科研進展
蘭州化物所枸杞多糖研究取得新進展
多糖是自然界豐度最高的生物大分子，與蛋白質(zhì)、核酸共同構成了生命體的核心物質(zhì)基礎。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。
中國科學院蘭州化學物理研究所天然藥物與化學測量研究中心藥物分離制備與標準課題組，以枸杞(Lycium barbarum L.)為研究對象，系統(tǒng)地開展了化學成分、分離分析、構效關系、生物活性研究和應用開發(fā)等研究工作。近期，在枸杞多糖(LBP)研究取得新進展。
高效、精準的分離純化是開展多糖精細結構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和前提。傳統(tǒng)多糖分離純化的樣品前處理技術包括脫脂、脫蛋白和脫色等過程，不僅操作繁雜、時間冗長，而且會導致多糖流失、結構變化和活性失活等。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構特征。
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。結構表征發(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鏈結構重排現(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構特征。進一步的細胞實驗結果表明，純化后的多糖仍保持良好的生物活性。將該策略拓展應用于10種不同植物來源多糖體系，在不同原料背景和復雜雜質(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基金、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃項目、甘肅省基礎研究創(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。
