李 爽,趙 宏,王宇亮,沈 宇,劉佳蕾,孫詩晴,周子筠,張 宇
(佳木斯大學(xué)藥學(xué)院,黑龍江省新藥創(chuàng)制與藥效毒理評價重點實驗室,黑龍江佳木斯154007)
蒲公英(Taraxacum mongolicumHand.-Mazz)作為一種多年生菊科草本植物,可稱婆婆丁、奶汁草、華花郎等,性味苦、甘、寒,歸肝、胃經(jīng),具有清熱解毒、消腫散結(jié)、利尿通淋之功效[1]。蒲公英可生長在各種類型的土壤中,且在沙質(zhì)土壤里生長能力最為茁壯[2]。國家衛(wèi)健委于2002年將蒲公英收錄在藥食同源目錄中藥品名單列表內(nèi)[3]。近年來研究發(fā)現(xiàn),蒲公英富含有效活性成分如黃酮、香豆素、三萜、多糖等。其中,多糖類化合物作為蒲公英的主要有效成分之一,其具有良好的解熱鎮(zhèn)痛、抗菌消炎、保肝利膽、降血糖、抗腫瘤等多種藥理功效[4-10]。
多糖分子的改性修飾多指通過物理、化學(xué)、生物等改變多糖結(jié)構(gòu)的手段。近年來許多報道表明,多糖的化學(xué)修飾相比于相應(yīng)的天然多糖具有較好的生物活性[11]。對多糖結(jié)構(gòu)上的化學(xué)修飾多根據(jù)其結(jié)構(gòu)上的活性基團(tuán)(如羥基、羧基、氨基等)在化學(xué)反應(yīng)下引入新的官能團(tuán)(如硫酸衍生化、硒化、羧甲基化等)[12]。對多糖進(jìn)行乙酰化修飾是一種常見的改性方法。乙?;〈嗵擎溕系牧u基,改變多糖的分子結(jié)構(gòu)與形態(tài),改變多糖的溶解性,對多糖的生物活性產(chǎn)生影響[13-17]。經(jīng)研究表明,對馬齒莧多糖通過對其引入乙酰官能團(tuán)后,可增強其抗氧化活性;另外,在乙?;揎椇蟮慕疳樄蕉嗵堑囊志钚宰兓c濃度相關(guān)。目前文獻(xiàn)關(guān)于蒲公英多糖的研究僅限于提取、純化、結(jié)構(gòu)解析等方面的研究[18-19],在此基礎(chǔ)上對其經(jīng)化學(xué)反應(yīng)得到的乙?;压⒍嗵墙Y(jié)構(gòu)、抗氧化性及抑菌能力等的研究未見報道。
因此,本文利用乙酸酐作為反應(yīng)試劑,對蒲公英多糖純化后進(jìn)行乙酰化修飾,通過紅外光譜、掃描電鏡、X-射線粉末衍射等對蒲公英純化多糖(Polysaccharides fromTaraxacum mongolicumHand.-Mazz,TMP)和乙?;压⒍嗵牵ˋctylated polysaccharides fromTaraxacum mongolicumHand.-Mazz,Ac-TMP)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征與分析,并評價其體外抗氧化性及抑菌性,為蒲公英多糖修飾乙?;笮ЧM(jìn)行研究和產(chǎn)品利用提供參考價值。
蒲公英干燥全草 批號為:170801,2019年9月購自黑龍江省同仁堂大藥房;透析袋分子量截留為3000 Da 上海源葉生物科技有限公司;葡萄糖、氯化乙酰膽堿、DPPH 美國Sigma-Aldrich公司;苯酚、氫氧化鈉、濃鹽酸、鹽酸羥胺、三氯化鐵、三氯甲烷、正丁醇、濃硫酸、乙酸酐、鐵氰化鉀、三氯乙酸分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;金黃色葡萄球菌,菌種編號:LWCC1002(CMCC(B)26003)、大腸桿菌,菌種編號:LWCC1033(ATCC25922) 上海魯微科技有限公司;普通肉湯培養(yǎng)基、Mueller-Hinton瓊脂 青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司。
