多糖是由單糖連接而成的多聚物，人們對多糖的研究已經(jīng)有很長時間的歷史，對多糖的初始研究可追溯到1936年Shear對多糖抗腫瘤活性的發(fā)現(xiàn)，至20世紀(jì)50年代，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些真菌多糖和高等植物多糖具有明顯的抑瘤活性。最近又發(fā)現(xiàn)許多中藥多糖還具有降血糖作用。70年代以來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)多糖及糖復(fù)合物在生物體內(nèi)不僅是作為能量資源和構(gòu)成材料，重要的是它存在于一切細胞膜結(jié)構(gòu)中，參與生命現(xiàn)象中細胞的各種活動。多糖類物質(zhì)是所有生命有機體的重要組成部分，廣泛存在于動物、植物、和微生物細胞壁中，是生物體內(nèi)除核酸和蛋白質(zhì)以外的又一類重要的生物分子?？茖W(xué)研究已經(jīng)確認(rèn)糖類物質(zhì)具有許多生物活性，包括抗腫瘤、免疫、降血糖和抗病毒等，而且對機體幾乎無毒副作用。中藥多糖因具有增強機體免疫功能及抗腫瘤降血糖等藥理作用，而且?guī)缀鯖]有毒性與副作用，因此引起國內(nèi)外藥理學(xué)家、生物學(xué)家和化學(xué)家們的關(guān)注。

　　1.多糖的提取工藝

　　1.1 水提法

　　用水作溶劑來提取多糖是最常用的方法之一，可以用熱水浸煮提取，也可以用冷水浸提。水提取的多糖多數(shù)是中性多糖。一般植物多糖提取多數(shù)采用熱水浸提法，該法所得多糖提取液可直接或離心除去不溶物；或者利用多糖不溶于高濃度乙醇的性質(zhì)，用高濃度乙醇沉淀提純多糖；但由于不同性質(zhì)或不同相對分子質(zhì)量的多糖沉淀所需乙醇濃度不同，它也可以用于樣品中不同多糖組分的分級分離；還可按多糖不同性質(zhì)在粗分階段利用混合溶劑提取法對植物中不同的多糖進行分離；其中，以乙醇沉淀最為普遍。

　　用100g去核棗粉，加入250mL適當(dāng)體積分?jǐn)?shù)的乙醇，45℃水浴回流脫脂兩次，離心分離后棗渣加水共3500mL，90℃水浴攪拌浸提8h，離心分離，合并所得多糖提取液；提取液45℃減壓濃縮，濃縮液用無水乙醇沉淀，離心分離，得粗多糖沉淀；粗多糖加水溶解后，氯仿、正丁醇脫蛋白，用NaOH溶液調(diào)pH值至弱堿性，加0.4倍多糖液體積的H₂O₂，40℃水浴保溫4h脫色；脫色液對蒸餾水透析24h，無水乙醇沉淀，離心分離，45℃真空干燥，得到大棗多糖。根據(jù)預(yù)實驗，選擇對水冷浸提取工藝有影響的主要因素：加水量、提取時間、提取次數(shù)及是否攪拌，按L9（34）進行正交試驗。按常規(guī)，將中藥的水冷浸條件設(shè)為中間水平，分別再取高低兩水平。最后得出枸杞多糖的最佳提取工藝為：取枸杞藥材，第一次加水l0倍，以后每次加水8倍量，共冷浸3次；每次冷浸1h；每小時攪拌10min.溶劑提取為常用的傳統(tǒng)方法之一，有自身的優(yōu)點。如不需特殊設(shè)備，成本低等，但此法往往提取效率低且費時，因此，近年來，伴隨著現(xiàn)代工業(yè)工程技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些現(xiàn)代高新技術(shù)不斷被應(yīng)用到植物多糖的提取中。

　　1.2 酸提法

　　有些多糖適合用稀酸提取，并且能得到更高的提取率。將熱水浸提過的阿魏側(cè)耳子實體殘渣加8倍量的3%的三氯乙酸浸提，15℃過夜，過濾，離心，將提取液用20%的NaOH中和至pH為7，濃縮、醇析沉淀、丙酮洗滌、真空冷凍干燥得酸提水溶性粗多糖PFA.從對海蒿子多糖的提取方法研究發(fā)現(xiàn)，從硫酸根含量及粗多糖產(chǎn)率看，酸提方法優(yōu)于水提方法。

