库拉索芦荟凝胶黏度及多糖的热稳定性研究

库拉索芦荟凝胶黏度及多糖的热稳定性研究 库拉索芦荟凝胶黏度及多糖的热稳定性研 究 第21卷第7期 2004年7月 精细化工 FINECHEMICALS Vo1.21,No.7 July2004 中药魂我钯技术0 库拉索芦荟凝胶黏度及多糖的热稳定性研究 常秀莲,王长海,冯咏梅,刘兆普 (1.大连理工大学生物科学与技术系,辽宁大连116024;2.烟台大学化工系,山东烟台264005) 摘要:测定了库拉索芦荟凝胶不同温度下的黏度,得到了黏度随温度变化的三项式方程:田=at+bt+ct+d.对 多糖的测定方法进行了改进.在50,60,70,80,9HD?下对多糖的热稳定性进行了研究,发现:80—9HD?长时间处 理,大分子的多糖能发生部分热降解;低温下如50—60?,由于酶降解作用,大分子的多糖降解速度更快;在70 ?下多糖的热稳定性最好,经过70h的热处理,大分子凝胶多糖不仅没有降解成单糖,也没降解成小分子多糖. 关键词:库拉索芦荟;黏度;多糖;热稳定性 中图分类号:TS245.9文献标识码:A文章编号:1003—5214(2004)07—0496—04 ResearchonViscosityandThermalStabilityofAloeGelofBarbadensisMill CHANGXiu—lian,WANGChang—hai,FENGYong—mei.LIUZhao—pu (1.DepartmentofBiologicalScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,Dali an116024,Liaoning,China: 2.DepartmentofChemicalEngineering,YaataiUniversit),Yantai264005,Shandong,China) Abstract:TheviscosityofaloegelofbarbadensisMillatdifferenttemperatureswasmeasuredandthe relationshipbetweenviscosityandtemperaturewasexpressedwellbyathree— itemequation:71at+ 6 ,+ct+d.Themethodtoanalyzepolysaccharideconcentrationusingsulphuricacid--phenolwas improved.Thethermalstabilityofaloegelpolysaccharidewasstudiedat50,60,70,80and90c【=.The resultsshowthatunderthetestconditions,atthetemperatureashighas80—90c【=,thealoegel polysaccharideispartiallydegradedintolowermolecularpolysaccharideandalittlemonosedueto thermallysis,andbetween50—60c 【=,asaresultofenzymaticlysis,highmolecularpolysaccharideof aloegelislargelydegradedintolowermolecularpolysaccharideandmonose.70c【=isthefavorable temperatureforaloegelpolysaccharidetoexiststably,neitherthermaldegradationnorenzymaticlysis appearsafter70h. Keywords:aloe;viscosity;polysaccharide;thermalstability Foundationitem:Nationalthefifth一863hightechnologicalproject(2001AA627040) 芦荟是百合科(1iliaceae)芦荟属(aloe)多年生 多肉质草木植物,现有500多品种,目前已发现具药 用价值的芦荟达50多种J.库拉索芦荟具有叶片 大,叶肉饱满,生长速度快的特点,最适用于工业生 产2J.芦荟多糖是芦荟的药用成分之一,其主要 成分是甘露聚糖J,它极易被皮肤吸收,增加皮下 弹性蛋白的弹力,治疗各类皮肤病及皮肤损伤,对糖 尿病,癌症和艾滋病的防治有良好效果J.在产品 加工过程中,热处理是常用的处理方法,SimalS 等对芦荟凝胶干燥制粉末进行了研究,得到了不 同倍数的浓缩产品.人们通常认为,温度越低,凝胶 中活性成分越稳定,若多糖是目标产品,是不是适宜 收稿日期:2003—08—25 基金项目:国家"十五一863"项目(2001AA6270L4O) 作者简介:常秀莲(1965一),女,山东省牟平人,烟台大学副教授,大连理工大学博士研究生,师从王长海教授,主要从事生物产品的分 离提取研究,电话:0535—7068260,E—mail:changxiulian7@tom.con. 