CN115232225B

CN115232225B - 一种熟地黄均一多糖及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN115232225B
Application number: CN202210985263.7A
Authority: CN
Inventors: 王小平; 王芳
Original assignee: Zhangzhou Health Vocational College; Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine
Current assignee: Zhangzhou Health Vocational College; Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine
Priority date: 2022-08-17
Filing date: 2022-08-17
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2042-08-17
Also published as: CN115232225A

Abstract

本发明公开了一种熟地黄均一多糖及其制备方法和应用，涉及医药技术领域。制备方法：(1)粗多糖溶解；(2)脱色；(3)脱蛋白；(4)离子交换层析；(5)浓缩透析；(6)凝胶纯化。本发明的熟地黄均一多糖为首次发现的新均一多糖化合物，由阿拉伯糖(30.00％)、半乳糖(48.30％)和葡萄糖(21.70％)组成，分子量为9468Da；本发明还提供了上述熟地黄均一多糖的制备方法，适合大规模放大生产。

Description

一种熟地黄均一多糖及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种熟地黄均一多糖及其制备方法和应用。

背景技术

建昌帮熟地黄(JCBSDH)是江西帮特色炮制品种，以砂仁、陈皮、黄酒为辅料，采用建昌帮独有的一项炮制技术(炆制法)制备，具有“气味纯真、色黑如漆，味甘如饴；香甜不散、味厚不腻，滋补力胜”的品质，已被广泛用于中医临床应用。大量研究表明多糖为地黄中主要的活性成分之一，具有抗氧化、抗衰老、抗癌和免疫调节活性等多种药理作用，多糖的生物活性与其提取方法及其结构特征的特性密切相关，如单糖组成、分子量(Mw)、α/β构型、糖苷键和侧链长度等。目前地黄多糖研究多聚焦药典收录的地黄(蒸制地黄、酒制地黄)，而对建昌帮熟地黄多糖的研究却鲜见报道。

如专利CN113956375A中公开了一种熟地黄均一多糖及其制备方法和抗抑郁作用。所述熟地黄均一多糖由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖按照摩尔比38.1:56.6:5.3组成；结构如下：

其制备上述熟地黄均一多糖的制备方法主要是通过乙醇回流对熟地黄进行脱脂，然后通过水煎煮得到熟地黄多糖提取液；对所述熟地黄多糖提取液进行醇沉，得到醇沉粗多糖；将所述醇沉粗多糖利用Sevag法除蛋白，得到熟地黄总多糖；将熟地黄总多糖依次经过DEAE-琼脂糖凝胶FF离子交换柱、凝胶柱层析进行分离纯化，然后浓缩、冷冻干燥，即得所述熟地黄均一多糖。此发明的熟地黄均一多糖为新均一的多糖化合物，其含量为原药材的熟地黄的1.8％-2.0％，但是其采用的熟地黄为生地黄经酒炖法炮制的加工品，而且所得多糖分子量(Mw)、α/β构型、糖苷键和侧链长度及其应用与本发明获得的多糖不同。

再如专利CN101402691A中公开了一种熟地黄多糖的制备方法。其方法是：将熟地黄加8倍体积重量的水，在98-100℃浸提4h，挤尽药渣水分，过滤，合并滤液，浓缩至相当于药材0.5g/ml，加乙醇搅拌使含醇量达80％，缓加快搅，醉沉24h，抽滤，用4倍药材体积重量的95％乙醇洗涤沉淀，挥发至无醇味，加水溶解至药材体积重量的2倍，调pH值至8-9，加入无水氯化钙，使W/V达7％，溶解，放置室温，离心，取上清液浓缩至稠膏，95℃减压干燥即得到熟地黄多糖。此发明用无水氯化钙对熟地黄进行蛋白脱除，避免使用有毒试剂，廉价易得，但是无法得到均一稳定的熟地黄多糖。

因此，如果能够利用建昌帮熟地黄研发一种制备均一稳定的熟地黄多糖的方法，会产生巨大的经济和社会效益。

发明内容

针对现有技术方案的不足，本发明旨在提供一种从熟地黄中分离纯化的新型均一多糖。

本发明的第一个目的在于提供一种熟地黄均一多糖(JCBSDHW-A)，所述的熟地黄多糖主要由阿拉伯糖(30.00％)、半乳糖(48.30％)和葡萄糖(21.70％)组成；所述的熟地黄均一多糖结构如下：

