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金花茶多糖的分离纯化及化学结构的研究

作　者: 田晓春
导　师: 林华娟；秦小明
学　校: 广东海洋大学
专　业: 食品科学
关键词: 金花茶(Camellia chrysantha(Hu) Tuyama) 多糖分离纯化化学结构
分类号: S567.19
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

金花茶（Camellia chrysantha（Hu） Tuyama）,山茶科,山茶属,金花茶系植物,是山茶花世界中唯一具有金黄色基因的品种,被人们誉为“茶族皇后”和“植物界的大熊猫”。金花茶叶作为广西壮族民间传统的一种中草药,具有降血糖、降血脂、抑制肿瘤生长、提高机体免疫能力等多种生理功能。其中金花茶多糖被认为是重要的功效成分之一,但是其化学结构尚不清楚。本文以金花茶浓缩液为原料,对其中的金花茶多糖进行分离纯化,并对纯化的金花茶多糖进行化学结构分析,为金花茶多糖的构效关系的研究提供重要的科学理论依据。研究的主要内容及结果如下:1、金花茶浓缩液的主要活性成分分析及金花茶多糖的初步分离。在分析金花茶浓缩液主要活性成分（总糖、皂甙、茶多酚及黄酮类物质）的基础上,采样乙醇沉淀方法将金花茶浓缩液中的金花茶多糖进行初步分离,得到金花茶粗多糖TPS,并对TPS进行了糖分析。糖分析结果显示,TPS由中性糖和半乳糖醛酸组成（含量分别为41.9%和24.2%）,中性糖约为半乳糖醛酸的2倍,表明TPS中含有相当一部分果胶物质。另外构成糖分析结果显示,中性糖主要由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖和鼠李糖组成（以总中性糖的百分比计,各糖比例分别为31%、27%、21%,13%和6%）,推测金花茶粗多糖是由多种多糖组成的混合多糖。2、金花茶多糖的分离纯化。采用Cellulose DE-52（HCO₃^-型）阴离子交换柱层析对TPS进行分离纯化,依次用蒸馏水、0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.3 mol/L、0.4 mol/L和0.5 mol/L的碳酸氢铵进行洗脱,分别得到了TPS0、TPS1、TPS2、TPS3、TPS4和TPS5等六个糖组分。糖分析结果显示,TPS0、TPS1和TPS2三个组分以中性糖为主,而TPS3、TPS4和TPS5等3个糖组分则含有较高比例的半乳糖醛酸,表明TPS0、TPS1和TPS2等3个糖组分为中性多糖,TPS3、TPS4和TPS5等3个糖组分则可能为果胶物质。构成糖分析结果显示,虽然TPS0-TPS5各糖组分的构成糖组成和比例有明显差异,但是半乳糖醛酸比例高的糖组分TPS3、TPS4和TPS5,其鼠李糖比例（2.46-4.35%）总体高于未检出鼠李糖的TPS0、TPS1和TPS2组分,而TPS3、TPS4和TPS5的葡萄糖含量（2.69%、3.76%和4.63%）总体明显低于中性糖组分TPS0、TPS1和TPS2 （含量分别为21.1%、23.28%和2.19%）,推测TPS3、TPS4和TPS5组分很可能为以半乳糖醛酸与鼠李糖交替连接组成的主链核心连接有含较多葡萄糖残基中性糖侧链的果胶物质,也有可能为葡聚糖和半乳糖醛酸与鼠李糖交替连接的主链核心连有中性糖侧链的果胶物质的混合物。采用Sephacryl S-200凝胶柱层析对得率较高的TPS3组分进行了进一步的分离纯化,得到TPS3-1和TPS3-2等两个多糖组分。糖分析结果显示,TPS3-1和TPS3-2都同时含有半乳糖醛酸和中性糖,并且TPS3-1较TPS3-2含有较高的中性糖,两个组分的中性糖与半乳糖醛酸之比分别为2.2和1.3。中性构成糖分析结构显示,TPS3-1和TPS3-2均含有鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖,构成比例分别为6.20:26.27:2.64: 18.48和5.23: 11.57: 18.39: 10.72。TPS3-1和TPS3-2经HPGPC测定其分子量分别为415kDa和338kDa。综上推测TPS3-1可能是带中性糖侧链的鼠李半乳糖醛酸中心的一种RG果胶物质,其中性糖侧链主要为阿拉伯糖,半乳糖,同时还存在少量的葡萄糖。TPS3-2可能是侧链中性糖组成中葡萄糖含量较高的一种RG果胶物质。3、对金花茶多糖组分TPS3-1和TPS3-2进行红外光谱、1^H NMR和¹³C NMR分析,结果显示TPS3-1及TPS3-2两者的糖环存在吡喃环,均含有α-和β-糖苷键,并且两个组分均含有羧基和甲氧基结构。对PS3-1和TPS3-2进行甲基化分析及部分酸水解分析,根据结果推测金花茶多糖组分TPS3-1和TPS3-2均具有类似于鼠李半乳糖醛酸聚糖-Ⅰ果胶物质的特征。

