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白及多糖硫酸酯化前后理化性质和结构的比较研究



全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第10期2006年10月·1465·
IRv然(cm_1):3427,3074,2875,2540,2227,
1653,1587,1498,1410,1340,1309,1255,
1030,858;1H—NMR(Me2CO—d6,400MHz)占:9.75
(1H,S,H一7),7.60(1H,d,J一2.0Hz H ),7.34
(1H,d,,一2.0Hz,H一6);”C—NMR(Me2CO—d6,100
MHz)艿:190.2(d,C一7),150. (s,C一4),146.7(s,C一
5),130.8(s,C一1),128.1(d,C一6),113.7(d,C一2),
110.1(s,C一3)。参考文献数据[儿3鉴定化合物x为3一
溴一4,5一二羟基苯甲醛。
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白及多糖硫酸酯化前后理化性质和结构的比较研究
陈景耀h2,张卫明3,芮海云2,陆长梅2,蒋继宏1,昊国荣2。
(1.江苏省药用植物生物技术重点实验室,江苏徐州221116;2.南京师范大学生命科学学院,江苏南京210097;
3.南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042)
多糖的化学修饰对拓展多糖的生物学活性意义
重大,特别是硫酸酯化以后,其保护免疫细胞、减少
艾滋病毒(HIV)感染及抑制乙肝病毒等多种生物学
效应,受到药物研究人员的极大关注[1’2]。在分离、纯
化出白及Bletillastriata(Thunb.)Reichb.f.多
糖的基础上[3],对白及多糖的硫酸酯化修饰的优选
工艺进行了实验研究,确定了合适的硫酸酯化工
艺[4]。为了进一步阐明白及多糖在酯化后部分理化
性质的变化,本实验通过高效凝胶渗透色谱法、
UV、IR、核磁共振等方法比较测定了白及多糖酯化
修饰后前后相对分子质量及其分布、溶解度及化学
结构的变化,旨在为随后的生物学活性研究及构效
关系的阐述提供理论依据。
1材料和仪器
1.1材料:白及多糖(BSPS)按文献方法[31制备。
1.2 试剂:DEAE一52为Whatman公司产品,
SephadexG一100为Pharmacia公司进1:3分装产品,
标准相对分子质量多糖DextranT系统为Pharma—
cia公司产品,TFA为Fluka公司产品,其他试剂均
为国产分析纯。
1.3仪器:HPlloo高效液相色谱仪,FT—IRNexus
670型红外光谱仪(Nicolet公司),Lambda17紫外
可见光扫描仪(Perkin—Elmer公司),BrukerAV一
500核磁共振仪,冷冻干燥器(日本岛津公司),3k30
低温调整离心机(Sigma公司)。
2 实验方法
2.1 白及多糖硫酸酯的制备与分离纯化:样品按照
文献的优化工艺制备[3.引,经DEAE一52吸附,先用
收稿日期;2005—12—2.5
基金项目:国家科技部科研院所科技开发专项资金(2002EGl63191);江苏省药用植物生物技术重点实验室开放基金(KJS02118)
作者简介:陈景耀(1974一),男,江苏泗阳人,硕士研究生,主要从事植物化学及天然活性物质的研究。
Tel:(025)83598216E—mail:musiclike@163.com
*通讯作者吴国荣
万方数据
·1466· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第10期2006年10月
0.02mol/LNaCI溶液洗脱,硫酸蒽酮法检测,未见
多糖洗脱峰。再以0.02~4mol/LNaCl溶液梯度洗
脱,在洗脱液浓度为1.6mol/L左右得单一多糖洗
脱峰,收集后,再经SephadexG一100色谱,蒸馏水洗
脱,硫酸蒽酮法跟踪检测得单一对称的多糖峰,收
集、透析、冷冻干燥得白及多糖硫酸酯(BSPSS)。浊
度法测定硫酸基取代度[6‘7]。
