1、3、粘多糖 由于粘多糖与蛋白质结合在一起，需用酶解法或碱解法使糖-蛋白间的结合键断裂，促使多糖释放。一般组织中有多种粘多糖，还需要进一步分离不同粘多糖，方法有乙醇分级沉淀法或层析法。（1）碱解法 用0.5M NaOH在40溶解组织并提取，提取液以盐酸中和，透析后用高岭土等吸附剂除去蛋白，再用乙醇沉淀多糖。此法一般不破坏多糖分子中的硫酸基。（2）酶解法 比较常用。而且常与碱解法联用。,（二）多糖的纯化,（1）乙醇沉淀法 此法是制备粘多糖最常用的方法。供乙醇沉淀的多糖溶液浓度以1%-2%为佳。同时向溶液中加入一定浓度（如5%）可有助于多糖的析出。（2）分级沉淀法 不同多糖在不同浓度的甲醇、乙醇或丙
2、酮中的溶解度不同，因此可用不同浓度的有机溶剂分级沉淀分子大小不同的粘多糖。（3）季铵盐络合法（p388） 利用粘多糖与一些表面活性剂络合成难溶季铵盐。（4）离子交换层析法 主要利用阴离子交换剂。,第二节 糖类药物,糖类药物主要有：单糖 如葡萄糖、果糖、氨基葡萄糖和维生素C等；低聚糖 如蔗糖、麦芽糖乳糖、乳果糖，多糖如右旋糖苷、香菇多糖、茯苓多糖等；糖的衍生物 如6-磷酸葡萄糖磷酸肌醇等。 糖类药物研究的最多的是多糖类药物，一般都是天然动植物组织内直接提取，如黄芪多糖、人参多糖、麦麸多糖、银耳多糖、灵芝多糖、云芝多糖、酵母多糖、硫酸软骨素、透明质酸、几丁质、胎盘脂多糖等。,多糖类具有多种生理活性
3、：,（1）调节免疫功能 影响补体活性，促进淋巴细胞增殖等（2）抗感染作用 提高身体免疫力（3）促进细胞DNA、蛋白质的合成，促进细胞增殖、生长（4）抗辐射损伤作用 抗氧化、防辐射作用（5）抗凝血作用 如肝素是天然的抗凝剂（6）降血脂、抗动脉粥样硬化作用 如类肝素硫酸软骨素等粘多糖：是指含有氨基己糖与糖醛酸的多糖，也叫酸性粘多糖。 粘多糖基本上是由特殊的重复双糖单位构成，在此双糖中，包含一个N-乙酰氨基己糖。 两种糖醛酸：D-葡萄糖醛酸和L-艾杜糖醛酸；两种氨基己糖：氨基-D-葡萄糖和氨基-D-半乳糖。,第三节 重要糖类药物生产工艺,一、D-甘露醇,（一）结构与性质 又名己六醇，为白色针状晶体，
4、略有甜味，不潮解；易溶于水。（二）生产工艺1、提取法（1）工艺路线,（2）工艺过程浸泡提取、碱化、中和 自来水室温浸泡2-3h，浸泡液用30%NaOH调pH10-11，静置8h，凝集沉淀多糖类粘性物；虹吸上清液，用11 H2SO4中和至pH6-7，进一步除去胶状物，得中性提取液。浓缩、沉淀 浓缩中性提取液，除去NaCl和胶状物，直到浓缩液含甘露糖30%以上，冷至60-70加入2倍体积95%乙醇，搅拌均匀，冷至室温离心收集灰白色松散沉淀物。精制 沉淀物悬于8倍体积95%乙醇中，搅拌回流半小时，冷却过夜，离心得粗品甘露醇，含量70%-80%。重复一次，经乙醇重结晶后，含量90%，氯化物含量0.5%
5、。重溶于蒸馏水中，加入1/8-1/10活性炭，80保温0.5h，滤清。清液冷却至室温得结晶，抽滤，洗涤得精品甘露醇。干燥、包装 结晶甘露醇于105-110烘干，冷却、包装。,2、发酵法（1）工艺路线,（2）工艺过程菌种选育种子培养发酵除杂质、分离结晶浓缩、结晶、烘干、包装,3、制剂（三）检验方法1、pH值：注射用pH值应为4.5-6.5；2、含量测定：碘量法测定甘露醇含量。（四）作用与用途 治疗脑水肿引起的休克、防止肾脏衰竭、治疗青光眼、中毒性肺炎等。,二、1，6 - 二磷酸果糖,（一）结构与性质 钠盐为白色晶型粉末，易溶于水，4较稳定。（二）生产工艺1、酶转化工艺（1）工艺路线,（2）工艺过
6、程取经多代发酵应用过的酵母渣，悬于适量蒸馏水，反复冻融3次，加入底物（8%蔗糖，4%NaH2PO4，30mM MgCl2，pH6.5）于30反应6h。除杂蛋白：煮沸5min，离心去除杂蛋白，收集清液。阴离子交换柱层析：转化液通过DEAE-C交换柱，先用蒸馏水洗涤至pH7.0，然后进行分步洗脱。转酸：FDPCa悬于水中，用732-H+树脂将其转成FDPH4，用2M NaOH调pH5.3-5.8，除菌过滤后，冻干。,2、固定化细胞制备工艺（1）工艺路线,（2）工艺过程FDP产生菌的培养：菌株为啤酒酵母固定化细胞制备：菌液与加热熔化的卡拉胶混匀，冷却成型，切块即可。活化固定化细胞：用含底物的表面活性
