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天然活性多糖在生物医药领域中的研究进展


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20 06年 9月  

天 然 活性 多糖在 生物 医药 领 域 中的研 究进 展 
周永国 ,   杨越冬  , 王树元 , 莹  

王   
( 1河北科 技 师 范学院化 学 系, 昌黎 0 60 ) 66 0 

( 2河 北建材 职业技 术 学 院 , 皇 岛 秦

0 60 ) 6 04 

摘 要 : 述 了活 性 多 糖 的 分 离 纯 化 、 构 表 征 、 构 修 饰 及 在 生 物 医 药 领域 中 的应 用 , 对 今 后 多糖 研 究 前  概 结 结 并
景作 了 展 望 。   关键词 : 然多糖 ; 性 ; 天 活 生物 医药 

人类 与疾 病抗争 , 不断探 索 疗 效 好 、 毒性 低 的新 药 , 以期 寻 找 具有 调 节 免 疫 系 统 功 能 的免 疫 活 性 物  质, 但化 学新 药开 发费 用高 、 周期 长 , 近年 来 医药 界更关 注从 天然产 物 中发现 具有 生理 活性 的有效 成分 直  接 用 于临床 药物 , 或将 其 主结构 作 为先导 化合 物 , 一 步研究 其各 种衍 生物 , 进 使其 尽快 发 展成一类 新 药 。  
多糖是 由醛 糖或 酮糖 通过 糖苷 键连接 成 的一 种天 然高分 子化 合物 , 源于 动物 、 来 植物 及 微生 物 , 生  是 物体维 持 生命 活动 的必须 物质 , 生命 的各种 生理 机 能 密切 相 关 , 有 多种 多 样 的生 物 学 功 能 . : 与 具 如 免疫 

调节 功能 、 抗感 染 、 肿 瘤 、 凝血 、 抗 抗 降血 糖 和抗 病毒 等 。 目前 云 芝 多糖 、 苓 多 糖 、 猪 香菇 糖 、 裂褶 多 糖 、 茯  苓多 糖 、 素 、 聚糖 等 多糖 已应用 于 临床 , 肝 壳 在抗 肿瘤 、 凝 血 、 突 变 、 血 脂 、 衰 老 、 病 毒 等疑 难 病  抗 抗 降 抗 抗
症 的治 疗 中 已显示 出诱 人 的前景 。  

多 糖 的生物 活性与 其结 构 、 构象 、 分子 量 、 纯度 等 有着 密 切 的关 系 , 关 多糖 的构效 关 系也 是 当今 医  有
学界和 化学 界十 分感 兴趣 的课题 。多糖相 对分 子 质量 的不 均一 性 、 基 的种 类 和 连 接方 式 、 内和链 间 残 链  

氢键 因素 等的影 响 , 得 多糖 能够形 成多 种 多样 的一 级结 构 或 高级 结 构 , 使 因此 对 多糖 的 结 构表 征 及 其构  效关 系 的研 究是 一项 十分 复杂 的工 作 。本 文综 述 了 活性 多糖 的分 离 纯 化 、 构 表 征 、 构 修饰 及在 生物  结 结
医药 领域 中的应用 等方 面 的研 究 概况 , 并提 出多 糖研 究的发 展趋 势 。  

1 天 然 活 性 多糖 的研 究现 状   
1 1 多 糖 的 提 取 及 纯 化  .  

多糖种类 繁 多 , 泛存 在于 动物 、 广 植物 和微 生 物 中。 多糖 是 极 性 大分 子 化合 物 , 溶 于 水 , 易 不溶 于 乙  

醇 , 般采 用温水 、 碱或 稀盐 溶液 提取 。由 于水提 取 费时且效 率 低 , 碱提 取又 易破坏 多 糖 的立体 结 构  一 稀 酸 导致 活性 降低或 消失 , 现用 酶法 提取 多糖 越 来 越 受到 重 视 。涂 国 云等  将 果胶 酶 、 维 素 酶和 中性 蛋 白 纤   酶按一 定 比例混 合组 成复 合酶 系提 取竹荪 深 层 发 酵菌 丝 体 多糖 ; 彩 霞 等  对 纤 维素 酶 、 董 果胶 酶 和木 瓜 
蛋 白酶复 合酶 系提 取香 菇多 糖进行 了系统研 究 。酶法 提取 多糖具 有 条件 温和 , 杂质 易除 和收 率较 高 等 优 

点 。多糖 提取 出来 之后 , 一般 是利用 多糖难溶 于 有机 溶 剂 的特 性 , 乙醇或 丙 酮 反复 洗 涤 除 去一 部分 醇  用
溶性 杂质 , 后用 Svg ( 氯仿与 正 丁醇 的 比例 为 3 1 、 氟三 氯 乙烷 法 ( 然 ea 法 即 :) 三 微生 物 多糖 ) 三 氯 乙酸 法  或 ( 物多 糖 ) 植 除去游 离 蛋 白质 , 再用 透 析法 除去小 分子 杂质 。要 获取 均一 多糖还 需对 多糖 混合 物 进行 分 级 

