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木聚糖硫酸酯化条件及木聚糖硫酸酯抗凝血活性研究

韩亮  
【摘要】:多糖具有提高免疫能力、抗病毒、抗肿瘤及抗氧化等生物学活性,对多糖的研究越来越受到人们的重视,其中硫酸酯多糖由于其抗凝血、抗HIV等多种病毒的作用,尤为受到关注。 玉米芯木聚糖是一种来源丰富的生产木寡糖的原料,在经过衍生化以后具有一定的生物活性。本文主要对玉米芯木聚糖的提取,水不溶性木聚糖的硫酸酯化条件,酯化衍生物的抗凝血活性及抗凝血机制等进行了研究。 经碱提法从玉米芯中提取得到水溶木聚糖(wsX, water soluble xylan)和水不溶木聚糖(wisX, water insoluble xylan),二者比例约为1:2,单糖组分主要以木糖为主。采用氯磺酸-吡啶法对wisX进行硫酸酯衍生化,经正交和单因素分析得到最佳酯化条件为:氯磺酸和吡啶摩尔比1:2,酯化温度80℃,反应时间6h,酯化产物wisX-S6取代度1.62,分子量约为1.0×105,经DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析柱分离得到一个水溶性好的白色絮状固形物。通过紫外光谱分析发现wisX-S6在282nm处有新的特征吸收峰,红外光谱分析发现在波数1256cm~(-1)和814 cm~(-1)处分别出现S=O和C-O-S键的特征吸收峰。 通过APTT、PT和TT实验发现wisX-S6具有抗凝血活性,其作用途径为内源性和共同凝血途径。初步探讨了wisX-S6的抗凝机制为,通过与ATIII结合形成复合物,激活ATIII,使ATIII由慢速抑制剂变为快速抑制剂,灭活凝血酶。另外还发现wisX-S6可以抑制纤维蛋白原向纤维蛋白的转化过程,其作用机理是大分子的wisX-S6可以与纤维蛋白原结合从而堵塞了凝血酶与其结合或者是改变了其构象,使凝血酶无法与其结合。wisX-S6在给药浓度5μg/mL下,对血小板的最大聚集抑制率为4.8%,不会产生内出血副作用。 本论文还研究了wisX-S6的硫酸取代度、分子量、糖链侧链基团与抗凝血活性之间的关系。木聚糖分子链上通过硫酸化反应引入的硫酸基团是硫酸化木聚糖的主要活性基团,硫酸基团必须达到一定的含量才具有抗凝活性,在达到此取代度后,抗凝活性与硫酸基含量成正相关性。分子量和抗凝血活性之间不存在相关性,但是分子量必须大于10000才具有抗凝血活性。侧链糖基组成对多糖硫酸酯的抗凝血活性有一定的影响,葡萄糖醛酸和乙酰基能提高硫酸酯的抗凝血活性。


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