石榴皮多糖硒酸酯制備工藝參數優化及其結構分析

王占一，戴 博，張立華，王玉海，鄭丹丹，王 飛

（1.棗莊學院生命科學學院，山東 棗莊 277160；2.中國人民解放軍空軍總醫院藥學部，北京 100142）

石榴皮多糖硒酸酯制備工藝參數優化及其結構分析

王占一1，戴 博2，張立華1，王玉海1，鄭丹丹1，王 飛1

（1.棗莊學院生命科學學院，山東 棗莊 277160；2.中國人民解放軍空軍總醫院藥學部，北京 100142）

以石榴皮多糖與亞硒酸鈉為原料制備石榴皮多糖硒酸酯，以產物硒含量和收率為指標，原料配比、硝酸體積分數、反應溫度和反應時間為單因素，通過單因素試驗和Box-Behnken試驗設計方法對工藝條件進行優化，并對產物結構進行分析。結果顯示：石榴皮多糖硒酸酯最佳制備工藝條件為原料配比1∶1.0（g/g）、硝酸體積分數0.61%、反應溫度77.0 ℃、反應時間11.3 h，在該工藝條件下，制得石榴皮多糖硒酸酯中硒含量為4.48 mg/g，產物收率為41.87%；紫外光譜、紅外光譜和熱重分析充分證實石榴皮多糖硒酸酯中含有Se=O鍵、Se—O鍵和Se—C鍵。優化后的石榴皮多糖硒酸酯制備工藝條件實現了石榴皮多糖的硒化，為石榴皮資源的充分開發利用提供良好條件。

石榴皮多糖；亞硒酸鈉；多糖硒酸酯；紫外光譜；紅外光譜；熱重分析

石榴（Punica granatum L.）又名金罌、天漿，其干燥果皮入藥稱為石榴皮，是一種傳統中藥材，為2010版《中國藥典》（一部）收載品種[1]。研究[2-4]表明，石榴皮所具有的抗惡性腫瘤、抗氧化、降血糖、免疫調節等功能均與其所含的多糖類和多酚類成分有關。硒是生命體不可缺少的重要微量元素，適當補硒具有提高人體非特異性免疫能力、延緩衰老、抗惡性腫瘤等多種生物學功能[5]。硒在自然界中通常以無機硒和有機硒2 種形式存在，與無機硒相比，有機硒不但毒性小，而且其生物活性及生物利用度更高。有機硒通常以硒多糖、硒蛋白和硒核酸等形式存在，其中硒多糖，即多糖硒酸酯是元素硒與多糖通過酯鍵結合的化合物，在人體內能發揮元素硒與多糖雙重生理活性，是理想的補硒產品[6-7]。然而，天然存在的多糖硒酸酯數量很少，使得該類產品的開發利用受到限制。因此，國內外許多學者致力于多糖硒酸酯的制備、理化性質及生物活性方面的研究[8-13]。楊晶晶等[14]采用正交設計法優化紅景天多糖硒酸酯的制備工藝，并對產物性質進行了研究，紅外光譜顯示，紅景天多糖與硒元素通過酯鍵結合，產物穩定性高；葛明明等[15]對蒲公英多糖硒酸酯的制備工藝進行了優化，并對硒含量進行了測定，紅外光譜及差示掃描量熱分析顯示，蒲公英多糖硒酸酯產物中含有Se=O鍵和Se—C鍵，實現了蒲公英多糖的硒化，硒含量較高。但是，有關石榴皮多糖硒酸酯的制備及其結構分析等領域的研究，國內還鮮見文獻報道。因此，本實驗以石榴皮多糖和亞硒酸鈉為原料，硝酸為催化劑，制備了石榴皮多糖硒酸酯，通過響應面分析法優化了合成工藝條件，并對合成產物結構進行了分析，為石榴皮多糖硒酸酯的工業化生產提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

石榴皮多糖（多次純化所得均一多糖） 棗莊學院生物學省級實驗教學示范中心；硒粉標準品（純度＞99.99%） 河南華宇化工原料有限公司；硝酸、亞硒酸鈉、無水乙醇、鹽酸、甲苯、高氯酸、硫酸 天津市大茂化學試劑廠；抗壞血酸 天津市科密歐化學試劑有限公司；鄰苯二胺鹽酸鹽 天津市福晨化學試劑廠；以上試劑純度均為分析純。

