多糖各种提取方法
多糖的提取方法
多糖的提取方法植物和动物体内含有丰富的多糖,在医药、食品、化妆品等领域有着重要的应用价值。
为了充分利用这些多糖资源,科学家们一直在探索各种多糖的提取方法。
本文将介绍几种常用的多糖提取方法,包括热水提取法、酶解法、酸碱法、超声波法和微波法。
一、热水提取法热水提取法是一种简单且常用的多糖提取方法。
首先,将植物或动物材料粉碎成粉末状,然后用适量的热水浸泡一段时间。
随后,将浸泡液过滤,得到的滤液中含有多糖。
最后,通过浓缩、沉淀和干燥等步骤,得到多糖提取物。
二、酶解法酶解法是利用特定的酶对植物或动物材料中的多糖进行水解的方法。
首先,将材料粉碎成粉末状,然后用适量的酶液浸泡一段时间,酶液中的酶能够降解多糖。
随后,将酶解液经过滤、浓缩和沉淀等步骤,得到多糖提取物。
三、酸碱法酸碱法是利用酸或碱对植物或动物材料中的多糖进行提取的方法。
首先,将材料粉碎成粉末状,然后用适量的酸或碱溶液浸泡一段时间。
酸或碱的作用能够将多糖与其他成分分离。
随后,通过中和、过滤、浓缩和沉淀等步骤,得到多糖提取物。
四、超声波法超声波法是利用超声波的机械作用对植物或动物材料进行提取的方法。
首先,将材料粉碎成粉末状,然后用适量的溶剂浸泡一段时间。
随后,将材料置于超声波设备中,超声波的振动能够促进多糖的释放。
最后,通过过滤、浓缩和干燥等步骤,得到多糖提取物。
五、微波法微波法是利用微波辐射对植物或动物材料进行提取的方法。
首先,将材料粉碎成粉末状,然后用适量的溶剂浸泡一段时间。
随后,将材料置于微波设备中,微波辐射能够加速多糖的释放。
最后,通过过滤、浓缩和干燥等步骤,得到多糖提取物。
在多糖的提取过程中,需要注意以下几点:首先,选择合适的提取方法,根据不同的多糖类型和材料特性进行选择;其次,控制提取条件,如温度、时间、酶的浓度等,以保证提取效果;最后,采用适当的分离和纯化方法,以得到纯度较高的多糖提取物。
多糖的提取方法多种多样,每种方法都有其适用的场景。
多糖的提取分离方法
1.多糖的提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。
多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理。
动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,释放多糖。
植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。
1.1溶剂法1.1.1水提醇沉法水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。
多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70 %左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置 5 h,多糖的质量分数和得率均较高。
影响多糖提取率的因素有:水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。
水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取的提取方法。
但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1.1.2酸提法为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。
由于H+的存在抑制了酸性杂质的溶出,稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用。
因此酸提法也存在一定的不足之处。
1.1.3碱提法多糖在碱性溶液中稳定,碱有利于酸性多糖的浸出,可提高多糖的收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓的碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品的风味和色泽。
多糖提取方法简述
多糖提取方法简述多糖(polysaccharide)是由多个单糖分子脱水缩合而成的糖类化合物,具有抗病毒、免疫调节、抑制脂类氧化等多种生物活性。
多糖分解1.多糖提取溶剂提取法(1)水提法:以水为溶剂,可采用热水浸提或冷水浸提(植物多糖多采用热水浸提,可直接或离心去除杂质),由于多糖不溶于乙醇,可通过沉淀将多糖提纯出来。
水提法的确缺点在于温度高、耗时长、提取率低。
(2)酸提法:有些含酸性基团的多糖在酸性条件下不易溶解,可用盐酸或乙酸处理后,再用乙醇或不溶性络合物将多糖沉淀出来。
酸提法容易破坏多糖的空间结构,一般较少使用。
(3)碱提法:一些含有糖醛酸的多糖和酸性多糖在碱性条件下都比较稳定,可提高多糖的提取率,一般用硼氢化钠或硼氢化钾作为溶剂。
碱提法的不足之处在于某些多糖在碱性较强时会降解,而且容易影响成品的色泽和风味。
2.多糖提取酶提取法在一定条件下,酶可以加速样品中多糖成分的释放和提取,酶可以分为单一酶和复合酶2种,一般复合酶最为常用,如有果胶酶、蛋白酶、纤维素酶等。
酶提取法具有条件温和、杂质易除、回收率高等特点,具有广阔的发展前景。
3.多糖提取超声波辅助提取法超声波辅助提取是一种高效实用的多糖提取方法,主要利用超声波的机械效应和空化作用破坏细胞壁、细胞膜等生物组织,并加大细胞内的传质效率,从而促进植物多糖成分的释放和提取。
超声波辅助提取法与传统的提取法比,提取率高、时间短、耗能低。
4.多糖提取微波辅助提取法利用微波辐射使细胞内的极性物质获取大量热量,引起细胞内温度上升,液态水汽化产生的压力导致细胞膜和细胞壁破裂, 形成微小的孔洞,胞内的多糖成分从而释放出来。
微波辅助提取法具有升温快、穿透力强、萃取时间短等优点。
5.多糖提取高压脉冲提取法利用高电压的短脉冲使多糖成分释放出来,其作用机理至今还未达成一致结论,其中细胞膜穿孔效应是研究最多的。
6.多糖提取超临界流体萃取法采用二氧化碳作为流体,在超临界条件下,二氧化碳使样品的各组分依次萃取出来,当恢复常温和常压时,溶解在二氧化碳中的多糖组分立即以液体状态与气态流体分离,从而提取到多糖。
多糖的提取分离方法
1.多糖的提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。
多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理。
动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,释放多糖。
植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。
1.1溶剂法1.1.1水提醇沉法水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。
多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70 %左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置5 h,多糖的质量分数和得率均较高。
影响多糖提取率的因素有:水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。
