全 文 ：[收稿日期] 　2004-09-16
[基金项目] 　省自然科学基金团队项目粤科基(039213)、广东省“十五“重大科技专项基金(2002A3050503)资助项目
[作者简介] 　梁智渊(1979-),男 ,硕士研究生 ,研究方向:天然产物分析与应用.通讯联系人:岑颖洲 , Tel:020-85223420 ,
E-mail:ofx@jnu.edu.cn
琼枝和异枝麒麟菜中硫酸酯基多糖
不同提取方法的化学分析比较
梁智渊1 , 　岑颖洲1 , 　叶绍明1 , 　伍秋明2
(暨南大学 1.化学系;2.实验技术中心 , 广东 广州 510632)
[ 摘　要] 　采用“直接水提法”以及“ KCl分级法”来提取琼枝和异枝麒麟菜中的多糖.分别用蒽酮
-硫酸法 、间苯二酚法 、明胶-BaCl2分光光度法测定多糖样品的总糖质量分数 、3 , 6-内醚半乳糖
质量分数 、总硫酸基质量分数;用凝胶色谱法测定各多糖样品的相对分子质量分布情况;用 GC-
MS测定麒麟菜硫酸酯基多糖的单糖种类及含量.结果显示采用“直接水提法”以及“KCl分级法”
比传统的“碱处理法”产率高 ,而且硫酸基质量分数也明显增高.两种麒麟菜多糖均为硫酸酯基多
糖 ,大部分都属于κ-卡拉胶类.各多糖样品的相对分子质量分布在 105左右.麒麟菜多糖主要是
由半乳糖和 3 , 6-内醚半乳糖组成 ,此外还含有少量的葡萄糖 、木糖 、塔罗糖和艾杜糖等 ,不同方法
提取的多糖样品其单糖种类基本一致.
[ 关键词] 　琼枝麒麟菜;　异枝麒麟菜;　硫酸酯基多糖;　提取方法;　单糖组成
[ 中图分类号] 　Q949.9 　　[ 文献标识码] 　A　　[ 文章编号] 　1000-9965(2005)03-0380-06
Chemical analysis of the sulfated polysaccharides extracted in different
ways from the Eucheuma gelatinae and Eucheuma striatum
LIANG Zhi-yuan1 , 　CEN Ying-zhou1 , 　YE Shao-ming1 , 　WU Qiu-ming2
(1.Department of Chemistry , 2.Center of Experimental Technology ,
Jinan University , Guangzhou 510632 , China)
[ Abstract] 　The water extraction method and the KCl classification method was used to ex-
tract the sulfated polysaccharides.The anthrone-sulfuric acid method , the resorcinol method
and the gel-BaCl2 spectrophotometry method were separately used to determine the total sugar
content , the 3 ,6-AG content and the content of the SO2-4 .Furthermore , the GC-MS was
used to analyze the kinds and the content of the monosaccharide.The results indicated that the
yield rate of the water extractionmethod and KCl classification method are higher than the base
solution method , moreover the SO2-4 content is higher also.Both the polysaccharides are sul-
第 26卷第3期
2005年 6月　　　　　　
暨南大学学报 (自然科学版)　　
Journal of Jinan University(Natural Science)　　　　　
Vol.26No.3
　Jun.2005
fated polysaccharide , most of them are κ-carrageenan.The molecular weights of the polysac-
charides are about ten thousand.The polysaccharide are mostly composed of 3 , 6-AG and a
few glucose , xylose , talose and idurose.The polysaccharides extracted by different method
have similar monosaccharide content.
[Key words] 　Eucheuma gelatinae;　Eucheuma striatum ;　sulfated polysaccharide;　
extraction method;　monosaccharide content
　　海藻多糖是一类很有价值的天然活性物质 ,近年来海藻多糖(特别是海藻硫酸酯基多糖)
的药用功效不断地被发现和认识 ,如抗病毒 、抗肿瘤 、抗辐射 、免疫调节 、抗衰老 、抗凝血活性
等[ 1 ～ 6] .海藻多糖开发成为海洋药物的潜力很大 ,在美国 ,硫酸右旋糖酐和硫酸聚戊糖等已经
进入了抗AIDS的临床研究[ 7] .
