核酸分子原位杂交中杂交液的基本成分
原位杂交是在分子生物学领域应用极为广泛的实验技术之一,是在研究生物体发育过程中的一种极为重要的分子遗传学的研究方法。其英文名为in situ hybridization,其中in situ为拉丁文,原义是"in its natural position". 字面的意思理解就是说在其原来的天然的位置处杂交。原位杂交主要是基于以下这个主要原理:单链的DNA或者RNA只要他们的序列是互补的,即符合AT,CG的碱基配对原则,那么这样的两条核酸链之间(DNA-DNA,DNA-RNA,RNA-RNA)就可以形成一个稳定的杂交复合体。这一原理对于检测一个特异的mRNA在某一种生物体,或者某些组织切片、单个细胞里具体表达位置非常有用。该技术最早应用于60年代末期,由于核酸分子杂交的特异性高,并可精确定位,因此该技术已被广泛应用,例如与细胞内RNA进行杂交以观察该组织细胞中特定基因表达水平。原位杂交能在成分复杂的组织中进行单一细胞的研究而不受同一组织中其他成分的影响,因此对于那些细胞数量少且散在于其他组织中的细胞内DNA或RNA研究更为方便;同时由于原位杂交不需要从组织中提取核酸,对于组织中含量极低的靶序列有极高的敏感性,并可完整地保持组织与细胞的形态,更能准确地反映出组织细胞的相互关系及功能状态。
核酸原位杂交可根据其检测物而分为细胞内原位杂交和组织切片内原位杂交;根据其所用探针及所要检测核酸的不同又可分为DNA-DNA, RNA-DNA, RNA-RNA杂交。但不论哪种杂交都必须经过组织细胞的固定,预杂交,杂交,冲等一系列洗步骤及放射自显影或免疫酶法显色以显示杂交结果。
我们在这儿介绍的是整胚原位杂交,不同于一般的在载片上对细胞和组织切片进行探针杂交及检测的原位杂交,而是对完整的斑马鱼胚胎进行探针杂交及检测,从整体上把握探针的结合部位,然后对胚胎进行切片,以确定探针结合的具体位置。整胚原位杂交在斑马鱼分子生物学研究中是一种非常重要的实验方法,原位杂交的探针可以是同位素的探针,用放射自显影来检测;也可以是非同位素的探针,通过荧光或酶法予以检测。我们这儿所介绍的一种原位杂交的方法是通过后者,以地高辛标记探针,然后用酶联抗体的方法进行检测。
原位杂交(In situ hybridazation)
固定
收集斑马鱼的胚胎,在Holfretor水中培养,到达所需要的发育时期时,用蛋白酶去除卵膜,用4%多聚甲醛固定,在4℃保存,二十四小时后用50%甲醇2%多聚甲醛溶液洗,然后换成甲醇,在-20C 保存,待用(两天和两天以上的胚胎需要用双氧水处理,去除色素。或者使用苯锍脲稀溶液培养,可阻断色素的形成)
Hello各位小仙女,还记得前两周芽芽出了一篇 国货药妆 的科普吗~忘记了的请自罚三杯然后复习一下!5件冷门的国产药妆,干皮过敏祛痘统统搞定!
后台有很多小可爱表示,能不能出一期 国外的药妆品牌科普 ~所以这一次芽芽就来还债啦!
首先我们先来了解一下知识点!上一期国货药妆就提到过了,药妆不是药制作成的妆品,而是按照 制药标准 生产同时经 皮肤科医生 推荐的产品。
一般情况下,药妆的配方是完全公开且 不含公认致敏原 的,而且产品中所含的有效成分都经过皮肤科临床测试,所以对于 敏感肌 来说非常友好~
那今天芽芽就来给大家科普一下,各大国家都有哪些药妆好物,去国外旅游的时候也注意留意这些品牌哦~
首先要介绍的是痘皮的真爱,理肤泉。理肤泉是欧莱雅旗下的护肤品牌系列,有着极强的医药背景,目前已经深入到 青春痘、皮炎等 皮肤病辅助治疗的领域。
需要注意的是,理肤泉的绝大多数产品都是为 问题肌肤 产生的,所以对于皮肤健康的仙女来说没有必要,因为肤感的确很一般。芽芽今天要给你们介绍的是理肤泉最有名的 “祛痘三剑客” ,你们可以看看自己长痘的类型来挑选产品。
理肤泉换肤精华乳(K+)
参考价格:¥235元/30ml
购买渠道:淘宝理肤泉旗舰店、海外代购
这就是我们俗称的K乳,它最主要的作用 疏通毛孔 以及调理 油脂平衡 ,所以针对的就是闭口。此外还具有一定的抗氧化、预防痘痘的效果。
相对于刷酸而言,含有少量水杨酸的K+相对来说会 更温和一点 。黑头比较严重的朋友也建议使用这款,因为黑头就是由于毛孔中的油脂过多堆积产生,只要抑制油分疏通开来就能有效减少黑头。
理肤泉净肤修护霜(Ai)
参考价格:¥200元/15ml
购买渠道:淘宝理肤泉旗舰店、海外代购
这个就是很红的Ai啦,针对 红肿的痘痘 可以起到缓解的作用,最适合生理期或者上火时候被各种激素催发出的痘痘。
这一支芽芽建议每个人都备一支在家,属于急救类型,在昨晚所有护肤步骤之后涂一层,第二天红肿的痘痘就会消退很多。
理肤泉调理精华乳(Duo+)
参考价格:¥240元/40ml
购买渠道:淘宝理肤泉旗舰店、海外代购
最后一位Duo+也是三剑客中成分最猛的一位,适合 成片长痘 情况比较严重的朋友。一般适合和Ai搭配使用,通过Duo+将痘痘催熟,爆发之后用Ai消灭。
但注意,祛痘产品如果你不想大面积爆皮的话,就请 点涂!点涂!
雅漾的活泉水源自法国塞文山脉中,这种泉水充分吸收了岩石和土壤里的矿物质和微量元素。温泉水是以 二氧化硅 含量为主,能在皮肤上形成透气保护膜,增强肌肤耐受性,降低敏感度,帮助脆弱的受损 皮肤修护 和重建 保护屏障 ,尤其适合耐受性差、缺水性皮肤。
雅漾修护舒缓保湿霜
参考价格:¥272/50ml
购买渠道:淘宝雅漾旗舰店、海外代购
相信雅漾家的大喷已经是人手一瓶了,所以芽芽就不多介绍了。今天要介绍的是雅漾家的舒缓保湿霜(无菌霜)。这瓶保湿霜就是超级简单的保湿成分,连防腐剂都没有,并且添加 无菌仓 降低产品对皮肤的刺激性,能够有效修复水质膜,重建皮肤屏障,让皮肤恢复健康。
对于敏感肌来说,这款保湿霜非常友好,但是如果你是 油性肌肤 你一定会觉得太过于油,肤感太不友好,不过现在护肤品这么多,也没必要非执着于一款产品对不对~
雅漾舒缓保湿眼霜
参考价格:¥215/10ml
购买渠道:淘宝雅漾旗舰店、海外代购
如果你在寻找你的第一瓶眼霜,那芽芽非常推荐雅漾的这一款。虽然没有什么去黑眼圈抗皱的功效,但是 保湿效果 尤其好,非常适合年轻女孩们使用,质地清爽,完全不用担心会长脂肪粒。
富含 葡聚糖硫酸酯 ,能够舒缓眼周脆弱皮肤,有效缓解眼部浮肿,即使眼部肌肤很敏感也能使用。如果找到靠谱的代购,百元左右就能拿下这只眼霜哦!
珂润是日本花王旗下专为敏感肌设计的品牌,专门为 干燥性的敏感肌肤 而生。在日本这么多开价护肤品中,它能够保持销量第一,可以看出它的强大。
珂润保湿滋养乳霜
参考价格:170元/40g
购买渠道:淘宝珂润旗舰店 海外代购
这一瓶面霜不用多说了,真的强烈推荐。霜状的质地很容易推开并且非常容易吸收,擦在脸上一点都不闷,早晚擦这个都不会有油光满面的效果。保湿的效果非常不错,妆前薄薄地擦一层这个就不容易卡粉。
这款面霜主打神经酰胺的成分,神经酰胺是近年来开发出的最新一代保湿剂,能很快渗透进皮肤,和角质层中的水结合,形成一种网状结构,锁住水分,能 修复皮肤屏障 ,从而帮助皮肤恢复,改善皮肤外观,而且能除去皮炎,令皮肤光滑有弹性。如果你用什么都过敏,那芽芽建议你就备一瓶这个帮助你度过过敏期。
珂润保湿卸妆啫喱
参考价格:88元/130g
购买渠道:淘宝珂润旗舰店、海外代购
芽芽的闺蜜皮肤超级薄,属于用个洗面奶都要紧绷半天的那种,所以她挑选卸妆产品非常谨慎,这一款珂润卸妆乳就是她的真爱。
浓稠的啫哩膏体,在脸上按摩也不会怕脸红,还含有神经酰胺和 镇静消炎 的甘草酸二钾,洗完之后会觉得脸部 很滋润很舒服 ~不过这款卸妆乳清洁能力并不高,比较适合卸淡妆的时候使用哦。
东有珂润,西有CeraVe。CeraVe也是个主打 神经酰胺 的品牌。而且相对珂润而言便宜大碗,如果买不起珂润的话也可以买CeraVe试一试~
面部夜间补水保湿乳液
参考价格:120元/89ml
购买渠道:海外代购
Cerave的主打产品就是修复皮肤屏障的PM乳,除了有神经酰胺、植物鞘氨醇等 有益皮肤屏障修复 的成分,还添加了大家都很爱的Olay小白瓶的主打 烟酰胺 成分,除了有一定的 美白、抗炎 的功效以外,还具有增厚角质层的作用。
这也是很难得在油皮中肤感比较好的屏障修复产品,对于皮肤的负担不大,而且这个价格也真的很实惠。
SkinCeuticals是个来自美国的 顶级药妆品牌 ,在国内官方认证的中文名叫“修丽可”,属于欧莱雅旗下,创始人是杜克大学的博士,所以很多粉丝也喜欢叫它“杜克”。虽然产品不多,但效果超显著~
修丽可舒缓亮妍精华露
参考价格:¥595/30ml
购买渠道:修丽可淘宝旗舰店/海外代购
色修是修丽可的明星产品,这款最主要的功效是 舒缓和修复肌肤! 舒缓敏感泛红的肌肤。甚至医美之后也能安心使用哦~也是为数不多能 有效淡化痘印 的产品。
每次3~4滴就足够抹全脸+脖子,吸收速度并不算快,但是按摩之后会觉得皮肤变得嘭嘭的。橄榄萃取,神经胜肽,迷迭香黄瓜麝香草桑根等成分,能够起到舒缓,抗炎,修复,抗红的作用,对于 新生的痘印 来说超有效!
