多糖类药物的研究概况

中囤药师２００２年第５卷第４期２３３多糖类药物的研究概况李亚芳张晓华（杭州市第一人民医院杭州３１０００６）美ｔ词；糖奏药物中圈分类号：Ｒ９７９．５文慧标识码：Ａ文章编号：１００８—０４９Ｘｆ２００２）０４—０２３３—０３多糖是由糖苷键连接起来的醛糖或酮糖组成的天然分子，几乎存在于所有的有机体中，包括动物、植物、微生物（细菌和真菌）及海藻。

由于多糖具有广泛的生理活性，其研究日益增多。

本文将从提取分离纯化、含量测定、结构分析、生理活性四个方面逐一简述。

１提取分离纯化１．１提取分离动植物多糖及微生物细胞内多糖的组织细胞多有脂质包围，一般先粉碎原料，加入甲醇或１：ｌ的乙醇乙醚混合溶液或石油醚进行脱脂。

含色素较高的根、茎、叶、果实类，需进行脱色处理。

动物中所含多糖多为酸性多糖，主要存在于动物的结缔组织中，常与蛋白质结合，常用碱溶液提取法、中性盐溶液提取法和蛋白酶水解法。

其中以酶解法为最好，具有产物降解少且产量高等优点。

如鹿茸中酸性多糖的提取采用木瓜酶消化法…。

１．２分离纯化纯化是将多糖的混合物分离为单一的多糖。

１．２．１沉淀法包括分步沉淀法，如安络小皮伞租多糖的纯化方法旧』，在多糖溶液中加入不同浓度乙醇溶液，得多个多糖；盐析法（常用的盐析剂有氯化钠、氯化钾、硫酸铵等）；金属络合物法（常用的络合剂有菲林溶液、氯化铜、氢氧化钡、醋酸铅）；季铵盐沉淀法，根据长链季铵盐能与酸性多糖成盐形成水不溶性多糖化合物的特性分离酸性多糖及中性多糖，如人参茎叶粗多糖经反复沉淀、透析、离心和脱脂后，以十六烷基溴化铵分级沉淀，每个样品分别得到酸性糖、弱酸性糖和中性糖部分Ｉ．２２凝胶柱色谱法其选用葡聚糖凝胶（ｓｅｐｈａｄｅｘ或ｓｅｐｈａｒｃｅｅ）等作吸附剂，以不同浓度的盐溶液和缓冲液作洗脱剂，使各种多糖得以分离纯化．但不适宜粘多糖的分离。

一般生药提取物多用Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ６１３、ＤＥＡＥ—Ｔｏｙｏｐｅｕｒｌ６５０Ｍ及ＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ－２００及ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－５０柱色谱精制得各种多糖。

如·综述与专论·人参多糖川、灵芝多糖、附子多糖、白术多糖、山药多糖等【４１。

１．２．３纤维素阴离子交换剂柱色谱法常见的交换剂为ＤＥＡＥ一纤维素和ＥＣＴＥＯＬＡ－纤维素，分为硼砂型和碱型两种。

洗脱剂可用不同浓度碱溶液、硼砂溶液、盐溶液，其优点为吸附杂质、纯化多糖，并且适用于分离各种酸性多糖、中性多糖和粘多糖。

如北沙参总多糖分离得４个多糖组分＿５ｌ。

太子参多糖分离得２种均一糖。

６Ｊ。

１．２，４纤维素柱色谱纤维索柱先用乙醇平衡，加多糖混合于柱顶，按浓度由高至低的乙醇洗脱。

分离酸性粘多糖采用硅藻土与磷酸钙的柱色谱。

１．２５其他方法制备性区域电泳、超滤法、亲和色谱、制备性高压液相色谱、活性碳柱色谱、ＬＫＢ柱色谱系统ｌ”。

２含量测定２．１显色试剂一硫酸法根据单糖、多糖及其衍生物在硫酸作用下水解、脱水生成糖醛类化合物，与酚类、芳胺类等缩合成有色化合物。

苯酚一硫酸法生成橙黄色溶液，在４９０ｎｍ处有特征吸收。

例如沙参多糖…８、枸杞子多糖【９』、石斛多糖【ｌｏｏ等；蒽酮一硫酸法生成亮绿色溶液在６３０ｎｍ处有特征吸收，其蒽酮试剂需新鲜配制，如麦冬多糖¨¨、猪苓多糖等；咔唑一硫酸法用于测定糠醛酸，如银耳多糖１１２Ｊ。

