含N-乙酰化肝素寡糖的制备及序列分析

建立了含N-乙酰化肝素寡糖的分离提纯及其序列结构分析方法.首先应用肝素酶Ⅰ深度酶解低分子量肝素来富集含N-乙酰化结构寡糖,通过Bio-Gel P10凝胶色谱法分离制备了包括二糖至十四糖的系列肝素寡糖粗样品,ProPac PA-1强阴离子高效液相色谱(SAX-HPLC)等方法对粗样品进一步分离,提纯得到4种六糖和3种八糖片段.其次应用肝素酶Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ复合酶解与HPLC法分析各纯化寡糖的二糖组分,并结合肝素酶Ⅰ底物特异性,初步推断4种六糖和3种八糖的序列结构.在寡糖的糖链两端均含有N-硫酸化二糖,而N-乙酰化二糖分布在糖链当中.应用电喷雾离子阱-飞行时间质谱(ESI-IT-TOF-MS)在负离子模式下进一步表征寡糖并分析其裂解规律.结果表明,各寡糖中均出现大量因SO32-丢失形成的碎片离子峰,六糖中主要有双电荷和三电荷碎片离子峰;在八糖中出现了一系列从双电荷至五电荷的离子峰.各寡糖的双电荷离子峰质荷比进一步确定了上述寡糖的序列结构.六糖的裂解规律表明,裂解主要存在于糖苷键,N-乙酰葡糖胺和糖醛酸上的裂解方式分别为0,2X和0,2Z.本研究提供了切实有效的分离、分析未知结构肝素寡糖序列的新方法.     

脱水糖苷化方法合成肝素酶底物寡糖

乙酰肝素酶（Heparanase,Hpa）是哺乳动物体内的内切葡萄糖醛酸苷水解酶,通过水解葡萄糖醛酸（GlcA）与己胺糖（GlcN）之间的β-糖苷键,选择性地降解肝素和硫酸肝素糖胺聚糖,从而释放多功能的肝素寡糖.本文报道一条高效的肝素酶底物寡糖的合成路线：采用苯甲酰基保护待硫酸化的羟基,苄基保护羧基和裸露的羟基,叠氮基保护氨基,应用脱水糖苷化方法高效地构建关键的a-GlcN-（1→4）-GlcA糖苷键.然后通过标准化的保护基脱除和硫酸化操作,获得肝素酶底物三糖和四糖1-4.最后五步反应的总收率超过52%.肝素酶底物寡糖的合成为研究肝素酶的底物选择性和活性检测打下了基础.     

毛细管电泳法测定肝素和低分子量肝素平均硫酸化程度

肝素和低分子量肝素（LMWHs）作为临床上常用的抗凝血药物,其抗凝血活性与硫酸化程度（SD）密切相关。然而,肝素类药物的生产需经历一系列复杂的工艺过程,在制备和储存过程中,肝素的硫酸基团容易水解丢失,影响抗凝血活性,这将直接影响肝素药物的使用安全性。为保证产品质量,需要发展一种快速检测肝素硫酸化程度的技术,以监测原料质量和工艺条件的稳定性。虽然已有一些测定肝素硫酸化程度的报道,但这些方法均有局限性,不适用于肝素生产的质量控制。为此,开发了一种基于毛细管电泳技术（CE）检测肝素和低分子量肝素的平均硫酸化程度的方法。首先,用肝素酶混合液彻底消化未分级肝素（UHF）和低分子量肝素,然后用毛细管电泳分离酶解得到的所有寡糖和二糖构建模块,并对它们进行定性和定量分析。随后,根据每种寡糖和二糖的峰面积及其硫酸酯基团的数量,便可计算出每个构成肝素二糖单元硫酸化程度的平均值。使用该方法对来自两个生产商各4个批次依诺肝素（低分子量肝素）和5个批次肝素原料进行检测,并计算了各批次样品的相对标准偏差（RSD）,对不同厂家生产的依诺肝素平均硫酸化程度进行了比较,验证了该方法的实用性。该方法灵敏度高,准确可靠,分析速度快,在肝素类药物生产过程的质量控制中具有良好的应用潜力。     

临床肝素类药物酶解分析二糖组成

肝素是一类结构复杂的高分子糖类,以N-硫酸、6-O硫酸氨基葡萄糖和2-O硫酸艾杜糖醛酸为主要成分组成二糖。常见的肝素注射液是以未分级肝素为原料纯化灭菌制备而来,在临床上使用更为广泛的是将肝素降解得到的低分子片段,低分子肝素保留了肝素糖链基本结构,但是不同制备工艺导致其具有不同的还原及非还原端。本研究以肝素类药物为研究对象,使用肝素裂解酶玉,域及芋将肝素注射液、低分子肝素注射液(达肝素、那屈肝素、依诺肝素)、化学合成的类肝素(磺达肝素)进行酶催化降解产生二糖,结合强阴离子交换色谱( Strong anion exchange high performance liquid chromatography,SAX-HPLC)以及紫外检测器在线分析,使用市售肝素二糖标准品确定各种二糖结构。此外,使用反向离子对色谱和电喷雾质谱联用分析磺达肝素中的甲基二糖以及达肝素和那屈肝素中的脱氨二糖结构,为肝素以及类肝素药物的质量控制提供更为精确的结构信息。     