7、剂于35浸泡活化。酶促转化：活化的固定化细胞装柱，30底物溶液流过活化。,离子交换：反应液经除蛋白后过滤，滤液通过DEAE-C阴离子交换柱，经洗涤、洗脱，收集洗脱液，加入适量CaCl2使生成FDPCa沉淀。转酸：FDPCa悬于无菌水中，用732-H+树脂将其转成FDPH4，用2M NaOH调pH5.3-5.8，经活性炭脱色，超滤冻干，得FDPNa3H精品。（三）检验方法：酶分析法（四）作用与用途 用于治疗急性心肌梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血发作休克等症的急救药物；对各类肝炎引起的深度黄疸、转氨酶升高及低白蛋白血症也有较好的治疗作用。,三、肝素,（一）结构与性质 是三硫酸双糖与二硫酸双糖以
8、21的比例在分子中交替联结而成的。其分子结构有一个六糖重复单位（p515）；整个分子呈螺旋形纤维状。分子量不均一，平均分子量120006000。肝素及其钠盐为白色或灰白色粉末。分子中含有硫酸基和羧基，呈强酸性；肝素具有聚阴离子性质，能与多种阳离子反应成盐。肝素与碱性染料如天青A、甲苯胺蓝等反应可使染料的光吸收向短波方向移动。 肝素可被肝素酶降解为三硫酸双糖单位和二硫酸双糖单位。 硫酸化程度高的肝素具有较高的降脂和抗凝血活性；高度乙酰化的肝素，抗凝血活性降低甚至完全消失，而降脂活性不变。小分子量肝素（4K5K）具有较低的抗凝活性和较高的抗血栓形成活性。,（二）生产工艺 肝素在组织内和其他粘多糖一
9、起与蛋白质结合成复合物，因此，肝素制备过程包括肝素蛋白质复合物的提取、解离和肝素的分离纯化两大步。解离可以用盐解离法和酶解离法。1、盐解-离子交换生产工艺（1）工艺路线,（2）工艺过程,2、酶解-离子交换生产工艺（1）工艺路线,（2）工艺过程,（三）检验方法,（四）作用与用途（p518）,(五)小分子肝素(p518),四、硫酸软骨素,（一）结构与性质,（二）生产工艺1、稀碱-浓盐法（1）工艺路线,（2）工艺过程提取：软骨粉碎，用3MNaCl浸泡，50%NaOH调pH12-13，室温搅拌10-15h，过滤。盐解：上述提取液用2M HCl调pH7-8，升温至90、20min，冷却过滤。除酸性蛋白：
10、将盐解液调pH2-3搅拌10min，精置后过滤，滤液调pH6.5，加去离子水调节NaCl为1M左右。沉淀：在上述溶液中加入95%乙醇，使乙醇浓度为60%，沉淀过夜。干燥：收集沉淀，用乙醇脱水，60-65真空干燥，得成品硫酸软骨素。,2、稀碱-酶解法（1）工艺路线,（2）工艺过程提取：软骨粉碎，用2%NaOH浸泡提取。酶解：提取液用11HCl调pH8.8-8.9，升温至50；加入1/25量的胰酶，于53-54保温6-7h。吸附：用11HCl调pH6.8-7.0，加入活性白陶土和活性炭，搅拌吸附1h，再用HCl调pH6.4，过滤。沉淀、干燥：调pH6.0，95%乙醇沉淀（终浓度75%）8h以上，收
11、集沉淀，60-65真空干燥。,（三）检验方法 硫酸软骨素的检验方法一般有：（1）比色法 （2）重量法 （3）定氮法（四）作用与用途,五、透明质酸（522）,第四节 重要多糖的研究进展,目前已对数十种多糖进行了含量测定 ,如对乌头多糖、东当归多糖、石斛多糖、桔梗多糖、人参多糖、细叶蓟多糖、柴胡多糖、猪苓多糖、红松果多糖 、菟丝子多糖 、胎盘脂多糖 、黔产党参多糖、文蛤多糖 、石仙桃多糖 、肉苁蓉多糖 、胖大海多糖 、黄精多糖 、耳叶牛皮消多糖 、石菖蒲多糖 、海藻多糖、黄花倒水莲多糖、商陆多糖、金线莲多糖,灵芝多糖、白花蛇舌草多糖 、米糖多糖 、芦荟多糖 、山药多糖、大枣多糖等进行了较系统的含量
