天然活性多糖提取及分离纯化技术研究进展

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天然活性多糖提取及分离纯化技术研究进展

作者:杨丽华,林楚慧,黄佳銮,姚松君,高新开,李丹,胡烨敏,孟平,焦红,陈骁熠

来源:《湖北农业科学》2014年第23期

摘要:天然活性多糖是自然界重要的生物大分子之一,因其具有广泛的生物活性而备受关注。由于多糖的生物活性与其纯度及化学结构有着重要的关系,因此多糖的提取和分离纯化是多糖研究的基础。就近年来天然活性多糖的提取方法、分离纯化技术的最新研究进展进行了综述,并比较了各种方法的优缺点,旨在为天然活性多糖的开发应用提供参考。

关键词:天然活性多糖;提取;分离纯化;开发应用

中图分类号:Q946.3;R284.2 ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ;文章编号:0439-8114(2014)23-5624-04

天然活性多糖是广泛存在于植物、动物及微生物中由10个以上的单糖以α-或β-糖苷键构成的天然大分子[1],因其具有多种生物活性和无毒副作用,在保健食品及医疗行业中被广泛利用。目前国内外关于天然活性多糖的研究报道主要集中在药理、临床应用等方面[2-4],有关提取和分离纯化的报道相对较少。然而,多糖的生物活性与其化学结构及纯度有着重要的关系[5],因此多糖的提取、纯化是多糖研究的基础。本文就近年来天然活性多糖的提取方法、分离纯化技术的研究进展进行了综述,并比较了各种方法的优缺点,旨在为天然活性多糖的开发应用提供参考。

1 ;多糖的提取

多糖的提取是指利用一定的原理和方法将天然产物中的活性多糖溶出或释放至细胞外。目前,国内外提取多糖的方法主要有溶剂提取法、酸、碱提取法、酶解法、超声波提取法、微波提取法和超临界流体萃取法。

1.1 ;溶剂提取法

溶剂提取法主要是利用提取溶剂的扩散和渗透作用,将天然产物中活性成分溶出。一般来说,溶剂极性越大,对组织细胞的穿透力越强,提取效果就越理想。Chen等[6]用水提法提取大漏斗菇中的多糖,提取率达5.86%。曾红亮等[7]以乙醇体积分数、液料比、提取温度、提取时间和提取次数为考察因素,利用响应曲面法研究了金柑多糖的最佳工艺,以70%乙醇为提取溶剂,液料比为38 mL/g,在88 ℃下提取3次,每次2.5 h,得到的多糖提取率为1.80%,与理论预测值相当。

该法无需复杂的仪器设备,工艺成本相对较低,应用广泛,但需要多次提取以保证提取率,耗时较多。此外,若使用水为提取溶剂,由于水的溶解范围广,在提取活性多糖的同时也浸提出大量的非多糖组分,这也增加了去除多糖中杂质的难度。 龙源期刊网

1.2 ;酸、碱提取法

碱液提取法是利用植物细胞在碱液中会吸水溶胀以致破裂,使细胞中的活性物质释放出来的原理提高提取率。常用的碱液有NaOH、KOH、Na2CO3。但对于在碱性较强时会水解多糖,在实际操作中需要加入硼氢化钠或硼氢化钾来防止其降解。马洪波等[8]使用氢氧化钠溶液提取桑叶多糖,正交试验结果显示,1.5 mol/L碱液浓度,固液比为1∶50,在80 ℃提取4

h,多糖提取率可达2.55%,略高于水提取法。赵晨溟等[9]用几种不同的方法提取龙眼中的多糖,结果表明,对于含半乳糖较多的多糖,碱提取法提取率较高。

碱提取法适合于提取酸性多糖或分子量较大的多糖,比溶剂提取法相对省时。但使用碱液提取法时,碱液的浓度必须要控制在适当范围内,如果浓度过高,会使糖苷键断裂且多余的碱液与还原糖发生反应,将还原糖分解,使溶液颜色加深,加大后续的脱色工作量。

酸液提取法的原理与碱提取法基本相同,该法适用于半乳糖醛酸含量丰富的多糖的提取。使用酸提取法时同样要严格控制其溶液酸度,否则会破坏多糖的结构。

1.3 ;酶解法

酶解法是根据细胞壁的构成,利用酶反应所具有的高度专一性等特点,选择相应的酶将细胞壁的组成成分水解或降解,破坏细胞壁结构,将细胞内有效成分提取出来的方法[10]。常用酶包括纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等。酶解法关键在于使酶活性达到并保持最佳状态,这就需要考察酶用量、底物浓度、pH、温度及作用时间等因素的影响。You等[10]使用2.15%复合酶,在pH 4.2,55 ℃温度下提取97 min,山茱萸多糖提取率高达9.29%。

酶解法反应条件温和,提取速度快,提取率高,可重复性好[11],操作简便。不足的是,酶解法存在酶残留及酶降解产物的去除问题。

1.4 ;超声波提取法

超声波提取法是利用超声波高频振荡的空化作用、机械作用和热力学作用等破坏提取物的细胞结构,使提取液渗入细胞内部,加速多糖溶解,从而提高多糖提取率[12]。Qu等[13]采用超声波提取红枣多糖,利用响应面法考察各因素对多糖提取率的影响,结果表明,在功率120

W,温度 55 ℃下超声提取15 min,红枣多糖提取率可达4.47%,与理论预测值相符。Chen等[14]用超声波提取万年青多糖,在最佳提取工艺下得到的多糖含量高达(36.77±1.76)%。

超声波的处理温度低,与传统的水提法比较,提取时间短且提取率较高,然而,在使用超声波提取法时应注意控制时间[15],超时间的振荡可能会导致大分子多糖断裂而影响其生物活性。

