CN107561174A - 一种快速分析和检测内生真菌中紫杉醇,巴卡亭ⅲ和10‑去乙酰巴卡亭ⅲ的含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测技术领域。一种快速分析和检测内生真菌中紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10‑去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量的方法,步骤为:首先制备内生真菌提取液;经高分辨质谱分析,证实提取液中是否含有紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10‑去乙酰巴卡亭Ⅲ;含有紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10‑去乙酰巴卡亭Ⅲ的提取液用HPLC分离和分析,得到提取液中上述物质的含量。高分辨质谱和高效液相色谱相结合的方法简化了分析和检测紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10‑去乙酰巴卡亭Ⅲ的程序,有望成为筛选产紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10‑去乙酰巴卡亭Ⅲ的内生真菌的标准方法。该方法不需要对样品进行分离纯化,节约了时间,简化了过程,减少了试剂消耗,可靠性强。

Description

一种快速分析和检测内生真菌中紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙 酰巴卡亭Ⅲ的含量的方法
技术领域
本发明涉及检测技术领域。
背景技术
高效液相色谱(High performance liquid chromatograph, HPLC)和质谱(Massspectrum, MS)是分析和检测小分子物质的常用手段和方法。目前,对紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的分析和含量测定主要是分别建立分离和分析紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的HPLC法,以及基于此基础上的高效液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS)。利用该方法,对上述3种物质分别进行分析检测和含量分析,其特点是操作繁琐,工作量大,化学试剂消耗量及花费较大。此外,研究工作中,需要对红豆杉中紫杉醇的合成代谢途径中的紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ进行分析和检测,特别是在筛选产紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的内生真菌,也需要对上述3种物质进行分析和检测。目前,尚未建立一种通过一步操作,能对上述3种物质进行分析和检测的技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种能同时分析和检测紫杉醇、巴卡亭和巴卡亭Ⅲ的技术。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
一种快速分析和检测内生真菌中紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量的方法,步骤为:
(1)首先制备内生真菌提取液;
(2)经高分辨质谱分析,证实提取液中是否含有紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ;
(3)含有紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的提取液用HPLC分离和分析,得到提取液中紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量。
进一步的,所述内生真菌提取液的提取方法为:将纯化的内生真菌接种于PDA平板培养基上培养以活化菌株;活化后接种于装有250 mL的YES液体培养基的500 mL三角瓶中,置于AW-211C大容量恒温培养震荡器中,于28℃、150 r /min下培养7 d;过滤收集菌丝体,置于-18℃冰箱中冷冻;将解冻后的菌丝体置于研钵中研磨成匀浆,加入适量水和等体积的乙酸乙酯,萃取3次,合并3次上清液,置于旋转蒸发仪中,经80℃减压蒸发浓缩得提取液。
进一步的,HPLC梯度洗脱分离紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的梯度洗脱条件是,在流速1 mL/ min,检测波长227 nm,柱温为45℃,进样量为10 µL的条件下,甲醇∶水的梯度洗脱条件为:0~2 min,35∶65; 2~5 min, 55∶45;6~23 min,65∶35;24~35 min,100∶0;35~37 min,100∶35~35∶65;37~40 min,35∶65。
本发明具有如下有益效果:
1、高分辨质谱和高效液相色谱相结合的方法简化了分析和检测紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的程序,有望成为筛选产紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的内生真菌的标准方法。
2、高分辨质谱检测样品提取物中的紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ不需要对样品进行分离纯化,节约了时间,简化了过程,减少的试剂消耗,可靠性强。