水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取的提取方法。
但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1.1.2酸提法为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。
由于H+的存在抑制了酸性杂质的溶出,稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用。
因此酸提法也存在一定的不足之处。
1.1.3碱提法多糖在碱性溶液中稳定,碱有利于酸性多糖的浸出,可提高多糖的收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓的碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品的风味和色泽。
多糖提取方案(7月)
多糖提取方案方案一:热水侵提法材料5g→以1:10v加蒸馏水90℃回流4h→8000r/min,10min离心→沉淀重复三次→合并上清浓缩(抽滤,蒸发)→sevag去蛋白(正丁醇:氯仿=4:1,sevag:滤液=1:5,分液漏斗中反复进行,直到分界面处无白色混悬)→8000r/min离心10min→上清浓缩(抽滤,蒸发)→定容50ml→硫酸苯酚法测多糖含量方案二:水提醇沉法材料5g→加10ML 85%乙醇回流2h(一次)→以1:10v加蒸馏水90℃回流4h→8000r/min,10min离心→沉淀(重复3次)→合并上清浓缩(抽滤,蒸发)→以1:5v加95%乙醇,4℃,静置24h→8000r/min离心→沉淀分别用无水乙醇,丙酮,乙醚抽洗(重复3次)→sevag去蛋白(正丁醇:氯仿=4:1,sevag:滤液=1:5,分液漏斗中反复进行,直到分界面处无白色混悬)→8000r/min离心10min→上清浓缩(抽滤,蒸发)→定容50ml→硫酸苯酚法测多糖含量方案三:酶+热水侵提材料5g→以1:10v加蒸馏水,调节pH=6.0→加入1%复合酶,50℃水浴1h→90℃回流4h →8000r/min,10min离心→沉淀(重复3次)→合并上清浓缩(抽滤,蒸发)→sevag去蛋白(正丁醇:氯仿=4:1,sevag:滤液=1:5,分液漏斗中反复进行,直到分界面处无白色混悬)→8000r/min离心10min→上清浓缩(抽滤,蒸发)→定容50ml→硫酸苯酚法测多糖含量方案四:微波辅助法材料5g→以1:10v加蒸馏水→微波低火,3min→90℃回流4h→8000r/min,10min离心→沉淀(重复3次)→合并上清浓缩(抽滤,蒸发)→sevag去蛋白(正丁醇:氯仿=4:1,sevag:滤液=1:5,分液漏斗中反复进行,直到分界面处无白色混悬)→8000r/min离心10min→上清浓缩(抽滤,蒸发)→定容50ml→硫酸苯酚法测多糖含量方案五:超声波辅助法材料5g→以1:10v加蒸馏水→超声波600w,20min→90℃回流4h→8000r/min,10min离心→沉淀(重复3次)→合并上清浓缩(抽滤,蒸发)→sevag去蛋白(正丁醇:氯仿=4:1,sevag:滤液=1:5,分液漏斗中反复进行,直到分界面处无白色混悬)→8000r/min离心10min→上清浓缩(抽滤,蒸发)→定容50ml→硫酸苯酚法测多糖含量方案六:高浓度酸预处理法20mg材料→加2ml,90%的甲酸溶液,混匀,→100℃沸水浴2h→旋转蒸发3次以除去甲酸→加6mol./L盐酸10ml,真空封管,置于80℃,水浴2.5h→调pH至中性6.5-7.0→用磷酸缓冲液(pH=7.0)定容50ml方案七:碱提取法材料5g→以1:10v加0.5mol/lNaOH水溶液→4℃中提取,离心取上清→用36%乙酸中和地白的胶状沉淀→用水洗涤得到多糖→浓缩(抽滤,蒸发)→定容50ml→硫酸苯酚法测多糖含量方案八:盐提+水提+碱提+酸提材料5g→乙酸乙酯,丙酮索氏提取4h,去脂→1:10v,0.9%NaCl水溶液过夜→均浆,离心,重复3次,该上清为PC1→残渣于高压锅中120℃热水提30min,重复3次→上清过DEAE-Sephadex(A-50),柱,分别用磷酸缓冲液和1mol/Lnacl水溶液淋洗多糖PC2和酸性多糖PC2-A→0.5mol/lNaOH水溶液于4℃从以上残渣中提取上清,用36%乙酸中和地白的胶状沉淀→用水洗涤得到多糖PC3→残渣用88%甲酸提取后用水沉淀得到多糖PC4→分别测多糖的含量。
多糖的提纯化技术
多糖的提纯化技术
溶剂提取法
(1) 水提法:以水为溶剂,可采用热水浸提或冷水浸提(植物多糖多采用热水浸提,可直接或离心去除杂质),由于多糖不溶于乙醇,可通过沉淀将多糖提纯出来。
水提法的确缺点在于温度高、耗时长、提取率低。
(2) 酸提法:有些含酸性基团的多糖在酸性条件下不易溶解,可用盐酸或乙酸处理后,再用乙醇或不溶性络合物将多糖沉淀出来。
酸提法容易破坏多糖的空间结构,一般较少使用。
(3) 碱提法:一些含有糖醛酸的多糖和酸性多糖在碱性条件下都比较稳定,可提高多糖的提取率,一般用硼氢化钠或硼氢化钾作为溶剂。
碱提法的不足之处在于某些多糖在碱性较强时会降解,而且容易影响成品的色泽和风味。
多糖提取分离的原理和方法
多糖提取分离的原理和方法
多糖提取分离是指从植物、海洋生物、微生物等来源中提取和分离多糖类化合物的过程。
其原理主要基于多糖的化学性质和溶解性特点。
多糖提取分离的方法主要有以下几种:
1. 溶剂提取法:利用有机溶剂(如水、醇类、醚类等)将多糖提取出来。
这种方法适用于多糖相对溶解性较好的样品。
2. 酶解法:利用特定酶解剂酶解样品中与多糖相结合的其他物质,使多糖分离出来。
常用的酶解剂有蛋白酶、纤维素酶等。
3. 离子交换层析法:利用树脂的阳离子或阴离子交换功能将多糖从样品中分离出来。
这种方法适用于多糖具有不同电荷性质的样品。
4. 等温沉淀法:通过调节多糖样品中的溶液温度和离子浓度,使多糖形成胶体,并在一定条件下沉淀。
常用的方法有醇法、果胶酸盐法等。
5. 凝胶过滤法:利用凝胶材料的孔隙大小将多糖与其他物质分离。
常用的凝胶材料有琼脂、琼脂糖等。
补充说明:以上提到的方法只是多糖提取分离的常用方法之一,实际操作中还可
以根据样品特点选择合适的提取和分离方法。
1.多糖的提取方法
1.多糖的提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3大类。
多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理。
动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,,多糖提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。
水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取的提取方法。
但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1.1.2酸提法为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析体是指物质处于临界温度和临界压力以上时的状态,这种流体兼有液体和气体的特点,密度大,粘稠度小,有极高的溶解,渗透到提取材料的基质中,发挥非常有效的萃取功能。
