張祖湘,王亞鳳,韋用瓊,陽丙媛,李岳,何瑞杰,阮俊,黃永林*
(1. 桂林醫(yī)學(xué)院,廣西 桂林;2.廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所,廣西植物功能物質(zhì)研究與利用重點實驗室,廣西 桂林;3. 廣西久福生物科技有限公司,廣西 南寧)
蛞蝓(Agriolimax agrestis Linnaeus)屬腹足類腹足綱蛞蝓科動物的統(tǒng)稱,為有肺的軟體動物,因其體表布滿黏液,俗稱“黏蟲、鼻涕蟲、蜒蚰、土蝸、附蝸”。蛞蝓作為一種傳統(tǒng)中藥,具有味咸寒,入肺、肝、大腸經(jīng),祛風(fēng)定驚、清熱解毒、破瘀通經(jīng)等功用,主治中風(fēng) 僻、筋脈拘攣、驚癇、喘息、喉痹、咽腫、癰腫、痰核、痔瘡腫痛等癥[1-3]。文獻報道蛞蝓中含有多糖、氨基酸、甾醇類及其他成分[4-7]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明蛞蝓提取物能夠抑制宮頸癌HeLa 細胞裸鼠移植瘤生長,還可抑制肺癌細胞端粒酶基因hTERT 和改變突變型P53 的表達[8-9]。同時蛞蝓凍干粉能明顯延長咳嗽潛伏期,減少咳嗽次數(shù),具止咳化痰平喘作用,并能明顯的降低哮喘豚鼠肺組織嗜酸性粒細胞浸潤,對支氣管哮喘及慢性支氣管炎有較好的治療作用[10-13]。目前國內(nèi)外對蛞蝓化學(xué)成分的研究較少,多糖成分抗氧化活性的研究也未涉及。本研究通過單因素及正交試驗優(yōu)化了蛞蝓多糖的提取工藝,并對其多糖成分進行了抗氧化活性研究,為蛞蝓藥材的進一步研究與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
蛞蝓樣品2019年7月購于南寧市五塘鎮(zhèn),經(jīng)李岳執(zhí)業(yè)藥師分別鑒定為蛞蝓,憑證樣品存放于廣西久福生物科技有限公司。實驗樣品分別經(jīng)自然干燥粉碎后,過60 目篩;FA2204B 電子天平(上海天美天平儀器有限公司);電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);800Y 多功能粉碎機(鉑歐五金廠);TD5A-WS 臺式低速離心機;德國IKA C-MAG HS10 恒溫磁力攪拌器。實驗所用甲醇、無水乙醇、丙酮、氯仿及正丁醇均為AR,水為實驗室自制蒸餾水。
1.2.1 蛞蝓多糖的提取流程
取干燥的蛞蝓粉末,過60 目篩,加10 倍5% 甲醇浸泡12h 脫脂,4000r/min 離心15min。取殘渣加8 倍體積蒸餾水置于恒溫磁力攪拌器(60℃,2000rpm)浸提4h,加壓抽濾除殘渣。得到濾液加無水乙醇至最終濃度80%,室溫下靜置24h 沉淀多糖。4000r/min 離心15min,取沉淀加蒸餾水復(fù)溶后再次沉淀多糖,取沉淀用無水乙醇和丙酮各洗滌脫脂兩次。沉淀加蒸餾水復(fù)溶,得到蛞蝓粗多糖溶液。采用sevage 法除蛋白,氯仿:正丁醇=5:1 與蛞蝓粗多糖溶液1:5 混合后,劇烈振搖20-30min,使蛋白質(zhì)與氯仿-正丁醇生成凝膠物質(zhì)而分離,4000r/min 離心15min 后置于分液漏斗中,取水層重復(fù)除蛋白4 次,即得除蛋白的多糖溶液。減壓濃縮后冷凍干燥,得粗多糖。
1.2.2 提取單因素試驗
每組單因素試驗均取5g 預(yù)處理后的蛞蝓粉末,按1.2.1下方法提取,得到蛞蝓多糖,稱重,計算提取率。單因素試驗分 別 考 察 浸 提 時 間(2h、4h、6h、8h、10h)、浸 提 比(1:2、1:4、1:6、1:8、1:10)、醇沉濃度(50%、60%、70%、80%、90%)、浸提溫度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)對蛞蝓多糖提取率的影響。
1.2.3 提取正交試驗
根據(jù)單因素試驗結(jié)果,以蛞蝓多糖提取率為考察指標,選取浸提時間、浸提比、醇沉濃度、浸提溫度4 項為考察因素,根據(jù)每個考察因素在單因素試驗中得到的最優(yōu)條件,均選取3個水平,設(shè)計L9(34)正交試驗,其因素水平表見表1。正交試驗均取5g 蛞蝓藥材粉末,按照正交設(shè)計的試驗條件進行提取,試驗結(jié)果見表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 蛞蝓多糖對DPPH·的清除
參考文獻[14]。用95% 乙醇配置0.2mg/mL 的DPPH·溶液,避光保存。 取不同濃度的樣品溶液0.1mL,加入0.16mLDPPH·溶 液,用95% 乙 醇 定 容 到1mL,避 光 反 應(yīng)30min,在517nm 處測定吸光度為A1;將樣品溶液替換成95%乙醇,同樣方法測得的吸光度為A0;取不同濃度樣品溶液0.1mL,用95%乙醇定容到1mL,測定的吸光度為A2。同樣濃度的VC 作陽性對照。DPPH·清除率/%=[ A0-(A1-A2)/A0]×100%。
