全 文 ：天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2011，23:453-457
文章编号:1001-6880(2011)03-0453-05
收稿日期:2009-10-15 接受日期:2010-06-12
基金项目:国家自然科学基金(20075016) ;中国科学院“百人计
划”项目(328)
* 通讯作者 E-mail:jmyou6304@ 163． com
藏药蕨麻多糖的光谱性质及单糖组成分析
夏 莲1，2，3，孙志伟1，3，李国梁1，3，索有瑞1，尤进茂1，2*
1中国科学院西北高原生物研究所，西宁 810001;2 山东省曲阜师范大学化学与化工学院 生
命有机分析重点实验室，曲阜 273165;3 中国科学院研究生院，北京 1000491
摘 要:本研究对藏药蕨麻多糖进行了分离提纯，并测定其水溶性多糖含量为 99． 4%;通过紫外光谱与红外光
谱分析表明，蕨麻多糖为分子量较小的 α-吡喃糖，并含有氨基糖;蕨麻多糖的水解单糖经过 NMP衍生后进行毛
细管电泳分析，测得其单糖组成为木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸和半乳
糖醛酸，含量分别为 3． 945、77． 445、17． 568、17． 646、3． 942、2． 165、65． 268、13． 037 μg /mg 和 33． 484 μg /mg，与
GC-MS的定性分析结果一致。
关键词:蕨麻;多糖;光谱性质;单糖组成
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A
Spectral Properties and Monosaccharides Compositon Analysis of
Polysaccharide from Potentilla anserina L．
XIA Lian1，2，3，SUN Zhi-wei1，3，LI Guo-liang1，3，SUO You-rui1，YOU Jin-mao1，2*
1Key Laboratory of Life-Organic Analysis of Shandong Province，College of Chemistry Science，Qufu Normal University，
Qufu 273165，China;2Northwest Plateau Institute of Biology，the Chinese Academy of Sciences，Xining 810001，
China;3Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing，100049，China
Abstract:The polysaccharide of Potentilla anserine L． was extracted and purified，and its contents was determined as 98．
4% by phenyl-sulfuric acid method． The polysaccharide was identified by IR spectrum and UV scanning spectrum． The
IR spectrum indicates that the characteristic absorption peaks at 3600-3200，3200-2800，1400-1200，1200-1000 cm-1，
and 845 cm-1 belonged the characteristic peak of α-pyranose． In addition，the peak at 1630 cm-1 assigned to the C = O of
acetamide moiety stretching vibration meant that amino sugars exited in the polysaccharide． A method was developed for
the separation of derivatized carbohydrates of Potentilla anserine L． using 1-naphthyl-3-methyl-5-pyrazolone (NMP)as
derivatization reagent by capillary zone electrophoresis，and the results shows that the monosaccharides compositions of
the polysaccharide from Potentilla anserine L． are xylose，arabinose，glucose，rhamnose，mannose，fucose，galactose，glucu-
