全 文 ：　 第 40卷　第 10期 　
2010年 10月　
中 国 海 洋 大 学 学 报
PERIODICAL OF OCEAN UNIVERS ITY OF CHINA
40(10):090～ 094
Oct., 2010
珊瑚藻硫酸多糖的提取分离及其结构表征＊
胡艳南 , 于广利＊＊ , 吴建东 , 赵　峡 , 王培培 , 嵇国利
(中国海洋大学医药学院 , 山东省糖科学与糖工程重点实验室 , 山东 青岛 266003)
摘　要:　珊瑚藻(Corallina o f f icinalis)经乙醇脱脂后 , 再依次经冷水 、热水和热碱水溶液提取 , 从中获得了 3 种多糖
(COW , COH 和 COA)。运用气相色谱法(GC)、高效凝胶渗透色谱法(H PGPC)、傅里叶变换红外光谱(FT IR)及核磁共振
碳谱(13C-NMR)等方法对其单糖组成 、重均分子量以及结构进行了表征。结果表明:COW 与 COH 均由半乳糖(Ga l)和 3 ,
6-内醚-半乳糖(AnG)组成 , COA 则主要由葡萄糖(Glu)组成;3 种多糖的相对分子量分别为 24.6 , 28.4和 15.8 kD;硫酸基
含量分别为 19.0%, 15.5%和 12.6%。经 FT IR和13C-NMR分析表明 , COW 和 COH 均属于含有κ-卡拉胶和硫琼胶的杂
聚糖 , COA 为 6-硫酸-α-1 , 4-葡聚糖。
关键词:　珊瑚藻;硫酸半乳聚糖;提取;结构研究
中图法分类号:　Q949.29;R282.77　　　　　文献标志码:　A　　　　　文章编号:　1672-5174(2010)10-090-05
　　近几年来 ,红藻中的硫酸化多糖因其具有抗氧化 、
抗病毒 、抗凝血和抗肿瘤等多种生物活性而受到国内
外的广泛关注[ 1-2] 。珊瑚藻(Coral l ina of f icinal is)属
于红藻门隐丝藻目珊瑚藻科 ,主要分布于在我国黄海
和东南沿海 。据《全国中草药汇编》记载 ,珊瑚藻全藻
供药用 ,具有驱蛔虫之功效。作为 1种珍贵稀有海藻 ,
台湾的生物学家研究发现其具有抗肿瘤活性 。但至今
为止 ,珊瑚藻多糖的结构尚未见深入的研究 。本文以
珊瑚藻为原料 ,首次采用不同提取方法从中得到了 3种
多糖 ,在对其基本理化性质研究基础上 ,进一步对其结
构特征进行比较和分析 ,以期为珊瑚藻多糖资源及其深
入的构效关系研究提供基础。
1　材料与方法
1.1 材料与仪器
珊瑚藻(Corall ina of f icinal is),购于昆山一泓藻
业有限 公司。各 种单糖标准 品 , α-甲基 萘-硼烷
(MMB),标准牛血清白蛋白购于美国 Sigma 公司;葡
聚糖系列分子量标准品(788 , 404 , 212 , 112 , 47.3 ,
22.8 ,5.9 kD)购于日本 Shodex 公司;乙缩醛购于北京
百灵威公司;氯仿 ,二氯甲烷购于美国 B&W 公司;高
氯酸;乙酸酐;乙酸乙酯等其它试剂均为国产分析纯。
高效凝胶色谱柱(PL aquagel-OH mixed , 30 cm ×
7.5 mm×8μm ,美国 Pe rkin Elmer公司);气相色谱分
析柱(Fused Silica Capillary Column DB-225 , 30 m ×
0.32 mm ×0.25 μm , J&W 公司);高效液相色谱仪
(LC-20AD ,日本岛津公司);气相色谱仪(HP5890 Ⅱ
型 ,美国惠普公司);红外光谱仪(Nico let Nexus 470
型 , Thermo Electron 公司);核磁共振波谱仪(JNM-
ECP600 ,日本理光);紫外可见分光光度计(UV-2102
PCS ,尤尼柯公司);冷冻干燥仪(EZ50 ,美国FTS公司)。
1.2 实验方法
1.2.1 多糖的提取　　参照文献[ 3] ,珊瑚藻的提取工
艺流程图见图 1 ,收集沉淀 ,得冷水提取 、热水提取及碱
提多糖 ,分别命名为 COW 、COH 、COA 。
图 1　珊瑚藻多糖的提取工艺流程图
Fig.1　Ex traction pro cedure of Corallina of f icirudis
＊
＊＊
基金项目:国际合作(2007DFA30980);国家自然科学基金项目(30870506 , 31070724);国家海洋局公益性行业专项(201005024)资助