1.2.4.2 蛞蝓多糖對羥基自由基的清除
參 考 文 獻[15]。分 別 取1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL 的多糖溶液0.15mL,分別加入0.1mL 9mmol/L 的水楊酸溶液、0.1mL 9mmol/L 的FeSO4溶液、1.05mL 蒸餾水,搖勻,使之混合充分,再加入0.1mL 8.8mmol/L 的H2O2,置于37 ℃恒溫水浴鍋中反應(yīng)15min,于510nm 波長處測定其吸光度A1,用相同體積的蒸餾水代替H2O2按上述方法反應(yīng)后測定吸光度A2,用相同體積蒸餾水代替多糖溶液反應(yīng)后測定吸光度A0。同樣濃度的VC 作陽性對照。羥自由基清除率/%=[A0-(A1-A2)/A0]×100%。
1.2.4.3 總還原能力
參考文獻[16]并稍加改進。分別取1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL 的 多 糖 溶 液0.1mL,加 入0.2mL PH 值為7.4 的磷酸鹽緩沖液和0.15mL 1%鐵氰化鉀溶液,搖勻,于50℃恒溫水浴鍋中加熱30min,冷水快速冷卻至室溫,加入0.1mL 10% 三 氯 乙 酸,3000r/min 離 心10min,取 上 清 液0.125mL 再加入0.1%三氯化鐵溶液0.025mL,混合搖勻,室溫下靜置10min,使充分反應(yīng),于700nm 處測定吸光度A1,以蒸餾水代替多糖溶液按上述處理作空白對照測得吸光度A0。用同樣濃度Vc 溶液作陽性對照??傔€原力=A1-A0。
黑蛞蝓多糖的浸提時間、浸提比、醇沉濃度、浸提溫度對多糖提取率的影響的單因素試驗結(jié)果見圖1。
圖1 浸提時間(A)、浸提比(B)、醇沉濃度(C)、浸提溫度(D)對蛞蝓多糖提取率的影響
由圖1A 可知,浸提時間對蛞蝓多糖的提取率影響不大,浸提時間為2-6h 時,蛞蝓多糖的提取率隨時間增加而緩慢增加,6h 后降低。所以選擇適宜的浸提時間是6h。
由圖1B 可知,浸提比為1:2-1:4 時蛞蝓多糖的提取率明顯增大。浸提比為1:6-1:10 時趨勢平緩,提取率遠不及1:4。所以選擇適宜的浸提比是1:4。
由圖1C 可知,醇沉濃度為70%時蛞蝓多糖的提取率最高,醇沉濃度80%-90%時略有浮動,但都不及70%。所以選擇適宜的醇沉濃度是70%。
由圖1D 可知,浸提溫度在40-60℃時,蛞蝓多糖的提取率逐漸升高,60-80℃直線下降。所以選擇適宜的浸提溫度是60℃。
正交試驗結(jié)果見表2,從極差R 值可以看出,4 個因素對蛞蝓多糖的提取率均有影響,影響次序為C(醇沉濃度)>D(浸提溫度)>A(浸提比)>B(浸提時間)。蛞蝓多糖的最佳提取條件為:A1B3C3D3,即浸提比為1:4,浸提時間為8h,醇沉濃度為90%,浸提溫度為80℃。在此最佳工藝下進行驗證,蛞蝓多糖的提取率為(5.44±0.4)%,優(yōu)于其他組合項,表明該提取工藝可作為蛞蝓多糖的最佳提取工藝。
2.3.1 蛞蝓多糖對DPPH·的清除作用
蛞蝓多糖清除DPPH·的測定結(jié)果見圖2。從圖2 可以看出,Vc 對DPPH·表現(xiàn)出較為優(yōu)異的清除能力,蛞蝓多糖對DPPH·的清除能力同樣隨濃度增加而增大,但是其清除能力明顯小于Vc。蛞蝓多糖清除DPPH·的IC50=14.20mg/mL。
2.3.2 蛞蝓多糖對羥基自由基的清除作用
蛞蝓多糖對羥基自由基的清除作用結(jié)果見圖3??梢钥闯鲵因醵嗵菍αu基自由基清除能力隨樣品濃度的增加而增大,但清除能力不及VC。蛞蝓多糖清除其羥自由基的IC50=7.86mg/mL。
表2 正交試驗結(jié)果L9(34)
表3 正交試驗方差分析
圖2 蛞蝓多糖對DPPH·的清除能力
圖3 蛞蝓多糖對羥基自由基清除能力
2.3.3 蛞蝓多糖的總還原能力
蛞蝓多糖的總還原能力測定結(jié)果見圖4。吸光度越大,表明樣品的總還原能力越強。由圖4 可以看出蛞蝓多糖的還原能力隨濃度的增加而增大,具有一定的還原能力,但其還原能力小于VC。
圖4 蛞蝓多糖的總還原能力
通過單因素及正交試驗結(jié)果,得出蛞蝓多糖的最佳提取條件為:A1B3C3D3,即浸提比為1:4,浸提時間為8h,醇沉濃度為90%,浸提溫度為80℃。在此最佳工藝下進行驗證,蛞蝓多糖的提取率為(5.44±0.4)%,優(yōu)于其他組合項,表明該提取工藝可作為蛞蝓多糖的最佳提取工藝??寡趸瘜嶒灡砻?,蛞蝓多糖對DPPH、羥基自由基的清除作用及對鐵離子還原能力均隨濃度增加而增大,具有一定的抗氧化能力。