本发明的第二个目的在于提供上述熟地黄均一多糖的制备方法，包括如下步骤：

(1)粗多糖溶解：称取建昌帮砂仁陈皮制熟地黄粗多糖，加水溶解，加热，涡旋，离心取上清液；

(2)脱色：将上述清液加入到大孔树脂层析柱中，脱色，待样品液完全进入柱内，用蒸馏水洗脱，收集脱色后多糖溶液；

(3)脱蛋白：将脱色后的多糖溶液预热，加入木瓜蛋白酶，搅拌，水浴酶解、灭酶，冷却，离心，弃沉淀，得上清液；将上清液脱蛋白，混合振荡，静置分层，弃胶状变性蛋白质层，取上清液；

(4)离子交换层析：将上清液加入离子交换柱中，去离子水洗脱，苯酚硫酸法进行追踪检测，酶标仪490nm进行检测，收集洗脱液；

(5)浓缩透析：将洗脱液进行浓缩，透析，冷冻干燥，得到组分JCBSDH-W；

(6)凝胶纯化：称取JCBSDH-W，加蒸馏水溶解，离心，将上清液加入到凝胶柱中，去离子水洗脱，示差检测器在线检测追踪，收集峰面积最大的对称峰，旋转蒸发仪浓缩，冷冻干燥，得到所述的熟地黄均一多糖。

进一步地，步骤(1)中所述的加热温度为60℃，离心速率为12000rpm/min。

进一步地，步骤(2)中所述的大孔径树脂为S-8，脱色速率为5mL/min。

进一步地，步骤(3)所述的水浴温度为37℃，时间为10min；所述的木瓜蛋白酶得加入量为多糖溶液体积的0.5％。

进一步地，步骤(3)中所述的脱蛋白试剂为Sevag试剂，加入量与上清液的体积比为1:4。

进一步地，步骤(4)中所述的离子交换柱为Cellulose DEAE-52离子交换柱。

进一步地，步骤(4)中所述的去离子水洗脱为3倍柱体积的去离子水洗脱，流速为1ml/min。

进一步地，步骤(5)中所述的透析为采用5000Da透析袋透析。

进一步地，步骤(6)中所述的凝胶柱为Sephadex G-100凝胶柱。

具体的，所述的熟地黄均一多糖的制备方法，包括如下步骤：

(1)粗多糖溶解：称取建昌帮砂仁陈皮制熟地黄粗多糖，加水1000ml溶解，60℃加热，涡旋，离心(12000rpm)取上清液；

(2)大孔吸附树脂脱色：将上清液加入到S-8大孔树脂层析柱中，以5mL/min的速度脱色，待样品液完全进入柱内，用蒸馏水洗脱，收集脱色后多糖溶液；

(3)酶法与Sevag法混合脱蛋白：将脱色后的多糖溶液放入三角瓶中，在37℃水浴锅中预热10min，加入其体积0.5％的木瓜蛋白酶，搅拌，60℃水浴酶解2h，100℃灭酶10min，冷却，5000r/min离心15min，弃沉淀，得上清液；在上清液中按4：1比例加入Sevag试剂脱蛋白，混合振荡25min，置分液漏斗中静置分层，弃胶状变性蛋白质层，按此法重复加入Sevag试剂脱蛋白处理4次，得上清液；

(4)离子交换层析：将步骤(3)中最后得到的上清液加入到Cellulose DEAE-52离子交换柱中，三倍柱体积的去离子水洗脱,流速为1ml/min，苯酚硫酸法进行追踪检测，酶标仪490nm进行检测，收集洗脱液；

(5)浓缩透析：将洗脱液进行浓缩，5000Da透析袋透析，冷冻干燥，得到组分ZZSDH-W；

(6)凝胶纯化：称取ZZSDH-W 1g，加蒸馏水150mL溶解，12000rpm离心10min，将上清液加入到Sephadex G-100凝胶柱中，去离子水洗脱，流速为1ml/min，示差检测器在线检测追踪，收集峰面积最大的对称峰，旋转蒸发仪浓缩，冷冻干燥，得到所述的熟地黄均一多糖(JCBSDHW-A)。

本发明中所述的粗多糖是由江西特色炮制品种的建昌帮炆制熟地黄得到的。

本发明中所述的熟地黄均一多糖JCBSDHW-A，为首次发现的新均一多糖化合物，HPGPC图显示JCBSDHW-A的呈现对称的洗脱峰，说明为均一多糖；离子色谱图显示，均一多糖JCBSDHW-A是阿拉伯糖(30.00％)、半乳糖(48.30％)和葡萄糖(21.70％)组成，分子量(Mw)为9468Da。