麒麟菜为热带和亚热带红藻 ,在我国南海有丰富的资源.麒麟菜中含有丰富的多糖 ,约占
藻体干重的60%～ 70%,主要为硫酸酯基多糖[ 8] .目前 ,麒麟菜在国内一般被应用于食品和化
工行业 ,主要用来提取卡拉胶(用作增稠剂),而在生物活性方面被研究得很少.工业上对麒麟
菜多糖的提取一般采用的是“碱处理法” .碱处理法虽然能除去妨碍多糖形成螺旋结构的大部
分硫酸基从而提高凝胶的强度 ,但经研究 ,麒麒菜多糖中的硫酸基质量分数与其生物活性密切
相关 ,硫酸基质量分数的高低将影响其生物活性的强弱[ 9] .
本实验采用能保持麒麟菜多糖良好生物活性的“直接水提法”和“KCl分级法”对麒麟菜中
的多糖进行提取 ,并对所得的多糖样品的硫酸基 、单糖组成 、相对分子质量等与其生物活性有
关的多项属性进行检测.
1　实验部分
1.1　材料 、试剂与仪器
海藻材料:琼枝麒麟菜(Eucheuma gelatinae)、异枝麒麟菜(Eucheuma striatum)均采自海南省
琼海市麒麟菜养殖基地.
试剂:D-果糖 、D-半乳糖等标准单糖(生化试剂 ,上海博奥生物科技有限公司);葡聚糖
凝胶Sephadax G-100 、Dextran 系列标准多糖(Pharmacia 公司);离子交换柱填料 DEAE-52(美
国Whatman公司).
仪器:紫外可见分光光度计(UV260 ,日本岛津公司);红外光谱仪(德国 BRUKER EQUINOX
55型);气-质联用仪(美国 Thermo Finnigan Trace型).
1.2　麒麟菜多糖的提取和纯化
(1)传统的碱处理法:琼枝和异枝麒麟菜样品 ,先用NaOH 和 KCl的混合水溶液(质量分数
均为 10%)于 80 ℃恒温水浴中处理 1 h.再用蒸馏水于沸水浴中搅拌提取 1 h ,抽滤 ,滤液浓缩
后用乙醇沉淀 ,得碱改性琼枝硫酸酯多糖(PG)和碱改性异枝硫酸酯多糖(PS).
(2)直接水提法:琼枝麒麟菜和异枝麒麟菜样品 ,直接用蒸馏水于沸水浴中搅拌提取 2 h ,
再用乙醇沉淀 ,得琼枝硫酸酯基多糖(G1)和异枝硫酸酯基多糖(S1).
(3)KCl分级提取法:分别取少量琼枝麒麟菜和异枝麒麟菜样品 ,用质量分数 10%的 KCl
381第 3期 梁智渊等:　琼枝和异枝麒麟菜中硫酸酯基多糖不同提取方法的化学分析比较 　　
水溶液于沸水浴中搅拌提取 2 h ,抽滤 ,滤液透析 、浓缩后用乙醇沉淀 ,得到可溶于 KCl水溶液
的琼枝硫酸酯基多糖(G2)和异枝硫酸酯基多糖(S2).滤渣用蒸馏水洗至无 Cl-后 ,再用蒸馏
水于沸水浴中搅拌提取 1 h ,抽滤 ,滤液浓缩后用乙醇沉淀 ,得到不溶于KCl水溶液的琼枝硫酸
酯基多糖(G3)和异枝硫酸酯基多糖(S3).
