蛞蝓多糖的提取优化及抗氧化活性研究

2020-12-10 04:47张祖湘王亚凤韦用琼阳丙媛李岳何瑞杰阮俊黄永林
世界最新医学信息文摘 2020年87期
关键词:蛞蝓蒸馏水光度

张祖湘,王亚凤,韦用琼,阳丙媛,李岳,何瑞杰,阮俊,黄永林*

(1. 桂林医学院,广西 桂林;2.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西植物功能物质研究与利用重点实验室,广西 桂林;3. 广西久福生物科技有限公司,广西 南宁)

0 引言

蛞蝓(Agriolimax agrestis Linnaeus)属腹足类腹足纲蛞蝓科动物的统称,为有肺的软体动物,因其体表布满黏液,俗称“黏虫、鼻涕虫、蜒蚰、土蜗、附蜗”。蛞蝓作为一种传统中药,具有味咸寒,入肺、肝、大肠经,祛风定惊、清热解毒、破瘀通经等功用,主治中风 僻、筋脉拘挛、惊痫、喘息、喉痹、咽肿、痈肿、痰核、痔疮肿痛等症[1-3]。文献报道蛞蝓中含有多糖、氨基酸、甾醇类及其他成分[4-7]。现代药理学研究表明蛞蝓提取物能够抑制宫颈癌HeLa 细胞裸鼠移植瘤生长,还可抑制肺癌细胞端粒酶基因hTERT 和改变突变型P53 的表达[8-9]。同时蛞蝓冻干粉能明显延长咳嗽潜伏期,减少咳嗽次数,具止咳化痰平喘作用,并能明显的降低哮喘豚鼠肺组织嗜酸性粒细胞浸润,对支气管哮喘及慢性支气管炎有较好的治疗作用[10-13]。目前国内外对蛞蝓化学成分的研究较少,多糖成分抗氧化活性的研究也未涉及。本研究通过单因素及正交试验优化了蛞蝓多糖的提取工艺,并对其多糖成分进行了抗氧化活性研究,为蛞蝓药材的进一步研究与开发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蛞蝓样品2019年7月购于南宁市五塘镇,经李岳执业药师分别鉴定为蛞蝓,凭证样品存放于广西久福生物科技有限公司。实验样品分别经自然干燥粉碎后,过60 目筛;FA2204B 电子天平(上海天美天平仪器有限公司);电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司);800Y 多功能粉碎机(铂欧五金厂);TD5A-WS 台式低速离心机;德国IKA C-MAG HS10 恒温磁力搅拌器。实验所用甲醇、无水乙醇、丙酮、氯仿及正丁醇均为AR,水为实验室自制蒸馏水。

1.2 实验方法

1.2.1 蛞蝓多糖的提取流程

取干燥的蛞蝓粉末,过60 目筛,加10 倍5% 甲醇浸泡12h 脱脂,4000r/min 离心15min。取残渣加8 倍体积蒸馏水置于恒温磁力搅拌器(60℃,2000rpm)浸提4h,加压抽滤除残渣。得到滤液加无水乙醇至最终浓度80%,室温下静置24h 沉淀多糖。4000r/min 离心15min,取沉淀加蒸馏水复溶后再次沉淀多糖,取沉淀用无水乙醇和丙酮各洗涤脱脂两次。沉淀加蒸馏水复溶,得到蛞蝓粗多糖溶液。采用sevage 法除蛋白,氯仿:正丁醇=5:1 与蛞蝓粗多糖溶液1:5 混合后,剧烈振摇20-30min,使蛋白质与氯仿-正丁醇生成凝胶物质而分离,4000r/min 离心15min 后置于分液漏斗中,取水层重复除蛋白4 次,即得除蛋白的多糖溶液。减压浓缩后冷冻干燥,得粗多糖。

1.2.2 提取单因素试验

每组单因素试验均取5g 预处理后的蛞蝓粉末,按1.2.1下方法提取,得到蛞蝓多糖,称重,计算提取率。单因素试验分 别 考 察 浸 提 时 间(2h、4h、6h、8h、10h)、浸 提 比(1:2、1:4、1:6、1:8、1:10)、醇沉浓度(50%、60%、70%、80%、90%)、浸提温度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)对蛞蝓多糖提取率的影响。

1.2.3 提取正交试验

根据单因素试验结果,以蛞蝓多糖提取率为考察指标,选取浸提时间、浸提比、醇沉浓度、浸提温度4 项为考察因素,根据每个考察因素在单因素试验中得到的最优条件,均选取3个水平,设计L9(34)正交试验,其因素水平表见表1。正交试验均取5g 蛞蝓药材粉末,按照正交设计的试验条件进行提取,试验结果见表2。

表1 因素水平表L9(34)

1.2.4 蛞蝓多糖的抗氧化活性

1.2.4.1 蛞蝓多糖对DPPH·的清除

参考文献[14]。用95% 乙醇配置0.2mg/mL 的DPPH·溶液,避光保存。 取不同浓度的样品溶液0.1mL,加入0.16mLDPPH·溶 液,用95% 乙 醇 定 容 到1mL,避 光 反 应30min,在517nm 处测定吸光度为A1;将样品溶液替换成95%乙醇,同样方法测得的吸光度为A0;取不同浓度样品溶液0.1mL,用95%乙醇定容到1mL,测定的吸光度为A2。同样浓度的VC 作阳性对照。DPPH·清除率/%=[ A0-(A1-A2)/A0]×100%。

