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Isolation and composition analysis of fucoidan from algae Sargassum pallidum

海藻海蒿子褐藻糖胶的分离与组成分析



全 文 :中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月·1l·
致谢:沈阳药科大学代测核磁共振谱,辽宁中医
药大学药学院中心实验室和有机教研室代测紫外和
熔点。
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海藻海蒿子褐藻糖胶的分离与组成分析
魏晓蕾,王长云+,刘 斌,方玉春,顾谦群,张姗姗,康凯
(海洋药物教育部重点实验室中国海洋大学海洋药物研究所,山东青岛 266003)
摘要:目的 以海藻海蒿子为原料制备褐藻糖胶,并对不同的提取、分离方法进行比较,对多糖的组成和结构进
行初步分析。方法海蒿子脱脂干粉分别经水提取和酸提取以获得粗多糖,粗多糖分别经乙醇沉淀法和CaClz沉
淀法进行纯化。选取多糖组分F4用Q—SepharoseFastFlow和SephadexG一200凝胶柱进行分级分离,高效凝胶渗
透色谱法(HPGPC)鉴定纯度及相对分子质量,气相色谱分析多糖的中性单糖组成。结果F4经分级分离得到3个
级分:P1、P2和P3。P1、P2和P3均为均一组分,相对分子质量分别为:494400、61500和167600;Pl由岩藻糖、木
糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖构成,摩尔百分比43.4:33.3:6.2:4.3:12.8;P2由岩藻糖、木糖、甘露糖和半乳糖
构成,摩尔百分比44.4:15.1:23.8:16.7;P3由岩藻糖、木糖和半乳糖构成,摩尔百分比68.9:3.7:27.4。结论
P1、P2和P3的单糖含量均以岩藻糖为主,但其他单糖组成有较大差别。
关键词:海藻;海蒿子;褐藻糖胶
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)01—0011一04
IsolationandcompositionanalysisoffucoidanfromalgaeSargassumpallidum
WEIXiao—lei.WANGChang—yun,LIUBin,FANGYu—chun,GUQian—qun,
ZHANGShan—shan,KANGKai

(KeyLaboratoryofMarineDrugs,MinistryofEducation,InstituteofMarineDrugs·Ocean
Universityo±China·Qingdao266003,China)
Abstract:ObjectiveFu o dansfromalgaeSargassumpallidumwerepreparedandthecomposition
andstructureofthDolvsaccharideswe eelucidated.MethodsFucoidanswereextractedandpurifiedby
differentm hods.ThepolysaccharideF4was paratedbychromatographyonaQ—SepharoseFastFlow
columnandaSephadexG一200column.Thepurityandmolecularweightofpolysaccharideswe eidentified
byHPGPC.Themonosaccharidecompositionin hepolysaeeharidesw sanalyzedbyGC.ResultsThree
polysaecharidefractionsP1,P2,andP3wereobtainedfromF4.ThemolecularweightofP1,P2,andP3
were49400,61500,and167600,respectively.GCAna sisshowedthatalIthecontentofmonosaccha—
rideoffucoseinP1,P2,andP3werethehighest.P1wascomposedoffucose,xylose,mannose,glucose,
收稿日期:2006—04—13
基金项目:国家自然科学基金(30572314);山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(03BSl09)
作者简介:魏晓蕾(1981一),女,硕士研究生。
*通讯作者王长云Tel:(0532)82031503E—mail:changyun@OUC.edu.an
万方数据
·12· 中草115ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月
andgalactosewithamolarpercentageratioof43.4:33.3:6.2:4.3:12.8;P2wascomposedoffucose,
xylose,mannose,andgalactosewitharatioof44.4:15.1:23.8:16.7;andP3wascomposedoffucose,
xylose,andg lactosewitharatioof68.9:3.7:27.4.ConclusionThethreepolysaccharidesaremainly
composedoffucose,whilet eothermonosaccharidesareveryifferent.
Keywords:algae;Sargassump llidum(Turn.)C.Ag.;fucoidan
海藻海蒿子Sargassumpallidum(Turn.)C.
