多糖的分离纯化及分析
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植物多糖提取与纯化方法的步骤与技巧植物多糖是一类具有广泛生物活性的天然产物,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、免疫调节等多种药理作用。
因此,植物多糖的提取与纯化方法备受关注。
本文将介绍植物多糖提取与纯化的步骤与技巧,以帮助读者更好地了解和应用这些方法。
首先,植物多糖的提取需要选择适当的溶剂。
常用的提取溶剂包括水、醇类和酸碱溶液。
水是最常用的提取溶剂,因为植物多糖多为水溶性。
但有些植物多糖在水中溶解度较低,此时可以选择醇类溶剂如乙醇、丙醇等。
酸碱溶液的选择要根据不同的植物多糖来确定,一般来说,酸性条件有利于提取酸性多糖,碱性条件有利于提取碱性多糖。
其次,植物多糖的提取需要注意样品的准备。
样品的选择要根据植物多糖的来源来确定,可以是植物的根、茎、叶、果实等部位。
样品在提取前需要经过粉碎处理,以增加提取效果。
此外,样品的质量也会影响提取效果,因此要选择新鲜、干燥、无霉变的样品。
接下来是植物多糖的提取步骤。
一般而言,提取步骤包括浸提、过滤、浓缩和沉淀等。
浸提是将样品与提取溶剂接触一段时间,使植物多糖溶解到溶剂中。
过滤是将提取液中的固体颗粒去除,以获得澄清的提取液。
浓缩是将澄清的提取液进行浓缩,以减少体积。
沉淀是通过加入沉淀剂使植物多糖从溶液中沉淀出来,然后通过离心等方法将沉淀物收集。
在提取过程中,还需要注意一些技巧。
首先是浸提时间的控制,过短的浸提时间可能导致多糖未能充分溶解,过长的浸提时间可能导致多糖的降解。
因此,需要根据不同的植物多糖来确定合适的浸提时间。
其次是提取溶剂的选择和用量,溶剂的选择要根据植物多糖的特性来确定,用量要适量,既能保证提取效果又能节约溶剂。
此外,还可以采用超声波辅助提取、微波辅助提取等方法来提高提取效率。
提取完成后,还需要对提取液进行纯化。
纯化的目的是去除杂质,提高植物多糖的纯度。
常用的纯化方法包括醇沉、蛋白酶处理、离子交换层析、凝胶过滤层析等。
醇沉是将提取液中的植物多糖用醇类溶剂沉淀出来,然后通过离心等方法将沉淀物收集。
多糖的提取和纯化————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ多糖的提取和纯化多糖的提取和纯化多糖的提取和纯化摘要本文较详细地介绍了多糖的提取和纯化方法,为多糖的研究和生产提供参考依据。
关键词多糖;提取;纯化;活性炭多糖(polysacharides,PS),又称多聚糖,是由10个以上的单糖通过苷键连接而成的,具有广泛生物活性的天然大分子化合物。
它广泛分布于自然界高等植物、藻类、微生物(细菌和真菌)与动物体内。
20世纪60年代以来,人们逐渐发现多糖具有复杂的、多方面的生物活性和功能[1]:(1)多糖可作为广谱免疫促进剂,具有免疫调节功能,能治疗风湿病、慢性病毒性肝炎、癌症等免疫系统疾病,甚至能抗AIDS病毒[2]。
如甘草多糖具有明显的抗病毒和抗肿瘤作用[10],黑木耳多糖、银杏外种皮多糖和芦荟多糖可抗肿瘤和增强人体免疫功能[3-5]。
(2)多糖具有抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质的生物合成作用。
如柴胡多糖具有抗辐射,增强免疫功能等生物学作用[6],麦冬多糖具有降血糖及免疫增强作用[7-8],动物黏多糖具有抗凝血、降血脂等功能[9]。
(3)多糖能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老。
如爬山虎多糖具有抗病毒和抗衰老作用[10],银杏外种皮粗多糖具有抗衰老、抗过敏、降血脂、止咳祛痰、减肥等功能[11]。
另外,多糖作为药物,其毒性极小,因而多糖的研究已引起人们极大的兴趣。
由于多糖具有的生物活性与其结构紧密相关,而多糖的结构又是相当复杂的,所以在这一领域的研究相对缓慢。
但人们在多糖的分离提取与纯化方面已做出了不少工作。
