[發明專利]一種高硫酸化硫酸角質素及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611102103.4
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108148145B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 于廣利;李芹英;李國云;尚慶森;趙小亮;蔡超;郝杰杰
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00;A61P37/02;A61P1/00
• 代理公司: 青島合創知識產權代理事務所(普通合伙) 37264
• 代理人: 王曉曉

本發明涉及一種高硫酸化硫酸角質素及其制備方法和應用。本發明提供了一種鯊魚軟骨來源的高硫酸化硫酸角質素（KS），其分子量為20~100 kDa，由6位硫酸化半乳糖和6位硫酸化乙酰氨基葡萄糖以β?1,3和β?1,4糖苷鍵交替連接而成，其二硫酸化二糖含量為80~95%，非還原端存在唾液酸化的三硫酸基取代KS四糖結構，唾液酸與半乳糖之間為α?2,3連接。本發明還同時公開了所述高硫酸化硫酸角質素的制備方法。該多糖具有調節腸道微生物活性及免疫調節活性。本發明提供的化合物制備工藝成本低、操作簡單，容易產業化生產。

技術領域

本發明屬于生物醫藥技術領域，具體涉及一種高硫酸化硫酸角質素及其制備方法和應用。

背景技術

硫酸角質素（KS）是自然界唯一不含糖醛酸的粘多糖，主要分布在各種動物角膜、軟骨、腦等組織中，其重復二糖單元骨架為[→3Galβl→4GlcNAcβl→]。KS的硫酸化修飾主要在半乳糖（Gal）和N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）兩個糖殘基的C-6位且硫酸化程度因動物來源不同而不同，分子量范圍10~50KDa。根據糖和蛋白質之間連接方式的不同，KS分為KSI、KS II和KS III三類。KS I最初發現于角膜，它通過GlcNAc連接于核心蛋白的天冬酰胺上，屬于N-連接聚糖；KS II主要存在于骨骼中，由N-乙酰氨基半乳糖（GalNAc）連接于核心蛋白的絲氨酸或蘇氨酸，屬于O-連接聚糖；KS III則主要在腦中發現，是由甘露糖（Man）通過O-連接于核心蛋白的絲氨酸。隨著國內外對KS的分布、化學結構及理化性質等方面研究的不斷深入，發現KS具有抗類風濕性關節炎、抑制神經細胞粘附和神經突生長、保持角膜通透性等生物活性，具有潛在藥用價值。如中國專利（公開號：CN102552312A）公開了包括硫酸角質素在內的糖胺聚糖復合制劑治療骨關節炎；中國專利（公開號：CN1682755）公開了硫酸軟骨素或硫酸角質素和聚乙烯吡咯烷酮作為活性成分治療潰瘍；中國專利（公布號：CN101370507）公開了硫酸角質素寡糖或其衍生物能改善由脊髓損傷引起的外傷性神經性疾病和/或運動功能障礙；中國專利（公布號：CN1174557）利用角質素酶II制備硫酸角質素寡糖，并公開了其在抗炎癥、抗過敏、免疫調節、細胞分化誘導及細胞誘導凋亡等中的作用；美國專利（公布號：US8557536B2）公開了一種通過血液樣品中硫酸角質素的濃度評價關節軟骨退化或損傷方法；中國專利（公布號：CN105732838A）公開了一種從蛋清中提取硫酸角質素的方法。目前對硫酸角質素的研究主要集中在角膜、關節軟骨應用上，結構研究較少。雖然中國專利（公布號：CN 103755823 A）公開了一種硫酸軟骨素中硫酸角質素的純化與檢測方法，以及中國專利（公布號：CN105777938A）公開了一種采用化學方法從硫酸軟骨素粗提物中去除硫酸角質素的方法，但均沒有KS結構信息。目前已報道的KS結構中二硫酸化二糖的比例為40~70%（Amanda Weyers, FEBS Journal, 2013；Li Fu et al.,Glycobiology, 2016），而且在KS應用方面，并無文獻或專利報道KS在調節腸道微生物和調節免疫方面的作用。

發明內容

本發明提供一種高硫酸化硫酸角質素及其制備方法和用途。本發明從鯊魚軟骨中提取了一種結構新穎的高硫酸化KS，對其結構進行了闡述，并進一步證明所得高硫酸化KS對腸道微生物及免疫具有良好的調節作用。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明提供了一種高硫酸化硫酸角質素，所述高硫酸化硫酸角質素來源于鯊魚軟骨，分子量為20~100 kDa，所述高硫酸化硫酸角質素由 6位硫酸化半乳糖和6位硫酸化乙酰氨基葡萄糖以β-1,3和β-1,4糖苷鍵交替連接而成，其二硫酸化二糖含量為80~95%，非還原端為唾液酸化的三硫酸基取代硫酸角質素四糖，唾液酸與半乳糖之間為α-2,3連接，其結構式如下：

。