多糖的硫酸化与磷酸化修饰及其活性研究进展

综述了近年来硫酸化及磷酸化修饰多糖的研究进展,包括各类常用的修饰方法,阐述了改性后的酸性多糖在抗氧化、抗病毒、抗肿瘤以及免疫调节等方面的生物活性,展望了硫酸化与磷酸化修饰多糖在食品工业和医药等领域的应用前景及挑战,以期为改性多糖的深入研究与应用提供理论依据。

淫羊藿多糖的硫酸化修饰及其对IBDV感染细胞的影响

按正交试验设定氯磺酸-吡啶法的9种修饰条件,对淫羊藿多糖(EPS)进行硫酸化修饰,得到9种硫酸化淫羊藿多糖(sEPS),用MTT法比较了9种sEPS抵抗鸡传染性法氏囊病毒(IBDV)感染鸡胚成纤维细胞(CEF)的作用。结果表明,硫酸化修饰后sEPS较未修饰的EPS显著提高了CEF抵抗IBDV感染的作用,以sEPS2和sEPS5的效果较好,且与sEPS的硫酸基取代度和糖含量有一定的相关性,反应温度80℃、氯磺酸与吡啶的配比1∶8、反应2h为最佳修饰条件。

正交实验优选黄芪多糖硫酸化修饰条件及修饰产物抗IBDV活性测定

目的:优选黄芪多糖硫酸化修饰的最佳条件,探讨硫酸化修饰提高黄芪多糖活性的可能性。方法:采用氯磺酸-吡啶法对一步醇沉的总黄芪多糖和分步醇沉并纯化的3种分级黄芪多糖进行硫酸化修饰,以氯磺酸-吡啶配比、反应温度和反应时间为因素水平,用L9(3)4正交设计对修饰条件进行优选,用硫酸钡比浊法测定修饰产物的硫酸基取代度(DS),用MTT法测定修饰产物的抗IBDV活性。结果:黄芪多糖氯磺酸-吡啶法修饰的最佳条件为氯磺酸:吡啶为1:6,反应温度95℃,反应时间1h。结论:硫酸化修饰能提高黄芪多糖的抗病毒活性,且与DS相关。

正交实验优选土茯苓多糖的硫酸化工艺研究及修饰产物抗肿瘤活性测定

【目的】优选土茯苓多糖硫酸化修饰的最佳条件,探讨硫酸化修饰提高土茯苓多糖活性的可能性。【方法】采用氯磺酸—吡啶法对纯化的土茯苓多糖进行硫酸化修饰,以产率、硫酸基取代度、糖含量作为考察指标,用L9(34)正交实验设计对反应时间、反应温度和氯磺酸—吡啶配比3个因素进行优化,用氯化钡—明胶法测定硫酸基的取代度(DS),用硫酸—苯酚法测定糖含量,红外光谱测定其结构,并用噻唑蓝(MTT)比色法检测正交试验中的各种硫酸化后多糖产物对肿瘤细胞Hep G2和MCF-7增殖活性的影响。【结果】土茯苓多糖采用氯磺酸—吡啶法进行硫酸化修饰的最佳条件为反应时间4.5 h,反应温度60℃和试剂配比为1∶6;MTT结果显示:硫酸化后的多糖产物对肿瘤细胞Hep G2和MCF-7具有一定的抑制增殖作用,并与浓度呈依赖性关系。【结论】氯磺酸—吡啶法对土茯苓多糖进行硫酸化修饰是可行的,且硫酸化修饰能提高土茯苓多糖的抗肿瘤活性。

