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波叶山蚂蝗α-葡萄糖苷酶抑制活性研究



全 文 :[收稿日期] 20130413(005)
[基金项目] 贵州省中药现代化项目(黔科合中药字[2010]
5029);教育部春晖计划项目(Z2011036) ;贵阳市
科技计划项目(2012204)
[第一作者] 张龙,硕士研究生,从事天然有机化学研究,Tel:
13765823402,E-mail:281824960@ qq. com
[通讯作者] * 张前军,教授,从事天然有机化学研究,Tel:
13007880021,E-mail:qianjunzhang@ 126. com
波叶山蚂蝗α-葡萄糖苷酶抑制活性研究
张龙1,2,王俊霞3,顾雪竹4,张前军1*
(1. 贵州大学化学与化工学院,贵阳 550025;2. 贵州省产品质量监督检验院,贵阳 550002;
3. 河南大学中药研究所,河南 开封 475004;4. 中国中医科学院中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:评价波叶山蚂蝗提取物对 α-葡萄糖苷酶的抑制活性。方法:通过建立体外 α-葡萄糖苷酶抑制模型,对波
叶山蚂蝗石油醚、乙酸乙酯、正丁醇提取物进行活性筛选。结果:波叶山蚂蝗 3个提取物均有较好的 α-葡萄糖酶抑制作用,抑制
活性均远远大于阳性对照阿卡波糖 (IC50 = 1 103. 01 mg·L
-1),其中以石油醚部位 (DSPE)活性最好 (IC50 = 45. 16 mg·L
-1)。乙
酸乙酯部位 (DSEA)和正丁醇部位 (DSME)对 α-葡萄糖苷酶抑制活性呈显浓度依赖性。结论:波叶山蚂蝗 3 个提取部位有
较显著的 α-葡萄糖苷酶抑制活性,具有开发应用的价值。
[关键词] 波叶山蚂蝗;α-葡萄糖苷酶;抑制活性
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2014)07-0070-03
[doi] 10. 13422 / j. cnki. syfix. 2014070070
α-Glucosidase Inhibitory Activity of Extracts from Desmodium sequax
ZHANG Long1,2,WANG Jun-xia3,GU Xue-zhu4,ZHANG Qian-jun1*
(1. School of Chemistry and Chemical Engineer of Guizhou University,Guiyang 550025,China;
2. Institution of Supervision and Inspection Product Quality of Guizhou Province,Guiyang 550002,China;
3. Institute of Chinese Materia Medica,Pharmaceutical College,Henan University,Kaifeng 475004,China;
4. Institute of Chinese Materia Medica,China Academy of Chinese Medical Sciences,Beijing 100700,China)
[Abstract] Objective:To evaluate α-glucosidase inhibitory activity of extracts from Desmodium sequax.
Method:By establishing α-glucosidase inhibitory model in vitro,the activity of petroleum ether extract,ethyl
acetate extract and methanol extract from D. sequax was screened. Result:Three extracts from D. sequax showed
good inhibitory activity,which showed far greater activity than that of acarbose (IC50 =1 103. 01 mg·L
-1). Petroleum
ether extract (DSPE)had the highest inhibitor activity (IC50 = 45. 16 mg·L
-1). α-glucosidase inhibitory activity
of ethyl acetate extract (DSEA)and methanol extract (DCME)had concentration-dependent. Conclusion:Three
extracts had more significant α-glucosidase inhibitory activity and great development and application value.
[Key words] Desmodium sequax;α-glucosidase;inhibitory activity
豆科山蚂蝗属植物为灌木、亚灌木或草本,全世
界约 350 种,遍布世界各地,盛产于热带和亚热带地
区,我国约有 27 种,分布于全国,多集中于西南部至
东南部;贵州省有 12 种,民间多作药用[1]。山蚂蝗
属植物性味甘、苦、凉,具有祛风利湿、活血消肿、解
毒止痛、清热利尿等功效,民间主要用于治疗胃痛、
毒蛇咬伤、小儿疳积、肝炎、乳腺炎、腮腺炎、尿道炎、
淋巴结炎、创伤、痢疾等疾病。山蚂蝗属植物在抗氧
化、预防泌尿系统结石、保肝、抗炎镇痛、治疗心脑血
管疾病、解痉等方面有很好的生物活性[2]。
目前,国内外研究者已从山蚂蝗属植物广金钱
草、长叶排钱草、小槐花、南美山蚂蝗、饿蚂蝗、D.
