沙苑子（Semen Astragali complanati）為豆科植物扁莖黃芪的干燥成熟種子，主要分布于陜西、華北、東北等地。作為我國(guó)傳統(tǒng)中藥材，沙苑子被認(rèn)為具有補(bǔ)腎固精、清泄利尿、益肝明目的功效，主治肝腎虛弱、虛勞腰痛等。沙苑子含有多種具有生物活性的化學(xué)物質(zhì)，主要包括脂肪酸、氨基酸、多糖、黃酮類、三萜類等，已經(jīng)被列入可用于保健食品的名單中。

南昌大學(xué)食品學(xué)院李思涵、王君巧*和聶少平開(kāi)展該研究旨在探索作為豆科植物種子來(lái)源的沙苑子中是否存在具有功能性的半乳甘露聚糖膠。首先通過(guò)水提醇沉法制備出水溶性沙苑子多糖，然后采用乙醇分級(jí)沉淀法對(duì)沙苑子多糖進(jìn)行分級(jí)純化，闡明其理化性質(zhì)、分子質(zhì)量及單糖組成，同時(shí)采用甲基化分析、尺寸排阻色譜-多角度光散射（SECMALLS）聯(lián)用儀、核磁共振譜（NMR）詳細(xì)解析多糖溶液構(gòu)象和精細(xì)結(jié)構(gòu)。這將有助于對(duì)多糖結(jié)構(gòu)規(guī)律性理論的深入認(rèn)識(shí)，并且為天然產(chǎn)物來(lái)源多糖的技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供新方向，同時(shí)也為沙苑子多糖的活性和結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究提供一定理論依據(jù)。

1 沙苑子多糖的基本理化性質(zhì)及其得率

如表2所示，沙苑子精多糖（SACP）得率為5.96%（基于原料干質(zhì)量計(jì)算），經(jīng)過(guò)乙醇分級(jí)沉淀后，SACP-20和SACP-25的得率分別為6.66%和53.74%（基于SACP質(zhì)量計(jì)算）。分別測(cè)定SACP、SACP-20和SACP-25的總糖、糖醛酸 和蛋白質(zhì)含量，如表2所示，SACP的總糖和糖醛酸含量分別為80.81%和3.47%，還含有6.17%蛋白質(zhì)。經(jīng)過(guò)醇沉后，SACP-20總糖含量降低（56.20%），而SACP-25總糖含量升高（87.40%），且SACP-25不含蛋白質(zhì)。因此，通過(guò)簡(jiǎn)單的兩步醇沉，可以快速得到糖含量更高的沙苑子多糖。

采用帶脈沖安培檢測(cè)器的離子色譜分別對(duì)SACP、SACP-20與SACP-25單糖組成進(jìn)行分析，如表3所示， SACP中除了Gal和Man外，還含有少量Ara、Xyl、Glc以 及GlcA。經(jīng)過(guò)乙醇分級(jí)沉淀后，SACP-20和SACP-25中 Xyl、Ara、GlcA等單糖含量明顯減少，Man含量增加。盡管三者的主要單糖種類都是Gal和Man，但Gal和Man 含量比不同，分別為1∶1.03（SACP）、1∶1.17（SACP20）、1∶1.33（SACP-25）。SACP-20與SACP-25單糖組成類似，但在SACP-20中仍能檢測(cè)到微量的Ara和 Glc，而SACP-25僅含有Gal和Man，含量分別為42.92%和 57.08%，表明沙苑子中主要的多糖成分可能是一種半乳甘露聚糖，同時(shí)也表明通過(guò)簡(jiǎn)單的兩步醇沉就能分離得到純度較高的半乳甘露聚糖。

