免费文献传递   相关文献

海南五层龙根乙醇提取物中抗糖尿病组份的筛选



全 文 :收稿日期:2010-10-04; 修订日期:2011-04-24
基金项目:海南省自然科学基金(No. 808166) ;
海南省教育厅项目资助(No. Hj2008 - 102)
作者简介:袁干军(1974-) ,男(汉族) ,湖南株洲人,现为江西农业大学生
物科学与工程学院副研究员,博士学位,主要从事中药及天然药物的研发
和新药质量的研究工作.
海南五层龙根乙醇提取物中抗糖尿病组份的筛选
袁干军1,3,谢毅强1,李顺祥2,裴 刚2
(1.海南医学院,海南 海口 571101; 2.湖南中医药大学药学院,湖南 长沙 410208;
3.江西农业大学生物科学与工程学院,江西 南昌 330045)
摘要:目的 筛选海南五层龙根乙醇提取物中抗糖尿病的组份。方法 采用萃取和色谱技术,对海南五层龙根乙醇提取物
进行组份分离;然后对分离所得的各组份进行体外 α -糖苷酶和醛糖还原酶抑制活性测定。结果 海南五层龙根乙醇提
取物用有机溶剂萃取后的水层上 D101 大孔吸附树脂吸附后,50%乙醇洗脱物具有明显的 α -糖苷酶和醛糖还原酶抑制
活性,其浓度为 100 μg /ml时,对两种酶的抑制率分别为(74. 1 ± 1. 8)%和(81. 0 ± 1. 9)%,效果明显优于阳性对照药阿
卡波糖和槲皮素。结论 50%乙醇洗脱物对 α -糖苷酶和醛糖还原酶具有明显的抑制活性,为海南五层龙根乙醇提取物
抗糖尿病活性成分集中的组份。
关键词:海南五层龙; α -糖苷酶; 醛糖还原酶
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 09. 015
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2011)09-2091-02
Screening of Anti - diabetic Fractions of the Ethanol Extract from the Radix of Salacia
hainanensis
YUAN Gan-jun1,3,XIE Yi-qiang1,LI Shun-xiang2,PEI Gang2
(1. Hainan Medical College,Haikou 571101,China;2. School of Pharmacology,Hunan University of Chinese
Medicine,Changsha 410208,China;3. School of Bioscience and Bioengineering,Jiangxi Agricultural Univer-
sity,Nanchang 330045,China)
Abstract:Objective To search anti - diabetic fractions of the ethanol extract from radix of Salacia hainanensis. Methods Ex-
traction and chromatographic techniques were employed for the isolation of the ethanol extract from radix of Salacia hainanensis,
and the inhibitory activities against α - glucosidase and aldose reductase of various fractions were determined in vitro. Results -
Fraction eluted by EtOH - H2O(1:1)from the column filled with D101 macroporous absorption resin showed obvious inhibitory ac-
tivities against α - glucosidase and aldose reductase. The inhibition rates on α - glucosidase and aldose reductase were respective-
ly (74. 1 ± 1. 8)% and (81. 0 ± 1. 9)% when the concentration was 100 μg /ml in the enzymatic reaction system. Conclusion -
Fraction eluted by EtOH - H2O(1:1)from the column filled with D101 macroporous absorption resin is main component which is
responsible for the inhibitory activities against α - glucosidase and aldose reductase.
Key words:Salacia hainanensis; α - Glucosidase; Aldose reductase
海南五层龙 Salacia hainanensis Chun & How 为翅子藤科
(Hippocrateaceae)五层龙属(Salacia L.)植物[1]。又名海南桫拉
木,广泛分布于海南各地,其根可入药,民间主要用于糖尿病、风
湿性关节痛的治疗。前期研究表明其根的乙醇提取物具有胰外
降血糖的作用[2],并且对 α -糖苷酶具有明显的抑制活性;同时,
已分得的芒果苷[3]据报道有醛糖还原酶抑制活性[4],显示出该
植物良好的抗糖尿病研究前景。为进一步研究其抗糖尿病的物
质基础,筛选出抗糖尿病的活性组份或成分,本研究采用萃取和
柱色谱技术,对海南五层龙根乙醇提取物进行进一步分离;然后
对分离所得的各组份进行体外 α -糖苷酶和醛糖还原酶抑制活
性的测试。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 DU 800 紫外可见分光光度计(美国 Beckman 公司) ;
SIGMA 2 - 16K台式高速冷冻离心机(德国 Sigma公司) ;AR2140
电子分析天平(上海奥豪斯公司) ;R - 200 旋转蒸发仪(瑞士 B?
