天然药物提取工艺课件---糖类提取工艺.ppt

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1、第四章第四章 糖类提取工艺糖类提取工艺基本要求基本要求 了解碳水化合物了解碳水化合物/糖的概念和知识，糖的概念和知识，糖的分类，多糖的各种生理活性；糖的分类，多糖的各种生理活性；熟悉糖类的性质和鉴定方法，熟悉糖类的性质和鉴定方法，掌握糖类的提取方法和分离。掌握糖类的提取方法和分离。熟悉多糖纯度检验和结构分析。熟悉多糖纯度检验和结构分析。实例实例 第一节第一节 概述概述糖类不仅是生物体内的贮藏养料，而且是糖类不仅是生物体内的贮藏养料，而且是生物合成其他有机化合物的前体。生物合成其他有机化合物的前体。作为一种细胞分子表面作为一种细胞分子表面“识别标志识别标志”，参，参与体内生理和病理过程；与体内生

2、理和病理过程；21世纪对多细胞生物高层次生命现象研究世纪对多细胞生物高层次生命现象研究的重要内容之一。的重要内容之一。第一节第一节 概述概述糖类又称为碳水化合物糖类又称为碳水化合物(carbohydrates)一般由碳、氢、氧三种元素构成，一般由碳、氢、氧三种元素构成，而且分子中氢与氧的原子数之比为而且分子中氢与氧的原子数之比为2:1，与水与水(H2O)中比例相同，中比例相同，糖类物质的分子式通式可用糖类物质的分子式通式可用Cn(H2O)n表示表示（一）、糖的分类（一）、糖的分类按照组成糖类的糖基个数：按照组成糖类的糖基个数：单糖单糖：单糖是构成各种糖分子的基本单位。单糖是构成各种糖分子的基本

3、单位。低聚糖低聚糖：(寡糖寡糖),由由2-9个单糖分子聚合而个单糖分子聚合而成。成。多聚糖多聚糖：由：由10个以上单糖分子聚合而成，个以上单糖分子聚合而成，通常由几百甚至几千个单糖分子组成。通常由几百甚至几千个单糖分子组成。单糖：单糖：多呈结晶状态、有甜味，易溶于多呈结晶状态、有甜味，易溶于水，可溶于稀醇，难溶于高浓度乙醇，水，可溶于稀醇，难溶于高浓度乙醇，不溶于乙醚、氯仿等低极性溶剂，具有不溶于乙醚、氯仿等低极性溶剂，具有旋光和还原性。旋光和还原性。单糖在自然界中很少以游离状态存在，单糖在自然界中很少以游离状态存在，在营养学上比较重要的有戊糖（五碳糖）在营养学上比较重要的有戊糖（五碳糖）和己

4、糖（六碳糖）。己糖中最有营养意和己糖（六碳糖）。己糖中最有营养意义的是葡萄糖、果糖和半乳糖。义的是葡萄糖、果糖和半乳糖。低聚糖：低聚糖：结晶性、有甜味，易溶于水，结晶性、有甜味，易溶于水，难溶于极性有机溶剂，易被酶或酸水解难溶于极性有机溶剂，易被酶或酸水解成单糖而具有旋光性；当分子中有游离成单糖而具有旋光性；当分子中有游离醛基和酮基具有还原性，没有则不具有醛基和酮基具有还原性，没有则不具有还原性。还原性。低聚糖目前发现的为低聚糖目前发现的为2-5个单糖分子的低个单糖分子的低聚糖，分别称为聚糖，分别称为双糖双糖（蔗糖、麦芽糖）（蔗糖、麦芽糖）和和三糖三糖（甘露三糖、龙胆三糖）等，在（甘露三糖、龙

5、胆三糖）等，在植物体内分布最广的蔗糖。植物体内分布最广的蔗糖。蔗糖蔗糖(sucrose)：由一分子葡萄糖和一分子果：由一分子葡萄糖和一分子果糖通过糖苷键连接而成，无还原性。糖通过糖苷键连接而成，无还原性。乳糖乳糖(lactose)：半乳糖和葡萄糖结合而成。：半乳糖和葡萄糖结合而成。存在与哺乳动物的乳汁中。存在与哺乳动物的乳汁中。麦芽糖麦芽糖(maltose)：两分子葡萄糖由糖苷键连：两分子葡萄糖由糖苷键连接，具有还原性。接，具有还原性。多糖的分类：多糖的分类：u均一多糖：均一多糖：由一种单糖组成的多糖；由一种单糖组成的多糖；淀粉淀粉植物细胞植物细胞（谷粒，块根，果实）（谷粒，块根，果实）糖原糖

6、原动物细胞（如肝细胞中的糖原）动物细胞（如肝细胞中的糖原）纤维素纤维素植物细胞（木材植物细胞（木材50%，棉花，棉花90%）u非均一多糖：非均一多糖：由二种以上单糖组成的多糖；由二种以上单糖组成的多糖；透明质酸，软骨素透明质酸，软骨素多糖的性质：多糖的性质：多糖大多为无定形化合物，多糖大多为无定形化合物，相对分子质量较大，无甜味和还原性，相对分子质量较大，无甜味和还原性，难溶于水，在水中的溶解度随分子量增大难溶于水，在水中的溶解度随分子量增大 而降低而降低 多糖被酶或酸水解为单糖，具有旋光性和多糖被酶或酸水解为单糖，具有旋光性和 还原性还原性（二）、多糖类药物的功能：（二）、多糖类药物的功能：