显色试剂一硫酸法简单方便，最为常用，但需严格控制水解条件，否则误差较大。

２２ＤＮＳ法其利用３，５－二硝基水杨酸与多糖水解产物还原糖共热后还原成棕红色氨基化合物，于５４０ｎｍ处有特征吸收，如云芝肝泰多糖Ｌｌ…。

２．３鲎试剂法１１４１该法可用于制剂中，可用来鉴别多糖与污染细菌的内毒素。

此法定量、快速、简便、灵敏。

１ｗａｎａ—ｇａ报道水溶性抗肿瘤的ｔ３－Ｄ葡聚糖可能通过鲎变形细胞溶解物中的Ｇ因子，激活凝固酶原，导致凝　万方数据ＣｈｉｎａＰｈａｒｍａｃｉｓｔ２００２．Ｖｂｆ５Ｎｏ４胶样的凝固蛋白的形成【１５＿。

此法也用于中药多糖成分的测定，并利用细菌内毒素耐热（１８０℃２小时），多糖不耐热的特性，将两者区分开来。

该方法无需水解，更为方便，值得深入研究。

３结构分析３．１结构分析前需进行纯度检测常用的方法有超离心、高压电泳、纸色谱、薄层色谱、高效液相色谱、旋光测定、凝胶色谱、高效凝胶渗透色谱（ＨＰＧｅＣ）ｔ“‘等。

其中ＨＰＧＰＣ测定多糖的纯度和分子量具有快速、高分辨率和重现性好的优点，在国内外已得到广泛应用。

３．２结构分析的方法有物理方法，包括红外色谱、核磁共振、质谱、气相色谱、紫外光谱等；化学方法，包括化学降解法（例如酸水解、过碘酸氧化、Ｓｍｉｔｈ降解、碱降解、甲基化反应、乙酰解反应）、酶解法、免疫化学和放射化学法＿ｌ…，一般需物理和化学方法相结合才能完成多糖的结构测定。

３．２．１甲基化反应【１８Ｊ用于分析测定复合物的糖苷键。

３．２．２酸水解它分完全水解与部分水解。

完全水解用于鉴别多糖的单糖组分。

通常已聚糖的水解条件为ｔｍｏｌ·Ｌ。

硫酸１００℃４ｈ，６ｈ、８ｈ不等或者为三氟醋酸数分钟、数小时【１９，２００；戊聚糖为０．２５ｍｏｌ·Ｕ葱酸７０℃８ｈ；氨基葡聚糖为４ｍｏｌ·Ｌ－１盐酸１００℃９ｈ。