收稿日期:2009-09-03;修订日期:2010-09-01
作者简介:胡艳南(1984-),女 ,硕士生。
通讯作者:E-mail:glyu@ouc.edu.cn
10期 胡艳南 ,等:珊瑚藻硫酸多糖的提取分离及其结构表征
1.2.2 分子量测定[ 4] 　　采用 HPGPC 法 , 使用 PL
aquagel-OH mixed色谱柱测定多糖分子量;流动相为
0.2 mol/L Na2SO4水溶液 ,柱温 35 ℃,流速 0.5 mL/
min ,示差检测器 。将各葡聚糖系列标准品及多糖样品
用流动相配成 5 mg/mL的溶液 ,以标准葡聚糖分子量
的对数(lo g Mw)对色谱保留时间(tR)作图 ,得标准曲
线(log Mw =14.863 6-0.683 7 tR ;R2 =0.997 7),计
算样品相对分子量。
1.2.3糖含量及蛋白含量分析[ 3 , 5-6] 　　用硫酸苯酚法
以半乳糖为标准品测定 COW 、COH 总糖含量;用硫酸
-苯酚法以葡萄糖为标准品测定 COA 总糖含量;用间
苯二酚比色法以果糖为标准品测定 3 , 6-内醚半乳糖含
量;用硫酸钡比浊法测定硫酸根含量;以 Folin-酚法测
定蛋白含量 。
1.2.4单糖组成分析[ 7-10]
1.2.4.1 还原性酸水解　　取 2 mg 样品 ,依次加入
100 μL 去离子水 , 50 μL 80 mg/mL 的 MMB 和 100
μL 6 mol/L TFA 到 2 mL 特氟隆(Tef lon)反应管中 ,
80 ℃反应 30 min ,冷却 ,加入 50 μL MMB 溶液 ,旋蒸
蒸干 。再次加入 100 μL 去离子水 , 100 μL 4 mol/L
TFA ,120 ℃反应 1 h ,冷却 ,加入 100 μL MMB 溶液 ,
旋蒸蒸干 ,加入 500 μL 乙腈 , N 2吹干后 , 40 ℃减压干
燥 24 h。
1.2.4.2 单糖乙酰化衍生及其气相色谱分析　　分别
精确称取此干燥的水解产物 2 mg 加入 500 μL 乙酸乙
酯 ,1.5 mL 的乙酸酐 , 50 μL 的高氯酸 ,超声反应 10
min ,放置 15 min 后 ,加入 5 mL 去离子水 ,用 2 mL 二
氯甲烷(DCM)萃取 ,用去离子水 5 mL×3洗 DCM 层。
收集 DCM 层直接进行气相色谱分析。柱温 210 ℃;进
样口温度 250 ℃;氢火焰离子化检测器(FID);检测器
温度:250 ℃;载气:N 2 。根据出峰时间及峰面积比确
定和计算样品的单糖组成及其摩尔比。
1.2.5 红外光谱(IR)与核磁共振碳谱(13 C-NMR)分
析[ 3] 　　样品用 P2O 5干燥 48 h ,取 1 ～ 2 mg 经 KBr 压
片 ,测定红外光谱 ,扫描范围为 400 ～ 4 000 cm-1 。将
20 mg 多糖样品用 0.5 mL 重水溶解后加入核磁管 ,
25 ℃测定 。
2　结果与讨论
2.1 多糖的提取
海藻洗去表面泥沙 , 40 ℃烘干后 ,粉碎过 40目筛
备用。海藻粉 100 g 经 85%乙醇回流提取 2 次后 ,干
燥 ,得藻粉 91.06 g 。此方法不仅可脱脂 ,而且能去除
小分子以及盐等杂质 ,有利于后续多糖的纯化 。提取
过程中发现 ,冷水提取物和热水提取物粘度很大 ,产率
分别为 14.0%和 50.3%, 碱提取得率最低 , 只有
5.2%。该藻中总粗多糖得率为 69.5%,其中热水提取
粗多糖约占 72.4%。
2.2 多糖的基本理化性质分析
为了探讨不同提取方法所得多糖的理化性质 ,本
文分别测定了它们的总糖含量 、硫酸基含量 、3 , 6-内醚
半乳糖含量和粗蛋白含量 ,并用高效液相法测定了它
们的相对分子量 ,结果见表 1。从表中数据可知 , 3种
多糖的糖含量均比较高 ,其中热水提取多糖 COH 最高
(80.9%);冷水提取多糖 COW 的硫酸根含量最高
(19.0%),粗蛋白含量最低(1.9%);热碱提取多糖
COA 的粗蛋白含量最高(3.9%), 硫酸根含量较低
(12.6%)。COW ,COH 和 COA 的相对分子量分别为
24.6 ,28.4和 15.8 kD。
