張鳳雪文 娥李柯翱季志紅田樹革
(1新疆醫科大學中醫學院,烏魯木齊,830054;2新疆奇康哈博維藥股份有限公司,烏魯木齊,830026;3新疆醫科大學中心實驗室,烏魯木齊,830054)
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維藥制劑藥渣中蛋白質及游離氨基酸的含量測定
張鳳雪1文 娥1李柯翱2季志紅2田樹革3
(1新疆醫科大學中醫學院,烏魯木齊,830054;2新疆奇康哈博維藥股份有限公司,烏魯木齊,830026;3新疆醫科大學中心實驗室,烏魯木齊,830054)
摘要目的:測定藥渣中蛋白質及氨基酸的含量。方法:用考馬斯亮藍G-250、茚三酮顯色,分光光度法測定蛋白質及氨基酸的含量。結果:CBB G-250顯色測定蛋白質線性范圍0. 081~0. 202 mg,加樣回收率102. 06%、RSD為0. 99%;茚三酮顯色測定氨基酸的線性范圍0. 016~0. 029 mg/mL,加樣回收率99. 83%、RSD為1. 82%。結論:CBB G-250和茚三酮顯色,均具有簡便、快速、靈敏度高、成本低、重現性好等特點。
關鍵詞藥渣;蛋白質;氨基酸;茚三酮;考馬斯亮藍;分光光度法;含量測定
Determlnatlon of Proteln and Free Amlno Acld wlthln the Resldues of Uygur Medlclne
Zhang Fengxue1,Wen E1Li Ke'ao2,Ji Zhihong2,Tian Shuge3
(1 College of Traditional Chinese Medicine,Xinjiang Medical University,Urumqi 830054,China;2 Xinjiang Qikang Habo Uygur Medicine Limited Liability Company,Urumqi 830026,China;3 The Central Laboratory of Xinjiang Medical University,Urumqi 830054,China)
Abstract Objectlve:To determine the content of protein and free amino acid within the residues of the Uygur medicine. Methods:The protein and amino acid content were determined by spectrophotometry with colored by coomassie brilliant blue G-250 and inhydrin. Results:The linear range of protein determined by CBB G-250 chromogenic assay was 0. 081~0. 202mg,recovery was 102. 06%,RSD was 0. 99%;the linear range of free amino acid by Ninhydrin chromogenic assay was 0. 016-0. 029mg/mL,recovery was 99. 83%,RSD was 1. 82%. Concluslon:CBB G-250 and ninhydrin chromogenic assay is simple,rapid with high sensitivity,low cost,fine reproducible characteristics and so on.
Key Words Residues of medicine;Protein;Free amino acid;Ninhydrin;Coomassie brilliant blue;Spectrophotometry;Content determination
我國藥渣根據原料來源,類型主要有中藥渣、生物制藥藥渣、藏藥渣、抗生素類藥渣等,其中中藥渣所占的比例最大。據統計,中藥渣在我國的排放量逐漸增加,平均年排放量已達3千萬噸[1]。藥渣中含有豐富的粗蛋白、碳水化合物、粗纖維、無機物和粗脂肪等[2-5],這些藥渣若被丟棄會對環境造成嚴重的污染,這些藥渣的處理將是刻不容緩的問題。本實驗測定蛋白質及氨基酸的含量,有效的解決藥渣的處理難題,易污染等問題,并為后期如何利用藥渣栽培食用菌[6-7]、制成有機肥[8-9]提供理論依據和數據。
