化學修飾對多糖結構與生物活性影響的研究進展

李文婧，張晨，李大鵬

（山東農業大學食品科學與工程學院，山東省高校食品加工技術與質量控制重點實驗室，山東 泰安 271018）

多糖是一類由10個以上的單糖通過糖苷鍵連接而成的生物大分子，分子量可達到數萬甚至數百萬Da[1]。天然多糖采用熱水浸提法、堿提取法和發酵法等方法[2]，主要來源于植物、真菌和細菌的細胞壁或細胞膜[3]。近年來，多糖因具有抗氧化、抗腫瘤、保肝、降血糖、抑菌、消炎、抗病毒和免疫調節等多種生物活性，在食品、生物醫藥等領域日益引起人們的廣泛關注[4]。

研究表明，多糖的化學成分、結構和構象在很大程度上決定其生物活性[5-6]。然而，許多天然多糖不具備或僅表現出一定的生物活性。因此，對多糖分子進行修飾改變其結構和構象進而增強其生物活性尤為重要。目前，常見的多糖化學修飾的方法有硫酸化、磷酸化、羧甲基化、乙酰化、甲基化和硒化等。研究表明，化學修飾能夠改善多糖的生物活性，擴大其應用范圍[7]，成為多糖功能活性領域的研究熱點。

本文綜述了近年來多糖化學修飾的方法、結構表征及其對生物活性的影響，為多糖的功能活性研究和應用提供一定的參考。

1 化學修飾方法及結構表征

化學修飾是指運用化學手段對多糖結構進行修飾，通過引入不同的活性基團來獲得具有不同生物活性的多糖衍生物，其修飾的對象通常為提純后的粗多糖[8]。目前常采用的方法為硫酸化、羧甲基化、乙酰化、硒化和磷酸化修飾。化學修飾會使原多糖的羥基替換成硫酸基團、羧甲基、乙酰基、硒酯基或磷酸基團等目標基團，單糖構成比例、分子量和形貌特征等也隨之改變。

1.1硫酸化修飾

硫酸化修飾是指將硫酸基團引入到多糖鏈的某些羥基上，該方法能夠改變多糖的水溶性和生物活性，廣泛應用于多糖分子的改性中[9]，反應如圖1[10]所示。常見的修飾方法有氯磺酸-吡啶法、濃硫酸法和三氧化硫-吡啶法。其中，氯磺酸-吡啶法具有較高的取代度（degree of substitution，DS）和產率，回收方便等優點，是制備硫酸化多糖最常見的方法。Xu等[11]對硫酸化改性的迷果芹多糖進行研究，根據響應面試驗結果、實際生產情況和操作的方便性采用以下條件：氯磺酸（chlorosulfonic acid，CSA）與吡啶（pyridine，Pyr）體積比為1.3∶1，反應持續時間為3.4 h，以及反應溫度為65℃，DS為0.99。Xiao等[12]在濃硫酸和正丁醇體積比為3∶1時，成功制備了硫酸化牡丹籽粕多糖，且具有較強抗氧化能力。Guo等[13]采用三氧化硫-吡啶法對青稞 β-葡聚糖（tibetan hulless barley，THB）硫酸化修飾，通過響應面法研究最佳反應條件，結果表明當SO3-Pyr與THB之比為16.88 g/g，反應時間為2.03 h，反應溫度為57.54℃時，最佳DS為0.59。傅里葉變換紅外光譜（Fourier-transform infrared spectroscopy，FTIR）和紫外光譜可以對硫酸化多糖進行定性分析。FTIR表明，硫酸化改性后會在1 260 cm-1（S-O）附近、820 cm-1（C-O-S）附近和588 cm-1（O-S-O）附近出現3個新的吸收峰[14]。紫外光譜中218、264、268、286 nm處的吸收峰也表明-S-O-和-SO2的存在，證明羥基轉化為-OSO3H基團[15]。而核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）譜可以對修飾后多糖的酯化位置做出準確判斷。硫酸化南瓜多糖13CNMR表明，由于硫酸基團的引入產生了多個新的共振峰，其中C6和C1向高場移動，DS越高，吸引電子的能力越強，碳原子發生的化學位移越明顯[16]。同時，掃描電鏡（scanning electron microscopy，SEM）下觀察到仙草多糖呈片狀，表面光滑，而修飾后有許多類孔結構，形態更加分散，呈現卷曲狀態[17]。

