[发明专利]一种新型海胆生殖腺多糖的纯化方法、分子结构及其用途

说明书

本发明涉及一种新型海胆生殖腺多糖的纯化方法、分子结构及其用途。该多糖的结构为：是由α‑葡萄糖通过1→4糖苷键聚合形成主链，α‑葡萄糖和α‑葡萄糖醛酸通过1→6糖苷键形成侧链，是一种易溶于水、结构新颖、有糖醛酸侧链的葡聚糖。本发明的海胆生殖腺多糖是通过离子交换色谱和分子排阻色谱纯化得到，纯度高于99.5％。该多糖具有显著的肿瘤细胞毒活性，对免疫缺陷小鼠体内移植瘤具有强抑制活性，且不影响小鼠体重，无明显副作用。本发明涉及该多糖、其纯化方法，及其在制备肿瘤细胞毒制剂、抗肿瘤药物中的应用。

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及来源于马粪海胆生殖腺中的一种结构新颖的具有葡萄糖侧链和葡萄糖醛酸侧链的葡聚糖，以及该多糖的纯化方法、分子结构、该多糖在制备肿瘤细胞毒制剂和/或抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

葡聚糖是由葡萄糖聚合而成，在自然界中分布极为广泛。其中β-葡萄糖通过1,3-或1,4- 糖苷键聚合形成的葡聚糖多存在于细菌、真菌、植物的细胞壁或纤维中，具有降血脂、调节血糖、提高免疫力等活性。另一种葡萄糖异构体α-葡萄糖通过1,4-或1,6-糖苷键聚合形成的多糖，在植物体内以直链淀粉或支链淀粉形式存在，是极为重要的食物来源，又是重要的药物制剂辅料；在动物体内则形成糖原贮存能量。更多的α-葡聚糖在动、植物和微生物体内以不同的链接方式、支链度、侧链、侧链取代位置等存在，具有多种显著的生理活性而备受关注。例如从香菇、草菇、丝孢酵母(Trichosporon sp.)、冬虫夏草、五味子、天麻、灰树花、非洲大蜗牛中发现的仅以α-葡萄糖，或以α-葡萄糖为主结合少量其它如甘露糖、阿拉伯糖形成的中性葡聚糖，具有显著的抗肿瘤、免疫调节、免疫器官保护活性。

已报道的α-葡聚糖结构中鲜有糖醛酸单元，有报道从假单胞菌(Pseudomonasveronii 2E)中得到一个由果糖和葡萄糖组成主链的多糖，有乙酰氨基葡萄糖侧链、β-糖醛酸 -(1→4)-α-果糖侧链，具有显著金属吸附作用。糖醛酸在多糖结构中大多占比小，但对多糖的理化性质和生理活性有显著影响。糖醛酸含量与多糖活性强度一般呈正相关，结构中有糖醛酸以及其占比增加，生物活性增强。另外，糖醛酸在水溶液中游离出的羧基负离子带负电荷，使得多糖溶于水后成为一种高分子电解质，不仅增加水溶性，活性也随之增强。由于糖醛酸与中性糖的主要区别是6-羧基，研究报道通过化学修饰，在多糖结构中引入羧基，可增强生物活性，进一步证明糖醛酸对活性的贡献。

海胆是棘皮动物门海胆纲生物，在我国沿海海域分布广泛。其生殖腺不仅含有丰富的不饱和脂肪酸等营养成分，也含有大量的多糖，具有降血脂、抗凝与抗血栓、抗肿瘤、免疫调节等生物活性。目前已从海胆中发现硫酸岩藻聚糖、硫酸半乳聚糖、杂多糖、糖胺聚糖等，国内学者从光棘球海胆生殖腺得到带有一个单糖侧链的中性葡聚糖，从虾夷马粪海胆中得到一个分支度较高、分子量达2.65×10⁷Da的葡聚糖，对其它几种经济型海胆中多糖确切的分子结构和生物活性研究较少。

发明人对山东威海沿海的马粪海胆Hemicentrotus pulcherrimus所含多糖进行了系统研究，从中得到一个结构新颖、有糖醛酸侧链的葡聚糖。经反复实验，研制出最佳纯化方法。已报道的多糖大多通过调节机体免疫系统，起到抗肿瘤作用，能够直接作用于肿瘤的多糖较少。对本发明所涉及的多糖进行的肿瘤细胞毒实验和BALB/c裸鼠体内Hela移植瘤生长抑制实验结果表明，该多糖能够直接作用于肿瘤细胞，抑制其增殖，在高剂量时仍无明显副作用，可用于研发肿瘤细胞毒制剂和/或安全性高、副作用小的抗肿瘤药物。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种新结构海胆多糖，综合运用化学和波谱学方法确证其基本结构单元如下所示：

该多糖的结构特征是分子量约2.996×10⁷Da，基本结构单元由下列4种单糖残基组成：

A：→4)-α-葡萄糖(1→；

B：→4,6)-α-葡萄糖(1→；