李燕妮,曹紅光
(1.濱州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,山東 煙臺(tái)264003;2.煙臺(tái)安德利果膠股份有限公司,山東 煙臺(tái)264000)
硫酸軟骨素是一種具有重復(fù)二糖單元結(jié)構(gòu)的粘多糖,這些二糖是硫酸化和/或未硫酸化的葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺。軟骨的蛋白聚糖單體含80~100 個(gè)硫酸軟骨素鏈,它與連接蛋白和透明質(zhì)酸形成大而可逆壓縮的流體型聚集物,這些聚集物是軟骨能夠以最小變形來(lái)對(duì)抗大負(fù)荷必不可少的物質(zhì)。
臨床研究證明硫酸軟骨素治療骨關(guān)節(jié)炎有較好的療效[1]。在美國(guó)和歐洲,硫酸軟骨素不僅直接用作藥品[2];還廣泛用于治療動(dòng)物(如狗和馬)的關(guān)節(jié)炎;同時(shí)也是一種發(fā)展迅速的膳食補(bǔ)充劑。硫酸軟骨素的來(lái)源通常是牛氣管軟骨和鯊魚(yú)軟骨[3],無(wú)法滿足迅速增長(zhǎng)的需求,因此開(kāi)發(fā)其它硫酸軟骨素來(lái)源非常重要。雞胸軟骨是一種有潛力的來(lái)源,不僅產(chǎn)量很大,且容易收集,便于生產(chǎn)加工。作者在此以雞胸軟骨為原料提取硫酸軟骨素,擬為拓寬硫酸軟骨素來(lái)源提供參考。
雞胸軟骨。
木瓜蛋白酶、硼氫化鈉、軟骨素ABC酶、角質(zhì)素、角質(zhì)素酶、鯊魚(yú)硫酸軟骨素, Sigma公司。所用試劑均為分析純。
高速冷凍離心機(jī),德國(guó)Heraeus公司;1260 Infinity型液相色譜儀,安捷倫公司。
1.2.1 硫酸軟骨素的提取
取雞胸軟骨勻漿后在60 ℃下用木瓜蛋白酶(用量為4 mg·g-1)水解3 h除去蛋白質(zhì),為了水解徹底,再次加入木瓜蛋白酶(用量為4 mg·g-1)水解3 h。將水解液離心除去不溶物,在上清液中加入氯化鈉溶液(用量為20 mg·mL-1),緩緩加入2 BV 95%乙醇沉淀多糖,靜置4 h,離心,收集沉淀的多糖,溶解后同法再次沉淀,用乙醇洗滌后烘干,測(cè)定硫酸軟骨素含量和蛋白質(zhì)含量。
用上述方法,分別處理不同生長(zhǎng)時(shí)間的雞胸軟骨,每組平行測(cè)定3次,取平均值。
1.2.2 硫酸軟骨素的純化
為了除去從雞胸軟骨中提取的硫酸軟骨素糖鏈中殘余的氨基酸,先將5.0 g提取的多糖配制成1000 mL的溶液,然后加入終濃度為1 mol·L-1NaBH4作為保護(hù)劑,再加入終濃度為0.05 mol·L-1NaOH溶液,在45 ℃下堿解48 h[3]。用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.5,乙醇沉淀,烘干,得硫酸軟骨素,用于硫酸軟骨素的鑒別。
采用《中國(guó)藥典》(2010版)方法測(cè)定硫酸軟骨素含量。
采用福林酚法測(cè)定蛋白質(zhì)含量。
采用色譜法和凝膠電泳法對(duì)硫酸軟骨素進(jìn)行鑒別。
取不同生長(zhǎng)時(shí)間的雞胸軟骨提取硫酸軟骨素,結(jié)果見(jiàn)表1。
表1不同生長(zhǎng)時(shí)間的雞胸軟骨中硫酸軟骨素的含量
Tab.1 The chondroitin sulfate content of the chicken keel cartilageat at different growth stages
由表1可知,由不同生長(zhǎng)時(shí)間雞胸軟骨提取的多糖平均產(chǎn)量為41.2 mg·g-1,其中硫酸軟骨素、蛋白質(zhì)的平均含量分別為73.6%、3.6%,其余組分可能是硫酸鹽低聚糖或非硫酸鹽多糖等化合物。
2.2.1 色譜分析
純化后的多糖采用MONO Q色譜柱測(cè)定其組分。為了鑒別從雞胸軟骨中提取的硫酸軟骨素,用軟骨素ABC酶和角質(zhì)素酶對(duì)多糖進(jìn)行水解[2](因角質(zhì)素通常是和硫酸軟骨素共存的,所以選擇角質(zhì)素酶)。用軟骨素ABC酶水解時(shí),樣品用軟骨素ABC酶的三羥甲基氨基甲烷緩沖溶液在37 ℃處理4 h。用角質(zhì)素酶水解時(shí),樣品用含0.05 mol·L-1鹽酸三羥甲基氨基甲烷的角質(zhì)酶在37 ℃處理4 h。處理后樣品的色譜見(jiàn)圖1。
a.雞胸軟骨多糖 b.軟骨素ABC酶處理后的雞胸軟骨多糖 c.角質(zhì)素酶處理后的雞胸軟骨多糖 d.鯊魚(yú)硫酸軟骨素
由圖1可知,雞胸軟骨多糖提取物呈單一對(duì)稱(chēng)峰,經(jīng)軟骨素ABC酶酶解后,該峰完全消失,而經(jīng)角質(zhì)素酶酶解后只是有所降低。這表明雞胸軟骨多糖主要是硫酸軟骨素。
2.2.2 聚丙烯酰胺凝膠電泳
為了驗(yàn)證色譜分析的結(jié)果,將同法處理過(guò)的樣品進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳,緩沖溶液為0.1 mol·L-1硼酸-0.1 mol·L-1Tris-0.01 mol·L-1EDTA二鈉鹽溶液(pH值6.3),結(jié)果見(jiàn)圖2。
a.雞胸軟骨多糖 b.軟骨素ABC酶處理后的雞胸軟骨多糖c.角質(zhì)素酶處理后的雞胸軟骨多糖 d.軟骨素ABC酶處理后的角質(zhì)素e.角質(zhì)素 f.角質(zhì)素酶處理后的角質(zhì)素
由圖2可知,雞胸軟骨多糖經(jīng)軟骨素ABC酶處理后,多糖色帶消失;經(jīng)角質(zhì)素酶處理后,色帶顏色稍淺。表明雞胸軟骨多糖主要是硫酸軟骨素,與色譜分析結(jié)果一致。
以雞胸軟骨為原料,在60 ℃下用木瓜蛋白酶水解除去蛋白質(zhì),再用乙醇沉淀獲得雞胸軟骨多糖。色譜分析和聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒別顯示,雞胸軟骨多糖主要是硫酸軟骨素,表明雞胸軟骨是可行的硫酸軟骨素新來(lái)源。
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