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菝葜中α-葡萄糖苷酶抑制活性成分的筛选



全 文 :2014 年 8 月第 16 卷第 4 期
August 2014,Vol. 16,No. 4
湖北中医药大学学报
Journal of Hubei University of Chinese Medicine
基金项目:湖北中医药大学科研基金(20080012)。
作者简介:干国平(1965 - )男,湖北中医药大学教授,研究方向:中药药效物质基础及创新药物研究。
菝葜中 α -葡萄糖苷酶抑制活性成分的筛选
干国平,袁杰,钱凯
(湖北中医药大学,湖北 武汉 430065)
摘要:目的 探讨菝葜中对 α -葡萄糖苷酶抑制作用的活性成分。方法 在生物活性示踪下,对菝葜提取物进行
色谱分离。结果 从菝葜中筛选出 8 个酚类化合物对 a -葡萄糖苷酶具有明显抑制作用。结论 酚类化合物可能是
菝葜降血糖作用的主要成分。
关键词:菝葜;α -葡萄糖苷酶;活性成分;筛选
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A doi:10. 3969 / j. issn. 1008 - 987x. 2014. 04. 15
Sereening of α - Glycosidase Inhibitory Active
Constituents from Rhizome of Smilax China
GAN Guoping,YUAN Jie,QIAN Kai
(Hubei University of Chinese Medicine,Wuhan 430065)
Abstracts:Objective To explore the active composition of α - glycosidase’s inhibiting effect from the rhizome of Smilax china(RSC).
Methods In organisms active spiking,to separate the extractive of RSC by chromatography. Result 8 phenols compounds screened from
the RSC have an obvious inhibiting effect on α - glycosidase. Conclusion Phenols compound may be the primary bases which has the faction
of reducing blood sugar in the RSC.
Key words:Rhizome of Smilax china;α - Glycosidase;active constituents;screen
菝葜为百合科植物菝葜 Smilax China L. 的干燥根茎[1],临
床主要用于治疗妇科炎症、糖尿病和肿瘤,主要含有黄酮、皂苷
和鞣质等类型成分[2 - 4]。据《本草纲目》记载,菝葜有治疗消渴
症之功效。近年来的研究表明菝葜具有降血糖作用,并从中分
离得到一些活性化合物[5 - 6]。本研究在生物活性示踪下,对菝
葜中 α -葡萄糖苷酶抑制活性成分进行了筛选,为阐明其降血
糖作用和进一步开发利用奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 主要仪器
酶标仪 (日本 Nippon InterMediate 公司生产),恒温培养箱
(上海慧泰仪器制造有限公司生产),96 -孔板 (丹麦 NUNC 公
司生产)。
1. 2 药物与试剂
菝葜药材(由湖北福人药业有限公司提供,产地湖南,经湖
北中医药大学吴和珍教授鉴定为 Smilax china L.),α - D -葡萄
糖苷酶(AGH -211,日本 Nacalai tesque 公司提供),4 -硝基苯
- α - D -吡喃葡萄糖苷(PNPG,东京化工有限公司),阿卡波糖
(大连美仑生物技术公司提供),其余试剂均为分析纯。
1. 3 提取和分离
取菝葜饮片 5kg,用 8 倍量的 75%乙醇加热回流提取 2 次
(2min、1min),合并提取液,减压浓缩,得乙醇提取物(提取物
A);提取物 A加入 4%明胶溶液,搅拌,静置过夜,滤过,滤液通
过 D101 大孔树脂吸附,依次用水、60%乙醇洗脱,洗脱液经浓
缩干燥,得水部位(提取物 B1)、乙醇部位(提取物 B2)。在活性
示踪下,采用 ODS层析柱对提取物 B2 进行分离,依次用 10% -
80%甲醇洗脱,分部收集,浓缩,得到 8 个流份 (C1 - C8),其中
流份 C3、C4 具明显活性。取流份 C3、C4,分别上硅胶柱,用氯
仿 - 甲醇系统梯度洗脱,分段收集。反复过硅胶柱、Sephadex
LH - 20 凝胶柱或制备型 HPLC柱,分离得到 11 个化合物,经鉴
定,分别为:白藜芦醇、氧化白藜芦醇、山奈酚、槲皮素、槲皮素 -
3 - α - L -鼠李糖苷、3,4 -二甲氧基肉桂酸、Aiphanol、南方贝
壳杉双黄酮、南方贝壳杉双黄酮 - 4’-甲基醚、水飞蓟宾、3 -
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湖北中医药大学学报
