苦豆子多糖溶液构象的分析与研究

　　苦豆了多糖是由豆科槐属植物苦豆了Sophoraalopecuroides L.的种了中提取得到的多糖，其主要成分为半乳甘露聚糖，可作为增稠剂、稳定剂和生物材料而广泛应用于食品、医药、造纸等行业。目前，苦豆了多糖的提取分离以及纯化工艺已经有了系统的研究，并得到质量稳定的苦豆了多糖在此基础上，为了增强该多糖的活性，进行了硫酸化、磷酸化以及梭甲基化等一系列的衍生化，并研究各个衍生物的抗氧化活性。目前，有关苦豆了多糖的研究尚未涉及到溶液行为及构象，而多糖的立体构象对于多糖的生产和活性研究有着重要意义。为了进一步开发利用苦豆了多糖，本实验研究了不同浓度、温度和金属离了等对其溶液构象的影响，为其临床应用和开发研究奠定基础。
　　1材料
　　Specord 210 Plus紫外可见分光光度计(德国耶拿分析仪器股份公司);Jasco J-715圆二色谱仪(日本Jasco公司)。
　　苦豆了多糖经本实验室提取纯化冷冻干燥而得(质量分数为98.9% );刚果红、氢氧化钠、氯化钙均为分析纯，均购白天津试剂开发公司。
　　2方法与结果
　　2.1苦豆子多糖链的分支情况
　　配制质量浓度为1.0 mg/mL的苦豆了多糖溶液2.0 mL，加入1.2 mL碘试剂(含0.02%I:的0.2% KI溶液)，混匀后测定紫外吸收，观察紫外最大吸收的范围，苦豆了多糖与碘试剂反应物的最大吸收峰在300^500 nm，而非565 nm，说明该多糖有较长的侧链和较多的分支。
　　2.2苦豆子多糖溶液构象的特征
　　刚果红是一种染料，可以与具有三股螺旋链的多糖形成络合物，络合物的最大吸收波长会发生红移，在一定的NaOH浓度范围内，表现为最大吸收波长的特征变化，当NaOH浓度大于某个浓度后，最大吸收波长急剧下降。
　　苦豆了多糖溶液质量浓度为1 mg/mL，刚果红溶液浓度为80 }mol/L, NaOH依次配成不同浓度C 0.05 ^-1.0 mol/L用邻苯二甲酸氢钾标定)，将苦豆了多糖溶液、刚果红溶液、NaOH溶液按体积比1:1:2混合并摇匀，25 0C下静置10 min后用紫外分光光度仪400^600 nm进行扫描，依次测定混合液在不同浓度N aOH下最大吸收波长的变化。
　　苦豆了多糖水溶液与刚果红形成的络合物在NaOH浓度0^0.5 mol/L最大吸收波长的变化见图20随着N aOH浓度的增大，刚果红被苦豆了多糖络合后变成紫红色，其络合物的最大吸收波长红移，在一定NaOH浓度范围内，络合物出现亚稳区，表明多糖分了存在多股螺旋构象，当NaOH浓度达到0.3 mol/L时，其最大吸收波长开始下降，当浓度达到0.4 mol/L时急剧下降到与对照相同，这种特征变化与张安强等观察到的硫酸酷化猴头菌多糖的情况类似，这表明在中性、弱碱性范围内，苦豆了多糖是有序的三股螺旋结构，当碱的浓度达到0.4mol/L时，解体为单股结构，不能与刚果红形成络合物，变成无规则的线团形式，从而使最大吸收波长骤降。
　　2.3苦豆子多糖溶液构象的影响因素
　　将苦豆了多糖配制成1.0 mg/mL的溶液，波长范围190^-300 nm，通过改变浓度、温度和添加Ca2+C3%CaCI:溶液)等因素观察苦豆了多糖溶液的圆二色谱(CD)变化，进而分析其构象的变化。
　　2.3.1浓度的影响分别配制质量浓度为1.0, 0.5mg/mL苦豆了多糖水溶液，测定其圆二色谱，观察苦豆了多糖在不同浓度下溶液构象的转变，苦豆了多糖在195 nm处有较大的正峰，质量浓度由1.0 mg/mL降低至0.5 mg/mL后，苦豆了多糖随着质量浓度降低，195 nm处吸收减弱，最大吸收位置没有改变，苦豆了多糖在230, 270 nm处有正Cototn效应，且随着质量浓度的降低而减弱，这是由于苦豆了多糖具有有序的三股螺旋结构，随着质量浓度降低，氢键的作用减少，疏水作用增强，有序的状态减弱，多糖分了趋于聚解，手性减弱，空问构象发生了改变。
　　2.3.2温度的影响测定20, 70 0C下苦豆了多糖溶液的圆二色谱，观察苦豆了多糖在不同温度下溶液构象的转变，见图4 0 195 nm处吸收强度随着温度升高而稍有增强和红移，提示温度升高到70 0C后苦豆了多糖的手性略有增强。
　　2.3.3钙离了的影响苦豆了多糖在Ca2+水溶液中圆二色谱，结果表明其吸收峰增强和红移，推断苦豆了多糖分了问与Ca2+桥接或络合，发生胶化的过程中，形成蛋箱结构，导致分了的不对称性增强。说明钙离了参与了苦豆了多糖的胶化过程，但作用较弱。
　　3讨论
　　多糖的活性与其构象有关，本研究中，刚果红实验结果表明苦豆了多糖具有三股螺旋结构，而三股螺旋结构具有较强的生物活性，其药理活性有待进一步研究。
　　通过观察儿种不同因素(浓度、温度和钙离了)对苦豆了多糖溶液圆二色性的影响，研究苦豆了多糖在溶液中构象的变化，从其溶液行为的微观入手，为探讨构象转变和宏观性能的相关性提供参考。浓度、温度和钙离了因素对苦豆了多糖溶液的空问构象均有不同程度的影响，主要表现在吸收强度的变化。金属阳离了通过配位作用会对多糖的结构造成显著影响，常见的如Ca2+与海藻胶=、桔皮果胶形成蛋箱结构=，因此，通过在多糖溶液中添加金属离了，检测其CD谱的变化，可以为多糖的结构提供更多信息。苦豆了多糖分了与Ca2+能形戍蛋箱结构，导致分了的不对称性增强。研究苦豆了多糖在不同环境因素下的构象的变化，为苦豆了多糖的优势构象和构效关系研究提供理论依据，同时也为进一步临床应用和奠定理论基础。
　　多糖的空问构象研究较蛋白复杂，不能以简单的a-螺旋或p一折叠来描述，从糖类化合物CD的形状和强度，仍可以了解到寡糖(或多糖)的一级结构和空问构象等方面的结构信息，甚至可以作为糖类化合物结构变化的一种检测手段。另一方面，CD谱只能作为判断多糖溶液行为的一个论据，要得到更多的信息还需要结合其他技术手段，如NMR, X射线以及分了模拟等手段共同论证。