宁夏锁阳多糖的提取工艺、体外抗氧化及结构分析研究.pdf

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分 类 号 T S 2 0 1 . 2
密级
学号 1 22 1 23
可mmm

硕 ± 学 位 论 文
( 学 术 型 )

题 目 宁 夏锁 阳 多 糖 的 提 取 工 艺 、 体 外 抗 氧 化及
结构分析 研究

作者 张 伟 刚
指 导 教 师 段 玉 峰 教 授
一 级 学 科 名 称 ^
二 级 学 科 名 称 食 品化 学
提 交 日 期 二 〇 — 五年 五 月

? ■

- . 'i V L i S巧ai d京iS st&. 如iy ;n Vil ; . ,* 1-: . 、

学位论文原 创 性声 明

本人声明 所呈 交的 学位论文是我在导师的指导下进行研 巧工作所取得的研巧 成 果。 尽我巧知 , 除 文中已经 注明引 用的内 容和致谢的地 方外 , 本论文不包 含其 他个人或集体 已经发表或撰写 过的 研 宛成果, 也不包 含本人或他人已申 请学位或 其他用途使用 过的 成果。 对本文的 研巧做出重要贡献的个人和 集体, 均己 在 文中 作 了明确 说 明 并表示谢意。 本学位论文若有 不实或者侵 犯他人权利的 , 本人 愿意 承担 一切相关 的法律责

任。

作者签名 立0 /J: 年 J ■ 月 ^ 日 :^ 味 郎1 日期:

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? 保密论文 解密后适用 本声明

摘 要

锁 阳 属 于全草类单科 单 属 植物 , 别 名 诱铁椿等 , 它是 寄生性种 子植物 。 锁 阳的 药用 部分为 其去花序 干燥茎, 在 中国 气候干 旱荒漠区 分布 较为普遍 , 诸如 宁 夏 、 内 " " " 蒙古 等 地。 锁阳 又 叫 " 沙 漠人 参 、 "不老 药 、 " 金 不换 , 具有 助 阳 益 肾 , 固 精血 , 润肠通便 , 抗衰老 等 一 系列 医 药学功 效 。 经 查 阅 文献 , 近年 来有关锁 阳 化学 成分 方 面 的 研 巧 报道较 少。 本试验选 用 宁 夏锁阳 通过水提 醇沉法得到 其粗 多糖 , 再对粗 多 糖进行 分离纯化 、 结构 鉴 定 。 此外 , 还对锁 阳多 糖进行体 外 抗氧 化活试验探 巧。 本 论 文主要 研 究结 果如 下 : ( 1 ) 使用 传 统 水提 醇沉的 方法提取锁阳粗多糖 , 并且 在 单 因 素试验 基础 上 , 通 过 响应 曲面法对提取 工 艺进巧 优化 , 得二 次 多 元 回 归 模型 方 程 : Y=2 1 . 8 1+ 0 . 3 6x X i+0.4kX 2- 0 . 3 0x X3+0.31X ixX 2 - 0 . ; 26 xX i x X3+0 .44xX 2 xX 3 -0 . 8 2 x X i 2 - 0 .3 ^X22 - 0. 8 4X3 2 。 优化 后 的 工 艺参数 为 : 浸 提温度 90 ‘C , 浸 提取时 间 2 .5 h , 料 液 比 1 :25(w/v= g /mL ) 。 在 此条 件下 , 试验验 证锁 阳 多糖 的 实 际提取率为 22 .0 7% 。 (巧锁阳多 糖的体 外抗 氧 化试验 结果表明 , 其 具 有 一 定 的 总 还原能 力 并且 对 3 种自 由 基 (DPPH , 、 (V 、 - OH ) 均显 示 出 一 定 的 清 除作用 , 旦 其抗氧化活性 强 弱 与其 质 量浓度 的 大 小有关。 ( 3 )通 过 ( DEA E- 5 2 ) 纤 维 素 柱层 析 分 离 , 得 到不 同 组 分 多 糖 , 再 经 过 ( S eph adexG - 1 00 ) 葡 聚糖凝胶 柱 层析分离 , 进步纯化 , 得 到均 一 组分 S CP - 1 、 S C P- II 、 SC P - I II和 SC P - IV , 高 效液相 色谱法(HP L C) 验证 为均 一 多 糖组分 。 (4 )应用高效液相色谱(HPLC ) 分析 计算 得到 均 一 多 糖 组 分 SCP - I 、 S巧 - I I 、 SCP -阻 、 S C P- IV 的 分子量 分别 为2. 8 9x10 化a 、 1 .例 〇4〇 & 、 2 .2 8x l 〇4D a 、 2 ." x l 〇4D a 。 - - (5 )利用傅里叶变换红外光谱 ( 化 ) , 确定 SC P 1 为 p -化喃糖 糖昔 键构型 ; 5[ 口 I I 、 SC P -田 、 S C P- IV 为 a - P比 喃糖 巧键构 型 。 (6 )应用环境扫 描电子显 微镜 (SEM )对四种均 一 多 糖进行 电镜 扫 描 观察 , 分 别 在x l O OO 、 X2 500 倍率 下进 行 内 部 结 构 扫 描得 到 的 四 种均 一 多 糖 中 均含 有片 状 、 球 。 状 及颗粒状成分