7、1.1.调节免疫功能调节免疫功能u主要表现为影响补体活性，促进淋巴主要表现为影响补体活性，促进淋巴细胞增生细胞增生u激活或提高吞噬细胞的功能，增强机激活或提高吞噬细胞的功能，增强机体的抗炎、抗氧化和抗衰老的能力。体的抗炎、抗氧化和抗衰老的能力。（二）、多糖类药物的功能：（二）、多糖类药物的功能：2.2.抗感染作用抗感染作用u可提高机体组织细胞对细菌、原虫、病毒可提高机体组织细胞对细菌、原虫、病毒和真菌干扰的抵抗能力。和真菌干扰的抵抗能力。如：如：甲壳素对皮肤伤口有促进愈合作用甲壳素对皮肤伤口有促进愈合作用3.3.促进细胞增殖和生长促进细胞增殖和生长 u通过促进细胞通过促进细胞DNA、蛋白质合成

8、，可促进、蛋白质合成，可促进细胞增殖和生长。细胞增殖和生长。多糖类药物的功能：多糖类药物的功能：4.4.抗辐射损伤作用抗辐射损伤作用茯苓多糖、紫菜多糖等有抗茯苓多糖、紫菜多糖等有抗Co-射线损伤的作用射线损伤的作用5.5.抗凝血作用抗凝血作用（肝素，天然凝血剂）（肝素，天然凝血剂）6.6.降血脂、抗动脉粥样硬化作用。降血脂、抗动脉粥样硬化作用。小分子肝素等具有降血脂、降胆固醇作用小分子肝素等具有降血脂、降胆固醇作用7.7.其他作用其他作用真菌多糖的主要生物活性和功能：真菌多糖的主要生物活性和功能：1.1.激活巨噬细胞激活巨噬细胞u巨噬细胞在抵御各种干扰和抗肿瘤方面具巨噬细胞在抵御各种干扰和抗肿

9、瘤方面具有主要作用，因而激活巨噬细胞可提高机有主要作用，因而激活巨噬细胞可提高机体抗病能力。体抗病能力。u如：如：香菇多糖、灵芝、银耳、黑木耳、冬香菇多糖、灵芝、银耳、黑木耳、冬虫夏草等真菌中分离提取的多糖虫夏草等真菌中分离提取的多糖 真菌多糖的主要生物活性和功能：真菌多糖的主要生物活性和功能：2.2.激活淋巴细胞激活淋巴细胞u癌症和艾滋病患者由于化疗和放疗使体内癌症和艾滋病患者由于化疗和放疗使体内免疫系统遭到严重破坏，而多糖化合物可免疫系统遭到严重破坏，而多糖化合物可部分恢复并加强患者的免疫功能。部分恢复并加强患者的免疫功能。u如：如：灵芝、银耳、蜜环菌、冬虫夏草等真灵芝、银耳、蜜环菌、冬虫

10、夏草等真菌中提取的多糖都能在体外显著增强菌中提取的多糖都能在体外显著增强ConA诱导的淋巴细胞增殖诱导的淋巴细胞增殖 真菌多糖的主要生物活性和功能：真菌多糖的主要生物活性和功能：3.3.促进干扰素（促进干扰素（IFN）的生成）的生成 u香菇多糖体内给药香菇多糖体内给药1212小时后，能促进血浆小时后，能促进血浆中的中的IFNIFN的浓度达到高峰的浓度达到高峰u如：如：香菇多糖、灵芝、黑木耳、冬虫夏草香菇多糖、灵芝、黑木耳、冬虫夏草等真菌中分离提取的多糖等真菌中分离提取的多糖 真菌多糖的主要生物活性和功能：真菌多糖的主要生物活性和功能：4.4.诱生肿瘤坏死因子诱生肿瘤坏死因子 5.5.促进白细胞

11、介素生成促进白细胞介素生成 6.6.激活网状内皮系统激活网状内皮系统 u因此，在临床上具有抗肿瘤，抗衰老，因此，在临床上具有抗肿瘤，抗衰老，降血压，血脂、血糖，健胃保肝作用。降血压，血脂、血糖，健胃保肝作用。香菇多糖注射液香菇多糖注射液【性状性状】本品为无色澄明的液体。本品为无色澄明的液体。【适应症适应症】免疫调节剂，用于恶性肿瘤的免疫调节剂，用于恶性肿瘤的辅助治疗。辅助治疗。灵芝多糖胶囊灵芝多糖胶囊【适宜人群适宜人群】体虚人群辅助治疗和大众人体虚人群辅助治疗和大众人群防病保健，增强体质。群防病保健，增强体质。第二节第二节 糖类提取工艺特点糖类提取工艺特点一、糖类的溶解性与性质鉴定一、糖类的溶

12、解性与性质鉴定1.糖类的溶解性糖类的溶解性u根据要提取的糖类的性质及原料中其他根据要提取的糖类的性质及原料中其他组分的特性，要从生物中直接提取糖类组分的特性，要从生物中直接提取糖类宜用水或稀醇。宜用水或稀醇。u根据在水和乙醇中的溶解度不同，可分根据在水和乙醇中的溶解度不同，可分为六类为六类 第二节第二节 糖类提取工艺特点糖类提取工艺特点根据在水和乙醇中的溶解度不同，可分为：根据在水和乙醇中的溶解度不同，可分为：易溶于冷水和温乙醇：易溶于冷水和温乙醇：包括各种单糖、双糖、三糖和多元醇类。包括各种单糖、双糖、三糖和多元醇类。易溶于冷水，不溶于乙醇：易溶于冷水，不溶于乙醇：果胶和树胶类物质，常以钙镁

