论文部分内容阅读
锁阳(Cynomorium songaricum Rupr.)俗称不老药,也称沙漠人参,是一种根寄生肉质草本植物,生长于沙漠地带。鲜锁阳既可食用,又可饲喂家畜,其干燥肉质茎用作传统中蒙药材。现代药理研究表明锁阳提取物具有多种生物活性,醇提物中主要含有黄酮、萜类等成分,而水提物中主要成分多糖的研究相对较少。多糖是植物次生代谢产物的重要组成部分,与生物体的生理功能密切相关,也是中医药发挥独特疗效的重要物质基础之一。本文采用物理、化学和光谱方法分析比较了五种提取方法,进而采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和单糖组成分析技术手段对新方法酶辅助提取锁阳多糖和传统水提醇沉锁阳多糖的形貌和单糖组成进行比较研究,同时采用体外清除自由基和总还原能力试验对两种锁阳多糖的体外抗氧化能力进行评价。其次,针对酶辅助提取锁阳多糖的提取工艺采用响应面法优化了提取工艺参数,采用DEAE-52、Sephedex G-200柱层析分离纯化得到两种锁阳多糖纯化组分,采用高效凝胶渗透色谱(HPGPC)、单糖组成分析、甲基化分析、紫外光谱、红外光谱、气质联用(GC-MS)和核磁共振(NMR)等手段对其化学结构进行了系统研究,同时采用体外脾淋巴细胞试验模型评价和比较了两种锁阳多糖纯化组分的免疫活性。主要研究结果归纳如下:(1)酶辅助提取法与其他四种常用方法相比,具有提取效率高、多糖纯度高、水溶性好等优点。酶辅助提取法制备锁阳多糖得率最高,比热水提取法得率提高近2倍;多糖含量89.13%,几乎不含蛋白;水溶性良好,在水溶液中可以充分展开,分子高度6.5 nm,长度达500 nm;单糖组成主要为葡萄糖,少量阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖。(2)采用单因素实验、Placket-Burman设计筛选主要因素、Box-Behnken设计优化酶辅助提取锁阳多糖CSP-PAE最佳工艺条件:酶解液p H 1.5、液料比108:1、酶解温度40℃,预测锁阳多糖得率23.86%,实际锁阳多糖得率23.63±0.21%,与预测值无显著性差异。(3)对比了专利方法酶辅助提取锁阳多糖CSP-PAE和传统水提醇沉锁阳多糖CSP-HWE体外抗氧化活性,表明CSP-PAE不宜用作抗氧化剂,抗氧化作用可能主要来自CSP-HWE中的多酚等成分。CSP-HWE可显著清除DPPH·和ABTS+·自由基,具有较强的还原能力,对HO·和O2-·自由基具有一定的清除能力;CSP-PAE对DPPH·、ABTS+·、HO·和O2-·自由基只具有一定的清除能力,且还原能力很弱。(4)经系列柱分离纯化得到两种新型的锁阳多糖纯化组分CSP1和CSP2,得率分别为0.3%和0.9%,多糖含量分别为98.68%和96.14%,相对分子质量分别为18.33 k Da和26.71 kDa。利用光谱分析法、单糖组成、甲基化分析和核磁共振波谱法对其一级结构进行解析。CSP1为分支度52.84%的杂葡聚糖,以α-1,4-D-Glcp、α-1,2-D-Glcp和α-1,3-D-Glcp为主链、2位支链连接端基T-α-D-Glcp、3位和6位支链均连接端基β-4-D-Glcp-OMe,可能的一级结构:CSP2为分支度17.93%的同葡聚糖,以α-1,4-D-Glcp为主链、6位支链分别连接端基β-4-D-Glcp-OMe和α-4-D-Glcp-OMe,可能的一级结构为:(5)两种锁阳多糖CSP1和CSP2具有不同的免疫调节活性。CSP1经淋巴细胞毒性评价和淋巴细胞增殖评价实验证实,在高浓度(大于10μg/mL)时具淋巴细胞毒性作用,对细胞因子IL-2水平具逆浓度梯度的抑制效应,可能是由于其减少了分泌IL-2淋巴细胞的数量所致。而CSP2在相同的评价实验中证实具类丝裂原的诱导作用,对细胞因子IL-2水平也表现出逆浓度梯度的抑制效应,但原因不同,可能是由于CSP2对于淋巴细胞的增殖作用与IL-2促进细胞活化与增殖的效应类似或同向,导致IL-2的负反馈效应所致。综上,本研究首次提出的酶辅助提取方法具有提取效率高、多糖纯度高、水溶性好等优点,优化工艺参数可用于指导酶辅助提取锁阳多糖生产过程,提高生产效率,CSP-PAE不具有显著抗氧化活性;经分离纯化得到两种具有不同免疫活性的锁阳多糖纯化组分,CSP1为高度分枝的α-杂葡聚糖,CSP2为分支度小的α-同葡聚糖,可为锁阳多糖药品及保健产品开发提供重要依据。