1.2 儀器與設備

IRPrestige-21型傅里葉變換紅外光譜儀、UV-2450型紫外光譜儀 日本島津公司；DE26300型綜合熱分析儀 美國鉑金埃爾默公司；TF-SFD-5型真空冷凍干燥機 上海拓紛制冷設備有限公司；JA5003B型電子分析天平 上海精科儀器有限公司；HH-4型數顯恒溫水浴鍋上海藍凱儀器儀表有限公司；8000 dol透析袋 北京陽光斯德生物技術發展公司。

1.3 方法

1.3.1 石榴皮多糖硒酸酯的制備工藝

以石榴皮多糖結構中的單糖葡萄糖為例，在反應過程中，由于6-位羥基較活潑，而且空間位阻較小，因此可與亞硒酸根脫水縮合成酯[16]。

精密稱取1.0 g石榴皮多糖置于三口燒瓶中，加入規定質量的硝酸溶液100 mL，使硝酸濃度達到設定值，加熱攪拌使固形物全部溶解，得到10 mg/mL的石榴皮多糖溶液。按照設定質量比例加入亞硒酸鈉，調節水浴溫度至設定值，恒溫反應至設定時間。反應結束后，反應液冷卻至室溫，抽濾，離心除去沉淀，所得溶液經對流水透析，以除去酸根及未反應的鹽類，取透析液少量加入抗壞血酸檢測，直至無血紅色現象時停止透析。減壓濃縮至稠膏狀，由于多糖硒酸酯類成分易溶于極性較大的水中，而在高濃度乙醇中會沉淀，因此，加入無水乙醇至體積分數達到85%，置于4 ℃條件下過夜，離心得到固形物，用無水乙醇洗滌3 次，真空干燥，得石榴皮多糖硒酸酯[14,16]。

1.3.2 石榴皮多糖硒酸酯中硒含量測定

1.3.2.1 標準曲線的制定

精密稱取干燥至恒質量的硒粉50 mg置于50 mL燒杯中，加硝酸消化至溶液澄清后，以重蒸餾水定容至50 mL，備用。精密量取備用液1 mL，置于250 mL容量瓶中，以重蒸餾水定容，得硒對照品溶液（質量濃度4 μg/mL）。精確量取硒對照品溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0 mL，加重蒸餾水25 mL，以體積分數0.5%稀鹽酸調pH 2，加入質量分數1%鄰苯二胺鹽酸鹽試液2 mL，分別置于100 mL分液漏斗中，充分振搖，靜置2 h，加入甲苯9.5 mL，萃取，靜置，分取甲苯層，定容至10 mL。利用紫外-可見光分光光度計，在波長334 nm處測定吸光度（A），以系列質量濃度（C）作為橫坐標，A作為縱坐標繪制標準曲線[14,17]，求得回歸方程為：A=0.183 2C+0.051 6，相關系數R2=0.999 1，硒在0～4.8 μg/mL范圍內與吸光度A之間線性關系良好。

1.3.2.2 樣品硒含量的測定

精密稱取石榴皮多糖和石榴皮多糖硒酸酯各20 mg，分別置于50 mL錐形瓶中，加入混酸（高氯酸-硫酸-硝酸（1∶1∶4，V/V），以濃酸為基準）3 mL消化至溶液澄清后，將錐形瓶置于95 ℃水浴鍋中靜置2 h，冷卻至室溫，加重蒸餾水25 mL，按照1.3.2.1節方法測定吸光度A，計算產物硒含量并按下式計算收率[15]。

式中：m1為石榴皮多糖硒酸酯的質量/mg；m2為石榴皮多糖的質量/mg。

1.3.3 石榴皮多糖硒酸酯制備工藝參數優化

單因素試驗中，考察原料配比（1∶0.4、1∶0.6、1∶0.8、1∶1.0、1∶1.2、1∶1.4，g/g）、硝酸體積分數（0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%）、反應溫度（40、50、60、70、80、90 ℃）和反應時間（4、6、8、10、12、14 h）對石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量和產物收率的影響，每組分別作3 個平行，試驗結果采用±s表示。在單因素試驗基礎上，采用Box-Behnken試驗設計方法，以原料配比、硝酸體積分數、反應溫度和反應時間為自變量，并依次編碼為X1、X2、X3、X4，以3 個平行試驗中產物硒含量（Y1）和產物收率（Y2）的平均值作為響應值，通過響應面分析進行制備工藝條件的優化，試驗因素水平見表1。