13、盐形式存在果胶和树胶类物质，常以钙镁盐形式存在 易溶于温水、难溶于冷水、不溶于乙醇：易溶于温水、难溶于冷水、不溶于乙醇：包括黏液质，如木聚糖、菊糖、糖淀粉等包括黏液质，如木聚糖、菊糖、糖淀粉等根据在水和乙醇中的溶解度不同，可分为：根据在水和乙醇中的溶解度不同，可分为：难溶于冷水、热水，可溶于稀碱：难溶于冷水、热水，可溶于稀碱：包括水不溶胶类，总称半纤维素，包括水不溶胶类，总称半纤维素，如甘露聚糖等如甘露聚糖等 不溶于水和乙醇、部分溶于碱液：不溶于水和乙醇、部分溶于碱液：包括氧化纤维素类，可溶于氢氧化铜的氨溶液包括氧化纤维素类，可溶于氢氧化铜的氨溶液 在以上溶剂中均不溶：在以上溶剂中均不溶：如纤

14、维素等如纤维素等 2.糖类的性质鉴定糖类的性质鉴定a.苯酚苯酚-硫酸法硫酸法(棕色环试验法）：棕色环试验法）：试剂可与试剂可与游离或多糖中的戊糖、己糖中的游离或多糖中的戊糖、己糖中的醛酸起显色反应醛酸起显色反应。测试：在样品溶液中加入苯酚，摇匀，再测试：在样品溶液中加入苯酚，摇匀，再沿壁滴加浓硫酸，发现有棕色环出现，表沿壁滴加浓硫酸，发现有棕色环出现，表明含有糖类化合物。明含有糖类化合物。b.蒽酮蒽酮-硫酸法：硫酸法：糖类化合物与硫酸发生脱水称糠醛及其衍糖类化合物与硫酸发生脱水称糠醛及其衍生物，然后与蒽酮缩合变成生物，然后与蒽酮缩合变成绿色物质绿色物质。2.糖类的性质鉴定糖类的性质鉴定c.费林

15、试剂反应：费林试剂反应：具有具有还原性的糖可用将铜试剂还原称氧还原性的糖可用将铜试剂还原称氧化亚铜红棕色沉淀化亚铜红棕色沉淀而多糖无还原性，但在无机酸条件下，而多糖无还原性，但在无机酸条件下，水解成具有还原性的单糖；可由此反应水解成具有还原性的单糖；可由此反应判断单糖还是多糖判断单糖还是多糖d.成脎反应：成脎反应：成糖脎是多糖的特征反应成糖脎是多糖的特征反应天然多糖主要是从植物或农副产品天然多糖主要是从植物或农副产品中提取分离而得到的中提取分离而得到的常用方法：常用方法：u热水浸提法热水浸提法u酸碱浸提法酸碱浸提法u酶法等酶法等 二、糖类提取方法二、糖类提取方法u水作为溶剂浸取多糖，温度一般控

16、制在水作为溶剂浸取多糖，温度一般控制在50-90，恒温水浴回流浸提，恒温水浴回流浸提2-4h；过滤得滤；过滤得滤液和滤渣；滤渣再用水在相同条件下反复液和滤渣；滤渣再用水在相同条件下反复浸取浸取3-5次；合并滤液，将其在恒温水浴上次；合并滤液，将其在恒温水浴上浓缩挥发除去绝大多数水；浓缩挥发除去绝大多数水；u然后边搅拌边加入适当的然后边搅拌边加入适当的2-5倍体积的乙醇，倍体积的乙醇，多糖呈絮状沉淀析出，离心分离，用适量多糖呈絮状沉淀析出，离心分离，用适量丙酮或乙醚洗涤脱水；丙酮或乙醚洗涤脱水；u再真空干燥或直接冷冻干燥即得粗多糖。再真空干燥或直接冷冻干燥即得粗多糖。1.热水浸提法热水浸提法优点

17、：优点：操作简单操作简单缺点：缺点：水为溶剂浸提，难以完全溶出其中的水为溶剂浸提，难以完全溶出其中的 多糖物质，需反复多次浸提，多糖物质，需反复多次浸提，操作时间长，收率低操作时间长，收率低 注意：注意：易溶于水的多糖，易溶于水的多糖，注意温度是否破坏结构。注意温度是否破坏结构。如：水溶性的螺旋藻多糖不宜用热水浸提如：水溶性的螺旋藻多糖不宜用热水浸提1.热水浸提法热水浸提法2.酸浸提法酸浸提法该法的浸提是在酸性条件下完成，操作如下：该法的浸提是在酸性条件下完成，操作如下：u向原料中加盐酸溶液，使其最终浓度为向原料中加盐酸溶液，使其最终浓度为0.3mol/L，然后置于，然后置于90恒温水浴中浸提

18、恒温水浴中浸提1-4h，用碱中和后过滤，滤渣加盐酸反复浸，用碱中和后过滤，滤渣加盐酸反复浸提提2-3次，最后合并滤液；次，最后合并滤液；u浓缩，用浓缩，用95%乙醇沉淀、分离、洗涤脱水、乙醇沉淀、分离、洗涤脱水、干燥得粗多糖。干燥得粗多糖。3.碱浸提法碱浸提法u向原料中加向原料中加NaOH溶液，使其最终浓度溶液，使其最终浓度为为0.5mol/L，然后置于，然后置于90恒温水浴中恒温水浴中浸提浸提1-4h，用酸中和后过滤，滤渣加碱，用酸中和后过滤，滤渣加碱反复浸提反复浸提2-3次，最后合并滤液；次，最后合并滤液；u浓缩，用浓缩，用95%乙醇沉淀、分离、洗涤脱乙醇沉淀、分离、洗涤脱水、干燥得粗多糖