FA2004型電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;DL-5-B低速多管離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠;FDU-1200冷凍干燥機 日本東京理化;RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;Vortex-1/2渦旋混合器 上海滬西分析儀器廠有限公司;765紫外可見分光光度計 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;FTIR-650傅里葉交換紅外光譜儀 天津港東科技股份有限公司;Rigaku Mini Flex600粉末衍射儀 日本理學(xué)公司;Phenom Pro X掃描電鏡荷蘭飛納公司;LDZF-30L立式高壓蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠。
1.2.1 蒲公英多糖的提取 稱取1 kg蒲公英干燥全草,加入2 L的超凈水,浸泡2 h后,在90 ℃加熱提取3次,每次2 h,在減壓濃縮條件下合并3次濾液,與最終體積的80%乙醇放置24 h,以4500 r/min離心10 min,收集沉淀物,在水中復(fù)溶沉淀物,在130 Pa、45 ℃真空干燥,得到蒲公英粗多糖[20]。
1.2.2 蒲公英多糖的脫蛋白與純化 取蒲公英粗多糖溶于超凈水中,準(zhǔn)備10%的多糖溶液,將Sevage試劑(氯仿:正丁醇=4:1)加入為1/4體積比的多糖溶液中,在超聲條件下完全振蕩30 min,4500 r/min離心10 min,棄去下層蛋白,保留上清液,并透析(分子透過率為3000 Da)48 h,過程重復(fù)3~5次。然后用80%乙醇沉淀除蛋白后的多糖,4500 r/min離心10 min,冷凍干燥后即得脫蛋白蒲公英多糖[21]。
將得到已除去蛋白的蒲公英多糖溶解至超凈水中配制成濃度為4 mg/mL溶液,通過AB-8大孔樹脂對多糖溶液進(jìn)行脫色的氫鍵吸附作用,使用超凈水進(jìn)行洗脫并調(diào)節(jié)流速為1 mL/min,收集流出液,減壓濃縮冷凍干燥,得到蒲公英純化多糖[22]。
1.2.3 蒲公英純化多糖的含量測定 精準(zhǔn)稱量105 ℃干燥至恒重的10 mg葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品,在100 mL容量瓶內(nèi)加超凈水溶解標(biāo)準(zhǔn)品并定容,得到0.1 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液。移取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL標(biāo)準(zhǔn)品溶液置于具塞刻度試管中,依次加入超凈水,使最終體積為2.0 mL。分別向各濃度具塞刻度試管中精密移取量為1 mL的5%苯酚溶液并渦旋1 min。再立刻移取5 mL濃硫酸混勻,在90 ℃水浴鍋內(nèi)15 min熱浴,取出冷卻至25 ℃。在490 nm波長下測量吸光度并繪制標(biāo)曲,得到回歸方程y=19.673x+0.219,R2=0.9996。并配制濃度為0.1 mg/mL的TMP多糖溶液,同上述操作測得吸光度值,將結(jié)果代入回歸方程計算出濃度和TMP的糖含量,計算公式如下:
式中:x為通過回歸方程計算出的濃度,mg/mL。
