老龙皮多糖的纯化工艺研究及组分分析
摘 要 本论文以老龙皮为研究对象,对老龙皮多糖的提取工艺进行研究。以老龙皮多糖为工艺筛选指标,采用水提醇沉的方法提取,Sevage法除蛋白,双氧水脱色,透析除去小分子,得到水溶性的老龙皮粗多糖LOK;用纤维素阴离子交换剂柱层析法对该粗多糖分离纯化,得到LOK-1、LOK-2、LOK-3、LOK-4、LOK-5五个组分,UV法对多糖的范围进行测定,用HPLC法测老龙皮多糖LOK-1和LOK-3的单糖组成成分。研究表明:①纤维素阴离子交换剂层析柱对老龙皮粗多糖的洗脱是有效的;②老龙皮粗多糖LOK-1中单糖组成成分是:半乳糖和阿拉伯糖,其比例为7:5;LOK-3中单糖组成成分是:半乳糖和阿拉伯糖,其比例为9:5。 目 录
1 绪 论
1.1 老龙皮概述 1
1.1.1 生境与分布 1
1.1.2 性状特征 1
1.2 植物多糖的发展前景 1
1.2.1 化学法测定多糖的显色方法 2
1.2.2 色谱法测定多糖含量的研究 3
1.2.3 液相色谱流动相的选择 3
1.2.4 PMP衍生化的方法研究 4
2 实验研究
2.1 实验药材、仪器、试剂 5
2.1.1实验药材 5
2.1.2 仪器及试剂 5
2.2 DEAE52纤维素及透析袋的处理 5
2.2.1 上柱前DEAE52纤维素的预处理过程 5
2.2.2 DEAE52纤维素装柱 6
2.2.3 DEAE52纤维素再生 6
2.2.4 透析袋的处理过程 6
2.3 老龙皮粗多糖提取及样品的处理 6
2.3.1 老龙皮粗多糖的提取过程(水提醇沉法) 6
2.3.2 老龙皮粗多糖脱蛋白处理过程 6
2.3.3 老龙皮粗多糖的脱色处理过程 7
2.4 老龙皮多糖的分级纯化 7
2.4.1 紫外测定原理 7
2.4.2 用蒸馏水洗脱 7
2.4.3 用0.05mol/L NaHCO3洗脱 9
2.4.4 用0.1mol/L NaHCO3洗脱 10
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
法) 6
2.3.2 老龙皮粗多糖脱蛋白处理过程 6
2.3.3 老龙皮粗多糖的脱色处理过程 7
2.4 老龙皮多糖的分级纯化 7
2.4.1 紫外测定原理 7
2.4.2 用蒸馏水洗脱 7
2.4.3 用0.05mol/L NaHCO3洗脱 9
2.4.4 用0.1mol/L NaHCO3洗脱 10
2.4.5 用0.25mol/L NaHCO3洗脱 11
2.4.6 用0.5mol/L NaHCO3洗脱 13
2.5 LOK1和LOK3的单糖组成测定 15
2.5.1 单糖对照品测定方法及结果 15
2.5.2 LOK1和LOK3样品测定方法及结果 18
3 结论与展望
3.1 结论 21
3.2 展望 21
参考文献 22
致 谢 24
1 绪 论
1.1 老龙皮概述
老龙皮( Lobaria kurorkauae Yoshim ) 又名肺衣、石龙衣、癞肚皮(河南)、蛇皮苔、石花(陕西),以叶状体入药[1]。具有健脾利水、祛风止痒、消炎等功效[2]。也可对小儿疳积、无名肿毒、腹胀、风湿浮肿、白屑病、皮肤瘙痒、肾炎水肿、消化不良、烫伤火伤、疔疮等症状进行治疗。研究表明,地衣多糖具有很强的抗癌活性,能够增强机体的免疫功能。
1.1.1 生境与分布
老龙皮(肺衣)分布于陕西、安徽、浙江、四川、江西、云南等地。生长在林下岩石或树干上,或生长在针叶树的树干上或树桩基,也常生长于岩石表面的苔藓丛中。在陕西产于太白山北坡、大巴山区和红河谷。
1.1.2 性状特征
老龙皮形状为叶状地衣体,长约20cm,外观则是凹凸不平的网状结构,边缘有分裂现象,裂片形状为鹿角状。其上表面颜色为褐色或黄褐色,下表面颜色为白色,子囊形状为盘皿状,凹陷的地方存在较多的褐色茸毛,颜色为黑色或赤褐色,生长的地方为表面裂片棱线上以及边缘上。气微、味淡。
1.2 植物多糖的发展前景