CHI实验仪器公司) ;LVF6 电热恒温水浴锅(英国 Grant公司)。
1. 2 动物 雄性 SD 大鼠(清洁级) ,体质量 180 ~ 220 g,购于南
方医科大学实验动物中心。
1. 3 试剂与试药 D101 大孔吸附树脂(天津农药股份有限公
司) ;葡萄糖氧化酶法测定试剂盒、β - NADPH、DL -甘油醛、阿
卡波糖、槲皮素均购于 Sigma 公司;其他试剂均为国产分析纯。
海南五层根龙乙醇提取物:海南五层龙 Salacia hainanensis L. 的
根采收于海南省保亭县,药材切成小块,通风晾干,粉碎成粗粉,
用 80%乙醇提取,减压浓缩、喷雾干燥而得,冷藏备用。
2 方法
2. 1 海南五层龙根乙醇提取物各组份的分离 将 50 g海南五层
龙根乙醇提取物,用 500 ml 纯水混悬,然后用氯仿、醋酸乙酯萃
取,分别得氯仿萃取物(2. 7 g)、醋酸乙酯萃取物(11. 2 g)和萃取
后水溶液,后者 40℃减压回收至无有机溶剂味后,上 D101 大孔
吸附树脂柱,用 50%乙醇、90%乙醇洗脱,将上柱流出液和 50%
乙醇洗脱液合并,减压浓缩,干燥,得 50%乙醇洗脱物(27. 6 g) ;
90%乙醇洗脱液减压浓缩,干燥,得 90%乙醇洗脱物(6. 1 g)。
2. 2 α -糖苷酶抑制活性的测定
2. 2. 1 大鼠小肠中 α -糖苷酶的提取 将冻存的大鼠小肠(空
肠)解冻,用干净的载玻片刮取小肠内表面的粘膜,将刮取的粘
·1902·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 9 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 9 期
膜加入冷的 4 倍量的 0. 1 mol /L马来酸盐缓冲液(pH 6. 5) ,在冰
浴上用玻璃匀浆器匀浆,匀浆液在 4℃,19 000 g 的条件下离心
60 min,取上清液,- 70℃下保存备用。
2. 2. 2 葡萄糖标准曲线的制作 用 0. 1%的苯甲酸溶液配置 1
mg /ml的葡萄糖储备液,分别取适量上述溶液,用 0. 1%的苯甲
酸溶液稀释成浓度为 0(空白) ,0. 02,0. 04,0. 06,0. 08 和 0. 10
mg /ml的葡萄糖标准溶液。采用葡萄糖氧化酶法测定试剂盒,在
540 nm波长处分别测定其相对于空白反应液的吸光度(A) ,依
此绘制标准曲线。
2. 2. 3 α -糖苷酶活性的测定 以麦芽糖为底物,设定空白组,
测定 α -糖苷酶的活性,具体步骤如下:取 0. 1 ml 37 mmol /L 的
麦芽糖溶液(用 pH 6. 5,0. 1 mol /L马来酸盐缓冲液配制) ,加入
“2. 2. 1”项下制备的上清液 0. 1 ml(空白组不加)和 3 μl甲苯,混
合,37℃,孵化 60 min,然后加入 0. 8 ml 去离子水(空白组另加
“2. 2. 1”项下制备的上清液 0. 1 ml) ,沸水水浴 2 min,冷却,取
0. 5 ml反应混合液加 0. 5 ml去离子水和 2. 0 ml氧化酶法试剂盒
中的测定试剂,混合,37℃下反应 30 min 后,测试组和空白组分
别加入 2. 0 ml的 12 N H2SO4,混合后,分别测定 540 nm 波长下
两组的吸光度,以葡萄糖的生成量计算 α -糖苷酶的活性(1 单
位 α -糖苷酶活性定义为:pH 6. 5,37℃时,每分钟被水解二糖的
微摩尔数)。
2. 2. 4 实验分组与计算 对照组:反应体系中不加入 α -糖苷酶
抑制剂;样品组:反应体系中加入不同量的各种待测样品(表 1) ;
阳性对照组:反应体系中加入阿卡波糖。各样品的浓度分别为
10、100 μg /ml,阿卡波糖的浓度为 100 μg /ml。其余按“2. 2. 3”项
下测定过程进行,测定各反应体系在 540 nm波长下的吸光度,计
算被测定样品组对 α -糖苷酶活性的抑制率。
抑制率(%)=[1 -(酶活性样品组 -酶活性空白组)/(酶活性对照组 -酶
