全 文 ： 2007, Vol. 28, No. 06 食品科学 ※分析检测298
碎米荠硒多糖的分离纯化及光谱分析
石宝霞1，车会莲1，赵利霞2，谭 军3,*，潘思轶3，汪兴平4，柳 玉1
(1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083；2.北京市食品酿造研究所，北京 100050；
3.华中农业大学食品科技学院，湖北 武汉 430070；4.湖北民族学院，湖北 恩施 445000)
摘 要：本研究利用DEAE-Cellulose-52离子交换层析技术，采用步进式洗脱模式成功地将碎米荠硒多糖粗品进行
Sephadex G-200葡聚糖凝胶柱层析，得到四种均一的硒多糖，SDS-PAGE电泳法鉴定其纯度。并采用紫外分光光
度计、傅立叶变换红外光谱仪对硒多糖的结构进行了分析。
关键词：硒多糖；分离纯化；红外光谱
Study on Purification and Spectra Analysis of Cardamine Urbaniana O.E. Schlz-Selenium Polysaccharide
SHI Bao-xia1，CHE Hui-lian1，ZHAO Li-xia2，TAN Jun3,*，PAN Si-yi3，WANG Xing-ping4，LIU Yu1
(1.College of Food Science and Nutritional Engineering, Chinese Agricultural University, Beijing 100083, China；
2.Beijing Food Brewing Institute, Beijing 100050, China；
3.College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China；
4. Hubei Institute for Nationalities, Enshi 445000, China)
Abstract ：DEAE-Cellulose-52 ion-exchange chromatography was used to separate CUS-SeP. It was successful to obtain four
fractions, by the step gradient elution. PE was further purified by SephdexG-200. Electrophoresis was applied to identify the
purity of PE, and identified to be electrophoresis grade purity. The structure characteristics of CUS-SeP were analysed with UV
and FTIR.
Key words：selenium polysaccharide；purification；spectra analysis
中图分类号：TQ929.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2007)06-0298-05
收稿日期：2007-02-01 *通讯作者
作者简介：石宝霞(1966-)，女，研究方向为食品科学。
碎米荠(Cardamine Urbaniana O.E. Schlz)属于十字
花科，碎米荠属，又名菜子七、半边菜，为民间常
用药物，也是富硒地带－恩施地区广泛生长的植物资
源，具有很高的药用价值和食用价值[1]。硒是生命活
动的必需元素，缺硒可导致机体胆固醇酯合成和分泌
增加[2]。其存在形式有无机硒和有机硒两种，常见的无
机硒有亚硒酸钠和硒酸钠，有机硒主要是硒蛋白和硒多
糖。硒多糖是硒与多糖有机结合的有机硒化合物，具
有硒和多糖的双重生理功能[3]，是一种较好的补硒剂。
目前对碎米荠的开发利用的研究尚无报道，国内外对天
然植物中硒多糖的研究还处于起步阶段[4-5]。
本研究在对碎米荠根硒多糖体物进行分离纯化的基
础上，对碎米荠硒多糖的进了紫外、红外光谱分析，
为进一步进行碎米荠硒多糖的结构研究奠定了基础，也
为碎米荠硒多糖的生物活性研究提供了重要依据。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
1.1.1材料
碎米荠根：采集于湖北恩施自治州富硒地带，多
年生老根洗净晒干后粉碎。
1.1.2试剂
葡萄糖标准品 Sigma公司，硫酸、苯酚、氯
仿、正丁醇、乙醇、乙醚、硝酸、高氯酸均为市售
分析纯试剂。
1.1.3仪器　
SD-250涡轮式粉碎机 浙江省嵊县特种粉碎设
备厂；全波长分光光度计 上海分析仪器厂；RE52-
99旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；ALPHAL-2
真空冷冻干燥机 德国；自动柱层析仪 瑞典；紫
外可见记录光谱仪 日本岛津公司；红外分光光谱
仪 日本。
1.2方法
1.2.1碎米荠硒多糖的制备
299※分析检测 食品科学 2007, Vol. 28, No. 06
华中碎米荠硒多糖的制备[6]：准确称取一定量的碎
米荠根的粉末，按需要加入一定体积的水，在一定的
温度下恒温提取一段时间，过滤，滤渣用适量的水洗
涤、过滤相应的次数后，合并几次的提取液，减压浓
缩，Sevag除蛋白后，脱色、醇沉分级，真空冷冻干
燥后醇洗，除去小分子和游离的无机硒，用石油醚脱
脂，真空冷冻干燥后得硒多糖粗提物。
1.2.2碎米荠硒多糖的分级纯化
采用纤维素DEAE-52柱层析进行硒多糖分级[7]，分
级条件为：18mm×600mm层析柱，依次用蒸馏水、
0.1mol/L氢氧化钠洗脱，上样浓度300mg/ml，上样体积
2ml，流速15ml/h，洗脱的溶液用部分收集器分部收集，
每管收集2.5ml。用硫酸-苯酚法489.8nm处跟踪检测，
洗脱至多糖溶液呈现阴性。
以含糖量为纵坐标和收集管数为横坐标作图，得到
洗脱曲线，确定含糖量。收集多糖反应呈现阳性的硒
多糖溶液进行透析48h后，冷冻干燥浓缩，取分级后的
硒多糖用Sephadex G-200分级纯化，上样浓度10mg/ml，
上样体积1ml，流速9ml/h，每管收集1.5ml，得到分子
量分布更加集中的硒多糖。
1.2.3SDS-PAGE电泳法检测硒多糖纯度
采用SDS-PAGE不连续体系的垂直板电泳检测得到
的碎米荠硒多糖纯度[8]，分离胶浓度为10%，浓缩胶浓
度为5%，电极缓冲液pH为8.3，Tris-NH4Cl-0.1% SDS
缓冲液，样品为5mg/ml，每孔进样量为50μl，样品在
浓缩胶段电压为90V，进入分离胶后变为110V，电泳
4h，用过碘酸-希夫试剂对硒多糖染色。
硒多糖的染色方法：SDS-PAGE后的凝胶用乙酸/
甲醇/水(10:35:35)固定1h，将凝胶浸泡在过碘酸溶液中
约1h，弃去溶液，用水略微漂洗后，加入50ml偏亚
硫酸钠溶液，凝胶变成黄色，10min后更换50ml偏亚
硫酸钠，再过10min，即能完全脱色，脱色后的凝胶
置于希夫试剂中，直至有红色条带出现。
1.2.4紫外光谱分析
准确称取碎米荠硒多糖标准品CUS-SeP-A、CUS-
SeP-B、CUS-SeP-C、CUS-SeP-D各25mg，蒸馏水定
容至50ml。紫外可见记录光谱仪190～400nm扫描测定
硒多糖(0.5mg/ml)溶液的紫外吸收光谱。
1.2.5红外光谱分析
碎米荠硒多糖CUS-SeP-A、CUS-SeP-B、CUS-SeP-
C、CUS-SeP-D经KBr压片，红外光谱仪扫描分析，扫
描范围为4000～400cm－1，得到其红外光谱[9]。
2 结果与分析
2.1DEAE-Cellulose 52阴离子交换层析结果
经提取、浓缩、冷冻干燥的粗提硒多糖溶液上
DEAE-Cellulose 52柱，洗脱曲线如图1。层析柱的
直径1.8cm，长60 cm；洗脱液为蒸馏水，上样浓度
300mg/ml，上样体积2ml，流速15ml/h，分部收集器
收集，收集4～8管洗脱液于透析袋中，室温透析48h
后，冷冻干燥得CUS-SeP-1。
粗提硒多糖溶液上DEAE-Cellulose 52柱用蒸馏水洗
脱，硫酸-苯酚法跟踪监测呈阴性后，用0.1 mol/L的
N a O H溶液洗脱，洗脱曲线如图2。流速不变，用分
部收集器收集，收集2～19管洗脱液于透析袋中，室温
透析48h，浓缩冷冻干燥得CUS-SeP-2。
图1 DEAE-Cellulose 52水洗脱结果
Fig.1 Effects of DEAE-Cellulose 52 water elution
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
1 5 9 13 17
硒
多
糖
浓
度
(
m
g
/
m
l
)
管数(管)
图2 DEAE-Cellulose 52碱洗脱结果
Fig.2 Effects of DEAE-Cellulose 52 alkali elution
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1 5 9 13 17 21
硒
多
糖
浓
度
(
m
g
/
m
l
)
管数(管)
2.2Sephdex-G200葡聚糖凝胶层析结果
将CUS-SeP-1上葡聚糖凝胶柱Sephdex-G200用蒸
馏水洗脱，上样浓度10mg/ml，上样体积1ml，流速
10ml/h，硫酸-苯酚法跟踪监测，洗脱曲线如图3。收
集2～16管的洗脱液，冷冻干燥，得硒多糖CUS-SeP-
