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LSA-5B型大孔树脂纯化沙枣多糖的工艺研究



全 文 :收稿日期:2009-05-08; 修订日期:2010-05-25
基金项目:教育部 “春晖计划 ” 项目(No.Z2006-1-83003);
新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室
开放基金课题(No.BR0904)
作者简介:吕新建(1983-),男(汉族),新疆新源人 ,现为石河子大学生命
科学学院在读硕士研究生 ,主要从事天然产物化学研究工作.
*通讯作者简介:李炳奇(1951-), 男(汉族),山东宁津人 , 现任石河子大
学化学化工学院教授 ,学士学位 ,主要从事天然产物化学研究工作.
LSA-5B型大孔树脂纯化沙枣多糖的工艺研究
吕新建 1 ,廉宜君2 ,刘 红 2 ,汪河滨3 ,李炳奇 2*
(1.石河子大学研 -07级; 2.石河子大学化学化工学院 ,新疆 石河子 832003; 
3.新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室 ,新疆 阿拉尔 843300)
关键词:沙枣多糖; 大孔树脂; 吸附; 解吸
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2010.11.028
中图分类号:R284.2  文献标识码:C  文章编号:1008-0805(2010)11-2785-02
  沙枣 ElaeagnusangustifoliaL.又名香柳 、银柳 、七里香等 ,属
胡秃子科落叶小乔木或灌木 , 在我国主要分布在大约北纬 34度
以北的西北各省(区)[ 1] 。据 《新疆中草药手册》记载 , 沙枣能
“强壮 ,镇静 , 固精 ,健胃 , 止泻 , 调经 , 利尿” , 临床上多用于脾胃
虚弱 、消化不良 、肠炎腹泻 、肺热咳嗽等疾病的治疗 , 是我国新疆
和伊朗 、土耳其民间治疗呕吐和胃胀的传统药方 [ 2~ 4] 。沙枣多糖
(EAP)作为植物多糖的一种 , 是沙枣的主要活性成分之一 ,研究
表明沙枣多糖具有抑制呼吸道合胞病毒 [ 5] 、降脂减肥 、抗氧化和
免疫调节等作用 [ 6] 。本论文以 LSA-5B型大孔吸附树脂为分离
纯化沙枣多糖的材料 ,研究其对沙枣多糖的吸附及解吸性能 ,确
定其最佳吸附及解吸条件。
1 材料与仪器
1.1 材料 LSA-5B大孔树脂 (西安蓝晓科技有限公司)、沙枣
(购自石河子农贸市场)、葡萄糖(D-Glc)标准品(中国药品生物
制品鉴定所)、层析柱(中国科学院昆明植化所)。
1.2 试剂 碳酸氢钠 、正丁醇 、 95%乙醇 、苯酚(天津化学试剂
厂)、三氯甲烷 、浓硫酸 、盐酸(乌鲁木齐化学试剂厂)、氢氧化钠
(西安化学实剂厂)以上均为分析纯。
1.3 仪器 LD隆达 HF-2.5B超声循环提取机(北京弘祥生物
技术开发有限公司)、KQ-250B型超声波清洗器(上海之信仪器
有限公司)、Spectrumlab54紫外可见分光光度计(上海棱光技术
有限公司)、BǜchiRotavapor旋转蒸发仪(瑞士 BǜchiLabotechnik
AG)、RE52-05型旋转薄膜蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)、TDL
-5型台式离心机(上海安亭科技仪器厂)、BS210电子分析天平
(德国 Sartorius公司)、电子天平(上海精密仪器科学有限公司)、
HJ-4型多头磁力搅拌器(金坛市恒丰仪器厂)、精密 pH计(上
海雷磁仪器)。
2 方法
2.1  大孔吸附树脂的预处理 [ 7] 将树脂装入吸附柱中 , 并保持
95%乙醇液面高出树脂面约 10 mm,浸泡 12h。用 95%乙醇洗涤
树脂层 , 直至流出液加二倍蒸馏水不呈白色浑浊 , 用蒸馏水继续
洗至无醇味即可。
