蘆薈多糖及其衍生物的制備與抗氧化活性研究

蔣文明，周石洋,2,3,*

（1.重慶化工職業(yè)學(xué)院，重慶 401228；2.重慶大學(xué)生物工程學(xué)院，重慶 400044；3.重慶師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，重慶 401331）

蘆薈（Aloe vera）為百合科蘆薈屬多年生常綠肉質(zhì)草本植物，原產(chǎn)于非洲熱帶干旱地區(qū)，分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]。目前，蘆薈品種已有600多種，是集食用、藥用、美容、觀賞為一身的應(yīng)用廣泛的天然植物。蘆薈在民間用于解毒和治療便秘等已有幾千年的歷史?，F(xiàn)代藥理研究表明，蘆薈中的活性成分具有抗菌、抗炎、抗癌、促進傷口愈合、增強機體免疫力等十多種藥理作用[2]。蘆薈中富含多種生物活性物質(zhì)，已被廣泛應(yīng)用于食品、美容、保健、醫(yī)藥等領(lǐng)域。蘆薈的化學(xué)成分研究表明，其成分較為復(fù)雜，主要包含蒽醌類、多糖類、氨基酸類、有機酸類、維生素類等化合物，以及礦物質(zhì)、微量元素等。蘆薈多糖是蘆薈中主要的生物活性物質(zhì)，研究結(jié)果表明蘆薈多糖具有抗氧化、抗腫瘤、抗輻射、抗衰老、抑菌消炎、防治艾滋病、免疫調(diào)節(jié)等多種功效[3-4]。目前，蘆薈多糖提取方法主要有熱水提取法、酸堿提取法、酶提取法等，但尚未見有關(guān)蘆薈多糖衍生物的合成與活性方面的研究報道。

本研究以新鮮蘆薈葉為原料，采用熱水提取法制備蘆薈多糖，并對多糖提取工藝進行優(yōu)化，再經(jīng)過去蛋白、透析等處理，制備得到精制的蘆薈多糖[5]，進一步進行蘆薈多糖衍生化，獲得乙?；?、羧甲基化和磷酸化衍生物，同時評價其抗氧化活性，以期為研究蘆薈多糖及其衍生物構(gòu)效關(guān)系提供一定的理論指導(dǎo)，為將蘆薈多糖及其衍生物開發(fā)為藥物或功能性食品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

蘆薈：購于重慶市場。

乙醇、乙酸酐、氯乙酸、磷酸、異丙醇、正丁醇、氯仿、VC、硫酸亞鐵、雙氧水、水楊酸、鄰苯三酚、鹽酸、大豆卵磷脂、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、Tris-HCl緩沖液，均購于成都市科隆化學(xué)品有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

TGL16G臺式高速離心機，江蘇金怡儀器科技有限公司；101-0A電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；TWCL-T磁力攪拌電熱套，鞏義市科瑞儀器有限公司；Optilab T-rEX示差檢測器、DAWNHELEOSⅡ激光光散射檢測器，美國懷雅特技術(shù)公司；600 MHz核磁共振波譜儀，德國Bruker（布魯克）公司。

1.2 方法

1.2.1 蘆薈多糖的制備

取新鮮蘆薈葉，去除壞死部分，清洗干凈，自然瀝干。稱取100 g蘆薈葉，充分搗碎，置于-10～-5℃下冷凍10～12 h，使其組織細(xì)胞充分破碎。將冷凍后的蘆薈汁用500 mL水在90℃條件下提取3 h，常壓抽濾，收集濾液，濾渣再次使用500 mL常溫水浸泡，重復(fù)該操作2次。合并抽濾濾液，再以4 000 r/min離心5 min，收集上清液。上清液減壓濃縮（-0.08～-0.1 MPa，50～55℃）至體積為200 mL時停止?jié)饪s，得到粗蘆薈多糖溶液。用Sevage法去除粗蘆薈多糖溶液中的蛋白質(zhì)和核酸，向粗蘆薈多糖溶液中加入40 mL氯仿和10 mL正丁醇，常溫劇烈磁力攪拌處理30 min。以4 000 r/min離心10 min，收集上清液。將上清液轉(zhuǎn)移至透析袋中（截留分子質(zhì)量＞3 500 u），透析處理得到精制蘆薈多糖溶液。將透析完的精制蘆薈多糖溶液置于1 000 mL燒杯中，再加入800 mL無水乙醇醇沉24 h。醇沉后的混合物在4 000 r/min離心10 min，收集沉淀物。將沉淀物置于50℃恒溫干燥箱中干燥12 h，得到精制的蘆薈多糖。蘆薈多糖得率計算公式如下：

