王小梅，王 妙，薛紅杰，張 明，郝大鵬，孫潤(rùn)廣

﹙1.西安航空學(xué)院 理學(xué)院，陜西 西安 710077；2.陜西師范大學(xué) 物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院生物物理與生物醫(yī)學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710062﹚

麥冬為百合科多年生草本植物，麥冬多糖作為麥冬的主要活性成分之一，具有降血糖、抗缺氧、抗腫瘤、抗輻射及免疫調(diào)節(jié)作用等多種生物活性[1-4]。為了得到高質(zhì)量的麥冬多糖，提取方法尤為重要。與傳統(tǒng)提取方法相比，超聲提取法具有獨(dú)特的物理化學(xué)效應(yīng)(如機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)、空化效應(yīng)等)，可以加速溶劑向植物細(xì)胞中滲透，提高提取率，便于提取，已被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛地應(yīng)用于中藥多糖的提取[5-7]。超聲提取可以明顯提高中藥多糖的提取率，但超聲提取對(duì)多糖結(jié)構(gòu)及生物活性的影響還有待進(jìn)一步研究。而相對(duì)于一級(jí)結(jié)構(gòu)，多糖的高級(jí)結(jié)構(gòu)[8-9]尤其是溶液性質(zhì)和鏈構(gòu)象對(duì)多糖生物活性的作用更大。Tao等[10]研究發(fā)現(xiàn)，具有三螺旋結(jié)構(gòu)的裂褶菌多糖有較高的抗腫瘤活性，而具有相似一級(jí)結(jié)構(gòu)的單螺旋β-葡聚糖卻無(wú)此活性。且研究發(fā)現(xiàn)[11-12]，幾十種具有降血糖活性的中藥多糖，其一級(jí)結(jié)構(gòu)也不一定相同。這充分說(shuō)明多糖高級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)其生物活性的影響更為顯著，而多糖的溶液行為與鏈構(gòu)象直接影響其活性的表達(dá)。因此，為了將超聲更好地應(yīng)用到中藥多糖提取中，研究超聲對(duì)中藥多糖高級(jí)結(jié)構(gòu)尤其是溶液行為和鏈構(gòu)象的影響至關(guān)重要。本文利用熱水與超聲提取麥冬多糖，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和構(gòu)象特征進(jìn)行比較研究，揭示了超聲對(duì)麥冬多糖結(jié)構(gòu)及溶液構(gòu)象的影響，為將超聲更好地應(yīng)用到中藥有效成分的提取中提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料、試劑與儀器

麥冬，產(chǎn)地湖北，購(gòu)于西安市萬(wàn)壽路中藥材市場(chǎng)。95%乙醇、苯酚、氯化鈉、氫氧化鈉、濃硫酸均為分析純，DEAE-cellulose52纖維素(Whatman公司)，Sephacryl S-300葡聚糖凝膠(Pharmacia公司)，系列層析柱(2.5×60 cm,上海琪特分析儀器有限公司)。

FD-1A真空冷凍干燥機(jī)、磁力攪拌器、TU-1810紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、Chirascan型圓二色譜儀(英國(guó)應(yīng)用光物理公司)；SPM-9500J3型原子力顯微鏡(日本島津公司)。

1.2 麥冬多糖的提取及純化

將麥冬塊根60 ℃烘干，粉碎，加入4倍體積的95%乙醇脫脂(3次)，烘干，分別利用熱水與超聲兩種方法提取麥冬多糖。熱水提?。?0 g脫脂后的粉末，以料液比1∶10加蒸餾水，80 ℃恒溫水浴攪拌提取2 h(重復(fù)提取2次)；超聲提取：80 g脫脂后的粉末，按料液比1∶10加蒸餾水并攪拌使其充分溶解，利用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)提取。提取條件：參考文獻(xiàn)[13]，選取超聲功率400 W，超聲時(shí)間15 s，間隔時(shí)間15 s，超聲次數(shù)90次(重復(fù)提取2次)。將兩種方法提取得到的提取液減壓濃縮，用4倍體積的95%乙醇醇沉，離心、透析、真空干燥后得水提麥冬粗多糖WPOJ與超聲提取麥冬粗多糖UPOJ。紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)WPOJ與UPOJ在260～280 nm均無(wú)特征吸收峰，說(shuō)明WPOJ及UPOJ均不含蛋白質(zhì)和核酸。

