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大理百合多糖的提取、纯化及性质研究



全 文 :现代预防医学 2011 年第 38 卷第 10 期 Modern Preventive Medicine, 2011, Vol.38, NO.10
文章编号: 1003-8507(2011)10-1910-03 中图分类号: R28 文献标识码: A 【实验技术及其应用】
大理百合多糖的提取、纯化及性质研究
周静华, 万顺康, 张翠香
摘要: [ 目的 ] 研究从大理百合中提取得到的多糖组分。 [ 方法 ] 用 Sephadex G-200 凝胶柱层析、 乙酸纤维薄
膜电泳和紫外光谱分析精制百合多糖的组分, 用薄层层析法分析百合多糖的单糖组成, 并对百合多糖进行理化性质测
定。 [ 结果 ] Sephadex G-200 凝胶柱层析和乙酸纤维薄膜电泳分析显示百合多糖中含有两种多糖组分, 薄层层析显示
百合多糖的单糖组成主要以葡萄糖为主, 可能含有少量的阿拉伯糖。 [ 结论 ] 本研究百合多糖中存在两种多糖组分,
并且主要由葡萄糖组成, 是否含有其他单糖还有待进一步研究。
关键词: 大理百合; 多糖; 分离纯化; 理化性质
ISOLATION AND PURIFICATION OF POLYSACCHARIDES FROM DALI LILIUM BROWNIE
AND THEIR PROPERTIES ZHOU Jing-hua, WAN Shun-kang, ZHANG Cui-xiang. (Department of
Biochemistry, Dali University, Dali 671000, China)
Abstract: [Objective] To study the polysaccharides from Dali Lilium brownie. [Methods] The refined polysaccharide
was fractioned by Sephadex G-200 gel filtration, appropriate fractions were pooled and then CAM electrophoresis and ultraviolet
spectrum were applied for further analysis. Thin-layer chromatography was performed to identification monosaccharides of Dali
Lilium brownie’s polysaccharides. [Results] After Sephadex G-200 chromatography and CAM electrophoresis, two compo-
nents of polysaccharides were identified. Furthermore, our experiments also demonstrated that glucose was the major component
of polysaccharides of Dali Lilium brownie by thin-layer chromatography assay, maybe involve few Ara. [Conclusion] There
are two kinds of polysaccharides in the Dali Lilium brownie’s polysaccharides, and the glucose is major component in it. Mean-
while, the identification of other monosaccharides further study is needed.
Key words: Dali Lilium brownie; Polysaccharide; Isolation and purification; Physical- chemical characterization
李时珍 《本草纲目》 中记载百合一科性甘平, 能止咳、 化