1.2.2 乙?；J薈多糖的制備

準(zhǔn)確稱取1 g精制的蘆薈多糖，置于250 mL干凈的圓底燒瓶中，加入20 mL蒸餾水，磁力攪拌使其充分溶解。常溫條件下，緩慢滴加1.2 mL乙酸酐，并保持磁力攪拌。在滴加乙酸酐過程中，不斷用10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值，使其pH控制在9～10。乙酸酐滴加完畢后，繼續(xù)常溫磁力攪拌反應(yīng)液1 h，使其充分反應(yīng)。接著將反應(yīng)液置于透析袋中進行透析處理，先用流動的自來水透析處理24 h，再用去離子水透析處理24 h。透析處理完成后，將剩余的透析液置于250 mL圓底燒瓶中，再加入100 mL 95%乙醇進行醇沉處理24 h。醇沉后的混合物以4 000 r/min離心10 min，收集沉淀物。將沉淀物置于50℃恒溫干燥箱中干燥12 h，得到乙?；J薈多糖。乙?；J薈多糖質(zhì)量占稱取的蘆薈多糖質(zhì)量的百分比為乙?；J薈多糖得率。

1.2.3 磷酸化蘆薈多糖的制備

量取5 mL磷酸和1 mL正丁醇，置于250 mL干凈的圓底燒瓶中，磁力攪拌使其充分混溶。常溫條件下，緩慢分批加入1 g精制的蘆薈多糖，并保持磁力攪拌。蘆薈多糖加入完畢后，將圓底燒瓶轉(zhuǎn)移至50℃水浴鍋中，繼續(xù)磁力攪拌反應(yīng)5 h。反應(yīng)完成后，加入20 mL蒸餾水進行稀釋，再將稀釋后的反應(yīng)液置于透析袋中進行透析處理。先用流動的自來水透析處理24 h，再用去離子水透析處理24 h。透析處理完成后，將剩余的透析液置于250 mL圓底燒瓶中，再加入100 mL 95%乙醇進行醇沉處理24 h。醇沉后的混合物以4 000 r/min離心10 min，收集沉淀物。將沉淀物置于50℃恒溫干燥箱中干燥12 h，得到磷酸化蘆薈多糖。磷酸化蘆薈多糖質(zhì)量占稱取的蘆薈多糖質(zhì)量的百分比為磷酸化蘆薈多糖得率。

1.2.4 羧甲基化蘆薈多糖的制備

稱取6 g氯乙酸固體，將其溶于10 mL異丙醇中，備用。量取20 mL 10%氫氧化鈉溶液，置于250 mL干凈的圓底燒瓶中。再稱取1 g精制的蘆薈多糖，加入圓底燒瓶中，并不斷磁力攪拌使其充分溶解。常溫條件下，將配制好的氯乙酸-異丙醇溶液緩慢滴加到圓底燒瓶中，并保持磁力攪拌。待氯乙酸-異丙醇溶液滴加完畢后，將圓底燒瓶轉(zhuǎn)移至60℃水浴鍋中繼續(xù)磁力攪拌反應(yīng)5 h。待反應(yīng)完成后，將反應(yīng)液冷卻至室溫，再加入20 mL蒸餾水稀釋反應(yīng)液。再將稀釋后的反應(yīng)液置于透析袋中進行透析處理，先用流動的自來水透析處理24 h，再用去離子水透析處理24 h。透析處理完成后，將剩余的透析液置于500 mL圓底燒瓶中，再加入200 mL 95%乙醇進行醇沉處理24 h。醇沉后的混合物以4 000 r/min離心10 min，收集沉淀物。將沉淀物置于50℃恒溫干燥箱中干燥12 h，得到羧甲基化蘆薈多糖。羧甲基化蘆薈多糖質(zhì)量占稱取的蘆薈多糖質(zhì)量的百分比為羧甲基化蘆薈多糖得率。

