全 文 ：文章编号:1008-8423(2001)01-0001-04
魔芋葡甘低聚糖醛酸丙酯硫酸酯钠盐生物活性研究
张迎庆1 ,干　信1 ,曾凡波2 ,崔小瑞2
(1.湖北工学院 生物工程系 ,湖北 武汉 430068;
2.华中科技大学同济医学院 新药开发研究室 ,湖北 武汉 430030)
摘要:为了研究低聚KGM 醛酸丙酯硫酸酯钠盐的抗凝和抗栓作用 , 应用玻片法研究了对小鼠凝血时间的影
响;应用大鼠体外颈动脉-颈静脉血流动旁路法形成血小板血栓模型研究了其对血栓形成的影响;并进行了
对兔凝血活酶时间(PT)和纤维白原(Fg)的影响的研究。结果表明剂量在0.9-3.6 g/kg 时 , 能明显延长小鼠的
纤维蛋朱含量效果显著 , 其 LD50为8.8 lg/kg。说明该物质具明显的高凝血和抗血栓作用 ,毒性极微 , 是一种有
前途的防治心血管疾病的新型低分子类肝素物质。
关键词:魔芋葡甘聚糖;硫酸酯化;抗凝;抗栓;低分类肝素
中图分类号:O175.14　　　文献标识码:A
收稿日期:2000 10 18
基金项目:湖北省科技厅重点科技攻关项目(991P1402-7)
作者简介:张迎庆(1969-),女 ,湖北黄石人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事应用生物化学研究
　　魔芋是天南星科魔芋属多年生草本植物 ,主要分布在我国贵州 、云南 、陕西南部 、四川北部及湖北 、湖南 、
广西 、甘肃等地 。魔芋主要利用其地下部分的球茎 , 球状块茎含魔芋葡甘聚糖(Konja Glucomannan.简称
KGM)。KGM是一种天然酸性多糖 ,具有优良的生物亲和性和生物可降解性 ,易制成各种衍生物 ,其深度开发
和利用日益为人们所重视[ 1] 。
一般认为KGM是由 n[ D-甘露糖(M)]约 1∶1.69或 1∶1.6 ,通过 β-1 ,4吡喃糖苷键结合构成的复合多
糖 ,在主链甘露糖的 C3 位上存在着通过 β-1 ,3键结合的支键结构 ,每 32个糖残基上有 3个左右支链 ,支链
只有几个残基的长度[ 2] 。由于 KGM具有与肝素相近似的骨架结构 ,其单体分子中 C2 、C3 、C6 位上的-OH ,均
具有较强的反应活性 。
采用酶法降解KGM ,在适当条件下 ,经一系列化学改性 ,制成了低聚 KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐 ,为一种
低分子量类肝素物质 。目前 ,国内外均尚无报导。本实验探讨了其抗凝作用 、抗栓作用及对凝血活酶时间和纤
维蛋白原含量的影响 。
1　实验材料
1.1　药品及试剂
低聚 KGM醛酸丙酯硫酸钠盐:本实验室自制;
含钙凝血活酸试剂盒:卫生部武汉生物制品研究所生产 ,(87)卫药准字第 S汉(7)09号;
纤维蛋白酸原(Fg)测定试剂盒:上海明华体外诊断试剂有限公司 ,(沪 IIG/95)卫药生证字第 28号;
戊巴比妥钠:上海生化试剂厂;
溶栓胶囊:山西中远威药业有限公司 ,(96)卫药准字Z -32号 。
1.2　实验器械及设备
乙烯管(内径 1mm ,2mm);
手术线4# ,手术剪 ,镊 ,针头 ,载玻片 ,试管 ,移管;
恒温水浴;天平;754型紫外分光光度计 。
第 19 卷第 1期
2001年 2 月　
湖北民族学院学报(自然科学版)
Journal of Hubei Institute for Nationalities(Nat.Sci.)