1. 1 儀器 KQ-5200DE型數控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),AL04型萬分之一電子天平(德國梅特勒-托利多儀器有限公司),752紫外可見分光光度計(上海菁華科技儀器有限公司),B-260型水浴鍋(上海亞榮生化儀器廠),TDL-40B低速臺式離心機(上海安亭科學儀器廠)。
1. 2 試劑 牛血清白蛋白(批號:0332-201304,上海勵瑞科技有限公司),精氨基酸(批號:100080-200908,中國藥品生物制品檢定所),CBB G-250 (Fluka進口分裝,中國醫藥集團上海化學試劑公司),茚三酮(批號:20140216,上海科豐實業有限公司),磷酸,乙醇等均為分析純。
2. 1 游離氨基酸的含量測定
2. 1. 1 測定波長的選擇 取樣品溶液和對照品溶液適量,在紫外分光光度計中進行400~800 nm波長掃描,二者均在567 nm附近有最大吸收,因此選擇567 nm為測定波長[10-11]。
2. 1. 2 標準溶液的配制 精密稱取10 mg精氨酸對照品,加蒸餾水溶解于50 mL容量瓶中,搖勻,得精氨酸對照品溶液的濃度為0. 2 mg/mL的。
2. 1. 3 供試品溶液的制備 精密稱取藥渣粗粉1 g,加25 mL蒸餾水超聲30 min,離心,過濾,濾液備用。
2. 1. 4 顯色劑的配制 2%的茚三酮的配制:精密稱取4 g茚三酮放入200 mL容量瓶中,用乙醇溶解并定容至刻度,備用。pH=6. 8的磷酸緩沖液的配制:精密稱取磷酸二氫鉀3. 4 g,氫氧化鈉0. 472 5 g,加蒸餾水并稀釋至500 mL,備用[11-12]。
2. 1. 5 標準曲線的繪制 精密吸取上述對照品溶液0. 0、0. 8、1. 0、1. 1、1. 3、1. 4 mL分別置于10 mL具塞試管中,各加入2%的茚三酮乙醇溶液2 mL,搖勻,再加pH=6. 8的磷酸緩沖液1 mL,搖勻,在沸水浴中加熱15 min,取出,在冷水中迅速放涼,用蒸餾水補足至10 mL,搖勻,在567 nm處用分光光度計測量其吸光度值。橫坐標為精氨酸對照品溶液的濃度(mg/mL)縱坐標為吸光度值A,繪制標準曲線圖,得回歸方程:A=42. 523C-0. 453 9(R2=0. 999 5),在所測量的游離氨基酸濃度范圍內濃度與吸光度呈良好的線性關系。
2. 1. 6 方法學考察
2. 1. 6. 1 精密度 分別精密吸取6份精氨酸對照品溶液各1. 1 mL于10 mL具塞試管中,按照“2. 1. 5”項下實驗方法操作,測定其在567 nm處吸光度值,RSD為1. 02%(n=6)。
2. 1. 6. 2 重復性 取3號樣品1 g,按“2. 1. 3”項下實驗方法操作,得濾液,精密吸取提取液0. 8 mL,按照“2. 1. 5”項下實驗方法操作,測定樣品中氨基酸吸光度值,并計算,RSD為0. 92%(n=6)。
2. 1. 6. 3 穩定性試驗 分別精密量取精氨酸對照品溶液1. 1 mL,按照“2. 1. 5”項下實驗方法操作,每隔2 h測定吸光度值,RSD為2. 27%(n=6)。試驗表明在10 h內測定穩定。
2. 1. 6. 4 加樣回收率試驗 利用加標回收法,分別吸取已知氨基酸含量已知的藥渣提取液0. 3 mL,共6份,各加入對照品溶液0. 6 mL,按照“2. 1. 5”項下實驗方法操作,測定吸光度值,并計算其回收率,結果見表1。
2. 1. 6. 5 樣品含量測定 取樣品1 g,按“2. 1. 3”項下實驗方法方法操作,得濾液,精密吸取一定量的提取液,按照“2. 1. 5”項下實驗方法操作,測定吸光度值,并計算樣品中游離氨基酸的含量,結果見表3。
2. 2 蛋白質的含量測定
2. 2. 1 測定波長的選擇 取樣品溶液和對照品溶液適量,在紫外分光光度計中進行400~800 nm波長掃描,二者均在595 nm附近有最大吸收,因此選擇595 nm為測定波長[13-14]。
2. 2. 2 標準溶液的配制 精密稱取牛血清白蛋白(BSA)對照品10 mg置于100 mL容量瓶中,加蒸餾水溶解并稀釋至刻度,搖勻,得濃度為0. 1 mg/mL的BSA對照品溶液。