1.2.5 分子質(zhì)量測定

蘆薈多糖分子質(zhì)量的測定采用凝膠滲透色譜-示差檢測-多角度激光光散射（GPC-RI-MALS）方法。色譜系統(tǒng)為凝膠色譜-示差-多角度激光光散射系統(tǒng)，示差檢測器為Optilab T-rEX，激光光散射檢測器為DAWNHELEOSⅡ。利用軟件ASTRA6.1處理色譜數(shù)據(jù)。

1.2.6 核磁共振光譜分析

應(yīng)用核磁共振波譜儀對蘆薈多糖及其衍生物進行碳譜和磷譜分析，核磁共振譜采用D2O作為氘代試劑。

1.2.7 糖含量測定

采用苯酚-硫酸法測定蘆薈多糖及其衍生物（包括乙?；J薈多糖、磷酸化蘆薈多糖和羧基化蘆薈多糖）的含量。

1.2.8 取代度（DS）的測定

1.2.8.1 乙?；–H3CO-）取代度的測定

采用酸堿滴定法測定乙?；J薈多糖的乙?；–H3CO-）取代度。計算公式如下：

式中：A為樣品中乙酰含量。

1.2.8.2 磷酸鹽取代度的測定

采用磷鉬酸銨法測定磷酸化蘆薈多糖的磷酸取代度。計算公式如下：

式中：P為樣品中磷酸鹽百分含量。

1.2.8.3 羧甲基取代度的測定

采用酸度計法測定羧甲基化多糖的羧甲基取代度。計算公式如下：

式中：A為樣品中羧甲基含量。

1.2.9 抗氧化活性測試

1.2.9.1 羥基自由基（·OH）清除率的測定

配制質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/L的多糖樣品溶液。在各比色管中分別加入不同質(zhì)量濃度的樣品溶液1 mL，再加入1 mmol/L的硫酸亞鐵溶液1 mL、9 mmol/L的雙氧水溶液1 mL和3 mmol/L的水楊酸-乙醇溶液1 mL（水楊酸-乙醇體積比為1∶3）?？瞻坠苤屑尤? mL蒸餾水，混合均勻后于37℃恒溫水浴中反應(yīng)30 min。冷卻至室溫，使用紫外分光光度計在510 nm波長下測定各管的吸光度值。以3 mmol/L水楊酸-乙醇溶液（水楊酸-乙醇體積比為1∶3）調(diào)零，以等質(zhì)量濃度VC作為陽性對照品，每組重復(fù)測試3次，結(jié)果取平均值。計算公式如下：

式中：A0為空白對照溶液的吸光度值；A1為樣品的吸光度值。

1.2.9.2 超氧陰離子自由基清除率的測定

配制質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/L的多糖樣品溶液。在各比色管中分別加入不同質(zhì)量濃度的樣品溶液0.2 mL，再加入3 mL 0.05 mol/LTris-HCl緩沖溶液（pH 8.2）；空白管中加入1 mL蒸餾水，混合均勻后于室溫反應(yīng)10 min。再加入15μL 30 mmol/L的新制鄰苯三酚溶液，混合均勻后反應(yīng)4 min，迅速加入0.5 mL濃HCl終止反應(yīng)。使用紫外分光光度計測定體系在325 nm處的吸光度值。以等質(zhì)量濃度的VC作為陽性對照品，每組重復(fù)測試3次，結(jié)果取平均值。計算公式如下：