3、建立梯度洗脱分离和分析紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的HPLC法,可实现对真菌提取物和红豆杉细胞提取物中紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ进行分析和含量测定。
附图说明
图1 为内生真菌SJ17菌株提取物高分辩质谱分析图。
图2为内生真菌JA13菌株提取物高分辩质谱分析图。
图3 为内生真菌JA5菌株提取物高分辩质谱分析图。
图4 为10-去乙酰巴卡亭Ⅲ、巴卡亭Ⅲ和紫杉醇标样在梯度洗脱条件下的分离图谱。
图5为梯度洗脱条件下内生真菌MA4可检测到紫杉醇(a)和巴卡亭Ⅲ(b)的高分辩质谱分析图。
图6为梯度洗脱条件下内生真菌JA5中可检测到紫杉醇(1),巴卡亭Ⅲ(b)和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的高分辩质谱分析图。
图7为紫杉醇标样的回归曲线和回归方程。
图8为巴卡亭Ⅲ标样的回归曲线和回归方程。
图9 为10-去乙酰巴卡亭Ⅲ标样的回归曲线和回归方程。
具体实施方式
下面通过试验对本发明进行详细的说明。试验中采用的内生真菌SJ17为间座壳属的内生真菌,JA13为木霉属的内生真菌,JA5为也为木霉属的内生真菌。
一、试验方法
1、内生真菌提取物的制备和紫杉醇、巴卡这和巴卡亭Ⅲ的鉴定。
将纯化的内生真菌接种于PDA平板培养基上培养以活化菌株。活化后接种于装有250 mL的YES(80 g/L葡萄糖,10 g/L 酵母粉,5 g/L蛋白胨,2.0 g/L磷酸二氢钾,1.0g/L七水硫酸镁)液体培养基的500 mL三角瓶中,置于AW-211C大容量恒温培养震荡器中,于28℃、150 r /min下培养7 d。过滤收集菌丝体,置于-18℃冰箱中冷冻。将解冻后的菌丝体置于研钵中研磨成匀浆,加入适量水和等体积的乙酸乙酯,萃取3次,合并3次上清液,置于旋转蒸发仪中,经80℃减压蒸发浓缩得浓缩提取液。
浓缩提取液中紫杉醇、巴卡亭和巴卡亭Ⅲ的鉴定通过高分辨质谱进行分析检测。采用德国Brucker公司的maXis impact超高分辨质谱仪,高分辨质谱条件为喷雾压力:0.3Bar,干燥温度:180℃,干燥压力:4.0 L/ min,喷雾电压:3500 V,离子源:ESI。
、紫杉醇、巴卡亭和巴卡亭Ⅲ的分离和含量测定。
经高分辨质谱分析证实具有紫杉醇和(或)巴卡亭Ⅲ和(或)10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的样品提取液经调整体积至0.5 mL以及通过0.22 μm的微孔滤膜过滤后用于HPLC分离和分析。
紫杉醇、巴卡亭和巴卡亭Ⅲ标准样品的配制的标准曲线的制作:紫杉醇标准品购自中国食品药品检定研究院,纯度为99.6%,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ标准样品购自上海同田生物技术股份有限公司,两者纯度均为98.0%。先将紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ配制成10 μg/ mL的母液,然后将母液分别稀释成1 μg/ mL,2 μg/ mL,3 μg/ mL,4 μg/ mL和6 μg/ mL用于HPLC分析和检测。将3个标样混合后通过HPLC进行分离和分析,探索3个标样分离的适宜条件,包括检测波长、柱温、流速、进样量、洗脱剂配比和梯度洗脱条件。探索得到3个标样的适宜条件后,在该条件下对经高分辨质谱检测证实具有紫杉醇和(或)巴卡亭Ⅲ和(或)10-去乙酰巴卡亭Ⅲ真菌提取物进行HPLC分析。由于真菌样品提取物中组分多且复杂,因此,还需调整HPLC的分析条件。获得最佳3个标样和真菌样品中紫杉醇、巴卡亭和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的最佳分离分析条件。在该最佳分离分析条件下,获得到3个标样的保留时间,同时,结合高分辨质谱数据,作为判断样品提取物中是否有紫杉醇或巴卡亭Ⅲ或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的依据。根据3个标样的保留时间和3个标样浓度所对应的峰面积获得回归曲线和回归方程,根据回归方程,同时参照标样的浓度,计算样品提取物中的紫杉醇、巴卡亭Ⅲ或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量和浓度。
HPLC分析采用Agilent1220高效液相色谱仪,色谱柱为ZORBAX Eclipse Plus C18(4.6 mm× 250 mm, 5μm)。检测条件为流动相为不同配比和不同梯度的甲醇∶水,流速1mL/ min,检测波长227 nm,柱温为45℃,进样量为10 µL。设置甲醇∶水梯度洗脱以分离紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ。经过大量实验,得到了最佳的梯度洗脱时间和洗脱剂分别为::0~2 min,35∶65; 2~5 min, 55∶45;6~23 min,65∶35;24~35 min,100∶0;35~37min,100∶35~35∶65;37~40 min,35∶65。
二、试验结果
图1~3为几个菌株的提取物经高分辨质谱仪检测所检测到的紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的质谱图。
