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魔芋葡甘露聚糖的超声提取及高效液相色谱分析认领

被引量： 6

作者：

袁忠海

学位授予单位：

中国人民解放军第四军医大学

摘要：

魔芋学名为Amorphophallus rerieri，为单子叶植物纲，天南星科耐荫性多年生草本植物的块茎。魔芋精粉是由鲜魔芋块茎经过干燥、机械粉碎、风选等工序得到的一种精细产品。它的主要有效成分为魔芋葡甘露聚糖(Konjac Glucomannan，KGM，简称葡甘聚糖)。KGM是由D-葡萄糖和D-甘露糖残基通过β-1，4糖苷键聚合而成的高分子多糖，它具有独特的流变性、增稠性、胶凝性和成膜性，在食品、医药、化工等方面具有很好的应用价值。 KGM含量是评价魔芋精粉质量的一个关键指标，国内外研究证实，KGM是一种优良的低热量、低脂肪、高纤维素的水溶性膳食纤维，对营养不平衡有重要调节作用。由于其具有降血糖、降血脂、降血压、逆转脂肪肝、通便减肥、抗癌、增强免疫功能及抗衰老等医药保健功效，因而引起全世界的高度重视。目前，KGM多采用35℃水浴水浸提取法，提取时间长、提取率低，制约了KGM的规模生产和广泛应用。因此，有必要建立一种提取率高，简便易行的方法。近年来，超声波在天然产物提取中已经显示出越来越多的优势，利用其机械性能、热学性能和强大的空化效应，可加速细胞内物质的释放、扩第四军医大学硕士研究生学位论文一散及溶解，提高提取效率。因此，本文用探头式超声仪和水浴式超声仪（超声波清洗器）对KGM的提取进行了实验研究，并分别与常规水提法进行了比较。结果表明，前者固定超声频率20kHz，功率80W，作用时间7min时为最佳操作条件，超声法比常规法提取液中KGM含量明显提高”（HO．01），提高率为10．sl％；后者固定超声频率40kHZ，功率100W，超声水提lh，KGM含量明显高于常规水提4h（HO．001），提高率为6．5％。说明超声水提法可提高魔芋精粉中KGM的提取效率。同时进行了方法学考察，结果表明精密度、回收率良好；线性关系和重现性亦较好。 KGM的测定方法有重量法、分光光度法、旋转豌度法、薄层色谱法、气相色谱法（GC）。这些方法或多或少地存在着不同的缺陷，重量法虽不需要大型仪器，但也较繁琐，需要多次烘烤，且由于甘露糖腺沉淀不完全会引起测定结果偏低；薄层色谱法虽测定结果较准确，但制板用时长，且也需要较昂贵的薄层扫描仪；分光光度法测定结果也较准确，但魔芋精粉中同时含有KGM 和淀粉，用酸处理均可水解为葡萄糖和甘露糖，因此也会给测定结果带来误差；气相色谱法的重现性和准确性也较好，并能分别测出多糖的各种单糖含量，主要困难是糖类本身没有足够的挥发性，必须将其转化为挥发性衍生物才能进行测定且要求条件高，其操作麻烦、费时，且需要昂贵仪器。高效液相色谱法（HPLC）测定植物多糖及单糖组成的报道较多，它具有快速、方便、分辨率高、分离效果好、重现性好和不破坏样品等优点，特别适用于某些糖类的测定。HPLC测定糖类化合物时，糖本身在紫外区无吸收，多采用示差折光检测器门I）检测，但它的检测灵敏度低且不能用于梯度洗脱。通过衍生使糖类化合物变成具有紫外吸收或荧光物质，是提高糖类HPLC 检测灵敏度的主要手段。HPLC测定样品中的单糖可用糖分析柱和氨基键合相柱，但其价格昂贵，分析成本高，尤其是糖分析专用柱。为此，本文用硫酸将KGM水解为葡萄糖和甘露糖，使其与卜苯基－3－甲 3 第四军医大学硕士研究生学位论文一基－卜毗哇咐酮（PMP）衍生化后，选用价格较低的C；。硅胶柱，进行高效液相色谱法测定 KGM含量及其组成分析。色谱条件：ZORBAX Extend－C；s分析柱， 250 urn紫外检测，不同浓度的乙氰磷酸盐缓冲液梯度洗脱，流速 1．0 mL·min‘，时间 30 min。测定时取不同体积的葡萄糖甘露糖标准混合液（加内标物鼠李糖），室温真空干燥，用 PMP衍生化等一系列处理后离心，取上清液 10 p L进行HPLC分析。以标准单糖衍生物峰面积与内标物峰面积之比为Y，标准单糖的量（nmol）为X作图作标准曲线，其相关系数r均大于0．999，相同体积的葡萄糖、甘露糖衍生化产物进样5次，葡萄糖、甘露糖、鼠李糖的进样精密度（RSD，n＝5）分别为0．25％，0．09％，0．52％。不同体积的葡萄糖、甘露糖和鼠李糖衍生物进样精密度分别为1．29％，0．65％，1．19％。结果表明，KGM 是由葡萄糖和甘露糖组成，H者物质的量比为1：1．67，魔芋精粉中KGM的含量为79．54％。可见，高效液相色谱可以同时测定KGM含量并判断其组成成分。本实验结果表明，超声波能够缩短KGM的提取时间，提高提出率，且精密度，回收率，重现性和线性关系均较好。经过摸索我们选用价格较低的C；s 硅胶柱，分段梯度洗脱，250 urn紫外检测，通过对操作条件的优化，30 min 分离测定了3种单糖，用于KGM中单糖的测定获得了满意结果，可用于魔芋精粉的质量评价。

摘要译文

关键词：

超声提取; 魔芋精粉; 魔芋葡甘露聚糖; 衍生化; 高效液相色谱法; 含量测定; 组成分析

学位年度：

2003

学位类型：

硕士

学科专业：

药物化学

导师：

吴道澄

中图分类号：

R284.2[有效成分的分离与提取]

学科分类号：

1005[中医学];100801[中药资源学];100804[中药化学]