多糖修飾包括兩大類，一類是對多糖分子進行接枝修飾，增加多糖的功能基團和分子量，提高其生物活性；另一類是對多糖進行降解修飾，降低多糖的分子量，提高其在水相中的溶解度，從而提高其活性。

多糖的活性直接或間接地受到其結構的制約，因此，多糖的分子修飾和結構改造對提高多糖的生物活性具有重要意義。多糖分子的修飾方法主要有化學、生物和物理方法等，其中化學方法包括硫酸化、羧甲基化、硒化、甲基化、氧化、部分水解、磷酸酯化和雙基團衍生化等。

多糖結構修飾的方法主要包括化學法、物理法和生物法，化學方法修飾可通過改變多糖的空間結構、分子量以及取代基種類、數目和位置而對其活性產生影響，由此可分析多糖結構和活性的關系，并為多糖類藥物的設計提供理論依據。百歐泰擁有多種多糖修飾經驗，可為客戶提供多種完善的修飾技術。

關鍵詞：多糖，化學修飾，硫酸化，羧甲基化，甲基化

 

化學修飾

1 硫酸化修飾

硫酸化修飾是多糖修飾中常見的方法之一，其修飾結果是將硫酸基團加到多糖的糖基上，修飾后的多糖稱為硫酸多糖。

硫酸化原理：溶于一定溶劑系統中的多糖與相應的硫酸化試劑在一定的條件下反應，使得多糖殘基上的某些羥基接上硫酸基團。以氯磺酸試劑為例，多糖的硫酸化反應是在路易斯堿溶液中由一S03H取代多糖羥基中的一H，經中和而得的多糖硫酸鹽。

多糖硫酸化常用的方法有Wolfrom法（氯磺酸-吡啶法）、Nagasawa法、濃硫酸法、三氧化硫-吡啶（SO-Py）法、氯磺酸-二甲基甲酰胺法（DMF）等。向多糖引入硫酸基的方法視主鏈糖單元的類型而定，呋喃型的多糖常采用Nagasawa法，即將多糖溶于二甲基亞堿（DMS0），加入N-呱啶-磺酸來制備硫酸酯化的多糖；而吡喃型的多糖則采用Wolfrom法。

2  羧甲基化

在多糖的結構改造方法中，羧甲基化方法因具有制備過程簡單、試劑成本低及生成物無毒性等優點，已成為一種較常用的衍生化方法。向多糖中引入羧甲基，可提高多糖的水溶性，從而有利于其活性的發揮。羧甲基化一般都是在堿性條件下與一氯乙酸反應完成的。

羧甲基多糖的制備方法主要有水媒法和溶媒法2種。

水媒法是把多糖用稀堿溶液溶解，再加入一定量的一氯乙酸，適當溫度下進行醚化反應；溶媒法是把多糖懸浮在有機溶劑（如異丙醇、丙酮、甲醇、乙醇等）中，堿化一段時間，再加入一氯乙酸，在適當溫度下進行醚化反應，得羧甲基多糖。

溶媒法以有機溶劑為反應介質，反應體系在堿化、醚化過程中傳熱、傳質迅速，反應均勻、穩定，主反應快，副反應少，醚化劑利用率高；而水媒法副反應多，造成醚化劑利用率低，且后處理困難。因此，一般采用溶媒法。另外，多糖羧甲基化的DS與反應的溫度、一氯乙酸的濃度、堿液的濃度等有關。

3  烷基化

多糖的烷基化是指向多糖中引入烷基、取代烷基或長鏈芳香醇，其中烷基化中的甲基化是多糖結構測定中確定多糖連接方式的重要方法之一。

多糖烷基化采用的試劑為鹵化烴或其取代物，烷基化的部位為N和羥基0。

4  乙酰化

多糖的乙酰化也是重要的多糖化學修飾方法。乙酰基可以使糖鏈的伸展發生變化，導致多糖的羥基暴露，從而增加其在水中的溶解度。多糖乙酰基的數量和位置對多糖的活性有顯著的影響：0-3位具乙酰基時，多糖抗腫瘤活性最強；0-5位具乙酰基時，抗腫瘤活性顯著減弱；在0位全部乙酰化時，活性消失。原因是乙酰基能改變多糖分子的定向性和橫向次序，從而改變了糖鏈的空間排布，進而使之活性發生變化。

多糖乙酰化的主要試劑是乙酸和乙酸酐。一般是先將多糖置一定的溶劑如吡啶、甲醇或DMAc/LiCl中，然后加入乙酰化試劑來完成酰化反應。乙酰化部位可以發生在羥基氧和胺基氮上。

5  磷酸脂化

多糖的磷酸酯類也是一類比較重要的糖類衍生物，在自然界中也較多見。某些多糖磷酸酯化后也會產生顯著的生物活性。

磷酸酯化試劑有磷酰氯、磷酸酐、磷酸或其鹽。磷酸及磷酸酐或兩者的混合物是最早采用的磷酰化試劑，但一般糖苷鍵在酸性條件下極易水解，而此反應又是在高溫下進行，此條件下糖易降解，從而使產物收率和DS均不高，大大限制了該法的應用。磷酸鹽廉價、易得，但反應活性極低，不易獲得高DS的產物。與磷酸相比其優點是一般不會引起多糖的降解。常用的磷酸鹽有磷酸氫鈉、磷酸二氫鈉、三聚磷酸鈉、偏磷酸鈉或它們的混合鹽。

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