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黃芪多糖
黃芪的干燥根經(jīng)提取的水溶性雜多糖
基本信息
| 中文名 | 黃芪多糖 |
| 別名 | 2-氯甲基-4-(4-硝基苯基)-1,3-噻唑；黃氏多糖; 2-(氯甲基)-4-(4-硝基苯基)噻唑 |
| 分子式 | C10H7ClN2O2S |
| 分子量 | 254.69300 |
| 性狀 | 棕黃色粉末 |
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概述
毒性
性狀鑒別
【性狀】該品為棕黃色粉末，味微甜，具引濕性。
A、摸。開始光滑細膩，片刻后粘手；
B、嘗。嘗起來不甜
C、溶。溶解速度慢，但是能完全溶解，溶解后產(chǎn)生泡沫。
【干燥失重】不大于8.0%。
供試品溶液的制備 精密量取0.7g置250ml量瓶中，加水50ml左右，微熱，振搖溶液，放置冷卻后，再加30%硫酸鋅溶液5ml，在水浴中加熱5分鐘后，在振搖下立即加亞鐵氰化鉀試液5ml，冷卻后加至刻度，搖勻，濾過，棄去初濾液，取續(xù)濾液5ml，置100ml量瓶中，加水至刻度，搖勻，即得。
【測定法】精密量取對照品溶液與供試品溶液各10ml，分別置50ml量瓶中，各加2%苯酚溶液2.5ml，硫酸25ml，搖勻，置水浴中加熱15分鐘，放冷，用水稀釋至刻度，搖勻，照分光光度法（附錄），在490nm波長處分別測定吸度，計算，即得。以加蒸餾水10ml配制成的溶液為空白溶液
【澄清度】取該品2g，加熱水100ml，攪拌5分鐘，應全部溶化，溶液澄清透明。
結(jié)構(gòu)與改性
黃芪多糖本身是一種混合物，其結(jié)構(gòu)較為復雜，眾多學者對其結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果差異較大。但綜合看來其組成單位主要包括葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、果糖、木糖、葡糖醛酸和半乳糖醛酸等，而這些單體主要通過α-型糖苷鍵進行連接，β-型糖苷鍵較少。
隨著黃芪多糖結(jié)構(gòu)研究的深入和多糖改性熱潮的高漲，對黃芪多糖也展開了改性研究。有關多糖的改性方法有硫酸化、羧甲基化、乙酰基化等，改性方法的不同對多糖活性的影響也不同，其中硫酸化修飾能有效提高多糖的免疫活性。目前黃芪多糖的改性主要是對其進行硫酸化或與金屬離子絡合。硫酸化黃芪多糖在提高抗體滴定度和促進淋巴細胞增殖方面的效果更好。硒化黃芪多糖將有毒無機硒轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒有機硒，形成五元環(huán)的亞硒酸酯的結(jié)構(gòu)。硒化黃芪多糖同時兼?zhèn)湮忘S芪多糖的生理和藥理作用，其生物活性高于未改性的黃芪多糖，更有利于機體的吸收和利用。此外，黃芪多糖與鉻的絡合還可增強其降糖效果。
功效
1、對免疫系統(tǒng)的作用
1.1對非特異性免疫功能的影響