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摘要 6-8Abstract 8-131 绪论 13-21 1.1 金花茶及其开发利用现状 13-16 1.1.1 金花茶简介 13-14 1.1.2 金花茶的营养成分和开发利用现状 14-15 1.1.3 金花茶的功能性成分的研究 15-16 1.2 多糖的研究进展 16-21 1.2.1 多糖的分离纯化 17-18 1.2.2 多糖的结构研究 18 1.2.3 多糖的活性研究 18-20 1.2.4 多糖构效关系研究 20-21 1.3 研究的目的意义及内容 21 1.3.1 研究的目的意义 21 1.3.2 研究的主要内容 212 金花茶粗多糖的提取分离 21-30 2.1 实验材料及仪器 22 2.1.1 实验原料 22 2.1.2 主要仪器设备 22 2.1.3 主要试剂 22 2.2 实验方法 22-25 2.2.1 金花茶粗多糖的初步分离 22 2.2.2 部分理化性质分析方法 22-24 2.2.3 多糖构成糖分析 24-25 2.2.4 金花茶粗多糖高效凝胶渗透色谱 25 2.3 实验结果与分析 25-28 2.3.1 金花茶浓缩液主要化学成分组成 25-26 2.3.2 金花茶粗多糖TPS 的初步分离及部分理化性质 26-27 2.3.3 金花茶粗多糖TPS 的分子量分布 27-28 2.4 讨论 28-303 金花茶多糖的分离纯化 30-44 3.1 实验材料及仪器 30 3.1.1 实验原料 30 3.1.2 主要仪器设备 30 3.1.3 主要试剂 30 3.2 实验方法 30-32 3.2.1 部分理化性质分析方法 30-31 3.2.2 金花茶多糖的离子交换柱层析 31 3.2.3 金花茶多糖的凝胶过滤法 31-32 3.2.4 构成糖分析 32 3.2.5 金花茶多糖高效凝胶渗透色谱 32 3.3 结果与分析 32-42 3.3.1 离子交换柱层析分离纯化金花茶粗多糖TPS 32-33 3.3.2 金花茶多糖组分TPS0-TPS5 的部分理化性质分析 33-34 3.3.3 金花茶多糖组分TPS0-TPS5 中性构成糖分析 34-35 3.3.4 金花茶多糖组分TPS0-TPS5 的分子量分布 35-38 3.3.5 Sephacryl S-200 凝胶柱层析分离纯化金花茶多糖组分TPS3 38 3.3.6 金花茶多糖组分TPS3-1 和TPS3-2 的部分理化性质分析 38-39 3.3.7 金花茶多糖组分TPS3-1 和TPS3-2 的中性构成糖分析 39 3.3.8 金花茶多糖组分TPS3-1 和TPS3-2 的均一性及其分子量分析 39-42 3.4 讨论 42-444 金花茶多糖的化学结构分析 44-60 4.1 实验材料及仪器 44 4.1.1 实验原料 44 4.1.2 主要仪器设备 44 4.1.3 主要试剂 44 4.2 实验方法 44-46 4.2.1 多糖的红外光谱分析 44 4.2.2 多糖的核磁共振光谱测定 44-45 4.2.3 多糖的甲基化分析 45-46 4.2.4 多糖的部分酸水解 46 4.3 结果与分析 46-58 4.3.1 金花茶多糖组分TPS3-1 和TPS3-2 的红外光谱分析 46-48 4.3.2 金花茶多糖组分TPS3-1 和TPS3-2 的核磁共振光谱测定 48-50 4.3.3 金花茶多糖组分TPS3-1 和TPS3-2 的甲基化分析 50-55 4.3.4 金花茶多糖组分TP53-1 及TP53-2 的部分酸水解分析 55-58 4.4 讨论 58-605 总结论及研究展望 60-61 5.1 总结论 60 5.2 研究展望 60-61致谢 61-62参考文献 62-69 个人简历 69-70 导师简历 70

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