對(duì)WPOJ與UPOJ分別進(jìn)行DEAE-cellulose52纖維素柱層析，洗脫液分別為蒸餾水、0.01 mol/L NaCl、0.03 mol/L NaCl，流速6 s/滴，15 min/管，全自動(dòng)部分收集器收集洗脫液，苯酚-硫酸法在490 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)糖含量。以試管數(shù)目為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)繪制DEAE-cellulose52色譜柱洗脫曲線圖。將收集最多的組分進(jìn)行凝膠色譜分離。流速為5 s/滴，15 min/管，用全自動(dòng)部分收集器收集洗脫液，苯酚-硫酸法檢測(cè)。以試管數(shù)目為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)繪制Sephacryl S-300色譜柱洗脫曲線圖。合并各主峰溶液，濃縮，蒸餾水透析，真空冷凍干燥，備用。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS分子量的測(cè)定采用高效液相色譜法對(duì)WPOJ-DS與UPOJ-DS的分子量進(jìn)行測(cè)定。色譜柱為Shodex Ohpak SB-804 HQ，檢測(cè)器為Waters 2410示差折光檢測(cè)器，流動(dòng)相為高純水，流速0.8 mL/min，進(jìn)樣體積20 μL，進(jìn)樣濃度1 mg/mL。以不同標(biāo)準(zhǔn)葡聚糖分子量(200 000、70 000 、40 000、10 000、5 000 Da)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，以洗脫峰的保留時(shí)間為橫坐標(biāo)，得到線性回歸方程。將多糖樣品溶于高純水制成1 mg/mL的溶液，在相同色譜條件下進(jìn)樣分析，記錄保留時(shí)間，帶入回歸方程計(jì)算麥冬多糖的平均分子量[14]。

1.3.2單糖組成檢測(cè)將5 mg多糖樣品溶于3 mL 2 mol/L三氟乙酸中,110 ℃下完全酸水解。水解產(chǎn)物糖腈乙?；筮M(jìn)行GC分析。氣相色譜條件：色譜柱為OV-17毛細(xì)管柱；FID檢測(cè)器(260 ℃)；升溫程序：150 ℃(7 ℃/min)→190 ℃(15 ℃/min)→250 ℃；進(jìn)樣口溫度280 ℃；進(jìn)樣量1 μL；載氣流速10 mL/min，Air∶H2∶N2=300∶30∶30。

1.3.3傅立葉變換紅外光譜檢測(cè)多糖樣品與干燥的KBr按照質(zhì)量比1∶100混合，充分研磨后壓片，利用傅立葉變換紅外光譜儀在4 000～400 cm-1范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。

1.3.4部分酸水解25 mg多糖樣品中加入0.02 mol/L的TFA 5 mL，110 ℃下水解3 h，用蒸餾法除去多余的TFA后以蒸餾水透析48 h，得到透析袋內(nèi)外不同分子量截留液，分別冷凍干燥，完全酸水解，糖腈乙酰化后進(jìn)行GC分析。

1.3.5甲基化分析采用改良的Hakomori法[15]進(jìn)行甲基化，用紅外光譜在3 600～3 300 cm-1檢測(cè)有無(wú)吸收峰，以確定甲基化是否完全。將完全甲基化的多糖進(jìn)行酸水解，水解產(chǎn)物乙?；筮M(jìn)行GC-MS分析。分析條件：SE-54石英毛細(xì)管柱(15 m×0.25 mm×0.25 μm)；程序升溫：100 ℃(保溫6 min)→280 ℃(保溫8 min),升溫速率20 ℃/min，進(jìn)樣口溫度280 ℃，載氣：He，流速：12 mL/min，離子源：EI,70 eV。

