全 文 ：· 440 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2009, 44 (4): 440−442



鼠尾草属药用植物抑制蛋白酪氨酸磷酸酶 1B 活性初探
胡辛欣, 杨雁芳, 张英涛*
(北京大学药学院, 北京 100191)
关键词: 蛋白酪氨酸磷酸酶 1B; 鼠尾草属; 2 型糖尿病; 药物筛选
中图分类号: R284; R285.5 文献标识码: A 文章编号: 0513-4870 (2009) 04-0440-03
Preliminary exploration of inhibitory activities of Salvia species on PTP1B
HU Xin-xin, YANG Yan-fang, ZHANG Ying-tao*
(School of Pharmaceutical Sciences, Peking University, Beijing 100191, China)

Abstract: An in vitro screening model was applied to test the inhibitory activities of 17 Salvia species on
protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B). Root methanol extracts from wild-collected Salvia species were
analyzed using this model. Most of the samples tested showed positive activities on human PTP1B. The
inhibition rates of Salvia crude extracts varied from 9.76% to 100% at 30 μg·mL−1, with the most convincing
effects coming from Salvia evansiana and Salvia castanea. HPLC analysis revealed seven components shared
by Salvia samples could be related to the inhibitory activities.
Key words: PTP1B; Salvia; type 2 diabetes; drug screening

蛋白酪氨酸磷酸酶 1B (protein tyrosine phosphatase
1B, PTP1B) 是一个重要的胞内调节蛋白，通过催化
胰岛素受体及胰岛素受体底物酪氨酸残基的去磷酸
化对胰岛素信号转导起重要的负调控作用，近年的研
究提示了PTP1B可能成为抗 2 型糖尿病药物研究的
一个新靶点[1]。基因敲除研究表明，PTP1B缺失小鼠
具有正常表型且表现出显著增强的胰岛素敏感性，此
外，PTP1B缺失小鼠对高脂饮食诱导的肥胖和甘油三
酯水平升高具有明显的抗性[2]。对于 2 型糖尿病患者
群的基因分析也部分证实了PTP1B基因突变及异常
表达与胰岛素抵抗及 2 型糖尿病发生的相关性[1]。由
于PTP1B特异性抑制剂可能避免目前临床上应用的
PPARγ抑制剂带来的副作用，因此可能成为一类新型
的胰岛素增敏剂而在 2 型糖尿病和肥胖症的治疗中
发挥重要作用。

收稿日期: 2008-10-16.
基金项目: 教育部“长江学者和创新团队发展计划——基于中药资源
的创新药物研究”资助项目 (IRT0502).
*通讯作者 Tel: 86-10-82801559, E-mail: zhang_yingtao@yahoo.com.cn
唇形科鼠尾草属 (Salvia) 药用植物资源非常丰
富，其中丹参是常用的活血化瘀中药，临床上广泛应
用于心、脑血管疾病以及糖尿病的辅助治疗。本属相
关的化学成分研究主要集中于常用中药丹参及少数
近缘种[3−7], 从中分离鉴定的脂溶性成分主要为二萜
醌类化合物, 水溶性成分主要为酚酸类化合物, 其中
二萜醌类化合物在鼠尾草属中分布广泛[7], 具有丰富
的化学多样性, 是该属植物的特征性成分。临床研究
表明, 丹参复方在降低糖尿病患者血糖[8]、改善胰岛
素抵抗[9]、治疗糖尿病并发症方面具有显著作用[10],
但尚无文献证实丹参具有直接的抗糖尿病作用。然而,
Han 等[11]的研究证实了丹参中的 3 种二萜醌类化合
物具有显著的 PTP1B 抑制活性, 提示了丹参及其同属
药用植物可能成为开发 PTP1B 抑制剂的新药资源。
本研究运用人重组 PTP1B 的体外酶活性筛选模
型，首次对多种鼠尾草属植物干燥根的甲醇提取物进
行了活性分析，初步证实了该属药用植物具有良好的
PTP1B 抑制活性，为进一步开发该属药用资源提供
了研究基础。
·研究简报·
DOI:10.16438/j.0513-4870.2009.04.007
胡辛欣等: 鼠尾草属药用植物抑制蛋白酪氨酸磷酸酶 1B 活性初探 · 441 ·

材料与方法
植物材料 17 种鼠尾草属植物样品分别采自中
国四川、云南等地（表 1）。原植物经北京大学药学
院张英涛副教授鉴定，凭证标本保存于北京大学药学
院植物标本馆。

