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防风中1 个新多糖的结构及免疫调节活性研究

2024-03-02何新阳范海涛姜艳艳

中草药 2024年4期
关键词:免疫调节寡糖半乳糖

何新阳,范海涛, ,孙 萌,李 洁,夏 青,姜艳艳, ,刘 斌,

1. 北京中医药大学中药学院,北京 102488

2. 北京电子科技职业学院生物工程学院,北京 100176

3. 齐鲁工业大学(山东省科学院)生物研究所,山东 济南 250103

4. 国家中医药管理局“中药经典名方有效物质发现”重点研究室,北京 102488

防风SaposhnikoviaeRadix为伞形科植物防风Saposhnikoviadivaricata(Turcz.) Schischk.的干燥根,其性味辛、甘、微温,具有祛风解表、胜湿止痛的功效[1],可治疗风湿痹痛、风疹瘙痒、破伤风等疾病,是临床常用中药,也是多个常用中成药的主要组成药味,如玉屏风颗粒、防风通圣颗粒、童康颗粒。防风中含有多糖、色原酮、香豆素、挥发油等化学成分,常用于治疗免疫相关疾病,如过敏性鼻炎、慢性支气管炎、过敏性哮喘、肾病等[2-6]。其中,多糖是防风发挥免疫调节作用的主要有效成分。现代药理学研究表明,防风总多糖可有效改善过敏性鼻炎大鼠行为学及鼻黏膜病理形态,显著促进水通道蛋白5(aquaporin 5,AQP5)表达[7],防风总多糖经硫酸酯化可直接调控肿瘤细胞的恶性生物学行为,发挥免疫调节作用[8];从防风总多糖中分离得到的均一多糖SDNP-2 对巨噬细胞的免疫抑制有明显的拮抗作用[9],防风均一多糖SDPs 能清除ABTS 自由基,对H2O2氧化损伤的RAW264.7 细胞具有保护作用[10]。

课题组前期对防风多糖的免疫调节活性开展了系统研究。斑马鱼实验显示,防风总多糖能使斑马鱼的免疫细胞、巨噬细胞和中性粒细胞数目显著增加,有抗炎、抗感染的作用[11];小鼠碳粒廓清实验表明,防风总多糖能显著提高小鼠免疫器官的脏器指数和免疫球蛋白含量,增强机体非特异性免疫;从防风总多糖中分离得到的均一多糖SP800201 能显著提高细胞的增殖和吞噬能力,对免疫抑制的斑马鱼模型、RAW264.7 巨噬细胞模型均有免疫调节作用[12]。

为进一步阐明防风发挥免疫调节作用的物质基础,探明其作用机制,在前期研究基础上,对防风多糖进行系统分离、纯化,得到新的均一多糖SP800203;采用全水解衍生化、部分酶水解、甲基化以及MS、IR、NMR 谱学等多种方法和技术,对结构进行分析;运用细胞实验、斑马鱼实验,研究其免疫调节活性。本研究为防风的科学应用和进一步开发提供科学依据。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Bruker AVANCE-III HD700 MHz 型核磁共振仪(德国Bruker 公司);Agilent 1200 型高效液相色谱仪(美国Agilent 公司OPENLAB 工作站);UV8000型紫外分光光度计(上海元析仪器有限公司);傅里叶变换红外光谱仪(美国PerkinElmer 公司);TD5A-WS 型高速离心机(金南仪器制造有限公司);氮气吹干仪(上海极恒实业有限公司);ZRQ30型冷冻干燥机(天津因赛科技发展有限公司);生化培养箱(上海一恒科学仪器有限公司);AR224CN电子天平(美国Ohaus 公司);TSK®G5000PWXL凝胶色谱柱(300 mm×7.8 mm)和 TSK®G3000PWXL 凝胶色谱柱(300 mm×7.8 mm),日本TSK 公司;HP-5 MS 色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm,美国Agilent 公司);Forma 3111 型水套式CO2培养箱(美国Forma 公司);SZX16IE204E 型体视荧光显微镜(美国Olympus 公司);SPX-280B-G型博讯光照培养箱(上海基星生物科技有限公司);DS-200 高速组织捣碎机(江苏江阴科研器械厂);细胞超声破碎仪(宁波新芝生物科技股份有限公司);NanoDrop 2000 紫外分光光度计(美国ThermoFisher 公司);C1000 Touch 梯度PCR 仪(美国Bio-Rad 公司);Light Cycler 96 实时荧光定量PCR 仪(瑞士Roche 公司);Spectra-Max-190 型酶标仪(美国分子仪器公司);BT-25S 型电子分析天平(北京 Sartorius 公司);微量移液器(德国Eppendorf 公司);Sigma3-16P 离心机(德国Sigma公司);超低温冰箱MOF-U3386S(日本SANYO 公司);高压蒸汽灭菌锅AUTOCLAVE(日本SANYO公司);倒置显微镜TE 2000-S(日本Nikon 公司)。