alatum、葫芦茶、排钱草、台湾山蚂蝗、椴叶山蚂蝗、
D. canum、银 叶 山 蚂 蝗、D. adhaesivum、D.
·07·
第 20 卷第 7 期
2014 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 20,No. 7
Apr.,2014
sandwicense、大叶山蚂蝗、三点金、大叶拿身草、小叶
三点金中分离得到多种化合物,主要包括挥发油、烷
烃类、酸类、萜类、甾体、黄酮类、生物碱类等[3-4]。
其生物活性主要有抗氧化、保肝、抗炎等[5-7]。
α-葡萄糖苷酶抑制剂可竞争性抑制小肠内α-葡
萄糖苷酶的活性,使淀粉类分解为葡萄糖的速度减
慢,从而减缓肠道内葡萄糖的吸收,可以明显降低 2
型糖尿病人餐后血糖水平,减少糖尿病并发症的发
生。α-葡萄糖苷酶抑制剂由于其独特的优势,目前
已被广泛用于糖尿病及其并发症的防治,临床上主
要使用阿卡波糖和伏格列波糖等。
波叶山蚂蝗为豆科山蚂蝗属植物,又名瓦子草、
野豆子、牛巴嘴、山蚂蝗、过路黄、檀草、长波叶山蚂
蝗,分布四川、湖北、贵州、云南、台湾等地,味微苦、
涩,性平,具有清热泻火、活血祛瘀、敛疮之功效,主
治风热目赤、胞衣不下、血瘀经闭、烧伤等[8]。山蚂
蝗属植物具有良好生物活性,本课题组也持续对山
蚂蝗属植物进行了系统的化学与生物活性的筛
选[9-14]。为了综合开发利用波叶山蚂蝗植物,作者
对波叶山蚂蝗的化学成分及生物活性进行系统研
究,从波叶山蚂蝗植物分离得到的化合物主要有烃
类、酸类、萜类、甾体、黄酮类。通过建立体外 α-葡
萄糖苷酶抑制模型,并对波叶山蚂蝗石油醚、乙酸乙
酯、正丁醇提取物进行活性筛选。
1 材料
波叶山蚂蝗于 2010 年 9 月采自贵州省安顺市,
经贵阳中医学院陈德媛教授鉴定为豆科山蚂蝗属植
物波叶山蚂蝗 Desmodium sequax Wall. 标本存于贵
州大学化学与化工学院化学系。
α-葡萄糖苷酶 (α-glucosidase,EC 3. 2. 1. 20) ,
4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(4-N-trophenyl-α-D-
glucopyranoside,PNPG,026 K1516) ,阿 卡 波 糖
(Acarbose,Lot 16869) ,二甲亚砜 (DMSO)均购自
美国 Sigma公司,其他试剂均为分析醇。
Multiskan MK3 型酶标仪 (美国 Thermo Electron
公司) ,LRH-150 型恒温培养箱 (上海一恒科技有限
公司) ,DELTA 320 型 pH计 (美国 Mettler-Toledo公
司) ,电子天平 (美国 Mettler-Toledo 公司) ,TGL-16
型高速离心机 (江苏金坛市中大仪器厂)。
2 方法
2. 1 波叶山蚂蝗浸膏的提取 将波叶山蚂蝗全草
阴干,粉碎,用 75%的乙醇室温下浸泡 3 次,每次 7
d,合并提取滤液后浓缩,得到提取总浸膏。总浸膏
分散于水中,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,
减压浓缩得到波叶山蚂蝗石油醚部位 (DSPE)、乙
酸乙酯部位 (DSEA)、正丁醇部位 (DSME)。
2. 2 α-葡萄糖苷酶抑制活性的测定
2. 2. 1 标准曲线制作 根据采用的反应体系,用磷
酸缓冲液(pH 6. 8)配制 1 000 μmol·L -1PNP,稀释
成 400,300,200,150,100,50,25,5,0 μmol· L -1。
分别取 7 种不同质量浓度的 PNP溶液各 160 μL,加
入 0. 2 mol·L -1 Na2CO3 溶液 80 μL,混匀,在 405 nm
下测定 A值,测 3 组取平均值。以 A值为纵坐标,对
硝基苯酚浓度为横坐标,做出标准曲线。
2. 2. 2 α-葡萄糖苷酶活力测定 112 μL 磷酸钾缓
冲液(pH 6. 8) ,加入 20 μL 0. 2 U·mL -1 α-葡萄糖苷