2.2纯度、相对分子质量及其分布测定[8]:Shodex
0HpakSB一802HQ不锈钢色谱柱(300mmx7.8
mm);流动相为0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH6.8;
体积流量0.5mL/min,柱温459C;进样量20tLL;
标准品是DextranT一10、DextranT一40、DextranT一
70、DextranT一150、DextranT一500、DextranT一
2000;检测器为HPll00折光示差检测器;HPll00
色谱数据处理工作站。
分别将已知相对分子质量的T系列多糖标准
品和样品BSPS、BSPSS用流动相配制成3mg/mL
的溶液,进样,分别记录下各自的示差色谱图,用分
析软件以标准多糖相对分子质量的对数lgMw对保
留时间tn进行回归处理求出标准曲线,对照标样的
回归曲线,分别算出样品的重均相对分子质量、数均
相对分子质量及相对分子质量分布。
2.3紫外可见光谱分析:称取样品BSPS、BSPSS,
用双蒸水溶解,扫描范围190~500nm。
2.4红外光谱:分别称取BSPS、BSPSS各3mg,
KBr压片,扫描范围4000~400cm_。。
2.5 13C—NMR、1H—NMRill0定:溶剂为重水(D:O),
测定温度为313K(40℃),样品质量浓度为40mg/
mI。。
3结果与分析
3.1 BSPS、BSPSS的理化性质:BSPS,BSPSS分别
经柱色谱纯化、冷冻干燥后,皆为白色纤维状固体,
BSPS易溶于热水,略吸潮;BSPSS极易溶于冷水,
暴露空气中一段时间即成液滴。浊度法测定,BSPS
阴性,不含硫酸基,BSPSS的硫酸基取代度为1.31。
硫酸基的取代对多糖一级结构和高级结构皆会产生
较大的影响,影响氢键的形成及电荷的分布,成为聚
阴离子。提高了BSPSS的溶解性,也为其新的生理
活性提供了物质基础。
3.2纯度鉴定:经SephadexG一100、高效液相凝胶
渗透色谱法(HPGPC)测定,BSPS和BSPSS均为单
一对称峰,说明均为纯多糖。
3.3 相对分子质量及相对分子质量分布的测定:经
HPGPC测得BSPS重均相对分子质量为9.9658×
104,相对分子质量分布为2.48,BSPSS相对重均分
子质量为9.0607×104,相对分子质量分布为1.32。
表明酯化过程中多糖有部分降解,相对分子质量变
小,相对分子质量分布变窄,均~度提高。
3.4紫外可见光光谱分析:BSPS在260和280nm
处无吸收峰,表明不含蛋白质和核酸,而其经过酯化
后的BSPSS在262.5nm附近有一新的吸收峰产
生,提示接上了硫酸基团。
3.5 红外光谱分析:BSPS与BSPSS整体谱相似,
二者在3600~3200cm.1为一组较宽的糖的特征
峰,是糖的羟基O—H的伸缩振动吸收峰。810:09及
875.88cm叫附近吸收峰是甘露糖(Man)残基的特
征吸收峰,说明含有Man,757cnl_1附近为D一葡萄
糖(D—Glc)吡喃环对称伸缩振动的吸收峰,与以往
报道白及多糖为葡甘聚糖相符曲]。在896cm_1有明
显的吸收峰,844cm叫附近未见明显吸收峰,可知吡
喃糖的异头碳主要为B型。2929.73cm-1是亚甲基
(一CH:一)的C—H伸缩振动峰,是GIe和Man单元的
C。的特征吸收峰。2888.05cm_1为一CH。的C—H伸
缩振动峰,同时在1380cm“附近也出现了甲基的
C—H变角振动吸收峰,表明含有甲基。1731.43
em_1为羰基的C=O伸缩振动的吸收峰。1150
cm叫是醚键C一0一C的C一0伸缩振动吸收峰。除此
以外BSPSS的红外光谱与BSPS相比,也出现了一
些明显的变化,1255和822.44cm-1为修饰后新产
生的吸收峰,是由一O—SO。二的S—O和C—O—S伸缩振
动产生的。表明BSPS经过酯化反应已经接上了硫
酸基团。
3.6核磁共振(13C—NMR和1H~NMR)谱分析:据参
考文献报道[10~】,BSPS的13C—NMR谱中,艿
102.416和占98.995为D—Glc的异头碳信号,为p—
D—G1c和a~D—Glc,艿i00.085为B—D—Man的异头碳
信号,BSPS的1H—NMR中占5.4944为o【一D—Glc异