Vol.19　No.1
　 Feb.2001
2　方法
2.1　凝血时间的测定
实验参照文献[ 3]进行 。取小鼠 50只 ,体重20±1g ,雌雄各半 ,随机分为 5组 ,每组 10只 ,雌雄各半;第 1
组0.4ml/只蒸馏水作阴性对照组 ,第 2组以 0.2g/kg 溶栓胶囊作阳性对照组 ,第 3 、4 、5组为低聚 KGM醛酸
丙酯硫酸酯钠盐组 ,各组剂量依次为 0.9 g/kg 、1.8g/kg 、3.6g/kg;灌胃给药 ,各组给药后 1h ,用眼科弯镊迅速
摘去一侧眼球 ,将血滴于载玻片两端各一滴血 ,血滴直径 5mm ,立即用秒表记时。每隔 30秒用清洁针自血滴
边缘向里轻轻挑动一次 ,观察有无血丝挑起。从采血开始至挑起血丝止 ,所历时间为凝血时间 ,另一滴血供原
验。记录凝血时间 ,作均数显著性测验。
2.2　抗血栓实验
实验参照文献[ 3]进行 。取SD种大鼠 50只体重 250±50g ,雌雄各半 。随机分为 5组 ,每组 10只 ,雌雄各
半 ,第 1组 0.4ml/只蒸馏水作阴性对照组 ,第 2组以0.2g/kg 溶栓胶囊作阳性对照组 ,第 3 、4 、5为低聚KGM
醛酸丙酯硫酸钠盐组 ,各组剂量依次为 0.25g/kg 、0.5g/kg 、1.0g/kg;分组后 ,每只动物按体重腹腔注射戊巴
比妥钠 50mg/kg麻醉 ,气管内插乙烯管以便呼吸畅通 ,分离右颈总动脉及左颈外静脉 ,在 3段乙烯管(内径
1mm)的中段(内径 2mm)放入一根长 5 cm的 4#手术丝线。将肝素生理盐水溶液(50U/ml)充满乙烯管腔 。当
管一端插入左颈外静脉后 ,从乙烯管注入肝素 50U/kg ,夹住管壁 。将管的另一端插入右颈总动脉。手术完成
后 ,立即灌胃给药。给药后 1 h开放血流 ,血液从左颈总动脉流经乙烯管 ,返回左颈外静脉 。开放 15分钟后中
断血流 ,迅速取出丝线称重 ,总重量减去丝线重即血栓湿重 。按下公式计算抑制率:
　　　　抑制率(质量分数%)=对照组血栓重-给药组血栓重对照组血栓重 ×100%
2.3　凝血活酶时间(PT)及纤维蛋白原(Fg)含量的测定
取大耳白兔 40只 ,体重 2.0±0.5kg ,雌雄各半 ,随机分为 5组 ,每组 8只 ,雌雄各半。第 1组 2mL/只蒸馏
水作阴性对照组;第 2组以 0.2g/kg 溶栓胶囊作阳性对照组;第 3 、4 、5为低聚 KGM 醛酸丙酯硫酸酯钠盐组 ,
各组剂量依次为 0.25g/kg 、0.5g/kg 、0.75g/kg;灌胃给药:各组给药 1 h 、2h后从兔耳静脉取血 3ml ,放入加有
枸橼酸钠溶液 0.3mL 的离心管内 ,混合后以 3000 r/min;离心 15min ,分离血浆备用。
分别取用冻干含钙凝血活酶试剂盒及纤维蛋白原(Fg)免疫比浊测定试剂盒 ,每份待测样品与参考血
浆按试剂盒说明书进行操作 ,对凝血酶原时间和纤维蛋白原(Fg)含量分别进行测定。
3　结果与讨论
3.1　对凝血时间的影响
从表 1可以看出 ,阳性对照组凝血时间明显延长 ,与阴性对照组比较有非常显著差异(P <0.01)。低聚
KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐具有延长凝血时间的作用 ,剂量在 1.8g/kg 以上时作用明显 ,与阴性对照组比较
有显著和非常显著性差异(P<0.05-0.01),可见凝血时间的延长与剂量相关 ,随剂量的增加其凝血时间随
之延长。
表 1　低聚 KGM 醛酸丙酯硫酸酯钠盐对小鼠凝血时间的影响
组别 动物数/只 剂量/g/kg 凝血时间/秒 , X±SD
阴性对照组 10 44.4±18.7
溶栓胶囊组 10 0.2 84.6±14.7＊＊
低聚 KGM 醛酸丙 10 1.8 63.2±21.3＊
酯硫酸酯钠盐 10 0.9 52.3±27.9＊
10 3.6 72.5±21.6＊＊
　　　　　　　　　　玻片法 , ＊P<0.05 , ＊＊P<0.01;与阴性组比较.