12、研究。,对近百种多糖的组成、组成比及结构进行了研究 ,如赤芝子实体多糖 ( BN3C1、N3C3)、黑木耳多糖 ( AA)、安络小皮伞组多糖 ( FP1)、雷丸多糖 ( S-40001)、针裂蹄多糖、竹黄多糖 ( SB1、SB2)、亮菌多糖( ATM3)、银耳子实体多糖、银耳孢子多糖( TFA、TFB、TFC)、太子参多糖 ( PHPA、PHPB)、山豆根多糖 ( SSA)、长松萝多糖、太百花多糖、仙草多糖 ( MCPS)、花刺参酸性粘多糖( SV1、SV11)、刺参粘多糖、掌叶大黄酸性杂多糖 ( DHP-1、DHP-2)、槐耳菌丝体多糖、半边莲多糖、香柱菌多糖、蛹虫草胞外多糖、灵芝子实体多糖
13、 ( GLA4、GLA7 、GLSP1、GLSP2、GLSP3)、女贞子多糖、耳叶牛皮消多糖 ( AC-A、AC-B、AC-C)、,茶叶多糖、知母多糖、乌头多糖、白花蛇舌草多糖、苍术多糖、薏苡仁多糖( Coxian A、B、C)、山药多糖 ( Dioscoran A、B、C、D、E、F)、麻黄多糖 ( Ephedran A、B、C)、刺五加多糖 ( Eleutheran A、B、C、D、E、F、G)、桑白皮多糖 ( Moran A)、硬紫草多糖 ( Lithos Perman A、B、C、D)、甘蔗多糖 ( Sacdharan A、B、C、D、E、F)、当归多糖、皂角菌多糖、红芪多糖 、老龙皮
14、多糖 、泰山赤灵芝肽多糖、草叶猕猴桃多糖 、明党参多糖 、柴胡果胶多糖、车前草多糖、茜草多糖 、胖大海多糖等进行了结构分析、分子量测定等。,多糖的高级结构对功能的影响比一级结构更重要 ,决定高级结构的重要因素是多糖分子链内和链外的氢键。如X射线分析表明 ,香菇多糖及裂褶多糖均具 -三股绳状螺旋型立体结构 ,如在香菇多糖中加入尿素或二甲亚枫 ,使分子的立体构型发生改变 ,则其活性也就丧失。另一方面 ,主链结构同时有-1.3又有-1.6侧链的葡聚糖 ,有些具有强的活性 ,而有些却无活性。,4.1.抗肿瘤多糖,（一）主要多糖1、细菌多糖卡介菌多糖抑制180,抑制肝癌双歧杆菌多糖诱导活性 ,抑制肿瘤侵
15、袭转移裂褶菌多糖激活 ,抑制实体瘤冬虫夏草多糖诱生 ,促使肿瘤细胞凋亡 ,抗白血病,2、真菌多糖,香菇多糖 () ( 50万)治疗胃癌、肝癌、肺癌细胞毒作用 ,提高活性灵芝多糖 1增强免疫功能 ,抑制实体瘤猪苓多糖诱生 ,治疗白血病树舌多糖抑制癌细胞增殖 ,增强抑癌基因16表达水平云芝糖肽增强巨噬细胞抗实体瘤 ,抑制肿瘤转移 ,增强细胞和细胞功能炭团菌多糖 ()诱生 ,抑制肝癌,蒙古口蘑多肽激活 ,促进 ,抑制180茯苓多糖激活补体 ,加强活性抑制实体瘤啤酒酵母多糖 (葡聚糖 )增强和抑制实体瘤,3、植物多糖,枸杞多糖 抗突变 ,防护遗传损伤 ,抑制实体瘤牛膝多糖提高活性 ,诱生抑制实体瘤人参
16、多糖激活和细胞抑制实体瘤银杏外种皮多糖抑制肝癌、胃癌、肺癌波叶大黄多糖提高 ,抗自由基损伤 ,抑制实体瘤铁筷子多糖 ()提高抗氧化酶活性 ,抑制实体瘤,商陆多糖增强活性 ,增强免疫 ,抑制小鼠180肉瘤紫菜多糖抗突变 ,增强免疫 ,抗实体瘤黄芪多糖激活活性 ,抗肝癌当归多糖阻滞 60,562细胞生长巴戟天多糖诱导 , 1及抑制实体瘤米糠 葡聚糖抑制纤维肉瘤 ,肺癌细胞生长红毛五加多糖诱导胃癌细胞凋亡 ,抑制消化道肿瘤,地黄多糖抑制53基因 ,抑制肺癌细胞生长鬼臼多糖抑制腹水肿瘤生长佛手多糖抑制小鼠移植性肝肿瘤芦荟多糖增强细胞的增殖能力 ,增加细胞和 2的表达,4、动物多糖,刺参酸性粘多糖抑制肿
17、瘤生长与转移 ,抑制180,乳腺癌海星多糖 ( 1)抑制肿瘤生长鲍鱼多糖抑制人鼻咽癌的生长 ,诱导肿瘤细胞凋亡和坏死姥鲨糖蛋白 (=1 61万 )抑制血管生成 ,抑制2肽多糖抑制血管生成海胆糖脂抑制肺癌生长珠蚌多糖促进细胞转化增殖 ,增强免疫功能,5、藻类多糖,海藻多糖抑制实体瘤 ,增强细胞杀伤细胞和细胞海带硫酸多糖抑制180,抑制肿瘤螺旋藻多糖抑制180褐藻硫酸多糖抑制实体瘤干苔多糖抑制人胰腺癌19 9 0细胞活性 ,抑制肿瘤细胞生长功能,多糖的抗肿瘤作用机理,1、对肿瘤细胞的直接抑制作用 牛膝多糖和人参多糖能提高荷瘤小鼠的自然杀伤细胞 (NKC)的活性 ,诱生肿瘤坏死因子与 淋巴细胞活性对