图1 内生真菌SJ17提取物中经高分辩质谱分析证明存在紫杉醇。上:样品的离子特征峰为[M+Na]+= 876.3204。下:在质谱数据库中分子式为C47H51NO14的分子离子特征峰为[M +Na]+=876.3202,两者质量仅相差0.0002。因此,可判断样品中存在分子式为C47H51NO14的分子,即紫杉醇分子。
图2 内生真菌JA13提取物中经高分辩质谱分析证明存在巴卡亭Ⅲ。上:样品的离子特征峰为[M+Na]+= 609.2306。下:在质谱数据库中分子式为C31H38O11的分子离子特征峰为[M +Na]+=,两者无差异[赵瑾1] 。因此,可判断样品中存在分子式为C31H38O11的分子,即巴卡亭Ⅲ。
图3 内生真菌JA5菌株提取物中经高分辩质谱分析证明存在10-去乙酰巴卡亭Ⅲ。上:标品的离子特征峰为[M+Na]+= 567.2197。下:在质谱数据库中分子式为C29H36O10的分子离子特征峰为[M +Na]+=567.2201,两者质量仅有0.0004的微小无差异。因此,可判断样品中存在分子式为C29H36O10的分子,即10-去乙酰巴卡亭Ⅲ分子。
因此,高分辨质谱检测可用于内生真菌中紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的检测,即可用于产紫杉醇的内生真菌,产巴卡亭Ⅲ的内生真菌和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的的内生真菌的筛选。其灵敏度高,可靠性比HPLC用保留时时判断的可靠性好。
经过高分高分辨质谱筛选的菌株,可以通过HPLC分析测定内生真菌提取物中的紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量。通过反复探索,建立了HPLC梯度洗脱分离紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的梯度洗条件,即流速1 mL/ min,检测波长227 nm,柱温为45℃,进样量为10 µL的条件下,甲醇∶水的梯度洗脱条件为:0~2 min,35∶65; 2~5min, 55∶45;6~23 min,65∶35;24~35 min,100∶0;35~37 min,100∶35~35∶65;37~40 min,35∶65。在该条件下能较好分离10-去乙酰巴卡亭Ⅲ、巴卡亭Ⅲ和紫杉醇,其保留时间(retention time)分别为8.165 min, 9.582 min和21.946 min。
参见图4~6,这种梯度洗脱条件能够对经高分辨质谱获得的产紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和(或)10-去乙酰巴卡亭Ⅲ菌株进行HPLC分析,以测定菌株中的紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量。按照上述试验方法所述,得到了3个标样回归曲线和回归方程,如图7,图8,图9所示。
根据以上3个标样的回归方程以及标样的纯度,计算得到MA4菌株中的紫杉醇和巴卡亭Ⅲ的含量分别为0.83 μg/L和1.04μg/L,JA4菌株中的紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量分别为2.00 μg/L,3.42 μg/L,1.00 μg/L, 和609.2306差异较大吧。

Claims (3)

1.一种快速分析和检测内生真菌中紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量的方法,其特征在于,步骤为:
(1)首先制备内生真菌提取液;
(2)经高分辨质谱分析,证实提取液中是否含有紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ;
(3)含有紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的提取液用HPLC分离和分析,得到提取液中紫杉醇和/或巴卡亭Ⅲ和/或10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量。
2.根据权利要求1所述的快速分析和检测内生真菌中紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量的方法,其特征在于,所述内生真菌提取液的提取方法为:将纯化的内生真菌接种于PDA平板培养基上培养以活化菌株;活化后接种于装有250 mL的YES液体培养基的500 mL三角瓶中,置于AW-211C大容量恒温培养震荡器中,于28℃、150 r /min下培养7 d;过滤收集菌丝体,置于-18℃冰箱中冷冻;将解冻后的菌丝体置于研钵中研磨成匀浆,加入适量水和等体积的乙酸乙酯,萃取3次,合并3次上清液,置于旋转蒸发仪中,经80℃减压蒸发浓缩得提取液。
3.根据权利要求1所述的快速分析和检测内生真菌中紫杉醇、巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的含量的方法,其特征在于:HPLC梯度洗脱分离紫杉醇,巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰巴卡亭Ⅲ的梯度洗脱条件是,在流速1 mL/ min,检测波长227 nm,柱温为45℃,进样量为10 µL的条件下,甲醇∶水的梯度洗脱条件为:0~2 min,35∶65; 2~5 min, 55∶45;6~23 min,65∶35;24~35 min,100∶0;35~37 min,100∶35~35∶65;37~40 min,35∶65。
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