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摘要：對近幾年植物多糖脫色工藝——活性炭法、過氧化氫法、柱層析法、離子交換樹脂法、反膠束法等進行了分析與與比較，并對今后多糖的提取分離方面的研究進行了展望。

關鍵詞：多糖；脫色；植物

多糖(polysaccharide)是由多個單糖經糖苷鍵脫水、聚合而成的多羥基化合物，作為機體的主要成分之一，參與機體多項生命代謝活動，如細胞間信號傳導、細胞運動、免疫調節等。大量研究發現，多糖具有多種生物學活性，如抗氧化、抗病毒、降糖降脂、抗腫瘤、免疫調節等[1-5]。純化的多糖為白色無味，但植物來源的多糖，尤其花、莖、葉等部分的多糖常富含色素，使多糖液常顯紅色、綠色或黃色。這樣不僅干擾多糖的純度，還影響多糖的定性定量、分離純化及活性方面研究，故需要進行脫色處理。目前國內外對多糖脫色的報道較多，但是由于來源的不同，脫色方法也不盡相同。本文中對近年來關于多糖脫色的一般原理和方法進行了綜述，以期為多糖的分離純化研究提供參考依據。

1色素

植物來源的天然色素有花青素、葉綠素、胡蘿卜素、黃酮類、姜黃素等，也是一類具有生物學活性的物質，在調節免疫、抗氧化、降糖、抗動脈硬化、促凋亡等方面有一定功效[6-10]，常被開發成功能性食品。按其溶解性可分為脂溶性色素和水溶性色素2大類。

1.1脂溶性色素

脂溶性色素有黃酮類、多酚類、葉綠素、胡蘿卜素、藏紅花素等，廣泛存在于植物的各個部位。不溶于水，易溶于乙醇、醚類、酯類等有機溶劑。在提取多糖的過程中，常采用醚類脫脂回流數次，離心烘干，再用乙醇等有機溶劑進一步萃取回流，在去除色素的同時，往往帶走大量脂類物質。

1.2水溶性色素

水溶性色素主要是花色甙類，別名花青素，在花中含量豐富。易溶于極性大的水和乙醇，不溶于弱極性的有機溶劑，可被鉛鹽沉淀和活性炭吸附。常大量存在于多糖液中，可在醇沉這步將其去除。1.3其他色素以上2種色素可輕易去除，但涉及與多糖相結合的有色成分時，如皂苷類，就需要特殊的方法進行處理。本文中主要探究這類有色物質的去除工藝。

2脫色方法

2.1活性炭法

活性炭是由含碳材料制成的，內部空隙結構發達、比表面積大、吸附能力強的一類黑色無定形微晶質碳素材料，理化性質穩定，可再生，機械強度高，耐酸、耐堿、耐高溫，且不溶于水及有機溶劑，廣泛應用于制藥、化工、空氣凈化、廢污處理等方面。吸附原理是：利用自身多孔性及毛細管結構，靠分子間的范德華力、靜電引力或化學鍵等充分吸附雜質或污染物。在多糖純化過程中，色素分子質量遠小于多糖分子質量，易進入活性炭的內部孔隙而凝聚，從而達到脫色純化多糖的目的。影響活性炭吸附效果的因素有吸附分子大小、液體pH、活性炭量、活性炭材質、溫度、時間等。劉欣鑫等[11]采用活性炭處理堿蓬多糖，響應面優化的最適條件為活性炭用量3.3%，溫度53℃，時間43min，pH5.4，脫色率為65.38%，RSD為1.74%。相比過氧化氫法，活性炭吸附法具有安全、無毒、易去除、不破壞多糖理化性質等特點，且對水溶性色素的去除效果明顯，因此受到廣泛應用。

2.2過氧化氫法

在多糖提取液中，常富含酮類、酚類、醌類等帶電荷的有機物，尤其是與多糖結合的色素，使用活性炭法脫色作用不明顯，需考慮用過氧化氫法脫色。H2O2是種強氧化劑，在水中電解成H+和HO2-。多糖液中，色素被游離的HO2-氧化而達到脫色純化多糖的目的。影響其脫色效果的主要因素有溫度、溶液pH、時間、用量等。宋逍等[12]比較了4種方法對穿山龍多糖脫色的效果，結果顯示最優方法為雙氧水法，條件：pH7.5，1.5倍體積比雙氧水，溫度55℃，時間60min，脫色率為90.10%，多糖保留率為87.17%。相比活性炭法，過氧化氫法反應條件劇烈，會破壞多糖，需根據材料控制好相關因素，以提高脫色效率。

2.3柱層析法

2.3.1吸附樹脂法

吸附樹脂(macroporousresin)又叫全多孔樹脂，由聚合單體、交聯劑、致孔劑、等添加劑經聚合而成，具有大孔網狀結構及較大比表面積的高分子吸附性樹脂。吸附原理：利用其特殊結構，依靠與分子間形成的范德華力吸附溶液中各物質。具有吸附體積大、選擇性好、吸附快速、再生方便、價格便宜等特點。影響吸附效果的因素有溫度、流速、化合物的極性、時間等。陳卓爾等[13]比較了9種吸附樹脂對恰麻古粗多糖的脫色作用，結果顯示，HPD500大孔樹脂效果最佳，在樣品質量分數為1%，洗脫流速3.6BV/h，上樣量0.75BV條件下，脫色純化綜合評分為63.74。車向前等[14-15]研究2種方法對白及多糖的脫色效果，結果顯示，WH706-CLL樹脂法的脫色效果好于H2O2法，脫色率為93.7%，多糖保留率為87.3%。較H2O2法、大孔樹脂法多糖損失少，