(4)麒麟菜多糖的纯化:分别称取多糖样品G2 、G3 、S2 、S3各 400 mg ,溶于 100 mL 蒸馏水中 ,
将样品加入 DEAE Cellulose-52离子交换柱 ,然后依次用蒸馏水以及 0.1 、0.3 、0.5 、1.0 mol/L
的NaCl水溶液洗脱 ,流速控制为 1 mL/min ,用自动收集仪收集 ,每管 10 mL ,收集液用苯酚-硫
酸法显色检测 ,主峰收集 ,用蒸馏水透析后浓缩干燥 ,最后得到各多糖样品的 DEAE柱分离物.
1.3　麒麟菜硫酸酯基多糖部分理化性质检验
(1)蛋白质和核酸的检验[ 10] :把PG 、PS 、G1 、G2 、G3 、S1 、S2 、S3分别配成5mg/mL 的水溶液 ,
在波长为 200 ～ 400 nm扫描 ,观察波长在 280和 260 nm处有无吸收峰 ,确定多糖样品中是否含
有蛋白质或核酸.
(2)多糖中总硫酸基质量分数的测定[ 10] :采用氯化钡-明胶法.用硫酸钾配标准溶液绘
制标准曲线:c=49.706A-0.292 8(R2=0.998 9)(c 为硫酸基浓度 , A为吸光度值).各多糖样
品完全水解后 ,在 360 nm 下测定吸光值.
(3)总糖质量分数测定[ 10] :蒽酮-硫酸比色法.标准曲线为:ρ=0.028 4A-0.000 1(R2=
0.999 2)(ρ为总糖质量浓度 , A为吸光度值).
(4)3 ,6-内醚半乳糖(3 ,6-AG)的质量分数测定[ 10] :间苯二酚比色法.标准曲线为:c=
0.056 3A+0.000 3(R2=0.999 0)(c 为3 , 6-AG浓度 , A为吸光度值).
(5)相对分子质量的测定[ 10] :凝胶色谱法.Sephadax G-100柱(55.0 cm×1.0 cm),分别称
取相对分子质量为500 000 、400 000 、76 900 、42 000 、10 000的 Dextran系列标准多糖 2.0 mg ,用
0.05 mol/L 的NaCl溶液溶解 ,分别加入凝胶柱中 ,然后用 0.05 mol/L 的NaCl溶液洗脱.流速
控制为6 mL/h ,用自动收集仪接收 ,每 10 min接收 1管 ,用苯酚-硫酸法显色跟踪检测 ,计算
不同相对分子质量的多糖经过凝胶柱的洗出体积(Ve),以 lgMr-Ve(Mr 为相对分子质量)作
标准曲线.标准曲线方程为 lgMr=-0.072 3Ve+6.969 4(R2=0.994 8).
(6)单糖组成及其质量分数测定:气-质联用仪.分别称取各种多糖样品 1.0 mg ,加入 1.0
mL 三氟乙酸(2 mol/L),封管后于 120 ℃下水解 1.5 h ,冷却后依次加入 1.0 mL异丙醇和甲醇 ,
用氮气吹干 ,除去剩余的三氟乙酸 ,得各种多糖的完全水解液.用 1.0 mL 质量分数为 10%的
NaBH4(溶于1 mol/L 氨水中)在室温下还原 6 h ,用冰醋酸中和后 ,加 1.0 mL甲醇处理 3次 ,用
氮气吹干 ,除去硼酸根 ,置于干燥器中减压干燥 3 h.加入乙酸酐 1.5 mL 于 120 ℃下乙酰化反
应1 h ,冷却后用 1 mL甲苯处理 ,氮气吹干 ,用 V(氯仿)∶V(水)=1∶1萃取 ,氯仿层减压浓缩至
干 ,溶于丙酮作GC-MS 分析.D-葡萄糖 、D-果糖 、D-半乳糖 、D-木糖 、D-甘露糖等标准
单糖也按上述方法乙酰化.