1.2 试剂与药品

系列Dextran 标准品(GPC 分析标准,相对分子质量为1.2×104、2.5×104、5.0×104、8.0×104、2.7×105、4.1×105,美国Sigma aldrich 公司);单糖标准品D-甘露糖、L-鼠李糖、D-半乳糖、D-葡萄糖醛酸(上海金穗生物科技有限公司)、L-阿拉伯糖(天津风船化学试剂科技有限公司)、D-半乳糖醛酸(北京金泰宏达生物科技有限公司)、D-葡萄糖(天津市北联精细化学品开发有限公司);长春瑞滨(NVB,批号A19GB145811,HPLC 质量分数≥98%,上海源叶生物科技有限公司);盐酸左旋咪唑(LH,批号C10715718,上海麦克林生化科技有限公司);中性红(NR,批号BCBC9975,美国Fluka 公司);苏丹黑B(SBB,批号MKBV5357V,美国Sigma公司);NO 检测试剂盒(批号S0021S,上海碧云天生物技术有限公司);肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α , TNF-α )、 白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6 试剂盒(批号RK00027、RK00006、RK00008,美国 ABclonal 公司);RAW264.7 巨噬细胞(国家实验细胞资源共享平台);DMEM 高糖培养基(美国Hyclone 公司);胎牛血清(澳洲AusGeneX 公司);CCK-8 试剂盒(美国Genview 公司);中性红(德国Sigma 公司);色谱纯甲醇和乙腈(美国Fisher 公司),其余试剂均为分析纯。

防风饮片购自河北华草晟中药材公司,批号2018050601,经北京中医药大学张媛教授鉴定为伞形科防风属植物防风S.divaricata(Turcz.) Schischk.的干燥根,药材标本(SD201801)存放于北京电子科技职业学院生物工程学院211 实验室。

1.3 动物

免疫细胞荧光标记的转基因Tg(lyz:DsRed)系斑马鱼和野生型AB 系斑马鱼,由山东省科学院生物研究所药物筛选重点实验室提供,按照明暗14 h/10 h,(28.0±0.5)℃饲养,每天定时定量喂食,选用健康斑马鱼雌雄比例2∶2 于产卵缸中配对产卵,收取受精卵用于实验。BALB/c 雄性小鼠,3~5周龄,体质量(20±2)g,购于斯贝福(北京)生物技术有限公司,许可证号SCXK(京)2019-0010,饲养于北京中医药大学动物房,动物伦理审查编号为BUCM-4-2020110606-4179,12 h 昼夜循环,室温恒定在22~24 ℃,相对湿度为55%~65%。

