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1、硫酸软骨素的研究近况摘要：本文就近几年国内外对硫酸软骨素的研究情况进行概述，主要涉及其生产工艺、分析方法及临床应用。关键词：硫酸软骨素 生产工艺 分析方法 临床应用正文：硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate, CS)是哺乳动物结缔组织的主要成分之一, 主要分布于软骨、骨、肌腱、韧带、肌膜和血管壁中, 属于糖胺聚糖(Glycosam inoglycans,GAGs) 类物质。根据其分子结构中糖醛酸种类和氨基己糖上硫酸酯位置的差异, 主要分为三种类型: 硫酸软骨素A (CS-A ) , 硫酸软骨素B (CS-B) , 硫酸软骨素C (CS-C) 等。近年来, CS 作为一种新型药用活
2、性成分, 逐渐受到人们的重视。本文就其生产工艺、分析方法及临床应用的新进展予以综述。1 生产工艺1.1 提取工艺可用中性盐法、酸法、碱法、酶解法等提取C S 。目前多采用碱提取与酶解提取相结合的方法1。高华等2在碱-酶解的提取方法中加大了碱的浓度,用lmol/ L 氢氧化钠溶液提取2h ,时间缩短并可避免杂质析出, CS的收率和纯度分别达到了32.6 % 和95.2%。胥传来等3 则在鳖鱼软骨的酶解提取CS前先用2%乙酸钠盐解, 产品含氮量可下降0.67% ,而氨基己糖质量分数提高了1.87% ,具有一定工业生产价值。李瑞国4 对浓碱-酶解(I)、稀碱-酶解(II)、稀碱稀盐-酶解(III)和
3、稀碱浓盐(IV) 4 种提取工艺进行了比较,发现工艺I 提取时间短、产品颜色深而分子量较小; 工艺II、III、IV操作较容易、产品色泽好且分子量较大, 尤以工艺IV制得的产品质量较好。华子义5 采取碱性复合酶和胰酶双酶解法提取CS, 得率比传统方法提高了1 % -2 % , 生产周期缩短1/3 , 生产成本降低5 %。Nakano等6 以0.1mol/ L乙酸钠在pH 4.5 、3 7条件下先预处理牛鼻软骨, 使软骨组织在内源酶作用下自动分解, 从而无需使用外源酶,生产成本降低,经DEAE离子交换色谱纯化可得含CS 89%的GAGs混合物。1.2 分离纯化可利用各种GAGs不同的溶解度、电荷
4、密度进行分级分离纯化CS 。常用分离方法有乙醇沉淀法、盐液沉淀法、季钱盐络合法和离子交换色谱法,其中乙醇沉淀法最常用。高华等4采用先低温减压浓缩酶解液、再加乙醇沉淀的工艺, 可减少乙醇用量, 同时提高产品收率。张峥等6在分离纯化CS时,先采用Sephadex G-10 凝胶过滤,再以D061大孔型离子交换树脂进行离子交换色谱, 纯度可提高至99.7%。近年膜技术也被用于CS的分离纯化。Lignot6 等经比较研究证实了超滤技术用于浓缩纯化CS的可行性, 并证明孔径0.1um 的超滤膜分离效果最佳。2 分析方法对于硫酸软骨素的分析方法有多种，概括来说有高效液相色谱法、分光光度法4、电泳法、结构分
5、析方法4。2.1 高效液相色谱法糖胺聚糖累物质中有的含硫酸酯基有的不含硫酸酯基，含硫酸酯基的又含有多种异构体，在硫酸软骨素脂基中又含有大量其他组分，因此在测定前往往需要分离。硫酸软骨素双糖单位结构上含有极强性的磺酸酯基和羧酸基团，溶于水且分子量大，大多采用高效液相色谱对不同组分进行分离和检测。糖胺聚糖类经过水解、高效液相色谱法分离后紫外检测已有20多年的历史，近年来这方面的研究也已经取得较大进展。具体的分析方法有：1、蛋白酶-内-木糖苷水解荧光标识法；2、化学发光法；3、直接分离测定法；4、硝化-离子色谱法等2.2 分光光度法硫酸软骨素溶于水为一种具粘性的无色透明液体，在紫外区180200nm
