具有提高免疫活性的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有提高免疫活性的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物及其制备方法，黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物中乙酰基含量为16.83％，多糖含量为82.50％，多糖由摩尔比为0.004:1.49:0.008:0.011的甘露糖、葡萄糖、半乳糖以及阿拉伯糖组成。本发明通过大量实验优选提取分离工艺，采用水提醇沉法得到粗多糖，再脱蛋白，然后采用DEAE?52纤维素树脂进行纯化，制得纯度高的黄蜀葵茎叶多糖，再采用乙酸酐法修饰得到黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物。本发明充分利用废弃的黄蜀葵茎叶资源，变废为宝，得到可提高免疫活性的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物，可实现中药资源的可持续化应用，具有很好的经济价值。
【专利说明】
具有提高免疫活性的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物及其制 备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种植物多糖，具体涉及一种具有提高免疫活性的黄蜀葵茎叶多糖乙 酰化修饰产物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 中药资源是保障国民健康、发展民族医药的坚实基础。近年来中药及天然药用生 物资源的生产面积已超过2.40 X 106hm2，药材产量可达5.40 X 106t，而废弃的植物根系以及 地上茎叶的生物量高达I. I X IO7~1.6 X 107t，是药材产量2~3倍，造成了严重的资源浪费 和环境污染。因此，在中药资源产业化过程中提高药用生物资源的利用价值、尤其是提升其 药用价值，对于中医药产业的健康发展以及发展资源节约型、环境友好型的经济具有重大 意义。
[0003] 黄蜀葵(Abelmoschus manihot L.Medic)为锦葵科秋葵属植物，始载于《嘉祐本 草》，《本草纲目》中记载："其花气味甘、寒、滑、无毒，主治小便淋及催生，治诸恶疮脓水久不 瘥者，作末敷之即愈，为疮家要药"等。其根、茎、叶均具有一定的药用价值。黄蜀葵花为主要 用药部位，在采收过程中其茎叶部分多被丢弃或是焚烧，造成了黄蜀葵茎叶资源的极大浪 费以及环境的污染。
[0004] 多糖是一类结构复杂的高分子物质，具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗突变、抗辐射 和增强免疫等多种生物学功效。但一般情况下，天然提取的多糖生物活性较弱。在天然多糖 分子中引入某种离子基团并且具有恰当的取代度时，不仅能够显著改善多糖在水中的溶解 度，而且可以使多糖的链构象发生改变，从而使其具有某种特定的结构而提高生物活性。多 糖的乙酰化修饰可使多糖支链得到伸展而发生变化，导致多糖的羟基暴露，从而增加多糖 在水中的溶解度，可导致原有多糖的生物活性发生明显改变。
[0005] 目前，国内外对黄蜀葵茎叶多糖的研究主要集中在理化性质以及单糖的分析，对 其活性的研究较少。因此，应用乙酰化修饰技术改变黄蜀葵茎叶多糖的结构、改善其理化性 质，获得真正具有活性的多糖，对黄蜀葵茎叶资源的高效利用以及生态环境的保护意义重 大。
【发明内容】
[0006] 发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，以黄蜀葵茎叶废弃物为原 料，通过优选方法制备得到黄蜀葵茎叶粗多糖，然后采用乙酸酐法修饰，得到具有提高免疫 活性的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物。本发明另一个目的是提供黄蜀葵茎叶多糖乙酰化 修饰产物的制备方法和其应用。本发明充分利用废弃的黄蜀葵茎叶资源，变废为宝，高免疫 活性的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物，可实现中药资源的可持续化应用，具有很好的经 济价值和生态环境的保护意义。