本文选用还原性酸水解并结合气相色谱法对所得
3种多糖进行了单糖组成分析 。通过与单糖标准品比
较发现 ,COW 和 COH 主要由 Gal和 AnG 组成 ,而碱
提多糖 COA主要由葡萄糖组成。
表 1　3种多糖的基本理化性质比较
Table 1　Com parison of basic phy sico chemical cha racters of
three kinds o f po ly saccharides
样品 Sam ple COW COH COA
性状 Cha racter 淡黄色粉末 淡棕色粉末 白色粉末
得率 Yield/ % 14.0% 50.3% 5.2%
总糖 Total sugar/ % 67.2 ＊ 80.9＊ 75.3 #
3 , 6-内醚半乳糖
3 , 6-Anhydrogalacto se/ % 22.3 31.7 -
硫酸基 Sulfate/ % 19.0 15.5 12.6
粗蛋白 P ro tein/ % 1.9 2.3 3.9
单糖组成及摩尔比
Composition and
molar r atio
AnG∶Gal
1∶1.8
AnG∶Gal
1∶1.4 G lu
分子量 M w/ kD 24.6 28.4 15.8
＊,以半乳糖(Gal)计;#,以葡萄糖(Glu)计
2.3 红外光谱分析
通过红外分析可知 ,COW和 COH 在 930 、1250以
及 846 cm-1有特征吸收峰 ,它们分别是 3 , 6-内醚半乳
糖 C-O-C 伸缩振动 、硫酸酯基的 S=O 伸缩振动以及
C-O-S 伸缩振动吸收峰 ,这些特征表明这 2种多糖均
为硫酸半乳聚糖类物质(见图 2 中 a 与 b),而 COA 在
924与 855 cm-1有特征吸收峰 ,它们分别是吡喃糖环
骨架 C-O-C伸缩振动及α-D-Glc吡喃糖 C-H 变角振动
吸收峰 ,表明 COA具有α-葡聚糖(见图 2中 c)特征。
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图 2　多糖 COW(a)、COH(b)和 COA(c)的红外光谱图
F ig.2　The IR spect ra of COW (a), COH (b)and COA (c)po ly saccharides
图 3　多糖 COH(a)和 COA(b)的13C-NM R图
Fig.3　The 13C-NM R spectra o f COH (a)and COA(b)polysaccha rides
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10期 胡艳南 ,等:珊瑚藻硫酸多糖的提取分离及其结构表征
2.4 核磁共振碳谱(13C-NMR)分析
核磁共振碳谱在红藻多糖的结构解析中有着重要
的参考价值 。由于冷水提多糖 COW 与热水提多糖
COH 的13 C-NMR相似 , 所以在此仅对 COH 进行解
析。通过13 C-NMR(图 3)分析发现 , COH 中既有硫琼
胶(103.4 , 70.7 , 81.3 , 71.5 , 76.8 , 61.1;96.4 , 70.4 ,
80.0 ,77.4 , 75.6 , 69.8),也有κ-卡拉胶(102.2 , 69.1 ,
79.1 ,73.6 ,74.5 , 61.1;92.3 ,70.0 , 78.9 , 77.4 , 76.8 ,
69.3)的特征化学位移值 ,其中 67.5为琼胶糖 C6-OH
被硫酸基取代后的化学位移值 。根据13 C-NM R 中
103.4(6-硫酸-L-半乳糖)和 102.2 ppm(4-硫酸-D-半乳
糖)中 C1信号峰高的比例 ,表明两者比例约为 1∶1 ,
推断 COH 是 1种含有κ-卡拉胶与硫琼胶的杂合硫酸
半乳聚糖。COA 主要为 α-(1 ※4)Glc 的化学位移
(99.6 ,71.7 , 73.2 , 76.7 , 71.2 ,60.5),其中 68.9 ppm
为 C6-OH 被硫酸基取代后的化学位移 ,除此之外 ,还
含有少量 β-Glc(1※2)的化学位移(102.1 ,83.5 , 77.0 ,
69.0 ,75.9 ,61.0),表明 COA 主要为 C6位含有硫酸酯