纯 化 。常用 的分级 方 法有分 步沉 淀法 、 析法 、 属络 合 法 、 盐 金 季铵 盐 沉 淀 法 、 维 素 柱 层析 法 、 滤 法 、 纤 超 制  备 区域 电泳 法和 制备 高压液 相 色谱 法 。多糖 的纯度 不能 用通 常 的化合 物纯度 标准 来衡 量 , 使是 多糖 纯  即 品其微 观也 是不 均一 的 。多糖 的纯 度 只代表相 似链 长 的平均 分布 。常 用的 多糖纯 度 鉴定方 法 有 : 官能 团  
基 金 项 目 : 北 省 自然 科 学 基 金 ( 20 000 ) 河 北 省 教 育 厅 科 研 基 金 (042 )  河 B0 40 42 ; 20 49 ; 作 者 简 介 : 永 国 (9 4)男 , 授 , 要 从 事 天 然 高 分 子 化 学 研 究 。 周 16 一 , 教 主  
* 通 讯 联 系 人 。 l0 3   :3 5—2 3 1 8 E alk cy @y ho.o c  0 9 4 , m i:y yd a o t m.n

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分析、 超离 心 、 比旋 光度 、 色谱 和高效 液相 色谱 ( P C 、 纸 H L ) 高压 电泳 和超滤 法 等 。其 中 色谱 法 和 电泳 法较  常 用 。通常需 用 三种 以上鉴 定结 果证 明后 才可 确定 其为 纯品 。  
12 多糖 的表征  .

多糖 的各种 生物 活性 与其结 构 、 构象 等有 着 密切 的关 系 。多糖 相 对 分 子量 的不 均一 性 、 基 的种类  残 和连 接方式 多样 、 内 和链 间 氢键 等因 素的影 响 , 链 使得 多糖 能形成 多种 多样 的一 级结 构或 高 级结 构 , 因此  多糖 结构 表 征工作 复杂 , 但这 是研 究 多糖构 效关 系 中最重 要 的环节 。多糖 的结 构分 为初 级结 构 和 高级 结  构 , 级结 构 为 初级 结 构 , 、 、 一 二 三 四级结 构 为 高 级结 构 。 多糖 的一级 结 构 是指 糖 基 的 组成 , 基 排 列 顺  糖

序, 相邻 糖 基 的连接方 式 , 头碳 构型 以及 糖链 有无 分支 , 支的位 置 与长短 等 。多糖 的二 级结 构 是指 多  异 分 糖 主链 间 以氢键 为主要 次级键 而 形成 的有 规则 的构 象 。多糖 的三 级结 构 和 四级 结 构 是 指 以二 级结 构为 
基础 , 由于 糖单位 之 间的 非共价 相互作 用 , 导致 二 级结构 在有 序 的空 间里产生 的有 规 则 的构象 。  

12 1 多糖一 级结 构分 析  多 糖 的 分子 量 分 布 比较 分 散 , 以 一 般 测 得 的 分 子 量是 一 种统 计 平 均 值 。 .. 所  
多糖 相对 分子 质量测 定 最常用 的方 法是 凝胶 色谱 法  , 测定 过程 中尽量 使用 与被 测 多糖 结 构 相 似 的标  在

准样 品 , 因为 不 同结 构 的标准 样 品虽然 其绝 对分 子 质量 相 同 , 在一 定 的 条 件下 所 表 现 的相 对 分 子质 量  但 则 有所 不 同。也 有人利 用蒸 汽压 渗透计 法 、 端基 法 、 度法 、 散 射 法 、 透 压法 和 超 滤 法等 测 定 多糖 的  粘 光 渗
相对 分子量 。此 外丙 酰胺 凝胶 电泳也 可用 于 多糖相 对分 子质 量测 定 。随着 近年来 质谱 技 术 的发 展 , 各种  质谱 技术 正成 为多糖 分 子量测试 的首选方 法 。  

多糖一 级结 构 的分析 方法 主要 分为 三 大类 , 即化 学 分 析法 、 器 分 析法 和 生 物学 方 法  。化 学 分 析  仪
法仍 然是 不可 缺少 的重 要手段 , 酸水 解 法 , 如 甲基化 法 , 碘 酸 氧化 法 , 碘酸 裂 解 反应 ( mt 高 过 Si h降解 法 )  , 碱 降解法 。仪 器分 析方 法主 要有 红 外 光 谱 (R 、 磁共 振 波 谱 ( MR 、 谱 ( S 、 I) 核 N )质 M ) 圆二 色 谱 ( D 法 等 。 C )  

红外光谱 法可 利用 某 些糖 链 中 的特 殊 官 能 团 的特 征 红 外 吸 收 , 判 断 糖 苷 键 的 构 型 和糖 环 的大 小 , 可 如 
80m 9 c  吸 收是 口 吡 喃糖苷 键 的特征 峰 ; 一 吡喃糖 苷在 10 10~11c   间有 三个强 吸 收峰 , 喃糖苷 在此 区  00m 呋

间 只出现 二个 吸收峰 。N R技术 自上世 纪 7 M 0年代被 引 入 多糖结 构 研究 以来 , 已成 为 多 糖结 构 研 究 的 常  规手段 。糖 链 的结 构特征 可 以通过 化学位 移 、 合 常数 、 分 面积 、 的 O e asr 应 ( O ) 驰 豫 时  耦 积 核 vr ue 效 h N E及
间表 现 出来 。一 维 N MR, 尤其 是” N , 以给 出诸 如糖 单 元 序 列 、 苷键 的构 型 等 信 息 。近 年 来 随着  C MR 可 糖

N R技 术 的发展 和完 善 , 分辨 C M 二 维 N R和 多 维 N M 用 N R、 M MR技 术 可 确 定 多糖 的一 级 结 构 、 级 结 构  二 及 多糖 之间 的相互 作用 _ 引。M S法研 究 糖类 始 于 上世 纪 5 0年 代 末 。MS法在 糖 链结 构 分析 中具 有 快 速 
灵 敏 , 品用 量少 , 构信 息直观 等优 点 , 别是 近 年来 各 种 软 电离 技 术 的诞 生 , 样 结 特 出现 了如 快 原 子轰 击 质 