[0007] 技术方案:为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
[0008] 一种黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物，黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物中乙酰基 含量为16.83%，多糖含量为82.50%，多糖由摩尔比为0.004:1.49:0.008:0.011的甘露糖、 葡萄糖、半乳糖以及阿拉伯糖组成。
[0009] 作为优选方案，黄蜀葵茎叶多糖和黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的分子量分别 为760·24kDa和649·52kDa。
[0010] 作为优选方案，以上所述的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的制备方法，包括以 下步骤：
[0011] (1)取黄蜀葵茎叶乙醇提取后的药渣，加入药渣重量1 〇~30倍体积的水，回流提取 2~3次，每次1~2小时，过滤，合并滤液，减压浓缩;Sevag法除蛋白，离心，取上清液，加入无 水乙醇，醇沉过夜，抽滤，取沉淀，依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，烘干，得黄蜀葵茎叶粗 多糖；
[0012] (2)黄蜀葵茎叶粗多糖的分级
[0013] 称取步骤（1)制备得到的黄蜀葵茎叶粗多糖，加蒸馏水溶解，加样于DEAE-52层析 柱中，用0.0、0.1、0.3、0.5mo 1/L NaCl溶液梯度洗脱，并采用苯酚-硫酸法检测多糖含量，分 别收集不同的洗脱峰，减压浓缩，透析，最后将透析液真空冷冻干燥，获得黄蜀葵茎叶多糖；
[0014] (3)黄蜀葵茎叶多糖的乙酰化修饰
[0015] 取步骤(2)制备得到的黄蜀葵茎叶多糖，采用乙酸酐法进行修饰，具体步骤为:准 确称取黄蜀葵茎叶多糖，溶于蒸馏水中，用氢氧化钠调pH为9.0，其间交替向溶液中加入乙 酸酐和氢氧化钠以保持溶液pH为8.0~8.5，反应期间控制温度在25~30 °C，加入乙酸酐，反 应结束后，用盐酸调整溶液的pH为7.0，将混合液置于透析袋中流水透析2~3天，取透析液 减压浓缩，冻干，得黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物。
[0016] 作为优选方案，以上所述的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的制备方法，步骤(3) 为准确称取黄蜀葵莖叶多糖30mg，溶于IOmL蒸馏水中，于60°C搅拌IOmin溶解，冷却至室温 后，用0.5mol/L氢氧化钠调pH值为9.0，其间交替向溶液中加入一定量的乙酸酐和0.5mol/ LNaOH，以保持溶液pH为8.0~8.5;反应期间控制温度在30°C，然后加入150yL乙酸酐，反应 4h，反应结束后，用5mol/L HCl调整溶液的pH为7.0，将混合液置于透析袋中流水透析3天， 取透析液减压浓缩，冻干，得黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物。
[0017] 本发明通过实验研究表明，经过乙酰化修饰得到的的黄蜀葵茎叶多糖产物具有显 著的促进脾淋巴细胞增殖的作用，可用于制备提高免疫力的药物或保健品。
[0018] 本发明所述的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物在制备提高免疫力的药物或保健 品中的应用，可将黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物和药学上可接受的载体制成片剂、胶囊 剂、颗粒剂或微囊剂型的药物。
[0019] 本发明在制成片剂时，将黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物和载体乳糖或玉米淀粉 混合均匀，需要时加入润滑剂硬脂酸镁，混合均匀，然后压片制成片剂。
[0020] 在制成胶囊剂时，将黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物和载体乳糖或玉米淀粉混合 均匀，整粒，然后装胶囊制成胶囊剂。
