全 文 : 2011,Vol.28No.10化学与生物工程
Chemistry &Bioengineering
32
基金项目:陕西省教育厅重点实验室基金资助项目(08JZ08),宝鸡文理学院院级重点项目(ZK0844)
收稿日期:2011-08-02
作者简介:王晓梅(1962-),女,陕西宝鸡人,博士,副教授,从事药学教学与科研工作,E-mail:wangxiaomei26@yahoo.com.cn。
doi:10.3969/j.issn.1672-5425.2011.10.008
朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用
王晓梅,袁菊丽
(宝鸡文理学院化学化工系 陕西省植物化学重点实验室,陕西 宝鸡721013)
摘 要:分别提取朱砂七鞣质和朱砂七多糖,以对硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)为底物,考察朱砂七提取物对
α-葡萄糖苷酶活性的影响。结果发现,两种提取物对α-葡萄糖苷酶均具有抑制作用,其中朱砂七鞣质的抑制作用较朱砂
七多糖更强;朱砂七鞣质和朱砂七多糖对α-葡萄糖苷酶活性的最大抑制率分别为91.3%和41.18%,IC50值分别为1.6
μg·mL
-1和1.3μg·mL
-1。朱砂七鞣质和朱砂七多糖对α-葡萄糖苷酶活性的抑制机理分别属于非竞争性抑制类型和
综合性抑制类型。
关键词:朱砂七;提取物;鞣质;多糖;α-葡萄糖苷酶;抑制
中图分类号:TQ 460.1 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2011)10-0032-03
随着人们生活方式的改变,糖尿病的发病率日趋
升高。糖尿病主要是由于体内胰岛素相对或绝对不足
所引起的糖代谢紊乱所致。降低餐后血糖、减少并发
症的发生是糖尿病治疗的重要内容。中药治疗糖尿病
虽然降糖效果较西药弱,但疗效稳定、作用温和、不良
反应少,能有效防治并发症。近年来,从中草药及其提
取物中筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究引起了很多学
者的关注并取得了一定进展[1~3]。
朱砂七为蓼科植物毛脉蓼[Polygonum cillinerve
(Nakai)Ohwi]的干燥块根,主产于陕西秦岭,是“太
白七药”之一。朱砂七含有多种活性成分,具有清热解
毒、凉血利咽、止血止泻、祛风湿、强腰膝、抗肿瘤的功
效[4,5]。
作者在此分别提取朱砂七鞣质和朱砂七多糖,考
察其对α-葡萄糖苷酶的体外抑制作用,拟为探讨其降
糖机理及扩大朱砂七的治疗范围提供参考。
1 实验
1.1 材料、试剂与仪器
朱砂七购自太白山区,经陕西中医学院胡本祥教
授鉴定。
α-葡萄糖苷酶,美国Sigma公司;对硝基苯-α-D-吡
喃葡萄糖苷(pNPG,纯度99%),美国 Merck公司;二
甲基亚砜(DMSO),莱阳化工实验厂;去离子水,自制;
其余试剂均为市售分析纯。
DK-98-1型电热恒温水浴锅,天津市泰斯特仪器
有限公司;752N型紫外可见分光光度计,上海精密科
学仪器有限公司;KQ5200E型超声波清洗器,昆山市
超声仪器有限公司;BS-244-SS型电子天平,赛多利斯
科学仪器有限公司;R-1002型旋转蒸发仪,郑州长城
科工贸有限公司。
1.2 方法
1.2.1 朱砂七提取物的制备
1.2.1.1 朱砂七鞣质的提取
称取粉碎的50g朱砂七,加入750mL 60%乙醇,
于70℃下超声提取2次,每次50min。合并2次提取
液,抽滤,弃去残渣,将滤液减压蒸馏,回收乙醇,馏分
即为鞣质粗液。加入等体积乙醚萃取,分出水液层,再
用等体积乙酸乙酯萃取,水液层经减压浓缩得朱砂七
鞣质,乙酸乙酯层经减压浓缩、回收乙酸乙酯而得朱砂
七鞣质。
1.2.1.2 朱砂七多糖的提取
称取60g朱砂七,加入600mL蒸馏水,于95℃
回流提取2h,收集提取液,药渣如法再次提取。合并
2次提取液,减压浓缩,向浓缩液加入95%乙醇至乙醇
浓度为80%,静置过夜,抽滤,收集滤渣。用95%乙
醇、石油醚、乙醚依次洗涤,在50℃的干燥箱中烘干而
得朱砂七多糖。
王晓梅等:朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用/2011年第10期 33
1.2.2 朱砂七提取物的分析检测
朱砂七鞣质检测采用醋酸锌络合滴定法及磷钼钨
酸比色法。
朱砂七多糖检测采用硫酸-蒽酮法、α-萘酚法。
1.2.3 朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶活性的影响