DON毒素和硒对软骨聚集蛋白聚糖硫酸化修饰的影响

目的研究大骨节病(Kashin-Beck disease,KBD)可疑致病因子脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)和补硒对软骨细胞外基质聚集蛋白聚糖(aggrecan)硫酸化修饰的影响。方法应用体外单层培养C28/I2人软骨细胞,采用MTT法测定不同浓度DON和不同作用时间下的细胞增殖活性,通过Real-time PCR和Western-blot法分别检测加DON毒素或补硒后软骨细胞的aggrecan、PAPS合成酶2(PAPS synthetase 2,PAPSS2)、PAPS转运体1(PAPS transporter 1,PAPST1)、N-乙酰氨基半乳糖胺-4,6-硫酸转移酶[carbohydrate(N-acetylgalactosamine 4-sulfate 6-O)sulfotransferases 15,CHST15]以及芳基硫酸酯酶B(arylsulfatase B,ARSB)mRNA和蛋白的表达水平。结果 DON毒素可抑制C28/I2软骨细胞系的增殖活性,在DON毒素作用下aggrecan、PAPSS2、PAPST1和CHST15的mRNA和蛋白质表达水平降低,ARSB mRNA和蛋白质表达水平升高,加硒可在一定程度上改善这种状况。结论 DON毒素对软骨细胞的增殖有明显的抑制作用,细胞对毒素有一浓度和时间的依赖性;DON毒素可通过改变aggrecan硫酸化修饰相关酶类的表达水平影响软骨蛋白聚糖的硫酸化。

淫羊藿多糖硫酸化修饰条件的优化

目的优化淫羊藿多糖硫酸化修饰的最佳条件。方法采用氯磺酸-吡啶法。以硫酸基取代度和糖的质量分数为指标,采用L9(34)正交试验对反应温度、试剂配比和反应时间进行优选。结果反应温度对修饰的影响最大,适宜的修饰条件为反应温度80℃,氯磺酸与吡啶的体积比在1:8～1:10,反应时间2～3h。结论采用优化的条件对淫羊藿多糖进行硫酸化修饰可以获得理想的硫酸化淫羊藿多糖。

硫酸盐修饰的含钛高炉渣光催化还原Cr(Ⅵ)

采用高能球磨法,在300℃煅烧2 h合成了具有钙钛矿型的硫酸盐修饰的含钛高炉渣(sulfate-modified titanium-bearing blast furnace slag,STBBFS)催化剂.用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外-可见漫反射分析对硫酸盐修饰的含钛高炉渣催化剂进行了表征,确定其具有钙钛矿型;粉体的颗粒形态均为不规则形状,平均粒径为1.5μm左右;在紫外区域具有很强的光吸收能力.由六价铬的还原率来评价STBBFS催化剂的光催化活性,结果表明:与市售TiO2相比,钙钛矿型的STBBFS催化剂具有较高的光催化活性,500 W中压汞灯照射4 h,可将质量浓度为20 mg/L的六价铬废水完全降解.

硫酸酯化修饰魔芋葡甘聚糖及其产物结构表征

利用浓硫酸-正丁醇法分别在0和10℃条件下对魔芋葡甘聚糖(KGM)进行硫酸酯化修饰,得到取代度分别为0.38和0.59的2个改性产物。采用硫酸钡比浊法测定多糖硫酸酯中SO24-含量,并利用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、圆二色谱(CD)、扫描电镜(SEM)及热重分析(TGA)等手段研究产物结构。结果表明:硫酸基与葡甘聚糖形成硫酸酯化合物,SO24-含量分别为6.037%、8.525%;2种产物分别在1 248、809及1 252、810cm-1处有硫酸酯键的特征吸收峰;酯化衍生物与原葡甘聚糖相比,由于硫酸基团的贡献,在201nm的负cotton效应峰显著增强;表面结构更加致密;热稳定性能有所降低,分解温度由KGM的260℃降低至KGM硫酸酯的200℃。