植物多糖是一种非常重要的生物大分子,它广泛的存在于植物的根、茎、叶之中,是由多个单糖分子通过糖苷键的聚合,脱水后形成的含有酮基或者是含有醛基的多羟基聚合物。植物多糖是植物体内非常重要的营养物质,它参与机体免疫调节、细胞识别、物质运输等重要的生命活动,发挥着无法替代的作用[3]。构植物多糖与维持生命所需的多种生理功能有着很大的关系。研究结果表明:活性多糖与免疫力的增强、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、抗病毒等密切相关,是药理学研究的热点[4]。多糖(polysaccharides,PS)是通过糖苷键结合而形成的糖链,是由10个以上的单糖聚合而成的生物大分子化合物[5],其通式可以用(C6H10O5)n来表示,是构成生命体的四大基本物质之一,与维持生命所需的多种生理功能息息相关。均多糖(homosaccharide)和杂多糖(heterosaccharide)构成了多糖,由同一种单糖组合而成的多糖为均多糖,如淀粉、纤维素和糖原;由不同的单糖组合而成的多糖为杂多糖,如阿拉伯胶是由半乳糖和戊糖等组成。多糖除包含单糖外,还含有许多其它基团,如:糖醛酸、糖醇、氨基糖、脱氧糖等。多糖根据来源不同,分为植物多糖、藻类多糖、微生物多糖和动物多糖;根据酸碱性不同,分为酸性多糖、碱性多糖及中性多糖;根据溶解性不同,分为水不溶性多糖、水溶性多糖、酸性多糖和碱性多糖。多糖类一般不溶于水,没有甜味,不能够形成结晶,没有变旋现象和还原性。多糖也属于糖苷,因此其可以发生水解,在其水解过程中,往往会有一系列的中间产物产生,之后产物完全水解,即可得到单糖。
研究表明,在免疫力的增强、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒和降血脂等方面都与活性多糖息息相关,由于多糖具有较多的生物活性,在食品方面以及临床上的广泛应用,使多糖生物资源的开发利用以及研究日益活跃,成为天然药物、食品科学、生命科学和生物化学研究的热点。多糖没有细胞毒性,它的含量可以用化学方法来加以控制。所以,在中草药的研究过程中,重视其化学成分的同时也要关注多糖的含量组成[6]。我国将活性多糖从多种中草药材中分离提取出来,其纯度已经达到98%以上。目前,我国取得重大的突破在活性多糖的分离、分子结构确定、纯化及量效关系控制等方面,已达到世界领先水平。现阶段对老龙皮多糖的研究并不深刻,其多糖在以后的发展过程中具有很大的研究空间。
1.2.1 化学法测定多糖的显色方法
1.2.1.1 苯酚硫酸法
在多糖的定量分析过程中,被广泛应用的方法是苯酚硫酸法[7]。其原理是在浓硫酸作用下多糖可以水解成单糖,从而可以迅速脱水而生成糠醛衍生物,并且与苯酚结合而形成有色化合物,实验过程中以葡萄糖做为标准品,然后在大概490nm处测取多糖吸收值与其浓度的线性关系采用紫外分光光度计来进行,从而就可以对样品进行定量分析,结果则是通过葡萄糖的含量来计算多糖含量。该方
1 绪 论
1.1 老龙皮概述 1
1.1.1 生境与分布 1
1.1.2 性状特征 1
1.2 植物多糖的发展前景 1
1.2.1 化学法测定多糖的显色方法 2
1.2.2 色谱法测定多糖含量的研究 3
1.2.3 液相色谱流动相的选择 3
1.2.4 PMP衍生化的方法研究 4
2 实验研究
2.1 实验药材、仪器、试剂 5
2.1.1实验药材 5
2.1.2 仪器及试剂 5
2.2 DEAE52纤维素及透析袋的处理 5
2.2.1 上柱前DEAE52纤维素的预处理过程 5
2.2.2 DEAE52纤维素装柱 6
2.2.3 DEAE52纤维素再生 6
2.2.4 透析袋的处理过程 6
2.3 老龙皮粗多糖提取及样品的处理 6
2.3.1 老龙皮粗多糖的提取过程(水提醇沉法) 6
2.3.2 老龙皮粗多糖脱蛋白处理过程 6
2.3.3 老龙皮粗多糖的脱色处理过程 7
2.4 老龙皮多糖的分级纯化 7
2.4.1 紫外测定原理 7
2.4.2 用蒸馏水洗脱 7
2.4.3 用0.05mol/L NaHCO3洗脱 9
2.4.4 用0.1mol/L NaHCO3洗脱 10
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
法) 6
2.3.2 老龙皮粗多糖脱蛋白处理过程 6
2.3.3 老龙皮粗多糖的脱色处理过程 7
2.4 老龙皮多糖的分级纯化 7
2.4.1 紫外测定原理 7
2.4.2 用蒸馏水洗脱 7
2.4.3 用0.05mol/L NaHCO3洗脱 9
2.4.4 用0.1mol/L NaHCO3洗脱 10
2.4.5 用0.25mol/L NaHCO3洗脱 11
2.4.6 用0.5mol/L NaHCO3洗脱 13