圖1 多糖的硫酸化修飾反應示意圖Fig.1 Schematic diagram of sulfated modification of polysaccharides

1.2 羧甲基化修飾

羧甲基化修飾法是指將多糖殘基上的某些羥基替換成羧甲基，多糖的羧甲基化修飾反應示意圖見圖2[10]。經羧甲基修飾后，原多糖的構象發生改變，水溶性和生物活性得以提高[18]。主要方法有溶媒法和水媒法。

水媒法有多種副作用，醚化劑利用率低，后處理困難等缺點，應用較少。溶媒法反應均勻，傳熱傳質快，副反應少，較廣泛地應用于羧甲基改性。主要方法為多糖粉末懸浮于有機溶劑中，堿性條件下與氯乙酸發生醚化反應[19]。C.Muthukumaran等[20]采用響應面試驗對果膠的羧甲基化反應條件進行優化，結果表明，乙醇濃度80%、NaOH濃度38%、氯乙酸（chloroacetic acid，CAA）濃度8.5%、時間60 min下DS最大值為0.496。羧甲基修飾同樣會改變多糖的結構特性，FTIR譜中在1 600、1 420、1 330 cm-1附近出現了強吸收峰，證明-COO的存在[21]。大蒜多糖NMR顯示，由于羧基中C=O和-CH2COO-中亞甲基的振動，化學位移在177.73和70.23處，會導致出現新峰[22]。

圖2 多糖的羧甲基化修飾反應示意圖Fig.2 Schematic diagram of carboxymethylation modification of polysaccharides

1.3 乙酰化修飾

乙酰化修飾將多糖支鏈上的羥基酯化成乙酰基，導致多糖鏈的空間排列改變，致使更多的羥基暴露[23]，因此，可以顯著改善多糖的水溶性和疏水性[24]。多糖的乙酰化修飾反應示意圖見圖3[10]。

圖3 多糖的乙酰化修飾反應示意圖Fig.3 Schematic diagram of acetylation modification of polysaccharides

乙酸酐-吡啶法以甲酰胺、甲醇、二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）等作為反應溶劑，乙酸酐和乙酸為乙酰化試劑，吡啶、4-二甲基氨基吡啶（4-dimethylaminopyridine，DMAP）和N-溴代丁二酰亞胺（N-bromosuccinimide，NBS）為催化劑[25-26]。王警等[27]從龍眼中通過水提醇沉法提取多糖，經響應面試驗優化乙酰化修飾工藝條件：乙酸酐-多糖比為10.2∶1、反應溫度42℃、反應時間30 min，DS為0.443。隨著乙酰基的引入，多糖的FT-IR譜、NMR譜和SEM等發生改變，1 745 cm-1附近C=O伸縮振動、1 238 cm-1附近CO-C伸縮振動和1 375 cm-1附近—CH3對稱伸縮振動明顯增強，且DS越高，振動越強[28]。與苦瓜多糖13CNMR相比，由于乙酰基取代了糖環的某些位置，對多糖糖環的碳原子產生了新的影響，因此化學位移在177.48、124.6、65.90 和 50.27 處出現新的共振峰[29]。蛹蟲草多糖呈現片狀或鏈狀，而修飾后多糖出現了大量密集的粒狀團聚體[30]。

1.4 硒化修飾

硒化修飾是指將硒引入多糖并增強其生物活性的一種有效方法。硒化多糖能發揮多糖和硒的多重功效，其活性遠高于硒或多糖，更有利于機體吸收利用[31]。多糖的硒化修飾反應示意圖見圖4[32]。

圖4 多糖的硒化修飾反應示意圖Fig.4 Schematic diagram of selenylation modification of polysaccharides

