全 文 ：2003）的标准要求。
3 结论
参考文献资料，本试验通过预试验、单因素试验
及正交试验确定了三叶木通果皮果脯的最佳加工工
艺，并测定了成品的水分含量。结果表明：100 ℃下烫
漂 3 min的产品品质较好；果皮在 0.5 %柠檬酸、2 %维
生素 C、2.5 %氯化钠的混合溶液中浸泡 5 h护色、去苦
效果最好；糖制的最优条件为糖液浓度 50 %、糖煮
10 min、糖渍 24 h；半成品于鼓风式干燥箱 60 ℃，12 h
最佳。所得成品色泽金黄，甜适口，饱满度好，平均水
分含量为 18.52 %。但试验未以理化性质为指标进行
工艺优化，对成品的保藏性、卫生状况等仍需进一步
研究。
参考文献：
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收稿日期：2016-07-11
杜香多糖的乙醇分级纯化及其性质研究
张乔会1，2，黄晶晶1，田盼盼1，王建中2，罗兴武1，*
（1.湖北民族学院科技学院，湖北恩施 445000；2.北京林业大学林业食品加工与安全北京市重点实验
室，北京 100083）
摘 要：利用乙醇分级沉淀法提取纯化杜香多糖，采用不同浓度的乙醇（25 %、45 %、65 %、85 %和 95%）沉淀；采用红外
光谱检测多糖组分的基团组成，采用电子扫描显微镜检测多糖组分的外部形态，利用高效阴离子色谱法分析各多糖的
单糖组分，并利用热重及 X射线衍射分析各组分的物理特征。不同浓度乙醇分级沉淀得到 5种多糖组分，各组分在
SEM下没有固定形状，红外检测都具有多糖的典型基团，各组分单糖组成差别明显，但都以葡萄糖、半乳糖等为主。a、b、
c、d和 e 5种多糖的失重率分别是 90.1 %、72.6 %、67.3 %、57.4 %和 55.4 %，结晶度分别为 10.8 %、1.7 %、2.1 %、3.5 %和
4.3 %。
关键词：杜香；多糖；分级沉淀；理化性质
Ethanol Fractional Purification and Characterization of Polysaccharides from Ledum
ZHANG Qiao-hui1，2，HUANG Jing-jing1，TIAN Pan-pan1，WANG Jian-zhong2，LUO Xing-wu1，*
（1. Science and Technology College of Hubei University for Nationalities，Enshi 445000，Hubei，China；
2. Beijing Key Laboratory of Forest Food Processing and Safety，Beijing Forestry University，Beijing 100083，
China）
食品研究与开发
Food Research And Development
2016年 10月
第 37卷第 19期
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.19.025
基金项目：湖北民族学院科技学院科研课题（KJZ201601）；湖北省教育厅科研项目（B2014237）
作者简介：张乔会（1986—），男（土家），助教，硕士，研究方向：天然产物提取利用。
*通信作者：罗兴武（1978—），男（土家），副教授，研究方向：食品机械及天然产物提取。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
天然产物
104
杜香（Ledum palustre L.）为杜香属的常绿灌木 [1]，
其在大兴安岭 70 %的区域都有分布[2]。大兴安岭地区
干叶年生产量可达 536 925 t[3]。杜香枝叶含有粗油、多
糖和熊果酸等成分[4-7]。
多糖具有抗氧化[8]、抗肿瘤[9]、调节机体免疫[10]、抗
血栓[11]和降血糖[12]等作用，其提取多采用水提醇沉，辅
以超声[13]、微波[14-15]、酶法[16]和超高压[17]等方法，而分离
纯化主要采用纤维素柱层析[18-19]和透析[20]等方法。目前
针对杜香多糖的研究较少，多见进行粗多糖提取[21]的
研究。本研究用水提法进行粗多糖提取，利用不同浓
度醇溶液析出不同分子量多糖的原理，得到杜香多糖
初步分离。另外，采用高效阴离子色谱法简便、高效地
分析了各杜香多糖组分的单糖组成，并利用热重及 X
射线衍射分析了各组分的物理性质，为其进一步研究
利用提供了基础参考。随着保健品市场的活跃，杜香
资源开发备受关注，而研究杜香多糖各组分及其性质
等对于杜香的综合开发利用具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
杜香采自内蒙古金河，自然风干，磨粉，过 40 目
筛，备用。
无水乙醇、石油醚、蒽酮、磷酸氢二钠、磷酸二氢
钠、氯化钠、氢氧化钠（均为分析纯）：北京化工厂；单糖
标准品（鼠李糖，半乳糖，阿拉伯糖，葡萄糖，甘露糖，木
糖，半乳糖醛酸，葡萄糖醛酸）（纯度≥99%）：SigmaChem.
