本發(fā)明涉及藥學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種黨參多糖cop-w1及其制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù):
黨參(codonopsisradix)為桔??泣h參屬植物,有健脾益肺,養(yǎng)血生津之功效,主治于脾肺氣虛,食少倦怠,咳嗽虛喘,氣血不足,面色萎黃,心悸氣短,津傷口渴,內(nèi)熱消渴等癥。在亞洲中部和東部地區(qū)分布有42個(gè)黨參物種,而在中國發(fā)現(xiàn)40種,主要分布于山西、陜西、四川、甘肅等省份。近年來的研究發(fā)現(xiàn)黨參中的主要成分包括甾醇類、三萜類、黨參苷類、內(nèi)酯類、生物堿類和多糖。而多糖作為生物活性物質(zhì),能夠抗病毒,并其可提高機(jī)體免疫力,并具有低毒和低耐藥性等特點(diǎn),已引起醫(yī)藥界的高度重視,顯示了廣闊的藥用前景。近年來不斷有實(shí)驗(yàn)對黨參多糖進(jìn)行研究分析,已發(fā)現(xiàn)其具有廣泛的藥理作用,包括抗腫瘤、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、抗病毒和抗氧化等等,而多糖的生物活性與其結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)緊密相關(guān)。為了探索其藥理活性機(jī)制,則需要更加明確解析黨參均一多糖的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種黨參多糖cop-w1;
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該黨參多糖cop-w1的制備方法;
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供黨參多糖cop-w1在制備抗氧化劑中的應(yīng)用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:黨參多糖cop-w1,分子量為2.34×104da,由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖及半乳糖組成,甘露糖、鼠李糖、葡萄糖及半乳糖的摩爾比為20.3:1:1.3:36.1;其結(jié)構(gòu)單元為:
黨參多糖cop-w1的制備方法,包括如下步驟:
1)將干燥黨參塊根,剪切成1-2cm的小節(jié),用7-8倍量工業(yè)酒精加熱回流3-5次進(jìn)行脫脂;
2)將步驟1)中脫脂后的藥渣用5-7倍量水提3次,溫度為90℃,將水提液減壓濃縮后,加入質(zhì)量百分比為95%的乙醇至含醇量達(dá)80-82%,靜置24h,棄去上清液,收集沉淀;
3)將步驟2)中沉淀復(fù)溶后加胃蛋白酶至其含量為0.3-0.5%,于37℃下恒溫水浴12h,去除沉淀,重復(fù)至紫外掃描無蛋白特征吸收峰;
4)對步驟3)中上清液濃縮后加5-6倍量工業(yè)酒精,靜置24h,收集沉淀,重復(fù)3次后進(jìn)行冷凍干燥,得黨參粗多糖粉末;
5)將步驟4)中獲得的黨參粗多糖粉末用蒸餾水完全溶解后經(jīng)sephacryls-200hr凝膠柱分離,用0.2mol/l的nacl溶液洗脫,再用苯酚硫酸法檢測,收集洗脫曲線中的主峰部分;
6)將步驟5)中收集的洗脫液濃縮后,采用sephadexg-25凝膠柱分離,蒸餾水洗脫,再用3500da的透析袋透析2d脫鹽,最后收集袋內(nèi)的溶液進(jìn)行濃縮冷凍干燥,得到黨參多糖cop-w1。