谱 (A — S 、 F B M ) 串联 质谱 技术 ( SM ) 电喷雾质 谱 ( S— S 、 质 辅助 激 光解 析 电离 质谱 ( A D — ) , M —S 、 E I )基 M M LI MS 等   使糖结 构 分析研 究取 得 日新月 异 的成就 。利 用 F BMS 法 对高 极性 、 A. 方 难挥 发 和热 不稳 定 的 样 品可直 接  进行 质谱 分析 , 测得 寡糖 及其 衍生物 甚 至聚合 度 超 过 3 0的糖 的分 子 量及 糖 链 中糖 残 基 的 连接 位 点及 序 
列 ;S- EI MS法可 以测 定的分 子量 范 围大大扩 展 , 以分析 2 个 甚 至更 多单糖 残基 组成 的含有 羧 基或硫 酸  可 5

根 等官 能 团的多糖  ; A D . S方法 也是 一种 软 电离方式 , 生 的分子离 子 十分稳 定 , 易 裂解 , 以 适  M LI M 产 不 所 用 于检测 大分 子量 的生 物样 品  , 而且 不受 样 品 中所含 添加剂 、 冲液或 盐类 的影 响 , 缓 其灵 敏 度 也是 各 种 
电离方 式 中最高 的 ; 利用 H L — P CMS技术不 需 将 待测 物 进 行 彻底 的 色谱 分 离 即 可实 施 微 量 多糖 的定 性 定  量分 析  。生物 学 方法 主要是 酶学  方法 和 免疫 学方 法 。酶 法利 用 各种 特 异性 糖 苷 酶水 解 多 糖分 子 得 

到寡 糖片 段 , 与其 它定性 、 量方 法联 用推测 多糖 的结 构 。现 已分离 出数 十种糖 苷酶 , 们 分别 对 不 同  再 定 它 的糖 基 、 同的连接 方式 和不 同 的异头碳 立体 构 型具有 专一 性 。内切 酶可 以选择 性切 断糖 链 内某 些糖 苷  不
键 , 复杂 分子 简化 为分 子 片断 ; 使 外切 酶可 以从糖 链分 子一 端开 始逐一 切下 单糖 , 再根 据 外切 酶 和切 下单 

糖 的种类 判 断该糖 与糖 链 的连接点 , 连接 的立 体 构 型 , 而获 得糖 链 分 子结 构 的 信 息 。糖 苷 酶 已成 为  及 从 糖 序列 分析 中常用 的工 具酶 。免 疫学 法利 用某 种未 知结 构的糖 链 对抗原 抗体 的结合 产生 抑 制 , 通过 测 定  其抑 制常数 与 已知结 构 的糖 链 相 比较 , 相近抑 制 常数 的多糖 具有 相似 的结 构 。 有  
122 多糖高 级结 构分析 .. 分 析 多糖二 级结 构 常用 的 手段 是 N R技 术… 。如 2 . MK 1 . M M   D N  3 N R谱 。 C  

多糖 的不 同连 接方式 使得 糖苷 键两 端氢 原子 的化 学 位移 ,偶合 常 数及 N E强 度有 一定 的特 征 。缪振 春  O

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等n  采用 一维 S MD E Y和旋转 坐标 N E差谱 N O MR新技 术相 结合 的方 法对 从 四川 九 节龙 的正 丁醇 提取 物  中分离 得到 的一个 四糖 皂苷 进行 了分 析 , 明其 结 构 为 3 O [   吡喃 葡 萄粹 ( —2 ] a 吡 喃 鼠李 糖  证 一 _p 1 )[—   (— 3 一   吡喃 葡萄糖- 1 3 ]p 吡 喃阿拉 伯糖 一 客来 亭 A 1 )p (— ) 一   仙 。x射 线 衍 射技 术 中 的纤维 衍 射 是测 定 
多糖 的三维 结构 较好 的方法  , 已成功 地用 于蛋 白 质和 核酸 的三维 结 构测 定 。C 它 D也 可 用于 糖 的构 象 

分析 , 张丽 萍等 n 用 C  应 D谱测 定 了金顶侧 耳 多糖 在水 溶液 中的构 象 。原子 力 显微 镜 ( F 是 近年 发 展  A M) 起来 的研 究生 物高分 子构 象 的有力 工具 , 它首 先把 高 分 子溶 液涂 敷 在 云母 片 上 , 后用 连 接 特 殊原 子 探  然 针 的 电子 显微镜 直接 观察 生物 高分 子 的形态 和构 象 。利 用 此项 技 术 已成 功观 察 到 线 型 刚性链 的 三螺 旋 


(—3 一 菌 核葡 聚糖 经 10C高温处 理后 转变 为 弯 曲构 象 、 ea 胶 在 凝胶 化 过 程 中的构 象 变 化 和果  1 )D一 5o G ln l

胶 的支化情 况和侧 链 长度 等 。荧光探 针 法 也 可 用 于 多糖 结 构 的测 定  。 多糖 结 构 鉴 定 和分 析 , 已取  虽
得 了很 大的进展 , 仍 然有诸 多 问题 尚未解 决 ,仍需 科学 工作 者 的继 续 努力 。 但   13 多糖的化 学修 饰  .

