全 文 ：第 38卷　第 6期 陕西师范大学学报(自然科学版) Vo l.38　No.6　2010年 11月 Journal o f Shaanxi No rmal Unive rsity (Natural Science Edi tion) Nov.2010　
文章编号:1672-4291(2010)06-0045-04
收稿日期:2010-01-10
基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(2009JM2011);陕西师范大学研究生创新基金资助项目(2008CXB009).
作者简介:陈战国 ,男 , 副教授 ,主要从事有机合成及药物分析方面的研究.E-mail:chzhg@snnu.edu.cn.
太白泡沙参中不同分子质量多糖的分级
及其抗氧化活性研究
陈战国 , 　赵朋飞 , 　李鹏程
(陕西师范大学 化学与材料科学学院 , 陕西 西安 710062)
摘　要:为了考察太白泡沙参中不同分子质量多糖的分布及其抗氧化活性 ,对太白泡沙参中的总多
糖进行分级 ,并对不同分子质量多糖清除 2 , 2-dipheny l-1-picrylhidrazy l(DPPH)自由基的能力进行
了研究.研究结果表明:在所得到的 6个多糖组分中 ,各组分的比例为 APK 1(842 100)∶APK 2
(425 800)∶APK 3 (22 400)∶APK 4(12 500)∶A PK 5(6 500)∶APK 6(3 900)=1∶1.4∶2.2∶
9.2∶70.6∶23.3(质量比),说明太白泡沙参多糖中分子质量为 6 500 的组分是主要组分.抗氧化
活性试验表明 ,低分子质量的多糖 APK 5(6 500)具有很强的清除 DPPH 自由基的能力 , IC50为
0.213 mg/ mL.这一结果在植物多糖中较为少见 ,同时佐证太白泡沙参具有多种生物活性.
关键词:太白泡沙参;多糖;抗氧化活性;2 ,2-diphenyl-1-picry lhidrazyl(DPPH)
中图分类号:R284.2　文献标志码:A
Study on the rating separation and the antioxygenic actitity of
polysaccharides with different molecular weight in A.potaninii Korsh
CHEN Zhan-guo , ZHAO Peng-fei , LI Peng-cheng
(Co lleg e of Chemisty and M aterials Science ,
Shaanxi Normal University , Xi′an 710062 , Shaanx i , China)
Abstract:To investig ate dist ribution and antioxygenic activi ty of different molecular w eight
poly saccharide in A.potaninii Korsh , the poly saccha ride s wi th dif ferent molecular weight w ere
separated into 6 ra ting s , and the antiox ygenic activity of the separated po lysaccharides in
scavenging f ree radical of 2 , 2-dipheny l-1-picrylhidrazy l(DPPH)were studied.By dialy sis w ith a
sack of dialy sis (the size range of molecular w eight , 8 000—15 000), the po ly saccharids w ere
divided into tw o parts(the higher and low er molecular w eight poly saccharide).Using the DEAE-
cellulo se column chromatog raphic separation , the higher molecular w eight poly saccha rides w ere
eluted by NaCl aqueous in dif ferent concentrat ion , and 3 ratings (APK1 , APK2 and A PK 3 ,
842 100 , 425 800 and 22 400 in mo lecular weight)were obtained.By the precipitation separation
w ith ethanol in dif ferent concentration , lower molecular w eight po ly saccharides w ere divided into
another 3 ra ting s(APK4 , APK 5 and APK6 , 12 500 , 6 500 and 3 900 in molecular w eight).The
results indicated that the ratio of 6 ra ting s w as APK1 (842 100)∶APK 2 (425 800)∶APK 3
(22 400)∶APK 4(12 500)∶APK 5(6 500)∶APK 6(3 900)= 1∶1.4∶2.2∶9.2∶70.6∶23.3
(w /w), illust rating that APK5(6 500)in total poly saccha ride is dominant.T he results f rom
antio xygenic act ivity o f dif fe rent molecular w eight poly saccharide indicated tha t a low er molecular
w eight po lysaccharide(APK 5 , 6 500 in mo lecular w eight)po ssesses st rong capaci ty in scavenging
f ree radical of DPPH , IC50 is 0.213 mg /mL.
