王川 張燕 李楠 李雅麗 劉江云 蔡培烈 郝麗莉
中圖分類(lèi)號(hào) R284.1;R917 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408(2018)09-1198-04
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.09.11
摘 要 目的:建立同時(shí)測(cè)定白及多糖的分子量及其含量的方法。方法:采用高效分子排阻色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)(HPSEC-ELSD)法。色譜柱為T(mén)SK-GEL G4000 PWXL,流動(dòng)相為純水,流速為0.6 mL/min,柱溫為30 ℃,進(jìn)樣量為20 μL,采用蒸發(fā)光散射檢測(cè)器。采用建立的方法測(cè)定3批白及多糖的分子量及其含量。結(jié)果:白及多糖的重均分子量測(cè)定線性范圍為24.17~178.00 kD(R2=0.985 5),BT07含量測(cè)定線性范圍為0.508 0~5.080 mg/mL(R2=0.998 4),檢測(cè)限、定量限分別為0.116 5 、0.274 0 mg/mL,精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性試驗(yàn)的RSD 均<2%(n=6或n=7);白及多糖樣品含量測(cè)定平均加樣回收率為99.16%~100.20%(RSD=0.39%~0.64%,n=9)。3批樣品的平均保留時(shí)間為14.28 min (RSD=4.35%,n=3),平均重均分子量為23.54 kD(RSD=3.78%,n=3),多分散系數(shù)(D,MW/Mn)范圍為1.463~1.578,樣品平均含量為93.4%(RSD=4.22%,n=3)。結(jié)論:建立的HPSEC-ELSD法操作簡(jiǎn)便 、快速,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可同時(shí)測(cè)定白及多糖的分子量和含量。
關(guān)鍵詞 白及;多糖;高效分子排阻色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)法;分子量;含量
ABSTRACT OBJECTIVE: To set up a method for determination of molecular weight and content of polysaccharide in Bletilla striata. METHODS: HPSEC-ELSD method was adopted. The determination was performed on TSK-GEL G4000 PWXL column with mobile phase consisted of pure water at the flow rate of 0.6 mL/min. The column temperature was 30 ℃, and sample size was 20 μL. Evaporative light scattering detector was used. The molecular weight and content of polysaccharide in 3 batches of B. striata were established. RESULTS: The linear range of weight average molecular weight of B. striata polysaccharide were 24.17-178.00 kD(R2=0.985 5). The linear range of BT07 content determination were 0.508 0-5.080 mg/mL(R2=0.998 4). The limits of detection and quantitation were 0.116 5 and 0.274 0 mg/mL. RSDs of precision, stability and reproducibility tests were all lower than 2% (n=6 or n=7). Average recoveries rate were 99.16%-100.20% (RSD=0.39%-0.64%,n=9). Average retention time of 3 batches of samples was 14.28 min (RSD=4.35%, n=3), and weight average molecular weight was 23.54 kD (RSD=3.78%,n=3). Polydispersity coefficient D,MW/Mn)ranged 1.463-1.578. Average content of sample was 93.4% (RSD=4.22%, n=3). CONCLUSIONS: HPSEC-ELSD method is simple, rapid, accurate and reliable, which can be used for simultaneous determination of B. striata polysaccharide.
KEYWORDS Bletilla striata; Polysaccharide; HPSEC-ELSD; Molecular weight; Content