Co.；98 %浓硫酸：北京化工厂；去离子水；超纯水。
1.2 仪器
KQ-500E型超声波清洗器：昆山市超声仪器有限
公司；S-3400N型扫描电子显微镜、E-1010型溅射镀
膜机：日本日立公司；MILLI-Q Advantage A10型超纯
水机：美国密理博公司；RE-5203型旋转蒸发仪：上海
亚荣生化仪器厂；ICS-3000型双系统离子色谱仪（包
括 AS50自动进样器）：美国戴安公司；Tensor27型红
外光谱仪：德国 Bruker公司。
1.3 方法
1.3.1 杜香多糖的提取方法
采用水提醇沉法。准确称取一定量的杜香枝叶粉
末，按质量比 1 ∶ 20加入去离子水，利用闪式提取器辅
助提取 4 min，放入恒温水浴震荡箱中震荡 2 h，离心分
离液体和固体粉末，得到杜香多糖提取液。
1.3.2 杜香多糖的分级沉淀方法
根据不同分子量多糖在不同浓度醇中溶解度不
同的原理分级纯化杜香多糖，见图 1。
如图 1所示，即向得到的多糖混合提取液中加入乙
醇，依次调节液体中乙醇浓度分别为 25%、45%、65%、
85%和 95 %。每调节一次浓度后，将液体放置于 4℃冰
箱中静置 1 h，然后分离固液两相，固体进行下一步纯
化操作，液体则继续加入无水乙醇调节成下一个浓度。
1.3.3 杜香多糖的纯化方法
多糖一般可能会与一些蛋白结合形成糖苷、糖蛋
白等，也可能含有一定的脂溶性成分，为得到纯度较
多糖成分 5
分离纯化干燥
回收乙醇
95 %85 %65 %
45 %25 %
浓缩提取液
加入乙醇 加入乙醇 加入乙醇 加入乙醇 加入乙醇
分离纯化干燥分离纯化干燥分离纯化干燥分离纯化干燥
多糖成分 4多糖成分 3多糖成分 2多糖成分 1
图 1 杜香多糖的分级沉淀流程图
Fig.1 Flow-process diagram of fractional precipitation of Ledum
polysaccharide
Abstract：Polysaccharides were extracted from Ledum by the method of water extraction and deposited by vari－
ous concentrations of ethanol which were 25 %，45 %，65 %，85 % and 95 %. The morphological characteris－
tics of each polysaccharide component were detected by infrared and electron scanning microscopy. High perfor－
mance anion chromatography was used for monosaccharide composition analysis. The physical characteristics of
each polysaccharide component were known by thermo gravimetric and X ray diffraction analysis. As a result，
five different polysaccharide fractions were obtained，and they have no fixed shapes in the SEM and have the
typical groups of polysaccharides by infrared analysis. The composition of monosaccharide in each polysaccha－
ride was various，but they were mainly composed of glucose，galactose，and so on. The weight loss rates of a，
b，c，d，e polysaccharides were 90.1 %，72.6 %，67.3 %，57.4 % and 55.4 %，respectively. Each degree of
crystallization was separately 10.8 %，1.7 %，2.1 %，3.5 % and 4.3 %.
