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碱溶性银耳多糖硫酸酯化的研究



全 文 :食品研究与开发 2010年 12月第 31卷第 12期
糖类的化学修饰是指糖及其复合物通过化学方
法对其结构进行衍生化或转化,使它们的活性或毒性
部位以及功能团经过优化后降低毒性,提高生物活性
和生物利用度,使应用更为安全有效;或是修饰后改
变其理化性能,拓宽其应用领域,改善其应用效果;或
是以降低成本,合理利用资源为目的。目前对多糖进
行分子修饰已成为多糖构效关系研究的重要手段,也
是发现和研制多糖类药物的重要途径[1]。
本研究在前期工作中从水提取后得到的银耳残
渣中分离得到了一种碱溶性银耳多糖 [2],易溶于碱溶
液,不易溶于水。为了提高碱溶性银耳多糖的水溶性,
扩大其应用范围,本研究通过化学分子修饰,制备了
一种碱溶性银耳多糖的衍生物,称为硫酸酯化碱溶性
银耳多糖(sulfated alkai-soluble Tremella polysaccharide,
SASTP),并探讨了不同反应条件对其酯化度和水溶性
的影响。
1 材料与方法
1.1 主要材料与试剂
碱溶性银耳多糖(长春大学农产品加工省重点实
验室自制,原料为多次热水提取后的银耳残渣,提取
条件:NaOH 浓度 0.7 mol/L,料液比 1∶90(g/mL),提取
时间 3 h,提取温度 80 ℃)。硫酸、氯磺酸、吡啶、三氯乙
酸、硫酸钾、氯化钡均为分析纯。
1.2 主要仪器与设备
紫外-可见分光光度计 UV-2450:日本岛津公司;
红外光谱仪 Tensor 27:德国 Burker公司。
1.3 试验条件及方法
1.3.1 硫酸酯化碱溶性银耳多糖的合成
硫酸酯化试剂的制备 [3]:硫酸酯化试剂是由氯磺
酸与吡啶以一定比例混合而成。一般而言,硫酸酯化
试剂中氯磺酸比例越高,其酯化效果也越好。本试验
以氯磺酸∶吡啶(体积比)=1∶5制备硫酸酯化试剂。其制
备方法为:在盐水-冰水浴中将 10 mL吡啶与 2 mL氯
磺酸混合,并于室温下搅拌 30 min,生成黄色的氯磺
碱溶性银耳多糖硫酸酯化的研究
吴琼 1,代永刚 2,陈丽娜 1
(1.长春大学农产品深加工省重点实验室,吉林长春 130022;2.吉林省农科院加工研究中心,吉林长春 130033)
摘 要:采用化学修饰法,对碱溶性银耳多糖进行硫酸酯化。并研究了不同反应条件对其酯化度和水溶解度的影响。
随着反应温度的升高,其取代度和水溶性也逐渐增大,当反应温度达为 90 ℃时,取代度达到最大为 1.19,水溶解度为
38.33 mg/mL。通过紫外光谱和红外光谱检测,说明在碱溶性银耳多糖的糖残基单元上成功地引入了硫酸基团。
关键词:银耳;多糖;硫酸化
Sulfated of Alkai-soluble Tremella Polysaccharide from Tremella fuciformis
WU Qiong1, DAI Yong-gang2, CHEN Li-na1
(1. Key Laboratory of Agricultural Products Processing,Changchun University,Changchun 130022,Jilin, China;
2. Research Center for Agriculature Products Processing,Jilin Academy of Agricultural Sciences,ChangChun 130033,
Jilin, China)
Abstract: Sulfated alkai-soluble Tremella polysaccharide was synthesized by chemical modification to improve
the water-soluble character of ASTP. The different reaction conditions were also studied. With the increase of
the reaction temperature, the degree of substitution and water solubility were also increased. When the reaction
temperature up to 90 ℃ , the maximum degree of substitution was 1.19, the water solubility was 38.33 mg/mL.
Infrared and UV spectrum proved that the modification were successful.
Key words: Tremella fuciformis;polysaccharide;sulfate
作者简介:吴琼(1978—),女(汉),讲师,博士,研究方向:食品化学。
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食品研究与开发2010年 12月第 31卷第 12期
酸-吡啶盐。然后将 0.2 g碱溶性银耳多糖粉末悬浮于
甲酰胺溶液中,加入到硫酸酯化试剂中,在 60 ℃下恒
温搅拌 2 h,冷却至室温,蒸馏水透析 24 h。保留液真空
浓缩,加乙醇沉淀,离心,沉淀再用无水乙醇洗涤 2次~
3次,真空干燥得 SASTP-I。按上述方法,分别在 80℃、
90℃条件下反应,得到 SASTP-II和 SASTP-III。
1.3.2 硫酸酯化取代度的测定
参照文献[4]的方法进行测定。
1.3.3 硫酸酯化银耳多糖的结构表征
将 SASTP溶液在 200 nm~400 nm 下进行紫外光
谱扫描。
充分干燥的 SASTP经 KBr压片,在 4 000 cm-1~
500 cm-1范围内进行红外光谱扫描,并与碱溶性银耳
多糖的红外光谱图进行比较。
2 结果与讨论
2.1 硫酸酯化碱溶性银耳多糖的合成
多糖硫酸化常用的方法有三氧化硫-吡啶法,浓
硫酸法,氯磺酸-吡啶法,三氧化硫-二甲基甲酰胺
法 [1]。本试验采用氯磺酸-吡啶法,因为此方法试剂简
单易得,反应条件容易达到,产物回收方便,是比较理
想的一种方法[5]。控制不同的反应温度,不同的反应时
间以及不同比例的硫酸酯化试剂,可以得到不同取代
度的硫酸酯化多糖。
本研究以氯磺酸∶吡啶(体积比)=1∶5制备硫酸酯
化试剂,将碱溶性银耳多糖与酯化试剂在不同温度下
发生反应,反应时间 2 h,得到 3 种不同取代度的
SASTP,结果见表 1。
随着温度的升高,SASTP的硫酸酯取代度也逐渐
增强,当温度为 90 ℃时,取代度达到最高,为 1.19,水
溶解度为 38.33 mg/mL。一般来讲,温度越高,产物取代
度越高,主要是由于在高温条件下,分子运动加速,增
加了多糖分子与氯磺酸-吡啶盐分子的碰撞机会,从
而使取代度增加。但是,高温会造成多糖结构的破坏,
所以温度不易超过 100℃。氯磺酸和吡啶的混合比例
也不宜过高,过高会导致所生成的氯磺酸-吡啶盐板
结,搅拌困难,不利于后续反应的进行。本试验得到的
3种 SASTP均为灰白色粉末,易溶于水。
2.2 硫酸酯化碱溶性银耳多糖的结构鉴定
2.2.1 紫外光谱分析
SASTP与 ASTP的红外光谱见图 1。
由紫外光谱扫描可知,SASTP在 260 nm处有硫酸
根的特征吸收峰[6],ASTP在 200 nm~400 nm范围内无
吸收峰。
2.2.2 红外光谱分析
SASTP与 ASTP的红外光谱见图 2。
将 SASTP和 ASTP的红外光谱进行比较,结果表
明:SASTP 除了具有 ASTP 所具有的吸收峰外,在
1 139 cm-1(vs=0)和 833 cm-1(vC-O-S)处还有硫酸酯键的
特征吸收[7],进一步证明了 SASTP为硫酸酯。在 857 cm-1
处具有对称的 C-O-S振动,这主要是由多糖的结构和
硫酸酯化取代的位置决定的。通常,对于甘露糖残基,
833 cm-1处的吸收峰表明硫酸酯基团的平伏键取代,
857 cm-1处的吸收峰表明硫酸酯基团的直立键取代[8]。
由图可见,甘露糖残基上具有少数的 C4-OH硫酸酯基
团的直立取代,而主要是 C6-OH和 C2-OH的平伏键
取代。而 SASTP中的糖残基在 C1上没有羟基存在,所
表 1 硫酸酯化碱溶性银耳多糖的取代度及溶解度
Table 1 Degree of substitution and water-solubility of SASTP
编号
SASTPI
SASTPII
SASTPIII
温度/℃
60
80
90
DS
0.42±0.026
0.63±0.025
1.19±0.086
水溶解度/(mg/mL)
26.67±4.04
28.67±2.51
38.33±2.56
注:结果用平均数±标准差(n=3)表示。
图 1 SASTP和 ASTP的紫外光谱图
Fig.1 UV spectrum of SASTP and ASTP
波长/nm