糖枣多糖经硫酸化修饰前后对酪氨酸酶抑制作用分析

为促进湖南地区枣果资源的开发与利用,探索糖枣多糖对酪氨酸酶活性的影响。以三年生糖枣为试材,将其水提多糖依次采用DEAE-52纤维素和Sephadex G-100葡聚糖柱层析,分离出多糖组分;分别测定各组分多糖经硫酸化修饰前后对酪氨酸酶的抑制作用,并对抑制活性最强的部分进行动力学研究。结果表明:DT_(B3)的酶活性抑制率最高,达到77.94%,DT_C的酶活性抑制率次之为69.93%,其余组分对酶活性抑制率均小于50%;经硫酸化修饰后,多糖组分DT_(B3)和DT_C对酪氨酸酶抑制率变化较小,DT_A、DT_(B1)、DT_(B2)对酪氨酸酶抑制率在原有的基础上都有较大的提高,分别提高了60.19%、41.66%、29.55%,其抑制率分别达到了56.54%、58.53%、61.60%,但都远低于70%。同时DT_(B3)能在短时间内与酶快速的结合,并显示出较强的活性抑制能力,且呈现非竞争性抑制类型。由上可知,各组分多糖对酪氨酸酶活性抑制率的大小存在一定的差异,多糖经硫酸化修饰后对酪氨酸酶的抑制率具有一定的影响,糖枣多糖中DT_(B3)对酪氨酸酶具有较高的抑制作用,存在一定的开发利用价值。

太白蓼多糖的硫酸化修饰及其体外抑菌活性分析

建立并优选太白蓼多糖(Polygonum taipaishanease Kung polysaccharide,PTKP)硫酸化修饰的条件,探讨硫酸化修饰对太白蓼多糖抑菌活性的影响。以硫酸根取代度为指标,采用氯磺酸-吡啶法对太白蓼多糖进行修饰,以氯磺酸-吡啶比、反应时间和反应温度为因素水平,采用L9(34)正交试验对修饰条件进行优选。用氯化钡-明胶浊度法测定修饰产物的硫酸基取代度(DS),傅里叶红外变幻光谱法测其结构,微量法测定硫酸化太白蓼多糖(sulfated Polygonum taipaishanease Kung polysaccharide,sPTKP)对大肠杆菌和志贺氏菌的最小杀菌浓度。太白蓼多糖硫酸化修饰的最佳条件为氯磺酸与吡啶体积比为1∶10,反应温度为80℃,反应时间为1h,sPTKP的硫酸基取代度为1.57。红外光谱检测到S=O的伸缩振动峰。PTKP和sPTKP对大肠杆菌和志贺氏菌均有抑制作用,它们对志贺氏菌的抑制作用优于大肠杆菌。硫酸化修饰能提高太白蓼多糖对大肠杆菌和志贺氏菌的体外抑菌活性。

苦豆子多糖硫酸化修饰工艺的研究

目的确定氨基磺酸-甲酰胺法修饰苦豆子多糖的可行性,并应用正交试验法对苦豆子多糖硫酸化修饰工艺进行优化。方法以硫酸根取代度为指标,采用L9(34)正交试验设计对氨基磺酸用量、甲酰胺用量、反应时间、反应温度进行优选。结果苦豆子多糖硫酸化修饰过程中,取苦豆子多糖30mg在氨基磺酸135mg,反应温度100℃,反应时间4h,甲酰胺20mL的工艺条件下,苦豆子多糖可获得理想的硫酸根取代度,通过紫外光谱和红外光谱检测,苦豆子多糖的糖基单元已成功引入硫酸基团。结论氨基磺酸-甲酰胺法适用于苦豆子多糖的硫酸化修饰,此方法有效可行,具有较好的硫酸化修饰效果。

硫酸酯化修饰的油菜花粉多糖的抗氧化活性

目的:对油菜花粉多糖进行硫酸酯化,研究体外抗氧化活性。方法:采用浓硫酸法分别在0℃和10℃条件下对油菜花粉多糖(rape pollen polysaccharides,RPP)进行硫酸酯化修饰,并对其清除羟自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O2-·)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基的能力进行了研究。结果:酯化得到取代度分别为0.89和1.36的2个改性产物(S-RPP1和S-RPP2),RPP、S-RPP1和S-RPP2表现出不同程度的抗氧化活性。总的自由基清除能力大小为S-RPP1>S-RPP2>RPP。结论:硫酸化修饰能提高油菜花粉多糖的体外抗氧化活性。