1.2.4 蒲公英多糖的乙?;揎?采用乙酸酐法制備[23-24],稱取0.5 g干燥的TMP溶解在30 mL超凈水,超聲充分振蕩5 min直至獲得均勻溶液。移取0.5 mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH為9.0,在30 ℃水浴條件下,交替加入2 mL乙酸酐和2 mol/L氫氧化鈉溶液,消耗氫氧化鈉溶液,保證2 mL乙酸酐量用盡,控制反應(yīng)溶液pH維持在7.0~9.0。維持30 ℃水浴鍋熱浴反應(yīng)3 h,反應(yīng)溶液穩(wěn)定在pH8.0以終止反應(yīng)。在溫度為25 ℃條件下反應(yīng)結(jié)束后,用0.5 mol/L鹽酸改變反應(yīng)液pH為7.0。在飲用水流水狀態(tài)下透析(分子透過率為3000 Da)24 h,然后在超凈水流下透析24 h,通過減壓濃縮反應(yīng)液,在冷凍干燥條件下,得到乙?;压⒍嗵?。
1.2.5 乙?;〈鹊臏y定
1.2.5.1 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 采用羥胺比色法[25]檢測,配制0.001 mol/L的乙酸鈉溶液,稱取0.0182 g氯化乙酰膽堿標(biāo)準(zhǔn)品,將標(biāo)準(zhǔn)品溶解于乙酸鈉溶液中使之成為標(biāo)準(zhǔn)溶液,精密移取氯化乙酰膽堿標(biāo)準(zhǔn)溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL于具塞刻度試管中,補水至2 mL。向試管內(nèi)先移取2 mL臨用現(xiàn)配的堿性羥胺溶液,在渦旋混勻10 s,于25 ℃條件下放置4 min,再移取4 mol/L鹽酸溶液1 mL和0.37 mol/L三氯化鐵-鹽酸溶液1 mL,完全反應(yīng)后,在540 nm波長下測量吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。計算橫坐標(biāo)為氯化乙酰膽堿標(biāo)準(zhǔn)溶液得到的不同濃度乙?;c縱坐標(biāo)為其吸光度值回歸方程y=0.206x+0.0221,R2=0.9989。
1.2.5.2 取代度的計算 精密稱取干燥的乙酰化蒲公英多糖溶解在超凈水中得到0.5 mg/ mL乙?;压⒍嗵侨芤?,同1.2.5.1步驟的操作方法進(jìn)行實驗。代入標(biāo)曲得到乙酰化蒲公英多糖的乙?;|(zhì)量M1,按照下述公式計算到乙?;压⒍嗵堑囊阴;〈?。
式中:M1為乙?;压⒍嗵侵幸阴;馁|(zhì)量,mg;M2為乙?;压⒍嗵堑馁|(zhì)量,mg;162為多糖中葡萄糖的相對分子質(zhì)量;43為乙?;南鄬Ψ肿淤|(zhì)量;1為氫原子的相對分子質(zhì)量。
1.2.6 蒲公英純化多糖及乙?;嗵墙Y(jié)構(gòu)表征測定
1.2.6.1 紅外光譜(FI-IR)分析 精密稱取TMP與Ac-TMP各2 mg,與干燥溴化鉀粉末以1:50的比例混勻,通過研磨與壓片的過程,采用傅里葉交換紅外光譜儀經(jīng)紅外光譜掃描,確定掃描范圍在4000~400 cm-1之間。
1.2.6.2 掃描電鏡(SEM)分析 稱取適量干燥TMP和Ac-TMP樣品,分別于載物臺上粘貼導(dǎo)電膠,涂一層導(dǎo)電的金屬薄膜,將其導(dǎo)電過的樣品放置于離子濺射儀內(nèi),實驗在15 kV加速電壓下掃描電子顯微鏡下進(jìn)行,觀察,并拍照記錄以供分析多糖樣品表面特征。
1.2.6.3 X-射線粉末衍射(XRD)分析 將干燥TMP和Ac-TMP樣品分別均勻分布在樣品板上,并充分壓實在載玻片后,置放于X-射線粉末衍射儀中,使石墨單色化高強度具有Cu-Kα輻射光線下,RS為0.3 mm,測量角度為2 θ,測量范圍在 5°~50°,掃描速度為5 °/min。
1.2.7 體外抗氧化測定
1.2.7.1 DPPH自由基清除活性的測定 參考文獻(xiàn)[26]報道加以修改,稱取1 mg DPPH溶解在10 mL無水乙醇中,移取濃度為0.1 mg/mL臨用現(xiàn)配的DPPH-無水乙醇溶液2 mL。分別精密轉(zhuǎn)移TMP與Ac-TMP溶液(不同濃度0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL)2 mL置于具塞刻度試管中,在渦旋混合器混勻20 s,在室溫陰暗處靜置反應(yīng)5 min,于517 nm處波長測定吸光度。分別使用超凈水調(diào)零,以抗壞血酸溶液作為陽性組對照,以DPPH·溶液作為空白組對照。按照下述公式進(jìn)行計算DPPH自由基清除活性。