A，再收集18～32管的洗脱液，冷冻干燥后，得硒多
糖CUS-SeP-B。
将CUS-SeP-2上葡聚糖凝胶柱Sephdex-G200用蒸馏
水洗脱，上样浓度、上样量和流速不变，硫酸-苯酚
法跟踪监测，洗脱曲线如图4。收集2～14管的洗脱液，
冷冻干燥，得硒多糖CUS-SeP-C，再收集18～34管的
洗脱液，冷冻干燥后，得硒多糖CUS-SeP-D。
2007, Vol. 28, No. 06 食品科学 ※分析检测300
2.3SDS-PAGE电泳
四种硒多糖经不连续的垂直板电泳后，用希夫试剂
染色，结果见图5，胶带均出现单一斑点，可以确定
四种硒多糖成分单一，为高纯度均一的硒多糖。
图3 水洗部分洗脱结果
Fig.3 Effects of water elution
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1 5 9 131721252933
硒
多
糖
浓
度
(
m
g
/
m
l
)
管数(管)
图4 碱洗部分 Sephadex-G200洗脱结果
Fig.4 Effects of Sephadex-G200 alkali elution
0.16
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
1 5 9 131721252933
硒
多
糖
浓
度
(
m
g
/
m
l
)
管数(管)
图5 硒多糖的电 SDS-PAGE图谱
Fig.5 Electrophoresis pattern of SDS-PAGE of polysaccharides
containing selenium
2.4紫外光谱分析
碎米荠硒多糖各级水溶液的紫外光谱图见图6，四
种硒多糖的紫外光谱是典型的硒多糖吸收曲线，且四种
硒多糖在280nm和260nm附近均未见蛋白质和核酸的特
征吸收峰，表明硒多糖提取物中蛋白质含量较低，有
文献认为可以通过在280nm处是否有吸收峰来判断多糖
1.000
0
190 260 400
CUS-SeP1
波长(nm)
1.000
0
1.000
0
190 260 400
CUS-SeP2
波长(nm)
1.000
0
1.000
0
190 260 400
CUS-SeP4
波长(nm)
1.000
0
图6 碎米荠硒多糖水溶液的紫外光谱图
Fig.6 Ultra-violet spectrogram of water-solution of Cardamine
Urbaniana O.E. Schlz-selenium polysaccharide
1.000
0
190 260 400
CUS-SeP3
波长(nm)
1.000
0
提取物中是否含蛋白质，这种判断依据是不可靠的，因
为纯度较低的硒多糖，也可能由于杂质的影响而出现吸
收峰[10]。
301※分析检测 食品科学 2007, Vol. 28, No. 06
2.5碎米荠硒多糖的红外光谱分析
根据葡萄多糖四个级分的红外光谱分析(波数
4000～200cm－1 中红外区)可知，如图7～图10，该多
糖是一个成分较为复杂的杂多糖。从特征吸收波数可
知，在3400cm－1有一特征峰，O-H的伸缩振动在
3600～3200cm－1出现一种宽峰，N-H也在这个区域有
伸缩振动，官能团分析可知，在该糖中可能存在O-H
和N-H；在波数2922cm－1处有一特征峰，其吸收峰
较弱是一种分子中C - H键的变角振动引起；在波数
4000 3000 2000 1000
波数(cm－1)
74
70
66
62
58
54
50
46
42
38
透
光
率
(
%
)
3
4
3
0
.
1
8
2
9
2
2
.
2
1
2
3
6
1
.
2
3
2
3
3
9
.
1
4
1
6
2
3
.
5
6
1
4
2
0
.
3
7
1
1
0
5
.
0
9
1
1
3
7
.
6
7 6
6
9
.
4
5
5
9
4
.
3
6
4
7
0
图7 CUS-SeP-A的红外光谱图
Fig.7 Infrared spectrogram of CUS-SeP-A
4000 3000 2000 1000
波数(cm－1)
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
透
光
率
(
%
)
3
4
3
4
.
6
0
2
9
2
6
.
6
3
2
8
5
1
.
5
3
2
3
6
1
.
2
3
1
6
1
9
.
1
4
1
4
2
0
.
3
7
1
1
2
0
.
0
0
8
6
8
.
2
2
6
1
2
.
0
2
4
6
6
.
2
6
图10 CUS-SeP-D的红外光谱图
Fig.10 Infrared spectrogram of CUS-SeP-D
2
3
3
4
.