式中：A0為空白對照溶液的吸光度值；A1為樣品的吸光度值。

1.2.9.3 抗脂質(zhì)過氧化能力的測定

配制質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/L的多糖樣品溶液。各比色管中分別加入不同質(zhì)量濃度的樣品溶液4 mL，再加入1 mg/mL大豆卵磷脂溶液3.6 mL和10 mmol/L新制硫酸亞鐵溶液0.4 mL，空白管中加入4 mL蒸餾水，混合均勻后在37℃恒溫水浴中反應(yīng)20 min。待反應(yīng)完成后冷卻至室溫，加入1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的三氯乙酸溶液和1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的硫代巴比妥酸溶液，于沸水浴中反應(yīng)15 min。然后以3 500 r/min離心5 min，取上清液，使用紫外分光光度計在535 nm處測定各管的吸光度值。以等質(zhì)量濃度VC作為陽性對照品，每組重復(fù)測試3次，結(jié)果取平均值。計算公式如下：

式中：A0為空白對照溶液的吸光度值；A1為樣品的吸光度值。

1.2.9.4 DPPH自由基清除率的測定

配制質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/L的多糖樣品溶液。取1 mL不同質(zhì)量濃度的樣品溶液于塞式試管中，快速加入4 mL預(yù)處理好的DPPH乙醇溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.004%）?；旌暇鶆颍覝叵潞诎淡h(huán)境中反應(yīng)30 min。測定待測溶液在517 nm處的吸光度值，以等質(zhì)量濃度VC作為陽性對照品，每組重復(fù)測試3次，結(jié)果取平均值。計算公式如下：

式中：A0為等體積乙醇代替樣品+DPPH乙醇溶液的吸光度值；A1為樣品+DPPH乙醇溶液的吸光度值；A2為樣品+不含DPPH乙醇溶液的吸光度值。

1.2.9.5 還原能力的測定

配制質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/L的多糖樣品溶液。各比色管中分別加入不同質(zhì)量濃度的樣品溶液1 mL，再加入0.2 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液2.5 mL（pH 6.6）和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的鐵氰化鉀溶液2.5 mL。振蕩均勻后，在50℃恒溫水浴中反應(yīng)20 min。待反應(yīng)完成后冷卻至室溫，再加入2.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的三氯乙酸溶液、0.4 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的三氯化鐵溶液和4 mL蒸餾水，靜置反應(yīng)10 min。然后于3 500 r/min離心5 min，取上清液，使用紫外分光光度計測定700 nm處各管的吸光度值。以等質(zhì)量濃度的VC作為陽性對照品，每組重復(fù)測試3次，結(jié)果取平均值。計算公式如下：

式中：A0為空白組溶液的吸光度值；A1為樣品組的吸光度值；A2為對照組的吸光度值。

1.2.10 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS20.0軟件對所有試驗數(shù)據(jù)進行分析，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（xˉ±s）表示。采用單因素方差分析進行統(tǒng)計學(xué)分析，以確定兩組之間的差異是否有顯著性。分析結(jié)果的顯著性水平設(shè)置為概率值小于0.05（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 總糖含量和取代度

根據(jù)相關(guān)文獻顯示，苯酚-硫酸法穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，受到大多數(shù)研究者的青睞，并被用于多糖中總糖含量的測定[6]。取代度是指多糖中每個葡萄糖單元（葡萄糖苷）上活性羥基的數(shù)量，是用來衡量替代難易程度的指標(biāo)。蘆薈多糖及其衍生物的得率、總糖含量和取代度見表1。由表1可以看出，熱水提取蘆薈多糖的得率為0.51%（以蘆薈葉濕重計）。蘆薈多糖的3種衍生物（乙?；?、磷酸化、羧甲基化蘆薈多糖）得率分別為84.56%、38.34%、81.61%，其中乙酰化蘆薈多糖和羧甲基化蘆薈多糖的得率極顯著高于磷酸化蘆薈多糖（P＜0.01），這可能與反應(yīng)條件、試劑等有關(guān)。從表1可以看出，通過熱水浸提和Sevage法得到的蘆薈多糖其總糖含量可以達到97.10%，這也說明在提取蘆薈多糖的過程中采用Sevage法成功去除了蛋白質(zhì)。蘆薈多糖的3種衍生物的總糖含量均維持在80.68%～91.35%，其總糖含量較為理想。3個蘆薈多糖衍生物的取代度在0.39～0.96之間，乙?；J薈多糖和羧甲基化蘆薈多糖的取代度極顯著高于磷酸化蘆薈多糖（P＜0.01），且乙酰化蘆薈多糖的取代度最高，為0.96。在蘆薈多糖衍生化過程中，所使用的試劑、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度等因素均對其取代程度有影響。乙酰化和羧甲基化所使用的試劑活性高，反應(yīng)條件較溫和，最終獲得較高的取代度；而磷酸化過程中使用磷酸，其活性較弱，從而導(dǎo)致取代度較低。

