内容发布更新时间 : 2024/5/24 15:16:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

广泛研究。由于化学、生物化学以 及生化技术的高速发展,分析方法和测试技术不断提高,人们对氨基多糖的组成和结构的认识渐趋明朗。

（一）氨基多糖的分类与性质

氨基多糖按其组成分8种,即透明质酸、软骨素、4 一硫酸软骨素、6一硫酸软骨素、肝素、硫 酸乙 酞肝素、硫酸皮肤素和硫酸角质素川闭阁。目前,这种分类法已被国内外研究者普遍接受。这8种氨基多糖在单糖组成和取代基上各有特点。透明质酸和软骨素不含硫酸基,是非硫酸氨基多糖;硫酸角质素不含已糖醛酸,而有中性已糖(半乳糖);4一硫酸软骨素和6一硫酸软骨素互为同分异构体,只是硫酸基位置不同,分别在氨基半乳糖的4一C和6一C 位;肝素和硫酸乙酞肝素取代基较为复杂,除含N一乙酞基外还含一硫酸醋基和 N一硫酸基(磺酞胺基)。

氨基多糖的线性长链分子上分布着在组成和数量上不同的酸性基团—羟基和硫酸一一 4一基。单糖中硫酸基以半酯( Hem,一Est e r、)形式存在,在溶液中形成离子,亦称聚阴离子。因而,氨基多糖具有强酸性。

氨基多糖的分子量多具有高分散性，从几千到几万乃至几十万不等。氨基多糖的其它性质与特性,如旋光性、异染性以及电泳行为等也因氨基多糖的种类及单糖组成不同而不同。. （二）氨基多糖的组成与结构

氨基多糖中的单糖(1) 酸性单糖:β-D 一 毗喃葡萄糖醛酸、α一

L-毗 喃艾杜糖醛酸、5一氨基一3,5一二脱氧一D一甘油一α一D一半乳糖一2一壬糖酸(通常N一乙酰化或 N一羟乙酰化)

(2)中性单糖:β-D一毗喃葡萄糖、β-D一毗喃半乳糖、α一D一毗喃甘露糖、α一L一毗喃阿拉伯糖、β一D一毗喃木糖、α一 L一毗喃岩藻糖等。

(3)碱性单糖:2一氨基一2一脱氧一β一D一毗喃葡萄糖、2一氨基一2一脱氧一β一D一毗喃半乳糖(两个2一氨基一2 一脱氧已糖通常N一乙酰化或N一硫酸酯化,即分别为2一乙酰氨基一2一脱氧一β一D一毗喃葡萄糖和2一乙酰氨基一2一脱氧一β一D一 毗喃半乳糖)。

Kenendy总结前人的研究成果认为大多数氨基多糖可依据有规则排列的重复二糖结构来描述,即每种氨基多糖由一个氨基已糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)和一个已糖醛酸。通过不同糖键连接成主链,在氨基已糖或已糖醛酸的氨基或经基上分别连结乙酞基、硫酸基。氨基多糖的主要单糖和二糖单位及其结构。不过，氨基多糖的化学组成和结构多呈不均一性。例如,肝素、硫酸乙酞肝素等二糖单位中所含硫酸基数量和位置不均一,并且已糖醛酸中含不等量的艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸分子中硫酸基不仅通过醋键结合于糖羟基还可与氨基葡萄糖的N原子形成数量不一的N一硫酸酷基（磺酞胺基）。

氨基多糖的化学结构不只是单纯的二糖单位的聚集体,而是存在着显著的不均一性和多样性多糖链和蛋白质结合,也和其他蛋白多糖及糖蛋白结合,构成复杂的化学结构和空间结构。氨基多糖是蛋白多

糖大分子中的糖链部分。氨基多糖链与核心蛋白链通过共价键相连。氨基多糖与蛋白质主链相连处—糖肽区的单糖和氨基酸的连接方式主要为D一木糖与L一丝氨酸羟基结合成卜糖肽键还有两种方式为:N一乙酸氨基葡萄糖与天门冬酞氨氨基构成N一糖肽键;N一乙酞氨基半乳糖与L一丝氨酸或L一苏氨酸羟基构成。组织中蛋白多糖单体分子,常与其他蛋白多糖分子或蛋白质分子以次级键(氢键、盐键等) 形成聚集体。