18、肿瘤细胞起不同程度的杀伤和抑制作用;蒙古口蘑糖肽复合物能激活巨噬细胞 ,促进细胞增生 ,抑制180生长 ;香菇多糖能激活巨噬细胞 ,增强细胞毒作用 ,提高活性 ,诱导白细胞聚集发挥抗肿瘤作用;巴戟天多糖通过诱导NO、IL1及TNF的生成发挥其抑瘤作用 ;海带硫酸多糖能激活小鼠腹腔巨噬细胞 ,提高小鼠腹腔巨噬细胞的过氧化物酶活性及其吞噬功能 ,从而抑制小鼠180肉瘤。,2、改变肿瘤细胞膜的生长特性,茯苓多糖 ()、刺五加多糖 (ASPS)对180、562具有直接抑瘤作用 ,其机理是升高肿瘤细胞膜的唾液酸 () ,减少磷脂花生四烯酸和豆蔻酸 ,改变细胞膜磷脂脂肪酸的组成 ,干扰膜肌醇磷脂代谢 ,抑
19、制磷脂酸肌醇 ()转换 ,从而影响细胞表面电荷特性和物质转运及表面受体功能 ,抑制肿瘤细胞增殖;牛膝多糖能提高180细胞膜中的含量 ,降低膜磷脂含量 ,对白血病562细胞有明显抑制作用。,3、影响肿瘤细胞的信号转导,猪苓多糖能降低磷酸二酯酶的活性 ,提高细胞内AMP水平 ；香菇多糖、茯苓多糖与猪苓多糖对HL 60细胞浆和细胞膜的酪氨酸蛋白激酶(TPK)有抑制作用 ,而对酪氨酸蛋白激酶 (PTPP)活力有明显激活作用 ；上述结果提示这 3种多糖的抗肿瘤作用与酪氨酸蛋白的磷酸化水平下降有关。,4、诱导肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤细胞的诱导分化,地黄低聚多糖 (LRP)促使Lewis肺癌细胞内的5 3基因
20、表达升高 ,通过调控5 3基因的表达影响肿瘤细胞的增殖、分化和凋亡;红毛五加多糖能诱导胃癌细胞的凋亡;云芝多糖可使结肠癌细胞生长阻滞于1期 ;人参多糖、当归多糖能使HL60、5 6 2癌细胞生长阻滞于1期和0期。,5、抑制肿瘤细胞的核酸和蛋白质合成,树舌多糖使癌细胞的合成速度减慢 ,从而使癌细胞分裂减慢 ,抑制肿瘤细胞生长;猪苓多糖和茯苓多糖能干扰癌细胞转录过程 ,抑制多肽链合成的延长作用 ,影响拓朴异构酶活性 ,促进泛酶介导的断裂 ,引起肿瘤细胞死亡 ;刺参酸性粘多糖可明显抑制18 0和乳腺癌细胞的合成 ;银耳多糖在整体腹腔给药时可显著抑制肿瘤细胞合成速率。,6、对肿瘤细胞超微结构的影响,红
21、毛五加多糖能破坏5 6 2癌细胞的细胞器和细胞枝 ,干扰癌细胞的代谢与增殖 ,导致细胞死亡。,7、对癌基因的影响,利用Northern杂交和狭线杂交的定量检测方法 ,发现低分子量地黄多糖 ()在体内抗肿瘤有效剂量下可使小鼠Lewis肺癌细胞内的正调控基因cfos基因表达明显增加 ,负调控基因cmyc基因表达明显减少 ,表明地黄多糖对癌基因表达有明显影响。又采用RTPCR的方法检测了体外给药对Lewis肺癌细胞的抗癌基因5 3基因表达水平的影响 ,结果5 3基因表达明显增加。,8、增强机体免疫功能 ,提高机体的抗肿瘤作用,有些多糖对肿瘤细胞无直接抑制作用 ,是通过增强机体的免疫功能而发挥其抗肿瘤
22、作用的。多糖的免疫抑癌作用是多靶点的 ,几乎遍及非特异免疫和特异性免疫应答的多个环节。,9、激活巨噬细胞,白术多糖和裂褶菌素 (水溶性多糖 )可激活巨噬细胞 ,增强巨噬细胞的吞噬功能和机体的特异性免疫;酿酒酵母 葡聚糖可增强巨噬细胞活性和细胞活性 ,加强腹腔对肿瘤细胞的杀伤活性;当归多糖升高血液、胸腺的水平 ,促进淋巴细胞的转化和巨噬细胞的活性;海带硫酸多糖能激活巨噬细胞 ,提高其吞噬功能 ,有效抑制180的生长。海带中的岩藻多糖能抑制165与细胞表面受体的结合 ,从而抑制肿瘤血管的生长 ,具有明显抗肿瘤作用 ,其抗肿瘤作用与岩藻多糖的硫酸化程度有关。,香菇多糖在临床上用于治疗胃癌、肝癌、肺癌
23、及血管肿瘤 ,它能活化杀伤性淋巴细胞和巨噬细胞、提高细胞活性 ,增强机体依赖性巨噬细胞毒作用;芦荟多糖能促进小鼠脾、胸腺的增长 ,提高吞噬功能和表面的分子表达;灵芝多糖能引起巨噬细胞膜超极化 ,导致跨膜离子的流动 ,这可能是其跨膜转导的重要途径。研究表明3/2+ 和/两条信号途径均参与了灵芝多糖对的活化过程;双歧杆菌肽聚糖能激活巨噬细胞 ,提高细胞内 Ca2+,增强机体抗癌活性;猪苓多糖通过激活巨噬细胞合成与释放单核因子活化淋巴细胞 ,从而增强机体对肿瘤细胞的免疫应答作用。,10、活化淋巴细胞,仙茅多糖对成熟的细胞有明显促进增殖作用;香菇多糖可增加IL 2对的扩增作用和对癌细胞的最大杀伤活性;