1.5 ;微波提取法 龙源期刊网

微波是频率介于300 MHz~300 GHz的电磁波,其强大的穿透力可透过细胞壁到达细胞内部,使细胞内部产生高温高压[16],当压力超过细胞的承受压力时,细胞膜和细胞壁就会被破坏而产生微孔或裂纹,细胞内的有效成分随之进入周围的溶剂中。刘小丽等[17]用微波法提取香菇中多糖,最佳提取时间仅需5 min,其多糖提取率可达9.46%。Zhang等[18]研究不同提取方法对金针菇多糖提取率的影响,发现微波提取法得到的多糖提取率最高且耗时最少,提取率约比热水提取法高3%。

微波提取法具有加热均匀、提取快速等优点[19],可大大缩短提取时间,提取效率高,但该法不适用于热不稳定化合物。

1.6 ;超临界萃取法

超临界萃取是以超临界流体为溶剂,从提取物中萃取有效成分的技术。超临界流体既有液体的高溶解性,又有气体的高扩散性,容易穿进提取物基质中[20],由于CO2的超临界条件(温度304.6 ℃,压力7.38 MPa)容易达到,常被作为超临界萃取的溶剂。陈明等[21]利用CO2超临界萃取法提取绿茶多糖,在绿茶粉颗粒度为40目,萃取压力35 MPa,45 ℃下萃取2

h,绿茶多糖提取率达到了92.50%。

CO2超临界流体法溶解性好,分析效率高,提取结束后CO2可减压回收,不存在残留问题,该法在天然多糖的提取应用中前景较大。缺点是设备复杂,运行成本高,提取范围有限。

比较以上几种方法可知,多糖的提取方法中,溶剂提取法应用最广泛(尤其是水提法);最节省时间且提取效率高的是微波提取法;对于分子量较大的多糖,用碱提取法较好;而对于半乳糖醛酸含量丰富的多糖,用酸提取法较好;酶解法可以制备相对较纯的多糖,但需要解决酶残留和酶降解物的去除问题;超临界萃取法保持多糖的生物活性效果最优,但该方法运行成本相对较高。

2 ;多糖的分离纯化

天然多糖提取之后,常会混合蛋白质、小分子物质及色素等杂质。要得到单一组分,一般要先去除非多糖组分,再进一步对多糖组分进行分离纯化[22]。

2.1 ;非多糖组分的去除

由于多糖难溶于有机溶剂,因此,常用乙醇或丙酮进行反复沉淀洗涤,除去一部分醇溶性杂质,然后用Sevag法/三氟三氯乙烷法/三氯醋酸法去除游离蛋白质,其中Sevag法最为常用。Sevag试剂不影响多糖的结构,可避免多糖的降解,该法温和,缺点是需要多次反复才能把蛋白质除尽。小分子杂质的去除可以用透析法,该法操作简单,技术成熟,但是周期较长,常温下操作有可能导致多糖霉变[23]。色素的去除则根据其不同性质采取不同的除色素方法,常见的有离子交换法、氧化法、金属络合物法、吸附法(纤维素、藻土、高岭土、活性炭)等。 龙源期刊网

2.2 ;分离纯化

杂质去除后还需要进一步分离纯化,从粗多糖中得到均一的高纯度活性多糖组分。分离纯化多糖的方法很多,主要有沉淀法、金属络合物法、高效液相色谱法、柱层析法、超滤法和电泳法等。其中比较常用的是柱层析法和高效液相色谱法,本文着重对多糖的柱层析纯化法进行综述。

柱层析法是以固体吸附剂为固定相,以溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。其原理是利用吸附剂对混合样品中各组分的吸附力不同而使各组分分离[24],当采用溶剂洗脱时,发生一系列吸附→解吸→再吸附→再解吸的过程,吸附力较强的组分后出柱,吸附力较弱的组分先出柱,根据出柱顺序的不同而达到分离。常用的多糖柱层析纯化法有凝胶柱层析法和纤维素阴离子交换柱层析法。

2.2.1 ;凝胶柱层析法 ;凝胶柱层析又称分子筛过滤或排阻层析,利用凝胶的分子筛作用,根据多糖分子大小的不同进行分离[25],常用葡聚糖凝胶(Sephadex)、聚丙烯酰胺凝胶(Sephacryl)、琼脂糖凝胶(Sepharose)为固定相,去离子水或稀盐溶液为洗脱液。不同的凝胶都有其相对应的相对分子质量范围,试验前应根据目标多糖的相对分子质量大小选择合适的凝胶。一般情况下,大分子的先出柱,小分子的后出柱。值得注意的是,凝胶柱层析法不适合于黏多糖的分离。侯庆爱等[26]以海带为原料,研究了岩藻多糖的提取工艺,其最佳条件为料液比1∶20,温度80 ℃,提取3次,每次10 h,岩藻多糖得率为25%,经葡聚糖凝胶柱层析纯化,纯度可达93%。

2.2.2 ;纤维素柱层析法 ;纤维素柱层析法一般用DEAE树脂作交换剂,适合分离各种酸性多糖、中性多糖和黏多糖,其吸附力随着活性多糖分子中酸性基团的增加而增加[27]。洗脱剂为不同浓度的碱液、盐溶液或硼砂等。Popov等[28]以新鲜李子为原料,采用DEAE-纤维素分离纯化粗多糖,用NaCl溶液进行等度洗脱,得到2种结构不同的多糖组分。Xu等[29]利用DEAE-52纤维素离子交换层析,从茶花粗多糖中得到鼠李糖、阿拉伯糖和甘露糖等8种单糖。

在实际纯化多糖工作中,往往需要综合应用不同方法才能达到分离纯化的效果。Zhang等[30]采用热水-超声辅助提取和乙醇沉淀获得砂仁粗多糖,脱蛋白后经DEAE-52纤维素离子交换柱层析分离纯化得到ASP(砂仁多糖),ASP再经Sephadex G-100分离纯化得到ASP-1、ASP-2和ASP-3三个组分,经气相色谱法、液相色谱法和红外光谱鉴定表明其单糖成分为葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖等。Wang等[31]分别用琼脂凝胶Q Sepharose柱层析对土曲霉水溶性粗多糖的截留液进行初步分离,得到的组分再用丙烯葡聚糖凝胶SephacrylS-100柱层析系统进行进一步分离和纯化,得到平均相对分子质量为18.6 kDa的纯化物。

