第十三章(5) 糖类药物

第十三章(5)糖类药物第一节糖类药物制备的一般方法一、单糖及其衍生物的制备一般用水或者乙醇作为溶剂进行提取，然后经过脱色、浓缩、冷却、析出晶体；也可以用层析法。二、多糖的分离与纯化（一）多糖的提取一般材料先进行脱脂、脱水预处理，然后可选用下列方法提取：1、难溶于冷水、热水，可溶于稀碱液者用稀碱液提取2、易溶于温水、难溶于冷水和乙醇者冷水浸过后，热水提取；也可加热搅拌提取3、粘多糖由于粘多糖与蛋白质结合在一起，需用酶解法或碱解法使糖-蛋白间的结合键断裂，促使多糖释放。一般组织中有多种粘多糖，还需要进一步分离不同粘多糖，方法有乙醇分级沉淀法或层析法。（1）碱解法用0.5MNaOH在40℃溶解组织并提取，提取液以盐酸中和，透析后用高岭土等吸附剂除去蛋白，再用乙醇沉淀多糖。此法一般不破坏多糖分子中的硫酸基。（2）酶解法比较常用。而且常与碱解法联用。（二）多糖的纯化（1）乙醇沉淀法此法是制备粘多糖最常用的方法。供乙醇沉淀的多糖溶液浓度以1%-2%为佳。同时向溶液中加入一定浓度（如5%）可有助于多糖的析出。（2）分级沉淀法不同多糖在不同浓度的甲醇、乙醇或丙酮中的溶解度不同，因此可用不同浓度的有机溶剂分级沉淀分子大小不同的粘多糖。（3）季铵盐络合法（p388）利用粘多糖与一些表面活性剂络合成难溶季铵盐。（4）离子交换层析法主要利用阴离子交换剂。第二节糖类药物糖类药物主要有：单糖如葡萄糖、果糖、氨基葡萄糖和维生素C等；低聚糖如蔗糖、麦芽糖乳糖、乳果糖，多糖如右旋糖苷、香菇多糖、茯苓多糖等；糖的衍生物如6-磷酸葡萄糖磷酸肌醇等。糖类药物研究的最多的是多糖类药物，一般都是天然动植物组织内直接提取，如黄芪多糖、人参多糖、麦麸多糖、银耳多糖、灵芝多糖、云芝多糖、酵母多糖、硫酸软骨素、透明质酸、几丁质、胎盘脂多糖等。多糖类具有多种生理活性：（1）调节免疫功能影响补体活性，促进淋巴细胞增殖等（2）抗感染作用提高身体免疫力（3）促进细胞DNA、蛋白质的合成，促进细胞增殖、生长（4）抗辐射损伤作用抗氧化、防辐射作用（5）抗凝血作用如肝素是天然的抗凝剂（6）降血脂、抗动脉粥样硬化作用如类肝素硫酸软骨素等粘多糖：是指含有氨基己糖与糖醛酸的多糖，也叫酸性粘多糖。粘多糖基本上是由特殊的重复双糖单位构成，在此双糖中，包含一个N-乙酰氨基己糖。两种糖醛酸：D-葡萄糖醛酸和L-艾杜糖醛酸；两种氨基己糖：氨基-D-葡萄糖和氨基-D-半乳糖。第三节重要糖类药物生产工艺一、D-甘露醇（一）结构与性质又名己六醇，为白色针状晶体，略有甜味，不潮解；易溶于水。（二）生产工艺1、提取法（1）工艺路线（2）工艺过程①浸泡提取、碱化、中和自来水室温浸泡2-3h，浸泡液用30%NaOH调pH10-11，静置8h，凝集沉淀多糖类粘性物；虹吸上清液，用1∶1H2SO4中和至pH6-7，进一步除去胶状物，得中性提取液。②浓缩、沉淀浓缩中性提取液，除去NaCl和胶状物，直到浓缩液含甘露糖30%以上，冷至60-70℃加入2倍体积95%乙醇，搅拌均匀，冷至室温离心收集灰白色松散沉淀物。