表1 蘆薈多糖及其衍生物的總糖含量、得率和取代度Table 1 Total sugar content,yield and substitution degreeof aloe polysaccharides and derivatives

2.2 蘆薈多糖分子質(zhì)量的測定

與低分子質(zhì)量化合物不同，多糖沒有固定的分子質(zhì)量，而是不同分子質(zhì)量同系物的混合體系。因此，多糖分子質(zhì)量是一個平均值，有一個分布的概念。這種分子質(zhì)量的不均一性，稱作多糖的多分散性。多糖試樣的多分散性通常采用多分散系數(shù)來表征，多分散系數(shù)是重均分子質(zhì)量（Mw）與數(shù)均分子質(zhì)量（Mn）的比值或者z均分子質(zhì)量（Mz）與重均分子質(zhì)量的比值，常用的技術(shù)有凝膠滲透色譜-示差檢測（GPC-RI）、凝膠滲透色譜-示差檢測-多角度激光光散射（GPC-RI-MALS）等。蘆薈多糖分子質(zhì)量的測定結(jié)果見圖1。以檢測的保留時間為橫坐標(biāo)，以待測樣品的摩爾質(zhì)量為縱坐標(biāo)得到絕對分子質(zhì)量分析圖。蘆薈多糖分子質(zhì)量測定的相關(guān)數(shù)據(jù)見表2。結(jié)果顯示，蘆薈多糖的數(shù)均分子質(zhì)量為34693 u，重均分子質(zhì)量為112381u，z均分子質(zhì)量為723 114 u，峰值分子質(zhì)量為10 043 u。通過對蘆薈多糖分子質(zhì)量的測定，可以清楚了解其多糖分子質(zhì)量的大小。

圖1 蘆薈多糖的絕對分子質(zhì)量分析圖Fig.1 Absolutemolecular weight analysisof aloe polysaccharide.

表2 蘆薈多糖分子質(zhì)量數(shù)據(jù)Table 2 Molecular weight data of aloe polysaccharide.

2.3 蘆薈多糖及其衍生物結(jié)構(gòu)表征

核磁共振譜學(xué)是20世紀(jì)中葉起步并發(fā)展起來的。目前，核磁共振（NMR）已成為化學(xué)、醫(yī)藥、生物、物理等領(lǐng)域必不可少的研究手段。在共振技術(shù)中，氫（H）及碳（C）核磁共振是在有機化合物分子結(jié)構(gòu)測定中最為重要的工具[7]。在確定有機化合物的結(jié)構(gòu)時，碳核磁共振在某種程度上起著更為重要的作用，特別在多糖等高分子結(jié)構(gòu)表征時，13CNMR是一種常用的表征手段。為了確定蘆薈多糖及其衍生物的結(jié)構(gòu)、衍生化是否成功，對其進行了核磁共振碳譜表征。圖2為蘆薈多糖的核磁共振碳譜圖。由圖2可見，δ100.36為糖苷端基C1的化學(xué)位移，而此處的化學(xué)位移小于100，則可推測蘆薈多糖中的糖苷鍵為α-D型或者β-L型，δ60.72～76.22為C2、C3、C4、C5和C6的化學(xué)位移。從蘆薈多糖的13CNMR圖譜中可發(fā)現(xiàn)：在δ20.33處有吸收峰，該特征峰為甲基化中甲基碳的化學(xué)位移，說明蘆薈多糖糖鏈或糖環(huán)上存在1個甲基。