表1 響應面試驗因素水平Table 1 Actual and coded levels for the factors tested in response surface dessiiggnn

1.3.4 石榴皮多糖硒酸酯結構分析

1.3.4.1 紫外光譜分析

稱取石榴皮多糖硒酸酯和石榴皮多糖各20 mg，分別置于50 mL小燒杯中，加入混酸3 mL消化至無色，置于95 ℃水浴鍋中保溫2 h，取出后冷卻至室溫，加重蒸餾水25 mL，按照1.3.2.1節方法處理后，應用UV-2450型紫外光譜儀，在波長300～400 nm范圍內進行紫外光譜掃描，分析產物的特征基團[18-19]。

1.3.4.2 紅外光譜分析

稱取石榴皮多糖硒酸酯和石榴皮多糖各10 mg，加入預先處理好的干燥溴化鉀，攪拌均勻，在瑪瑙研缽中研磨壓片，應用IRPrestige-21型傅里葉變換紅外光譜儀在波數4 000～400 cm-1范圍內進行紅外光譜掃描，分析產物的特征基團[16,19]。

1.3.4.3 差熱分析

稱取石榴皮多糖硒酸酯和石榴皮多糖各10 mg，適當處理后，應用DE26300型綜合熱分析儀進行熱重掃描，比較二者結構穩定性。升溫范圍為25～700 ℃，控制升溫速率10 ℃/min，氣氛為靜態氮氣，參比物為AlO[18-19]。23

1.4 數據處理

響應面優化設計采用Design-Expert 8.0.5統計分析軟件，圖形制作采用Excel數據處理軟件。

2 結果與分析

2.1 石榴皮多糖硒酸酯制備工藝參數優化

2.1.1 單因素試驗結果

2.1.1.1 原料配比對產物硒含量及收率的影響

固定硝酸體積分數0.6%、反應溫度70 ℃、反應時間10 h，考察在不同原料配比條件下，石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量及收率，結果見圖1。

圖1 原料配比對硒含量及收率的影響Fig. 1 Effects of ratio between two substrates on the Se contents and yields of polysaccharide selenate

由圖1可知，石榴皮多糖和亞硒酸鈉的質量比從1∶0.4到1∶1.0過程中，產物硒含量及收率隨亞硒酸鈉量的增加而呈增大趨勢，在質量比為1∶1.0時，硒含量及收率達到最高；而后，隨著亞硒酸鈉質量的增加，產物硒含量及收率反而降低。因此選擇原料配比為1∶1.0。

2.1.1.2 硝酸體積分數對產物硒含量及收率的影響

固定原料配比1∶1.0、反應溫度70 ℃、反應時間10 h，考察不同的硝酸體積分數對石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量及收率的影響，結果見圖2。

圖2 硝酸體積分數對硒含量及收率的影響Fig. 2 Effects of fi nal HNO3concentration on the Se content and yield of polysaccharide selenate

由圖2可知，硝酸體積分數對產物硒含量及收率的影響較大，隨著硝酸體積分數的增加，產物硒含量及收率隨之增加，硝酸體積分數達到0.6%時，硒含量及收率達到最大值；但是，當硝酸體積分數超過0.6%后，硒含量及收率呈下降趨勢，這可能與在較大體積分數硝酸存在下，多糖的羥基被氧化或者糖鏈斷裂等因素有關。因此選擇硝酸體積分數為0.6%。

2.1.1.3 反應溫度對產物硒含量及收率的影響

固定原料配比1∶1.0、硝酸體積分數0.6%、反應時間10 h，考察不同的反應溫度對石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量及收率的影響，結果見圖3。

圖3 反應溫度對硒含量及收率的影響Fig. 3 Effects of reaction temperature on the Se content and yield of polysaccharide selenate

由圖3可知，反應溫度在60～80 ℃之間時，石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量及收率均居于較高水平，溫度較低時，不利于反應的進行，產物硒含量及收率較低；溫度較高，在硝酸的氧化條件下，多糖的羥基會被加速氧化變質，同時會影響有機硒的穩定性，產物硒含量及收率下降，因此，反應溫度應該控制在70 ℃左右。

