全 文 ：·论 著·
基金项目:新疆维吾尔自治区高校科研计划项目(XJEDU2009S49) ;新疆医科大学科研创新基金(2007214)
作者简介:菅丽君，女，硕士，助理工程师 研究方向:食品质量监测 * 通讯作者:常军民，男，博士，教授 研究方向:天然药物的研究
与开发 Tel:(0991)4366620 E-mail :cjmcjn2471@ yahoo. com. cn
刺糖多糖的分离纯化与结构分析
菅丽君1，常军民2* ，李改茹1(1. 新疆产品质量监督检验研究院，乌鲁木齐 830002;2. 新疆医科大学药学院，乌鲁木齐 830054)
摘要:目的 分离纯化刺糖多糖，并对刺糖多糖的结构进行分析。方法 采用水提醇沉法提取刺糖多糖，联合使用大孔吸附
树脂、纤维素和葡聚糖凝胶柱色谱对刺糖多糖进行分离纯化，采用凝胶过滤法测定其纯度和相对分子质量，气相色谱法分析
其单糖组成，再通过部分酸水解、高碘酸氧化、Smith降解和核磁共振分析其结构。结果 经分离纯化得到多糖组分 AP1-1;纯
度测定表明其为均一多糖，相对分子质量约为 99. 7 × 103;其单糖组成为甘露糖、葡萄糖和半乳糖，物质的量比为 1. 10∶ 2. 19∶
4. 32;主链由→4)-β-D-GalpA-(1→，→4)-β-D-Galp-(1→和→4，6)-α-D-Glcp-(1→组成，支链由→6)-α-D-Glcp 和 2-OCH3-α-D-
Man组成。结论 多糖 AP1-1 是一个有分枝的杂多糖。
关键词:刺糖;多糖;分离;纯化;结构分析
doi:10. 11669 /cpj. 2013. 07. 004 中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:1001 － 2494(2013)07 － 0505 － 04
Isolation，Purification and Structural Elucidation of Polysaccharide from Saccharum Alhagi
JIAN Li-jun1，CHANG Jun-min2* ，LI Gai-ru1(1. Xinjiang Uygur Autonomous Region Product Quality Supervision and Inspection
Institute，Urumqi 830002，China;2. College of Pharmacy，Xinjiang Medical University，Urumqi 830054，China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To isolate and purify the polysaccharide from Saccharum Alhagi，and to clarify its chemical structure.
METHODS Water extracting-alcohol precipitating method was applied to extract polysaccharide from Saccharum Alhagi. Macro-
porous adsorption resin chromatography，DEAE cellulose chromatography and Sephadex gel chromatography were applied to fractionalize
and purify the polysaccharide. The homogeneity and molecular weight of the polysaccharide were determined by gel filtration. The mon-
osaccharide composition of the polysaccharide was identified by gas chromatography (GC). Partial acid hydrolysis，periodate oxidation，
smith degradation and NMR were used to analyze the chemical structure of the polysaccharide. RESULTS Polysaccharide fraction
AP1-1 was got from Saccharum Alhagi. The analysis results show that AP1-1 was a homogeneous polysaccharide and its molecular
weight was 99. 7 × 103. AP1-1 was composed of mannose，glucose，galactose with molar ratio of 1. 10∶ 2. 19∶ 4. 32. The main chain of
AP1-1 was mainly made up of →4)-β-D-GalpA-(1→ ，→4)-β-D-Galp-(1→ and →4，6)-α-D-Glcp-(1→. The side chain was com-
posed of →6)-α-D-Glcp and 2-OCH3-α-D-Man. CONCLUSION Saccharum Alhagi polysaccharide AP1-1 is a complicated hetero-
polysaccharide with multi-branches.
KEY WORDS:Saccharum Alhagi;polysaccharide;isolation;purification;structural elucidation
刺糖为豆科植物骆驼刺(Alhagi pseudlhagi.
