枸杞多糖一级结构、链构象与肝癌细胞凋亡诱导活性关系的研究

枸杞多糖是枸杞子的主要功能成分，具有多种生物活性，但其活性作用机理和构效关系尚不明确。本课题在前期证明枸杞多糖具有显著的肝癌细胞凋亡诱导活性的基础上，拟利用多级层析分离技术对枸杞多糖进行分离纯化；应用紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、气相色谱、高效液相色谱、高碘酸氧化、Smith降解、甲基化反应等仪器分析和化学研究方法确定枸杞多糖的一级结构；采用激光光散射、原子力显微镜、圆二色谱、扫描电镜和核磁共振等技术研究枸杞多糖的链构象，构建分子模型；采用体外实验的方法研究枸杞多糖一级结构和链构象对肝癌细胞凋亡诱导活性的影响；并通过研究枸杞多糖结构对肝癌细胞钙离子浓度、细胞膜流动性和bcl-2/bax基因表达的影响，揭示枸杞多糖肝癌细胞凋亡诱导活性机理及其构效关系。研究结果可为多糖生物活性作用机理及构效关系研究提供新的研究思路和方法上的借鉴,并可为我国枸杞资源的深度开发利用提供理论基础。

本课题以枸杞子为原料，提取获得枸杞多糖，采用醇沉分级，结合DEAE-纤维素（OH-）分级和葡聚糖凝胶分级，得到枸杞多糖分级组分LBP-A-4d、LBP-A-5e、LBP-B-1a、LBP-B-2b；采用超滤法对枸杞多糖分级，得到LBP-80、LBP-30、LBP-10、LBP-4和LBP-4p；分别研究了上述枸杞多糖组分的结构组成，并采用体外实验方法研究了上述组分的细胞凋亡诱导活性。采用超细粉碎法对枸杞子进行预处理，提取获得枸杞多糖，并进一步采用乙醇分级沉淀法得到了枸杞分级组分，采用体外实验方法研究了上述组分的抗氧化活性。.结果表明：（1）枸杞多糖对肝癌细胞具有显著的抑制作用，其作用机理是通过提高肝癌细胞浆中的钙离子浓度，从而起到诱发细胞凋亡的作用；另外，枸杞多糖还具有显著的提高肝癌细胞连接通讯的作用，这也是其细胞凋亡诱导作用的机制之一。（2）枸杞多糖LBP-30为絮状结构，而其它多糖组分均为颗粒状结构，造成该多糖组分难于通过超滤膜，使其热力学特性显著区别于其它组分，并导致其对肝癌细胞的生长具有促进作用，显著区别于其它多糖组分的细胞凋亡诱导活性。因此，枸杞多糖的细胞凋亡诱导活性与其空间结构具有密切的相关性，溶液中呈颗粒状结构的枸杞多糖具有细胞凋亡诱导活性，而絮状结构的枸杞多糖则无该活性，甚至对肝癌细胞的生长具有促进作用。（3）随着分子质量的降低，枸杞多糖微观形貌由细丝纤维状的条形聚集体结构变为大小不一边缘不规则的球形颗粒状；融解温度（TP）及转变热焓值（ΔH）有逐渐降低趋势。（4）枸杞多糖的抗氧化活性与其分子质量和分子溶液行为有密切关系，即多糖分子质量降低，分子内的氢键作用减弱，有利于多糖聚集体结构由致密型向松散型转变，且多糖分子比表面积增大，活性基团暴露机会增加，使其抗氧化活性增强。但当多糖分子量过低时，活性空间链构象减少，其参与氧化还原作用的几率相应减小，导致其抗氧化能力降低。