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胖大海(Semen Sterculiae Lychnophera)为梧桐科苹婆属植物(Sterculia lychnophora Hance)的干燥成熟种子,是一种传统的清咽润喉的中药材,也是卫生部公布第三批药食两宜的资源。由于受生长地域环境和气候的限制,胖大海主要产于东南亚的热带地区,我国不产,于20世纪70年代从柬埔寨和泰国分别引进长粒和圆粒胖大海,只有在海南和西双版纳两地生长良好,但仅有长粒胖大海在西双版纳已结果多年,成片种植,故国内胖大海资源主要依靠从东南亚国家进口。目前国内外对胖大海的研究较少,仅限于做茶饮、甜点和含片等清咽润喉的保健品,开发利用程度较低,缺乏对其活性成分的系统研究和利用。胖大海多糖是胖大海的主要生物活性成分,本课题以越南产胖大海为原料,对胖大海多糖的提取、分离纯化,活性多糖的结构表征和溶液的性质进行研究,主要研究内容如下:对胖大海化学成分的初步分析:粗蛋白12.36%,粗脂肪5.89%,碳水化合物53.23%,还原糖29.45%,结果发现胖大海多糖含量丰富。采用去离子水和0.05 mol/L NaOH溶液提取胖大海粗多糖,对其得率、纯度和固有粘度进行比较,发现水溶性多糖(W-SP)的得率(13.8%)、纯度(69.7%)和固有粘度(1.71 dL/g)都明显高于NaOH提取的多糖(A-SP),分析原因可能在碱性溶液提取过程中部分多糖发生降解。对W-SP、A-SP和碱不溶性多糖(IMP)的化学成分、单糖组成以及抗炎活性进行研究。分别测得总糖含量为69.74%、44.14%、80.18%,糖醛酸含量为14.78%、7.35%、5.35%,蛋白质含量为9.12%、13.54%、3.45%;发现三种多糖均由Rha、Ara、Gal、Glc和Xyl单糖组成,只是含量有所不同,在W-SP和A-SP中Glc的含量均高于IMP多糖。以二甲苯致小鼠耳廓肿胀试验为模型对W-SP、A-SP和IMP的急性炎症抗炎活性进行筛选,结果发现,W-SP和A-SP均有抑制小鼠耳廓肿胀作用,但W-SP抑制率(17.84%)高于A-SP(4.15%),IMP基本无抗炎活性。运用响应面分析法以提取得率、纯度和相对粘度为指标,优化了水溶性粗多糖(W-SP)的提取工艺参数:提取温度60-65oC,提取时间2.3-3.1h,料水比75:1。水溶性粗多糖经过DEAE纤维素柱层析分离得到两个组分:W-SPN为中性多糖,W-SPA为酸性多糖。W-SPN的化学成分:总糖90.18%,蛋白质2.51%,灰分1.17%;主要是由Glc单糖组成。W-SPA的化学成分:总糖85.86%,蛋白质3.02%,灰分4.05%,糖醛酸40.13%;主要由Rha、Ara、Gal、Xyl和Glc单糖组成的;经酶法和HPAEC-PAD分析发现其糖醛酸主要由GalA(96.89%)组成,还有少量GlcA(3.11%)。经Sepharose CL-6B凝胶柱和HPSEC分析发现,W-SPN和W-SPA都是相对分子质量的均一组分,测得其相对分子质量分别为586,800 Da和1,125,000 Da;经过单糖组成和FT-IR分析确定W-SPA是一种果胶类多糖,并用FT-IR测得W-SPA的酯化度为68%。采用急性炎症抗炎模型对W-SPN和W-SPA进行活性筛选,结果表明,W-SPN对小鼠耳廓肿胀的抑制率(3.21%)远低于W-SPA(26.29%)。采用植入棉球致大鼠肉芽组织增生试验为模型,考察了W-SPA的慢性炎症抗炎活性,结果发现W-SPA能抑制肉芽肿28.38%,达到阿司匹林抑制率(34.38%)的82%,并且发现W-SPA对急、慢性炎症的抗炎活性都具有剂量依赖性。采用多糖部分酸水解和甲基化分析的化学方法,结合HPAEC、GC-MS和1D NMR、2D NMR技术对胖大海酸性多糖W-SPA进行结构分析,结果表明,W-SPA主要是由1,4-α-D-GalpA连接形成的半乳糖醛酸聚糖(HG)构成的“光滑区”和由1,4-α-D-GalpA通过O-4位与1,2-、1,2,4-α-L-Rhap的O-2交替连接形成的鼠李半乳糖醛酸聚糖-I(RG-I)构成的“毛发区”组成。其中,HG多糖链上有部分糖醛酸的羧基被甲酯化,部分的C-2和C-3位被乙酰基取代;RG-I链上有62.21%的鼠李糖在O-4位上发生取代。由T-, 1,3-, 1,5-L-Araf和T-, 1,4-, 1,6-, 1,3,6-D-Galp连接形成的阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖构成了多糖W-SPA的支链。55.76%的L-Araf以非还原末端的形式连接在1,3-L-Araf的O-3、1,5-L-Araf的O-5以及1,6-D-Galp的O-3和主链鼠李糖的O-4位上;38.45%的L-Araf构成了阿拉伯聚糖。57.17%的D-Galp以非还原末端的形式连接,22.95%的1,6-D-Galp在O-3位上被取代。少量的蛋白质可能以O-糖苷的形式连接在W-SPA的多糖链上,但这还需要进一步确证。采用动态和静态光散射技术研究了酸性多糖大分子在溶液中的性质。经研究发现,W-SPA分子在水、5 mol/L尿素和100 mmol/L NaNO3溶液中均存在聚集,影响了多糖大分子的光散射分析,但在25 mmol/L NaOH溶液中能够消除分子的聚集现象。采用静态光散射技术测得W-SPA分子的重均分子量Mw为913,200 Da,旋转半径Rg为51.85 nm,第二维里系数A2为2.70×10-4 cm3 mol/g2。用动态光散射测得流体动力学半径Rh为39.3 nm,系数ρ=Rg/Rh为1.32表明W-SPA分子在25 mmol/L NaOH溶液中是一种多分支紧凑的无规线团构型。经过HPSEC分析测得W-SPA的Mark–Houwink-Sakurada方程指数α为0.586,表明W-SPA为紧凑的无规线团的分子链,ρ和α所反映的分子构型是基本一致的。对W-SPA的流变学性质进行了研究。通过稳态剪切流变实验发现,W-SPA在高浓度下表现的是剪切变稀的非牛顿流体,在低浓度下是典型的牛顿流体。与高甲氧基果胶类似,W-SPA本身不能形成胶体,在酸性和共溶质如糖的存在条件下才能形成胶体。在W-SPA的线性粘弹区采用动态流变分析了多糖的机械谱图,结果发现W-SPA的弹性模量(固态行为)和损失模量(流体行为)都依赖于多糖的浓度和切变频率。