一種靈芝孢子粉多糖離子色譜指紋圖譜的構建方法

2023-04-27 13:14:16 1

專利名稱：一種靈芝孢子粉多糖離子色譜指紋圖譜的構建方法
技術領域：
本發明涉及一種靈芝孢子粉多糖的離子色譜指紋圖譜的構建方法，屬於中藥及其製品和功能食品原料及其製品的指紋圖譜技術領域。
背景技術：
靈芝是屬於真菌門，擔子菌綱，多孔菌科，靈芝科，靈芝屬的真菌。我國藥典規定可入藥的靈芝有赤芝[Ganoderma lucidumCLeyss. exFr)Karst.]和紫芝(Ganoderma sinenseZhao, Xu et Zhang);國家食品藥品監瞀管理局公布的可用於保健食品的靈芝品種有赤芝、紫芝和松衫靈芝(Ganoderma tsugae Murr)。靈芝抱子(Ganoderma lucidum spore)是靈芝(一般為赤芝)成熟期從菌蓋彈射出來的極其微小的卵形生殖細胞，生物學上稱孢子，集中起來後呈粉末狀，通稱靈芝孢子粉。靈芝孢子具有免疫調節、抗腫瘤、調節血脂、降血糖等 多種生理功效，故在近年來其市場甚為火熱。但因缺乏科學全面的檢測方法和質量標準，靈芝孢子粉及其加工產品的質量良莠不齊，難以有效控制和鑑別。目前已有靈芝孢子脂溶性成分指紋圖譜分析方法的專利，也已有本專利申請人關於靈芝孢子粉水溶性成分即多糖的水解物的柱前PMP衍生-反相HPLC指紋圖譜的專利及其分析方法的研究論文的報導。但柱前PMP衍生-反相HPLC指紋圖譜的專利方法由於僅使用酸水解，水解選擇性單一，加之PMP衍生-反相HPLC分析中寡糖組分的檢測靈敏度不高，故該法指紋圖譜中反映結構特性的寡糖組分信息不夠豐富。因此，故本專利擬將酸水解和酶水解結合進行，再對得到的單糖組分和多糖組分分別分析，綜合兩個部分的分析結果以更靈敏、更全面地表徵靈芝多糖及靈芝孢子粉產品的特徵和差異，為我國靈芝孢子粉的質量檢測方法和質量標準的提升及完善進ー步提供科學依據與參考。

發明內容
本發明的目的是提供一種靈芝孢子粉多糖離子色譜指紋圖譜的構建方法，藉此可將靈芝孢子粉多糖離子色譜指紋圖譜作為靈芝孢子粉類產品的質量控制和真偽鑑別的主要指標之一。為解決上述技術問題，本發明的技術方案為提取靈芝孢子粉多糖後，採用酸-酶部分水解靈芝孢子粉多糖，最後通過離子色譜分析構建水解產物中單、寡糖組分的標準指紋圖譜。本發明的技術方案具體包括下列步驟( I)靈芝孢子粉多糖的提取對於破壁孢子粉，準確稱取樣品0. 5-1. Og於50mL離心管中，加入30mL超純水,於水浴60-80°C功率300瓦超聲30-60min，冷卻後離心，殘渣用少量超純水洗滌並離心後，將兩次上清液合併，合併後的上清液置於透析袋中用超純水透析12小吋，50-60°C真空濃縮近幹，加超純水溶解並定容至5mL作為粗多糖水溶液待測；對於未破壁孢子粉，稱取5g左右的樣品於研缽中,研磨IOmin後準確稱取其樣品0. 5-1. Og於50mL離心管中，加入30mL超純水，於水浴60_80°C功率300瓦超聲30_60min，
後續操作同上。(2)靈芝孢子粉多糖的酸-酶部分水解吸取500 u L步驟(I)所得的粗多糖水溶液，加入500 u L l-3mol/L的H2SO4溶液，漩渦混勻，於80-100°C酸水解l_3h，冷卻至室溫，用碳酸鋇中和，12000r/min離心15min。取其上清液100 u L，加入酵母裂解 酶溶液(100u/mg) 50 u L，再用0. 05mol/L醋酸-醋酸鈉緩衝液(pH 6. 5)補加至反應體積為lmL。於45°C下反應12h。酶解液100°C加熱5min，終止反應。12000r/min離心30min,取上清液用0. 45 y m微孔濾膜過濾,其濾液用於下步離子色譜分析。(3)靈芝孢子粉多糖部分水解產物的離子色譜指紋分析針對酸-酶水解物中的單糖組分，離子色譜分析條件為色譜柱CarboPac卩八-20，包括分析柱(3\150111111)和保護柱(3X 50mm);脈衝安培電化學檢測器ED40 ;金工作電極；Ag/AgCl參比電極；四電位波形；流速0. 5mL/min ;進樣體積20ii L ;柱溫30°C ;流動相:A(水)-B(0. 