選題依據(jù):黃芪,是我國(guó)非常重要的大宗藥材之一。根據(jù)估算,每年我國(guó)使用的黃芪藥材達(dá)到了10萬(wàn)噸,因此每年會(huì)有數(shù)萬(wàn)噸黃芪藥渣產(chǎn)生。當(dāng)前,對(duì)藥渣的再利用都集中應(yīng)用于制成各種食用菌的底料、制成肥料、動(dòng)物飼料等。但是這些衍生產(chǎn)品的附加值比較低,在生產(chǎn)過(guò)程中甚至?xí)斐森h(huán)境的二次污染。中藥藥渣主要由細(xì)胞壁的成分組成,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)一些植物細(xì)胞壁的組分(半纖維素、果膠)中含有許多具有不同生物活性的多糖成分,因此被稱為未被開(kāi)發(fā)的“藥物資源庫(kù)”。周素梅等發(fā)現(xiàn)麥麩細(xì)胞壁半纖維素中的阿拉伯木聚糖的抗腫瘤活性比較高。本課題組前期發(fā)現(xiàn)黃芪藥渣中的半纖維素主要含有阿拉伯糖和木糖等單糖,推測(cè)該多糖組分可能具有抗腫瘤等生物活性。因此,從黃芪藥渣中開(kāi)發(fā)具有抗腫瘤等生物活性的多糖產(chǎn)品,對(duì)于實(shí)現(xiàn)黃芪資源的充分利用具有重大意義。目的:提取純化黃芪藥渣中的半纖維素,解析其結(jié)構(gòu),并評(píng)價(jià)其體外抗氧化活性、抗人肺腺癌細(xì)胞的活性以及抗菌膜活性。為黃芪藥渣中具有生物活性的多糖的開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。研究方法與研究?jī)?nèi)容:通過(guò)分級(jí)提取法從黃芪藥渣中提取半纖維素,運(yùn)用離子交換層析、凝膠過(guò)濾層析對(duì)提取的藥渣半纖維素進(jìn)行了分離純化。運(yùn)用凝膠色譜法測(cè)定藥渣半纖維素的相對(duì)分子質(zhì)量,采用GC-MS法測(cè)定其單糖組成,通過(guò)甲基化方法確定單糖之間的連接位點(diǎn),并結(jié)合IR、NMR分析其結(jié)構(gòu)。體外抗氧化活性評(píng)價(jià)包括羥自由基、超氧自由基、DPPH清除實(shí)驗(yàn)。評(píng)價(jià)了黃芪藥渣半纖維素對(duì)人肺腺癌細(xì)胞A549細(xì)胞和人正常肺上皮細(xì)胞BEAS-2B細(xì)胞的增殖抑制作用。建立了體外菌膜模型并用于篩選抗菌膜活性物質(zhì)。評(píng)價(jià)了黃芪藥渣半纖維素、微生物代謝產(chǎn)物對(duì)金黃色葡萄球菌和白色念珠菌菌膜的破壞作用。研究結(jié)果:1、從黃芪藥渣中提取純化獲得了4個(gè)半纖維素組分,分別記為AX-I-1、AX-I-2、AX-I-3、AX-I-4。2、研究了4個(gè)半纖維素組分的化學(xué)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)AX-I-1含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,其摩爾比為0.006:14.113:8.284:0.116:0.468:1,通過(guò)甲基化分析確定其主鏈中含有阿拉伯糖和木糖,并通過(guò)β-(1→2),(1→3),(1→4)糖苷鍵組成,支鏈由(1→4)βArap,(1→3)βGalp,(1→2)βMan組成,非還原末端由αRhap,βGclp,βGalp組成。發(fā)現(xiàn)AX-I-2中含有阿拉伯糖、木糖,其摩爾比為11.2:8.9。AX-I-2中單糖殘基的連接方式為:→4)-D-Xylp-(1→、→4)-D-Arap-(1→。AX-I-3中含有阿拉伯糖、木糖、葡萄糖,通過(guò)計(jì)算得到其摩爾比為10.4:79.3:1.1。AX-I-3中單糖殘基的連接方式為:→2,3,4)β-D-Xylp(1→、→4)β-D-Arap(1→、→5)β-D-Glcp(1→。AX-I-4中含有阿拉伯糖、木糖、葡萄糖,通過(guò)計(jì)算得到其摩爾比為12.6:76.1:2.4。AX-I-4中單糖殘基的連接方式為:→2,3,4)β-D-Xylp(1→、→4)β-D-Arap(1→、→5)β-D-Glcp(1→。3、當(dāng)濃度在0.1~0.5 mg/mL之間時(shí),4種半纖維素對(duì)羥自由基的清除率在5%左右。AX-I-1對(duì)超氧自由基的體外清除率在10%左右,AX-I-2,AX-I-3對(duì)超氧自由基的體外清除率在30%左右,AX-I-4對(duì)超氧自由基的體外清除率在40%左右。當(dāng)多糖濃度在0.1~0.5 mg/mL之間時(shí),AX-I-2,AX-I-3和AX-I-4對(duì)DPPH的體外清除率在30%左右。AX-I-1對(duì)DPPH的體外清除率在5%左右。4、當(dāng)AX-I-1的濃度為1 mg/mL時(shí),AX-I-1對(duì)A549細(xì)胞有殺傷作用,給藥后其細(xì)胞活力在70%左右。在該濃度下AX-I-1對(duì)BEAS-2B細(xì)胞也有較強(qiáng)的殺傷作用。當(dāng)AX-I-3的濃度在100~1000μg/mL之間時(shí),AX-I-3對(duì)A549細(xì)胞有較強(qiáng)的殺傷作用。當(dāng)AX-I-3的濃度為1 mg/mL時(shí),給藥后其細(xì)胞活力在50%左右。當(dāng)AX-I-4的濃度在200~1000μg/mL之間時(shí),AX-I-4對(duì)A549細(xì)胞有殺傷作用,給藥后其細(xì)胞活力在80%左右。5、AX-I-1、AX-I-2、AX-I-3、AX-I-4對(duì)白色念珠菌、金黃色葡萄球菌菌膜均無(wú)破壞作用。大腸桿菌、綠膿桿菌和乳桿菌L1/L5/L7的代謝產(chǎn)物對(duì)白色念珠菌和金黃色葡萄球菌菌膜均具有顯著的破壞作用。并發(fā)現(xiàn)大腸桿菌代謝產(chǎn)物中抗菌膜活性成分是蛋白質(zhì),該蛋白質(zhì)通過(guò)下調(diào)金黃色葡萄球菌菌膜形成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄從而發(fā)揮抗菌膜作用。大腸桿菌、綠膿桿菌和乳桿菌L1/L5/L7的代謝產(chǎn)物對(duì)白色念珠菌的生長(zhǎng)無(wú)顯著性影響。大腸桿菌和綠膿桿菌的代謝產(chǎn)物對(duì)金葡菌的生長(zhǎng)有一定的影響,乳桿菌L1/L5/L7的代謝產(chǎn)物完全抑制其生長(zhǎng)。結(jié)論:從黃芪藥渣中提取純化獲得了4個(gè)半纖維素組分。采用HPLC凝膠色譜法、GC-MS單糖組成分析、GC-MS甲基化分析、IR和NMR解析了AX-I-1、AX-I-2、AX-I-3、AX-I-4的結(jié)構(gòu)。評(píng)價(jià)了4種半纖維素組分的抗氧化活性,并評(píng)價(jià)4種半纖維素組分的抗腫瘤、抗菌膜活性。結(jié)果表明AX-I-1、AX-I-2、AX-I-3和AX-I-4均有一定的體外抗氧化活性。AX-I-3對(duì)A549細(xì)胞有較強(qiáng)的殺傷作用,同時(shí)也能殺傷BEAS-2B細(xì)胞,有一定的細(xì)胞毒性。AX-I-1、AX-I-2、AX-I-3和AX-I-4均無(wú)抗白色念珠菌、金黃色葡萄球菌菌膜活性。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R284;R285
【部分圖文】：