2 方法与结果

2.1 防风多糖的提取、分离、纯化

将干燥的防风药材(3 kg)切成小段,10 倍量水(30 L)煎煮2 次,每次1.5 h,滤过,合并滤液。以Sevag 试剂脱蛋白,经紫外可见分光光度计扫描后在280 nm 处无明显吸收峰。滤液加95%乙醇水混合至乙醇浓度为60%,静置,滤过。上清液加95%乙醇水混合至乙醇浓度为80%,静置,滤过。取沉淀,以乙醇(400 mL)、丙酮(400 mL)、乙醚(400 mL)洗涤3 次,即得粗多糖SP80。经DEAE-纤维素阴离子交换色谱柱,以水、线性梯度氯化钠溶液(0~2 mol/L)洗脱,洗脱曲线见图1,在0.2 mol/L氯化钠溶液浓度下洗脱得到SP8002。经Sephadex G-75 柱纯化,以0.01%氯化钠溶液洗脱,即得防风多糖SP800203。

2.2 防风多糖SP800203 的结构表征

2.2.1 相对分子质量分布及糖醛酸含量 采用高效分子排阻色谱法(high performance size exclusion chromatography,HPSEC)考察均一性。以系列Dextran 为标准品,加NaCl 溶液,以0.45 μm 滤膜滤过,即得标准品溶液,供试品溶液同上述方法制备。经TSK®凝胶色谱柱,分别以0.01% NaCl 溶液、0.02 mol/L 磷酸盐缓冲溶液、0.025 mol/L 硼酸缓冲溶液洗脱,HPLC 检测,通过GPC 软件对多糖的相对分子质量分布进行拟合[13-14](图2),结果表明防风多糖SP800203 相对分子质量约为7.14×104,均一性良好。采用间羟基联苯法对防风多糖SP800203的糖醛酸含量进行分析,以GalA 为标准品,以吸光度(A)为纵坐标(Y),GalA 含量为横坐标(X),制备标准曲线(图3),将多糖A值代入回归方程,即得防风多糖SP800203 的糖醛酸质量分数为75.73%。

图2 SP800203 的HPLC-SEC 标准曲线和相对分子质量分布图Fig. 2 HPLC-SEC standard curve and molecular weight distribution of SP800203

图3 SP800203 的糖醛酸分析标准曲线Fig. 3 Standard curve for uronic acid analysis of SP800203

图4 单糖标准品 (A) 和SP800203 (B) PMP 衍生化产物的HPLC 图谱Fig. 4 HPLC spectrum of PMP derivatization products of monosaccharide standards (A) and SP800203 (B)

2.2.2 单糖组成 采用HPLC 法分析PMP 全水解衍生化后的样品[15-17]。取L-阿拉伯糖标准品1.0 mg,以水300 μL 溶解,加0.3 mol/L NaOH 溶液、0.3 mol/L PMP 甲醇溶液各400 μL,置烘箱70 ℃保持1 h。冷却,加0.3 mol/L HCl 溶液400 μL,以三氯甲烷600 μL 萃取3 次。取水液,以0.45 μm 滤膜滤过,即得单糖标准品溶液。同法制成半乳糖、葡萄糖等其他单糖的标准品溶液。取防风多糖SP800203 2 mg,加2 mol/L TFA 溶液2 mL,置烘箱115 ℃水解6 h,减压回收溶剂至残渣无明显酸味,以水300μL 溶解,同标准品制备方法制备供试品溶液。经C18色谱柱分离,以乙腈-4.5% NaAc 溶液(78∶22)洗脱,检测并对比供试品与标准品色谱图(图4)即得防风多糖SP800203 的单糖组分为鼠李糖(Rha)、半乳糖(Gal)、阿拉伯糖(Ara)和半乳糖醛酸(GalA),物质的量比为2.8∶6.7∶6∶84.5。