ronic acid and galacturonic acid with contents of 3． 945，77． 445，17． 568，17． 646，3． 942，2． 165，65． 268，13． 037 μg /
mg，and 33． 484 μg /mg，respectively，which are consistent with the results carried out by GC-MS．
Key words:Potentilla anserine L．;polysaccharide;spectral properties;monosaccharide composition
蕨麻(Potentilla anserine L．)为蔷薇科委陵菜属
植物鹅绒委陵菜的根，为藏医常用药，又名戳玛、卓
老洒曾、延寿果、人参果、仙人果等。蕨麻分布很广，
但据《新华本草纲要》记载“只在青藏高原，本种始
有块根发育”［1］。本药具有应用历史悠久、民族药
特征明显等特点，深受藏族同胞的喜爱，是当地人的
“常用上药”［2］。现代药理学表明:蕨麻具有健脾
胃、收敛止血、补血益气、生津利痰之功效，主治脾虚
腹泻、贫血及营养不良等症［3］，另有报道蕨麻具有
治疗黄疸性及病毒性肝炎的功效［4，5］。据文献记
载，蕨麻中含有糅质、糖类、蛋白质、脂肪酸及委陵菜
苷等成分［6-9］，但对蕨麻多糖的研究还仅限于总糖含
量的测定［10，11］。
研究表明，多糖类物质不仅具能够提高免疫系
统功能，而且具有较高的抗癌等生物活性［12，13］。不
同植物中提取的多糖其生物活性也有很大差别，主
要取决于多糖的单糖组成，分子量以及链构象［14］。
因此，对多糖的单糖组成分析具有重要意义。本研
DOI:10.16333/j.1001-6880.2011.03.015
究利用紫外光谱、红外光谱、毛细管电泳以及气相色
谱-质谱联用等方法对蕨麻多糖的单糖组成进行了
研究，为进一步开发利用藏药蕨麻提供理论基础。
1 材料与方法
1． 1 原料、试剂及主要仪器
蕨麻植物样品 8 月份采自青海玉树地区，经中
国科学院西北高原生物研究所藏药中心周昌范研究
员鉴定。
1-萘基-3-甲基-5-吡唑啉酮(NMP)由本实验室
合成［15］;单糖标准品(sigma 公司，美国) ;硼砂(分
析纯，徐州试剂二厂) ;水为 Milli-Q 超纯水;其它试
剂均为分析纯。
CARY 300 紫外可见光度计(Varian 公司) ，
Nicolet 10DX-FTIR 红外光谱仪。HP6890 和 HP5973
气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司) ，HP-3D
毛细管电泳仪(美国，Agilent 公司) ，配备二极管阵
列检测器;毛细管，总长 58． 5 cm，有效长度 50 cm，
内径 50 μm(河北省永年锐沣色谱器件有限公司)
1． 2 实验方法
1． 2． 1 蕨麻多糖的提取、分离纯化及水解
干燥、研细的蕨麻根块 100 g，加 100 mL乙醇和
乙醚(体积比 1 ∶ 1)混合液，65 ℃水浴回流 3 h 去
脂，抽滤，沉淀物溶于 100 mL 85%的乙醇，超声波提
取 30 min 去单糖，抽滤，沉淀物加水溶解后超声波
提取 90 min，抽滤，旋转蒸发滤液，得 60 mL粘稠液，
补加 3 倍体积 95%的乙醇，静止放置 24 h，离心，沉
淀物加水溶解后用氯仿-正丁醇(体积比 4 ∶ 1)萃取
三次(脱蛋白) ;上清液继续补加 95%乙醇至乙醇浓
度为 90%，放置 24 h，离心沉淀，沉淀物于 70 ℃烘
干，得蕨麻粗多糖。
取蕨麻粗多糖 10 mg 于安培瓶中，加 3 mol /L
的三氟乙酸 2 mL 溶解后封口，于 110 ℃下水解 10
h，放冷后 N2 吹干。
1． 2． 2 总糖含量的测定
精密量取 1 mg /mL的葡萄糖对照品溶液 0． 05，
0． 25，0． 75，1． 0，1． 25 mL，分别置于 10 mL具塞试管
中，加水稀释至 10 mL。准确加入 5%的苯酚溶液 1
mL，混匀，冰水浴，再精密加入浓硫酸 5 mL后 98 ℃
水浴加热 20 min，自来水水浴冷却 5 min，室温放置
10 min，以空白溶液为对照于 488 nm 处测吸光度。
以吸光度(A)对葡萄糖检测浓度(C)进行线性回
归。
吸取 10 μg /mL 的样品液 1 mL，测定吸光度，
多次测量取平均值，通过回归方程求得相应糖浓度
值，计算总糖含量。
1． 2． 3 蕨麻多糖紫外-可见光谱与红外光谱分析
制备 0． 1 mg /mL-1蕨麻多糖水溶液，在 400 ～
190 nm范围内扫描;蕨麻多糖以溴化钾压片，在波
数 4000 ～ 400 cm-1范围内进行红外光谱扫描。