活性空白组) ]× 100%。
2. 3 醛糖还原酶抑制活性的测定
2. 3. 1 大鼠晶状体中醛糖还原酶的提取 取大鼠晶状体,用预冷
的生理盐水冲洗后,每只晶状体加入 1. 5 ml 0. 1 mol /L磷酸盐缓
冲液(pH 6. 2) ,匀浆后,在 4℃,19 000 g 下离心 30 min,取上清
液,- 70℃冷冻保存。
2. 3. 2 醛糖还原酶活性的测定 酶促反应体系:总体积为 1 ml,
各物质的最终浓度为:135 mmol /L磷酸盐缓冲液(pH 6. 2)、0. 15
mmol /L的 NADPH、10 mmol /L的 DL -甘油醛、100 μl 醛糖还原
酶提取物。以去离子水代替 DL -甘油醛作为空白组。开始反应
前在冰浴中加入除底物外的各成分,待加入底物(DL -甘油醛)
后,混匀,立即放入 37℃水浴中反应 3 min,然后加入 0. 3 mol /L
的 NaOH 2 ml终止反应。于波长 340 nm测定整个反应体系的吸
光度值(OD)。计算酶活性单位。酶活性单位定义:上述条件下,
使反应体系每分钟变化 0. 001 的吸光度值为 1 个酶活性单位。
2. 3. 3 实验分组与计算 对照组:反应体系中不加入醛糖还原酶
抑制剂;样品组:反应体系中加入待测样品(表 2) ;阳性对照组:
反应体系中加入槲皮素。各样品的浓度为分别为 10、100 μg /ml,
槲皮素浓度分别为 2 000 μg /ml。其余按“2. 3. 2”项下测定过程
进行,测定各反应体系在波长 340 nm下的吸光度,计算被测定样
品组的醛糖还原酶的抑制率。
抑制率(%)=[1 - (△OD样品 - △OD空白)/(△OD对照 - △OD空
白) ]× 100%
3 结果
3. 1 海南五层龙根乙醇提取物各分离组份对大鼠小肠 α -糖苷
酶的抑制作用 海南五层龙根乙醇提取物,经过液液萃取和大孔
吸附树脂柱色谱分离,分别得到氯仿萃取物、醋酸乙酯萃取物、
50%乙醇洗脱物、90%乙醇洗脱物 4 个组份,按“2. 2”项,测定其
对大鼠小肠 α -糖苷酶的抑制活性。结果见表 1。
表 1 各组份对大鼠小肠 α -糖苷酶的抑制作用(珋x ± s)
分离的各组份
反应体系中各组份
的浓度 C /μg·ml -1
α -糖苷酶的抑制率
(%)
氯仿萃取物 10 1. 6 ± 0. 6
100 1. 3 ± 0. 9
醋酸乙酯萃取物 10 1. 4 ± 0. 7
100 1. 7 ± 0. 9
50%乙醇洗脱物 10 33. 1 ± 1. 1
100 74. 1 ± 1. 8
90%乙醇洗脱物 10 1. 6 ± 0. 6
100 4. 9 ± 0. 3
阿卡波糖 100 41. 5 ± 1. 1
n = 3
由表 1 可知,在考察的浓度范围内,50%乙醇提取物表现出
明显的 α -糖苷酶抑制活性,浓度为 100 μg /ml时,对 α -糖苷酶
的抑制率为(74. 1 ± 1. 8)%,效果明显优于同浓度的阿卡波糖。
而氯仿提取物、酯酸乙酯提取物和 90%乙醇洗脱物在考察的浓
度范围内均未表现出明显的 α -糖苷酶的抑制活性。
3. 2 海南五层龙根乙醇提取物及各分离组份对大鼠晶状体醛糖
还原酶的抑制作用 海南五层龙根乙醇提取物,经过液液萃取和
大孔吸附树脂层析分离,分别得到氯仿萃取物、醋酸乙酯萃取物、
50%乙醇洗脱物、90%乙醇洗脱物 4 个组份,按“2. 3”项,测定其
对大鼠晶状体醛糖还原酶的抑制活性。结果见表 2。
表 2 各组份对大鼠晶状体醛糖还原酶的抑制作用(珋x ± s)
分离的各组份
反应体系中各组份
的浓度 C /μg·ml -1
醛糖还原酶的抑制率
(%)
氯仿萃取物 10 1. 8 ± 0. 5
100 2. 4 ± 0. 5
醋酸乙酯萃取物 10 6. 3 ± 0. 6
100 19. 5 ± 1. 1
50%乙醇洗脱物 10 54. 2 ± 1. 8
100 81. 0 ± 1. 9
90%乙醇洗脱物 10 8. 1 ± 0. 7
100 24. 8 ± 0. 8
槲皮素 2 000 55. 2 ± 1. 3
n = 3
