近日，西北大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院王仲孚教授團(tuán)隊(duì)在硫酸化寡糖研究方面取得新進(jìn)展，該團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)研究成果、題為《Strategy for Isolation, Preparation, and Structural Analysis of Chondroitin Sulfate Oligosaccharides from Natural Sources》的論文在《Analytical Chemistry》發(fā)表（DOI：10.1021/acs.analchem.0c01410）。王仲孚教授指導(dǎo)的博士研究生魏明為第一作者，王仲孚教授和宋學(xué)政教授為共同通訊作者。該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研究和發(fā)展項(xiàng)目（2018YFD0901101）、國(guó)家自然科學(xué)基金（31972024, 31670808, 31870798）資助。

 

　　作為糖胺聚糖家族的重要成員，硫酸軟骨素以其多樣化的硫酸化位點(diǎn)模式特征介導(dǎo)多種生物學(xué)途徑并參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程，其最重要的結(jié)構(gòu)信息—硫酸化位點(diǎn)排列組合—被稱為“硫酸化代碼”。不少學(xué)者一直致力于不同硫酸化代碼的構(gòu)效關(guān)系研究，其中，利用糖芯片研究具有不同硫酸化代碼的寡糖片段與糖結(jié)合蛋白（GBPs）的相互作用是研究的重要手段。但目前，由于硫酸軟骨素寡糖在同分異構(gòu)體水平分離純化困難，并在利用質(zhì)譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析時(shí)易出現(xiàn)硫酸基脫落、檢測(cè)靈敏度低、多電荷峰出現(xiàn)等問題，可用于糖芯片分析的硫酸軟骨素寡糖均來源于極具挑戰(zhàn)性的化學(xué)和酶法合成，極少在天然來源中獲取。面對(duì)自然界中豐富的天然來源硫酸軟骨素，發(fā)展一種從天然來源中分離純化硫酸軟骨素寡糖并對(duì)其硫酸化位點(diǎn)進(jìn)行解析的完整策略有助于硫酸軟骨素寡糖庫(kù)的建立和構(gòu)效關(guān)系分析的研究。

 

　　本研究首次采用循環(huán)制備液相色譜分離純化了帶有異二官能團(tuán)試劑2-氨基-N-（2-氨基乙基）-苯甲酰胺（AEAB）標(biāo)記的鯊魚來源硫酸軟骨素四聚糖組分。然后，通過N-乙?；?、羧基酰胺化、全甲基化和硅烷化試劑脫硫?qū)γ總€(gè)分離純化后的同分異構(gòu)體進(jìn)行多級(jí)化學(xué)衍生，最后，在正離子模式下對(duì)每個(gè)衍生后的同分異構(gòu)體進(jìn)行ESI-MSn結(jié)構(gòu)分析。我們共分離得到16個(gè)CSO-AEAB異構(gòu)體（含量最大組分為17.53 mg），并對(duì)其中10個(gè)同分異構(gòu)體（>90μg）進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。在這項(xiàng)研究中，循環(huán)制備型液相色譜展示了能夠有效分離極性相似的天然來源硫酸軟骨素寡糖的巨大潛力，多級(jí)化學(xué)衍生化策略在分析各同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)時(shí)顯示出良好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性！

 

　　多年來，西北大學(xué)王仲孚教授糖生物學(xué)與糖工程研究中心創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)不斷致力于硫酸化寡糖和多糖結(jié)構(gòu)分析，已建立硫酸化多糖降解及硫酸化位點(diǎn)分析新方法，并用于卡拉膠和硫酸化枸杞多糖結(jié)構(gòu)分析中。本研究與美國(guó)埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)系宋學(xué)政教授團(tuán)隊(duì)合作，解決了天然來源硫酸軟骨素寡糖在同分異構(gòu)體水平分離純化及制備的困難，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)分析研究基礎(chǔ)，創(chuàng)新性的提出了一種新的多級(jí)化學(xué)衍生化策略對(duì)硫酸軟骨素寡糖同分異構(gòu)體進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。該研究面向自然界中來源豐富的硫酸軟骨素資源，為天然來源硫酸軟骨素寡糖庫(kù)的建立以及構(gòu)效關(guān)系分析奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，為硫酸軟骨素精深加工利用提供技術(shù)支持！