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简论分子量低分子量卡拉胶抗甲型H1N1流感病毒活性

收藏本文 2024-03-27 点赞:5566 浏览:14075 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:近年来,禽流感、猪流感等甲型流感病毒的爆发流行给人类的健康带来了巨大威胁。然而目前的抗甲流病物有着毒副作用大或是易产生病毒耐药性等缺点。由此,研发低毒高效的新型天然抗甲流药物十分必要。卡拉胶良好的抗病毒活性受到国内外学者的广泛关注,在新型抗流感病物开发方面具有不容忽略的潜力。本论文针对卡拉胶的广谱抗病毒活性及其低毒副作用的特点,首先利用酸降解法制备了不同类型的低分子量卡拉胶,并且发现降解时间、降解温度、酸浓度三个因素对卡拉胶的降解程度有显著影响。通过制约这三种条件,制备获得了不同分子量的κ-,τ-和λ-卡拉胶低聚糖。其次,利用凝胶柱层析对低分子量κ-卡拉胶CO-1进行分离纯化,获得六种κ-卡拉胶寡糖单体:κ-卡拉胶二糖、三糖、五糖、七糖、九糖、十一糖。然后,利用三氧化硫-吡啶法对低分子量卡拉胶CO-1进行硫酸化修饰。通过制约硫酸化反应中硫酸化试剂用量得到不同硫酸基含量的系列衍生物(CO-1-S-0.2、CO-1-S-0.3、CO-1-S-0.5)。红外光谱和核磁波谱浅析发现卡拉胶寡糖经硫酸化修饰后,其基本骨架结构未发生变化,硫酸基取代主要发生在A的C2位和G4S的C2位。随后,分别利用细胞CPE抑制模型、神经氨酸酶分子模型和小鼠肺炎模型评价不同卡拉胶寡糖及其衍生物的抗甲流活性。结果表明,分子量~2kD卡拉胶寡糖组分CO-1具有很强的抗H1N1流感病毒活性,提示该分子量段的低聚κ-卡拉胶可作为一种潜在的H1N1病毒抑制剂。而κ-卡拉胶寡糖单体C2(κ-卡拉胶三糖)是具有最强的抗H1N1病毒活性的单体组分,提示三糖可能是κ-卡拉胶寡糖抗流感病毒的有效活性片段之一此外,构效联系探讨表明,分子量是影响κ-卡拉胶抗流感病毒活性的重要因素之一;而硫酸根含量对κ-卡拉胶寡糖的抗流感病毒活性而言并非越高越好,平均分子量在2kDa左右,硫酸根取代度在0.8-1.0的κ-卡拉胶寡糖具有最显著的抗甲型H1N1流感病毒作用。作用机制探讨结果表明κ-卡拉胶寡糖CO-1主要作用于病毒进入细胞后的早期感染阶段,其不抑制神经氨酸酶的活性,且其抗病毒作用不依赖于干扰素系统。总之,本论文的探讨不仅将揭示低分子量卡拉胶抗甲型H1N1病毒的构效联系,还将初步阐明其抗病毒作用的机制,以而为新型抗甲流病物研发提供物质基础和论述指导。关键词:低分子量卡拉胶论文硫酸化衍生物论文甲型H1N1流感病毒论文构效联系论文