头氢的质子峰,d4.754~4.930为B—D—Man的异头
氢的共振峰,艿4.51~4.67处的共振峰是|3一D—GIc
的异头氢质子峰。就构型而言,13C—NMR和1H—NMR
分析的结论是一致的。艿20.3应为乙酰基一COCH。
的振动峰,同时在艿172处可见对应的羰基峰,说明
含有乙酰基,与红外光谱结论一致,具体连接位置有
待进一步确定。根据各相关化学位移值,根据BSPS
的13C—NMR分析,各残基的连接方式为1,6一linked
Glc、1,4-1inkedGlc和l,4-linkedMan,根据目前的
数据尚不能确定是否含有支链,含有较多的1,4一
linkedGlc,l,4-linkedMan;1,6一linkedGlc较少。
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第10期2006年lo月·1467·
比较BSPS和BSPSS的碳谱和氢谱,发现在酯化
后,BSPS碳谱上的化学位移艿60左右的一CH。一共振
峰消失,在BSPSS共振谱上移到了艿66.45~68.8
处,提示。1,4-linkedGlc和1,4-linkedMan的C一6
上的羟基被硫酸基取代,化学位移向低场移动,C一6
位上的羟基空间位阻较小,比较活泼,所以一般硫酸
酯化容易在C一6位发生取代。酯化后异头氢的共振
峰都不同程度的向低场移动,可能是由于酯化后糖
链变得更加舒展,暴露出较多的羟基,容易与溶剂形
成氢键,使得屏蔽效应降低,其中硫酸基起了重要的
作用,同时由于硫酸基的影响,各基团的化学环境的
改变使得其”C—NMR共振谱峰相对较弱,难以详细
解析。
4讨论
‘物质的化学结构是其性质和功能的基础,多糖
的结构测定是比较困难的,但是解析多糖的低级的
空间结构,对于明确多糖的生物学功能具有重要的
意义。
白及多糖酯化后相对分子质量变小,相对分子
质量分布呈现变窄趋势,变得相对均一。通过紫外光
谱除了可以看到多糖的特征吸收在190nm附近,
酯化后还看到增加了硫酸基的吸收峰。对酯化前多
糖的红外吸收谱分析,可以对部分糖残基的种类和
构型进行初步的判断,酯化后也能看出产生了新的
硫酸基吸收峰。通过碳谱和氢谱的分析,初步得出白
及多糖由1,6-linedGlc,1,4-linedGlc和1,4-linked
Man连接而成,酯化后硫酸基接在C一6上。要获取
其更多的结构信息,准确清晰的阐述其更为具体的
结构特征还需采取多种方法进一步研究。通过酯化
前后的比较,发现硫酸酯化引起了白及多糖多种理
化性质及结构的变化,而这些为研究多糖的构效关
系提供了很多基础信息。
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水黄皮化学成分的研究
黄欣碧,龙盛京’‘
(广西医科大学化学教研室,广西南宁 530021)
水黄皮Pongamiapinnata(L.)Merr.为豆科水黄皮属的半红树植物[¨,是广西5种半红树植物
收稿日期:2005一12—24
基金项目:教育部2003年春晖计划资助项目;广西科学基金资助项目(0342003—4)
作者简介:黄欣碧(1972一),女,广西德保人,执业药师,主管药师。广西医科大学2002级研究生,主要从事天然药物的研究。
Tel:(0771)3044529E—mail:gxnnhxb930@sohu.corn
*通讯作者龙盛京Tel:(0771)5358827E—mail:shjlong@126.com
万方数据
白及多糖硫酸酯化前后理化性质和结构的比较研究
作者: 陈景耀, 张卫明, 芮海云, 陆长梅, 蒋继宏, 吴国荣
作者单位: 陈景耀(江苏省药用植物生物技术重点实验室,江苏,徐州,221116;南京师范大学生命科学学
院,江苏,南京,210097), 张卫明(南京野生植物综合利用研究院,江苏,南京,210042), 芮
海云,陆长梅,吴国荣(南京师范大学生命科学学院,江苏,南京,210097), 蒋继宏(江苏省药
用植物生物技术重点实验室,江苏,徐州,221116)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(10)

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