修丽可日光防晒乳
参考价格:¥320/30ml
购买渠道:修丽可淘宝旗舰店/海外代购
除了各种有效的抗氧化美白精华,修丽可家的防晒产品也非常有名。作为一款 纯物理防晒 的产品,绝对的安全有效,它的质感做的真心非常非常好了,颗粒超级小,质地极致轻薄,流动性乳液,不拔干,只要保湿做好,上脸刚开始一点点泛白,然后变成微微的光泽感,而且控油整体 呈哑光效果 。
另外它还添加了artemia salina,用来增加肌肤 抵抗和修复能力 。非常温和和安全,孕妇也可以使用!
ISDIN是来自西班牙拥有四十多年历史的第一药妆品牌。虽然它在中国没有雅漾、理肤泉那么有名,但其实它的制药开发背景和专业护肤理念都非常了得。
ISDIN隔离防晒霜
参考价格:93元/30ml
购买渠道:淘宝ISDIN旗舰店、海外代购
作为ISDIN的王牌产品,防晒系列好评收到手软, 清爽不粘 的质感和超强的防晒力让怡思丁成为西班牙国家花样游泳队、登山队的指定品牌。
如果你在寻找一款非常清爽防晒力又足够的防晒霜,那芽芽非常推荐你用这款ISDIN防晒。舒服到几乎没有存在感,不会有皮肤黏黏的感觉!
同时这款防晒液含有 通明质酸 ,有很好的保湿效果。其中 尿囊素 可以舒缓紫外线引起的灼热感,维生素E的成分也能抗氧化,预防皮肤老化,价格也比较平价。
ISDIN提亮焕活精华安瓶
参考价格:259/40ml
购买渠道:淘宝ISDIN旗舰店、海外代购
这只安瓶的价格可以说是很良心了,200多就能买到40ml的精华,如果遇上做活动的时候会更便宜。主要成分是3%的 蛋白聚糖 以及可以保持长达八小时活性的 左旋维生C ,这款安瓶芽芽每次用半只,然后以按压的形式按摩脸部。
比起一般的安瓶来说 比较油润 ,但是吸收很快,很有光泽感,即使熬夜了第二天皮肤也是亮亮的,皮肤也变得很软~不过安瓶的话芽芽建议是皮肤状态比较糟糕的情况下使用会比较看的见变化哦。
芽芽爱叨叨
芽芽一直强调,护肤品不在于多贵,但一定要 适合自己 ~不少妹子盲目追求大牌,没有效果不说还让皮肤屏障受损了,这就得不偿失了!
给你们种草了这么多药妆,芽芽已经迫不及待要去买买买了! 你们喜欢哪一个品牌的药妆呢,也来给大家种草吧!
想看更多护肤推荐的
就来点个赞吧↓↓↓
雅漾修红洁面乳 适用范围:
适用于易泛红、灼热及红血丝肌肤,甚至有酒糟鼻困扰的肌肤的柔和卸妆及清洁。
功效:
针对泛红及红血丝肌肤的卸妆清洁产品。免洗配方,修护敏感,舒缓肌肤。假叶树根提取物,枳实提取物,葡聚糖硫酸酯及雅漾活泉水协同作用,舒缓泛红,灼热及红血丝问题。轻薄的乳液质地,细腻柔如,肌肤凉爽舒适柔软,不紧绷。
使用手法:
早晚使用,取适量产品,用化妆棉或指尖轻轻在面部打圈按摩,用化妆棉拭干。建议搭配使用舒护活泉喷雾完成二次清洁,可增强舒缓效果。
雅漾修红洁面乳怎么样
雅漾修红舒润洁面乳是一瓶针对红血丝、泛红肌肤的清洁产品,温和去污不刺激。本品特别添加了可舒缓血管扩张和皮肤发烫的活性成分。质地轻柔,洁面感觉舒适不含防腐剂,不会引起敏感或造成黑头、粉刺。本品在有效清洁肌肤,融化污垢的同时滋润肌肤,保持肌肤清爽柔滑。同时可以有效舒缓皮肤泛红和发热现象,无刺激性,促进皮肤微循环。
雅漾洗面奶怎么样?雅漾产品特点
○ 质地轻柔,温和去污不刺激。
○ 是针对红血丝/泛红肌肤的清洁产品。
○ 不含防腐剂,不会引起敏感或造成黑头、粉刺。
雅漾洗面奶怎么样?雅漾功能概述
○ 有助于清洁肌肤污垢。
○ 能够为肌肤保湿、镇静。
○ 缓解和改善皮肤泛红和红血丝问题。
雅漾洗面奶怎么样?雅漾适用人群
适合于敏感性类型肌肤的人群使用。
雅漾洗面奶怎么样?雅漾使用方法
每天早晚洁面时,取适量轻柔按摩脸部,然后用雅漾活泉水洗净,或直接用化妆棉擦干。
甲壳质在C2脱乙酰后,形成2-胺基-2-脱氧-D-葡糖聚合物,脱乙酰程度越高,功能性越好,但由于脱乙酰不能完全,通常所指壳聚糖实质上是甲壳质和壳聚糖的混合物,日本规定壳聚糖含壳聚糖应>85%。甲壳质在酸碱处理过程中,部分在1,4糖苷键发生断裂,使聚合度降低,聚合度在2-7范围(聚合度7-8的性能最佳),壳聚糖有两种异构体,平均分子量为12万,是米黄至微红松软粉末,无臭味,含水量约为60%。可溶于稀HCL和HAC中,其10%的稀HAC溶液粘度为2000-3000CPS,紫外最大吸收峰为196MM,可溶于二元有机溶剂中(如:CH2CL2-TCA,CH2CLCH2CL-TCA等)。由于其分子中含有-NH2和伯,仲-OH多功能团,故可产生醚化,酯化,交联,螯合等多种化学反应。
甲壳素对人类来说是个比较陌生的名字,它广泛存在于低等植物及甲壳素动物的外壳中。人类最早利用甲壳资源始于中国著名的《本草纲目》中就记载:蟹壳有破瘀消积的功能。"蟹"字本身即指:解毒的虫类。1811年,法国学者布拉诺首先在蘑菇类中发现了甲壳质,从此人类开始了漫长的研究与应用。甲壳胺又称为几丁质、壳聚糖、壳糖胺、甲壳素、第六要素等。广泛存在于虾蟹、昆虫、植物的茎叶之中。
甲壳素又名甲壳质、壳聚糖,是一种化学结构与纤维类似的高分子多糖,它广泛存在于昆虫、甲壳类动物的硬壳以及菌类的细胞壁中。近年来,研究人员对甲壳素及其衍生物进行了研究,提供了许多有价值的资料,展示了它广阔的应用前景。本文对甲壳素在医药上的应用做一简介,以利于这一资源的开发和利用。
一、甲壳素的药理作用
1.抗菌抗感染 甲壳素及其多种衍生物均具有不同程度的抗感染作用,以甲壳素六聚糖为最强。小分子的脱乙酰甲壳素具有质子化铵,质子化铵与细菌带负电荷的细胞膜作用,吸附和聚沉细菌,同时穿透细胞壁进入细胞内,扰乱细菌的新陈代谢及合成而具有抗菌作用。夏文水、吴焱楠研究认为,相对分子量为1500的脱乙酰甲壳素对大肠杆菌的抑制效果最强,随着分子量增大,则抑菌作用下降。正光华发现,脱乙酰甲壳素对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、小肠结尖耶尔氏菌、鼠伤害沙门氏菌和李斯特单核增生菌,均有较强的抑制作用。中国纺织大学吴清基教授已成功地将甲壳素制成无纺布、流延膜、涂层纱布等多种医用敷料用于临床,其中甲壳素与醋酸制成的无纺布透气透水性能极佳,用于大面积烧伤烫伤,抗感染和促进伤口愈合效果很好。目前上海市每年可生产甲壳素医用材料约100吨。
2.降脂和防治动脉硬化 魏涛等采用含胆固醇1%和脱氧胆酸钠0.2%的合成饲料喂大鼠28天,在诱发高血脂症的同时,经口服脱乙酰甲壳素观察其对高血脂症的影响。实验设高脂对照组和低、中、高三个剂量实验组。结果表明,脱乙酰甲壳素中、高剂量组的总胆固醇及总甘油三酯含量与高脂对照组比较,前者降低了10.5%、14.2%,后者降低了18.8%和26.1%,低、中、高剂量三实验组的高密度脂蛋白胆固醇与高脂对照组比较,分别升高了16.5%、32.7%和50.4%。顾云等对31例高血脂成人患者进行口服脱乙酰甲壳素降脂试验,30日后检查,胆固醇、甘油三酯下降,低密度脂蛋白胆固醇下降,高密度脂蛋白胆固醇、脂蛋白均无明显变化。
3.抗病毒 许多科学家已从多方面证实了甲壳素硫酸酯的抗病毒活性。Derek Horton等证明氨基上含有SO42-的甲壳素衍生物对血液病毒有显著抑制作用。1992年Vorcellotti等发现甲壳素磺化衍生物能抑制哺乳动物的病毒感染,特别是能抑制和治疗艾滋病病毒感染,抑制其复制的IC50为7微克/毫升,同时也能抑制劳舍氏白血病病毒和单纯疱疹病毒。
4.抗肿瘤 小分子甲壳素具有优良的抗肿瘤活性,特别是甲壳素六聚糖具有很强的抑制肿瘤的作用。日本爱媛大学奥田教授经实验确认,甲壳素在64微克/毫升的浓度时就能增强淋巴球细胞杀死癌细胞的作用。铃木茂生报道,脱乙酰甲壳素能直接抑制艾氏腹水癌细胞的作用,在含有1×105的癌细胞溶液中,加入0.5毫克/毫升的脱乙酰甲壳素,24小时后癌细胞完全死亡。Saiki I报道,硫酸甲壳素和硫酸羧甲基甲壳素对黑色素瘤肿瘤细胞有明显的抑制作用,且作用呈量效关系。福建师范大学刘艳如等对小白鼠接种S180肿瘤细胞,设对照组和甲壳素实验组,实验表明脱乙酰甲壳素对S180小鼠癌细胞有明显的抑制作用。目前国内外研究者对其抗肿瘤作用十分关注。
5.抗凝血 Muzzarelli等在五六十年代就充分认识到甲壳素硫酸酯的化学结构与肝素相似,预示此类化合物有抗凝血活性。1985年Hirano报道,分子量26000,O-位双硫酸酯甲壳素的抗凝血活性是肝素(174单位/毫克)的1.9~2.2倍。
6.其他 张桂英等证明,脱乙酰甲壳素具有良好的抗辐射性能。蒋莉等研究表明,脱乙酰甲壳素能保护肝脏,提高肝脏抗氧化能力。沈阳铁路总医院高风兰应用脱乙酰甲壳素口服治疗心绞痛5人、心律失常4人、顽固性心衰4人,均收到满意疗效。此外,某些甲壳素衍生物能结合Fe2+,增强胃肠道的吸收功能,用于治疗铁缺乏症。
7.在甲壳素被发现的一个多世纪以来,人们一直把甲壳素当作废物,因为甲壳素不溶于水、稀酸、稀碱和其他有机溶剂,开发的成本要比纤维素直接利用高得多,随着人类智慧增长,科技发展,人们发现甲壳素有纤维素所没有的特性,是目前世界上唯一含阳离子的可食性动物纤维,也是继蛋白质、糖、脂肪、维生素、矿物质以外的第六生命要素,甲壳类动物经过化学经过化学或生化处理后生成溶于稀酸的物质--甲壳素和衍生物聚糖,可以应用在工业领域(如取代塑料)、农业领域(不需要农药的肥料),化妆品领域(调整皮肤等)、医药、膜材料和其他环保、健康领域。经过20余年的不断研究与临床实验,奇迹不断涌现。既可抑制癌症、肝病、糖尿病,降低胆固醇,又有增强人体免疫力,防止老化等一系列神奇功效。由于其巨大的经济价值,在国内外已广泛地应用于医药、食品、工业等各个领域,目前我国这一技术已达到国际先进水平。
摘 要 本文较详细地介绍了多糖的提取和纯化方法,为多糖的研究和生产提供参考依据。
关键词 多糖;提取;纯化;活性炭
