CN111072792A - 一种硒酸酯化玉竹多糖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于多糖的制备技术领域,涉及一种硒酸酯化玉竹多糖及其制备方法。包括玉竹多糖溶液提取、多糖与Na2SeO3反应、Ba2+沉淀、玉竹多糖硒酸酯化等步骤。本发明以玉竹多糖和亚硒酸钠为原料,以合成产物硒含量和收率为考察指标,原料配比、反应温度、硝酸浓度和反应时间为制备参数,对玉竹多糖硒酸酯合成工艺条件进行优化,并对对硒酸酯化玉竹多糖进行了抗氧化研究,结果显示,结果表明硒酸酯化玉竹多糖对Fe2+,其最大清除率为22%;对超氧阴离子自由基也具有一定的清除能力,其最大清除率17%,这为玉竹资源的充分开发利用提供理论依据。
Description
技术领域
本发明属于多糖的制备技术领域,更具体地,涉及一种硒酸酯化玉竹多糖及其制备方法。
背景技术
硒元素是一种动植物生命活动所需的微量元素,其主要存在于酶中,例如谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白还原酶和甲酸脱氢酶。据相关数据统计,全球大约有10亿人可能患有硒摄入不足,并且一些疾病与硒的缺乏有关,如病毒性疾病,心血管硬化及糖尿病等。
硒元素主要有无机硒和有机硒两种存在形式,相比于无机硒,有机硒的生物利用度相对较高,因为它比较容易在人体消化道中被吸收,并在人体尿液中排泄。目前无机硒有亚硒酸钠和硒酸钠,有机硒主要以硒多糖和硒蛋白的形式存在,无机硒具有蓄积性毒性,而有机硒的毒副作用小,可以更好地发挥硒元素的作用。而天然有机硒多糖在植物和微生物中含量较低,这就使得以硒多糖为主要补硒剂的研究显得更加重要。多糖硒是由硒元素和多糖经过硒氧键结合在一起的化合物。
硒元素具有抗氧化、抗病毒和抗癌等活性,多糖也具有增强机体免疫力、促进造血功能、抗溃疡等作用。这就使多糖硒更好地拥有两者的生理和药理功能,在治疗机体一些疾病时,能更好地发挥其生物活性,达到治疗效果。多糖硒为有机硒化合物,是目前效果优良的补硒剂和免疫反应调节剂之一。
玉竹:根状茎含玉竹粘多糖(odoratan),由D-果糖,D-甘露糖,D-葡萄糖及半乳糖醛酸所组成,摩尔比为6:3:1:1.5;玉竹果聚糖(polygonatumfructan)A、B、C、D,糖的组成为果糖(%):葡萄糖(%)(97.5:2.6、96.2:3.8、95.3:4.8、90.4:9.6)。玉竹中一种新物质-洗胰清糖素(cics),具有降血糖、血脂、血压等作用。
目前并没有利用玉竹多糖进行硒酸酯化的研究,值得注意的是玉竹多糖的分子量较其他植物类多糖而言较小,而分子量的大小往往与取代度和生物活性成反比,因此用硒酸酯化的玉竹多糖应用于抗氧化的研究必将会为多糖的生物活性提供新思路和参考。
发明内容
本发明的目的是提供一种硒酸酯化玉竹多糖及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1,玉竹多糖溶液提取:精密称取玉竹多糖0.5-5g置于三口烧瓶中,加入一定浓度HNO3溶液50-150mL,加热并搅拌使多糖溶解完全,得到浓度为5-15mg/mL的玉竹多糖溶液;
步骤S2,多糖与Na2SeO3反应:将步骤S1中玉竹多糖溶液调节水浴温度至设定值,加入一定质量Na2SeO3,使多糖与Na2SeO3两种原料配比达到设定值,再加入0.5-3g BaCl2反应至设定时间;
步骤S3,Ba2+沉淀:步骤S2反应结束后,将反应液自然冷却至室温,抽滤,滤液中加入适量5-15%Na2SeO3,使Ba2+沉淀完全,然后以2000-4000r/min离心5-20min,得上清液;
步骤S4,玉竹多糖硒酸酯化:将步骤S3上清液中先加入适量3-8%FeCl3溶液使SeO3 2-沉淀完全,再用pH7.5-10.0的NH3-NH4C1缓冲液调节pH为5-7,搅拌20-40min,放置过夜,然后再以2000-4000/min离心5-20min,得上清液;
步骤S5:将步骤S4上清液采用流水透析6-10h,截留分子量3000-4000Da,取少量透析液加入Vc检测,直至无血红色现象为止,然后真空浓缩至10-30mL,加入无水乙醇使其体积分数达到70-90%,然后在2-6℃冰箱中放置过夜,以2000-4000r/min离心5-20min,得沉淀物;
