不同褐藻酸糖片段及其衍生物对神经细胞氧化损伤保护作用的构效关系研究
褐藻酸是由α-1，4-L-古罗糖醛酸(α-1，4-L-guluronic acid，简称G)和β-1，4-D-甘露糖醛酸(β-1，4-D-mannuronic acid，简称M)通过1→4糖苷键连接而成的直链多糖。其中聚甘露糖醛酸片段、聚古罗糖醛酸片段是其重要组成片段。褐藻酸多糖、寡糖及其衍生物具有广泛的生物活性，如抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、神经保护等活性。本实验室前期对褐藻酸抗氧化保护神经细胞的活性作了系统的研究，发现其在体内外均有良好的活性。考虑到褐藻酸成分复杂，其糖元构型、聚合度以及基团修饰都可能影响其活性，确定其结构与抗氧化保护神经细胞的构效关系规律，对定向药物设计和同类药物的研究开发具有重要意义。
本论文选取了两种结构不同的褐藻酸多糖并制备了其相应的硫酸酯化衍生物，比较了构型及取代基对抗氧化保护神经细胞活性的影响。在此基础上，通过制备聚甘露糖醛酸寡糖，比较了寡糖聚合度对抗氧化保护神经细胞活性的影响。初步阐明了褐藻酸不同糖片段及其衍生物对抗氧化保护神经细胞活性的构效关系，为深入阐明褐藻酸抗老年性痴呆的作用机制，以及今后定向药物设计和同类药物的研究开发奠定了理论基础。
一、褐藻酸系列多糖及其衍生物的制备
首先选取了以褐藻酸来源的聚甘露糖醛酸和其光学异构体聚古罗糖醛酸，并且应用半合成方法(氯磺酸无水反应)获得硫酸化修饰的聚甘露糖醛酸硫酸酯(M-SO4)、聚古罗糖醛酸硫酸酯(G-SO4)，制备获得了四种褐藻酸系列多糖及其衍生物。
利用红外光谱对四种多糖进行了结构鉴定，初步验证了聚甘露糖醛酸、聚古罗糖醛酸、聚甘露糖醛酸硫酸酯、聚古罗糖醛酸硫酸酯的结构，指认了其相应的特征吸收峰。使用经典的硫酸钡.明胶比浊法对其含硫量进行了定量测定，为磺化工艺的质量控制提供了保障。
二、褐藻酸系列多糖及其衍生物对神经细胞氧化损伤的保护作用
采用H2O2致PC12细胞氧化损伤的体外模型，研究了褐藻酸系列多糖及其衍生物对神经细胞氧化损伤的保护作用，通过计算细胞存活率评价药物对神经细胞的保护活性。通过比较聚甘露糖醛酸(M)、聚古罗糖醛酸(G)、聚甘露糖醛酸硫酸酯(M-SO4)、聚古罗糖醛酸硫酸酯(G-SO4)四种多糖，发现了聚甘露糖醛酸(M)对神经细胞氧化损伤的保护作用最强，而其光学异构体聚古罗糖醛酸没有神经细胞氧化损伤的保护作用，其相应的硫酸多糖对神经细胞氧化损伤的保护作用也不明显。说明褐藻酸多糖系列的神经细胞保护作用具有一定的结构特异性和基团要求。
三、褐藻酸寡糖的制备和神经细胞保护最小活性片段的确定
为了确定获得的具有明显神经细胞损伤保护作用的聚甘露糖醛酸的最小活性片段，采用酸降解方法对聚甘露糖醛酸进行了降解，利用凝胶色谱技术分离获得了聚合度为1-8的聚甘露糖醛酸系列寡糖，并采用ESI-MS技术进行了确证。
采用H2O2致PC12细胞氧化损伤的模型，评价了制备的系列聚甘露糖醛酸寡糖对神经细胞氧化损伤的保护作用，发现聚甘露糖醛酸系列寡糖保护神经细胞的最小活性片段为4糖。
褐藻酸;硫酸酯化衍生物;神经细胞;氧化损伤
中国海洋大学
硕士
生药学
耿美玉
2009
中文
R285
50
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）