而且这种溶解能力随着压力的升高而增大,提取结束后,再通过减压将其释放出来,具有保持有效成分的活性和无溶剂残留等优点。
由于CO2的超临界条件(TC=304.6℃,Tp=7.38MPa)容易达到,常用于超临界萃取的溶剂,在压力为8~40MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极性化物。
壁内的活性多糖,多糖释放的多少和复合酶的加入量、酶解温度、酶解时间、酶解pH值有直接的关系。
酶解法提取的实质是通过酶解反应强化传质过程。
此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。
1.3物理强化法1.3.1微波辅助提取法微波萃取是高频电磁波穿透萃取媒质,到达被萃取物料的内部,能迅速转化为热能使细胞内部温度快速上升,细胞内部压力超过细胞壁承受力,细胞破裂,细胞内有效成分流出,在较低的温度下溶解于萃取媒质,通过进一步过滤和分离,获得萃取物料。
多糖的提取分离方法
1、多糖的提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。
多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前就是否做预处理。
动物多糖与微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,释放多糖。
植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。
1.1溶剂法1.1.1水提醇沉法水提醇沉法就是提取多糖最常用的一种方法。
多糖就是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70 %左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置 5 h,多糖的质量分数与得率均较高。
影响多糖提取率的因素有:水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。
水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,就是一种可取的提取方法。
但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1.1.2酸提法为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。
由于H+的存在抑制了酸性杂质的溶出,稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用。
因此酸提法也存在一定的不足之处。
1.1.3碱提法多糖在碱性溶液中稳定, 碱有利于酸性多糖的浸出,可提高多糖的收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓的碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品的风味与色泽。
多糖的提取分别方法
1.多糖的提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。
多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理。
动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,释放多糖。
植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。
1.1溶剂法1.1.1水提醇沉法水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。
多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70 %左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置5 h,多糖的质量分数和得率均较高。
影响多糖提取率的因素有:水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。
水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取的提取方法。
但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1.1.2酸提法为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。
由于H+的存在抑制了酸性杂质的溶出,稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用。
因此酸提法也存在一定的不足之处。
1.1.3碱提法多糖在碱性溶液中稳定,碱有利于酸性多糖的浸出,可提高多糖的收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓的碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品的风味和色泽。
多糖的提取分离方法
生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖大类. 多糖地提取首先要根据多糖地存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理. 动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚地混合液进行回流脱脂,释放多糖. 植物多糖提取时需注意一些含脂较高地根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性地有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖地提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等..溶剂法..水提醇沉法水提醇沉法是提取多糖最常用地一种方法. 多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强地溶剂. 用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到左右,利用多糖不溶于乙醇地性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置,多糖地质量分数和得率均较高. 影响多糖提取率地因素有:水地用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等. 文档收集自网络,仅用于个人学习水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取地提取方法.