田螺多糖的硫酸酯化修饰
目 录
1 引言 1
1.1 田螺简介 1
1.2 多糖硫酸化修饰的研究进展 2
1.2.1 多糖硫酸酯的生物活性及作用机制 2
1.2.2 硫酸多糖生物活性的构效关系 2
1.2.3 多糖硫酸化修饰的方法 3
1.3 本文研究的主要内容及目的意义 3
1.3.1 主要研究内容 3
1.3.2 研究目的和意义 3
2 实验方法 4
2.1 实验仪器、试剂与材料 4
2.1.1 实验材料 4
2.1.2 实验仪器 4
2.1.3 实验试剂 5
2.2 田螺多糖的硫酸酯化工艺 5
2.2.1 田螺多糖硫酸酯化的工艺 5
2.2.2 田螺多糖硫酸酯化工艺筛选指标的确定 5
2.3 硫酸酯化工艺参数的优化 7
2.3.1 田螺多糖硫酸酯化的单因素试验 7
2.3.2 田螺多糖硫酸酯化的响应面试验 8
2.3.3 最佳工艺的验证实验 8
2.4 红外光谱分析田螺多糖硫酸酯化的结构表征 8
3 结果与讨论 8
3.1 田螺多糖硫酸酯化工艺筛选指标的确定 8
3.1.1 硫酸基测定方法学研究结果 9
3.2.1 田螺多糖硫酸酯化的单因素实验结果 11
3.2.2 田螺多糖硫酸酯化的响应面实验结果与讨论 13
3.2.3 最佳工艺的验证结果与讨论 19
3.3 田螺多糖硫酸酯化修饰的红外光谱学方法鉴定 19
结 论 21
致 谢 22
参考文献 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
23
1 引言
1.1 田螺简介
田螺泛指软体动物腹足纲田螺科的软体动物。平均只有拇指头大小，有角质口盖。螺蛳是田螺科动物的通称。田螺在全国大部地区均有分布。可在夏、秋季节捕取。淡水中常见有中国圆田螺、中华圆田螺等。螺肉含有丰富的维生素A、蛋白质、铁和钙，对目赤、黄疸、脚气、痔疮等疾病有食疗作用，食用田螺对狐臭有显著疗效。
图1 田螺的外形图
从田螺中提取的田螺多糖是重要的药用活性成分，而多糖的分子修饰能够提高它原有的活性或增加新的活性，已经引起了糖化学工程的极大重视[1]。在结构修饰中，硫酸酯化是一个颇为有效的修饰手段，多糖大分子单糖分子上的某羟基被硫酸根所取代，从而具有了抗艾滋[2]抗凝血、抗氧化、抗病毒[3-4]等生物活性。田螺多糖活性大小与其结构密切相关，文献表明，一定含量范围内的硫酸根和磷酸根促使多糖具有更高抗肿瘤活性[5-7]。因此对其进行硫酸酯化、磷酸化、烷基化等适当的修饰，可获得具有更高活性的多糖化合物[8-9]。
目前国内外对天然修饰的多糖的报道大多来自于菌类、植物中，而从海洋软体动物中，尤其是贝类中提取多糖进行修饰的报道不多[10-12]。有关贝类多糖化学修饰的研究报道不多，且主要集中在多糖的硫酸化的研究上。田螺多糖硫酸酯化将可能具有较原先多糖更多的生物活性。为此，本文从新鲜的田螺中提取多糖，并进行分离纯化，从多个角度综述近年来国内外对多糖的硫酸酯化、药理作用等的研究进展，进而对田螺多糖硫酸酯化研究的新探讨。分别从取代度及结构表征等方面进行初步研究，为应用于保健食品与医药等领域提供理论依据。
1.2 多糖硫酸化修饰的研究进展
