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多糖具有抗肿瘤、调节免疫、抗氧化、抗病毒、降血糖等多种生物活性与药理作用,其作用机理通常与多糖的结构有着紧密的关系。由于多糖种类繁多,结构复杂,因此人们对多糖的结构、活性、构效关系方面还在进行着不断的探索和研究。甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]是甘薯属旋花科一年或多年生草本植物,《本草纲目》中记载,甘薯性平、味甘、无毒、益气力、健脾胃、补虚乏、强肾阴。紫色甘薯作为甘薯中的一种特殊品种,是日本在20世纪90年代培育出的一种甘薯新品种,已有较广泛的研究和应用。本文以紫甘薯为研究对象,通过提取分离纯化得到紫甘薯多糖,并对其结构进行较为全面的解析,初步考察对不同肿瘤细胞增殖的抑制作用,为后续探究结构与生物活性的关系提供有力的依据。紫甘薯粗多糖提取条件为:液料比为20:1、提取温度80℃、提取时间2小时、提取次数1次以及醇沉浓度75%,在此提取条件下获得紫甘薯粗多糖,提取率为6.1%,多糖含量为45.61%。紫甘薯粗多糖进一步经Sevag法脱蛋白、硅藻土吸附法除色素,得到了多糖含糖量为69.12%的紫甘薯多糖(PSPP)。PSPP经纤维素DEAE-52层析柱纯化,得到了两种多糖(PSPP-Ⅰ、PSSP-Ⅱ)。本文选用得率较多的组分PSPP-Ⅰ进行Sephacryl S-300层析柱纯化,得到了一种紫甘薯多糖(PSPP-Ⅰa),多糖含量为97.65%。本文对PSPP-Ⅰa进行了理化性质及初级结构的鉴定,通过一系列化学显色实验与GPC确定PSPP-Ⅰa是均一性多糖,通过IR、拉曼、HPLC、甲基化、GC-MS及NMR分析表明紫甘薯多糖PSPP-Ⅰa的分子量为15000Da,含有α-糖苷键,糖链的连接方式为[Glcp(1→]、[→4)Glcp(1→]以及少量[→4,6)Galp(1→],摩尔占比为0.4:1:0.12。在此基础上,进一步通过DSC-TGA对热力学特性、刚果红实验、圆二色谱、XRD、粒度及电位分析实验对紫甘薯多糖PSPP-Ⅰa的高级结构进行解析,发现多糖在200℃内稳定性较好,仅在30-90℃之间有6.1%由于结晶水蒸发而引发的失重现象;PSPP-Ⅰa的空间螺旋结构不具有三股螺旋结构,可能为单/双股螺旋结构,并以无定形态存在;紫甘薯多糖PSPP-Ⅰa的分散系数(PDI)值为0.47,PSPP-Ⅰa的平均粒径(Z-Ave)为230.2nm,且分布较为均匀,组分单一。通过SEM与AFM对PSPP-Ⅰa的表观形貌进行了观察,发现在扫描电镜低倍下观察主要为不规则的片状,柱状以及椭圆状结构,高倍镜下观察发现多糖表面略微凹凸不平,部分球状结构中心有贯穿的孔洞,其中部分球状结构的形成与其含有支链淀粉有关;原子力显微镜下观察到多糖链呈柔性缠绕的链状,并且有不规则的环状、网状结构。利用MTT法检测紫甘薯多糖对LOVO、HepG2、MCF-7、SCG-7901和HCG-27五种细胞增殖的抑制作用,最终实验结果表明,紫甘薯多糖PSPP-Ⅰa可以对肝癌细胞HepG2、结肠癌细胞LOVO、乳腺癌细胞MCF-7细胞的生长产生抑制作用,抑制率分别为46.7%、40.6%、34.9%,对胃癌细胞SCG-7901以及胃癌细胞HCG-27细胞的生长无抑制作用。