多糖類藥物提取方法及抗病毒活性研究
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[摘要]多糖是自然界中含量最為豐富的生物聚合物分子，而多糖類藥物是一種新型的能夠產生高藥物活性的同時可以降低對機體細胞和組織副作用影響的藥物。其中以糖苷鍵、糖鏈作為重要的生物信息載體，是基因信息的延續，參與細胞生物幾乎所有的生命過程。本文通過淺析多糖類藥物的作用機制和影響因素，對比了多種常見多糖類藥物在抗病毒及抗腫瘤領域的重要應用，總結研究多糖類藥物發展趨勢及完善方法。
[關鍵詞]多糖類藥物;提取分離;抗病毒;抗腫瘤;藥物活性
[中圖分類號]R96
[文獻標識碼]B
[文章編號]1002—8714（2019）03—0120—01
1 引言
多糖（polyaccharide）廣泛存在于自然界中，是自然界中含量最為豐富的生物聚合物分子1，主要存在于藻類、菌類、高等動植物體內等，比肽鏈、核苷酸鏈含有更多的生物學信息，是生命活動中重要的第3種鏈狀生物大分子，同時也是構成生物新陳代謝等生命活動的四大基本物質之一。多糖聚合物的結構多種多樣，化學性質與生物活性也有很大的差異性，糖鏈分子結構的區別會：直接影響到生物代謝過程。大量文獻表明，多糖類化合物一方面是重要的生物體能量來源，另一方面也參與了生命科學中細胞的各種活動，同時還可以表達出不同特征的生物學信息和功能。多糖鏈的研究目前在新藥研發領域及醫療工程領域已經成為科研人員關注的重要化合物，并逐漸發展完善。糖類化合物分子主要通過糖苷鍵鏈接，常見的葡萄糖、果糖為單糖，麥芽糖、蔗糖為雙糖，2—9個單糖我們則稱之為寡糖，我們研究的多糖指含有10個以上的糖分子通過糖苷鍵彼此鏈接得到[2]。另外，多糖的活性可參與細胞的多種活動，主要有抗腫瘤、抗病毒、調節免疫、抗感染等生物活性，同時其臨床顯示副作用較低。伴隨著分子生物學及生命體化學的飛速發展，現有多糖的特殊生物學活性正不斷得到發展和應用。
2 多糖類藥物的提取和含量測定
多糖主要存在于高等動植物的細胞膜及微生物細胞壁中。一種是植物多糖，包括人參、當歸、枸杞、海藻等天然藥物均含有多糖，分別發揮不同的重要生理或病理作用;另一種則是動物多糖，包括肝素類、殼聚糖等。迄今為止已經有上百種多糖類化合物從天然產物中提取分離出來，可溶于水的多糖類是最常見也是臨床上使用較多的。不同種類的多糖其生物活性也多種多樣，有的可以作為廣譜免疫促進劑，不僅能激活機體的巨噬細胞、自然殺傷細胞等免疫細胞，而且還能促進細胞因子的生成及補體活化，有的則在抗病毒、抗腫瘤和衰老等方面發揮著特殊的功效。同時，多糖還具有降血糖和血脂等作用。
由于多糖存在上述多種來源，來源不同其在生物體內發揮的藥理及生理作用也不盡相同。因此，不同的提純工藝和流程的優劣直接影響到多糖類藥物在臨床的藥效和應用推廣。
多糖類藥物的質量控制是考查藥品穩定性的重要依據，也是保障藥物臨床使用安全的重要環節，多糖類藥物種類較多，結構差異較大，繁瑣復雜。常見的經典化學分析法中的碘量法、二硝基氨基己糖測定法等，都是通過計算分解為單糖的個數及種類，體現多糖生物活性的一個重要參數，也是多糖類藥物的重要質控標準。
3 多糖類藥物的抗病毒作用
糖類、蛋白質和核酸是人體維持新陳代謝的重要營養物質，其中多糖與蛋白質的關系密不可分，多糖是維持各種蛋白質三維立體構象的重要基團，如果缺少了某種多糖分子則該蛋白質的立體構象就會隨之而發生改變[3]，進而其對應的正常生理功能也會受到嚴重影響，我們熟知基因是知道生理功能的最重要物質，但在上述情形下，即使基因和相應功能的蛋白都像往常一樣存在于組織細胞中，蛋白質的功能卻已經不復存在甚至有些極端情況下還會呈現相反的副作用。另外，多糖除了維持蛋白質的正常生理功能外，還可以增加蛋白質分子的穩定性，防止其發生水解而失效或消失，同樣，如果在某種情形下喪失了多糖分子的蛋白質在生物體內會很快的被各種蛋白酶水解從而導致細胞會缺失某種重要功能，嚴重影響新陳代謝的進行。因此，可以說多糖是維持正常蛋白及細胞生物活性的重要化合物，進一步加強對各種多糖立體結構的研究才能更加清楚認知相對應的蛋白質和組織細胞的彼此關系，詳細研究多糖類藥物的作用機理，同時還能進一步指導多糖類新藥的開發研究。
目前對多糖結構的分析手段主要有紫外光譜法、紅外分析法、氣相色譜法、核磁共振及質譜分析法等儀器分析和酸水解、堿降解、甲基化反應等化學分析方法[4），當前多數情況下采用儀器分析和化學分析相結合進行多糖結構的測定。多糖鏈是具有組織性和特異性的化合物，不同的構象異構體有不同的生物活性作用。糖鏈只有在細胞內進行與肽鏈的結合，才能發揮識別與激活或抑制相關因子的作用，而無肽鏈所具備的生物活性鏈效應。
