藻酸双酯钠及其分级组分铬络合物的制备与降血糖活性研究

论文摘要

藻酸双酯钠（PSS）是我国首创的第一个海洋糖类新药,是以海带中的褐藻酸为原料,经过分子修饰而得的一种低分子量褐藻酸丙二醇酯硫酸酯钠盐,已广泛应用于临床,用于降低血液黏度、抗凝血、降血脂和改善微循环等,但到目前为止未见关于其分级及其分级组分的铬络合物制备及降血糖活性的相关研究。本文以临床用药PSS原料为研究对象,对其进行分级并制备PSS及其分级产物的Cr3+络合物,通过PSS、PSS分级组分和它们的铬络合物的降血糖生物学研究,评价其降血糖活性,为PSS进一步的药用开发研究提供科学依据。采用超滤法将PSS原料分为6个分级组分,分别为:PSS-C1、PSS-C2、PSS-C3、PSS-C4、PSS-C5和PSS-C6,其相对分子量分别为:21417Da、14316Da、11449Da、6221Da和4951Da。以RIF-m和RIF-5F胰岛细胞模型筛选PSS及超滤分级组分促进胰岛素分泌作用,结果显示,PSS-C4和PSS-C5具有明显的促进胰岛素分泌作用。通过PSS及其2个分级组分的抗氧化活性研究发现,其抗氧化活性趋势为:Vc﹥PSS-C5﹥PSS-C4﹥PSS。对小鼠的胰岛素抵抗实验中,PSS和PSS-C5均表现出了一定的活性,只是起效较慢;在四氧嘧啶致糖尿病小鼠的降血糖实验中,PSS与PSS-C5的降血糖作用不明显,但在小鼠胰岛素抵抗实验中,PSS和PSS-C5具有改善胰岛素抵抗活性,但与盐酸二甲双胍比较,其起效速度较慢。通过正交试验确定了PSS与Cr3+的最佳络合条件:pH值为7、温度为50、PSS单糖与Cr3+的摩尔比为2:1。在此条件下,PSS-Cr络合物的铬含量可达6.69%,并采用IR、UV和电导滴定等方法证实PSS的羧基参与了Cr3+的配位。在最佳条件下,以PSS与PSS-C5为原料大量制备了PSS-Cr与PSS-C5-Cr络合物并评价了它们的降血糖活性。动物实验表明,PSS-Cr和PSS-C5-Cr对胰岛素抵抗小鼠均有一定的缓解作用,尤其是PSS-C5-Cr对四氧嘧啶型糖尿病小鼠的降血糖作用显著（P﹤0.05）。在初步的小鼠急性毒性实验中,给药剂量20g/kg,未观察到小鼠死亡,证实PSS-Cr属于无毒级。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 多糖的分级
• 1.1 超滤法
• 1.2 柱层析法分级
• 1.3 有机溶剂法
• 1.4 季铵盐沉淀法
• 1.5 制备性区域电泳法
• 1.6 金属络合物法
• 1.7 盐析法
• 2 多糖的结构表征
• 2.1 纯度鉴定
• 2.1.1 凝胶柱层析法
• 2.1.2 超离心法
• 2.1.3 高压电泳法
• 2.1.4 比旋光度法
• 2.1.5 HPLC 法
• 2.2 分子量测定
• 2.2.1 HPLC 法
• 2.2.2 粘度法
• 2.2.3 渗透压法
• 2.2.4 蒸汽压法
• 2.2.5 光散射法
• 2.2.6 端基分析法
• 2.3 糖链结构测定
• 3 多糖的生物活性
• 3.1 降血糖活性
• 3.2 抗氧化活性
• 3.3 抗凝血活性
• 3.4 抗肿瘤活性
• 3.5 抗菌活性
• 4 多糖金属络合物及降血糖活性
• 4.1 与降血糖有关的金属离子
• 4.1.1 金属元素铬（Cr）
• 4.1.2 金属元素铜（Cu）
• 4.1.3 金属元素锌（Zn）
• 4.1.4 金属元素钒（V）
• 4.1.5 金属元素硒（Se）
• 4.1.6 其他金属元素
• 4.2 多糖金属络合物的制备方法
• 4.2.1 多糖与铬的络合物
• 4.2.2 多糖与铜的络合物
• 4.2.3 多糖与锌的络合物
• 4.2.4 多糖与硒的络合物
• 4.3 多糖金属配合物的表征方法
• 4.3.1 红外光谱（IR）
• 4.3.2 紫外光谱（UV）