黃芪多糖(APS)可顯著增強非特異性免疫功能和體液免疫功能，使小白鼠吞噬綿羊紅細胞百分率及指數(shù)明顯增強，促進血清溶血素形成，提高空斑形成細胞的溶血功能和明顯的碳離廓作用、明顯增加脾重量。進一步分離黃芪多糖得到3種單體多糖:123,分別進行實驗，結(jié)果是多糖1能增加脾重量及細胞數(shù)，但抑制脾細胞對綿羊紅細胞的免疫應答反應。2與1相似但較弱，多糖3沒有作用。黃芪皂苷能促進淋巴結(jié)B細胞增殖分化和漿細胞抗體形成。黃芪能促進小鼠淋巴細胞對羊血球的免疫特異玫瑰花結(jié)的形成。黃芪多糖明顯增強巨噬細胞吞噬發(fā)光強度并抑制PGE2的釋放，但進一步促進TNF的釋放。環(huán)氧化酶抑制布洛芬則明顯抑制PGE2和TNF的釋放，對吞噬功能無明顯影響。因此可以提示免疫激活劑和環(huán)氧化酶抑制劑的組合，可望成為創(chuàng)傷感染藥物治療的新方案。
1.2 對體液免疫作用
黃芪對正常機體的抗體生成功能有明顯促進作用。黃芪在體液免疫，增強單核巨噬細胞的吞噬活性，對體細胞，自然殺傷細胞釋放免疫活性物質(zhì)，誘生干擾素，白細胞介素等多方面表現(xiàn)出多種生理活性。其抗病毒的原理之一可能是提高患者白細胞誘生干擾素的能力，正常人服用黃芪全草浸膏片后IgE3顯著增加。黃芪能促進巨噬細胞的吞噬功能，能促進B細胞的增殖并且抑制總補體活性。對白細胞介素的產(chǎn)生有誘生作用，促進小鼠淋巴細胞對羊血球的免疫特異性玫瑰花結(jié)形成、對免疫抑制劑造成的免疫功能低下有明顯的保護作用，是具有雙向作用的免疫調(diào)節(jié)劑。黃芪多糖是黃芪中免疫活性較強的一類物質(zhì)它能增強吞噬細胞的吞噬功能，從脾及胸腺重量，溶血素，血凝素以及脾細胞總數(shù)及空斑形成細胞測定看出，黃芪多糖，紅芪多糖均能對環(huán)磷酸胺或強的松龍的免疫抑制作用有完全及部分對抗作用。
1.3 對細胞免疫的作用黃芪可促進體細胞免疫功能。
其增強人血淋巴細胞免疫功能的作用可能是由于部分地降低了抑制性T細胞活性的結(jié)果。黃芪多糖可通過調(diào)節(jié)含量以及促進磷脂酰肌醇代謝，進而提高創(chuàng)傷后活化T淋巴細胞內(nèi)IL-2mRNA及IL-2RmRNA的基因轉(zhuǎn)錄表達，這可能是黃芪多糖糾正創(chuàng)傷后細胞免疫功能低下的機理之一。黃芪對T細胞及其分泌的細胞因子的調(diào)節(jié)作用可能與其調(diào)節(jié)IgG亞類的產(chǎn)生有關。
1.4對自然殺傷細胞的影響
黃芪可保護靶細胞抵抗T細胞活性，但其程度不如對T細胞活性的促進作用強。它提高的NK細胞活性效果是通過誘導淋巴細胞產(chǎn)生Ⅱ型干擾素介導素。因而認為NK細胞可能是T細胞的前體細胞，黃芪對NK細胞的影響同它對T細胞的活化作用是一致的。
1.5 對誘生干擾素的影響
黃芪對干擾素系統(tǒng)有明顯的刺激作用，包括自身誘生、促進誘生和活性發(fā)揮等3個方面。黃芪自身有一定的抗腫瘤的作用，黃芪多糖(5mg/kg)與IL-2/LAK的抗腫瘤作用相似，對IL-2/LAK的抗腫瘤效應具有明顯的增強作用。
2、對機體代謝的影響
2.1 對細胞代謝的影響
通過觀察人胎腎細胞，人胎肺二倍體細胞及小鼠腎細胞在含黃芪的營養(yǎng)液中生長發(fā)現(xiàn)黃芪可使細胞的生理代謝作用增強。小鼠水煎液及正常人服用黃芪干浸膏片后，血漿CAMp含量均明顯提高。小鼠SC黃芪注射液，可顯著增加白細胞總數(shù)和多核白細胞數(shù)。黃芪還能促進各類血細胞的生成、發(fā)育及成熟過程，促進骨髓的造血功能。對體外培養(yǎng)肝細胞，黃芪能促進RNA及蛋白質(zhì)合成，提示其能延長細胞壽命，增強細胞代謝推遲老化。