第三章 黃芪藥渣半纖維素的提取純化以 lgMw為縱軸，作圖，得到標(biāo)曲，并計(jì)算得到線性方程。糖 AX-I-1、AX-I-2、AX-I-3、AX-I-4 分別配制成濃度為 2 mg得的 tR帶入方程即可計(jì)算得到其相對(duì)分子質(zhì)量。結(jié)果藥渣半纖維素多糖 AX-I 的純度和得率中提取得到的黃芪藥渣半纖維素多糖 AX-I 為淡黃色粉末，粗素多糖含量為 78.1%，經(jīng) Sevage 法除蛋白后多糖含量 92.3%。age 法除蛋白質(zhì)條件優(yōu)化該實(shí)驗(yàn)探討得出用 Sevage 法除藥渣粗多糖中的蛋白質(zhì)需要的 3.1 可知，Sevage 法除蛋白質(zhì)重復(fù) 4 次后，蛋白質(zhì)殘留量?jī)H有量仍有較大的增加，因此得出 Sevage 法脫除藥渣多糖中蛋白為 4 次。

黃芪藥渣半纖維素多糖（AX-I）的DEAE-纖維素52陰離子交換層析

黃芪藥渣中半纖維素多糖的提取純化、結(jié)構(gòu)解析及抗腫瘤、抗菌膜活性物質(zhì)的篩選結(jié)果如圖 3.3 所示。圖 3.2 黃芪藥渣半纖維素多糖（AX-I）的 DEAE-纖維素 52 陰離子交換層析
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2851703