基本信息
- 项目名称：
- 甘肃特色中药材红芪中多糖降血糖作用研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 红芪是甘肃著名特产。红芪多糖是红芪主要成分，红芪粗多糖具降血糖作用，未见分离后红芪多糖降血糖作用报道。本项目对红芪进行提取分离，获得4种红芪多糖；比较这4种多糖降糖尿病小鼠血糖作用，结果红芪多糖Ⅲ降血糖效果最佳；研究不同剂量红芪多糖Ⅲ对糖尿病小鼠作用，结果多糖Ⅲ缓解小鼠全身症状，降低血糖, 增强糖耐量，具有显著量效关系；急性和亚急性毒性试验未见其毒性，是一种值得开发利用的植物多糖。气相色谱法测得红芪多糖Ⅲ由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖组成；凝胶高效液相色谱法测了红芪多糖Ⅲ的分子量；正交实验优选了红芪多糖Ⅲ提取工艺，为开发利用红芪多糖Ⅲ提供了技术支持。
- 详细介绍：
- 我国治疗糖尿病的纯中药制剂很少，植物多糖具多方面生物活性，成为生命科学研究热点。红芪是甘肃省特别是甘肃省某些贫困地区的特色药材，产量占全国80%。文献报道红芪粗多糖具降血糖作用，但是未见对该多糖分离后降血糖作用研究报道。 本实验首次以分步醇沉法对甘肃武都红芪进行提取分离，获得了红芪多糖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；比较了这4部分多糖降实验性糖尿病小鼠血糖的作用，结果分子量最小的红芪多糖Ⅲ降血糖效果最佳；初步了解了多糖组成与降血糖作用的关系，填补红芪多糖组成与药效相关性的空白，也是对中药现代化的探索。 进一步探讨了不同剂量的红芪多糖Ⅲ对实验性糖尿病小鼠降血糖作用，结果红芪多糖Ⅲ能明显缓解糖尿病小鼠全身症状，降低四氧嘧啶高血糖小鼠血糖水平(P<0.05), 显著增强四氧嘧啶高血糖小鼠的糖耐量(P< 0.01) ，并且具有显著的量效关系；急性和亚急性毒性试验未见其毒性，是一种值得开发利用的植物多糖。 用酸将红芪多糖Ⅲ水解为单糖，再制备糖腈乙酰酯衍生物，用气相色谱法测得组成红芪多糖Ⅲ的单糖基为鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖；用凝胶高效液相色谱法测得红芪多糖Ⅲ的峰位分子量为2300-89000；用正交实验，以多糖含量为指标，优选了红芪多糖Ⅲ提取工艺，为开发利用红芪多糖Ⅲ提供了技术支持。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：1.研究不同部分红芪多糖降血糖作用；2.选择降血糖作用最强部分优选其提取纯化工艺、测定分子量范围和组成、观察毒性。3.为甘肃特色药材红芪的开发利用提供技术支持。基本思路：分离纯化后多糖降血糖作用是否增强？哪部分最强？为回答这些问题，将红芪多糖分为不同部分，用动物试验寻找降血糖作用最强部分，优选提取纯化工艺，测定分子量范围，进行急性和亚急性毒性试验，为进一步研发为降血糖中药制剂提供理论基础。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：采用现代的GC和HPLC法研究多糖组成和分子量，工艺研究的正交试验、动物实验和数据处理方法来自于文献。 先进性：红芪多糖Ⅲ降糖作用研究未见国外文献，国内文献仅是红芪粗多糖降糖作用。首次研究多糖III组成，测定分子量，优选制备工艺。 独特之处：国内外未见不同分子量红芪多糖降糖药效研究。比较了4种红芪多糖降糖效果，初步了解了多糖组成与降糖作用关系，填补了红芪多糖组成与药效相关性的空白。
应用价值和现实意义
- 应用价值:课题将红芪多糖按不同分子量分离成4个部分，动物实验证明红芪多糖Ⅲ降血糖作用最强，改善糖尿病小鼠全身症状效果最好。此结果为红芪多糖研发成新的中药制剂提供了技术支持。 现实意义:红芪是甘肃特色资源，但对红芪深入开发研究较少，使得红芪产业化停留在粗加工阶段，成为甘肃这一资源优势转化为产品优势的瓶颈。因此对红芪深入研究，对于解决上述问题，提高贫困地区药农收入，发展地方经济具有重要意义。
学术论文摘要