1.多糖的提取[12]1.1热水浸提法:1.1.1多糖提取条件的优选根据文献报道[13]:影响热水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。
一、实验目的1. 掌握多糖的基本概念和性质;2. 学习多糖的提取和纯化方法;3. 了解多糖的检测和鉴定方法;4. 探讨多糖在生物体中的作用。
二、实验原理多糖是一类高分子碳水化合物,由多个单糖分子通过糖苷键连接而成。
它们在自然界中广泛存在,具有多种生物学功能,如提供能量、维持细胞结构和调节免疫反应等。
本实验主要涉及多糖的提取、纯化、检测和鉴定。
三、实验材料及试剂1. 实验材料:植物(如紫菜、海带)或微生物(如酵母菌);2. 试剂:水、乙醇、盐酸、氢氧化钠、硫酸、苯酚、蒽酮、三氯化铁、硫酸铜、碘液、葡萄糖标准品等;3. 仪器:组织匀浆机、离心机、分光光度计、电热恒温水浴锅、旋转蒸发仪、凝胶渗透色谱仪等。
四、实验步骤1. 多糖提取(1)将植物材料或微生物用组织匀浆机匀浆,得到匀浆液;(2)将匀浆液离心,取上清液;(3)将上清液用盐酸调节pH至4.5-5.0,静置沉淀;(4)离心,取沉淀,用蒸馏水洗涤;(5)将沉淀用乙醇溶液(95%)沉淀,离心,取沉淀;(6)将沉淀用蒸馏水溶解,得到粗多糖溶液。
2. 多糖纯化(1)将粗多糖溶液通过凝胶渗透色谱仪进行分离纯化;(2)收集目标峰,浓缩,冷冻干燥,得到纯多糖。
3. 多糖检测(1)采用硫酸蒽酮法检测多糖含量;(2)将样品溶液与蒽酮试剂混合,沸水浴反应;(3)在波长620nm处测定吸光度,计算多糖含量。
4. 多糖鉴定(1)采用苯酚-硫酸法检测多糖中单糖的种类;(2)将样品溶液与苯酚试剂混合,沸水浴反应;(3)在波长490nm处测定吸光度,与葡萄糖标准品进行对比,鉴定单糖种类。
五、实验结果与分析1. 多糖提取:通过组织匀浆、离心和沉淀等步骤,成功提取出植物或微生物中的多糖;2. 多糖纯化:通过凝胶渗透色谱仪分离纯化,得到目标多糖;3. 多糖检测:采用硫酸蒽酮法检测多糖含量,结果显示多糖含量较高;4. 多糖鉴定:通过苯酚-硫酸法检测,鉴定出多糖中主要单糖为葡萄糖。
六、实验结论本实验成功提取、纯化、检测和鉴定了多糖。
多糖的提取和纯化目前,真菌多糖的提取可从子实体和采用深层培养发酵液的菌丝中分离获得,但以从子实体中提取多糖为主。
首先是将子实体粉碎,加入甲醇或乙醇乙醚1:1混合液,水浴加热搅拌1一3小时除去表面脂肪。
其次是用残渣提取多糖,常用的方法有不同温度下的水提法、稀酸提法、冷热稀碱提法。
水提法采用的较多,适合于提取水溶性多糖。
稀酸提取法适用于提取酸溶性多糖、时间宜短,温度不超过50℃,以防止糖昔键断裂。
稀碱法适合于提取碱溶性糖。
然后除去小分子杂质,常采用透析法,将多糖提取液置于半透膜透析袋中,逆向流水透析1一3天。
第四步是沉淀多糖。
大部分多糖在有机溶剂中的溶解度极小,所以可用有机溶剂来沉淀。
常用4一5倍低级醇、丙酮,一般在pH=7.0左右沉淀多糖,制得粗多糖。
最后是除去蛋白质。
除去多糖中的蛋白质常用的方法是三氯醋酸法。
得到的溶液基本上是没有蛋白质与小分子杂质的多糖混合物或单一多糖。
多糖的纯化是将多糖混合物分离为单一的多糖。
纯化方法很多,主要纯化方法有:(l)分步沉淀法根据不同多糖在不同浓度的低级醇或酮中具有不同溶解度的性质,逐次按比例由小而大加入这些醇或酮分步沉淀。
此法适用于分离各种溶解度相差较大的多糖。
(2)盐析法根据不同多糖在不同浓度盐中具有不同溶解度而分离。
纯度鉴定和分子量测定多糖纯度标准不能用通常化合物纯度标准来衡量,因为我们所说的多糖纯品实质上是一定分子量范围内的均一组成。
因此,测得的分子量一般为平均分子量。
过去常用粘度法、蒸气压渗透计法、沉降法、超速离心法、光散射法等测定高分子化合物分子量的方法测定真菌多糖的分子量,但由于这些方法测定起来比较麻烦,且误差较大,现多数已不采用。
目前实验室常用的方法为凝胶过滤法和高压液相色谱法,对于分子量小于1百万的多糖用高压液相法为最好。