气相色谱仪用 DB-5柱(0.2mm×35mm),液膜厚 0.25μm ,采用高纯氦气为载气.色谱条
件:采用程序升温 ,初始温度为 60 ℃,保持 2 min 后以 30 ℃/min 的速率升至 120 ℃,保持 1
min ,再以 2.5 ℃/min的速率升至 250 ℃并保持 10 min.进样口温度280 ℃,采用不分流模式进
样 ,柱流量为 2 mL/min.质谱条件:采用电子轰击(EI)离子源 ,离子能量 70 eV.
(7)多糖样品的官能团测定:红外光谱法.
382　　 暨南大学学报(自然科学版) 2005 年
2　结果与讨论
2.1　麒麟菜多糖理化性质
由表 1可见 ,传统的“碱处理法” ,多糖的产率明显要低于其它两种 ,而且硫酸基质量分数
也明显低于其它两种.
采用KCl分级法提取 ,溶于 KCl水溶液的多糖成分都较少 ,但溶于KCl水溶液的多糖成分
(G2 、S2)的硫酸基质量分数都高于不溶于 KCl水溶液的多糖成分(G3 、S3).
用不同方法提取的麒麟菜多糖在紫外扫描区间均没有出现蛋白质和核酸的吸收峰(280
和260 nm),说明两种麒麟菜中蛋白质含量很低 ,不需要进行去蛋白处理.
表 1　麒麟菜硫酸酯基多糖的部分理化性质1) %
多糖样品 样品形态 产率 总糖 3 , 6-AG 总硫酸基 蛋白质检测
PG 黄色蓬松纤维状固体 24.10 81.98 23.35 8.70 -
PS 黄色蓬松纤维状固体 20.10 85.94 21.33 9.79 -
G1 米黄色蓬松纤维状固体 68.02 80.53 18.15 13.22 -
G2 褐色粉状固体 10.25 67.85 9.14 13.92 -
G3 米白色蓬松纤维状固体 54.53 97.34 20.63 10.77 -
S1 米黄色蓬松纤维状固体 56.08 63.93 15.19 17.72 -
S2 褐色粉状固体 9.62 54.65 12.19 21.48 -
S3 米白色蓬松纤维状固体 36.04 98.84 14.12 16.33 -
　1)计算“KCl分级提取法”的总产率 ,应把两步相加 ,即 G2+G3和 S2+S3
2.2　多糖样品 DEAE柱分离物的部分理化性质
G2 、G3 、S2 、S3各样品经 DEAE柱分别得到较纯的多糖样品:G2-1 、G2-2;G3-1 、G3-2;
S2-1 、S2-2;S3-1 、S3-2.
上述分离所得的多糖样品的产率 、3 ,6-内醚半乳糖质量分数 、总硫酸基质量分数 、相对分
子质量和纯度见表 2.
表2　各种 DEAE柱分离样品的产率 、3 , 6-AG质量分数 、
总硫酸基质数分数及相对分子质量和纯度1)
多糖样品 产率/ % w(3 , 6-AG)/% w(总硫酸基)/ % M r 纯度
G2-1 65.55 6.76 10.26 162 579 较纯
G2-2 7.52 6.43 10.89 96 072 较纯
G3-1 22.83 18.79 8.94 162 308 较纯
G3-2 24.46 12.89 9.17 60 378 较纯
S2-1 17.52 3.98 10.64 272 392 较纯
S2-2 14.84 13.36 17.33 285 865 较纯
S3-1 16.43 11.36 8.69 531 912 较纯
S3-2 10.16 15.00 10.31 217 565 较纯
　1)上述样品均为主峰收集 ,纯度较高,对其余纯度不够的样品不作测定
383第 3期 梁智渊等:　琼枝和异枝麒麟菜中硫酸酯基多糖不同提取方法的化学分析比较 　　
2.3　红外光谱分析结果
经红外光谱仪分析 ,琼枝和异枝麒麟菜多糖的红外光谱图均显示有多糖的特征吸收峰:
υ-OH:3 600 ～ 3 200 cm-1 ,υC-H :3 000 ～ 2 800 cm-1 ,δC-H 、δC-O 、δC-C:1 400 ～ 1 000 cm-1.此外
还出现硫酸酯基的特征吸收峰:υS=O =1 250 cm-1的强吸收峰是 S O 伸缩振动特征峰.在
930 cm-1的吸收峰是 3 ,6-内醚半乳糖的特征峰 ,说明多糖中有 3 ,6-内醚半乳糖残基;在 845
cm-1的吸收峰是多糖-4-硫酸酯的特征峰 ,说明有与吡喃糖环上 C4 键合的硫酸酯基团.以
上红外光谱特征与κ-卡拉胶相似[ 11] .说明麒麟菜多糖主要属于κ-卡拉胶[ 12] .