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茯苓多糖制备工艺及药理作用研究进展

茯苓多糖制备工艺及药理作用研究进展

茯苓多糖制备工艺及药理作用研究进展

一、本文概述

茯苓,作为一种传统中药材,在中国以及亚洲其他地区的医药体系中具有悠久的历史和广泛的应用。近年来,随着现代科学技术的进步,茯苓中的活性成分——茯苓多糖,因其独特的药理作用和潜在的医疗价值,受到了广大研究者的关注。茯苓多糖的制备工艺及其药理作用的研究,不仅有助于深入理解茯苓的药理机制,同时也为开发新型药物或健康产品提供了理论支持和实践指导。

本文旨在全面综述茯苓多糖的制备工艺及其药理作用的研究进展。我们将详细介绍茯苓多糖的提取分离方法,包括传统的水提法、酶解法以及近年来兴起的微波辅助提取、超声波提取等新型技术。然后,我们将重点关注茯苓多糖的药理作用,包括其抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节等多方面的生物活性。我们还将对茯苓多糖在临床应用中的潜力和挑战进行讨论。

通过本文的综述,我们期望能够为读者提供一个全面、深入的了解茯苓多糖的窗口,为其后续的研究和应用提供有益的参考和启示。

二、茯苓多糖的制备工艺

茯苓多糖的制备工艺是茯苓多糖研究和应用的关键环节。随着科技的不断进步,茯苓多糖的提取和纯化技术也在持续发展。目前,常见的茯苓多糖制备工艺主要包括提取、分离、纯化和鉴定等步骤。

提取是茯苓多糖制备的第一步,常用的提取方法有水提法、醇提法、酶提法等。其中,水提法由于操作简便、成本低廉而被广泛应用。通过调整提取温度、时间和料液比等参数,可以优化提取效果,提高茯苓多糖的得率。

分离步骤通常采用离心、沉淀、过滤等方法,去除提取液中的杂质和蛋白质等干扰物质,以获得较为纯净的茯苓多糖。在这一步骤中,选择合适的分离方法和操作条件,对于保证茯苓多糖的纯度至关重要。

纯化是茯苓多糖制备过程中的关键环节,常用的纯化方法有柱层析、薄层色谱、高效液相色谱等。这些方法可以根据茯苓多糖的分子量和化学性质,将其与其他杂质进行有效分离,进一步提高茯苓多糖的纯度。

通过化学分析和仪器检测等手段,对纯化后的茯苓多糖进行鉴定,确定其化学结构和分子量等信息。这些鉴定结果不仅有助于评估茯苓多糖的质量,还为其后续的药理作用研究和应用开发提供重要依据。

中药多糖提取技术的研究进展

中药多糖提取技术的研究进展

中药多糖提取技术的研究进展

摘要:有关资料显示,提取仍是国内中药制药工业现代化的瓶颈。在传统的提取方法中,普遍存在有效成分提取率低、杂质清除率不高、生产周期过长、能耗高、溶剂用量大等缺点。因此改进提取工艺、优化提取工艺条件对中药的发展尤为重要。中药多糖的提取效率已成为多糖研究领域的一个热点.本文对中药多糖提取的方法进行了综合分析,旨在为中药多糖的相关研究提供参考.

关键词:植物多糖;提取方法;应用前景

糖类是自然界中广泛分布且数量最多的一类重要的有机化合物,是生物体的重要组成成分,含量丰富,具有广泛的生物活性,普遍存在于自然界植物体中.其分子量一般为数万甚至数百万,是构成生命活动的四大基本物质之一.我国对多糖的研究起步较晚,但近年来,由于生物学、化学等学科的飞速发展,我国对多糖及其复合物化学结构和药理活性研究越来越深入.多糖与维持生命活性密切相关,越来越多的研究表明,糖类物质全面参与了生物的生殖发育、生长、应激等过程,是很多生理和病理过程中分子识别的决定因素[1].多糖除有免疫调节、抗肿瘤生物学效应外,还有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用,且对机体毒副作用小.因此,对多糖的深入研究将为探讨发展多糖类药物治疗奠定基础,有些可作为或已经成为治疗疾病的药物和保健食品,具有较高的开发价值.在植物多糖的研究中,如何建立最佳的提取工艺是多糖研究的基础.目前多糖提取的常用方法主要有水提取法、酸提法、碱提法、酶解法、超声法、微波法等.近些年多采用混合或辅助手段提高提取效率,降低溶剂用量.

1 溶剂萃取法

1.1 水提法

多数植物材料选用热水浸提法.此方法方便、简单、可操作性强,是一种国内外常用的提取植物多糖的传统方法.这种方法适用于游离态多糖的提取,成本低,且干扰物质少或易除去(可直接或离心除去不溶物,也可根据多糖不溶于高浓度乙醇的性质,用醇沉法对多糖分离),但时间长,效率低.[2]

李光[3]等用响应曲面法实验设计[4-6]优化铁皮石斛的最佳提取工艺,得到温度100℃,提取时间2.5 h,料液比1∶17.2,提取率达到51.08%.付学鹏[7]等优化了蒲公英多糖的提取条件,确立了料水比1∶30,80℃保温3 h,提取2次为最佳条件.孙元琳[8]研究了水提当归多糖的最佳工艺参数为浸提温度85℃,浸提时间2 h,浸提2次,料水比1∶10.赵永红[9]等通过正交试验在保证枸杞色素、枸杞低聚糖得率的同时采用水提醇沉法提取枸杞粗多糖,其最佳提取方案,即浸提温度为90℃,溶媒量为50倍,浸提次数为1次,浸提时间为2h,测得其得率为0.94%。陈莉等[10]称取一定量茯苓粉末,以热水为溶媒浸提有效成分,对浸提液进行抽滤处理,将滤液按浸提液∶ 浓缩液= 10 ∶ 1 的比例进行浓缩,浓缩液用95% 乙醇沉淀( 含醇量达80%) ,至冰箱中静置过夜,离心后,用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤沉淀物,真空干燥后即可得到茯苓多糖粗品。徐青梅[11]用水提取黄芪多糖,研究了提取温度、提取时间、提取次数对黄芪多糖提取率的影响。结果表明,黄芪多糖的最佳提取工艺为: 温度100 ℃,时间1 h,提取3 次。