黨參多糖cop-w1在制備抗氧化劑中的應(yīng)用。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了通過水提醇沉法提取,sephacryls-200hr凝膠柱分離純化等方案,得到了分子量為2.34×104da、由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖和半乳糖組成的具有分子量的黨參均一多糖,得到的黨參均一多糖具有抗氧化活性,可清除dpph自由基,具有一定的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1為黨參粗多糖組分過sephacryls-200hr柱的洗脫曲線;
圖2為cop-w1的hpgpc凝膠色譜圖;
圖3為dextran系列多糖分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線;
圖4為六種標(biāo)準(zhǔn)單糖pmp衍生后hplc譜圖;
圖5為cop-w1pmp衍生后hplc譜圖;
圖6為cop-w1的ir譜圖;
圖7為cop-w1甲基化后的總離子流色譜圖;
圖8為2,3,4-me3-galp的質(zhì)譜圖;
圖9為2,3,4,6-me4-galp的質(zhì)譜圖;
圖10為3,4-me2-galp的質(zhì)譜圖;
圖11為2,3,6-me3-manp的質(zhì)譜圖;
圖12為2,3,6-me3-galp的質(zhì)譜圖;
圖13為2,4-me2-manp的質(zhì)譜圖;
圖14為2,4,6-me3-galp的質(zhì)譜圖;
圖15為2,3,4-me3-manp的質(zhì)譜圖;
圖16為cop-w1的1h譜圖;
圖17為cop-w1的13c譜圖;
圖18為cop-w1的hsqc譜圖;
圖19為cop-w1的hmbc譜圖;
圖20為cop-w1的1h-1hcosy譜圖;
圖21為vc對dpph自由基的清除率;
圖22為cop-w1和vc對dpph自由基的清除率對比圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例1:黨參多糖cop-w1的制備
1.黨參粗多糖的提?。?/p>
將干燥黨參塊根,剪切成1cm左右小節(jié),用7倍量工業(yè)酒精加熱回流3次,脫脂后的藥渣用5倍量水提3次,溫度為90℃,水提液減壓濃縮,加入95%乙醇至含醇量達(dá)80%,靜置24h,棄去上清液,收集沉淀;沉淀復(fù)溶后加胃蛋白酶至其含量為0.3%,于37℃下恒溫水浴12h,去除沉淀,重復(fù)4次至紫外掃描無蛋白特征吸收峰;上清液濃縮后加5倍量工業(yè)酒精,靜置24h,收集沉淀,重復(fù)3次后冷凍干燥,得黨參粗多糖粉末。
2.黨參多糖的純化:
取黨參粗多糖1g,用10ml水溶解,經(jīng)sephacryls-200hr柱分離,0.2mol/l的nacl溶液洗脫,苯酚硫酸法檢測,收集洗脫曲線中的主峰部分,濃縮后采用sephadexg-25凝膠柱分離,蒸餾水洗脫,再用3500da的透析袋透析2d脫鹽,之后冷凍干燥,得到黨參多糖cop-w1。
3.黨參多糖cop-w1的純度鑒定:
高效液相色譜條件:ultrahydrogel250色譜柱,流動(dòng)相為0.2mol/l的nano3溶液,流速為0.6ml/min,柱溫35℃,檢測器為rid(示差折光檢測器)。多糖cop-w1用適量水溶解,進(jìn)樣量為20μl,結(jié)果色譜圖中呈單一對稱峰,說明該組分為均一多糖。
4.黨參多糖cop-w1分子量的確定:
取1mg分子量為1k、5k、12k、25k、50kda的普魯蘭多糖分別溶于1ml水中,色譜條件同上,用高效液相分析。記錄保留時(shí)間,以分子量的對數(shù)(logm)為縱坐標(biāo),保留時(shí)間(t)為橫坐標(biāo),得標(biāo)準(zhǔn)曲線y=2.544+0.6998x-0.0473x2,將cop-w1出峰時(shí)間代入曲線方程,得cop-w1的分子量為2.34×104da。
實(shí)施例2:黨參均一多糖cop-w1的結(jié)構(gòu)表征
1.多糖組分分析:
取少量的cop-w1經(jīng)4mol/lcf3cooh在110℃條件下水解4h,水解反應(yīng)結(jié)束后蒸干水解液,加100μl0.6mol/lnaoh溶液充分溶解,加200μl0.5mol/lpmp甲醇溶液(現(xiàn)用現(xiàn)配),密封,漩渦混勻,于70℃水浴下反應(yīng)100min,冷卻,再加200μl0.3mol/lhcl溶液中和,加水至終體積為1ml,再用1ml氯仿萃取,收集上層水相,重復(fù)萃取3次,用0.22μm微孔濾膜過濾,取20μl進(jìn)行hplc分析,與標(biāo)準(zhǔn)單糖pmp衍生物出峰時(shí)間對照確定:cop-w1主要是甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖組成,摩爾比為20.3:1:1.3:36.1。
2.多糖ir分析:
樣品采用kbr壓片法進(jìn)行ir掃描,從ir圖中cop-w1呈現(xiàn)典型的多糖吸收特征,其中3446.35cm-1為o-h鍵的伸縮振動(dòng)峰,2919.77cm-1為c-h鍵的伸縮振動(dòng)峰,1457.96cm-1為c-h鍵的變角振動(dòng)峰,1112.65cm-1為吡喃環(huán)中c-o鍵的伸縮振動(dòng)峰,而1636.65cm-1為co2或共生水引起的伸縮振動(dòng)峰,875.68cm-1為β構(gòu)型及甘露糖的特征峰,840.96cm-1為α構(gòu)型的特征峰,需注意的是,在1720cm-1附近沒有糖醛酸的特征吸收峰,說明該糖是中性糖。
3.多糖甲基化分析:
甲基化反應(yīng):取10mg干燥的cop-w1加入到25ml的圓底燒瓶中,加2ml無水dmso溶液超聲30min溶解,加30mg干燥的naoh粉末超聲反應(yīng)3h,冰浴下沿壁緩慢滴加1mlch3i,避光超聲反應(yīng)2h,加3ml水結(jié)束反應(yīng),按1:1加chcl3萃取,收集有機(jī)相,重復(fù)3次,干燥后重復(fù)甲基化至ir掃描圖譜中沒有羥基峰。整個(gè)反應(yīng)過程均在20℃,n2保護(hù)下進(jìn)行。
后續(xù)反應(yīng):向甲基化后的樣品中加4ml2mol/l的tfa,于110℃下水解5h,水解后加4ml甲醇旋干除去多余的tfa,重復(fù)3次,再加0.5ml水溶解;取0.2ml水解液,加30mgnabh4,室溫下反應(yīng)3h,反應(yīng)過程中間歇振搖,結(jié)束后滴加25%冰乙酸至無氣泡產(chǎn)生,加2ml甲醇旋干,重復(fù)3次;向還原產(chǎn)物中加1.5ml乙酸酐,于100℃下反應(yīng)1h后,加2ml二甲苯旋干,重復(fù)3次以除去多余的乙酸酐;向乙酰化產(chǎn)物中各加2ml氯仿和水,振蕩,靜置,收集下層有機(jī)相,用1ml水洗滌3次,再加少量無水硫酸鈉除水,待gc-ms分析。
gc-ms色譜條件:色譜柱:hp-5ms毛細(xì)管柱(30m×250μm×0.25μm);載氣:he;加熱器溫度:250℃;程序升溫:初始溫度140℃,以10℃/min升至200℃,保持5min,再以8℃/min升至240℃;分流比:50:1;進(jìn)樣量:5μl。
表1cop-w1甲基化分析數(shù)據(jù)
甲基化的結(jié)果表明,cop-w1糖鏈的糖殘基共有8種連接方式,其中沒有關(guān)于glc和rha的糖殘基,是因?yàn)閮煞N糖的含量很小,在pmp-hplc結(jié)果中只占2%左右;而gal和man的比例(9:6)與pmp-hplc的結(jié)果(9:5)基本接近,證實(shí)了甲基化的可靠性;甲基化反應(yīng)后的非還原末端殘基(端基galp)與分枝糖殘基(1,2,6-linkedgalp和1,3,6-linkedmanp)的摩爾比為2.9:3.7,誤差可能是糖鏈中含有端基glc或端基rha引起的。
4.多糖nmr分析:
取30mg干燥的cop-w1,溶于0.5mld2o中,進(jìn)行一維和二維nmr分析。