19、。水、干燥得粗多糖。注意：注意：u酸碱浸提由于酸碱浓度因子难以控制酸碱浸提由于酸碱浓度因子难以控制 u易使部分多糖发生水解，破坏多糖的易使部分多糖发生水解，破坏多糖的活性结构，减少多糖得率。活性结构，减少多糖得率。4.酶酶法法u该法先用蛋白酶分解除去大部分蛋白质，该法先用蛋白酶分解除去大部分蛋白质，再从溶液中浸提多糖再从溶液中浸提多糖u可以使浓缩工艺和后续的脱蛋白工艺操作可以使浓缩工艺和后续的脱蛋白工艺操作变得简易、省时，提高粗多糖的得率。变得简易、省时，提高粗多糖的得率。5.超声波提取法：超声波提取法：u利用超声波对细胞组织的破碎作用来提利用超声波对细胞组织的破碎作用来提高糖类在提取液中的溶

20、解度和浸出率，高糖类在提取液中的溶解度和浸出率，从而可提高多糖的提取率。从而可提高多糖的提取率。u操作时，先将原料放入浸提液中，经超操作时，先将原料放入浸提液中，经超声波处理一段时间后，过滤，即得糖类声波处理一段时间后，过滤，即得糖类提取液。提取液。6.超临界萃取法：超临界萃取法：u利用利用CO2等气体在超临界的条件下呈现等气体在超临界的条件下呈现出特殊的液相特征，来提取原料中的糖出特殊的液相特征，来提取原料中的糖类物质。类物质。u这种方法对物质活性的保存率很高，但这种方法对物质活性的保存率很高，但成本较高，目前大多用于价值较高的成成本较高，目前大多用于价值较高的成分的提取。分的提取。7.影响

21、糖类提取的因素影响糖类提取的因素主要因素是主要因素是u原料原料 u提取工艺条件提取工艺条件u分离工艺等分离工艺等 7.影响糖类提取的因素影响糖类提取的因素原料：原料：u品种不同，多糖含量不同；品种不同，多糖含量不同；u一般选择含量较高的原料品种一般选择含量较高的原料品种提取工艺条件：提取工艺条件：u应根据具体生产环境和设备条件，通过应根据具体生产环境和设备条件，通过试验确定其最佳工艺条件；试验确定其最佳工艺条件；浸提料液比：浸提料液比：u料液比的上升会增加多糖的溶出量，到达一定的料液比的上升会增加多糖的溶出量，到达一定的比例后，上升幅度明显下降，且会对后续工艺造比例后，上升幅度明显下降，且会对

22、后续工艺造成不良影响，降低生产效率。成不良影响，降低生产效率。u温度对灵芝多糖提取有显著影响，温度上升提取温度对灵芝多糖提取有显著影响，温度上升提取率显著上升，一般率显著上升，一般80-100度理想。度理想。浸提时间：浸提时间：u随着热提时间增加，多糖提取率增加，但增加趋随着热提时间增加，多糖提取率增加，但增加趋势趋缓，时间过长，提取率有下降趋势；势趋缓，时间过长，提取率有下降趋势；u且受热时间过长，多糖的糖苷键会断裂导致多糖且受热时间过长，多糖的糖苷键会断裂导致多糖含量降低含量降低7.影响糖类提取的因素影响糖类提取的因素分离工艺的影响分离工艺的影响u采用水提醇沉工艺时，有机溶剂的浓度、采用水

23、提醇沉工艺时，有机溶剂的浓度、加入量等因素会对提取率造成一定的影响。加入量等因素会对提取率造成一定的影响。u采用膜分离工艺时，膜材料、分离顺序、采用膜分离工艺时，膜材料、分离顺序、压力等因素都会对提取率产生直接影响。压力等因素都会对提取率产生直接影响。三、糖类的分离三、糖类的分离1.水提醇沉法水提醇沉法 常用的多糖提取工艺。常用的多糖提取工艺。是是利用多糖溶于水或酸、碱、盐溶液而不利用多糖溶于水或酸、碱、盐溶液而不溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂的特点溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂的特点，从，从不同材料中进行提取。不同材料中进行提取。提取时一般先将原料物质脱脂与脱游离色提取时一般先将原料物质脱脂与脱游离

24、色素，然后用水或稀酸、碱、盐溶液提取，素，然后用水或稀酸、碱、盐溶液提取，提取液浓缩后即以等重或数倍的甲醇、乙提取液浓缩后即以等重或数倍的甲醇、乙醇、或丙酮等沉淀析出，得粗多糖。醇、或丙酮等沉淀析出，得粗多糖。三、糖类的分离三、糖类的分离1.水提醇沉法水提醇沉法 常用的多糖提取工艺常用的多糖提取工艺优点：优点：水对设备要求不高，水对设备要求不高，一次性投入较小；一次性投入较小；缺点：缺点：劳动强度大，工艺繁杂，劳动强度大，工艺繁杂，不能连续生产，生长效率低，不能连续生产，生长效率低，所获产品活性损失大；所获产品活性损失大；且生产中产生的废料造成污染。且生产中产生的废料造成污染。2.膜分离法与透

25、析法膜分离法与透析法膜分离是利用膜分离是利用多糖相对分子量大小多糖相对分子量大小，在通，在通过半透膜时，实现机械分离。过半透膜时，实现机械分离。然后再低温浓缩、干燥得粗多糖。然后再低温浓缩、干燥得粗多糖。优点：优点：采用低温工艺，采用低温工艺，对多糖体活性保存较好，对多糖体活性保存较好，能耗低，速度快，费用省，能耗低，速度快，费用省，在生长过程中不产生污染；在生长过程中不产生污染；缺点：缺点：对设备要求高，管理水平要求也高。对设备要求高，管理水平要求也高。2.膜分离法与透析法膜分离法与透析法透析法是透析法是利用一定大小孔目的膜，使无机盐利用一定大小孔目的膜，使无机盐或小分子糖透过而达到分离目的