1.2.1发酵、提取取香菇465菌株斜面菌种接人摇瓶培养基中振荡培养,逐级扩大培养至10O0L,25℃下通气培养72h,压滤,得香菇深层培养菌丝体。
第1篇一、实验目的1. 掌握多糖提取的原理和操作流程;2. 了解不同提取方法对多糖提取率的影响;3. 学习多糖的鉴定方法;4. 熟悉实验仪器的使用。
二、实验原理多糖是一类高分子碳水化合物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
多糖具有多种生物活性,如抗炎、抗氧化、免疫调节等。
多糖的提取方法主要有热水提取法、酸提取法、碱提取法等。
本实验采用热水提取法提取多糖,并利用苯酚-硫酸法对提取的多糖进行鉴定。
三、实验材料与试剂1. 实验材料:干燥的植物原料(如香菇、大枣、紫菜等);2. 实验试剂:蒸馏水、NaOH、HCl、苯酚、硫酸、乙醇、DPPH、卡拉菲指示剂等;3. 实验仪器:组织匀浆机、水浴锅、台式高速离心机、分光光度计、容量瓶、移液管、烧杯、漏斗等。
四、实验步骤1. 多糖提取(1)将干燥的植物原料粉碎,过筛,取适量粉末;(2)将粉末加入一定量的蒸馏水中,加热至80℃,保持2小时;(3)冷却后,过滤得到滤液;(4)将滤液加入适量的乙醇,静置过夜,离心,收集沉淀;(5)将沉淀用95%乙醇洗涤,干燥,得到多糖粗品。
2. 多糖鉴定(1)苯酚-硫酸法鉴定①取一定量的多糖粗品,加入苯酚溶液,振荡均匀;②加入硫酸溶液,观察溶液颜色的变化;③与标准溶液进行比较,确定多糖的存在。
(2)DPPH自由基清除法①配制一定浓度的DPPH溶液;②取一定量的多糖粗品,加入DPPH溶液,振荡均匀;③在一定时间后,测定溶液的吸光度;④计算DPPH自由基清除率,评估多糖的抗氧化活性。
五、实验结果与分析1. 多糖提取实验结果表明,热水提取法能够有效地提取植物原料中的多糖,提取率较高。
2. 多糖鉴定(1)苯酚-硫酸法鉴定实验结果显示,多糖粗品与苯酚-硫酸溶液反应后,溶液颜色变为深棕色,说明多糖的存在。
(2)DPPH自由基清除法实验结果显示,多糖粗品对DPPH自由基具有清除作用,清除率随着多糖浓度的增加而增加,表明多糖具有一定的抗氧化活性。
六、实验结论1. 热水提取法能够有效地提取植物原料中的多糖,提取率较高;2. 多糖具有抗氧化活性,可作为天然抗氧化剂;3. 本实验为多糖的提取和鉴定提供了一种简单、实用的方法。
一、实验目的1. 了解多糖的基本概念、性质和分类;2. 掌握多糖提取的基本原理和实验方法;3. 学习利用水提法、醇沉法等方法提取多糖;4. 掌握多糖的纯化、鉴定和含量测定方法。
二、实验原理多糖是一类由单糖分子通过糖苷键连接而成的天然高分子化合物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
多糖具有多种生物活性,如免疫调节、抗肿瘤、降血糖、抗病毒等。
本实验主要采用水提法、醇沉法等方法提取多糖,并对其纯化、鉴定和含量进行测定。
三、实验材料1. 实验材料:植物样品(如玉米、小麦、胡萝卜等);2. 实验试剂:蒸馏水、乙醇、丙酮、苯酚、硫酸、蒽酮、葡萄糖标准品等;3. 实验仪器:组织捣碎机、离心机、分光光度计、磁力搅拌器、容量瓶、移液管、试管等。
四、实验方法1. 植物样品预处理:将植物样品洗净、晾干、磨碎,过筛,得到植物粉末。
2. 水提法提取多糖:(1)称取一定量的植物粉末,加入适量的蒸馏水,搅拌均匀;(2)在80℃条件下加热提取2小时;(3)冷却后,用离心机分离溶液和沉淀;(4)取上清液,加入乙醇,使多糖沉淀;(5)离心分离,收集沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,干燥,得到粗多糖。
3. 醇沉法提取多糖:(1)称取一定量的植物粉末,加入适量的蒸馏水,搅拌均匀;(2)在80℃条件下加热提取2小时;(3)冷却后,用离心机分离溶液和沉淀;(4)取上清液,加入丙酮,使多糖沉淀;(5)离心分离,收集沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,干燥,得到粗多糖。
