应用案例

SLS技术在胞外多糖（EPS）结构表征方面的应用

发表时间：2025-05-28

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“癌症”！这个词似乎在日常生活中离我们非常遥远，但我们又总能听到身边有人罹患癌症的沉痛消息。据统计，2020年全球有近1000万例（或近六分之一）的死亡由癌症导致。现代人们许多不良的生活习惯（如：抽烟、饮酒）、果蔬摄入量低、过度肥胖等均是引发癌症的关键因素。

作为癌症亚型，恶性肿瘤同样具有高致死率特征。现阶段常规癌症治疗手段主要包括手术切除、化学疗法与放射疗法。然而，这些疗法存在显著毒副作用，包括肿瘤细胞多药耐药性、正常细胞毒性及免疫损伤等。因此，开发低毒副作用的新型抗癌药物已成为当务之急。

近年来，天然产物因其相较于合成分子具有低毒副作用的潜在生物活性而备受关注。部分乳酸菌菌株所产胞外多糖（EPS）的抗肿瘤活性已获研究证实。而多糖的抗肿瘤活性受其单糖组成、蛋白含量、分子量、糖苷键位置及取代基团等多重结构因素影响。

南昌大学陶雪莹研究团队2020年在《International Journal of Biological Macromolecules》发表了一篇题为“Characterization and antitumor activity of novel exopolysaccharide APSof Lactobacillus plantarum WLPL09 from human breast milk”的文章，文章报道了他们通过离子交换层析法从母乳源植物乳杆菌WLPL09中分离纯化获得两种胞外多糖NPS与APS，然后对其进行了初步结构表征，并采用人肝癌HepG2细胞系、人结肠腺癌HCT-8细胞系及人结肠癌HT-29细胞系评估其体外抗肿瘤活性。

其中，研究团队使用布鲁克海文公司的BI-MwA、BI-RIVS和BI-DNDC对两种多糖（APS和NPS）的均一性和重均分子量进行了分析测定。

实验部分

EPS的提取与纯化：

1.1 菌株培养：植物乳杆菌WLP109在MRS培养基中37℃厌氧培养24 h。

1.2 EPS粗提：离心（9000×g，5 min）去除菌体，上清液用2倍体积冷乙醇沉淀48 h，再经Sevag法去除蛋白质，透析后冻干得粗EPS。

1.3 离子交换色谱纯化：采用ÄKTA Prime Plus系统，HiTrap Q HP柱，依次用纯水、0.9 M、1.1 M、1.5 M NaCl洗脱，收集APS（0.9 M NaCl洗脱组分）和NPS（水洗脱组分）。

多糖均一性和分子量测定

研究团队将多角度静态光散射检测器 (BI-MwA，美国布鲁克海文仪器公司)与尺寸排阻色谱（SEC，美国安捷伦科技公司）、示差折光检测器（DRI，美国布鲁克海文仪器公司）联用，构建了SEC-MALLS-RI系统用于多糖均一性和分子量的测定。流动相使用含0.02 g/L NaN₃的0.1 M NaNO₃溶液，折光指数增量（dn/dc）使用BI-DNDC（美国布鲁克海文仪器公司）测量得到，dn/dc值为0.141 mL/g。EPS样品（5.0 mg/mL）经0.22 μm滤膜（Millex HA）过滤。

BI-MwA检测器可以与任何品牌的液相连用，同时也支持单机使用，可得到绝对重均分子量M_w、第二维里系数A₂、R_g等重要参数。

结果与讨论

多糖均一性和重均分子量测定：

如图A、B所示，NPS和APS均呈现单一对称峰，表明其为均一性多糖。经计算，NPS和APS的重均分子量（M_w）分别为72.60 kDa与33.22 kDa。

结语

这项研究展示了SLS技术在天然活性物质研究中的强大能力。随着技术的不断发展，SLS必将在更多领域发挥重要作用，助力科学家揭开更多天然产物的活性奥秘。