一种缓解PM2.5引起呼吸系统疾病的桔梗多糖及其应用

本发明涉及生物医药领域，涉及桔梗多糖及应用，具体的说是桔梗多糖在缓解pm2.5引起的器官损伤及抗炎、抗氧化、调节肺部菌群方面的应用。

背景技术：

1、雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物(pm2.5)这三项组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的主要原因，直径≤2.5μm(相当于人体头发直径三十分之一)的霾叫做pm2.5，又称细颗粒物。因其能深入到人体的肺部甚至血液中，对人体的危害很大。pm2.5随呼吸进入上呼吸道，由于颗粒微小，约半数颗粒可进入下呼吸道沉积黏附在下呼吸道内壁的黏膜上，造成组织损伤并继发病原微生物感染，因而可诱发气管炎、支气管哮喘、细支气管炎、肺炎及尘肺等；大气颗粒物和儿童哮喘住院人数相关性的meta分析显示，大气pm2.5每增加10μg/m3，短期内儿童哮喘住院人数平均上升3.45％。如原患有呼吸道慢性疾病：慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿、肺心病等将使病情进一步加重。由于pm2.5吸附有多环芳烃及重金属等致癌物质，故可诱发肺癌。肺泡是人体氧气和二氧化碳交换的部位，构成肺的主要结构，肺泡壁很薄，相邻的肺泡间有薄层的肺泡隔，内有密集的毛细血管。进入肺泡的pm2.5造成肺泡内壁损伤，此损伤面为细微异物提供了良好通道，此时pm2.5中部分细微颗粒(粒径小于1μm)被溶解后，可顺利经此通道进入肺泡隔，再借渗透作用通过毛细血管薄壁进入血管的血液中，随即随血流遍及全身，会形成pm2.5毒血症。据报道，空气中如果pm2.5浓度长期高于10μg/m3，会增加死亡风险。pm2.5浓度每增加10μg/m3，总死亡风险上升4％，心血管疾病死亡风险上升6％，肺癌死亡风险上升8％。因此，寻找探究可以防治pm2.5引起的呼吸系统疾病的方法具有十分重要的现实意义。

2、雾霾环境下的各种因素增加了病原体的致病力和传播能力，导致肺系疾病的防治更为困难。目前，有中医浊毒理论对雾霾环境下肺系疾病的防治；从污染物源头防治；提高能源利用率以及做好个人防护等措施。但这些方法存在治疗效果有限，实施困难，不适用于每个人等弊端。因此，寻找一种安全，无毒副作用，效果良好，能够缓解pm2.5引起的呼吸系统疾病的制剂具有重要的意义。

3、中药桔梗(platycodon grandiflorus)，别名包袱花、铃铛花、僧帽花，是多年生草本植物，其花暗蓝色或暗紫白色，可作观赏花卉；其根可入药，味苦、辛，性平，归肺经，有止咳祛痰、宣肺、排脓等作用，中医常用药。桔梗具有祛痰与镇咳、降血糖、抗炎、提高免疫力、抑制胃液分泌和抗溃疡等作用。多糖是一种高分子化合物，在自然界分布极广，亦很重要，且无毒副作用。但多糖在不同的制备工艺以及不同的提取部位等均会影响多糖的活性及用途。本发明基于“药食同源”理论，提供了一种桔梗多糖的制备纯化方法，该方法提取的桔梗多糖能够缓解雾霾引起的呼吸系统疾病。

4、通过检索并未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的不足之处，提供一种缓解pm2.5引起呼吸系统疾病的桔梗多糖及其应用。

2、为达到以上目的，我们是通过以下技术方案来实现的：

3、而且，所述桔梗多糖是从干燥的桔梗根部提取获得的，主要是中性多糖；

4、或者，所述桔梗多糖采用水提醇沉法获得，料水比1：20，70％乙醇沉淀获得粗多糖，粗多糖经过q-sephadex阴离子交换柱、葡聚糖凝胶g-100柱纯化，得到单一组分；