圖2 蘆薈多糖核磁共振碳譜圖Fig.2 13CNMRof aloe polysaccharides

為了得到更多的蘆薈多糖衍生物，以蘆薈多糖為原料，采用化學(xué)合成的方法制備得到了乙酰化蘆薈多糖、磷酸化蘆薈多糖和羧甲基化蘆薈多糖。在對其衍生物進行結(jié)構(gòu)表征過程中，采用13CNMR和31PNMR方法確證。圖3為乙?；J薈多糖13CNMR，圖4為磷酸化蘆薈多糖13CNMR，圖5為磷酸化蘆薈多糖31PNMR，圖6為羧甲基化蘆薈多糖13CNMR。

由圖3可以看出，在δ173.45處有明顯的化學(xué)位移信號，該處為羰基特征信號峰。δ60.60～79.50為C2～C6的化學(xué)位移，與蘆薈多糖相比變化不大（蘆薈多糖：C2～C6化學(xué)位移為δ60.72～76.22）。δ98.94～100.46處為C1的化學(xué)位移，δ23.26和δ20.31為甲基的化學(xué)位移信號。

圖3 乙?；J薈多糖核磁共振碳譜圖Fig.3 13CNMRof acetylated aloe polysaccharides

由圖4可以看出，與蘆薈多糖相比，磷酸化后的13CNMR基本無變化。其中，δ60.54～78.42為C2～C6的化學(xué)位移，δ100.14為C1的化學(xué)位移，δ18.56為甲基中甲基碳的化學(xué)位移。為了更進一步確證磷酸根的存在，測定了磷酸化多糖的31PNMR。

圖4 磷酸化蘆薈多糖核磁共振碳譜圖Fig.4 13CNMRof phosphorylated aloe polysaccharides

由圖5可以看出，在δ0.03和δ-91.64處有化學(xué)位移，并且在δ0.03處有明顯吸收峰，說明在此處比較容易磷酸化，而在δ-91.64處比較難磷酸化，但可以說明蘆薈多糖已被磷酸化。

圖5 磷酸化蘆薈多糖核磁共振磷譜圖Fig.5 31PNMRof phosphorylated aloe polysaccharides

由圖6可以看出，在δ170.62處有明顯的化學(xué)位移信號，該處為羰基特征信號峰。δ60.30～78.30為C2～C6的化學(xué)位移，與蘆薈多糖相比變化不大。δ100.16處為C1的化學(xué)位移，δ18.56為甲基的化學(xué)位移信號，δ29.70為羧甲基化中亞甲基碳的化學(xué)位移信號。

圖6 羧甲基化蘆薈多糖核磁共振碳譜圖Fig.6 13CNMRof carboxymethylated aloe polysaccharides

2.4 體外抗氧化活性

研究表明，多糖具有抗腫瘤、抗病毒、降血糖、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)作用等多種生理功能。多年來，人們對多糖進行大量的研究，對其抗氧化研究更是其中熱點[8-10]。活性氧導(dǎo)致的氧化脅迫和氧化損傷是造成人體多種器官疾病和機體衰老的一個重要原因。隨著地球環(huán)境的惡化，新的疾病不斷產(chǎn)生，人們紛紛希望以抗氧化作為切入點，有效地預(yù)防和治療疾病[11-16]。為了研究蘆薈多糖及其衍生物的抗氧化活性，本試驗進行了一系列體外抗氧化活性檢測，包括超氧陰離子自由基清除能力、羥基自由基清除能力、抗脂質(zhì)過氧化能力、DPPH自由基清除能力和還原能力的測定。