3.2　抗血栓形成作用
实验结果见表 2。从表中可见 ,阳性对照组溶栓作用显著 ,与阴性对照组比较有显著性差异(P<0.05);
低聚 KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐剂量为 0.5g/kg时对大鼠抗血栓形成作用明显 ,与阴性对照组比较有明显差
2　　　　　　　　　　　　　　　　　湖北民族学院学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷
异(P<0.05);低于此剂量与高于此剂量时 ,有一定的抗血栓作用 ,但与阴性组比较无显著差异(P>0.05)。
表 2　低聚KGM 醛酸丙酯硫酸钠盐对大鼠血栓形成的影响
组别 动物数/只
剂量
/g·kg-1
血栓重量　　
/mg X±SD　　
抑制率
/质量分数%
阴性对照组 10 21.8±2.6
溶栓胶囊组 10 0.20 15.5±1.5＊ 28.89
低聚 KGM醛酸丙 10 0.25 19.2±1.7 11.93
酯硫酸酯钠盐 10 0.50 15.9±1.0＊ 27.06
10 1.00 18.6±1.6 14.68
　　　　　　　　　　　　　＊P<0.05 ,与阴性组比较.
3.3　对凝血活酶时间(PT)的影响
从表 3结果可以看出 ,低聚 KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐与溶栓胶囊一样具有时显延长凝血酶原时间的作
用;阳性对照溶栓胶剂量为 0.2g/kg 时 ,对凝血酶原时间的影响最强 ,比用药前延迟了 3.09秒 ,与阴性对照
组比较有非常显著性差异(P<0.01);低聚KGM醛酸丙酯硫酸钠盐剂量在 0.5g/kg 时 ,对凝血酶原时间的影
响较强 ,结果提示:低聚KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐能延长凝血酶原时间 ,但其作用低于溶栓胶囊 。
表 3　低聚 KGM 醛酸丙酸硫酸酯钠盐对凝血酶原时间的影响
组别 动物数/只
剂量
/g·kg-1
凝血酶原时间/秒 , X±SD
给药前 给药后 差值
阴性对照组 10 15.27±0.66 14.37±1.20 -0.9
溶栓胶囊组 10 0.20 14.33±1.17 17.42±0.67 3.09＊＊
低聚 KGM 醛酸丙 10 0.25 15.09±0.97 17.20±4.07 2.11＊＊
酯硫酸酯钠盐 10 0.50 13.63±0.86 16.01±2.77 2.38＊＊
10 0.75 14.09±0.61 15.55±2.16 1.46＊
　　　　　　　　＊P<0.05 , ＊＊P<0.01 ,与阴性对照组比较.
3.4　对纤维蛋白原(Fg)含量的影响
从表 4可以看出 ,当低聚KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐剂量为 0.2g/kg 时 ,作用不明显;当剂量为 0.5g/kg
时 ,降低纤维蛋白原含量明显 ,与对照组比较作用显著(P<0.05-0.01);当剂量为 0.75g/kg时 ,与溶栓胶囊
一样有降低纤维蛋白原含量的作用 ,但低聚 KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐的作用较弱 ,与阴性对照组比较无显
著性差异(P>0.05)。上述实验结果提示:低聚KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐与溶栓胶囊一样具有降低纤维蛋白
原含量的作用 ,其作用弱于溶栓胶囊。
表4　低聚 KGM 醛酸丙酯硫酸酯钠盐对纤维蛋白原(Fg)含量的影响
组别 动物数/只
剂量
/g·kg-1
纤维蛋白原含量/g/L , X±SD
给药前 给药后 1h 给药后 2h
阴性对照组 8 1.58±0.19 1.58±0.13 1.56±0.11
溶栓胶囊组 8 0.20 1.56±0.14 1.18±0.18＊＊ 1.11±0.20＊＊
低聚 KGM 醛酸丙 8 0.25 1.54±0.18 1.51±0.16＊ 1.51±0.16
酯硫酸酯钠盐 8 0.50 1.56±0.14 1.39±0.2＊ 1.22±0.13＊＊
8 0.75 1.58±0.22 1.39±0.24 1.33±0.13
　　　　　　　　　＊P<0.05 , ＊＊P<0.01,与阴性对照组比较(给药前 给药后的差值进行比较).