③精制沉淀物悬于8倍体积95%乙醇中，搅拌回流半小时，冷却过夜，离心得粗品甘露醇，含量70%-80%。重复一次，经乙醇重结晶后，含量＞90%，氯化物含量＜0.5%。重溶于蒸馏水中，加入1/8-1/10活性炭，80℃保温0.5h，滤清。清液冷却至室温得结晶，抽滤，洗涤得精品甘露醇。④干燥、包装结晶甘露醇于105-110℃烘干，冷却、包装。2、发酵法（1）工艺路线（2）工艺过程①菌种选育②种子培养③发酵④除杂质、分离结晶⑤浓缩、结晶、烘干、包装3、制剂（三）检验方法1、pH值：注射用pH值应为4.5-6.5；2、含量测定：碘量法测定甘露醇含量。（四）作用与用途治疗脑水肿引起的休克、防止肾脏衰竭、治疗青光眼、中毒性肺炎等。二、1，6--二磷酸果糖（一）结构与性质钠盐为白色晶型粉末，易溶于水，4℃较稳定。（二）生产工艺1、酶转化工艺（1）工艺路线（2）工艺过程①取经多代发酵应用过的酵母渣，悬于适量蒸馏水，反复冻融3次，加入底物（8%蔗糖，4%NaH2PO4，30mMMgCl2，pH6.5）于30℃反应6h。②除杂蛋白：煮沸5min，离心去除杂蛋白，收集清液。③阴离子交换柱层析：转化液通过DEAE-C交换柱，先用蒸馏水洗涤至pH7.0，然后进行分步洗脱。④转酸：FDPCa悬于水中，用732-[H+]树脂将其转成FDPH4，用2MNaOH调pH5.3-5.8，除菌过滤后，冻干。2、固定化细胞制备工艺（1）工艺路线（2）工艺过程①FDP产生菌的培养：菌株为啤酒酵母②固定化细胞制备：菌液与加热熔化的卡拉胶混匀，冷却成型，切块即可。③活化固定化细胞：用含底物的表面活性剂于35℃浸泡活化。④酶促转化：活化的固定化细胞装柱，30℃底物溶液流过活化。⑤离子交换：反应液经除蛋白后过滤，滤液通过DEAE-C阴离子交换柱，经洗涤、洗脱，收集洗脱液，加入适量CaCl2使生成FDPCa沉淀。⑥转酸：FDPCa悬于无菌水中，用732-[H+]树脂将其转成FDPH4，用2MNaOH调pH5.3-5.8，经活性炭脱色，超滤冻干，得FDPNa3H精品。（三）检验方法：酶分析法（四）作用与用途用于治疗急性心肌梗塞、心功能不全、冠心病、心肌缺血发作休克等症的急救药物；对各类肝炎引起的深度黄疸、转氨酶升高及低白蛋白血症也有较好的治疗作用。三、肝素（一）结构与性质是三硫酸双糖与二硫酸双糖以2∶1的比例在分子中交替联结而成的。其分子结构有一个六糖重复单位（p515）；整个分子呈螺旋形纤维状。分子量不均一，平均分子量12000±6000。肝素及其钠盐为白色或灰白色粉末。分子中含有硫酸基和羧基，呈强酸性；肝素具有聚阴离子性质，能与多种阳离子反应成盐。肝素与碱性染料如天青A、甲苯胺蓝等反应可使染料的光吸收向短波方向移动。肝素可被肝素酶降解为三硫酸双糖单位和二硫酸双糖单位。硫酸化程度高的肝素具有较高的降脂和抗凝血活性；高度乙酰化的肝素，抗凝血活性降低甚至完全消失，而降脂活性不变。