硒化多糖的方法有：硝酸-亞硒酸鈉（nitric acid sodium selenite，NA-SS）、硝酸-硒酸（nitric acid-selenous acid，NA-SA）、冰醋酸-硒酸（glacial acetic acidselenous acid，GA-SA）、冰醋酸亞硒酸鈉（glacial acetic acid sodium selenite，GA-SS）和氧氯化硒（selenium oxychloride，SOC）[33]。其中，氧氯化硒法的硒化試劑制備困難，且硒化過程中會釋放大量有毒氣體，應用受限。而NA-SS法反應條件簡單、硒化效率高，常被用來進行硒化修飾。Gao等[33]分別采用NA-SS、NA-SA、GA-SA和GA-SS方法制備硒化大蒜多糖，其中NA-SS法硒化效率最高。Chen等[34]用NA-SS法得到了含硒量為478.17 μg/g的硒化黨參果膠多糖，體外實驗證明硒化修飾可顯著提高原多糖的抗腫瘤活性。硒化修飾過程中，Na2SeO3優先與半縮醛羥基C6-OH反應，Se主要以Se酯的形式存在。FTIR光譜中，600 cm-1～700 cm-1和850 cm-1～900 cm-1處的兩個新的吸收峰分別對應C-O-Se不對稱伸縮振動和Se=O不對稱伸縮振動[35]。但少數情況下，會在600 cm-1～700 cm-1（O-Se-C）和1 010 cm-1～1 040 cm-1（O-Se-O）附近出現新的吸收峰[33，36]。13C NMR譜圖表明，硒化修飾粒毛盤胞外多糖在62.54 ppm處出現新峰，表明是O-6取代碳，在O-6處發生反應，同時，硒化多糖中C-6峰仍然存在，表明在C-2、C-3位置上的OH基團并未被硒化[37]。同時，硒化修飾也會改變多糖表面形貌。比如，馬尾藻多糖有許多片狀結構，外觀粗糙，而修飾后產生許多不規則小孔[38]。百合多糖表面有很多小凸起，而硒化后呈片狀或碎片狀堆積，表面形貌光滑[36]。

1.5 磷酸化修飾

磷酸化修飾是指多糖中的羥基被磷酸基團取代，由于帶電磷酸基團的引入，多糖的某些活性發生改變，水溶性增強[39]。多糖的硒化修飾反應示意圖見圖5[16]。

圖5 多糖的硒化修飾反應示意圖Fig.5 Schematic diagram of phosphorylation modification of polysaccharides

常采用磷酸及其酸酐、三氯氧磷和磷酸鹽進行磷酸化修飾[39-41]。Deng等[39]將竹蓀多糖溶于含有尿素的DMSO中，與磷酸溶液反應得到白色磷酸化多糖，產率為24.8%。Chen等[41]用POCl3-吡啶法對南瓜多糖進行了修飾，通過改變反應溫度和POCl3的量，分別獲得了DS為0.01和0.02磷酸化南瓜多糖，整個過程多糖未發生明顯降解。Jiang等[42]以孔石莼多糖為對象，采用三聚磷酸鈉和三偏磷酸鈉為磷酸化試劑，修飾后磷含量可達10.47%。磷酸基團引入后，FT-IR譜中會出現兩個新的吸收峰，分別為C-O-P在1 000 cm-1～800 cm-1范圍內對稱伸縮振動和P=O在1 300 cm-1～1 200 cm-1范圍內不對稱伸縮振動[43]。磷酸化大蒜多糖的13C NMR中發現70 ppm～80 ppm分裂出新峰，說明反應在C2、C3、C5；同時，31P NMR中也出現了3個新峰，說明多糖中3個不同位置的羥基被磷酸基團取代[44]。磷酸化修飾同樣會改變多糖表面形貌。如，黨參多糖修飾前表面光滑，有不規則和交錯的條紋，而修飾后表面粗糙不平，且有很多凸起的球體[45]。

1.6 其它方法

羥丙基化修飾是指將多糖鏈上的羥基取代為羥丙基，具有簡單、低成本、無毒等優點[46]。Liu等[47]以環氧丙烷為試劑，制備了羥丙基靈芝多糖，可顯著提高多糖的水溶性和抗氧化活性。磺酰化修飾是指將多糖上的某些羥基被磺酰基取代。張強[48]以茯苓多糖為原材料，苯磺酰氯為磺酰化試劑，DMSO為溶劑，磺酰化衍生物得率為42%，具且有較好的自由基清除能力。

2 化學修飾對多糖生物活性的影響及其構效關系

化學修飾可以改善原多糖的生物活性。但往往由于在水溶性、分子量（molecular weight，Mw）、DS、糖醛酸含量、主鏈的糖苷分支和構象存在差異，其衍生物的生物活性不同[49]。迄今為止，多糖結構與生物活性關系的報道較少。由于結構的復雜性和生物活性的多樣性，化學修飾多糖的構效關系研究仍然面臨著巨大的挑戰。不同化學修飾方法后多糖的生物活性變化見表1。