1.3.6核磁共振分析5 mg多糖樣品溶于0.5 mL重水(D2O)中，制成10 mg/mL的溶液，用AVANCE-Ⅲ 400M 核磁共振儀對(duì)其進(jìn)行1H NMR 分析，測(cè)定溫度40 ℃(313 K)。取干燥多糖樣品溶于重水(D2O) 中，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，用AVANCE-Ⅲ 400 M 核磁共振儀對(duì)其進(jìn)行13C NMR分析，測(cè)定溫度40 ℃(313 K)。

1.3.7剛果紅實(shí)驗(yàn)配制樣品多糖(WPOJ-DS與UPOJ-DS)溶液5 mg/mL、NaOH溶液1 mol/L、剛果紅溶液80 μmol/L，將2 mL多糖溶液與相同體積剛果紅溶液混合，加入NaOH溶液，使NaOH的最終濃度由0～0.5 mol/L等梯度增加，靜置10 min，利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)于400～600 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行光譜掃描。以剛果紅為對(duì)照，測(cè)定各堿性條件下的最大吸收波長(zhǎng)λ[16]。以NaOH的最終濃度為橫坐標(biāo)，最大吸收波長(zhǎng)λ為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[17]。

1.3.8圓二色譜(CD)實(shí)驗(yàn)配制樣品多糖溶液3.2 mg/mL，采用Chirascan型圓二色譜儀在180～320 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)檢測(cè)多糖的圓二色性。通過(guò)改變外界因素(如添加絡(luò)合劑、金屬離子、溶劑二甲基亞砜及樣品多糖溶液的pH值)，觀察麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS的圓二色譜變化，進(jìn)而對(duì)其構(gòu)象的變化進(jìn)行比較分析[18-19]。

1.3.9原子力顯微鏡觀測(cè)分別精確稱取0.5 mg麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS，用蒸餾水配成25 μg/mL的多糖溶液，磁力攪拌4 h，使其充分溶解。均用蒸餾水稀釋至10 μg/mL，分別吸取5 μL滴在新剝離的云母表面上，風(fēng)干。室溫下采用SPM 9500J3型原子力顯微鏡對(duì)麥冬多糖的表面形貌進(jìn)行掃描觀測(cè)。圖像在contact模式下獲得，探針為Si3N4(微懸臂長(zhǎng)200 μm，彈性系數(shù)0.12 N/m)。AFM圖像的形態(tài)學(xué)特征(如高度、寬度等)采用AFM附帶的軟件進(jìn)行分析。

圖1 WPOJ(A)與UPOJ(B)經(jīng)DEAE-52纖維素柱層析洗脫圖Fig.1 DEAE-52 cellulose column chromatograms of WPOJ(A) and UPOJ(B)

2 結(jié)果與討論

2.1 分離純化結(jié)果

麥冬多糖經(jīng)過(guò)DEAE-cellulose52纖維素柱的層析純化洗脫圖見(jiàn)圖1。圖1A為WPOJ的洗脫圖，其中第一個(gè)大峰為水洗組分，命名為WPOJ-D，第二個(gè)峰與第三個(gè)峰分別為0.01 mol/L NaCl與0.03 mol/L NaCl洗脫組分。圖1B為UPOJ的洗脫圖，其中第一個(gè)小峰和第二個(gè)大峰(命名為UPOJ-D)為水洗組分，第三個(gè)峰與第四個(gè)峰分別為0.01 mol/L NaCl與0.03 mol/L NaCl洗脫組分。WPOJ-D與UPOJ-D經(jīng)Sephacryl S-300凝膠柱層析，結(jié)果均得到單一對(duì)稱峰，說(shuō)明經(jīng)DEAE-cellulose 52纖維素柱和Sephacryl S-300凝膠柱層析得到了單一的多糖組分，分別命名為WPOJ-DS與UPOJ-DS。