痰、 润肺、 清心安神。 百合自古以来就是我国民间广泛流传的
一种药食两用食品, 也是我国卫生部审批通过的首批药食两用
的植物。 现代医学研究证明, 百合具有抗癌、 抗疲劳、 耐缺
氧、 止咳等作用[1]。 作为百合中所含的有效成分之一, 百合多
糖的粗提物及纯化物具有较为广泛的药理作用, 包括抗氧化、
抗肿瘤、 降血糖与免疫调节等作用[2~6]。
随着社会的进步, 人民生活水平的提高及人们对健康的重
视, 未病先防是一大发展趋势。 在国家实施西部大开发战略和
云南省建设绿色经济强省的思想指导下, 大理州将计划发展 1
千 3 百多公顷的种植基地, 进一步扩大大理地区百合的生产,
因此对百合多糖的提取工艺及结构组成进行研究具有一定的理
论意义和应用价值。 本实验主要对大理百合多糖进行分离纯
化, 对其理化性质和组成分析进行研究, 以期为大理百合的深
入研究与开发提供参考, 促进当地经济的进一步发展。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
基金项目: 大理学院科研基金项目 (2002X12)
作者简介: 周静华 (1971-), 女, 硕士, 副教授, 研究方向: 生物化
学教学与多糖的研究
作者单位: 大理学院基础医学院生物化学与分子生物学教研室, 大理,
671000
大理产新鲜百合: 向大理市百合种植户购买。
Sephadex G-200 上海化学试剂采购供应站进口分装; 单
糖标准品为进口或国产生化试剂, 其他试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器
RE-52AA 旋转蒸发仪 (上海亚荣生化仪器厂); HH-4 数
显恒温水浴锅 (国华电器有限公司 ); LD4-2A 低速离心机
(北京医用离心机厂); FA1004 电子天平 (上海天平仪器厂);
UV1900 型紫外分光光度计 (北京普析仪器厂); DYY-Ⅲ型电
泳设备 (北京市六一仪器厂); 200 mm × 200mm 硅胶 G 薄层
层析板 (青岛海洋化工厂分厂); GZX-9140 恒温鼓风干燥箱
(上海博迅实业有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 多糖的提取和纯化
1.3.1.1 多糖的提取 经预处理的新鲜百合 970 g→除淀粉→2
倍体积石油醚、 2 倍体积 95%乙醇脱脂→加入 8 倍量水 60℃浸
提 7 h→离心留上清液, 沉渣重复提取 1 次→合并上清液浓缩
至原体积的 1 / 3→加入 4 倍量 95%乙醇醇沉→沉淀淋洗→44℃
恒温鼓风干燥→百合粗多糖。
1.3.1.2 粗多糖的纯化 利用 Sevag 法脱蛋白。 取百合粗多糖
溶液, 加入多糖溶液体积 1 / 2 体积的 Sevag 试剂 (三氯甲烷:
正丁醇, 体积比为 5︰1), 混合后, 剧烈震荡 10 min, 分液漏
斗静置分层除去下层有机相, 重复 7 次, 醇沉, 收集沉淀, 透
析, 再醇沉, 沉淀用无水乙醚、 无水乙醇、 丙酮淋洗, 干燥,
得灰白色精制百合多糖。
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现代预防医学 2011 年第 38 卷第 10 期 Modern Preventive Medicine, 2011, Vol.38, NO.10
1.3.2 多糖的纯度分析
1.3.2.1 凝胶色谱法[7] 利用 Sephadex G-200 凝胶柱 (15×400
mm) 层析。 取多糖样品溶于最小体积的 0.05 mol / L NaCl 中,
上柱分离 , 0.05 mol / L NaCl 溶液洗脱 , 流速 6 ml / h, 每管2
ml, 以苯酚-硫酸法检测糖峰的存在。
1.3.2.2 乙酸纤维薄膜电泳 [8] 取乙酸纤维薄膜 (20×80 mm)
放在硼酸盐缓冲液中浸泡 20 min, 取出膜条, 夹在两层滤纸中
吸去多余的缓冲液 , 点样 。 按一般常规电泳方法进行电泳 。
0.5%的甲苯胺蓝染色, 1%的乙酸溶液脱色。
1.3.2.3 紫外光谱分析 [9] 利用百合多糖水溶液 (1 mg /ml),
