论文部分内容阅读
目的亨氏马尾藻(Sargassum henslowianum C.Ag.)是中国沿海最常见的藻类,资源十分丰富。褐藻门马尾藻属海藻是硫酸酯化多糖一个重要的天然来源,已有大量的研究证实硫酸酯化多糖成分具有抗单纯疱疹病毒活性。但由于多糖类结构复杂性及分析手段局限性,目前对亨氏马尾藻多糖的研究仅限于提取工艺、单糖组成,药理活性的研究也因此限制在粗多糖的研究层面,其药效物质基础和作用机制尚不明确。因此我们对亨氏马尾藻多糖的结构及其抗病毒作用机制进行研究,为其药效物质基础和作用机制的阐明奠定科学基础。方法1.通过水提醇沉法得到亨氏马尾藻粗多糖,以离子交换色谱DEAE-650M、琼脂糖凝胶柱Sephrose 6B和葡聚糖凝胶柱Sephacryl S-500对亨氏马尾藻粗多糖进行分离纯化,以获得电荷量和分子量均一的多糖。2.采用高效凝胶渗透色谱法测定亨氏马尾藻多糖均一性及分子量。采用苯酚硫酸法、间羟基联苯法、元素分析法、分别对其均一多糖的总糖含量、糖醛酸含量、硫酸根含量进行分析。采用化学衍生化结合气相色谱法对中性多糖SHNP进行单糖组成分析。采用PMP衍生结合高效液相色谱法对硫酸化多糖SHAP-1和SHAP-2进行单糖组成分析。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)检测脱硫后多糖DS-SHAP-1和DS-SHAP-2脱硫是否完全。采用甲基化方法对SHNP和DS-SHAP-1和DS-SHAP-2进行糖连接方式分析。采用1H和13C-NMR波谱法研究其多糖中单糖的空间构型。再利用HSQC对各个单糖的碳氢之间进行详细的归属。最后通过HMBC来确定各个单糖的连接位置和连接顺序。通过以上方法探究其多糖的化学结构。3.采用CCK8法和台盼蓝法及流式细胞技术对三个纯化多糖进行细胞毒测试、抗病毒活性筛选实验。采用噬斑法以样品抗病毒的选择性指数SI为指标,对活性多糖进行抗病毒活性的初步筛选。然后通过病毒吸附实验、病毒侵入实验和直接杀灭病毒实验,初步探究多糖样品抗病毒作用的靶点。结果1.SH中提取的粗多糖(SH)得率为6%。SH再经过分离纯化后得到3种均一多糖SHNP、SHAP-1和SHAP-2,得率分别为3.5%、0.017%、0.011%。2.多糖结构分析表明SHNP、SHAP-1和SHAP-2的相对分子质量分别为8.4×103,6.0×105,4.2×105;总糖含量分别为100%、94.61%、84.78%;糖醛酸含量分别为0%、1.9%、1.7%;硫酸根含量分别为0%、31.90%、31.80%。SHNP的单糖组成分析可知仅由葡萄糖(Glc)一种单糖构成。SHAP-1和SHAP-2的单糖组成可知由大量岩藻糖(Fuc)和少量半乳糖(Gal)组成,比例均约为3:1,且两个多糖均不含糖醛酸,这个结果与间羟基联苯测定糖醛酸的结果基本一致。FT-IR检测脱硫后多糖DS-SHAP-1和DS-SHAP-2表明其脱硫完全。SHNP、DS-SHAP-1和DS-SHAP-2经甲基化分析实验和NMR核磁分析发现SHNP主链由1,3-链接的Glcp组成的β-D-葡聚糖(β-D-Glucan)与1,3,6-连接β-D-葡萄糖的O-3位相连;DS-SHAP-1和DS-SHAP-2两个多糖的主链均由1,3-链接的α-L-岩藻聚糖(α-L-Fucp)残基和1,2-链接的Galp残基组成,比例约为4:1,可以看出两种多糖的连接方式类似,不同之处在于分子量和硫酸酯化度不同。3.细胞毒测定实验结果表明SHNP、SHAP-1、SHAP-2三种样品对Vero细胞没有显示出明显细胞毒作用,确保了多糖作为潜在药物的安全性。抗病毒活性筛选显示中性多糖SHNP具有一定的抗病毒效果但不明显;而两个硫酸酯化多糖SHAP-1和SHAP-2分别在10μg/mL的剂量下几乎完全抑制I型单纯疱疹病毒(HSV-1)对Vero细胞的感染;同时两个硫酸酯化多糖均在1μg/mL的剂量下完全抑制了II型单纯疱疹病毒(HSV-2)作用对Vero细胞的感染。硫酸酯化多糖对HSV-2的抗病毒效果更为明显。在抗病毒机制的研究中SHAP-1和SHAP-2在100μg/mL剂量下完全抑制了HSV-2对宿主细胞的吸附,能够通过有效的抑制疱疹病毒吸附至宿主细胞表面而起到抗病毒作用。在干扰病毒侵入宿主细胞实验中样品浓度约为1000μg/mL时才能抑制半数病毒侵入宿主细胞,表明样品对病毒侵入宿主细胞有一定的抑制作用,但不明显。结论SH中分离出三种具有明确结构的多糖。其中硫酸酯化多糖具有确切的抗HSV-2作用,为筛选结构新颖且具有药用价值的藻类多糖化合物提供理论研究基础,促进并推动我国海洋资源的开发利用。