2.5 LOK1和LOK3的单糖组成测定 15
2.5.1 单糖对照品测定方法及结果 15
2.5.2 LOK1和LOK3样品测定方法及结果 18
3 结论与展望
3.1 结论 21
3.2 展望 21
参考文献 22
致 谢 24
1 绪 论
1.1 老龙皮概述
老龙皮( Lobaria kurorkauae Yoshim ) 又名肺衣、石龙衣、癞肚皮(河南)、蛇皮苔、石花(陕西),以叶状体入药[1]。具有健脾利水、祛风止痒、消炎等功效[2]。也可对小儿疳积、无名肿毒、腹胀、风湿浮肿、白屑病、皮肤瘙痒、肾炎水肿、消化不良、烫伤火伤、疔疮等症状进行治疗。研究表明,地衣多糖具有很强的抗癌活性,能够增强机体的免疫功能。
1.1.1 生境与分布
老龙皮(肺衣)分布于陕西、安徽、浙江、四川、江西、云南等地。生长在林下岩石或树干上,或生长在针叶树的树干上或树桩基,也常生长于岩石表面的苔藓丛中。在陕西产于太白山北坡、大巴山区和红河谷。
1.1.2 性状特征
老龙皮形状为叶状地衣体,长约20cm,外观则是凹凸不平的网状结构,边缘有分裂现象,裂片形状为鹿角状。其上表面颜色为褐色或黄褐色,下表面颜色为白色,子囊形状为盘皿状,凹陷的地方存在较多的褐色茸毛,颜色为黑色或赤褐色,生长的地方为表面裂片棱线上以及边缘上。气微、味淡。
1.2 植物多糖的发展前景
植物多糖是一种非常重要的生物大分子,它广泛的存在于植物的根、茎、叶之中,是由多个单糖分子通过糖苷键的聚合,脱水后形成的含有酮基或者是含有醛基的多羟基聚合物。植物多糖是植物体内非常重要的营养物质,它参与机体免疫调节、细胞识别、物质运输等重要的生命活动,发挥着无法替代的作用[3]。构植物多糖与维持生命所需的多种生理功能有着很大的关系。研究结果表明:活性多糖与免疫力的增强、抗肿瘤、抗氧化、降血脂、抗病毒等密切相关,是药理学研究的热点[4]。多糖(polysaccharides,PS)是通过糖苷键结合而形成的糖链,是由10个以上的单糖聚合而成的生物大分子化合物[5],其通式可以用(C6H10O5)n来表示,是构成生命体的四大基本物质之一,与维持生命所需的多种生理功能息息相关。均多糖(homosaccharide)和杂多糖(heterosaccharide)构成了多糖,由同一种单糖组合而成的多糖为均多糖,如淀粉、纤维素和糖原;由不同的单糖组合而成的多糖为杂多糖,如阿拉伯胶是由半乳糖和戊糖等组成。多糖除包含单糖外,还含有许多其它基团,如:糖醛酸、糖醇、氨基糖、脱氧糖等。多糖根据来源不同,分为植物多糖、藻类多糖、微生物多糖和动物多糖;根据酸碱性不同,分为酸性多糖、碱性多糖及中性多糖;根据溶解性不同,分为水不溶性多糖、水溶性多糖、酸性多糖和碱性多糖。多糖类一般不溶于水,没有甜味,不能够形成结晶,没有变旋现象和还原性。多糖也属于糖苷,因此其可以发生水解,在其水解过程中,往往会有一系列的中间产物产生,之后产物完全水解,即可得到单糖。
研究表明,在免疫力的增强、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒和降血脂等方面都与活性多糖息息相关,由于多糖具有较多的生物活性,在食品方面以及临床上的广泛应用,使多糖生物资源的开发利用以及研究日益活跃,成为天然药物、食品科学、生命科学和生物化学研究的热点。多糖没有细胞毒性,它的含量可以用化学方法来加以控制。所以,在中草药的研究过程中,重视其化学成分的同时也要关注多糖的含量组成[6]。我国将活性多糖从多种中草药材中分离提取出来,其纯度已经达到98%以上。目前,我国取得重大的突破在活性多糖的分离、分子结构确定、纯化及量效关系控制等方面,已达到世界领先水平。现阶段对老龙皮多糖的研究并不深刻,其多糖在以后的发展过程中具有很大的研究空间。
1.2.1 化学法测定多糖的显色方法
1.2.1.1 苯酚硫酸法
在多糖的定量分析过程中,被广泛应用的方法是苯酚硫酸法[7]。其原理是在浓硫酸作用下多糖可以水解成单糖,从而可以迅速脱水而生成糠醛衍生物,并且与苯酚结合而形成有色化合物,实验过程中以葡萄糖做为标准品,然后在大概490nm处测取多糖吸收值与其浓度的线性关系采用紫外分光光度计来进行,从而就可以对样品进行定量分析,结果则是通过葡萄糖的含量来计算多糖含量。该方
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