三種植物多糖提取工藝研究及其分離純化、結(jié)構(gòu)解析.pdf

1、多糖在自然界分布極廣,廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞膜和植物、微生物的細(xì)胞壁中,是構(gòu)成生命的三大基本物質(zhì)之一。多糖不僅是結(jié)構(gòu)和能量物質(zhì),還直接參與細(xì)胞的分裂過(guò)程,調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn),多糖在抗氧化、抗腫瘤、抗病毒、抗?jié)?、抗突變、降血脂、降血糖等方面具有醫(yī)療保健作用。本論文對(duì)廣西特有或主要分布的金花茶、滇桂艾納香和麻風(fēng)樹這三種植物,進(jìn)行多糖提取、純化、結(jié)構(gòu)分析研究。
　　 1.對(duì)金花茶多糖的研究
　　 (1)為優(yōu)化金花茶葉的多糖超

2、聲波輔助提取工藝,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取料液比、提取溫度和時(shí)間三因素為自變量,多糖提取得率為響應(yīng)值,應(yīng)用DesignExpert8.2軟件技術(shù),采用響應(yīng)曲面法設(shè)計(jì)、分析研究各自變量及其交互作用對(duì)多糖得率的影響。利用響應(yīng)面分析法,模擬得到二次多項(xiàng)式回歸方程的預(yù)測(cè)模型,并確定金花茶葉多糖超聲波輔助提取工藝的最佳條件為:料液比1:46.0,提取溫度87.0℃,提取時(shí)間54.0min。在此條件下,多糖提取得率為4.10％。提取三因素對(duì)多糖提

3、取得率影響順序是:提取溫度＞料液比＞提取時(shí)間。檢測(cè)表明,金花茶干葉多糖含量為1.76％。
　　 (2)對(duì)金花茶花的多糖采用了微波和超聲波輔助提取工藝,運(yùn)用響應(yīng)面分析法對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化,得出微波最佳條件是:料液比1:29.0,提取溫度85.0℃,提取時(shí)間12.0min,提取得率為3.886％:超聲波最佳條件是:料液比1:34.0,提取溫度76.0℃,提取時(shí)間32.0min,提取得率為3.479％。兩工藝比較得出微波提取工藝優(yōu)于超聲波

4、。多糖含量檢測(cè),用超聲波輔助提取,多糖含量為1.97％;微波輔助提取為2.14％。
　　 (3)對(duì)金花茶葉多糖進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。先對(duì)金花茶多糖提取液用膜分離,選取被膜截留分子量≥100Kda的多糖液為研究對(duì)象,用Sevag法反復(fù)脫蛋白,活性碳粉末脫色,活水透析,DEAE.纖維素柱粗分,再用瓊脂糖凝膠Sepharose6F.F反復(fù)柱層析純化,經(jīng)凝膠滲透色譜儀檢測(cè),得到三個(gè)純化組分,分別是CTLP-1、CTLP-2和CTLP-3,其M

5、p分別為1.054×100、8.312×105、8.997×105Da.
　　 (4)對(duì)純化組分CTLP-2先進(jìn)行了酸水解和HPLC分析,其單糖由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖組成,摩爾比為2.12:1.96:4.02;然后進(jìn)行甲基化、部分酸水解、高碘酸氧化和Smith降解,結(jié)合NMR和IR光譜分析,發(fā)現(xiàn)CTLP-2的主鏈由-3)-Gal-(1-和-3,6)-Gal-(1-殘基組成,側(cè)鏈由-)α-L-Araf-(3→1)-α-L-Ar

6、af和-1)-β-Rha-(3→1)-α-Rha分別連在α-D-Gal-(1→殘基的C6位O上,因此得出了CTLP-2的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
　　 2.對(duì)滇桂艾納香多糖的研究(1)對(duì)滇桂艾納香多糖的提取,在微波輔助提取單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,應(yīng)用響應(yīng)面分析法研究了微波提取溫度、時(shí)間和料液比三因素對(duì)多糖提取得率的影響,得出最佳提取工藝條件是:提取溫度75.0℃,提取時(shí)間11.0min和料液比1:37.0,提取得率2.46％;提取三因素對(duì)多糖提取

7、的影響順序是:提取溫度＞料液比＞提取時(shí)間。檢測(cè)表明,滇桂艾納香干全草多糖含量為0.876％。
　　 (2)選取滇桂艾納香粗多糖被有機(jī)膜(截留分子量段1～10Kda)截留所得粗多糖滲透液部分,作為純化研究對(duì)象。先用三氯乙酸和Sevag法相結(jié)合脫蛋白,然后用S-8大孔樹脂和Al2O3柱層析先后脫色處理,再過(guò)DEAE-纖維素柱分離,用0.15,0.3和0.5MNaCl溶液洗脫粗分,最后用瓊脂糖凝膠Sepharose6EE反復(fù)柱層析純化

8、,純化出BRP-1、BRP-2、BRP-3、BRP-4、BRP-5這5個(gè)組分,它們的Mp分別為1352、7553、8619、11592、5840Da.
　　 (3)對(duì)純化組分BRP-1、BRP-5進(jìn)行酸水解,經(jīng)GC-MS分析其單糖組分和摩爾分?jǐn)?shù)比,并用飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF-MS)對(duì)BRP-1分子質(zhì)譜分析,得出BRP-1分子量為1314:然后對(duì)BRP-1、BRP-5甲基化分析,結(jié)合BRP-1、BRP-5的(1D、2D

9、)NMR圖譜分析,闡明了它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
　　 3.對(duì)麻風(fēng)樹多糖的研究
　　 (1)用四種不同工藝對(duì)麻風(fēng)樹葉多糖提取進(jìn)行了比較,得出微波輔助提取工藝最好,多糖提取得率為6.22％,超聲波次之,提取得率為5.32％,新工藝“原料濕潤(rùn)-微波輻射-浸提”,其提取得率為4.93％,但生產(chǎn)量大,傳統(tǒng)水提取得率僅為3.43％;微波和超聲波輔助提取工藝的提取三因素對(duì)多糖提取得率的影響大小是:微波輔助提取,料液比＞提取溫度＞提取時(shí)間;超

10、聲波輔助提取,提取溫度＞料液比＞提取時(shí)間。四種不同提取工藝對(duì)麻風(fēng)樹干葉多糖含量測(cè)定各不相同,傳統(tǒng)水提為0.878％;微波輻射為1.233％;微波提取為1.555％;超聲波提取為1.333％。
　　 (2)對(duì)粗多糖分離純化時(shí),先進(jìn)行膜分離,即先過(guò)陶瓷膜(截留分子量100Kda),再過(guò)兩次有機(jī)膜(10Kda和1Kda)分離,粗多糖液被分成4個(gè)部分。
　　 (3)對(duì)截留分子量≥100Kda粗多糖,進(jìn)行脫蛋白和脫色預(yù)處理后,先過(guò)