張曜武,丁 寧
(青島科技大學(xué)化工學(xué)院,山東 青島266042)
我國東北地區(qū)紅松(Pinus koraiensis)資源豐富,其果實(shí)松子因具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能而被廣泛食用。從摘除松子后的松球鱗片中提取的松子殼多糖具有抗病毒[1-2]、抗腫瘤[3-4]、增強(qiáng)免疫[5]等多種生物活性,而多糖的活性又與其結(jié)構(gòu)組成密切相關(guān)[6],因此有必要對(duì)其單糖組成和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。
作者將膜分離技術(shù)與離子交換纖維素柱層析聯(lián)用,分別得到紅松松子殼總多糖PPSPⅠ-b和其分離純化組分PPSPⅠ-1,采用氣相色譜儀測定多糖樣品的單糖組成及其物質(zhì)的量比,采用紅外光譜儀對(duì)PPSPⅠ-1的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行初步分析,擬為紅松松子殼多糖成分的深入研究提供參考。
紅松松子殼,青島天元普康生物技術(shù)有限公司;DEAE-52離子交換纖維素,北京瑞達(dá)恒輝科技發(fā)展有限公司。
鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、氯仿、吡啶、肌醇、三氟乙酸、醋酸酐、甲醇、鹽酸羥胺均為國產(chǎn)分析純試劑。
98-1-B型電子調(diào)溫電熱套;SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵;80-2B型臺(tái)式低速離心機(jī);RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì);N-300型氣相色譜儀(氫火焰離子檢測器);FTIR-480型紅外光譜儀。
1.2.1 混合單糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備[7]
單糖標(biāo)準(zhǔn)品衍生化:稱取單糖標(biāo)準(zhǔn)品10mg,放入具塞試管中,加鹽酸羥胺10mg、內(nèi)標(biāo)7mg、無水吡啶0.5mL,放入90℃水浴中加熱30min并振蕩使其完全溶解,取出后冷卻至室溫,加入醋酸酐0.5mL,在90℃下繼續(xù)反應(yīng)30min進(jìn)行乙?;鋮s后加入少量甲醇,旋蒸除掉溶劑,加入氯仿1mL重新溶解。
分別稱取鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖等6種單糖標(biāo)準(zhǔn)品各10mg,按上述方法進(jìn)行衍生化處理,氯仿溶解,即得混合單糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液。
1.2.2 紅松松子殼多糖的提取、分離與純化
稱取一定量紅松松子殼粉末,用15倍水提取3次,每次2h,合并提取液;經(jīng)活性炭吸附、離心,再經(jīng)微濾、超濾分離純化,木瓜蛋白酶結(jié)合Sevage法脫蛋白,大孔吸附樹脂脫色,醇沉,離心,得總多糖PPSPⅠ-b。
取一定量PPSPⅠ-b溶于蒸餾水,上樣到已平衡的DEAE-52離子交換纖維素柱上,用蒸餾水洗脫,3,5-二硝基水楊酸法(DNS法)跟蹤檢測,根據(jù)洗脫曲線的主峰位合并收集液,透析,干燥,即得紅松松子殼多糖純化組分PPSPⅠ-1。
1.2.3 多糖樣品的水解和衍生化[8]
稱取紅松松子殼多糖樣品10mg,置于安瓿瓶中,加入4mol·L-1的三氟乙酸(TFA)2mL,振蕩使其溶解,充氮?dú)夥夤芎笥?10℃水解3h;取出冷卻后,將水解液減壓蒸干,然后加少量甲醇溶解,再減壓蒸干,重復(fù)上述操作4~5次以完全除盡TFA。
衍生化步驟同1.2.1。
1.2.4 色譜條件
HP-5型 毛 細(xì) 管 色 譜 柱 (30m×0.32mm,0.25 μm),載氣為N2,檢測器為FID,汽化室溫度260℃,檢測器溫度260℃;程序升溫:初溫140℃保留5min;以2℃·min-1的速率升溫至180℃,保留5min;以2℃·min-1的速率升溫至210℃,保留10min。
1.2.5 紅外光譜分析[9]
對(duì)純化組分PPSPⅠ-1進(jìn)行紅外光譜分析:取干燥的PPSPⅠ-1樣品2mg,以 KBr壓片,在4 000~400 cm-1區(qū)間進(jìn)行紅外光譜掃描。
混合單糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液、紅松松子殼總多糖PPSPⅠ-b和純化組分PPSPⅠ-1的氣相色譜見圖1。
圖1 混合單糖標(biāo)準(zhǔn)品(a)、PPSPⅠ-b(b)、PPSPⅠ-1(c)的氣相色譜Fig.1 The gas chromatogram of mixed monosaccharide standard(a),PPSPⅠ-b(b),PPSPⅠ-1(c)
由圖1a可知,6種標(biāo)準(zhǔn)單糖可以得到較好的分離。以肌醇為內(nèi)標(biāo),在混合標(biāo)準(zhǔn)單糖衍生物中逐一加入標(biāo)準(zhǔn)單糖,根據(jù)相應(yīng)色譜峰面積的變化,可鑒定出各單糖的出峰順序依次為:鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖。
由圖1b可知,PPSPⅠ-b是由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖等單糖組成的雜多糖,其物質(zhì)的量比為3.40∶1.40∶0.79∶7.82∶10.67∶18.35。
由圖1c可知,PPSPⅠ-1是由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖等單糖組成的雜多糖,其物質(zhì)的量比為0.96∶2.30∶2.97∶10.60∶6.91。在PPSPⅠ-b和PPSPⅠ-1色譜圖保留時(shí)間為16min附近均有一個(gè)色譜峰,因缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品未能鑒別歸屬。
純化組分PPSPⅠ-1的紅外光譜見圖2。
由圖2可知,PPSPⅠ-1在1 000~1 200cm-1、2 800~3 000cm-1、3 200~3 500cm-1區(qū)域內(nèi)均具有多糖的特征吸收峰。3 431.27cm-1處為分子間O-H伸縮振動(dòng)吸收峰;2 933.33cm-1處為C-H伸縮振動(dòng)吸收峰;1 629.58cm-1處為多糖的水合振動(dòng)吸收峰;1 452.03cm-1處是C-H 變角振動(dòng)吸收峰;1 040.48 cm-1處是吡喃糖環(huán)的醚鍵C-O-C的吸收峰,表明PPSPⅠ-1中的單糖是以吡喃糖的形式存在;806.34 cm-1處是α-端基差向異構(gòu)的C-H變角振動(dòng)吸收峰。
圖2 PPSPⅠ-1的紅外光譜Fig.2 The FTIR spectrum of PPSPⅠ-1
采用膜分離技術(shù)對(duì)紅松松子殼熱水提取物進(jìn)行分離純化,經(jīng)脫蛋白、脫色后得到總多糖PPSPⅠ-b,經(jīng)DEAE-52離子交換纖維素柱層析分離得到純化組分PPSPⅠ-1。PPSPⅠ-b主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖組成;PPSPⅠ-1主要由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖組成;PPSPⅠ-1的紅外光譜中具有多糖特征吸收峰,顯示其中存在吡喃糖和α-構(gòu)型糖苷鍵。
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