2.2.3 寡糖片段 采用部分酶水解的方法水解防风多糖SP800203,采用ESI-MSn技术对水解产物进行分析。取防风多糖SP800203 1 mg,加50 μg/mL 果胶酶溶液1 mL,40 ℃水浴处理30 min。取酶解液0.3 mL,加甲醇0.9 mL,离心。取上清液,以0.45μm滤膜滤过,即得供试品溶液。经ESI-MSn检测,通过解析母离子的二级质谱,结合裂解规律并参考相关文献报道[18-20],推断多糖酶水解产物中的寡糖片段,见表1。m/z325.0(C12H21O10,[Gal-Rha-H]-)的二级质谱出现m/z163.0(C6H11O5,[Rha-H]-)峰,表明多糖中含有寡糖片段Gal-Rha;m/z339.1(C12H19O11,[GalA-Rha-H]-)的二级质谱出现m/z163.2(C6H11O5,[Rha-H]-)峰,表明多糖中含有寡糖片段GalA-Rha;m/z341.0(C12H21O11,[Gal-Gal-H]-)的二级质谱出现m/z178.7(C6H11O6,[Gal-H]-)峰,表明多糖中含有寡糖片段Gal-Gal;m/z354.8(C12H19O12,[GalA-Gal-H]-)的二级质谱出现m/z179.1(C6H11O6,[Gal-H]-)峰,表明多糖中含有寡糖片段GalA-Gal;m/z369.1(C12H17O13,[GalA-GalA-H]-)的二级质谱出现m/z192.7(C6H9O7,[GalA-H]-)峰,表明多糖中含有寡糖片段 GalA-GalA;m/z383.1(C13H19O13,[GalAOMe-GalA-H]-)的二级质谱出现m/z193.0(C6H9O7,[GalA-H]-)峰,表明多糖中含有寡糖片段GalAOMe-GalA;m/z559.1(C19H27O19,[GalAOMe-GalA-GalA-H]-)的二级质谱出现m/z383.2(C13H18O13,[GalAOMe-GalAH]-)峰和m/z193.0(C6H9O7,[GalA-H]-)峰,表明多糖中含有寡糖片段GalAOMe-GalA-GalA。

表1 部分酶水解产物中寡糖片段的ESI-MS/MS 峰值以及对应的寡糖片段Table 1 Peak lists in ESI-MS/MS spectra of oligosaccharides by partial enzymatic hydrolysis and their deduced fragments

2.2.4 糖残基类型 采用改良Hakomori 法[21-22]对防风多糖SP800203 进行甲基化分析,采用GC-MS法测定经水解、乙酰化后的甲基化产物,结合文献报道[9,23-24]及CCRC(Complex Carbohydrate ResearchCenter,CCRC)数据库,推断多糖中的糖残基类型。取防风多糖SP800203 5.0 mg,加D2O 5 mL、碳化亚胺200 mg,以0.01 mol/L DCl 溶液调pH 至4.7,室温静置2 h。加2 mol/L NaBD4溶液0.5 mL,室温静置1 h。透析24 h,内液冷冻干燥,备用。重复操作3 次,即得还原多糖。取还原多糖,充氮气后密塞,加甲基亚磺酰甲基钠溶液1 mL,超声波冰浴处理30 min,取出,室温避光静置12 h。置冰水浴,充氮气,加CD3I 1 mL,超声波冰浴处理1 h。淬灭反应,减压回收溶剂,干燥。残渣加水1 mL,以三氯甲烷1 mL 萃取3 次,合并三氯甲烷液,减压回收溶剂,干燥,备用。重复操作3 次,即得多糖甲基化产物。取多糖甲基化产物以2 mol/L 三氟乙酸(TFA)溶液2 mL 溶解,110 ℃水解2 h,减压回收溶剂至残渣无明显酸味。加4% NaBH4溶液1.5 mL,置恒温箱30 ℃保持4 h。加醋酸至无气泡,减压回收溶剂至残渣无明显酸味,置真空干燥箱55 ℃保持 4 h。加无水吡啶、乙酸酐各1 mL,置恒温箱70 ℃保持4 h。室温静置12 h,减压回收溶剂,干燥,残渣加甲醇2 mL 溶解,重复操作3 次,置真空干燥箱55 ℃保持4 h。室温静置12 h,加三氯甲烷1.2 mL,以0.45 μm 滤膜滤过,即得供试品溶液。经HP-5 色谱柱,以GC-MS 分析(图5),程序升温,起始温度100 ℃,保持5 min,以5 ℃/min 速度升高至270 ℃;进样量1 μL,EI 电离源,源电压70 eV,二级质谱碰撞能12 eV;即得糖残基类型(表2)。

