全 文 ：V o l
.
3 N o 《天然产物研究与开发 》 一九九一年九月
获麻种子多糖的分离及应用
赵秀英 李遂英 母自新
(西北植物研究所 陕西杨陵 7 1 2 10 0 )
摘 要 从藏麻种子里分离出一种半乳甘 露多糖 , m p . 28 5℃ , [ a ]岔十 4 3 . 5 ·
半乳搪和甘露糖的克分子比为 1 : 2 . 3 . 该多楷和它的 狡甲基衍生 物 与 N a : B ` O , 、
K A I ( 5 0
.
) 2交联成冻胶 , 用作石油工业水基冻胶压裂液的原料 .
关键词 寂麻种子 , 半乳甘露多糖
藏麻 ( c r o t a l a r i a j u n c e a L 。 ) 又 名
枢麻 、 太阳麻 、 印度麻 , 是豆科猪屎豆属
的一年生草本植物 。 我国主要作绿肥 , 国
外用以造纸 , 在 E r n se t和 E sr o n 的研究报
告中 , 提 到款麻种子含有 59 % 的 D 一甘 露
糖 [ ’ J 。
我国石油工业的发展 , 促进植物胶的
研究 [ z , 。 植物胶遇水膨胀呈粘 液 质 , 用
作增稠剂 、 保温剂 , 和一些金属交联剂反
应生成冻胶 。 石油工业上 , 利用它作为增
产石油的水基冻胶压裂液的植物胶原料。
为了扩大植物胶的新资源 , 对款麻种子里
的多糖进行 了研究 。
实验 方 法
款麻多糖的制备 分别取获麻种子粉
和胚乳粉各5 9 , 加蒸馏水 3 0 0m l , 在 7 0 ℃
水浴中 , 搅拌提取 5次。 收集离心后 的 上
请液 , 加入裴林氏溶液至不再生成蓝色的
塌络合物止 。 用蒸馏水洗涤铜络合物至洗
出液无色 。 加 50 m l冰冷的蒸馏水于铜络合
物中 , 用 l m ol / L 盐酸酸化 , 加入 95 % 乙
醇使真浓度达 70 % , 出现 白色纤 维状的多
糖 , 静置 h1 。 滤出多糖 , 用 70 %乙醇洗至
中性 , 丙酮 、 乙醚脱水 , 真空干燥得白色
无定形粉末的 款 麻 多 糖 , 收 率 分 别 为
1 3
。
1 4%和 7 0 。 0 0 % 。
寂麻多糖的鉴定 用梯黎 管 测 定 熔
点 , w z z 自动指示旋光仪测定比旋光度 。
取提纯的多糖 2 9 , 用 l m o z / L硫 酸 s o jn l ,
在沸水浴中回流水解 s h , 氢氧化钡中和 。
除去硫酸根离子的水解液减压 浓 缩 成 糖
浆 , 在装好的 6 5 0 x 30 m m的纤维粉柱上层
析 。 洗脱液为丙酮 : 正丁醇 : 水 ( 7 , :2 1 ) ,
85 %乙醇和水依次洗脱 。每 50 m l收集 1 瓶 ,
纸层析 检 查 。 展 开 剂 为 乙 酸 : 毗喧 : 水
(3
.
6 : i : 1
.
