全 文 :气相色谱法分析奇蒿多糖的单糖组成及其含量
张艳萍1 张 虹2
1(浙江科技学院生化系 , 杭州 , 310012) 2(浙江工商大学食品 、生物与环境工程学院 ,杭州 , 310035)
摘 要 对奇蒿的水溶性多糖成分进行了分离提取及成分分析。采用浸泡 、热提 、醇析等方法提取奇蒿中的多
糖成分;沉淀除蛋白质后 ,运用凝胶色谱法进行多糖纯化;经水解 、衍生化后 , 用气相色谱方法分析其单糖的组
成。结果表明 , 奇蒿多糖是由海藻糖 、木糖 、甘露糖 、果糖等单糖组成。
关键词 奇蒿 , 多糖 ,单糖组成 , 分离 ,气相色谱
第一作者:硕士研究生。
收稿时间:2004-11-20 ,改回时间:2004-12-15
奇蒿 , 为菊科植物奇蒿 (Artem isia anomala
S.moore)的带花全草 ,又名六月霜 、南刘寄奴等[ 1] 。
具有清暑 、利湿 、活血化癖 、通经止痛之功效[ 2] 。夏季
江浙一带有取其全草泡水饮用的习俗 ,此茶不仅有解
暑 、清凉之作用 , 且口感良好 ,是暑天不可多得的饮
料。此外 ,奇蒿提取物具有显著的抑菌防腐[ 3] 、清除
自由基的作用 ,若能对其加以开发利用 ,制成相应的
功能性食品 、饮料 ,定能取得良好的经济和社会效益。
本研究通过奇蒿(六月霜)的多糖水解 ,衍生化
后 ,进行气相色谱(GC)分析 ,研究其单糖的组成及含
量 ,为进一步研究这一传统的宝贵植物资源 ,开发新
的功能性食品打下基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
奇蒿购于浙江临安中药市场 ,样品粉碎后备用 。
体积分数 95%乙醇 、硫酸 、吡啶 、醋酸酐 、三氯甲
烷 、三氯乙酸 、碳酸钡等试剂均为试剂纯;标准单糖:
半乳糖 、果糖 、甘露醇 、阿拉伯糖 、葡萄糖 、甘露糖 、鼠
李糖 、海藻糖均为色谱纯 ,购自浙江省华东医药公司。
1.2 试验设备
惠普 HP6890 气相色谱仪 , HP-Innow ax 色谱
柱 , AR2140电子天平 , 电热水浴锅 ,HHSH-1 DGB/
20-200台式干燥箱 , DZG-6020型真空干燥箱 , D-1
冷冻干燥机 , 800 型离心沉淀器 , SHZ-D(Ш)循环水
式真空泵 , R201旋转蒸发仪 , 酒精喷灯等。
1.4 试验方法
1.4.1 工艺流程
1.4.2 粗多糖的提取
粉碎后的奇蒿干品在室温下水中浸泡 8 h以上 ,
加入 3 ~ 5倍质量的水 ,煮沸 ,在不断搅拌下热提 4 h ,
然后过滤 ,重复 3 ~ 4次 ,滤液加入 2倍体积的体积分
数 95%乙醇进行醇析 ,离心过滤得沉淀 ,即得奇蒿多
糖。
1.4.3 多糖除去蛋白质
取 10mg 奇蒿多糖配制成 200mL 多糖溶液 ,加
入 1%三氯乙酸沉淀蛋白质 ,离心过滤收集蛋白质 ,
上清液中加入 600mL 的 95%乙醇醇析 ,隔夜过滤 ,
沉淀复溶后再进行醇析 ,如此反复 2 ~ 3次 ,最后将得
到的多糖干燥待用[ 4] 。
1.4.4 粗多糖纯化
取 25 mg 多糖溶于 2 mL 的蒸馏水中 , 上
sephadexx-100柱 ,用蒸馏水洗脱 , 3.5 mL/管自动部
分收集 ,苯酚-硫酸法检测 ,合并多糖用乙醇沉淀 ,先
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTRIES
108 2005 Vol.31 No.2(Total 206)
后用无水乙醇 、丙酮洗涤 ,真空干燥得精多糖[ 5 ,6] 。
1.4.5 多糖水解
称取奇蒿多糖干品 21.6mg ,分别加入 5mmol/L
硫酸溶液 5mL[ 7] ,酒精灯封管 ,在 120℃的烘箱中水
解4 h ,取出冷却 ,加入 BaCO3 中和至中性 , 3 000 r/
min离心 5min ,除去 BaCO3 沉淀 ,上清液浓缩蒸干 ,
得单糖放置于干燥箱中备用[ 8 , 9] 。
1.4.6 标准单糖的衍生化
称取鼠李糖 、木糖 、海藻糖 、半乳糖 、果糖 、甘露
