全 文 ：天然产物研究与开发 NatProdResDev2010, 22:658-660, 664
文章编号:1001-6880(2010)04-0658-04
　
　
　收稿日期:2008-09-04　　　接受日期:2008-10-23
　基金项目:河南省教育厅基础研究计划(2008A360002)
＊通讯作者 Tel:86-378-3880680;E-mail:kangweny@hotmail.com
帽蕊木 α-葡萄糖苷酶抑制活性研究
康文艺＊ ,宋艳丽 , 张　丽
河南大学中药研究所 ,开封 475004
摘　要:利用体外抑制 α-葡萄糖苷酶模型 , 首次对植物帽蕊木叶 、皮提取物和从中分离得到的化合物进行活性
评价 ,并与阳性对照 Acarbose进行比较。结果表明帽蕊木叶和皮提取物都具有很高抑制 α-葡萄糖苷酶活性 , 且
叶的活性要好于皮 ,同一部位的正丁醇和乙酸乙酯提取物的活性要好于石油醚提取物;从帽蕊木中得到的化合
物莨菪内酯(scopletin)的 α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC50 =35.03 μg/mL)高于阳性对照 Acarbose(IC50 =1081.27
μg/mL)约为其活性的 30倍。
关键词:帽蕊木;α-葡萄糖苷酶;抑制活性
中图分类号:Q946.81;R285 文献标识码:A
Inhibitionofα-GlucosideofMitragynarotundifoliaKuntze.
KANGWen-yi＊ , SONGYan-li, ZHANGLi
InstituteofChineseMateriaMedica, HenanUniversity, Kaifeng475004 , China
Abstract:Theinhibitoryactivitiesofα-glucosidaseofleaves, barksextractsandcompoundsfromMitragynarotundifolia
Kuntze.werescreenedinvitroforthefirsttime, andtheresultswerecomparedwithacarbose.Theresultsshowedthat
leavesandbarksextractsfromM.rotundifoliaalhadinhibitoryactivityofα-glucosidase, andtheactivityofleaveswas
higherthanthatofbarks.Then-butanolextractandethylacetateextractfromthesamepartofM.rotundifoliahadhigher
inhibitoryactivityofα-glucosidasethanthatofthepetroleumetherextract.Thecompoundofscopletinhadhigherinhibi-
toryactivityofα-glucosidase(IC
50
=35.03 μg/mL), andthevalueofIC
50
wasloweredaboutthirtytimesthanthatof
positivecontrolacarbose.
Keywords:MitragynarotundifoliaKuntze.;α-glucosidase;inhibitoryactivity
　　帽蕊木(MitragynarotundifoliaKuntze.)为茜草
科帽蕊木属植物。本属植物约有 10种 ,非洲分布 4
种 ,亚洲 6种 ,分布在印度 ,孟加拉 ,缅甸 ,泰国和老
挝等国家[ 1-3] 。我国仅有 1种 ,产于云南南部[ 4, 5] 。
该属的植物民间用途广泛 ,可用于发热 、疝气 、肌肉
疼痛的治疗 [ 6, 7] ,抗疟 [ 8] ,并可以驱虫[ 9] 。文献研
究表明 ,帽蕊木属植物化学研究主要集中在吲哚类
生物碱成分上 [ 10, 11] ,药理研究也非常明确 ,主要集
中在抗肿瘤 、心血管疾病和抗菌活性。
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 ,延缓或抑制葡萄糖在肠道的吸
收 ,从而有效降低餐后高血糖 。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。作者在对产
于云南西双版纳的帽蕊木进行系列研究中 [ 12-16] ,共
得到 28个化合物 。本文利用体外抑制 α-葡萄糖苷
酶模型 ,首次对帽蕊木提取物及其从中得到的 28个
化合物进行 α-葡萄糖苷酶活性筛选 ,发现莨菪内酯
(scopletin)具有较好的抑制 α-葡萄糖苷酶活性。
1　试剂与仪器
1.1　试剂