关键词 : 提取 工 艺 , 纯 化 , 结构 鉴定 , 抗氧 化性

Abstract

Cyno mo r ium b e l o ng s to al l 化 eg ras s fa mil yo n eg e打 us ,比ei * e are us ual l y m an y a l i a s sh o wi ro 打 別c . At 化e sam e t i m e i t i s pa ras i t i c se ed p l an t .T h emed i c i n a l p atr o f G y打omo r ium so 打gari cum民u p r as i t st oi打lf or e s ce打 c e d ry st em s , i t i smo rec om moni打 t he dis tr ib山 ion Chine sec lima tein ar i ddeser tarea , s u c h a sN i ngx i a, Inner Mon golia ’ " " an d0 化 e rp l ace s .C 少化 *5W7客幻n c w/ z欠 邸rA l s oc al l ed化 e de sert g in s eng , " " " " e lixi r , pr ec i o u s ,with化ehel pofkidne y yan g , s o li d e sse n c e andb loo d ,民unchan g To打 gbian , a打t i - ag i ng and o th e r as e r i e s ofm ed i c in e e ffi c ac y . 民eviewof thelitera ture r in has b ee打r epo rt ed rare l ych em i c a lc om po s it i o 打onC y打o m o r i um s o ngar i c um民up r rec e nty e ar s . Th i sexpe r i me nt s e l e ct e dN ingx iaa reas o fC yno mo ri um son gar i cumRup by wat ere xt ract i o n and a l co h o l p re c ip i tat io nm e thodt o ob t ai打 化 e crud epol ys ac ch ari de , and也e c ru d e pol y sa cc h ar i de w ass epara ted andd i ffere nt i at i on ,s truc tureiden tif i ca ti o n . I n addi ti o n ,化isex pe ir m e nt h asre s earch ed ofC yno m o ri ums o ngari cumpolysaccharide inv i t ro an t i ox i d a nt act i v i t y . Theconc l utionareasfollows :

