透明质酸钠的光谱学性质研究
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摘要：目的对透明质酸钠(SH)的结构进行表征。方法采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色谱(CD)对SH的结构进行分析。结果SH的FTIR及CD光谱均与文献相符，SH的相对分子质量对其光谱学性质没有影响。结论FTIR和CD可以表征SH的一级和二级结构，为SH的结构研究提供依据。
关键词：透明质酸钠；傅里叶变换红外光谱；圆二色谱
中图分类号：Q657.33文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)10-0006-03
Research on Spectroscopy Properties of Sodium Hyaluronate
JIN Yan1,2, LING Pei-xue1,2, ZHANG Tian-min1,2
(1. School of Pharmacy, Shandong University, Jinan 250012, China; 2. Working Station for Postdoctoral Scientific Research, Institute of Biopharmaceuticals of Shandong Province, Jinan 250108, China)
Abstract：Objective To characterize the structure of sodium hyaluronate (SH). MethodsFTIR and CD spectra were used to analyze the structure of SH. Results The FTIR and CD spectra of SH were identical with the previous reports and the relative molecular mass of SH had no influence on the spectroscopy properties of SH. ConclusionFTIR and CD can characterize the primary and secondary structure of SH respectively and provide evidence for the structure study of SH.
Key words：sodium hyaluronate; FTIR; CD spectra
透明质酸(hyaluronic acid，HA)，又名玻璃酸，是一种酸性黏多糖，1934年美国Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质[1,2]。HA是由(1→3)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖-(1→4)-O-β-D-葡萄糖醛酸双糖重复单位所组成的直链多聚糖，其结构见图1。
HA广泛存在于脊椎动物的细胞间质中，如皮肤、脐带、关节滑液、软骨、眼玻璃体、鸡冠、鸡胚、卵细胞、血管壁等[2]。HA在体内主要以盐的形式存在，其产品主要为透明质酸钠(sodium hyaluronate，SH)。HA参与很多重要的生理、病理过程，如保水、关节润滑、血管生成、创伤愈合、肿瘤转移等[3]。
HA多方面的生物活性与其结构密切相关。国内外已对其结构进行了深入研究，并提出了HA在不同状态下的多种结构模型[4]。商品SH的相对分子质量(Mr)范围为105~107，目前主要以发酵法生产。本文采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和圆二色谱(CD)，对由发酵获得的不同Mr的SH进行结构表征，为其开发应用奠定基础。
1材料与仪器
SH(山东福瑞达生物化工有限公司，Mr分别为1.24×106，6.75×105，2.40×105，批号分别为0508202，0506091，0511281)。
NEXUS 470型傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司)；Chirascan型圆二色谱仪(英国Applied Photo Physics公司)。
2方法
2.1FTIR测定
取SH干粉0.5~1.0 mg与无水溴化钾300 mg混合研磨压片。扫描范围4 000~400 cm-1，分辨率0.5 cm-1，扫描次数：75次/s。
2.2CD测定
称取SH干粉1 mg，溶于10 mL水。于室温下进行扫描，波长范围为190~400 nm。
3结果
3.1FTIR分析
图2为SH(Mr 1.24×106)的FTIR光谱。SH的FTIR光谱与文献报道[5]相符。参照文献[5]对SH的特征吸收峰进行了归属，见表1。
从图2可见，3 385 cm-1左右的强峰为羟基吸收峰，其峰形宽而钝，显示SH分子内羟基通过分子内或分子间氢键缔合。1 615及1 407 cm-1 左右的强锐峰为羧基的反对称及对称伸缩振动峰。1 151，1 078，1 047及946 cm-1左右的吸收峰为糖的特征吸收峰。
从表1可见，不同Mr的SH，其特征吸收峰峰位及峰形都无明显差别，显示Mr对SH的FTIR性质无影响。
3.2CD分析
图3显示，SH在210 nm处有一明显的负峰，对应于SH分子中羧基的n→π跃迁及无规则卷曲[6]，与文献[7,8]相吻合。不同Mr的SH，其CD图谱没有明显差别 ......
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