小分子量肝素（4K—5K）具有较低的抗凝活性和较高的抗血栓形成活性。（二）生产工艺肝素在组织内和其他粘多糖一起与蛋白质结合成复合物，因此，肝素制备过程包括肝素蛋白质复合物的提取、解离和肝素的分离纯化两大步。解离可以用盐解离法和酶解离法。1、盐解-离子交换生产工艺（1）工艺路线（2）工艺过程2、酶解-离子交换生产工艺（1）工艺路线（2）工艺过程（三）检验方法（四）作用与用途（p518）(五)小分子肝素(p518)四、硫酸软骨素（一）结构与性质（二）生产工艺1、稀碱-浓盐法（1）工艺路线（2）工艺过程①提取：软骨粉碎，用3MNaCl浸泡，50%NaOH调pH12-13，室温搅拌10-15h，过滤。②盐解：上述提取液用2MHCl调pH7-8，升温至90℃、20min，冷却过滤。③除酸性蛋白：将盐解液调pH2-3搅拌10min，精置后过滤，滤液调pH6.5，加去离子水调节NaCl为1M左右。④沉淀：在上述溶液中加入95%乙醇，使乙醇浓度为60%，沉淀过夜。⑤干燥：收集沉淀，用乙醇脱水，60-65℃真空干燥，得成品硫酸软骨素。2、稀碱-酶解法（1）工艺路线（2）工艺过程①提取：软骨粉碎，用2%NaOH浸泡提取。②酶解：提取液用1∶1HCl调pH8.8-8.9，升温至50℃；加入1/25量的胰酶，于53-54℃保温6-7h。③吸附：用1∶1HCl调pH6.8-7.0，加入活性白陶土和活性炭，搅拌吸附1h，再用HCl调pH6.4，过滤。④沉淀、干燥：调pH6.0，95%乙醇沉淀（终浓度75%）8h以上，收集沉淀，60-65℃真空干燥。（三）检验方法硫酸软骨素的检验方法一般有：（1）比色法（2）重量法（3）定氮法（四）作用与用途五、透明质酸（522）第四节重要多糖的研究进展•目前已对数十种多糖进行了含量测定,如对乌头多糖、东当归多糖、石斛多糖、桔梗多糖、人参多糖、细叶蓟多糖、柴胡多糖、猪苓多糖、红松果多糖、菟丝子多糖、胎盘脂多糖、黔产党参多糖、文蛤多糖、石仙桃多糖、肉苁蓉多糖、胖大海多糖、黄精多糖、耳叶牛皮消多糖、石菖蒲多糖、海藻多糖、黄花倒水莲多糖、商陆多糖、金线莲多糖,灵芝多糖、白花蛇舌草多糖、米糖多糖、芦荟多糖、山药多糖、大枣多糖等进行了较系统的含量研究。•对近百种多糖的组成、组成比及结构进行了研究,如赤芝子实体多糖(BN3C1、N3C3)、黑木耳多糖(AA)、安络小皮伞组多糖(FP1)、雷丸多糖(S-40001)、针裂蹄多糖、竹黄多糖(SB1、SB2)、亮菌多糖(ATM3)、银耳子实体多糖、银耳孢子多糖(TFA、TFB、TFC)、太子参多糖(PHPA、PHPB)、山豆根多糖(SSA)、长松萝多糖、太百花多糖、仙草多糖(MCPS)、花刺参酸性粘多糖(SV1、SV11)、刺参粘多糖、掌叶大黄酸性杂多糖(DHP-1、DHP-2)、槐耳菌丝体多糖、半边莲多糖、香柱菌多糖、蛹虫草胞外多糖、灵芝子实体多糖(GLA4、GLA7、GLSP1、GLSP