多糖的提取和纯化

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ﻩ多糖的提取和纯化

多糖的提取和纯化多糖的提取和纯化摘 要 本文较详细地介绍了多糖的提取和纯化方法,为多糖的研究和生产提供参考依据。关键词 多糖;提取;纯化;活性炭多糖(polysacharides,PS),又称多聚糖,是由10个以上的单糖通过苷键连接而成的,具有广泛生物活性的天然大分子化合物。它广泛分布于自然界高等植物、藻类、微生物(细菌和真菌)与动物体内。20世纪60年代以来,人们逐渐发现多糖具有复杂的、多方面的生物活性和功能[1]:(1)多糖可作为广谱免疫促进剂,具有免疫调节功能,能治疗风湿病、慢性病毒性肝炎、癌症等免疫系统疾病,甚至能抗AIDS病毒[2]。如甘草多糖具有明显的抗病毒和抗肿瘤作用[10],黑木耳多糖、银杏外种皮多糖和芦荟多糖可抗肿瘤和增强人体免疫功能[3-5]。(2)多糖具有抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质的生物合成作用。如柴胡多糖具有抗辐射,增强免疫功能等生物学作用[6],麦冬多糖具有降血糖及免疫增强作用[7-8],动物黏多糖具有抗凝血、降血脂等功能[9]。(3)多糖能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老。如爬山虎多糖具有抗病毒和抗衰老作用[10],银杏外种皮粗多糖具有抗衰老、抗过敏、降血脂、止咳祛痰、减肥等功能[11]。另外,多糖作为药物,其毒性极小,因而多糖的研究已引起人们极大的兴趣。 由于多糖具有的生物活性与其结构紧密相关,而多糖的结构又是相当复杂的,所以在这一领域的研究相对缓慢。但人们在多糖的分离提取与纯化方面已做出了不少工作。1. 多糖的提取[12]1.1 热水浸提法:1.1.1多糖提取条件的优选根据文献报道[13]:影响热水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。在试验前对上述多种因素利用正交实验法做出优选,才能选出最佳提取方案。1.1.2其步骤为:原料→粉碎→脱脂→粗提(2-3次)→吸滤或离心→沉淀→洗涤→干燥首先除去表面脂肪。原料经粉碎后加入甲醇、乙醚、乙醇、丙酮或1:1的乙醇乙醚混合液,水浴加热搅拌或回流1-3小时,脱脂后过滤得到的残渣一般用水作溶剂(也有用氢氧化钾碱性水液、氯化钠水液、1%醋酸和1%苯酚或0.1-1M氢氧化钠作为提取溶剂)提取多糖。温度控制在90-100℃,搅拌4-6小时,反复提取2-3次。得到的多糖提取液大多较粘稠,可进行吸滤。也可用离心法将不溶性杂质除去,将滤液或上清液混合(得到的多糖若为碱性则需要中和)。然后浓缩,再加入2-5倍低级醇(甲醇或乙醇)沉淀多糖;也可加入费林氏溶液或硫酸铵或溴化十六烷基三甲基铵等,与多糖物质结合生成不溶性络合物或盐类沉淀。然后依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤。将洗干后疏松的多糖迅速转入装有五氧化二磷和氢氧化钠的真空干燥器中减压干燥(若沉淀的多糖为胶状或具粘着性时,可直接冷冻干燥)。干燥后可得粉末状的粗多糖。1.2 微波辅助提取法:其原理为利用不同极性的介质对微波能的不同吸收程度,使基体物质中的某些区域和萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到介电常数小,微波吸收能力较差的萃取剂中[14]。由于微波能极大加速细胞壁的破裂,因而应用于中草药中有效成分的提取能极大加快提取速度,增加提取产率。而且由于其选择性好,提取后基体能保持良好的性状,提取液也较一般的提取方法澄清[15]。聂金源等在柴胡多糖和黄酮化合物的提取[18]中对微波辅助提取法、超声辅助法和索氏提取法进行比较,发现微波辅助提取法所需时间最短(10min),多糖的提取率最高(28.46%)。1.3 超声辅助法:其原理是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取,另外超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取[16]。超声波辅助法与常规提取法相比,具有提取时间短、产率高、无需加热等优点[17]。1.4 索氏提取法:将植物粉末置于索氏提取器中,加入石油醚,60℃-90℃条件下提取至无色(一般为6小时)。过滤,滤渣挥发干燥完溶媒后加入80%乙醇,再提取6小时,过滤,滤渣乙醇挥发干燥后加蒸馏水。回流提取2次,趁热过滤,滤液减压浓缩,再除蛋白,醇沉,除色素。60℃干燥,称重。1.5 醇提法:先后将90%和50%乙醇加入植物粉末中,振荡充分再抽滤。滤液中加入足量无水乙醇,至于4℃冰箱中过夜。减压抽滤,再除去色素,得多糖粗品,在60℃通风干燥箱中干燥,再置干燥皿中恒重保存。醇提法方法简单,易于操作,但提取率较低,乙醇使用量大,不宜大规模提取使用。1.6 其它方法:多糖的提取方法还有稀碱液浸提法、稀酸液浸提法、酶法等。但由于稀酸、稀碱条件下,易使多糖发生糖苷键的断裂,部分多糖发生水解而使多糖的提取率减少,因而很多试验中避免采用稀碱液浸提法和稀酸液浸提法。2. 多糖的纯化2.1 多糖中杂质除去方法 粗多糖中往往混杂着蛋白质、色素、低聚糖等杂质,必须分别除去。2.1.1 除蛋白质采用醇沉或其它溶剂沉淀所获得的多糖,常混有较多的蛋白质,脱去蛋白质的方法有多种:如选择能使蛋白质沉淀而不使多糖沉淀的酚、三氯甲烷、鞣质等试剂来处理,但用酸性试剂宜短,温度宜低,以免多糖降解。常用的方法有[19]:2.1.1.1 沙维积法(Sevag法)[20]:根据蛋白质在氯仿等有机溶剂变性而不溶与水的特点,将多糖水溶液、氯仿、戊醇(或正丁醇)之比调为25:5:1或25:4:1,混合物剧烈振摇20到30分钟,蛋白质与氯仿-戊醇(或正丁醇)生成凝胶物而分离,然后离心,分去水层和溶剂层交界处的变性蛋白质。