表1 不同化學修飾方法后多糖的生物活性變化Table 1 Biological activity changes of polysaccharides after different chemical modification

2.1 抗氧化活性

多糖的組成、Mw、糖醛酸和蛋白質含量等都可以影響多糖的抗氧化活性[60]。馬尾藻多糖硫酸化后可顯著提高原多糖自由基清除活性，且在低DS和Mw時清除活性最強[39]。與迷果芹多糖相比，其硫酸化衍生物Mw較低且部分羥基被取代成-OSO3H，在DPPH自由基、羥基自由基、超氧自由基和還原力測定中表現出較好的抗氧化活性[11]。而多糖具有較高的糖醛酸或蛋白質含量更容易貢獻出氫原子，具有更好的抗氧化活性[61]。馬尾藻多糖及其硒化衍生物具有相似的半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸含量，但硒化衍生物具有更強的抗氧化活性，說明硒在提高抗氧化活性方面發揮了關鍵的作用[40]。大蒜多糖經羧甲基修飾后，由于糖含量的增加，表現出更強的DPPH自由基和超氧自由基清除活性[22]。乙酰基的存在導致-OH鍵解離能較弱，致使乙酰化多糖向超氧陰離子提供氫的能力更強。通過DPPH自由基和β-胡蘿卜素-亞油酸模型體系對乙酰化青錢柳多糖進行抗氧化活性評價，發現低DS的衍生物兩種自由基清除活性最高，分別達到了（93.55±1.82）%和（74.20±3.62）%[24]。南瓜多糖磷酸化后表現出較強的羥基自由基和超氧自由基清除活性，由于還原能力與糖含量有關，修飾后總糖含量下降，因而還原能力降低[41]。

2.2 免疫調節活性

免疫活性是機體抵抗病原體的一種特性，巨噬細胞存在于機體的各個組織中，發揮著重要作用[62]。硫酸化和乙酰化青錢柳多糖對小鼠單核巨噬細胞白血病細胞（RAW264.7）的增殖有明顯的促進作用，吞噬活性和細胞因子TNF-a、IL-1β和IL-6水平均增強[63-64]。硫酸化青錢柳多糖免疫活性因DS不同而有所差異，0.45 DS的硫酸化衍生物主要促進T淋巴細胞的增殖，而0.15 DS主要促進B淋巴細胞的增殖[52]。硒化多糖的免疫增強活性與其硒含量和碳水化合物含量比例有關，具有適當比例的硒化百合多糖促進淋巴細胞增殖，提高 IL-2、IL-6、IFN-γ 的含量和血清抗體滴度[36]。茯苓多糖羧甲基修飾后，可以促進RAW264.7細胞NO釋放和細胞因子分泌[65]。免疫抑制也是一種常見的現象，化學修飾多糖可作為免疫調節劑，增強機體免疫力。磷酸化川牛膝根多糖顯著增加了血清免疫球蛋白濃度，促進脾細胞增殖和腹腔巨噬細胞吞噬作用，增加T細胞亞群比例，可有效克服環磷酰胺誘導的免疫抑制[66]。

2.3 抗腫瘤

大量研究表明，多糖及其衍生物通過誘導細胞凋亡和阻斷細胞周期直接抑制或殺死腫瘤細胞[58，65]。落葉松阿拉伯半乳聚糖經硫酸化修飾后，DS為0.8的衍生物對HepG-2細胞抑制效果最強，DS為0.72的衍生物對A549和MCF-7細胞抑制作用最好，表明適當的硫酸化DS可以提高多糖的體外抗腫瘤活性[51]。竹蓀多糖無抑制腫瘤細胞生長作用，引入磷酸基團后對MCF-7和B16細胞表現出明顯的抑制作用[39]。乙酰化麥冬半乳聚糖可以誘導胰腺癌細胞凋亡，抑制BxPC-3和PANC-1細胞增殖[58]。嗜酸乳桿菌肽聚糖及硒化衍生物均可抑制HT-29細胞增殖，且硒化衍生物抑制和誘導凋亡的能力更強，說明硒在增強多糖抗腫瘤活性上發揮著重要意義[67]。羧甲基化茯苓多糖能有效抑制HT-29和SGC-7901細胞增殖，抑制率可分別達到84%和96%[65]。機體的氧化狀態和免疫狀態與腫瘤的發生也密切相關。多糖及其衍生物能清除體內的多余的自由基，避免核酸損傷，有效抑制腫瘤細胞的增殖[67]。引入帶負電荷的磷酸基團可以與免疫細胞表面的受體高度結合并有效激活免疫應答，從而使磷酸化多糖產生抗腫瘤活性[68]。羧甲基和硫酸基團通過靜電和氫鍵作用與免疫細胞受體結合，增強免疫反應，抑制腫瘤細胞增殖[69]。同時，抑制腫瘤組織血管的生成也是多糖及其衍生物發揮抗腫瘤活性的重要途徑。硫酸化茶藨子木層孔菌葡聚糖能顯著降低腫瘤組織中微血管密度的平均數量，抑制血管內皮生長因子的表達，表現出很好的抗腫瘤活性[55]。