步骤S6:步骤S5中沉淀用丙酮洗涤1-3次,然后再经冷冻干燥,得玉竹多糖硒酸酯;
步骤S7:步骤S6中冷冻干燥温度为-15℃至-35℃,压力为0.01-0.05MPa。
根据本发明,优选地,步骤S1包括:精密称取玉竹多糖1.0g置于三口烧瓶中,加入一定浓度HNO3溶液100mL,加热并搅拌使多糖溶解完全,得到浓度为10mg/mL的玉竹多糖溶液。
根据本发明,优选地,步骤S2包括:玉竹多糖溶液调节水浴温度至设定值,加入一定质量Na2SeO3,使多糖与Na2SeO3两种原料配比达到设定值,再加入1.5g BaCl2反应至设定时间。
根据本发明,优选地,步骤S3包括:反应结束后,将反应液自然冷却至室温,抽滤,滤液中加入适量10%Na2SeO3,使Ba2+沉淀完全,然后以3000r/min离心15min,得上清液。
根据本发明,优选地,步骤S4包括:上清液中先加入适量5%FeCl3溶液使SeO3 2-沉淀完全,再用pH10.0的NH3-NH4C1缓冲液调节pH为6.5,搅拌30min,放置过夜,然后再以3000/min离心15min,得上清液。
根据本发明,优选地,步骤S5包括:上清液采用流水透析8h,截留分子量3500Da,取少量透析液加入Vc检测,直至无血红色现象为止,然后真空浓缩至20mL,加入无水乙醇使其体积分数达到85%,然后在4℃冰箱中放置过夜,以3000r/min离心15min,得沉淀物。
根据本发明,优选地,步骤S6)中沉淀用丙酮洗涤2次,然后再经冷冻干燥,得玉竹多糖硒酸酯。
根据本发明,优选地,步骤S7中冷冻干燥温度为-25℃,压力为0.01MPa。
本发明的第二方面提供由上述制备方法制得的硒酸酯化玉竹多糖。
本发明有益效果:
本发明以玉竹多糖和亚硒酸钠为原料,以合成产物硒含量和收率为考察指标,原料配比、反应温度、硝酸浓度和反应时间为制备参数,对玉竹多糖硒酸酯合成工艺条件进行优化,并对合成产物的结构和抗油脂氧化能力进行分析。结果显示,玉竹多糖硒酸酯合成产物硒含量为高于4mg/g,产物收率为43%,合成产物具有一定的抗油脂氧化能力,能够明显减缓油脂POV值升高趋势,为玉竹资源的充分开发利用提供理论依据。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。
图1示出了硒酸酯化玉竹多糖对Fe2+的清除能力。
图2示出了多糖硒对超氧阴离子自由基的清除能力。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
实施例1
本实施例提供一种硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,包括步骤如下:
1)精密称取玉竹多糖0.5g置于三口烧瓶中,加入一定浓度HNO3溶液50mL,加热并搅拌使多糖溶解完全,得到浓度为5mg/mL的玉竹多糖溶液;
2)步骤1)玉竹多糖溶液调节水浴温度至设定值,加入一定质量Na2SeO3,使多糖与Na2SeO3两种原料配比达到设定值,再加入0.5g BaCl2反应至设定时间;
3)步骤2)反应结束后,将反应液自然冷却至室温,抽滤,滤液中加入适量5%Na2SeO3,使Ba2+沉淀完全,然后以2000r/min离心5min,得上清液;
4)将步骤3)上清液中先加入适量3%FeCl3溶液使SeO3 2-沉淀完全,再用pH7.5的NH3-NH4C1缓冲液调节pH为5,搅拌20min,放置过夜,然后再以2000/min离心5min,得上清液;
5)将步骤4)上清液采用流水透析6h,截留分子量3000Da,取少量透析液加入Vc检测,直至无血红色现象为止,然后真空浓缩至10mL,加入无水乙醇使其体积分数达到70%,然后在2℃冰箱中放置过夜,以2000r/min离心5min,得沉淀物;
6)步骤5)中沉淀用丙酮洗涤1次,然后再经冷冻干燥,得玉竹多糖硒酸酯;
7)步骤6)中冷冻干燥温度为-15℃,压力为0.01MPa。
实施例2
本实施例提供一种硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,包括步骤如下:
