酶法制备壳寡糖及其抗肿瘤活性评价
2021-07-29龚劲松丁振中许正宏史劲松
季 珂, 李 恒*, 龚劲松, 耿 燕, 丁振中, 蒋 敏, 许正宏, 史劲松
(1.江南大学 药学院,江苏 无锡 214122;2.扬州日兴生物科技股份有限公司,江苏 高邮 225601;3.江南大学生物工程学院,江苏 无锡 214122)
壳寡糖(chitosan oligosaccharides,COS)是一种海洋来源的相对分子质量小于3 000的低聚糖。目前,壳寡糖大都通过化学法(包括酸解法和氧化法)、物理法[1]以及酶解法(纤维素酶[2]或壳聚糖酶)降解得到。基于壳聚糖酶的专一性与高效性,用其制备壳寡糖的方法具有良好的应用优势和发展潜力[3]。
COS相对分子质量低的特性不但改善了其原料水溶性差的问题,同时其也具有广泛的生物功能,包括抗炎[4]、抗菌[5]、抗氧化[6]、降糖[7]及神经保护等。近年来,针对COS抗肿瘤活性的研究逐渐成为热点。
研究表明,在多株肿瘤细胞(胃癌细胞、肾癌细胞、肺癌细胞、乳腺癌细胞和结肠癌细胞等)中,COS均能达到半数致死的效果[8]。相对分子质量和去乙酰度影响其抗肿瘤活性,且低相对分子质量表现出更为明显的效果[9]。在作用机制探索方面,COS可通过诱导HeLa和A549细胞的自噬性死亡而抑制细胞增殖[10],对A549细胞,COS还可明显降低细胞线粒体膜电位水平而促进细胞凋亡[11]。此外,COS可通过上调p21,下调PCNA、cyclin A和cdk-2基因抑制HepG2细胞的DNA合成速率,抑制细胞增殖[12];通过诱导SW480细胞阻滞在G2/M期而抑制细胞增殖[13]。由此可见,COS对不同肿瘤细胞的作用和机制并不完全相同,其对肿瘤细胞的作用还有待进一步研究。
为了进一步了解COS潜在的抗肿瘤作用,首先以壳聚糖酶酶解法自行制备COS,建立基于分级处理的COS优化制备工艺,将获得的低相对分子质量COS产物对不同肿瘤细胞的抗肿瘤活性进行评价初筛,进而在作用最为显著的人乳腺癌MDA-MB-231细胞中进行量效关系评价及初步机制探讨。……