参照文献[6,7],测定朱砂七提取物对α-葡萄糖
苷酶的抑制活性。
酶活力单位定义为:37℃、pH值6.8条件下,每
分钟水解pNPG释放1μmol对硝基苯酚(pNP)所需
的酶量,定义为一个酶活力单位(U)。
向10mL试管中依次加入pH值6.8的磷酸盐缓
冲溶液1.85mL、0.1U·mL-1的α-葡萄糖苷酶50
μL、不同浓度(0mg·mL
-1、0.5mg·mL-1、1.0mg
·mL-1、1.5mg·mL-1、2.0mg·mL-1、2.5mg·
mL-1、3.0mg·mL-1、3.5mg·mL-1)的朱砂七提
取物溶液50μL、0.0116mol·L
-1pNPG 50μL,将上
述反应体系在37℃保温30min后,加入0.1mol·
L-1 Na2CO3 溶液8mL终止反应,然后在400nm波
长处测吸光度(A)。朱砂七提取物终浓度分别为0μg
·mL-1、2.5μg·mL
-1、5.0μg·mL
-1、7.5μg·
mL-1、10.0μg·mL
-1、12.5μg·mL
-1、15.0μg·
mL-1和17.5μg·mL
-1。每个浓度体系同时作3个
平行,取平均值。同时设不加酶的样品空白组、不加样
品的无样品组、不加样品和酶的无样空白组。
按下式计算朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制
率。通过Prism软件求出IC50值。
抑制率=
(A无样品-A无样空白)-(A样品-A样品空白)
A无样品-A无样空白 ×100%
式中:A样品 为加入朱砂七提取物后酶反应的吸光
度值;A样品空白为体系中加入朱砂七提取物但未加酶的
吸光度值;A无样品 为酶与底物反应后的吸收度值;
A无样空白为体系中既无朱砂七提取物也无酶的吸光度值。
1.2.4 朱砂七提取物的抑制动力学研究
取不同浓度(0mg·mL-1、1mg·mL-1、2mg·
mL-1)的朱砂七鞣质和朱砂七多糖,再分别加入不同
浓度的底物(0.05mol·L-1、0.1mol·L-1、0.15mol
·L-1、0.2mol·L-1、0.25mol·L-1),测定反应速
度,用Lineweaver-Burk作图法确定抑制类型。
2 结果与讨论
2.1 朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用
(图1)
由图1可知,在一定浓度范围内,朱砂七鞣质和朱
砂七多糖对α-葡萄糖苷酶活性均有抑制作用,且抑制
图1 朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶活性的影响
Fig.1 The effects of Polygonum cillinerve
extracts onα-glycosidase activity
作用均随提取物浓度的增大而增大。朱砂七鞣质浓度
为15.0μg·mL
-1时抑制率最大,为91.3%;浓度继
续增大,抑制率无明显变化,IC50值为1.6μg·mL
-1。
而朱砂七多糖的抑制作用明显较朱砂七鞣质弱,当浓
度为15.0μg·mL
-1时抑制率最大,为41.18%;浓度
继续增大,抑制率无明显变化,IC50值为1.3μg·
mL-1。
2.2 朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶抑制类型的测定
在含不同浓度朱砂七鞣质的测活体系中,改变底
物浓度([S]),测定酶促反应的初速度,Lineweaver-
Burk双倒数作图,结果见图2。
图2 朱砂七鞣质对α-葡萄糖苷酶抑制机理的判断
Fig.2 Determination of the inhibitory mechanism
of Polygonum cillinerve tannins onα-glycosidase
由图2可知,得到一组相交于x轴的直线,直线斜
率随样品浓度的变化而改变,最大反应速度(vmax)随
样品浓度的变化而改变,而米氏常数(Km)不变。这可
能是因为鞣质是多元酚类化合物,易与酶蛋白活性中
心以外的多个部位结合,进而引起酶蛋白发生构象改
变以至于活性降低,而对酶与pNPG的结合影响不
大。由此判断朱砂七鞣质对α-葡萄糖苷酶的抑制机理
当属非竞争性抑制类型。
在含不同浓度朱砂七多糖的测活体系中,改变底
物浓度,测定酶促反应的初速度,Lineweaver-Burk双
王晓梅等:朱砂七提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用/2011年第10期34
倒数作图,结果见图3。
图3 朱砂七多糖对α-葡萄糖苷酶抑制机理的判断
