黄芪多糖中抗炎组分的结构及其活性的初步研究

目的从黄芪中分离得到两种多糖,分别对两种多糖的化学结构和抗炎活性进行分析。方法采用水提醇沉法提取黄芪总多糖(Astragalus polysaccharides,APS),膜分离法得到两种多糖APS-Ⅰ和APS-Ⅱ。高效凝胶色谱法(HPGPC)测定APS-Ⅰ和APS-Ⅱ的分子量,高效液相色谱法(HPLC-UV)测定两者的单糖组成,通过红外(IR)及甲基化分析对APS-Ⅰ和APS-Ⅱ的结构进行表征。将巨噬细胞株RAW264.7培养于含不同浓度APS、APS-Ⅰ和APS-Ⅱ的培养基,MTT法筛选合适的实验浓度,采用1μg/ml LPS诱导巨噬细胞株RAW264.7建立细胞炎症模型,应用不同浓度APS、APS-Ⅰ和APS-Ⅱ处理被LPS诱导活化的巨噬细胞株RAW264.7,利用ELISA试剂盒测定各组细胞培养上清液一氧化碳(NO)、白细胞介素-10(IL-10)和肿瘤坏死因子(TNF-α)含量。结果APS由APS-Ⅰ(大于2000 kD)和APS-Ⅱ(10 kD)组成;两者均由鼠李糖(Rha)、葡萄糖(Glu)、半乳糖(Gal)、阿拉伯糖(Ara)和半乳糖醛酸(GalA)5种单糖组成,APS-Ⅰ中Rha,Gal A,Glu,Gal,Ara的比例为0.1∶0.39∶17.2∶13.4∶1;在APS-Ⅱ中为0.14∶0.14∶24.04∶9.6∶1;红外光谱显示APS-Ⅰ以β型糖苷键为主;APS-Ⅱ同时包含α型糖苷键和β型糖苷键;甲基化分析显示两者单糖残基的主要连接方式不同,分别为:→4)-D-Glu-(1→,→6)-D-Gal-(1→,→4)-L-Ara-(1→和→4)-D-Glu-(1→,→3,5)-D-Glu-(1→,→3,4)-D-Gal-(1→。MTT实验表明APS、APS-Ⅰ和APS-Ⅱ在0-100μg/ml质量浓度范围内无细胞毒性。与空白对照相比,1μg/ml LPS可显著上调巨噬细胞株RAW264.7中NO、TNF-α和IL-10的表达(P<0.05)。应用APS、APS-Ⅰ和APS-Ⅱ干预,可抑制促炎因子NO和TNF-α表达上调,促进抑炎因子IL-10表达上调(P<0.05),体外抗炎活性顺序为APS-Ⅰ>APS>APS-Ⅱ。结论APS-Ⅰ的体外抗炎活性优于APS-Ⅱ,可作为潜在的抗炎药物进行开发。

黄芪多糖的结构表征研究进展

黄芪是多年生豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根,具有补气升等功效。药理学研究表明,黄芪多糖在免疫调节、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗糖尿病、抗氧化、延缓衰老等诸多方面均具有很好的生物学活性,在医药领域具有良好的开发前景。黄芪多糖是黄芪药材中含量最多、免疫活性最强的一类物质。多糖的化学结构是其发挥生物活性的基础,而多糖的结构分析一直是糖化学研究中的重点问题和难点问题。

多糖的结构解析方法研究进展

中医药是我国的国粹,是中国人民几千年来与疾病作斗争的经验总结,新冠肺炎疫情发生以来,中西医结合的救治方案在全程中均发挥不可替代的作用。中药成分复杂,多糖是中药的活性成分之一,研究表明,多糖是柴胡生物活性的基础[1],黄芪多糖在抗肿瘤[2]、抗衰老[3]、抗氧化[4]等方面发挥着重要作用,大枣多糖具有抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤等多种药理活性,是大枣中重要的活性成分[5]。

基于分子量分布的黄芪多糖抗炎活性组分筛选及代谢组学调控机制研究

黄芪多糖分子量分布广,常规水提醇沉制备的多糖为大分子混合物,虽有研究证明黄芪多糖具有双向免疫调节功能,然而免疫抑制或抗炎活性组分的多糖分子量分布及调控机制并不明确。因此,课题组通过水提醇沉法制备黄芪总多糖,采用凝胶色谱法对其测定分子量分布,结合超滤膜截留法分离制备不同分子量多糖组分,通过脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导小鼠单核巨噬细胞RAW 264.7过度炎症模型进行筛选,并采用LC-MS/MS代谢组学技术研究其调控机制。结果表明,黄芪多糖主要由APS-Ⅰ(大于2 000 kDa)和APS-Ⅱ(10 kDa)组成;APS-Ⅰ由Man、Rha、Gal A、Glu、Gal和Ara 6种单糖组成,各单糖组成比例约为0.54∶0.26∶12.24∶17.24∶8.46∶1;APS-Ⅱ由Rha、Gal A、Glu、Gal和Ara 5种单糖组成,各单糖组成比例约为0.26∶0.14∶24.04∶0.62∶1。APS-Ⅰ和APS-Ⅱ在0~100μg·mL^(-1)对RAW 264.7无毒性;与模型组相比, APS-Ⅰ在0~100μg·mL^(-1)内能明显抑制RAW 264.7分泌NO和TNF-α;并能明显促进IL-10的分泌,体外抗炎活性优于APS-Ⅱ。代谢组学发现,与空白组比较,模型组发现32种差异代谢物;给药组可显著回调18种差异代谢物;主要涉及精氨酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢、嘧啶代谢、三羧酸循环、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、色氨酸代谢。本研究发现APS-Ⅰ的体外抗炎活性优于APS-Ⅱ,其机制可能与氨基酸代谢及能量代谢密切相关,以期为进一步阐明黄芪多糖药效物质基础指明方向。