联系人:王长海(1962一),男,教授,主要从事海洋生化工程研究,E—mail:chw~ng2001@sina.con. 第7期常秀莲,等:库拉索芦荟凝胶黏度及多糖的热稳定性研究?497? 于低温下浓缩?作者对库拉索凝胶液中多糖的热稳 定性进行了研究,测定了凝胶黏度随温度的变化,对 多糖的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法进行了改进. 1材料与方法 1.1原材料及来源 新鲜库拉索芦荟,A.barbadensisMill,购于烟台 大学植物园. 1.2分析方法 黏度用NDJ一79型旋转式黏度计测定.多糖 的测定采用苯酚一浓硫酸法. 1.3实验 1.3.1凝胶汁的制作 用小刀沿芦荟叶根部小心切取健壮叶片,用清 水洗净,揩干外 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 层水分,用削皮器去皮,用食品加 工机搅碎,200目尼龙网过滤,在4800r/min的转速 下离心10min去泡沫及去沉淀,得到凝胶汁. 1.3.2多糖的测定 多糖是芦荟中主要的活性成分,作者对多糖的 测定方法进行了改进,即在《轻工业部 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》QB/T 2489--2000_l..的基础上对原料的预处理过程进行 了改进,两种预处理方法分叙如下: 《轻工业部标准》:称取相当于10g(精确至 0.0001g)芦荟原液,置于150mL圆底烧瓶中,加入 9倍体积的(C2HOH)=95%乙醇,回流提取1h, 趁热过滤,残渣用(C2HOH)=95%乙醇5mL洗 涤3次.将残渣连同滤纸置于烧瓶中,加水50mL, 在60cI=水浴中加热提取30min,趁热过滤,残渣用 5mL热水洗涤3次,洗液并人滤液,放冷后移至100 mL容量瓶中,稀释至刻度. 本实验方法:称取1g(精确至0.0001g)芦荟液 于具塞刻度离心试管中,加7倍体积的(CHOH) = 95%的乙醇,充分震荡,静置,然后放70cI=水浴中 60min,取出,在4800r/min的转速下离心沉淀10 min,离心后倾尽上清液,加3mL(C2HOH)= 95%的乙醇清洗沉淀物中残存的单糖,然后在4800 r/min的转速下再离心10min,倾尽上清液,如此清 洗两次,多糖沉淀物加蒸馏水,在70cI=水浴中加热 30min进行溶解,稀释至50倍. 以下测定方法相同:吸取稀释后的溶液2mL于 10mL具塞试管中,加1mL(苯酚)=6%的水溶 液,然后滴加5mL浓硫酸,混匀,于沸水浴中煮15 min,迅速冷却至室温,在490nm波长测吸光度,由 标准曲线查多糖含量. 两种预处理方法比较见表1. 表l轻工业部标准及本实验改进后方法测定多糖结果比较 Table1Improvedpolysaccharidemeasurementmethod comparedwithQB/T QB/T2489--2000法耗用试剂酒精量很大,每 个样品的分析时间长,多糖的损失主要来自于两次 过滤步骤,改用离心法,可减少此损失. 1.3.3热稳定性测试 将恒温水浴温度分别调至50,60,70,80,90cI=. 将凝胶汁分装于5个200mL的具塞磨El烧瓶中,每 瓶约装100mL凝胶汁,定时取样,于4800r/min的 转速下离心10min,分析上清液多糖组成. 2结果与讨论 2.1温度对芦荟凝胶黏度的影响 测定了库拉索芦荟凝胶在不同温度下的黏度, 结果如图1所示. 图l温度对库拉索芦荟凝胶黏度的影响 Fig.1Effectoftemperatureonviscosityofaloegelof barbadensisMiU 从图1可见,芦荟凝胶的黏度随温度的升高而 降低,对这条黏度曲线,用各种方程进行拟合,发现 三项式方程能较好地拟合曲线的规律,方程如下: 叼at+bt+ct+d 式中:77一黏度(mPa?s),f一温度(oC),a,b,c,d_ 常数. 各 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 值如表2所示,为相关系数. 表2温度对芦荟凝胶黏度影响的方程拟合参数 Table2Simulatedparamete~abouttheeffectsoftemperature onviscosityofaloegelofbarbadensisMil1 种类 abCdR ? 498?精细化工FINECHEMICALS第2l卷 测过黏度的芦荟凝胶产生不同程度的沉淀,而 且将测过黏度的凝胶汁降低温度,复测黏度,发现数 值比原来相同温度的值要低,温度越高,差值越小, 这说明芦荟中某些物质对热不稳定.芦荟多糖对温 度,时间的稳定性如何? 2.2库拉索芦荟凝胶多糖的热稳定性 2.2.1适宜酒精沉淀剂加入量 分别加2,2.5,3,4,5,6,7,8,9倍体积的 (CHOH)=95%的乙醇于凝胶液中,测出单位质 量的凝胶沉淀所得多糖量,结果如图2所示. 