Desv)枝叶的分泌液凝结而成的糖粒，呈圆球形小颗
粒，色黄白，味甜，是维吾尔医常用药材，至今临床仍
在应用，具有整肠止痛、祛痰止咳、滋补强壮、精液浓
缩、益精壮阳之功效。维吾尔医称其“性热而燥”，
可以开塞通窍，强壮身体，常将之与其它药材配伍，
用于治疗痢疾、腹泻、血尿等疾病。刺糖的药用历史
十分悠久，《本草纲目》中称刺糖“甘平无毒，清热解
毒，消肿止痛”，并把刺糖列为药中上品。有研究表
明，刺糖的主要化学成分为多糖［1］，因此本实验对
刺糖中的多糖进行研究，选择合适的分离纯化方法，
得到纯度较好的多糖组分，并对其进行结构分析，可
为今后进一步开发利用维药刺糖奠定基础。
1 材料、试剂与仪器
刺糖(于 2009年 10月购于新疆乌鲁木齐市维吾
尔药店，产地为吐鲁番，经新疆医科大学生药教研室
帕丽达教授鉴定为维吾尔药材刺糖，Alhagi-honey)。
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中国药学杂志 2013 年 4 月第 48 卷第 7 期 Chin Pharm J，2013 April，Vol. 48 No. 7
葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖(分
析纯) ;葡聚糖 T5，葡聚糖 T10，葡聚糖 T40，葡聚糖
T70，葡聚糖 T500，蓝色葡聚糖(上海源叶生物科技
有限公司) ;体积分数 95%乙醇(分析纯) ，DEAE －
52 纤维素填料(美国 Whatman公司) ，Sephadex G －
150 填料(Pharmacia 公司) ，透析袋(北京经科宏达
公司，截留相对分子质量为 500 和 3 000) ，其他试剂
均为分析纯。
冷冻干燥仪(FDU 2000，上海爱朗仪器有限公
司) ，紫外-可见分光光度仪(Lab-tech 9100 D，北京
莱伯泰科公司) ，气相色谱仪(SHIMADZU GC-2010，
日本岛津公司) ，核磁共振光谱分析仪(Varian Vn-
mrs 600，美国瓦利安公司)。
2 实验方法
2. 1 刺糖多糖的提取、分离和纯化
将刺糖药材置于圆底烧瓶中，按药材-石油醚 =
1∶ 3(体积比) ，60 ℃回流提取 2 h，进行脱脂;过滤，
按滤渣-乙醇 = 1∶ 3，80 ℃回流提取 2 h，以除去小分
子醇溶物;过滤，滤渣挥干溶剂，按滤渣-水 = 1∶ 9，70
℃回流提取 1. 5 h，提取 2 次，过滤，合并滤液，减压
浓缩，加入体积分数 95% 乙醇至最终醇浓度为
80%，5 ℃静置 24 h，抽滤，收集沉淀，以 Sevag 法进
行除蛋白，重复操作 10 次，浓缩，冻干。
除蛋白后的多糖样品以蒸馏水溶解，质量浓度
浓度为 50 mg·mL －1，上 AB-8 大孔吸附树脂柱，以
除去色素及蛋白质，蒸馏水洗脱，收集、合并洗脱液，
浓缩，上 DEAE-52 纤维素柱，分别以蒸馏水、0. 1、
0. 2、0. 4、0. 6、0. 8、1. 0 mol·L －1的 NaCl 溶液梯度
洗脱，得到各洗脱组分，将 NaCl 溶液洗脱部分对蒸
馏水透析除盐。再将各洗脱组分分别上 Sephadex
G-150 葡聚糖凝胶柱，以蒸馏水洗脱，得到各精制多
糖组分，其中含量最高的为多糖 AP1-1。
2. 2 纯度鉴定［2］
取多糖 AP1-1 样品 5 mg，溶解于 1 mL 的蒸馏
水中，上 Sephadex G-150 凝胶柱色谱(1. 0 cm × 50
cm) ，以蒸馏水洗脱，硫酸-蒽酮法跟踪检测，绘制洗
脱曲线，观察洗脱曲线峰形判断多糖 AP1-1 纯度是
否均一。再将多糖 AP1-1 配制成质量浓度为
1 mg·mL －1的水溶液，在 190 ～ 800 nm内进行紫外-
可见吸收光谱的扫描，检测杂质含有情况。
2. 3 相对分子质量测定
样品和不同相对分子质量的葡聚糖标准品分别
经 Sephadex G-150 凝胶柱色谱，由标准品的相对分
子质量对数和保留时间得到标准曲线，再根据样品
的保留时间求得样品的相对分子质量。
2. 4 单糖组成测定
参照文献［3］中的实验步骤，采用气相色谱法
对多糖 AP1-1 进行单糖组成测定。气相色谱条件
为:Rtx-5 毛细管柱(30 m × 0. 25 μm) ;氢火焰离子
