选题依据:山西省恒山山脉出产的野生黄芪是公认的“道地药材”。已有研究发现随着生长年限的增加,黄芪根尖端不断向下生长,上端加粗生长。即根的不同直径段实际生长年限是不相同的,药材的生长年限直接影响药用成分的积累和含量。黄芪中黄酮、皂苷、多糖等次生代谢产物的含量呈逐年升高的趋势。黄芪采挖后先将侧根剪下,与主根一起依据根的粗细分成不同根段,划分到不同商品等级中。这种仅凭直径目测划分等级是否合理?尚不清楚。然而,目前黄芪尚不能从地上部分和根、茎等外观形态鉴定生长年限。因此,本研究拟通过建立以生长轮数目精准鉴别黄芪生长年限方法、阐明黄芪生长年限与多种化学成分积累的规律,并通过绝对生长年限判定的野生芪与移栽芪比较抗心衰药效。研究结果不仅为临床和制药企业分类选择黄芪原料及建立更加合理的黄芪商品规格等级标准提供依据,而且对保障山西省道地药材资源优势,促进山西省中医药产业链的可持续发展,具有重要意义。目的:建立一种快速鉴别黄芪生长年限的方法,同时建立以绝对生长年限为依据的黄芪分等方法;获得绝对生长年限野生芪与移栽芪中化学成分含量差异;并比较野生芪与移栽芪抗心衰药效差异及差异程度。为野生芪药材质量评价、商品规格等级的划分及临床合理用药提供依据。方法:(1)利用徒手切片(间苯三酚-浓盐酸染色法)和石蜡切片技术(番红-固绿染色)对野生芪不同直径段的生长轮数目进行研究;(2)利用HPLC-UV-ELSD同时测定方法,对绝对生长年限野生芪与移栽芪样本中黄酮和皂苷类成分含量进行测定分析。(3)采用腹腔注射阿霉素(DOX)致心衰大鼠模型,比较绝对生长4-6年生的野生芪与移栽芪对心衰(重度、轻度)大鼠传统药效指标及代谢组学指标的干预作用。结果:(1)肉眼观测发现木质部中有围绕根中心的木纤维环状带;徒手切片及间苯三酚-浓盐酸染色后,木质部中逐渐形成粉红色环。石蜡切片后,显微镜下观测到木质部中大、小导管群间隔排列形成围绕根中心的同心圆环结构,且徒手切片和石蜡切片观察到生长轮的数目一致。不同野生芪根去掉空心部分处生长轮数目与实际种植年限一致;同一野生芪根从顶端无空心部分处开始至根尖生长轮数目逐渐递减;(2)HPLC-UV-ELSD测定结果表明,同一黄芪根中不同生长轮数目根段,其黄酮和皂苷含量不一致。其中,在同一根黄芪中,黄芪甲苷及总皂苷含量与生长轮数目呈显著负相关,生长轮数目越少,黄芪甲苷及总皂苷相对含量越高。毛蕊异黄铜葡萄糖苷与总黄酮含量与生长轮数目相关性较弱,生长轮数目为4和5,相对含量达到最高。同时野生芪(生长轮数目为4、5、6,即生长年限为4、5、6年)中总黄酮以及毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、紫檀烷、异黄烷、黄芪皂苷I和黄芪皂苷Ⅲ相对含量显著高于移栽芪(p<0.05);但总皂苷含量与移栽芪无显著性差异(p>0.05)。(3)抗心衰药效学实验结果表明,野生芪(生长轮数目为4、5、6,即生长年限为4、5、6年)与移栽芪干预后心衰(轻度、重度)大鼠的心肌病变程度和范围较模型对照组大鼠均有所减轻。模型对照组大鼠血清BNP含量显著高于空白对照组,野生芪的回调效果明显优于移栽芪组。野生芪组能够显著降低EF和FS水平,且与移栽芪组相比,有显著性差异(p<0.5)。代谢组学结果显示血清差异代谢物2-羟基丁酸、丙酮、丙酮酸、甲酸盐在野生芪中的变化率较大,亮氨酸、谷氨酸、甘油磷酸胆碱在移栽芪中的变化率大;心脏差异代谢物缬氨酸、肌酸、甲硫氨酸、磷脂酰胆碱在野生芪组中变化率较大,谷氨酰胺、琥珀酸、肌酸在移栽芪中的变化率较大。说明野生芪移栽芪对改善心功能的作用有所不同。结论:本文研究结果表明说明木质部生长轮可作为判断黄芪根实际生长年限的依据,能够建立以生长轮数目为依据的黄芪年限分段(分等)方法。基于化学及药效(抗心衰)评价黄芪药材质量的结果表明,野生芪不同直径段黄酮和皂苷类成分含量差异较大,且野生芪与移栽芪可显著分开;整体来看野生芪对心力衰竭大鼠的回调作用要优于移栽芪。本研究为恒山黄芪药材商品规格等级标准的划分及临床合理用药提供了依据。