25mol/L NaOH 溶液)-C (Imol/LNaAc 溶液)，三元梯度洗脫:0 21min，97.6%A, 2. 4%B, 0%C;21. lmin, 92. 6%A, 2. 4%B, 5. 0%C;30min, 77. 6%A, 2. 4%B, 20%C;30. f 50min,20%A, 80%B, 0%C.針對酸-酶水解物中的寡糖組分，離子色譜分析條件為色譜柱CarboPacPA-200，包括分析柱(3 X 150mm)和保護柱(3 X 50mm);脈衝安培電化學檢測器ED40 ;金工作電極；Ag/AgCl參比電極；四電位波形；流速0. 5mL/min ;進樣體積20ii L ;柱溫30°C ;流動相A (水)-B (0. 25mol/LNa0H 溶液)-C (Imol/LNaAc 溶液)，三元梯度洗脫0min，57. 6%A，38. 4%B, 4. 0%C;40min, 36%A, 24%B, 40%C;40. l 60min，57. 6%A, 38. 4%B, 4. 0%C.(4)標準指紋圖譜的確定通過20個不同產地的靈芝孢子粉樣品中的多糖酸-酶水解產物中單、寡糖組分的離子色譜測定，運用「中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統2004A版」，分別構建了靈芝孢子粉多糖水解物中單糖組分和寡糖組分的HPAEC標準指紋圖譜，並確定了單糖圖譜中的11個單糖共有特徵峰，以及寡糖圖譜中的4個寡糖共有峰和I個多糖峰。單糖峰的相對保留時間RT(以葡萄糖峰為參照)和寡糖的相對保留時間RT(以五糖峰為參照)的相對標準偏差RSD均小於2%,即單糖指紋圖譜中I 號峰平均 RT 為 0. 314，RSD 為 0. 62% ；2 號峰平均 RT 為 0. 611，RSD 為 0. 92% ；3 號峰平均 RT 為 0. 643，RSD 為 I. 64% ；4 號峰平均 RT 為 0. 689，RSD 為 0. 19% ；5 號峰平均 RT 為 0. 775，RSD 為 0. 35% ；6 號峰平均 RT 為 0. 880，RSD 為 0. 20% ；7 號峰平均 RT 為 I. 000，RSD 為 0% ；8 號峰平均 RT 為 I. 180，RSD 為 0. 32% ；9 號峰平均 RT 為 I. 219，RSD 為 0. 32% ；10 號峰平均 RT 為 2. 603，RSD 為 I. 24% ；
11 號峰平 均 RT 為 2. 695，RSD 為 I. 19% ；寡糖指紋圖譜中I 號峰平均 RT 為 0. 691，RSD 為 0. 56% ；2 號峰平均 RT 為 I. 000，RSD 為 0% ；3 號峰平均 RT 為 I. 321，RSD 為 I. 00% ；4 號峰平均 RT 為 I. 342，RSD 為 I. 04% ；5 號峰平均 RT 為 3. 276，RSD 為 I. 51% ；其中單糖峰中超過總峰面積5%的指紋峰有3個，分別為6號峰半乳糖，相對峰面積12. 29%-29. 88% ；7號峰葡萄糖,相對峰面積49. 01%-73. 63% ；9號峰甘露糖,相對峰面積7. 40%-15. 42%o寡糖指紋圖譜中5號峰佔總峰面積5. 79%-26. 77%。通過對對單糖組分進行離子色譜分析，得到的11個共有特徵峰分別對應巖藻糖、氨基葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、氨基半乳糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸；這些糖均依據與靈芝孢子粉樣品分析同樣的色譜條件下測定的單糖混合標準溶液的保留時間對照定性。寡糖指紋圖譜中的5個共有特徵峰則依據與靈芝孢子粉樣品的寡糖分析同樣色譜條件下測定的菊粉對照品中不同聚合度糖組分色譜峰的保留時間對照定性，這5個共有特徵峰分別確定為三糖、五糖、六糖、七糖和多糖。本發明提供的靈芝孢子粉多糖離子色譜指紋圖譜的構建方法，具有方法穩定、精密度高、重現性好，易於掌握的特點。作為ー種生物大分子的分析方法，避免了傳統方法因必須進行多步分離純化和多種波譜手段分析而帶來的耗時、費力、成本高、無法快速檢測的缺陷。