图2酒精沉淀剂的用量与所得多糖量的关系 Fig.2Relationshipbetweenvolumeratioofethanoltoaloegel andtheprecipitatedpolysaccharide 当V[(c2H5OH)=95%]/(凝胶液)>5,所 得多糖量基本上不再发生变化.建议工业生产中可 采用(CHOH)=95%的乙醇5倍于凝胶液体积 来沉淀库拉索凝胶多糖.3倍体积时,所得多糖大 约是总量的85%. 2.2.2热稳定性实验 分别将芦荟凝胶样品置于5O,6O,7O,8O,9O? 的恒温水浴中,开始每间隔30min取样1次,15h 内发现结果变化不大,因此将取样时间延长至约1O h取样1次,结果如图3所示. 图37倍酒精体积沉淀多糖量与温度和时间的关系 Fig.3Polysaccharideconcentrationinrelationtotimeat differenttemperatures 在8O,90?,随温度的升高,所得多糖量是逐 渐降低的,这是由于多糖的热降解所致,温度越高, 时间越长,多糖降解成单糖的量越多.7O?最稳 定,时间长达7O多小时,多糖都没有降解成单糖. 但在5O,6O?,多糖反而更不稳定,可能是凝胶中 存在的酶发生了酶解作用.为验证这种猜测,作者 制作了两个对照样液,一个先放于90?水浴中预先 灭酶活30min,另一个样品不做任何处理,均放于 6O?水浴中,定时取样分析多糖含量,结果见图4. 图4灭酶处理对多糖量的影响 Fig.4Effectofdestroyedenzymeonpolysaccharidesamount 预先经过灭酶活处理的样品,所得多糖量随时 间变化很少,比较稳定,而未经此法预处理的样品, 多糖随时间的降解很快,因此,5O,60?内,多糖的 降解是由于酶的降解作用所致,而且多糖的低温 (5O,60?)酶降解速度比高温(8O,90?)热降解 速度要快.而人们在浓缩芦荟多糖溶液时,一般是 采用低温真空浓缩法,通常认为温度越低,稳定性越 好,如果以多糖为目标产品,则建议最好选用7O? 的温度,如若采用更低的温度,则要预先在高温下进 行灭酶活处理,然后再在较低温度下进行浓缩. 从图3中还可看出,芦荟多糖的热稳定温度顺 序为:7O?>80?>90?>60?>50?,这个规 律反映的是多糖降解成单糖的情况,那么大分子的 多糖降解成小分子的多糖情况又如何呢?采用酒精 沉淀倍数为3进行多糖含量的测定(一般沉淀剂用 量越少,得到的多糖平均相对分子质量就越大,这是 多糖分级沉淀常用的方法),结果如图5所示. 图5能更明显地表现出芦荟多糖的热稳定性趋 势,7O?下,长达70h的时间,不但多糖没有降解成 单糖,而且大分子的多糖也没有降解成小分子的多 糖,其他实验温度下,大分子的多糖降解成小分子多 糖的量很显着,尤其是5O,60,酶的降解作用更 显着. (下转第509页) 第7期朱新海,等:甲氧基香茅醛合成方法的改进 主要发生在末端三取代双键上.此方法既简化了操 作(后处理简便),提高了收率(由文献[1]方法的 43.8%提高到了76.5%),又表现出很好的选择性, 符合环境友好化学的要求.GC分析显示,目标醚的 选择性可达98%以上.而采用浓硫酸作催化剂时, 其选择性只有88%左右,反应中生成了较多的异构 化产物. 2.3氧化反应的改进 近年来,不少文献报道了多种能选择性地将伯, 仲醇氧化成醛和酮的专一氧化剂.其中三氧化 铬的吡啶溶液由于氧化醇时条件温和,产物分离方 便而得到了广泛的应用.文献[1]中所采用的三氧 化铬二吡啶(Collins试剂)在制备,贮存和使用时有 一 定的危险,需避光,避热,防潮.Collins试剂在使 用时需大大过量(它与被氧化的醇的摩尔比常为6 :1左右),溶剂量相应也较大,因此,成本较高,安全 性较差jj.本文选择了三氧化铬吡啶盐酸盐 (Corey试剂)代替Collins试剂,制备和贮存都较安 全,用量大为减少,和醇的摩尔投料比仅为1.5:1,室 温下反应只需1h,甲氧基香茅醇的转化率就可以接 近100%.同时,溶剂量也只相当于使用Collins试 剂时的1/6. 3结论 以香茅醇为起始原料,经过醚化和氧化两步反 应,成功地合成了甲氧基香矛醛.两步产物的结构 均通过了IR,'HNMR,MS的验证,总收率56.8%. 该合成工艺选择了简便易行的合成路线,使用了环 保的树脂催化剂和温和的吡啶盐酸盐氧化剂,具有 操作简便,安全性好,对环境友好和成本低等特点, 适用于工业化生产. 参考文献: 1]毛多斌,贾春晓,杨贯羽,等.甲氧二氢香茅醛的合成[J].香料 香精化妆品,1998,(2):37—39. [2]杨红文.三氧化铬吡啶,三氧化铬吡啶盐酸盐一两种有效的专 用氧化剂[J].化学研究与应用,2002,12(1):74—76. [3]HenrickCA,AndersonRJ,StaaGB,eta1.Insectjuvenile hormoneactivityofopticallyactivealkyI(2E,4E)一3,7,11一 tfimethyl-2,4-dodecadienoatesandofaryherpenoilanalogues[J]. 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