DOI :10.15983/j.cnki.jsnu.2010.06.018
46　 陕西师范大学学报(自然科学版) 第 38卷
Key words:A.potanini i Korsh;po lysaccharide;antio xygenic act ivity ;2 , 2-dipheny l-1-
picry lhidrazyl(DPPH)
　　生物体中的自由基是生物体自氧化过程中最主
要的有害中间体.链终止型抗氧化剂通过提供活泼
氢可使自由基失活 ,从而起到阻断自氧化链反应 、保
护机体的作用.因此 ,高效链终止型抗氧剂的研究和
开发一直在防老化研究领域占据着重要地位.虽然
人工合成的抗氧化剂不断出现 ,但作为药物使用存
在一定的毒性.天然产物抗氧化剂由于无毒无副作
用近年来已成为研究的热点 ,其中植物多糖的抗氧
化性一直受到人们的青睐.如香菇多糖 、酵母多糖 、
蘑菇多糖 、灵芝多糖 、芦荟多糖 、冬虫夏草多糖 、枸杞
多糖 、海藻多糖等能激活免疫细胞 ,诱发产生许多能
提高机体免疫能力的重要细胞因子 ,从而起到抗肿
瘤 、抗炎症 、抗感染及抗衰老等作用[ 1] .因此 ,活性多
糖提取及其功效研究已经成为生物医药研究的重要
内容之一.
太白泡沙参 A.denophora potanini i Korsh.,
为南沙参的一个变种 ,亦为常用中药 , 具有养阴清
肺 ,化痰 ,益气之功效[ 2] .最新研究表明 ,南沙参具有
多种生理活性和药理活性 ,如抗肿瘤 、免疫促进 、抗
凝血 、抗辐射 、抗炎 、抗病毒 、抗衰老和降血糖等 ,其
根中水溶性多糖是其活性成分之一[ 2-5] .我国陕西太
白山区 ,海拔 1 700 m ,气候湿润 ,非常适合各种植
物生长.太白山区的泡沙参 ,个大体肥 ,资源十分丰
富 ,当地人长年食用 ,具有明显的保健作用.但对太
白泡沙参的化学成分研究到目前为止报道很少.作
者在对太白泡沙参总多糖提取工艺研究的基础
上[ 6] ,又对太白泡沙参总多糖的含量进行分析 ,发现
其总多糖的含量在 40%以上[ 7] .为了研究太白沙参
中多糖的生物活性 ,本文对其多糖分子质量的分布
进行分析 ,并对不同分子质量多糖的抗氧化活性进
行了初步研究.
1　试剂 、仪器和药材
太白泡沙参(购于陕西太白山区药农 ,经陕西师
范大学生命科学学院肖亚萍教授鉴定为南沙参中的
泡沙参 A.potaninii Korsh);DEAE-纤维素(上海恒
心化学试剂厂);茚三酮 、碘 、碘化钾 、硫酸铜 、氯仿 、正
丁醇 、浓硫酸等均为分析纯.其他试剂均为分析纯.
Water-Breeze 凝胶渗透色谱仪(美国Waters公
司);色谱柱Water Ui trahydrogel Linear(D7.8 mm
×300 mm ,两柱串联);检测器Waters 2410 视差折
光检测器;xh419-透析袋(截流范围 8 000-15 000 ,
北京鼎国生物技术有限公司);TU-1901 UV-Vis分
光光度计(北京谱析通用仪器有限责任公司).
2　结果与讨论
2.1　太白泡沙参总多糖纯度检验及进一步纯化
按文献[ 6]方法制备总多糖.向总多糖溶液中加
入 Sevag 试剂 ,混合后剧烈震荡 30 min ,静止分层 ,
无白色沉淀 ,说明总多糖中可能不含蛋白质.紫外-
可见光谱扫描在 260 ～ 280 nm 没有发现蛋白特征
吸收 ,结果见图 1.总多糖溶液分别与碘-碘化钾 、茚
三酮 、双缩脲试验呈阴性 ,说明总多糖不含氨基酸 、
多肽 、蛋白质 、淀粉.另取总多糖一定量复溶于水 ,用
80%乙醇再次沉淀 ,沉淀依次用 95%乙醇 、无水乙
醇 、丙酮 、乙醚洗涤 ,干燥得纯化的总多糖.