Table 1 Plant materials used in the present study
Voucher
(sample ID)
Latin name of species Locality of collection
S0700 S. miltiorrhiza Beijing Huairou
S0701 S. hupehensis Shanxi Taibaishan
S0706 S. pauciflora Sichuan Muli
S0709 S. evansiana Sichuan Muli
S0710 S. pogonochila Sichuan Muli
S0712 S. przewalskii Sichuan Muli
S0721 S. brevilabra Sichuan Muli
S0722 S. cycica Sichuan Luding
S0724 S. paohsingensis Sichuan Baoxing
S0728 S. maximowicziana var. floribunda Sichuan Jiudingshan
S005 S. digitaloides Yunnan Yulongshan
S006 S. flava var. flava Yunnan Yulongshan
S007 S. flava var. megalantha Yunnan Yulongshan
S008 S. trijuga Yunnan Lijiang
S009 S. aerea Yunnan Yulongshan
S011 S. cyclostegia Yunnan Yulongshan
S012 S. castanea Yunnan Yulongshan

样品制备 干燥根粉碎后称取粉末 5 g，加入甲
醇 50 mL 振荡过夜，超声提取 30 min 过滤，残渣另
加入甲醇 50 mL 微波加热，提取 5 min 后过滤，合并
滤液, 40 ℃减压蒸馏，粗提物真空干燥后称重，−20 ℃
冷冻保存。
酶活性分析 样品用适量 DMSO 溶解，取 1 μL
加入至 200 μL 反应体系中（pH 6.0，1 mmol·L−1
EDTA，0.1 mol·L−1 NaCl，5 mmol·L−1 DDT，50
mmol·L−1柠檬酸），加入底物 pNPP至 10 mmol·L−1, 加
入人重组 PTP1B (PROSPEC) 0.5 μg 开始反应，37 ℃
保温 30 min, 加入 10 mol·L−1 NaOH 20 μL 终止反应,
用酶标仪在 405 nm 测定吸收度 (A) 值, 以原钒酸钠
(sodium orthovanadate) 作为阳性对照，以不加 PTP1B
为空白对照，计算抑制率。
HPLC 分析 粗提物样品用适量甲醇溶解定溶
为 5 mg·mL−1，采用日本岛津 LC-10ATvp 高效液相色
谱仪进行 HPLC 分析，色谱条件：色谱柱 Alltima C18
(4.6 mm × 250 mm，5 μm)，流动相为甲醇-水 (75∶
25)，流速 1.0 mL·min−1；采用二极管阵列检测器
(DAD) 进行紫外吸收扫描及色谱峰分析，检测波长
270 nm，进样量 10 μL。采用 CLASS-VP5.0 色谱软
件进行积分计算。
结果
1 多种鼠尾草属植物样品表现出显著的 PTP1B 抑
制活性
经初步分析, 17 种鼠尾草属植物样品除圆苞鼠
尾草 (S. cyclostegia) 与犬形鼠尾草 (S. cycica) 外,
有 15 种表现出不同程度的 PTP1B 抑制活性 (表 2)。
原钒酸钠在 40 μg·mL−1时的抑制率为 71.26%, 有 7 种
鼠尾草属植物样品在 30 μg·mL−1 时的抑制活性高于
原钒酸钠, 其中雪山鼠尾草 (S. evansiana) 与栗色鼠
尾草 (S. castanea) 在 7.5 μg·mL−1 时仍表现出很高的
抑制活性。

Table 2 Inhibition rates (IR,%) of Salvia methanol extracts on
human PTP1B
Voucher (sample ID) 7.5 μg·mL−1 15 μg·mL−1 30 μg·mL−1
S0700 NE NE 9.76
S0701* NE 28.81 87.50
S0706 NE NE 40.00
S0709* 69.6 100 100
S0710* NE 13.56 76.25
S0712* NE 59.32 100
S0721 NE NE 52.87
S0722 NE NE 0.00
S0724* NE NE 77.01
S0728 NE NE 10.34
S005 NE NE 65.52
S006 NE NE 29.89
S007 NE NE 44.83
S008 NE NE 66.67
S009* 13.04 74.58 100
S011 NE NE 0.00
S012* 73.9 100 100
Salvia methanol extracts were dissolved in DMSO and 1 μL was
tested in 200 μL reaction buffer (pH 6.0, 1 mmol·L−1 EDTA, 0.1
mol·L−1 NaCl, 5 mmol·L−1 DDT, 50 mmol·L−1 citrate, 10
mmol·L−1 pNPP, PTP1B 0.5 μg). NE: Not examined; *Inhibition
rates higher than sodium orthovanadate

2 不同鼠尾草属植物样品的共有成分可能与 PTP1B
抑制活性密切相关
HPLC 分析发现 17 种鼠尾草属植物样品均具有
类似的色谱峰，说明该属植物的化学成分组成具有较
大的相似性。通过比对保留时间与紫外吸收光谱发现
了 7 个主要的共有色谱峰 (图 1), 这些色谱峰对应的
成分在抑制活性高的样品中含量超过了 50% (按积分
面积百分比计算，图 2), 而抑制活性较低的样品中这
些共有成分的含量也较低 (约为 5%～40%), 在圆苞
鼠尾草与犬形鼠尾草中这些共有成分的含量不足
2%。以上结果表明，15 种鼠尾草属植物样品表现出
不同程度的 PTP-1B 抑制活性，很可能与其共有的 7
种主要组成成分中的一种或几种密切相关 (图 2)。
· 442 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2009, 44 (4): 440−442