化检测器(FID) ;高纯氮气为载气;1 μL进样量;30∶
1 的分流比;进样口温度为 250 ℃;检测器温度为
280 ℃;柱箱温为起始温度 150 ℃，保持 4 min，程序
升温 5 ℃·min －1，终止温度 160 ℃，保持 10 min，再
程序升温 20 ℃ ·min －1，终止温度为 200 ℃，保
持 26 min。
2. 5 部分酸水解［4］
多糖 AP1-1 样品经 0. 05 mol·L －1的三氟醋酸
水解后进行透析，袋内和袋外部分经糖腈乙酰化反
应后进行 GC分析。
2. 6 高碘酸氧化和 Smith降解
参照文献［3］对多糖 AP1-1 进行高碘酸氧化和
Smith 降解，产物经糖腈乙酰化反应后进行 GC
分析。
2. 7 NMR分析
取 40 mg多糖 AP1-1，充分溶解于 0. 6 mL 重水
中，进行核磁共振分析，分析温度为 301. 1 K，测定
样品的1H-NMR、13C-NMR、H-H COSY、HSQC和 HM-
BC图谱。
3 结果与讨论
3. 1 刺糖多糖的分离纯化
刺糖经水提醇沉法得到粗多糖，提取率为
10. 2%;Sevag 法除蛋白，收率为 85. 78%;后经 DE-
AE-52 柱色谱和 Sephadex G-150 柱色谱分离纯化得
到精制多糖组分 AP1-1，为刺糖总多糖中含量最高
的多糖组分，约占总多糖的 51%。
3. 2 刺糖多糖的理化性质
刺糖多糖 AP1-1 为白色粉末状固体，质轻，无
味，易溶于水、DMSO，不易溶于甲醇、乙醇、丙酮等
有机溶剂，比旋光度为 + 35. 54(c = 1. 0，H2O) ;Mol-
ish反应为阳性，说明为糖类物质;Felling 反应为阴
性，说明不含有游离的小分子还原性糖;茚三酮反应
为阴性，说明不含有蛋白质。
3. 3 纯度鉴定和相对分子质量测定
多糖 AP1-1 的凝胶过滤色谱法洗脱曲线形态对
称，峰形锐利，说明纯度较好，相对分子质量分布较
为均一。其紫外-可见吸收光谱在 200 nm 处有一较
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强吸收峰，为多糖特征吸收峰;在 260 和 280 nm 处
(核酸和蛋白质的特征吸收区)无明显紫外吸收峰，
因此可推断多糖样品中基本不含有核酸和蛋白质等
杂质。凝胶过滤色谱法测定多糖 AP1-1 相对分子质
量约为 99. 7 × 103。
3. 4 单糖组成测定
在规定色谱条件下，得到混合标准单糖的气相
色谱图(图 1A)和多糖 AP1-1 水解产物的气相色谱
图(图 1B) ，多糖 AP1-1 的单糖组成为甘露糖、葡萄
糖和半乳糖，以标准曲线法计算其物质的量比为
1. 10∶ 2. 19∶ 4. 32。
3. 5 部分酸水解
AP1-1部分酸水解袋内部分含有葡萄糖和半乳
糖，袋外部分含有甘露糖、葡萄糖和半乳糖，说明多糖
AP1-1的主链单糖残基可能为葡萄糖和半乳糖，末端
和分支单糖残基可能为甘露糖、葡萄糖和半乳糖。
3. 6 高碘酸氧化和 Smith降解［5-6］
多糖 AP1-1 经高碘酸氧化反应后生成甲酸，说
明其结构中可能含有 1→6 或 1→糖苷键;但消耗高
碘酸钠的量与生成甲酸的量之比明显大于 2 ∶ 1，说
明还可能存在大量消耗高碘酸钠但不生成甲酸的
1→2糖苷键、1→2，6 糖苷键、1→4 糖苷键、1→4，6
糖苷键或呋喃型 1→糖苷键;多糖中所含单糖的量
与消耗的高碘酸钠的量之比为 R，多糖 AP1-1 的 R
值约等于 1，说明可能只存在少量或不存在不消耗
高碘酸钠的 1→3 糖苷键。
多糖 AP1-1 的 Smith 降解产物通过 GC 分析检
测到乙二醇、丙三醇和丁四醇(赤藓醇) ，说明其结
构中可能含有 1→糖苷键，1→6 糖苷键，1→2 糖苷
键，1→2，6 糖苷键，1→4 糖苷键和 1→4，6 糖苷键。
3. 7 核磁共振分析
多糖 AP1-1 的13C-NMR谱(图 2)显示，在 δ90 ～
110 的异头碳信号区出现了 δ103. 63，103. 61，
100. 23，92. 12，91. 68 5 个成苷碳信号峰，推测可能
图 1 混合标准单糖(A)和 A0P1-1水解产物(B)的气相色谱图
Fig. 1 Gas chromatograms of mixed standard monosaccharides