目前治療乙型肝炎的主要方法是抗乙肝病毒治療，臨床上人們不斷尋找更多更有效、更安全的治療藥物，天然多糖指自然界中廣泛存在的各種纖維素及其衍生物等天然高分子化合物。人們對天然多糖類活性物質研究不斷深入，對天然多糖類物質作用于乙肝病毒的機理和方式等領域進行了深入探討并取得了一定的進展，為乙型肝炎的抗乙肝病毒治療引入了新的方向。日常生活中我們可以經常見到各種各樣的多糖，例如，茶多糖（TPS）是存在于茶葉中可以起到降血糖功用的酸性糖蛋白。香菇多糖對水泡性口炎病毒感染引起的小鼠腦炎有治療作用，對十二犁腺病毒有較強的抑制作用。紫球藻胞外多糖具有良好的抗柯薩奇B3病毒活性。銀耳胞外多糖可用于治療慢性延性肝炎，能使HBsAg轉陰;此外，從海藻中分離得到的各種硫酸糖酯、巖藻聚糖等多糖類化合物還表象出抗HIV、HSV等逆轉錄病毒的活性，海藻多糖能誘導干擾素的產生，有抗流感病毒的作用。
4 具有抗腫瘤作用的多糖
多糖還具有抗腫瘤的重要作用。通過自由基的清除、抑制腫瘤細胞的生長、誘導腫瘤細胞凋亡及基因的表達等方式達到抗腫瘤的作用。多糖類藥物作用于相對應的疾病毒副作用小，除了提高機體免疫功能抑制腫瘤生長外，還能與化療藥物適當組合產生協同作用，降低或免除化療藥物的骨髓抑制等情， 多糖的溶解度、分子大小、黏度等物理性質是影響其生物活性的重要指標。（1）溶解度大小：例如茯苓多糖，基本上無抗腫瘤活性且不溶于水，但水解產物或經甲基化、羥基化鍵合后的多糖，在水中的溶解度顯著增加，使得藥效跟強，抗腫瘤活性更好。（2）黏度高低：多糖的黏度是臨床上影響藥效發揮的關鍵因素之一。粘度多高流動性及水溶性差，會直接影響多糖的吸收和藥物的代謝過程，通過解聚作用，降低多糖類藥物分子的分子量和黏度，保持其抗腫瘤的高活性，是目前處理特殊多糖藥物并使其保持藥物活性的重要方式。
日常許多高等植物、微生物及藻類等生物中均含有抗腫瘤活性的多糖，經研究發現，多糖類藥物能刺激機體的各種免疫活性細胞的成熟和繁殖，誘導腫瘤細胞凋亡，恢復機體免疫平衡，其中香菇多糖目前已應用于癌癥的免疫治療。從泥鰍黏液中提取的新型多糖（MAP）在體外對人急性髓性白血病HL—60細胞系有抗增殖及誘導細胞凋亡的作用。刺參酸性黏多糖能抑制小鼠S180肉瘤及乳腺癌細胞的DNA合成，同時還可以促進正常肝細胞DNA合成，其對皮膚癌的抑制率可達50%～60%[5]。
5 多糖的免疫調節作用
多糖是一種良好的機體免疫促進劑，而且對正常細胞不會產生毒副作用或負面影響。多糖的免疫調節方式包括以下幾種途徑：激活巨噬細胞、T和B淋巴細胞、促進細胞因子和抗體產生等。
虎眼萬年青中性多糖活性組分S3可以增加小鼠脾細胞中溶血素抗體的形成，增強ConA誘導的淋巴細胞增殖能力，增強NK細胞的細胞毒活性并同時促進IL—2的產生，促進脾細胞中細胞因子IL—2的mRNA表達，有較強的增強機體多種免疫功能的作用。
6 小結
多糖類藥物是一種新型的能夠產生高藥物活性的同時降低對機體細胞和組織副作用影響的藥物。其中以糖苷鍵、糖鏈作為重要的生物信息載體，是基因信息的延續，參與細胞生物幾乎所有的生命過程，尤其在細胞分化、發育、免疫、老化等生命基礎活動和重大疾病過程中起著特異性的識別、介導與調控作用。本文通過淺析多糖類藥物的作用機制和影響因素，對比了多種常見多糖類藥物在抗病毒及抗腫瘤領域的重要應用，總結多糖類藥物的優勢和待完善的方面。多糖類物質作為新藥開發的重要來源，未來將更加普遍并廣泛的應用于各種臨床疾病的治療，發揮其應有的作用！
參考文獻
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[2]張群，雷林生，吳曙光.多糖類藥物作用的受體及信號轉導機制的研究進展[J].中草藥，2005;36（4）：614—616.
[3]陳惠黎.糖復合物的結構和功能[M].上海：上海醫科大學出版社，1996：58—110
[4]郭牧，余曉暉.多糖的研究概況[J].甘肅中醫學院學報，1994;11（2）：55.
[5]宋迪，吉愛國，梁浩，等。刺參生物活性物質的研究進展[J].中國生化藥物雜志，2006，27（5）：316—319.
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