5) ; 显色剂为 2 . 5 %邻笨二甲
酸笨胺的正丁醇溶液 , 1 05 ℃烘 15 分 钟 。
经检查后 , 相同组分合并 , 减压浓缩 , 用
乙醇 、 甲醇结晶出单糖 。 酚 一硫酸法 侧定
单糖 ; 醋 酸钠和盐酸笨胺制备 糖赚一街烤
物 a1[ 。 一 一 , ;: 二, ! ”一一- - - - - .一一一 - ~一.收稿 日期 : 10 9 1年 3 月 18 日
DOI : 10. 16333 /j . 1001 -6880. 1991. 03. 006
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3
获麻多糖均匀性检查 称 取 47 mg 纯
的寂麻多塘于 s o m l烧杯 内 , 加 入 z o m l 去
离子重蒸馏的水于 85 ℃水浴上溶胀 l h 。 置
消光系数
微型电动搅拌器下搅拌至全溶戚 小心移
入 S e p h a d e x G 一 2 0 0的玻璃层析柱 ( 1 . 5
I O0 c m
, 床体积 1 85 m l ) 上 , 用纯蒸 馏 水
为洗脱剂洗脱 , 每 10 m l接 1 管 , 在 7 21 型
分光光度计上 , 选用波长 4 8 0 n m , 以酚一硫
酸法测消光系数 。 以消光系数为纵座标 ,
收集管数为横座标 , 绘制成图 , 检查是否
为一 均匀多糖 , 共收集 80 管 。
结 果 1 0 它O 尽0 4 0 5 0 60 7 0 3口
时lJ l翎swe刁lU月see此。``幽b`,2沪钊八é八u0.几门ù公
荻麻多糖 : S P e h a d e x G 一 2 0 0凝 胶过虑
管数
分离出的款麻多糖系白色 无 定 形 粉
末 , 可溶于水 , 不溶于 有 机 溶 剂 , m .P
2 8 5℃ (分解 ) , 〔a姑 6 + 4 3 . 5 0 ( 水 , 浓
度 O。 4) 。 该多糖水解后 , 经纸层 检 查 ,
只含有 R `值为 0 . 韶的 D 一半乳糖和 R 。值为
1
.
31 的 D 一甘露糖 。 该多糖中 , D 一半乳糖
占 3 0 . 0 6% , D 一甘露糖占6 9 . 9谨% , 它 们
的克分子 比为 1 : 2 。 3 。
通过纤维粉柱洗脱出的获麻多糖水解
液 , 只含有两个组份 , 相同组份合并 , 浓
缩 , 用乙醇 、 甲醇重结晶后 , 经鉴定 D 一半
乳糖 m p . 1 6 5 ℃ 、 〔a蜡 6 + 8 0 0 ( 水 , 浓 度
0
.
4 ) ; D
一甘露糖m p . 1 2 6 oC 、 〔 a片 “ +
1 4。 (水 , 浓 度 O。 4) 。 D 一半乳糖膝 m .P
1 9 0℃的黄色散射状结 晶 和 D 一甘 露 糖膝
m p 20 4℃的黄色针状结晶 , 与标准图谱一
致 [5 1 。 由图表明 , 寂麻多糖在 S e P h a d e x
G
一
20 0凝胶过滤后 , 经检出现 2 个 峰 , 说
明此糖为不均匀的多糖 。 因此 , 寂麻多糖
是由 D 一半乳糖和 D 一甘露糖脱水缩合成 的
不均匀 、 中性粘多糖 一获 麻 半 乳 甘 露 多
糖 。
获麻半乳甘露多糖的应用
1
. 水基冻胶压裂液 款麻半乳甘露
多糖主要贮存在内胚乳中 , 占70 %左右 。
工业上直接用分离出的胚 乳 粉 ( 1 0 0目 )
配成 l %的胶溶液 , 在碱性介质 (P H = 9)
下 , 与 1% N a : B ` 0 , 溶液交联 成 粘 度 大
( 4 8 7 0厘泊 ) 、 弹性好的冻胶 , 通过压裂
车 , 携带砂粒 , 传递压力 , 压开地层的水
基冻胶压裂液 。 1 9 7 7年 , 我国成功地进行
了首次工业性现场压裂试验 , 显示增产原
油效果 [弓 1 。
2
。 狡甲基半乳甘露多糖 藏麻半乳
甘露多糖与淀粉 、 纤维素一样 , 在碱性介
质条件下 , 与氯乙酸反应生成多糖的狡甲
基钠盐 。 合成方案及产物质量列入表内 。
由表看出 , 产物 1的狡甲基半乳甘露 多 糖
产率高 、 取代度大 、 粘度高 、 水不溶物极
少 , 和 1% K A I ( 5 0 ; ) : 溶液混合 , 可迅
速交联成冻胶 , 粘度高达 7 8 5 0厘泊 , 除作
为油 田地质构造紧密油井的水基冻胶压裂
液外 , 和羡甲基纤维素一样 , 还可广泛用
V o l
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3 N o
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3 3 3
于冶金 、 轻纺 、 日用化妆 品 、 制药和食品 等工业上 。
表 矮甲基衍生物合成方案及产品质皿 .