    摘要5-7

    Abstract7-14

    第一章 引言14-28

    1.1 卡拉胶的介绍14-18

    1.1.1 卡拉胶的化学结构14

    1.1.2 卡拉胶的理化性质及运用14-15

    1.1.3 卡拉胶的分子修饰15-18

    1.1.3.1 降解15-17

    1.1.3.1.1 化学降解15-16

    1.1.3.1.2 生物降解16

    1.1.3.1.3 物理降解16-17

    1.1.3.2 基团修饰17-18

    1.1.3.2.1 硫酸化17

    1.1.3.2.2 脱硫酸基17-18

    1.1.3.2.3 酰化18

    1.1.3.2.4 磷酸化18

    1.2 卡拉胶及其衍生物的生物活性18-22

    1.2.1 抗病毒活性18-19

    1.2.2 抗氧化活性19

    1.2.3 抗辐射活性19

    1.2.4 抗菌活性19-20

    1.2.5 抑制血管生成20

    1.2.6 抗凝活性20

    1.2.7 降血脂作用20-21

    1.2.8 降血糖作用21

    1.2.9 免疫调节和抗肿瘤活性21

    1.2.10 促生长活性21-22

    1.3 流感病毒的介绍22-24

    1.3.1 流感病毒概况22-23

    1.3.1.1 流感病毒的结构22-23

    1.3.1.2 流感病毒的分类23

    1.3.2 流感病毒的防治23-24

    1.3.2.1 流感疫苗23-24

    1.3.2.2 抗流感病物24

    1.4 卡拉胶抗病毒机制探讨24-26

    1.4.1 直接杀伤病毒25

    1.4.2 抑制病毒的吸附25

    1.4.3 抑制病毒的侵入和脱壳25-26

    1.4.4 抑制病毒的转录和复制26

    1.4.5 调节宿主的抗病毒免疫反应26

    1.5 选题的思路和作用26-28

    第二章 低分子量卡拉胶的制备与结构浅析28-53

    2.1 实验材料与仪器28-30

    2.1.1 实验材料和试剂28-29

    2.1.2 实验仪器与设备29-30

    2.2 实验策略30-35

    2.2.1 卡拉胶分子量标准曲线的制作30

    2.2.2 低分子量卡拉胶制备策略探讨30-33

    2.2.3 降解后卡拉胶分子量的测定33-34

    2.2.4 低分子量卡拉胶的结构表征34

    2.2.4.1 TLC和PAGE浅析34

    2.2.4.2 红外光谱34

    2.2.4.3 ~(13)C-NMR34

    2.2.5 κ-卡拉胶寡糖的制备与纯度鉴定34-35

    2.2.5.1 κ-卡拉胶寡糖的制备策略34-35

    2.2.5.2 κ-卡拉胶寡糖的纯度检测35

    2.3 实验结果35-51

    2.3.1 卡拉胶分子量的标准曲线35-36

    2.3.2 不同反应条件下卡拉胶降解产物的分子量36-39

    2.3.3 各种因素对卡拉胶降解的影响39-40

    2.3.4 低分子量卡拉胶制备策略的确定40-43

    2.3.4.1 低分子量κ-卡拉胶制备策略的确定40-41

    2.3.4.2 低分子量τ-卡拉胶制备策略的确定41-42

    2.3.4.3 低分子量λ-卡拉胶制备策略的确定42-43

    2.3.5 低分子量卡拉胶的结构表征43-49

    2.3.5.1 TLC和PAGE43-45

    2.3.5.2 红外光谱45-47

    2.3.5.3 ~(13)C-NMR47-49

    2.3.6 κ-卡拉胶寡糖的制备与纯度鉴定49-51

    2.3.6.1 κ-卡拉胶寡糖的制备50

    2.3.6.2 κ-卡拉胶寡糖的纯度检测50-51

    2.4 本章小结51-53

    第三章 κ-卡拉胶寡糖硫酸化衍生物的制备与结构浅析53-63

    3.1 实验材料与仪器53-54

    3.1.1 实验材料与试剂53

    3.1.2 实验仪器与设备53-54