本申请还提供了上述均一多糖JCBSDHW-A在制备治疗体外免疫药物中的应用。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明的熟地黄均一多糖为首次发现的新均一多糖化合物，由阿拉伯糖(30.00％)、半乳糖(48.30％)和葡萄糖(21.70％)组成，分子量为9468Da；本发明还提供了上述熟地黄均一多糖的制备方法，适合大规模放大生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的凝胶纯化图；

图2为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的HPGPC图；

图3为右旋糖酐标准曲线方程；

图4为混标的离子色谱图；

图5为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的离子色谱图；

图6为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的GC色谱图；

图7为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的红外光谱；

图8为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的¹H-NMR谱图；

图9为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的13C-NMR谱图；

图10为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的DEPT135°谱图；

图11为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的HH-COSY谱图；

图12为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的HSQC谱图；

图13为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的HMBC谱图；

图14为熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的NOESY谱图；

图15为不同质量浓度的JCBSDHW-A多糖对RAW264.7细胞增殖率的影响图；

图16为JCBSDHW-A多糖对LPS诱导RAW264.7细胞中TNF-α释放量的影响图；

图17为JCBSDHW-A多糖对LPS诱导RAW264.7细胞中IL-1β释放量的影响图。

具体实施方式

以下，根据本发明具体的实施形态进行说明。但是本发明不仅限定于该说明，在不脱离本发明的范围内，根据业者的知识，进行各种变更、修正及改良后而得的结果。

实施例1一种熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的制备方法

具体包括如下步骤：

(1)粗多糖溶解：称取建昌帮砂仁陈皮制熟地黄粗多糖100g，加水1000ml溶解，60℃加热，涡旋，离心(12000rpm)取上清液；

(4)离子交换层析：将步骤(3)中最后得到的上清液加入到Cellulose DEAE-52离子交换柱中，3倍柱体积的去离子水洗脱，流速为1ml/min，苯酚硫酸法进行追踪检测，酶标仪490nm进行检测，收集洗脱液；

(5)浓缩透析：将洗脱液进行浓缩，5000Da透析袋透析，冷冻干燥，得到组分JCBSDH-W 16.7g；

(6)凝胶纯化：称取JCBSDH-W1g，加蒸馏水150ml溶解，12000rpm离心10min，将上清液加入到Sephadex G-100凝胶柱中，去离子水洗脱，流速为1ml/min，示差检测器在线检测追踪，收集峰面积最大的对称峰，旋转蒸发仪浓缩，冷冻干燥，得到所述的熟地黄均一多糖(JCBSDHW-A)0.58g。

实施例2一种熟地黄均一多糖JCBSDHW-A的结构鉴定

(1)采用高效凝胶渗透色谱法测定多糖分子量

色谱条件：BRT105-104-102串联凝胶柱(8×300mm)；柱温为40℃；流动相为0.05mol/L NaCl溶液；流速为0.6mL/min；进样量为20μL；液相配有RI-502示差折光检测器。标准曲线制作：将不同分子量的右旋糖酐(5000、11600、23800、48600、80900、148000、273000、409800和670000)标准品用去离子水配成5mg/mL的溶液，进样后记录各自标准品溶液的保留时间，以保留时间(tR)为横坐标，相对分子质量的对数值(lg Mw)为纵坐标绘制成图。

样品准备：精密称取样品，配制成5mg/mL溶液，于12000rpm/min离心10min，上清液用0.22μm的微孔滤膜过滤，进样检测。

根据右旋糖酐标准曲线方程(y＝-0.2001x+12.641，R²＝0.9958，图5)得出JCBSDHW-A平均分子量为43.302min(9468Da)。

(2)采用离子测谱仪分析熟地黄均一多糖JCBSDHW-A单糖组成

酸水解：分别称取JCBSDHW-A 4mg左右于安瓿瓶中，加入2.0mol/L三氟乙酸1mL，120℃水解3h。准确吸取200μL酸水解溶液转移至1.5mL EP管中氮吹吹干，加入1mL水涡旋混匀，于12000rpm/min，离心5min，取上清液进行离子测谱仪测定单糖组成分析。

标准溶液的配制和计算方法：取10种单糖标准品(岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、果糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸)配成约10mg/mL标准溶液。

精密取各单糖标准溶液配置成5个浓度作为Standard 1-5。根据绝对定量方法，测定不同单糖质量，根据单糖摩尔质量计算出摩尔比。

色谱条件：色谱柱为DionexCarbopacTMPA20(3mm*150mm)；柱温为30℃；流动相为H2O(A)；B:250mmol/LNaOH；C:50mmol/LNaOH&500mmol/L NaOAC；流速：0.3mL/min；进样量：5μL；检测器为电化学检测器。