圖I 12種單糖混合標樣的HPAEC圖譜各個峰分別為1-Fuc,2-GlcN, 3-Rham, 4-Ara, 5-GalN, 6-Gal, 7-Glc, 8-Xyl, 9-Man，10-Rib, 11-GalUA, 12-GlcUA圖2菊粉的HPAEC圖譜峰I- ニ糖,2_ ニ糖，3_四糖，4_五糖，5_六糖，6 t糖，7_八糖，8_九糖，9_十糖圖3 20個靈芝孢子粉多糖樣品酸-酶水解物單糖組分的HPAEC指紋圖譜圖4靈芝孢子粉多糖的酸-酶水解物單糖組分的HPAEC標準指紋圖譜共有特徵峰分別為1-Fuc,2-GlcN, 3-Rham, 4-Ara, 5-GalN, 6-Gal, 7-Glc, 8-Xyl, 9-Man, 10-GalUA, Il-GlcUA圖5 20個靈芝孢子粉多糖樣品酸-酶水解物寡糖組分的HPAEC指紋圖譜圖6靈芝孢子粉多糖的酸-酶水解物寡糖組分的HPAEC標準指紋圖譜共有特徵峰分別為1-三糖，2-五糖，3-六糖，4-七糖，5-多糖圖7吉林某產地破壁靈芝孢子粉樣品的多糖離子色譜指紋圖譜圖7(I)為吉林某產地破壁靈芝孢子粉樣品的多糖中單糖組分的離子色譜指紋圖譜，其中 1-Fuc, 2-GlcN, 3-Rham, 4-Ara, 5-GalN, 6-Gal, 7-Glc, 8-Xyl, 9-Man, 10-GalUA, Il-GIcUA圖7 (2)為該樣品的多糖中寡糖組分的離子色譜指紋圖譜，其中2-三糖，5-五糖，9-六糖，10 t糖，14-多糖圖8安徽某產地破壁靈芝孢子粉樣品的多糖離子色譜指紋圖譜圖8 (I)為安徽某產地破壁靈芝孢子粉樣品的多糖中單糖組分的離子色譜指紋圖譜，其中 1-Fuc, 2-GlcN, 3-Rham, 4-Ara, 5-GalN, 6-Gal, 7-Glc, 8-Xyl, 9-Man, 10-GalUA, Il-GIcUA圖8(2)為該樣品樣品的多糖中寡糖組分的離子色譜指紋圖譜，其中2-三糖，5-五糖，9-六糖，10-七糖，14-多糖
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進ー步說明，下述實施例僅用於說明本發明而非對本 發明的限制。實施例I、靈芝孢子粉多糖離子色譜標準指紋圖譜的建立方法I、儀器、試劑及樣品I. I 儀器ICS5000多功能離子色譜(美國Dionex公司),脈衝安培電化學檢測器。I. 2試劑及樣品單糖標準品葡萄糖(Glc，99%)、甘露糖(Man，99 %)、半乳糖(Gal,彡99%)均購於上海化學試劑公司；鼠李糖(Rha，彡99%)、巖藻糖(Fuc，彡99%)、葡萄糖醛酸(GlcUA，彡99%)、半乳糖醛酸(GalUA，彡97%)均為美國Sigma-Aldrich公司產品；木糖(Xyl，98%)、氨基葡萄糖(GlcN，98%)、氨基半乳糖(GalN，99%)均為美國ACROS ORGANICS公司產品；核糖(Rib，> 99. 0%)、阿拉伯糖(Ara，99%)均購於廈門星隆達生化試劑有限公司。菊糖(優級純，比利時Orafti公司)。酵母裂解酶ZymolyaseTM_20T (20ku/mg,美國NorthstarBioProducts公司)；濃硫酸、醋酸、醋酸鈉和碳酸鋇均系國藥集團化學試劑有限公司產品；超純水；pH試紙(上海三愛思試劑有限公司)。靈芝孢子粉樣品20個批號分別採自山東、安徽、福建、吉林、湖北、廣東等不同產地。2、破壁靈芝孢子粉多糖的提取準確稱取破壁靈芝孢子粉樣品I. Og於50mL離心管中，加入30mL超純水，於水浴60°C功率300瓦超聲60min，冷卻後離心，殘渣用少量超純水洗滌並離心後，將兩次上清液合併，合併後的上清液置於透析袋中用超純水透析12小吋，50-60°C真空濃縮近幹，加超純水溶解並定容至5mL作為粗多糖水溶液，待測；3、靈芝孢子粉多糖的酸-酶部分水解吸取500 U L以上提取得到的粗多糖水溶液，加入500 U L3mol/L的H2S04溶液，漩渦混勻，於80°C酸水解Ih，冷卻至室溫，用碳酸鋇中和，12000r/min離心15min。取其上清液100 u L，加入酵母裂解酶溶液(100u/mg) 50 u L，再用0. 05mol/L醋酸-醋酸鈉緩衝液(pH 6. 5)補加至反應體積為lmL。於45°C下反應12h。酶解液100°C加熱5min，終止反應。12000r/min離心30min,取上清液用0. 45 y m微孔濾膜過濾,得到的水相用於下步離子色譜分析。4、靈芝孢子粉多糖部分水解產物的離子色譜指紋分析