此种方法较温和,在避免降解上有较好效果,但效率不高,如五味子多糖的提取实验中要重复处理达三十几次。并且每次除去蛋白质变性胶状物时,不可避免的溶有少量多糖,另外少量多糖与蛋白质结合的蛋白聚糖和糖蛋白,在处理时会沉淀下来,造成多糖的损失。如能配合加入一些蛋白质水解酶,再用Sevage法效果更佳。2.1.1.2 三氟三氯乙烷法[21]:多糖溶液与三氟三氯乙烷等体积混合,低温下搅拌10min左右,离心得上面水层,水层继续用上述方法处理几次,即得无蛋白质的多糖溶液,此法效率高,但溶剂沸点较低,易挥发,不宜大量应用。2.1.1.3 三氯醋酸法:在多糖水溶液中滴加5%-30%三氯醋酸,直至溶液不再继续混浊为止,在5-10℃放置过夜,离心除去沉淀即得无蛋白质的多糖溶液。此法会引起某些多糖的降解。Sevag法、三氟三氯乙烷法和三氯醋酸法三种方法均不适合糖肽,因糖肽也会像蛋白质那样沉淀出来。对于对碱稳定的糖蛋白,在硼氢化钾存在下,用稀碱温和处理,可以把这种结合蛋白质分开[1]。2.1.1.4 酶解法[22]:在样品溶液中加入蛋白质水解酶,如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、链霉蛋白酶等,使样品中的蛋白质降解。通常将其与Sevag法综合使用除蛋白质效果较好。2.1.1.5 盐酸法[23]:取样品浓缩液,用2mol/L盐酸调节其PH至3,放置过夜,在3000r/min条件下离心,弃去沉淀,即脱去蛋白质。另有李知敏[23]和叶将瑜[25]等人分别在植物多糖实验中证明:盐酸法、三氯乙酸法及Sevag法脱蛋白率分别为72.5%、46.1%和42.3%,多糖的损失率分别为15.1%、6.1%和14.3%。盐酸法脱蛋白率高,但多糖的损失率也较高;三氯乙酸法较温和,但除蛋白效率不高;Sevag法的脱蛋白效果不及前两种。2.1.1.6 其它方法:可以加入5%ZnSO4溶液和饱和Ba(OH)2溶液,振荡后离心去蛋白。此法除蛋白不够彻底,可结合Sevag法使用。还可在提取液中加入50%的TCA溶液至沉淀完全,在4000r/min的条件下离心10min,收集上清液,即为除蛋白液。还有人使用4:1的氯仿-乙醇溶液除蛋白,将混合液清摇,再静置,取上清液。此过程需重复多次方可除尽蛋白。除去蛋白质的样品用紫外分光光度计检验,观察在280mm处是否有吸收,如果无吸收则表明蛋白质已经除尽[24]。2.1.2 除色素2.1.2.1活性炭(activated carbon)除色素[12]:活性炭属于非极性吸附剂,有着较强的吸附能力,特别适合于水溶性物质的分离。它的来源充足,价格便宜,上柱量大,适用于大量制备性分离。目前用于色谱分离的活性炭主要分为粉末状活性炭、颗粒状活性炭、锦纶活性炭三种。一般情况下,尽量避免用活性炭处理,因为活性炭会吸附多糖,造成多糖的损失。2.1.2.2对于植物来源的多糖,可能含有酚型化合物而颜色较深,这类色素大多呈负性离子,不能用活性炭吸收剂脱色,可用弱碱性树脂DEAE纤维素或DuoliteA-7来吸附色素。2.1.2.3若糖和色素时结合的,易被DEAE纤维素吸附,不能被水洗脱,这类色素可进行氧化脱色:以浓氨水或NaOH液调至PH8.0左右,50℃以下滴加H2O2至浅黄色,保温2小时。2.1.2.4 依次用丙酮、无水乙醚和无水乙醇洗涤多糖,即可得到较为纯净的多糖。此法较为简单,便于操作,多糖损失也较小。2.1.2.5 用4:1的氯仿-正丁醇除色素。操作简单,多糖有一定损失。2.1.2.6发酵来源的多糖颜色一般较浅,色素含量较少,一般可不除色素。2.1.2.7对于动物,微生物等提取得到的多糖也可根据不同情况按上述方法处理。2.1.3 除低聚糖等小分子杂质2.1.3.1采用逆向流水透析法。即准备好一桶蒸馏水,用一根导管将水通入透析袋的烧杯底部,另用一根导管将水引出,根据水量控制流速,使水缓慢流动48小时。这样得到的就是多糖的半精品。2.1.3.2利用溶液浓度扩散效应,将分子量小的物质如无机盐、低聚糖等从透析袋渗透到袋外的蒸馏水中,不断换水即可保持浓度差,从而除尽小分子杂质。具体的做法是根据多糖溶液的体积截取相应长度的透析袋,用透析夹夹住一端,灌入多糖液,离液面2-3cm处夹紧透析袋,置于一大烧杯中,注入蒸馏水至完全浸没透析袋后,用磁力搅拌器慢速搅拌,每12小时换一次水,重复3-4次。2.2 多糖的纯化方法 纯化是将多糖混合物分离为单一多糖的过程,纯化的方法主要有以下几种:2.2.1 分部沉淀法 根据各种多糖在不同浓度的低级醇或丙酮中具有不同溶解度的性质,逐次按比例由小到大加入甲醇或乙醇或丙酮,收集不同浓度下析出的沉淀,经反复溶解与沉淀后,直到测得的物理常数恒定(最常用的是比旋光度测定或电泳检查)。这种方法适合于分离各种溶解度相差较大的多糖。为了多糖的稳定,常在pH7进行,唯酸性多糖在pH7时-COOH是以-COO` 离子形式存在的,需在pH2-4进行分离,为了防止苷键水解,操作宜迅速。此外也可将多糖制成各种衍生物如甲醚化物、乙酰化物等,然后将多糖衍生物溶于醇中,最后加入乙醚等极性更小的溶剂进行分级沉淀分离。2.2.2 盐析法 在天然产物的水提液中,加入无机盐,使其达到一定浓度或饱和,促使有效成分在水中溶解度降低沉淀析出,与其它水溶性较大的杂质分离。常做盐析的无机盐的有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。2.2.3 季铵盐沉淀法 季铵盐及其氢氧化物是一类乳化剂,可与酸性糖形成不溶性沉淀,常用于酸性多糖的分离。通常季胺盐及其氢氧化物并不与中性多糖产生沉淀,但当溶液的PH增高或加入硼砂缓冲液使糖的酸度增高时,也会与中性多糖形成沉淀。常用的季铵盐有十六烷基三甲胺的溴化物(CTAB)及其氢氧化物(cetyl trimethyl ammonium