与单糖标准品比较(其计算公式为：C(标准品)/A(标准品)＝C(样品)/A(样品))，得出JCBSDHW-A是由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖组成的一种葡聚糖，JCBSDHW-A中阿拉伯糖摩尔比为0.300、半乳糖摩尔比为0.483、葡萄糖摩尔比为0.217。

(3)通过甲基化和糖醛酸还原分析，以及红外光谱、核磁共振谱对多糖的糖苷键信号进行归属

(a)甲基化和糖醛酸还原分析JCBSDHW-A主要含有四种连接形式：1,4-连接的Glcp、1,3,5-连接的Araf、1,4,6-连接的Galp和1,3,6-连接的Galp。

表1 JCBSDHW-A甲基化结果分析

(b)红外光谱(图7)分析在3600-3200cm^-1附近有一个主要的宽峰是由于羟基的伸缩振动引起的，这个区域的吸收峰是糖类的特征峰。2927cm^-1处的小带归属于C-H伸缩振动和弯曲振动，1650cm^-1处的峰值归因于C＝O伸缩振动，1415cm^-1处有吸收峰，归属于C-O伸缩振动，在1074cm^-1和1024cm^-1处的吸收峰归属于O-H的变角振动。此外，在865cm^-1处的吸收峰归属于吡喃环的环上次甲基的横摇振动。

(c)核磁共振谱分析在1H-NMR谱(图8)中，氢谱信号主要集中在3.0～5.5ppm之间，δ3.2-4.0ppm为糖环质子信号，主要端基质子峰δ5.31、δ5.09、δ5.03、δ4.96、δ4.56的信号峰集中分布在4.3-5.5ppm区域内。

在13C-NMR谱(图9)中，碳谱信号主要集中在60-120ppm之间。通过观察碳谱，可以看到主要异头碳信号峰108.82、108.77、108.60、105.80、101.05异头碳区域主要在δ93-105之间。而δ85.34、85.10、83.60、83.50、82.70、82.52、80.86、79.03、78.31、78.12、77.80、76.01、74.84、74.56、73.21、72.91、72.53、68.09、67.79、62.33、62.30、61.89主要信号峰分布在60～85ppm区域。

在DEPT-135°图谱(图10)中，可以观察到62.33、68.09、67.79、61.89、62.3为倒峰，表明为C5或C6的信号峰。

根据HSQC图谱(图11)和HH-COSY图谱(图12)类似规律结合HMBC谱(图13)和NOESY图谱(图14)分析，对多糖的糖苷键信号进行归属；

糖苷键→5)-α-L-Arab-(1→的异头碳与其→3,5)-α-L-afar-(1→的H5有相关信号峰；同时，异头氢与其→3,5)-α-L-Araf-(1→的C5有相关信号峰表明存在→5-α-L-Araf-(1→3,5)-α-L-Araf-(1→的链接方式。

α-L-Araf-(1→的异头氢与糖苷键→3,5-α-L-Araf-(1→的C3有相关峰，表明存在糖苷键α-L-Araf-(1→3,5)-α-L-Araf-(1→。

→3,5)-α-L-Araf-(1→的异头氢与→4)-α-D-Glcp-(1→的C4有相关峰，表明存在→3,5)-α-L-Araf-(1→4)-α-D-Glcp-(1→。

→4)-α-D-Glcp-(1→异头氢与→4)-β-D-Galp-(1→的C4有相关峰，表明存在糖苷键→4)-α-D-Glcp-(1→4)-β-D-Galp-(1→。

→4)-β-D-Galp-(1→异头氢与自身的C4有相关峰，异头碳与自身的H4有相关峰，表明存在糖苷键→4)-β-D-Galp-(1→4)-β-D-Galp-(1→。这与甲基化结果一致。因此，我们可以推断，该多糖的主要糖苷键结构方式为：主链连接方式为→5-α-L-Araf-(1→，→4)-α-D-Glcp-(1→和→4)-β-D-Galp-(1→组成的糖苷键，而支链Ara残基通过→3,5)-α-L-Araf-(1→的O-3键连接在主链上，所有碳和氢信号如表2所示。

表2 JCBSDHW-A的¹³C和¹HNMR化学位移

效果实验：JCBSDHW-A多糖体外免疫活性研究

1、CCK-8法检测RAW264.7细胞增殖活性

将RAW264.7细胞个数调整为4×10⁵个/mL，接种于96孔细胞培养板(0.1mL/孔)，将96孔细胞培养板于37℃含5％CO₂培养箱中培养24h，分别加入0(空白对照组)、25、50和100、200、400μg/mL的多糖成分(100μL)样品。实验中各多糖组及对照组均设置10个复孔，在37℃含5％CO₂的培养箱中培养24h。采用CCK-8ELISA试剂盒测定RAW264.7细胞增殖活性。结果见图15。

