问题:
关键词:超声波辅助提取,柴胡多糖,结构,生物活性,微观形貌,单糖组分,热分析系统,原子力显微镜,聚集体行为
● 参考解析
中草药是中国医药宝库的一个组成部分,与西药相比,其在治疗方面具有特效、安全、副作用小等优点。近年来,随着对新药物资源的寻找与开发,中草药凭借着其独特的优点越来越受到全球科学研究者的重视.
柴胡,别名地熏、茈胡、茄草等,为伞形科多年生草本植物。柴胡属的种类颇多,约120种,分布于北半球的亚热带和温带地区,我国有36种。《中国药典》规定伞形科多年生草本植物柴胡(北柴胡)和狭叶柴胡(南柴胡)的干燥根为中药正品的原植物。近代药理作用研究表明柴胡具有多种生物活性,柴胡皂甙,挥发油,以及柴胡多糖是主要的活性成分。自1989年耿俊贤等对柴胡多糖的提取以及分离鉴定,至今已经在柴胡多糖的提取、纯化、柴胡多糖的单糖组分,结构以及生物活性方面有了初步的研究成果。本课题主要以柴胡为原料,利用超声波对水溶性柴胡多糖进行辅助性提取,将提取效果与传统的提取方法进行比较,揭示超声波萃取柴胡水溶性多糖,对其提取率、理化性质、单糖组分及其比例、结构、生物活性的影响规律,从而揭示超声波辅助提取柴胡多糖的内在机理,为研究超声萃取对中草药多糖的结构,生物活性的影响提供理论数据和实验依据,为超声辅助提取中草药多糖走上工业化提供理论基础。论文的主要研究内容及相应的实验结果可归纳如下:
(1)超声波辅助提取对柴胡多糖提取率的影响
通过正交的方法得知,在水浴温度为90 ℃,水浴时间1 h的前提下,超声功率360 W,超声时间15 min,料液比1:35可获得最大的提取率2.58%,高出传统水提23.44%,所获得的SBP0的纯度为44.14%(WBP0的纯度为38.14%),其中最主要的影响因子是超声作用的功率。
(2)超声波辅助提取对柴胡多糖生物活性的影响
两种多糖对毛霉和青霉没有抑制能力;相同浓度下,WBP0对枯草芽孢杆菌有抑制能力,而SBP0对该菌没有抑制能力,SBP0抑制大肠杆菌的能力和清除羟自由基的能力高于WBP0。这样的结果表明超声辐射作用对柴胡多糖的生物活性有一定的影响,超声作用前后样品在生物活性功能上的差异正是超声对柴胡多糖结构影响的结果。
(3)超声波辐射对柴胡多糖结构的影响
本实验在不同的功率下对柴胡多糖进行了处理,处理后样品的高效液相色谱的分析结果表明超声波的辐射作用降解了多糖分子链,使得多糖的分子量降低,多糖溶液的粘度减小。同时红外光谱图和气相色谱图一致表明超声波对多糖的选择性的机械断键作用并没有破坏多糖的单糖以及重复单元的结构。因此超声波辅助提取的过程不仅提高了提取效率,增加了多糖作为药物的可吸收性,最重要的是保证了多糖的生物活性功能。此外,本文还对超声波的降解机理作了一定的研究和探讨。
(4)超声波辐射对柴胡多糖形貌特征的影响
两种方法提取出多糖的AFM图像表明:WBP0分子主要以螺旋结构存在,有的在同一个分子聚集体中同时出现左螺旋和右螺旋,分子链长度从300nm到微米级不等.由于超声波的降解作用,SBP0的分子大小要较WBP0小,分子长度集中在190-540nm的范围,它的棒状的分子片段上有旋纽的形态,螺距较WBP0的螺距大。
(5)本文的第四章对酸性柴胡多糖WBP011的结构及其聚集体行为进行了研究。该多糖的气相色谱结果和傅立叶红外光谱结果表明,它是一种由阿拉伯糖等五种单糖组成的酸性,吡喃型蛋白多糖。在它的聚集体行为方面:我们利用热分析系统改变酸性柴胡多糖(WBP011)的环境温度,跟踪检测到该多糖的聚集态行为的变化,表明在不同的温度环境下该多糖有多种聚集形态;在大气环境中利用原子力显微镜观察云母片表面的WBP011分子的形貌,研究不同的溶剂对该多糖分子及其聚集体行为的影响。通过观察发现,盐离子的浓度在一定程度上控制着多糖分子构象的变化;碱溶液中由于分子间负电荷数目的增加强化了静电排斥作用,使WBP011分子呈刚性态排列,不同于其在水溶液中呈旋绕态的柔性链。以上结果表明WBP011分子构象的变化依赖于WBP011/云母片界面,以及WBP011分子/ WBP011分子之间相互作用的改变。
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