2.2 沙枣多糖供试液的制备 称取适量的沙枣晒干并去核 ,称取
500g沙枣粉末 ,以 1∶8的质量体积比加入 4 L蒸馏水浸泡 24
h。抽滤 ,合并滤液 , 浓缩。用 95%乙醇使水和沙枣多糖液的含
醇量为 80%醇沉在冰箱里过夜。醇沉后 , 再用 Sevage法 [ 8]除蛋
白质 4次。
2.3  葡萄糖标准曲线的绘制 从配制好的 0.1mg/ml葡萄糖液
中分别取 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90 ml
共 9次 , 加蒸馏水到 1 ml, 再加 1ml5%的苯酚溶液和 5 ml浓硫
酸 , 放 25 min, 后在 490 nm下测定吸光度 A。以不加样为空白 ,
以浓度 C对吸光度 A回归 , 回归方程为:A=0.009 1C-0.022 7,
R=0.999 7。
2.4  沙枣多糖的含量测定方法 用硫酸 -苯酚法测定沙枣多糖
溶液中多糖的含量 ,在 490nm测其吸光度值 ,并带入回归方程计
算多糖含量。
2.5  LSA-5B型大孔吸附树脂对沙枣多糖的吸附试验
2.5.1 上样液 pH值的选择 选取 pH值为 8, 9, 10, 11, 12的沙
枣多糖溶液作单因素实验 ,实验结果如图 1所示。
图 1 上样液 pH值对沙枣多糖吸附效果的影响
如图 1所示 , 随着上样液 pH的增加吸附率增大 , 但当 pH值
大于 11吸附量有所下降 ,故选取 pH值为 9, 10, 11为 3水平正交
实验数据。
2.5.2 上样液浓度选择 选取浓度为 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 mg/ml
的多糖溶液作单因素实验 ,实验结果如图 2所示。
图 2 上样液浓度对沙枣多糖吸附效果的影响
如图 2所示 , 随着上样液浓度的增加吸附量也增大 , 但浓度
大于 0.5 mg/ml时吸附量开始下降 , 因此 , 选取浓度为 0.4, 0.5,
0.6 mg/ml的上样液为 3水平正交实验数据。
2.5.3 正交动态吸附实验 根据单因素实验得到的结果为依据 ,
设计 3因素 3水平正交实验如下。
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LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2010VOL.21NO.11 时珍国医国药 2010年第 21卷第 11期
表 1 3因素 3水平正交实验
水平 上样液浓度 C/mg· ml-1 pH值 上样量(BV)
1 0.4 9 2
2 0.5 10 3
3 0.6 11 4
表 2 动态吸附正交实验
正交组 A B C 吸附率(%)
1 1 1 1 45.46
2 1 2 2 52.19
3 1 3 3 59.98
4 2 1 2 45.69
5 2 2 3 54.27
6 2 3 1 63.76
7 3 1 3 42.28
8 3 2 1 55.56
9 3 3 2 60.14k1 55.04 52.09 54.65k2 60.32 56.46 55.61k3 57.7 64.15 61.12R 5.28 12.36 6.47
从表 2可知 , 贡献值从高到低依次为 pH值 >上样液量 >上
样液浓度 , 且当正交表上为 A2B3C3时条件最优 , 故可知 pH为
11,浓度为 0.5 mg/ml,上样量为 4BV是 LSA-5B型大孔吸附树
脂对沙枣多糖吸附的最佳条件。
2.5.4 验证实验 按 pH为 11, 浓度为 0.5 mg/ml, 上样量为 4
BV为上柱条件 ,重复结果见表 3。
表 3 验证实验结果
重复次数 吸光度 吸附率(%)
1 0.220 74.03
2 0.221 74.03
3 0.221 74.03
2.6  LSA-5B型大孔吸附树脂对沙枣多糖的解吸试验
2.6.1 洗脱剂的浓度对解吸率的影响 分别用 3 BV浓度为
40%, 45%, 50%, 55%, 60%的乙醇 ,以 2 BV/h的解吸速率进行