7
2
2340cm－1左右时形成的峰，可能为结晶水结构引起的吸
收峰；在1640～1630cm－1间有一特征峰，可能是C=O基，
各种糖的水化物均有1665～1635cm－1的吸收峰，非水化
物则无此吸收峰，多糖中的乙酰氨基(－NH2COCH3)的
C=O伸缩振动在1620cm－1附近出现；波数在1583cm－1
附近的吸收峰可能为-COO伸缩振动引起的，研究表
明[11-13]，血清多糖、甲壳素、硫酸软骨素-玻璃酸(糖
醛酸)的糖都具有乙酰氨基，而其中的N-H变角振动出
现在1560～1508cm－1，而具有与硫酸基(Na盐形式)结合
的-NH-的肝素在这个区域内没有吸收峰，因此可推测
该糖也有乙酰氨基；在1398～1420cm－1处有吸收峰，可
能为C-O伸缩振动引起的在多糖的结构中可能有-COOH
的结构；在1240～1040cm－1间有特征峰。可能为O-H
变角振动引起的，可能有-OH的官能团；在1100cm－1
处有一吸收峰，可能是由C-O伸缩振动引起的，为C-O-
C(脂肪醚)、C-O-C(环内醚)的结构；在460～670cm－1间
有一特征峰为对称环伸缩振动引起的，可能有Se=O或
Se-H结构。
3 结 论
本研究通过柱层析(阴离子交换柱层析，葡聚糖凝
胶柱层析)，在实验室摸索出了一套适合于分离纯化碎
米荠硒多糖的层析方法，在实验室条件下制得了四种均
一硒多糖，并根据硒多糖的特性，利用不连续的垂直
板电泳法和希夫试剂染色法鉴定了碎米荠硒多糖的纯
度，经紫外光谱分析得知四种硒多糖的紫外光谱是典型
的硒多糖吸收曲线，且四种硒多糖在280nm和260nm附
近均未见蛋白质和核酸的特征吸收峰，经红外光谱分
析，四种硒多糖主要含有α-糖苷键，也有的含有少量
的β-糖苷键，为对硒多糖结构、性质及生物学功能的
进一步研究和开发提供了参考数据和思路。
参考文献：
[1] 崔乔, 尚德静, 邹霞. 硒多糖的研究进展[J]. 中国生化药物杂志, 2003,
4000 3000 2000 1000
波数(cm－1)
55
45
35
25
15
5
-5 3
4
2
1
.
3
5 2
3
6
5
.
6
4
2
3
3
9
.
1
4
1
5
8
3
.
8
0
1
4
1
5
.
9
5
1
1
5
5
.
3
4
9
9
6
.
3
2
6
2
5
.
2
8
图8 CUS-SeP-B的红外光谱图
Fig.8 Infrared spectrogram of CUS-SeP-B
透
光
率
(
%
)
4000 3000 2000 1000
波数(cm－1)
58
54
50
46
42
38
34
30
26
22 3
4
1
2
.
5
2 2
9
2
2
.
2
1
2
8
5
1
.
5
3
2
3
6
1
.
2
3
2
3
3
4
.
7
2
1
1
5
5
.
8
1
1
3
9
8
.
2
8
1
6
2
7
.
9
8
1
1
1
5
.
5
8
1
0
7
5
.
8
3
6
1
6
.
4
4
图9 CUS-SeP-C的红外光谱图
Fig.9 Infrared spectrogram of CUS-SeP-C
1
0
2
7
.
2
4
透
光
率
(
%
)
2007, Vol. 28, No. 06 食品科学 ※分析检测302
微波消解光度法测定奶粉中的磷
李巧玲1，陈则华1,2
(1.河北科技大学生物科学与工程学院，河北 石家庄 050018；2.华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州 510640)
摘 要：样品预处理在分析测定过程中具有十分重要的作用。本研究探讨了一种新兴的样品预处理方法——微波
消解法在奶粉分析中的应用。考察了微波消解时溶剂的用量、消解液体积、消解时间、功率和压力对消解效果的
影响，选择了微波消解的最佳工作参数。与传统方法相比，该方法具有省时、省酸，操作简单，减少沾污，改
善工作环境等优点，是一种有效的实用方法。
关键词：微波消解；奶粉；磷
Application of Microwave Digestion for Photometric Determination of Phosphorus in Milk Power Sample
LI Qiao-ling1，CHEN Ze-hua1,2
(1.College of Biology Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China；
2.College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)
Abstract ：The pretreatment of the sample plays very important role in analyzing and determining trace elements. This paper
reported that in the photometric determination of phosphorus in milk power, sample is improved with microwave digestion
technique. The parameters such as reagent proportion, solution volume, time, pressure, microwave digestion power are optimized.
Compared with the traditional dissolution method, the microwave digestion technique has the predominant features of less acid
used and less time needed. In addition, environmental contamination is remarkably reduced.
Key words：microwave digestion；m lk powder；phosphorus
中图分类号：O652.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2007)06-0302-04
收稿日期：2005-12-09
作者简介：李巧玲(1973-)，女，副教授，博士，研究方向为食品安全与检测。
24(3): 155-157.
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degree of esterification by diffuse reflectance Fourier transform infrared
spectroscopy[J]. Food Chemistry, 2000, 68: 327-332.
奶粉是一种老幼皆宜的食品。随着人民生活水平的
提高，奶粉的消费量越来越大，人们对其营养成分的
要求也越来越高，并且对其中微量元素的含量也提出了
新的要求。因此，奶粉中微量元素的测定显得越来越
重要。但是在测定过程中，测量误差往往来源于前处
理过程——样品的消化。传统上样品的消化有湿法消
化和干法消化[1]，这两种方法共同的缺点是耗时长，耗
费的劳动力大，容易造成样品沾污和损失。而微波消