多糖 分子 中含有 一 N ,一 O 可通 过 降解 、 甲基 化 、 酸酯 化 、 H , H, 羧 硫 乙酰化 、 基 化 、 酸 酯 化 、 乙基  烷 磷 二 氨基 乙基化 、 碘化 、 氨化 等 引入活 性官 能 团。多糖 中的官能 团对 其生 物活性 有 极大 的影 响 , 多 糖 分子 上  在 引入某 些基 团 , 方面 可能增 强 其原有 的生 物活性 ; 一 另一方 面还 有可 能赋 予其 某些 新 的生物 活性 , 因此 多 

糖 的化学修 饰 已成为 多糖研 究 的热点 之一 。  
大 多数通 过硫酸 酯 化的多 糖具有 明显 的抗 病毒 作用 、 肿瘤 和抗凝 血等 活性 , 抗 如硫 酸葡 聚 糖 , 硫酸 戊  聚糖 、 酸香 菇 多糖 等  。 目前认 为 硫 酸根 对抗 艾 滋病 病 毒 ( I 是 必 须 的 , 且 其抑 制 H V病 毒 的作  硫 H V) 并 I 用 同分 子 中硫 酸根 含量 和位 置有关 。硫 酸多糖 能有 效 的抑制 H V的感 染 和复制 , I 对其 它囊 膜病 毒也 有 明  显 的抑 制作用 。硫 酸多 糖还 能抑 制 H V诱 导 的合胞 体 的形成  。香 菇多 糖在 浓度 5 0L m I 0 t / L时对 H V无  g I 抑 制作 用 , 硫酸 酯化 的香 菇多糖 1t/ L时就 能强烈 抑制 H V抗原 的合 成 。卡拉胶 对 H V等 病毒 有显  但 0 gm  ̄ I I 著的抑 制作 用 , 去硫 酸根 后活性 消 失 。卡 拉胶 中硫 酸 根 的数 目和位 置对 其抗 病 毒 、 凝 血 活性 有 着 显  脱 抗 著 的影 响 , 如 一 卡拉 胶 中 aD一 乳 糖 2 6位 的 两 个 硫 酸 根 在 其 抗 凝 血 活性 中起 决 定 作 用¨ — 半 、  。 王 兆 梅  等  研究 了硫 酸酯基 的位 置 与纤维 素硫 酸酯抗 凝血 活性 的关 系 , 发现 c 、 : 的纤 维 素硫 酸酯延 长凝 血   c 位
酶 时间 和抑制凝 血 因子 Ia的活性突 出 ,  I   C 纤维 素硫 酸酯 具有较 强 延长 部分凝 血 活 酶时 间 和抑 制凝 血 因   子 Xa的活性 , C   而 6的抗凝 血效 果和对 凝血 因子 的抑 制作 用均不 如前 两者 。  

壳 聚糖烷 基化 改性 , 可赋 予壳 聚糖 多种新 的功 能 。将 甲壳 素 在 冷冻 下 用 十 二烷 基 硫酸 钠 (D ) S S 碱化 
后 , 浮于异 丙醇 中 , 温下 与氯 乙酸反应 可得 到羧 甲基壳 聚 糖 ( M ci sn 。在 医药 方 面 , M cin能  悬 室 C —ht a ) o C —ht i

够有效 地诱 导细胞 毒性 巨嗜细胞  ; C c isn能够 抑制 口腔 细菌  ; — - M c isn与双 醛试 剂 交  N—M—h oa t ON C  h oa t 联 形成 凝胶 , 可作 创可 贴 , 止血剂  ; 甲基 甲壳 素与 一个 三肽 ( 氨酸一 氨酸一 门冬 氨 酸 ) 羧 精 甘 天 的缩 合 物 能  够抑制 癌 细胞 的转移 ; 甲基壳 聚糖 能抗 心率失 常  , 聚糖磷 酸 甘油酯 可促进 伤 口感染 愈合  。 羧 壳   壳 聚糖 分子 中 c 位 上 的一 N :c 、 位 上 的一 O 都 易被 氧化 剂 氧 化 。周 永 国等 。 用 二氧 化  : H ,    H,  利 氮均 相氧 化壳 聚糖 , 制备 了两性 高分 子 6羧基 壳 聚糖 , 一 其血 液相 容性远 远 高于壳 聚糖 。  
地衣类 多糖 石介 素是 口 ( —6 一 萄糖 , 一 1 )葡 因部 分 乙酰 化 而具 有 水 溶性 , 现 出抗 肿 瘤 活 性 , 表 当脱 乙酰 

化或 全 乙酰化后 其水 溶性 降低 , 就失 去 了抑瘤 活性 。茯苓 多糖 无抗 肿瘤 作用 , 但将 其进 行 S i mt h裂解 除去  口 ( —6 分支结 构后 , 获得具 有抗 肿瘤 活性 的新茯 苓 多糖 。 一1 ) 将  
14 多糖的 活性 及在 医药领 域 中的应 用  . 

随着对 多糖研 究 的深入 , 已发现越 来越 多 的多糖在 抗癌 、 高免疫 、 病毒 、 炎 、 血糖 、 提 抗 抗 降 降血脂 、 抗  氧化作 用 、 衰老 、 抗 抗凝 血 、 抗血 栓等 方面呈 现 出较强 的活 性 。   14 1 抗肿瘤 多 糖 .. 大多数 的抗 癌 药物 在 杀 死癌 细 胞 的 同时 也损 伤正 常 细胞 , 患 者 免疫 系统 造 成 损  对 害, 临床上 表现 出很 多副作 用 。多糖 作为抗 肿瘤 药物 的最 大优 点是 毒副作 用 小 , 化疗 药物 有 协 同效 应 , 与   并能抵 抗 化疗药 物对 骨髓 的抑制 等毒 副作 用 。多糖 的抗 肿瘤作 用 主要是 通过 两种 途径 实现 的 , 是具 有  一
细胞 毒性 的多糖 直接 杀死 了肿 瘤细胞 , 类多 糖有 牛 膝多 糖 、 五 加 多糖 、 树 花 多 糖等 ; 是 作 为生 物  这 刺 灰 二