多糖是自然界生物中廣泛分布、用途廣泛的一類(lèi)高分子聚合物,同時(shí)也是靈芝、鐵皮石斛、黃精、枸杞子等眾多常用中藥的有效成分之一[1]。由于多糖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且存在微觀不均一性,其分子量及其分布主要采用高效分子排阻色譜(HPSEC)法測(cè)定[2]。由于糖類(lèi)分子結(jié)構(gòu)中缺乏發(fā)色團(tuán),常規(guī)采用間接方法例如多糖經(jīng)完全酸水解、衍生化反應(yīng)后再選用比色法、氣相法、液相法等對(duì)其單糖組成和含量進(jìn)行測(cè)定。中藥白及[Bletilla striata(Thunb.)Reichb. f.]藥用部位為其塊莖,具有收斂止血、補(bǔ)肺、消腫生肌之功效,用于咯血、吐血、外傷出血、皮膚皴裂等病癥。白及中含有多種特征性的菲類(lèi)衍生物、有機(jī)酚酸等復(fù)雜成分和多糖,其中白及多糖是其主要有效成分之一[3-4]。白及多糖的含量測(cè)定常規(guī)選用比色法,但該法測(cè)定的是總糖含量,不能區(qū)別單糖和多糖純度[5-6]。本課題組曾選用示差檢測(cè)器,采用HPSEC法可以直接同時(shí)測(cè)定白及多糖分子量及其含量[7],但該檢測(cè)器靈敏度相對(duì)較低,檢測(cè)時(shí)容易受到流動(dòng)相組成、柱溫、樣品中其他雜質(zhì)等干擾。為此,本文參考相關(guān)文獻(xiàn)[8-12],采用HPSEC聯(lián)用蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)法進(jìn)一步優(yōu)化測(cè)定白及多糖的分子量及其含量的方法,為其質(zhì)量控制方法提供參考。
1 材料
1.1 儀器
LC-20A高效液相色譜儀(日本島津公司); 2000 ELSD(美國(guó)奧泰公司);EC2000 GPC軟件(大連依利特分析儀器有限公司);XWK-3A空氣泵(天津市華生分析儀器廠);ME215S電子天平(德國(guó)Starorious公司);MP2002電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)。
1.2 藥品與試劑
已知分子量的白及多糖BT01~BT07 7個(gè)對(duì)照品(本實(shí)驗(yàn)室自制,純度:均>95%),其分子量參數(shù)重均分子量(MW)、數(shù)均分子量(Mn)、多分散系數(shù)(D,MW/Mn)采用多角激光光散射法測(cè)定(表1)[7,13];葡聚糖T-2000(批號(hào):17-0330-01,純度:95.4%)購(gòu)自北京拜爾迪生物公司。無(wú)水葡萄糖(批號(hào):20130111,分析純,純度:98.2%)購(gòu)自上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;水為純水;白及根莖(批號(hào):BS171001)購(gòu)自云南普洱市玉林林業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司。白及多糖試制樣品BP-1~BP-3(批號(hào):BP171001、BP171101、BP171102),由本實(shí)驗(yàn)室自制[13]。
2 方法與結(jié)果
2.1 色譜條件
色譜柱:TSK- GEL G4000 PWXL(300 mm×7.8 mm,10 μm);流動(dòng)相:純水;流速:0.6 mL/min;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:20 μL;ELSD檢測(cè)器。
2.2 溶液的制備
2.2.1 對(duì)照品溶液 精密稱(chēng)取白及多糖對(duì)照品BT01~BT07、葡聚糖T-2000、葡萄糖各10 mg,置于10 mL量瓶中,用水加熱溶解,定容,即得。精密稱(chēng)取BT07對(duì)照品101.61 mg,置于20 mL量瓶中,用適量水加熱溶解,定容,即得BT07貯備液(5.080 mg/mL)。
2.2.2 供試樣品 取白及藥材(100 g)于沸水中回流提取1.5 h(1 L×2),加入兩倍無(wú)水乙醇使沉淀,抽濾,干燥,得白及多糖提取物(15.6 g)。取所得白及多糖(2.0 g)溶于96 mL水中,加入4 mL 0.10 mol/L 鹽酸,于90 ℃水浴恒溫酸水解3.5 h,用1 mol/L 氫氧化鈉調(diào)pH至6~7,過(guò)濾,濾液加入200 mL無(wú)水乙醇使沉淀,抽濾,60 ℃干燥,得白及多糖試樣BP-1(1.24 g)。同法制備獲得試樣BP-2和BP-3。
2.2.3 供試品溶液 精密稱(chēng)取試樣BP-1~BP-3各約20 mg,置于10 mL量瓶中,分別加入適量水加熱溶解,定容,即得。
2.3 系統(tǒng)適用性試驗(yàn)
根據(jù)分子排阻色譜的要求,測(cè)定樣品的保留時(shí)間應(yīng)在最大分子量和最小分子量對(duì)照品之間;應(yīng)選擇與測(cè)定樣品結(jié)構(gòu)和分子量最相近的對(duì)照品[2]。在此色譜條件下,測(cè)定葡聚糖T-2000、葡萄糖的保留時(shí)間(tR)分別為8.38、17.54 min,葡萄糖理論板數(shù)為5 685。系列白及多糖對(duì)照品tR值均在該范圍內(nèi),方法可行。代表性對(duì)照品BT07與樣品BP-1的色譜圖見(jiàn)圖1。
2.4 線性關(guān)系考察
2.4.1 分子量線性關(guān)系的建立 吸取“2.2.1”項(xiàng)下BT01~BT07對(duì)照品溶液,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣,記錄色譜峰tR,結(jié)果見(jiàn)表1。以tR為橫坐標(biāo),對(duì)照品Mw的對(duì)數(shù)值(lgMw)為縱坐標(biāo),計(jì)算回歸方程為lgMw=-0.224 4tR+4.574 9(R2=0.985 5)。結(jié)果表明,在該色譜條件下白及多糖分子量線性關(guān)系良好(Mw 24.17~178.0 kD)。