2.2 分子量與單糖組成的檢測(cè)結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)葡聚糖的線性回歸方程為lgMw=-0.626x+9.673(r2=0.999 5)，式中，x為保留時(shí)間(min)；Mw為平均分子量。高效液相色譜洗脫結(jié)果顯示，WPOJ-DS與UPOJ-DS均為單一對(duì)稱峰，說(shuō)明兩種方法得到的麥冬多糖純度均較高，出峰時(shí)間分別為9.847 min和9.754 min，根據(jù)回歸方程計(jì)算得WPOJ-DS與UPOJ-DS的分子量分別為3 230 Da和3 690 Da。因此，超聲提取的麥冬多糖UPOJ-DS的分子量略大于熱水提取的麥冬多糖WPOJ-DS。

氣相色譜檢測(cè)結(jié)果表明：WPOJ-DS與UPOJ-DS的單糖組分相同，均為果糖、阿拉伯糖和葡萄糖，但摩爾比不同。WPOJ-DS的果糖、阿拉伯糖、葡萄糖的摩爾比為2.68∶7.38∶10.97，而UPOJ-DS為3.40∶8.43∶12.22。說(shuō)明超聲對(duì)麥冬多糖單糖組成的摩爾比有影響。

2.3 紅外光譜分析結(jié)果

圖2為麥冬多糖WPOJ-DS及UPOJ-DS的紅外光譜掃描圖，從圖中可以看出，兩種多糖均具有多糖的特征吸收峰，且圖2A中934 cm-1處和圖2B中935 cm-1處為呋喃環(huán)的對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰；400～600 cm-1處為吡喃環(huán)的特征吸收峰[20]，說(shuō)明兩種多糖既存在呋喃構(gòu)型又存在吡喃構(gòu)型；822 cm-1和820 cm-1處的峰說(shuō)明兩種糖均存在α-構(gòu)型[21]；而兩種多糖的區(qū)別在于，WPOJ-DS在872 cm-1有β-葡萄吡喃糖的特征吸收峰，而UPOJ-DS中沒(méi)有，說(shuō)明經(jīng)過(guò)超聲作用后，這一構(gòu)型受到影響。因此，熱水提取的麥冬多糖WPOJ-DS與超聲提取的麥冬多糖UPOJ-DS在結(jié)構(gòu)上存在差異。

2.4 部分酸水解結(jié)果

WPOJ-DS與UPOJ-DS經(jīng)0.02 mol/L TFA水解后得到袋內(nèi)和袋外兩種組分。經(jīng)GC分析，發(fā)現(xiàn)袋內(nèi)組分含有大量葡萄糖，說(shuō)明WPOJ-DS與UPOJ-DS的主鏈主要由葡萄糖組成；袋外組分含有果糖、阿拉伯糖和葡萄糖，說(shuō)明WPOJ-DS與UPOJ-DS的側(cè)鏈及末端均由果糖、阿拉伯糖和葡萄糖組成。

2.5 甲基化分析結(jié)果

將WPOJ-DS與UPOJ-DS經(jīng)甲基化、水解、還原及乙酰化后得到的甲基化糖醇乙酸酯進(jìn)行GC-MS分析,根據(jù)不同單糖的主要離子碎片和數(shù)據(jù)庫(kù)分析，得出WPOJ-DS與UPOJ-DS糖基的連接方式及各種連接鍵型的比例(表1)。結(jié)果表明：WPOJ-DS與UPOJ-DS中1→6葡萄糖為主要鍵型,可能構(gòu)成主鏈,1→3，6葡萄糖為主鏈的分支點(diǎn)，且由摩爾比可知UPOJ-DS比WPOJ-DS分支點(diǎn)多，且UPOJ-DS中→2)-D-Fruf(1→連接方式的摩爾比較高，說(shuō)明→2)-D-Fruf(1→很可能位于支鏈；1→阿拉伯糖位于WPOJ-DS與UPOJ-DS糖鏈的末端。

