罗布麻叶多糖的分离纯化、结构分析以及与半乳凝集素的相互作用

论文摘要

罗布麻（Apocynum venetum Linn）是我国的传统中药,其叶具有降血压、降血脂、肝保护和抗抑郁等活性。现如今,有关罗布麻叶的文献报道近20篇,主要集中在多酚类及糖苷类,尚缺乏对罗布麻叶多糖的分离纯化、结构分析和生物活性的报道。本文对罗布麻叶多糖进行了系统的分离纯化,进一步研究了各级分的单糖组成,理化性质及分子量,并对获得的均一多糖级分的结构特征进行了详细的分析。干燥的罗布麻叶经过热水煮提、乙醇沉淀和Sevag法脱蛋白得到罗布麻叶水溶性粗多糖ALP（5.8%）,其单糖组成为甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖,摩尔比为0.29:1.0:0.55:3.88:1.12:2.20:1.29。ALP经过DEAE-Cellulose柱层析分级,得到一个中性糖级分ALPN和两个酸性糖级分ALPA-1和ALPA-2。这三个级分均进行了含量、组成以及分子量的分析。ALPA-1和ALPA-2进一步通过Sepharose CL-6B分级得到两个较均一的级分ALPA-1a和ALPA-2a。通过凝胶渗透色谱和高效液相色谱验证ALPA-1a和ALPA-2a两者为均一的多糖级分,ALPA-1a主要由半乳糖（37.55%）、阿拉伯糖（36.92%）、鼠李糖（9.93%）及半乳糖醛酸（8.2%）组成,其分子量为5.0×104 Da,半乳糖和阿拉伯糖占总糖的50%以上,同时Rha/GalA和Gal/Ara均接近1:1。利用13C核磁共振分析发现,ALPA-1a是以α-D-GalpA-（1,2）-α-L-Rhap为主链,带有阿拉伯半乳聚糖侧链的多糖,推测其为I型聚鼠李半乳糖醛酸（RG-I）果胶。而ALPA-2a主要由鼠李糖（7.38%）、半乳糖醛酸（67.29%）、葡萄糖（8.29%）、半乳糖（7.07%）和阿拉伯糖（5.43%）组成,其中半乳糖醛酸的比例占总糖的70%左右,其分子量为1.8×104 Da。应用红外光谱、高碘酸氧化、Smith降解、部分酸水解和13C核磁共振波谱法（13C NMR）对ALPA-2a进行结构分析。研究发现,ALPA-2a中的半乳糖醛酸主要以α-D-（1,4）连接构成主链,还有少量鼠李糖以（1,2）连接方式连接在侧链,同时,侧链的Ara和Gal以arabino-（3,6）-galactan方式连接。根据结果推测:ALPA-2a为富含有聚半乳糖醛酸（HG）结构域的果胶类多糖,并带有少量的RG-I型结构域。在血细胞凝集阻抑实验中,ALPA-1b和ALPA-2a表现出明显的抑制血细胞凝集的活性,即这两个HG型果胶级分与半乳凝集素-3（Galectin-3）有很强的结合能力。此外,RG-I型果胶级分ALPA-1a与Galectin-3也具有较强的结合能力,而AG型果胶级分ALPN与Galectin-3几乎没有结合能力。比较各级分的结构特征,我们推测:从罗布麻叶分离得到的果胶中HG型结构级分与Galectin-3的结合能力强于RG-I型级分,而具AG型结构的果胶级分几乎不与Galectin-3结合,这可能是由于HG型果胶本身的空间结构或其上的半乳糖的连接方式、空间位置更适合与Galectin-3结合的缘故。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 糖类的研究概况
• 1.1.1 糖类的研究历史
• 1.1.2 多糖的概念及分类
• 1.1.3 多糖的结构
• 1.2 植物多糖的研究概况
• 1.2.1 植物多糖的分离纯化及结构研究
• 1.2.2 植物多糖的生物活性研究
• 1.3 罗布麻有效成分的研究进展
• 1.3.1 罗布麻各部分成分研究
• 1.3.2 罗布麻叶活性成分研究
• 1.4 选题依据、研究内容及意义
• 第二章 实验方法
• 2.1 实验材料及设备
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 实验仪器
• 2.2 实验过程和方法
• 2.2.1 罗布麻叶多糖的提取
• 2.2.2 罗布麻叶多糖的分离纯化
• 2.3 一般方法
• 2.3.1 常规干燥
• 2.3.2 冰冻干燥
• 2.3.3 脱蛋白
• 2.3.4 透析
• 2.4 多糖的分离纯化方法
• 2.4.1 离子交换柱层析
• 2.4.2 凝胶过滤层析
• 2.5 多糖的分析方法
• 2.5.1 总糖含量测定
• 2.5.2 糖醛酸含量的测定
• 2.5.3 蛋白质含量
• 2.5.4 单糖组成
• 2.6 多糖的仪器分析方法
• 2.6.1 红外光谱（FT-IR）
• 2.6.2 气相色谱（GC）
• 2.6.3 高效凝胶色谱（HPGPC）
• 13C NMR)'>2.6.4 核磁共振分析(¹³C NMR)
• 2.7 多糖的结构研究方法
• 2.7.1 部分酸水解
• 2.7.2 高碘酸氧化和Smith降解
• 2.8 与半乳凝集素-3 相互作用的研究
• 第三章 结果和讨论
• 3.1 罗布麻叶多糖ALP的研究
• 3.1.1 ALP的提取分离
• 3.1.2 ALP的理化性质
• 3.1.3 ALP的单糖组成分析
• 3.2 ALP的分级纯化
• 3.2.1 ALP的分级
• 3.2.2 ALPN的研究
• 3.2.3 ALPA-1 的研究
• 3.2.4 ALPA-2 的研究
• 3.3 ALPA-1 的研究
• 3.4 ALPA-1a的研究
• 3.4.1 ALPA-1a的理化性质
• 13C NMR分析'>3.4.2 ALPA-1a的¹³C NMR分析
• 3.4.3 结果和讨论
• 3.5 ALPA-2 的研究
• 3.6 ALPA-2a的研究
• 3.6.1 ALPA-2a的理化性质
• 3.6.2 ALPA-2a的红外光谱分析
• 3.6.3 ALPA-2a的部分酸水解
• 3.6.4 高碘酸氧化和Smith降解分析
• 13C NMR分析'>3.6.5¹³C NMR分析
• 3.6.6 结论和讨论
• 3.7 与半乳糖凝集素-3 相互作用的研究
• 3.8 总结
• 参考文献
• 致谢
• 中英文对照及英文缩写词表