以蒸馏水为对照, 在紫外光谱仪下 200~400 nm 波长区间进行
扫描。
1.3.3 多糖的理化性质分析
1.3.3.1 物理性质 观察多糖的颜色、 形状、 气味, 在水中及
有机溶剂乙醇、 乙醚、 丙酮、 三氯甲烷和正丁醇中的溶解性。
1.3.3.2 化学性质 苯酚-硫酸反应, Molish 反应 (α-萘酚反
应), 碘-碘化钾反应检测淀粉, 茚三酮反应检测蛋白质。
1.3.4 单糖组成分析 取百合多糖 20 mg, 加入 2 mol / L H2SO4
4 ml, 封管, 沸水浴水解 6 h, 取出后冷却, 用 BaCO3 中和,
4 000 r / min 离心, 取上清液浓缩, 做薄层层析。 标准单糖各
取 10 mg 溶于 1 ml 20%乙醇中作为标准样品液, 在硅胶 G 板
上进行薄层层析, 展开剂为三氯甲烷: 甲醇 = 60︰40 (V︰
V), 显色剂为苯胺-二苯胺-磷酸显示剂。
2 结果
2.1 多糖的纯度分析
多糖的纯度和一般化合物的纯度不同, 是指在一定分子量
范围内的均一性, 测定多糖纯度的方法有电泳法、 凝胶柱层析
法和紫外扫描法, 本实验采用 Sephadex G-200 凝胶柱层析和
乙酸纤维薄膜电泳以及紫外扫描法对大理百合多糖进行纯度分
析。 多糖的 Sephadex G-200 凝胶柱层析分析见图 1, 在洗脱曲
线上有两个洗脱峰, 由此可以判断所得百合多糖中含有两种多
糖。 乙酸纤维薄膜电泳分析结果出现两个蓝色区带, 说明百合
多糖中含有两种多糖组分。 百合多糖的紫外吸收光谱如图 2 所
示, 在波长 280nm 处有吸收峰, 说明有蛋白质残留或有与多
糖键合的结合蛋白未能去除。
图 1 百合多糖经 Sephadex G-200 的柱层析图
2.2 多糖的理化性质
百合多糖为浅灰白色粉末状固体, 无臭、 无味、 无吸湿
性, 不易溶于冷水, 易溶于热水, 水溶液呈半透明黏稠状。 不
溶于高浓度的乙醇、 丙酮、 乙醚、 三氯甲烷、 正丁醇等有机溶
剂。 苯酚-硫酸反应: 呈橙黄色, 这是多糖的一个主要鉴别反
应。 Molish 反应 (α-萘酚反应): 呈阳性, 出现紫色环, 表明
有糖类物质存在。 茚三酮反应: 呈阳性, 说明有蛋白质残留,
有与多糖键合的结合蛋白未能去除。 碘-碘化钾反应: 呈阴性,
说明无淀粉存在。
图 2 百合多糖的紫外光谱图
2.3 单糖组成分析
对百合多糖的水解产物与标准单糖进行薄层层析, 结果见
图 3。
注: A: Man; B: Man (稀释); C: Gal; D: Gal (稀释) E: Sample;
F: Ara; G: Ara (稀释); H: Glc; I: Glc (稀释)
图 3 百合多糖的水解产物薄层层析
2.3.1 斑点显色 薄层层析中, 样品 (Sample) 呈蓝色 (斑点
上方微带绿), 甘露糖 (Man) 呈蓝色, 半乳糖 (Gal) 呈蓝色,
阿拉伯糖 (Ara) 呈绿色和葡萄糖 (Glc) 呈蓝色。 在同一薄层
板上, 在相同的点样量、 展开剂和显色剂条件下, 显色的差别
具有鉴别意义。
2.3.2 比移值 (Rf) 若以葡萄糖的 Rf值为 1, 则样品 (Sam-
ple) 的相对 Rf为 1.011 9, 甘露糖 (Man) 的相对 Rf为 0.884 0,
半乳糖 (Gal) 的相对 Rf 为 0.948 0, 阿拉伯糖 (Ara) 的相对
Rf 为 1.019 9。 因而由斑点显色和相对 Rf值推断百合多糖水解
物的单糖组成以葡萄糖 (Glc) 为主, 可能含有极少量的阿拉
伯糖。
3 讨论
研究中采用 Sephadex G-200 和乙酸纤维薄膜电泳分析大
理百合多糖的组成, 得到两种不同的百合多糖, 采用薄层层析
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法对百合多糖的单糖组成进行分析, 实验结果表明, 百合多糖
的单糖组成主要以葡萄糖为主, 可能含有少量的阿拉伯糖。 这
与一些文献报道不同, 出现结果不一致的原因可能与多糖分离
纯化的方法不同有关, 另外百合原材料的种属差异也可能导致
这种不同, 原料生长的地区环境的较大差异是否可能导致这种
不同, 也是值得考虑的原因。
对粗多糖中蛋白质的去除, 主要是去除游离蛋白质, Se-