2.4 降血糖

目前市面上降血糖的藥物雖具有很好的效果，但價格偏高，且副作用大，因此急需開發有效無毒的新型藥物[70]。研究表明，鏈脲佐菌素誘導的糖尿病小鼠體內注射硒化苦瓜多糖能顯著提高自身體重和胰島素水平，降低空腹血糖水平，同時可顯著提高糖尿病小鼠體內谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px），超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和過氧化氫酶（catalase，CAT）中丙二醛（malondialdehyde，MDA）、甘油三酯（triglycerides，TG）和膽固醇（cholesterol，CHO）水平，預防細胞損傷[71]。

抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶兩種消化酶的活性可有效降低血糖水平，是治療II型糖尿病的有效方式。硒化和硫酸化馬尾藻多糖對α-葡萄糖苷酶抑制活性高于原多糖，且硫酸化衍生物DS越高，對IRHepG2細胞中葡萄糖消耗促進作用越強[14，39]。粒毛盤菌胞外多糖經硫酸化和羧甲基化修飾后，對α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性顯著增強，有效抑制葡萄糖的擴散，同時，羧甲基衍生物的DS和Mw越高，降血糖活性越強[53]。

2.5 抗凝血

據報道，硫酸化多糖具有抗凝血和抗血栓作用，且無毒無害[50]。除高硫酸酯含量外，與目前常見的抗凝劑肝素沒有結構上的同源性[72]。強負電荷的硫酸基團可以與凝血因子上帶正電荷的氨基酸殘基作用，且高DS的硫酸化多糖可以增加負電荷密度，使其中和更多的氨基酸殘基，表現出更強的抗凝血活性[73]。但過高的DS可能破壞某些原多糖的三螺旋結構，進而削弱其抗凝血活性，表明DS是影響抗凝血活性的重要參數[50]。此外，Mw和鏈構象等對抗凝血活性也有影響[74]。同時，磷酸化和羧甲基化多糖也是一種潛在的抗凝血藥物[75]。與金烏賊墨汁多糖相比，羧甲基化和磷酸化衍生物表現出更強的抗凝血活性，且羧甲基衍生物在延長凝血活酶時間（partial thromboplastin time，APTT）和凝血酶時間（thrombin time，TT）方面比磷酸化衍生物更有效[75]。

2.6 抗病毒

天然多糖活性較弱或不具有抗病毒活性，而化學修飾后可顯著提高其抗病毒活性[76]。硫酸化修飾麥冬多糖能顯著提高新城疫病毒（newcastle disease virus，NDV）感染雞胚成纖維細胞的抗病毒能力。硫酸基團是一種多聚陰離子，研究發現不同的添加方式對其抗病毒效果產生不同影響。在預先加入多糖的模式下，硫酸多糖的聚陰離子可以與受體細胞表面正電荷結合，干擾病毒吸附；在后添加多糖模式下，聚陰離子可以阻斷病毒蛋白的合成，影響病毒表達時的跨膜和細胞內信號轉導；在同時添加混合后的病毒和多糖模式下，聚陰離子可以直接殺死病毒或與病毒分子結合，從而阻礙病毒的吸附或抑制病毒的逆轉錄酶[77]。磷酸化黨參多糖增加了鴨肝炎病毒（duck hepatitis virus，DHV）組織半數感染量（tissue culture infective dose，TCID50），抑制了病毒的復制，增加了感染DHV-1病毒的鴨胚胎肝細胞的存活率，抗DHAV病毒活性遠高于原多糖[45]。同時，研究表明磷酸化川牛膝多糖的抗病毒活性與其磷酸基團含量有關[43]。