编号 呸乳扮七匕
氯乙酸
氯乙酸亡匕
氧化钠
呸乳粉
仁匕
乙醇
仁匕
反应 反应
时间 温度 加人方式
h ℃
产量
P H
水 (重量比 )水 (重量比 )
取代 冻胶拈
度 度厘泊
水不溶物肠
:
0
.
7 0 1
:
2 10
一
4 5 先酸后碱 1 1 2 8 0 . 5 5 7 8 5 0 0 . 8 1
0
1。44nù八」…人.2 工 : 0 .了 2 1 : 1。 8 10 4 5 先酸后碱 0 . 5 2 1 0 9 3 4 。 5 7
3 1
:
0
.
6 0 2
: 1
.
5 1 : 2 4 : 2 4 4 5 先酸后碱 1 0 1 5 0 . 4 1 不交联 2 1 . 6 2
.
9 2
. 胚 乳拈 、 氮乙酸 、 氮载化钠 以克 与子蚤 为计算单位 .
小 结
荻麻种子里的多糖主要贮 存 在 胚 乳
中 , 占胚乳的 7 0 %左右 。 它是由半乳糖和
甘露糖脱水缩合成的一种不 均匀 、 中性粘
脱多糖 , m p 2 8 5℃ , 〔a 〕梦 + 4 3 . 5 “ , 半
乳糖和甘露糖的克分子比为 1 : 2 . 3 。
寂麻种子里的多糖 , 可用作石油工业
增产原油的水基冻胶压裂液的 植 物 胶 原
料 。 该多糖的狡甲基钠盐具有速溶和残渣
含量低等优点 。 可作制药工业的填充剂 ;
轻纺工业的增稠剂及 日用化妆 品 的 保 湿
剂 , 悬浮剂等 。
a n d c o m卫 0 5 i t i o n 。 I n d lj s t r i a l a n d
E n g i n e e r i n g e h e m i s t r y
, 1 9 4 9
, 4 1
( 1 2 )
: 2 8 8 7
〔2〕赵秀英等 , 18 种植物种子的半乳 甘 露
聚糖的分析 ,西北植物学报 , 1 9 8 4 。 4
( 1 )
: 6 4
亡3〕H a s s j d , W · z · a n d R · M · M c c r e a d y ,
I d e n t i f i e a t i o n o f s u g a r s b y m i c r
-
o s c o P i c a P P e a r a n c e o f c r y s t a l l i n e
OS
a z o n e s , I n d u s t r i a l a n d E n g i n e l
-
r i n g c h e m i s t r y a n a l y t i℃ a l e d i t i o n ,
1 9 4 2
, 1 4 , 6 8 3
。
〔4〕赵秀英等 , 款麻种子胶化学 性 质的研
究 , 植物学报 , 1 9 8 2 , 2 3 ( 2 ) : 1 2 7
参考文献
〔1〕E r n e s t a n d E r s o n , E n d o , P e r m
m u e i l a g e s o f l i g u m e s o e e u r e n e e
3 4 V o l
.
3 N o
.
3
H E TL Y S P OA C CH A R I DE A N D A P PL I CA I N F R T O OM
TH E S E E DS F OR CT OA L A R I A JU N CE A L
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, L i S u i y i n g
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( N o r t h o e s t e r n I n s 一f z u t e o f B o t a n 夕 , Y a n g l i n g S h a n x i 7一2 10 0 、
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T h e i s o l a t e d g a l a e t o m a n n a n f r o m t h e s e e d s o f C r o t l a r i a j u n e e a L
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, 〔a 〕丢“ + 4 5 . 5 “ . T h e m ol i c u l e r a t i o b e t w e e n g a l a c t o s e a n d m a n n o s e
15 1 : 2
.
3 i n t h e g a l a e t o m a n n a n
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T h e p o l y s a c c h a r i d e a n d h i s c a r b o x y m e t s
h y l d e r i v a t e c a n c o n n e t w i t h N a
: B ` 0 7 o r K A I ( 5 0 ; ) : t o f o r m g e l
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u s e d i n t h e P e t r o l e u m i n d u s t r y f o r t h e s o u r c e s o f t h e h y d r a u l i c f r a c t u r s
i n g o f h y d r o g e l
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o r d s S e e d o f C r o t a l a r i a j u n e e a L
. , g a l a e t o m a n n a n