● 摘要
本文用热水提取法与超声提取法提取麦冬多糖，并对热水提取的麦冬多糖进行超声处理。比较研究了超声提取与超声处理麦冬多糖对多糖一级结构的影响，并对热水提取与超声提取麦冬多糖的形貌特征、溶液构象及生物活性进行了比较研究，旨在揭示超声对麦冬多糖结构及活性的影响。主要研究内容结果如下：
（1）研究超声提取功率对麦冬多糖结构及活性的影响，实验选用五种功率超声提取麦冬多糖，并利用季铵盐沉淀法对其进行分离，分别得到五种AP1和AP3多糖，然后利用高效液相色谱法和气相色谱法分别对分离得到多糖的分子量分布、单糖组成进行了分析研究。结果表明，随着超声功率的增大，不断有较大分子量的多糖被提取出来，但当超声功率进一步增大时，大分子量的多糖分子量减半，被降解成较小分子量的多糖。气相色谱研究表明，随着超声提取功率的不断增大，嵌入麦冬原材料中较稳定、用小功率很难被提取出来单糖组分，如鼠李糖、阿拉伯糖和木糖均都被提取出来。对得到的多糖的抗氧化活性研究结果表明，随着超声功率的增大，麦冬多糖的抗氧化活性呈现出先增大后减小的趋势，且超声功率为400W时其抗氧化活性最高。因此，后续实验中超声提取麦冬多糖的功率选用400W。
（2）对热水提取的麦冬多糖WPOJ与超声提取的麦冬多糖UPOJ的结构及生物活性进行比较研究，结果发现：UPOJ的提取率明显高于WPOJ；利用红外光谱对两者的官能团进行检测发现，WPOJ中可以检测到β-葡萄吡喃糖，而UPOJ中未检测到，说明超声提取对麦冬多糖的结构产生了影响；两者的生物活性结果表明，UPOJ的体外抗氧化活性及抗糖尿病活性均高于WPOJ，而对K562细胞的抗肿瘤活性却相反。
（3）两种多糖经DEAE-cellulose52色谱柱层析与Sephacryl S-300凝胶色谱柱层析纯化得到的WPOJ-DS与UPOJ-DS均为单一组分。利用化学分析法（包括高碘酸氧化、Smith降解、酸水解、甲基化分析等）及仪器分析法（包括气相、液相、紫外、红外、质谱、核磁共振等）对这两种组分的一级结构进行研究，结果显示，WPOJ-DS与UPOJ-DS的主链结构存在差异，WPOJ-DS的主链由1,6-α-D-Glcf，1,6-β-D-Glcp，1,3,6-α-D-Glcf和1,3-α-D-Araf组成，其摩尔比为5：1：3：2，UPOJ-DS的主链由1,6-α-D-Glcf，1,3,6-α-D-Glcf和1,3-α-D-Araf组成，其摩尔比为5：4：2，说明WPOJ-DS中1,6-β-D-Glcp在UPOJ-DS中变为1,3,6-α-D-Glcf；WPOJ-DS支链及链末端主要由1,6-α-D-Glcp，1,2-α-D-Fruf和1-α-D-Araf组成，其摩尔比为2：3：5，UPOJ-DS支链及链末端主要由1,6-α-D-Glcp，1,2-α-D-Fruf和1-α-D-Araf组成，其摩尔比为3：4：6，说明UPOJ-DS的侧链结构比WPOJ-DS丰富。因此，相对于热水提取法，利用超声提取法可以将麦冬中嵌入较深层次、支链较丰富的麦冬多糖提取出来。
（4）对WPOJ-DS进行超声处理后记为WPOJ-DS-U，将WPOJ-DS-U与WPOJ-DS的一级结构进行比较研究，结果表明，超声处理后，麦冬多糖的分子量、单糖组成、摩尔比及连连接方式几乎没有变化，但是超声处理作用对热水提取的麦冬多糖的β构型产生了影响，使其转变为α构型，主要表现为→6)-β-D-Glcp(1→转变为→6)-α-D-Glcp(1→。通常β-D-Glc要比α-D-Glc稳定，但超声作用的巨大能量促使麦冬多糖结构处于亚稳定状态，提高了其生物活性。
（5）对WPOJ-DS与UPOJ-DS的溶液行为与链构象进行比较研究。粒度分析结果表明，UPOJ-DS的有效直径相对于WPOJ-DS较小，且两者均在酸性条件下粒度较小，而在碱性条件下容易发生聚集。刚果红实验结果表明，UPOJ-DS具有单螺旋结构，而WPOJ-DS则不具有单螺旋结构。圆二色性结果表明，Ca2+与刚果红的加入，对WPOJ-DS的构象影响较小，而对UPOJ-DS影响较大；DMSO的加入对两种多糖的构象影响均较大，使两种多糖的不对称性明显增加；两者在酸碱性溶液中构象都会发生突变，但在碱性溶液中更加明显。X射线衍射结果显示，WPOJ-DS与UPOJ-DS均具有晶体结构，且UPOJ-DS的晶格常数略大于WPOJ-DS。通过测定TG-DTG与DSC曲线，对两种多糖的热稳定性进行研究，结果表明，两种多糖的热性质基本相似，但UPOJ-DS相对于WPOJ-DS热稳定性较强。
对两种多糖的原子力显微镜及扫描电镜观察结果表明，超声提取的麦冬多糖UPOJ-DS相对于热水提取的麦冬多糖WPOJ-DS的分子聚集性明显减少，同时原子力显微镜下观察到了UPOJ-DS明显的螺旋结构，这与刚果红实验结果一致。云母片试样与粉末试样的扫描电镜结果均表明UPOJ-DS相对于WPOJ-DS分子聚集程度明显减少，说明超声的巨大能量使麦冬多糖的结构发生了变化，使得分子间作用力减小，分子交联程度减弱，进而导致麦冬多糖聚集体的形态发生变化。
（6）WPOJ-DS与UPOJ-DS抗氧化活性结果表明，WPOJ-DS与UPOJ-DS对•OH、O2-•与DPPH•均有清除作用，且UPOJ-DS对这三者的清除效果都比WPOJ-DS要好，结合两种多糖的一级结构、形貌特征和溶液行为来分析，UPOJ-DS的分子的侧链结构比WPOJ-DS的侧链结构丰富；UPOJ-DS的原子力显微镜下可以观测到螺旋结构，且分子分布较为分散，因此推测UPOJ-DS的较强的体外抗氧化活性与其分子的结构、形貌、溶液行为是密切相关的。