Ag.是生长在暖温带水域的褐藻门(Brownalgae)马
尾藻科(Sargassaceae)植物,主产于辽宁、山东沿海。
《中华本草》[1]中记载,海蒿子性“苦、咸、寒”,归“肝、
胃、肾”经,具“软坚散结,消痰利水”之功效,有很高的
药用价值。海蒿子中的褐藻糖胶是主要的活性成分之
一。现代研究表明,褐藻糖胶具有抗肿瘤、抗病毒、抗
血栓、抗氧化、调节血脂、抗辐射和抑制补体激活等多
种生理功能[2]。复方海藻制剂是用海藻等传统中药,
依据中医药组方原理制成的抗肿瘤复方制剂。临床应
用显示,该复方可有效配合放疗和化疗治疗肺癌、消
化道癌[3]。本实验对该复方中君药海藻海蒿子的褐藻
糖胶进行分离鉴定,试为海蒿子褐藻糖胶构效关系以
及复方物质基础的研究提供参考。
1仪器、试剂及材料
高效液相色谱仪(美国安捷伦1100series型);
气相色谱仪(美国HP5890SERIESII型);AKTA
FPLC全自动液相色谱仪(瑞典PharmaciaBiotech
公司)。
单糖标准品:鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、甘露
糖、木糖、半乳糖、葡萄糖均为Sigma公司产品;
Dextran系列标准品(相对分子质量分别为5900、
11800、22800、47300、112000、212000、404000、
80000),Q—SepharoseF stFlow阴离子交换柱和
SephadexG一200均为瑞典PharmaciaBiotech公司
产品;其他试剂为国产AR级:
海藻海蒿子购自山东鲁南制药厂,产地为威海
近海区,经临沂市药品检验所鉴定为马尾藻科植物
海蒿子S.pallidum(Turn.)C.Ag.。
2方法
2.1褐藻糖胶的制备[4]
2.1.1酸提法:海蒿子干粉经90%乙醇回流脱脂3
次,干燥后得到脱脂藻粉。脱脂藻粉经0.17mol/L
稀盐酸(1:10)于70℃提取2h,重复3次;离心得
水提取液,加乙醇至70%醇沉,4℃静置过夜;离心
得沉淀,依次用无水乙醇和丙酮冲洗脱水得粗多糖。
粗多糖分别经乙醇沉淀法和CaCl。沉淀法纯化。乙
醇沉淀法:粗多糖配成5%水溶液,加乙醇至30%,
离心得上清液;加乙醇至70%,4℃静置过夜,离心
得沉淀,依次用无水乙醇、丙酮冲洗脱水得多糖。
CaCl。沉淀法:粗多糖配成2.5%水溶液,加CaCl。至
3mol/L,离心得上清液,余下步骤同乙醇沉淀法。
2.1.2水提法:脱脂藻粉经热水(1:10)于70℃提
取2h,重复3次,余下步骤同酸提法。水提粗多糖分
别经乙醇沉淀法和CaCl。沉淀法进行纯化,方法同
酸提法。
2。2褐藻糖胶的分级分离
2.2.1 离子交换色谱分离:多糖样品用Q—
SepharoseFa tFlow凝胶柱(20cm×5cm,V。=
300mL)色谱分离,依次以0.6、1.2、2.0mol/L
NaCI溶液梯度洗脱,苯酚一硫酸法跟踪检测,分部收
集,透析,浓缩冻干。
2.2.2凝胶渗透色谱分离:多糖样品用Sephadex
G一200凝胶柱(100cm×3.0em)色谱分离,0.2
mol/LNaCI溶液为洗脱液,苯酚一硫酸法跟踪检测,
分别收集主峰,透析,浓缩冻干。
2.3高效凝胶渗透色谱法测定纯度与相对分子质
量[5’6]:多糖样品用ShodexOHpakSB一804HQ柱进
行分析,0.025%NaN。为流动相,柱温45℃,体积
流量0.5mL/min,示差检测。用Dextran系列标准
品标定色谱柱,作标准曲线,用公式logMr=(y。一
V。)/(y。一y。)计算相对分子质量。Mr:相对1分子质
量;y。:洗脱体积;y。:柱空体积;y。:柱总体积。
2.4气相色谱法分析中性单糖组成:多糖样品5
mg,用2mol/L三氟乙酸2mL,105℃水解4hE7|,
得完全酸水解样品;经糖腈乙酸酯衍生化‘83后,进行
气相色谱分析。单糖标准品同法衍生化并气相色谱
分析。HP5890SERIESII型气相色谱仪;FusedSili—
caCapillaryColumn30SerialNo.QC3AC225色谱