多糖中含有糖醛酸的需更强烈的水解条件。

若连有阿拉伯呋喃糖则控制水解条件防止发生降解反应。

部分酸水解用于解析多糖中的低聚糖，可用酶解法替代。

水解后用氢氧化钠或碳酸钡等碱溶液中和，进而用色谱法分析，如ＧＣ，ＨＰＬＣ，ＴＩ￡等。

３．２．３质谱其新的电离方法使分析非挥发性、高极性及大分子量的物质成为可能。

化学电离质谱局限于寡糖分析。

场解析质谱适用分子量在２５００范围内的糖类（先部分甲基化）。

二次电离质谱和快原子轰击质谱的特点是从配糖基的氧裂解产生离子峰，使寡糖结构测定更为容易、快速。

采用部分甲基化后，可分析分子量在３５００范围内的多糖。

３．２．４棱磁共振用于解决多糖结构半糖苷键的构型以及重复结构中的单糖数目。

１ＨＮＭＲ用于测定简单的多糖。

１３ＣＮＭＲ用于测定复杂多糖并可确认各种碳核、分辨分子的构型及构象Ｌ２“。

３．２．５气相色谱和气相一质谱联用通常可迅速、准确地测出多糖的组成及各单糖之间的摩尔比，要求样品具挥发性，因而常需制备成硅烷化衍生物或乙酰化衍生物。

３２．６紫外光谱可用于检测多糖中是古含有蛋白质、核酸、多肽类等（其吸收峰在２６０～２８０ｎｍ）。

红外光谱用于确定糖苷键构型及官能团。

４生理活性根据对多糖的结构分析和药理研究，发现多糖存在明显的构效关系。

已知的具有抗癌作用的多糖，其ｃ６位具支链的（１—３）一ｐ＿葡聚糖，并且主链具有长的（１—３）一阻糖苷键旧Ｊ。

例如将无抗癌活性的茯苓多糖具有（１—６）一Ｂ分支进行Ｓｍｉｔｈ降解切断，可获得具有（１—３）．口直链的葡聚糖，具抗癌作用。

多糖的高级结构对其活性影响比一级结构重要。

经ｘ射线分析香菇多糖具ｐ三股绳状螺旋型立体构型，具有生理活性。

加入尿素、二甲亚砜破坏立体构型，活性消失，可见多糖中的游离羟基对活性也很重要。

Ｙａｍａｄａ发现车前子多糖经氧化后，其活性下降甚至消失，但当氧化物还原成多羟基后又显示出活性。

此外分子量、取代基、溶解度、粘度对活性均有影响。

分子量为９００００左右的右旋糖酐具活性，分子量改变，活性迅速降低。

引入硫酸基团可使无抗病毒的牛膝小分子多糖具较强的抗乙肝病毒卸ｈ蟾和Ｆｔｌ３ｅＡｇ活性。

将不溶于水的葡聚糖Ｃａｒｄｌａｎ部分羧甲基化，提高水溶性，抗癌活性增强。

多糖无明显的量效关系，因而在动物试验及临床应用时应选择多糖的最佳剂量。

多糖的生理活性简述如下。

４．１增强机体免疫能力多糖主要影响免疫系统中的网状内皮系统、巨噬细胞、淋巴细胞及白细胞，促进ＲＮＡ，ＤＮＡ，蛋白质的合成、抗体的生成、补体的生成以及对干扰素的诱生作用，增强机体免疫功能，使抗病能力增强，从而达到抗衰老、抗放射线、抗癌以及抗肝炎的目的。

４．１．１激活巨噬细胞人参多糖、柴胡多糖、黄芪多糖、灵芝多糖、银耳多糖可激活巨噬细胞旧ｉ，从而达到抵御各种感染和抗肿瘤作用。

４．１．２激活网状内皮系统生物体中的网状内皮系统具有吞噬、排除老化细胞和异物病原体的作用，常用碳廓清法测定其活性。

据报道防风多糖、冬葵于多糖、桂皮多糖、郁金多糖、人参三七具有激活网状内皮系统作用【２３Ｊ。

此外甘草多糖、杜仲多糖、竹节多糖以及刺五加多糖、虫草多糖也有该功能。

根据它们的结构分析，认为１，３位结合的阿拉伯吡喃糖，ａ－Ｉ，４结合的聚半乳糖醛酸链，ａ．阿拉伯一３，６－半乳糖结构，鼠李半乳聚糖可能为活性的结构基础。

４．１．３激活补体根据当归多糖、艾叶多糖、柴　万方数据中国药师２００２年第５卷第４期胡多糖、薏苡仁多糖、人参茎叶多糖等的结构分析，认为各生药多糖激活朴体的活性依赖于结合在聚鼠李半乳糖醛酸中心的中性糖侧链的结构，即结合于聚鼠李半乳糖醛酸中心的４位的（１—６）结合半乳糖链或者结合于Ｂ（１—３）结合半乳聚糖的６位的（１—６）结合半乳糖链的互相结合Ｌ２４Ｊ，如柴胡及当归中果胶的聚半乳糖醛酸部分甲酯化，半乳糖醛酸的羧基与钙等两价阳离子的相互作用受到阻碍。

此外整体立体构象、主链的结构、中性糖侧链的细微结构均与其活性有关。

补体系统是通过交替途径或经典途径或两种途径而被活化，其活化途径依赖于多糖的结构。

结合中性糖侧链的鼠李半乳糖醛酸部分参与交替途径及经典途径的活化。

而经典途径的活化与ＩｇＧ依赖性有关，参与自然抗体的活化。

４．２抗癌活性多糖通过增强机体的免疫功能、改变细胞膜生化活性、诱生肿瘤坏死因子、抗自由基作用而达到抗癌活性【…，并非直接杀伤瘤细胞，所以对正常细胞无杀伤作用，优于细胞毒抗癌药，如香菇多糖、云芝多糖、茯苓多糖、银耳多糖等【２…。

它可与一些抗癌药物（如５．ＦＵ、环磷酰胺等）作用，恢复由化疗所导致的免疫功能低下，增强抗肿瘤活性。

目前除香菇多糖外，已有不少糖类化合物作为抗癌免疫药物通过了卫生部门的批准，正式应用于临床。

代表的有裂褶多糖、云芝多糖、猪苓多糖等拉“。

４．３降血糖活性具降血糖作用的多糖中有单聚糖、杂多糖、粘多糖，其构效关系和作用尚不清楚。

但Ｔｏｍｏｄａ认为在粘性多糖中乙酰基的存在是降血糖活性的重要抑制因子。

如秋葵粘质Ｆ和车前子粘质Ａ降糖活性较弱，脱乙酰化后，两者降血糖活性提高；Ｃｒｏｎｄ等将冬葵子中提取的肽聚糖ＭＶＳ－Ｖ经蛋白分解酶处理，活性显著提高，可能是分子中主体结构的变化。

野葵子的主要中性多糖ＭＶＳ－Ｉ由阿拉伯糖：半乳糖：葡萄糖（３：６：７）组成，以８－１，３结合葡聚糖和阿戊一３，６一半乳聚糖为主要结构单位，呈现显著降血糖活性。

根据秋葵粘质Ｆ的结构分析，认为ｐ１，４结合２分子葡萄糖醛酸，而半乳糖醛酸的３位有结合侧链的结构可能是活性的抑制因子”’。

４．４抗放射线作用它是通过强化造血系统和活化吞噬细胞等作用提高机体对辐射的耐受性。