張 梅,趙 雨,*,李蕓彤,劉詩超,曲曉波
(1.長春中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥與生物工程研發(fā)中心,吉林長春130117;2.延邊大學(xué)藥學(xué)院,吉林延吉133000)
變性劑及表面活性劑對蛤蟆油粘度影響的研究
張 梅1,趙 雨1,*,李蕓彤1,劉詩超2,曲曉波1
(1.長春中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥與生物工程研發(fā)中心,吉林長春130117;2.延邊大學(xué)藥學(xué)院,吉林延吉133000)
研究了變性劑及表面活性劑對蛤蟆油粘度的影響,以蛤蟆油粘度為評價指標(biāo),考察不同濃度的尿素、鹽酸胍、β-巰基乙醇、SDS、Triton等變性劑及表面活性劑對蛤蟆油粘度的影響。實驗結(jié)果表明,當(dāng)尿素、鹽酸胍、β-巰基乙醇、Triton、SDS濃度分別為7mol/L、0.2mol/L、3%、2g/mL及8%時,具有最低粘度,其中鹽酸胍的作用效果最佳。實驗結(jié)果為進一步研究其有效成分、提取分離方法及藥理活性奠定了基礎(chǔ)。
蛤蟆油,粘度,變性劑,表面活性劑
哈蟆油(Oviduetus Ranae),系蛙科動物中國林蛙(Rana temporaria chensinesis David)雌蛙的輸卵管,經(jīng)采制干燥而得[1],又名哈什蟆油、田雞油、蛤螞油等[2],是我國東北特產(chǎn)的名貴中藥材,具有補腎益精、養(yǎng)陰潤肺等功效[3]。蛤蟆油含有蛋白質(zhì)、固醇類物質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素與微量元素等多種化學(xué)成分,有很高的藥用、營養(yǎng)價值,在國際市場上價格昂貴,有“軟黃金”之稱。由于其含有大量的糖蛋白[4],導(dǎo)致其遇水溶脹后呈粘稠狀,不利于有效成分的提取和鑒定,本文考察了尿素、鹽酸胍、β-巰基乙醇、SDS(十二磺基硫酸鈉)、Triton(曲拉通)等對其粘度的影響,為進一步研究蛤蟆油的理化、性質(zhì)、分離純化有效成分及開發(fā)產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。
哈蟆油 購自于吉林省白山市北亞藥業(yè),經(jīng)長春中醫(yī)藥大學(xué)姜大成教授鑒定為中國林蛙Rana temporaria chensinensis David雌蛙的干燥輸卵管;鹽酸胍、尿素、SDS、Triton、β-巰基乙醇 均購自于Sigma公司。
DV-Ⅱ+P型旋轉(zhuǎn)粘度計 BROOKFIELD公司;C-MAG加熱磁力攪拌器 德國IKA集團;TE212-L電子天平 梅特勒-托利多公司;DS-1高速組織搗碎機 上海標(biāo)本模型廠。
1.2.1 變性劑及表面活性劑作用于蛤蟆油 將哈蟆油原藥材剝?nèi)ソ钅ぱ艿入s物,晾干后研磨成細粉。精確稱取蛤蟆油45份,每份1.0g。按料液比1∶100加入蒸餾水,浸泡溶脹24h,勻漿3次,每次10s。分別考察尿素濃度(1、2、3、4、5、6、7、8mol/L)、鹽酸胍濃度(1、2、3、4、5、6、7、8mol/L)、β-巰基乙醇濃度(v/v)(1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%)、Triton濃度(v/v)(1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%)和
1.2.2 蛤蟆油粘度的測定 采用Brookfield DV-Ⅱ+P型旋轉(zhuǎn)粘度計測其粘度,選用LV-61號轉(zhuǎn)子,在(25±0.1)℃室溫條件下,測定轉(zhuǎn)速為200r/min下測定,每個樣品重復(fù)測定3次。
由圖1可以看出,隨著尿素濃度的增加,蛤蟆油的粘度隨之降低,當(dāng)濃度增加到2mol/L時,粘度下降趨勢明顯,由1.586Pa·s下降到0.628Pa·s。繼續(xù)增加到7mol/L時,粘度下降趨勢較為平緩,由0.628Pa·s下降到0.266Pa·s;高于7mol/L時,蛤蟆油的粘度不再降低。這是因為尿素作為常用的變性劑,可與極性基團和非極性基團發(fā)生相互作用,從而降低其粘度。
圖1 不同濃度尿素對蛤蟆油粘度的影響
由圖2可以看出,隨著鹽酸胍濃度的增加,蛤蟆油的粘度隨之降低,當(dāng)濃度增加到0.05mol/L時,粘度急劇下降,由1.350Pa·s下降到0.056Pa·s。繼續(xù)增加到0.2mol/L時粘度下降趨勢不明顯,由0.056Pa·s下降到0.017Pa·s。當(dāng)濃度高于0.2mol/L時,蛤蟆油的粘度不再降低。這是因為鹽酸胍作為一種強變性劑,主要是通過與蛋白質(zhì)的官能團鍵合,從而間接引起蛋白質(zhì)疏水基團周圍水氫鍵結(jié)構(gòu)的變化[5],釋放水分子,改善流動性,降低粘度。
圖2 不同濃度鹽酸胍對蛤蟆油粘度的影響
由圖3可以看出,隨著β-巰基乙醇濃度的增加,蛤蟆油的粘度隨之降低,當(dāng)濃度增加到3%時,粘度下降趨勢明顯,由1.326Pa·s下降到0.302Pa·s;繼續(xù)增加到8%時粘度幾乎不降低。β-巰基乙醇對蛋白的變性作用主要是通過打斷其結(jié)構(gòu)中的二硫鍵,造成其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[6],說明其中含有大量的二硫鍵。