Figure 1 HPLC chromatograph of the sample S012 (Salvia
castanea). HPLC analysis of 17 Salvia samples was peformed
using methanol-water (75∶25) system. Seven chromatography
peaks A−G were found in all chromatographs of the samples
examined


Figure 2 The inhibition rates (IR) on PTP1B were well related
to the seven HPLC peaks shared by different Salvia samples

讨论
近年来, PTP1B 抑制剂的开发研究正在得到越
来越多的关注, 我国学者采用高通量筛选模型证实
了从植物中发现 PTP1B 抑制剂的可能性[12], 而 Han
等[11]对于丹参的 PTP1B 抑制活性研究揭示了二萜醌
类化合物可能成为开发非竞争性 PTP1B 抑制剂的候
选化合物。本研究发现, 鼠尾草属植物对于 PTP1B
具有不同程度的抑制活性, 可能与其共有成分的含
量与比例有密切关系 (图 1、2), 由于在样品制备过
程中采用的是甲醇提取, 并且在HPLC分析中发现与
抑制活性相关的共有峰在总成分中占据较大比重 ,
因此推测这些共有成分可能属于鼠尾草属的特征性
二萜醌类化合物。相关的化学成分研究证实二萜醌类
化合物在本属中具有相当丰富的化学多样性[3−7], 主
要包括丹参酮类 (邻醌型) 和罗列酮类 (邻羟基对醌
型) 二萜醌, 两者约占该属萜类化合物种类的 50%。
Han 等[11]的研究表明, 对苯醌结构可能与 PTP1B 抑
制活性有关, 而对于本属药用植物及众多的二萜醌
成分进行更广泛的生物活性分析将可能有助于发现
该类化合物的构效关系。
本研究首次对鼠尾草属药用植物的 PTP1B 抑制
活性进行了初步分析, 结果发现多数分布于高海拔
地带的野生种的抑制活性均显著高于丹参 (表 2), 证
实了在该属中可能存在生物活性明显优于丹参的药
用植物资源。由于野外采集的样品量较少, 给有效成
分的分离鉴定工作带来一定难度, 作者正在结合采
用 HPLC 制备技术进行进一步的有效成分分离、结构
鉴定与活性追踪研究工作。
References
[1] Zhang S, Zhang Z. PTP1B as a drug target: recent develop-
ments in PTP1B inhibitor discovery [J]. Drug Discov Today,
2007, 12: 373−381.
[2] Elchebly M, Payette P, Michaliszyn E, et al. Increased insulin
sensitivity and obesity resistance in mice lacking the protein
tyrosine phosphatase-1B gene [J]. Science, 1999, 283: 1544−
1548.
[3] Du GH, Zhang JT. The general situation and progress of the
modern research of red sage root (Radix Salvia miltiorrhiza) [J].
Her Med (医药导报), 2004, 23: 355−360.
[4] Chen WH, Jia XM, Zhang WD, et al. Chemical constituents in
the roots of Salvia przewalskii Maxim [J]. Acta Pharm Sin (药
学学报), 2003, 38: 354−357.
[5] Yang H, Ip SP, Sun HD. Constituents of Salvia trijuga [J].
Pharm Biol, 2003, 41: 375−378.
[6] Lin FW, Damu AG, Wu TS. Abietane diterpene alkaloids from
Salvia yunnanensis [J]. J Nat Prod, 2006, 69: 93−96.
[7] Yang MH, Blunden G, Xu YX, et al. Diterpenoids from Salvia
species [J]. Pharm Sci, 1996, 2: 69−71.
[8] Zhang JC, Li YH, Yang SQ. The effects of fufang danshen
injection in the treatment of senile diabetes [J]. Chin J Integr
Med Cardio / Cerebrovasc Dis (中西医结合心脑血管病杂志),
2006, 4: 182−183.
[9] Zhao JG. Study of fufang danshen injection on insulin
resistance of patients with diabetes [J]. Hebei J Tradit Chin
Med (河北中医), 2007, 29: 549−550.
[10] Yang H, Zhou P. The effects of danshen tablets on peripheral
neuropathy of diabetic patients [J]. Chin Tradit Pat Med (中成
药), 2007, 29: 18−19.
[11] Han YM, Oh H, Na M, et al. PTP1B Inhibitory effect of
abietane diterpenes isolated from Salvia miltiorrhiza [J]. Biol
Pharm Bull, 2005, 28: 1795−1797.
[12] Luo DX, He Y, Gao XP, et al. Establishment and application of
high throughput screening model for PTP1B inhibitors [J]. Nat
Prod Res Dev (天然产物研究与开发), 2005, 17: 606−609.