薤白多糖的硫酸化修饰及体外抗氧化活性

为探讨薤白多糖硫酸化修饰的最佳条件,以及硫酸化修饰提高薤白多糖活性的可能性,采用氯磺酸-吡啶法对醇沉法得到的薤白多糖和柱层析纯化的3种分级薤白多糖进行硫酸化修饰,以氯磺酸-吡啶配比、反应温度和反应时间为自变量,修饰产物的硫酸基取代度(DS)为响应值,应用响应面设计法确定硫酸化修饰的最佳条件,用H2O2/Fe2+体系法和邻苯三酚自氧化法测定修饰产物的抗氧化活性。结果表明:薤白多糖氯磺酸-吡啶法修饰的最佳条件为氯磺酸∶吡啶=1∶3,反应温度65℃,反应时间2 h,此条件下硫酸根取代度为0.470,硫酸化修饰能提高薤白多糖的体外抗氧化活性。

鸡血藤多糖的硫酸化修饰、表征及活性研究

为探究鸡血藤多糖的理化性质及活性,将经过DEAE-52纤维素离子交换柱分离纯化得到的鸡血藤多糖(MDP1)采用氯磺酸—吡啶法进行硫酸化修饰,得到硫酸化修饰的多糖(S-MDP1),测得其取代度为1. 94。采用TGA和DSC对两种多糖的热性质进行分析,结果表明,两种多糖均具有良好的热稳定性能。通过羟基自由基清除实验对两种多糖的体外抗氧化活性进行了评价,结果表明,在测试的浓度范围内(0. 2～2. 0 mg/m L)这两种多糖对羟基自由基均有一定的清除能力,并表现出剂量依赖性。采用MTT比色法测定了两种多糖在体外对小鼠巨噬细胞增殖的影响,测试结果表明,MDP1和S-MDP1在50～200μg/m L的浓度范围内均能促进小鼠巨噬细胞的增殖,可见MDP1和S-MDP1可以作为潜在的抗氧化剂及免疫调节剂。

绣球菌水溶性多糖的硫酸化修饰及其对鼠脾淋巴细胞体外刺激活性

采用氯磺酸-吡啶法(Wolfrom)对绣球菌(Sparassis latifolia)水溶性多糖组份SCG-A和SCG-N进行硫酸化修饰,获得硫酸化多糖产物SCG-AS和SCG-NS。通过硫酸基取代度测定和红外光谱分析,发现SCG-A为α型酸性多糖,其硫酸化修饰后的SCG-AS的硫酸基含量为20.03%,取代度为2.81;中性糖组份SCG-N同时含有α多糖和β多糖,硫酸化修饰后SCG-NS其硫酸基含量为22.57%,取代度为4.07。大鼠脾淋巴细胞体外刺激试验结果显示,在低浓度处理下SCG-AS和SCG-NS的促进脾淋巴细胞增殖活性较硫酸化修饰前都有显著的提高,SCG-NS活性的提升幅度较SCG-AS大,在50μg·mL-1浓度下SCG-NS处理组的细胞增殖率可由硫酸化修饰前的未检出提升为50.22%。

硫酸盐修饰的含钛高炉渣吸附去除水溶液Cr(Ⅵ)(英文)