由圖7可以看出，蘆薈多糖及其衍生物對超氧陰離子自由基清除率測定中，在低質(zhì)量濃度時表現(xiàn)出優(yōu)于對照品VC，而在高質(zhì)量濃度時略低于VC的活性。由圖8可以看出，在同等質(zhì)量濃度條件下，蘆薈多糖及其衍生物與VC對羥基自由的清除能力均表現(xiàn)出相類似的活性。由圖9可以看出，蘆薈多糖及其衍生物在抗脂質(zhì)過氧化能力方面也表現(xiàn)出良好的活性，在同等質(zhì)量濃度下表現(xiàn)出與VC活性接近。由圖10可以看出，蘆薈多糖及其衍生物在DPPH自由基清除能力方面也表現(xiàn)出良好的活性，在低質(zhì)量濃度時表現(xiàn)出低于對照品VC，而在高質(zhì)量濃度時能表現(xiàn)出與VC相當(dāng)。由圖11可以看出，在還原能力方面，蘆薈多糖及其衍生物能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。在同等質(zhì)量濃度條件下，蘆薈多糖及其衍生物的還原能力與VC相當(dāng)，其中磷酸化的蘆薈多糖在低質(zhì)量濃度時優(yōu)于VC。結(jié)合體外抗氧化活性結(jié)果，得到了一些有關(guān)蘆薈多糖的構(gòu)效關(guān)系。整體來看，磷酸化蘆薈多糖的活性優(yōu)于未衍生化的多糖，而乙?；汪燃谆奶J薈多糖其體外抗氧化活性同蘆薈多糖基本處于同一水平。部分體外測試指標(biāo)中，在相同質(zhì)量濃度條件下，磷酸化蘆薈多糖的活性優(yōu)于VC。初步構(gòu)效關(guān)系的研究結(jié)果能夠為進一步修飾蘆薈多糖提供一定的理論指導(dǎo)。

圖7 蘆薈多糖及其衍生物的超氧陰離子自由基清除能力Fig.7 Superoxideanion radicalsscavenging capacity of aloe polysaccharide and its derivatives

圖8 蘆薈多糖及其衍生物的羥基自由基清除能力Fig.8 Hydroxyl radical scavenging capacity of aloe polysaccharide and its derivatives

圖9 蘆薈多糖及其衍生物的抗脂質(zhì)過氧化能力Fig.9 Anti-lipid peroxidation of Aloepolysaccharide and its derivatives

圖10 蘆薈多糖及其衍生物的DPPH·清除能力Fig.10 DPPH·scavenging capacity of aloe polysaccharide and its derivatives

圖11 蘆薈多糖及其衍生物的還原能力Fig.11 Reducibility of aloe polysaccharide and its derivatives

3 結(jié)論

本研究以新鮮蘆薈為原料，經(jīng)勻漿、熱水提取、濃縮、醇沉、去蛋白、透析、干燥等步驟制備得到蘆薈多糖。采用GPC-RI-MALS法對蘆薈多糖分子質(zhì)量進行測定，13CNMR分析法對蘆薈多糖結(jié)構(gòu)進行表征。結(jié)果表明，蘆薈多糖含有1→4糖苷鍵，并且為甲基化多糖。為了進一步研究蘆薈多糖的構(gòu)效關(guān)系，以蘆薈多糖為基礎(chǔ)制備得到了乙?；?、磷酸化和羧甲基化的蘆薈多糖，并對其進行了13CNMR和31PNMR確證，在此基礎(chǔ)上研究了蘆薈多糖及其衍生物的體外抗氧化活性。結(jié)果表明，蘆薈多糖及其衍生物在對超氧陰離子自由基清除率、羥基自由基清除率、抗脂質(zhì)過氧化、DPPH自由基清除率和還原能力方面表現(xiàn)出良好的活性。初步構(gòu)效關(guān)系研究表明，磷酸化蘆薈多糖的體外抗氧化活性最好，與陽性對照品VC處于同一水平。本研究為進一步研究蘆薈多糖結(jié)構(gòu)、開發(fā)功能性食品與藥物提供必備的理論依據(jù)。