[0021] 本发明在制成颗粒剂时，把黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物和稀释剂乳糖或玉米 淀粉混合均勾，整粒，干燥，制成颗粒剂。
[0022] 有益效果:本发明提供的具有提高免疫活性的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物和 现有技术相比具有有点：
[0023] 1、本发明通过大量实验优选提取分离工艺，首先采用水提醇沉法得到粗多糖，再 脱除蛋白，然后采用DEAE-52纤维素树脂进行纯化，制得纯度高的黄蜀葵茎叶多糖，然后再 采用采用乙酸酐法进行修饰，然后纯化，得到黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物。
[0024] 本发明充分利用废弃的黄蜀葵茎叶资源，变废为宝，制备得到可提高免疫活性的 黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物，可实现中药资源的可持续化应用，具有很好的经济价值 和生态环境的保护意义。
[0025] 2、本发明经过体外小鼠脾淋巴细胞的增殖活性试验表明，黄蜀葵茎叶多糖并无明 显的免疫调节活性，但是经乙酰化修饰后，在50~200yg/mL具有显著的免疫调节活性，在50 yg/mL剂量表现出最强的增殖作用，增殖指数为1.217,而修饰前的最高增殖指数仅为 1.079,取得了非常好的预料不到的技术效果。
【附图说明】
[0026] 图1为黄蜀葵茎叶粗多糖的红外光谱图。
[0027]图2为黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的红外光谱图。
[0028]图3为黄蜀葵茎叶多糖及其乙酰化修饰产物的脾细胞增殖活性柱状图。
【具体实施方式】
[0029]根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限 制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0030] 实施例1
[0031] 黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的制备方法，包括以下步骤：
[0032] (1)黄蜀葵茎叶粗多糖的制备
[0033] 取黄蜀葵茎叶经乙醇回流提取后的干燥药渣100g，加入药渣重量30倍体积量的 水，100 °C水浴回流提取3次，每次Ih。过滤，合并滤液，减压浓缩。Sevag法除蛋白，离心 (4000r/min，IOmin)，取上清液，加入四倍体积的无水乙醇，醇沉过夜，抽滤，沉淀依次用无 水乙醇、丙酮、乙醚洗涤三次，50°C烘干，即得黄蜀葵茎叶粗多糖。
[0034] (2)黄蜀葵茎叶粗多糖的分级
[0035]称取步骤(1)制备得到的黄蜀葵茎叶粗多糖3g，加适量蒸馏水溶解，配制质量浓度 为30mg/mL的多糖溶液，加样于DEAE-52层析柱中。用0.0、0.1、0.3、0.5mOl/LNaCl溶液梯度 洗脱，流速1.0mL/min(10min/管），采用苯酚-硫酸法检测多糖含量，分别收集不同的洗脱 峰，减压浓缩，透析，最后将透析液真空冷冻干燥，获得黄蜀葵茎叶粗多糖（多糖含量达 99%)〇
[0036] (3)黄蜀葵茎叶多糖的乙酰化修饰
[0037]取步骤(2)制备得到的黄蜀葵茎叶粗多糖，采用乙酸酐法进行修饰。准确称取黄蜀 葵莖叶粗多糖30mg，溶于IOmL蒸馏水中，于60°C搅拌IOmin溶解，冷却至室温后，用0.5mol/L 氢氧化钠调pH为9.0，其间交替向溶液中加入一定量的乙酸酐和0.5mo 1/LNaOH，以保持溶液 pH为8.0~8.5。反应期间控制温度在30°(：，加入15(^1^乙酸酐，反应411，反应结束后，用5111〇1/ L HCl调整溶液的pH为7.0，将混合液置于透析袋中流水透析3天，减压浓缩，冻干，得黄蜀葵 茎叶多糖乙酰化修饰产物。
[0038]实施例2黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物总糖含量与取代度的测定 [0039] 1、总糖含量及乙酰化取代度的测定
