【摘 要】
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裂褶多糖是一种中性β葡聚糖,具有抗肿瘤、免疫调节、抗炎及保湿等多种生物活性。然而,分子量大、粘度高、干燥后复溶性差的特性限制了裂褶多糖在工业上的大规模应用。本研究对裂褶多糖进行硫酸酯化改性,通过红外、紫外、核磁（Nuclear magnetic resonance,NMR）等表征其结构,并进一步评价其α-葡萄糖苷酶抑制活性、抗凝血活性、保湿活性,为硫酸酯化裂褶多糖（sulfated schizop
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裂褶多糖是一种中性β葡聚糖,具有抗肿瘤、免疫调节、抗炎及保湿等多种生物活性。然而,分子量大、粘度高、干燥后复溶性差的特性限制了裂褶多糖在工业上的大规模应用。本研究对裂褶多糖进行硫酸酯化改性,通过红外、紫外、核磁（Nuclear magnetic resonance,NMR）等表征其结构,并进一步评价其α-葡萄糖苷酶抑制活性、抗凝血活性、保湿活性,为硫酸酯化裂褶多糖（sulfated schizophyllan,S-SPG）在医药、化妆品等行业的应用提供理论依据。以N,N-二甲基甲酰胺（N,N-Dimethylformamide,DMF）作为反应溶剂,采用三氧化硫-吡啶法制备硫酸酯化裂褶多糖,并在单因素实验的基础上采用响应面实验优化了硫酸酯化裂褶多糖的制备工艺,获得最佳的反应条件为:三氧化硫-吡啶复合物与裂褶多糖的质量比为4:1,反应温度为70°C,反应时间为3 h,取代度最大为1.85。溶解性实验结果表明,与裂褶多糖相比,硫酸酯化裂褶多糖具有更好的溶解性。接着,改变制备条件获得取代度分别为0.70、1.00、1.25和1.85的硫酸酯化裂褶多糖,分别记为S-SPG1、S-SPG2、S-SPG3和S-SPG4。对制备的硫酸酯化裂褶多糖的结构进行了表征。裂褶多糖的重均分子量为3.79×10~7Da,S-SPG1为1.67×10~7 Da,S-SPG2为9.32×10~6 Da,S-SPG3为3.04×10~6 Da,S-SPG4为8.04×10~5 Da,表明在改性过程中裂褶多糖的分子量大大降低。红外和紫外扫描结果表明裂褶多糖成功引入了硫酸基团。13C NMR结果表明,裂褶多糖在硫酸酯化过程中,碳位的取代顺序为:C-6>C-2>C-4。另外,S-SPG1、S-SPG2可能仅有C-6取代;S-SPG3以C-6取代为主,含少量C-2取代;S-SPG4中C-6取代为主导,C-2、C-4也发生了不同程度的取代。扫描电镜结果表明,裂褶多糖经硫酸酯化改性后原有的表面形貌发生了变化。刚果红实验结果表明,裂褶多糖经硫酸酯化改性后不具备原有的三螺旋结构,硫酸酯化裂褶多糖在水溶液中呈无规则线性结构。研究了裂褶多糖经硫酸酯化对α-葡萄糖苷酶的抑制活性。结果表明,S-SPG1、S-SPG2、S-SPG3、S-SPG4的IC50分别为>2 mg/m L、1.74 mg/m L、0.85 mg/m L和0.80mg/m L。当浓度达到2 mg/m L时,其抑制率分别为38.68%、56.48%、78.81%、84.66%,此浓度下S-SPG3和S-SPG4对α-葡萄糖苷酶的抑制活性超过阿卡波糖。动力学实验表明,硫酸酯化裂褶多糖为可逆的混合Ⅰ型抑制剂。研究了硫酸酯化裂褶多糖的抗凝血活性。结果表明,与裂褶多糖相比,S-SPG1、S-SPG2、S-SPG3和S-SPG4通过内源性凝血途径包括延长部分活化凝血酶时间（Activated partial thromboplastin time,APTT）和凝血酶时间（Thromboplastin time,TT）来发挥潜在的抗凝血活性,且APTT和TT值与硫酸酯化裂褶多糖的浓度和取代度呈正相关。取代度最高的S-SPG4抗凝血活性最强。当浓度为0.2 mg/m L时,S-SPG1、S-SPG2、S-SPG3、S-SPG4的APTT分别为76.40±1.70 s、86.40±1.30 s、98.70±2.40 s和184.35±1.55 s,TT分别为43.85±3.95 s、70.75±2.75 s、77.10±0.10 s和>90 s,而对凝血酶原时间（Prothrombin time,PT）无延长作用。研究了硫酸化裂褶多糖的保湿活性。当环境相对湿度（Relative humidity,RH）为43%和81%时,硫酸酯化改性后的裂褶多糖的吸湿性是改性前的1.3～2倍,其中S-SPG4在72 h时的吸湿性分别为77.93%（RH=43%）,52.54%（RH=81%）,仅次于甘油。在干燥环境中,硫酸酯化裂褶多糖的保湿性略弱于透明质酸钠。当相对湿度为43%时,S-SPG4的保湿性仅次于甘油,略强于裂褶多糖。因此,硫酸酯化裂褶多糖可作为一种潜在的、很有前景的保湿剂。
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