多糖(polysacharides,PS),又称多聚糖,是由10个以上的单糖通过苷键连接而成的,具有广泛生物活性的天然大分子化合物。它广泛分布于自然界高等植物、藻类、微生物(细菌和真菌)与动物体内。20世纪60年代以来,人们逐渐发现多糖具有复杂的、多方面的生物活性和功能[1]:(1)多糖可作为广谱免疫促进剂,具有免疫调节功能,能治疗风湿病、慢性病毒性肝炎、癌症等免疫系统疾病,甚至能抗AIDS病毒[2]。如甘草多糖具有明显的抗病毒和抗肿瘤作用[10],黑木耳多糖、银杏外种皮多糖和芦荟多糖可抗肿瘤和增强人体免疫功能[3-5]。(2)多糖具有抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质的生物合成作用。如柴胡多糖具有抗辐射,增强免疫功能等生物学作用[6],麦冬多糖具有降血糖及免疫增强作用[7-8],动物黏多糖具有抗凝血、降血脂等功能[9]。(3)多糖能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老。如爬山虎多糖具有抗病毒和抗衰老作用[10],银杏外种皮粗多糖具有抗衰老、抗过敏、降血脂、止咳祛痰、减肥等功能[11]。
另外,多糖作为药物,其毒性极小,因而多糖的研究已引起人们极大的兴趣。
由于多糖具有的生物活性与其结构紧密相关,而多糖的结构又是相当复杂的,所以在这一领域的研究相对缓慢。但人们在多糖的分离提取与纯化方面已做出了不少工作。
1. 多糖的提取[12]
1.1 热水浸提法:
1.1.1多糖提取条件的优选
根据文献报道[13]:影响热水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。在试验前对上述多种因素利用正交实验法做出优选,才能选出最佳提取方案。
1.1.2其步骤为:原料→粉碎→脱脂→粗提(2-3次)→吸滤或离心→沉淀→洗涤→干燥
首先除去表面脂肪。原料经粉碎后加入甲醇、乙醚、乙醇、丙酮或1:1的乙醇乙醚混合液,水浴加热搅拌或回流1-3小时,脱脂后过滤得到的残渣一般用水作溶剂(也有用氢氧化钾碱性水液、氯化钠水液、1%醋酸和1%苯酚或0.1-1M氢氧化钠作为提取溶剂)提取多糖。温度控制在90-100℃,搅拌4-6小时,反复提取2-3次。得到的多糖提取液大多较粘稠,可进行吸滤。也可用离心法将不溶性杂质除去,将滤液或上清液混合(得到的多糖若为碱性则需要中和)。然后浓缩,再加入2-5倍低级醇(甲醇或乙醇)沉淀多糖;也可加入费林氏溶液或硫酸铵或溴化十六烷基三甲基铵等,与多糖物质结合生成不溶性络合物或盐类沉淀。然后依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤。将洗干后疏松的多糖迅速转入装有五氧化二磷和氢氧化钠的真空干燥器中减压干燥(若沉淀的多糖为胶状或具粘着性时,可直接冷冻干燥)。干燥后可得粉末状的粗多糖。
1.2 微波辅助提取法:
其原理为利用不同极性的介质对微波能的不同吸收程度,使基体物质中的某些区域和萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到介电常数小,微波吸收能力较差的萃取剂中[14]。
由于微波能极大加速细胞壁的破裂,因而应用于中草药中有效成分的提取能极大加快提取速度,增加提取产率。而且由于其选择性好,提取后基体能保持良好的性状,提取液也较一般的提取方法澄清[15]。
聂金源等在柴胡多糖和黄酮化合物的提取[18]中对微波辅助提取法、超声辅助法和索氏提取法进行比较,发现微波辅助提取法所需时间最短(10min),多糖的提取率最高(28.46%)。
1.3 超声辅助法:
其原理是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取,另外超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取[16]。
超声波辅助法与常规提取法相比,具有提取时间短、产率高、无需加热等优点[17]。
1.4 索氏提取法:
将植物粉末置于索氏提取器中,加入石油醚,60℃-90℃条件下提取至无色(一般为6小时)。过滤,滤渣挥发干燥完溶媒后加入80%乙醇,再提取6小时,过滤,滤渣乙醇挥发干燥后加蒸馏水。回流提取2次,趁热过滤,滤液减压浓缩,再除蛋白,醇沉,除色素。60℃干燥,称重。
1.5 醇提法:
先后将90%和50%乙醇加入植物粉末中,振荡充分再抽滤。滤液中加入足量无水乙醇,至于4℃冰箱中过夜。减压抽滤,再除去色素,得多糖粗品,在60℃通风干燥箱中干燥,再置干燥皿中恒重保存。
醇提法方法简单,易于操作,但提取率较低,乙醇使用量大,不宜大规模提取使用。
1.6 其它方法:
多糖的提取方法还有稀碱液浸提法、稀酸液浸提法、酶法等。但由于稀酸、稀碱条件下,易使多糖发生糖苷键的断裂,部分多糖发生水解而使多糖的提取率减少,因而很多试验中避免采用稀碱液浸提法和稀酸液浸提法。
2. 多糖的纯化
2.1 多糖中杂质除去方法 粗多糖中往往混杂着蛋白质、色素、低聚糖等杂质,必须分别除去。
2.1.1 除蛋白质
采用醇沉或其它溶剂沉淀所获得的多糖,常混有较多的蛋白质,脱去蛋白质的方法有多种:如选择能使蛋白质沉淀而不使多糖沉淀的酚、三氯甲烷、鞣质等试剂来处理,但用酸性试剂宜短,温度宜低,以免多糖降解。常用的方法有[19]:
2.1.1.1 沙维积法(Sevag法)[20]:根据蛋白质在氯仿等有机溶剂变性而不溶与水的特点,将多糖水溶液、氯仿、戊醇(或正丁醇)之比调为25:5:1或25:4:1,混合物剧烈振摇20到30分钟,蛋白质与氯仿-戊醇(或正丁醇)生成凝胶物而分离,然后离心,分去水层和溶剂层交界处的变性蛋白质。此种方法较温和,在避免降解上有较好效果,但效率不高,如五味子多糖的提取实验中要重复处理达三十几次。并且每次除去蛋白质变性胶状物时,不可避免的溶有少量多糖,另外少量多糖与蛋白质结合的蛋白聚糖和糖蛋白,在处理时会沉淀下来,造成多糖的损失。如能配合加入一些蛋白质水解酶,再用Sevage法效果更佳。
2.1.1.2 三氟三氯乙烷法[21]:多糖溶液与三氟三氯乙烷等体积混合,低温下搅拌10min左右,离心得上面水层,水层继续用上述方法处理几次,即得无蛋白质的多糖溶液,此法效率高,但溶剂沸点较低,易挥发,不宜大量应用。
2.1.1.3 三氯醋酸法:在多糖水溶液中滴加5%-30%三氯醋酸,直至溶液不再继续混浊为止,在5-10℃放置过夜,离心除去沉淀即得无蛋白质的多糖溶液。此法会引起某些多糖的降解。
Sevag法、三氟三氯乙烷法和三氯醋酸法三种方法均不适合糖肽,因糖肽也会像蛋白质那样沉淀出来。对于对碱稳定的糖蛋白,在硼氢化钾存在下,用稀碱温和处理,可以把这种结合蛋白质分开[1]。
2.1.1.4 酶解法[22]:在样品溶液中加入蛋白质水解酶,如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、链霉蛋白酶等,使样品中的蛋白质降解。通常将其与Sevag法综合使用除蛋白质效果较好。
2.1.1.5 盐酸法[23]:取样品浓缩液,用2mol/L盐酸调节其PH至3,放置过夜,在3000r/min条件下离心,弃去沉淀,即脱去蛋白质。
另有李知敏[23]和叶将瑜[25]等人分别在植物多糖实验中证明:盐酸法、三氯乙酸法及Sevag法脱蛋白率分别为72.5%、46.1%和42.3%,多糖的损失率分别为15.1%、6.1%和14.3%。盐酸法脱蛋白率高,但多糖的损失率也较高三氯乙酸法较温和,但除蛋白效率不高;Sevag法的脱蛋白效果不及前两种。
2.1.1.6 其它方法:可以加入5%ZnSO4溶液和饱和Ba(OH)2溶液,振荡后离心去蛋白。此法除蛋白不够彻底,可结合Sevag法使用。还可在提取液中加入50%的TCA溶液至沉淀完全,在4000r/min的条件下离心10min,收集上清液,即为除蛋白液。还有人使用4:1的氯仿-乙醇溶液除蛋白,将混合液清摇,再静置,取上清液。此过程需重复多次方可除尽蛋白。
除去蛋白质的样品用紫外分光光度计检验,观察在280mm处是否有吸收,如果无吸收则表明蛋白质已经除尽[24]。
2.1.2 除色素
2.1.2.1活性炭(activated carbon)除色素[12]:活性炭属于非极性吸附剂,有着较强的吸附能力,特别适合于水溶性物质的分离。它的来源充足,价格便宜,上柱量大,适用于大量制备性分离。目前用于色谱分离的活性炭主要分为粉末状活性炭、颗粒状活性炭、锦纶活性炭三种。一般情况下,尽量避免用活性炭处理,因为活性炭会吸附多糖,造成多糖的损失。
2.1.2.2对于植物来源的多糖,可能含有酚型化合物而颜色较深,这类色素大多呈负性离子,不能用活性炭吸收剂脱色,可用弱碱性树脂DEAE纤维素或DuoliteA-7来吸附色素。
2.1.2.3若糖和色素时结合的,易被DEAE纤维素吸附,不能被水洗脱,这类色素可进行氧化脱色:以浓氨水或NaOH液调至PH8.0左右,50℃以下滴加H2O2至浅黄色,保温2小时。
2.1.2.4 依次用丙酮、无水乙醚和无水乙醇洗涤多糖,即可得到较为纯净的多糖。此法较为简单,便于操作,多糖损失也较小。
2.1.2.5 用4:1的氯仿-正丁醇除色素。操作简单,多糖有一定损失。
2.1.2.6发酵来源的多糖颜色一般较浅,色素含量较少,一般可不除色素。
2.1.2.7对于动物,微生物等提取得到的多糖也可根据不同情况按上述方法处理。
2.1.3 除低聚糖等小分子杂质
2.1.3.1采用逆向流水透析法。即准备好一桶蒸馏水,用一根导管将水通入透析袋的烧杯底部,另用一根导管将水引出,根据水量控制流速,使水缓慢流动48小时。这样得到的就是多糖的半精品。
2.1.3.2利用溶液浓度扩散效应,将分子量小的物质如无机盐、低聚糖等从透析袋渗透到袋外的蒸馏水中,不断换水即可保持浓度差,从而除尽小分子杂质。具体的做法是根据多糖溶液的体积截取相应长度的透析袋,用透析夹夹住一端,灌入多糖液,离液面2-3cm处夹紧透析袋,置于一大烧杯中,注入蒸馏水至完全浸没透析袋后,用磁力搅拌器慢速搅拌,每12小时换一次水,重复3-4次。
2.2 多糖的纯化方法 纯化是将多糖混合物分离为单一多糖的过程,纯化的方法主要有以下几种:
2.2.1 分部沉淀法 根据各种多糖在不同浓度的低级醇或丙酮中具有不同溶解度的性质,逐次按比例由小到大加入甲醇或乙醇或丙酮,收集不同浓度下析出的沉淀,经反复溶解与沉淀后,直到测得的物理常数恒定(最常用的是比旋光度测定或电泳检查)。这种方法适合于分离各种溶解度相差较大的多糖。为了多糖的稳定,常在pH7进行,唯酸性多糖在pH7时-COOH是以-COO` 离子形式存在的,需在pH2-4进行分离,为了防止苷键水解,操作宜迅速。此外也可将多糖制成各种衍生物如甲醚化物、乙酰化物等,然后将多糖衍生物溶于醇中,最后加入乙醚等极性更小的溶剂进行分级沉淀分离。
2.2.2 盐析法 在天然产物的水提液中,加入无机盐,使其达到一定浓度或饱和,促使有效成分在水中溶解度降低沉淀析出,与其它水溶性较大的杂质分离。常做盐析的无机盐的有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。
2.2.3 季铵盐沉淀法 季铵盐及其氢氧化物是一类乳化剂,可与酸性糖形成不溶性沉淀,常用于酸性多糖的分离。通常季胺盐及其氢氧化物并不与中性多糖产生沉淀,但当溶液的PH增高或加入硼砂缓冲液使糖的酸度增高时,也会与中性多糖形成沉淀。常用的季铵盐有十六烷基三甲胺的溴化物(CTAB)及其氢氧化物(cetyl trimethyl ammonium hydroxide,CTA-OH)和十六烷基吡啶(cetylpyridinm hydroride,CP-OH)。CTAB或CP-OH的浓度一般为1%-10%(W/V)的多糖溶液中,酸性多糖可从中性多糖中沉淀出来,所以控制季铵盐的浓度也能分离各种不同的酸性多糖。值得注意的是酸性多糖混合物溶液的PH要小于9,而且不能有硼砂存在,否则中性多糖将会被沉淀出来。
2.2.4 柱层析:包括纤维素柱层析、纤维素阴离子交换柱层析、凝胶柱层析、亲和层析、高压液相层析和其它柱层析。如用活性炭及硅胶做载体的柱层来分离多糖;或用硼砂型的离子交换树脂分离中性多糖。
纤维素柱层析 纤维素柱层析对多糖的分离既有吸附色谱的性质,又具有分配色谱的性质,所用的洗脱剂是水和不同浓度乙醇的水溶液,流出柱的先后顺序通常是水溶性大的先出柱,水溶性差的最后出柱,与分级沉淀法正好相反。
纤维素阴离子交换柱层析 最常见的交换剂为DEAE-纤维素(硼酸型或碱型),洗脱剂可用不同浓度的碱溶液、硼砂溶液、盐溶液等。此方法目前最为常用。它一方面可纯化多糖,另一方面还适于分离各种酸性多糖、中性多糖和粘多糖。
凝胶柱层析 凝胶柱层析可将多糖按分子大小和形状不同分离开来,常用的凝胶有葡聚糖凝胶(sephadex G)、琼脂糖凝胶(sepharose bio-gel A)、聚丙烯酰胺凝胶(bio-gel P)等,常用的洗脱剂是各种浓度的盐溶液及缓冲液,但它们的离子强度最好不低于0.02。出柱的顺序是大分子的先出柱,小分子的后出柱。由于糖分子与凝胶间的相互作用,洗脱液的体积与蛋白质的分离有很大的差别。在多糖分离时,通常是用孔隙小的凝胶如sephadex G-25、G-50等先脱去多糖中的无机盐及小分子化合物,然后再用孔隙大的凝胶sephadex G-200等进行分离。凝胶柱层析法不适合于粘多糖的分离。
亲和层析 用凝聚素(一般是蛋白质和糖蛋白)做亲和色谱来分离多糖。
高压液相层析
2.2.5 制备性区域电泳 分子大小、形状及所负电荷不同的多糖其在电场的作用下迁移速率是不同的,故可用电泳的方法将不同的多糖分开,电泳常用的载体是玻璃粉。具体操作是用水将玻璃粉拌成胶状、柱状,用电泳缓冲液(如0.05mol/L硼砂水溶液,PH9.3)平衡3天,将多糖加于柱上端,接通电源,上端为正极(多糖的电泳方向是向负极的),下端为负极,其单位厘米的电压为1.2-2V,电流30-35MA,电泳时间为5-12小时。电泳完毕后将玻璃粉载体推出柱外,分割后分别洗脱、检测。该方法分离效果较好,但只适合于实验室小规模使用,且电泳柱中必须有冷却夹层。
2.2.6 金属络合物法 常用的络合剂有费林溶液、氯化铜、氢氧化钡和醋酸铅等。
2.2.7 其它方法:纯化除采用上述方法外,还有超过滤法(多糖溶液通过各种已知的超过滤膜就能达到分离)、活性炭柱色谱。另据报道,国外多采用的LKB柱色谱系统,用比旋度、示差折射及紫外检测多糖,各组分的峰位自动记录,分离效果好且方便。
2.3 多糖纯度的鉴定
2.3.1超离心法 由于微粒在离心力场中移动的速度与微粒的密度、大小和形状有关,故当将多糖溶液进行密度梯度超离心时,如果是组分均一的多糖,则应呈现单峰。具体的做法是将多糖样品用0.1molNaCl或0.1molTris盐缓冲溶液配制成1%-5%的溶液,然后进行密度超离心,待转速达到恒定后(通常是60000r/min),采用间隔照明的方法检测其是否为单峰。
2.3.2高压电泳法 由于中性多糖导电性差、分子量大、在电场中的移动速度慢,故常将其制成硼酸络合物进行高压电泳。多糖的组成不同、分子量不同,其与硼酸形成的络合物就不同,在电场作用下的相对迁移率也会不同,故可用高压电泳的方法测定多糖的纯度。通常高压电泳所用的支持体是玻璃纤维纸、纯丝绸布、聚丙酰铵凝胶、纤维素醋酸酯薄膜等。缓冲液是PH9.3-12的0.03-0.1mol的硼砂溶液,电压强度约为30-50V/cm,时间是30-120min。由于电泳时会产生大量的热,所以要有冷却系统,将温度维持在0℃左右,否则会烧掉支持体。一般单糖、低聚糖因醛基而发生的颜色反应在多糖上不明显,电泳后常用的显色剂是p-茴香胺硫酸溶液(p-anisidine)和过碘酸希夫试剂等。
2.3.3凝胶柱层析 常用的凝胶是Sephadex、Sepharose、Sephacryl,展开剂为0.02-0.2molNaCl溶液或0.04mol吡啶与0.02醋酸1:1的缓冲溶液,柱高和柱直径之比大于40。
2.3.4旋光测定法 在多糖水溶液中加入乙醇使其浓度为10%左右,离心得沉淀。上清液再加入乙醇使其浓度为20%-25%,离心所得二次沉淀,比较二次沉淀的比旋度。如果比旋度相同则为纯品,否则为混合物。
2.3.5其它方法:官能团摩尔比恒定法,即如为纯品两次分离所得产物的官能团如-COOH、-NH2、-SO3H、-CHO等摩尔比应该恒定。类似的方法还有示查折射法、HPLC法等。此外德国常用高压液相法来检测多糖纯度,结果可靠。
必须注意的是:纯度检查一般要求有上述两种方法以上的结果才能肯定。
多糖
多糖在自然界分布极广,亦很重要。有的是构成动植物细胞壁的组成成分,如肽聚糖和纤维素;有的是作为动植物储藏的养分,如糖原和淀粉;有的具有特殊的生物活性,像人体中的肝素有抗凝血作用,肺炎球菌细胞壁中的多糖有抗原作用。多糖的结构单位是单糖,多糖相对分子质量从几万到几千万。结构单位之间以苷键相连接,常见的苷键有α-1,4-、β-1,4-和α-1,6-苷键。结构单位可以连成直链,也可以形成支链,直链一般以α-1,4-苷键(如淀粉)和β-1,4-苷键9如纤维素)连成;支链中链与链的连接点常是α-1,6-苷键。
由一种类型的单糖组成的有葡萄糖、甘露聚糖、半乳聚糖等,由二种以上的单糖组成的杂多糖(hetero polysaccharide)有氨基糖的葡糖胺葡聚糖等,在化学结构上实属多种多样。就分子量而论,有从0.5万个分子组成的到超过106个的多糖。比10个少的短链的称为寡糖。不过,就糖链而论即使是寡糖,在寡糖上结合了蛋白质和脂类的,就整个分子而论,如果是属于高分子,则从广义上来看也属于多糖,因此特称为复合多糖 (conjugated polysaccharide,complex poly-saccharide)或复合糖质(glycoconjugate)(糖蛋白、糖脂类、蛋白多糖)。[1]
2分类
编辑
多糖的广义分类分为: 均一性多糖和不均一性多糖。
黄芪多糖
均一性多糖
由一种单糖分子缩合而成的多糖,叫做均一性多糖。自然界中最丰富的均一性多糖是淀粉和糖原、纤维素。它们都是由葡萄糖组成。淀粉和糖原分别是植物和动物中葡萄糖的贮存形式,纤维素是植物细胞主要的结构组分。
1. 淀粉
淀粉是植物营养物质的一种贮存形式,也是植物性食物中重要的营养成分,分为直链淀粉和支链淀粉。
① 直链淀粉:许多α-葡萄糖以α(1-4)糖苷键依次相连成长而不分开的葡萄糖多聚物。典型情况下由数千个葡萄糖线基组成,分子量从150000到600000。结构:长而紧密的螺旋管形。这种紧实的结构是
人参多糖
与其贮藏功能相适应的。遇碘显兰色。
② 支链淀粉:在直链的基础上每隔20-25个葡萄糖残基就形成一个-(1-6)支链。不能形成螺旋管,遇碘显紫色。淀粉酶:内切淀粉酶(α-淀粉酶)水解α-1.4键,外切淀粉酶(β-淀粉酶)α-1.4,脱支酶α-1.6。
2.糖元
糖元与支链淀粉类似,只是分支程度更高,每隔4个葡萄糖残基便有一个分支。结构更紧密,更适应其贮藏功能,这是动物将其作为能量贮藏形式的一个重要原因,另一个原因是它含有大量的非原性端,可以被迅速动员水解。糖元遇碘显红褐色。
3. 纤维素结构
许多β-D-葡萄糖分子以β-(1-4)糖苷键相连而成直链。纤维素是植物细胞壁的主要结构成份,占植物体总重量的1/3左右,也是自然界最丰富的有机物,地球上每年约生产1011吨纤维素。经济价值:木材、纸张、纤维、棉花、亚麻。完整的细胞壁是以纤维素为主,并粘连有半纤维素、果胶和木质素。约40条纤维素链相互间以氢键相连成纤维细丝,无数纤维细丝构成细胞壁完整的纤维骨架。降解纤维素的纤维素主要存在于微生物中,一些反刍动物可以利用其消化道内的微生物消化纤维素,产生的葡萄糖供自身和微生物共同利用。虽大多数的动物(包括人)不能消化纤维素,但是含有纤维素的食物对于健康是必需的和有益的。
4. 几丁质(壳多糖)
N-乙酰-D-葡萄糖胺以(1,4)糖苷链相连成的直链。
5.菊 糖:
多聚果糖,存在于菊科植物根部。
6. 琼 脂 :
多聚半乳糖,是某些海藻所含的多糖,人和微生物不能消化琼脂。
不均一性多糖
有不同的单糖分子缩合而成的多糖,叫做不均一多糖。常见的有:透明质酸、硫酸软骨素等。
糖淀粉分子的基间状态
有一些不均一性多糖由含糖胺的重复双糖系列组成,称为糖胺聚糖(glyeosaminoglycans,GAGs),又称粘多糖。(mucopoly saceharides)、氨基多糖等。