免疫 反应 调节剂 通 过增强 机体 的 免疫 功 能 而 间接 抑 制或 杀 死 肿瘤 细 胞 , 促进 杀 伤 细 胞 ( A ) 性 、 如 LK活 诱 

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导 巨噬细 胞 产生肿 瘤坏 死 因子 。具 有抗 肿瘤 活性 的多糖 大多是 通过 后一 途径 起作 用 的 , 就是 常 说 的宿  也

主 介导抗 肿瘤 活性  。如灵芝 多糖 具 有一定 的抑 制 肿瘤细 胞增 殖 的活性 , 对 人鼻 咽癌 细 胞 ( B 、 且 K ) 人黑 
色素细胞 ( 1 ) B 6 的抑 制 呈 剂 量. 赖 性 , 人 宫 颈 癌 细胞 ( e ) 人 红 白血 病 细胞 ( 5 2 无 直 接 抑 制 作  依 对 Hl 、 a K6) 用 13   。We 报道 , 2 9   i   灵芝 多糖 对小 鼠正常组 织 S D的活力 有促 进作 用 , 对肿 瘤 细 胞 中 S D的 活力 产 生  O 而 O 抑制 , 进 肿瘤 细胞 的脂质 过 氧化 , 促 加速 肿 瘤 细 胞 的 死亡 , 对正 常组 织 起 到 保护 作用 。 赵 国 华等  报  而 道, 山药 多糖 10 gk 对 l ws 5 m /g e i肺癌 与 B 6黑 色素瘤 有最 佳 的抑 制 作用 。此 外 , 1 已发 现 螺旋 藻 多糖 、 杏  银 叶 多糖 、 云芝 多糖 、 杞 多糖 、 枸 猪苓 多糖 等均具 有 抗 肿瘤 活 性 。随 着 多糖 研 究 技术 的深 入 , 选 出高 效 低  筛

毒、 对实 体瘤 有直接 杀 伤作用 的抗 肿瘤 多糖 药物 是研 究的 目标 。   多糖 的构 效关 系是 药物研 究 者最感 兴趣 的课 题 。K l ae ui k 等  认 为 , 含单 螺 旋结 构 的 ( —3 一 D  c 包 1 )  一 一 葡聚糖 具有 生物 活性 ; (—3 一 — 一 聚糖 具 有带 状 的 单 链 构 象 , 着 纤维 轴 伸 展 而 不 呈螺 旋 状 , 具  而 1 )aD 葡 沿 不 抗 肿瘤 活性 。M t oa 报 道经 x射 线分 析得 知香 菇 多 糖具 有  . 股绳 状 螺旋 型立 体 结 构 , 胃癌 、 a uk  s 三 对 直  肠癌 等有抑 制作 用 , 白细胞介 素 2 L2 联 合可抗 3 甲基胆 蒽诱 发的 纤维 肉瘤 的转移 ; 果加 入尿 素 、 与 ( 一) . 如 二  甲亚 砜使 分子 的立体 构 型发生 改变 ,则活性 消 失  ; 但如果 向水 不溶 性 的裂褶 多糖 中添 加 尿素 或 氢氧 化 
钠, 则可诱 导其 产 生规则 的空 间构 象 , 而表 现 出抗肿瘤 活 性  。 从  

不 同多糖 的抑瘤 活 性与其 相 对分 子质量 也 有一定 的关 系 , 有一最 佳 的相 对 分 子量 范 围 。G l zn  a nas a
从细 菌 中分离 出的果聚 多糖 Ivn , 对分 子质 量 达到 2 1  0 _ as相 e . x1 时 抑 制 肿瘤 生 长 的活 性 最 强 ; 对分 子    相 质 量 为 90 00左 右 的右旋糖 酐 具有一 定 的活性 , 活性 大小 随着 大于或 小 于此相 对分 子质 量而 迅速 降低 。 其  

142 抗 病毒 多糖 ..

研究 表 明 , 多不 同来 源 的 多 糖具 有 抗 病 毒 的 功能 。Wi r w等  从 红 藻 中 分离  许 to vu

的硫 酸半乳 聚糖 能在体 外 抑制 H V 1和 H V 2引 起 细胞 病 变 , 时也 抑 制 合胞 体 的形 成 , 外 还 可 抑 制  I一 I一 同 另 其它 病毒 如疱疹 病毒 、 粒病毒 、 砂 弹状病 毒 、 病毒 等 。李丹 等  报 道 , 粘 香菇 多 糖能 促 进 感染 H V的人 外  I 周血 单个 核细 胞 ( B C 分泌 白介 素 (L2 I一2 、 扰 素 (F . ) 抑 制 I一 、 一0 T Fa的分 泌 , 染  PM ) I. 、L 1 ) 干 IN y , L4 I 1 、 N   L 感
H V组 表现 更 为明显 . I 并且 表现 出浓 度依 赖关 系 , 明香菇 多 糖促 进感 染/ 表 未感 染 H V的 P M I B C分泌 I类 