2、GLSP3)、女贞子多糖、耳叶牛皮消多糖(AC-A、AC-B、AC-C)、•茶叶多糖、知母多糖、乌头多糖、白花蛇舌草多糖、苍术多糖、薏苡仁多糖(CoxianA、B、C)、山药多糖(DioscoranA、B、C、D、E、F)、麻黄多糖(EphedranA、B、C)、刺五加多糖(EleutheranA、B、C、D、E、F、G)、桑白皮多糖(MoranA)、硬紫草多糖(LithosPermanA、B、C、D)、甘蔗多糖(SacdharanA、B、C、D、E、F)、当归多糖、皂角菌多糖、红芪多糖、老龙皮多糖、泰山赤灵芝肽多糖、草叶猕猴桃多糖、明党参多糖、柴胡果胶多糖、车前草多糖、茜草多糖、胖大海多糖等进行了结构分析、分子量测定等。•多糖的高级结构对功能的影响比一级结构更重要,决定高级结构的重要因素是多糖分子链内和链外的氢键。如X射线分析表明,香菇多糖及裂褶多糖均具β-三股绳状螺旋型立体结构,如在香菇多糖中加入尿素或二甲亚枫,使分子的立体构型发生改变,则其活性也就丧失。另一方面,主链结构同时有β-1.3又有β-1.6侧链的葡聚糖,有些具有强的活性,而有些却无活性。4.1.抗肿瘤多糖•（一）主要多糖1、细菌多糖卡介菌多糖抑制Ｓ180,抑制肝癌Ｈｅｐｓ双歧杆菌多糖诱导ＬＡＫ活性,抑制肿瘤侵袭转移裂褶菌多糖激活ＭΦ,抑制实体瘤冬虫夏草多糖诱生ＴＮＦ,促使肿瘤细胞凋亡,抗白血病2、真菌多糖•香菇多糖(ＰＳＫ)(50万Ｄａ)治疗胃癌、肝癌、肺癌细胞毒作用,提高ＮＫＣ活性•灵芝多糖ＧＬ1增强免疫功能,抑制实体瘤•猪苓多糖诱生ＴＮＦ,治疗白血病•树舌多糖抑制ＨｅｐＡ癌细胞增殖,增强抑癌基因ｐ16表达水平•云芝糖肽增强巨噬细胞抗实体瘤,抑制肿瘤转移,增强Ｔ细胞和ＭΦ细胞功能•炭团菌多糖(ＹＣＰ)诱生ＴＮＦ,抑制肝癌•蒙古口蘑多肽激活ＭΦ,促进Ｔｃｅｌｌｓ,抑制Ｓ180•茯苓多糖激活补体,加强ＭΦ活性抑制实体瘤•啤酒酵母多糖(Ｐ葡聚糖)增强ＭΦ和ＮＫＣ抑制实体瘤3、植物多糖•枸杞多糖抗突变,防护遗传损伤,抑制实体瘤•牛膝多糖提高ＮＫＣ活性,诱生ＴＮＦ抑制实体瘤•人参多糖激活ＮＫＣ和Ｔ细胞抑制实体瘤•银杏外种皮多糖抑制肝癌、胃癌、肺癌•波叶大黄多糖提高ＳＯＤ,抗自由基损伤,抑制实体瘤•铁筷子多糖(ＨＦＰｓ)提高抗氧化酶活性,抑制实体瘤•商陆多糖增强ＭΦ活性,增强免疫,抑制小鼠Ｓ180肉瘤•紫菜多糖抗突变,增强免疫,抗实体瘤•黄芪多糖激活ＭΦ活性,抗肝癌•当归多糖阻滞ＨＬ60,Ｋ562细胞生长•巴戟天多糖诱导ＮＯ,ＩＬ1及ＴＮＦ抑制实体瘤•米糠Ａ葡聚糖抑制纤维肉瘤,Ｌｅｗｉｓ肺癌细胞生长•红毛五加多糖诱导胃癌细胞凋亡,抑制消化道肿瘤•地黄多糖抑制ｐ53基因,抑制Ｌｅｗｉｓ肺癌细胞生长•鬼臼多糖抑制腹水肿瘤生长•佛手多糖抑制小鼠移植性肝肿瘤•芦荟多糖增强ＴＡＫ细胞的增殖能力,增加ＴＡＫ细胞和ＩＬ2Ｒ的表达4、动物多糖•刺参酸性粘多糖抑制肿瘤生长与转移,抑制Ｓ180,乳腺癌•海星多糖(ＮＲＰ1