柱;柱温210℃;进样口温度250℃;检测器温度:
250℃;氢火焰离子化检测器(FID);载气:氮气。
2.5其他分析方法:苯酚一硫酸法口3测定总糖质量
分数;Lowry法[9]测定蛋白质质量分数;硫酸钡比浊
法[7]测定硫酸基质量分数。
3结果与讨论
3.1海蒿子褐藻糖胶的制备和分级分离:褐藻糖胶
万方数据
中草芮 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月·13·
是一种水溶性多糖,提取方法主要有酸提法和水提
法[4]。本实验用这两种方法提取海蒿子褐藻糖胶,分
别得到粗多糖C1和C2。C1分别经乙醇沉淀法和
CaCl。沉淀法纯化得到糖组分F1和F2;C2同法得
到F3和F4。F4经离子交换色谱分离,得3个级分
R1、R2和R3,分别经凝胶柱色谱再次分离纯化,得
到组分P1、P1和P3(图1)。
淀法
图1褐藻糖胶制备和分级分离流程图
Fig.1Preparationndseparationprocessingchart
offucoidansfromS.pallidum
酸提法粗多糖Cl得率6.15%(相对于干藻
粉),水提法粗多糖C2得率7.08%。酸提法粗多糖
C1的总糖量较水提法粗多糖C2略高,但蛋白量也
较高(表1)。纯化后获得的多糖样品F1~F4的总糖
量显著提高,蛋白质量有所降低(表1)。其中,F1与
F2的蛋白质量相近,而F1较F2总糖量高,表明对
酸提法粗多糖宜采用乙醇沉淀法进行纯化;F3与
F4的蛋白质量相近,而F4较F3总糖量高,表明对
水提法粗多糖宜采用CaCl。沉淀法进行纯化。由于
水提多糖的蛋白量较低,选择组分F4进行进一步
的分级分离。
1 6
1·2

篓o8

O4
O
表1多糖样品总糖和聋白质量分析
Table1 Analysisoftotalsugarndprotein
contentsinp0Iysaccharides
F4经离子交换色谱分离,其Q—SepharoseFast
Flow柱色谱图显示3个级分R1、R2和R3(图2);
分别经SephadexG一200柱色谱再次分离纯化,得到
组分P1、P2和P3(图3)。P1、P2和P3的总糖量均
显著提高,蛋白质的量进一步降低(表1)。硫酸基质
量分数分析显示,P1硫酸基量最低,为4.78%;P2
较高,为15.34%;P3最高,达18.71%。
0.4
飞0.3
篓02

O1
O
R1
: 氏
R3
▲JlL1● 。 £么~
O 500 l 000 l 50020002500
V/mI。
图2 F4的离子交换色谱图(Q—SepharoseFastFlow)
Fig.2ChromatogramofF4onQ—SepharoseFastFlow
0 100200300400500 0 1002003004005000
V/mL
图3 P1、P2和P3的凝胶色谱图(490nm)
Fig.3ChromatogramofP1,P2,andP3(490nm)
3.2相对分子质量与单糖组成分析
3.2.1相对分子质量测定:经高效凝胶渗透色谱法
检测,P1、P2和P3均呈单一对称峰,表明3者纯度
较高;由葡聚糖标准曲线求得相对分子质量分别为
49400、61500、167600。
3.2.2中性单糖组成分析:多糖P1、P2和P3先经
完全酸水解,经糖腈乙酸酯衍生化后进行气相色谱
分析。结果表明,3者的岩藻糖量均为最高。其中,P1
由岩藻糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖构成,以岩
藻糖和木糖为主,摩尔百分比43.4:33.3:6.2:
4.3:12.8;与P1相比,P2不含葡萄糖,以岩藻糖和
甘露糖为主,岩藻糖、木糖、甘露糖和半乳糖摩尔百
分比44.4:15.1:23.8:16.7;P3不含葡萄糖和
甘露糖,以岩藻糖和半乳糖为主,岩藻糖、木糖和半
万方数据
·14· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月