2.2 對核酸代謝的影響
黃芪多糖(APS)抑制游離RN-ase的活力的程度是：腎<肝<肺<脾，此結(jié)果應用平衡反應的相對增加速度來解釋,APS的作用在低RI組織表現(xiàn)顯著。黃芪對人肺二倍體細胞的RNA代謝有抑制作用，黃芪煎劑可顯著促進骨髓造血細胞DNA的合成，加快有核細胞分裂過程。黃芪皂苷能使再生肝DNA含量明顯增加，黃芪多糖對DNA的代謝無明顯的影響。
2.3 對內(nèi)環(huán)核苷酸的影響
黃芪煎劑可以明顯提高小鼠血漿和組織的內(nèi)環(huán)核苷酸(cAMP和Cgmp)的含量而它對各器官的影響是不同的；給藥對cAMP升高,cGMP下降；肝臟則與之相反；而脾臟內(nèi)均增加。進一步實驗表明，黃芪對cAMP的影響是由于其抑制了環(huán)磷酸腺苷-磷酸二酯酶(cAMP-PDE)而引起的。
2.4 對蛋白質(zhì)及其它代謝的影響
給小鼠用黃芪煎劑連續(xù)灌胃10天，能顯著增加H-亮氨酸摻入血清、肝臟蛋白質(zhì)的速率，而對蛋白質(zhì)的含量無影響，即黃芪可促進小鼠血清和蛋白質(zhì)更新，并認為其中的多糖很可能是促進蛋白質(zhì)更新的有效成分。黃芪皂苷100g/kg灌胃也有類似作用。黃芪對胰島素性低血糖動物，有升高血糖水平的趨勢，但提高幅度較小。
3、對心血管系統(tǒng)的作用
3.1 對心臟的作用
黃芪水煎劑對離體蛙心無明顯作用，醇提液可使離體蛙或蟾蜍心臟收縮增強，振幅明顯擴大，大劑量時則產(chǎn)生抑制。因此黃芪皂苷可能是通過NA、K-ATP酶實現(xiàn)強心作用的。據(jù)報道，黃芪能使人心肌細胞乳酸脫氫酶及琥珀酸脫氫酶含量有不同的增高。以上提示黃芪具有鈣拮抗作用，可減少病毒感染引起的心肌CA內(nèi)流量，有可能減輕感染細胞的繼發(fā)性CA損傷，且對細胞中病毒RNA的復制具有抑制作用，顯示了其在病毒性心肌炎臨床治療上的應用價值。但單劑量黃芪對CVB3性心肌炎沒有預防作用。黃芪皂苷對心肌有正性肌力的作用，與強心苷類藥物相似。實驗證明：黃芪總皂苷能明顯改善心肌梗死犬的心臟收縮力，增強冠脈流量，對心功能有保護作用。研究表明，黃芪抗氧自由基的作用可能是強心作用機制之一。黃芪苷Ⅳ注射液是非洋地黃類的有效正性肌力藥物。
3.2 對血管、血壓的影響
黃芪有擴張血管和擴張冠脈作用。故認為其降壓作用是直接擴張外周血管的結(jié)果，而與心臟并無依存關系，與組織胺釋放或腎上腺素能受體作用也無關系。說明黃芪對血壓的影響同中樞神經(jīng)肽，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，肌肽釋放酶-肌肽系統(tǒng)，以及羥脯氨酸等方面均有關系。黃芪的降壓成分曾認為系一堿性物質(zhì)，但后來發(fā)現(xiàn)黃芪屬植物根含有氨基丁酸，其含量高低與降壓作用強弱幾乎完全平行，故認為是降壓有效成分。在血管效應方面，氨基丁酸并不能完全代表黃芪。黃芪能不同程度促進血管內(nèi)皮細胞游走與增殖，有利于促進血管生成過程。膜莢黃芪中的黃芪皂苷ⅡⅢⅣ等皂苷類及芒柄花素、毛蕊異黃酮等異黃酮類化合物，對孵化紅細胞變形能力有明顯的改善作用，這可能是膜莢黃芪改善血液流變學指標的重要機理，黃芪對人紅細胞膜作用的一個重要環(huán)節(jié)，可能是保護人紅細胞膜免受自由基的攻擊。