26、的方法。或小分子糖透过而达到分离目的的方法。注意：注意：选择合适的膜非常重要。选择合适的膜非常重要。u纤维膜孔小于纤维膜孔小于2-3nm，适用于糖类，可使单糖分子通过；适用于糖类，可使单糖分子通过；u孔目稍大的孔目稍大的3-5nm，小分子透过加速，多糖，小分子透过加速，多糖留在不透析部分。留在不透析部分。透析在逆相流水中进行或需经常换水，透析在逆相流水中进行或需经常换水，pH保保持在持在6.0-6.5，时间可达数天，透析液浓缩后，时间可达数天，透析液浓缩后可用乙醇沉淀多糖可用乙醇沉淀多糖3.分级沉淀法分级沉淀法利用随着聚合度的增大，糖类在醇中的溶解利用随着聚合度的增大，糖类在醇中的溶解度逐步降

27、低的性质。度逐步降低的性质。在糖的高浓度水溶液中，分次加入乙醇，使在糖的高浓度水溶液中，分次加入乙醇，使醇浓度逐步醇浓度逐步增加增加50、100、150/L等等,分别取出在每个醇浓度析出的沉淀，作图，分别取出在每个醇浓度析出的沉淀，作图，粗略确定适宜糖类大量析出的醇浓度。粗略确定适宜糖类大量析出的醇浓度。注意：注意：采用此法时，一般应将提取液的采用此法时，一般应将提取液的pH调至调至7.0左右；酸性多糖调至左右；酸性多糖调至2-4。缺点：缺点：此法只适合糖类的粗略分离，要获得均此法只适合糖类的粗略分离，要获得均一组分，需反复使用同一种方法或综合使用一组分，需反复使用同一种方法或综合使用多种方法

28、。多种方法。4.活性炭柱层析法活性炭柱层析法此法适合于分离低聚糖的混合物。此法适合于分离低聚糖的混合物。通常用活性炭和硅藻土的等量混合物通常用活性炭和硅藻土的等量混合物柱层析法进行糖液分离。在此，硅藻柱层析法进行糖液分离。在此，硅藻土有利于层析时洗脱液的通过土有利于层析时洗脱液的通过也可用也可用40-60目的颗粒状活性炭装柱目的颗粒状活性炭装柱5.凝胶过滤法凝胶过滤法主要是利用具有三维网状的多孔性凝胶来主要是利用具有三维网状的多孔性凝胶来进行糖类的分离进行糖类的分离（凝胶孔径的大小取决于（凝胶孔径的大小取决于形成凝胶时的交联程度）。形成凝胶时的交联程度）。当含有待分离的物质溶液流经凝胶柱时，当

29、含有待分离的物质溶液流经凝胶柱时，小分子成分易扩散进入空中，小分子成分易扩散进入空中，而大的不易进入孔中；而大的不易进入孔中；洗脱时，分子量从大到小一次流出。洗脱时，分子量从大到小一次流出。l特别适用于分离具有不同聚合度的糖。特别适用于分离具有不同聚合度的糖。l且快速、简单、条件温和。且快速、简单、条件温和。6.离子交换树脂层析法离子交换树脂层析法阴离子交换树脂阴离子交换树脂AmberlitIR-400，用，用NaOH处理处理过后，可用选择性地吸附还原糖，完全不吸附糖过后，可用选择性地吸附还原糖，完全不吸附糖醇和苷，而部分吸附蔗糖。醇和苷，而部分吸附蔗糖。所有的糖都可用所有的糖都可用100g/

30、LNaCl溶液洗脱出。溶液洗脱出。阳离子交换树脂可用于酸性糖类和中性糖类的分阳离子交换树脂可用于酸性糖类和中性糖类的分离。中性糖类的多羟基结构与硼酸络合酸性酯后，离。中性糖类的多羟基结构与硼酸络合酸性酯后，也可用离子交换树脂进行分离。也可用离子交换树脂进行分离。强碱性阴离子交换树脂强碱性阴离子交换树脂Dowex-1对分离双糖有不对分离双糖有不同的吸附力，可以分离蔗糖、麦芽糖和乳糖等；同的吸附力，可以分离蔗糖、麦芽糖和乳糖等；此方法效率高，但洗脱体积大，后处理麻烦。此方法效率高，但洗脱体积大，后处理麻烦。7.季铵盐沉淀季铵盐沉淀法法阳离子型清洁剂，如十六烷基三甲铵盐阳离子型清洁剂，如十六烷基三甲

31、铵盐（CTA盐）和十六烷基吡啶盐（盐）和十六烷基吡啶盐（CP盐）等盐）等和酸性多糖阴离子可用形成不溶于水的和酸性多糖阴离子可用形成不溶于水的沉淀，从而使酸性多糖从水溶液中沉淀沉淀，从而使酸性多糖从水溶液中沉淀出，而中性留存在母液中。再利用硼酸出，而中性留存在母液中。再利用硼酸络合物，使中性多糖沉淀下来。络合物，使中性多糖沉淀下来。通过将十六烷基三甲铵溴化物通过将十六烷基三甲铵溴化物(CTAB)顺顺次加入不同次加入不同pH的多糖水溶液中，就可在的多糖水溶液中，就可在酸性、中性、微碱性、强碱性的溶液中酸性、中性、微碱性、强碱性的溶液中分布沉淀出，达到分离目的。分布沉淀出，达到分离目的。7.季铵盐沉