Journal of Hubei University of Chinese Medicine
2014 年 8 月第 16 卷第 4 期
August 2014,Vol. 16,No. 4
脱氢水飞蓟宾。
1. 4 α -葡萄糖苷酶抑制活性测定方法
根据 Ma等[7]的方法,取 96 孔板,每孔加入 40μL 2mMol /L
的 PNPG 溶液[100 mMol /L 磷酸盐缓冲液(pH7. 0)溶解]和
5μL不同浓度样品溶液(DMSO溶解),以 DMSO溶液为空白对
照液,每组设 3 个平行孔,在自动酶标分析仪上,405nm 为测定
波长,630 为参比波长,测定背景组光密度(O. D.)值。再加入
5μL 0. 667 μu /mL的 α -葡萄糖苷酶溶液[100 mMol /L磷酸盐
缓冲液(pH7. 0)溶解],置于恒温培养箱中在 37℃恒温 30min,
测定。计算样品的 α -葡萄糖苷酶活性抑制率。
抑制率% =(ΔA空白 - ΔA样品)?偍 iΔA空白 × 100 %
ΔA =[试验组 O. D.平均值 -背景组 O. D.平均值]
2 结果
2. 1 菝葜提取物对 α -葡萄糖苷酶活性的影响
取上述 3 种提取物 A、B1、B 2、及 8 个流份 C1 - C8,依法测
定。在实验浓度下,提取物 A 和 B2、流份 C3 和 C4 对 α -葡萄
糖苷酶活性抑制率高。结果见表 1。
表 1 菝葜 11 种提取物对 α -葡萄糖苷酶活性的影响 (珋x ± s,n = 5)
提取物 浓度 抑制率(%)
提取物 A 0. 05g /mL 96. 8 ± 1. 84
提取物 B1 1. 00mg /mL 18. 6 ± 3. 62
提取物 B2 1. 00mg /mL 52. 3 ± 2. 57
流份 C1 0. 10mg /mL 57. 6 ± 1. 98
流份 C2 0. 10mg /mL 59. 8 ± 2. 23
流份 C3 0. 10mg /mL 87. 3 ± 2. 16
流份 C4 0. 10mg /mL 70. 5 ± 2. 32
流份 C5 0. 10mg /mL 39. 9 ± 3. 84
流份 C6 0. 10mg /mL 57. 9 ± 2. 08
流份 C7 0. 10mg /mL 24. 8 ± 4. 26
流份 C8 0. 10mg /mL 51. 1 ± 3. 17
2. 2 11 种化合物对 α -葡萄糖苷酶活性的影响
取分离得到的 11 种化合物,分别用 DMSO溶解并稀释制成
0. 5μg /mL、1μg /mL、5μg /mL、10μg /mL、25μg /mL、50μg /mL 一
系列浓度的药物溶液,依法测定。以药物的不同浓度和 α -葡
萄糖苷酶活性抑制率做出曲线图,确定其半数抑制浓度
(IC50)。11 种化合物中,白藜芦醇、3,4 -二甲氧基肉桂酸对 α
-葡萄糖苷酶的抑制作用弱;而槲皮素 - 3 - α - L -鼠李糖苷、
Aiphanol、南方贝壳杉双黄酮 - 4’-甲基醚等 3 种化合物具有
显著的活性。结果见表 2。
表 2 11 种化合物对 α -葡萄糖苷酶活性的影响 (珋x ± s,n = 5)
化合物 IC50(μmol /L)
白藜芦醇 285. 09 ± 4. 5%
氧化白藜芦醇 51. 23 ± 3. 8%
山奈酚 20. 91 ± 4. 1%
槲皮素 20. 00 ± 3. 1%
槲皮素 - 3 - α - L -鼠李糖苷 6. 45 ± 1. 7%
3,4 -二甲氧基肉桂酸 154. 33 ± 5. 4%
Aiphanol 8. 87 ± 2. 9%
南方贝壳杉双黄酮 15. 52 ± 3. 3%
南方贝壳杉双黄酮 - 4’-甲基醚 5. 22 ± 1. 7%
水飞蓟宾 21. 10 ± 2. 7%
2,3 -脱氢水飞蓟宾 12. 65 ± 1. 3%
阿卡波糖(阳性对照物) 0. 11 ± 2. 4%
3 讨论
菝葜中主要含有黄酮、皂甙和鞣质等类型化合物。试验结
果表明,从该药材中分离得到的多种酚类化合物对 α -葡萄糖
苷酶有明显的抑制活性,提示菝葜的降血糖活性可能来自这些
化合物的作用。
槲皮素 - α -鼠李糖苷对 α -葡萄糖苷酶抑制活性强于槲
皮素,但进一步的分析结果表明,反应中槲皮素 - α -鼠李糖苷
并没有被酶解。也许是因为这种化合物的 α -鼠李糖苷与底物
的 α -葡萄糖苷具有相似的糖基链,该化合物更容易与 α -葡
萄糖苷酶结合,从而产生抑制酶的活性。或许,由于结构中的 α
-鼠李糖苷与 α -葡萄糖苷不尽相同,前者只是绑定在酶上,但
不能被其水解。这一结果提示,化合物中添加鼠李糖苷以合成
更强有力的 α -葡萄糖苷酶抑制剂,也许是一个可行的策略。
参考文献:
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2010:290.
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[4] 干国平,于伟,刘焱文. 菝葜化学成分研究[J]. 湖北中医杂志,
2007,29(6):61.
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(收稿日期:2014-04-05 编辑:熊斌)
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