2.4.2 BT07含量線性關(guān)系 精密量取BT07貯備液(5.080 mg/mL)0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL,分別置于5 mL量瓶中,用水稀釋至刻度,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件分別進(jìn)樣,記錄色譜峰面積A。以質(zhì)量濃度的對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo)(x),以峰面積A的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)(y)進(jìn)行線性回歸,獲得兩者之間的線性回歸方程為y=1.492 4x+0.748 2(R2=0.998 4)。結(jié)果表明,BT07在該色譜條件下含量與峰面積線性關(guān)系良好,線性范圍為0.508 0~5.080 mg/mL。
2.5 檢測(cè)限與定量限考察
取“2.4.2”項(xiàng)下BT07對(duì)照品溶液(1.016、2.032、3.048、4.064 mg/mL)各0.5 mL,分別置于5 mL量瓶中,用水稀釋至刻度,制得一系列質(zhì)量濃度BT07溶液,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄色譜峰峰高H。當(dāng)信噪比為3 ∶ 1時(shí),得檢測(cè)限質(zhì)量濃度為0.116 5 mg/mL;當(dāng)信噪比為10 ∶ 1時(shí),得定量限質(zhì)量濃度為0.274 0 mg/mL。
2.6 精密度試驗(yàn)
取“2.2.1”項(xiàng)下BT07對(duì)照品溶液適量,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件重復(fù)進(jìn)樣6次,記錄色譜峰tR和峰面積A。計(jì)算得到BT07平均tR為 14.28 min(RSD=0.54%,n=6),平均A為1.314×107(RSD=1.67%,n=6)。結(jié)果表明,該法精密度良好。
2.7 穩(wěn)定性試驗(yàn)
取BP-1供試品溶液,分別于室溫放置0、2、4、6、8、10、12 h時(shí),按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄色譜峰tR、峰面積A。計(jì)算得到BP-1平均tR為 14.25 min(RSD=0.94%,n=7),平均A為1.345×107(RSD=1.69%,n=7)。結(jié)果表明,該法12 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.8 重復(fù)性試驗(yàn)
取BP-1供試品,共6份,按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜峰tR、峰面積A。計(jì)算得到BP-1平均tR為14.22 min(RSD=0.83%,n=6),平均A值為1.392×107(RSD=1.41%,n=6)。結(jié)果表明,該法重復(fù)性良好。
2.9 加樣回收率試驗(yàn)
分別精密稱(chēng)取10 mg BP-1供試品9份,加入到5 mL量瓶中,再精密加入配制好的BT07對(duì)照品溶液(10.05 mg/mL)0.5、1.0、1.5 mL各3份,加入適量水加熱溶解,定容。按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,并計(jì)算加樣回收率。結(jié)果表明,低、中、高3種加入量的回收率分別為99.16%、100.20%、99.91%,RSD分別為0.64%、0.64%、0.39%(n=3),見(jiàn)表2。
2.10 樣品測(cè)定
取BP-1~BP-3共3批次樣品,按“2.2.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜峰保留時(shí)間tR、峰面積A,計(jì)算各批次樣品的MW和含量。結(jié)果,BP-1~BP-3樣品的平均tR為14.28 min(RSD=4.35%,n=3),平均MW為23.54 kD(RSD=3.78%,n=3),D值范圍1.463~1.578,樣品平均含量為93.4%(RSD=4.22%,n=3)。表明所建立的分析方法適用于該樣品分子量和含量分析。
3 討論
ELSD是一種通用性質(zhì)量分析檢測(cè)器,具有穩(wěn)定性好、特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),流動(dòng)相可以進(jìn)行梯度洗脫,尤其適用于復(fù)雜多組分的分析[14-16]。近年來(lái),HPSEC色譜在麥冬、甘草等植物多糖的定性定量分析中也獲得成功應(yīng)用[8-12]。本文研究結(jié)果表明,該法可直接測(cè)定白及多糖分子量及其含量,同時(shí)不同分子量規(guī)格的多糖也可獲得有效分離,方法簡(jiǎn)便、快捷,準(zhǔn)確度高,適用于白及多糖的分析。
對(duì)缺乏紫外特征吸收的糖和苷類(lèi)等成分分析,常規(guī)可選用示差檢測(cè)器和ELSD等質(zhì)量型檢測(cè)器。傳統(tǒng)糖類(lèi)檢測(cè)中使用的示差檢測(cè)器容易受環(huán)境溫度、流動(dòng)相組成、柱溫、樣品中其他雜質(zhì)等干擾。故本試驗(yàn)中,采用ELSD法對(duì)白及多糖進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)限為0.116 5 mg/mL,比前期所用的示差檢測(cè)器檢測(cè)限(1.133 mg/mL)[5]約高10倍,表明本法靈敏度較高,在應(yīng)用于生物樣品分析中具有一定優(yōu)勢(shì)。此外,HPSEC分析方法中所用色譜柱的適用分子量測(cè)定范圍、樣品濃度、流動(dòng)相選擇等影響因素也很重要,應(yīng)在方法學(xué)研究中進(jìn)行考察和優(yōu)化。
綜上,本研究建立的方法操作簡(jiǎn)便 、快速,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可同時(shí)測(cè)定白及多糖的分子量和含量。
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(收稿日期:2018-02-06 修回日期:2018-03-15)
(編輯:余慶華)