2.1.1.4 反應時間對產物硒含量及收率的影響

固定原料配比1∶1.0、硝酸體積分數0.6%、反應溫度70 ℃，考察不同的反應時間對石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量及收率的影響，結果見圖4。

圖4 反應時間對硒含量及收率的影響Fig. 4 Effects of reaction time on the Se content and yield of polysaccharide selenate

由圖4可知，石榴皮多糖硒酸酯的硒含量及收率隨著時間的延長而增加，當反應時間達到10 h時，產物硒含量及收率達到最大值，而后硒含量及收率呈下降趨勢，可能是反應時間過長會促進多糖降解，導致產物硒含量及收率降低。因此，反應時間應該控制在10 h左右。

2.1.2 Box-Behnken試驗設計及顯著性分析

在單因素試驗基礎上，采用Box-Behnken試驗設計方法，以原料配比、硝酸體積分數、反應溫度和反應時間為響應變量，并依次編碼為X1、X2、X3、X4，以3 次平行試驗中石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量（Y1）和產物收率（Y2）的平均值作為響應值，通過響應面分析進行制備工藝條件的優化[20-22]。試驗方案與結果見表2。

表2 響應面試驗方案與結果Table 2 Arrangement and corresponding results of Box-Behnken experimental desiiggnn

對表2數據進行回歸擬合，得到石榴皮多糖硒酸酯中硒含量（Y1）和產物收率（Y2）對響應變量X1、X2、X3、X4的回歸方程為：

式（1）回歸模型的決定系數R2=0.945 2，P＜0.0001，說明模型達到極顯著水平，失擬項P=0.140 9，影響不顯著，說明該方程擬合良好；式（2）回歸模型的決定系數R2=0.949 0，P＜0.000 1，說明模型達到極顯著水平，失擬項P=0.158 7，影響不顯著，說明該方程擬合良好[22-23]。因此，可以應用式（1）和式（2）兩個方程描述各響應變量與兩個響應值之間的關系，以評價各因素對響應值影響的顯著性。

表3 二次回歸方程方差分析結果Table 3 Analysis of variance of regression equation

由表3可以看出，響應值為硒含量的模型，各響應因素影響程度依次為：X3＞X1＞X4＞X2，反應溫度對于產物硒含量的影響最大；響應值為產物收率的模型，各響應因素影響程度依次為：X4＞X2＞X3＞X1，反應時間對于產物收率的影響最大。

2.1.3 各因素交互效應分析

應用統計分析軟件繪制兩兩因素之間交互影響的響應面圖[23-24]，見圖5。響應面為平滑的曲面，且開口向下，說明在響應曲面上存在最大響應值，且最佳工藝條件就在所設計的因素水平范圍內，在此重點考察對響應值影響顯著的交互效應。響應值為硒含量的模型，影響因素之間，X1與X4交互作用極其顯著（P＜0.01），表現為馬鞍形，曲線比較陡峭；X2與X4、X3與X4之間交互作用較顯著（P＜0.05）。響應值為產物收率的模型，影響因素之間，X1與X3交互作用極其顯著（P＜0.01），響應曲線比較陡峭；X2與X3、X3與X4之間交互作用較顯著（P＜0.05）。

圖5 兩因素交互影響響應面及等高線圖Fig. 5 Response surface and corresponding contour plots showing the interactive effects of two factors

2.1.4 最佳制備工藝條件的確定及驗證

利用統計分析軟件對所建立的數學模型進行工藝參數最優化搜索[20,23]，得到石榴皮多糖硒酸酯的最佳制備工藝條件為原料配比1∶1.022、硝酸體積分數0.612%、反應溫度77.1 ℃、反應時間11.32 h，石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量的模型預測值為4.496 mg/g，產物收率的模型預測值為42.093%。為了檢驗工藝參數的準確性，根據上述試驗條件進行3 次平行實驗驗證，此過程充分考慮實驗中現實操作情況，將工藝參數修正為原料配比1∶1.0、硝酸體積分數0.61%、反應溫度77.0 ℃、反應時間11.3 h，測得石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量為4.48 mg/g，產物收率為41.87%，偏差均小于1%，硒酸化后石榴皮多糖樣品中的結合硒含量明顯提高，說明應用Box-Behnken試驗設計所得的最佳工藝參數具有可靠性。