vag 法是多糖研究中最常用的经典脱蛋白方法, 而紫外光谱显
示多糖中有蛋白质残留或有与多糖键合的结合蛋白未能去除。
原因可能是百合多糖中, 有些蛋白质是与多糖以共价键结合在
一起, 很难完全分离。 从多糖的生物学功能与其组成和结构的
关系来看, 也许正是由于糖蛋白复合物的存在, 使多糖具备特
有的生物学活性。
本实验比较全面的讨论了大理百合多糖的提取方法和条
件, 分析了百合多糖的组成成分, 研究了百合多糖的部分理化
特性, 为进一步研究大理百合多糖的生物学活性, 更好的利用
百合这一药用和食用俱佳的中药资源打下了良好基础, 对大理
地区百合的深度开发具有一定的指导意义。
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(收稿日期: 2010-04-13)
只能提高同值段测定结果的准确性[2]。
多种情况下, 如试剂批号改变、 仪器进行了维修或随着仪
器使用时间延长而引起仪器灵敏度逐渐变化, 仪器检测结果准
确性降低等, 都需要对仪器进行重新校准。 虽然使用合格的配
套商业校准品可以提高相应血细胞分析仪检测结果的准确性,
但由于商业校准品价格昂贵, 难以及时获得, 只能配套使用,
开瓶后保存时间较短, 为不同血细胞分析仪的校准带来了困
难。 且要保证同一样品在不同血细胞分析仪上的检测结果具有
可比性, 单纯使用商业校准品和质控品也是不够的 [3]。 在长期
的实践中, 人们发现使用经参考方法或性能比较稳定可靠的仪
器定值的患者新鲜全血作为校准品来校准其他血细胞分析仪,
可以有效提高不同血细胞分析仪间检测结果的准确性和可比性[4]。
这是因为评价校准物的好坏是以新鲜全血为依据的, 特性越接
近新鲜全血的校准物就越好, 而 EDTA-K2 抗凝的新鲜全血与
患者样本一致, 由此使用患者新鲜全血代替商业校准品来校准
血细胞分析仪的方法是切实可行的[5]。
使用患者新鲜全血作为 “标准品” 来校准血细胞分析仪,
关键是准确定值患者新鲜全血及选择测定结果在一定参考范围
的患者新鲜全血来对仪器进行校准。 本实验以广西医科大学第
一附属医院临床实验中心的 Beckman Culter GEN-S2 全自动血
细胞分析仪作为参考仪器, 该仪器性能稳定、 长年参加卫生部
以及广西临床检验中心室间质评成绩优秀、 有定期校准规划且
检测结果准确可靠, 使用配套试剂经配套校准全血校准合格
后, 严格按操作说明书操作, 测定当天患者样本, 选择 RBC、
Hb 和 HCT 结果分别在一定参考范围 (RBC 数范围 3.00~5.95×
1012 / L, Hb 浓度范围 113.2~152.3 g / L; HCT 范围 0.35~0.45)
的患者新鲜全血作为定值新鲜全血, 对广西中医学院第一附属
医院检验科的 Abbott Cell Dyn 3700SL 血细胞分析仪进行校准。
经验证, 使用 RBC 数为 3.53~5.38×1012 / L、 Hb 浓度为 120.7~
139.0 g / L、 HCT 为 0.37~0.43 的患者新鲜全血, 对血细胞分析
仪进行校准 , 可明显提高不同血细胞分析仪间 RBC、 Hb 和
HCT 测定结果的准确性和可比性。 因此, 在日常工作中, 用校
准合格的参考仪器定值的 RBC 数为 3.53~5.38×1012 / L、 Hb 浓
度为 120.7~139.0 g / L、 HCT 为 0.37~0.43 的患者新鲜全血来校
准其他血细胞分析仪的方法简单可行, 这样选择的定值新鲜全
血来源广, 成本低, 可明显提高血细胞分析仪测定结果的准确
性, 使不同血细胞分析系统间 RBC、 Hb 和 HCT 测定结果具有
可比性 。 定值的 RBC 数为 3.53 ~5.38 ×1012 / L、 Hb 浓度为
120.7~139.0 g / L、 HCT 为 0.37~0.43 的患者新鲜全血作为校准
品, 对其他类型的血细胞分析仪校准是否合适, 尚待进一步探讨。
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(收稿日期: 2011-01-11)
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