2. 2. 3 供試品溶液的制備 精密稱取藥渣粗粉1 g,加25 mL蒸餾水超聲30 min,離心,過濾,濾液備用。
2. 2. 4 顯色劑的配制 CBB G-250染料試劑:稱50 mg CBB G-250,溶于25 mL 95%的乙醇后,再加入50 mL 85%的磷酸,用水稀釋至500 mL[15]。
2. 2. 5 標準曲線的繪制 精密吸取上述溶液0. 0、0. 8、1. 0、1. 2、1. 4、1. 6、1. 8、2 mL分別置于10 mL具塞試管中,各加入CBB G-250染料5 mL,用蒸餾水補足至10 mL,輕微振搖,混勻,在595 nm處用分光光度計測量其吸光度值。橫坐標為BSA對照品溶液的含量(mg),縱坐標為吸光度值A,繪制標準曲線圖,得回歸方程:A=3. 410 1C+0. 097 5(R2=0. 999 5),在所測量的游離氨基酸濃度范圍內濃度與吸光度呈良好的線性關系。
2. 2. 6 方法學考察
2. 2. 6. 1 精密度 精密量取BSA對照品溶液6份,各1. 2 mL于10 mL具塞試管中,按“2. 2. 5”項下方法操作,測定其在595 nm處吸光度值,RSD為0. 97%(n=6)。
2. 2. 6. 2 重復性 取3號樣品1 g,按“2. 2. 3”項下實驗方法操作,得濾液,精密量取0. 8 mL提取液,按照“2. 2. 5”項下方法操作,測定蛋白質在樣品中吸光度值,并計算,1. 63%(n=6)。
2. 2. 6. 3 穩定性試驗 分別精密量取BSA對照品溶液1. 4 mL,按照“2. 2. 5”項下實驗方法操作,每隔5 min測定吸光度值,RSD為2. 02%(n=6)。試驗表明在15 min內測定穩定。
2. 2. 6. 4 加樣回收率試驗 利用加標回收法,分別吸取已知蛋白質含量的藥渣提取液0. 3 mL,共6份,各加入對照品溶液0. 8 mL,按照“2. 2. 5”項下實驗方法操作,測定吸光度值,并計算其回收率,結果見表2。
2. 2. 6. 5 樣品含量測定 取樣品1 g,按“2. 2. 3”項下實驗方法方法操作,得濾液,精密吸取一定量的提取液,按照“2. 2. 5”項下實驗方法操作,測定吸光度值,并計算樣品中總蛋白質的含量,結果見表3。

表1 藥渣中總游離氨基酸回收率試驗結果(n=6)

表2 藥渣中總蛋白質回收率試驗結果(n=6)

表3 游離氨基酸及蛋白質含量測定試驗結果(n=5)
3. 1 用茚三酮顯色法測定藥渣中游離氨基酸的含量的原理 弱酸性溶液中茚三酮與氨基酸共熱,可引起氨基酸的脫氨、脫羧反應,最終與還原性茚三酮發生作用,生成紫色物質,顏色深淺與氨基酸含量成正比。該方法簡便、快捷、靈敏度高、檢測成本低,可用于大樣本的檢測。
3. 2 用考馬斯亮藍法測定蛋白質含量的基本原理考馬斯亮藍與蛋白質直接結合,顏色深淺與蛋白質含量成正比,因此,測定結果不受樣品中非蛋白氮的影響,結果更準確[15]。用考馬斯亮藍G-250,作為蛋白質的顯色劑,靈敏度高、簡便、快速等優點。與古老的經典的測定蛋白質的方法相比,考馬斯亮藍法,不需要消化且用時用時較短,加入顯色劑后立刻就能測定,可用于蛋白質的檢識,靈敏度高,且迅速而簡便。
在檢測氨基酸過程中,混勻時輕微的震蕩,使混合均勻,劇烈震蕩會產生氣泡,不易定容;水浴溫度每次做要保持一致,溫度對顯色影響較大。在測定蛋白質過程中,加入CBB G-250后,立即輕微震蕩混勻,再定容,若劇烈震蕩會產生大量的氣泡,干擾定容。測定時要迅速,該顯色反應隨時間增長,吸光度值在逐漸降低。
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(2015-06-17收稿 責任編輯:王明)
中圖分類號:R284. 1
文獻標識碼:A dol:10. 3969/j. issn. 1673-7202. 2016. 02. 039
通信作者:田樹革(1968. 05—),男,博士,教授,博士研究生導師,研究方向:中藥化學與質量標準,E-mail:tsgyz@sina. com
作者簡介:張鳳雪(1990. 01—),女,2014級在讀碩士研究生,中藥化學與中藥分析學,E-mail:1165025478@qq. com
基金項目:新疆醫科大學中藥化學教學團隊專項資助(編號:JXTD2013-3)