黄芪多糖的研究

黄芪多糖的研究

黄茂多糖的提取及分离纯化研究

摘要

黄蔑多糖是黄蔑的主要天然有效成份之一,具有促进免疫,提高

巨噬细胞活性,抑制EAS,双向调节血糖,杭肿瘤,抗菌,解毒的功效。

目前黄苗多糖的提取分离工艺不成熟,效率低,近年来有不少关

于其提取工艺的研究,除了对传统水煮醇沉提取工艺进行了优化外,

还采用了碱法提取和酶法提取,提取效率有所提高。本文进一步研究

了黄苗多糖的提取、分离纯化工艺。论文的主要研究内容和结果如下:

1。黄茂粗多糖的提取方法和条件的研究

以黄笑多糖的得率及纯度为考察指标,以水为溶剂,研究了黄蔑

多糖热水浸提的工艺条件。实验表明:三个因素中温度对多糖提取效

果影响最大,其次为固液比、浸提时间的影响最小。热水浸提较优工

艺条件为:温度900C、溶剂用量为5mL/g原料,提取时间4h,多糖得

率和纯度分别为5.31%, 56.32%a

采用微波强化黄茂多糖的水浸提工艺,实验结果表明:微波功率

为300W、溶剂用量为5mL/g原料,微波辅助萃取10min,较佳工艺下

多糖得率和纯度分别为3.75%, 49.22%,显著缩短了提取时间。

采用超声波强化黄苗多糖的水浸提工艺,结果表明超声波法较优

提取工艺为:提取温度为500C、超声功率为300W,溶剂用量为5mL/g

原料,超声辅助萃取60min,多糖得率和纯度分别为3.48%, 45.36%,

也明显缩短了提取时间。

2. X-5树脂分离纯化黄茂多糖的研究

采用大孔树脂对黄蔑多糖进行了分离纯化。探讨了S-8, AB-8,

X-5, NKA-9, D4020和D3520六种树脂吸附黄蔑多糖的吸附量及解吸

率,优选出X-5树脂对它的静态吸附性能作了进一步研究,并应用X-5

树脂固定床对黄蔑多糖进行分离纯化,确定了吸附和洗脱条件,结果

表明,经X-5树脂固定床进行分离富集后,黄蔑多糖的回收率较高,

并且纯度得到了提高,有效的去除了杂质,实验达到了预期目的。

3.黄蔑多糖的单糖分析

采用薄层色谱分析法对黄蔑多糖的单糖组成进行了分析。将黄蔑

茯苓多糖的提取、结构及药理作用研究进展

茯苓多糖的提取、结构及药理作用研究进展

茯苓多糖的提取、结构及药理作用研究进展

一、本文概述

茯苓,作为一种具有悠久药用历史的中药材,其在中医药领域的应用广泛而深入。茯苓多糖作为茯苓的主要活性成分之一,近年来受到了越来越多的关注。本文旨在全面综述茯苓多糖的提取方法、化学结构以及药理作用的研究进展,以期为茯苓多糖的进一步开发利用提供理论支持和实验依据。本文将概述茯苓多糖的提取方法,包括传统的水提法、醇提法以及现代的微波辅助提取、酶解法等,并分析各种方法的优缺点。本文将详细介绍茯苓多糖的化学结构特征,包括其分子量、单糖组成、糖苷键类型等,以及近年来在结构解析方面取得的新进展。本文将重点综述茯苓多糖的药理作用,如免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血糖等,并探讨其可能的作用机制。通过本文的综述,期望能够为茯苓多糖的深入研究和应用提供有益的参考和启示。

二、茯苓多糖的提取方法

茯苓多糖的提取方法对于其后续的结构研究和药理作用分析具有重要影响。近年来,随着科学技术的发展,茯苓多糖的提取方法也在不断地优化和创新。

传统的提取方法主要包括水提法、醇提法等。水提法是以水为溶剂,通过加热煮沸使茯苓中的多糖成分溶解于水中,然后通过浓缩、干燥等步骤得到多糖提取物。这种方法操作简单,成本低廉,但提取效率较低,且易受到其他水溶性杂质的干扰。醇提法则是利用醇类溶剂对多糖的溶解性进行提取,常用的溶剂有乙醇、甲醇等。醇提法相对于水提法,提取效率较高,但成本也相应增加,且需要注意溶剂残留的问题。