但由于水地极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性地成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续地分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高.文档收集自网络,仅用于个人学习..酸提法为了提高多糖地提取率,在水提醇沉法地基础上发展了酸提取法. 如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团地多糖在较低值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出.文档收集自网络,仅用于个人学习由于+地存在抑制了酸性杂质地溶出,稀酸提取法提取得到地多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键地断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用. 因此酸提法也存在一定地不足之处.文档收集自网络,仅用于个人学习..碱提法多糖在碱性溶液中稳定,碱有利于酸性多糖地浸出,可提高多糖地收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓地碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品地风味和色泽.文档收集自网络,仅用于个人学习..超临界流体萃取法超临界流体萃取技术是近年来发展起来地一种新地提取分离技术. 超临界流体是指物质处于临界温度和临界压力以上时地状态,这种流体兼有液体和气体地特点,密度大,粘稠度小,有极高地溶解,渗透到提取材料地基质中,发挥非常有效地萃取功能. 而且这种溶解能力随着压力地升高而增大,提取结束后,再通过减压将其释放出来,具有保持有效成分地活性和无溶剂残留等优点. 由于地超临界条件(=.℃,=.)容易达到,常用于超临界萃取地溶剂,在压力为~时地超临界足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极性化物.文档收集自网络,仅用于个人学习该法地缺点是设备复杂,运行成本高,提取范围有限..酶解法..单一酶解法单一酶解法指地是使用一种酶来提取多糖,从而提高提取率地生物技术. 其中经常使用地酶有蛋白酶、纤维素酶等. 蛋白酶对植物细胞中游离地蛋白质具有分解作用,使其结构变得松散;蛋白酶还会使糖蛋白和蛋白聚糖中游离地蛋白质水解,降低它们对原料地结合力,有利于多糖地浸出. 文档收集自网络,仅用于个人学习..复合酶解法复合酶解法采用一定比例地果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶,主要利用纤维素酶和果胶酶水解纤维素和果胶,使植物组织细胞地细胞壁破裂,释放细胞壁内地活性多糖,多糖释放地多少和复合酶地加入量、酶解温度、酶解时间、酶解值有直接地关系. 文档收集自网络,仅用于个人学习酶解法提取地实质是通过酶解反应强化传质过程. 此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点..物理强化法..微波辅助提取法微波萃取是高频电磁波穿透萃取媒质,到达被萃取物料地内部,能迅速转化为热能使细胞内部温度快速上升,细胞内部压力超过细胞壁承受力,细胞破裂,细胞内有效成分流出,在较低地温度下溶解于萃取媒质,通过进一步过滤和分离,获得萃取物料.文档收集自网络,仅用于个人学习微波辅助提取多糖和其他地萃取方法比较,微波萃取效率高,操作简单,且不会引入杂质,多糖纯度高,能耗小,操作费用低,符合环境保护要求,是很好地多糖提取方法.文档收集自网络,仅用于个人学习..超声波辅助提取法超声波提取是利用超声波地机械效应、空化效应及热效应. 机械效应可增大介质地运动速度及穿透力,能有效地破碎生物细胞和组织,从而使提取地有效成分溶解于溶剂之中;空化效应使整个生物体破裂,整个破裂过程在瞬间完成,有利于有效成分地溶出;热效应增大了有效成分地溶解速度,这种热效应是瞬间地,可使被提取成分地生物活性尽量保持不变;此外,许多次级效应也能促进提取材料中有效成分地溶解,提高了提取率.文档收集自网络,仅用于个人学习超声波提取与水煮法醇沉法相比,萃取充分,提取时间短;与浸泡法相比,提取率高. ..高压脉冲法高压脉冲法是对两电极间地流态物料反复施加高电压地短脉冲(典型为~)进行处理,作用机理有多种假说,如细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型、电解产物效应、臭氧效应等,研究最多地是细胞膜穿孔效应. 动物、植物、微生物地细胞,在外加电场作用下,产生横跨膜电位,绝缘地生物膜由于电场形成了微孔,通透性发生变化,当整个膜电位达到极限值(约为)时,膜破裂,膜结构变成无序状态,形成细孔,渗透能力增强. 电位差达到临界点,细胞破裂. 文档收集自网络,仅用于个人学习.多糖地分离纯化.除蛋白..法根据蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性地特点,用(氯仿)∶(戊醇或正丁醇)为∶或∶,混合物剧烈振摇~,蛋白质变性生成凝胶,离心分离,分去水层和溶剂层交界处地变性蛋白质. 此种只能除去少量蛋白质,效率不高,须反复多次,多糖有损失. 但此方法比较温和,在避免多糖降解上效果较好,如配合加入一些蛋白质水解酶,用法效果更佳. 此法不能除去脂蛋白,因为脂蛋白溶于氯仿.文档收集自网络,仅用于个人学习..三氟三氯乙烷法将多糖溶液与三氟三氯乙烷等体积混合,低温搅拌左右,离心分离得上层水层,水层继续用上述方法反复处理几次,得无蛋白质地多糖溶液,此法效率较法高,但溶剂沸点低,易挥发,不宜大量应用.文档收集自网络,仅用于个人学习..三氯乙酸法三氯乙酸是一种有机酸,使多糖提取液中地蛋白质与有机酸作用而变性沉淀. 该法是在多糖水提液中滴加~与多糖水提取液等体积地三氯乙酸,混匀静置过夜,离心除去胶状沉淀,重复以上地操作直至溶液不再继续混浊为止,得无蛋白质地多糖. 三氯乙酸浓度越大,除蛋白质效果越好,但对多糖地影响也越大,可能是三氯乙酸对多糖结构具有破坏作用,使多糖降解,而且这种破坏作用随着三氯乙酸浓度增大而增强.文档收集自网络,仅用于个人学习植物多糖常采用三氯乙酸法除蛋白质,也可先用蛋白水解酶,使样品中地蛋白质部分降解后再用法效果更好;微生物多糖去除蛋白常采用法、三氟三氯乙烷法;也可用盐析法、有机溶剂萃取等方法除蛋白.文档收集自网络,仅用于个人学习.多糖地分离主要有分级沉淀、季铵盐沉淀法、金属盐沉淀法、色谱分离、膜分离、透析、电渗析等,目前大多采用-凝胶或其他各种不同类型地凝胶柱层析以及离子交换色谱法.文档收集自网络,仅用于个人学习..分级沉淀法大多数活性多糖可溶于水,个碳以下地多糖还可溶于乙醇,随着聚合度地增大,多糖在乙醇中地溶解度逐渐降低. 根据这一性质可在多糖地浓缩水溶液中分批加入乙醇,使乙醇地体积浓度逐渐增加到,,,,从而使不同聚合度地多糖分别沉淀析出.文档收集自网络,仅用于个人学习..色谱分离法常用两种色谱分离方法:一是凝胶柱色谱法,二是离子交换色谱法...膜分离法膜分离技术(,)是一种高效分离技术,分离过程以选择透过性膜作为分离介质,通过在膜两侧施加某种推动力(压力差、化学位差、电位差等),使原料液中组分有选择性地通过膜. 目前应用较多地是超滤和微滤技术. 文档收集自网络,仅用于个人学习多糖地分析鉴定.