大黄多糖的组分及结构分析
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[摘要] 目的 对大黄中多糖成分进行提取、纯化，并对其组分及结构进行分析。 方法 采用超声提取大黄多糖，三氯乙酸脱蛋白， Superdex 200 凝胶色谱纯化多糖，采用气相色谱分析多糖的组分，采用紫外光谱分析多糖结构。 结果 经分离纯化，得到单糖纯品SRPⅠ、SRPⅡ、SRPⅢ，其中SRPⅠ由葡萄糖、半乳糖和木糖组成，SRPⅡ由鼠李糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖组成，SRPⅢ由鼠李糖、半乳糖、岩藻糖、甘露糖及果糖组成，紫外光谱分析发现，大黄多糖中含有β型糖苷键、吡喃糖环、氢键及羟基等结构。 结论 大黄多糖含有多种单糖组分，分子结构较为复杂。
[关键词] 大黄；多糖；组分；结构；气相色谱法；紫外光谱法
[中图分类号] R284.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2012)32-0093-02
大黄是常用的中药材，具有清湿热、泻下等作用，是中医药药典收录的药物之一，现代药理学的研究结果发现，多糖是大黄的有效成分之一[1]，也是大黄提纯、利用的主要药效成分。本文就大黄多糖的提取、纯化及组分进行研究，为大黄多糖药学制剂的研究提供参考依据。
1 资料与方法
1.1 主要仪器与试剂
掌叶大黄(购于甘肃铨水)，苯酚、硫酸、丙酮(浙江碧云天生物试剂公司)，其它试剂为分析纯，DL-360超声波仪(江苏常州医用设备厂)，电子恒温水浴箱(上海精密仪器厂)，分析天平(上海精密仪器厂)，R-201旋转蒸发器(上海申胜生物技术有限公司)， DZG-6020 型真空干燥箱(苏州江东精密仪器有限公司)，D-1 冷冻干燥机、BS-100A 自动部分收集器(郑州科达仪器厂)，800 型离心沉淀器(金坛市城西丽华实验仪器厂)，R201 旋转蒸发仪(常州诺基仪器有限公司)，Jasco FT-IR 410 光谱仪(日本)等。
1.2大黄多糖的提取及去蛋白
精密称取烘干至恒重的大黄根茎研磨成粉末，烘干至恒重，称取100g，置500 mL烧瓶中，采用石油醚回流脱脂2 h，2次，残渣加水进行超声提取，提取参数设置35kHz，提取后滤去残渣，置于60℃水浴锅中水浴浓缩，活性炭(0.1%)脱色后过滤，滤液采用乙醇脱水，真空干燥，得大黄多糖。干燥后称取10 mg，加入蒸馏水配制成0.5 mg/L大黄多糖溶液，加入1%三氯乙酸沉淀蛋白质，离心过滤，上清液进行醇析、过滤、沉淀、复溶，提取去蛋白多糖。
1.3 大黄多糖纯化
精密称取大黄多糖3 g，溶解于1000 mL蒸馏水中，配制成3 mg/mL大黄多糖溶液，上 Superdex 200 柱，参数设置：体积4 mL；移动相为超纯水；流率0.5 mL/min，LKB Superfrac fraction收集器收集过滤液(5 mL)，Shimadzu RID-10A 折光指数分析器进行分析，合并多糖部分，重复上样，在相同的出峰部分重复收集 5 次，浓缩后合并，蒸发浓缩，用乙醇沉淀，先后用无水乙醇、丙酮洗涤，真空干燥得精多糖。分离得三个纯化组分，分别命名为SRPⅠ、SRPⅡ和SRPⅢ，采用苯酚-硫酸法进行测定，显示峰值对称单峰曲线(图1)，得单一纯品多糖。
1.4大黄多糖的气相色谱分析
精密称取木糖 9.4 mg，甘露糖 10.7 mg，岩藻糖9.8 mg，果糖 10.4 mg，甘露醇 11.2 mg，半乳糖10.9 mg，葡萄糖11.4 mg，鼠李糖 10.2 mg，阿拉伯糖 10.0 mg，分别加入 10 mg 盐酸羟胺和1.0mg内标肌醇六乙酰酯，吡啶1 mL，震荡混匀后90℃水浴30 min，取出冷却后加 2.0 mL醋酸酐， 90℃水浴中酰化 30 min，产物干燥，采用氯仿重新溶解，加样进行气相色谱分析，得标准品色谱图(图2)，分析条件：OV1 石英柱子(12 mm×0.30 mm)，电子冲击模式：70 eV，温度300℃，分流比1∶45，进样量2 μL。气体流速氮气25 mL/min，精密称取氢气 30 mL/min，SRPⅠ、SRPⅡ和SRPⅢ单糖10 mg，按上述条件操作。
1.鼠李糖2.岩藻糖3.阿拉伯糖4.木糖5.甘露糖6.葡萄糖7.半乳糖8.甘露醇9.果糖
1.5 大黄红外光谱分析
使用溴化钾(1/10 mg)压片法分析大黄多糖的红外光谱，波长范围(4 000～400) cm-1，观察谱峰情况。
2 结果
2.1 大黄多糖的组分
SRPⅠ、SRPⅡ和SRPⅢ单糖分析结果显示，SRPⅠ由葡萄糖、半乳糖和木糖组成，SRPⅡ由鼠李糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖组成，SRPⅢ由鼠李糖、半乳糖、岩藻糖、甘露糖及果糖组成。
2.2 大黄多糖的分子结构
光谱分析结果显示(图3)，大黄多糖的吸收光谱符合多糖的一般特性，在3408 cm-1处出现峰值，提示有多个羟基分子的震动，存在分子间或分子内的O-H键，在2926 cm-1及2339 cm-1处出现吸收峰值，意味着存在-CH2-和-CH3伸缩震动，(1708～1642)cm-1处以及1419 cm-1处出现峰值，意味着存在C-H的弯曲震动，(1384～1062)cm-1处出现峰值，意味着存在吡喃糖环的C-O键的不同形式的震动，871 cm-1处出现峰值，意味着存在β型糖苷键。
3 讨论
大黄是蓼科植物的根茎部分，是临床常用的中药，伴随现代药理学的发展，传统的中药炮制手段渐渐不能满足现代制剂发展的要求，对药物的组分提纯并进行现代中药制剂的开发是目前药学的研究热点，有利于提高中药的治疗效果，也有利于中药材的开发利用。现代药物制剂的开发要求明确中药的组分、结构及其药理、药效，因此对其组分的提纯及结构的鉴定具有重要的意义。多糖是大黄的有效成分之一，具有抗氧化、调节免疫力及保肝等多种作用[2.3]，在传统的治疗作用中，大黄多糖也是有效的药理成分之一。因此大黄多糖是大黄新型制剂开发的主要成分。既往的研究结果显示[4.5]，采用水提等工艺能够从大黄生品中提取多糖，并且能够获得满意的得率，我们采用水提法结合超声提取，从大黄多糖中提取了三种多糖单品，初步证实了大黄多糖的组分。采用气相色谱分析及紫外光谱分析等技术手段对大黄多糖单品进一步研究发现，大黄多糖中含有多种单糖成分，包括葡萄糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖、岩藻糖、甘露糖以及果糖等[6～8]，分子结构鉴定初步明确了其糖苷键及吡喃糖环的存在，能够为大黄多糖的开发利用提供初步的理论依据。
[参考文献]
[1] 刘洁，孙文娟. 大黄粗多糖的初步药理研究[J] ......
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