2.3.2聚酰胺法

聚酰胺樹脂是一類含有-CONH結構的聚合型高分子新型吸附材料，具有理化學性質穩定、膠合性好、吸附選擇性強、可反復利用、解析條件溫和、耐藥品性等優點，是近年來關注的一種新型吸附材料。吸附原理：依據“氫鍵吸附”學說，即酰胺基在酸性媒介中結合質子帶正電，以靜電引力方式吸附液體中的陰離子，故可與富含酚羥基的黃酮類、多酚類、醌類等化合物構成氫鍵而發揮吸附作用。吸附效果取決于有機物中羥基的位置及數量、以及溶劑與有機物或聚酰胺與溶劑間構成的氫鍵親合力大小。有機物分子中酚羥基越多、芳香程度越高、共軛雙鍵越多，聚酰胺對其吸附力越強。聚酰胺層析柱即利用此特性吸附植物中多酚、黃酮等有機物，而達到純化多糖的目的。彭雅玲等[16]比較了6種樹脂對紫果西番蓮果膠多糖脫色的效果，確定了聚酰胺樹脂脫色效率最佳，最佳條件為進樣量3.5BV，流速3BV/h，pH3.5，脫色率為52.78%，半乳糖醛酸保留率為85.62%。宮江寧等[17]研究聚酰胺對龍膽草多糖的脫色效果，響應面優化的最優條件為上樣體積5BV，流速2BV/h，濃度3.50mg/mL，脫色率為(80.60±0.91)%，多糖保留率為(86.28±0.67)%，且聚酰胺重復使用5次后，脫色率仍高達(76.85±0.59)%，多糖保留率提高到(98.32±0.37)%，表明聚酰胺法對多糖脫色效果好，方法可靠。

2.4離子交換樹脂法

離子交換樹脂是一種含有交換離子功能團的不溶性網狀結構高分子聚合物，可分為大孔型和凝膠型。凝膠型因孔徑小，適用于吸附無機離子。大孔型因縮聚時添加了致孔劑，而內部結構多孔呈海綿狀，比表面積大，活性中心多。這不僅利于離子交換，提高擴散效率，同時分子間的范德華力使其吸附能力大大增強，能處理各種物質，具有脫色能力強、處理范圍廣、抗污染能力強、可再生可轉型、交換容量高、擴散快等特點。雷呈等[18]研究了4種樹脂對山茱萸多糖的脫色效果，結果顯示，D303大孔離子交換樹脂脫色作用最佳，條件為時間7h，溫度50℃，濃度15mg/mL，脫色率79.71%，多糖保留率81.12%。鄭爽等[19]比較了吸附樹脂與陰離子交換樹脂對玉竹多糖脫色能力，結果顯示，大孔陰離子交換樹脂脫色1號脫色效果最佳，脫色率80.65%，多糖保留率87.82%。

2.5反膠束法

反膠束(reversedmicelles)是表面活性劑散布于連續有機相中而自發形成的一種具有納米尺度的聚合體。利用分子間的靜電作用力及位阻效應進行萃取分離。具有萃取率高、不影響物質性狀等特點。常用于分離提純酶、蛋白質等活性大分子。駱文燦[20]對比了反膠束溶液與大孔樹脂對長梗黃精多糖脫色的效果，發現大孔樹脂脫色能力優于反膠束溶液。吳憲玲[21]研究了4種西洋參多糖脫色方法，其中反膠束法脫色效果不佳。宋逍等[12]研究了反膠束脫色法，雖脫色作用可，但相比傳統方法，所用試劑不易回收、有害性、成本高等，因此不作為常規備選。2.6其他方法次氯酸鹽法、Al2O3法、Polyamide吸附法等，在多糖脫色研究中有所報道。同時有研究顯示，DEAE纖維素也有一定的脫色作用[22]。秦亞東等[23]研究了白芍多糖的4種脫色方法，其中次氯酸鈉法脫色率38.74%，多糖保留率70.47%，但效果弱于雙氧水法。張豐進等[24]研究發現，硅膠或硅藻土對西番蓮果皮多糖脫色效果不明顯，不及雙氧水法。不同的脫色方法優缺點不同，研究需結合材料選用適宜的方法，以提高處理效果。

3結語

綜述了當前多糖脫色方法，研究中因植物來源、工作條件等差異，處理方法也不相同。活性炭法適用于吸附水溶性或游離型色素；雙氧水法適用于與糖結合性色素的脫色；吸附樹脂易吸附酮類、酚類、醌類等色素，但對電荷型色素處理效果不佳；離子交換樹脂及聚酰胺樹脂的脫色能力類似，范圍廣，可處理各種來源的色素；相比上述方法，反膠束法脫色效果欠佳，可能緣于技術不成熟。H2O2、活性炭因常見，操作便捷，被普遍應用于多糖脫色。新型方法如樹脂、聚酰胺、冷電弧-光催化-吸附脫色法[25]等，因成本、實驗條件、儀器設備等因素，應用受限，但脫色效率多優于傳統方法，且選擇性強，多糖損失少，不破壞多糖的理化性質。應用中需結合材料特殊性及各方法的特點，采取適合的方法處理多糖。我國地緣遼闊，植物分布種類眾多。大量研究表明，多糖是植物的重要活性成分之一[26-27]，開發潛力巨大。目前多糖的研究是中外研究的一大熱點，我國在多糖的提取分離方面成果顯著，純化及結構解析等方面有些不足，緣于多糖本身的復雜性及相關技術設備的不足。因此需融合相關專業知識，以及加大新型設備及技術的研發與應用，提出更適宜的多糖脫色工藝，以提高我國在多糖領域的科研能力，從而推動醫藥、保健、食品等行業的發展。

作者：李月1；王昀1；左紹遠1,2 單位：1.大理大學基礎醫學院，2.云南省昆蟲生物醫藥研發重點實驗室