苦豆子多糖流變行為及其精細(xì)結(jié)構(gòu)表征研究.pdf

1、苦豆子（Sophora alopecuroides L.）屬于豆科槐屬植物，是中國傳統(tǒng)中草藥重要來源之一，主要分布于西北荒漠和半荒漠地區(qū)。文獻表明，苦豆子含有二十多種化學(xué)成分，其中主要活性成分喹諾里西啶生物堿（quinolizidine alkaloid）具有抗菌消炎、止痛鎮(zhèn)定、抗癌及增強免疫力等生物活性功能。到目前為止，國內(nèi)外苦豆子研究熱點仍主要集中在生物堿上，而對苦豆子活性多糖，包括其理化性質(zhì)、功能特性、生物活性以及精細(xì)結(jié)構(gòu)和溶液構(gòu)

2、象研究較少。因此，本課題采用熱水提取和乙醇分級沉淀分別得到苦豆子粗多糖（CSAP）及其中性組分F25，并深入研究多糖流變行為、熱學(xué)性質(zhì)、溶液特性及其精細(xì)結(jié)構(gòu)與分子建模，從而為系統(tǒng)闡述苦豆子多糖“結(jié)構(gòu)-功能”關(guān)系并推動其多方位開發(fā)與利用奠定良好理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下：
　　（1）穩(wěn)態(tài)剪切流變測試結(jié)果表明，CSAP溶液在所測溫度和濃度范圍內(nèi)存在剪切稀化現(xiàn)象，且隨濃度增大及溫度降低其剪切稀化行為增強，這通過Williamson和A

3、rrhenius等模型擬合得到驗證。同時，未在所測溫度和濃度范圍內(nèi)觀察到滯后環(huán)，說明CSAP溶液不存在觸變性。另一方面，動態(tài)振蕩流變測試結(jié)果表明，在特定濃度和溫度下，CSAP溶液具有形成物理凝膠（physical gel）能力，而在其它條件下以液體黏性行為為主。另外，CSAP溶液流變行為符合時溫疊加（Time-Temperature Superposition，TTS）原理、改進型Cole-Cole分析及Cox-Merz規(guī)則，說明其組成

4、成分受外界影響較小，呈現(xiàn)流變熱穩(wěn)定性，不存在聚集體、顆粒等超結(jié)構(gòu)以及分子間能量相互作用（energetic interaction）。
　?。?）通過熱重法（thermogravimetry，TG）與差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）詳細(xì)研究了F25粉末熱學(xué)性質(zhì)，并得到各降解階段熱動力學(xué)三因子，例如主要反應(yīng)階段II的活化能Ea（151.79-153.45 kJ·mol-1）

5、、指前因子A（1.34-1.89×1013 min-1）與最概然反應(yīng)機理函數(shù)（積分式為[-ln(1-α)]1/2，符合 Avrami-Eroféev A2方程）。另外，較高積分程序降解溫度（integral procedural decomposition temperature，IPDT；263.31 ℃）、內(nèi)部熱穩(wěn)定性綜合指數(shù)（comprehensive index of intrinsic thermal stability，IT

6、S；0.42）、最大失重變化率峰值溫度（Tm；304.94 ℃）以及預(yù)期貯藏壽命反映了F25良好的熱穩(wěn)定性，這與其主要焓變階段（Tp=301.91 ℃,ΔH=63.68 J·g-1）結(jié)果一致。
　　（3）碘-碘化鉀（I2-KI）與剛果紅實驗共同表明，F(xiàn)25分子含有大量側(cè)鏈，且在溶液中不存在三股螺旋（triple helix）構(gòu)象。通過黏度測定法（viscometry）發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)25在蒸餾水中固有黏度[η]（2.98 dL·g-1）大

7、于0.1 M NaCl（2.89-2.90 dL·g-1）和0.5 M NaOH（2.27-2.28 dL·g-1），說明不同溶劑可較大程度影響F25分子間與分子內(nèi)相互作用，進而改變?nèi)芤褐刑擎湻肿又嘏拧⒔宦?lián)及鏈構(gòu)象。X衍射結(jié)果顯示，F(xiàn)25呈無定形晶態(tài)，且相比其它多糖擁有較高結(jié)晶度（25.7%）與結(jié)晶尺寸（7.6 nm）。
　　（4）通過核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）技術(shù)與分子建模（mole