多糖的化学修饰方法[13]很多，如硫酸化、磷酸化[14]、烷基化、乙酰化[15-16]、硒化、羧甲基化[17-18]、硬脂酰化等。利用糖残基上的羧基、羟基、氨基等基团，运用化学方法进行修饰，可能会提高多糖的活性，现已成为糖药物化学研究的一个重要分支[19]。通过化学方法对多糖分子进行改性，使其具有更多的生物活性或者强化已有的生物活性，能够更广泛地应用于临床。
多糖硫酸化是将多糖溶于特定的溶剂中，加入硫酸化试剂在一定条件下进行反应，使多糖残基上某些羟基的位置上引入硫酸基团，从而制备出具有一定取代度的硫酸酯多糖。多糖经过硫酸化修饰后，其生物学活性[20]得到显著提高。
1.2.1 多糖硫酸酯的生物活性及作用机制
多糖硫酸酯具有抗病毒、增强免疫、抗凝血和抗肿瘤等多种生物学活性。除上述生物活性外，SPS还能够抗内皮细胞损伤、抗衰老、治疗尿毒症等作用。LPS还具有抗辐射、降血糖血脂、调节细胞增殖、清除活性氧自由基和体内外抗氧化等作用。多糖经硫酸酯化修饰后，由于硫酸基的引入具有了聚阴离子特性，聚阴离子特性是其生物学活性改变的主要因素，而聚阴离子特性主要源于其分子中的硫酸基。多糖硫酸酯的抗病毒活性首先源于其聚阴离子特性。多糖硫酸酯的抗病毒活性还与其结构有关，还随分子量和硫酸化程度变化而改变。另外，一定的阴离子电子密度对抗凝血作用是很必要的。有关构效关系的研究结果表明，多糖硫酸酯抗凝血活性的高低与多糖的相对分子质量、硫酸基的取代度及取代位置有关，在一定范围内其抗凝血活性随其取代度的升高而增强。硫酸基的分布和在特定环境中适应特定形状的骨架也是影响多糖Ⅱ病毒复合体形成的因素。
1.2.2 硫酸多糖生物活性的构效关系
影响硫酸化多糖生物活性的因素主要有硫酸基、分子结构和分子量大小。
硫酸基的引入会引起多糖理化性质、特别是立体构象的变化，而构象变化恰恰是活性变化的决定因素。研究发现，有的多糖本来无抗病毒活性，经硫酸化后表现出抗病毒活性；而有抗病毒活性的硫酸多糖被脱去硫酸根后，即失去抗病毒活性。硫酸基取代度，即每二糖单位中的硫酸基数量，是影响肝素等硫酸多糖生物活性的一个重要因素。试验表明，多糖硫酸酯的作用与其取代度在一定范围内呈正相关，即取代度增高，作用增强[21]。一般来说，硫酸根含量在每个糖残基平均为1. 5～2. 0时最佳。除硫酸基外，分子中其他基团是否也对其生物活性产生影响尚未可知。
多糖主链和支链的性质以及高级结构影响多糖的生物学活性。主链的糖单元组成、糖苷键类型直接决定多糖的活性，支链的类型、聚合度、在多糖链上的分布及其取代度决定多糖活性的强弱。多糖分子的高级结构如链的柔韧性和空间构像比一级结构对多糖活性的影响更大。可见多糖的分子修饰和结构改造对提高其生物活性具有重要意义[22]。一般来讲，匀多糖硫酸酯的抗病毒活性大于杂多糖硫酸酯。
多糖硫酸酯的抗病毒作用不仅与硫酸根相关，而且与分子量有很大关系。一般认为，多糖分子量介于5000～6000时最佳。硫酸葡聚糖抗H IV病毒活性随着其相对分子质量的增加而增加，相对分子质量为100，000时达到最大，介于10，000～500，000之间时保持最大活性[23]。
根据硫酸基标准曲线计算出硫酸根含量S%，
；发油比重， 以田螺多糖硫酸酯化的取代度（DS）为指标，取代度采用公式1计算。
（1）
8 1 0 1 4.264
9 0 -1 -1 7.171
1 引言 1
1.1 田螺简介 1
1.2 多糖硫酸化修饰的研究进展 2
