李萍萍,陳一鳴,顏士茹,張瑞卿,張海毅*,都紅芳
(1.威海職業(yè)學(xué)院 康養(yǎng)學(xué)院,山東威海 264200;2.威海人生藥業(yè)有限公司,山東威海 264200)
巖藻多糖,也稱巖藻多糖硫酸酯,主要來(lái)源于褐藻,是一類含有巖藻糖和硫酸基團(tuán)的多糖。巖藻多糖具有多種生物學(xué)功能,如抗凝血、抗腫瘤、抗血栓、抗病毒、抗氧化和增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能等,目前對(duì)巖藻多糖的研究已經(jīng)成為研究天然海洋藥物和特殊醫(yī)用食品的熱點(diǎn)和主攻方向[1]。360 Market Updates市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,全球巖藻多糖市場(chǎng)規(guī)模將從2018年的3 000萬(wàn)美元增至2025年的3 800萬(wàn)美元,預(yù)測(cè)期間(2019—2025年)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為3.4%,有望被開(kāi)發(fā)成為21世紀(jì)的新藥品及保健品原料。褐藻是威海市大量產(chǎn)出的特色海產(chǎn)品,以巖藻多糖作為原料開(kāi)發(fā)的特醫(yī)食品或藥品具有明顯的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),將會(huì)取得顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,并有利于促進(jìn)威海市海洋生物及制品創(chuàng)新型集群的轉(zhuǎn)型升級(jí)和發(fā)展,增加該集群在全球海洋產(chǎn)業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。
通過(guò)對(duì)天然巖藻多糖及半合成巖藻多糖的研究發(fā)現(xiàn),多糖羥基的硫酸酯化是決定巖藻多糖生物活性的重要因素,因?yàn)榱u基的硫酸酯化,不僅增加了多糖的溶解性,更為重要的是改變了多糖的構(gòu)象,因此巖藻多糖硫酸基含量的高低,直接體現(xiàn)巖藻多糖功效的好壞[2]。
硫酸根的測(cè)定方法主要有比濁法和重量法,但是這些傳統(tǒng)方法操作冗雜,需要多種化學(xué)試劑,雜質(zhì)干擾大,靈敏度、重復(fù)性和準(zhǔn)確度都不理想。巖藻多糖水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《巖藻多糖》(SC/T 3404—2012)[3]中規(guī)定了巖藻多糖硫酸基的檢測(cè)方法,該方法屬于重量法,適用于水產(chǎn)行業(yè)巖藻多糖硫酸基檢測(cè)。而本研究涉及的巖藻多糖主要作為原料藥進(jìn)行研究,有必要依據(jù)《中國(guó)藥典》建立新的硫酸基檢測(cè)方法。研究表明,采用離子色譜法檢測(cè)多糖硫酸基含量,操作簡(jiǎn)單,只需一步灰化操作,靈敏度和準(zhǔn)確度都較高[4-10]。
本研究采用灰化法處理巖藻多糖樣品,采用離子色譜法測(cè)定原料藥中硫酸基的含量,并參照《中國(guó)藥典》四部“9101分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則”中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證[11],為巖藻多糖原料藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立提供硫酸根檢測(cè)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
硫酸鈉,分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;碳酸鈉,色譜純,北京邁瑞達(dá)科技有限公司;巖藻多糖原料藥,批號(hào)分別為A-2017H-1、A-2017H-2、A-2017H-3,威海人生藥業(yè)有限公司;Dionex IonPacTM AS9-HC陰離子色譜柱,賽默飛世爾科技公司。
離子色譜系統(tǒng),青島普仁儀器有限公司;FA2004B電子分析天平,江蘇迅迪儀器科技有限公司;LK-MA高溫馬弗爐,洛陽(yáng)高新開(kāi)發(fā)區(qū)格利斯實(shí)驗(yàn)電爐廠。
1.3.1 供試品灰化
準(zhǔn)確稱取供試品1.0000 g,按照《中國(guó)藥典》四部通則230[11]規(guī)定的方法進(jìn)行灰化并計(jì)算灰分含量。
1.3.2 色譜條件及系統(tǒng)適應(yīng)性試驗(yàn)
陰離子色譜柱;以9 mmol/L碳酸鈉為淋洗液,柱溫30 ℃;流速為0.8 mL/min;電導(dǎo)檢測(cè)器;進(jìn)樣量20 μL,定量環(huán)進(jìn)樣。以硫酸鈉為系統(tǒng)適用性溶液,兩針進(jìn)樣計(jì)算理論板數(shù)、分離度及拖尾因子。
1.3.3 對(duì)照品溶液的制備
取105 ℃烘干的硫酸鈉約1.2700 g,加少量水溶解,溶液轉(zhuǎn)移至1 000 mL量瓶中,搖勻,作為對(duì)照品溶液。
1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備
精密吸取對(duì)照品溶液2.0 mL、5.0 mL、10.0 mL、20.0 mL,置于100 mL量瓶中,分別加水稀釋至刻度,搖勻,用0.22 μm的濾膜過(guò)濾,取續(xù)濾液,即得標(biāo)準(zhǔn)溶液。取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液20 μL注入色譜儀,記錄色譜圖,以硫酸根離子的峰面積為縱坐標(biāo),以對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)溶液硫酸基質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),回歸計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.5 樣品處理及檢測(cè)
