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太子参为常用中药,系石竹科太子参属多年生草本宿根性植物异叶假繁缕Psudostellaria heterophylla (Miq.) Pax ex Pax et Hoffm的块根。2010版《中国药典》记载,具有益气健脾,生津润肺之功效。太子参临床上被广泛应用到各类降糖的中药处方中;现代药理研究表明太子参总多糖能降低血糖,改善胰岛素抵抗、改善糖耐量,提高机体免疫等作用。目前国内外对太子参多糖的降血糖研究侧重于粗多糖,对其分级纯化,表征均一多糖组分的结构尚未报道;而不同分子量范围多糖结构存在差异,其降糖活性也不尽相同。本课题采用乙醇对太子参粗多糖分级醇沉,基于1型和2型糖尿病动物模型,以空腹血糖等为考察指标筛选抗糖尿病多糖的最佳有效级分,并对其一级结构进行深入研究,为降糖药物的开发提供实验基础和理论依据。本论文共分为四章,各章的主要内容如下:第一章太子参多糖制备与分级与分子量测定采用水提醇沉法提取太子参粗多糖(PH-TP), Sevage法去除蛋白质,得率为7.2%;不同浓度乙醇分级醇沉获得3个级分,命名为PF40、PF60、PF90多糖,得率分别是1.41%、2.89%、1.60%;采用苯酚-硫酸法及考马斯亮兰法测得PH-TP、PF40、PF60、PF90总多糖含量为41.08%~47.28%,总蛋白含量为0.17%-0.25%。采用凝胶色谱法,以不同分子量葡聚糖为标准品,0.5mol/L NaCl溶液洗脱,初步测得PH-TP、PF40、PF60、PF90分子量范围分别为3.0x103~2.1x105Da、5.2x104~2.1x105Da、1.0x104~2.1x105Da、3.0x103~7.0x103Da。第二章太子参抗糖尿病活性多糖筛选采用一次性尾静脉注射四氧嘧啶的方法制备1型糖尿病小鼠模型,以盐酸二甲双胍为阳性对照;整个实验周期,模型组小鼠保持高血糖稳定,无自我修复。PH-TP、PF40、PF60、PF90多糖按高、中、低剂量组(4,2,1g/kg)灌胃给药15d和给药30d,测定空腹血糖值。给药15d,与模型对照组相比,PF40、PF60、PF90组小鼠空腹血糖值下降19.16%~25.81%,PH-TP组降糖药效不明显,阳性对照组血糖平均值下降60.11%。增加给药时间,30d测定各组空腹血糖,与模型组相比,阳性对照组血糖平均值下降75.58%;PH-TP、PF40、PF60、PF90组随着给药时间的延长,血糖降低趋势并没有增大;太子参各级多糖对1型糖尿病小鼠只有微弱降糖作用。采用喂养高糖高脂饲料加腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法制备2型糖尿病大鼠模型,以盐酸二甲双胍为阳性对照;整个实验周期,模型组大鼠保持高血糖稳定,无自我修复。PH-TP、PF40、PF60、PF90按高、中、低剂量(3.0,1.5,0.5g/kg)给药15d和30d。给药15d,与模型组相比,略微显示出降糖效果;给药30d,与模型组相比,PH-TP、PF40、PF60、PF90组其降糖效果显著;PF40(分子量5.2x104~2.1×105Da)降糖效果尤为显著,3.0g/kg高剂量组与阳性对照相当,其血糖平均值下降72.99%。PF40级分多糖能改善2型糖尿病大鼠的糖耐量和胰岛素耐量,能降低血清胰岛素,改善胰岛素抵抗。测定2型糖尿病大鼠血清相关标志物(CRP-C反应蛋白、ACRP-30-脂连蛋白-30、IL10-白介素-10、Leptin-瘦素、IL1β-白介素-1β、TNFα-肿瘤坏死因子、IL2-白介素-2),结果表明PF40级分多糖可以提升抗炎因子IL-10水平,降低炎症因子TNF-a水平,提升ACRP-30,促进脂肪代谢,但是对CRP、 Leptin、IL-1β、IL2水平没有明显影响。同时,该组分亦略有升高高密度脂蛋白(HDL)作用。第三章PF40太子参多糖分离纯化及结构表征DEAE-纤维素和不同排阻范围的Sephacryl、Sephadex凝胶联用,获得7个均一多糖组分;应用高效凝胶色谱、PMP柱前衍生化高效液相色谱、GC-MS、NMR、元素分析、旋光测定、IR等技术方法表征了H-1-2、N-3均一多糖组分的一级结构。H-1-2均一多糖结构类型为α-葡萄糖聚糖,是由α-1,4-连接葡萄糖构成主链,α-1,4,6-连接葡萄糖形成分支,支链上含有少量α-1,6-连接葡萄糖;N-1均一多糖主要由1,4-连接半乳糖醛酸构成主链,支链可能是由RG I型多糖构成,同时还杂和少量a-葡萄糖聚糖。第四章全文总结与展望本课题研究发现分子量50kDa~210kDa太子参多糖降低2型糖尿病大鼠空腹血糖效果尤为显著,能有效降低血清胰岛素,改善胰岛素抵抗,同时还可以升高抗炎因子IL-10的水平,降低促炎因子TNF-α,提升ACRP-30因子水平,甚至能提升HDL水平的作用;该级分主要由α-葡聚糖和果胶2类多糖构成。糖尿病是一种慢性病,病程长且复杂,基本上不能根治,患者往往需要长期甚至是终生用药,化学药其副作用对人体的损害因累积而难以克服;多糖是构成生命的四大基本物质之一,近年众多文献报道多糖具有降低血糖,改善糖尿病症状的药效,多糖作为降糖药物的研究与开发已越来越引起人们的广泛关注。50kDa~210kDa分子量太子参多糖显著的降糖作用,具备重要的开发价值。