    3.2 实验策略54-56

    3.2.1 硫酸化策略探讨54-55

    3.2.1.1 氯磺酸-甲酰胺法54

    3.2.1.2 氯磺酸-吡啶法54-55

    3.2.1.3 三氧化硫-吡啶法55

    3.2.2 卡拉胶及其硫酸化衍生物硫酸根含量的测定55-56

    3.2.2.1 明胶比浊法测定硫酸根含量标准曲线制作55

    3.2.2.2 卡拉胶及其硫酸化衍生物硫酸根含量的测定55-56

    3.2.3 硫酸化衍生物结构表征56

    3.2.3.1 红外光谱56

    3.2.3.2 ~(13)C-NMR56

    3.3 实验结果56-62

    3.3.1 卡拉胶及其硫酸化衍生物硫酸根含量的测定56-58

    3.3.1.1 明胶比浊法测定硫酸根含量标准曲线56-57

    3.3.1.2 卡拉胶及其硫酸化衍生物硫酸根含量的测定结果57-58

    3.3.2 硫酸化策略的确定58

    3.3.3 不同硫酸根含量的CO-1衍生物的制备58-60

    3.3.4 硫酸化衍生物结构表征60-62

    3.3.4.1 红外光谱60

    3.3.4.2 ~(13)C-NMR60-62

    3.4 本章小结62-63

    第四章 低分子量卡拉胶体外抗H1N1流感病毒活性探讨63-74

    4.1 实验材料与仪器63-64

    4.1.1 实验材料与试剂63-64

    4.1.2 实验仪器与设备64

    4.2 实验策略64-66

    4.2.1 细胞水平抗H1N1流感病毒活性探讨64-65

    4.2.1.1 低分子量卡拉胶及其衍生物细胞毒性测定64-65

    4.2.1.2 低分子量卡拉胶及其衍生物细胞水平抗H1N1流感病毒活性测定65

    4.2.1.3 卡拉胶寡糖作用时间对其抗H1N1流感病毒活性的影响的测定65

    4.2.2 神经氨酸酶抑制活性的测定65-66

    4.3 实验结果66-72

    4.3.1 细胞水平抗H1N1流感病毒活性探讨66-70

    4.3.1.1 结构类型对低分子量卡拉胶细胞水平抗H1N1流感病毒活性的影响66-67

    4.3.1.2 分子量对卡拉胶细胞水平抗H1N1流感病毒活性的影响67-68

    4.3.1.3 硫酸根含量对卡拉胶细胞水平抗H1N1流感病毒活性的影响68-69

    4.3.1.4 卡拉胶寡糖作用时间对其细胞水平抗H1N1流感病毒活性的影响69-70

    4.3.2 神经氨酸酶抑制活性70-72

    4.3.2.1 结构类型对卡拉胶神经氨酸酶抑制活性的影响71-72

    4.3.2.2 分子量对卡拉胶神经氨酸酶抑制活性的影响72

    4.3.2.3 硫酸根含量对卡拉胶神经氨酸酶抑制活性的影响72

    4.4 本章小结72-74

    第五章 低分子量卡拉胶及其衍生物体内抗H1N1流感病毒活性探讨74-83

    5.1 实验材料与仪器74-75

    5.1.1 实验材料与试剂74-75

    5.1.2 实验仪器与设备75

    5.2 实验策略75-76

    5.2.1 LDso的测定75

    5.2.2 低分子量卡拉胶及其衍生物对H1N1流感病毒感染致小鼠肺炎的影响75-76

    5.2.2.1 动物选择与分组75

    5.2.2.2 病毒感染75-76

    5.2.2.3 给药和肺指数计算76

    5.2.2.4 死亡率和死亡保护率76

    5.2.3 卡拉胶寡糖及其衍生物对干扰素系统的影响76

    5.3 实验结果76-81

    5.3.1 结构类型对卡拉胶体内抗H1N1流感病毒活性的影响77

    5.3.2 分子量对卡拉胶体内抗H1N1流感病毒活性的影响77-79

    5.3.3 硫酸根含量对卡拉胶体内抗H1N1流感病毒活性的影响79-80

    5.3.4 卡拉胶寡糖及其衍生物对干扰素系统的影响80-81

    5.4 本章小结81-83

    结论83-85

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