大豆皂苷及其衍生物与其免疫佐剂和溶血活性的定量构效关系研究

大豆皂苷原料丰富且具有一定的免疫佐剂活性，但其佐剂活性和安全性与分子结构的构效关系目前还缺乏全面系统的研究。本研究在分离制备出天然大豆皂苷纯组分的基础上，对其进行基于糖苷键以及3-O-葡萄糖醛酸上的羧基和糖苷上特定基团的定点或选择性结构修饰，分别改变分子的立体构象、亲油-亲水平衡以及静电性，然后经动物实验分析检测它们的溶血活性和免疫佐剂活性。并进一步利用分子力学、量子化学等手段，使用Sybyl 8.0商用软件包的CoMFA模块以及CoMSIA模块进行大豆皂苷的分子结构与免疫佐剂和溶血性定量构效关系研究，建立具有较强预测能力的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型，在此优化模型的指导下，设计并合成出2-3种活性高、安全性能好的大豆皂苷疫苗佐剂。研究结果将为以大豆皂苷为原料生产或设计合成更理想的三萜皂苷类免疫佐剂提供科学依据，同时也将为大豆加工副产物大豆胚芽等的加工与再利用奠定理论基础。

本课题“大豆皂苷及其衍生物与其免疫佐剂和溶血活性的定量构效关系研究”（No. 31071630）的主要研究目标和核心内容就是研究天然大豆皂苷及其衍生物的免疫佐剂活性。预期研究成果主要为：通过获得天然及其结构修饰物的不同分子结构的大豆皂苷与其溶血活性和免疫佐剂活性完整的信息，揭示大豆皂苷的分子结构信息与溶血活性和免疫佐剂活性关系。. 对照课题原先的预设目标，第一部分，即大豆皂苷的分离纯化，天然结构大豆皂苷单体分离纯化数目达到了预期目标；第二部分，大豆皂苷的结构修饰，尽管基于3-O-葡萄糖醛酸上的羧基大豆皂苷衍生物数目未达到预期目标，但几种预定的衍生化基团都连接成功；第三部分，细胞和动物实验，达到预期目标。由于项目经费和时间的限制，衍生物总数上未达到构效关系研究的要求，但预定的几种功能性基团都已成功连接上大豆皂苷实现衍生化，并通过动物实验验证了衍生物的免疫佐剂活性显著增强，为其下一步应用于疫苗开发打下基础。. 实际完成结果：完成12种纯度>85%的天然大豆皂苷的制备分离，4种基于3-O-葡萄糖醛酸上的羧基的衍生物（Ab、Bb各两种）和酶法修饰物1种。发表期刊论文计5篇，其中2篇为SCI收录。另外，比原计划多申报并获得发明专利1项，招收硕士研究生6人（毕业4人）。. 执行过程中，为了深入探讨大豆皂苷以及其衍生物的免疫刺激活性以及可能的作用机制，课题组增加了细胞学实验的研究内容，即大豆皂苷Ab的体外溶血作用及其体外免疫活性研究。在体外细胞水平实验证实了大豆皂苷Ab组分具有极好的安全性以及一定的免疫刺激活性，具有潜在的免疫增强功能。. 总之，本课题首先以大豆胚芽为原料分离纯化大豆皂苷单体，然后通过对大豆皂苷分子进行结构修饰，即分别利用化学或酶修饰方法，改变大豆皂苷分子的整体构象和分子亲油-亲水活性。细胞实验和动物实验皆表明，获得的半合成的大豆皂苷分子的免疫活性和安全性都显著提高，可以进一步开发研制为新型的免疫活性佐剂。本课题研究为大豆加工副产物的再利用提供了一个新的思路。.