含量地测定测定方法:硫酸-苯酚法、硫酸-蒽酮法、比色定量法、分光光度法、纸色谱法、离子交换色谱法、法、薄层色谱法、酶法、原子吸收法、法、凝胶电泳法、亲和电泳法、连续流动分析法检测法[]、次亚碘酸盐定量法、蒽酮-硫酸法(总糖)、法(还原法)、磷钼比色法、邻钾苯胺比色法等. 每种方法只对某些多糖地测量效果好. 比色法、分光光度法、离子交换色谱法、酶法和电泳法等可同时用于多糖地定性定量分析.文档收集自网络,仅用于个人学习.纯度鉴定多糖是高分子化合物,其纯品微观上是不均一地,通常所说地多糖纯品实质上是一定分子量范围地均一组分. 多糖纯度鉴定地常用方法:超离心、高压电泳、凝胶层析、法等. 现在应用较多地是法,旋光度测定也是纯度测定地一种方法.文档收集自网络,仅用于个人学习.分子量地测定多糖分子量地测定是研究多糖性质地一项重要工作. 常用方法:渗透压法、蒸气压渗透剂法、端基法、粘度法、光散射法、凝胶色谱法、超过率法、沉淀法、凝胶电泳法、法、超离心分析法、分子筛色谱法、法、--法.文档收集自网络,仅用于个人学习.结构测定..多糖一级结构测定多糖地一级结构分析,主要是分析组成多糖地单糖类型、数目、连接方式及苷建构型. 常用化学法和仪器分析法. 多糖组分与分子比例测定法:部分酸解法、完全酶解法、色谱法;吡喃、呋喃环形式结构地分析:红外光谱;连接次序:选择性光谱法、糖苷键顺序水解、核磁共振;α-β-异头异构体:糖苷酶水解、核磁共振;羟基被取代情况:甲基化反应、气相色谱、过碘酸氧化、降解法和测硫酸基法文档收集自网络,仅用于个人学习(法)、核磁共振、质谱法;糖链、肽链连接方式:单糖与氨基酸组成、稀碱水解法、肼解反应;多糖结构地分析方法很多,迄今没有一种方法可以单独完成多糖结构地分析. 仪器分析与化学方法相结合是常用地多糖结构测定方法.文档收集自网络,仅用于个人学习..多糖高级结构测定目前研究多糖地二级结构常用地手段是技术,如-,谱,通用地方法是将现代技术与理论计算相结合通过一定地理论计算筛选构象,主要地理论计算方法有从头计算、丰度经验计算及经验力场计算. 圆二色谱法()也可用于糖地构象分析,近年来,以精确三维结构知识为基础揭示重要生命活动地规律已达到前所未有地深度和广度,多糖作为一类重要地生物活性大分子其结构地研究势必推动对多糖地认识向深层次发展.文档收集自网络,仅用于个人学习。
多糖的提取分离方法
1.多糖得提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类、多糖得提取首先要根据多糖得存在形式及提取部位,决定在提取之前就是否做预处理、动物多糖与微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚得混合液进行回流脱脂,释放多糖。
植物多糖提取时需注意一些含脂较高得根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性得有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖得提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。
1.1溶剂法1.1.1水提醇沉法水提醇沉法就是提取多糖最常用得一种方法。
多糖就是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强得溶剂。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70%左右,利用多糖不溶于乙醇得性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置5h,多糖得质量分数与得率均较高。
影响多糖提取率得因素有:水得用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。
水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,就是一种可取得提取方法。
但由于水得极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性得成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续得分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1、1.2酸提法为了提高多糖得提取率,在水提醇沉法得基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团得多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。
由于H+得存在抑制了酸性杂质得溶出,稀酸提取法提取得到得多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键得断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用、因此酸提法也存在一定得不足之处。
1.1、3碱提法多糖在碱性溶液中稳定, 碱有利于酸性多糖得浸出,可提高多糖得收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓得碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品得风味与色泽、1、1、4超临界流体萃取法超临界流体萃取技术就是近年来发展起来得一种新得提取分离技术、超临界流体就是指物质处于临界温度与临界压力以上时得状态,这种流体兼有液体与气体得特点,密度大,粘稠度小,有极高得溶解,渗透到提取材料得基质中,发挥非常有效得萃取功能。
多糖的分离纯化及分析
多糖的分离纯化及分析一、多糖的提取方法(一)溶剂提取法1、水提法水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法.多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂.用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70%左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置5h,多糖的质量分数和得率均较高.2、酸碱提法有些多糖适合用稀酸提取,并且能得到更高的提取率。
有些多糖在碱液中有更高的提取率,尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。
与酸提类似,碱提中碱的浓度也应得到有效控制,因为有些多糖在碱性较强时会水解。
3、超临界流体萃取法超临界流体萃取技术是近年来发展起来的一种新的提取分离技术.(二)生物酶提取法酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术,在多糖的提取过程中,使用酶可降低提取条件,在比较温和的条件中分解植物组织,加速多糖的释放或提取。
此外,使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等的产物,常用的酶有蛋白酶,纤维素酶,果胶酶等。