表2 SP800203 的糖残基类型分析结果Table 2 Analysis of sugar residue types for SP800203

图5 SP800203 经甲基化分析的GC-MS 图Fig. 5 GC-MS spectrum of SP800203 analyzed by methylation

2.2.5 糖苷键连接方式 采用IR、NMR 的分析方法,归属各C、H 信号及C、H 相关信号,推断糖苷键的连接方式。

取防风多糖SP800203 适量,与溴化钾粉末研磨均匀,压片,置傅里叶变换红外光谱仪红外扫描(400~4 000 cm-1)。显示有O-H 伸缩振动特征吸收峰(3 398 cm-1),C-H 伸缩振动特征吸收峰(2 946、2 903 cm-1),C=O 伸缩振动特征吸收峰(1 742 cm-1),C-H 变角振动特征吸收峰(1 412、1 331、1 236 cm-1),C-O 伸缩振动特征吸收峰(1 101 cm-1),β-型糖苷键特征吸收峰(915 cm-1),α-型糖苷键特征吸收峰(832 cm-1)。

为了得到箱梁翼缘板的准确正应力,将预应力加在两腹板上的点10位置处,如图1所示,两根钢束的预应力合力大小均为300 N。在ANSYS中利用LINK8单元模拟预应力作用,通过赋予初始应变得到所需预应力。研究初期,也曾用等效荷载加在同一位置处,提取的结果和用LINK8单元算出来的结果进行对比分析,最后发现误差较小,说明用LINK8单元模拟纵向预应力筋是准确的。跨中施加的集中荷载P亦可模拟车轮荷载作用下在跨中的等效集中力。

取防风多糖SP800203 30 mg,以D2O 0.6 mL溶解,冷冻干燥,重复操作3 次。以D2O 0.6 mL 溶解,于44.85 ℃进行NMR 分析,记录1H-NMR、13CNMR、1H-1H COSY、HSQC 和HMBC 图谱。在防风多糖SP800203 的1H-NMR 谱中(图6),δH5.50~4.70 显示糖的H-1(端基氢)信号,δH4.70~3.05 显示糖的非端基氢信号;δH5.10 为吡喃型阿拉伯糖的H-1 信号,δH5.43 为呋喃型阿拉伯糖的H-1信号,δH4.72 为→3) Rhap(1→的H-1 信号,δH5.29为→2) Galp(1→的H-1 信号,δH5.24 为→2)GalAp(1→的H-1 信号,δH5.03 为→3) Galp(1→的H-1 信号,δH5.08 为→4) GalAp(1→和→2,3) GalAp(1→重叠的H-1 信号;δH4.47、4.44 为→2) Galp(1→亚甲基的氢信号,δH4.46、4.39 为→3) Galp(1→亚甲基的氢信号,δH1.40 为→3) Rhap(1→甲基的氢信号。

图6 SP800203 的1H-NMR 谱 (A) 和13C-NMR 谱 (B)Fig. 6 1H-NMR spectrum (A) and 13C-NMR spectrum (B) of SP800203

