異なる分子量に基づく注射用ハトムギ多糖類の有効成分のスクリーニングと構造研究

Screening and structure study of active components of Astragalus polysaccharide for injection based on different molecular weights.

• Ke Li
• Shuying Li
• Yuguang Du
• Xuemei Qin

抄録

特殊な漢方薬として、注射用ハトムギ多糖類（APS、バッチ番号：Zhunzi Z20040086）には複雑な多糖類高分子が含まれており、塗布時のリスクを高める可能性があります。品質管理のためのフィンガープリントはあるが、特定の有効成分は不明である。有効成分を特定することが、薬剤の副作用リスクを低減するための鍵となる。本研究では、APSを主に高分子成分（APS-I）と低分子成分（APS-II）の2つの成分に分離した。分子量測定の結果、APS-Iの平均分子量は500kDaを超え、APS-IIの平均分子量は10kDaであった。単糖類組成分析の結果、APS-Iはグルコース、ガラクトース、アラビノース、ラムノース、ガラクツロン酸からなり、約1.5:1:5.4:0.08:0.1の比率で構成されていた。一方、APS-IIは、グルコース、ガラクトース、アラビノース、ラムノース、及びガラクツロン酸からなり、モル比は約9:1:1.4:0.04:0.001であった。メチル化、FT-IRおよびNMR分析の結果、APS-I単糖残基は以下のように連結していることがわかった。D-Glcp-(1→、→4)-D-Glcp-(1→、→2)-L-Rhap-(1→、D-Araf-(1→、→5)-D-Araf-(1→、→2,5)-D-Araf-(1→、→4)-D-Galp-(1→)であった。一方、APS-II単糖残基は以下のように連結されていた。α-D-Glcp-(1→、→4)-α-D-Glcp-(1→、→6)-α-D-Glcp-(1→、→4,6)-α-D-Glcp-(1→、→3,4,6)-α-D-Glcp-(1→、→3,4,6)-α-D-Glcp-(1→、→2)-α-L-Rhap-(1→、α-D-Araf-(1→、→5)-α-D-Araf-(1→、→4)-β-D-Galp-(1→.APS-IIはAPS-Iに比べて自然免疫及び適応免疫に強い効果を示すことが、in vitroでの免疫活性のスクリーニング実験から明らかになった。また、シクロホスファミド免疫抑制マウスの白血球レベルを上昇させ、免疫調節能力を向上させることが動物実験で明らかになった。したがって、APS-IIはAPSの主要な有効成分であり、新世代のAPS製品として期待されています。

As a special traditional Chinese medicine, Astragalus polysaccharides for injection (APS, batch no. Zhunzi Z20040086) includes complex polysaccharide macromolecules that may increase the risk upon application. Although fingerprints for quality control are available, the specific active ingredients are unclear. Identifying the active components is the key to reduce the risk of adverse reactions of the drug. In this work, APS was mainly separated into two components, namely, macromolecular component (APS-I) and small molecular components (APS-II). The molecular weight measurement revealed that the average molecular weight of APS-I exceeded 500 kDa, and that of APS-II was 10 kDa. Monosaccharide-composition analysis revealed that APS-I consisted of glucose, galactose, arabinose, rhamnose, and galacturonic acid, with a ratio of approximately 1.5:1:5.4:0.08:0.1. Meanwhile, APS-II consisted of glucose, galactose, arabinose, rhamnose, and galacturonic acid, with a molar ratio of 9:1:1.4:0.04:0.001. Methylation, FT-IR, and NMR analysis indicated that the APS-I monosaccharide residue was linked as follows: D-Glcp-(1→, →4)-D-Glcp-(1→, →2)-L-Rhap-(1→, D-Araf-(1→, →5)-D-Araf-(1→, →2,5)-D-Araf-(1→, →4)-D-Galp-(1 → . Meanwhile, the APS-II monosaccharide residue was connected as follows: α-D-Glcp-(1→, →4)-α-D-Glcp-(1→, →6)-α-D-Glcp-(1→, →4,6)-α-D-Glcp-(1→, →3,4,6)-α-D-Glcp-(1→, →2)-α-L-Rhap-(1→, α-D-Araf-(1→, →5)-α-D-Araf-(1→, →4)-β-D-Galp-(1 → . Screening experiments on their in vitro immunological activity showed that APS-II had stronger effect on innate and adaptive immunities than APS-I. In vivo animal experiments showed that APS-II can increase the leukocyte level of cyclophosphamide immunosuppressed mice and improve their immunomodulatory ability. Therefore, APS-II is the main active ingredient of APS and is expected to become a new generation of APS products.

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