地区：上海市 宝山区
关键词：西北师范大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000003398
成果描述：
| 圆头蒿多糖（ASP）是结构复杂的杂多糖，为明确天然高分子活性的决定因素和解决合成中结构可控性差的问题，该项目进行了具有设计取代方式ASP硫酸酯（SASP）的合成、多层次结构分析和生物应答效应研究。通过反应条件的优化、催化体系的引入和微波合成技术，制备了系列衍生物，利用FT-IR、XPS、单糖组成和13C NMR进行结构表征。通过调节反应条件，可对产物取代度（DS）进行控制（由0.83提高到1.24），微波合成更易得到低分子量产物，C-6位取代。光散射、圆二色谱、与小分子染料亚甲基蓝和刚果红络合实验及AFM对SASP的溶液构象和形貌分析表明，取代基的引入使分形维数（df）和流体力学半径（Rh）发生变化，DS越高，糖链间排斥力越大，链的刚性增加；分子量减低，分子链变短，刚性也会增强。C-6位取代SASP的溶液构象由DS和分子量双重决定。分别采用三苯甲基和有机硅烷保护技术保护ASP伯羟基，进行具有设计取代方式SASP的合成。三苯甲基保护策略中，产物（SASPRS）DS为0.58，1D、2D NMR证实C-2和C-3位发生不完全取代；研究了硅烷试剂用量、反应时间、温度、活化剂类型及活化机理、溶剂效应、硫酸化条件和脱保护体系及条件对产物（SRSASP）的影响，对各步骤产物结构进行了动态分析，SRSASP为C-2和C-3位的不完全取代。取代位置对多糖溶液构象也有影响，C-2/C-位取代使原有仲羟基的氢键作用破坏，静电排斥效应更加显著，造成溶液构象刚性的增强，df值降低。DS、分子量和取代位置是溶液构象差异化的重要影响因素。对上述衍生物进行了A549、Hela和HepG2肿瘤细胞的体外抑制活性筛选，并对选定的衍生物研究了其促凋亡、周期阻滞作用。修饰后，SASP对肿瘤细胞的体外抑制活性发生了从无到有、由弱到强的显著变化。高DS及刚性的溶液构象赋予SASP较强的体外抗肿瘤活性，对各细胞株均有较低的IC50值（105.3-224.3μg/mL），能通过阻滞细胞周期使肿瘤细胞增殖能力降低并引发凋亡；分子量升高不利于活性发挥；非C-6位取代产物虽然DS较低，但也具有明显的抗肿瘤活性。说明多糖衍生物的活性由DS、取代位置、分子量和溶液构象等多个因素综合决定，体现出明显的生物应答效应。项目实现了结构的目标性控制，多层次地研究了结构-活性关系，为多糖衍生物的合成和结构设计提供了参考。 |