α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, EC3.2.1.20);4-
硝基苯 -α-D-吡喃葡萄糖苷(4-N-trophenyl-α-D-glu-
copyranoside, PNPG, 026K1516);阿卡波糖 (Acar-
bose, Lot16869)和 DMSO均购自 Sigma公司;帽蕊
木于 2006年 10月采集于云南西双版纳地区 ,经中
国科学院西双版纳植物园崔景云高级工程师鉴定为
茜草科帽蕊木属植物帽蕊木 M.rotundifoliaKuntze,
标本存于河南大学天然药物研究所(No.0610221)。
1.2　仪器
MultiskanMK3酶标仪(ThermoElectron);LRH-
DOI :10.16333/j.1001-6880.2010.04.029
150恒温培养箱(上海一恒科技有限公司);DELTA
320型 PH计(Metler-Toledo);电子天平(Metler-To-
ledo)。
2　方法
2.1　提取物制备
帽蕊木茎皮和叶干燥 , 粉碎后 ,分别用 V(丙
酮)∶V(水)=7∶3室温下冷浸 3次 ,每次 7 d。回收
试剂后分别得到帽蕊木茎皮浸膏和叶浸膏。分别将
浸膏悬浮于水中 ,依次向悬浮液中加入石油醚 、乙酸
乙酯和正丁醇 ,振摇萃取 。萃取液真空减压干燥 ,分
别得到帽蕊木皮和叶石油醚 、乙酸乙酯和正丁醇提
取物 。
2.2　α-葡萄糖苷酶活性成分的筛选方法
2.2.1　检测方法
在 96孔板上进行 ,反应体系参照张丽建立[ 17]
的方法 ,按照 I% =[ 1-(OD样品 -OD样空)/(OD阴性
-OD空白)] ×100%计算抑制率 ,并用 Origin软件求
出相应 IC50值。
2.2.2　标准曲线制作
根据采用的反应体系 ,用磷酸缓冲液(pH6.8)
配置 1000 μmol/LPNP,稀释成 400、300、200、150、
100、50、25、5和 0 μmol/L。分别取 9种不同浓度的
PNP溶液各 160μL,加入 0.2mol/LNa2CO3溶液 80
μL,混匀 ,在 405 nm下测定 OD值 ,测三组取平均
值。以 OD值为纵坐标 ,对硝基苯酚浓度为横坐标 ,
做出标准曲线 。
2.2.3　α-葡萄糖苷酶活力的测定
根据所采用的反应体系:112 μL磷酸钾缓冲液
(pH6.8),加入 20 μL0.2 U/mLα-糖苷酶 , 8 μL
DMSO, 37 ℃恒温 15 min后加入 2.5 mmol/LPNPG
20 μL, 37 ℃恒温反应 15 min。再加入 80 μL0.2
mol/L的 Na2CO3溶液 ,于 405 nm波长下测 OD值。
酶活力单位定义:37℃、pH6.8条件下 ,每分钟
水解底物所产生 1μmol对硝基苯酚的酶量 ,规定为
一个酶活力单位(U)[ 17] 。
3　结果与讨论
3.1　提取物活性的比较分析
表 1显示 ,同一浓度下 ,帽蕊木不同溶剂提取物
α-葡萄糖苷酶抑制活性从大到小依次为:帽蕊木叶
正丁醇提取物 >帽蕊木皮正丁醇提取物 >帽蕊木叶
乙酸乙酯提取物 >帽蕊木皮乙酸乙酯提取物 >帽蕊
木皮石油醚提取物 >Acarbose>帽蕊木叶正丁醇
提取物 。而从帽蕊木皮中得到的化合物 Scopletin
在浓度为 100 μg/mL时 ,对 α-葡萄糖糖苷酶的抑制
率已达到 81.59%。
由以上初筛抑制率为指导 ,对帽蕊木提取物进
行复筛 ,发现:帽蕊木提取物中 ,叶抑制 α-葡萄糖糖
苷酶活性最高 ,乙酸乙酯和正丁醇提取物的 IC50值
分别为 34.46 μg/mL和 6.023 μg/mL,远远高于阳
性对照 acarbose(IC50 =1081.27 μg/mL);帽蕊木皮
也具有很高的抑制 α-葡萄糖糖苷酶活性 ,石油醚 、
乙酸乙酯 、正丁醇提取物 (IC50值分别为 260.98、
68.82、18.69 μg/mL)都高于阳性对照 acarbose。
由此可见帽蕊木不同部位虽都具有很高的 α-
葡萄糖糖苷酶抑制活性 ,但抑制活性有所差别 ,叶的
活性要好于皮。
另外 ,帽蕊木同一部位不同溶剂提取物相比较 ,
乙酸乙酯和正丁醇提取物的活性高于石油醚提取
物 。说明帽蕊木的 α-葡萄糖苷酶抑制活性不仅与
部位有关 ,还与提取物极性密切相关。从帽蕊木中
得到的化合物 scopletin具有很强的抑制 α-葡萄糖
苷酶活性(IC50 =35.03 μg/mL),其对 α-葡萄糖苷
酶的半数抑制浓度比阳性对照 acarbose约小 30倍。
表 1　不同提取物的 α-葡萄糖苷酶抑制活性
Table1　Theinhibitoryactivityofextractsofα-glucosidase
帽蕊木
Mitragyna
rotundifolia
提取物
Extract
初筛终浓度
Concentration
(μg/mL)
抑制率
Inhibitory