1.2.4.2 蛞蝓多糖对羟基自由基的清除

参 考 文 献[15]。分 别 取1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL 的多糖溶液0.15mL,分别加入0.1mL 9mmol/L 的水杨酸溶液、0.1mL 9mmol/L 的FeSO4溶液、1.05mL 蒸馏水,摇匀,使之混合充分,再加入0.1mL 8.8mmol/L 的H2O2,置于37 ℃恒温水浴锅中反应15min,于510nm 波长处测定其吸光度A1,用相同体积的蒸馏水代替H2O2按上述方法反应后测定吸光度A2,用相同体积蒸馏水代替多糖溶液反应后测定吸光度A0。同样浓度的VC 作阳性对照。羟自由基清除率/%=[A0-(A1-A2)/A0]×100%。

1.2.4.3 总还原能力

参考文献[16]并稍加改进。分别取1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL 的 多 糖 溶 液0.1mL,加 入0.2mL PH 值为7.4 的磷酸盐缓冲液和0.15mL 1%铁氰化钾溶液,摇匀,于50℃恒温水浴锅中加热30min,冷水快速冷却至室温,加入0.1mL 10% 三 氯 乙 酸,3000r/min 离 心10min,取 上 清 液0.125mL 再加入0.1%三氯化铁溶液0.025mL,混合摇匀,室温下静置10min,使充分反应,于700nm 处测定吸光度A1,以蒸馏水代替多糖溶液按上述处理作空白对照测得吸光度A0。用同样浓度Vc 溶液作阳性对照。总还原力=A1-A0。

2 结果与分析

2.1 提取单因素实验结果

黑蛞蝓多糖的浸提时间、浸提比、醇沉浓度、浸提温度对多糖提取率的影响的单因素试验结果见图1。

图1 浸提时间(A)、浸提比(B)、醇沉浓度(C)、浸提温度(D)对蛞蝓多糖提取率的影响

由图1A 可知,浸提时间对蛞蝓多糖的提取率影响不大,浸提时间为2-6h 时,蛞蝓多糖的提取率随时间增加而缓慢增加,6h 后降低。所以选择适宜的浸提时间是6h。

由图1B 可知,浸提比为1:2-1:4 时蛞蝓多糖的提取率明显增大。浸提比为1:6-1:10 时趋势平缓,提取率远不及1:4。所以选择适宜的浸提比是1:4。

由图1C 可知,醇沉浓度为70%时蛞蝓多糖的提取率最高,醇沉浓度80%-90%时略有浮动,但都不及70%。所以选择适宜的醇沉浓度是70%。

由图1D 可知,浸提温度在40-60℃时,蛞蝓多糖的提取率逐渐升高,60-80℃直线下降。所以选择适宜的浸提温度是60℃。

2.2 正交优化实验结果

正交试验结果见表2,从极差R 值可以看出,4 个因素对蛞蝓多糖的提取率均有影响,影响次序为C(醇沉浓度)>D(浸提温度)>A(浸提比)>B(浸提时间)。蛞蝓多糖的最佳提取条件为:A1B3C3D3,即浸提比为1:4,浸提时间为8h,醇沉浓度为90%,浸提温度为80℃。在此最佳工艺下进行验证,蛞蝓多糖的提取率为(5.44±0.4)%,优于其他组合项,表明该提取工艺可作为蛞蝓多糖的最佳提取工艺。

2.3 蛞蝓多糖的抗氧化活性

2.3.1 蛞蝓多糖对DPPH·的清除作用

蛞蝓多糖清除DPPH·的测定结果见图2。从图2 可以看出,Vc 对DPPH·表现出较为优异的清除能力,蛞蝓多糖对DPPH·的清除能力同样随浓度增加而增大,但是其清除能力明显小于Vc。蛞蝓多糖清除DPPH·的IC50=14.20mg/mL。

2.3.2 蛞蝓多糖对羟基自由基的清除作用

蛞蝓多糖对羟基自由基的清除作用结果见图3。可以看出蛞蝓多糖对羟基自由基清除能力随样品浓度的增加而增大,但清除能力不及VC。蛞蝓多糖清除其羟自由基的IC50=7.86mg/mL。

表2 正交试验结果L9(34)

表3 正交试验方差分析

图2 蛞蝓多糖对DPPH·的清除能力

图3 蛞蝓多糖对羟基自由基清除能力

2.3.3 蛞蝓多糖的总还原能力

蛞蝓多糖的总还原能力测定结果见图4。吸光度越大,表明样品的总还原能力越强。由图4 可以看出蛞蝓多糖的还原能力随浓度的增加而增大,具有一定的还原能力,但其还原能力小于VC。

图4 蛞蝓多糖的总还原能力

3 结论

通过单因素及正交试验结果,得出蛞蝓多糖的最佳提取条件为:A1B3C3D3,即浸提比为1:4,浸提时间为8h,醇沉浓度为90%,浸提温度为80℃。在此最佳工艺下进行验证,蛞蝓多糖的提取率为(5.44±0.4)%,优于其他组合项,表明该提取工艺可作为蛞蝓多糖的最佳提取工艺。抗氧化实验表明,蛞蝓多糖对DPPH、羟基自由基的清除作用及对铁离子还原能力均随浓度增加而增大,具有一定的抗氧化能力。

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