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葛根多糖及衍生物的制备、表征与抗氧化活性研究认领

被引量： 1

作者：

范玉敏

学位授予单位：

重庆师范大学

摘要：

葛根（Pueraria lobata）,又称印度葛藤,有着亚洲人参的美称。它是分布在印度和其他亚洲国家的草本豆科植物,是一种生长迅速的大型多年生攀缘植物,有大块根,其味甘、辛,性凉。数千年来,它一直是食物、饲料和药物的来源,也是中国大部分地区已知最早、最有价值的可食用草本植物之一。中国传统草药、中国药典记录报告称,它们被用于治疗废渴,降血糖。现代药理研究表明,葛根对高血压、糖尿病、心血管疾病、缺血性脑卒以及抗氧化等都有作用。葛根的重要生物活性功能归因于它的化学成分,包括类黄酮（特别是葛根素和大豆黄酮素）、酚类化合物和多糖。目前对葛根的研究主要集中在类黄酮分子和酚类化合物上,对葛根中的大分子多糖的研究却很少,对其化学修饰产物的探究几乎没有,这也就限制了葛根多糖及化学修饰产物的生物活性的相关应用。近年来,中药多糖因其具有抗肿瘤、降糖、抗辐射、降血脂、调节机体免疫和抗氧化功能等多种功能受到广泛的关注。葛根是我国传统的可食用药材,富含多种天然产物,在免疫调节以及抗氧化等方面均有较好的应用前景。综上,对葛根多糖（PLPs）进行深入研究是非常有必要的。本实验中经过水提醇沉法制备得到PLPs并对其进行了提取工艺的响应面优化。接着对葛根多糖进行磷酸化、羧甲基化和乙酰化修饰得到相应的三种衍生物（P-PLPs、CM-PLPs、Ac-PLPs）。同时利用紫外（UV）光谱、傅里叶红外（FT-IR）光谱图和核磁共振（NMR）仪对PLPs及其化学修饰产物进行表征。最后通过测定羟基自由基清除活性、抗脂质过氧化活性和DPPH自由基清除活性3个来评价4种多糖（PLPs、P-PLPs、CM-PLPs、Ac-PLPs）的抗氧化活性。本实验的相关研究内容和结论如下:1.PLPs的提取:本实验采用热水提取法进行葛根多糖的提取,从单因素实验入手,采用响应面分析的方法,对PLPs的提取工艺进行优选。最终得到以下最佳提取工艺参数:提取温度84℃,液固比为11 m L/g,提取时间是73 min,提取率可以达到8.59%。在多糖的除杂方面:用Sevag法脱除溶于水的蛋白和用H2O2除掉色素后得到精致的PLPs,并利用高效液相色谱（HPLC）对其进行单糖组成分析,结合FT-IR和NMR对其进行结构表征。最终得出PLPs主要由葡萄糖残基组成,PLPs的化学结构存在→4)-α-D-Glcp-(1→连接的重复骨架单元。2.PLPs的化学修饰:采用三氯氧磷法、氯乙酸法和乙酸酐法对PLPs进行了结构修饰,分别得到P-PLPs、Ac-PLPs和CM-PLPs,同时对这几种化学修饰产物的结构和取代度进行了分析。结合相应的文献,FT-IR和NMR的结果均显示3种化学修饰是成功的。苯酚-硫酸法测定了3种衍生物的总糖含量,发现经过化学修饰后的多糖,总糖含量都有了一定的下降,这是由于在化学修饰反应中部分多糖被水解所致。P-PLPs、CM-PLPs和Ac-PLPs的总糖含量分别是75.52%、64.36%和51.63%。其中,Ac-PLPs的含糖量最低,但所有修饰过后的多糖总糖含量均大于50%。此外,P-PLPs、CM-PLPs和Ac-PLPs的取代度分别是0.15、0.58和0.78,参考相关的文献,他们的取代度是在一个合理的范围。3.对PLPs和三种化学修饰产物（P-PLPs、CM-PLPs、Ac-PLPs）进行了抗氧化活性的研究和讨论。通过羟基自由基（·OH）清除活性、抗脂质过氧化清除活性和DPPH自由基清除活性的3个实验,分析并讨论了葛根多糖及其化学修饰产物的抗氧化活性。综合3个实验的结果分析发现:1)经化学修饰后的PLPs活性有了显著提升,但是不同化学修饰对PLPs抗氧化活性的提升效果不同;2)以磷酸化修饰对多糖的抗氧化活性提升最为明显,特别是在高浓度时,P-PLPs的DPPH自由基清除活性已经达到88.78%,几乎趋近于同浓度VC的清除效果。其中P-PLPs在三个抗氧化实验中都表现出远优于其他多糖的清除能力,被认为是一种高效的化学改性方式。3)CM-PLPs在大多数情况下都表现出了较优异的清除活性,其中羟基自由基和DPPH自由基的清除活性都能达到60%以上,是一种具有潜力的修饰手法。

摘要译文

关键词：

葛根多糖; 制备; 表征; 化学修饰; 氧化活性

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

有机化学

导师：

黄刚良

中图分类号：

TQ281[碳水化合物、糖]

学科分类号：

081702[化学工艺]

D O I：

10.27672/d.cnki.gcsfc.2023.000002