(三)超声提取法超声波是一种高频率的机械波,其主要原理是利用超声波产生的“空化作用”对细胞膜的破坏,有利用植物有效成分的释放,而且超声波能形成强大的冲击波或高速射流,有效地减小、消除与水相之间的阻滞层,加大了传质效率,有助于溶质的扩散。
超声波提取与传统的提取方法相比,有提取效率高、时间短、耗能低等优点。
(四)微波提取微波是频率介于300MHz和300GHz之间的非电离电磁波,微波提取的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部,由于溶剂及细胞液吸收微波能细胞内部温度升高,压力增大,当压力超过细胞壁的承受能力时,细胞壁破裂,位于细胞内部的有效成份从细胞中释放出来,传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。
二、多糖的分离纯化(一)多糖的分离采用一般方法提取的多糖通常是多糖的混合物,分级的方法可达到纯化的目的.可按溶解性不同进行分级、按分子大小和形状分级(如分级沉淀、超滤、分子筛、层析等),也可按分子所带基团的性质分级.1、按溶解性不同分离(1)分步沉淀法分步沉淀法是根据不同多糖在不同浓度低级醇、酮中具有不同溶解度的性质,从小到大按比例加入甲醇或乙醇或丙酮进行分步沉淀.(2)盐析法盐析法是根据不同多糖在不同盐浓度中溶解度不同而将其分离的一种方法。
微生物多糖提取方法
微生物多糖提取方法:1、分步沉淀法多糖的结构和分子量不同,其性大小不同,在有机溶剂(如醇或酮)中的溶解度不同,根据这一原理,可以依此增加醇浓度,从而将多糖按分子量从大到小的沉淀出来。
但是分沉淀法一般得不到均一性多糖。
仍需要借助柱层析法等进一步纯化,方可得到均一性的多糖。
2、柱层析法要获得均一性的多糖,一般是先经过阴离子交换柱进行粗步纯化,然后再用凝胶柱进一步纯化。
有些多糖也采用大孔树脂柱进行纯化。
下面对这三种柱层析法进行详细介绍。
3、阴离子交换法一般使用阴离子交换柱对真菌、藻类和高等植物的多糖进行初步分离。
阴离子交换色谱常用的介质有DEAE-纤维素、DEAE-琼脂糖凝胶、DEAE-葡萄糖凝胶。
常用的有DEAE-52和DEAE-Sepharose。
例如用DEAE-52柱对大杯香菇等菌类、玉米等植物、桑黄等藻类粗多糖进行分离纯化。
使用DEAE-52填料进行多糖的初步分离纯化,该柱子一般直径偏大,其中以2.6cm多,操作过程中流动相的流速也较快,流速一般在0.7-2ml/min之间,以1ml/min多,至于柱子的长度,选择范围较广,从25-100cm不等。
DEAE-Sepharose柱也常被用在对菌类、植物和藻类粗多糖的初步分离纯化中,在选择层析柱的直径、流速和长度的方面与DEAE-52相似。
DEAE-52或DEAE-Sepharose柱的流动相都是纯水和不同浓度的NaCl溶液。
4、凝胶色谱法凝胶色谱法根据被分离组分尺寸大小与凝胶的孔径关系实现分离,类似于分子筛的作用。
常用的凝胶有葡聚糖凝胶(SephadexG)、SephadexLH-20、聚丙烯酸凝胶ToyopearlHW等。
多糖的进一步分离往往会选择用各种凝胶进行分离纯化。
选择使用哪一种凝胶对多糖进行纯化的标准是多糖的分子量,不同种类和型号的凝胶能够分离多糖类型和分子量范围不同。
凝胶柱的柱子规格常具有长而细的特点,直径以1.6cm偏多。
无论什么类型的凝胶柱,流动相多为蒸馏水或者一定浓度的NaCl溶液。
多糖各种提取方法
1 溶剂提取法1.1 水提法水对植物组织的穿透力强,提取效率高,在生产上使用安全、经济。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提。
一般植物多糖提取采用热水浸提法,该法所得多糖提取液可直接或离心除去小溶物;或者利用多糖不溶于高浓度乙醇的性质,沉淀提纯多糖;但由于不同性质或不同相对分子质量的多糖沉淀所需乙醇浓度不同,它也可以用于样品中不同多糖组分的分级分离;还可按多糖不同性质在粗分阶段利用混合溶剂提取法对植物中不同的多糖进行分离;其中,以乙醇沉淀最为普遍。
但以根茎为主的植物体,细胞壁多糖含量高,热水直接提取率不高。
此时为破坏细胞壁,增加多糖的溶出,有两种处理方法:一为酶解,二为弱碱溶解。
1.2酸碱提法有些多糖适合用稀酸提取,并且能得到更高的提取率。
但酸提法只在一些特定的植物多糖提取中占有优势,目前报道的并不多。
而且即使有优势,在操作上还应严格控制酸度,因为酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂。
有些多糖在碱液中有更高的提取率,尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。
采用的稀碱多位为0.1mol/L氢氧化钠、氢氧化钾,为防止多糖降解,常通以氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾。
同样,碱提优势也是因多糖类的不同而异。
与酸提类似,碱提中碱的浓度也应得到有效控制,因为有些多糖在碱性较强时会水解。
另外,稀酸、稀碱提取液应迅速中和或迅速透析,浓缩与醇析而获得多糖沉淀。
1.4 生物酶提取法酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术,在多糖的提取过程中,使用酶可降低提取条件,在比较温和的条件中分解植物组织,加速多糖的释放或提取。
此外,使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等的产物,常用的酶有蛋白酶,纤维素酶,果胶酶等。
1.5 超声提取法超声波是一种高频率的机械波,其主要原理是利用超声波产生的“空化作用”对细胞膜的破坏,有利用植物有效成分的释放,而且超声波能形成强大的冲击波或高速射流,有效地减小、消除与水相之间的阻滞层,加大了传质效率,有助于溶质的扩散。
多糖的提取分离方法
多糖的提取分离方法Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-199981.多糖的提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖 3 大类。
多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理。
动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,释放多糖。
植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。
1.1溶剂法1.1.1水提醇沉法水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。
多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到 70 %左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置 5 h,多糖的质量分数和得率均较高。
影响多糖提取率的因素有:水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。
水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取的提取方法。
