CN105859902A - 一种水溶性茯苓多糖金属络合物及其制取方法及用途 - Google Patents

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CN105859902A CN201610279009.XA CN201610279009A CN105859902A CN 105859902 A CN105859902 A CN 105859902A CN 201610279009 A CN201610279009 A CN 201610279009A CN 105859902 A CN105859902 A CN 105859902A
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张柯达
胡先明
曹袆卉
肖玉玲
陈铭
刘鹏
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Abstract

本发明提出了一种水溶性茯苓多糖金属络合物的制取方法，包括(1)将茯苓多糖溶于NaOH溶液，再用酸溶液将pH调至3.5‑5.5，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，50‑70℃水浴保温4‑6小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖；(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入金属离子溶液，调节pH在6‑8之间，保持温度在50‑80℃反应2‑4小时，使其生成金属络合物，经离心、透析、醇沉，获得的浅棕色至棕色沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到水溶性茯苓多糖金属络合物。本发明可广泛应用于食品、药品、保健品等的开发，以提高相关产品的药用、保健性能，降低毒副作用，有非常广阔的应用前景。

Description

一种水溶性茯苓多糖金属络合物及其制取方法及用途
技术领域
本发明涉及水溶性茯苓多糖金属络合物及其制取方法及用途。
背景技术
茯苓，又称玉灵、茯灵、万灵桂、茯菟，是拟层孔菌科真菌茯苓的干燥菌核，常寄生在松树根上，形如甘薯，球状，外皮淡棕色或黑褐色，内部粉色或白色，精制后称为白茯苓或者云苓。茯苓多糖(pachyman)主要由-(1→3)-D-葡聚糖组成，是茯苓中的主要化学成分，其含量可达茯苓干重的84％。茯苓作为我国的传统中药，位列中药“四君八珍”之中，用途广、用量大；现代医学研究证明，茯苓多糖具有利尿、增强免疫力和抗菌等药理作用。
茯苓多糖具有的抗肿瘤和提高免疫力等活性一直是其研究的重点。但是，未经结构修饰的茯苓多糖水溶性差，生物利用度低，必须对其进行适当降解、衍生化等才可发挥药理活性。例如，我国张莉娜等将其羧甲基化，磺酰化之后证明它们具有一定的抗肿瘤活性。衍生化后的茯苓多糖通过增强机体免疫功能、激活免疫监视系统实现抗肿瘤作用。
人体内，多糖和一些金属或非金属离子形成的络合物具有其结构和生物活性的特殊性，发挥着重要作用。多糖与铁、钙、铜、稀土元素等金属离子形成的络合物已大量开发作为临床药物或保健品使用。可以预见，若能使茯苓多糖与金属离子络合，将会产生积极效果。
发明内容
本发明提出了水溶性茯苓多糖金属络合物及其制取方法，把茯苓多糖进行一定水解后使其获得水溶性，再与金属阳离子物质相结合，获得水溶性茯苓多糖金属络合物，并提出可用于工业生产的水溶性茯苓多糖金属络合物制取方法。
一种水溶性茯苓多糖金属络合物的制取方法，包括以下步骤：
(1)将茯苓多糖溶于NaOH溶液，再用酸溶液将pH调至3.5-5.5，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，50-70℃水浴保温4-6小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖；
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入金属离子溶液，调节pH在6-8之间，保持温度在50-80℃反应2-4小时，使其生成金属络合物，经离心、透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到水溶性茯苓多糖金属络合物。
优选地，步骤(1)中酸溶液为盐酸溶液或硫酸溶液。
优选地，步骤(2)中金属离子溶液为Fe3+，Zn2+，Cu2+，Ca2+的至少一种金属氯化物或硫酸盐溶液。
优选地，步骤(1)中NaOH溶液的浓度为0.5-2mol/L。
优选地，步骤(2)中金属离子溶液的浓度为1mol/L。
上述方法制备的水溶性茯苓多糖金属络合物，水溶性茯苓多糖金属络合物的红外特征光谱数据：O-H键为3385-3439cm-1，饱和C-H键为2932-2955cm-1，C-H键为1381-1419cm-1，C-O键为1000-1200cm-1，β-糖苷键为890-900cm-1，拥有β-葡聚糖特征吸收峰。
优选地，所述水溶性茯苓多糖金属络合物包括水溶性茯苓多糖铁络合物、水溶性茯苓多糖锌络合物、水溶性茯苓多糖铜络合物、水溶性茯苓多糖钙络合物中的至少一种，
所述水溶性茯苓多糖铁络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3382.49cm-1，饱和C-H键为2934.02cm-1，C-H键为1395.24cm-1，C-O键为1062.69cm-1，β-糖苷键为899.56cm-1；
所述水溶性茯苓多糖锌络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3400.25cm-1，饱和C-H键为2937.66cm-1，C-H键为1402.44cm-1，C-O键为1127.42cm-1，β-糖苷键为900.91cm-1；
所述水溶性茯苓多糖铜络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3439.10cm-1， 饱和C-H键为2956.60cm-1，C-H键为1381.36cm-1，C-O键为1135.24cm-1，β-糖苷键为900.03cm-1；