由圖4可以看出,隨著Triton濃度的增加,蛤蟆油的粘度隨之降低,當(dāng)濃度增加到1%時粘度下降趨勢明顯,由1.326Pa·s下降到0.707Pa·s。繼續(xù)增加到8%時粘度下降趨勢不明顯,由0.707Pa·s下降到0.608Pa·s。高于3%時,蛤蟆油的粘度幾乎不降低。Triton是蛋白的良好溶劑,尤其對膜蛋白具有助溶作用。在以往的實驗中,我們經(jīng)常用這幾種試劑來溶解難溶性蛋白,尤其是包涵體蛋白,說明他們在與蛋白作用改變其空間結(jié)構(gòu)后,使其親水性增強,進而溶解度增大,粘度降低。
圖3 不同濃度β-巰基乙醇對蛤蟆油粘度的影響
圖4 不同濃度Triton對蛤蟆油粘度的影響
由圖5可以看出,隨著SDS濃度的增加,蛤蟆油的粘度隨之降低,當(dāng)濃度增加到10mg/mL時粘度下降趨勢明顯,由1.329Pa·s下降到0.146Pa·s。繼續(xù)增加到40mg/mL時,粘度下降趨勢不明顯,由0.146Pa·s下降到0.083Pa·s。高于20mg/mL時,蛤蟆油的粘度幾乎不降低。SDS可以使蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的氫鍵斷裂,使分子去折疊,破壞蛋白質(zhì)的二級和三級結(jié)構(gòu)[7]。三種表面活性劑中SDS的作用最強,其中可能含有大量能與氫鍵作用的基團,為以后的實驗提供理論依據(jù)。
圖5 不同濃度SDS對蛤蟆油粘度的影響
粘度作為流變學(xué)性質(zhì)的一個重要指標(biāo),它的變化在一定程度上能反映出蛋白質(zhì)分子物理化學(xué)特性和結(jié)構(gòu)的變化[8]。因此,可以通過研究蛋白質(zhì)在水溶液中折疊情況和變性機理來尋找降低粘度的方法[9]。
由實驗結(jié)果可知,蛤蟆油形成交聯(lián)的主要原因是由于其蛋白分子間存在大量的氫鍵、疏水鍵及二硫鍵,當(dāng)加入變性劑或表面活性劑后,使上述分子鍵遭到不同程度的破壞,進而破壞其交聯(lián)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其粘度降低。因此,為進一步研究蛤蟆油的理化、性質(zhì)、分離純化有效成分及開發(fā)產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。
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Effect of denaturing agents and surfactants on viscosity of Oviduetus Ranae
ZHANG Mei1,ZHAO Yu1,*,LI Yun-tong1,LIU Shi-chao2,QU Xiao-bo1
(1.Center for New Medicine Research of Changchun University of Traditional Chinese Medicine,Changchun 130117,China;2.College of Pharmacy,Yanbian University,Yanji 133000,China)
The factors of the viscosity of Oviduetus Ranae,including denaturing agents and surfactants,consisted of different concentrations of urea,guanidine hydrochloride,β- mercaptoethanol,SDS and Triton were studied.Both denaturing agents and surfactants could reduce the viscosity,the best concentrations were 7mol/L,0.2mol/L,3%,2g/mL and 8%,respectively,in which the best was guanidine hydrochloride.The result provided a basis for further study on active ingredients,extractions and pharmacological activities of Oviduetus Ranae.
Oviduetus Ranae;viscosity;denaturing agents;surfactants
TS201.2
A
1002-0306(2011)06-0167-03
2010-05-13 *通訊聯(lián)系人
張梅(1985-),女,碩士研究生,研究方向:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能研究及產(chǎn)品開發(fā)。
國家“十一五”科技支撐項目(2007BAI38B06)。SDS 濃度(2、3、4、5、10、20、30、40mg/mL)對蛤蟆油粘度的作用。