表1 WPOJ-DS與UPOJ-DS的甲基化分析結(jié)果Table 1 Methylation analysis of WPOJ-DS and UPOJ-DS

(續(xù)表1)

Retentiont/minMethylatedsugarLinkagestypesMolarratioofWPOJ-DSMolarratioofUPOJ-DS12.3462,5-Me2-D-Ara→3)-D-Araf(1→2.212.1512.5762,3,4-Me3-D-Glc→6)-D-Glcp(1→8.018.1912.9582,5-Me2-D-Glc→3,6)-D-Glcf(1→3.034.20

2.6 核磁共振分析

麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS的1H NMR圖譜表明，兩者的異頭質(zhì)子H-1均在δ5.20 ppm左右有1個(gè)峰，而一般情況下α型吡喃糖H-1質(zhì)子的化學(xué)位移大于 4.95 ppm，β型吡喃糖H-1質(zhì)子的化學(xué)位移小于4.95 ppm，說(shuō)明這兩種多糖殘基主要為α型吡喃糖[22]。麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS的13C NMR如圖3所示，13C NMR圖中顯著的化學(xué)位移說(shuō)明兩種多糖都是相對(duì)均一的。根據(jù)文獻(xiàn)[23-24]，對(duì)麥冬多糖WPOJ-DS的異頭碳信號(hào)進(jìn)行歸屬：δ103.88 ppm為→3)-β-D-Araf(1→異頭碳信號(hào)；δ103.57 ppm為→6)-β-D-Glcp(1→異頭碳信號(hào)；δ95.38 ppm為→6)-α-D-Glcp(1→異頭碳信號(hào)；δ103.71 ppm為→3,6)-α-D-Glcf(1→異頭碳信號(hào)；δ103.00 ppm為β-D-Araf(1→異頭碳信號(hào)；δ59.7 ppm為→2)-α-D-Fruf(1→異頭碳信號(hào)；對(duì)麥冬多糖UPOJ-DS的異頭碳信號(hào)進(jìn)行歸屬：δ103.76 ppm為→3)-β-D-Araf(1→異頭碳信號(hào)；δ97.81 ppm為→6)-α-D-Glcp(1→異頭碳信號(hào)；δ103.62 ppm為→3,6)-α-D-Glcf(1→異頭碳信號(hào)；δ103.14 ppm為β-D-Araf(1→異頭碳信號(hào)；δ59.83 ppm為→2)-α-D-Fruf(1→異頭碳信號(hào)。因此，WPOJ-DS中存在→6)-β-D-Glcp(1→，而UPOJ-DS中不存在，說(shuō)明經(jīng)過(guò)超聲的作用，該構(gòu)型受到影響，這與紅外光譜觀察結(jié)果一致。

圖3 WPOJ-DS(A)與UPOJ-DS(B)的13C NMR圖譜Fig.3 The 13C NMR spectra of WPOJ-DS(A) and UPOJ-DS(B)

2.7 剛果紅實(shí)驗(yàn)結(jié)果

考察了麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS分別與剛果紅形成的絡(luò)合物在0～0.5 mol/L NaOH濃度范圍內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)變化，結(jié)果表明，WPOJ-DS和UPOJ-DS與剛果紅絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng)隨NaOH濃度的增大均發(fā)生明顯紅移，當(dāng)NaOH濃度為0.05～0.2 mol/L時(shí)，UPOJ-DS出現(xiàn)亞穩(wěn)區(qū)而WPOJ-DS沒(méi)有，說(shuō)明UPOJ-DS存在螺旋結(jié)構(gòu)，對(duì)照文獻(xiàn)[25]可知，UPOJ-DS分子具有三股螺旋結(jié)構(gòu)。