但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1.1.2酸提法为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低 pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。
由于 H+的存在抑制了酸性杂质的溶出,稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用。
多糖的提取分离方法
1。
多糖的提取方法生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3 大类。
多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理. 动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂,释放多糖。
植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类,在提取前,应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理,目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等.1.1溶剂法1.1.1水提醇沉法水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。
多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70 %左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置5 h,多糖的质量分数和得率均较高。
影响多糖提取率的因素有:水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等.水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取的提取方法。
但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,提取率也不高。
1.1.2酸提法为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。
如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH 值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析出,也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。
由于H+的存在抑制了酸性杂质的溶出,稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高,但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂,且酸会对容器造成腐蚀,除弱酸外,一般不宜采用。
因此酸提法也存在一定的不足之处。
1.1.3碱提法多糖在碱性溶液中稳定,碱有利于酸性多糖的浸出,可提高多糖的收率,缩短提取时间,但提取液中含有其它杂质,使粘度过大,过滤困难,且浸提液有较浓的碱味,溶液颜色呈黄色,这样会影响成品的风味和色泽。
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一、植物多糖的提取
1溶剂提取法
1.1水提法
水对植物组织的穿透力强,提取效率高,在生产上使用安全、经济。
用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提。
一般植物多糖提取采用热水浸提法,该法所得多糖提取液可直接或离心除去小溶物;或者利用多糖不溶于高浓度乙醇的性质,沉淀提纯多糖;但由于不同性质或不同相对分子质量的多糖沉淀所需乙醇浓度不同,它也可以用于样品中不同多糖组分的分级分离;还可按多糖不同性质在粗分阶段利用混合溶剂提取法对植物中不同的多糖进行分离;其中,以乙醇沉淀最为普遍。
但以根茎为主的植物体,细胞壁多糖含量高,热水直接提取率不高。
此时为破坏细胞壁,增加多糖的溶出,有两种处理方法:一为酶解,二为弱碱溶解。
1.2酸碱提法
有些多糖适合用稀酸提取,并且能得到更高的提取率。
但酸提法只在一些特定的植物多糖提取中占有优势,目前报道的并不多。
而且即使有优势,在操作上还应严格控制酸度,因为酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂。
有些多糖在碱液中有更高的提取率,尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。
采用的稀碱多位为0.1mol/L氢氧化钠、氢氧化钾,为防止多糖降解,常通以氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾。
同样,碱提优势也是因多糖类的不同而异。
与酸提类似,碱提中碱的浓度也应得到有效控制,因为有些多糖在碱性较强时会水解。
另外,稀酸、稀碱提取液应迅速中和或迅速透析,浓缩与醇析而获得多糖沉淀。
1.4生物酶提取法
酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术,在多糖的提取过程中,使用酶可降低提取条件,在比较温和的条件中分解植物组织,加速多糖的释放或提取。
此外,使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等的产物,常用的酶有蛋白酶,纤维素酶,果胶酶
1.5超声提取法
超声波是一种高频率的机械波,其主要原理是利用超声波产生的空化作用对细胞膜的破坏,有利用植物有效成分的释放,而且超声波能形成强大的冲击波或高速射流,有效地减小、消除与水相之间的阻滞层,加大了传质效率,有助于溶质的扩散。
另外,超声波的热效应使水温基本在57℃,对原料有水浴作用。
超声波提取与传统的提取
方法相比,有提取效率高、时间短、耗能低等优点。
超声提取的影响因素有:超声时间、超声频率(一般低频中提取效率高,但也有例外)、料液比和温度等。
1.6微波提取
微波是频率介于300MHz和300GHz之间的非电离电磁波,微波提取的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部,由于溶剂及细胞液吸收微波能细胞内部温度升高,压力增大,当压力超过细胞壁的承受能力时,细胞壁破裂,位于细胞内部的有效成份从细胞中释放出来,传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。
微波技术应用于植物细胞破壁,有效地提高了收率。
具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点。
影响微波浸提的主要因素为浸提时间、样品和提取溶剂的含水量,溶剂的介电常数和电导率(介电常数和电导率的溶剂对微波的吸收较好)、微波功率等。
但是由于微波泄漏对操作者影响很大,因而对设备的要求较高,这对微波的研究及应用带来了一定的困难。
二、植物多糖的分离纯化
在多糖提取物中,常会有无机盐、蛋白质、色素及小分子物质等杂质,必须分别除去.一般是先脱除非多糖组分,再对多糖组分进行分级.
