植物多糖(plant polysaccharide)是從植物中 提取得到的一種富含醛單糖(鼠李糖、阿拉伯糖、木 糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖等)和酮單糖(果糖)、 通過糖苷鍵連接在一起形成的多聚物。大量研究證 明,許多植物多糖均具有多種生物活性和生理功能, 如免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗疲勞、 控制血糖以及保護(hù)肝功能等,而且對(duì)機(jī)體無毒 副作用。近幾十年,已有近 10 種植物多糖(如枸杞 多糖、香菇多糖、人參多糖以及豬苓多糖等)用于抗 腫瘤、抗艾滋病及糖尿病治療,并已進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)階段。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器與試劑
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC / MS-2010EV,日 本 Shimadzu 公 司);色 譜 柱:Kromasil-C18 (100 mm×4. 6 mm,3. 5 μm);KQ-500DE 型超聲波清洗 儀(昆山舒美超聲儀器有限公司);LGJ-10C 真空冷凍 干燥機(jī)(北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司);JC-ZF 型 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海丹鼎國(guó)際貿(mào)易有限公司)。 單糖標(biāo)準(zhǔn)品:果糖(fructose,Fruc)、葡萄糖 (glucose,Glu)、鼠 李 糖 (rhamnose,Rha)、木 糖(xylose,Xyl)、阿拉伯糖(arabinose,Ara)、甘露糖 (mannose,Man)、半乳糖(galactose,Gal)、脫氧 核糖(ribose,Rib)(純度>99%,上海中秦化學(xué)試劑 有限公司);雙糖標(biāo)準(zhǔn)品:蔗糖(sucrose)、麥芽糖 (maltose)(純度> 99%,上海中秦化學(xué)試劑有限公 司);衍生化試劑:PMP(上海晶純?cè)噭┯邢薰荆?透析袋(截留相對(duì)分子質(zhì)量 8 000,上海新睿生物科 技有限公司);SZ-97 自動(dòng)三重水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠);氨 水、鹽 酸、氫氧化鈉及三氟乙酸 (TFA)等其余試劑為分析純(天津市大茂化學(xué)試 劑廠)。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
準(zhǔn)確稱取 0. 018 0 g 單糖標(biāo)準(zhǔn)品,用氨水定容至 5 mL,各單糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度 均 為 3 600 mg / L,儲(chǔ)存在 4 ℃冰箱中備用。 分別準(zhǔn)確稱取 8 種單糖標(biāo)準(zhǔn)品各 0. 036 g,用濃 氨水(28%)定容至 10 mL,混合單糖標(biāo)準(zhǔn)溶液中各 單糖的質(zhì)量濃度均為 3 600 mg / L,儲(chǔ)存在 4 ℃冰箱 中備用。 準(zhǔn)確移取不同體積的上述混合單糖標(biāo)準(zhǔn)溶液 (3 600 mg / L),用氨水稀釋成系列質(zhì)量濃度(0. 18 ~ 38. 8 mg / L)的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。 從市場(chǎng)購買 4 個(gè)地區(qū)種植的枸杞干果。1#樣品 為寧夏中寧枸杞,2#樣品為新疆精河枸杞,3#樣品為 河北苦枸杞,4#樣品為云南黑枸杞。
1.3 樣品處理
枸杞中多糖的提取采用 80% (v / v)的乙醇提取 法。將枸杞干果置于真空干燥烘箱內(nèi),于 50 ℃下烘干后粉碎,稱取干燥枸杞干果粉末置于燒杯 中,加體積分?jǐn)?shù)為 80% 的乙醇,在 80 ℃水浴中提取 0. 5 h,過濾濾渣,加蒸餾水在 100 ℃水浴中再提取 4 h,重復(fù) 2 次,合并濾液。 濾液采用 Sevag 法脫去蛋白質(zhì)后,加入活性 炭,70 ℃水浴 1 h,過濾除去活性炭。濾液用旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)儀濃縮至黏稠,得到去除蛋白質(zhì)和色素的粗多糖。 取適量枸杞粗多糖置于透析袋中(截留相對(duì)分子質(zhì) 量 8 000),吊于裝有蒸餾水的大燒杯內(nèi),使其充分 與水接觸,多次換水,透析 24 h 以除去小分子化合 物和游離的單糖。將透析過的多糖置于蒸發(fā)皿中, 冷凍干燥,得到相對(duì)純凈的枸杞多糖。將 4 個(gè)不同 產(chǎn)地 10 個(gè)批次的枸杞干果按上述方法提取,制得枸 杞多糖。
2 結(jié)果與討論
在強(qiáng)堿 NaOH 條件下,采用 PMP 衍生化單糖 是當(dāng)前最為普遍的單糖修飾技術(shù),但是很難檢測(cè)到 PMP 衍生化果糖產(chǎn)物的信號(hào)。因此,考 察 PMP 衍生化單糖環(huán)境對(duì)衍生化產(chǎn)物的影響尤為 必要。分別移取 Fruc 和 Glu 水溶液 300 μL 于離心管 中,加入 300 μL 0. 3 mol / L PMP-甲醇溶液和 300 μL 0. 3 mol / L 的氫氧化鈉溶液,渦旋混合,按 1. 3. 4 節(jié)方法進(jìn)行衍生化實(shí)驗(yàn)。在 NaOH 環(huán)境下,PMP 衍 生化 Glu 和 Fruc 產(chǎn)物的總離子流色譜圖及其對(duì)應(yīng) 的質(zhì)譜圖,可觀察到 PMP 衍生化 Glu 產(chǎn)物的 離子化信號(hào)很弱,其衍生化產(chǎn)物的加和離子 m / z 為 511,和一致。PMP 修飾果糖的衍生化產(chǎn) 物無信號(hào),也一致。實(shí)驗(yàn)結(jié)果再次證 明,在 NaOH 的強(qiáng)堿性環(huán)境下,PMP 難以修飾果糖。 以氨水代替 NaOH,進(jìn)一步考察在溫和的NH3·H2O 環(huán)境下,PMP 能否衍生化果糖。
3 結(jié)論
在溫和的 NH3·H2O 環(huán)境下,采用 PMP 衍生 化標(biāo)記單糖,基于 HPLC-MS 聯(lián)用技術(shù),在正離子 SIM 模式下,成功確認(rèn)和測(cè)定了果糖和多種醛單糖 (Man、Rha、Gal、Glu、Xyl、Ara、Rib)。首次提出在 溫和的 NH3·H2O 條件下,PMP 標(biāo)記果糖的衍生化 機(jī)理。以雙糖為目標(biāo)物,優(yōu)化水熱法酸催化水解多 糖的最佳水解溫度(70 ℃)和水解時(shí)間(50 min), 建立了水熱法水解多糖和溫和氨水環(huán)境下 PMP 柱 前標(biāo)記多糖水解產(chǎn)物中的果糖和多種醛單糖的確認(rèn) 方法及含量測(cè)定方法,成功用于枸杞多糖水解產(chǎn)物 中單糖組分的確認(rèn)及含量測(cè)定。