2.8 圓二色譜測(cè)定結(jié)果

圓二色譜能判斷α螺旋、β折疊及無(wú)規(guī)線團(tuán)等信息，常被用于蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)象的檢測(cè)。而多糖分子也同樣存在不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，尤其在水溶液中其不對(duì)稱性會(huì)更加明顯。當(dāng)外界因素改變時(shí)(如金屬離子、染料的存在、溶劑種類及酸堿度等變化)，必然會(huì)引起多糖分子不對(duì)稱性的變化，因此，可以通過(guò)測(cè)定多糖的圓二色譜來(lái)研究和分析這種變化。

2.8.1比較WPOJ-DS與UPOJ-DS水溶液的CD圖譜WPOJ-DS與UPOJ-DS水溶液的CD圖譜結(jié)果顯示，兩種多糖的CD圖譜均在215 nm左右有負(fù)Cotton峰，而UPOJ-DS比WPOJ-DS的負(fù)峰略大，說(shuō)明UPOJ-DS的不對(duì)稱性略強(qiáng)于WPOJ-DS。這可能與UPOJ-DS和WPOJ-DS的微觀結(jié)構(gòu)存在差異有關(guān)，且分子量研究結(jié)果表明UPOJ-DS的分子量較大，因此，UPOJ-DS分子在水溶液中更容易形成卷曲、折疊和纏繞，表現(xiàn)出分子不對(duì)稱性增加。

2.8.2絡(luò)合物對(duì)WPOJ-DS與UPOJ-DS溶液構(gòu)象的影響以CaCl2溶液為溶劑，配制麥冬多糖溶液，進(jìn)行CD圖譜掃描，檢測(cè)Ca2+對(duì)麥冬多糖溶液構(gòu)象的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4A。從圖中可以看出，WPOJ-DS與WPOJ-DS+Ca2+的圓二色譜幾乎重合，說(shuō)明WPOJ-DS不能與Ca2+形成配位結(jié)合。而UPOJ-DS+Ca2+相對(duì)于WPOJ-DS的圓二色譜負(fù)Cotton峰略有增強(qiáng)，說(shuō)明UPOJ-DS能與Ca2+形成配位結(jié)合，使得UPOJ-DS分子間和分子內(nèi)結(jié)合點(diǎn)增多，從而導(dǎo)致分子的不對(duì)稱性增強(qiáng)。

圖4 絡(luò)合物對(duì)WPOJ-DS與UPOJ-DS的CD譜的影響Fig.4 Effect of complex on the CD spectrum of WPOJ-DS and UPOJ-DSA:Ca2+;B:Congo red;C:dimethyl sulfoxide

用剛果紅溶液作為溶劑，配制麥冬多糖溶液，進(jìn)行CD圖譜掃描，考察染料對(duì)麥冬多糖溶液構(gòu)象的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4B。從圖中可以看出，相對(duì)于熱水提取的麥冬多糖WPOJ-DS，超聲提取的麥冬多糖可與剛果紅發(fā)生明顯的復(fù)合，使UPOJ-DS分子的不對(duì)稱性增加，表現(xiàn)為CD譜中負(fù)Cotton峰增強(qiáng)。 而剛果紅主要與具有螺旋結(jié)構(gòu)的多糖進(jìn)行絡(luò)合，此結(jié)果說(shuō)明UPOJ-DS具有螺旋結(jié)構(gòu)，這與剛果紅實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

以二甲基亞砜(DMSO)作為溶劑配制麥冬多糖溶液，進(jìn)行CD圖譜掃描，考察DMSO對(duì)麥冬多糖溶液構(gòu)象的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4C。從圖中可以看出，DMSO作為有機(jī)溶劑對(duì)WPOJ-DS與UPOJ-DS的構(gòu)象影響均特別明顯，出現(xiàn)較多的正Cotton峰與負(fù)Cotton峰，說(shuō)明DMSO可使WPOJ-DS與UPOJ-DS的不對(duì)稱性顯著增加。