32、淀季铵盐沉淀法法根据沉淀物的性质，分为三种：根据沉淀物的性质，分为三种：沉淀溶于无机盐溶液：沉淀溶于无机盐溶液：u将沉淀物加入将沉淀物加入4mol/L的的NaCl或或KCl溶液溶液中，如溶解，则表示该多糖已转化为钠中，如溶解，则表示该多糖已转化为钠盐或钾盐，可直接加入盐或钾盐，可直接加入3-5倍乙醇使多糖倍乙醇使多糖沉淀下来，季铵氯化物就会留在上清夜沉淀下来，季铵氯化物就会留在上清夜中；成钠盐的糖可用盐酸处理，使其恢中；成钠盐的糖可用盐酸处理，使其恢复为游离糖；复为游离糖；u最后再以透析或冷冻干燥法获得多糖最后再以透析或冷冻干燥法获得多糖7.季铵盐沉淀季铵盐沉淀法法沉淀溶于有机溶剂：沉淀溶于有

33、机溶剂：u使沉淀溶于乙醇或丙酮，在溶液中加使沉淀溶于乙醇或丙酮，在溶液中加NaCl，NaAc等无机盐。添加时，先将无等无机盐。添加时，先将无机盐溶于乙醇或制成很浓的水溶液。加机盐溶于乙醇或制成很浓的水溶液。加入盐后，多糖以钠盐沉淀下来，再加盐入盐后，多糖以钠盐沉淀下来，再加盐酸，恢复游离多糖。酸，恢复游离多糖。盐水和有机溶液均不溶：盐水和有机溶液均不溶：u沉淀加入无机盐的醇饱和溶液中，多糖沉淀加入无机盐的醇饱和溶液中，多糖在沉淀里，用醇洗去无机盐后，加酸恢在沉淀里，用醇洗去无机盐后，加酸恢复多糖。复多糖。8.金属金属离子沉淀法离子沉淀法铜盐沉淀法铜盐沉淀法可用可用CuCl2，CuSO4，Feh

34、ling试剂、乙二试剂、乙二胺铜试剂。胺铜试剂。常用的方法为常用的方法为Fehling试剂和醋酸铜乙醇法试剂和醋酸铜乙醇法8.金属金属离子沉淀法离子沉淀法醋酸铜乙醇法：醋酸铜乙醇法：u在多糖水或在多糖水或NaOH溶液中添加溶液中添加70g/LCu(Ac)2溶液直至沉淀多糖完全。离心分溶液直至沉淀多糖完全。离心分取沉淀后，离心液加取沉淀后，离心液加Cu(Ac)2溶液和足量溶液和足量乙醇，得第二次沉淀。反复分级获得各种乙醇，得第二次沉淀。反复分级获得各种多糖的铜复合物，再分别用多糖的铜复合物，再分别用50ml/LHCl的的乙醇溶液分解游离多糖。乙醇溶液分解游离多糖。8.金属金属离子沉淀法离子沉淀法

35、氢氧化钡沉淀法氢氧化钡沉淀法饱和的饱和的Ba(OH)2溶液可使树胶类多糖沉溶液可使树胶类多糖沉淀，特别容易使淀，特别容易使D-甘露聚糖沉淀下来，从甘露聚糖沉淀下来，从而与木聚糖分离开来。而与木聚糖分离开来。葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖和其他甘露葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖和其他甘露聚糖在氢氧化钡浓度低于聚糖在氢氧化钡浓度低于0.03mol/L时几时几乎可用沉淀完全。而阿聚糖、半乳聚糖在乎可用沉淀完全。而阿聚糖、半乳聚糖在任何浓度的任何浓度的Ba(OH)2溶液中均不沉淀。溶液中均不沉淀。9.糖类提取液除蛋白质和脱色糖类提取液除蛋白质和脱色原料中大量的蛋白质，除去它是一个重要的环节原料中大量的蛋白质，

36、除去它是一个重要的环节常用的方法：常用的方法：Sevage法法三氟三氯乙烷法三氟三氯乙烷法三氯乙酸法三氯乙酸法(TLA)Sevage法：法：用氯仿：戊醇用氯仿：戊醇5:1或或4:1的二元溶剂体系与的二元溶剂体系与粗多糖混合，剧烈振摇粗多糖混合，剧烈振摇20-30min，蛋白质，蛋白质变性形成胶状，离心后处于氯仿和水二层变性形成胶状，离心后处于氯仿和水二层中间，从而得以除去。中间，从而得以除去。加速蛋白质的变性，可用加速蛋白质的变性，可用pH4-5的缓冲液的缓冲液代替水，并加入少量的正丁醇或正戊醇。代替水，并加入少量的正丁醇或正戊醇。缺点：缺点：重复多次才可除尽蛋白质，损失较大重复多次才可除尽蛋

37、白质，损失较大改进：改进：可用酶法除去大部分蛋白质，可用酶法除去大部分蛋白质，再用此法除去剩余蛋白质。再用此法除去剩余蛋白质。三氯乙烷法：三氯乙烷法：按多糖溶液：三氯乙烷按多糖溶液：三氯乙烷1:1的比例配成溶的比例配成溶液加入，在低温下搅拌约液加入，在低温下搅拌约10min，离心得，离心得上层水层，水层继续同法处理几次即得。上层水层，水层继续同法处理几次即得。优点：优点：效率高。效率高。缺点：缺点：溶剂沸点较低，易挥发，溶剂沸点较低，易挥发，不宜大量应用。不宜大量应用。三氯乙酸法（三氯乙酸法（TLA）：）：在多糖溶液中滴加在多糖溶液中滴加30g/L三氯乙酸，直至三氯乙酸，直至溶液不再继续浑浊为