1)精密称取玉竹多糖1.0g置于三口烧瓶中,加入一定浓度HNO3溶液100mL,加热并搅拌使多糖溶解完全,得到浓度为10mg/mL的玉竹多糖溶液;
2)步骤1)玉竹多糖溶液调节水浴温度至设定值,加入一定质量Na2SeO3,使多糖与Na2SeO3两种原料配比达到设定值,再加入1.5g BaCl2反应至设定时间;
3)步骤2)反应结束后,将反应液自然冷却至室温,抽滤,滤液中加入适量10%Na2SeO3,使Ba2+沉淀完全,然后以3000r/min离心15min,得上清液;
4)将步骤3)上清液中先加入适量5%FeCl3溶液使SeO3 2-沉淀完全,再用pH10.0的NH3-NH4C1缓冲液调节pH为6.5,搅拌30min,放置过夜,然后再以3000/min离心15min,得上清液;
5)将步骤4)上清液采用流水透析8h,截留分子量3500Da,取少量透析液加入Vc检测,直至无血红色现象为止,然后真空浓缩至20mL,加入无水乙醇使其体积分数达到85%,然后在4℃冰箱中放置过夜,以3000r/min离心15min,得沉淀物;
6)步骤5)中沉淀用丙酮洗涤2次,然后再经冷冻干燥,得玉竹多糖硒酸酯;
7)步骤6)中冷冻干燥温度为-25℃,压力为0.01MPa。
实施例3
本实施例提供一种硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,包括步骤如下:
1)精密称取玉竹多糖5g置于三口烧瓶中,加入一定浓度HNO3溶液150mL,加热并搅拌使多糖溶解完全,得到浓度为15mg/mL的玉竹多糖溶液;
2)步骤1)玉竹多糖溶液调节水浴温度至设定值,加入一定质量Na2SeO3,使多糖与Na2SeO3两种原料配比达到设定值,再加入3g BaCl2反应至设定时间;
3)步骤2)反应结束后,将反应液自然冷却至室温,抽滤,滤液中加入适量15%Na2SeO3,使Ba2+沉淀完全,然后以4000r/min离心20min,得上清液;
4)将步骤3)上清液中先加入适量3-8%FeCl3溶液使SeO3 2-沉淀完全,再用pH10.0的NH3-NH4C1缓冲液调节pH为7,搅拌40min,放置过夜,然后再以4000/min离心20min,得上清液;
5)将步骤4)上清液采用流水透析10h,截留分子量4000Da,取少量透析液加入Vc检测,直至无血红色现象为止,然后真空浓缩至30mL,加入无水乙醇使其体积分数达到90%,然后在6℃冰箱中放置过夜,以4000r/min离心20min,得沉淀物;
6)步骤5)中沉淀用丙酮洗涤1-3次,然后再经冷冻干燥,得玉竹多糖硒酸酯;
7)步骤6)中冷冻干燥温度为-35℃,压力为0.05MPa。
测试例
试验:硒酸酯化玉竹多糖的抗氧化分析
(1)Fe2+清除能力测定:
金属离子在自由基的氧化中起催化作用。金属离子被螯合后失去其催化能力,可减缓自由基的产生。因此,测定样品的金属离子螯合能力是测定其抗氧化性能的常用评价方法。以实施例1所得硒酸酯化玉竹多糖为试验物质,测试硒酸酯化玉竹多糖对Fe2+螯合能力,如图1所示。
由图1可知,随着硒酸酯化玉竹多糖浓度的增加,其清除率先缓慢后急剧升高,当浓度为10mg/mL时达到相对最大清除率22%,后续因硒酸酯化玉竹多糖溶解性及浓度过大导致溶液黏度过大等问题,没法再增加浓度继续试验,故在0-10mg/mL浓度范围内,硒酸酯化玉竹多糖对Fe2+有一定的清除效果。
(2)硒酸酯化玉竹多糖对超氧阴离子自由基清除能力测定:
以实施例2所得硒酸酯化玉竹多糖为试验物质,测试硒酸酯化玉竹多糖对超氧阴离子自由基的清除率,如图1所示。
由图2可知,硒酸酯化玉竹多糖对超氧阴离子自由基清除能力随着其浓度的增加而增加,当硒酸酯化玉竹多糖浓度达到8mg/mL时达到相对最大清除率17%,但随着硒酸酯化玉竹多糖浓度的继续增加,清除率逐渐降低,这可能是因为硒酸酯化玉竹多糖浓度增加引起粘度增加抑制了其抗氧化活性,即在0-8mg/mL浓度范围内,硒酸酯化玉竹多糖对超氧阴离子自由基具有一定的清除作用。这些结果表明硒酸酯化玉竹多糖可以作为潜在的抗氧化剂。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (9)