圖1為SACP-25在SEC-MALLS-Vis-RI的黏度信號(hào)、激光信號(hào)和示差信號(hào)的洗脫圖，顯示該樣品是單一的色譜峰。SACP-25的數(shù)均分子質(zhì)量（mn）、重均分子質(zhì)量（mw）、z均分子質(zhì)量（mz）分別為7.190×105、1.121×106、1.650×106 Da。多糖在溶液中的分子質(zhì)量表現(xiàn)為分布在一定范圍內(nèi)，SACP的多分散指數(shù)（mw/mn）為1.559，表明其作為聚合物具有較寬的質(zhì)量分布。
如圖2所示，以lgmw為橫坐標(biāo)，lg[η]為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性擬合，根據(jù)擬合線性方程的結(jié)果α＝0.568 7，表明該多糖在0.1 mol/L NaNO3溶液中呈柔性的無(wú)規(guī)線團(tuán)狀。圖1為SACP-25在SEC-MALLS-Vis-RI的黏度信號(hào)、激光信號(hào)和示差信號(hào)的洗脫圖，顯示該樣品是單一的色譜峰。SACP-25的數(shù)均分子質(zhì)量（mn）、重均分子質(zhì)量（mw）、z均分子質(zhì)量（mz）分別為7.190×105、1.121×106、1.650×106 Da。多糖在溶液中的分子質(zhì)量表現(xiàn)為分布在一定范圍內(nèi)，SACP的多分散指數(shù)（mw/mn）為1.559，表明其作為聚合物具有較寬的質(zhì)量分布。

如圖3、4所示，通過(guò)對(duì)lgRg和lgRh對(duì)lgmw線性擬合，得到的擬合曲線R2分別是0.991 0和0.995 3，呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系；由擬合結(jié)果可知，vg和vh分為0.483 1和0.514 9，表示SACP-25為無(wú)規(guī)線團(tuán)鏈，與使用Mark-Houwink方程分析結(jié)果一致。

如表4所示，SACP-25中主要由3 種類型的糖苷鍵組成，包括→4,6)-Manp-(1→、→4)-Manp-(1→和Galp-(1→，其相對(duì)含量分別為32.02%、27.67%、32.76%，推測(cè)SACP-25主鏈主要是由1,4-連接的Manp組成，支鏈為Galp，這與豆科植物種子部位來(lái)源，如刺槐豆、瓜爾豆、刺云實(shí)和葫蘆巴中提取的多糖結(jié)構(gòu)相似。此外，SACP-25中還含有極少量的→4)-Galp-(1→、→6)-Galp- (1→和→3,4,6)-Manp-(1→。根據(jù)支化度＝（末端糖殘基含量＋支鏈糖殘基含量）/（末端糖殘基含量＋支鏈 糖殘基含量＋線性糖殘基含量），計(jì)算得其支化度為 0.6875，且末端糖殘基與分支糖殘基比例接近1∶1。半乳 甘露聚糖是一種中性多糖，不同半乳甘露聚糖的支化度不同，也會(huì)影響到它們的性質(zhì)。

5 SACP-25的NMR分析

根據(jù)單糖和甲基化分析結(jié)果，初步推測(cè)SACP-25是一種半乳甘露聚糖。通過(guò)對(duì)SACP-25的1D與2D NMR譜圖分析，結(jié)合已報(bào)道的半乳甘露聚糖的NMR譜圖進(jìn)行分析比較，各主要?dú)埢幕瘜W(xué)位移最終歸屬結(jié)果如表5所示。