38、止，在溶液不再继续浑浊为止，在5-10放置放置过夜，离心除去沉淀即得无蛋白的多糖过夜，离心除去沉淀即得无蛋白的多糖溶液。溶液。缺点：缺点：会引起某些多糖的降解。会引起某些多糖的降解。四、多糖的纯度检验和结构分析四、多糖的纯度检验和结构分析单糖组分的分析：单糖组分的分析：气相色谱气相色谱GC、液相色谱、液相色谱HPLC，毛细管电泳法常用于单糖组分的分析。毛细管电泳法常用于单糖组分的分析。糖苷键类型及连接方式：糖苷键类型及连接方式：甲基化、高碘酸氧化和甲基化、高碘酸氧化和smith降解、降解、乙酰解、核磁共振、质谱等分析方法。乙酰解、核磁共振、质谱等分析方法。多糖高级结构：多糖高级结构：采用物理方

39、法，如：采用物理方法，如：X射线，纤维衍射法，射线，纤维衍射法，电镜法等。电镜法等。1.产品的纯度检查产品的纯度检查采用玻璃纤维纸电泳对其进行纯度检查：采用玻璃纤维纸电泳对其进行纯度检查：用聚丙烯酰胺凝胶电泳纯度检查法检查用聚丙烯酰胺凝胶电泳纯度检查法检查采用采用HPLC法检测：法检测：2.多糖的结构分析多糖的结构分析分析手段有物理方法和化学方法：分析手段有物理方法和化学方法：物理方法常用的有：物理方法常用的有：1.GC和和GC-MS联联用：用：用于测出多糖的组成，及各单糖之间的摩尔比，用于测出多糖的组成，及各单糖之间的摩尔比，此法要求此法要求样品具有一定的挥发性，样品具有一定的挥发性，待测样

40、品多需制备成待测样品多需制备成硅烷衍生物和乙酰化衍生物硅烷衍生物和乙酰化衍生物等等2.核磁共振光谱（核磁共振光谱（NMR）法）法：u用于确定多糖结构半糖苷键的构型以及用于确定多糖结构半糖苷键的构型以及重复结构中单糖的数目。重复结构中单糖的数目。u一般用一般用1HNMR测定简单多糖，测定简单多糖，13CNMR测定复杂的多糖。测定复杂的多糖。3.紫外光谱法：紫外光谱法：u在在260-280nm处用于检测多糖中是否含有处用于检测多糖中是否含有蛋白质、核酸、多肽类。蛋白质、核酸、多肽类。4.红外光谱法红外光谱法：用于确定吡喃糖的糖苷键构型及其他官能团。用于确定吡喃糖的糖苷键构型及其他官能团。一般多糖类

41、物质的特征吸收峰为：一般多糖类物质的特征吸收峰为：u3440cm-1处为处为-OH的吸收振动峰；的吸收振动峰；u2935cm-1处为处为CH的伸缩振动吸收峰；的伸缩振动吸收峰；u15101670cm-1之间的吸收峰为之间的吸收峰为C=O的振动峰的振动峰;u1410cm-1处为处为CH的弯曲振动吸收峰；的弯曲振动吸收峰；u1090cm-1处为吡喃环结构的处为吡喃环结构的CO的吸收峰等。的吸收峰等。2.多糖的结构分析多糖的结构分析化学方法常用的有：化学方法常用的有：酸水解：酸水解：完全水解和部分水解法完全水解和部分水解法 用于鉴定多糖中单糖组分或多糖中的低聚糖。用于鉴定多糖中单糖组分或多糖中的低聚

42、糖。其他的还有甲基化反应、碱降解等方法。其他的还有甲基化反应、碱降解等方法。第三节第三节 糖类提取实例糖类提取实例单糖的提取单糖的提取（D-甘露醇的提取）甘露醇的提取）D甘露醇的作用：甘露醇的作用：降低颅内压，使由脑水肿引起休克的降低颅内压，使由脑水肿引起休克的病人神志清醒；病人神志清醒；用于大面积烧伤及烫伤产生的水肿；用于大面积烧伤及烫伤产生的水肿；有利尿作用，用以防治肾脏衰竭；有利尿作用，用以防治肾脏衰竭；降低眼内压、治疗急性青光眼；降低眼内压、治疗急性青光眼；还用于中毒性肺炎，循环虚脱症等。还用于中毒性肺炎，循环虚脱症等。在海藻、海带中的含量较高，是提取甘露在海藻、海带中的含量较高，是提

43、取甘露醇的重要来源。醇的重要来源。甘露醇注射液甘露醇注射液 Mannitol Injection本品主要成分及其化学名称本品主要成分及其化学名称:D-D-甘露糖醇。甘露糖醇。【性状性状】本品为无色的澄明液体。本品为无色的澄明液体。【适应症适应症】（1 1）组织脱水药。用于治疗各种原因引起的脑水肿，降低颅内压，）组织脱水药。用于治疗各种原因引起的脑水肿，降低颅内压，防止脑疝。防止脑疝。（2 2）降低眼内压。可有效降低眼内压，应用于其他降眼内压药无效）降低眼内压。可有效降低眼内压，应用于其他降眼内压药无效时或眼内手术前准备。时或眼内手术前准备。（3 3）渗透性利尿药。用于鉴别肾前性因素或急性肾功能

44、衰竭引起的）渗透性利尿药。用于鉴别肾前性因素或急性肾功能衰竭引起的少尿。亦可应用于预防各种原因引起的急性肾小管坏死。少尿。亦可应用于预防各种原因引起的急性肾小管坏死。（4 4）作为辅助性利尿措施治疗肾病综合征、肝硬化腹水，尤其是当）作为辅助性利尿措施治疗肾病综合征、肝硬化腹水，尤其是当伴有低蛋白血症时。伴有低蛋白血症时。（5 5）对某些药物逾量或毒物中毒（如巴比妥类药物、锂、水杨酸盐）对某些药物逾量或毒物中毒（如巴比妥类药物、锂、水杨酸盐和溴化物等），本药可促进上述物质的排泄，并防止肾毒性。和溴化物等），本药可促进上述物质的排泄，并防止肾毒性。（6 6）作为冲洗剂，应用于经尿道内作前列腺切除术