4 、對應激反應的影響
4.1 抗疲勞作用
黃芪多糖250mg/kg、500mg/kg腹腔注射，對正常小鼠和氫化可的松所致“陽虛”小鼠，常溫游泳時間均有顯著延長作用，并增加應激狀態(tài)下小鼠腎上腺重量。黃芪提取液對游泳應激狀態(tài)下的大鼠血漿皮質(zhì)醇含量、腎上腺重量和腎上腺皮質(zhì)細胞內(nèi)類脂質(zhì)空泡含量均有明顯提高作用。兩側(cè)頸動脈結(jié)扎所致的腦缺氧，均有顯著對抗作用，可明顯延長小鼠的存活時問。
4.2 耐低溫、高溫作用
黃芪多糖250mg/kg、500mg/kg、腹腔注射，可明顯增強正常小鼠、饑餓小鼠和氫化可的松處理的小鼠的耐低溫作用，使生存時間明顯提高；但無明顯耐高溫作用。5.4.3 抗輻射作用黃芪總黃酮對這種輻射所致的免疫系統(tǒng)損傷有一定的保護作用。其作用機理可能與黃芪總黃酮具有抗氧化性及清除自由基作用，使免疫細胞避免脂質(zhì)過氧化的損傷有關，同時黃芪總黃酮可能還具有改變免疫細胞能量代謝和促進淋巴細胞分裂的功能。
5 、抗衰老作用長期服用
黃芪對預防老年性動脈硬化，改善衰老的肺功能有一定的意義。體外培養(yǎng)人胚肺二倍體成纖維細胞成活至52代，而含0.2%黃芪制取液的培養(yǎng)細胞成活至77代，用藥組細胞衰老過程中細胞器的變化與對照組細胞的衰老變比規(guī)律基本相同，但其改變程度輕，變化速率相對緩慢，特別是用藥組細胞之高爾基復合體特別發(fā)達，雖然細胞已衰老而它們卻不甚衰老。研究證明黃芪有延壽的良好效應，以其作為抗衰益壽的藥物，值得高度重視和開發(fā)。
6 、對泌尿系統(tǒng)的作用
黃芪注射液靜脈注射能使大鼠微小病變腎病模型的血清白蛋白有明顯升高，血清膽固醇明顯降低，并能增加腎小球毛細血管絲的血運，對陰囊水腫和腹水亦有明顯減輕作用，給藥組動物的飲食和精神狀態(tài)亦較對照組好；黃芪能顯著減少尿中蛋白的量；病理觀察亦證明，黃芪組病變減輕，對腎炎的這種阻抑作用可能與黃芪增強代謝，改善全身營養(yǎng)狀態(tài)有關。黃芪通過免疫調(diào)節(jié)作用，可以減輕自發(fā)狼瘡小鼠的腎臟病變。
7、保肝作用
黃芪有保護肝臟，防止肝糖原減少的作用。兩種黃芪苷ASI和SK能對抗D-半乳糖胺和醋氨酚引起的肝損傷，黃芪苷是黃芪抗肝毒損傷的有效成分，其機理除抗生物氧化外，尚與代謝調(diào)節(jié)有關。另有研究認為，黃芪對防止肝纖維化有一定作用。
8 、對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用
給小鼠皮下注射黃芪可維持數(shù)小時的鎮(zhèn)靜作用。小鼠飲用30%黃芪水煎液15天，有加強小鼠學習記憶的作用，實驗表明黃芪有利于小鼠大腦對信息的貯存作用
9、對平滑肌的作用
10、激素樣作用
11 、抗菌、抗病毒作用