1.2.1 多糖硫酸酯的生物活性及作用机制 2
1.2.2 硫酸多糖生物活性的构效关系 2
1.2.3 多糖硫酸化修饰的方法 3
1.3 本文研究的主要内容及目的意义 3
1.3.1 主要研究内容 3
1.3.2 研究目的和意义 3
2 实验方法 4
2.1 实验仪器、试剂与材料 4
2.1.1 实验材料 4
2.1.2 实验仪器 4
2.1.3 实验试剂 5
2.2 田螺多糖的硫酸酯化工艺 5
2.2.1 田螺多糖硫酸酯化的工艺 5
2.2.2 田螺多糖硫酸酯化工艺筛选指标的确定 5
2.3 硫酸酯化工艺参数的优化 7
2.3.1 田螺多糖硫酸酯化的单因素试验 7
2.3.2 田螺多糖硫酸酯化的响应面试验 8
2.3.3 最佳工艺的验证实验 8
2.4 红外光谱分析田螺多糖硫酸酯化的结构表征 8
3 结果与讨论 8
3.1 田螺多糖硫酸酯化工艺筛选指标的确定 8
3.1.1 硫酸基测定方法学研究结果 9
3.2.1 田螺多糖硫酸酯化的单因素实验结果 11
3.2.2 田螺多糖硫酸酯化的响应面实验结果与讨论 13
3.2.3 最佳工艺的验证结果与讨论 19
3.3 田螺多糖硫酸酯化修饰的红外光谱学方法鉴定 19
结 论 21
致 谢 22
参考文献 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
23
1 引言
1.1 田螺简介
田螺泛指软体动物腹足纲田螺科的软体动物。平均只有拇指头大小，有角质口盖。螺蛳是田螺科动物的通称。田螺在全国大部地区均有分布。可在夏、秋季节捕取。淡水中常见有中国圆田螺、中华圆田螺等。螺肉含有丰富的维生素A、蛋白质、铁和钙，对目赤、黄疸、脚气、痔疮等疾病有食疗作用，食用田螺对狐臭有显著疗效。
图1 田螺的外形图
从田螺中提取的田螺多糖是重要的药用活性成分，而多糖的分子修饰能够提高它原有的活性或增加新的活性，已经引起了糖化学工程的极大重视[1]。在结构修饰中，硫酸酯化是一个颇为有效的修饰手段，多糖大分子单糖分子上的某羟基被硫酸根所取代，从而具有了抗艾滋[2]抗凝血、抗氧化、抗病毒[3-4]等生物活性。田螺多糖活性大小与其结构密切相关，文献表明，一定含量范围内的硫酸根和磷酸根促使多糖具有更高抗肿瘤活性[5-7]。因此对其进行硫酸酯化、磷酸化、烷基化等适当的修饰，可获得具有更高活性的多糖化合物[8-9]。
目前国内外对天然修饰的多糖的报道大多来自于菌类、植物中，而从海洋软体动物中，尤其是贝类中提取多糖进行修饰的报道不多[10-12]。有关贝类多糖化学修饰的研究报道不多，且主要集中在多糖的硫酸化的研究上。田螺多糖硫酸酯化将可能具有较原先多糖更多的生物活性。为此，本文从新鲜的田螺中提取多糖，并进行分离纯化，从多个角度综述近年来国内外对多糖的硫酸酯化、药理作用等的研究进展，进而对田螺多糖硫酸酯化研究的新探讨。分别从取代度及结构表征等方面进行初步研究，为应用于保健食品与医药等领域提供理论依据。
1.2 多糖硫酸化修饰的研究进展
多糖的化学修饰方法[13]很多，如硫酸化、磷酸化[14]、烷基化、乙酰化[15-16]、硒化、羧甲基化[17-18]、硬脂酰化等。利用糖残基上的羧基、羟基、氨基等基团，运用化学方法进行修饰，可能会提高多糖的活性，现已成为糖药物化学研究的一个重要分支[19]。通过化学方法对多糖分子进行改性，使其具有更多的生物活性或者强化已有的生物活性，能够更广泛地应用于临床。