洗脱 , 收集洗脱液 ,计算沙枣多糖的解吸率。结果见图 3所示。
图 3 乙醇浓度对沙枣多糖解吸效果的影响
由图 3可得 , 随乙醇浓度的增大 , 沙枣多糖解吸率逐渐增
大。当乙醇浓度达到 55%时 , 解析率已趋于稳定。
2.6.2 洗脱速率对解吸率的影响 分别用洗脱速率为:1 BV/h, 2
BV/h, 3BV/h, 4 BV/h进行洗脱 , 计算沙枣多糖的解吸率。结果
见表 4。
图 4 洗脱速率对沙枣多糖解吸效果的影响
  由图 4可得 , 当洗脱速率为 2BV/h时 ,沙枣多糖的解吸效果
最好。
2.6.3 洗脱剂用量对解吸率的影响 用 55%乙醇进行洗脱 , 收
集洗脱液 1.5 BV后 , 每 10 ml为一次样 , 并记录洗脱液体积 , 并
计算解吸率。结果见表 4。
表 4 乙醇用量对沙枣多糖解吸效果的影响
醇洗体积
V/ml
吸光度
A
多糖浓度
C/mg· ml-1
多糖量
m/mg
解吸率
(%)
42 0.502 0.57 1.37 87.26
51.8 0.422 0.48 0.94 91.21
61.8 0.353 0.41 0.67 91.93
由表 4可得 , 随着乙醇用量的增加 ,沙枣多糖解吸率也随着
增大 , 当洗脱剂用量达到 2 BV时解吸率已趋于稳定。
2.6.4 双因素实验 为确定沙枣多糖解吸效果的最佳条件 , 以
乙醇浓度和洗脱速率为主要试验条件 ,做洗脱剂浓度与洗脱速率
的双因素实验。结果见表 5。
表 5 洗脱剂浓度和洗脱速率双因素实验
洗脱速率 50%乙醇吸光度 A
50%乙醇解
吸率(%)
55%乙醇吸
光度 A
55%乙醇
解吸率(%)
1BV/h 0.287 68.67 0.317 75.32
2 BV/h 0.398 93.28 0.426 95.49
3BV/h 0.266 64.01 0.288 68.89
由表 5可得 , 沙枣多糖解吸效果的最佳条件:洗脱剂浓度为
55%乙醇 , 洗脱速率 2BV/h,洗脱剂用量 2 BV。
4 小结
通过正交实验和极差分析 , 影响 LSA-5B大吸附孔树脂对
沙枣多糖吸附效果的因素大小为:pH值 >上样量 >上样液浓度。
LSA-5B型大孔树脂吸附沙枣多糖的最佳条件为:上样液浓
度 0.5 mg/ml, pH值 11, 上样量 4BV且吸附率达到 74.03%。
LSA-5B型大孔树脂解吸沙枣多糖的最佳条件为:洗脱剂浓
度 55%乙醇 , 洗脱剂速率 2 BV/h, 洗脱剂用量 2 BV且解吸率达
到 95.49%。
参考文献:
[ 1 ]  江苏新医学院.中药大辞典(上册)[ M] .上海:上海科技出版社 ,
1997:1162.
[ 2 ]  新疆生物土壤沙漠研究所.新疆药用植物志 , 第二册 [ M] .乌鲁木
齐:新疆人民出版社 , 1981:76.
[ 3 ]  黄俊华 ,买买提江 ,杨昌友 ,等.沙枣研究现状与展望 [ J] .中国野
生植物资源 , 2005, 24(3):26.
[ 4 ]  辛艳伟.沙枣的开发和利用 [ J] .安徽农业科学 , 2007, 35(2):
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[ 5 ]  田丽丽.沙枣多糖抗呼吸道合胞病毒作用及其机制研究 [ D] .长
春:吉林大学 , 2005.
[ 6 ]  白云龙.沙枣多糖对大鼠降脂减肥及抗氧化作用的研究 [ D] .长
春:吉林大学 , 2007.
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药大学学报 , 2005, 21(2):134.
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时珍国医国药 2010年第 21卷第 11期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2010VOL.21NO.11