所述水溶性茯苓多糖钙络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3386.14cm-1，饱和C-H键为2932.66cm-1，C-H键为1408.52cm-1，C-O键为1054.15cm-1，β-糖苷键为896.59cm-1。
上述方法制备的水溶性茯苓多糖金属络合物的用途，将水溶性茯苓多糖分别与Fe3+，Zn2+，Cu2+，Ca2+4种金属离子络合，得到水溶性茯苓多糖金属络合物，并用MTT法测得这4个样品体外对Hela、HepG2和A549三种人肿瘤细胞的抑制活性，实验结果表明，水溶性茯苓多糖铁、锌、铜络合物对HepG2细胞有明显抑制作用，而水溶性茯苓多糖铜络合物对A549细胞有明显抑制作用，因此上述的水溶性茯苓多糖金属络合物可以用于抗肿瘤药物的制备。
上述方法制备的水溶性茯苓多糖金属络合物的用途，水溶性茯苓多糖金属络合物用于补充Fe，Zn，Cu，Ca微量元素的食品、药品、保健品的开发制备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为水溶性茯苓多糖铁络合物的红外光谱图。
图2为水溶性茯苓多糖锌络合物的红外光谱图。
图3为水溶性茯苓多糖铜络合物的红外光谱图。
图4为水溶性茯苓多糖钙络合物的红外光谱图。
图5为水溶性茯苓多糖的制备通式框图。
图6为水溶性茯苓多糖金属络合物的制备通式框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实例一：水溶性茯苓多糖铁络合物的制取工艺：
(1)水溶性茯苓多糖是将茯苓多糖溶于1mol/L NaOH溶液，再用盐酸溶液将pH调至5.5，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，60℃水浴保温6小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖；
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L氯化铁溶液，调节pH至7.0，保持温度在60℃反应2小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖铁络合物为红棕色粉末，无嗅、无味，易溶于水，其水溶液为棕色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图1所示的水溶性茯苓多糖铁络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖铁络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3382.49(O-H)，2934.02(饱和C-H)，1395.24(C-H)，1062.69(C-O)，899.56(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
实例二：水溶性茯苓多糖铁络合物的制取工艺。
(1)水溶性茯苓多糖是将茯苓多糖溶于2mol/L NaOH溶液，再用盐酸溶液将pH调至5.0，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，60℃水浴保温4小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖。
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L氯化铁溶液，调节pH至6.0，保持温度在80℃反应4小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖铁络合物为红棕色粉末，无嗅、无味，易溶于水，其水溶液为棕色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图1所示的水溶性茯苓多糖铁络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖铁络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3382.49(O-H)，2934.02(饱和C-H)，1395.24(C-H)，1062.69(C-O)，899.56(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
实例三：水溶性茯苓多糖锌络合物的制取工艺。
(1)将茯苓多糖溶于0.5mol/L NaOH溶液，再用硫酸溶液将pH调至4.0，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，50℃水浴保温5小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖。
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L硫酸锌溶液，调节pH至8.0，保持温度在80℃反应3小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖锌络合物为白色粉末，无嗅、无味，易溶于水，其水溶液为无色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图2所示的水溶性茯苓多糖锌络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖锌络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3400.25(O-H)，2937.66(饱和C-H)，1402.44(C-H)，1127.42(C-O)，900.91(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
实例四：水溶性茯苓多糖锌络合物的制取工艺。