基的α-1 ,4-葡聚糖 ,这与红外光谱数据相符合 。
3　结语
本文采用冷水 、热水和热碱提从珊瑚藻中提取分
离获得了 3个多糖组分 ,经各种化学法 、液相与气相色
谱法 、红外光谱和核磁共振波谱法分析 ,确定了它们的
结构特征 ,表明其属于硫酸多糖物质 ,其中 2 个水提取
组分均属于含有κ-卡拉胶与硫琼胶的杂合型的硫酸半
乳聚糖 ,而碱提取组分结构比较单一 ,主要为 6-硫酸α-
1 ,4-葡聚糖。这些结果为进一步开发该藻类多糖资
源 、探讨其结构与活性关系提供了科学依据。
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中　国　海　洋　大　学　学　报 2 0 1 0 年
Extraction , Isolation and Structural Characterization of Sulfated
Polysaccharides from Corallina officinalis
HU Yan-Nan , YU Guang-Li , WU Jian-Dong , ZHAO Xia , WANG Pei-Pei , JI Guo-Li
(Shandong P rovincial Key Labo rato ry o f Glyco science and G lycoengineering , School of Medicine and Pha rmacy , Ocean Uni-
ve rsity of China , Qingdao 266003 , China)
Abstract:　T he red alga Coral lina of f icinal is was fi rst ly delipid wi th ethano l , then ex t racted wi th co ld
w ater , ho t w ater and ho t alkaline w ater so lution sequential ly , three kinds of poly saccharides that named
as COW , COH and COA were acquired.Their monosaccharide composit ion , relative mo lecula r mass and
st ructural characters w ere studied by gas chromatog raphy (GC), high perfo rmance gel permeation chro-
matog raphy (HPGPC), fo urier t ransform inf rared spect roscopy(FTIR)and 13C-NMR spect roscopy , sep-
arately .The experimental results showed that po ly saccharides COW and COH were composed o f g alac-
to se(Gal)and 3 , 6 anhydro-galacto se(AnG), but COA was only composed o f gluco se(Glu).Their rela-
tive molecular mass w as 24.6 , 28.4 and 15.8 kD , and the sulfate content w as 19.0%, 15.5% and
12.6%, respectively .The FTIR and 13 C-NMR data conf irmed COW and COH were hybrid polysaccha-
rides o fκ-carrag eenan and sulfated agar , COA was 6-sulfated-α-1 ,4-g ly can.
Key words:　Coral l ina o f f icinalis;sulfated galactan;sulfated g lucan;structure
责任编辑　徐　环
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