羧甲基川木瓜多糖的制备及对α-葡萄糖苷酶的抑制作用(三）

4、扫描电镜形貌分析

用扫描电镜观察川木瓜多糖与羧甲基川木瓜多糖的外表形貌，实验结果如图6所示。a、b是川木瓜多糖放大5×10³倍和10⁴倍的形貌，c、d是羧甲基川木瓜多糖放大5×10³倍和10⁴倍的形貌。在相同的放大倍数下对比a、c及b、d，反应前后呈现出不同的形貌。川木瓜多糖的外面光滑，表面基本无孔洞，而羧甲基川木瓜多糖外表疏松多孔，呈碎屑状堆积，有明显的沟槽结构。上述结果表面羧甲基反应改变了原多糖的形貌及结构。

5、X-衍射分析

川木瓜多糖与羧甲基川木瓜多糖的X-衍射分析谱图如图7所示。从图7可知川木瓜多糖与羧甲基川木瓜多糖均为衍射宽峰，无衍射锐峰，可以认定二者皆为无定型的结构。川木瓜多糖在衍射角为12^o和21^o分别有较大衍射强度，而羧甲基川木瓜多糖在衍射角为12^o处的衍射峰消失，只剩12^o处的衍射峰，这是因为羧甲基引入川木瓜多糖中破坏了原多糖分子链中的氢键。

6、不同取代度羧甲基川木瓜多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

为了考察羧甲基川木瓜多糖对α-葡萄糖昔酶的抑制作用，从前面的单因素和正交试验中选取三组典型的呈梯度增长的1～3号羧甲基多糖。1号、2号、3号羧甲基川木瓜多糖的取代度分别为0.324、0.532、0.721。

不同取代度羧甲基川木瓜多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用如图8所示。从图8可知，羧甲基川木瓜多糖对、阿卡波糖和原川木多糖均对α-葡萄糖苷酶有一定抑制作用，且抑制率随浓度的增大而增强，即呈量效关系。1～3号羧甲基多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用要强于原川木瓜多糖，说明羧甲基化能增强其抑酶活性。与阳性对照阿卡波糖相比，三种取代度的羧甲基多糖在低浓度范围明显弱于阿卡波糖，而中等取代度的多糖在浓度大于0.5mg·mL^-1后与阿卡波糖的抑制作用较接近。三种不同取代度的羧甲基多糖在浓度小于0.3mg·mL^-1时抑制作用没有较大差异，当浓度增大后中等取代度的羧甲基多糖有较好的抑制效果，而高取代度和低取代的抑制效果较相当。取代度为0.532的羧甲基多糖当浓度为0.9mg·mL^-1时抑制率可达88.6％。由试验结果可知，羧甲基川木瓜多糖的取代度对α-葡萄糖苷酶的抑制能力有一定的影响。多糖结构复杂，取代度对分子的结构产生了较大的影响，从而影响其抑制α-葡萄糖苷酶的活性，但取代度的大小也不是影响活性的唯一因素，可能与多种效应有关。

三、结论与讨论

临床上常用的口服降血糖药物主要有硫脲类、双胍类、苯甲酸衍生物类、噻唑烷二酮类和葡萄糖苷酶抑制剂类。α-葡萄糖苷酶抑制剂也已广泛应用于临床，主要有奥利司他、阿卡波糖、拜糖平等，但此类化学类降糖药物有一定副作用，因此寻找高效低副作用的口服α-葡萄糖苷酶抑制剂成为医药研究领域的一个重要方向。

本研究通过化学修饰制备得羧甲基木瓜多糖，以取代度为工艺指标，通过单因素和正交试验优化制备工艺，对羧甲基多糖分别进行红外光谱、扫描电镜、x一衍射表征，再测试不同取代度的羧甲基川木瓜多糖对仅一葡萄糖苷酶的抑制作用。

试验结果表明，制备高取代度的羧甲基川木瓜多糖的最佳工艺条件为：NaOH浓度为4mol／L，氯乙酸用量为2g，反应温度为60℃、反应时间3h，在该条件下取代度可达0.747。红外光谱、扫描电镜、X-衍射表征等表征手段均显示川木瓜多糖已成功进行了羧甲基化修饰。羧基甲基修饰后的川木瓜多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用强于原多糖，中等取代度的羧甲基川木瓜多糖抑酶活性比低、高取代度的作用要强。由此可知，取代度对α-葡萄糖苷酶的抑制能力有一定的影响，但并未找到最佳抑酶活性的取代度。取代度可能对多糖分子链构象、分子间距、分子量有较大影响，从而影响活性，其构效关系有待研究。

后续研究可以酶活抑制率作为指标，深入探讨羧甲基方法、取代度等因素对抑制作用的影响，筛选出对α-葡萄糖苷酶具有较好抑制作用的羧甲基多糖。羧甲基川木瓜多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用为体外试验，其降血糖活性还需要体内降血糖模来一进步验证。

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