图 1　总多糖的吸收光谱
Fig.1　Absorption spectrum of total polysaccharide
2.2　总多糖分级
取纯化后的总多糖 10.00 g 进行透析 ,每隔 3 h
换一次去离子水 ,透析 2 d.将透析袋内高分子量多
糖和透析袋外水溶液中低分子量多糖分别浓缩 、沉
淀经洗涤 、干燥.得到高分子量多糖 0.44 g 和低分
子量多糖 9.21 g.
2.2.1　高分子量多糖 DEAE-纤维素柱层析分级　
DEAE-纤维素柱(1.8 cm ×60 cm)去离子水平衡
后 ,取高分子量多糖 300.0 mg 溶于小体积水中上
样 ,放置过夜.用 200 mL 去离子水洗脱 ,再依次用
以 0.01 、0.02 、0.05 、0.1 、0.2 、0.4 、0.6 、0.8 moL /
mLNaC l溶液各 300 mL ,梯度洗脱 ,流速 0.5 mL /
min ,同时以每管 3.0 mL 等体积收集 ,以水洗液和
不同浓度 NaCl溶液(300 mL)中多糖的含量确定高
分子质量多糖的分布 ,对不同分布的多糖进行再透
析 、浓缩 、醇沉 、洗涤 、真空干燥 ,得到 3 个高分子质
量多糖组分.其中水洗脱出 1个级分 , 2 个盐洗级
分.去离子水洗脱出的组分标记为 APK 1 ,盐溶液洗
　　第 6期 陈战国等:太白泡沙参中不同分子质量多糖的分级及其抗氧化活性研究 47　
脱出的组分分别为:0.01 moL /L NaCl洗脱组分标
记为 APK2 、0.05 moL /L NaCl 洗脱组分标记为
APK3 ,其在高分子量多糖中含量分别为 0.75%、
1.06%和 1.63%;
2.2.2　低分子量多糖的分级　取 1.000 0 g 低分
子量多糖溶于 10.0 mL 去离子水中 , 放入冰箱过
夜 ,弃去不溶物.依次加入乙醇 ,使乙醇体积百分浓
度分别为 20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%,
得到4个级分(20%无沉淀 ,30%和 50%级分量太少 ,
无法获取),分别标记为APK4 、APK5 、APK6 和APK7 .
2.3　多糖组分分子质量测定
分别称取 4.0 mg 多糖精制品 ,配制成 2.0 mg /
mL 溶液 ,以 Shodexp系列为标准品 ,通过凝胶渗透
色谱仪测定多糖各组分相对分子质量 ,进样量 80
μL ,流速 0.6 mL /min ,色谱柱Water Uit rahydro gel
Linear(D7.8 mm ×300 mm , 两柱串联), Waters
2410视差折光检测器检测 ,柱温(35±0.1)℃.依据
S hodexp-82系列的保留时间制作标准曲线.然后
根据多糖样品的保留时间 ,从标准曲线上求出该样
品的分子质量 ,此过程由 BreezeGPC 软件自动完
成.测得 6 个组分的相对分子质量如下 APK 1 ,
842 100;APK2 , 425 800;APK 3 , 22 400;APK 4 ,
12 500;APK 5 ,6 500;APK6 ,3 900 ,离散度(D)分析
证明均为单一组分 ,结果见表 1 ,色谱图见图 2.
表 1　多糖分子量测定结果
Tab.1　Determination of molecular weight
for different rating polysaccharides
样品 MW(×104) 离散度(D)
APK 1 84.21 1.15
APK 2 42.58 1.22
APK 3 2.24 1.17
APK 4 1.25 1.07
APK 5 0.65 1.10
APK 6 0.39 1.31
图 2　级分 APK1 —APK6 凝胶渗透色谱
Fig.2　The Spectra of GPC for the ratings from APK1 to APK6
2.4　不同分子质量多糖抗氧化活性研究
2 , 2-diphenyl-1-picry lhidrazy l(DPPH)是一种
稳定的自由基 ,其紫红色溶液具有很强的特征吸收.