(1 ) Using th etra d i t i o n al m e tho d o f wa te r ex tra ct i o 打 an da l c oh o l pr e c i p i tat i ono f C ynomo i* i um so打 gari cumpo l y sa c char i d eex tra c t i o n , andba s ed o 打 th es ing lefa 別 or e x p e r i m ent, theextractio打technolo g y waso ptimizedb y r es po打 s esurfa ceme tho d , the : f b ll o w i ng t wo m u l tiva r i at e reg re ss i o n mod e l e quat i o n ^ Y= 2 1 . 8 1+ 0 . 3 6x X i+0.41xX 2 - 0 . 3 〇x X 3+ 0 . 3 1 X ixX 2 - 0 . 2 6x X ixX 3+0.44xX 2xX 3 - 0 . 8 2x X i - 2 O 3 5X X2 -O . 84X3 2 Th eopt i m i ze d process parameterswere : th e ex trac ti o n化 mpe ra tu re of90 〇C , extractio打time2 . 5h , r at i o o f m at e r i a l t o l iqu i d1 : 2 5 (w/ v二 g /mL ), under 化e C O 打d it i o n o f ac tua ltes t o f C yno mo ri umso nga r ic umpol ysaccharideextractio打ratewas 2 2 . 0 7 % . (2 )TheresultsofinvitroantioxidantofC ynomor i ums o ngar i cum pol y sac cha r i de sh o we d th at , th e tot al r edu c i 打g p ow er and h as th e3 k i nd s offr e erad i c al s (D P PH , 02 - , OH ) sho w ed a sc av eng i ng e ffec t . In a dd i tion , l :h e化 S tc anb e ob化 ine d the r e l e v antfrom C ynomo ri umson garic um pol y sac ch ar i d e co n c en tratio打on化esi zeand化eira nt ioxidant act iv it i es .

(3 )Throu gh (DEAE - 5 2 )ce ll u l o s e c h ro mat o g raph y s epa ra ti o n ,getallthe d i ffe i* e nt 抒 acti o打 s( S ephad ex G - 100 ), aft e r S epha d e x gelchromato g raphy sep arat i onand puri if c at i o 打 , p ro gr e ss , getC ynomorium polysaccharide purecom ponentofSCP - I , II I

S CP- 化 SC P - 阳a ndrV S CP - ,hi gh performanceli quidchromato gra ph y (HPLC ) vali da ti onforh omo gen eous pol ysaccha ir decom po ne nt . (4 )B yhi gh performanceli quidchromato gra ph y (HPLC)anal ysisofmolecular andpurifi edpol ys accharide compo nent o fS CP - I, S C P - U ,SCP - 曲 , S CP - I Vo f mo lecu lar wei gh ts of 2 . 8 9x 1 04 Da , 1 . 95x 1 0 4D a, 2 .28x l 〇4D a ,2.41x104Da . 口 )Usin g theFu L iy e tran s fo rm in frareds pec tr o sc opy 。 民) ,化determinethe S CP -ofb eta pyrano化 gl ycosidicbondcon if gurat ion ; S CP -I I ,SCP - II I ,SCP - rV alpha g luco si debond confi gurat ion .

(巧 App l i catio nof envi ronm e ntal scannin ge le ctr on m icr o 化 ope (S EM ) scanning el ectr onm icr o scope ob servat ionof the化 ur thhomo geneous po lys ac chairde , re spective ly ,i nX 1 0 00 , x2500ma gni if cat iono f the interna lst ruct ure and getthefourth homogeneou spo lys acchar ide c ont ain ed l am ell ar ,s phericaland g ranul ar co mpon ent .

K ey w ord s : Ext rac ti o n,purification , structureidentification , antioxidation

IV

目 录

摘要I
AbstractIll
第
1胃绪论1
1
.1锁阳概述
1
1
.2锁阳有效成分2
1
.2
.1S巧类2
1
.2.2黄厕类2
1
.2
.3糖巧类2黎
1
.2.4
酱体类2
1
.2.5有机酸类2
1
.2.6挥发性成分3
1
.2
.7鞍质和氨基酸3
1
.2.8
其它无机离子r.
3
1
.3锁阳药理作用
3
1
.3
.1
性激素作用4
1
.3
.2润肠通便作用4
1
.3.3抗应激、抗病毒作用
5
1
.3.4免疫调节作用5
1
.3
.5抗氧化、清除自由基、抗衰老作用5
1
.3.6生殖保健作用
5
1
.3.7保护神经的作用6
1
.3
.8影响代谢作用"6
1
.4锁阳应用研巧现状6
1
.5多糖的提取方法6
1
.5.1生物酶法
7
1
.5
.2微波辅助提取法7
1
.5.3超滤分离技术7
1
.5.4超临界C〇2流体萃取法7
1
.6多糖分子结构分析
8
1
.6.1多糖的预处理
8
1
.7多糖的分离及纯化9
1
.8
多糖的生物学作用9
1
.8.1抗肿瘤作用9
1
.8.2生物免疫作用9
1
.8.3降血糖作用
10
1
.8.4抗氧化作用
10
1
.9多糖的发展概况
10
1
.10本文主要研巧内容
10
第2章锁阳多糖的提取工芝研究13
2.1材料、试剂与仪器
13
2丄1
主要材料
13
2丄2试剂与仪器
13
2.2.试验方法
13
2.2.
1
样品的预处理
13
2
.2
.2多糖含量的测定
14
2.3锁阳多糖的热水浸提工艺研究
14
2.3.1
工艺流程
14
2.3
.2单因素试验设计
14
2.3结果与分析
15
2.3
.1
多糖含量测定
15
2.3
.2单因素试验
16
2.4本章小结21
第
3章锁阳粗多糖抗氧化活性研究23
3.1试验样品
、试剂与仪器23
3
.1
.1主要试验样品
23
3丄2试剂与仪器23
3丄2.1试验所用药品试剂23
3丄2.2试验所用仪器23
3
.2锁阳粗多糖体外抗氧化活性试验方法23
3.2.1锁阳粗多糖总还原能力测定23
3
.2.2锁阳多糖清除
(Of
.
)自由基能为的测定24