4. 纯化多糖:(1)将粗多糖溶解于适量的蒸馏水中;(2)加入适量的苯酚,使多糖与苯酚形成复合物;(3)离心分离,收集沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,干燥,得到纯多糖。
5. 多糖鉴定:(1)采用苯酚-硫酸法鉴定多糖:取一定量的多糖样品,加入苯酚和硫酸,观察溶液颜色的变化;(2)采用蒽酮法鉴定多糖:取一定量的多糖样品,加入蒽酮,观察溶液颜色的变化。
6. 多糖含量测定:(1)采用硫酸蒽酮法测定多糖含量:取一定量的多糖样品,加入蒽酮,在特定波长下测定吸光度;(2)以葡萄糖标准品为对照,绘制标准曲线,根据样品吸光度计算多糖含量。
香菇多糖的分离纯化(水提醇沉法)香菇多糖的提取、纯化(水提醇沉法)一、实验目的了解并掌握水提醇沉法提取香菇多糖的原理和方法。
二、实验原理提取香菇多糖的方法有:水提醇沉法(热水浸提法)、碱浸提法和酶解法。
水提醇沉法是最常见的方法。
香菇多糖溶于水。
热水浸提时,香菇的组织细胞破裂,多糖成分浸出,再用乙醇沉淀香菇多糖。
料液比、温度、时间、PH值、乙醇浓度、提取次数都是影响提取效果的重要因素。
最佳提取条件为:料液比1:40(30~40倍均可),提取温度为80~95℃,提取时间2h,提取时的乙醇浓度为75%,PH 值6.0~8.0,提取次数为2次。
三、材料和仪器材料:香菇(取子实体)、蒸馏水、无水乙醇、Sevage试剂、(Sevage试剂配制:取三氯甲烷和正丁醇,按照5﹕1进行混合,放置在棕色瓶中备用。
)仪器:分析天平、高速离心机、离心试管、冷冻干燥机、磁力搅拌器、恒温水浴锅、烧杯等。
四、实验步骤1、提取:将干燥的香菇子实体粉碎后,加入30倍的蒸馏水,用沸水提取2h,过滤,滤渣再按第一次提取工艺提取1次,将上清液合并后于80℃下浓缩。
在冷却后的浓缩液中加入一定量95%的乙醇,使乙醇的浓度为75%,室温下放置过夜,离心,将收集到的沉淀用真空冷冻干燥机冻干,放到后4℃冰箱中保存、备用。
2、sevage法除蛋白:称取得到的样品10g(含水率9.7%)充分溶解于100mL蒸馏水中。
加入一定体积的Sevage试剂,用磁力搅拌器剧烈搅拌20 min 左右,离心,分离粗多糖中蛋白质杂质。
重复2次。
3、乙醇沉淀:往除过蛋白的多糖溶液(上清液)中缓慢加入95%的乙醇,至乙醇体积占溶液总体积的75%,边加边搅拌,使多糖均匀沉淀。
放在4℃冰箱中6h,6000r/min 离心10min,弃去上清液,将沉淀在溶解于蒸馏水中,重复以上过程3次,将最后得到的溶液放在-40℃的冷冻干燥机中冻干,制得香菇粗多糖。
五、含量测定(苯酚-硫酸法)1、标准曲线的绘制精确称取100 mg 葡萄糖,溶解定容于100 mL容量瓶中,得含1 mg/mL葡萄糖的对照品储备溶液,备用。
1.2.2 离子交换层析鹿茸多糖初级分离纯化采用DEAE-52 离子交换柱。
称取鹿茸多糖80mg,溶于10mL 蒸馏水中,4000r /min 离心10min,取上清液样,依次用蒸馏水,0.3、0.5、0.7、1mol /L NaCl 溶液梯度洗脱,流速控制为0.5mL /min,分管收集,每管5mL,苯酚硫酸法跟踪检测多糖含量,绘制洗脱曲线,合并同一吸收峰的洗脱液,蒸馏水透析24h,减压浓缩,冷冻干燥,即得DEAE-52 纯化多糖。
1.2.3 凝胶排阻层析鹿茸多糖进一步分离纯化采用Sepharose CL-6B 凝胶排阻层析柱。
将经DEAE-52 分离后的多糖溶于蒸馏水,浓度为10mg /mL,以2mL /次上样,蒸馏水洗脱,流速控制为30mL /h,每管5mL,苯酚硫酸法跟踪检测,绘制洗脱曲线,收集、合并相同洗脱组分,透析,冷冻干燥即得SepharoseCL-6B纯化多糖。
1.2.4 鹿茸多糖紫外扫描将Sepharose CL-6B 纯化后精制多糖配成一定浓度溶液,190~400nm 下进行紫外光谱扫描,以蒸馏水作空白。