6、处有吸收峰。在此波长范围内具有吸收的干扰物太多，若共存物不经分离无实际测定意义。利用双糖机构单元上具有反应性的硫酸酯基和乙酰氨基与各种显色剂的显色反应可在可见光区测定硫酸软骨素的含量。可分为两种情况:1、硫酸软骨素不经水解即与显色剂反应显色，其中的方法有噻唑衍生物法、比独法等；2、水解后与显色剂反应显色其中的方法有乙酰丙酮-对二甲氨基苯甲醛法、间苯三酚法、亚甲基蓝法等。2.3 电泳法电泳法样品制备简单、用量小分析时间短,可应用于CS的定量分析。Maeda 等建立了毛细管电泳法(CE) 测定CS-A 和CS-C的最佳条件;Hitoshi 等将毛细管内酶反应与CE结合, 在毛细管内使软骨中的二糖与
7、酶发生催化反应脱硫再经电泳迁移, 于232nm波长处紫外检测CS含量,并构建了在线检测系统。此法与传统方法相比无须复杂的样品预处理过程,分析时间大为缩短。2.4 结构分析方法目前用于CS结构分析的手段主要有IR 、UV 、HPLC 、CE 、MS 、NMR 等。2004年, Nieola首次用高效毛细管电泳法(HPCE)对不同来源CS的不饱和二糖进行分析, 得到了二糖图谱,并与SAX-HPLC进行了比较。Zaia等用串联质谱法成功测定了CS低聚糖硫酸基团的位置, 并区分了糖醛酸的差向异构体, 结果可得近乎完全的CS结构信息3 临床应用3.1 防治冠心病、心绞痛、心肌梗死、冠状动脉粥样硬化、心肌
8、缺血等疾病可有效地去除或减少动脉和静脉壁上沉积的脂肪等脂质，显著降低血浆胆固醇，从而防止动脉粥样硬化的形成，防治冠心病、心绞痛、心肌梗死、冠状动脉粥样硬化、心肌缺血等疾病。3.2 治疗骨关节炎把膝部和腿胫OA 以及侵蚀性骨关节炎（EOA）患者随机分组，口服CS 或局部涂抹CS 乳膏剂进行治疗，采用Lequesnes 指数评分（AFI）、西方安大略大学和麦克马斯特大学O A 标准（WOMAC）与SF-36 调查表进行评估，结合VAS、步行时间和射线学观察综合判断，口服CS 可减轻OA 疼痛和改良膝部功能，降低关节侵蚀进展，是治疗OA 的有效药物 1 6 。在同非甾类抗炎药（NSAID）对比研究中
9、，发现CS 起效温和，长期服用副作用较小17。3.3 治疗牛皮癣用CS 治疗膝部OA 伴中度和重度牛皮癣患者，发现患者皮肤隆起减少，剥脱和瘙痒减轻，皮肤软化增加，牛皮癣症状明显改善。组织病理学表明，表皮厚度、Ki-67角化细胞的数量和基底层和颗粒层之间的厚度减少18，显示CS 具有治疗牛皮癣的作用。3.4 其他CS可治疗口腔黏膜溃疡、间质性膀胱炎、Teitze 综合征（肋软骨炎）和偏头痛，临床疗效满意。总结：目前对CS的工艺研究大多是对现有方法的优化, 今后的研究仍会以减少提取剂用量、提高收率与产品纯度为目标, 并逐渐将研究成果应用于实际生产中。CS是重要的生化药物, 因其特有的生物活性而广泛
10、用于临床。未来的研究应在加强生产工艺、分析技术和活性研究的基础上开发新的CS资源, 重视扩展其在功能食品、保健品等领域的应用。参考文献：1 张小军, 张虹. 硫酸软骨素的研究进展. 中国医药工业杂志Chinese Joumal of Pharmaeeutieals 2006 , 37 (4)2 高华, 刘坤, 于兹东等. 硫酸软骨素生产新工艺研究J .中国生化药物杂志, 2003 , 18 (4) : 55 -58 .3 胥传来, 周康. 鳖鱼硫酸软骨素的研制J . 无锡轻工业大学学报, 1999 , 18 (3) : 57-61 .4 李瑞国. 硫酸软骨素不同生产工艺的考察J. 中国医药工业杂志, 2003 , 34(5) : 221-222 .5 华子义. 硫酸软骨素生产新工艺J.上海大学学报, 201, 7(4) : 334 -341.6 Nakano T , Nakano K , Sim J S. Extraction of glyeosaminolycan peptide from bovinen as aleartilage with 0.1 Msodiumaeet at e J . J Agric Food Chem , 1998 , 46 (2) : 772-778 .7891011