糖胺聚糖是蛋白聚糖的主要组分,按重复双糖单位的不同,糖胺聚糖有五类:
1.透明质酸
2.硫酸软骨素
3.硫酸皮肤素
4.硫酸用层酸
5.肝素
6.硫酸乙酰肝素
3临床作用
编辑
免疫调节
Hosono Akira等将双岐杆菌属细菌的细胞超声粉碎提取后,用超滤设备和阴离子交换树脂、凝胶色谱纯化出具有免疫增强活性的多糖。Oka Shuichi等从紫苏(Perilla)中分离得到的多糖具有抗变态反应作用。Fujimiy hjaki
注射用黄芪多糖
从蘑菇属(Agr/cus)植物的子实体中提取出的多糖具有免疫抑制作用,它能减少我们通常使用的免疫抑制剂的诸如细胞毒性、机体抗感染能力下降、对骨髓造血细胞的繁殖抑制等副作用,此多糖可以做成口服或注射用药物,也可制成一种功能性食品。
抗病毒及抗癌
大多数多糖的抗病毒机制是抑制病毒对细胞的吸附,这可能是由于多糖大分子机械性或化学性地结合到HW—I的Gp120分子上,遮盖了病毒与细胞的结合位点,从而竞争性地封锁了病毒感染细胞。Hara Masahiko等从第一季和第二季采收的茶叶中得到一种植物病毒抑制剂,它是一种含有鞣酸的单糖或多糖类成分,不仅可抑制病毒的致病作用,而且可抑制病毒的传播。据报道,从蘑菇属(Agr/cus)植物的培养物中也能分离得到大量的具有抗癌活性成分的水溶性物质,包括从蘑菇属植物的子实体中分离出的酸性多糖、水溶性中性多糖和水溶性蛋白多糖。NodaKiyoshiC和Kato Toshimitsu等分别从小球藻和螺旋藻中分离出具有抗癌活性的多糖和硫酸酯化多糖,可抑制肿瘤转移,安全性优于传统的手术治疗和化疗。Nakano Masa hi从
糖原的分去状结构示意图
美洲山核桃树的坚果、杜仲以及豆科植物Aspa/athus linearis中提取出一种抗氧化酸性多糖,它不仅能抑制艾滋病病毒等逆转录酶病毒的复制,而且能起到免疫调节作用,在某种程度上可替代传统的价格昂贵且副作用较大的抗病毒药物。
降血糖
Ukai Shigeo等从一种银耳(KINJI)的子实体或菌丝体中提取出抗高血糖的
纤维素的结构(构象式)
酸性多糖。FujiiMakoto等从海藻类植物中提取出一种能够降低血糖水平的藻类多糖,并制成了以岩藻依聚糖(Fucoidan)为主要成分的保健食品,它可以显著提高人们的免疫功能。
治疗
Kanou Kokuki等从丹参中分离出的丹参多糖能够抑制尿蛋白的分泌,缓解肝肾疾病症状,可制成口服或肌注制剂,减少由于长期服用双嘧达莫等类固醇或血小板抑制剂造成的不良反应。ShibatHideyuki等发明了一种含有硫酸化岩藻依聚糖活性成分的多糖制剂,它能减少诸如消炎痛、阿司匹林等非甾体消炎镇痛剂的副作用。
美容
Honda Yasuki等从西洋樱草属(Polyanthus)植物中获得一种具有良好的保湿、抗皱等作用的酸性杂多糖。Sawai Yasuko等从石菖蒲(Acorusgram/neus)的根茎中分离得到的多糖可抑制黑色素的产生,具有抗炎、抗氧化作用,可用于黑变病的治疗,且因其具有良好的保湿作用,故又可作为化妆品的有效成分。Shimomura K~nji等从甲壳类动物的肉类降解产物中得到一种具有美容功效的酸性多糖。实验证明,此酸性多糖可抑制延缓衰老的透明质酸的分解,减少皮肤细纹和干裂,因而可作为美容食品和化妆品的有效成分。
乳化
枸杞提取多糖
Keiichi等从禾本科(Gramineae)羊茅属(Festuca)植物(如大麦)的体细胞壁提取得到具有乳化作用的多糖,可作为乳化剂广泛应用于工业生产,且安全、无污染。KuraneRyuichiro等通过培养广泛产碱菌B一16(~3ca//geneshuus B一16),得到并分离出一种由海藻糖和甘露糖组成的多糖,此多糖在水中溶解性好,有良好的稳定性,可作为研磨剂、乳化剂的稳定剂和增稠剂。
其它用途
Sakata Shigenobu等通过对多种单糖、多糖及其衍生化糖类(如醛糖、黏多糖、多糖酵解后的糖)进行发酵或提取,得到一类稳定、安全的试剂,它可减少典型的有害物(如二氧芑、氰基化合物、多氯联苯等)对环境和人体的侵害,是极有意义的环保试剂。Watanabe Sa J用一种以吸附多糖(如淀粉)的羟磷灰石作载体的培养基质培养造骨细胞。此载体的特点在于不用加入血清、细胞生长因子等物质就可刺激造骨细胞生长因子受体,而且它可避免在培养某种造骨细胞时,由于血清种类的特异性而必须筛选最适血清所耗费的大量人力、财力,因而此项发明的问世无疑大大地降低了造骨细胞的培养费用,具有极高的经济价值和社会价值。
4化学性质
编辑
多糖无甜味,在水中不能形成真溶液,只能形成胶体,无还原性,无变旋性,但有旋光性。
5生物学功能
编辑
某些多糖,如纤维素和几丁质,可构成植物或动物骨架。淀粉和糖原等多糖可
党参中提取多糖
作为生物体储存能量的物质。不均一多糖通过共价键与蛋白质构成蛋白聚糖发挥生物学功能,如作为机体润滑剂、识别外来组织的细胞、血型物质的基本成分等。
多糖类化合物广泛存在于动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中,是由醛基和酮基通过苷键连接的高分子聚合物,也是构成生命的四大基本物质之一。
20世纪50年代发现真菌多糖具有抗癌作用,后来又发现地衣、花粉及许多植物均含有多糖类化合物,并进行分离提纯,确定了其化学结构、物理化学性质、药理作用,尤其对多糖类化合物的抗肿瘤和免疫增强作用进行深入研究。
6真菌多糖
编辑
活性多糖大多数可以刺激免疫活性,能增强网状内皮系统吞噬肿瘤细胞的作用,促进淋巴细胞转化,激活T细胞和B细胞,并促进抗体的形成。从而在一定程度上具有抗肿瘤的活性。但对于肿瘤细胞并无直接的杀伤作用。活性多糖能降低甲基胆蒽诱发肿瘤的发生率,对一些易发生广泛转移,不宜采取手术治疗和放射疗法的白血病,淋巴瘤等,特别有价值。
猪苓多糖
酵母多糖——优质免疫多糖、优质功能膳食纤维
2001年,哈特韦尔、纳斯、亨特因发现了控制细胞分裂的关键性物质而获得诺贝尔医学奖。
让人们意想不到的是,2002年10月7日,诺贝尔医学奖又再次被授予发现了控制细胞程序化死亡基因的罗伯特?霍维茨等三位专家,从而开创了同一领域研究连续两年获同一诺贝尔奖项的先例,由此也引发了世界医学对靶向抑制病毒物质-葡聚糖的研究热潮。
人的机体中不断会有变异的细胞出现,应该不断地被免疫系统识别并及时清除。若变异的细胞不走向细胞凋亡,就可能形成恶性细胞而发生肿瘤、病毒感染疾病等。科学家一直在寻找一种即够抑制恶性细胞增殖并诱导其凋亡、又不影响人体正常细胞功能的物质,它就是被称为病毒细胞的激光制导炸弹的酵母葡聚糖。 酵母葡聚糖是一种存在于天然营养酵母细胞壁中的免疫多糖。1963年首次发现其具有抗肿瘤活性,以后又相继发现其具有抗菌及免疫调节作用。对肿瘤、肝炎、心血管、糖尿病、降血脂、抗衰老等方面均有独特的生物活性。
枸杞多糖
近年,研究发现酵母葡聚糖可作为生命活动中起核心作用的遗传物质,具有控制细胞分裂与分化、调节细胞生长与衰老等多种复杂的功能,目前世界各国,尤其是美国、日本、前苏联等国对葡聚糖进行了大量深入的研究。
其特有的靶向性特点,能锁定休眠期、耐药性及亚临床病灶的“残存病毒细胞”,从而“同步”减毒增效,极大限度的保障临床治疗效果。同时,酵母葡聚糖可以快速激活机体自身的免疫监管和识别机制,从而增强它们的战斗力,使自身免疫系统达到最佳平衡状态,保持肌体的健康。
中医中被称为可以起死回生、长生不老的圣药灵芝中含有的灵芝多糖,大部分都是β(1→3)葡聚糖。这也能够解释灵芝为什么会有如此神奇的功效。 现存许多医学文
金针菇中提取多糖
献都已证实酵母有助增强机体抵抗力,因为酵母中含有β(1→3)葡聚糖,而多种免疫细胞表面都具有能够与葡聚糖结合或对它做出反应的接收器(Receptors),故酵母可以对免疫细胞产生功效。
酵母葡聚糖是第一个被发现具有免疫活性的葡聚糖。
美国哈佛大学、图伦大学、华盛顿大学以及美国空军放射生物学研究所等都证实:天然酵母葡聚糖具有的独特靶向作用,能够定向清除体内毒素,同时提高巨噬细胞的吞噬能力达10倍以上,使人体免疫系统迅速达到最佳平衡,无任何药物的毒副作用,有效预防各类慢性疾病的发生。
天然酵母葡聚糖在免疫调节、抗辐射、调节肠胃、帮助组织结构再生或修复、促进伤口愈合及预防心脑血管和糖尿病等方面均具有突出表现,对肝炎、肿瘤、心血管、糖尿病、降血脂、抗衰老等方面均有独特的生物活性。
1957年,医学专家就发现了静脉注射来自酵母细胞壁的酵母聚糖(Zymosan)对巨噬细胞的吞噬活性,1961年,Dr.Riggi确定了酵母聚糖中的这种活性成分是葡聚糖。实验证明,酵母葡聚糖能够增强吞筮细胞吞筮能力达10倍以上,具有95%以上的肿瘤抑制率,是生物活性最强的葡聚糖。
●美国哈佛大学Czap教授说,酵母葡聚糖使使人体的免疫细胞成为“防卫的兵工厂”;
●天然酵母葡聚糖被誉为“超级灵芝”、“定向清毒,免疫先锋”、“病毒细胞的追捕者”以及“肿瘤患者的最后希望”等;
●美国空军辐射生物研究所给小白鼠致死剂量的辐射处理,发现事先口服酵母葡聚糖的有70%完全不受辐射影响;
●美国自受911袭击后,利用酵母葡聚糖开发出对抗炭疽病毒的新药;
●天然酵母葡聚糖已被美国FDA列为防治病毒,提高免疫的首选用药;
●天然酵母葡聚糖+化疗=零毒化疗(同步减毒增效,保障化疗效果);
牛膝提取多糖
●天然酵母葡聚糖已成为世界免疫学界研究的热门课题之一。
天然酵母葡聚糖的药理特点:
1.活化并增强人体免疫系统,快速调节免疫
2.抑制肿瘤。
3.抗氧化、辐射作用。
4.帮助身体组织结构再生和修复,促进伤口愈合。
5.润肠通便、调节胃肠功能、降低胆固醇。
特别推荐人群:
中老年人、体质虚弱者、病人特别是重症患者(如放化疗等);
高龄慢性病患者,有免疫系统疾病的患者;
经常出差、生活无规律、交际应酬多的商务白领人士;
工作或生活环境受辐射影响重者(钢铁、石油、化工、驾驶、IT等)。
【关键词】 多糖;,,,微生物;,,,药用;,,,生物合成