45、。）作为冲洗剂，应用于经尿道内作前列腺切除术。（7 7）术前肠道准备。）术前肠道准备。(1)(1)工艺流程工艺流程海藻或海带海藻或海带浸泡提取浸泡提取自来水自来水浸泡液浸泡液凝集黏性物凝集黏性物pH10-11,8h上清液上清液中和中和pH6-7中性提取物中性提取物浓缩浓缩110115浓缩物浓缩物乙醇沉淀乙醇沉淀95%乙醇乙醇沉淀物沉淀物乙醇回流乙醇回流除杂质除杂质精制精制水，活性炭水，活性炭干燥干燥105-110粗品甘露醇粗品甘露醇结晶甘露醇结晶甘露醇药用甘露醇药用甘露醇（2 2）工艺过程及控制要点）工艺过程及控制要点浸泡提取、碱化、中和：浸泡提取、碱化、中和：u加加20倍量水，室温下浸泡倍量

46、水，室温下浸泡2-3h，浸泡液套，浸泡液套用作第二批原料的提取溶剂，一般套用用作第二批原料的提取溶剂，一般套用4批，批，浸泡液中的甘露醇含量已较大。浸泡液中的甘露醇含量已较大。u去浸泡液用去浸泡液用300g/LNaOH，调，调pH为为10-11，静置静置8h，凝聚沉淀多糖类黏性物。，凝聚沉淀多糖类黏性物。u虹吸上清液，用虹吸上清液，用500ml/LH2SO4中和至中和至pH6-7，进一步除去胶状物，得中性提取物。，进一步除去胶状物，得中性提取物。（2 2）工艺过程及控制要点）工艺过程及控制要点浓缩、沉淀：浓缩、沉淀：u沸腾浓缩中性提取液，除去胶状物，直沸腾浓缩中性提取液，除去胶状物，直到浓缩液

47、含甘露醇到浓缩液含甘露醇300g/L以上，以上，u冷却至冷却至60-70趁热加入趁热加入2倍量倍量950ml/L乙乙醇，搅拌均匀，冷却至室温，醇，搅拌均匀，冷却至室温，u离心收集灰白色松散沉淀物。离心收集灰白色松散沉淀物。（2 2）工艺过程及控制要点）工艺过程及控制要点精制：精制：u取含量大于取含量大于900g/kg的样品溶于适量蒸馏的样品溶于适量蒸馏水中，加入活性炭，水中，加入活性炭，80保温保温0.5h，滤清，滤清u清液冷却室温，结晶、抽滤、洗涤得精品清液冷却室温，结晶、抽滤、洗涤得精品甘露醇。甘露醇。干燥：干燥：105110烘干。烘干。包装：包装：无菌包装。无菌包装。大豆低聚糖（大豆低聚

48、糖（soybeanoligosaccharides):大豆中可溶性寡糖的总称，主要成分是蔗大豆中可溶性寡糖的总称，主要成分是蔗糖、绵子糖、水苏糖及少量的毛蕊花糖。糖、绵子糖、水苏糖及少量的毛蕊花糖。大豆低聚糖的作用：大豆低聚糖的作用：促进双歧杆菌的增殖，减少有毒发酵产物促进双歧杆菌的增殖，减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生，已知病原菌和腹泻，及有害细菌酶的产生，已知病原菌和腹泻，防止便秘，保护肝脏，降低血清胆固醇，防止便秘，保护肝脏，降低血清胆固醇，佳果的血压，增强免疫力，抗肿瘤，低能佳果的血压，增强免疫力，抗肿瘤，低能量或无能量，对人体安全等特性。量或无能量，对人体安全等特性。低聚糖的提取低

49、聚糖的提取（大豆低聚糖的提取）（大豆低聚糖的提取）（1 1）提取工艺流程）提取工艺流程大豆乳清大豆乳清除蛋白除蛋白取上清液，进行超滤取上清液，进行超滤脱色脱色浓缩浓缩离心除去残余的蛋白离心除去残余的蛋白脱盐脱盐产品产品大豆蛋白的去除：工业上是以碱提酸沉的方法，大豆蛋白的去除：工业上是以碱提酸沉的方法，生产大豆分离蛋白。生产大豆分离蛋白。多糖的提取多糖的提取真菌多糖的提取真菌多糖的提取 真菌多糖存在于菌丝、子实体及其发酵液真菌多糖存在于菌丝、子实体及其发酵液中，是由中，是由10个以上的单糖以糖苷键连接而个以上的单糖以糖苷键连接而成的高分子多聚物成的高分子多聚物，具有复杂的生理活性具有复杂的生理活

50、性和功能。最主要的是免疫调节活性。和功能。最主要的是免疫调节活性。真菌多糖的提取真菌多糖的提取灵芝多糖：灵芝多糖：一种新内源活性物质；一种新内源活性物质；具有显著的抗肿瘤、抗癌作用，是现代具有显著的抗肿瘤、抗癌作用，是现代人理想的保健食品。人理想的保健食品。灵芝的子实体中提取灵芝的子实体中提取灵芝多糖的提取灵芝多糖的提取灵芝深层液态发酵提取灵芝深层液态发酵提取灵芝多糖的提取工艺灵芝多糖的提取工艺(1)(1)从灵芝的子实体提取多糖：从灵芝的子实体提取多糖：(一般采取两种方法）一般采取两种方法）a:a:水提醇沉法水提醇沉法选择清洁干燥、无霉变、无虫蛀的灵芝选择清洁干燥、无霉变、无虫蛀的灵芝破碎成颗