由高能低温煅烧制备了硫酸盐修饰的含钛高炉渣(sulfate-modified titanium-bearing blast furnace slag,STBBFS)吸附剂。用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、Fourier转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射和扫描电镜对吸附剂的成分、物相以及表面结构进行了表征。研究了STBBFS的初始质量浓度、溶液pH值、温度对溶液中Cr(Ⅵ)吸附过程的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)在STBBFS吸附剂表面上的吸附遵循Langmuir吸附等温线模型;最大吸附容量在pH=1.5时最大,为8.25mg/g。不同吸附温度和初始浓度下,Cr(Ⅵ)的吸附过程都遵循二级吸附动力学模型。通过计算Cr(Ⅵ)吸附过程中的热力学参数:焓变化ΔH°、自由能变化ΔG°、熵变化ΔS°,得出Cr(Ⅵ)吸附至STBBFS吸附剂表面具有自发性,且升高温度易于Cr(Ⅵ)的吸附。根据XPS和FTIR分析结果,可以认为Cr(Ⅵ)先吸附至吸附剂表面,然后被还原为Cr(Ⅲ)。

硫酸乙酰肝素结构功能多样性与硫酸化修饰

不同种属、不同机体、不同组织硫酸乙酰肝素（HS）糖链结构呈现不均一性，从而在多个生物领域发挥巨大功能活性。复杂多样的硫酸化修饰正是导致HS结构不均一、功能多样化的基础。硫酸转移酶是调控HS合成中硫酸化修饰的关键酶。了解并控制硫酸化修饰不仅为有关疾病治疗开发新靶点，也将为探讨多种疾病发病机制提供新思路。

应用亚硫酸氢盐修饰后PCR联合TA克隆测序对E-cadherin启动子区甲基化水平的检测

E-cadherin是一种细胞粘附因子,通过增强细胞之间的粘附而起到抑制肿瘤转移的作用.Ecadherin基因启动子区的高甲基化是导致其在众多肿瘤细胞中表达下调甚至缺失的主要原因之一.本实验首先抽提SGC-7901细胞(胃腺癌细胞)、A549细胞(肺腺癌细胞)、MCF-7细胞(乳腺癌细胞)等3个肿瘤细胞株的全基因组DNA,然后对抽提的DNA进行亚硫酸氢盐修饰和纯化回收,根据修饰后的DNA序列设计引物并对其进行PCR扩增.然后将PCR扩增产物与pUC-T TA载体连接并转化入感受态大肠杆菌DH5α中进行培养,对筛选出的含有阳性重组子的菌落进行测序.测序结果显示,3个肿瘤细胞株的E-cadherin基因启动子区的CpG岛都呈现了高度的甲基化,亚硫酸氢盐的修饰效率达到了99.2%.综上研究表明,亚硫酸氢盐修饰后PCR(BSP)联合TA克隆测序可以对肿瘤细胞某基因启动子区CpG岛的甲基化水平进行精确量化,研究所使用的3个肿瘤细胞株均可作为研究肿瘤细胞E-cadherin基因甲基化的细胞模型.

低分子肝素及硫酸基团修饰的低分子肝素的体外抑菌作用

研究低分子肝素以及硫酸基团修饰后的低分子肝素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的体外抑菌作用。采用琼脂扩散法测定有无抑菌活性,用2倍稀释法测定抑菌强度。结果显示,低分子肝素以及硫酸基团修饰后的低分子肝素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有抑菌作用,对大肠杆菌的抑菌作用比对金黄色葡萄球菌的更强。

一种改良的亚硫酸氢盐修饰微量DNA的甲基化分析方法

目的建立一种改良的亚硫酸氢盐修饰微量DNA的甲基化分析方法。方法应用低熔点琼脂糖包埋不同含量的DNA,进行亚硫酸氢盐修饰,通过MGMT基因甲基化与非甲基化特异PCR的扩增,与传统的亚硫酸氢盐修饰法进行分析比较。结果改良法对于低至15.625ng的DNA修饰均可获得MGMT基因甲基化扩增产物,而传统法对于62.5ng及其以下的DNA修饰难以获得MGMT基因甲基化扩增产物。结论改良的亚硫酸氢盐修饰方法可有效提高甲基化特异PCR的灵敏度,该方法为微量DNA的甲基化分析提供了一种较理想的研究手段。