随着现代提取技术的发展,出现了许多新型的提取方法,如超声波提取法、微波提取法、超临界流体提取法等。超声波提取法利用超声波的空化作用、机械振动和热效应等,使茯苓细胞壁破裂,多糖成分更易溶出。这种方法提取时间短,效率高,但设备成本较高。微波提取法则是利用微波对物质分子的热效应和非热效应,使茯苓中的多糖成分快速溶出。微波提取法具有提取速度快、提取效率高、节能环保等优点,但需要注意微波功率和时间的控制。超临界流体提取法则是利用超临界流体(如二氧化碳)的特殊性质,对茯苓中的多糖成分进行高效、环保的提取。这种方法提取的多糖纯度较高,但设备投资较大,操作条件较为苛刻。

雪灵芝多糖的分离纯化、结构鉴定及其生物活性研究

雪灵芝多糖的分离纯化、结构鉴定及其生物活性研究

雪灵芝多糖的分离纯化、结构鉴定及其生物活性研究

本文以雪灵芝为原料,分别采用水提醇沉以及碱提醇沉的方法,对雪灵芝活性多糖的提取工艺进行研究;并对水提雪灵芝粗多糖进行了分离和纯化及初级结构鉴定;通过体外模拟实验和动物实验研究了雪灵芝多糖对活性氧自由基的清除效果及对小鼠在密闭缺氧条件下耐缺氧能力的影响。主要研究结果如下:1雪灵芝多糖的两种提取方法及其提取工艺优化依次对雪灵芝多糖水提取工艺及碱提取工艺进行研究。

雪灵芝多糖水提工艺研究采用三元二次正交试验考察了浸提温度、浸提时间、加水比对雪灵芝多糖提取率的影响。以雪灵芝多糖提取率为响应值,建立了试验因子与响应值回归方程:Y=8.169492+1.1985*X1+0.55475*X2+0.69725*X3-0.264944*X1*X1-0.12675*X2*X1-0.136194*X2*X2-0.095*X3*X1-0.0715*X3*X2-0.175819*X3*X3,并建立数学模型。

经计算机模拟寻优确定了水提雪灵芝多糖提取工艺参数的最佳取值范围为:浸提温度(94.5℃-97.5℃);浸提时间(2h-2.5 h);加水比(43 v/w-51 v/w)。雪灵芝多糖碱提工艺研究在单因素试验的基础上,采用普通正交试验确定了雪灵芝多糖碱提工艺最佳提取工艺参数:浸提温度为95℃,浸提时间1.5h,液料比为30:1v/w,氢氧化钠浓度为2.5 mol/L;2水提雪灵芝多糖的分离及纯化采用DEAD-Sephadex A-25纤维素离子交换柱色谱及Sephadex G-75葡聚糖凝胶柱色谱对除杂后的雪灵芝粗多糖进行纯化分级。

结果表明:除杂后的水提雪灵芝多糖经过DEAD-Sephadex A-25纤维素离子交换柱色谱纯化分级后得到五个级分,分别为:AMP1、AMP2、AMP3、AMP4、AMP5,回收率分别为26.53%、5.77%、9.31%、18.32%、7.41%;分别取AMP1、AMP4经Sephadex

多糖类物质的研究进展

多糖类物质的研究进展

李自明 11级食品科学与工程 111304023

摘要 多糖是由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的聚糖,在自然界中分布极广,在高等植物、藻类、菌类及动物体内均有存在,是自然界含量最丰富的生物聚合物。人们对多糖的认识首先是把它看作食物中的能量来源。多糖作为药物始于1943年,但从20世纪60年代以来,人们逐渐发现多糖在抗肿瘤、肝炎、心血管疾病、衰老等方面有独特的生物活性,且细胞毒性极低。近年来,由于天然药物化学、药理学研究的不断深入,多糖分析手段得到突飞猛进的发展。研究发现,多糖可作为生命活动中核心作用的遗传物质,它能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老等多种复杂的功能。本文将对多糖的提取、分离纯化、组分分析以及生物活性等研究内容做一综述。

关键词 多糖;分离纯化;结构分析;生物活性

1多糖的研究概况

多糖是除了蛋白质和核酸以外的一类重要的生物大分子, 虽然糖类的研究并不比蛋白质和核酸晚, 但其研究层次与水平还远远落后于蛋白质和核酸。20世纪

70年代以来,随着免疫物质、 生物膜及多种生物活性物质的研究表明, 糖类在生物体内具有各种关键的生物学功能, 因此糖类的研究成为人们关注的焦点。大量的药理实验表明,多糖类化合物具有免疫增强与调节、 抗肿瘤、 抗病毒、 抗凝血、 抗放射、 抗衰老等作用。日本自20世纪80年代以来, 已有数种多糖应用于临床。近年来,日本及欧美学者引进现代分子生物学技术手段,加强对中药多糖活性决定簇等化学结构与功能关系的研究,并在柴胡、 当归等中药的研究方面有了一定的突破。国内的研究起步较晚, 虽然已在云芝糖肽、 银耳多糖等的研究中取得了一定的进展,但对药用多糖的研究仍多偏重于提取、 分离、 精制、 化学组成等方面, 大多数品种尚处于实验阶段或仅用于滋补品和饮料,与国外相比仍有一定的差距。

2多糖的分离纯化与性质研究

2.1 多糖的提取分离与纯化

天麻多糖的提取分离纯化及抗氧化糖化研究

天麻多糖的提取分离纯化及抗氧化糖化研究

摘 要

天麻(G.elata,兰科),是一种多年生的寄生植物,具有极高的营养和药用价植。多糖是天麻的的一个主要活性成分,目前天麻多糖的研究有限,从而限制了天麻资源的深度开发和应用。本文以天麻为原料,研究传统水提醇沉法和超声辅助水提醇沉法提取天麻多糖的动力学模型,通过离子交换柱层析法得到3种天麻多糖组分,分析比较了其理化性质、分子特性和生物活性,进一步对天麻活性多糖进行凝胶柱层析法纯化,解析其化学结构,为天麻多糖的深加工提供理论依据。研究所取得的结果如下:

以Fick扩散第二定律为基础,分别建立了传统水提醇沉法和超声辅助水提醇沉法提取天麻多糖的动力学模型,所建立的模型均能够很好的体现天麻颗粒半径R、提取时间t、提取温度T、超声功率P与提取液中多糖浓度C之间的关系,并对动力学中提取速率k、有效扩散系数、活化能Ea、半衰期t1/2等参数进行了求解。

利用DEAE-52纤维素阴离子交换柱层析对天麻多糖进行分离分级,获得PS-D1(蒸馏水)、PS-D2(0.1MNaCl)和PS-D3(0.2MNaCl)三种多糖组分。基本化学组成表明,三种多糖组分主要由果糖和葡萄糖组成,且它们的纯度均在85%以上,PS-D2和PS-D3含有一定的糖醛酸(≥10.0%)。多角度光散射试验表明,三种多糖组分具有不同的分子量(Mw为62、159和385kDa)及其分布。刚果红试验表明三种多糖组分都不具有三螺旋结构,在水溶液中均表现为无规线团或聚集体链构象。扫描电镜结果揭示了天麻多糖的基本外貌形态,PS-D1和PS-D2呈纤维树枝状,PS-D3形貌较光滑,表现为片状和碎屑状堆积。

体外抗氧化研究发现,天麻多糖PS-D1、PS-D2和PS-D3均具有较好的等价抗氧化能力(41.23、44.97和53.83μmolTrolox/g样品)、三价铁离子的还原能力(45.01、45.80和53.87μmolFe2+/g)以及清除∙OH(IC50值为1.56、1.03和0.99mg/mL)、O2-∙(IC50值为2.45、1.94和1.46mg/mL)和DPPH(IC50值3.14、2.85和2.31mg/mL)自由基的能力且呈剂量依赖关系,体外抗糖基化表明,PS-D2和PS-D3都有较好的抑制糖基化末端终产物(AGEs)的能力(45.1和47.5%)。

金樱子多糖提取、纯化及生理活性研究进展

金樱子多糖提取、纯化及生理活性研究进展

曾凡珂;李伟;曹庸;吴晖;张依玲;张小英;陈运娇

【摘 要】金樱子为蔷薇科蔷薇属植物,多糖为其重要成分,具有抗氧化、降血脂等多种生理活性.现阶段金樱子多糖提取方法较多,却少有归纳总结,而分离纯化方法的创新研究较少.此外,多项研究已经表明金樱子多糖具有良好的生理活性,但相关作用机制研究不足.本文主要阐述了金樱子多糖提取、分离纯化方法及生理活性的研究进展,并对其研究现状进行讨论和展望.

【期刊名称】《食品工业科技》

【年(卷),期】2019(040)007

【总页数】6页(P307-312)

【关键词】金樱子;多糖;提取;纯化;生理活性

【作 者】曾凡珂;李伟;曹庸;吴晖;张依玲;张小英;陈运娇

【作者单位】华南农业大学食品学院,广东广州510642;广东省天然活性物工程技术研究中心,广东广州510642;华南农业大学食品学院,广东广州510642;广东省天然活性物工程技术研究中心,广东广州510642;华南农业大学食品学院,广东广州510642;广东省天然活性物工程技术研究中心,广东广州510642;华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州510641;华南农业大学食品学院,广东广州510642;广东省天然活性物工程技术研究中心,广东广州510642;华南农业大学食品学院,广东广州510642;广东省天然活性物工程技术研究中心,广东广州510642;华南农业大学食品学院,广东广州510642;广东省天然活性物工程技术研究中心,广东广州510642 【正文语种】中 文

【中图分类】TS201.1

金樱子(Rosa laevigata Michx.),又名金壶瓶、下山虎、糖罐子、灯笼果、白玉带等,为蔷薇科蔷薇属多年生常绿蔓性灌木[1],喜温暖干燥的气候,生于海拔100~1600 m的向阳山野、田边、溪畔灌木丛中,分布于华中、华南、华东及四川、贵州等地,为药食两用的中药材,其根、果、叶均可入药[2]。《本草正》中早有记载金樱子具有平喘止咳、活血散瘀、利尿生津、滋阴补阴等生理功效。2002年,中国卫生部正式将金樱子列入保健食品原料的行列[3]。

香菇多糖的提取、分离纯化及结构分析研究进展

Strait Pharmaceutical Journal Vol 24 No.5 2012 

・综述与讲座・ 

香菇多糖的提取、分离纯化及结构分析研究进展 

范晓良 ,颜继忠 ,阮伟峰 (1.浙江嘉兴市中医医院药剂科嘉兴314001;2.浙江工业大学药学院杭州 

310032) 

摘要:香菇多糖作为香菇的主要活性成分,具有多种药理活性。燕现代医学和药理学的研究表明,香菇多糖具有抑制肿瘤、调节免疫、抗氧化、 抗病毒等药理活性。本文主要综述了图内外香菇多糖提取、分离纯化、结构分析方面的研究概况,并对香菇多糖的未来研究方向进行展望。 关键词:香菇多糖;提取;纯化;结构分析 

中圉分类号:Q539文献标识码:A文章编号:1006.3765{2012) 05—0001—04 

Research progress on extraction,isolation,purification and structure ana1. 

ysis of Lenitnan 

FAN Xiao-liang ,YAN Ji—zhong2,RUAN Wei-feng (1.Department of pharmacy,Jia xing Hospital of TCM Jiax. 

ing 314001,China;2.College of pharmaceutical science,Zhejiang university of Technology,Hangzhou 310032; 

China) 

ABSTRACT: one of the main active components of Lentinus edodes,lentinan has various pharmacological activi— 

ties.The modern medicine and-pharmacological researches shows that Lentinan has pharmacological activities on 

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