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岩藻糖化糖胺聚糖（Fucosylated glycosaminoglycan,FG）是存在于海参体壁的结构特殊的糖胺聚糖（Glycosaminoglycan,GAG）衍生物。一般认为FG具有类似硫酸软骨素（Chondroitin sulfate,CS）的由-3-Gal NAc-β1-和-4-Glc A-β1-交替连接形成的主链,而存在大量岩藻糖侧链（Fuc）取代。天然FG具有强效的抗凝与抗血栓活性,其机制涉及抑制内源性因子X酶（intrinsic factor tenase,i Xase）以及肝素辅因子II（HCII）依赖的抗凝血酶活性等。FG结构复杂且分子量较大,在其化学结构研究中,常采用部分酸水解（partial or mild acid hydrolysis）处理以选择性地水解FG的硫酸化岩藻糖（Fucose sulfate,Fuc S）侧链,继而分别分析主、侧链结构并通过“bottom-up”（以结构片段拼接完整结构）策略解析FG结构;而在构-效关系研究中,部分酸水解可用于分析Fuc S侧链对其活性的影响。研究显示,部分酸水解处理后,侧链水解程度与温和酸处理的条件相关,增强酸处理强度可增加侧链水解程度,但可能导致部分硫酸酯基和/或主链糖苷键水解。硫酸酯基水解可影响对侧链Fuc S以及CS主链类型的判断;结合甲基化分析等方法解析FG结构时,硫酸酯基水解还可导致对侧链连接位点的误判。鉴于温和酸处理条件与FG侧链水解程度、硫酸酯基水解及主链水解程度的相关性尚未得到澄清,本文拟采用化学结构相对清晰和规则的天然FG,系统分析FG温和酸处理影响主侧链结构及其化学动力学过程,为该方法的技术应用提供清晰的理论依据。本文采用的天然FG包括花刺参（S.variegatus）和象牙参（H.fuscopunctata）体壁FG（Sv FG和Hf FG）。1.FG部分酸水解产物理化性质选择不同的反应温度及反应时间,以0.1M H2SO4处理Sv FG和Hf FG,分离反应产物获得主链（backbone,Bb）部分和侧链（side chaine,Sc）部分;以比旋光度、IR光谱及1H NMR波谱分析所得Bb的基本结构特征;分别采用HPGPC、1H NMR和电导率法分析所得Bb的分子量（weight average molecular weight,Mw）、岩藻糖水解程度（degree of defucosylation,DF）和硫酸酯基（SO3-）含量。实验结果显示,所得Bb的Mw、DF值以及SO3-含量均随反应时间和反应温度增加而减小。2.FG部分酸水解的动力学研究在60?C下,以0.1M H2SO4处理FG,分别于0.25,0.5,1,1.5,2,3,4.5,6,12,18,24和36 h取样并分离Bb部分（Bb-1～-12）,分析所述反应条件下的侧链Fuc S（DF）、硫酸酯基（DS）和主链糖苷键（DH）的水解动力学过程。对（1-DF）、DS和DH-反应时间曲线进行拟合,其速率方程分别为（1-DF）=0.45119+0.4692×e–0.1732t（r2=0.94）、DS%=0.17593-0.13692×e-0.04690t（r2=0.93）和DH=0.02144-0.02284e-0.04227t（r2=0.84）,基本符合一级动力学。其中,Fuc S的水解速率常数(0.0223 h-1)高于硫酸酯基的水解速率(0.0041 h-1,约5.44倍)和主链糖苷键的水解速率(0.0005 h-1,约44.6倍)。根据DF、DS和DH反应速率常数k,计算Sv FG在0.1M H2SO4中50～80?C下水解的反应活化能分别为53.58、92.70、118.92 k J/mol。比较Sv FG和Hf FG的水解动力学过程可见,Fuc3S4S比Fuc2S4S在稀酸中更敏感,更易水解;侧链部分（Sc）的1H NMR分析显示,随着反应时间延长（或温度升高）,部分酸水解过程中侧链硫酸酯基水解程度加深,其中Fuc的O-2/3位硫酸酯基比O-4位硫酸酯基在稀酸中更敏感,更易水解。