式中:A0空白組對照溶液的吸光度值;A1樣品的吸光度值。
1.2.7.2 超氧陰離子自由基清除活性的測定 采用鄰苯三酚自氧法[27]加以修改,精密移取TMP與Ac-TMP溶液(不同濃度0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL)2 mL,在具塞刻度試管中加入3 mL Tris-HCl溶液(0.05 mmol/L,pH=8.2),渦旋混合10 s,在25 ℃水浴鍋中維持10 min,同時迅速加入已預(yù)熱過200 μL的15 mmol/L鄰苯三酚溶液,室溫反應(yīng)4 min。在320 nm波長下測量吸光度。使用超凈水調(diào)零,Tris-HCl溶液作為空白組對比和抗壞血酸溶液作為陽性組對比。按照下述公式計算超氧陰離子自由基清除活性。
式中:A0為空白對照溶液的吸光度值;A1為樣品的吸光度值;A2為Tris-HCl液吸光度值。
1.2.7.3 羥自由基(·OH)清除活性的測定 根據(jù)文獻(xiàn)[28]的方法,精密吸取TMP與Ac-TMP溶液(不同濃度0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL)2 mL,先移取2 mL 0.6 mmol/L硫酸亞鐵溶液,再加2 mL 0.6 mmol/L水楊酸-乙醇溶液和2 mL 0.6 mmol/L過氧化氫溶液于具塞刻度試管中,為保證混合均勻選用渦旋20 s,37 ℃反應(yīng)35 min,在510 nm波長下測量吸光度。使用超凈水調(diào)零,抗壞血酸溶液作為陽性組對比。按照下述公式計算羥自由基(·OH)清除活性。
式中:A0空白對照溶液的吸光度值;A1樣品的吸光度值。
1.2.7.4 還原力實驗 參考文獻(xiàn)[29]方法加以修改,精密移取TMP與Ac-TMP溶液(不同濃度0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL)1.5 mL,先加入磷酸溶液(0.2 mol/L,pH=6.0)1.5 mL,再加入1%鐵氰化鉀1.5 mL,在50 ℃水浴加入保持30 min,取出冷卻至室溫后,加入10%三氯乙酸1.5 mL,渦旋混勻10 s,放置3 min后,移取2 mL 0.1%三氯化鐵溶液,充分反應(yīng)10 min,在700 nm處波長測定吸光度。
1.2.8 抑菌實驗 采用濾紙片藥敏實驗法[30],打孔器制備直徑在6 mm的圓形無菌濾紙片,在高壓滅菌(125 ℃,30 min)條件下處理,放置于超凈操作臺備用。在紫外光照射下,將濾紙片浸于多糖濃度分別為25、50、100、200 mg/mL的TMP與Ac-TMP溶液中及空白對照的生理鹽水溶液中。大腸桿菌和金黃色葡萄球菌在活化條件下,分別于瓊脂固體培養(yǎng)基上使用無菌三角掛鏟涂布,放置5 min后,在無菌條件下將多糖濾紙片取2~3張附著于固體培養(yǎng)基表面,同時設(shè)置3個平行試驗組,在調(diào)節(jié)至37 ℃的恒溫培養(yǎng)箱將其放入,設(shè)置時間12 h,取出附著多糖樣品的固體培養(yǎng)基并利用游標(biāo)卡尺測量抑菌圈直徑。
上述實驗所得數(shù)據(jù)用Origin Pro 2021處理作圖,使用SPSS進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,并進(jìn)行差異的顯著性分析,P<0.05表示為顯著性差異。