大分子立体化学研究表明,多糖的结构层次决定其功能和活性。氨基多糖的一级结构主要是由特定的单糖序列通过糖苷键连接成的线性多糖链。单糖分子的空间构象、键型、键角、扭转角等已研究清楚。在一级结构的基础上,氨基多糖链在非共价键的作用下形成的结构排列构成氨基多糖的二级结构。在二级结构中,链间无规则螺旋卷曲,糖昔键旋转受限,糖链相对稳定以二级结构为基础,在非共价键作用下形成有规则的粗大构象与形状即三级结构,并在此基础上,糖链间或糖链与其它物质在次级键作用下形成更大的聚集体即四级结构。

对氨基多糖的结构,特别是高级结构的研究对于揭示氨基多糖的生物功能及其构效关系十分重要。由于现代分析方法的应用,特别是核磁共振光谱、质谱、红外光谱、x射线衍射图谱以及电子显微镜的应用,可以预见,对各种氨基多糖精细结构的研究在化学、生物化学和分子生物学领域将取得重大突破。

四、氨基多糖的生物功能与活性

（一）氨基多糖的一般生物功能与活性

氨基多糖这类大分子在结缔组织中起着重要作用,是结缔组织无定形基质的重要成分,控制各种各样的运动分子的转运,对机体细胞和组织的代谢过程有着深远影响。氨基多糖在维持组织及机体的整体结构、保持细胞外液的稳定性方面起着重要作用。氨基多糖阴离子基团易于和 Na+、K+、Mg2+、Ca2+等离子结合,调节这些离子在组织中的分布,调节细胞外液中电解质浓度,并在成骨过程中起重要作用。其持水性和高度粘滞性具有润滑与减震功能.研究发现,氨基多糖所形成的网状结构能阻止细菌和病 毒的侵人,对组织起保护作用,并可促进创伤愈合。

对于细胞而言,细胞膜、胶原纤维、胞外原纤维、包围胶原纤维和弹性纤维的胞外无定形基质物质—所有这些重要物质都含有氨基多糖,并起重要作用。氨基多糖影响着体内胶原和蛋白多糖的聚合,维持组织的刚性,某些氨基多糖影响体内原胶原单体形成胶原纤维,并对胶原纤维的性质产生影响。从生物合成角度看,氨基多糖直接或间接地影响细胞分裂、生长和分化过程氨基多糖表现出对依赖DNA的D N 八核 昔酸转移酶、RNA核普几酸转移酶和依赖RNA的DNA核苷酸转移酶的竞争性抑制。

氨基多糖的功能还有:维持肾中尿液浓度,储存和释放生物活动所产生的胺,以保持运输媒介的稳定。氨基多糖具有抗凝血活性,是血小板凝集物中的辅助因子,也是角膜水合性能的控制因素。 （二）氨基多糖的特殊生物功能与活性

由于各种氨基多糖的结构具有特异性,每种氨基多糖都具有各自

的特殊生物功能。

众所周知,肝素具有抗凝血、降血脂、抗肿瘤等特殊生物活性。肝 素参与脂肪运输,并具有抗凝血酶原的特殊功能,从而阻止血栓形成图。所有进出细胞的物质必须通过基质,基质的状况和组成的变化对单个细胞和组织的生命具有深远影响,而肝素在基质的分解和合成中起着重要作用。

透明质酸广泛存在于各类细胞质膜的间质中,因其分子内部的高度水合作用,使某些组织高含水分,阻止间质水的通透,赋予组织高度弹性,增强了组织对压力的抵御能力川。氨基多糖中透明质酸水溶液具有最高粘性,具有润滑和减震功能。透明质骏还能形成具有过滤作用的筛状结构,从而防止组织免受细菌、真菌和病毒的侵害。此外,透明质酸还能促进细胞聚集,形成胶状基质;调节Ca2+、K+、Sr2+等离子的转运及其浓度闭。

软骨的韧性和柔性是源于连接在原纤维胶原上的硫酸软骨素一蛋白质复合物的大分子集合体。软骨中氨基多糖具有保护功能,其中,4一硫酸软骨素是一重要组分。6 一硫酸软骨素与关节表面的完整性有关。

硫酸角质素的功能主要是在维持角膜形态形成和角膜通透性方面起十分重要的作用。

氨基多糖的生物功能与活性远未被完全揭示,对其构效关系的研究尚需进一步深入。可以相信,以后十年中,对氨基多糖的功能与活性的研究,将在生物化学、分子生物学、生理学、病理学、药理学以及