芦荟多糖的分离纯化及其硫酸酯化改性研究

论文摘要

目前分离芦荟多糖的方法存在耗能高、污染重等缺点,而双水相体系做为一种新型的分离技术,具有分离条件温和、环境友好、易于操作、分相时间短、成本低、目标产物分配系数大等优点。因此,根据上述特点设计了一条新型的芦荟多糖分离体系,并分析了芦荟多糖的单糖组成,研究了它的体外抗氧化性；同时合成了芦荟多糖硫酸酯,并对芦荟多糖硫酸酯的体外抗氧化性进行了研究。第一,选取曲拉通X-114双水相体系分离纯化芦荟多糖,采用苯酚-硫酸法测定芦荟多糖在此体系的回收率及用考马斯亮蓝法测定蛋白质在此体系中的回收率,讨论了曲拉通浓度、pH值、温度、无机盐的添加量对体系相比、蛋白质回收率和芦荟多糖回收率的影响。研究发现：当曲拉通X-114的浓度为4%,pH值为3,温度为50℃,添加剂浓度为0.3 mol·L-1时,体系达到最佳的分离条件,能有效地分离蛋白质和多糖。在曲拉通X-114的浓度为4%,pH值为-3,温度为50℃,硫酸铵添加浓度为0.3 mol·L-1条件下处理芦荟凝胶汁,分离纯化得到多糖的含量为85.72%,回收率为89.7%；其他条件不变,氯化钠添加浓度为0.3 mol·L-1条件下处理芦荟凝胶汁,分离纯化得到多糖的含量为85%,回收率为99%。第二,多糖的紫外扫描和红外光谱研究结果表明：芦荟多糖在红外光谱中有典型的特征吸收,芦荟多糖在190-800 nm范围内扫描所得到的紫外可见光光谱图,在190-200 nm之间有一个强烈的吸收峰,而在280 nm蛋白质特征吸收处没有吸收峰,在260 nm核酸特征吸收处也没有吸收峰,从而可推测所得芦荟多糖中不含有蛋白质、核酸。高效液相分析结果表明：双水相分离的芦荟多糖主要由甘露糖组成,同时有少量的葡萄糖,不含半乳糖、木糖和果糖。第三,研究了芦荟多糖的硫酸酯化改性,考查了氯磺酸与吡啶的体积比、反应温度、反应时间的影响,通过L9（34）正交试验,优化酯化条件为：氯磺酸与吡啶的体积比为1：3,反应温度为60℃,反应时间是4 h；并且通过芦荟多糖和硫酸酯化后的芦荟多糖的红外对比发现：在硫酸酯化的芦荟多糖中,1230 cm-1-1260 cm-1处是磺酸基的伸缩振动,815 cm-1处是C-O-S的伸缩振动,说明多糖分子发生了酯化反应,硫酸酯化使得多糖的结构发生了一定的变化,从而表现出更强的生物活性。第四,通过对羟基自由基（·OH）及超氧阴离子自由基（O2-）的清除作用,对比了醇提芦荟粗多糖、优化条件下双水相萃取的芦荟多糖及硫酸酯化的芦荟多糖的体外抗氧化性；研究发现：抗氧化性从强到弱依次为芦荟多糖硫酸酯、双水相纯化的芦荟多糖、醇提芦荟粗多糖,并且对自由基的清除作用随着多糖浓度的增加而增大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 芦荟的药用成分
• 1.1.1 芦荟蒽醌
• 1.1.2 多糖
• 1.1.3 蛋白质和氨基酸
• 1.1.4 有机酸和脂类
• 1.1.5 维生素和矿物质
• 1.2 芦荟多糖的生理活性
• 1.2.1 免疫调节作用
• 1.2.2 抗肿瘤作用
• 1.2.3 抗辐射作用
• 1.2.4 抗衰老作用
• 1.2.5 抗溃疡作用
• 1.2.6 防治糖尿病
• 1.2.7 抗氧化性作用
• 1.3 双水相技术
• 1.3.1 双水相萃取原理
• 1.3.2 双水相萃取的特点
• 1.3.3 双水相萃取的应用
• 1.4 多糖硫酸酯化
• 1.4.1 天然多糖硫酸酯
• 1.4.2 人工合成多糖硫酸酯的方法
• 1.4.3 多糖硫酸酯的生理活性
• 1.5 选题的背景、意义与研究内容
• 第二章 双水相体系分离纯化芦荟多糖及其表征
• 2.1 前言
• 2.2 实验试剂与仪器
• 2.3 芦荟粗多糖的提取
• 2.4 标准曲线的绘制和含量测定
• 2.4.1 甘露糖标准曲线的绘制
• 2.4.2 粗多糖液的配制和标定
• 2.4.3 蛋白质标准曲线的绘制
• 2.4.4 蛋白质溶液的配制和标定
• 2.5 分离芦荟多糖的双水相体系确定
• 2.5.1 曲拉通浓度的影响
• 2.5.2 pH值的影响
• 2.5.3 温度的影响
• 2.5.4 氯化钠浓度的影响
• 2.5.5 硫酸铵浓度的影响
• 2.6 芦荟凝胶汁中芦荟多糖在双水相体系中的分配行为
• 2.6.1 芦荟凝胶汁的制备
• 2.6.2 透析袋的预处理
• 2.6.3 曲拉通X-114双水相体系中添加硫酸铵分离纯化芦荟多糖
• 2.6.4 曲拉通X-114双水相体系中添加氯化钠分离纯化芦荟多糖
• 2.7 芦荟多糖的结构表征
• 2.7.1 红外光谱分析
• 2.7.2 紫外光谱分析
• 2.7.3 芦荟多糖的HPLC分析
• 2.7.4 芦荟多糖的TG分析
• 2.8 实验结果与分析
• 2.8.1 甘露糖标准曲线的绘制
• 2.8.2 蛋白质标准曲线的绘制
• 2.8.3 曲拉通浓度的影响
• 2.8.4 pH值的影响
• 2.8.5 温度的影响
• 2.8.6 添加剂的影响
• 2.8.7 最佳分离条件下芦荟多糖的回收率
• 2.8.8 红外分析
• 2.8.9 紫外分析
• 2.8.10 芦荟多糖的HPLC分析
• 2.8.11 芦荟多糖的TG分析
• 2.9 本章小结
• 第三章 芦荟多糖的酯化改性及其表征
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验试剂和仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 多糖硫酸酯化
• 3.2.2 多糖硫酸酯中硫含量的测定
• 3.2.3 芦荟多糖硫酸酯红外光谱分析
• 3.2.4 芦荟多糖与多糖硫酸酯的元素分析
• 3.2.5 芦荟多糖硫酸酯的TG分析
• 3.4 实验结果与分析
• 3.4.1 标准曲线的绘制
• 3.4.2 多糖硫酸酯化结果
• 3.4.3 多糖硫酸酯红外光谱分析
• 3.4.4 芦荟多糖及其硫酸酯衍生物的元素分析
• 3.4.5 芦荟多糖硫酸酯的TG分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 芦荟多糖及多糖硫酸酯的抗氧化性研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 主要试剂与仪器
• 4.1.2 羟基自由基的清除
• 4.1.3 超氧阴离子的清除
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 芦荟多糖对·OH的清除率
• 4.2.2 芦荟多糖对超氧阴离子的清除率
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要研究成果