經(jīng)大孔樹脂AB-8洗脫后得到蒲公英純化多糖,多糖含量測定結(jié)果為68.75%。通過計算得到經(jīng)修飾后的蒲公英多糖乙?;〈葹?.227。
2.2.1 FT-IR結(jié)果分析 由圖1可知,乙酰化修飾前的蒲公英多糖均具有多糖成分紅外特征吸收峰:峰形呈強且寬的分子內(nèi)或分子間氫鍵顯現(xiàn)的O-H伸縮振動峰在3409 cm-1附近出現(xiàn);基團(tuán)為甲基(-CH3)、次甲基(-CH2-)C-H伸縮振動峰的峰形較強在2940 cm-1附近出現(xiàn);官能團(tuán)為甲基(-CH3)、次甲基(-CH2-)的C-H變形振動峰在1417 cm-1處出現(xiàn);1095 cm-1附近處存在吡喃環(huán)吸收峰。乙?;揎椇蟮钠压⒍嗵窃?103 cm-1處有酯基(-COOR)較強的C-O單鍵伸縮振動峰;官能團(tuán)為酯基(-COOR)的C=O雙鍵伸縮振動峰在1569 cm-1處存在,為較強峰形,說明蒲公英純化多糖引入乙?;倌軋F(tuán)成功。
圖1 TMP和Ac-TMP紅外光譜圖Fig.1 IR spectra of TMP and Ac-TMP
2.2.2 SEM結(jié)果分析 由圖2顯示,從表面狀態(tài)觀察得到,蒲公英純化多糖表面粗糙,附著紋裂清晰,排列不規(guī)律、大小不均一,存在較大間隙;乙?;揎椇螅珹c-TMP呈片狀,附著裂紋平滑,排列嚴(yán)密緊實、大小較為均一,中間間隙較小。由于TMP屬于高分子碳水化合物,結(jié)構(gòu)上是通過氫鍵交聯(lián)糖苷鍵結(jié)合的糖鏈[31],在通過乙?;揎椇螅瑯O有可能造成糖苷鍵上的氫鍵斷裂,被酯基取代,導(dǎo)致糖鏈間的氫鍵密度變大,增加表面光滑度,則說明TMP在結(jié)構(gòu)修飾后可形成乙?;Y(jié)構(gòu)的復(fù)合物。
圖2 TMP(A)和Ac-TMP(B)掃描電鏡圖Fig.2 SEM of TMP(A)and Ac-TMP(B)
2.2.3 XRD結(jié)果分析 由圖3可知,修飾前后的多糖結(jié)構(gòu)在XRD圖譜基本相同,僅在峰強上略顯不同,說明對其結(jié)構(gòu)修飾后,并未破壞多糖結(jié)構(gòu)的基本骨架,XRD顯示結(jié)果與FT-IR顯示結(jié)果差別不大。TMP整個衍射圖譜出現(xiàn)一個峰,樣品在入射角處出現(xiàn)少量的晶體衍射峰,TMP在2θ范圍為17.86°~26.40°入射時出現(xiàn)微量晶體衍射峰外,幾乎為無定型區(qū)。同樣的,Ac-TMP在衍射圖上也出現(xiàn)一個峰,在2θ范圍為18.36°~27.64°入射時出現(xiàn)少量的晶體衍射峰,為無定型特征??偟膩碚f,TMP與Ac-TMP未呈現(xiàn)較大的晶體構(gòu)造趨勢,僅為微量結(jié)晶形態(tài),屬無定型粉末結(jié)構(gòu)。
圖3 TMP和AC-TMP的X-射線粉末衍射圖Fig.3 XRD patterns of TMP and Ac-TMP
2.3.1 DPPH自由基清除活性的測定結(jié)果 由圖4可知,在0.1~2.0 mg/mL的質(zhì)量濃度之間,抗壞血酸對DPPH自由基清除效果最佳,Ac-TMP對DPPH自由基清除相對于TMP清除效果顯著(P<0.05)。兩者的清除率隨質(zhì)量濃度的增加呈量效關(guān)系,質(zhì)量濃度在2 mg/mL時,TMP和Ac-TMP清除率分別為44.64%±1.71%和55.41%±1.72%,其IC50值分別為5.393±0.941和2.153±0.093 mg/mL。由此表明,乙?;鶊F(tuán)的引入對DPPH自由基清除力能有顯著性(P<0.05)的增強作用。
圖4 TMP和Ac-TMP對DPPH自由基清除作用Fig.4 Scavening effects of TMP and Ac-TMP on DPPH free radicals