当存在自由基清除剂时 ,与其单电子配对而使其吸
收逐渐消失 ,其褪色程度与其所接受的电子数成线
性关系 ,因此可用分光法进行定量测定自由基清除
剂清除自由基能力的大小.根据 DPPH 溶液有两个
特征吸收峰 330 nm和 515 nm ,而且在 515nm 处有
48　 陕西师范大学学报(自然科学版) 第 38卷
很强的吸收这一特点 ,本文以 VC 为对照物 ,选用在
515 nm处测定加入不同分子质量多糖及不同浓度同种
分子质量多糖对 DPPH 溶液吸光值的影响来评价不同
分子质量多糖的抗氧化活性的大小及其量效关系.
取质量浓度 1.0 mg /mL 多糖溶液 0.2 、0.4 、
0.6 、0.8和 1.0 mL ,分别加入 5 支不同的试管中 ,
再分别加入甲醇至体积为 1.0 mL , 最后加入 3.0
mL 0.004%DPPH 溶液中 ,迅速混匀 ,室温下避光
放置 30 min ,考察其吸光度变化.
样品对 DPPH ·的清除率为
消除率(%)=A0 -(A-B)
A0
×100%,
式中:A0 为未加 样的 DPPH · (3.0 mL
0.004%DPPH 溶液+1.0 mL 甲醇)的吸光度 , A 为
样品与 DPPH ·反应后的吸光度 ,B 为样品的空白
(样品(1.0-X)mL +甲醇 X mL)的吸光度 ,每一
样品平行测 3次 ,取其平均值.
各级分多糖清除有机自由基 DPPH 的抗氧化
活性结果见表 2.由表 2 可知 , A PK 1 和 APK 3 对
DPPH 无清除作用;APK2 、APK 4 、APK5 、APK 6 对
DPPH 都具有清除作用 ,且随加入量的增加 , 清除
率上升 ,即清除率与多糖的浓度之间存在一定的量
效关系.其中 APK 5 抑制作用较强 ,其量效线性方程
为Y =186.76X +10.282 ,相关系数为 0.992 5.APK5
对DPPH 的半抑制浓度为 IC50为 0.213 mg /mL.
表 2　太白泡沙参多糖对 DPPH·的清除率(%)(X±SD , n=3)
Tab.2　The scavenging ef fect of polysaccharides from A.Potaninii korsh on DPPH·
组分 体系中样品浓度 /(mg ·mL-1)
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
VC 92.67±0.13 100±0.19 99.89±0.15 100±0.14 100±0.11
APK1 3.55±0.31 2.81±0.29 4.29±0.21 3.11±0.19 5.47±0.16
APK2 1.78±0.18 5.77±0.11 7.40±0.11 9.32±0.10 11.54±0.08
APK3 3.99±0.13 3.70±0.12 4.14±0.14 2.51±0.08 3.55±0.09
APK4 5.47±0.14 11.54±0.14 14.20±0.12 21.89±0.07 23.96±0.09
APK5 17.40±0.12 30.92±0.15 40.09±0.11 47.04±0.08 56.03±0.07
APK6 5.77±0.15 11.83±0.14 13.31±0.13 6.07±0.09 23.82±0.08
3　结论
太白泡沙参个大体肥 ,资源十分丰富 ,当地人长
年食用 ,具有明显的保健作用.为了探究太白泡沙参
具有明显的保健作用的原因 ,本文对太白泡沙参含
量很高的多糖成分进行了分级 ,得到了 6 个相对分
子质 量不 同的 多 糖 APK 1 (842 100)、APK2
(425 800)、APK 3(22 400)、APK 4(12 500)、APK5
(6 500)APK 6(3 900)纯品.对不同分子质量多糖相
对含量进行了分析 , 发现上述 6 种多糖中 APK5
(6500)是多糖中的主要成分.抗氧化试验表明 ,组分
APK5(6500)具有很强的清除 DPPH 自由基的能
力 ,其 IC50为 0.213 mg /mL.这一结论为太白泡沙
参具有明显保健作用提供了理论依据.另外 ,植物多
糖的抗氧化能力普遍认为分子量越大 ,其抗氧化能
力越强.而太白泡沙参中相对分子量较小的多糖却
表现出很强的抗氧化能力 ,这一现象在一般植物多
糖中较为少见.
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〔责任编辑　王　勇〕