由表 2 可知,在考察的浓度范围内,50%乙醇提取物表现出
明显的醛糖还原酶抑制活性,浓度为 100,10 μg /ml时,对醛糖还
原酶的抑制率分别为(81. 0 ± 1. 9)%、(54. 2 ± 1. 8)%,效果明显
优于 2 000 μg /ml 的阿卡波糖,同时也可知 IC50为 10 μg /ml 左
右。另外,醋酸乙酯提取物和 90%乙醇洗脱物也表现出一定程
度的醛糖还原酶抑制活性。而在考察的浓度范围内,氯仿提取物
则未表现出醛糖还原酶的抑制活性。
4 讨论
食物中的碳水化合物进入小肠后,必须在 α -糖苷酶的水解
作用下,才能转变为可被人体吸收的单糖,α -糖苷酶抑制剂则
抑制小肠内 α -糖苷酶的活性,从而有效地抑制餐后血糖的升
高。在糖尿病的高血糖状态下,醛糖还原酶的活性增加,葡萄糖
通过多元醇通路代谢成山梨醇的量增加,大量沉积在体内组织细
胞内,引起糖尿病并发症如白内障等的发生,醛糖还原酶抑制剂
则能抑制醛糖还原酶的活性,从而减少山梨醇在细胞内的堆积,
使糖尿病并发症得到有效缓解和治疗。所以上述两类酶抑制剂
被广泛用于糖尿病及其并发症的防治。
海南五层龙的根民间用于糖尿病和风湿病的治疗,前期研究
表明其乙醇提取物具有明显的胰外降血糖作用,经体外 α -糖苷
酶抑制活性测试,表明其具有明显的 α -糖苷酶抑制活性,IC50为
91 μg /ml(数据未报道) ,同时分得的芒果苷据报道[4]有醛糖还
原酶抑制活性,提示进一步研究的良好前景。为此,本研究即采
用液液萃取和大孔吸附树脂柱色谱技术,将海南五层龙根乙醇提
·2902·
时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 9 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 9
取物进一步分离成 4 个组份,对其进行体外 α -糖苷酶和醛糖还
原酶抑制活性测试,结果表明:4 各组分中,50%乙醇洗脱物具有
明显的 α - 糖苷酶和醛糖还原酶抑制活性,浓度为 100 μg /ml
时,对两者的抑制率分别为(74. 1 ± 1. 8)%和(81. 0 ± 1. 9)%,效
果明显优于阳性对照药阿卡波糖和槲皮素。随后,以 α -糖苷酶
和醛糖还原酶抑制活性为导向,利用硅胶柱色谱和制备高效液相
色谱,对 50%乙醇洗脱物的成分进行了分离鉴定,从中分离得到
1 个对 α -糖苷酶具有很强抑制活性的化合物 -桫拉希醇(salac-
inol) ,同时也再次分离得到芒果苷[5]。
参考文献:
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学
出版社,1977:6.
[2] 袁干军,田育望,王志琪,等.海南五层龙根乙醇提取物降血糖的实
验研究[J].中药新药与临床药理,2005,16(4) :253.
[3] 袁干军,易延逵.海南五层龙根的化学成分研究[J].中药材,2005,
28(1) :27.
[4] Yoshikawa Masayuki,Nishida Norihisa. Polyphenol constituents from
Salacia species:quantitative analysis of mangiferin with alpha - glucosi-
dase and aldose reductase inhibitory activities[J]. Yakugaku Zasshi,
2001,121(5) :371.
[5] 袁干军,陶宏刚,谢毅强,等.海南五层龙根乙醇提取物的化学成分
研究[J].时珍国医国药,2011,22(6) :1345.
收稿日期:2010-10-26; 修订日期:2011-03-09
基金项目:甘肃省自然科学基金(No. 096RJZA058 ) ;
中国科学院“百人计划”择优项目
作者简介:李 立(1984-) ,男(汉族) ,甘肃成县人,现为兰州大学 2008 级
在读硕士研究生,主要从事植物功能成分的筛选与评价研究工作.