图 2 SASTP和 ASTP的红外光谱图
Fig.2 IR Spectrum of SASTP and ASTP
波长/cm-1



/%
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食品研究与开发 2010年 12月第 31卷第 12期
以 C6-OH 具有硫酸酯基团的最高取代度。因此,
SASTP中羟基反应活性的位置是 C6-OH>C2-OH>C4-
OH。C4-OH在硫酸酯化过程中取代度较低,主要是由
于空间位阻的原因[9]。
紫外光谱和红外光谱分析证明,SASTP 为硫酸
酯,证明在 ASTP分子中成功地接入了硫酸基团。
3 结论
通过对碱溶性银耳多糖进行硫酸酯化,其水溶性
显著提高。改变反应温度,得到 3种不同取代度的硫酸
酯化碱溶性银耳多糖,并且随着温度的升高,取代度也
逐渐增大,当温度达到 90 ℃时,取代度达到最大为
1.19,水溶解度为 38.33 mg/mL。通过紫外光谱和红外
光谱检测,说明在碱溶性银耳多糖的糖残基单元上引
入了硫酸基团,修饰成功。本研究为碱溶性银耳多糖
的开发利用提供了理论依据。
参考文献:
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收稿日期:2010-11-01
油菜蜂花粉中总黄酮的提取及对自由基
清除作用
杨辉 1,曾春萍 2,刘晓河 3,梁惠花 3,*
(1.河北北方学院药学系,河北张家口 075000;2.河北张家口市药品检验所,河北张家口 075000;3.河北北方学院
化学系,河北张家口 075000)
摘 要:从油菜蜂花粉中提取总黄酮,研究该黄酮对自由基的清除作用。分别用水、甲醇、乙醇提取花粉中的总黄酮,
用分光光度法测定黄酮对自由基的清除作用。结果表明甲醇的提取率最高为 28.05 %,花粉黄酮对·OH和 O2-·的清
除率达 50 %时的浓度分别为 91.8、104.6μg/mL。油菜蜂花粉中的总黄酮对·OH和 O2-·均有一定的清除作用。
关键词:蜂花粉;黄酮;自由基;清除率
Study on the Free Radical Scavenging Effects of Flavonoids from Bee Pollen of Rape
YANG Hui1, ZENG Chun-ping2, LIU Xiao-he3, LIANG Hui-hua3,*
(1. Department of Pharmacy,Hebei North University,Zhangjiakou 075000,Hebei,China;2. Zhangjiakou Institute for
Drug Control,Zhangjiakou 075000,Hebei,China;3. Department of Chemistry,Hebei North University,Zhangjiakou
075000,Hebei,China)
作者简介:杨辉(1972—),男(汉),讲师,硕士,主要研究方向:中药有效成分分析。
*通信作者:梁惠花(1965—),女(汉),教授,主要研究方向:中药有效成分分析。
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基础研究
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