2.2.4粗多糖的分离纯化2.2.4.1粗多糖的离子柱层析取水提粗多糖样品和碱提水溶性多糖样品溶于蒸馏水中,配制成20mg/mL的溶液,4000印m离心10min,取上清液用DEAE一SepharoseFastFlow离子柱层析(2.6-40cm)进行初步分离,上样量为25mL"首先以蒸馏水洗脱,再用0.1,0.2,0.4,0.6,2mol几的NaCI进行梯度洗脱,自动部分收集仪分步收集流分,洗脱液每10mL收集一管,苯酚硫酸法检测,根据糖显色反应结果合并相同流分"2.2.4.2多糖的凝胶柱层析采用AK认explorer层析系统,Sephaeryl S100一1000凝胶柱层析对样品进行纯化"洗脱条件:凝胶柱Sephacryl S100-1000(2.6X100cm);洗脱液:蒸馏水;流速:1mL/min;样品浓度:10m留mL,上样体积5mL;洗脱液以5mL/管收集,示差折光检测器和苯酚硫酸法检测,以吸光度对洗脱体积作图。
一、实验目的1. 了解多糖的基本概念和生物学功能。
2. 掌握从植物材料中提取多糖的方法和步骤。
3. 学习使用化学和物理方法对多糖进行纯化和鉴定。
4. 通过实验,了解多糖的提取效率及其影响因素。
二、实验原理多糖是一类由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的高分子碳水化合物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
它们在自然界中扮演着重要的角色,如植物细胞壁的组成成分、生物体的能量储存等。
本实验采用水提法从植物材料中提取多糖,通过一系列的化学和物理方法对多糖进行纯化和鉴定。
三、实验材料与仪器实验材料:- 植物材料(如大枣、紫菜、海带等)- 无水乙醇、丙酮、氯化钠、硫酸、蒽酮、苯酚等化学试剂- 纤维素酶、CTAB、DE-23、DE-41、Sepharose(2B、4B、6B)等试剂- 离心机、分光光度计、水浴锅、旋转蒸发仪、层析柱等仪器四、实验步骤1. 样品处理:- 将植物材料研磨成粉末,过筛后备用。
- 取一定量样品粉末,加入适量的水,搅拌溶解。
2. 多糖提取:- 将溶解后的样品过滤,收集滤液。
- 将滤液用无水乙醇沉淀,收集沉淀物。
- 将沉淀物用丙酮洗涤,干燥后得到粗多糖。
3. 多糖纯化:- 将粗多糖溶解于适量的水中,加入适量的氯化钠,搅拌溶解。
- 加入适量的CTAB,搅拌溶解。
- 用DE-23、DE-41、Sepharose(2B、4B、6B)等树脂进行层析分离。
- 收集目的峰,用水洗脱,收集洗脱液。
4. 多糖鉴定:- 取一定量的多糖样品,加入蒽酮试剂,观察颜色变化。
- 取一定量的多糖样品,加入苯酚试剂,观察颜色变化。
- 通过分光光度计测定样品的吸光度,计算多糖含量。
五、实验结果与分析1. 通过实验,成功从植物材料中提取了多糖。
2. 通过化学和物理方法对多糖进行了纯化,提高了多糖的纯度。
3. 通过蒽酮法和苯酚法对多糖进行了鉴定,证实了实验提取的物质为多糖。
4. 通过分光光度计测定,得到了多糖的含量。
六、实验讨论1. 实验结果表明,水提法是一种有效的多糖提取方法。
多糖的提取原理
多糖的提取原理是将植物或微生物中的多糖分子,经过一系列的物理、化学方法进行分离和纯化。
首先,利用机械方法(如研磨、切割等)破碎植物细胞壁或微生物细胞膜,释放出多糖分子。
然后,可以通过浸提、溶解、离心等方法将多糖与其他组分分离。
接下来,可以利用不同特性的分离方法进一步提取纯化多糖。
常见的方法包括酸碱水解、醇沉、离子交换层析、凝胶过滤层析、凝胶电泳等。
其中,酸碱水解可以利用多糖在酸性或碱性条件下的溶解性差异进行分离。
醇沉可以根据多糖与醇溶液的亲和性差异实现分离。
离子交换层析则是利用多糖在具有固定电荷的树脂上吸附和洗脱的原理进行纯化。
凝胶过滤层析和凝胶电泳可以根据多糖的分子大小和电荷来分离。
最后,对提取得到的多糖进行浓缩和干燥,得到纯化的多糖样品。
此外,还可以利用光谱分析、色谱分析等方法对提取得到的多糖进行结构表征和定量分析。
总之,多糖的提取原理是依靠一系列的物理、化学方法对植物或微生物中的多糖进行分离和纯化,最终得到纯化的多糖样品。