2.3.2 超氧陰離子自由基清除活性的測定結(jié)果 由圖5可知,各濃度抗壞血酸對超氧陰離子自由基清除率較高,不同濃度的TMP和Ac-TMP均具有清除超氧陰離子自由基的作用??偟膩碚f,隨著多糖濃度的遞增,超氧陰離子自由基的去除率有明顯的升高趨勢。此外,Ac-TMP清除超氧陰離子自由基的能力明顯優(yōu)于TMP,在濃度為2 mg/mL時,Ac-TMP對超氧陰離子自由基清除率可達(dá)55.45%±1.55%,其IC50值為2.092±0.825 mg/mL。
圖5 TMP和Ac-TMP對超氧陰離子自由基清除作用Fig.5 Scavening effects of TMP and Ac-TMP on superoxide anion radicals
2.3.3 羥自由基(·OH)清除活性的測定結(jié)果 由圖6結(jié)果表明,Ac-TMP和TMP對羥自由基清除活性相當(dāng),兩者均表現(xiàn)出較強的清除能力,前者略高于后者;抗壞血酸對羥自由基的清除率明顯優(yōu)于Ac-TMP和TMP。當(dāng)質(zhì)量濃度為2.0 mg/mL時,Ac-TMP和TMP的清除率分別為82.76%±1.63%、69.69%±1.74%。抗壞血酸的IC50值為0.005±0.017 mg/mL,TMP和Ac-TMP的IC50值分別為0.626±0.034和0.322±0.010 mg/mL。說明對羥自由基的作用強弱順序為抗壞血酸、Ac-TMP、TMP。
圖6 TMP和Ac-TMP羥自由基清除作用Fig.6 Scavening effects of TMP and Ac-TMP on hydroxyl radicals
2.3.4 還原力測定結(jié)果 由圖7可知,TMP與ACTMP均具有還原能力,在質(zhì)量濃度0.1~2.0 mg/mL之間,還原力均呈顯著的量效關(guān)系。TMP還原力與Ac-TMP相比存在顯著性(P<0.05)差異,在最大濃度為2.0 mg/mL時,其還原力分別為0.138±0.019和0.239±0.022。
圖7 TMP和Ac-TMP還原性作用Fig.7 Ferric reducing power effects of TMP and Ac-TMP
結(jié)合圖8和表1結(jié)果顯示,除修飾前后多糖濃度為25 mg/mL組別,其余各組對金黃色葡萄球菌TMP相對于Ac-TMP的抑菌圈直徑具有差異性;TMP與Ac-TMP對大腸桿菌的抑菌圈直徑表現(xiàn)出顯著性(P<0.05)差異。不僅如此,在濃度為50 mg/mL時,TMP對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑為6.5 mm呈不敏感,Ac-TMP抑菌直徑為8.0 mm呈低度敏感; TMP對于大腸桿菌的抑菌圈直徑為7.3 mm呈低度敏感,Ac-TMP抑菌圈直徑為10.6 mm呈中度敏感。在濃度達(dá)到200 mg/mL時,TMP和Ac-TMP對金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑分別為7.8和10.2 mm;對于大腸桿菌的抑菌圈直徑值分別為9.6 和13.0 mm。結(jié)合結(jié)果觀察可知,隨濃度的增加乙酰化蒲公英多糖對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑制效果均優(yōu)于蒲公英純化多糖,且抑菌強度隨之增加。
表1 TMP和Ac-TMP抑菌結(jié)果Table 1 Bacteria results of TMP and Ac-TMP
圖8 TMP和Ac-TMP對大腸桿菌(A)和金黃色葡萄球菌(B)抑制結(jié)果Fig.8 Inhibitory effect of the TMP and Ac-TMP on Escherichia coil (A)and Staphylococcus aureus(B)