5、或者，所述桔梗多糖，主要由阿拉伯糖(30.7％)和半乳糖(22.4％)组成；分子量约为244kda。

6、或者，所述桔梗多糖在浓度为25～200μg/ml对人肺上皮细胞无毒性；且能够改善pm2.5导致的细胞损伤；

7、或者所述桔梗多糖能够改变pm2.5损伤后小鼠的脏器指数，能够改善小鼠肝脏和肾的萎缩；

8、或者所述桔梗多糖具有抗炎作用，能够降低pm2.5损伤后小鼠肺泡灌洗液中炎症因子tnf-α、il-1β的释放。

9、或者所述桔梗多糖能够调节肺部菌群，优化pm2.5损伤后小鼠肺部菌群组成。

10、所述的桔梗多糖为中药桔梗中重要的生物活性物质之一。

11、如上所述的能够促进细胞增殖、缓解器官损伤、降低炎症因子水平的桔梗多糖在制备预防和/或治疗pm2.5引起的急性肺损伤、肺炎药物中的应用。

12、如上所述的桔梗多糖通过脏器指数测定、病理形态学观察及超氧化物歧化酶(sod)测定证实其能够显著改善pm2.5诱导的多器官损伤，具有广阔的应用前景，特别是应用于pm2.5导致的诱导急性肺损伤的治疗或预防。采用pm2.5诱导的小鼠急性肺损伤模型，通过病理形态学观察，测定肺泡灌洗液中炎症因子的表达以及肺组织中sod以及mda含量等指标，表明本发明的桔梗多糖具有显著改善pm2.5诱导的急性肺损伤。

13、本发明取得的优点和积极效果如下：

14、1、本发明桔梗多糖对细胞无毒性，且能保护pm2.5导致的细胞损伤。

15、2、本发明桔梗多糖具有改善pm2.5损伤后小鼠脏器指数的效果，其修复效果显著。

16、3、本发明桔梗多糖具有降低pm2.5损伤后小鼠肺泡灌洗液中炎症因子tnf-α、il-1β水平的功能。

17、4、本发明桔梗多糖具有抗氧化功能，能够提高肺组织中sod活性，降低mda含量。

18、5、本发明桔梗多糖能够调节肺部菌群，优化损伤导致的小鼠肺部菌群组成。

19、6、本发明桔梗多糖能够应用在预防与治疗雾霾引起的肺损伤、肺炎等与呼吸系统疾病相关中药制剂中，为研发预防和治疗急性或亚急性肺损伤的中药制剂提供理论支持，具有非常广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种缓解pm2.5引起呼吸系统疾病的桔梗多糖，

2.如权利要求1所述的桔梗多糖在25～200μg/ml浓度范围内对细胞无毒性，且能改善pm2.5导致的细胞损伤。

3.如权利要求1所述桔梗多糖的应用，是指桔梗多糖能够改善脏器萎缩，修复病理损伤。

4.如权利要求1所述桔梗多糖的应用，是指桔梗多糖能够提高损伤后小鼠的抗氧化能力，缓解pm2.5所致的肺部损伤，降低损伤导致的炎症因子的释放。

5.如权利要求1所述桔梗多糖的应用，是指桔梗多糖能够调节肺部菌群，优化pm2.5损伤后小鼠肺部菌群组成。

6.如权利要求1至5任一项所述的具有缓解pm2.5引起呼吸系统疾病的桔梗多糖在制备预防和治疗急性或亚急性肺损伤的中药制剂提供理论支持。

技术总结
本发明涉及一种缓解PM<subgt;2.5</subgt;引起呼吸系统疾病的桔梗多糖及其应用，桔梗多糖是从干燥的桔梗根部提取获得的，70％乙醇沉淀获得粗多糖，粗多糖经过柱纯化，得到单一组分。本发明中桔梗多糖为一种中性多糖，主要由阿拉伯糖(30.7％)和半乳糖(22.4％)组成，分子量约为244KDa。本发明中的桔梗多糖能够改善PM<subgt;2.5</subgt;导致的细胞损伤，改善机体脏器萎缩、修复病理损伤、提高机体抗氧化能力和抗炎能力，同时能够优化损伤导致的肺部菌群组成。本发明可应用在预防与治疗雾霾引起的肺损伤、肺炎疾病相关中药制剂中，同时本发明为研发预防和治疗急性或亚急性肺损伤的中药制剂提供理论支持，具有非常广泛的应用前景。

技术研发人员：王楠,张同存,孙杨,杨在明,韩先磊
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17