由图15可知，与空白对照组相比，JCBSDHW-A多糖25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL组能增强RAW264.7细胞增殖活性，而400μg/mL组RAW264.7细胞增殖活性下降，但均不存在显著性差异(p>0.5)。因此，在25-200.000μg/mL质量浓度范围内进行JCBSDHW-A多糖对RAW264.7细胞免疫细胞因子分泌水平实验，不受细胞增殖活性的影响。

2、ELISA法检测细胞分泌TNF-α、IL-1β

将RAW264.7细胞个数调整为5×10⁵个/mL，分别加入0.1mL悬浮液于96孔细胞培养板中，给药方式同1，同时设置1μg/mL的LPS阳性对照孔和空白对照孔，然后加入培养基至总体积为0.2mL，培养24h后1000r/min条件下离心5min收集上清。采用ELISA试剂盒测定TNF-α和IL-1β的分泌水平。结果见图16-17。

如图16可知，与空白对照组相比，各JCBSDHW-A多糖药物组能显著增加TNF-α的分泌，并随着多糖浓度的增大，TNF-α分泌水平也随之增高，呈浓度依赖性，其中在25μg/mL浓度下差异具有显著性(p<0.05)，在50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL浓度下差异均具有极显著性(p<0.01)。各JCBSDHW-A多糖药物组促进TNF-α分泌水平均低于LPS组，其中在25μg/mL浓度下差异具有极显著性(p<0.01)，在50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL浓度下差异均具有显著性(p<0.05)。结果表明在25-200μg/mL质量浓度范围内，JCBSDHW-A多糖能够促进RAW264.7细胞TNF-α分泌水平。

如图17可知，与LPS组相比，空白对照组的RAW264.7巨噬细胞相关因子分泌水平显著低于LPS组(p<0.01)，说明RAW264.7巨噬细胞炎症造模成功。在25-200μg/mL质量浓度范围内JCBSDHW-A多糖促进IL-1β分泌水平均低于LPS组，其中在25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL浓度下差异具有显著性(p<0.05)，在200μg/mL浓度下差异均具有极显著性(p<0.01)。与空白对照组相比，在25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL浓度下JCBSDHW-A多糖能提高IL-1β的分泌水平，其中在50μg/mL浓度下差异具有显著性(p<0.05)；在200μg/mL浓度下，IL-1β的分泌水平低于空白对照组，但差异未有显著性(p＞0.05)。

Claims

1.一种熟地黄均一多糖的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）粗多糖溶解：称取建昌帮砂仁陈皮制熟地黄粗多糖，加水溶解，加热，涡旋，离心取上清液；

（2）脱色：将上述清液加入到大孔径树脂中，脱色，待样品液完全进入柱内，用蒸馏水洗脱，收集脱色后多糖溶液；

（3）脱蛋白：将脱色后的多糖溶液预热，加入木瓜蛋白酶，搅拌，水浴酶解、灭酶，冷却，离心，弃沉淀，得上清液；将上清液脱蛋白，混合振荡，静置分层，弃胶状变性蛋白质层，取上清液；

（4）离子交换层析：将上清液加入离子交换柱中，去离子水洗脱，苯酚硫酸法进行追踪检测，酶标仪490nm进行检测，收集洗脱液；

（5）浓缩透析：将洗脱液进行浓缩，透析，冷冻干燥，得到组分JCBSDH-W；

（6）凝胶纯化：称取JCBSDH-W，加蒸馏水溶解，离心，将上清液加入到凝胶柱中，去离子水洗脱，示差检测器在线检测追踪，收集峰面积最大的对称峰，旋转蒸发仪浓缩，冷冻干燥，得到所述的熟地黄均一多糖；

所述的熟地黄均一多糖由阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖组成，摩尔比为30:48.3:21.7；所述的熟地黄均一多糖结构如下：

。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的加热的温度为60℃，离心速率为12000rpm/min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的大孔径树脂为S-8，脱色速率为5 mL/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的水浴温度为37℃，时间为10min；所述的木瓜蛋白酶得加入量为多糖溶液体积的0.5%；所述的脱蛋白试剂为Sevag试剂，加入量与上清液的体积比为1:4。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的离子交换柱为Cellulose DEAE-52离子交换柱。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的去离子水洗脱为3倍柱体积的去离子水洗脱，流速为1ml/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述的透析为采用5000Da透析袋透析。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述的凝胶柱为SephadexG-100凝胶柱。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备的均一多糖在制备治疗体外免疫药物中的应用。