在防风多糖SP800203 的13C-NMR 谱中(图6),δC104.0~95.0 显示糖的C-1(端基碳)信号,δC82.0~60.0 显示糖环上的碳信号;δC95.4 为呋喃型阿拉伯糖的C-1 信号,δC100.8 为吡喃型阿拉伯糖的C-1 信号,δC99.4 为→3) Rhap(1→的C-1 信号,δC103.4 为→2,3) GalAp(1→的C-1 信号,δC103.3为→4) GalAp(1→的C-1 信号,δC103.2 为→3) Galp(1→的C-1 信号,δC102.4 为→2) Galp(1→的C-1信号,δC102.6 为→2) GalAp(1→的C-1 信号;δC19.8 为→3) Rhap(1→的C-6(甲基碳) 信号,δC173.9 附近为糖醛酸的C-6(羰基碳)信号。

在防风多糖SP800203 的1H-1H COSY 谱中(图7),δH/H5.43/3.93 为Araf(1→的H-1/H-2 相关信号,δH/H5.10/4.09 为Arap(1→的H-1/H-2 相关信号,δH/H4.72/4.09为→3) Rhap(1→的H-1/H-2相关信号,δH/H5.24/4.52 为→2) GalAp(1→的H-1/H-2 相关信号,δH/H5.29/4.11 为→2) Galp(1→的H-1/H-2 相关信号,δH/H5.03/3.07为→3) Galp(1→的H-1/H-2相关信号,δH/H5.08/3.86 为→4) GalAp(1→的H-1/H-2 相关信号,δH/H5.08/4.58 为→2,3) GalAp(1→的H-1/H-2 相关信号;δH/H4.74/4.09 为→3) Rhap(1→的H-2/H-3相关信号,δH/H4.58/4.13 为→2,3) GalAp(1→的H-2/H-3 相关信号,δH/H4.52/4.11 为→2) GalAp(1→的H-2/H-3 相关信号,δH/H4.34/4.11 为→2) Galp(1→的H-2/H-3 相关信号。

图7 SP800203 的1H-1H COSY 谱Fig. 7 1H-1H COSY spectrum of SP800203

在防风多糖SP800203 的HSQC 谱中(图8),δC/H95.4/5.43 为Araf(1→的C-1/H-1 相关信号,δC/H100.8/5.10 为Arap(1→的C-1/H-1 相关信号,δC/H99.4/4.72 为→3) Rhap(1→的C-1/H-1 相关信号,δC/H102.6/5.24 为→2) GalAp(1→的C-1/H-1 相关信号,δC/H102.4/5.29 为→2) Galp(1→的C-1/H-1 相关信号,δC/H103.2/5.03 为→3) Galp(1→的C-1/H-1 相关信号,δC/H103.3/5.08 为→4) GalAp(1→的C-1/H-1相关信号,δC/H103.4/5.08 为→2,3) GalAp(1→的C-1/H-1 相关信号。具体碳氢相关信号归属见表3。

表3 SP8002031H-NMR 和13C-NMR 的信号归属Table 3 1H- and 13C-NMR chemical shift assignments of SP800203