1． 2． 4 蕨麻多糖水解单糖的毛细管电泳分析
NMP的标记过程:向 2 mL 安瓿瓶中加入 200
μL(0． 05 M)NMP乙腈溶液、20 μL单糖标准品混合
液(0． 01 M)、20 μL 17%氨水，封口后于 70 ℃水浴
中反应 35 min，取出放冷后用氮气吹干，加 2 mL 乙
腈-水(体积比为 4∶ 1)溶解后进样分析。
毛细管电泳条件:采用 58． 5 cm × 50 μm id 毛
细管(有效柱长 50 cm) ，55 mmol /L 硼酸盐缓冲溶
液(pH 9． 46) ，柱温 20 ℃，分离电压 22 kV，进样 10
s，不加任何添加剂。
1． 2． 5 蕨麻多糖水解单糖的气相色谱-质谱分析
乙酰化过程:取 10 mg蕨麻多糖经水解后，加入
盐酸羟胺 5． 0 mg，吡啶 100 μL，振荡混匀，放入 90
℃水浴中加热反应 30 min。取出后冷却至室温，加
100 μL 醋酸酐，90 ℃下继续反应 30 min 进行乙酰
化，冷却至室温，70 ℃水浴中将反应产物用 N2 吹
干，加入 800 μL氯仿重新溶解，取 1 μL进行 GC-MS
分析。
气相色谱分析条件:载气为高纯氦气;进样口温
度 280 ℃;程序升温，起始温度 100 ℃，以 10 ℃ /min
升至 170 ℃，再以 5 ℃ /min 升至 260 ℃，保持 5
min;载气流速 1． 2 mL /min，分流比 20 ∶ 1;EI 离子
源，电子能量 70 eV;质荷比扫描范围 55 ～ 550，离子
源温度 230 ℃，接口温度 280 ℃。
2 结果与讨论
2． 1 蕨麻多糖的提取率及总糖含量
蕨麻块根经去脂、去单糖后，利用水提醇沉法提
取粗多糖，经 savage法除蛋，得多糖 252． 0 mg。
以吸光度(A)对葡萄糖检测浓度(C)进行线性
回归，得回归方程为 C = 0． 2137A-0． 0159(r =
0. 9994)。结果表明，葡萄糖检测浓度在 22． 31 ～
114． 03 μg /mL 范围内与吸光度呈良好的线性关系。
由回归方程计算得蕨麻多糖水溶性多糖的含量为
98. 4%
2． 2 蕨麻多糖紫外-可见光谱分析
454 天然产物研究与开发 Vol. 23
紫外光谱图中，195 nm 处显示多糖的特征吸
收，在 260 nm和 280 nm处无蛋白、核酸吸收峰［16］，
表明多糖中无蛋白、多肽及核酸的存在。
2． 3 蕨麻多糖的红外光谱分析
图 1 蕨麻多糖的红外光谱图
Fig. 1 The IR spectrum of polysaccharide from Potentilla
anserine L．
蕨麻多糖经红外光谱分析如图 1，在 3600 ～
3200、3200 ～ 2800、1400 ～ 1200 cm-1和 1200 ～ 1000
cm-1，这 4 个谱段内都出现了典型多糖物质的吸收
峰，分别为 O-H键和分子内或分子间氢键的伸缩震
动，C-H键的伸缩震动，C-H 变角震动，C-O-H 和吡
喃环的 C-O-C 两种 C-O 键形成的伸缩震动，1630
cm-1附近的吸收峰为酰胺基团中乙酰基的特征吸
收，表明蕨麻多糖中有氨基糖的存在;在 845． 45
cm-1处的吸收为 α-吡喃型糖的的特征吸收，而 890
cm-1附近无吸收，说明蕨麻多糖成苷的半缩醛羟基
主要为 α构型的吡喃糖，而没有 β构型;2921 cm-1处
的吸收峰不明显，提示其分子结构中甲基和亚甲基含
量比较小［17］，体现为分子链较短，相对分子量较小。
2． 4 蕨麻多糖水解单糖的毛细管电泳分析
单糖缺乏常规的紫外生色基团，所以单糖的衍
生化是获得高灵敏紫外检测的必要步骤。Suzuki
等［18］以 1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)为衍生试
剂，利用活泼碳(C-4)和还原糖的还原端之间的缩
合反应进行糖类的测定。本文以本课题组合成的
1-萘基-3-甲基-5-吡唑啉酮(NMP)作柱前衍生剂，实
现了蕨麻多糖水解单糖在毛细管区带电泳模式下的
分离和定量，为蕨麻多糖的应用开发提供了可靠理
论依据。单糖衍生反应过程见图 2(以甘露糖为代
表单糖)。
图 2 1-(2-萘基)-3-甲基-5-吡唑啉酮(NMP)与还原性单糖
衍生反应示意图
Fig. 2 Derivatization scheme of 1-(2-naphthyl)-3-methyl-5-
pyrazolone (NMP)with reductive saccharides
NMP 标记的糖类衍生物在 250 ～ 5 μmol /L 范
围内，依据峰面积对单糖浓度进行线性回归，所得各
单糖衍生物的线性回归方程、相关系数和检出限见
表 1。
表 1 单糖衍生物的线性回归方程、相关系数、检测限及保留时间和峰面积的重现性 (n = 6)
