真菌多糖的化学结构研究
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甲基化后分析结果表明: (1→4)和(1→3)糖苷键
5.21ppm α-D-葡聚糖
5.37ppm (1→4)连接 α-D-葡聚糖
1H NMR and13C NMR spectra of CBHP
[4] Shao-Ping Nie, Steve W. Cui, Aled O. Phillips, et al.Carbohydrate Polymers. 2011,84:819– 899.
2、主链上糖苷键决定多糖活性
大多抗肿瘤活性的葡聚多糖:(1→3)糖苷键连接。 香菇多糖
3、主链构型决定多糖活性
抗肿瘤活性的多糖:β-(1→3)-D-葡聚糖的主链结构。
[1]孔繁利.碱提糙皮侧耳水溶性多糖WPOP-N1的结构解析及抗肿瘤机制研究[D].吉林大学,2012
4、多糖支链长度对活性的影响
一般支链较短的多糖具有抗肿瘤活性
参考文献
[4] Shao-Ping Nie, Steve W. Cui, Aled O. Phillips, et al. Elucidation of the structure of a bioactive hydrophilic polysaccharide from Cordyceps sinensisby methylation analysis and NMR spectroscopy[J].Carbohydrate Polymers. 2011,84:819– 899.
2.3、糖苷键及糖环构型的鉴定
存在β-糖苷键
存在吡喃苷
存在O-H、 N-H
羰基 孔繁利用IR对 糙皮侧耳多糖进行 了分析
图2 WPOP-N1的红外谱图 [1]孔繁利.碱提糙皮侧耳水溶性多糖WPOP-N1的结构解析及抗肿瘤机制研究[D].吉林大学,2012
Shao-Ping Nie 等对冬虫夏
草中提取出的水溶性多糖的结 构进行了鉴定。
糖的生物活性和作用机理。
1.1 多糖结构
一级结构:
单糖组成;
单糖残基连接顺序; 单糖残基的 D/L-构型,吡喃环或呋喃环形式;
糖苷键所取的 α -或 β 异头异构形式;
每个单糖残基上羟基被取代的情况; 肽链、脂类物质等非糖成分与糖链的连接情况
多糖的高级结构:
二级结构: 多糖主链骨架间以氢键为主 要次级键而形成的有规则的构象。
Himani Bhatia等用NMR对 牧豆树种子多糖糖苷键的α -或 β 异头异构型进行分析.
(δ5.4J1,2–3.3Hz) 处是 α-D-葡聚糖
(δ5.1)处是β-D-甘露聚糖
牧豆树种子提取多糖的1H NMR
[5] Himani Bhatia, P.K.Guptab, P.L. Soni. Carbohydrate Polymers.2014,101:438– 443.
谢谢大家
三级结构:由于糖残基中的羟基、羧基、 氨基以及其它官能团之间的非共价相互作用, 导致二级结构在有序的空间里产生的有规则 的构象。 四级结构:多聚链间非共价键结合形成的 聚集体。
1.2 多糖结构与其生物活性的关系
1、主链单糖残基的组成决定多糖种类
真菌活性多糖主要以葡聚糖居多。 部分杂多糖有抗肿瘤活性。
2.2、单糖组成分析
XiuJu Du[2]等采用了 HPAEC-PA对3种桦褐 孔菌子实体多糖进行了 单糖组成分析。
表1 桦褐孔菌多糖的HPAEC-PAD分析
[3] XiuJu Dua, et al. International Journal of Biological Macromolecule.2013,62: 691– 696.
2.4、单糖残基之间连接键型鉴定
Himani 等对牧豆树种子多糖的糖苷键进行分析
甲基化后结果表明:在牧豆树种子多糖中存在(1→4)和(1→6)糖 苷键连接
[5] Himani Bhatia, P.K.Guptab, P.L. Soni. Carbohydrate Polymers.2014,101:438– 443.
5、取代基对多糖活性的影响
硫酸根:大多数通过硫酸酯化的多糖具有明显的抗病毒、抗肿瘤和抗凝血等活性。
乙酰基的位置:O-3 位,多糖抗肿瘤活性最强;
O-5 位活性明显减弱; O 位上全部乙酰化,抗肿瘤活性完全消失。
6、高级结构与生物活性的关系
多糖的特定空间构象是其产生生物学活性所必需的。(研究较少)
[1]孔繁利.碱提糙皮侧耳水溶性多糖WPOP-N1的结构解析及抗肿瘤机制研究[D].吉林大学,2012
二、多糖的结构分析
常用的测定方法 分子量的测定 单糖组成及分子比例 吡喃环或呋喃环形式
凝胶过滤法、质谱法、蒸汽压法等
酸水解、纸色谱、气相色谱、高效液相色 谱等
红外光谱 选择性酸水解、糖苷酶顺序水解、核磁共振 等 糖苷酶顺序水解、核磁共振、红外光谱等 甲基化反应-气相色谱,过碘酸氧化、核磁共 振、质谱法等
真菌多糖的Байду номын сангаас学结构研究
主要内容
背景
多糖的结构分析 小结
一、背 景
真菌多糖是存在自然界中的活性多糖,是从真菌子实体、菌丝体、 发酵液中分离出的, 由10个以上的单糖通过糖苷键连接而成的高分子 多聚物。 真菌多糖具有的抗肿瘤、增强免疫、降血糖、抗氧化、降血脂等 生物活性,与其结构有着密切关系。 目前对于真菌多糖的研究主要集中在多糖的组成和结构, 以及多
[5] Himani Bhatia, P.K.Guptab, P.L. Soni. Structure of the oligosaccharides isolated from Prosopis juliflora (Sw.)DC. seed polysaccharide[J]. Carbohydrate Polymers.2014,101:438– 443.
小 结
1、单糖的组分分析
利用完全水解、乙酰化衍生修饰、GC检测,鉴定组成多糖的单糖种类和比例
2、糖苷键及糖环构型鉴定
利用红外光谱得到多糖的特征吸收峰,以确定糖苷键和环构型。
3、单糖残基见得链接键的鉴定
利用高碘酸氧化、Smith降解、甲基化反应,以及GC-MS,得到糖链中的单糖残基 之间的连接键型方式。
[1]孔繁利.碱提糙皮侧耳水溶性多糖WPOP-N1的结构解析及抗肿瘤机制研究[D]. 吉林大学,2012 [2] Ruthes A C, et al. Agaricus bisporus fucogalactan: Structural characterization and pharmacological approaches[J].Carbohydrate Polymers. 2013,92: 184– 191 [3] XiuJu Dua, HongMei Mub, Shuai Zhou et al. Chemical analysis and antioxidant activity of polysaccharides extracted from Inonotus obliquus sclerotia[J].International Journal of Biological Macromolecule. 2013,62: 691– 696.
连接次序
α,β 异头异构体 羟基被取代情况
糖链-肽链连接方式
单糖与氨基酸组成、稀碱水解反应、 肼解反应
2.1、多糖分子量的测定
均质多糖
Ruthes等[1]对双孢菇 多糖进行HPSEC分离提 取,得到岩藻半乳糖。
图1 EFP-Ab的HPSEC分析
[2] Ruthes A C, et al. Carbohydrate Polymers.2013,92: 184– 191