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深入了解QS-21:皂樹皂苷的成分和特點

來源:艾偉拓(上海)醫(yī)藥科技有限公司   2023年10月31日 17:01  

皂樹皂苷(Quillaja saponins)是一種存在于智利、秘魯和玻利維亞等地的皂樹(Quillaja Saponaria Molina)樹皮中的天然成分。自1782年較先被報道以來,它一直受到普遍關(guān)注,并被發(fā)現(xiàn)在食品、藥品和化妝品等領(lǐng)域具有普遍的應(yīng)用價值。皂樹皂苷含量約為樹皮的9%-10%。


皂樹皂苷的分離一直是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。在1974年,Dalsgaard通過滲析、離子交換和凝膠過濾層析等方法從皂樹的樹皮中成功分離出QuilA,同時發(fā)現(xiàn)QuilA具有免疫輔助活性[2]。隨后,在1991年,Kensil等人在研究中通過反相高效液相色譜(RP-HPLC)的進一步分離,得到了四個主要組分,即QS-17、QS-18、QS-21和QS-7[3]。在這些組分中,QS-18的含量highest,但對小鼠具有較高的毒性。相比之下,QS-21和QS-7的毒性較低,并且QS-21的含量相對較高,因此得到了普遍而深入的研究。


QS-17、QS-18、QS-21和QS-7的母核結(jié)構(gòu)基本一致,均含有一個支鏈三糖、皂皮酸甙元、一個線性的糖基連接橋和?;鶄?cè)鏈。它們的不同之處在于糖基連接橋和?;鶄?cè)鏈上糖基的數(shù)量,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。



QS-17 在糖基連接橋R1和R2位置上分別連接了一個β-D-呋喃芹菜糖和β-D-吡喃葡萄糖,R4為羥基結(jié)構(gòu),其假二聚酰基鏈R3位置以α-L-吡喃鼠李糖取代,整個分子中含有10個糖基。


QS-18比QS-17少了一個糖基,即 QS-18的假二聚?;淩3位置以H取代了QS-17的α-L-吡喃鼠李糖,含有9個糖基。


QS-7的糖基連接橋R1、R2和R4位上分別連接一個β-D-呋喃芹菜糖、β-D-吡喃葡萄糖和α-L-吡喃鼠李糖,其?;鶄?cè)鏈以乙酰基代替了上述其他組分的假二聚?;?,共有10個糖基。


QS-21api(也稱QS-21A)和QS-21xyl(也稱QS-21B)的分子結(jié)構(gòu)中均含有8個糖基,其糖基連接橋R2、R4及假二聚酰基鏈R3位置均為羥基結(jié)構(gòu)。QS-21api的R1位置為β-D-呋喃芹菜糖,QS-21xyl的R1位置為β-D-吡喃木糖結(jié)構(gòu), QS-21api和QS-21xyl組成的混合物即為QS-21。


研究表明,QS-21可以增強體液和細胞介導(dǎo)的免疫,提高免疫效率,目前已被普遍用作各種佐劑。例如,帶狀皰疹疫Shingrix的組分中就含有 QS-21。


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參考文獻:


[1] Dalsgaard K. Isolation of a substance from Quillaja saponaria Molina with adjuvant activity in food-and-mouth disease vaccines. Arch Gesamte Virusforsch,1974, 44(3): 243-254.


[2]朱向明. 皂樹皂甙QS-21的全合成研究. 中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所, 2001.


[3]梁碧惠, 賴彥勛, 張竣凱等. 皂苷綴合物及含其的疫苗或藥物組合物, CN114040918A[P]. 2022.


[4] Kensil C.R. Separation and characterization of saponins with adjuvant activity from Quillaja saponaria Molina cortex. Journal of Immunology, 1991, 146(2):431-437.

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