乳糖摩尔百分比68.9:3.7:27.4(表2)。
文献报道[1⋯,褐藻S.stenophyllum中的褐藻糖
胶主要成分为岩藻糖,其次还伴有半乳糖、甘露糖、
木糖和少量葡萄糖,其主链为1—6连接的半乳糖和
1—2连接的甘露糖,分支以1—3或1—4连接的岩
藻糖为主,并伴有1—4连接的葡萄糖。本研究发现
海蒿子中褐藻糖胶的单糖组成与文献报道[10]相似,
但相对比值不同。
表2 PI、P2和P3的单糖组成分析
Table2 MonosaccharidecompositioninPI,P2,andP3
海蒿子是历代沿用的传统中药材海藻的一种,
是目前《中国药典》收载的少数几种海洋中药材之
一。从海蒿子中分离鉴定褐藻糖胶,对阐明海藻药用
作用基础具有重要的学术价值。本实验所得褐藻糖
胶的精细结构与生物活性正在测定中。
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狗肝菜的化学成分研究
高毓涛,杨秀伟,艾铁民+
(北京大学药学院,北京100083)
摘 要:目的 对狗肝菜11clipterachinensis全草的化学成分进行研究。方法采用硅胶柱色谱和制备性薄层色谱
进行分离、纯化,IR、NMR和MS等方法进行结构鉴定。结果从环己烷萃取部分得到13个化合物,分别鉴定为正
三十六烷醇(I)、硬脂酸(Ⅱ)、羽扇烯酮(11I)、羽扇豆醇(Ⅳ)、谷甾烷一4一烯一3一酮(V)、豆甾烷一5一烯一7一酮一3p棕橱酸
酯(Ⅵ)、口一谷甾醇(Ⅶ)、齐墩果酸(Ⅶ)、36,6p豆甾烷一4一烯一3,6-二醇(IX)、6p羟基一豆甾烷一4一烯一3一酮(X)、3p羟基一
豆甾烷一5一烯一7一酮(Ⅺ)、去氢催叶萝芙叶醇(X1I)和催叶萝芙叶醇(xⅢ)。结论除化合物Ⅱ和Ⅶ外,皆为首次从该
属植物中发现。
关键词:狗肝菜;三萜;甾醇
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)01—0014—04
Chemicalconstituentsofwholeh rbofDiclipterachinensis
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(SchoolfPharmaceuticalSciences,PekingUniversity,Beijing100083,China)
Abstract:ObjectiveTos udythechemicalconstituentsinthewholeh rbofDiclipterachinensis.
MethodsSeparationandpurificationwereconductedbysilicagelcolumnchromatographicandpreparative
TLCmethods,thestructureswereidentifiedbyIR,NMR,andMS.ResultsThirteencompoundswere
收稿日期:2006—07—30
作者简介:高毓涛(1979一),男,辽宁丹东人,北京大学2002级硕士研究生,主要研究方向为天然药物化学。
*通讯作者艾铁民Tel:(010)82802685Fax:(010)82802685E—mail:atmin@mail.bjmu.edu.ca
万方数据
海藻海蒿子褐藻糖胶的分离与组成分析
作者: 魏晓蕾, 王长云, 刘斌, 方玉春, 顾谦群, 张姗姗, 康凯, WEI Xiao-lei, WANG
Chang-yun, LIU Bin, FANG Yu-chun, GU Qian-qun, ZHANG Shan-shan, KANG Kai
作者单位: 海洋药物教育部重点实验室,中国海洋大学海洋药物研究所,山东,青岛,266003
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(1)
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