多糖分离纯化方法具体解析
多糖分离纯化方法有溶剂提取法、酸提法、碱提法、酶解法、超滤法、超声法、微波法、超临界流体萃取法。
多糖除了有增强免疫功能、抗肿瘤作用、抗氧化、抗衰老、消化系统保护作用的生物学效应外,还有抗菌、抗病毒、降血糖、降血脂、抗辐射、抗凝血等作用。
在提取分离多糖的传统工艺,如水提醇析、薄膜浓缩法、冻干法等,均以子实体作为生产原料,但是工艺复杂、生产周期长、从而增大了生产成本,使工业化生产和大规模临床应用受到限制。
给客户带来诸多麻烦。
多糖分离纯化是研究多糖的基础。
近年来,分离纯化方法在传统的水提醇沉法的基础上经过改进,加上新的多糖分离分离方法如超临界流体萃取、超滤膜技术和离子交换色谱,新的分析方法如核磁共振及质谱等,使得对多糖的深人研究成为可能,也不断有新的多糖被发现。
多糖分离纯化过程通常不能完全除去杂质,故纯度不高。
采用超滤膜技术脱盐、分级和浓缩,收率高、多搪的生物活性破坏少,还无传统有机溶剂法的试剂残留问题,已普遍成为活性多糖研究的重要手段。
现代膜分离技术没有相变和常温操作,特别适用于生物活性物质的分离、浓缩与纯化。
超滤膜技术应用的缺点是必须知道目的多糖的相对分子质量才能选取有效超滤膜,否则须预选确定选膜,单采用一种膜分离效果有限。
超滤与微滤、纳滤、反渗透及电渗析等多种性能的膜技术进一步联用,取代能耗大、费用高、周期长且处理不彻底的传统工艺操作,将是多糖分离纯化工艺发展的新趋势。
第1篇一、实验目的1. 了解香菇多糖的提取方法及其原理。
2. 掌握香菇多糖的提取工艺流程。
3. 优化提取条件,提高香菇多糖的提取率。
二、实验原理香菇多糖是一种具有多种生物活性的多糖类物质,主要存在于香菇子实体中。
香菇多糖的提取方法有热水提取法、酸碱提取法、酶解提取法等。
本实验采用热水提取法,通过加热香菇子实体,使香菇多糖溶解于水中,再通过离心、沉淀等步骤提取香菇多糖。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 香菇子实体:市售优质香菇- 蒸馏水:分析纯- 无水乙醇:分析纯- 95%乙醇:分析纯- NaCl:分析纯- 乙酸:分析纯- 乙醚:分析纯- 磷酸盐缓冲液:pH 7.42. 实验仪器:- 电子天平- 烧杯- 离心机- 恒温水浴锅- 真空干燥箱- 超声波清洗器- 精密移液器- 滤纸- 漏斗- 玻璃棒四、实验步骤1. 香菇子实体的预处理- 将香菇子实体洗净,去除根部,切成小块。
- 将香菇小块放入真空干燥箱中低温烘干,直至水分含量低于10%。
- 将烘干的香菇小块研磨成粉末。
2. 香菇多糖的提取- 称取20g香菇粉末,置于250ml烧杯中。
- 加入100ml蒸馏水,于石棉网上加热至沸,并不断搅拌,煮沸30min。
- 用滤纸过滤,收集滤液。
- 将滤渣再用100ml蒸馏水煮沸30min,过滤,收集滤液。
- 将两次滤液合并,加热浓缩至20ml。
3. 香菇多糖的纯化- 将浓缩后的滤液加入95%乙醇,搅拌并冷却至室温,静置1h。
- 以4000r/min的转速离心10min,收集沉淀。
- 将沉淀置于真空干燥器中干燥,得到粗香菇多糖。
4. 香菇多糖的鉴定- 将干燥后的粗香菇多糖用蒸馏水溶解,制成一定浓度的溶液。
- 采用高效液相色谱法对香菇多糖进行鉴定。
五、实验结果与分析1. 香菇多糖的提取率- 通过实验,得到香菇多糖的提取率为1.5%。
2. 香菇多糖的鉴定- 通过高效液相色谱法,鉴定出香菇多糖的主要成分是β-1,3-葡萄糖。
食品中多糖的提取与分离技术多糖是一类重要的生物大分子,广泛存在于食品中。
多糖的提取与分离技术是食品工业中的一项重要研究内容,旨在从食品中高效、纯化地提取出多糖,为食品加工和应用提供有力的支持。
一、多糖的提取方法多糖的提取方法有很多种,其中较为常见的有水提法、酸碱法和酶解法。
水提法是最常见的提取方法之一,因为多糖大多具有良好的溶解性。
水作为良好的溶剂,可以帮助提取多糖。
水提取法操作简单、成本低廉,适合大规模工业生产。
不过,水提取法提取的多糖往往含有其他杂质,纯度较低。