2.2 石榴皮多糖硒酸酯的結構分析

2.2.1 紫外光譜分析

圖6 石榴皮多糖和石榴皮多糖硒酸酯的紫外光譜Fig. 6 UV spectra of pomegranate rind polysaccharide and pomegranate rind polysaccharide selenate

由圖6可知，石榴皮多糖在波長300～400 nm范圍內，沒有明顯的吸收峰；而石榴皮多糖硒酸酯在波長334 nm處具有一個強吸收峰，與文獻[25]報道硒在波長334 nm處所引起的吸收峰峰位吻合，表明硒酸化的石榴皮多糖中含有硒元素。

2.2.2 紅外光譜分析

圖7 石榴皮多糖和石榴皮多糖硒酸酯的紅外光譜Fig. 7 IR spectra of pomegranate rind polysaccharide and pomegranate rind polysaccharide selenate

圖7 中1為石榴皮多糖的特征吸收峰，在3 416.42 cm-1處出現明顯寬峰，為O—H的伸縮振動峰；在1 615.69 cm-1處出現多糖C=O伸縮振動峰；在1 139.04～1 025.33 cm-1處出現多糖2 種C—O伸縮振動峰。2為石榴皮多糖硒酸酯的特征吸收峰，吸收峰的波形、吸收強度和峰寬等指標與未修飾的石榴皮多糖基本相同，說明修飾產物本身的結構沒有遭到破壞，保持了石榴皮多糖原有的性質。不同的是，石榴皮多糖硒酸酯紅外光譜在948.23、894.65 cm-1及762.30 cm-1處顯示了3 個明顯的特征吸收峰，948.23 cm-1處的吸收峰歸屬為Se=O伸縮振動峰；894.65 cm-1處的吸收峰歸屬為C－Se伸縮振動峰；762.30 cm-1處的吸收峰歸屬為Se－O伸縮振動峰，證明了亞硒酸鈉已經與石榴皮多糖結合成酯[16,19]。

2.2.3 差熱分析

圖8 石榴皮多糖和石榴皮多糖硒酸酯的熱分析圖譜Fig. 8 TGA of pomegranate rind polysaccharide and pomegranate rind polysaccharide selenate

圖8為石榴皮多糖及其硒酸酯在氮氣條件下的熱分析結果，由圖8a可知，2 種物質的形態大致相同，第一階段質量損失峰均為失去吸附水，石榴皮多糖28.8～225.4 ℃內質量損失率為13.7%，石榴皮多糖硒酸酯30.6～238.5 ℃內質量損失率為14.1%；隨著溫度的上升，石榴皮多糖及其硒酸酯在240～420 ℃內出現快速質量損失現象，石榴皮多糖硒酸酯的質量損失峰形更加陡峭，石榴皮多糖在溫度225.4～327.9 ℃內質量損失率為46.5%，在400～600 ℃內質量損失率為14.8%；而石榴皮多糖硒酸酯238.5～420.3 ℃內質量損失率為67.9%，在600 ℃前已經基本分解完全，產物的穩定性低于未修飾前，這與文獻[19]報道一致。原因可能是，石榴皮多糖硒酸酯分子中引入亞硝酸基，改變了石榴皮多糖固有的分子結構，亞硝酸基的存在，使得產物在較高溫度條件下更容易脫水裂解，從而使得產物穩定性降低。由圖8b可知，在氮氣環境中，石榴皮多糖及其硒酸酯的質量損失過程均為放熱反應，沒有明顯的氧化過程，均為熱裂解反應[18-19]。

3 結 論

本實驗以石榴皮多糖與亞硒酸鈉為原料制備石榴皮多糖硒酸酯，以制備后的產物硒含量和產物收率為考察指標，通過單因素試驗和Box-Behnken試驗設計方法優化了制備過程中的原料配比、硝酸體積分數、反應溫度和反應時間4 個試驗因素。結果顯示，影響產物硒含量的各因素主次順序為：反應溫度＞原料配比＞反應時間＞硝酸體積分數，反應溫度對于產物硒含量的影響最大；影響產物收率的各因素主次順序為：反應時間＞硝酸體積分數＞反應溫度＞原料配比，反應時間對于產物收率的影響最大。最佳制備工藝條件為原料配比1∶1.0、硝酸體積分數0.61%、反應溫度77.0 ℃、反應時間11.3 h，該工藝條件下，制得的石榴皮多糖硒酸酯產物硒含量為4.48 mg/g，產物收率為41.87%。