2.7 抑菌活性

多糖具有延緩油脂氧化和抑制微生物的腐敗的作用，可有效地控制食品的品質。牡丹籽粕多糖及其硫酸化、羧甲基化和磷酸化衍生物均能抑制鼠傷寒沙門氏菌的生長，其中硫酸化和羧甲基化衍生物表現出更強的抑菌能力[78]。具有適當DS和穩定三螺旋結構的羧甲基化梭柄松苞菇多糖對大腸桿菌、傷寒沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌均表現出良好的抑制作用[18]。滸苔降解多糖經硒化修飾后，對大腸桿菌、枯草桿菌、沙門氏菌和蘋果炭疽菌均具有顯著的抑制作用，具有較好的抗真菌和細菌活性[79]。

2.8 抗衰老

衰老是機體組織和器官隨年齡增加而發生不可逆退化的過程，而多糖對延緩衰老具有重要作用。瓜萎皮多糖及其磷酸化衍生物能顯著提高D-gal誘導衰老小鼠體重、脾臟指數和胸腺指數，誘導肝臟、大腦和血清中SOD、CAT、GSH-Px活性增強，抑制MDA積累，其中磷酸化衍生物表現出更強的抗衰老活性[40]。硫酸化金針菇多糖和乙酰化紅平菇菌絲多糖通過提高抗氧化酶活性、降低脂質過氧化，緩解肝、腎和腦的損傷，表現出較強的抗衰老能力[59，80]。

2.9 其它活性

化學修飾多糖還具有降血脂、保肝、消炎和抗潰瘍等功效。磷酸化孔石莼多糖和硒化粒毛盤菌多糖可以顯著增加高血脂癥小鼠體內抗氧化酶活性和高密度脂蛋白含量，降低總膽固醇（total cholesterol，TCHO）、甘油三酯（triglycerides，TG）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）含量，增強降血脂活性[34，42]。羧甲基羊肚菌多糖通過上調大鼠肝臟蛋白膽固醇7α-羥化酶和低密度脂蛋白受體的表達，降低3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶的表達，增強其降低膽固醇的能力[81]。硫酸化長牡蠣多糖降低血清中T-CHO、LDL-C、總膽紅素（total bilirubin，TBIL），天冬氨酸轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）和丙氨酸轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）水平，改善機體氨基酸代謝、氧化應激和免疫應答等代謝途徑，有效減輕酒精性肝損傷[82]。硒化當歸多糖降低血清中ALT、AST、堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）和肝組織勻漿中MDA、ROS含量，抑制p-ERK、p-JNK、p-p38蛋白表達，有效緩解CCl4誘導的肝損傷[83]。Cyrtopodium andersonii R.Br.分離出的葡甘露聚糖經乙酰化修飾，可控制炎癥的初始階段，干擾潰瘍形成機制，具有消炎和抗潰瘍作用[56]。此外，羧甲基粒毛盤胞外菌和硒化紅芪根多糖還分別具有抗疲勞和神經保護功效[84-85]。

3 結論與展望

化學修飾多糖具有安全性、生物相容性好和穩定性高等優勢，可用于膳食補充劑、免疫增強劑和輔助藥物等。化學修飾可有效增強多糖的生物學特性。但是，化學修飾多糖的研究有以下不足之處：（1）天然多糖修飾后的毒性評價研究較少，系統研究修飾前后多糖的毒理學特性是亟待解決的一個問題；（2）多糖來源豐富且結構復雜，對生物活性的研究僅停留于表面，作用機制有待進一步闡明；（3）化學修飾多糖的生物活性與其分子結構和理化性質密切相關，而功能與活性之間的構效關系明顯研究不足，有待進一步揭示；（4）不同的化學改性方法和條件，會生成不同的產物，目前多糖的修飾方法存在一定的局限性，研究人員需要不斷改進修飾方法，獲得理想的修飾產物。隨著核磁、電鏡等科學技術的不斷發展，能更準確高效表征出多糖的修飾位置及變化，修飾方法和結構與活性的構效關系將會得到進一步闡釋，必定會開發出更多的功能性多糖應用于各個領域。