酸碱法是利用酸或碱的作用将多糖与其他成分进行分离的方法。
在适宜的酸碱条件下,多糖与其他成分的化学性质差异使得它们易于分离。
酸碱法可以提取较高纯度的多糖,但操作相对复杂,需要选择适当的酸、碱和条件。
酶解法是利用酶的作用将多糖与其他成分分离的方法。
多糖本身具有酶解性,通过选用适当的酶,可以将多糖与其他成分进行分离。
酶解法提取的多糖纯度较高,但酶的选择和酶解条件需要进行一定的优化。
除了以上三种常见的提取方法外,还有一些新兴的提取技术,如微波辅助提取、超声波辅助提取和离子液体萃取等。
这些新技术在提取多糖方面具有较高的效率和纯度,但仍需要进一步研究和优化。
二、多糖的分离方法多糖的分离方法主要通过色谱技术实现,包括纸层析、薄层层析、凝胶层析、高效液相色谱和毛细管电泳等。
纸层析和薄层层析是最常用的分离方法之一。
这两种方法操作简单、成本低廉,适用于小规模样品的分离。
但纸层析和薄层层析的分离效果较差,无法实现较高纯度的分离。
凝胶层析是利用凝胶过滤效应将多糖与其他成分分离的方法。
凝胶层析具有较好的分离效果,可以实现较高纯度的多糖分离。
但凝胶层析的操作相对复杂,需要选择适当的凝胶材料和操作条件。
高效液相色谱是目前应用较广的分离方法之一。
高效液相色谱具有分离效果好、纯度高的特点,适用于大规模样品的快速分离。
但高效液相色谱的设备和耗材成本较高,需要专业的操作技术。
多糖的分离纯化及分析
一、多糖的提取方法
(一)溶剂提取法
1、水提法
水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法.多糖是极性大分子化合物,提取时应选择水、醇等极性强的溶剂.用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提渗滤,然后将提取液浓缩后,在浓缩液中加乙醇,使其最终体积分数达到70%左右,利用多糖不溶于乙醇的性质,使多糖从提取液中沉淀出来,室温静置5h,多糖的质量分数和得率均较高.
2、酸碱提法
有些多糖适合用稀酸提取,并且能得到更高的提取率。
有些多糖在碱液中有更高的提取率,尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。
与酸提类似,碱提中碱的浓度也应得到有效控制,因为有些多糖在碱性较强时会水解。
3、超临界流体萃取法
超临界流体萃取技术是近年来发展起来的一种新的提取分离技术.
(二)生物酶提取法
酶技术是近年来广泛应用到有效成份提取中的一项生物技术,在多糖的提取过程中,使用酶可降低提取条件,在比较温和的条件中分解植物组织,加速多糖的释放或提取。
此外,使用酶还可分解提取液中淀粉、果胶、蛋白质等的产物,常用的酶有蛋白酶,纤维素酶,果胶酶等。
(三)超声提取法
超声波是一种高频率的机械波,其主要原理是利用超声波产生的“空化作用”对细胞膜的破坏,有利用植物有效成分的释放,而且超声波能形成强大的冲击波或高速射流,有效地减小、消除与水相之间的阻滞层,加大了传质效率,有助于溶质的扩散。
超声波提取与传统的提取方法相比,有提取效率高、时间短、耗能低等优点。
(四)微波提取
微波是频率介于300MHz和300GHz之间的非电离电磁波,微波提取的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部,由于溶剂及细胞液吸收微波能细胞内部温度升高,压力增大,当压力超过细胞壁的承受能力时,细胞壁破裂,位于细胞内部的有效成份从细胞中释放出来,传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。
二、多糖的分离纯化
(一)多糖的分离
采用一般方法提取的多糖通常是多糖的混合物,分级的方法可达到纯化的目的.可按溶解性不同进行分级、按分子大小和形状分级(如分级沉淀、超滤、分子筛、层析等),也可按分子所带基团的性质分级.
1、按溶解性不同分离
(1)分步沉淀法
分步沉淀法是根据不同多糖在不同浓度低级醇、酮中具有不同溶解度的性质,从小到大按比例加入甲醇或乙醇或丙酮进行分步沉淀.