细 胞 因子 , 制 分 泌 Ⅱ类 细胞 因子 。章 红 梅  报 道 , 精 多 糖具 有 明显 的 抗 单纯 疱 疹 病 毒 的 作 用 。 目 抑 黄   前, 抗病 毒黄 精多 糖滴 眼液 及抗病 毒 黄 精 多糖 乳 膏 等 已 开 始进 行 临 床 试 验 。刘石 生 等  研 究 表 明 紫球  藻胞外 多糖 具有 良好 的抗 病毒 活性 , 而对 细胞 的毒性 极 低 。另外 , 甘草 多糖 、 板兰 根 多糖 、 酸葡 聚糖 、 硫 硫 
酸戊 聚糖 、 卡拉 胶等都 具有 抗病 毒 的作用 。值 得注 意 的是在 多糖 分子上 引入 硫酸 基 团可 明显 提 高多 糖 的  抗病 毒 活性 。硫 酸 多糖类 能通 过静 电作 用抑 制病 毒体 与 细胞 接 触 以及病 毒 表 面位 点 ( 白质 结 构 ) 宿  蛋 与

主细胞 膜上相 应受体 结合 , 而达 到抗病 毒 的作 用 。陈春英 等H 从  从箬 叶 中分离 得到 2种箬 叶多 糖 , 对  并

其进 行 了硫酸 酯化 , 发现 硫酸 酯化 箬 叶多糖 比箬 叶多 糖具有 更 高的抑 制 H V引 起 的细胞病 变 作用 。牛 膝  I
多糖有 免疫增 强 作用而 无抗 病 毒作 用 , 在 牛膝 多 糖 中引入 部 分 硫 酸 基 团 后就 具 有 较 强 的抗 乙肝 病 毒  但 H s H e g 活性  。多 糖组 份抑 制 H V的作用 随分 子 中硫酸 根含 量增 多而加 强 , B 和 bA 的 I 在平 均每 单位糖 残  基含 15~20个 硫酸 根 为最佳 范 围H 超 过这 一范 围会 产生抗 凝血 等不 良反 应 。 . .  ,  

14 3 提 高免 疫活性 多 糖 ..

多糖 对机体 的免 疫调 节作 用可 以通 过激 活 巨噬细 胞 、 活 网状 内皮 系统 、 激 激  。N s o e等  利用无 菌 培养 获得 的甘 草 

活补 体 、 进 干扰素 生成 、 生肿瘤 坏死 因子 等方 式得 以实 现  促 诱

根 作为原 材料 , 现甘草 多糖 可 以诱 导 小 鼠腹腔 巨噬 细胞 产生一 氧 化氮 , 发 避免 了脂 多糖 的干 扰 , 从而 发 挥  免 疫调 节作用 。银 耳多 糖 、 黄芪 多糖 、 灵芝 多糖 等有激 活 巨噬细 胞作 用 , 而达 到抵抗 各 种感 染 和抗 肿 瘤  从 作 用 。I al s e 等  从 真菌 细胞 壁 中发现 的一 种壳 聚糖 能 以剂量 、 m 时间依 赖 方式 通 过增 强 花 生 四烯 的 活动  激活 巨噬 细 胞 。陈 伟 等 ¨  研 究 表 明库 拉 索 芦 荟 多 糖 对 小 鼠腹 腔 巨 噬 细 胞 具 有 激 活 作 用 。 Shpti c ee n k  等  从 落矶 山原柏 中提取 的 多糖 能 激 活 巨噬 细胞 , 进被 感 染 的细胞 分 泌 I一 、 一、 N — I一2 抑 制  促 L 1 I 6 T Fa、 1 , L L l一0的分 泌 。厚 壳贻 贝多 糖能从 细胞 免疫 功 能 、 液免 疫 功 能 、 L1 体 单核 一 巨噬 细胞 功 能 及 自然 杀伤 ( K 细  N )
胞 活性方 面促 进正 常小 鼠 的免 疫 活性作 用 , 具有 明显 的抗 肿瘤 作用 。 并   生物 体 中的 网状 内皮系 统具有 吞 噬 、 除老 化细胞 和 异物 及病 原体 的作用 。 目前报 道 的具 有激 活 网  排

状 内皮 系统 的多糖 有 防风 多糖 、 皮 多 糖 、 五加 多 糖 等 。根 据对 它们 进 行 结 构 分 析 ,一 般 认 为 13位  桂 刺 ,

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通 

报 

20 06年 9月  

结 合 的阿拉 伯吡 喃糖 、 . , 合 的聚半乳 糖 醛酸 、 . a 14结 a 阿拉 伯. ,. 乳糖 、 3 6半 鼠李 半乳 聚 糖 结构 可 能 为 活性 
的结构 基础 。  

某 些多 糖通 过激 活补体 系统 来发 挥免 疫促 进 作 用 。裂褶 多糖 、 苓 多糖 等 通 过 替 代途 径 激 活 补体 ; 茯   而柴胡 多糖 、 人参 多糖 等则 通过 经典 通路 激活 补体 ; 香菇 多糖 能通 过替 代和 经典 两途 径激 活补 体 。   多糖 的相对 分子 质量 大小 也影 响其 免疫 活性 , 古尼 虫草 多糖 解聚 后能 明显 提高免 疫 活性 。  
14 4 抗 凝 血多糖 .. 多 糖抗 凝血 作用 的机制 可 能为 :1 同抗 凝 血 酶结 合 , 导其 改 变 构型 , 而将 其 激  () 诱 从