肝素非还原端饱和结构的紫外吸收研究及在肝素寡糖测序中的应用

为了进一步探讨非还原端饱和结构的肝素寡糖在UV 232 nm的吸收情况, 制备了4种饱和结构的肝素二糖, 并用离子对反相液相色谱/离子阱飞行时间质谱(RPIP-LC/MS-IT-TOF)光电二极管阵列检测器分析了它们在UV 232 nm的吸收情况. 分析结果表明, 饱和结构的肝素二糖在UV 232 nm的检出限为9 μg(S/N=10), UV 232 nm/UV 206 nm约为不饱和结构肝素二糖UV 232 nm的7%~40%. 结果还表明, 肝素二糖UV 232 nm的吸收强度受亚硫酸基团(SO₃^2?)影响较大. 另外, 通过比较不饱和结构的肝素/硫酸类肝素(Hep/HS)标样二糖发现, 含N-未取代葡萄糖胺(GlcNH₃⁺)基团的二糖在UV 232 nm的吸收值较低. 最后, 通过简单的UV检测方法, 结合 HNO₂(pH=4.0)裂解法和RPIP-LC/MS-IT-TOF分析, 简化了含GlcNH₃⁺肝素六糖的测序方法. 本研究为以后用 HNO₂(pH=1.5)裂解法对混合组分N-硫酸化的肝素寡糖结构序列分析提供了可能.     

κ-卡拉胶寡糖脂的合成及其结构鉴定

以κ-卡拉胶为原料, 通过稀酸降解并结合柱层析分离得到5个寡糖单体, 经还原胺化法将其与二棕榈酸酯磷脂酰乙醇胺(DPPE)偶联首次获得了5个拟糖脂. 应用高灵敏电喷雾离子化碰撞诱导解离串联质谱(ESI-CID-MS/MS)技术确定了其序列, 证明其分别为κ-卡拉胶三糖脂、五糖脂、七糖脂、九糖脂和十一糖脂. 该研究结果为硫酸寡糖脂的合成提供了参考方法, 尤其为寡糖生物芯片的制备以及深入开展寡糖与蛋白相互作用研究提供了基础.     

杂合褐藻糖胶寡糖的制备及结构分析

采用热水提取法从海蒿子(Sargassum pallidum)中得到一个杂合的褐藻糖胶(SPF); 采用稀酸水解和低压凝胶渗透色谱(LPGPC)分离得到一系列杂合硫酸寡糖. 结合单糖组成、 甲基化和电喷雾碰撞诱导串联质谱(ES-CID-MS/MS)分析表明, 所得21个寡糖属于杂化岩藻寡糖硫酸酯, 主要由α1→3连接的Fuc及少量β1→4连接的Xyl和β1→6连接的Gal组成; 硫酸基取代位点主要存在于Fuc的C4或C2位、 Xyl的C2位和Gal的C4位; Fuc主要存在于寡糖的非还原端. 实验结果表明, ES-CID-MS/MS 技术可用于各种杂合褐藻糖胶寡糖的结构序列分析. 这些结构多样的硫酸寡糖可进一步点印到糖芯片上, 研究其与蛋白相互作用.     

色谱技术在肝素结构分析中的研究进展

肝素（heparin, Hp）是目前临床应用最为广泛的抗凝剂,是由重复二糖单元组成的多硫酸化酸性直链多糖。低分子量肝素（LMWHs）是以肝素为原料,经过化学或酶降解获得的相对分子质量相对较小的肝素衍生物,相对肝素,它们的出血副作用和免疫原性更小,皮下注射时生物利用度更高。肝素及低分子量肝素具有一系列结构特点,如相对分子质量偏大且有一定分布,多种糖残基同时存在,硫酸酯位置和数量呈现多样化,以及不同工艺产生的特殊残基的种类和含量不一等。该类药物结构的复杂性对分析方法提出了巨大的挑战,也限制了其质量控制提升、工艺优化、临床用药安全和新适应证拓展等。该文以色谱分析方法为中心,从结构分析的不同角度,包括单糖、二糖、寡糖、多糖的识别、组成分析和不同层次,系统地梳理和阐述近年来肝素类药物在色谱分析方法上的进展,并对这些方法的应用范畴、创新性、局限性等进行总结。该文将为肝素类药物的结构分析、质量控制提供较系统的方法学参考,为更多新方法开发提供思路,为更深入地研究肝素类药物结构、拓展其应用提供有力支撑。     

硫酸耐而蓝-肝素体系的共振瑞利散射光谱及其分析应用

提出了共振瑞利散射法(RRS)测定肝素的新方法.在pH为5.7～7.5的B-R缓冲溶液中,硫酸耐而蓝与肝素结合生成离子缔合物,使溶液共振瑞利散射(RRS)增强,其最大散射峰位于738 nm,另在536、 395、 305 nm有3个较弱的散射峰.肝素的质量浓度在0.01～0.5 mg/L范围内,与RRS强度有良好的线性关系,对肝素的检出限(3σ)达0.42 μg/L.研究了适宜的反应条件和影响因素,该方法用于肝素钠注射液的测定,回收率为98.6%～102.5%.     

壳寡糖铕、铽配合物的合成、表征及抗·O-2活性

用壳寡糖分别与硝酸铕和硝酸铽反应, 制备了壳寡糖-铕、壳寡糖-铽两种配合物. 用红外光谱、紫外光谱、 荧光和X射线光电子能谱(XPS)等分析测试手段对配合物进行了表征. 以吩嗪硫酸甲酯(PMS)-还原型辅酶Ⅰ烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)-硝基四氮唑蓝(NBT)产生超氧阴离子自由基(·O-2)来研究壳寡糖和壳寡糖稀土金属配合物对·O-2自由基的清除作用. 结果表明: 壳寡糖与Eu3 或Tb3 形成了配合物, 壳寡糖-铕、壳寡糖-铽配合物中不仅壳寡糖氨基上的N原子参与了配位, 同时仲羟基的O原子也参与了配位. 壳寡糖和壳寡糖稀土金属配合物对·O-2均具有明显的清除作用, 配合物与壳寡糖相比对·O-2具有更高的清除活性.