糖 、甘露醇 、阿拉伯糖各约 10mg ,分别加入 20 mg 盐
酸羟胺 ,20mL 吡啶振荡后 , 90℃水浴 30 min ,取出冷
却后加 2.0mL乙酸酐于 90℃水浴中酰化 30mim ,得
到的产物减压蒸干 ,残渣加入 2mL 氯仿溶解 ,直接注
入GC分析[ 11 ,12] 。
表 1 各单糖质量及盐酸羟胺的质量 mg
单 糖 木 糖 海藻糖 甘露醇 甘露糖 果 糖 鼠李糖 半乳糖 阿拉伯糖
质 量
盐酸羟胺
9.4
14.0
9.8
10.6
11.2
10.0
10.7
9.8
10.4
9.9
10.2
11.0
10.9
9.7
10.0
11.8
1.4.7 样品单糖的衍生化
在水解后奇蒿单糖6.0mg 中加入盐酸羟胺 10.1
mg 、吡啶 20mL 振荡后 , 90℃水浴反应 30 min ,取出
冷却后加 2.0mL 乙酸酐于 90℃水浴中酰化 30mim ,
得到的产物减压蒸干 ,残渣加入2mL氯仿溶解 ,直接
注入 GC 分析 。
1.4.8 气相色谱分析[ 10]
色谱柱:HP-Innow ax 250μm ×30.0 m 毛细管
柱;柱温:190℃;检测温度:300℃;汽化温度:280℃。
气体流速:N2(载气)25mL/min , H2 30mL/min ,
空气 400mL/min。
2 结果与讨论
2.1 标准单糖分析(图 1和表 2)
图 1 标准单糖混合物的气相色谱图
表 2 各标准单糖的出峰时间
单 糖 鼠李糖 海藻糖 阿拉伯糖 木 糖 甘露糖 半乳糖 甘露醇 果 糖
保留时间/min 12.357 15.990 19.223 21.898 45.673 62.432 66.048 76.173
2.2 样品多糖中各组分的定性分析
奇蒿多糖水解物气相色谱分析如图 2所示。
图 2 六月霜多糖分析的气相色谱图
根据各色谱峰与标准样品的保留时间对照 ,可知
奇蒿样品色谱图中各峰号代表的单糖分别为 1号为
海藻糖 、2号为木糖 、4号为甘露糖 、5号为果糖 。3号
为未知糖 ,其保留时间为 28.223 min 。
2.3 样品多糖中各组分的定量分析
多糖中的各单糖组分的定量依照气相色谱的面
积归一化方法定量分析。
奇蒿多糖是由海藻糖 、木糖 、甘露糖 、果糖和未知
糖组成的杂多糖 ,其组成含量见表 3。
表 3 奇蒿多糖中的单糖含量
峰 号 1 2 3 4 5
名 称 海藻糖 木糖 未知名糖 甘露糖 果糖
含量/ % 18.11 30.12 1.62 48.16 1.99
2.4 讨 论
(1)整个试验过程多糖水解是最为关键的一步 ,
H2SO4浓度不能过高 ,不然会直接引起糖的过度炭
化 ,也会使色谱中出现较多杂峰 。但 H2SO4 的浓度
太低 ,则导致多糖水解不全 , 使分析结果产生偏差。
经多次试验得知:用 5 ~ 20mmo/L 的 H2SO4 溶液进
行水解较为合理 。
(2)为了使反应液的浓度适宜 ,吡啶的量一般控
制在 2 ~ 5mL ,若吡啶加入量过多 ,溶液浓度过稀 ,会
影响分析样品中单糖的检出率 。
(3)水浴衍生化时应在密封条件下进行。90℃水
分析与检测
2005年第 31卷第 2期(总第 206期) 109
浴时 ,水蒸气较多 ,若不密封 ,水蒸气进入反应体系将
会影响衍生化结果。
(4)糖腈乙酸酯衍生化方法能较好地实现奇蒿多
糖水解产物的衍生 。衍生产物经干燥及氯仿溶液溶
解后未发现色谱峰拖尾现象 ,适于单糖衍生化 GC 分
析的前处理。
(5)GC 分析具有高分离效能 、高检测效能的特
点 ,利用气相色谱测定多糖的单糖组成具有操作简
便 ,分析结果准确的优点 。尤其是对于样品含量较低
(如 10-8或 10-9数量级)的组分 ,则更有其独特之处。
3 结 论
研究中所采用的方法适用于奇蒿多糖的单糖组
分分析 ,研究结果表明:奇蒿多糖是由海藻糖 、木糖 、
甘露糖 、果糖和未知糖组成的杂多糖;其中海藻糖占
18.11%,木糖占 30.12%,甘露糖占 48.16%,果糖占
1.99%。