1.一种硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,玉竹多糖溶液提取:精密称取玉竹多糖0.5-5g置于三口烧瓶中,加入一定浓度HNO3溶液50-150mL,加热并搅拌使多糖溶解完全,得到浓度为5-15mg/mL的玉竹多糖溶液;
步骤S2,多糖与Na2SeO3反应:将步骤S1中玉竹多糖溶液调节水浴温度至设定值,加入一定质量Na2SeO3,使多糖与Na2SeO3两种原料配比达到设定值,再加入0.5-3g BaCl2反应至设定时间;
步骤S3,Ba2+沉淀:步骤S2反应结束后,将反应液自然冷却至室温,抽滤,滤液中加入适量5-15%Na2SeO3,使Ba2+沉淀完全,然后以2000-4000r/min离心5-20min,得上清液;
步骤S4,玉竹多糖硒酸酯化:将步骤S3上清液中先加入适量3-8%FeCl3溶液使SeO3 2-沉淀完全,再用pH7.5-10.0的NH3-NH4C1缓冲液调节pH为5-7,搅拌20-40min,放置过夜,然后再以2000-4000/min离心5-20min,得上清液;
步骤S5:将步骤S4上清液采用流水透析6-10h,截留分子量3000-4000Da,取少量透析液加入Vc检测,直至无血红色现象为止,然后真空浓缩至10-30mL,加入无水乙醇使其体积分数达到70-90%,然后在2-6℃冰箱中放置过夜,以2000-4000r/min离心5-20min,得沉淀物;
步骤S6:步骤S5中沉淀用丙酮洗涤1-3次,然后再经冷冻干燥,得玉竹多糖硒酸酯;
步骤S7:步骤S6中冷冻干燥温度为-15℃至-35℃,压力为0.01-0.05MPa。
2.根据权利要求1所述的硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,步骤S1包括:精密称取玉竹多糖1.0g置于三口烧瓶中,加入一定浓度HNO3溶液100mL,加热并搅拌使多糖溶解完全,得到浓度为10mg/mL的玉竹多糖溶液。
3.根据权利要求1所述的硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,步骤S2包括:玉竹多糖溶液调节水浴温度至设定值,加入一定质量Na2SeO3,使多糖与Na2SeO3两种原料配比达到设定值,再加入1.5g BaCl2反应至设定时间。
4.根据权利要求1所述的硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,步骤S3包括:反应结束后,将反应液自然冷却至室温,抽滤,滤液中加入适量10%Na2SeO3,使Ba2+沉淀完全,然后以3000r/min离心15min,得上清液。
5.根据权利要求1所述的硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,步骤S4包括:上清液中先加入适量5%FeCl3溶液使SeO3 2-沉淀完全,再用pH10.0的NH3-NH4C1缓冲液调节pH为6.5,搅拌30min,放置过夜,然后再以3000/min离心15min,得上清液。
6.根据权利要求1所述的硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,步骤S5包括:上清液采用流水透析8h,截留分子量3500Da,取少量透析液加入Vc检测,直至无血红色现象为止,然后真空浓缩至20mL,加入无水乙醇使其体积分数达到85%,然后在4℃冰箱中放置过夜,以3000r/min离心15min,得沉淀物。
7.根据权利要求1所述的硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,步骤S6)中沉淀用丙酮洗涤2次,然后再经冷冻干燥,得玉竹多糖硒酸酯。
8.根据权利要求1所述的硒酸酯化玉竹多糖的制备方法,其特征在于,步骤S7中冷冻干燥温度为-25℃,压力为0.01MPa。
9.由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得的硒酸酯化玉竹多糖。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200428 |
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