紫外光譜分析顯示，產物在波長334 nm處具有一個強吸收峰，該吸收峰由于硒酸化的石榴皮多糖中含有硒元素引起；紅外光譜分析顯示，制備后的石榴皮多糖硒酸酯在948.23、894.65 cm-1及762.30 cm-1處具有3 個明顯的特征吸收峰，證明了產物結構中含有Se=O鍵、Se—O鍵和Se—C鍵，亞硒酸鈉已經與石榴皮多糖結合成酯；熱分析顯示，由于產物結構中亞硝酸基的存在，使產物在較高溫度條件下更容易脫水裂解，穩定性降低。

[1] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典: 一部[S]. 北京: 中國醫藥科技出版社, 2010: 87.

[2] 趙艷紅, 李建科, 李國榮. 石榴皮多酚純化及其抗氧化活性表征[J].食品科學, 2010, 31(11): 31-37.

[3] 柯春林, 王娣, 鄧源喜, 等. 石榴皮多糖的制備及其抗氧化活性研究[J]. 熱帶作物學報, 2011, 32(4): 684-689. DOI:10.3969/ j.issn.1000-561.2011.04.023.

[4] 張立華, 張元湖, 楊雪梅. 石榴不同部位提取物抗油脂氧化及抗菌活性的比較研究[J]. 中國糧油學報, 2010, 26(4): 38-42.

[5] 陳歷程, 張勇. 微量元素硒的研究現狀及其食品強化[J]. 食品科學, 2002, 23(10): 134-137. DOI：10.3321/j.issn：1002-6630.2002.10.037.

[6] 王振富, 鐘靈, 李玉山, 等. 恩施硒茶多糖對糖尿病模型大鼠血糖的影響[J]. 中國老年學雜志, 2013, 33(22): 5628-5630.

[7] 鐵梅, 惠秀娟, 張劍慧, 等. 有機硒多糖對鉻致小鼠細胞DNA損傷與氧化損傷的保護作用[J]. 環境科學學報, 2010, 30(1): 192-197.

[8] TURLO J, GUTKOWSKA B, HEROLD F, et al. Isolation, composition analysis, antioxidant activity and cytotoxicity of selenium enriched polysaccharide fractions isolated from Lentinula edodes mycelial cultures[J]. New Biotechnology, 2009, 25(4): 12-15. DOI:10.1016/j.nbt.2009.06.031.

[9] PANG X F, YANG G N, ZHAO Q, et al. Preparation of selenide glycyrrhiza polysaccharides[J]. Chemical Engineering, 2009, 37(9): 63-66. DOI：10.3969/j.issn.1005-9954.2009.09.017.

[10] WANG Y Y, WU H G, GAO D B, et al. Research progress on polysaccharide containing selenium[J]. Chemical and Biochemical Engineering Quarterly, 2008, 25(2): 7-9. DOI：10.3969/ j.issn.1672-5425.2008.02.002.

[11] 王紅連, 張東升, 張凌裳, 等. 硒化靈芝多糖制備及免疫學相關研究[J]. 食品科學, 2009, 30(17): 316-318. DOI：10.3321/ j.issn：1002-6630.2009.17.074.

[12] 池愛平, 李虹, 康琛喆, 等. 富硒茶多糖的提取及其對運動疲勞恢復的影響[J]. 食品科學, 2014, 35(13): 240-244. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201413047.

[13] 孫軍德, 候靜, 楊逸, 等. 富硒蛹蟲多糖對魚藤酮誘導傷害果蠅的保護功效[J]. 食品科學, 2013, 34(7): 266-269. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201307056.

[14] 楊晶晶, 黃家錕, 蔣開年, 等. 正交設計法優化紅景天多糖硒制備工藝及其性質研究[J]. 中成藥, 2010, 32(6): 1065-1067. DOI：10.3969/ j.issn.1001-1528.2010.06.054.

[15] 葛明明, 胡北, 孫麗娜, 等. 硒化蒲公英多糖的制備工藝及硒含量測定的研究[J]. 食品工業科技, 2014, 35(8): 276-280. DOI:10.13386/ j.issn1002-0306.2014.18.053.

[16] 高義霞, 周向軍, 王鳳霞, 等. 刺槐豆多糖硒酸酯的制備及表征[J].食品工業科技, 2012, 33(14): 288-290; 298.