色譜條件與上述發明內容中離子色譜指紋圖譜建立方法的步驟(3)所述的離子色譜指紋分析條件相同。5、標準指紋圖譜的確定及共有指紋峰特徵將20個靈芝孢子粉多糖樣品酸-酶部分水解並經CarboPac PA-20色譜柱分析後的單糖組分色譜圖譜數據導入指紋圖譜專用軟體「中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統2004A版」，得到它們的指紋圖譜於圖3;由此生成靈芝孢子粉多糖酸-酶水解後單糖組分的HPAEC標準指紋圖譜，見圖4。對得到的靈芝孢子粉多糖樣品酸-酶水解物單糖組分的HPAEC標準指紋圖譜進行分析，確定了 11個共有特徵峰，標定為I 11峰，這11個單糖峰分別代表巖藻糖、氨基葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、氨基半乳糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳 糖醛酸和葡萄糖醛酸。以葡萄糖峰為參照，計算單糖混合標樣圖譜和樣品的單糖色譜指紋圖譜中各單糖峰的相對保留時間，根據標樣和樣品的相對保留時間對照定性靈芝孢子多糖樣品的單糖色譜指紋圖譜中相關色譜峰，並以峰面積歸ー化法計算樣品圖譜各峰的相對峰面積。將20個靈芝孢子粉多糖樣品酸-酶水解並經CarboPac PA-200柱分析後的寡糖組分的色譜圖譜數據導入指紋圖譜專用軟體「中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統2004A版」，得到它們的指紋圖譜於圖5 ;由此生成靈芝孢子粉多糖酸-酶水解後寡糖組分的HPAEC標準指紋圖譜，見圖6。對得到的靈芝孢子粉多糖樣品酸-酶水解物寡糖組分的HPAEC標準指紋圖譜進行分析，確定了 5個共有特徵峰。由於寡糖組分較複雜，故我們僅選取具有代表性的共有特徵峰進入標準指紋圖譜。被選定的五個峰標定為1-5號峰，通過與菊粉標準品對照定性，確定它們分別為三糖、五糖、六糖、七糖和多糖。以五糖峰為參照，計算菊粉對照品圖譜和靈芝孢子粉樣品的寡糖色譜指紋圖譜中各寡糖及多糖峰的相對保留時間，根據菊粉對照品和樣品的相對保留時間對照定性靈芝孢子多糖樣品的寡糖色譜指紋圖譜中相關色譜峰，並以峰面積歸ー化法計算樣品圖譜各峰的相對峰面積。20個不同產地的靈芝孢子粉樣品的共有峰相對保留時間見表I。表I靈芝孢子粉多糖酸-酶部分水解產物的離子色譜分析共有特徵峰的相對保留時間
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園指譽 (Fuc)f0.3 丨4f0.62
譜霞糖[2(GlcN) f0.611f0.9權利要求
1.一種靈芝孢子粉多糖離子色譜指紋圖譜的構建方法，其特徵在於包括靈芝孢子粉多糖的提取、靈芝孢子粉多糖的酸-酶部分水解、水解產物中單、寡糖組分的離子色譜的指紋分析及其標準指紋圖譜的確定，具體步驟為 (1)靈芝孢子粉多糖的提取 對於破壁孢子粉，準確稱取樣品0. 5-1. Og於50mL離心管中，加入30mL超純水，於水浴60-80°C功率300瓦超聲30-60min，冷卻後離心，殘渣用少量超純水洗滌並離心後，將兩次上清液合併，合併後的上清液置於透析袋中用超純水透析12小吋，50-60°C真空濃縮近幹，加超純水溶解並定容至5mL作為粗多糖水溶液待測； 對於未破壁孢子粉，稱取5g左右的樣品於研缽中，研磨IOmin後準確稱取其樣品0. 