多糖硫酸化是将多糖溶于特定的溶剂中，加入硫酸化试剂在一定条件下进行反应，使多糖残基上某些羟基的位置上引入硫酸基团，从而制备出具有一定取代度的硫酸酯多糖。多糖经过硫酸化修饰后，其生物学活性[20]得到显著提高。
1.2.1 多糖硫酸酯的生物活性及作用机制
多糖硫酸酯具有抗病毒、增强免疫、抗凝血和抗肿瘤等多种生物学活性。除上述生物活性外，SPS还能够抗内皮细胞损伤、抗衰老、治疗尿毒症等作用。LPS还具有抗辐射、降血糖血脂、调节细胞增殖、清除活性氧自由基和体内外抗氧化等作用。多糖经硫酸酯化修饰后，由于硫酸基的引入具有了聚阴离子特性，聚阴离子特性是其生物学活性改变的主要因素，而聚阴离子特性主要源于其分子中的硫酸基。多糖硫酸酯的抗病毒活性首先源于其聚阴离子特性。多糖硫酸酯的抗病毒活性还与其结构有关，还随分子量和硫酸化程度变化而改变。另外，一定的阴离子电子密度对抗凝血作用是很必要的。有关构效关系的研究结果表明，多糖硫酸酯抗凝血活性的高低与多糖的相对分子质量、硫酸基的取代度及取代位置有关，在一定范围内其抗凝血活性随其取代度的升高而增强。硫酸基的分布和在特定环境中适应特定形状的骨架也是影响多糖Ⅱ病毒复合体形成的因素。
1.2.2 硫酸多糖生物活性的构效关系
影响硫酸化多糖生物活性的因素主要有硫酸基、分子结构和分子量大小。
硫酸基的引入会引起多糖理化性质、特别是立体构象的变化，而构象变化恰恰是活性变化的决定因素。研究发现，有的多糖本来无抗病毒活性，经硫酸化后表现出抗病毒活性；而有抗病毒活性的硫酸多糖被脱去硫酸根后，即失去抗病毒活性。硫酸基取代度，即每二糖单位中的硫酸基数量，是影响肝素等硫酸多糖生物活性的一个重要因素。试验表明，多糖硫酸酯的作用与其取代度在一定范围内呈正相关，即取代度增高，作用增强[21]。一般来说，硫酸根含量在每个糖残基平均为1. 5～2. 0时最佳。除硫酸基外，分子中其他基团是否也对其生物活性产生影响尚未可知。
多糖主链和支链的性质以及高级结构影响多糖的生物学活性。主链的糖单元组成、糖苷键类型直接决定多糖的活性，支链的类型、聚合度、在多糖链上的分布及其取代度决定多糖活性的强弱。多糖分子的高级结构如链的柔韧性和空间构像比一级结构对多糖活性的影响更大。可见多糖的分子修饰和结构改造对提高其生物活性具有重要意义[22]。一般来讲，匀多糖硫酸酯的抗病毒活性大于杂多糖硫酸酯。
多糖硫酸酯的抗病毒作用不仅与硫酸根相关，而且与分子量有很大关系。一般认为，多糖分子量介于5000～6000时最佳。硫酸葡聚糖抗H IV病毒活性随着其相对分子质量的增加而增加，相对分子质量为100，000时达到最大，介于10，000～500，000之间时保持最大活性[23]。
根据硫酸基标准曲线计算出硫酸根含量S%，
；发油比重， 以田螺多糖硫酸酯化的取代度（DS）为指标，取代度采用公式1计算。
（1）
8 1 0 1 4.264
9 0 -1 -1 7.171
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/yxlw/zygc/1481.html