[0040] 以D-无水葡萄糖为标准品，采用苯酚-硫酸法测定乙酰化修饰前后黄蜀葵茎叶粗 多糖的总糖含量;采用酸碱滴定法测定乙酰基含量，以氢氧化钠溶解样品，充分皂化后，用 盐酸滴定未反应的碱，按照下式计算乙酰基含量(A%)及取代度(DS)。
[0041]
[0042]
[0043]式中:A ( % )为乙酰基含量;VO (mL)代表所消耗的氢氧化钠溶液的体积;CO (mo I/L) 代表所消耗的NaOH溶液的浓度;Vl (mL)代表所消耗的盐酸溶液的体积;Cl (mol/L)代表所消 耗的盐酸溶液的浓度;m (g)为样品质量。
[0044] 2、单糖组成分析
[0045]采用三氟乙酸水解、PMP衍生多糖样品，以混合单糖为标准品，采用高效液相色谱 法根据出峰时间确定单糖的组成，根据峰面积绘制各单糖的标准曲线测定样品的单糖含 量。
[0046] 3、红外光谱分析
[0047]取经过干燥的多糖样品Img，与100~200mg经干燥的溴化钾粉末于玛瑙研钵研磨 均匀，压成薄片，在红外光谱仪上测定4000~^Ocnf1的红外光谱。
[0048] 4、小鼠脾淋巴细胞增殖试验
[0049] 无菌取脾，制备小鼠脾淋巴细胞悬液，调整细胞浓度为6X IO6个/mL，于96孔板接 种IOOyL/孔，再分别加入培养液(空白对照）、IOyg/mL ConA(刀豆球蛋白A，阳性对照），不同 浓度的黄蜀葵茎叶粗多糖和不同浓度的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物样品溶液各?〇〇μ L/孔，每个浓度均设4个复孔，混合均匀后置于37 °C、5 % CO2培养24h。培养结束前4h，每孔加 入MTT(5mg/mL) IOyL，于上述条件中继续培养4h，离心弃上清，加入IOOyL DMSO，充分震荡后 用酶标仪测定波长570nm的吸光值。
[0050] 淋巴细胞增殖指数=样品组吸光值/空白对照组吸光值。
[0051 ] 5、实验结果
[0052] 5.1总糖以及取代度的测定分析结果，如表1所示：
[0053]表1黄蜀葵茎叶粗多糖及其乙酰化修饰产物的总糖含量与取代度的测定
[0055]如表1所示，黄蜀葵茎叶粗多糖的总糖含量为99.76%，不含乙酰基，修饰后的乙酰 基含量为16.83%，总糖含量为82.50%，黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的乙酰基取代度 为0.62,糖链上已连上乙酰基。
[0056] 5.2单糖组成分析结果如表2所示：
[0057] 表2昔蜀葵茎叶耜多糖及其乙酰化修饰产物的单糖组成麾尔比
[0059] 黄蜀葵茎叶粗多糖及其乙酰化修饰产物的单糖组成的摩尔比如表2所示，黄蜀葵 茎叶粗多糖由甘露糖、葡萄糖、半乳糖以及阿拉伯糖组成，其中葡萄糖的比例最高，其它三 种糖的比例较低。乙酰化修饰后，其主要含有葡萄糖，甘露糖与半乳糖含量较少，阿拉伯糖 的比例减少至原来的一半以下。黄蜀葵茎叶多糖和黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的分子 量分别为760.24kDa和649.52kDa。在修饰过程中，黄蜀葵茎叶多糖发生了部分降解。
[0060] 5.3红外光谱分析
[0061] 如图1和图2所示，黄蜀葵茎叶粗多糖在3400CHT1左右的吸收峰为O-H键的伸缩振 动，2900(31^ 1左右的吸收峰为C-H键的伸缩振动，为糖类特征峰。而黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修 饰产物在1743CHT1处出现了明显的C = O振动吸收峰，1373CHT1处的是乙酰基中的C-H伸缩振 动产生的，以及位于1248CHT1处的是酯基中的C-O伸缩振动，其它吸收峰的位置基本没有改 变，表明黄蜀葵茎叶粗多糖糖链上已经引入了乙酰基，乙酰化修饰成功。
[0062] 5.4脾细胞增殖活性分析
[0063]黄蜀葵茎叶粗多糖及其乙酰化修饰产物的脾细胞增殖活性实验结果如图3所示。 图中a表示与对照组相比，增强作用差异显著(p<0.05);图中b表示与对照组相比，增强作 用差异极显著(P<〇.01);图中c表示与对照组相比，增强作用差异极其显著(p<0.001);图 中d表示，与SLAMP-a组相比，增强作用差异显著(p<0.05);图中f表示，与SLAMP-a组相比， 增强作用极其差异显著(P<〇. 001)。对照组的增殖指数为1.001，阳性组为1.509。