酶和8 μL DMSO,37 ℃恒温15 min后加入2. 5 mmol·
L -1 PNPG 20 μL,摇匀,37 ℃恒温反应 15 min。再加
入 80 μL 0. 2 mol·L -1的 Na2CO3 溶液,于 405 nm波
长下测 A值。
酶活力单位定义:37 ℃、pH 6. 8 条件下,每分钟
水解底物所产生 1 μmol对硝基苯酚的酶量,规定为
一个酶活力单位(U)[15]。
2. 2. 3 检测方法 将波叶山蚂蝗各提取物以
DMSO溶解,并存储于 4 ℃冰箱中。以张丽等[16-18]
建立的 96 微孔板筛选方法,405 nm处检测其 A 值。
同时做相同体系下的样品空白组,不加样品、酶与底
物的空白对照组、不加样品的阴性对照组和以阿卡
波糖为抑制剂的阳性对照组。并用 Origin软件求出
相应的 IC50值。
酶活性抑制率 = (A 样品阴性 - A 样品空白)/(A 阴
性 - A空白)× 100%
3 结果与讨论
3. 1 波叶山蚂蝗不同提取部位 α-葡萄糖苷酶抑制
活性比较分析 图 1 显示,初筛时,在同一质量浓度
下(1 500 mg·L -1) ,波叶山蚂蝗 3个提取物 α-葡萄糖
苷酶抑制率从大到小依次为乙酸乙酯部位 >石油醚
部位 >正丁醇部位,且初筛抑制率均高于阳性对照阿
卡波糖。但是,初筛时抑制率大其 IC50值不一定大,
仅从某一浓度的抑制率评价其活性并不可靠,应结合
IC50值综合判断。为进一步研究抑制活性,对提取物
的初筛浓度依次对半稀释,进行 IC50计算。表 1 显
示,3 个提取物中,石油醚部位 (IC50 = 45. 14 mg·
L -1)α-葡萄糖苷酶抑制活性最高,其次为其次为乙
酸乙酯部位 (IC50 = 92. 77 mg·L
-1)和正丁醇部位
(IC50 = 175. 6 mg·L
-1) ,均远远高于阳性对照阿卡
波糖(IC50 = 1 103. 01 mg·L
-1) ,表明波叶山蚂蝗各
提取物均具有好的 α-葡萄糖苷酶抑制活性。
·17·
张龙,等:波叶山蚂蝗 α-葡萄糖苷酶抑制活性研究
图 1 波叶山蚂蝗不同提取部位 α-糖苷酶初筛抑制活性
表 1 波叶山蚂蝗提取部位 α-葡萄糖苷酶抑制活性
提取物
抑制率
/%
IC50
/mg·L -1
石油醚部位 (DSPE) 99. 48 45. 14
乙酸乙酯部位 (DSEA) 100. 88 92. 77
甲醇部位 (DSME) 98. 77 175. 6
阿卡波糖 (Acarbose) 57. 26 1 103. 01
注:阿卡波糖为阳性对照,初筛质量浓度均为 1 500 mg·L -1。
3. 2 提取物浓度对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响
图 2 显示,DSEA 和 DSME 对 α-葡萄糖苷酶抑制
活性均随质量浓度增加而增加,呈浓度依赖性。
DSPE对 α-葡萄糖苷酶抑制活性较高,质量浓度 <
0. 187 5 mg·L -1时,抑制率随浓度的增大而呈线性
增加 (浓度与其清除率的相关系数为 0. 945 7) ,当
质量浓度 > 0. 187 5 mg·L -1,再增加提取物质量浓
度抑制活性缓慢增加。
图 2 提取物浓度对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响
4 结论
本文采用体外 α-葡萄糖苷酶体外抑制模型对
波叶山蚂蝗提取物 α-葡萄糖苷酶抑制活性进行研
究,发现波叶山蚂蝗提取物均具有一定的 α-葡萄糖
苷酶抑制活性,且提取物的活性高于阳性对照阿卡
波糖。另外,DSEA 和 DSME 对 α-葡萄糖苷酶抑制
活性均随浓度增加而增加,呈浓度依赖性。DSPE
对 α-葡萄糖苷酶抑制活性较高。
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[责任编辑 蔡仲德]
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