24、猪苓多糖能明显增强小鼠对异型脾细胞的DTH以及其激活的对癌细胞的杀伤作用;猪苓多糖、香菇多糖可明显增强LAK活性 ,并与IL 2协同可激发LAK前体细胞 ,使增殖分化;云芝多糖能诱导细胞增殖 ,减少免疫抑制因子 的产生;香菇多糖能使体内毒性细胞和辅助细胞增加 ,抑制性细胞减少 ,4+/8+升高 ,外周细胞、细胞活性增加。,11、促进细胞因子分泌,多糖一方面可激活 , , ,等而增强细胞免疫作用 ,另一方面还可促进 1, 2,6,等细胞因子的表达与分泌。黄芪多糖能诱生干扰素 ;茯苓多糖能刺激淋巴细胞产生 2,增强基因的转系 ,从而增加释放 ;枸杞多糖能明显增加 2的产生和增加 2的表达 ,显著增
25、加巨噬细胞3和受体的数量和亲和力 ,促进合成 1和 ,从而发挥其免疫增强作用和免疫调节作用;炭团菌多糖能提高脾细胞 2, 和 的基因表达水平;壳聚多糖能通过替代途径和经典途径激活补体 ,激发宿主非特异性免疫功用 ,对腹水癌小鼠有明显增强非特异性免疫作用。,12、活化补体,补体是血液中一组具有酶源活性的蛋白质系列 ,能协同抗体杀死病原微生物或协助配合吞噬细胞来杀灭病原微生物。许多实验证实多糖能通过替代和经典途径激活补体 ,激发宿主非特异性免疫功能。补体蛋白上存在的识别点可识别多糖的结构 ,已从甘草、艾叶、柴胡、甘草、紫根等植物中提取出具有活化补体功能的多糖 ,这些多糖都是酸性多糖。黄芪多糖、党参
26、多糖、人参多糖对正常豚鼠无影响 ,但对经过处理补体下降、吞噬率下降的豚鼠有促进补体恢复的功能 ,并能促进中性白细胞吞噬率提高和恢复。灵芝多糖能激活补体系统 ,增加特异性血浆蛋白、的量。茯苓多糖增强巨噬细胞吞噬功能的机制与激活补体有关 ,茯苓多糖通过激活补体3、5导致巨噬细胞内溶菌酶的释放而间接加强巨噬细胞的吞噬功能。,4.2.降血糖作用多糖,（一）主要降糖作用多糖人参多糖 :人参多糖 ()腹腔注射给药 50、100和 200/明显降低正常小鼠血糖和链脲霉素致小鼠高血糖 , 200/明显降低肾上腺素致小鼠高血糖。 30、60/肌肉注射还可明显降低四氧嘧啶致白兔高血糖 ,且有明显量效关系。人参多糖
27、 (1)腹腔注射和皮下注射 50 200/明显降低正常小鼠血糖。,麦冬多糖 :预防性口服给药 200/ ,对四氧嘧啶致糖尿病小鼠无明显影响 ;治疗性口服给药 100/显著降低正常小鼠血糖 , 200/明显降低四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖水平。口服后 4 11降血糖作用最明显 , 24仍有作用。亦有研究发现 ,灌胃给药麦冬多糖 100和 300/对葡萄糖、四氧嘧啶及肾上腺素致小鼠高血糖均有明显抑制作用 ,对正常小鼠血糖也有明显降低作用。,枸杞多糖 :50、100/灌胃给药 ,明显降低正常动物的血糖和四氧嘧啶致小鼠高血糖 ;还能预防四氧嘧啶引起的小鼠血糖升高 ( 0. 01) 。亦有报道 ,枸杞多糖对
28、正常小鼠血糖无明显影响 ,对实验性四氧嘧啶糖尿病兔有明显降血糖作用。,丹皮多糖 :灌胃给药 100、200/ ,明显降低正常小鼠血糖 , 200、400/明显降低葡萄糖致小鼠高血糖。,高山红景天多糖 :50、100和 200/ ,一次或多次腹腔注射给药 ,能降低正常小鼠血糖、肝糖原和血总脂 ,明显抑制四氧嘧啶、肾上腺素和葡萄糖引起的小鼠高血糖。,桑叶多糖 :腹腔注射 , 50、100和 200/ ,明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖水平 ,还可提高糖尿病小鼠耐糖能力。,知母多糖 :灌胃给药 50、100和 200/ ,明显降低正常小鼠血糖 , 100/明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠高血糖。腹腔注射给药