2.8.3不同pH值對(duì)WPOJ-DS與UPOJ-DS溶液構(gòu)象的影響不同pH值(2.0、7.0、12.0)條件下麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS的CD圖譜顯示，在中性和酸性條件下，WPOJ-DS與UPOJ-DS的構(gòu)象變化均不大。這可能是由于多糖離子基團(tuán)的帶電荷量及解離程度對(duì)多糖分子間與分子內(nèi)的相互作用影響較大，而WPOJ-DS與UPOJ-DS均為中性多糖，不存在糖醛酸，不帶有蛋白質(zhì)與離子基團(tuán)，所以影響均較小。堿性條件下，兩種多糖的構(gòu)象變化均較明顯,WPOJ-DS與UPOJ-DS在205 nm的吸收峰均發(fā)生紅移，且UPOJ-DS在190 nm出現(xiàn)新的吸收峰。這說(shuō)明兩種多糖分子間或分子內(nèi)氫鍵在堿性條件可以發(fā)生變化，且UPOJ-DS的變化更明顯。

2.9 原子力顯微鏡觀測(cè)結(jié)果

圖5 10 μg/mL WPOJ-DS(A)和10 μg/mL UPOJ-DS(B)的AFM圖像Fig.5 AFM images of WPOJ-DS(A)and UPOJ-DS(B) on the concentration of 10 μg/mL

圖5A為10 μg/mL WPOJ-DS的AFM圖像。從圖中可以看出，WPOJ-DS呈現(xiàn)出有分支的細(xì)絲狀，鏈寬50 nm左右，鏈高1 nm左右，鏈長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)微米，而一般多糖單鏈的直徑約1 nm，說(shuō)明WPOJ-DS多糖分子鏈間相互作用及與云母表面的相互作用力使麥冬多糖以單鏈狀態(tài)平鋪在云母表面。圖5B為10 μg/mL UPOJ-DS的AFM圖像。從圖中可以看出，UPOJ-DS多糖分子較為分散，呈現(xiàn)出小的螺旋棒狀結(jié)構(gòu)，高約幾個(gè)納米，寬70 nm左右。因此，超聲提取的麥冬多糖相對(duì)熱水提取的麥冬多糖分子的聚集行為發(fā)生了明顯的變化。經(jīng)過(guò)超聲的作用，多糖分子內(nèi)作用力增強(qiáng)，分子纏繞變短，多糖鏈與云母表面之間的相互作用力減弱，使多糖呈現(xiàn)出明顯的螺旋結(jié)構(gòu)。這與剛果紅實(shí)驗(yàn)和圓二色譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果均一致。

3 結(jié) 論

利用高效液相色譜法、氣相色譜法、紅外光譜法、部分酸水解、甲基化分析及核磁共振對(duì)熱水提取與超聲提取的麥冬多糖的結(jié)構(gòu)研究表明：超聲提取得到的麥冬多糖的分子量大于熱水提取的麥冬多糖；兩種方法提取得到的麥冬多糖WPOJ-DS與UPOJ-DS的單糖組成摩爾比存在差異；經(jīng)過(guò)超聲作用后，→6)-β-D-Glcp(1→這一構(gòu)型受到影響。剛果紅實(shí)驗(yàn)、圓二色譜實(shí)驗(yàn)及原子力顯微鏡實(shí)驗(yàn)對(duì)熱水提取與超聲提取麥冬多糖的溶液構(gòu)象研究結(jié)果表明：超聲提取的麥冬多糖UPOJ-DS存在螺旋結(jié)構(gòu)，而熱水提取的麥冬多糖WPOJ-DS沒(méi)有，且兩者在不同溶液環(huán)境中的溶液構(gòu)象也不相同。

綜上所述，超聲提取對(duì)麥冬多糖的結(jié)構(gòu)及溶液構(gòu)象會(huì)產(chǎn)生影響。而與一級(jí)結(jié)構(gòu)相比，多糖的高級(jí)結(jié)構(gòu)，尤其是溶液性質(zhì)和鏈構(gòu)象對(duì)多糖生物活性的作用更大。因此，進(jìn)一步深入而系統(tǒng)地研究超聲對(duì)中藥多糖高級(jí)結(jié)構(gòu)的影響具有意義。

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