Key words：Ledum；polysaccharide；fractional precipitation；physicochemical property
张乔会，等：杜香多糖的乙醇分级纯化及其性质研究天然产物
105
高的样品，必须对样品进行纯化处理。主要采用有机
溶解萃取法进行脱脂肪，即得到的样品加入一定量的
石油醚处理一定时间进行萃取，滤去石油醚，将滤渣
溶解于一定量的去离子水中，加入酒精至浓度为分级
沉淀时液体浓度，放置于 4 ℃冰箱中静置 1 h，然后分
离固液两相，重复上述操作 4次。把前一步得到的固
体全部溶解于去离子水中，采用 Sevage法进行脱蛋白
处理，即按多糖液 ∶氯仿 ∶丁醇为 16 ∶ 4 ∶ 1（体积比）加
入脱蛋白试剂，在振荡器上振荡 30 min，除去固体，液
体继续脱蛋白直到无固体析出。除去糖液中的有机溶
剂，加入乙醇调节液体浓度为分级沉淀时液体浓度，
放置于 4 ℃冰箱中静置 1 h，除去液体，把得到的固体
冷冻干燥，便可得到杜香多糖样品。
1.3.4 杜香多糖的红外分析
取少量样品置于红外光谱仪中进行测定，扫描分
辨率 2 cm-1，扫描范围为 4 000 cm-1~400 cm-1，扫描次数
32次。
1.3.5 杜香多糖的高效阴离子色谱分析
1.3.5.1 杜香粗多糖的水解
称取样品 4 mg~6 mg放于玻璃瓶中，加入 0.125 mL
72 %硫酸溶液和 1.35 mL超纯水后放置于 105 ℃烘箱
中反应 2.5 h，其间每 30 min摇晃一次，反应结束后对
反应液进行过滤（0.45 μm），取少量过滤液体稀释
50倍，备用。
1.3.5.2 混合单糖标准液的制备
分别称取一定量的葡萄糖、半乳糖、甘露糖、鼠李
糖、阿拉伯糖、木糖配、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸制成
混合单糖标准液备用。
1.3.5.3 离子色谱分析
取水解释完成并稀释后的样品及标准品用高效
阴离子色谱仪进行检测分析，采用梯度淋洗。检测条件
如下：色谱柱：Dionex CarboPacTMPA20分析柱（4 mm×
250 mm），CarboPacTMPA20保护柱（3 mm×30 mm）；检测
器：脉冲安培检测器；流速：0.5 mL/min；检测温度：
30 ℃；进样体积：25 μL；淋洗液梯度程序见表 1。
1.3.6 多糖样品的热重、XRD分析及 SEM分析
多糖样品的热重分析、XRD 检测及 SEM 分析参
照 Pang等方法[22]进行，考察其热稳定性及结晶情况。
1.4 数据分析
采用 Microsoft Excel及 Origin软件整理数据及统
计分析。
2 结果与分析
2.1 杜香多糖的提取及分级纯化
向多糖提取液中加入乙醇并分别调节液体中乙
醇浓度为 25 %、45 %、65 %、85 %和 95 %。依次分离得
到 5个多糖组分，记为多糖 a、b、c、d和 e，5个组分颜
色逐渐变浅，多糖 a颜色为深灰色，多糖 b和多糖 c颜
色分别为灰色和浅灰色，多糖 d的颜色则变为淡黄白
色，多糖 e接近白色。
2.2 杜香多糖组分的红外分析
杜香多糖组分的红外分析图见图 2。
从图 2可以看出，a、b、c、d和 e这 5种多糖成分所
含基团差异不大，都在 3 380 cm-1、1 800 cm-1~1 600 cm-1、
1 450 cm-1、1 109 cm-1~1 040 cm-1和 1 040 cm-1等处具
有特征吸收峰，说明其含有 O-H、C=O、CH2及葡萄
糖结构等多糖结构的典型基团。但 a和 b 两种多糖
在2 900 cm-1处具有特征吸收峰，说明其可能含有 CH3
结构。5种多糖都具有多糖的典型基团，说明利用乙醇
分级沉淀法分离得到的物质是多糖。
2.3 杜香多糖组分的单糖组成分析
5种杜香多糖组分的离子色谱分析图见图 3。
根据高效阴离子色谱分析及与单糖混合样品离
子色谱图 f比对可知，杜香多糖由鼠李糖、阿拉伯糖、
木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛
酸组成，且以葡萄糖、半乳糖及葡萄糖醛酸为主。5个
组分具体的单糖组成如表 2所示。
当乙醇浓度为 45 %时，分离得到的多糖组分的单
糖组成最为复杂，含有 8种单糖，而乙醇浓度较高时分
离得到的多糖组分其单糖组成相对简单，只含有半乳
糖、葡萄糖和葡萄糖醛酸等几种单糖。
表 1 淋洗液的梯度程序
Table 1 Gradient of eluent
时间 NaOH浓度
0 s 0.3 mol/L
45 min 0.3 mol/L
45 min+5 s 0.2 mol/L
55 min 0.2 mol/L
55 min+5 s 18 mmol/L
70 min 18 mmol/L
图 2 5种杜香多糖的红外谱图
Fig.2 IR spectrum of five kinds of Ledum polysaccharide