• 4.3.3 元素分析和电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）
• 4.3.4 核磁共振（NMR）与电子自旋（顺磁）共振（ESR-EPR）
• 4.3.5 热重分析法（TGA）
• 4.3.6 X 射线衍射
• 4.4 多糖金属络合物的降血糖作用
• 5 课题思路及技术路线
• 第一章 藻酸双酯钠的分级制备及降血糖活性研究
• 1 材料与仪器
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验仪器
• 2 实验方法
• 2.1 PSS 的分级及其分级组分的结构表征
• 2.1.1 PSS 的分级
• 2.1.2 PSS 及其分级组分的有机硫含量测定
• 2.1.3 PSS 及其分级组分分子量的测定
• 2.2 分子量分布
• 2.2.1 色谱条件
• 2.2.2 测定方法
• 2.3 PSS 及其分级组分的体外降糖作用评价
• 2.4 PSS 及其分级组分的抗氧化活性评价
• 2.4.1 VC、PSS 原料、PSS-C4 和PSS-C5 不同浓度溶液的配制
• 2.4.2 对DPPH·的清除实验
• 2^-·的清除实验'>2.4.3 对超氧自由基O₂^-·的清除实验
• 2.5 体内降血糖动物实验
• 2.5.1 胰岛素抵抗实验
• 2.5.2 对四氧嘧啶致糖尿病小鼠的降血糖作用
• 3 结果与讨论
• 3.1 PSS 分级制备及硫含量和分子量测定
• 3.1.1 超滤分级制备结果
• 3.1.2 有机硫含量测定结果
• 3.1.3 分子量测定结果
• 3.2 PSS-C5 组分的分子量分布测定结果
• 3.2.1 标准曲线绘制
• 3.2.2 样品测定结果
• 3.3 PSS 及分级组分的降血糖生物活性
• 3.4 抗氧化活性测定
• 3.4.1 不同浓度VC、PSS、PSS-C4 和PSS-C5 对DPPH·的清除能力
• 3.4.2 相同浓度下各样品对DPPH·的清除能力
• c、PSS PSS-C4 和PSS-C5 对O₂^-·的清除能力'>3.4.3 不同浓度V_c、PSS PSS-C4 和PSS-C5 对O₂^-·的清除能力
• 3.5 动物实验结果
• 3.5.1 对小鼠胰岛素抵抗的影响
• 3.5.2 PSS 和PSS-C5 对四氧嘧啶型糖尿病小鼠的影响
• 第二章 藻酸双酯钠铬络合物的制备、表征及其降血糖活性
• 1 材料与仪器
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验仪器
• 2 实验方法
• 2.1 PSS 铬络合物的合成及结构表征
• 2.1.1 正交试验设计
• 2.1.2 PSS-Cr 络合物的制备
• 2.1.3 PSS-Cr 络合物纯化
• 2.1.4 PSS-Cr 络合物中铬含量测定
• 2.1.5 红外与紫外光谱分析
• 2.1.6 硫酸根与羧酸根比值测定
• 2.2 PSS-CR 和PSS-C5-CR 络合物的规模化制备
• 2.3 动物实验
• 2.3.1 胰岛素抵抗实验
• 2.3.2 四氧嘧啶型糖尿病小鼠的降血糖实验
• 2.3.3 PSS-Cr 对小鼠急性毒性实验
• 3 实验与讨论
• 3.1 PSS 和PSS-CR 络合物制备
• 3.1.1 正交试验与优化条件
• 3.1.2 PSS 和PSS-C5 铬络合物的大量制备
• 3.2 PSS-CR 络合物的理化性质
• 3.3 PSS-CR 络合物的结构表征
• 3.3.1 PSS-Cr 络合物的UV 表征
• 3.3.2 PSS-Cr 络合物的FTIR 表征
• 3.3.3 硫酸根与羧酸根比值变化
• 3.4 动物实验结果
• 3.4.1 小鼠胰岛素抵抗作用
• 3.4.2 PSS 和PSS-C5 对四氧嘧啶型糖尿病小鼠的影响
• 3.4.3 PSS-Cr 对小鼠急性毒性实验结果
• 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文