5-1. Og於50mL離心管中，加入30mL超純水，於水浴60_80°C功率300瓦超聲30_60min，後續操作同上； (2)靈芝孢子粉多糖的酸-酶部分水解 吸取500 u L步驟(I)所得的粗多糖水溶液，加入500 u Ll-3mol/L的H2SO4溶液，漩渦混勻，於80-100°C酸水解l_3h，冷卻至室溫，用碳酸鋇中和，12000r/min離心15min。取其上清液100 u L，加入一定量酵母裂解酶溶液，再用0. 05mol/L, pH為6. 5的醋酸-醋酸鈉緩衝液補加至反應體積為ImL ;於45で下反應12h ;酶解液100°C加熱5min終止反應；12000r/min離心30min,取上清液用0. 45 y m微孔濾膜過濾,其濾液用於下步離子色譜分析； (3)靈芝孢子粉多糖部分水解產物的離子色譜指紋分析 針對酸-酶水解物中的單糖組分，離子色譜分析條件為色譜柱CarboPac PA-20,包括3 X 150mm分析柱和3 X 50mm保護柱；脈衝安培電化學檢測器ED40 ;金工作電極；Ag/AgCl參比電極；四電位波形；流速0. 5mL/min ;進樣體積20ii L ;柱溫30°C ;流動相水-0. 25mol/L NaOH 溶液-Imol/LNaAc 溶液，三元梯度洗脫0 21min，97. 6% A,2. 4% B，0% C ；21. lmin, 92. 6%A,2. 4%B,5. 0% C ；30min, 77. 6%A,2. 4%B,20% C ；30. I 50min，20% A,80% B,0% C ； 針對酸-酶水解物中的寡糖組分，離子色譜分析條件為色譜柱=CarboPac PA-200,包括3X 150mm分析柱和(3X 50mm)保護柱；脈衝安培電化學檢測器ED40 ;金工作電極；Ag/AgCl參比電極；四電位波形；流速0. 5mL/min ;進樣體積20 u L ;柱溫30°C ;流動相水-0. 25mol/LNa0H 溶液-Imol/LNaAc 溶液，三元梯度洗脫0min，57. 6% A,38. 4% B,4. 0%C ；40min,36% A, 24% B,40% C;40. I 60min，57. 6% A, 38. 4% B，4. 0% C ； (4)標準指紋圖譜的確定 通過20個不同產地的靈芝孢子粉樣品的多糖酸-酶水解產物中單、寡糖組分的離子色譜測定，分別構建靈芝孢子粉多糖水解物中單糖組分和寡糖組分的HPAEC標準指紋圖譜，確定單糖圖譜中的11個單糖共有特徵峰，以及寡糖圖譜中的4個寡糖共有峰和I個多糖峰。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於所述11個單糖共有特徵峰分別對應巖藻糖、氨基葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、氨基半乳糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸；所述寡糖指紋圖譜中的5個共有特徵峰分別對應三糖、五糖、六糖、七糖和多糖。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於所述酵母裂解酶用量為lOOu/mg50 u L0
全文摘要
本發明公開了一種靈芝孢子粉多糖離子色譜指紋圖譜的構建方法包括靈芝孢子粉多糖的酸-酶部分水解及其水解產物單、寡糖組分的離子色譜指紋分析與標準指紋圖譜的確定。通過對20個不同產地的靈芝孢子粉樣品的多糖成分的HPAEC分析及其指紋圖譜的比較，確定了其共有指紋特徵，分別得到單、寡糖組分的標準指紋圖譜，確定了單糖圖譜中的11個單糖共有特徵峰，以及寡糖圖譜中的4個寡糖共有峰和1個多糖峰。本方法穩定、精密度高、重現性好、易於掌握，能從反映孢子粉多糖組成和結構特徵的酸-酶部分水解產物的單糖組分與寡糖組分指紋圖譜兩個方面把握靈芝孢子粉多糖質量情況及產地來源，為靈芝孢子粉的質量控制和真偽鑑別提供了一種新的科學方法。
文檔編號G01N30/88GK102645504SQ201210145249
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者戴軍, 朱松, 王浩豪, 陳尚衛 申請人:江南大學