对于异枝麒麟菜 ,S2及其 DEAE纯化物除了在 930和 845 cm-1有较强的吸收峰外 ,在 800
cm-1附近也有吸收峰 ,这是多糖-2-硫酸酯的特征峰 ,说明有与吡喃糖环上 C2 键合的硫酸酯
基团 ,这与ι-卡拉胶的特征光谱相似[ 12] .所以异枝麒麟菜中溶于KCl水溶液的多糖(即S2及
其纯化物)既含有κ-卡拉胶 ,还含有一定量的ι-卡拉胶.
2.4　气-质联用法测定麒麟菜硫酸多糖中的单糖组成
麒麟菜多糖主要由半乳糖组成 ,此外还含有少量的葡萄糖 、木糖 、塔罗糖和艾杜糖等 ,各单
糖在GC图中的峰面积百分比见表 3.
表 3　麒麟菜硫酸酯基多糖样品中各单糖在 GC图中的峰面积百分比 %
样品 塔罗糖 木糖 葡萄糖 艾杜糖 半乳糖
G1 2.30 0.86 0.65 - 92.40
G2 2.43 3.34 0.45 1.93 89.20
G2-1 1.22 2.14 0.93 0.30 93.59
G2-2 1.37 1.50 1.85 - 92.57
G3 1.54 0.69 0.05 11.33 83.80
S1 2.43 0.51 11.06 3.06 77.43
S2 1.31 4.77 33.55 1.97 49.74
S2-1 2.09 14.43 4.67 0.91 63.27
S2-2 1.68 0.82 14.70 - 78.41
S3 2.28 1.66 2.41 - 90.45
3　结论
琼枝麒麟菜和异枝麒麟菜中蛋白质含量都很低 ,提取时可以不除蛋白.“直接水提法”或
“KCl分级法”对两种麒麟菜多糖的提取 ,无论在产率上还是在硫酸基的质量分数上均比传统
的“碱处理法”高.两种麒麟菜多糖均为硫酸酯基多糖 ,大部分都属于κ-卡拉胶类.各多糖样
品的相对分子质量分布在 105左右.通过 GC-MS分析单糖组成 ,发现两种麒麟菜多糖主要是
由半乳糖和 3 ,6-内醚半乳糖组成 ,此外还含有少量的葡萄糖 、木糖 、塔罗糖和艾杜糖等 ,不同
方法提取的多糖样品其单糖种类基本一致.
异枝麒麟菜的含糖量比琼枝麒麟菜的含糖量略少 ,但硫酸基质量分数要比琼枝麒麟菜的
稍高.从红外光谱分析 ,异枝麒麟菜多糖溶于KCl水溶液的部分 ,除含有κ-卡拉胶外 ,还含有
一定量的ι-卡拉胶.由于麒麟菜多糖的生物活性跟多糖的结构 、相对分子质量 、硫酸基质量
384　　 暨南大学学报(自然科学版) 2005 年
分数等因素有关 ,因此对麒麟菜多糖进行化学方面的研究 ,有利于深入研究麒麟菜活性多糖的
作用机理以及与化学性质之间的密切联系.
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[责任编辑:黄建军]
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