3.5　急性毒性研究
低聚KGM醛酸丙酯钠盐小鼠灌胃给药 LD50=8.81g/kg;95%可信限为 8.22-9.44g/kg ,中毒小鼠表现
为活动下降 、拒食;高剂量时给药 30min内死亡 ,死亡时表现出抽搐 ,不安而死 ,尸检可见肠系膜高度充血 。死
亡率随剂量的增加而增加 ,死亡均发生在给药 24 h内 ,24h后渐渐恢复正常。
4　结论
应用玻片法研究低聚 KGM 醛酸丙酯硫酸酯钠盐小鼠灌胃给药后对凝血时间的影响结果表明 ,剂量在
0.9-3.6g/kg之间时 ,能明显延长小鼠的凝血时间 ,并且随着剂量的增加其抗凝血作用增强。应用大鼠体外
颈总动脉-颈外静脉血流动旁路法形成血小板血栓模型研究其对血栓形成的影响 ,研究结果表明 ,本品剂量
3第 1 期　　　　　　　　　　　　张迎庆等:魔芋葡甘低聚糖醛丙酯硫酸酯钠盐生物活性研究　　　　　　　　　　　　
在0.25-1.0g/kg 之间时有明显抗血栓形成作用 ,剂量为 0.5 g/kg 时 ,作用较强 ,高于或低于此剂量时 ,抗栓
效果降低 。为了探讨其抗凝和抗血栓的作用机理 ,观察了低聚 KGM 醛酸丙酯硫酸酯钠盐兔灌胃给药后对凝
血活酶时间(PT)和纤维蛋白原(Fg)的影响。实验提示 ,本品剂量在 0.25-0.75g/kg 时凝血活酶时间的延长
作用明显 ,剂量为0.5g/kg 时 ,作用最优。同时在上述剂量下 ,其降低纤维蛋白原含量效果明显 ,也以 0.5g/kg
剂量时作用最优 。结果表明 ,低聚KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐具有延长凝血活酶时间的作用 ,即具有抑制外源
性凝血系统功能的作用。同时 ,低聚 KGM 醛酸丙酯硫酸酯钠盐能降低血浆中的纤维蛋白原含量 ,即具有溶纤
作用 。急性毒性实验显示其 LD50为 8.81g/kg ,95%可信限为8.22-9.44g/kg 。
上述结果表明 ,低聚 KGM醛酸丙酯硫酸酯钠盐在小鼠 、大鼠 、兔中灌胃给药具有明显的抗凝血和抗血栓
作用 ,且安全性好 ,毒性极微 ,可望开发成一种有前途的防治心血管疾病的新型低分子类肝素药物 。
参考文献:
[ 1] 　邹新禧 ,谢美然.魔芋葡苷聚糖的研究进展[ J] .现代化工 , 1995 , 12:15-17.
[ 2] 　许时婴 ,钱和.魔芋葡甘露聚糖的化学结构与流变性质[ J] .无锡轻工业学院学报, 1991 , 10(1):1-11.
[ 3] 　陈奇主编.中药药理研究方法学[ M] .北京:人民卫生出版社 , 1994.
The biological activities of hydroxylpropyl oligo-konjac glucomannannuronate sulfate
ZHANG Ying-qing1 ,GAN Xin1 ,ZENG Fan-bo2 ,CUI Xiao-rui2
(1.Hubei Polytechnic University ,Wuhan 430068 , China;
2.Huazhong University of Science and Technology ,Wuhan 430030 , China)
Abstract:The paper aims to study the anticoagulability and antithrombotic activity of the hydroxylpropyl oligo -konjac
glucomannuronate sulfate.The effects on coagulation time of mice were observed by slide method.Its effects on thrombus
formation were observed by the thrombus mode ,which was formed by carotid artery-venous blood bypass method of rats
in vitro.Tts effects on the prothrombin time(PT)and the fibrinogen content were also studied by reagent boxes.At the
dose of 0.9-3.6g/kg , it could prolong the coagulation time of mice significantly;at 0.25-1.0g/kg , its antithrombotic
activity were significant;at the dose of 0.25-0.75g/kg , its effects on the prothrombin time and the decrease of the fib-
rinogen content were significant and its LD50was 8.8lg/kg.The product possesses anticoagulability and antithrombotic ac-
tivity , and it is a promising novel low molecular weight heparinoid substance for angiocardiopathy prevention.
Key words:konjac glucomannan;sulfated;anticoagulability;antithrombotic activity ;low molecular weight heparinoid
(责任编辑　雷红灵)
4　　　　　　　　　　　　　　　　　湖北民族学院学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