活 ;2 对一 种血 清蛋 白酶抑 制 因 子 ( 素辅 因子 Ⅱ) 激 活    () 肝 的 。。朱 焱 等  制 备 了魔 芋 葡 甘 聚糖 硫 酸 酯 , “   当其 浓度 为 7 F / L时 , 0 gm 其凝 血活 酶时 间 A r 值 可达 37 , Pr 3 s在浓 度 为 5 t / L时 , 凝 血酶 时 间 1 0t m g 其 T r值可  达 4 s具有 显 著的抗 凝 血活性 。金 伟等  从 虻虫 体 内分离得 到 具有 抗 凝血 活 性 的粘 多糖 , 5, 分子 量 100 50   左 右 。该多糖 能显 著延 长凝 血时 间 , 能够 降低 内、 源凝 血 系 统 因 子 的活 性 , 加纤 溶 系 统 活力 , 著  并 外 增 显
的抑制 血小板 聚集 , 而 防止 血栓 的形 成 和 发 展 。从 银 耳 中 分离 得 到 一 种 具有 抗 凝 血 活 性 的 多糖 在 体  进 内、 外应 用均 有 明显 的抗凝 血作 用 , 对凝 血酶 原 时 间无 影 响 , 可 明显 延 长部 分 凝血 活酶 时 间 , 明其  它 但 表 可能 是通过 影 响 内源 性凝 血 系统 而 发挥抗 凝 血作用 的。灵芝 多糖 能 降低纤 维蛋 白原 含量 , 弱部 分 凝血  减

活酶 的活 性使 其影 响 内源性凝 血途 径 , 能抗 血栓 和抗 凝血 。从 海带 中提 取的 褐藻 多糖 硫酸 酯对 内源性  并
和外 源性 凝血途 径 均有较 强 的抑制 作用 , 并且 能够 增 强 纤溶 系 统 的活 性 , 测 其作 用 靶 点 可 能类 似 于肝  推

素, 即抑 制凝 血酶原 的激 活 。杨越 冬等  选择 性 氧化壳 聚糖 6位 羟基 成 羧基 制得 6羧 基 壳 聚糖 , 抗 凝  . 其 血 活性 明显高 于壳 聚糖 。I n等  发现 从 海带 等 褐 藻 中分 离 提 取 的多糖 经 化 学 修饰 而 成 的多糖 硫 酸 酯  t o ( S )具 有 明显 的抗 凝 血 、 低血 黏 度 、 PS , 降 降低 血 脂 、 制 红细 胞 和血 小 板 聚集 , 抑 以及 改 善 微 循 环 的 作 用 。   此外 , 甲壳类 肝素 化合 物 、 紫菜多 糖 、 管藻 多糖 、 牛 膝 多糖 、 枝 怀 玉米 芯 多糖 、 头菇 多 糖 、 木 耳多 糖 、 猴 毛 麻  黄果多 糖 , 也都具 有抗 凝 血活性 , 只是 尚未 弄清 它们 的作 用机 制 。   14 5 降血糖 多糖  研 究发现 多糖 与细 胞膜 上 的特 定受 体 结 合 , 过第 二 信 使 C M ..  通 A P将 信 息传 至线 粒  体 , 高糖 代谢 酶 系的活性 , 速糖 的氧化 分 解 。如 金 耳 多糖 能 增 加 葡萄糖 激 酶 、 提 加 己糖 激 酶 、. 酸 葡萄  6磷 糖脱 氢 酶的活性 , 同时 降低葡 萄 6磷 酸酶 的活性 , 而 降低 血 糖 的 水平 。有 研 究 表 明多 糖 能够 促 进 胰 岛  . 从

分 泌胰 岛素 , 影响糖 代谢 酶 的活性 , 促使 外周 组 织 对 葡 萄糖 的 利用 , 抑制 糖 异 生  。人 参 多糖 能 降 低 正 
常 及实 验性糖 尿病 小 鼠高血糖 , 降血糖 作 用呈 明显 的剂量 效应 关 系。茶 多糖 降血糖 的机制 与 其提 高 肝  其 脏 抗氧 化能 力 、 强肝 葡糖 激酶 活性有 关 。细茎 石斛 多糖 能 降低 肾上腺 素与 四氧 嘧啶 引起 的糖 尿病 小 鼠  增
高血糖 , 对正常 小 鼠无 明显影 响 。此外 , 报 道乌头 多糖 、 苡仁 多糖 、 术多糖 、 但 据 薏 苍 黄芪 多 糖 、 百合 多 糖 、  

枸 杞 多糖 、 虫草多 糖等 均具 有 比较强 的 降血糖 活性 。  

2 天 然 活 性 多糖研 究发 展 趋 势   
随着 糖生 物学 的兴起 , 们逐渐 认识 到多 糖具 有 丰 富 的生 物 活性 且 毒 副作 用 较 小 , 人 目前 已成 为研 究  的热点之 一 , 尤其 在 以下几 方面 尚待深 入研究 。  
2 1 多 糖 的 结 构 及 构 效 关 系 研 究  .  

人 类健 康与 医药 工业 的发展 密切 相关 , 界各 国在 医药工业 上 均有 巨额投 资用 以发 展新 药 。在 合 成  世 化 合物 中筛选 药 物命 中率愈 来愈 低 的今天 , 人们 又 回到从 天然 产物 中寻 找新药 的研 究道 路 。天 然 多糖 的  种类 繁多 、 化学结 构 复杂 , 使其 结 构尤其 是高 级结 构 的研究难 度较 大 , 这是 研究 多糖 构效 关 系 、 而 以其 为  先导化 合物 开发 新药 不可逾 越 的步骤 。 目前多 糖研 究 侧 重 于分 离 、 化 、 学组 成 及 生物 活 性 测 定等 方  纯 化 面 , 多糖 的结 构特 别是 高级结 构 的研究 、 对 多糖 构效 关 系的研究 都 未及深 入 , 有很 多 问题 有 待 阐明。  
2 2 模拟 生命 过程 和生命 体 系的合 成  .