凸

3.2
.3锁阳多糖清除
(DPPHO
自由基能为的测定24
3
.2
.4锁阳多糖清除(々H
)自由基能力的测定24
3
.2.5半清除率(
ICso)的测定24
3
.3体外抗氧化试验结果与分析25
3.3
.1锁阳多糖总还原能力测定结果
25
3.3
.2锁阳多糖对
-OH清除率测定结果25
3
.3.3锁阳多糖对
(V
?清除率测定结果26
3.3.4锁阳多糖对
DPP吐的清除率测定结果26
3.3.5半清除率(
IC50)计算结果27
3
.4章小结27
第
4章锁阳多糖分离纯化及结构鉴定29
做
.
4.1材料、试剂与仪器29
4丄1试验用主要材料巧
4丄2试剂与仪器29
4丄2.1主要试剂巧
4丄2
.2主要仪器29
4.2试验方法*30
4
.2
.1锁阳多糖分离纯化工艺流程30
4.2.2锁阳粗多糖分离及纯化
31
锁阳多糖分离纯化预处理如表2所示
;
31
预处理的名称
31
具体操作方法
31
锁阳粗多糖蛋白质的脱除31
锁阳粗多糖的干燥
31
4.2.3DEAE
-52纤维素柱层析
31
4.2.4锁阳粗多糖分级分离31
4.2
.5锁阳多糖的纯度测定32
4.2.6锁阳多糖各组分纯品的结构解析
32
4
.2
.7光谱分析
32
4
.2
.8环境扫描电子显微镜形貌观测
33
4
.3结果及讨论巧
4.3
.1锁阳多糖的纯化处理33

曲

4.3
.2锁阳多糖均
一性组分结构初步研究
37
4.3
.3光谱结果解析
39
4.4本章小结44
第5胃结论47
参考文献49
致
谢55
攻读硕±期间研究成果57

IV

英 文 缩略词表

英文缩写 英文全称 中文全称
UV Ultravioletsp
ectrometry
紫外吸收光谱
化 Inf
raredabsorptionspectroscopy
红外吸收光谱
HPLC High
performanceliquidchromatography
高效液相色谱
SEM Scanningelectronmicroscopy 环境扫描电子显微镜
DPPH 1
,1
-Dipheny
l
-2
-
p
icry
lhydrazy
l
1
,1
-二苯基
-2
-苦苯讲
SCP
-
1
Cynomoriumsongaricum
polysacchar
ides
锁阳纯品多糖组分I
SCP
-
口
CynoTMon
’
MTM■soMgf
lWcMWpolysacchar
ides
锁阳纯品多糖组分口
SCP
-阻
砂womon
’
M/n说口饼献頭polysacchar
ides
锁阳纯品多糖组分III
SCP
-IV
Cynomoriumsongaricumpolysacchar
ides
锁阳纯品多糖组分IV

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