[0064]由图3可知，与对照组相比，黄蜀葵茎叶粗多糖在25~200yg/mL浓度范围内不能刺 激脾淋巴细胞的增殖，而其乙酰化修饰产物具有促进脾淋巴细胞增殖的作用。黄蜀葵茎叶 多糖乙酰化修饰产物在50yg/mL剂量表现出最强的增殖作用，增殖指数为1.217，而修饰前 的最高增殖指数仅为1.079。取得了非常好的技术效果。
[0065]以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的 人了解本
【发明内容】
并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实 质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物，其特征在于，黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产 物中乙酰基含量为16.83%，多糖含量为82.50%，多糖由摩尔比为0.004:1.49 :0.008: 0.011的甘露糖、葡萄糖、半乳糖以及阿拉伯糖组成。2. 权利要求1所述的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： (1) 取黄蜀葵茎叶乙醇提取后的药渣，加入药渣重量10~30倍体积的水，回流提取2~3 次，每次1~2小时，过滤，合并滤液，减压浓缩;Sevag法除蛋白，离心，取上清液，加入无水乙 醇，醇沉过夜，抽滤，取沉淀，依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤，烘干，得黄蜀葵茎叶粗多糖； (2) 黄蜀葵茎叶粗多糖的分级 称取步骤（1)制备得到的黄蜀葵茎叶粗多糖，加蒸馏水溶解，加样于DEAE-52层析柱中， 用0.0、0.1、0.3、0.5mol/LNaCl溶液梯度洗脱，并采用苯酚-硫酸法检测多糖含量，分别收集 不同的洗脱峰，减压浓缩，透析，最后将透析液真空冷冻干燥，获得黄蜀葵茎叶多糖； (3) 黄蜀葵茎叶多糖的乙酰化修饰 取步骤(2)制备得到的黄蜀葵茎叶多糖，采用乙酸酐法进行修饰，具体步骤为:准确称 取黄蜀葵茎叶多糖，溶于蒸馏水中，用氢氧化钠调pH为9.0，其间交替向溶液中加入乙酸酐 和氢氧化钠以保持溶液pH为8.0~8.5，反应期间控制温度在25~30°C，加入乙酸酐，反应结 束后，用盐酸调整溶液的pH为7.0，将混合液置于透析袋中流水透析2~3天，取透析液减压 浓缩，冻干，得黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物。3. 根据权利要求2所述的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物的制备方法，其特征在于，步 骤(3)准确称取黄蜀葵莖叶多糖30mg，溶于10mL蒸馏水中，于60°C搅拌lOmin溶解，冷却至室 温后，用0.5mol/L氢氧化钠调pH值为9.0，其间交替向溶液中加入一定量的乙酸酐和 0.5mol/LNaOH，以保持溶液pH为8.0~8.5;反应期间控制温度在30°C，然后加入150yL乙酸 酐，反应4h，反应结束后，用5mol/LHCl调整溶液的pH为7.0，将混合液置于透析袋中流水透 析3天，取透析液减压浓缩，冻干，得黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物。4. 权利要求1所述的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物在制备提高免疫力的药物或保健 品中的应用。5. 根据权利要求4所述的黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物在制备提高免疫力的药物或 保健品中的应用，其特征在于，把黄蜀葵茎叶多糖乙酰化修饰产物和药学上可接受的载体 制成片剂、胶囊剂、颗粒剂或微囊剂型的药物。
【文档编号】C08B37/14GK105859906SQ201610406903
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】江曙, 潘欣欣, 段金廒, 朱悦, 钱大玮, 严辉
【申请人】南京中医药大学