黃芪多糖對結(jié)核菌感染有明顯對抗作用；而已發(fā)現(xiàn)其它成分如氨基酸、生物堿、黃酮等具有顯著抗濾泡生口腔炎病毒的作用。動物及傳化細胞實驗表明，黃芪注射液對小鼠乳鼠體內(nèi)流行性出血熱、病毒(EHFV)的感染過程有一定的阻斷作用。黃芪對體外志賀氏痢疾桿菌、炭疽桿菌、a-活血鏈球菌、血鏈球菌、白喉桿菌、假白喉桿菌、肺炎雙球菌、金黃色葡萄球菌、檸檬色葡萄球菌、白色葡萄球菌和枯草桿菌等有抗菌作用。
12、抗腫瘤作用
黃芪多糖對多種實驗型腫瘤油明顯的抑制作用。動物實驗表明，黃芪多糖與IL-2/LAK抗腫瘤作用相似，并對IL-2/LAK有抗腫瘤效應有明顯的增強作用。二者配伍應用可明顯提高LAK細胞對靶細胞的殺傷力。二者合并進行動態(tài)細胞免疫功能觀察，提示二者均具有抵抗鼠脾NK細胞活性和IL-2產(chǎn)生能力下降的作用。說明黃芪多糖的抗腫瘤作用與增強機體免疫功能的作用有關。可改善機體腫瘤而致的免疫功能低下，促進免疫細胞活化釋放內(nèi)源因子，防止過氧化作用從而造成對腫瘤細胞的殺傷和抑制作用，用于治療雞馬立克氏病。
13、對創(chuàng)傷感染的影響
黃芪多糖對實驗性小鼠創(chuàng)傷的藥理實驗表明，能明顯增強巨噬細胞吞噬發(fā)光強度并抑制PCE2的釋放，進一步促進TNF的釋放。免疫激活劑黃芪多糖與環(huán)氧化酶抑制劑布洛芬合用，既增強了巨噬細胞吞噬發(fā)光強度，又明顯抑制PGE2，TNF的IL-1的分泌。由此可見，免疫激活劑和環(huán)氧化酶抑制劑的組合可望成為創(chuàng)傷感染藥物治療的新方案。
14、保護作用
15、對血糖的調(diào)節(jié)作用
APs具有雙向調(diào)節(jié)作用。它能是葡萄糖負荷的小鼠血糖明顯降低，也能明顯對抗腎上腺素引起的小鼠血糖升高反應，而且它還能明顯對抗苯乙雙胍引起的小鼠實驗性低血糖。但是它對胰島素性低血糖無明顯影響。
16、黃芪多糖抗病毒作用
黃芪多糖是一種干擾素誘導劑，其抗病毒原理：刺激巨噬細胞和T細胞的功能，使E環(huán)形成細胞數(shù)增加，誘生細胞因子，促進白細胞介素誘生，而使動物機體產(chǎn)生內(nèi)源性干擾素，從而達到抗病毒的目的。
17、黃芪多糖抗細菌作用
抗菌作用機制是多方面的，一方面是藥物對細菌及其毒性產(chǎn)物的直接抑殺和解毒作用。另一方面更主要的是通過調(diào)動機體免疫防御功能而發(fā)揮扶正祛邪抑菌，殺菌作用。對志賀氏痢疾桿菌，炭疽桿菌，a 、b型溶鏈球菌肺炎雙球菌，金黃色球菌，大腸桿菌、沙門氏菌均有抗菌作用。
18、腸道保健作用
分離提取
堿醇提取法
采用堿醇提取法提取黃芪多糖。準確稱取一定量黃芪飲片，用5%乙醇與黃芪藥材按10：1 的比例，在pH=12(碳酸鈉調(diào)節(jié))、溫度為90℃的條件下提取2次，每次1.5h，過濾，合并濾液，濃縮沉糖。黃芪多糖的提取率為19.15%。該方法簡便，并且成本低、時間短，條件溫和，提取率較高，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。
堿水提取法
采用Ca(OH)2溶液(pH 為9～10)煮沸提取黃芪多糖。提取液濃縮時調(diào)pH 為6.5 左右，濃縮得到黃芪多糖粗提物，其提取率為11.7%；而用 Na2CO3同法提取，黃芪多糖粗提物的提取率為5.17%。由上可見，Ca(OH)2 堿水法提取條件溫和、簡便、經(jīng)濟，提取率較高，適合于大生產(chǎn)。