多糖 及糖 缀合 物是 生物 体 内的重要 信息 物质 。寡糖 的序列 分析也 仍 比较复 杂费 时 , 合 成方 法 也不  而 如核 酸和 蛋 白质 研究 的深入 。要深 人研 究多糖 结 构 和功 能 的关 系 , 须 首 先在 其 分 离 、 析 和合 成 方法  必 分
上 有所 突破 , 进而 进行 全合 成和作 为先 导化 合物 的衍生 物 合成研 究 , 这是一 块有 待开 垦 的处女 地 。  
23 制 备 活 性 更 强 的 天 然 多 糖 的 衍 生 物  .

自然界 中存在 许 多具 有各种 生物 活性 的多糖 , 但并 不 是 所有 的多 糖都 具 有 活性 , 多糖 的活性 直 接 或 

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第9 期 

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间接 地受 到其结 构 的制约 。有 的多 糖 由于结 构或 理化 性质 等障 碍而不 利 于其生 物学 活性 的 发挥 ; 的 多  有 糖尽 管药 效 良好 , 同时 也会 产生 一些 不 良反应 , 但 甚至 毒副作 用 ; 还有 的从 天然 生物 体 内分离 的多糖 活 性 

较弱 。通 过一 定 的方法对 多糖 进行 适 当的结 构修 饰 , 以提 高或 赋 予 其新 的 生 物活 性 , 消 除 其某 些 毒  可 或
副 作用 , 以获 取高 活性 多糖衍 生物 。  

总 之 , 利用 现代科 学 技术 手段 和多学 科交 叉 的方法 ,深入研 究 多糖 的结构 、 型 、 应 构 及其 与多糖 活性 
之 间的关 系 , 分子 水平深 化药 理研 究 , 从 为进 一步 明确 多糖 的构效 关 系 , 而筛选 “ 进 活性 结 构 ” 多糖 或对 多  糖进 行化 学改性 , 而开发 出活 性更 高 、 从 毒副作 用 更小 的新药 提 供理论 基础 。  

参考 文 献 
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Yo n    u gSH.Jeb  R.C ro  ̄rRe ,19 ao sR  abh    s 9 8,3 0( ) 9 . d 1 1 : 1 

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20 06年 9   月

[2  田庚 元 , 寿桐 , 麦 力 , . 学 学 报 ,95 3 () 17. 4] 李 宋 等 药 19 ,0 2 :0   [3  Y siaO,N a ahm   4 ] o d  h  k s ia H,Y s i   e a . i h m P am,1 9 ,3 ( ) 2 8  ohd T, t 1 B o e   hr a   c 9 8 7 7 :8 7 [4  S i z  ,T mo aM ,KaaiM ,e 1 4 ] hmiuN o d nr ta .Chn P am  u e   hr B U,19 9 2,3 ( 1 :9  . 9 1 )2f   [5  Ya o aY,Ka a i   4] ma k  w kt T,K n k  a a eo M,e 1 ilP a   l,19 ta.Bo  h m Bul 9 5,1 ( :4   8 6) 8 6. [6  N s  T rw k K,O ui e a . i   hr   u1 9 8 1 1 ) 1 1   4 ] oeM, ea a i   gr K, t 1 B o P am B l     l ,1 9 ,2 ( 0 : l0. [7  I a l B l n e  ,B la o   e a . eb  e ,2 o ,6 ( —3 :9 . 4 ] s e D, a i bJ et m aD, t 1 F rsL t 0 O 4 6 2 ) 2 2  m   sd r   t [8  陈 伟 , 新 华 , 俊 , . 国 药学 杂志 ,0 54 ( )3 . 4] 林 陈 等 中 20 ,0 1 :5  [9  S h p t n I 4 ] c eek   A,F u n r   N l nO e o     e a . n I mu o hr ao , 0 5 5 1 —1 ) 1 8  i   al e C L, e o - v  ̄ n LK, t 1 It m n p am c l 2 0 , ( 3 4 :7 3 k   s    
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d  ni n e  s 19 1 2 4   e [4  h n H ,No a H.A t a c rRe ,9 3, 3: 0 5. 5] o  

[5  H k o H, si m   5 ] in  I y a M,S zk Y, t 1 Pa t Meia 9 9 5 ( ) 4 3  ha u u i e a . l a d ,1 8 , 5 2 : 2 .     n  c

o   t r lAc i e Po y a c a i e   o   p i a i n fNa u a   tv   l s c h rd s f r Ap lc to   i   h   o d c lFil   n t e Bi me i a  e d
ZHOU  n ? u ’ YANG  e d n   ,W ANG  h . u n1,W ANG  n 2 Yo g g o , Yu — o g S uya Yig 

(  eat et fC e ir H bi o a  n e i   c ne Tcn l y,C a g   6 6 O C i   1D p r n o hm sy, ee N r l i r t o i c & e o g m   t   m U v sy fS e h o h n l O 6 O , h a: i n

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Ab ta t T e e a ain, p rfc to sr c : h  s p r t o u i ain, srcu a c aa trzto i tu tr l h rce ain, c e c l i h mia mo fc t n n   p l ain  o  di ai  a d a p i t s f i o c o a tv   au a  oy a c ai e n bo dc   ed wee s mm aie  n t i  ril h e g n r   iw  ft e t n s o  cie n t r p ls c h rd s i  ime ia f l  r  u l li rz d i h sa t e.T   e ea ve o  h  r d   f c l e
n t r   cie p ls c h rd srs a c   sgv n, to. au a a t   oy a c a ie  e e rh wa   ie l v o   Ke   r s: oy a c ai e ; Acie;Bime ia  ed y wo d P l s c h rd s tv o dc f l  l i


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