110
105
100
95
90
85
80
75
70
65
60
透
过
率
/%
3 500 3 000 1 000
波数/cm-1
2 500 2 000 1 500
a
b
c
d
e
张乔会，等：杜香多糖的乙醇分级纯化及其性质研究 天然产物
106
图 3 5种杜香多糖的离子色谱图
Fig.3 Ion chromatogram of five kinds of Ledum polysaccharide
800
700
600
500
400
300
200
100
0
电
荷
/n
C
0 10 50
时间/min
20 30 40
a
b
c
d
e
f
2.4 杜香多糖组分的热重分析
5种杜香多糖组分的失重结果见图 4。
从图 4中失重曲线可以得出，5种杜香多糖组分
都经历两次失重过程，一次比较轻微，后一次十分显
著，这可能与多糖的吸水性、组成和聚集态等有关。第
一次失重出现在 100℃以内，失重率为 1.50 %，这有可
能是因为多糖具有吸水性，吸收了一定的空气中的水
分，在加热情况下失去水分从而失重明显；第二个失
重出现在 200 ℃后，a、b、c、d和 e 5种多糖的失重率分
别是 90.1 %、72.6 %、67.3 %、57.4 %和 55.4 %，试验后坩
埚内的粉末颜色依次为灰色、灰色、黑灰相间、黑色和
黑色。此温度区间内，5种多糖组分的失重率比重大，
说明在该温度范围内，几种多糖组分发生了剧烈的分
解反应，反映了杜香多糖在 200℃以上时是不稳定的。
2.5 杜香多糖组分的 X射线衍射分析
杜香多糖组分的 X衍射强度曲线图见图 5。
由图 5可以看出，杜香多糖的 X射线衍射强度曲
线最高峰出现的 2θ位置大致在 15°~25°之间，除 a峰
形尖利以外，b、c、d和 e峰形十分圆顿，基本呈现典型
馒头峰的特性。a、b、c、d和 e的结晶度分别为 10.8 %、
1.7 %、2.1 %、3.5 %和 4.3 %。
2.6 杜香多糖组分的电镜扫描分析
杜香多糖组分的电镜扫描图见图 6。
从以上电镜扫描图可以看出，冷冻干燥后的杜香
多糖没有固定的形态，由于冷冻干燥的原因，整体结
构类似海绵。这也符合多糖没有固定结构的特性。
3 结论与讨论
共获得 5种不同的多糖组分，各组分在扫描电镜
表 2 5种杜香多糖的单糖组成
Table 2 Monosaccharide component of five kinds of Ledum
polysaccharide
类别
鼠李
糖
阿拉
伯糖
半乳
糖
葡萄
糖
木糖
甘露
糖
葡萄糖
醛酸
半乳糖
醛酸
多糖 a 无 有 有 有 无 有 有 有
多糖 b 有 有 有 有 有 有 有 有
多糖 c 无 有 有 有 有 有 有 无
多糖 d 无 有 有 有 无 无 有 无
多糖 e 有 无 有 有 有 无 有 无
100
80
60
40
20
0
重
量
/%
200 800
温度/℃
400 600
a
b
c
d
e
图 4 杜香多糖失重图（氮气保护）
Fig.4 TGA analysis of Ledum polysaccharide（under N2 condition）
图 5 5种杜香多糖的 X衍射强度曲线图
Fig.5 XRD intensity curves of five kinds of Ledum polysaccharide
140 000
120 000
100 000
80 000
60 000
40 000
20 000
强
度
/a
.u
10 20 60
2θ/°
30 40 50
a
b c
de
图 6 杜香多糖的扫描电镜图（放大 3 000倍）
Fig.6 Scanning Picture of Ledum polysaccharide by SEM（3 000X）
A.a；B.b；C.c；D.d；E.e。
张乔会，等：杜香多糖的乙醇分级纯化及其性质研究天然产物
107
下没有固定形状。红外检测都具有多糖的典型基团，
各组分单糖组成差别明显，但都以葡萄糖和半乳糖等
为主。a、b、c、d和 e 5种多糖的失重率分别是 90.1 %、
72.6 %、67.3 %、57.4 %和 55.4 %，且其失重率呈递减趋
势，用越高浓度乙醇析出的多糖，失重程度越低，这可
能是因为用高浓度乙醇析出的杜香多糖具有更复杂
的分子结构，或者具有更长的碳链，从而使得其对热
等作用具有更强的抵抗能力。a、b、c、d和 e 5种多糖
的结晶度分别为 10.8 %、1.7 %、2.1 %、3.5 %和 4.3 %。
除 a外，结晶度随着析出液浓度增加而细微增加。这可
能是随着析出多糖的乙醇浓度升高，分子量越大的多
糖被逐级析出，而分子量越大，分子空间构象越复杂
多样，内部也越有可能形成晶形或者相互间越有可能
形成稳定晶体，而 a则可能是由于没有完全纯化，含有
微量的盐等造成其结晶度高于其它组分。
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