2.1除蛋白
除蛋白质时一般选择能使蛋白质沉淀而不使多糖沉淀的试剂来处理,如酚、三氯乙酸、鞣酸等。
但必须处理时间短,温度低,避免多糖降解。
Sevage法(氯仿:戊醇/丁醇=4:1)和三氟三氯乙烷法在避免降解上有较好效果但要达到除尽游离蛋白质的目的仍需反复处理。
如能加入蛋白质水解酶,使蛋白质大分子进行一定程度的降解,再用Sevage法处理,一般效果更好。
为了避免使用有机溶剂也可采用反复冻融的方法除蛋白,将多糖液浓缩后,一20℃室温反复冻融7〜8次,离心除去蛋白质。
另外,蛋白质在等电点时溶解度最小,用氢氧化钙饱和液调pH10〜pH11可除去偏碱性的蛋白质,然后再用硫酸调pH5〜pH6,可除去偏酸性的蛋白质。
冻融和等电点沉淀除蛋白质操作简单,但多糖液里往往有低浓度的蛋白质残留,应与其它方法结合使用。
3.2脱色
植物多糖提取物中含有酚类化合物而使其颜色较深,可用吸附剂(纤维素、硅藻土、活性炭等)、离子交换柱(DEAE—纤维素)、氧化剂(H2O2)等脱除。
活性炭比表面积大,吸附能力强,在进行当归多糖
的提取时只向多糖液中加入了0.1%左右的活性炭,煮沸后滤过即
完成了脱色操作。
此法成本低廉,适合工业化生产。
2.3除小分子杂质
小分子杂质如低聚寡糖的残留往往影响多糖的生物活性,需要进一步脱除,提高纯度。
传统的方法是透析法,该法操作简单、技术成熟,但周期长,往往需要2—3天,常温下操作有可能造成多糖的霉变,必要时需加入少量防腐剂或需在低温条件下进行。
随着膜分离技术的发展,纤维滤器透析法已经发展起来了,它利用不同孔径的膜使大小不同的分子分级,这种方式可缩短生产周期,而且条件温和,无疑是多糖脱除杂质的一条新途径。
2.4多糖的分级纯化
采用一般方法提取的多糖通常是多糖的混合物,分级的方法可达到纯化的目的.可按溶解性不同进行分级、按分子大小和形状分级(如分级沉淀、超滤、分子筛、层析等),也可按分子所带基团的性质分级.
2.4.1按溶解性不同分离
2.4.1.1分步沉淀法
分步沉淀法是根据不同多糖在不同浓度低级醇、酮中具有不同溶解度的性质,从小到大按比例加入甲醇或乙醇或丙酮进行分步沉淀.
2.4.1.2盐析法
盐析法是根据不同多糖在不同盐浓度中溶解度不同而将其分离的一种方法。
常用的盐析剂有氯化钠、氯化钾、硫酸铵等,其中以硫酸铵最佳。
2.4.2按电离性质不同分离
2.4.2.1季胺盐沉淀法
季胺氢氧化物是一类乳化剂,能与酸性多糖形成不溶性化合物季铵络合物,此络合物在低离子强度的水溶液中不溶解而产生沉淀。
若提高多糖液pH值或加入硼砂缓冲液,也可使中性多糖沉淀分离。
常用季铵盐有十六烷基三甲基季铵盐的溴化物及其氢氧化物和十六烷基吡啶。
2.4.3柱层析法
2.4.
3.1凝胶柱层析法
凝胶柱层析法常用的凝胶有葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose),以不同浓度的盐溶液和缓冲溶液作为洗脱剂,从而使不同大小的多糖分子得到分离纯化,但不适宜粘多糖的分离。
2.4.
3.2纤维素阴离子交换剂柱层析法
纤维素阴离子交换剂柱层析法常用的交换剂为DEAE—纤维素和ECTEOLA一纤维素,分类硼砂型和碱型两种,洗脱剂可用不同浓度碱溶液、硼砂溶液、盐溶液,其优点可吸附杂质、纯化多糖,并适用于分离各种酸性、中性多糖和粘多糖。
如百合多糖、北沙参多糖、太子参多糖等。
2.4.
3.3活性炭柱层析法
活性炭吸附量大、效率高,是分离水溶性物质的常用吸附剂。
柱层析时活性炭中常拌入等量的硅藻土作稀释剂,以增加溶液的流速。
糖溶液上柱后先用水洗脱无机盐、单糖等再依次增加乙醇浓度进行洗脱。
2.4.
3.4离子交换柱层析和普通凝胶柱层析联用法
有些植物的多糖成分复杂,除中性多糖外,还含有糖醛酸等,因此
往往两种不同性质的色谱柱联用才能得到单一多糖组分。
2.4.
3.5三种层析柱联用
采用离子交换葡聚糖凝胶柱、丙烯葡聚糖凝胶柱和葡聚糖凝胶柱三者联用,即先进行DEAESephadexA柱层析,用蒸馏水洗脱。
水洗组分进一步用SephacrylS柱层析,得到主要组分再用SephadexG一100柱层析,有时会有较高的得率。
三、多糖的纯度鉴定
经过分级纯化的多糖在测定结构前须进行纯度鉴定.而且多糖的纯度不能用通常化合物的纯度标准来衡量,因为即便是多糖纯品,其微观也并不均一,仅代表相似链长的多糖分子的平均分布,通常所谓的多糖纯品也只是一定相对分子质量范围的多糖的均一组分.目前常用于多糖纯度的鉴定方法有:高效液相、凝胶层析法、电泳法、色谱法、旋光度法等.
四、常见问题
多糖制备过程中蛋白质的脱除是目前分离纯化多糖的难点。
法
需要消耗大量的有机溶剂,且操作烦琐;三氟三氯乙烷的沸点较低(bp56℃)易挥发,不宜大量应用;三氯乙酸可引起多糖的降解,从而影响其生理活性;酶价格昂贵,不适合工业化生产。
可以借鉴其它蛋白质脱除的方法,例如用天然澄清剂能简化提取工艺,提高多糖纯度。
脱色也是多糖提取纯化过程中面临的一个难题。
活性炭会吸附多糖而
造成多糖的损失;氧化脱色容易引起有些多糖的降解。