Fig.3 Determination of the inhibitory mechanism
of Polygonum cillinerve polysaccharides onα-glycosidase
由图3可知,得到一组相交于左上象限的直线,直
线斜率随样品浓度的变化而改变,vmax随样品浓度的
变化而改变,Km 值随样品浓度的增大而增大。这可
能是因为所提取的多糖为混合性成分,所含多糖种类
较混杂,多糖与酶的结合位点可能为活性中心及活性
中心以外的部位。由此判断朱砂七多糖对α-葡萄糖苷
酶的抑制机理当属综合性抑制类型。
3 结论
分别提取朱砂七鞣质和朱砂七多糖,以对硝基苯-
α-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)为底物,考察朱砂七提取物
对α-葡萄糖苷酶活性的影响。结果发现,两种提取物
对α-葡萄糖苷酶均具有抑制作用,其中朱砂七鞣质的
抑制作用较朱砂七多糖更强;朱砂七鞣质和朱砂七多
糖对α-葡萄糖苷酶活性的最大抑制率分别为91.3%
和41.18%,IC50值分别为1.6μg·mL
-1和1.3μg·
mL-1。朱砂七鞣质和朱砂七多糖对α-葡萄糖苷酶活
性的抑制机理分别属于非竞争性抑制类型和综合性抑
制类型。
参考文献:
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copyranoside as substrate for measurement of maltase activity in
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科技信息,2007,(27):35.
Inhibitory Effect of the Extracts fromPolygonum Cillinerve onα-Glycosidase
WANG Xiao-mei,YUAN Ju-li
(Shanxi Key Laboratory for Phytochemistry,Department of Chemistry and Chemical Engineering,
Baoji University of Arts and Sciences,Baoji 721013,China)
Abstract:The tannins and polysaccharides were extracted from Polygonum cillinerve.The effects of the
two kinds of extract onα-glycosidase activity were investigated with pNPG as the substrate.Two extracts
showed inhibition toα-glycosidase,and the inhibitory effect of Polygonum cillinerve tannins was stronger than
that of Polygonum cillinerve polysaccharides.The maximum inhibition rate of tannins and polysaccharides were
91.3%and 41.18%,their IC50were 1.6μg·mL
-1and 1.3μg·mL
-1,respectively.The inhibition of Polygo-
num cillinerve tannins toα-glycosidase activity belonged to noncompetitive inhibition,and that of Polygonum
cillinerve polysaccharides belonged to comprehensive inhibition.
Keywords:Polygonum cillinerve;extract;tannins;polysaccharides;α-glycosidase;
inhibition
扬子江石化投建年产120万t丙烯项目
近日,张家港扬子江石化拟投建年产120万t丙烷脱氢生产丙烯装置,总投资约40亿元。该项目分两期建
设,一期计划投资年产60万t装置,预计3年内达产,并在5年内完成全部年产120万t项目投资并实现达产。
一期达产后,预计可年产丙烯61万t,项目税后内部收益率为27%。扬子江石化为东华能源、江苏飞翔化工、华
昌化工合资建设,三方分别占股30%、40%和30%。 (摘编)