摘要: 活性多糖是新药研发中的一个热点,其中研究相对较多的是来源于微生物的多糖。近年来,关于微生物多糖的研究有了进一步的发展,本文对药用微生物多糖在生物合成、作用机制和构效关系等各方面的最新研究进展进行了综述。
关键词: 多糖; 微生物; 药用; 生物合成
Advances in the research of active polysaccharides derived from microbes
ABSTRACT Over the past few years, many advances have been made toward research on active polysaccharides especially microbial polysaccharides, it becomes a hot spot in new drug research and development. This review will focus on recent studies that illustrate the biological activities, mechanisms of action and structurefunction relationships of microbial polysaccharides for drug use.
KEY WORDS Polysaccharide Microorganism Drug use Biological activities
多糖广泛分布于高等植物、地衣、海藻、动物和微生物中。微生物来源的多糖是至今研究得比较详细的一类多糖,其广泛的生物活性使得其已成为微生物药物一个重要的组成部分,且在新药研发中越来越受到重视。本文对迄今为止所发现的微生物多糖的药用生物活性进行了综述,并总结了近年来关于多糖构效关系和作用机理方面的研究成果。
1 免疫调节功能
免疫调节剂在疾病治疗中的作用越来越受到重视。多糖免疫调节剂于40余年前被首次发现,近二十年来,有更多微生物来源的多糖被确认对机体免疫反应的调节有着极为重要的意义。这些多糖的免疫调节作用涉及到免疫系统的各个方面,对于其免疫调节机制的研究也体现在各个层次上,对这些多糖分子决定它们与宿主免疫系统相互作用的结构特征也已经进行了更为深入的研究。以下对几种比较典型的免疫调节剂分别进行介绍。
1.1 两性离子多糖 两性离子多糖(zwitterionic polysaccharides,Zps)是有同时含有阳离子和阴离子结构以实现其生物功能的一类多糖。多糖A(PS A)是Zps的分类原型。PS A是从革兰阴性厌氧菌脆弱拟杆菌中分离得到的两种荚膜多糖中的一种。Zps在菌体表面组装成荚膜多糖复合物(CPC)。早期研究证明,CPC能调节腹腔内脓毒症伴随性脓肿的形成〔1〕。CPC的腹膜内给药能诱导脓肿形成,而皮下和肌肉的预防性给药则能防止宿主在细菌感染后形成脓肿。一方面,在诱导脓肿形成过程中,Zps扮演了多重角色,它能诱导细菌在腹腔间皮表面的粘附,并能刺激某些促免疫细胞因子和化学增活素,进而诱导宿主细胞CAMs的表达,完成腹腔内多形核白细胞的募集。另一方面,Zps预防脓肿形成、保护机体免于免疫反应的作用,并非是作为一种经典的免疫原去介导特异性的免疫反应,而是对宿主的免疫系统进行调节,从而对导致脓肿形成的免疫反应实现全面抑制。其具体机制是Zps对CD4+T细胞活性和IL2生成的调节〔2〕,而IL2似乎是Zps调节机体免疫以预防脓肿的中心环节〔3〕。对于其构效关系的研究表明,Zps同时含有阴阳电荷基团的重复单元是其免疫调节作用的关键性结构,破坏多糖的电荷结构能使其活性显著降低〔4〕。
1.2 β(13)葡聚糖从酵母和真菌中纯化得到的β(13)葡聚糖是另一类免疫调节剂。沿着β(13)葡聚糖主链随机分布着β(16)葡聚糖基支链。Williams等证明β(13)葡聚糖能显著增加动物体内嗜中性粒细胞水平并增加骨髓细胞的增殖。PGG是Williams研究组经高度纯化已获专利的一种β(13)葡聚糖。PGG给药后,嗜中性和嗜酸性粒细胞的比例增加,从给药小鼠体内得到的嗜中性粒细胞,在体外对大肠埃希菌的吞噬作用增加〔5〕;巨噬细胞的形态发生改变,巨噬细胞同时表现出磷酸酶活性增加和脂多糖(LPS)刺激的NO生成的特征〔6〕。研究表明,β(13)葡聚糖能调节淋巴细胞和单核细胞中促免疫细胞因子的产生〔7〕。β(13)葡聚糖对NFκB样和NFIL6样转录因子的调节作用具有时间和浓度依赖性〔8〕。其所涉及的信号转导通路与超抗原LPS不同。PGG用于预防治疗也获得了肯定的实验结果。能显著降低腹腔内脓毒症的致死率。Williams在脓毒症小鼠模型试验中研究了β(13)葡聚糖对转录激活、细胞因子表达的影响,发现与对照动物相比,NFκB和NFIL6的核结合活性降低,TNFα和IL6的mRNA水平也有所下降。转录因子活性和细胞因子表达的下调和败血症动物的存活率升高是正相关〔10〕。β(13)葡聚糖的免疫调节生物活性基于它们与巨噬细胞和多形核中性粒细胞(PMNs)的直接作用。Muller等的工作表明,磷酸葡聚糖,一种水溶性的(13)βD葡聚糖,能够与人或鼠的单核/巨噬细胞结合。这种结合特异地导致了外来细菌的内在化和增加的胞浆空泡化〔11〕。β(13)葡聚糖的免疫调节还涉及到补体途径。补体受体3(CR3)也已经被确认是某些葡聚糖的受体〔12〕。CR3介导的吞噬作用和脱颗粒作用需要CR3结构域上一个iC3b结合位点和一个葡聚糖结合位点同时与配基的结合。用抗PGG葡聚糖受体的单克隆抗体对中性白细胞处理,可以抑制NFκB样因子的激活〔13〕。将酵母菌株煮沸和酶处理得到可溶和不可溶的葡聚糖粗品。不可溶的葡聚糖可通过磷酸化、硫酸化和氨基化等方式进行衍生化修饰以提高其溶解性。可溶性葡聚糖在水溶液中主要以线形的三螺旋结构存在。研究表明,糖链的螺旋结构构象是其生物活性存在的必要条件,而糖链中的亲水性基团(多羟基)应位于螺旋体的表面〔14〕。微粒酵母葡聚糖的免疫调节活性还受其分子量和β(16)糖苷键数目的影响。同样的情况也发生在其他的一些β(13)D葡聚糖上,如真菌多糖pestalotan等。另外,支链长度也会影响多糖的活性。从真菌Phytophthoraparasitica中分离得到的活性β(13)D葡聚糖,其具有葡聚三糖支链的组份,活性大大高于具有葡聚二糖支链的组分〔16〕。
1.3 甘露聚糖从白念珠菌中分离得到了有一定免疫调节活性的甘露聚糖。巨噬细胞递呈的甘露糖结合凝集素(MBL)能与甘露聚糖结合,并通过一种非自身识别机制激活宿主免疫系统。甘露聚糖包裹感染性抗原并介导了内吞和吞噬作用,甘露聚糖受体识别多糖里的一个重复单位,这种识别导致了细胞信号转导、细胞因子产生和补体的激活。研究表明,白念珠菌甘露聚糖在皮下注射给药后对宿主的免疫抑制作用与用药后迟发型超敏反应被抑制有关〔17〕。IL4是介导甘露聚糖特异性诱导免疫下调的关键性细胞因子。另外也有研究表明,IL12p40、IL10和IFNγ对CD+T细胞(下调效应细胞)的产生也有一定作用〔18〕。
1.4 蛋白结合多糖从真菌蘑菇中分离得到了蛋白结合多糖PSK和PSP。这些化合物在结构上比较相近,分子量约为100kDa〔19〕。其单糖间以α(14)和β(13)糖苷键连接,蛋白部分则以天门冬氨酸和谷氨酸为主,蛋白含量约为15%。这类多糖能够抑制体外肿瘤细胞系的生长并具有体内的抗肿瘤活性。对食道癌、胃癌、肺癌、卵巢癌和子宫颈癌等有肯定的防治效果。这类多糖的免疫调节作用机制尚不清楚。有研究表明,小鼠在PSK给药处理后,PSK能结合并抑制免疫抑制细胞因子TGFβ〔20〕。PSK还能够激活嗜中性粒细胞,这些可能是PSK抗癌活性的部分原因。PSK和PSP是生物反应调节剂,能刺激T细胞的激活和诱导IFNγ和IL2的生成。也有研究发现PSK和PSP能增强小鼠体内的超氧化物歧化酶(SOD)的活性〔21〕。
1.5 透明质酸透明质酸(HA)可以由链球菌产生,同时也是组成哺乳动物组织胞外基质的一种主要的糖类成分,在皮肤、关节、眼和大多数其它的器官和组织中都有存在。透明质酸是一个二糖的重复。该二糖是一种最简单的阴离子氨基葡聚糖。透明质酸是通过与真核细胞CD44受体的结合来完成对免疫系统的调节作用。这种配体受体间的相互作用对于T细胞胞间通信和白细胞外渗的调节是至关重要的〔22〕。低分子量HA则可被用于阻断T淋巴细胞CD44和真核细胞来源HA之间的相互作用。这在临床上可被用于防止同种异体移植的排斥反应以保护机体器官的功能。另外,HA能促使创伤愈合,并能在眼睛和关节外科中被用作人体HA的替代品〔9〕。
2 抗肿瘤活性微生物
多糖的抗肿瘤活性多与其免疫调节功能密切相关。多糖能激活免疫细胞,并诱导多种免疫细胞因子和细胞因子受体基因的表达,增强机体的抗肿瘤免疫力。从担子菌门真菌中得到的香菇多糖、裂褶多糖、云芝多糖、茯苓多糖等抗肿瘤多糖,在国内外临床上已普遍应用,都具有上述免疫调节剂的特征结构。从香菇子实体和深层发酵菌丝体中得到的两种具抗肿瘤活性的多糖分别为β(13)葡聚糖和含少量肽的α甘露糖。云芝多糖PSK则具有蛋白结合多糖结构。裂褶多糖和茯苓多糖也是β(13)葡聚糖,但当茯苓多糖含有β(16)葡聚糖侧链时没有活性,而用高碘酸盐氧化反应将侧链除去后,却表现出显著的抗肿瘤活性。免疫调节多糖的抗肿瘤作用需要宿主免疫系统的参与,但有些微生物多糖在体外也表现出对肿瘤细胞生长的抑制作用。除了免疫调节外,近年来对多糖抗肿瘤活性的其它作用机制也有所研究。主要有以下几个方面〔23〕:(1)影响细胞的生化代谢:茯苓多糖对肉瘤S180细胞的增殖有抑制作用,可导致S180细胞膜唾液酸(SA)含量增加,而膜磷脂、花生四烯酸和豆蔻酸的含量下降,细胞膜的PI转换被显著抑制,影响了肿瘤细胞转移和相关抗原的表达。香菇、猪苓、茯苓多糖能抑制人早幼粒细胞白血病HL60细胞酪氨酸蛋白激酶(TPK)的活性,激活磷酸酪氨酸蛋白磷酸酶(PTPP),可降低细胞酪氨酸蛋白的磷酸化程度;(2)影响细胞周期:某些多糖可能作用于肿瘤细胞的细胞周期。Kamei等将云芝多糖与结肠癌细胞AGS一起培养4d后,肿瘤细胞的数量比对照组明显减少,流式细胞术检测表明,肿瘤细胞的生长被阻滞于S期和G2/M期〔15〕。(3)抗氧化作用:机体内过量的超氧化自由基和脂质过氧化物(LPO)对DNA的持续损伤,会导致细胞的癌变。动物和临床试验表明云芝多糖PSK能增强超氧化物歧化酶(SOD)的活性,缓解肿瘤宿主体内的氧化应激状态。Kariya等在联氨氧化反应体系中观察到云芝多糖有自由基清除剂作用,并通过电子自旋共振检测,证明其有拟SOD的作用。又有报道云芝多糖能增强正常小鼠和正常迟发型超敏感性(DH)小鼠淋巴细胞、脾及胸腺中SOD的活力,而对肿瘤组织中SOD则有明显的抑制作用。(4)其它:香菇、云芝和灵芝等多糖均能抑制鼠肝细胞对致癌物苯并芘的吸收。香菇多糖能使肿瘤部位的血管扩张和出血,造成肿瘤组织坏死。有些微生物来源的多糖与肿瘤细胞表面的糖类分子很相似,能抑制肿瘤细胞的粘附,从而抑制了肿瘤细胞的侵袭与转移〔24〕。
