[发明专利]一种高硫酸化硫酸角质素及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高硫酸化硫酸角质素及其制备方法和应用。本发明提供了一种鲨鱼软骨来源的高硫酸化硫酸角质素（KS），其分子量为20~100 kDa，由6位硫酸化半乳糖和6位硫酸化乙酰氨基葡萄糖以β‑1,3和β‑1,4糖苷键交替连接而成，其二硫酸化二糖含量为80~95%，非还原端存在唾液酸化的三硫酸基取代KS四糖结构，唾液酸与半乳糖之间为α‑2,3连接。本发明还同时公开了所述高硫酸化硫酸角质素的制备方法。该多糖具有调节肠道微生物活性及免疫调节活性。本发明提供的化合物制备工艺成本低、操作简单，容易产业化生产。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种高硫酸化硫酸角质素及其制备方法和应用。

背景技术

硫酸角质素（KS）是自然界唯一不含糖醛酸的粘多糖，主要分布在各种动物角膜、软骨、脑等组织中，其重复二糖单元骨架为[→3Galβl→4GlcNAcβl→]。KS的硫酸化修饰主要在半乳糖（Gal）和N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）两个糖残基的C-6位且硫酸化程度因动物来源不同而不同，分子量范围10~50KDa。根据糖和蛋白质之间连接方式的不同，KS分为KSI、KS II和KS III三类。KS I最初发现于角膜，它通过GlcNAc连接于核心蛋白的天冬酰胺上，属于N-连接聚糖；KS II主要存在于骨骼中，由N-乙酰氨基半乳糖（GalNAc）连接于核心蛋白的丝氨酸或苏氨酸，属于O-连接聚糖；KS III则主要在脑中发现，是由甘露糖（Man）通过O-连接于核心蛋白的丝氨酸。随着国内外对KS的分布、化学结构及理化性质等方面研究的不断深入，发现KS具有抗类风湿性关节炎、抑制神经细胞粘附和神经突生长、保持角膜通透性等生物活性，具有潜在药用价值。如中国专利（公开号：CN102552312A）公开了包括硫酸角质素在内的糖胺聚糖复合制剂治疗骨关节炎；中国专利（公开号：CN1682755）公开了硫酸软骨素或硫酸角质素和聚乙烯吡咯烷酮作为活性成分治疗溃疡；中国专利（公布号：CN101370507）公开了硫酸角质素寡糖或其衍生物能改善由脊髓损伤引起的外伤性神经性疾病和/或运动功能障碍；中国专利（公布号：CN1174557）利用角质素酶II制备硫酸角质素寡糖，并公开了其在抗炎症、抗过敏、免疫调节、细胞分化诱导及细胞诱导凋亡等中的作用；美国专利（公布号：US8557536B2）公开了一种通过血液样品中硫酸角质素的浓度评价关节软骨退化或损伤方法；中国专利（公布号：CN105732838A）公开了一种从蛋清中提取硫酸角质素的方法。目前对硫酸角质素的研究主要集中在角膜、关节软骨应用上，结构研究较少。虽然中国专利（公布号：CN 103755823 A）公开了一种硫酸软骨素中硫酸角质素的纯化与检测方法，以及中国专利（公布号：CN105777938A）公开了一种采用化学方法从硫酸软骨素粗提物中去除硫酸角质素的方法，但均没有KS结构信息。目前已报道的KS结构中二硫酸化二糖的比例为40~70%（Amanda Weyers, FEBS Journal, 2013；Li Fu et al.,Glycobiology, 2016），而且在KS应用方面，并无文献或专利报道KS在调节肠道微生物和调节免疫方面的作用。

发明内容

本发明提供一种高硫酸化硫酸角质素及其制备方法和用途。本发明从鲨鱼软骨中提取了一种结构新颖的高硫酸化KS，对其结构进行了阐述，并进一步证明所得高硫酸化KS对肠道微生物及免疫具有良好的调节作用。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种高硫酸化硫酸角质素，所述高硫酸化硫酸角质素来源于鲨鱼软骨，分子量为20~100 kDa，所述高硫酸化硫酸角质素由 6位硫酸化半乳糖和6位硫酸化乙酰氨基葡萄糖以β-1,3和β-1,4糖苷键交替连接而成，其二硫酸化二糖含量为80~95%，非还原端为唾液酸化的三硫酸基取代硫酸角质素四糖，唾液酸与半乳糖之间为α-2,3连接，其结构式如下：

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