Table 1 Linear regression equations，correlation coefficients，detection limits and repeatabilities for peak area and retention time of sac-
charide derivatives (n = 6)
单 糖
Carbohydrates
线性回归方程
Regression equation*
相关系数
Relative
cefficient
迁移时间相对标
准偏差 RSD of
migration time(%)
峰面积相对标准偏
RSD of migration time
(%)
检测限
Detection limits
(μmol /L) (S /N = 3)
木糖 Xyl Y = 1． 906X-0． 257 0． 9996 0． 48 4． 8 0． 89
阿拉伯糖 Ara Y = 2． 046X + 0． 425 0． 9997 0． 48 4． 6 0． 85
葡萄糖 Glc Y = 1． 419X + 0． 788 0． 9991 0． 46 3． 4 1． 26
鼠李糖 Rha Y = 1． 540X-1． 634 0． 9980 0． 44 3． 5 1． 49
甘露糖 Man Y = 1． 732X-1． 765 0． 9989 0． 44 3． 8 1． 34
岩澡糖 Fuc Y = 1． 872X-0． 305 0． 9995 0． 46 4． 3 1． 60
半乳糖 Gal Y = 2． 231X-0． 301 0． 9998 0． 47 3． 2 1． 02
554Vol. 23 夏 莲等:藏药蕨麻多糖的光谱性质及单糖组成分析
葡萄糖醛酸 GlcUA Y = 1． 273X-1． 890 0． 9998 0． 48 4． 2 2． 19
半乳糖醛酸 GalUA Y = 2． 157X-3． 327 0． 9996 0． 45 3． 3 1． 44
* Y:峰面积(peak Area) ，X:单糖浓度(concentration of monosaccharide) ，μmol /L．
蕨麻多糖水解单糖按上述方法衍生后进样分
析，电泳分离见图 3。用线性回归方程定量，经多次
测量得单糖含量见图 4。图中峰 1、峰 2、峰 3 为未知
成分，推测为氨基糖。
图 3 蕨麻多糖水解单糖的毛细管区带电泳分离图
Fig. 3 Chromatograms of saccharides from Potentilla anserine L． sample by capillary zone electrophoresis
图 4 蕨麻多糖中各单糖含量
Fig. 4 Quantitative of saccharides separated from
Potentilla anserine L．
2． 5 蕨麻多糖水解单糖的气相色谱-质谱分析
图 5 蕨麻多糖水解单糖乙酰化衍生物的总离子流图
Fig. 5 Total ion chromatogram of acetylated derivatives
of saccharides from Potentilla anserine L． sample
蕨麻多糖水解单糖经乙酰化后，用 GC-MS 分析
其单糖组成，总粒子流图见图 5。结果显示:蕨麻多
糖的组成单糖主要为鼠李糖(1，Rha)、岩藻糖(2，
Fuc)、阿拉伯糖(3，Ara)、木糖(4，Xyl)、甘露糖(5，
Man)、葡萄糖(6，Glc)和半乳糖(7，Gal) ，与毛细管
电泳分析结果一致。由于糖醛酸容易发生内酯化，
直接乙酰化衍生非常困难［19］，因此蕨麻多糖水解单
糖的 GC-MS分析，两种糖醛酸未能检测到。
3 结论
蕨麻多糖经提取、分离纯化后，进行总糖含量的
测定，结果显示，蕨麻多糖总糖含量为 98． 4%;紫外
光谱分析表明，在 195 nm 有多糖的特征吸收，而没
有蛋白、多肽及核酸存在;红外光谱分析结果显示，
845． 45、1630 cm-1附近的吸收分别为 α-吡喃型糖的
的特征吸收和酰胺基团中乙酰基的特征吸收，且甲
基、的特征吸收 2921 cm-1不明显，因此，蕨麻多糖为
分子量较小的 α-吡喃糖，并含有氨基糖。毛细管电
泳分析显示，蕨麻多糖的单糖组成主要是木糖、阿拉
伯糖、葡萄糖、鼠李糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖、葡萄
糖醛酸和半乳糖醛酸，含量分别为 3． 945、77. 445、
17． 568、17． 646、3． 942、2． 165、65． 268、13． 037 μg /
mg和 33． 484 μg /mg，与 GC-MS 的定性分析结果一
致。本文对藏药多糖的单糖组成的定性定量分析为
蕨麻在食品、医药和保健方面的开发应用提供可靠
的科学依据。
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