随着多糖研究的深入，多糖的多种生物活性逐渐被发现，其不仅具有多方面的药理作用，而且来源广泛，毒副作用低，是一种理想的药品和保健食品开发来源。近年来国内外学者利用多糖与铁配合生成多糖铁配合物，这类有机配合物对胃肠道刺激小、生物利用度高，并且当配合物中的铁脱离配体多糖后，多糖的多种生物活性在体内也可发挥功效。
因此，河北科技大学化学与制药工程学院的景永帅、张瑞娟、张丹参*等人采用三氯化铁共热合成法对北沙参多糖进行结构修饰，得到北沙参多糖铁配合物，并对其理化性质、结构特征和生物活性进行表征和分析，为北沙参多糖铁配合物作为补铁剂提供理论依据。
1、北沙参多糖的提取率和单糖组成分析
北沙参经乙醇除脂、水提醇沉法制备后，得到北沙参多糖为4.6g，提取率为18.4%。北沙参多糖经完全酸水解后，用HPAEC-PAD分析，与标准单糖的高效阴离子交换色谱保留时间和峰面积对照，结果表明：北沙参多糖由葡萄糖和甘露糖组成，其物质的量比为1.00∶4.25。
2、北沙参多糖及其铁配合物的理化性质和结构特征
多糖铁配合物中铁含量测定
根据标准曲线得到标准曲线方程：y=0.x＋0.，R2=0.，其中y为吸光度，x为Fe2＋质量浓度。由标准曲线方程计算铁含量，北沙参多糖铁配合物中铁质量分数为19.31%。
紫外-可见光谱图谱分析
北沙参多糖在nm和nm波长处无吸收峰出现，说明样品中不含有核酸和蛋白质。在紫外区，多糖铁配合物的吸收强度明显比北沙参多糖的吸收强度强，推测可能为铁离子与多糖中的羟基发生了络合反应。
红外光谱分析
修饰前后的红外图谱主要特征吸收峰未发生显著改变，说明铁配合物修饰未破坏其基本结构。cm－1附近为多糖分子中羟基的伸缩振动吸收峰，修饰后，峰形发生变化，可能因多糖的羟基参与了络合反应，这与紫外-可见光谱分析结果相一致；cm－1左右为C＝O的伸缩振动吸收峰，修饰后吸收峰减弱，可能是多糖的C＝O与铁离子配位造成的；～cm－1范围内是C—O的伸缩振动吸收，修饰后吸收峰减弱，推测可能是C—O键参与了多糖与铁的络合，或是因为氢键之间的相互作用；cm－1和cm－1附近的吸收峰增强。
透射电镜分析
黑色斑点是铁核，外围电子透明的亮区即北沙参多糖，铁核在多糖中分布较分散，大小不一，还比较规则，直径在～nm范围。
热重分析结果
01北沙参多糖热重分析
图谱主要特征为有1个吸热峰1个放热峰，53℃的吸热峰是由多糖中的吸附水升华引起的，.84℃为多糖分解的放热峰。由TGA曲线（实线）可知，北沙参多糖的热分解曲线分为两个阶段，第1个阶段为27～℃，此阶段失去的主要是水，质量损失率为7.%；第2个阶段为～℃，在～℃区间，多糖快速质量损失，在～℃质量损失速度减慢，此阶段的质量损失率为66.7%，说明在该温度区域，多糖发生了分解，化学键受到了破坏。
02多糖铁配合物热重分析图
多糖铁配合物主要特征为有2个吸热峰1个放热峰，55℃的吸热峰可能是因为多糖铁复合物中的吸附水升华引起的，.58℃有一个放热峰，.99℃有一个小的吸热峰。由TGA曲线（实线）可知，多糖铁配合物的热分解曲线分为3个阶段，第1个阶段是32～℃，此阶段失去的主要是水，质量损失率为10.65%；第2个阶段是～℃，此阶段质量损失率为41.45%，说明在该温度区域，多糖发生了分解，化学键受到了破坏；第3个阶段是～℃，质量损失率为11.78%。
3、北沙参多糖及其铁配合物的生物活性
清除羟自由基作用
北沙参多糖及其铁配合物对羟自由基均有一定的清除作用，样品质量浓度不同，对羟自由基的清除作用也不同，整体呈线性关系。北沙参多糖的IC50值为6.mg/mL，多糖铁配合物的IC50值为0.mg/mL，VC的IC50值为0.mg/mL，IC50值越小，清除作用越好。
对α-葡萄糖苷酶的抑制活性
随着样品质量浓度的升高，北沙参多糖和多糖铁配合物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用也逐渐增强，呈现质量浓度依赖性。当质量浓度为4mg/mL时，北沙参多糖及其铁配合物对α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为23.6%和69.35%，铁修饰后，抑制率明显增强，但均低于阳性对照阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶的抑制率。
结论
选用北沙参为原料，采用水提醇沉法制备北沙参多糖。对制备的多糖进行铁配合物修饰。采用紫外-可见光谱、红外光谱、HPAEC-PAD、透射电镜、DSC和TGA等对多糖及其铁配合物的理化性质和结构特征等进行评价，从清除羟自由基和对α-葡萄糖苷酶的抑制活性两个方面进行生物活性测试，得出以下结论：1）北沙参多糖的提取率为18.4%，是由葡萄糖和甘露糖组成，其物质的量比为1.00∶4.25，不含有核酸和蛋白质。2）多糖铁配合物中铁离子质量分数为19.31%，是以聚合的β-FeOOH微核为核心，多糖在其表面配合形成的多糖铁（Fe3＋）表面配合物。3）北沙参多糖经铁修饰后，对羟自由基清除作用和对α-葡萄糖苷酶的抑制能力均得到明显提高。北沙参多糖铁配合物具有较好的稳定性和生物活性，有望开发成为一种具有多重保健功能的生物多糖型补铁剂。
本文《北沙参多糖铁配合物的制备、结构特征及生物活性》来自于《食品科学》年39卷24期65-70页，作者：景永帅，张瑞娟，吴兰芳，苏蕾，李超，张丹参。DOI:10./spkx2--24011。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
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