3.FG部分酸水解侧链（Sc）的结构解析采用1D/2D NMR方法分析了侧链Sc8-1、Sc9-1和Hf Sc1-2的化学结构,解析了六种类型的α/β-Fuc碳氢信号,包括Fuc2S4S、Fuc2S、Fuc3S4S、Fuc3S、Fuc4S和Fuc(除β-Fuc2S外),并通过Sc9和Sc18的ESI-MS谱图确认,侧链中存在单硫酸化和二硫酸化类型的Fuc。而原型Sv FG和Hf FG分别主要含Fuc2S4S和Fuc3S4S,表明岩藻糖侧链在FG的部分酸水解反应中发生了不同程度的硫酸酯基水解。4.FG部分酸水解主链（Bb18）及其寡糖的结构解析主链产物Bb18的1D和2D NMR图谱显示,Gal NAc（A）和Glc A（U）通过β1-3或β1-4糖苷键连接,而在水解时会断裂,形成α/β构型的A或U还原末端。由于主链硫酸酯基水解,形成了不同类型的Gal NAc,该结果进一步通过其寡糖结构确认。采用凝胶层析法从Bb18中分离获得不同分子量的寡糖组分h1～h6,其氢谱的基本结构特征相似。通过强阴离子交换色谱法从还原后的h6分离纯化了寡糖h6a～h6d,结构式如下:h6a:D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc4S(or 6S)-（1,3）-D-Glc A-ol;h6b:D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc4S6S-（1,3）-D-Glc A-ol;h6c:D-β-Gal NAc4S6S-（1,3）-D-β-Glc A-（1,3）-D-Gal NAc6S-ol;h6d:D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc-（1,3）-D-Glc A-ol;采用相同的方法,从h5分离纯化了寡糖h5b～d,NMR结构解析显示h5b和h5c均为相似的四或五糖混合物,但Gal NAc类型有差异;h5d结构式如下:L-α-Fuc2S4S-（1,3）-D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc6S-（1,3）-D-α/β-Glc A;从h4分离纯化了寡糖h4a～d,结构式如下:h4a:D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc（6S）-（1,4）-D-β-Glc A-（1,3）-D-Gal NAc（6S）-（1,4）-D-α/β-Glc A;h4b:D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc6S-（1,4）-D-β-Glc A-（1,3）-D-Gal NAc6S-（1,4）-D-α/β-Glc A;h4c:D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc4S6S-（1,4）-D-β-Glc A-（1,3）-D-Gal NAc6S-（1,4）-D-α/β-Glc A;h4d:D-β-Glc A-（1,3）-D-β-Gal NAc6S-（1,4）-D-β-Glc A-（1,3）-D-Gal NAc4S6S-（1,4）-D-α/β-Glc A。寡糖分析结果表明,主链Gal NAc的4-O位和6-O位的硫酸酯基在稀酸中存在不同程度的水解,且4-O位比6-O位更易水解。5.FG部分酸水解主链的抗凝活性Sv FG及其酸水解主链产物的抗凝活性分析显示,原型FG具有强效的APTT延长活性,其活性随水解产物分子量和DF值减小而减弱。当DF值为13%时（Bb18）,APTT延长活性基本消失,与前期研究结论一致。因此,侧链岩藻糖残基是抗凝血活性的必要基团。综上所述,FG的部分酸水解反应中,除Fuc S侧链水解外,主链糖苷键,包括D-Glc A-β1,3-和D-Gal NAc-β1,4-糖苷键,也存在一定程度的水解;其水解过程基本符合一级动力学。此外,FG主侧链(Fuc S和Gal NAc4S6S)中的硫酸酯基也可发生一定程度的水解。FG部分酸水解所致侧链水解、主链聚合度降低以及硫酸酯基水解可降低其抗凝活性强度。因此,采用部分酸水解方法分析天然FG结构特征及其药理活性均应考虑该所述反应对化学结构的影响。