参 考 文 献
1 张光霁.六月霜(奇蒿)的研究进展[ J] .浙江中医学院学
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2 林水森.现代中医药应用与研究大系———老年病科[ M] .
上海:上海中医药大学出版社 , 1995.63
3 许 钢 , 张 虹.竹叶 、六月霜提取物抑菌作用比较研究
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4 张惟杰主编.糖复合物生化研究技术[ M] .杭州:浙江大
学出版社.1999
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业科技.2001 , 22(1):61 ~ 62
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国生化药物杂志 , 1996 , 17(6):272~ 274
Analysis of the Monosaccharides in Artemisia anomala by GC
Zhang Yanping1 Zhang Hong2
1(Zhejiang University o f Science and Technology , HangZhou , 310012 , China)
2(Zhejiang GongShang University , HangZhou , 310035 , China)
ABSTRACT Water-soluble poly saccharide was isolated and purified from Artem isia anomal using techniques of
ex traction precipiation , and purif ication.The components of the w ater-soluble polysaccharide w ere identified and
quantified by capillary gas chromatography (CGC).The results showed that polysaccharide f rom Artem isia
anomala contain fucose , xy lise , mannose and fructose in the ratio 18.11∶30.12∶48.16∶1.99.
Key words Artemisia anomala , water-soluble polysaccharide , isolation , analysis , gas chromatography
行业动态
蒙牛建亚洲最大冰淇淋生产基地
蒙牛正在安徽马鞍山建立全亚洲最大的冰淇淋生产基地 , 建成后年产值有十几亿元。据了解 , 此项目已经于 2004
年 10月开工 , 马鞍山冰淇淋生产线有 26 条 ,比焦作的 13条和沈阳的 14 条生产线大一倍 , 单体车间是亚洲最大的。 资料显示 ,
该项目共投资 5 亿元 , 计划 2005 年 6 月正式投产。
蒙牛在马鞍山建生产线 , 辐射范围应该以江浙和安徽为主 , 以前江浙的冰淇淋主要是由山东泰安和浙江金华的生产线供
应 , 在马鞍山建厂后会改变这种局面 ,蒙牛近期投产的产品定位在中低端市场 ,价格在一元左右的为主攻市场 。
蒙牛的产地战略是 ,“牛乳留在内蒙古 , 冰淇淋走出内蒙古” , 为保证草原牛乳的原汁原味 , 纯鲜牛乳坚持“乳源基地在内蒙
古 ,生产基地在内蒙古”的方针 , 而冰淇淋由于受地域影响较小 ,所以既在区内建厂也在区外建厂。蒙牛乳业冰淇淋生产基地在
自治区境内以呼和浩特为轴心 , 向外省延伸 ,已经进入 10 多个省。
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTRIES
110 2005 Vol.31 No.2(Total 206)