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地黄为玄参科多年生草本植物地黄Rehmannia glutinosa Libosch.的块根，为常用中药，已报道的成分达一百余种，其中地黄低聚糖为主要成分。现代药理研究表明，地黄低聚糖具有增强免疫、降血糖和抗肿瘤等作用。目前，尚未有地黄低聚糖具有治疗COPD作用的研究报道。生地注射液临床应用中显示出对COPD患者具有一定的疗效。本课题组前期药效研究结果表明，生地注射液中的低聚糖部位是其有效部位，抗炎、抑制细胞因子释放、抑制炎症介质释放和抗氧化方面的作用，是生地低聚糖治疗COPD的作用机制。
前期研究的生地低聚糖是经凝胶柱分离的，其中含有水苏糖外还含有什么成分？另外，凝胶分离成本较高，制备周期较长，在实验室研究中应用较多。因此，从生地饮片到生地低聚糖的产业化制备工艺的研究可为生地新药开发提供依据。由于注射剂长期给药会给患者带来诸多不便，且注射液制作成本较高，工艺复杂，影响质量的因素很多。此外，研究表明RGOS口服生物利用度较低，因此，需要研究生地低聚糖非注射给药途径，为生地低聚糖的给药系统提供新的内容。本课题主要研究内容如下:
1.研究了生地低聚糖有效部位的化学成分。从生地黄水提物中，通过D101大孔吸附树脂、凝胶Sephadex G15和Sephadex LH20柱层析，并结合薄层层析，分离出5个化合物，经理化性质及光谱分析(1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS)等手段，鉴定化合物分别为毛蕊花糖、水苏糖、棉子糖、甘露三糖和蔗糖。
2.研究了生地低聚糖的制备工艺。首先生地黄饮片经水提，离心，HPD100大孔吸附树脂柱分离，得到生地粗糖部分，并通过正交设计优选了工艺参数。其次对生地粗糖部分进行活性炭脱色，超滤(截留相对分子质量为1000)，纳滤(截留相对分子质量为150)以及冷冻干燥得到生地低聚糖部位。该制备工艺操作较容易，周期较短，成本较低，适用于工业化生产，为开发生地提供了实验依据。
3.建立了生地低聚糖中总糖及3个成分(水苏糖、棉子糖和蔗糖)的含量测定方法。利用该方法对制备的五批生地低聚糖进行了含量测定，结果表明，建立的方法较简便，线性关系良好，重现性、稳定性和回收率等均符合要求。五批生地低聚糖中总糖、水苏糖、棉子糖和蔗糖的含量均较稳定。该法亦可作为生地药材中相关物质质量控制的考察指标之一。
4.考察了生地低聚糖的物理性质及粉雾剂的粉体评价指标方法的建立。生地低聚糖部位为淡黄色固体，分别考察了其溶解性、水分含量和相对临界湿度等，为制剂提供参考。吸入粉雾剂的粉体评价指标包括形态、平均粒径、吸湿率、松密度、振实密度、休止角、排空率、雾化特性等。同时，建立了HPLC测定制剂中水苏糖的含量。
5.确定了生地低聚糖吸入粉雾剂的处方和制备工艺。采用喷雾干燥法制备微粉，首先采用单因素法，以收率、吸湿率和平均粒径为指标，对制备过程的各影响因素进行了考察。在此基础上，选择影响显著的三个因素即进风温度、甘露醇在辅料中的比例和待喷液浓度，分别测定收率、吸湿率、排空率和平均粒径，以总评“归一值”为评价指标，采用星点设计一效应面法优化工艺并进行验证。结果表明，实测值与预测值偏差较小，该制备工艺稳定可行，微粉粒径大小适宜，可满足肺部吸入给药的要求。另外，影响因素试验结果表明，光照对微粉的影响较小；高湿及高温环境影响较大，因此常温下宜采用防潮包装。
6.生地低聚糖及其吸入粉雾剂的急性毒性试验。分别采用小鼠尾静脉注射和超声雾化吸入两种给药途径，分别对两者的急性毒性进行考察。结果表明，尾静脉注射给药对小鼠有一定的毒性，生地RGOS和DPI的LD50分别是7.88g/kg(17.89g生药/kg)和3.72g/kg(1.69g生药/kg)。雾化吸入时，无小鼠死亡，未出现任何毒性反应。
本课题研究结果表明，生地低聚糖部位中主要含有水苏糖、棉子糖和蔗糖；生地经水提，树脂分离，活性炭脱色及膜分离技术纯化后得到生地低聚糖，其纯度可达到80％以上，该工艺适用于工业化生产；采用单因素法和星点设计-效应面法优化了粉雾剂的处方和制备工艺，优选制备的吸入粉雾剂粉体性质良好，毒性较小，可满足肺部吸入给药的要求。本研究为生地低聚糖的非注射给药途径提供新的内容，同时也为中药有效部位靶向制剂的研究提供新的研究实例和试验方法。