(1)将茯苓多糖溶于1.0mol/L NaOH溶液，再用硫酸溶液将pH调至4.5，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，60℃水浴保温4小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖。
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L硫酸锌溶液，调节pH至7.0，保持温度在60℃反应4小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖锌络合物为白色粉末，无嗅、无味，易溶于水，其水溶液为无色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图2所示的水溶性茯苓多糖锌络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖锌络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3400.25(O-H)，2937.66(饱和C-H)，1402.44(C-H)，1127.42(C-O)，900.91(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
实例五：水溶性茯苓多糖铜络合物的制取工艺。
(1)水溶性茯苓多糖是将茯苓多糖溶于1.5mol/L NaOH溶液，再用盐酸溶 液将pH调至4.5，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，80℃水浴保温4小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖。
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L氯化铜溶液，调节pH至7.0，保持温度在60℃反应3小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖铜络合物为淡蓝色粉末，无嗅、无味，易溶于水，其水溶液为淡蓝色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图3所示的水溶性茯苓多糖铜络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖铜络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3439.10(O-H)，2956.60(饱和C-H)，1381.36(C-H)，1135.24(C-O)，900.03(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
实例六：水溶性茯苓多糖铜络合物的制取工艺。
(1)水溶性茯苓多糖是将茯苓多糖溶于1.0mol/L NaOH溶液，再用盐酸溶液将pH调至5.0，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，70℃水浴保温5小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖。
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L氯化铜溶液，调节pH至7.0，保持温度在70℃反应4小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖铜络合物为淡蓝色粉末，无嗅、无味， 易溶于水，其水溶液为淡蓝色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图3所示的水溶性茯苓多糖铜络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖铜络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3439.10(O-H)，2956.60(饱和C-H)，1381.36(C-H)，1135.24(C-O)，900.03(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
实例七：水溶性茯苓多糖钙络合物的制取工艺。
(1)水溶性茯苓多糖是将茯苓多糖溶于0.5mol/L NaOH溶液，再用盐酸溶液将pH调至6.0，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，60℃水浴保温6小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖。
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L氯化钙溶液，调节pH至7.0，保持温度在60℃反应2小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖钙络合物为白色粉末，无嗅、无味，易溶于水，其水溶液为无色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图4所示的水溶性茯苓多糖钙络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖钙络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3386.14(O-H)，2932.66(饱和C-H)，1408.52(C-H)，1054.15(C-O)，896.59(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
实例八：水溶性茯苓多糖钙络合物的制取工艺。
(1)水溶性茯苓多糖是将茯苓多糖溶于2mol/L NaOH溶液，再用盐酸溶液将pH调至5.5，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，60℃水浴保温6小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖。