3 抗病毒活性
多糖的抗病毒作用已引起医药界的高度重视。尤其在抗HIV方面,硫酸酯化多糖因为其活性明确,已成为近年来的研究热点〔26〕。研究表明,其作用机制除了多糖的免疫激活作用外,该类聚合物可以通过阻断HIV病毒gp120与宿主细胞CD4受体的结合而发挥作用,这可以阻断病毒对宿主细胞的吸附,防止合细胞的形成〔25〕。某些硫酸多糖还能够抑制HIV逆转录酶活性,硫酸化侧链与RNA模板引物上的某些酶有相同的结合位点,从而产生竞争性抑制作用。最近的研究又发现,硫酸多糖与HIV1反式激活因子tat的结合能阻止tat蛋白进入胞内,使HIVLTR的转录激活受到抑制,从而抑制了HIV1的复制和整合。硫酸多糖的抗病毒活性首先源于其聚阴离子特性,因此硫酸基团是该类多糖活性的必要条件。分子中硫酸基团的含量越高,其抗HIV的作用越强。但硫酸根过多会产生抗凝血等不良反应〔27〕。硫酸基团分布的空间构象对抗病毒活性也有影响,如Tat蛋白与肝素的结合要求至少有2O、6O和N位置的硫酸化〔28〕。糖链柔性的降低能升高硫酸多糖的抗病毒活性。分子大小是多糖抗病毒活性的另一个影响因素。硫酸葡聚糖抗HIV的活性随着相对分子质量的增加而增加,相对分子质量在1×104~5×105的范围内能保持最大活性。除了抗HIV外,多糖对其他类型病毒也有抑制作用,如单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus,HSV1,HSV2)、巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)、流感病毒(Influenza virus)、囊状胃炎病毒(Vesicular stomatitis virus,VSV)等〔29〕。香菇多糖具有抗肿瘤作用,硫酸酯化后则具有显著的抗艾滋病作用,在浓度为100mg/L时能完全抑制RT活性,10~100mg/L时能抑制合体细胞的形成,10mg/L时能强烈抑制HIV抗原的合成,并能保护被HIV感染的MT4细胞。但硫酸酯化后的多糖却失去了原有的抗肿瘤活性。由此推测硫酸酯化多糖和非硫酸化多糖的免疫调节作用机制是不同的。通过13CNMR、苯胺蓝荧光法及粘度法测定证明,硫酸基团的引入造成多糖理化性质及其空间立体构象的变化,而这正是多糖活性的决定因素。
4 其它活性
多糖的免疫调节功能使其在临床上具有抗感染和抗炎活性。免疫调节剂的使用相对于常规药物治疗具有其独特的优点。对宿主免疫系统的先天抗感染能力的增强可能会有效地解决抗生素耐药的问题。吴倩等应用重组sIL1 RⅠ为靶点建立抑制剂筛选模型,从链霉菌的代谢产物中得到IL1的拮抗剂139A,动物模型的研究表明它们具有抗类风湿性关节炎的作用〔30〕。对139A生物合成中引导糖基转移酶基因的克隆和鉴定工作也已经完成〔31〕。对中药植物多糖降血糖活性的研究较为普遍,近年来,从微生物中也发现了一些有明显降血糖作用的多糖。从Cordyccps sinensis中提取得到的多糖CSF10能增强葡萄糖激酶活性,加速葡萄糖的代谢;并可以降低GLUT2蛋白水平从而抑制肝脏葡萄糖的输出,最终达到降低血糖的目的〔32〕。另外,发现某些微生物来源多糖(如银耳多糖)和一些多糖的硫酸化衍生物,具有肝素样抗凝血作用,其抗凝活性与多糖分子量和硫酸化程度相关;木耳多糖、银耳多糖等对血栓的形成有抑制作用,这可能与它们降低血栓纤维蛋白原含量,降低血小板数目及其粘附力的能力有关;香菇多糖可促进胆固醇代谢而降低血清胆固醇含量,从而达到降血脂的目的;灵芝多糖能抑制人嗜中性粒细胞自发和Fas介导的细胞凋亡,这与抗衰老活性相关;灵芝中的一种小分子多糖能增加蛋白和核酸的合成;而某些微生物多糖对RNase有抑制作用,可减少RNA降解,对RNA治疗可起到协同作用。5 结语
多糖类药物具有多效性、低毒性、来源广泛、天然绿色等优点,多糖与现有药物的联合用药可以提高药物的作用范围和效力,减少用药量,并可防止或推迟耐药的出现。但由于多糖结构太复杂,所以不易控制其质量标准,结构测定及合成难度较大;缺乏明确的作用机制研究;而有些多糖在天然产物中含量很低且不易分离得到。这使它们在临床上的应用受到限制。近年来,随着结构分析技术的进步和作用机制研究的不断积累和深入,人们对多糖如何作用于细胞因子网络、协调生物学功能的结构特征有了更多的了解,发现了一些多糖的特异受体,为新活性化合物的开发提供了基础。对于多糖构效关系的认识也更为丰富,为提高活性而进行的结构改造工作也有很大进展。多糖的结构研究是多糖研究中亟待解决的薄弱环节。在确保多糖纯度的前提下,现有二维核磁技术的结合(如:COSY谱、NOESY谱、HOHAHA谱、TOCSY谱等)使我们有可能推导出部分多糖完整的一级结构〔33〕。而质谱由于其高度的灵敏性,在多糖尤其是极少量多糖的结构分析中,也发挥了越来越重要的作用,FABMS和液质联用技术已越来越广泛地用于多糖的结构分析中。多糖的高级结构分析也有所发展,但还无法做到像核酸和蛋白质结构测定那样自动化、微量化和标准化。关于药用微生物多糖生物合成的研究也逐渐开展起来。对这些微生物菌株进行的多糖合成基因分析发现有共同的操作子结构,暗示了这些多糖的生物合成拥有相同的分子机制。对于多糖合成基因簇及其生物合成途径更深入的了解,能为进一步的组合生物学研究,以及最终获得新结构多糖、改变天然多糖理化性质、提高多糖的活性和产量提供理论基础。
参考文献
〔1〕 Kasper D L, Onderdonk A B, Crabb J, et al. Protective efficacy of immunization with capsular antigen against experimental infection with Bacteroides fragilis 〔J〕. J Infect Dis,1979,140:724
〔2〕 Tzianabos A O, Russell P R, Onderdonk A B, et al. IL2 mediates protection against abscess formation in an experimental model of sepsis 〔J〕. J Immunol,1999,163:893
〔3〕 Tzianabos A O, Onderdonk A B, Rosner B, et al. Structural features of polysaccharides that induce intraabdominal abscesses 〔J〕. Science,1993,262:416
〔4〕 Tzianabos A O, Kasper D L, Cisneros R L, et al. Polysaccharidemediated protection against abscess formation in experimental intraabdominal sepsis 〔J〕. J Clin,1995,96:2727
〔5〕 Williams D L, Sherwood E R, Browder I W. Effect of glucan on neutrophil dynamics and immune function in Escherichia coli peritonitis 〔J〕. J Surg Res,1988,44:54
〔6〕 Cleary J A, Kelly G E, Husband A J. The effect of molecular weight and beta1,6linkages on priming of macrophage function in mice by (1,3)betaDglucan 〔J〕. Immunol Cell Biol,1999,77:395
〔7〕 Soltys J, Quinn M T. Modulation of endotoxin and enterotoxininduced cytokine release by in vivo treatment with beta(1,6)branched beta(1,3)glucan 〔J〕. Infect Immun,1999,67:244
〔8〕 Wakshull E, BrunkeReese D, Lindermuth J, et al. PGGglucan, a soluble beta(1,3)glucan, enhances the oxidative burst response, microbicidal activity, and activates an NFkappa Blike factor in human PMN: evidence for a glycosphingolipid beta(1,3)glucan receptor 〔J〕. Immunopharmacology,1999,41:89