- 红芪是我国独特品种甘肃著名特产。红芪药材可用于内热消渴糖尿病；红芪多糖是从红芪中提取的主要成分，文献报道红芪粗多糖具降糖、抗炎、抗病毒、抗衰老及抗肿瘤等作用，未见对分离纯化后红芪多糖降糖作用的报道。本实验首次以分步醇沉法对红芪进行提取分离，获得了红芪多糖（HPS）Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ；用腹腔注射四氧嘧啶造成实验性糖尿病小鼠模型，灌胃给予HPSⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ，从中筛选最佳降糖效果红芪多糖，结果分子量最小的HPS Ⅲ降糖效果最佳；此结果使我们初步了解了多糖组成与降糖作用的关系，填补了红芪多糖组成与药效相关性的空白。进一步研究了不同剂量的HPSⅢ对糖尿病小鼠降血糖作用，以消渴丸为阳性对照，结果HPS Ⅲ能明显缓解糖尿病小鼠全身症状，降低血糖, 增强糖耐量，并有显著的量效关系；急性和亚急性毒性试验未见毒性，是一种值得开发利用的植物多糖。用酸将HPSⅢ水解为单糖，制备糖腈乙酰酯衍生物，气相色谱法测得红芪多糖Ⅲ由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖组成；凝胶高效液相色谱法测得HPSⅢ的峰位分子量为2300-89000；正交实验，以多糖含量为指标，优选HPSⅢ提取工艺，为开发利用HPSⅢ提供了技术支持。
获奖情况
- 作品2009年获得第七届“挑战杯” 甘肃省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。 论文“四种红芪多糖对实验性糖尿病小鼠降血糖作用的研究”《中药材》（CSCD）杂志同意录用，（见录用通知）
鉴定结果
- 已报送相关部门进行鉴定
参考文献
- [1] 金智生等. 红芪多糖对不同病程糖尿病大鼠血清NO、NOS及过氧化脂质的影响，上海中医药杂志，2004，38（6）：44-46 [2]刘方明等. 红芪多糖RHG的分离纯化及化学结构，药学学报，1997，32（8）：603-606 [3]金智生等. 红芪多糖对实验性T2DM大鼠胰岛素抵抗和C肽分泌作用的研究，甘肃中医学院学报，2007，24，（1）：14-16 [4]李世刚等. 红芪多糖HPS-3体外诱导人胃癌MGC-803细胞凋亡的研究，中药药理与临床，2007，23，（3）：49-51
同类课题研究水平概述
- 我国学者对红芪的研究始于六十年代，在研究黄芪的原植物和生药的同时，首次确定了商品中称作红芪的主要原植物为多序岩黄芪（H. polybotrys Hand.-Mazz.）。其后，对黄芪和红芪的形态与组织研究中，发现了红芪与黄芪的区别，同时又报道了9种掺伪品根的形态组织及其与黄芪、红芪的区别。八十年代，李广民专题报道了中药红芪的生药研究，阐述了红芪的药用品种及其分布；日本的久保道德，我国的潘竞先、王锐、陈耀祖、海力茜等研究了红芪的化学成分；1997年兰州大学的刘方明从红芪中提取分离出均多糖-葡聚糖；1987年兰中芬等发现红芪多糖对艾氏癌与肝癌瘤株具有一定的抑瘤作用，2007年李世刚等对红芪均多糖HPS-3进行了体外诱导人胃癌MGC- 803细胞凋亡的研究。 近几年国内对红芪的研究主要是关于红芪粗多糖的药理作用，如对联尿菌素引起的小鼠高血糖具有降低的作用，增强细胞免疫功能的作用，抗衰老作用研究，试验性肝损伤的保护作用。 红芪在国外研究很少，只见到美国草药协会主席Roy Upton研究了中药材黄芪和红芪中黄芪甲苷含量，发现黄芪中含有黄芪甲苷，而红芪中不含。 多糖的研究自20世纪60年代开始，从70年代开始逐渐发现多糖具有多方面的药理作用。由于多糖具有多种多样的生物活性以及在保健、疾病治疗领域的广泛使用，使多糖生物资源的开发利用和研究日益活跃，成为天然药物、生物化学生命科学研究的热点。 指导老师曾经测定了红芪和黄芪中的多糖含量，结果发现红芪中多糖的含量高于黄芪。但是目前还没有红芪多糖的分离纯化工艺研究的资料，文献报道比较多的是红芪粗多糖的药理作用研究。因此研究红芪多糖III的提取工艺和降血糖药效，进而研制出红芪多糖制剂，属国内首创。