1H NMR的譜圖（圖5）中，T-α-Galp的異頭氫信號(hào)比較明顯，化學(xué)位移為4.94，其余的異頭氫信號(hào)與溶劑峰信號(hào)重疊，而氫信號(hào)化學(xué)位移還與樣品的溫度相關(guān)。但是，在13C NMR譜圖（圖6）中的異頭碳區(qū)域，可以較清晰地分辨出98.72、100.00、100.24這3 個(gè)信號(hào)，并且結(jié)合HSQC譜圖（圖7），能明顯地分辨3 組不同的異頭信號(hào)，分別是4.7/100.24、4.7/100、4.94/98.72，對(duì)應(yīng)命名為殘基A、殘基B和殘基C。結(jié)合COSY譜圖（圖8），找到殘基C的H-2信號(hào)的化學(xué)位移為3.74，H-3的信號(hào)為3.88，依次類推將H-4至H-6的偶合信號(hào)的化學(xué)位移歸類，分別是3.82和3.67。再根據(jù)HSQC譜圖，獲得與糖殘基上的碳原子相連的氫原子化學(xué)位移，獲得H-2/C-2、H-3/C-3、H-4/C-4、H-5/C-5、H-6/C-6的偶合信號(hào)分別是3.74/68.53、3.88/69.81、3.91/69.26、3.82/71.18、3.67/61.21，推斷殘基C為T(mén)-α-Galp。同樣的，通過(guò)COSY譜圖和HSQC譜圖，結(jié)合文獻(xiàn)[31-32]對(duì)糖殘基A和B的H-2/C-2、H-3/C-3、H-4/C-4、H-5/C-5、H-6/C-6的化學(xué)位移進(jìn)行歸屬，糖殘基A分別為4.06/69.69、3.73/71.27、3.74/77.04、3.48/75.04、3.82/61.21，而糖殘基B為4.06/69.69、3.73/71.27、3.74/77.04、3.69/73.19、3.90/66.40。
通過(guò)對(duì)HMBC譜（圖9）的分析，可以明顯看到殘基C的H-1與殘基B的C-6的偶合信號(hào)，為4.94/66.4，殘基C的C-1與殘基B的H-6偶合信號(hào)為3.90/98.72；殘基A與殘基B的H-1與C-4的偶合信號(hào)為4.70/77.04。此外，NOESY譜（圖10）也明顯提示了殘基C與殘基B的H-6有偶合，驗(yàn)證了糖殘基的連接方式為α-Galp-(1→4,6)-β-Manp-(1→。由此推斷其結(jié)構(gòu)重復(fù)單元，如圖11所示，SACP-25的主鏈連接方式為吡喃型Man通過(guò)β-1,4-糖苷鍵連接，分支為α-T-Galp通過(guò)C-6與主鏈Manp殘基相連。1H NMR的譜圖（圖5）中，T-α-Galp的異頭氫信號(hào)比較明顯，化學(xué)位移為4.94，其余的異頭氫信號(hào)與溶劑峰信號(hào)重疊，而氫信號(hào)化學(xué)位移還與樣品的溫度相關(guān)。但是，在13C NMR譜圖（圖6）中的異頭碳區(qū)域，可以較清晰地分辨出98.72、100.00、100.24這3 個(gè)信號(hào)，并且結(jié)合HSQC譜圖（圖7），能明顯地分辨3 組不同的異頭信號(hào)，分別是4.7/100.24、4.7/100、4.94/98.72，對(duì)應(yīng)命名為殘基A、殘基B和殘基C。結(jié)合COSY譜圖（圖8），找到殘基C的H-2信號(hào)的化學(xué)位移為3.74，H-3的信號(hào)為3.88，依次類推將H-4至H-6的偶合信號(hào)的化學(xué)位移歸類，分別是3.82和3.67。再根據(jù)HSQC譜圖，獲得與糖殘基上的碳原子相連的氫原子化學(xué)位移，獲得H-2/C-2、H-3/C-3、H-4/C-4、H-5/C-5、H-6/C-6的偶合信號(hào)分別是3.74/68.53、3.88/69.81、3.91/69.26、3.82/71.18、3.67/61.21，推斷殘基C為T(mén)-α-Galp。同樣的，通過(guò)COSY譜圖和HSQC譜圖，結(jié)合文獻(xiàn)[31-32]對(duì)糖殘基A和B的H-2/C-2、H-3/C-3、H-4/C-4、H-5/C-5、H-6/C-6的化學(xué)位移進(jìn)行歸屬，糖殘基A分別為4.06/69.69、3.73/71.27、3.74/77.04、3.48/75.04、3.82/61.21，而糖殘基B為4.06/69.69、3.73/71.27、3.74/77.04、3.69/73.19、3.90/66.40。