(I%)
IC50
(μg/mL)
叶 石油醚(P) 1500 62.03 1526.45
乙酸乙酯(E) 1500 96.09 34.46
正丁醇(Bu) 1500 102.34 6.023
皮 石油醚(P) 1500 90.75 260.98
乙酸乙酯(E) 1500 95.37 68.82
正丁醇(Bu) 1500 99.81 18.69
化合物 scopletin 100 81.59 35.03
阳性对照 acarbose 1500 68.43 1081.27
3.2　样品浓度对 α-葡萄糖糖苷酶抑制活性的影响
图 1显示 ,在试验浓度范围内 ,帽蕊木不同部位
不同溶剂提取物及从中分离得到的化合物 scopletin
的 α-葡萄糖苷酶抑制活性均呈剂量依赖性 ,而且 ,
当抑制率达到一定程度时 ,再增加提取物质量浓度 ,
抑制活性不再提高。
659Vol.22 　　　　　　康文艺等:帽蕊木 α-葡萄糖苷酶抑制活性研究 　
图 1　样品浓度对 α-葡萄糖苷酶活性的影响
Fig.1　Effectofsampleconcentrationontheactivityofα-
glucosidase
3.3　化合物 scopletin抑制类型的确定
化合物 scopletin取合适的两个不同浓度 , PNPG
取 5个不同浓度 , 分别测定反应速度 。按 Lin-
eweave-Burk作图法 ,以 1 /[ S]为横坐标 1 /V为纵坐
标 ,分别绘制化合物的抑制作用动力学曲线(图 2),
得到 α-葡萄糖糖苷酶的 Km值为 2.89 mmol/L。
图中可以看出 ,化合物 scopletin对 α-葡萄糖苷
酶抑制作用属非竞争性抑制 ,反应速度 Vmax随着受
试化合物浓度的增大而变小 ,米氏常数 Km保持不
变。根据非竞争性抑制动力学方程[ 18, 19] :1/V′max=
1/Vmax(1+[ I] /Ki),可以求出化合物 Scopletin的 Ki
值分别为:2.44μg/mL。
图 2　化合物 scopletin的 Lineweave-Burk双倒数曲线
Fig.2　TheLineweave-Burkofscopletinontheactivityof
α-glucosidase
4　结论
4.1　本文首次利用体外 α-葡萄糖苷酶抑制活性筛
选模型对帽蕊木不同部位不同溶剂提取物的 α-葡
萄糖苷酶抑制活性进行了考察 ,结果表明帽蕊木叶
和皮都具有很好的活性 ,且叶的活性好于皮 。
4.2　化合物 scopletin具有很强的 α-葡萄糖苷酶抑
制活性(IC50 =35.03 μg/mL),其对 α-葡萄糖苷酶
的半数抑制浓度比阳性对照 acarbose约小 30倍 ,以
期开发为天然的 α-葡萄糖苷酶抑制剂。
4.3　化合物 scopletin对 α-葡萄糖苷酶抑制作用属
于非竞争性抑制类型 ,说明它既可以和酶 ,也可以和
酶 -底物复合物结合 ,从而降低酶活性 ,达到降低血
糖作用 。
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(下转第 664页)
660 天然产物研究与开发　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　Vol.22
0.1 0.479±0.011
EFE 20 0.043±0.004
2 0.875±0.011
　　＊P<0.01, vscontrol;#P<0.05, vsEFE(20mg/mL)
3　讨论
　　UFE-Ⅰ作为一种新型的纤溶酶具有以下的性
质特点:最适反应温度为 45 ℃;最适反应 pH为
7.0;Mg2+、Mn2+和 Fe2+离子能够显著地提高该酶
活力 ,是 UFE-Ⅰ的强激活剂;Fe3+、Cu2+、Ag+、Hg+
和 Pb2 +对酶活力的具有一定的抑制作用;SBTI和
PMSF均为丝氨酸蛋白酶抑制剂 ,完全抑制 UFE-Ⅰ ,
说明该酶为丝氨酸蛋白酶;糜蛋白酶抑制剂部分抑
制 UFE-Ⅰ ,亮抑酶肽 、抑蛋白酶肽 、苯甲脒都是类胰
蛋白酶的抑制剂 ,且不抑制糜蛋白酶 [ 12] , 它们均较
弱的抑制 UFE-Ⅰ ,说明 UFE-Ⅰ有较强的类糜蛋白
酶活性和较弱的类胰蛋白酶活性 。作用于底物时 ,
可能更易于作用于芳香环侧链氨基酸的羧基肽键;
UFE-Ⅰ主要具有纤溶酶原激活活性(84.0%),而直
接水解纤维蛋白的活性比较弱(16.0%)。
另外 UFE-Ⅰ具有强大的溶解家兔栓块的能力 ,
强于 20倍的蚓激酶原料。海洋无脊椎动物单环刺
螠资源丰富 ,且可望通过人工方法进行规模化养殖。
因此 ,开展单环刺螠纤溶酶的研究 ,探讨其医用价
值 ,不仅对开发海洋生物新药提供新思路新资源 ,同
时对海洋经济的发展也起到积极的推动作用 。
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