(2)盐析法
盐析法是根据不同多糖在不同盐浓度中溶解度不同而将其分离的一种方法。
常用的盐析剂有氯化钠、氯化钾、硫酸铵等,其中以硫酸铵最佳。
2 、按电离性质不同分离
季胺盐沉淀法
季胺氢氧化物是一类乳化剂,能与酸性多糖形成不溶性化合物季铵络合物,此络合物在低离子强度的水溶液中不溶解而产生沉淀。
若提高多糖液pH值或加入硼砂缓冲液,也可使中性多糖沉淀分离。
常用季铵盐有十六烷基三甲基季铵盐的溴化物及其氢氧化物和十六烷基吡啶。
3 、柱层析法
(1)凝胶柱层析法
凝胶柱层析法常用的凝胶有葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose),以不同浓度的盐溶液和缓冲溶液作为洗脱剂,从而使不同大小的多糖分子得到分离纯化,但不适宜粘多糖的分离。
(2)纤维素阴离子交换剂柱层析法
纤维素阴离子交换剂柱层析法常用的交换剂为DEAE一纤维素和ECTEOLA 一纤维素,分类硼砂型和碱型两种,洗脱剂可用不同浓度碱溶液、硼砂溶液、盐溶液,其优点可吸附杂质、纯化多糖,并适用于分离各种酸性、中性多糖和粘多糖。
如百合多糖、北沙参多糖、太子参多糖等。
(3)活性炭柱层析法
活性炭吸附量大、效率高,是分离水溶性物质的常用吸附剂。
柱层析时活性炭中常拌入等量的硅藻土作稀释剂,以增加溶液的流速。
糖溶液上柱后先用水洗脱无机盐、单糖等再依次增加乙醇浓度进行洗脱。
(4)离子交换柱层析和普通凝胶柱层析联用法
有些植物的多糖成分复杂,除中性多糖外,还含有糖醛酸等,因此往往两种不同性质的色谱柱联用才能得到单一多糖组分。
(5)三种层析柱联用
采用离子交换葡聚糖凝胶柱、丙烯葡聚糖凝胶柱和葡聚糖凝胶柱三者联用,即先进行DEAE—SephadexA柱层析,用蒸馏水洗脱。
水洗组分进一步用SephacrylS柱层析,得到主要组分再用SephadexG一100柱层析,有时会有较高的得率。
4、色谱分离法
常用两种色谱分离方法:一是凝胶柱色谱法,二是离子交换色谱法.
5、膜分离法
膜分离技术(MST)是一种高效分离技术,分离过程以选择透过性膜作为分离介质,通过在膜两侧施加某种推动力(压力差、化学位差、电位差等),使原料液中组分有选择性的通过膜.目前应用较多的是超滤和微滤技术.
(二)多糖的纯化
1、除蛋白:除蛋白质时一般选择能使蛋白质沉淀而不使多糖沉淀的试剂来处理,如酚、三氯乙酸、鞣酸等。
但必须处理时间短,温度低,避免多糖降解。
Sevage 法(氯仿:戊醇/丁醇=4:1)和三氟三氯乙烷法在避免降解上有较好效果但要达到除尽游离蛋白质的目的仍需反复处理。
冻融和等电点沉淀除蛋白质操作简单,但多糖液里往往有低浓度的蛋白质残留,应与其它方法结合使用。
2、脱色:植物多糖提取物中含有酚类化合物而使其颜色较深,可用吸附剂(纤维素、硅藻土、活性炭等)、离子交换柱(DEAE一纤维素)、氧化剂(H2O2)等脱除。
活性炭比表面积大,吸附能力强,在进行当归多糖的提取时只向多糖液中加入了0.1%左右的活性炭,煮沸后滤过即完成了脱色操作。
3、除小分子杂质:小分子杂质如低聚寡糖的残留往往影响多糖的生物活性,需要进一步脱除,提高纯度。
传统的方法是透析法,该法操作简单、技术成熟,但周期长,往往需要2一3天。
而纤维滤器透析法利用不同孔径的膜使大小不同的分子分级,这种方式可缩短生产周期,而且条件温和。
三、多糖的分析鉴定
1、含量的测定
测定方法:硫酸-苯酚法、硫酸-蒽酮法、比色定量法、分光光度法、纸色谱法、离子交换色谱法、yaphe法、薄层色谱法、酶法、原子吸收法、HPLC法、凝胶电泳法、亲和电泳法等.每种方法只对某些多糖的测量效果好.比色法、分光光度法、离子交换色谱法、酶法和电泳法等可同时用于多糖的定性定量分析. 2、纯度鉴定
多糖是高分子化合物,其纯品微观上是不均一的,通常所说的多糖纯品实质上是一定分子量范围的均一组分.多糖纯度鉴定的常用方法:超离心、高压电泳、凝胶层析、HLPC法等.现在应用较多的是HLPC法,旋光度测定也是纯度测定的一种方法.
3、分子量的测定
多糖分子量的测定是研究多糖性质的一项重要工作.常用方法:渗透压法、蒸气压渗透剂法、端基法、粘度法、光散射法、凝胶色谱法、超过率法、沉淀法、凝胶电泳法、HPLC法、超离心分析法、分子筛色谱法、GPC法、MALDI-TOF -MS法.
4、结构测定
(1)多糖一级结构测定
多糖的一级结构分析,主要是分析组成多糖的单糖类型、数目、连接方式及苷建构型.常用化学法和仪器分析法.多糖结构的分析方法很多,迄今没有一种方法可以单独完成多糖结构的分析.仪器分析与化学方法相结合是常用的多糖结构测定方法.
(2)多糖高级结构测定
目前研究多糖的二级结构常用的手段是NMR技术,如2D-NMR,13C谱,通用的方法是将现代NMR技术与理论计算相结合通过一定的理论计算筛选构象,主要的理论计算方法有从头计算、丰度经验计算及经验力场计算.圆二色谱法(CD)也可用于糖的构象分析。