　　其具體酸提方法如下：取100g海蒿子干粉，加入1000ml0.1mol/LHCl溶液提取，室溫攪拌1h后過濾，重復(fù)操作三遍，合并濾液濾液減壓濃縮至總體積的1/5，再加入95%乙醇至乙醇濃度達30%，沉淀，離心除去沉淀中的褐藻酸。繼續(xù)向上清液中加入乙醇至乙醇濃度達70%，室溫放置過夜使沉淀完全，離心，沉淀干燥得海蒿子粗多糖C2.多次試驗算得平均產(chǎn)率為3.35%.在茜草多糖提取研究中，發(fā)現(xiàn)相對于水提，以稀酸提取茜草多糖，產(chǎn)品純度較高。具體方法如下：茜草根粗粉1000g，5%HC1浸泡，離心，取上清液加入EtOH并調(diào)節(jié)至濃度為70%，靜置，2500rpm離心，收集棕色沉淀物，95%EtOH洗滌3次，以4%HCl溶解，加1%活性炭脫色，真空抽濾，濾液過夜，棄去容器底部少許沉淀物，溶液置透析袋內(nèi)，逆水法透析3日，冷凍干燥，得白色粉末約10g（多糖A）。酸提法有其特殊性，只在一些特定的植物多糖提取中占有優(yōu)勢，報道的并不多。而且即使有優(yōu)勢，在操作上還應(yīng)嚴(yán)格控制酸度，因為酸性條件下可能引起多糖中糖苷鍵的斷裂。

　　1.3 堿提法

　　與酸提類似，有些多糖在堿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。采用稀堿提?。憾酁?.1mol/L氫氧化鈉、氫氧化鉀，為防止多糖降解，常通以氮氣或加入硼氫化鈉或硼氫化鉀。HayashiKatsuhiko發(fā)明了從綠色藻類中提取酸性多糖的方法，而種多糖用常規(guī)的熱水法是無法得到的。具體過程為：將干燥的綠藻粉末制成浮液，熱水浸泡提取或?qū)⒑G藻直接用熱水提取后離心分離，取黏稠的固狀物，加入堿水，在pH3.0的條件下再行攪拌提取，堿水提取液在攪拌的同時加入酸水調(diào)節(jié)pH值至3～4，靜置沉降后離心得酸性多糖。同樣，堿提優(yōu)勢也是因多糖類的不同而異。與酸提類似，堿提中堿的濃度也應(yīng)得到有效控制，因為有些多糖在堿性較強時會水解。另外，稀酸、稀堿提取液應(yīng)迅速中和或迅速透析，濃縮與醇析而獲得多糖沉淀。分別稱取4種動物材料3份，每份50g，做平行實驗：加100mL0.1mol/LNaOH溶液，在60℃水浴中保溫24h，冷卻后，用三氯乙酸調(diào)pH至4左右，6000r/min離心l5min，取上清液加2倍體積乙醇搖勻，出現(xiàn)絮狀沉淀后靜置，取沉淀加適量90%乙醇振蕩，靜置，倒出上清液。用無水乙醇處理2次，過濾，沉淀再用無水乙醇洗2次，將沉淀攤于平皿上50℃烘干，得粗品。粗品經(jīng)糖含量、蛋白含量測定后，加入適量水重新溶解，加0.5倍體積酒精搖勻，靜置片刻后，6000r/min離心15min，除去蛋白雜質(zhì)。上清液中再加入酒精，至乙醇體積分?jǐn)?shù)約60%，搖勻后靜置，待沉淀后，小心將上清液倒出，沉淀中加入適量90%酒精和無水乙醇2次脫水，過濾后沉淀再用無水乙醇洗2次，攤于平皿上，50℃烘干，得到多糖精品。