取1.3.1遺留的殘?jiān)s20 mg,精密稱定,加水溶解,濾過(guò),濾液轉(zhuǎn)移至100 mL量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,用0.22 μm的濾膜過(guò)濾,取續(xù)濾液20 μL注入色譜儀,同法測(cè)定,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出供試品溶液中相當(dāng)于硫酸基的含量。
1.3.6 精密度試驗(yàn)
取硫酸根離子對(duì)照品溶液(50 mg/L),連續(xù)進(jìn)樣6次。
1.3.7 重復(fù)性試驗(yàn)
取批號(hào)為A-2017H-2的巖藻多糖供試品,平行制備6份供試品溶液,進(jìn)樣測(cè)定。
1.3.8 加標(biāo)回收率試驗(yàn)
取批號(hào)為A-2017H-2的巖藻多糖供試品灰分約10 mg,精密稱定,用水溶解并定容至100 mL容量瓶中,搖勻。用該方法的測(cè)定條件檢測(cè)硫酸基本底值,并進(jìn)行50%、100%、150%加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)處理3個(gè)平行重復(fù)。
1.3.9 供試品測(cè)定
取批號(hào)為A-2017H-1、A-2017H-2、A-2017H-3的巖藻多糖供試品照1.3.5項(xiàng)下方法進(jìn)行測(cè)定。
以硫酸鈉(50 mg/L)為系統(tǒng)適用性溶液,兩針進(jìn)樣計(jì)算理論板數(shù)(按硫酸根離子峰計(jì)算)、分離度及拖尾因子,結(jié)果見(jiàn)表1。其中,分離度遠(yuǎn)大于1.5,可以看出氯離子和硫酸根離子得到了很好的分離(圖1),完全消除了重量法中氯離子的干擾。根據(jù)系統(tǒng)適用性試驗(yàn)結(jié)果,確定采用該方法測(cè)定巖藻多糖硫酸基含量的系統(tǒng)相關(guān)參數(shù),硫酸基理論板數(shù)按硫酸根離子峰計(jì)算應(yīng)不低于5 000,硫酸根離子峰與相鄰峰間分離度大于1.5,拖尾因子在0.95~1.25。
表1 系統(tǒng)適用性試驗(yàn)結(jié)果
圖1 硫酸根離子色譜圖
取硫酸根離子對(duì)照品溶液(50 mg/L),連續(xù)進(jìn)樣6次,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2數(shù)據(jù)計(jì)算可得,峰面積測(cè)量值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為0.7%,保留時(shí)間RSD為0.01%,表明儀器精密度良好。
表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果
硫酸根離子在0~200 mg/L濃度范圍內(nèi)與峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,結(jié)果見(jiàn)圖2。線性方程為y=76 926x+107 499(n=5),相關(guān)系數(shù)R2=0.9999。
圖2 硫酸根標(biāo)準(zhǔn)曲線
取批號(hào)為A-2017H-2的巖藻多糖供試品,平行制備6份供試品溶液,進(jìn)樣測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表3。由表3數(shù)據(jù)計(jì)算可得,供試品溶液平均硫酸根離子含量為14.8%,RSD為1.8%,表明該方法重復(fù)性良好。
表3 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果
加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。加標(biāo)回收率均在96%~101%范圍內(nèi),平均回收率為98.8%,RSD值為1.7%,表明該方法準(zhǔn)確度較高。
表4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果
取3批巖藻多糖原料藥供試品進(jìn)行硫酸基含量測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表5。每批供試品測(cè)定相對(duì)偏差均小于5%,樣品測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定。
表5 供試品含量測(cè)定結(jié)果
本文采用灰化法處理巖藻多糖樣品,采用離子色譜法測(cè)定原料藥中硫酸基的含量,以《中國(guó)藥典》為依據(jù)建立方法,并進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證。該方法可以快速有效地檢測(cè)巖藻多糖供試品中硫酸基含量,無(wú)干擾,結(jié)果穩(wěn)定,準(zhǔn)確度和精密度良好,是一種測(cè)定巖藻多糖硫酸基含量的理想方法。
與巖藻多糖水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC/T 3404—2012規(guī)定的重量法相比,本研究采用的離子色譜法有效消除了氯離子的干擾,而且可以對(duì)氯離子進(jìn)行定量分析。同時(shí),該方法不需要加入任何化學(xué)試劑,經(jīng)濟(jì)環(huán)保,只需一步灰化操作,簡(jiǎn)單可行,大大縮短檢驗(yàn)時(shí)間,提高檢測(cè)效率。通過(guò)將樣品灰化后進(jìn)行檢測(cè)消除了有機(jī)物對(duì)硫酸根離子檢測(cè)的干擾,拓寬了檢測(cè)方法的應(yīng)用范圍。該方法已成功應(yīng)用于巖藻多糖原料藥硫酸基的檢測(cè),為巖藻多糖原料藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考,為當(dāng)前巖藻多糖市場(chǎng)上的產(chǎn)品提供質(zhì)量控制依據(jù)。