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入1mol/L氯化钙溶液，调节pH至8.0，保持温度在80℃反应4小时，使其生成金属络合物，经离心、透析袋(COMW 7000Da)透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到有一定颜色的水溶性茯苓多糖金属络合物。
所得产品的理化性状：水溶性茯苓多糖钙络合物为白色粉末，无嗅、无味，易溶于水，其水溶液为无色透明溶液。不溶于无水甲醇、乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。
产品的结构：图4所示的水溶性茯苓多糖钙络合物的红外光谱图，显示了水溶性茯苓多糖钙络合物的红外光谱特征峰，特征峰数据为3386.14(O-H)，2932.66(饱和C-H)，1408.52(C-H)，1054.15(C-O)，896.59(β-糖苷键)，拥有β-糖苷键特征吸收峰。
这里以肿瘤细胞抑制活性为例，用MTT法测定水溶性茯苓多糖，水溶性茯苓多糖铁络合物,水溶性茯苓多糖梓络合物,水溶性茯苓多糖铜络合物以及水溶性茯苓多糖钙络合物对Hela,HepG2和A549三种肿瘤细胞的体外抑制活性。实验结果表明，水溶性茯苓多糖铁络合物，水溶性茯苓多糖梓络合物和水溶性茯苓多糖铜络合物对HepG2细胞有明显抑制作用(64％、25％、24％，48h)，而水溶性茯苓多糖，水溶性茯苓多糖铜络合物对A549细胞有明显抑制作用(38％、32％，48h)。详见下表。该水溶性茯苓多糖金属络合物可广泛应用于食 品、药品、保健品等的开发，以提高相关产品的药用、保健性能，降低毒副作用，有非常广阔的应用前景。
MTT试验结果
Results of MTT assay
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水溶性茯苓多糖金属络合物的制取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将茯苓多糖溶于NaOH溶液，再用酸溶液将pH调至3.5-5.5，向所得混合物中加入复合植物水解酶液，50-70℃水浴保温4-6小时，经离心、醇沉、洗涤、干燥，所得棕色粉末即为水溶性茯苓多糖；
(2)将水溶性茯苓多糖溶于去离子水，加入金属离子溶液，调节pH在6-8之间，保持温度在50-80℃反应2-4小时，使其生成金属络合物，经离心、透析、醇沉，获得的沉淀即为粗品，再经过洗涤、干燥，得到水溶性茯苓多糖金属络合物。
2.如权利要求1所述的水溶性茯苓多糖金属络合物的制取方法，其特征在于，步骤(1)中酸溶液为盐酸溶液或硫酸溶液。
3.如权利要求1所述的水溶性茯苓多糖金属络合物的制取方法，其特征在于，步骤(2)中金属离子溶液为Fe3+，Zn2+，Cu2+，Ca2+的至少一种金属氯化物或硫酸盐溶液。
4.如权利要求1所述的水溶性茯苓多糖金属络合物的制取方法，其特征在于，步骤(1)中NaOH溶液的浓度为0.5-2mol/L。
5.如权利要求1所述的水溶性茯苓多糖金属络合物的制取方法，其特征在于，步骤(2)中金属离子溶液为的浓度为1mol/L。
6.如权利要求1-5任一项的方法制备的水溶性茯苓多糖金属络合物，其特征在于，水溶性茯苓多糖金属络合物的红外特征光谱数据：O-H键为3385-3439cm-1，饱和C-H键为2932-2955cm-1，C-H键为1381-1419cm-1，C-O键为1000-1200cm-1，β-糖苷键为890-900cm-1，拥有β-葡聚糖特征吸收峰。
7.如权利要求6所述的水溶性茯苓多糖金属络合物，其特征在于，所述水溶性茯苓多糖金属络合物包括水溶性茯苓多糖铁络合物、水溶性茯苓多糖锌络合物、水溶性茯苓多糖铜络合物、水溶性茯苓多糖钙络合物中的至少一种，
所述水溶性茯苓多糖铁络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3382.49cm-1，饱和C-H键为2934.02cm-1，C-H键为1395.24cm-1，C-O键为1062.69cm-1，β-糖苷键为899.56cm-1；
所述水溶性茯苓多糖锌络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3400.25cm-1，饱和C-H键为2937.66cm-1，C-H键为1402.44cm-1，C-O键为1127.42cm-1，β-糖苷键为900.91cm-1；
所述水溶性茯苓多糖铜络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3439.10cm-1，饱和C-H键为2956.60cm-1，C-H键为1381.36cm-1，C-O键为1135.24cm-1，β-糖苷键为900.03cm-1；
所述水溶性茯苓多糖钙络合物，其红外特征谱数据为O-H键为3386.14cm-1，饱和C-H键为2932.66cm-1，C-H键为1408.52cm-1，C-O键为1054.15cm-1，β-糖苷键为896.59cm-1。
8.采用如权利要求1-5任一项的方法制备的水溶性茯苓多糖金属络合物的用途，其特征在于，将水溶性茯苓多糖分别与Fe3+，Zn2+，Cu2+，Ca2+4种金属离子络合，得到水溶性茯苓多糖金属络合物，并用MTT法测得这4个样品体外对Hela、HepG2和A549三种人肿瘤细胞的抑制活性，实验结果表明，水溶性茯苓多糖铁、锌、铜络合物对HepG2细胞有明显抑制作用，而水溶性茯苓多糖铜络合物对A549细胞有明显抑制作用，因此上述的水溶性茯苓多糖金属络合物可以用于抗肿瘤药物的制备。
9.采用如权利要求1-5任一项的方法制备的水溶性茯苓多糖金属络合物的用途，其特征在于，水溶性茯苓多糖金属络合物用于补充Fe，Zn，Cu，Ca微量元素的食品、药品、保健品的开发制备。
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