　　1.4 超聲提取法

　　超聲波作為一種先進的提取方法，具有提取時間短、能耗低、效率高等特點，在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。其主要原理就是超聲波產(chǎn)生“空化作用”，這種空化作用能夠產(chǎn)生局部的高溫高壓，并形成強大的沖擊波或高速射流，這種強大的高速射流能夠有效地減小、消除與水相之間的阻滯層，加大了傳質(zhì)效率。同時，高速射流對植物細胞組織產(chǎn)生一種物理剪切力，使之變形、破裂并釋放出內(nèi)含物，這就大大加速了萃取過程。另外，超聲波的許多次級效應(yīng)如熱效應(yīng)、溶化、擴散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)、凝聚效應(yīng)等也能加速植物有效成分在溶劑中的擴散釋放，促進植物有效成分與溶劑混合，有利于萃取。

　　（1）分別稱取200g青錢柳葉預(yù)處理原料，按原料與蒸餾水質(zhì)量比為1n10加入蒸餾水，功率分別為400、600、800、1000和1200W超聲提取40min，測定多糖的含量，平行試驗3次。

　?。?）時間對青錢柳多糖得率的影響。分別取200g青錢柳葉預(yù)處理原料，用1000W功率，料液比為1n10，超聲時間分別為10，30，50和70min，測定多糖的含量，平行試驗3次。料液比對青錢柳多糖得率的影響。分別稱取200g青錢柳葉預(yù)處理原料，料液比分別為1：8、1：10、1：15、1：20，用1000W超聲功率提取，時間為30min，測定多糖的含量，平行試驗3次。通過比較發(fā)現(xiàn)在800W，50min效果最好。超聲處理可使南瓜多糖的提取時間縮短，在一定范圍內(nèi)隨著超聲波的使用功率的增大，提取所得的南瓜總糖、還原糖和多糖的產(chǎn)量也隨之提高，溫度與超聲波可以協(xié)同作用，共同提高南瓜多糖的提取率。超聲60min多糖得率及含量均最高，因此超聲提取多糖的優(yōu)化工藝為大棗渣加40倍體積水，超聲60min，70%的乙醇沉淀。

　　1.5 微波提取

　　對微波技術(shù)的應(yīng)用，近年來得到很大發(fā)展。微波是頻率介于300MHz和300GHz之間的電磁波，微波提取的原理是微射線輻射于溶劑并透過細胞壁到達細胞內(nèi)部，由于溶劑及細胞液吸收微波能，細胞內(nèi)部溫度升高，壓力增大，當(dāng)壓力超過細胞壁的承受能力時，細胞壁破裂，位于細胞內(nèi)部的有效成份從細胞中釋放出來，傳遞轉(zhuǎn)移到溶劑周圍被溶劑溶解。微波具有穿透力強、選擇性高、加熱效率高等特點。微波輻射（MWI）可以大大加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時間。微波技術(shù)應(yīng)用于植物細胞破壁，有效地提高了收率。醫(yī)學(xué)教`育網(wǎng)收集整理對荔枝多糖用微波法進行了提取，荔枝干去殼核，60℃熱水浸泡20min.然后打漿，微波提取，浸提液趁熱過濾，離心（5000r/min，15min），真空濃縮至原體積1/4，用95%酒精調(diào)至溶液乙醇含量為80%，靜置過夜，離心（5000r/min，10min），沉淀依次用適量80%乙醇、無水乙醇洗兩遍，真空冷凍干燥得荔枝粗多糖。在微波浸提與熱水浸提比較的基礎(chǔ)上，進行了紫菜多糖微波提取工藝正交優(yōu)化試驗和微波不同提取方式對紫菜多糖提取率的影響研究。結(jié)果表明：微波提取優(yōu)于熱水提取，微波凍融提取效果最佳，提取率最高達7.45%，而熱水提取率為2.05%.影響微波浸提的主要因素為浸提時間，其次是微波功率和液固質(zhì)量比。優(yōu)選方案為微波功率200W、提取時間8min、水與紫菜液固質(zhì)量比40n1.真空冷凍干燥紫菜多糖質(zhì)量明顯優(yōu)于減壓熱風(fēng)干燥和常壓熱風(fēng)干燥。微波提取法具有提取時間短，提取率高，是強化固液提取過程頗具發(fā)展?jié)摿Φ男滦洼o助提取技術(shù)。