實驗表明,大多數(shù)多糖均具有一定的抗氧化活性和抑菌活性。經(jīng)乙?;男郧昂蟮亩嗵?,抗氧化性能和抑菌性能比較未修飾前發(fā)生明顯變化,修飾前后多糖抑菌性均高于空白對照的生理鹽水,修飾后的多糖抑菌效果較修飾前的多糖有所提高。在體外抗氧化性能比較中,乙?;揎椙昂蠖嗵蔷陀陉栃詫φ盏目箟难釋PPH自由基、超氧陰離子自由基、羥自由基的清除率,抗壞血酸的還原能力相較乙?;男郧昂蠖嗵俏舛戎底兓^強,修飾后的多糖對DPPH自由基、超氧陰離子自由基、羥自由基的清除率及還原性的表現(xiàn)均高于修飾前多糖。鞏麗虹等[33]在對藥材防風(fēng)進(jìn)行乙?;揎椇?,對其修飾前后多糖進(jìn)行抗氧化實驗,得到經(jīng)修飾后的防風(fēng)多糖抗氧化活性提高,與本實驗結(jié)果一致??赡苡捎诙嗵堑目寡趸钚詠碓从谔擎溕系挠坞x羥基,在乙?;Y(jié)構(gòu)修飾后使糖鏈的空間位阻發(fā)生變化,暴露出更多的羥基,可以結(jié)合更多的自由基,從而提高抗氧化性。李曉麗[34]在對牡丹籽提取物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制作用進(jìn)行研究,得到經(jīng)修飾后的多糖對細(xì)菌菌株具有有效的抑制作用,與本實驗結(jié)果一致??赡苡捎诙嗵堑奶擎溄Y(jié)構(gòu)對細(xì)菌的細(xì)胞膜產(chǎn)生破壞作用,可使細(xì)胞內(nèi)容物滲透壓升高代謝紊亂細(xì)菌死亡,在結(jié)構(gòu)修飾后多糖的糖鏈結(jié)構(gòu)會將乙酰基交聯(lián)在游離基團(tuán)上,增加多糖的脂溶性,可以更快的穿透細(xì)胞膜從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。
本實驗以藥食同源的蒲公英全草為原料,通過水提醇沉法等方式得到TMP的多糖含量為68.75%,采用乙酸酐為乙?;噭瑢MP進(jìn)行乙?;母男孕揎?,得到取代度為0.227的Ac-TMP。經(jīng)紅外光譜、掃描電鏡和X-射線粉末衍射等表征證實乙?;压⒍嗵切揎棾晒Γ⒆C明化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾得到的乙?;嗵?,并未改變結(jié)構(gòu)骨架,對其進(jìn)行體外抗氧化實驗表明,經(jīng)乙?;男院蟮钠压⒍嗵窍噍^于蒲公英純化多糖更加能夠清除DPPH自由基、超氧陰離子自由基、羥自由基和還原能力。此外,乙?;压⒍嗵且志芰娪谄压⒓兓嗵?,且隨多糖濃度的增加抑菌效果遞增,顯現(xiàn)出經(jīng)乙?;男赃^的蒲公英多糖對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌作用影響更大。綜上所述,TMP經(jīng)化學(xué)修飾引入乙?;倌軋F(tuán),可提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗氧化性和抑菌能力。
有研究發(fā)現(xiàn),通過乙?;揎椂嗵沁M(jìn)行改性不僅對多糖結(jié)構(gòu)的分子量、單糖組成、結(jié)構(gòu)形態(tài)產(chǎn)生影響,而且對多糖的抗氧化、降血糖、抗腫瘤、抗衰老、提升免疫力等作用增大。針對本實驗中的抗氧化性和抑菌能力結(jié)構(gòu)修飾改性后的多糖相較于一般多糖能力增強,分析原因可能為未改性前的多糖結(jié)構(gòu)呈團(tuán)聚形態(tài),在乙?;揎椇蟪尸F(xiàn)舒展?fàn)顟B(tài),增加了結(jié)構(gòu)中羥基對乙?;鶊F(tuán)的結(jié)合能力。故為研究蒲公英多糖的結(jié)構(gòu)活性關(guān)系提供了新的研究方向,為蒲公英多糖的化學(xué)改性修飾、抗氧化性和抑菌作用提供了重要的參考。