29、 100/ ,可明显降低正常小鼠血糖。,彩云多糖 :又名云芝多糖 () , 500/灌胃给药对正常小鼠血糖无明显影响 ,可预防四氧嘧啶致小鼠高血糖 ,明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠高血糖。,地黄多糖 :怀地黄多糖 ( )腹腔注射对正常小鼠和链脲霉素糖尿病小鼠有降血作用。,玉米穗多糖 :玉米穗多糖精品对四氧嘧啶引起的糖尿病小鼠有预防作用 , 100、400/明显降低正常及糖尿病小鼠血糖。,虫草多糖 :从冬虫夏草中得到的一种多糖成分 腹腔注射明显降低正常小鼠血糖和链脲霉素致糖尿病小鼠高血糖 ,口服给药可轻度降低正常小鼠血糖水平。另一多糖成分 30作用优于CSOHEP且口服可以降低血糖水平。CSF30腹
30、腔给药 ,对遗传性糖尿病小鼠有很强的降血糖作用 ,静脉注射使正常小鼠和链脲霉素致糖尿病小鼠血糖水平迅速下降。CSF30还可降低小鼠血浆甘油三脂和胆固醇水平。,（二）降糖作用机理,体内血糖水平维持在一定范围 ,主要得益于胰岛素、胰开糖素等激素的调节。药物可以通过多种环节影响血糖水平。人参多糖 (1)可降低肝糖原含量 ,同时增加腺苷酸环化酶活性 ,并增加含量。此作用可被普萘洛尔完全阻滞 ,提示其降低肝糖原作用与肾上腺素相似 ,但不是通过促进肾上腺素释放引起 ,因为1对去肾上腺素大鼠仍有降低肝糖原作用。怀地黄多糖、虫草多糖均可使肝糖原含量下降。,人参多糖 (1)可以促进胰岛素释放 ,但其对糖代谢的影
31、响并非完全通过释放胰岛素 ,主要原因可能在于促进机体肝脏及组织细胞的有氧氧化过程。怀地黄多糖也可促进正常小鼠胰岛素分泌。影响代谢酶活性怀地黄多糖 ( )能显著增加葡萄糖激酶和葡萄糖 6 磷酸脱氢酶活性 ,减低肝葡萄糖 6 磷酸酶活性和磷酸果糖激酶活性。虫草多糖CSF30同样可以升高肝脏葡萄糖激酶、己糖激酶和葡萄糖- 6- 磷酸脱氢酶活性。,促进胰岛素分泌,4.3.抗病毒作用多糖,多糖的抗病毒作用已引起医药界的高度重视 ,尤其是硫酸多糖 (sulfated polysaccharides ,或称硫酸酯化多糖、硫酸化多糖 )的强抗病毒活性 ,显示了广阔的药用前景。卡拉胶是一种红藻硫酸多糖 ,其突出
32、的抗病毒活性为多糖药物研究所关注。,1、多糖抗病毒活性及构效关系研究,大量研究表明 ,许多天然多糖和化学合成的多糖对各种病毒有抑制作用 ,如艾滋病毒 ( 1) ,单纯疱疹病毒 ( 2) ,巨细胞病毒 () ,流感病毒,囊状胃炎病毒（ ) ,劳斯肉瘤病毒,鸟肉瘤病毒 等等。各种天然多糖还有抗逆转录病毒活性。目前 , 多糖及其衍生物的抗病毒活性的研究 ,主要有硫酸多糖、中性多糖及糖复合物(脂多糖、糖蛋白及糖肽 ),而硫酸多糖的研究已成为当今多糖研究中的一个热点。各种天然及合成硫酸多糖抗病毒作用研究进展较快 ,如硫酸葡聚糖 ,硫酸戊聚糖 ,硫酸香菇多糖 ,硫酸半乳聚糖 ,岩藻依聚糖 ,卡拉胶等。,多
33、糖 (及寡糖 )的构效关系研究至今尚不多 ,且相当不完善 ,这可能与多糖结构复杂和临床研究太少有关。目前所知 ,多糖的活性与其初级和高级结构特别是三维空间构象密切相关 ,而高级结构对其活性影响更大。有证据表明 ,多糖的高级结构比一级结构在活性方面起更大作用。有些多糖一级结构相同 ,但活性不同 ,其原因是二级结构及三级结构不同。多糖分子链内外氢键是多糖高级结构的决定因素。一般地 ,凡具 螺旋型立体结构的多糖其活性较高。目前多糖立体结构研究方法一般是依靠2 及 衍射。,九十年代初 ,国际上已有 4种以上多糖 ,如 , ,和/946在临床上应用 ,有的单独应用于癌症或艾滋病的治疗上 ,更多的则作为佐