(A)and hydrolyzed AP1-1(B)
含有 5 种单糖残基;在 δ170 ～ 180 区域出现的信号
为糖醛酸的羰基信号峰［7］。
多糖 AP1-1 的1 H-NMR 谱(图 3)显示，大部分
质子信号出现在 δ3. 0 ～ 4. 5 ，是典型的多糖信号;在
δ4. 5 ～ 5. 5 的成苷碳原子上质子的信号区只出现了
δ5. 03，5. 25，5. 29 3 个质子信号，说明可能含有 3 种
单糖残基，这与碳谱得出的信息不符，推测可能是
δ4. 6 处出现的水峰遮盖了部分成苷碳原子上质子
的信号或是部分糖残基的成苷碳原子上的质子被取
代了，须通过二维核磁共振谱对多糖 AP1-1 的氢谱
进行进一步归属。
结合 AP1-1 的1H-1HCOSY谱(图 4A)、HSQC谱
(图 4B)和文献信息［3，8-10］对多糖 AP1-1 的核磁信号
进行归属见表 1。
在 AP1-1 的 HMBC谱(图 4C)中，β-D-GalpA 的
C-1(δ103. 63)与另一 β-D-GalpA 的 H-4(δ3. 80 )远
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程相关，说明 β-D-GalpA 之间以 1→4 糖苷键相连，
还与 β-D-Galp 的 H-4(δ3. 74 )远程相关，说明 β-D-
GalpA与 β-D-Galp 之间以 1→4 糖苷键相连;β-D-
Galp 的 C-1 (δ103. 61 )与另一 β-D-Galp 的 H-4
(δ3. 74 )远程相关，说明 β-D-Galp之间以 1→4 糖苷
键相连，还与 α-D-Glcp的 H-6(δ3. 33 )远程相关，说
明 β-D-Galp与 α-D-Glcp之间以 1→6 糖苷键相连;
α-D-Glcp的 C-1(δ100. 23 )与另一 α-D-Glcp 的 H-4
(δ4. 18 )远程相关，说明 α-D-Glcp 之间以 1→4 糖
苷键相连接，还与 2-OCH3-α-D-Man 的 H-4(δ3. 36 )
远程相关，说明 α-D-Glcp 与 2-OCH3-α-D-Man 之间
以 1→4 糖苷键相连。
4 结 论
结合单糖组成分析、部分酸水解、高碘酸氧化、
Smith降解和 NMR 分析得到的信息，推测出多糖
AP1-1 的主链由→4)-β-D-GalpA-(1→，→4)-β-D-
Galp-(1 →和→ 4，6)-α-D-Glcp-(1 →组成，支链
由→6)-α-D-Glcp 和 2-OCH3-α-D-Man 组成;可能的
化学结构式见图 5(多糖结构式中 a-b-c≈2∶ 2∶ 1)。
表 1 AP1-1 的 NMR数据
Tab. 1 NMR Data of AP1-1
Sugar residues 1 2 3 4 5 6
→4)-β-D-GalpA-(1→ C 103. 63 71. 45 72. 15 81. 12 75. 75 179. 50
H － 3. 43 3. 81 3. 80 3. 91
→4)-β-D-Galp-(1→ C 103. 61 74. 92 76. 36 81. 29 75. 74 61. 96
H 5. 29 3. 55 4. 07 3. 74 3. 92 3. 65
→4，6)-α-D-Glcp-(1→ C 100. 23 72. 34 72. 00 83. 18 70. 93 68. 59
H 4. 67 － 3. 77 4. 18 3. 41 3. 33
→6)-α-D-Glcp C 92. 12 71. 39 72. 74 69. 62 70. 00 69. 44
H 5. 25 3. 45 3. 63 4. 19 4. 21 4. 20
2-OCH3-α-D-Man C 91. 68 81. 19 71. 00 69. 16 73. 21 62. 15
H 5. 03 3. 79 3. 44 3. 36 4. 18 3. 70
注:－ －不能确切归属的信息
Note:－ － not definite
图 5 AP1-1 的化学结构式
Fig. 5 The chemical structure of AP1-1
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