在cop-w1的nmr譜圖中,沒有g(shù)lc殘基的特征信號(hào),在高場區(qū)也未出現(xiàn)rha殘基的甲基碳c6(δ18左右)信號(hào),是因?yàn)閮煞N糖的含量很小,與甲基化的結(jié)果相同;在13cnmr譜圖中δ160~180ppm處無碳信號(hào),說明無糖醛酸,與ir分析結(jié)果相同。
在cop-w1的hsqc譜圖中,可確定各個(gè)糖殘基的異頭碳?xì)洌篴(100.4/4.98)、b(100.5/4.93)、c(106.6/5.07)、d(107.4/4.82)、e(107.9/4.89)、f(100.6/5.06)、g(106.0/4.97)、h(106.1/4.93)。
在cop-w1的hmbc譜圖中,顯示了不同糖殘基中碳和氫的相關(guān)峰,從而可推測出糖殘基的連接次序。其中交叉峰gh1-hc6(4.97/69.3)、hh1-fc4(4.93/73.9)、fh1-hc6(5.06/69.3)、hh1-dc3(4.93/81.6)、dh1-gc6(4.82/67.8)、gh1-gc6(4.97/67.8),表明了糖殘基d、f、g、h之間的連接方式為:
注:x+y=4
交叉峰e(cuò)h1-hc3(4.89/82.3)、ch1-ec6(5.07/70.4)、bh1-cc4(4.93/76.1)、bc1-ch4(100.5/3.63),表明了糖殘基b、c、e、h之間的連接方式為:
交叉峰ah1-ec2(4.98/81.5)、ac1-eh2(100.4/3.63)、bh1-ac6(4.93/69.2)、bc1-ah6(100.5/3.62),表明了糖殘基a、b、e之間的連接方式為:
綜上分析,預(yù)測出的均一多糖cop-w1的結(jié)構(gòu)單元如下:
注:x+y=4
r=端基glc或端基rha
表2cop-w1碳?xì)浠瘜W(xué)位移歸屬
實(shí)施例3:黨參均一多糖cop-w1的抗氧化活性實(shí)驗(yàn)
精密稱取dpph3.9mg,溶于100ml無水乙醇溶液中,避光振搖30min,使其充分溶解,配置成濃度為0.1mmol/l的dpph乙醇溶液,現(xiàn)用現(xiàn)配,于uv下光譜掃描,其最大吸收波長為516nm。將cop-w1溶于純水中,配成0.15、0.3、0.6、1.2、2.4、和4.8mg/ml的初始濃度梯度,抗壞血酸(vc)作為陽性對照品,配成0.01875、0.0375、0.075、0.15、0.3、0.6、1.2、2.4、4.8mg/ml的初始濃度梯度。
分別量取1ml樣品溶液和dpph溶液,混勻,避光條件下反應(yīng)30min,以50%的乙醇溶液為參比,于516nm處測定吸光度值as,每個(gè)濃度樣品重復(fù)測定3次;分別量取1ml純水和dpph溶液,混勻后測定dpph空白溶液的吸光度值ao;再分別量取1ml樣品溶液和無水乙醇,混勻后測定空白樣品的吸光度值ab;依照同樣方法,測定對照品vc的吸光度值。多糖對dpph自由基的清除率按照下述公式計(jì)算:
根據(jù)自由基清除率的公式計(jì)算得出,cop-w1對dpph自由基的清除能力隨著濃度的增大而增強(qiáng),在濃度為2.40mg/ml時(shí),cop-w1的清除率已達(dá)到82.9%,說明cop-w1具有良好的清除自由基的能力,且cop-w1對dpph自由基的半清除率ic50為0.610mg/ml。
表3cop-w1和vc對dpph自由基的清除率(%)
實(shí)施例4:黨參均一多糖cop-w1片劑的制備
取實(shí)施例1中獲得的黨參均一多糖cop-w12g、羥丙甲纖維素4g、羧甲淀粉鈉10g、微晶纖維素10g、乳糖115g、藥用淀粉50g、硬脂酸鎂1g,將主藥與輔料充分混勻后投入高速攪拌機(jī)中,噴霧加水適量,整粒,水分控制在3~4%,然后壓片,制成1000片,包薄膜衣。每片含主藥成分0.2mg。
實(shí)施例5:黨參均一多糖cop-w1膠囊劑的制備
取實(shí)施例1中獲得的黨參均一多糖cop-w12g、微晶纖維素25g、藥用淀粉70g,將藥用淀粉先干燥,過120目篩,再與cop-w1、微晶纖維素混合,過兩次120目篩,填入硬膠囊中,制成1000粒本發(fā)明膠囊。每粒硬膠囊含主藥成分0.2mg。