Karahindiba kökü polisakkaritleri için sülfatlama işlemi koşullarının optimizasyonu ve HepaRG hücrelerinin oksidatif hasarı üzerindeki koruyucu etkisi
Polisakkaritlerin aktivitesi genellikle şeker birimlerinin bileşimi, moleküler ağırlık, glikozidik bağların türü, ana zincir konfigürasyonu, dal zincirleri ve uzamsal konfigürasyon ile ilgilidir. Orijinal polisakkaritlerle karşılaştırıldığında, yapısal olarak modifiye edilmiş polisakkaritler, polisakkarit aktivitesini arttırmak için faydalı olan suda çözünürlüğü önemli ölçüde geliştirmiştir ve hatta bazıları yeni biyolojik aktiviteler oluşturabilir. Fosforilasyon, sülfatlama, karboksimetilasyon ve asetilasyon, polisakkarit kimyasal modifikasyonu için yaygın olarak kullanılan yöntemlerdir. Bunlar arasında, sülfatlanmış polisakkaritler, antikoagülan, anti-enflamatuar, antioksidan, anti-tümör ve bağışıklık geliştirme gibi mükemmel biyolojik aktiviteleri nedeniyle araştırmacıların artan ilgisini çekmiştir. Polisakkaritlerin sülfatlanması, polisakkarit moleküler zinciri üzerindeki hidroksil gruplarının sülfat gruplarıyla değiştirildiği reaksiyonu ifade eder ve ortaya çıkan ürün polisakkarit sülfat olarak da bilinir. Polisakkarit sülfatlama için yaygın olarak kullanılan yöntemler arasında klorosülfonik asit piridin yöntemi, konsantre sülfürik asit yöntemi, Nagasawa yöntemi vb. bulunmaktadır. Klorosülfonik asit piridin yöntemi, ekonomik reaksiyon reaktifleri, basit reaksiyon koşulları ve yüksek ürün geri kazanım oranı avantajlarına sahiptir ve bu nedenle polisakkarit sülfatlama için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.
Karahindiba kökü, antioksidan, lipid düşürücü ve karaciğer koruması gibi çeşitli farmakolojik aktivitelere sahip olan Asteraceae bitkisi karahindibanın kurutulmuş köküdür. Ma Hongmei ve arkadaşları tarafından yapılan araştırma, polisakkaritlerin 42.75%'ye varan içeriği ile karahindiba köklerinde en bol bulunan aktif bileşen olduğunu göstermektedir. Araştırma grubumuz, karahindiba kökü polisakkaritlerinin, DPPH radikallerini, hidroksil radikallerini ve süperoksit anyon radikallerini temizleme yeteneklerine yansıyan ve belirli bir doz etkisi ilişkisi gösteren iyi bir in vitro antioksidan aktiviteye sahip olduğunu bulmuştur. Bununla birlikte, araştırmamızda karahindiba kökü polisakkaritlerinin suda çözünürlüğünün çok iyi olmadığını ve bu durumun daha iyi farmakolojik etkiler gösterme yeteneklerini sınırladığını tespit ettik. Literatür, polisakkaritlerin sülfatlanmasının suda çözünürlüklerini artırabildiğini ve biyolojik aktivitelerini geliştirebildiğini bildirmektedir. Bu nedenle yazar, karahindiba kökü polisakkaritlerinin sülfatlama modifikasyonunu ele almaktadır. H2O2, proteinleri ve lipidleri, özellikle de genom ve mitokondrideki DNA'yı bozarak hücre apoptozunu veya nekrozunu indükleyebilen yaygın bir reaktif oksijen türü molekülüdür. Hücre içi oksidatif stres seviyelerini etkili bir şekilde artırma ve in vivo serbest oksijen radikallerinin neden olduğu hasarı simüle etme kabiliyeti nedeniyle, H2O2 genellikle in vitro hücresel oksidatif stres hasarı oluşturmak için bir model madde olarak kullanılır. Bu nedenle, bu çalışma H2O2'yi hücresel oksidatif stres hasarı modeli oluşturmak için kullanmayı ve sülfatlanmış karahindiba kökü polisakkaritlerinin H2O2 kaynaklı hücre hasarı üzerindeki koruyucu etkisini araştırmayı amaçlamaktadır.
Özet olarak, bu çalışmada karahindiba kökü polisakkaritlerini sülfürik asit ile modifiye etmek için klorosülfonik asit piridin yöntemi kullanılmıştır. İkame derecesi, yanıt yüzey metodolojisi kullanılarak sülfürik asit esterifikasyon sürecini optimize etmek için bir gösterge olarak kullanılmıştır. Karahindiba kökü polisakkaritlerinin ve sülfatlarının HepaRG hücrelerinde H2O2 ile indüklenen oksidatif hasar üzerindeki koruyucu etkileri, karahindiba kökü polisakkaritlerinin geliştirilmesi ve kullanımı için değerli referanslar sağlamak amacıyla ön araştırmaya tabi tutulmuştur.

Bu deneyde, karahindiba kökü polisakkaritlerini sülfatlama yoluyla modifiye etmek için klorosülfonik asit piridin yöntemi kullanılmış ve yanıt yüzeyi metodolojisi kullanılarak sülfatlama süreci optimize edilmiştir. Sülfasyon reaksiyonu için en uygun koşullar 83 ℃ reaksiyon sıcaklığı, 8 piridin/klorosülfonik asit oranı ve 3 saatlik reaksiyon süresi olarak elde edilmiştir. Bu koşullar altında, sülfatlanmış karahindiba kökü polisakkaritlerinin ikame derecesi 1.13 olmuştur. Sülfürik asit ile modifiye edilmiş karahindiba kökü polisakkaritleri H2O2 ile indüklenmiş oksidatif hasar hücreleri üzerinde iyi bir koruyucu etkiye sahiptir. Bu çalışma, sülfasyon modifikasyonunun karahindiba kökü polisakkaritlerinin antioksidan kapasitesini artırmaya yardımcı olduğunu ve karahindiba kökü polisakkaritlerinin daha da geliştirilmesi ve kullanılması için yeni fikirler ve yönler sağladığını göstermektedir.