多糖类物质的研究进展_刘锐(精)

多糖类物质的研究进展

刘锐 (仲恺农业技术学院食品系 , 广东广州 510225

摘要阐述了多糖类物质的分离纯化、结构分析、生物活性及研究方向。

关键词多糖 ; 分离纯化 ; 结构分析 ; 生物活性

中图分类号 Q539文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2005 09-1722-04

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多糖的提取从不同的材料中提取多糖 , 一般都先用有机溶剂如丙酮、乙醚、乙醇、甲醇或 1∶ 1的乙醇乙醚混合液脱脂。多糖可用水、 0.

1~1mol /L 氢氧化钠或氢氧化钾碱性水溶液、氯化钠溶液、 1%醋酸、 1%苯酚等作为提取溶剂 , 但同一原料用不同试剂提取得到的多糖成分常常是不同的 [1]。提取中要防止降解 , 用稀酸提取时时间宜短 , 温度最好不高于 5℃, 用稀碱提取时 , 为防止降解 , 常通以氮气或加入硼氢化钠 (钾 [2], 稀酸稀碱提取后溶液应迅速中和。

多糖提取液大多较粘稠 , 可进行吸滤或用离心法将不溶性杂质除去 , 提取液经浓缩后 , 加入 2~5倍乙醇或甲醇沉淀多糖 , 也可加入斐林试剂、硫酸铵或溴化十六烷基三甲胺等使多糖生成沉淀。然后依次用乙醇、丙酮、乙醚洗涤 , 将吸干后疏松的多糖迅速转入装有五氧化二磷 /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。干燥后的粉末状粗多糖。

除了以上的常规提取方法外 , 近年来酶法、超声波法在多糖提取中的应用也得到了广泛的关注 [3~5]。

2. 2多糖的分级

(1 分部沉淀法。根据不同多糖在不同浓度的低级醇、酮中具有不同溶解度的性质 , 由小到大按比例加入甲醇、乙醇或丙酮等进行分部沉淀。此法适宜于分离各种溶解度相差较大的多糖。

作者简介刘锐 (1975- , 男 , 河北衡水人 , 助教 , 从事食品发酵方面的教学与科研工作。 (2 盐析法。不同多糖在不同盐浓度中溶解度不同 , 常用的盐析剂有氯化钠、氯化钾、硫酸铵等 , 以硫酸铵最佳。此法实际上是分部沉淀的一种。

(3 金属络合物法。多糖能与铜、钡、钙、铅离子形成络合物沉淀。常用的络合剂有斐林试剂 [6]、氯化铜、氢氧化钡和醋酸铅等。得到的络合物沉淀用5%无机酸乙醇溶液或硫化氢分解。

(4 季胺盐沉淀法。根据季胺盐能与酸性多糖形成不溶性化合物的特点 , 以分离酸性多糖。常用的季铵盐有十六烷基三甲基溴化铵 (CT AB 和十六烷基吡啶(CP C 。一般地说 , 酸性强或分子量大的多糖首先沉淀出来 , 所以控制季铵盐的浓度 , 能分离各种不同的酸性多糖。根据形成的沉淀能溶于不同盐、酸溶液和有机溶剂中的性质 , 将多糖游离出来。 (5 离子交换柱层析法。常用交换剂为 DE AE -纤维素、 ECTEOL A -纤维素和羧甲基纤维素。此法适合于分离各种酸性、中性及粘多糖。 pH =6时 , 酸性多糖吸附于交换剂上 , 中性多糖不吸附 , 然后用不同

离子强度的缓冲液按酸性强弱将各种多糖依次洗脱。洗脱方式可以是阶梯式或梯度式。若 p H 为碱性 , 中性多糖也能吸附。中性多糖还能与硼砂形成络合物 , 若将柱处理成硼砂型后 , 改变硼砂液浓度也能将不同中性多糖洗脱下来。另外 , 杂质会吸附于柱上端而达到部分纯化的目的。多糖在柱上的吸附力与其结构有关。吸附力一般随分子中酸性基团的增加而增大。对于线性分子 , 分子量大的比小的易吸附 , 直链多糖比分枝多糖易吸附。 (6 凝胶柱层析。根据多糖分子大小和形状的不同实现分离。常用的凝胶有葡聚糖凝胶 (Sephade x , Sephacr yl 及琼脂糖凝胶(Sephe rose 。也有人用 DEAE -Se pha dex 分离多糖。 (7 制备性区域电泳。不同的多糖在电场作用下按其分子大小、形状及所带电荷的不同而达到分离。

(8 超滤 [7]。不同的超过滤膜排阻不同分子量和形状的多糖通过 , 因而达到分离。

(9 亲和层析。如涂有聚芳香化合物的载体对分离某些多糖很有价值。陈西广等 [8]根据多糖与抗血清能产生选择性沉淀的特性 , 用伴刀豆蛋白 (Con A 与Sepharo se 4B 作载体分离纯化了甘露岩藻半乳聚糖。

(10 制备性高压液相色谱 (HPLC 。 HP LC 是在经典柱层析原理的基础上 , 采用分布窄、粒径细的颗粒作载体 , 将流动相以高压注入柱内 , 样品组分迅速而不断地在流动相和固定相之间进行反复多次平衡分配 , 彼此分离 , 并向下迁移 , 迁移速率依赖于各组分与固定相之间的相对亲和力。

2. 3多糖纯度的鉴定多糖纯度不能用通常的标准衡量 , 。

安徽农业科学 , Journal of Anh ui Agri . Sci . 2005, 33(9 :1722-1725

责任编辑朱永和责任校对朱永和 DOI :10. 13989/j . cn ki . 0517-6611. 2005. 09. 085

代表某一多糖相似链长的平均分布。通常所说的多糖纯品实质上是一定分子量范围的均一组分。纯度鉴定方法有 : (1 超离心法 [9]。微粒在离心力场中沉降