* 通讯作者简介:刘晔玮(1963-) ,女(汉族) ,陕西富平人,现任兰州大学
副教授,硕士学位,主要从事植物功能成分的筛选与评价研究工作.
* 通讯作者简介:邸多隆(1964-) ,男(汉族) ,甘肃张掖人,现任中国科学
院研究员,博士学位,主要从事天然产物活性成分筛选研究工作.
锁阳提取物对小鼠体内抗氧化体系的影响
李 立1,2,刘晔玮1* ,李红兵1,2,张格祥1,王小飞2,邸多隆2*
(1.兰州大学 公共卫生学院 营养与食品卫生研究所,甘肃 兰州 730000;
2.中国科学院兰州化学物理研究所中科院西北特色植物资源化学重点实验室
和甘肃省天然药物重点实验室,甘肃 兰州 730000)
摘要:目的 筛选锁阳抗氧化活性有效部位,并考察其对小鼠体内抗氧化体系的影响。方法 利用总抗氧化能力(T -
AOC)试剂盒测定不同溶剂提取物的总抗氧化能力,筛选出总抗氧化能力最佳提取物。40 只小鼠随机分为 4 组,将锁阳
总抗氧化能力最佳提取物灌胃 4 周后,眼眶取血,测定脑组织 MDA、CAT含量、血清 T - AOC能力及清除 DPPH活性。结
果 60%乙醇提取物具有最强的总抗氧化能力,其高、中、低 3 个剂量组(8. 8,4. 4,2. 2 g /kg)与空白组比较,中剂量组增加
脑组织的 MDA含量(P < 0. 05) ;高、中、低 3 个剂量组脑组织的 CAT活性与空白对照组比较无统计学意义(P > 0. 05) ;中
剂量组和高剂量组可降低血清 T - AOC (P < 0. 05) ;低剂量组增加了小鼠血清清除 DPPH·自由基能力(P < 0. 05)。结
论 锁阳提取物抗氧化活性及其对小鼠体内抗氧化体系的影响,可为有效利用锁阳资源提供参考。
关键词:提取物; 锁阳; 抗氧化
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 09. 016
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2011)09-2093-02
Effect of Cynomorium songaricum Rupr. Extracts on Antioxidative System in Mice
LI Li1,2,LIU Ye-wei1* ,LI Hong-bing1,2,ZHANG Ge-xiang1,WANG Xiao-fei2,DI Duo-long2*
(1. Institute of Nutrition and Food Hygiene of Public Health,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China;
2. Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources and Key Laboratory for Natural Medicine of Gan-
su Province,Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China)
Abstract:Objective To screen the most effective antioxidative fraction from the different solvent extracts and investigate its
effect on antioxidation system in mice.Methods The T - AOC of different solvent extracts was determined and then most effective
antioxidation fraction was obtained. 40 rats were randomly divided into four groups and then were fed with the most effective extract
for 4 weeks. The contents of MDA and CAT in brain tissue,T - AOC and the DPPH· radical scavenging activity in serum were
determined,respectively. Results The content of MDA (4. 4 g /kg group)in brain tissue was significantly higher than that of con-
trol group (P < 0. 05). Compared with control group,the activity of CAT in the three groups were not increased significantly (P
> 0. 05). Activity of T - AOC (4. 4 and 8. 8 g /kg groups)in serum was lower than that control group (P < 0. 05). The DPPH
radical scavenging activity (2. 2 g /kg group)was increased significantly (P < 0. 05). Conclusion This result can provide benefi-
cial help for effective application of Cynomorium Songaricum Rupr.
Key words:Cynomorium Songaricum Rupr; Extract; Antioxidation
锁阳又称锈铁棒、地毛球、黄骨狼、羊锁不拉,为锁阳科
(Cynomoraceae)锁阳属植物锁阳 Cynomorium songaricum Rupr.肉
质茎,主要分布于内蒙古、宁夏、新疆、甘肃、青海等西北地区,素
有“沙漠人参”“不老药”之美称[1]。
目前关于锁阳体内外的抗氧化活性研究表明,锁阳及其提取
物具有一定的抗氧化活性[2 ~ 4],锁阳能显著影响血清和线粒体内
的超氧化歧化酶(SOD)含量,同时防止过氧化脂质(LPO)生成。
锁阳的抗氧化物质主要集中在极性部位[5]。本研究小组在前期
研究中,利用 DPPH·法评价锁阳不同溶剂提取物清除自由基活
·3902·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 9 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 9 期