〔9〕 Tzianabos O. Polysaccharide immunomodulators therapeutic agents: structural aspects and biologic function 〔J〕. Tzianabos,2005,13(4):523
〔10〕 Williams A, Sun X, Fischer J E, et al. The expression of genes in the ubiquitinproteasome proteolytic pathway is increased in skeletal muscle from patients with cancer 〔J〕. Surgery,1999,126:744
〔11〕 Muller A, Rice P J, Ensley H E, et al. Receptor binding and internalization of a watersoluble (13)βglucan biologic response modifier in two monocyte/macrophage cell lines 〔J〕. J Immunol,1996,156:3418
〔12〕 Yan J, Vetvicka V, Xia Y, et al. Betaglucan, a "specific" biologic response modifier that uses antibodies to target tumors for cytotoxic recognition by leukocyte complement receptor type 3(CD11b/CD18) 〔J〕. J Immunol,1999,163:3045
〔13〕 Wakshull E, BrunkeReese D, Lindermuth J, et al. PGGglucan, a soluble beta(1,3)glucan, enhances the oxidative burst response, microbicidal activity, and activates an NFkappa Blike factor in human PMN: evidence for a glycosphingolipid beta(1,3)glucan receptor 〔J〕. Immunopharmacology,1999,41:89
〔14〕 Kulicake W M. Correlation between immunological activity, molar mass, and molecular structure of different (1→3)βDglucans 〔J〕. Carbohydr Res,1997,297:135
〔15〕 Lin X, Cai Y J, Li Z X, et al. Structure determination, apoptosis induction, and telomerase inhibition of CFP2, a novel lichenin from Cladonia furcata 〔J〕. Biochim Biophys Acta,2003,1622:99
〔16〕 Perret J, Bruneteau M, Micheal G, et al. Effect of growth conditions on the structure of βDglucans from Phytophthoraparasitica dastur, aphytophthogenicfungus 〔J〕. Carbohydr Polymer,1991,17(2):231
〔17〕 Garner R E, Childress A M, Human L G, et al. Characterization of Candida albicans mannaninduced, mannanspecific delayedhypersensitivity suppressor cells 〔J〕. Infect Immun,1990,58:2613
〔18〕 Wang Y, Li S P, Moser S A, et al. Cytokine involvement in immunomodulatory activity affected by Candida albicans mannan 〔J〕. Infect Immun,1998,66:1384
〔19〕 Ng T B. A review of research on the proteinbound polysaccharide (polysaccharopeptide, PSP) from the mushroom Coriolus versicolor (Basidiomycetes: Polyporaceae) 〔J〕. Gen Pharmacol,1998,30:1
〔20〕 Matsunaga K, Hosokawa A, Oohara M, et al. Direct action of a proteinbound polysaccharide, PSK, on transforming growth factorbeta 〔J〕. Immunopharmacology,1998,40:219
〔21〕 Wei W S, Tan J Q, Guo F, et al. Effects of Coriolus versicolor polysaccharides on superoxide dismutase activities in mice 〔J〕. Chung Kuo Yao Li Hsueh Pao,1996,17:174
〔22〕 Siegelman M H, DeGrendele H C, Estess P. Activation and interaction of CD44 and hyaluronan in immunological systems 〔J〕. Leukoc Biol,1999,66:315
〔23〕 周永. 多糖类抗肿瘤作用的研究进展〔J〕. 国外医学卫生学分册,2001,28(3)
〔24〕 Katsuhide M, Shin Y, Yuji K, et al. Activity of microbial surface polysaccharides in inhibition of cancer cell adhesion 〔J〕. Kagaku Kogaku,1996,60(11):832
〔25〕 Callahan L N, Phelan M, Mallinson M, et al. Dextran sulfate blocks antibody binding to the principal neutralizing domain of human immunodeficiency virus typeⅠ without interfering with gp120CD4 interaction 〔J〕. J Virol,1991,65(3):1543
〔26〕 Berteau O, Mulloy B. Sulfated fucans, fresh perspectives: structures, functions, and biological properties of sulfated fucans and an overview of enzymes active toward this class of polysaccharide 〔J〕. Glycobiology,2003,13(6):29R
〔27〕 Yoshida O, Nakashima H, Yoshida T, et al. Sulfation of the immunomodulating polysaccharide lentinan: a novel strategy for antivirals to human immunodeficiency virus (HIV) 〔J〕. Biochem Pharmacal,1998,37(15):2887
〔28〕 Watson K, Gooderham N J, Davies D S, et al. Interaction of the transactivating protein HIV1 Tat with sulphated polysaccharide 〔J〕. J Infect Dis,1990,161(1):208
〔29〕 王长云,管华诗. 多糖抗病毒作用研究进展Ⅰ多糖抗病毒作用〔J〕. 生物工程进展,2000,20(1):17
〔30〕 吴倩,吴剑波,李元. 白细胞介素1受体拮抗剂139A的理化性质及体内活性研究〔J〕. 中国抗生素杂志,1999,24(6):401
〔31〕 王玲燕,李元,等. 链霉菌胞外多糖139A生物合成中引导糖基转移酶基因的克隆和鉴定〔J〕. 遗产学报,2003,30(8):723
〔32〕 Kiho T, Ookubo K, Usui S, et al. Structrual features and hypoglycemic activity of a polysaccharide (CSF10) from the cultured mycelium of Cordyceps sinensis 〔J〕. Biol Pharm Bull,1999,22(9):966
〔33〕 Sandeep S, Glushka J, Halbeek H, et al. Structure of the capsular polysaccharide of clostridium perfringers hobbs 5 as determined by NMR spectroscopy 〔J〕. Carbohydr Res,1997,299:119