　　1.6 超濾法

　　膜分離技術(shù)被公認(rèn)為現(xiàn)代分離技術(shù)領(lǐng)域中最先進的技術(shù)之一，已廣泛應(yīng)用于化工、電子、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域。超濾（Ultrafiltration，UF）是膜分離科學(xué)的重要分支，其原理是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，在外界壓力作用下，原料組分選擇性地透過膜，以達到分離、提純的目的。將超濾膜用于多糖這種生物活性物質(zhì)的分離，不損害活性、分離效率高、能耗低、設(shè)備簡單、可連續(xù)生產(chǎn)、無污染等。

　　2.多糖的分離和純化

　　2.1 分級沉淀法

　　分步沉淀法是根據(jù)不同多糖在不同濃度低級醇、酮中具有不同溶解度的性質(zhì)，從小到大按比例加入甲醇或乙醇或丙酮進行分步沉淀。鹽析法是根據(jù)不同多糖在不同鹽濃度中溶解度不同而將其分離的一種方法。常用的鹽析劑有氯化鈉、氯化鉀、硫酸銨等，以硫酸銨最佳。金屬絡(luò)合物法是利用多糖能與銅、鋇、鈣、鉛離子形成絡(luò)合物而沉淀。常用的絡(luò)合劑有斐林試劑、氯化銅、氫氧化鋇和醋酸鉛等。季胺氫氧化物是一類乳化劑，與酸性多糖形成不溶性化合物，常用于分離酸性多糖。一般地說，酸性強或相對分子質(zhì)量大的多糖首先沉淀出來，所以控制季胺鹽的濃度能分離各種不同的酸性多糖。安絡(luò)小皮傘粗多糖的純化方法，在多糖溶液中加入不同濃度乙醇溶液，得到多個多糖；天門冬冷水浸提物采用丙酮分級沉淀法得到3種多糖。

　　2.2 柱層析法

　　凝膠柱層析法常用的凝膠有葡聚糖凝膠（Sephadex）和瓊脂糖凝膠（Sepharose），以不濃度的鹽溶液和緩沖溶液作為洗脫劑，從而使不同大小的多糖分子得到分離純化，但不適宜粘多糖的分離。一般生藥提取物得以分離多用Sepharose、DEAE—Toyopearl、Sephacryl、Sepha2dex精致得到各種多糖。如靈芝多糖、附子多糖、白術(shù)多糖、山藥多糖等。醫(yī)學(xué)`教育網(wǎng)搜集整理纖維素陰離子交換劑柱層析法常用的交換劑為DEAE-纖維素和ECTEOLA-纖維素，分類硼砂型和堿型兩種，洗脫劑可用不同濃度堿溶液、硼砂溶液、鹽溶液，其優(yōu)點可吸附雜質(zhì)、純化多糖，并適用于分離各種酸性、中性多糖和粘多糖。如百合多糖、北沙參多糖、太子參多糖等。

　　2.3 其他方法

　　透析、超濾及超速離心選用不同規(guī)格的超濾膜和透析袋進行超濾和透析以及一定條件下的超速離心操作，可按分子大小將多糖樣品分級，超濾和透析更常用于除去小分子物質(zhì)。區(qū)帶電泳主要按多糖的電荷性質(zhì)不同分級，常用的有聚丙烯酰胺凝膠電泳，乙酸纖維素薄膜電泳。

　　3.小結(jié)

　　多糖廣泛地存在于動物細胞膜、植物和微生物細胞壁中，植物中更是廣泛的含有多糖，而中藥大部分都是植物藥，有不少中藥中的多糖成分的藥理作用都是其重要的主要功效之一。醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理很早以前，人們就采用一些含多糖豐富的植物治療各種疾病。近二十多年來，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到糖及其復(fù)合物分子具有極其重要的生物功能。因此，多糖的提取和分離技術(shù)的研究和發(fā)展就顯得尤為重要。