酶提取法
①采用纖微素酶進行酶提法提取黃芪多糖，其用酶量為0.8%，酶解溫度為75℃，酶解時問為2h，黃芪多糖提取率為9.78%。②采用纖微素酶量為0.4%使用前按1:10的比例，用40℃溫水活化，煮沸的黃芪降溫至(55±1)℃，用 0.5%2SO4調(diào) pH<6.0，恒溫1h，煎煮提取；同法提取2次，第1次加10倍量水，第2次加6倍量水，每次1h。所得黃芪多糖的提取率比水煎煮提取法增加了392.6%
超聲波提取法
①采用超聲波提取法。稱取一定量黃芪莖粗粉，先用20倍量體積的80%乙醇在高頻超聲波下提取80min，過濾，黃芪藥渣再加20倍量體積的水，方法和超聲提取相同，水提取液經(jīng)濃縮得黃芪多糖。結(jié)果黃芪多糖提取率為用20倍量體積的 70%乙醇、回流 2.5h的索氏提取法的5倍左右。②采用超聲細胞粉碎儀提取黃芪多糖。首先用 80%乙醇回流提取3h進行黃芪藥材的前處理，然后稱取處理過的黃芪樣品，加8倍量體積的蒸餾水，連接超聲細胞粉碎儀，超聲處理1h，過濾，濾渣再用6倍量體積的蒸餾水超聲處理40min，過濾，合并濾液，濃縮。所得黃苠多糖含量為7.6%。而用傳統(tǒng)的水煎法提取該黃芪樣品所得黃芪多糖含量為 4.70%。
溫水提取法
稱取一定量黃芪根短桿或黃芪粉末，加入到5～8倍量提及的蒸餾水中，在62—68℃溫度下，浸取1～3h，過濾，95%乙醇沉淀，分離提純。得黃芪多糖提取率為8.2%。該方法簡便、成本低、環(huán)保，適合于大生產(chǎn)。
水回流提取法
采用水回流提取法提取黃芪多糖。稱取黃芪粉末(0.533mm)，用10倍量水，回流1h，離心；藥渣再用8倍量水，回流40min，離心；合并提取液，濃縮、醇沉，得黃芪粗多糖。再經(jīng)除雜質(zhì)等處理，得淡黃色黃芪多糖。
傳統(tǒng)水煎煮法
傳統(tǒng)水提取法即直接水煎煮法。一般是用8一12倍量體積的水，煎煮2～3次，每次1～2h，過濾，合并濾液，經(jīng)濃縮、醇沉或分離等處理得黃芪多糖。該法簡便易行，但提取黃芪多糖的含量較低，適合家庭使用。
生產(chǎn)應用
1）黃芪作為飼料添加劑在動物養(yǎng)殖上的應用
近年來，由于人們對化學合成藥毒副作用的認識的提高，國內(nèi)外醫(yī)藥界開始重視開發(fā)天然植物藥劑。開發(fā)毒副作用小、療效顯著、兼藥物性和營養(yǎng)性于一體的中草藥添加劑的需求越來越迫切，黃芪作為扶本固正類中草藥飼料添加劑已開始被用于畜牧業(yè)生產(chǎn)。
黃芪多糖具有提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用，促進動物生長的功能，黃芪多糖內(nèi)含氨基酸，維生素，微量元素等多種營養(yǎng)物質(zhì)；有含未知生長因子（UGF）。作為飼料添加劑可顯著提高畜禽的生長速度，提升機體抵抗力，提高肉蛋奶品質(zhì)及產(chǎn)量。
2）黃芪多糖是一種干擾素誘導劑，用于治療仔豬圓環(huán)病毒病，雞傳染性法氏囊病，流感艾病毒性傳染病。黃芪可預防感冒降低發(fā)病率 50%以上，黃芪與干擾素聯(lián)合應用可降低發(fā)病率70%以上。
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