科研進(jìn)展
蘭州化物所枸杞多糖研究取得新進(jìn)展
多糖是自然界豐度最高的生物大分子，與蛋白質(zhì)、核酸共同構(gòu)成了生命體的核心物質(zhì)基礎(chǔ)。多糖的研究已成為繼蛋白質(zhì)、核酸研究取得重大突破后探索生命奧秘的重大課題。中藥多糖是中藥中重要的一類有效成分，在調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗衰老、抗腫瘤、降血糖、降血脂等方面展示出顯著而獨特的生理、藥理活性，已成為中藥研究的重要方向之一。
中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所天然藥物與化學(xué)測量研究中心藥物分離制備與標(biāo)準(zhǔn)課題組，以枸杞(Lycium barbarum L.)為研究對象，系統(tǒng)地開展了化學(xué)成分、分離分析、構(gòu)效關(guān)系、生物活性研究和應(yīng)用開發(fā)等研究工作。近期，在枸杞多糖(LBP)研究取得新進(jìn)展。
高效、精準(zhǔn)的分離純化是開展多糖精細(xì)結(jié)構(gòu)解析和活性研究的重大難題，而樣品前處理是多糖分離純化的重要基礎(chǔ)和前提。傳統(tǒng)多糖分離純化的樣品前處理技術(shù)包括脫脂、脫蛋白和脫色等過程，不僅操作繁雜、時間冗長，而且會導(dǎo)致多糖流失、結(jié)構(gòu)變化和活性失活等。針對上述問題，課題組提出了將低共熔溶劑（Deep Eutectic Solvents，DES）引入雙水相體系（Aqueous Two-Phase System，ATPS）的新思路，構(gòu)建了新型ATPS@DES多糖樣品前處理新體系，實現(xiàn)了枸杞多糖同步脫脂、脫蛋白和脫色；同時，在此溫和、綠色的條件下，實現(xiàn)了枸杞多糖高保留率和最大程度保持多糖的原始結(jié)構(gòu)特征。
圖1.植物多糖ATPS@DES 樣品前處理新體系
在優(yōu)化條件下，該ATPS@DES體系僅需10秒渦旋混合即可完成分相，實現(xiàn)了多糖的高效分離純化，多糖脫色率和脫蛋白率均超過94%，同時保持較高的多糖保留率。結(jié)構(gòu)表征發(fā)現(xiàn)，經(jīng)ATPS@DES處理后的多糖在分子量分布、單糖組成及官能團特征方面與未純化樣品高度一致，未檢測到顯著的分子鏈降解或側(cè)鏈結(jié)構(gòu)重排現(xiàn)象，說明該純化體系在實現(xiàn)高效分離的同時，能最大程度保持多糖的原始結(jié)構(gòu)特征。進(jìn)一步的細(xì)胞實驗結(jié)果表明，純化后的多糖仍保持良好的生物活性。將該策略拓展應(yīng)用于10種不同植物來源多糖體系，在不同原料背景和復(fù)雜雜質(zhì)條件下均表現(xiàn)出穩(wěn)定而高效的純化效果，顯示出良好的通用性和適用性。
圖2.ATPS@DES對10種植物來源多糖（PDPs）的純化通用性研究
上述研究工作為植物多糖的綠色、高效和高保真純化提供了新思路，相關(guān)研究成果以“Plant-Derived Polysaccharide Ultrafast Purification Reinvented: A Green Aqueous Two-Phase System with Deep Eutectic Solvents for Simultaneous Decolorization and Deproteinization”為題發(fā)表在Analytical Chemistry（2026, 98, 3, 2244-2256）上。蘭州化物所胡錦霞博士和甘肅省中醫(yī)藥大學(xué)曹妤碩士為共同第一作者，蘭州化物所裴棟研究員、荷蘭Utrecht University劉建飛博士后和貴州中醫(yī)藥大學(xué)趙立春教授為共同通訊作者。
上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃項目、甘肅省基礎(chǔ)研究創(chuàng)新群體項目、甘肅省重點研發(fā)計劃、蘭州市創(chuàng)新人才項目等項目的支持。