图8 SP800203 的HSQC 谱Fig. 8 HSQC spectrum of SP800203

在防风多糖SP800203 的HMBC 谱中(图9),δC/H73.3/5.24 为→2,3) GalAp(1→的C-3 和→2)GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→2)GalAp(1→3) GalAp(2) (1→结构片段的重复单元;δC/H81.4/5.24 为→3) Galp(1→的C-3 和→2) GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→2) GalAp(1→3) Galp(1→结构片段的重复单元;δC/H81.5/5.10为→2) GalAp(1→的C-2 和Arap(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在Arap(1→2) GalAp(1→结构片段的重复单元;δC/H81.5/5.08 为→2) GalAp(1→的C-2 和→2,3) GalAp(1→的H-1、→2) GalAp(1→的C-2 和→4) GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→2,3) GalAp(1→2) GalAp(1→和→4) GalAp(1→2) GalAp(1→结构片段的重复单元;δC/H73.3/5.08 为→2,3) GalAp(1→的C-3 和→4)GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→4)GalAp(1→3) GalAp(2) (1→结构片段的重复单元;δC/H81.4/5.03 为→3) Galp(1→的C-3 和→3) Galp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→3) Galp(1→3) Galp(1→结构片段的重复单元;δC/H80.0/5.03 为→3) Rhap(1→的C-3 和→3) Galp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→3) Galp(1→3) Rhap(1→结构片段的重复单元;δC/H103.4/4.58 为→2,3) GalAp(1→的 C-2 和→2,3)GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→2,3)GalAp(1→2) GalAp(3) (1→结构片段的重复单元;δC/H102.6/4.58 为→2,3) GalAp(1→的C-2 和→2)GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→2)GalAp(1→2) GalAp(3) (1→结构片段的重复单元;δC/H102.6/4.52 为→2) GalAp(1→的C-2 和→2)GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→2)GalAp(1→2) GalAp(1→结构片段的重复单元;δC/H102.6/4.51 为→4) GalAp(1→的C-4 和→2) GalAp(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→2) GalAp(1→4) GalAp(1→结构片段的重复单元;δC/H95.4/4.51 为→4) GalAp(1→的C-4 和Araf(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在Araf(1→4) GalAp(1→结构片段的重复单元;δC/H99.4/4.13 为→2,3)GalAp(1→的C-3 和→3) Rhap(1→的H-1 相关信号,表明在多糖中存在→3) Rhap(1→3) GalAp(2)(1→结构片段的重复单元。以上糖残基信号归属及连接关系见表4。

表4 SP800203 HBMC NMR 信号归属及糖残基连接关系Table 4 HMBC NMR spectral data and connected relations of residues of SP800203

图9 SP800203 的HMBC 谱Fig. 9 HMBC spectrum of SP800203

结合以上测定结果,可以推测防风多糖SP800203 的结构见图10。

图10 SP800203 的结构式 (R1 和R2 为多糖支链)Fig. 10 Putative structure of SP800203 (R1 and R2 mean branches in polysaccharide)

2.3 防风多糖SP800203 免疫调节活性

表5 SP800203 对巨噬细胞NO、TNF、IL-1β 和IL-6 含量的影响Table 5 Effects of SP800203 on content of NO, TNF, IL-1β and IL-6

2.3.2 防风多糖SP800203 对斑马鱼免疫细胞的影响 参照文献方法[11],以免疫细胞荧光标记的转基因斑马鱼Tg(lyz:DsRed)和野生型AB 系斑马鱼为实验动物,选用长春瑞滨诱导免疫低下模型,分别通过荧光和中性红染色法检测空白组、模型组、阳性对照组、给药组斑马鱼体内免疫细胞密度和巨噬细胞数目,结果见表6。与空白组相比,模型组(免疫低下模型)的免疫细胞密度、巨噬细胞数目显著降低;与模型组相比,防风多糖SP800203 各浓度组免疫细胞密度、巨噬细胞数目显著上升,具有一定的免疫调节活性。

3 讨论

防风多糖SP800203 为自防风中分离得到的新的均一多糖,相对分子质量约为7.14×104,糖醛酸质量分数为75.73%,由鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸组成,单糖物质的量比为2.8∶6.7∶6∶84.5。主链由半乳糖醛酸聚合而成,通过β、α 糖苷键相连,2 条支链分别由阿拉伯糖、半乳糖醛酸、半乳糖、鼠李糖,以及阿拉伯糖、半乳糖醛酸、半乳糖聚合而成,二者分别通过β、α 糖苷键与主链相连。采用细胞实验和斑马鱼实验研究防风多糖SP800203的免疫调节活性,结果显示,防风多糖SP800203 能够显著促进巨噬细胞释放NO、TNF-α、IL-1β 和IL-6,使免疫细胞密度、巨噬细胞数目显著上升,有一定的免疫调节活性。该结果丰富了防风多糖的研究成果,为阐明防风多糖免疫调节作用机制奠定基础,为防风的进一步开发和应用提供了科学依据。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

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