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        科研進展

        蘭州化物所枸杞多糖研究獲系列進展

        發表日期:2024-01-19來源:蘭州化學物理研究所放大 縮小
          多糖是構成生物有機體的基本物質之一。與核酸、蛋白質、脂質等構成生命基本物質的生物大分子相比,多糖結構的復雜多樣性使其分離純化更加困難,嚴重制約了多糖研究與應用,成為生命分析化學領域亟待突破的難題。
          枸杞多糖( LBPs)是枸杞中主要有效成分之一。近年來,中國科學院西北特色植物資源化學重點實驗室藥物工藝標準課題組致力于 LBPs分離制備新技術、物質基礎和作用機制研究,取得了系列進展。
          針對 LBPs結構異常復雜和多樣而難以精準分離制備的難題,研究人員提出“精準分子切割”策略,構建了一種串聯混合膜過濾移動床系統分離制備不同分子量 LBPs的新方法。研究人員利用該方法從枸杞子中獲得了 4種不同分子量分布和生物活性的多糖組分。該工作不僅為規?;珳手苽渲参锒嗵翘峁┝诵峦緩?,也為基于不同分子量所致不同活性 LBPs的產品開發奠定了基礎( Ind Crops Prod. 2021, 168, 113547;ZL 202011461586.3, ZL 202020350137.0)。
        1. 串聯混合膜過濾移動床系統示意圖及不同分子量LBPs抗氧化活性
          針對植物多糖提取分離時摻雜的色素、蛋白和脂肪等雜質會嚴重干擾植物多糖的結構表征,使得除雜技術非常繁瑣的難題,研究人員發展了一種利用高速剪切技術輔助雙水相體系同步提取 LBPs和除雜的新技術,顯著地提高了 LBPs的分離效率和純度。研究人員將醇/鹽雙水相體系的高傳質效率和優異的相分離能力與高速剪切技術相結合,在常溫條件下加快了目標物質和共存雜質分別向上相和下相的選擇性轉移,從而實現 了LBPs同步高效提取和除雜( Ind Crops Prod. 2022, 184, 115036)。
        2. 高速剪切技術輔助雙水相體系同步提取LBPs和除雜方法
          利用上述方法,研究人員采用活性追蹤策略,發現了枸杞防治老年黃斑變性、調控肥胖、抑制肺癌、調節血糖的 LBPs功能組分( J. Biol. Macromol. 2022,201, 111–120;Ind Crops Prod. 2022, 188, 115725; 2023, 197, 116548; Food Biosci. 2022, 47, 101664; 2023, 53, 102502; ZL 201810522804.6;ZL 201711220791.9;ZL 202110057829.5;ZL 202011553082.4;ZL 202010800636.X;ZL 202210045805.2;ZL 202011454113.0;ZL 202111659361.3;ZL 201910496925.2;ZL 202210060365.8)。
        3. 枸杞多糖LBP-1及LICP009-3F-2a防治肺癌及老年黃斑變性疾病的作用機制
          為進一步提高多糖的分離純化效率,研究人員發展了一種基于雙水相體系( ATPS)的高速逆流色譜( HSCCC)同步純化分離 LBPs的新方法,采用 PEG1000-K2HPO4-KH2PO4-H2O ( 12:10:10:68, w/w)組成的 ATPS作為HSCCC溶劑系統,從枸杞粗多糖中分離出 LBPs-IL-1、 LBPs-IL-2LBPs-IL-3三個組分,且色素去除率達到 95%以上。與傳統 的H2O2脫色法相比,逆流色譜可通過極性分離綠色高效去除色素,具有顯著脫色能力。該方法可為其他植物多糖的分離純化提供新策略( J. Biol. Macromol. 2024, 256, 128282)。
        4. 雙水相體系結合高速逆流色譜技術分離純化LBPs流程圖
          以上工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、甘肅省重點研發計劃和寧夏回族自治區重點研發計劃等項目的支持。
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