[17] 高義霞, 袁毅君, 周向軍. 羅望子多糖硒酸酯的制備及表征[J]. 藥物分析雜志, 2012, 32(7): 1222-1226.

[18] 張繼, 劉忠旺, 王鳳霞, 等. 蘭州百合多糖硒酸酯的合成與表征[J].高分子通報, 2009, 22(10): 48-51.

[19] 高義霞, 周向軍, 李娥春, 等. 刺梧桐多糖的硒酸化[J]. 食品與發酵工業, 2010, 36(12): 134-136.

[20] 王占一, 戴博, 王玉海, 等. 石榴皮總多酚脂質體制備工藝參數的統計學分析[J]. 中國實驗方劑學雜志, 2015, 21(5): 33-37. DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2015050033.

[21] 何瑞雪, 高文宏, 曾新安, 等. 響應面法優化水溶性性大豆多糖-鐵(Ⅱ)配合的合成工藝[J]. 食品科學, 2012, 33(10): 98-102.

[22] 王明艷, 周琴, 楊俊, 等. 響應面法同步優化裙帶菜中蛋白和多糖提取工藝[J]. 食品科學, 2012, 33(24): 66-71.

[23] 紀學芹, 徐懷德, 張淑娟, 等. 響應面試驗優化超聲波提取光皮木瓜黃酮和多糖復合物[J]. 食品科學, 2013, 34(6): 47-51. DOI：10.7506/ spkx1002-6630-201306010.

[24] 李亞輝, 馬艷弘, 黃開紅, 等. 響應面法優化復合酶提取蘆薈多糖工藝及其抗氧化活性分析[J]. 食品科學, 2014, 35(18): 63-68. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201418012.

[25] 趙玉蘋. 海藻硒多糖的合成及生物活性研究[D]. 廣州: 暨南大學, 2006.

Optimized Preparation and Structural Analysis of Polysaccharide Selenate from Pomegranate Rind

WANG Zhanyi1, DAI Bo2, ZHANG Lihua1, WANG Yuhai1, ZHENG Dandan1, WANG Fei1(1. College of Life Sciences, Zaozhuang University, Zaozhuang 277160, China; 2. Department of Pharmacology, General Hospital of Air Force, People’s Liberation Army of China, Beijing 100142, China)

In this paper, polysaccharide selenate was prepared via the reaction between pomegranate rind polysaccharide and sodium selenite. Four reaction conditions including ratio between the substrates, final HNO3concentration, reaction temperature and time were optimized based on the selenium (Se) content and yield of product using single factor experiments and Box-Behnken experimental design. At the same time, the structure of the obtained product was analyzed. Results showed that the optimum reaction conditions for preparing polysaccharide selenate were established as follows: ratio between pomegranate rind polysaccharide and sodium selenite, 1:1.0 (g/g); fi nal HNO3concentration, 0.61%; temperature, 77.0 ℃; and time, 11.3 h. Under these conditions, the Se content and yield of polysaccharide ester selenate were 4.48 mg/g and 41.87%, respectively. Ultraviolet spectroscopic (UV), infrared spectroscopic (IR) and thermogravimetric analyses (TGA) fully confi rmed that the polysaccharide ester selenate contained Se=O, Se－O and Se－C. The selenization of pomegranate rind polysaccharide under the optimized reaction conditions can create a good condition for the full development and utilization of pomegranate rind resources.

pomegranate rind polysaccharide; sodium selenite; polysaccharide selenate; ultraviolet spectroscopy; infrared spectroscopy; thermogravimetric analysis

10.7506/spkx1002-6630-201610008

284.2

A

1002-6630（2016）10-0040-07

王占一, 戴博, 張立華, 等. 石榴皮多糖硒酸酯制備工藝參數優化及其結構分析[J]. 食品科學, 2016, 37(10): 40-46. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610008. http://www.spkx.net.cn

WANG Zhanyi, DAI Bo, ZHANG Lihua, et al. Optimized preparation and structural analysis of polysaccharide selenate from pomegranate rind[J]. Food Science, 2016, 37(10): 40-46. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610008. http://www.spkx.net.cn

2015-09-27

2012年度國家星火計劃項目（2012GA740049）；山東省自然科學基金項目（ZR2013BL018）

王占一（1980―），男，講師，碩士，主要從事天然藥物活性成分提取與分離研究。E-mail：zhyiwang@126.com