34、剂。,等报道了硫酸葡聚糖 ()和叠氮胸苷的协同作用。体外实验已证明 ,硫酸右旋糖酐与有协同抗 1作用。如果硫酸右旋糖酐与合用治疗 ,可减少用药量和降低副作用 ,提高患者的耐受性。 1991年 ,报道了吡啶类似物 ,双脱氧胞苷 ()和硫酸环糊精的协同作用。有趣的是 ,香菇多糖本身没有抗活性 ,但与合用可显著提高体外抗活性。等人 ( 1993)报道 ,岩藻依聚糖 ()与也具有协同作用。,硫酸多糖抗病毒活性,硫酸多糖是指糖羟基上带有硫酸根的多糖 ,是抗病毒多糖中研究最多的一类多糖。包括从植物中提取的各种硫酸多糖、肝素、天然中性多糖的硫酸衍生物及人工合成的各种硫酸多糖 ,如 :硫酸葡聚糖 ,硫酸戊聚糖
35、 ,硫酸木聚糖 ,硫酸香菇多糖 ,岩藻依聚糖 ,卡拉胶等。硫酸多糖具有广泛的生物学性质 ,包括抗病毒、抗肿瘤、对免疫系统作用和抗凝活性。早在 30年前就已知硫酸多糖的抗病毒性质。,19 64年等报道过肝素对有抑制作用 ,但没有引起人们的重视 ,当时认为这种作用是非特异性的。 80年代末研究发现几种聚阴离子物质是复制的有效抑制剂，又引起对硫酸多糖抗病毒作用研究的兴趣。鉴于此 ,美国国家癌症研究所对海洋无脊椎动物筛选发现 ,其水相提取物显示了高百分率 ( 23% )的抗活性 ,而这些活性组分基本是硫酸多糖 ,而且许多提取物显示出类于硫酸葡聚糖和其他硫酸多糖的生物学特性。,海藻、真菌及细菌的胞外和某
36、些植物中均存在有天然的硫酸多糖。有报道海藻中的复合硫酸多糖岩藻依聚糖 ()具有体外抑制活性。 ,和中的多糖为硫酸藻聚糖 () ,与岩藻依聚糖的结构类似 ,但支链较少。从帚状鹿角菜 ()中分离的硫酸多糖岩藻依聚糖 ,主要由岩藻糖 4- 硫酸构成 ,能在体外抑制乙型肝炎病毒表面抗原 ()与抗抗体反应。近年 ,对红藻多糖卡拉胶的抗病毒作用研究引起了人们的注意。,许多研究结果发现 ,多糖与其他药物具有协同作用。将多糖及其衍生物与现有药物联合作用可能有 3种益处 :( 1)防止或推迟抗性株的出现 ;( 2)可能提高抗病毒活性 ,扩大单个药物的抗病毒范围 ;( 3)减少用药量以减少毒性的可能性。而理想的结
37、合治疗至少应满足以下两个条件 :( 1)用不同的机制抑制病毒复制 ,如阻止病毒附着 ,抑制反转录酶 ;( 2)在较多细胞类型中影响病毒复制 ,而无毒性。这种结合治疗对于治疗这样的疑难病症提供了一个很好的方法。研究表明 ,相对无毒的硫酸聚阴离子与具毒性的细胞外抗病毒药物结合使用 ,可降低后者的用量。,硫酸多糖抗病毒机理 一般认为 ,多糖抗病毒机制是对病毒复制早期阶段进行抑制 ,即抑制病毒向细胞表面的吸附。病毒结合多糖通过对被侵染细胞外部作用而抑制蚀斑形成 ,这一观点为绝大多数病毒学家所接受。对抑制作用模式的研究表明 ,病毒对细胞吸附被硫酸聚阴离子阻断。当存在多聚阳离子 葡聚糖和鱼精蛋白 (可与聚
38、阴离子抑制剂结合 )时 ,抑制作用可被阻止或反转。类似特性在红藻抗疱疹病毒多糖中发现。,然而 ,这些研究未揭示抑制作用是否由硫酸聚阴离子结合到病毒或细胞表面引起。病毒吸附到细胞原生质膜是一种静电现象 ,需要细胞表面和病毒间的分子亲和力。细胞表面这种亲和区域称为病毒受体。可能是强负电荷硫酸聚阴离子与病毒或细胞表面正电荷分子结合 ,从而立体地抑制吸附。与聚阴离子结合的正电荷分子可能在细胞受体附近或受体本身。相应地 ,聚阴离子可能与向细胞受体吸附的病毒分子或其附近结合。被膜单纯疱疹病毒含有聚氨基亚精胺即为可与硫酸聚阴离子结合的正电荷分子。,硫酸多糖的抗病毒作用机制也归功于对病毒向细胞吸附相关作用的抑
39、制 ,即直接抑制病毒进入细胞或进入细胞后复制的某一步骤。普遍认为 ,硫酸多糖对作用机制与其对 1病毒颗粒向4+ 细胞膜吸附阻断能力有关。硫酸多糖与病毒120糖蛋白有专一性反应 ,并抑制病毒诱导的合体细胞形成,而合体细胞的形成是艾滋病人4+ 淋巴细胞衰竭的重要原因。 1外壳糖蛋白20是与淋巴细胞表面受体分子4特异结合的部位 ,203区域带正电荷 ,硫酸多糖能与该区域结合 ,从而使病毒不能与4+细胞结合 ,消除了引起的细胞病变。,近些年的研究显示 ,细胞表面的硫酸类肝素蛋白多糖 ( )是 1, 2,假性狂犬病病毒 () ,牛疱疹病毒 ()的起始受体。硫酸化聚合物与这些糖蛋白上的阳电荷区域作用 导致
40、这些区域的屏蔽作用 ,从而阻止病毒向阴荷的硫酸类肝素的结合。,4.4.多糖类生物医用材料甲壳素和壳聚糖的研究及应用,生物材料 (Biomaterials)是一种植入生体活系统内或与活系统相结合 ,但又不与生体起药理反应的材料。由于生物材料主要以医疗为目的 ,它又被称为生物医用材料 (Biomedical Material) 。作为生物医用材料之一的生物医用高分子材料是在活体这个特殊环境中使用的材料 ,因此要求它有优良的生物相容性 (即血液相容性、组织相容性和免疫性 )、医疗功能等特性。,多糖是所有生命有机体的重要组分 ,在控制细胞分裂和分化、调节细胞生长和衰老以及维持生命有机体的正常代谢等方面
41、有重要作用。同时 ,多糖也具备上述作为生物医用材料的基本要求 ,能够在生物体中酶解成易被活体吸收、无毒副作用的小分子物质 ,不会残留在活体内 ,是一类生物降解吸收型高分子材料(Bioabsorbale Polymers)。自 80年代以来 ,国外形成了甲壳素 (Chitin)、壳聚糖 (Chitosan,CS)等多糖类生物医用材料的开发研究热潮。进入 9 0年代 ,我国对甲壳素和壳聚糖资源的开发研究也越来越重视。甲壳素、壳聚糖等天然高分子在固定化酶、药物控释载体、絮凝剂、人工透析膜、吸收缝合线、伤口涂敷料、人造皮肤等生物医药方面已有广泛应用 。,甲壳素是 乙酰基 葡萄糖胺通过 1, 4 甙键相
42、连的直链状氨基多糖 ,其化学名为 ( 1, 4) 2 乙酰氨基 2 脱氧 葡萄糖 ,也称为聚 ( 乙酰基 葡糖胺 )。结构式为 :,固定化酶 甲壳素和壳聚糖及其衍生物作为固定化酶载体的技术已进入实际应用阶段,国内在这方面也开展了广泛而深入的研究。 天门冬酰胺酶 (EC3511)能专一地催化水解 天门冬酰胺 ,形成天门氨酸和氨 ,而 天门冬酰胺是某些敏感肿瘤细胞代谢链上的一个环节 ,一旦破坏 ,将影响肿瘤细胞的氨基酸、蛋白质合成 ,从而抑制肿瘤的生长。但直接使用该酶会产生严重的副作用。为了克服天然酶针剂出现的抗原 抗体反应 ,它被制成用各种载体固定的固定化酶。壳聚糖是一种天然氨基多糖 ,可在室温
43、下凝胶化 ,在磷酸盐缓冲液+ 、+ 、2+ 离子存在下稳定 ,对热亦稳定 ,可得高密度、高活性固定化酶 ,是较理想的载体材料之一。它作为固定化酶载体 ,具有原料易得、价格低廉、机械性能良好、化学性能稳定、固定化酶效率高等优点。,药物控释载体 药物控释系统自 70年代以来引起了人们的广泛兴趣。一般来说药物载体是由高分子材料充当的 ,其中包括天然高分子材料。用直接压片法制备了阿斯匹林 壳聚糖缓释片剂,尼莫地平 甲壳素片剂 ,研究表明甲壳素也具有一定的缓释作用 ,是一种很好的片剂辅料。,絮凝剂 中药药液中的主要杂质是蛋白质、鞣酸、果胶等大分子物质 ,它们在中药药液中大多以胶体形式存在。甲壳素尤其是壳
44、聚糖能通过分子中的胺基和羟基与许多重金属离子形成稳定的螯合物 ,除去蛋白质、核酸、鞣酸、果胶等大分子物质对酚、卤素等小分子的吸附。鞣酸为没食子酸中羟基与糖分子中羟基缩合而成的酯类化合物 ,它在中药药液中有免疫作用。壳聚糖作为絮凝剂 ,它可以与鞣酸发生静电架桥作用 ,而使鞣酸沉淀除去。,人工透析膜 溶解在稀酸中的壳聚糖在碱溶液中挤出成型 ,同时在纤维中空部分通入氨气或氨气与空气的混合气使其内侧凝固 ,制成的中空纤维膜机械强度好 ,可用作人工肾的透析膜。 己酰化壳聚糖膜具有良好的血液相容性。当膜中含分子量为 1500的聚乙烯醇致孔剂时 , 己酰化壳聚糖膜的渗透性有较大提高 ,同时保持较好的血液相容性和强度 ,为人工透析膜或其他生物医用膜提供了开发性的材料。,医用敷料 甲壳素和壳聚糖都带有一定的正电荷 ,能从血液中分离出血小板因子 4,增加血清中6水平 ,或促进血小板聚集。它们能促进止血和细胞基质再生 ,促进痂愈合、皮肤再生和骨的形成。将甲壳素细粉直接撒布在伤口上或喷雾于创面 ,可使伤口愈合速度提高 22% 55%。将甲壳素溶于二甲基乙酰胺 氯化锂溶液中 ,用此纺丝液制成的甲壳素纤维能做成可被人体吸收的伤口缝合线 ,它具有抑制炎症细胞向痂周围组织浸润的效果 ,从而加快伤口的愈合。,
