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内蒙古产白刺、小果白刺和霸王α-葡萄糖苷酶抑制活性



全 文 :天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2012,24:216-218,238
文章编号:1001-6880(2012)02-0216-04
收稿日期:2009-06-15 接受日期:2009-11-26
基金项目:河南省教育厅基础研究计划(2008A360002) ;河南省教
育厅青年骨干教师资助计划(教高 2008-755)
* 通讯作者 Tel:86-378-3880680;E-mail:kangweny@ hotmail. com
内蒙古产白刺、小果白刺和霸王 α-葡萄糖苷酶抑制活性
常 星1,2,康文艺2*
1中国医学科学院 北京协和医学院药用植物研究所,北京 100193;2 河南大学中药研究所,开封 475004
摘 要:首次利用体外 α-葡萄糖苷酶抑制模型对内蒙古产 3 种蒺藜科植物的 9 个提取物进行活性评价,并与阳
性对照 Acarbose比较,发现 3 种植物均有抑制 α-葡萄糖苷酶活性。其中白刺石油醚提取物对 α-葡萄糖苷酶的
抑制活性(IC50 = 81. 80 mg /L)最高,其余依次为小果白刺乙酸乙酯提取物(IC50 = 610. 29 mg /L) ,霸王石油醚
(IC50 = 627. 22 mg /L)和乙酸乙酯提取物(IC50 = 838. 40 mg /L) ,它们的抑制活性远大于阳性对照 Acarbose(IC50
= 1103. 01 mg /L)。结果发现,不同植物不同溶剂提取物的 α-葡萄糖苷酶抑制活性不同。同一植物不同溶剂提
取物相比较,甲醇提取物的 α-葡萄糖苷酶抑制活性不及乙酸乙酯和石油醚提取物。
关键词:蒺藜科;霸王;白刺;小果白刺;α-葡萄糖苷酶;抑制活性
中图分类号:Q946. 81;R285 文献标识码:A
α-Glucosidase Inhibitory Activitives of S. xanthoxylon Bunge,N. tangutorum
Bobr and N. sibirica Pall,grown in Neimenggu from Zygophyllaceae
CHANG Xing1,2,KANG Wen-yi2*
1 Institute of Medicinal plant Development,Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College,Beijing 100193,China;
2 Institute of Chinese Materia Medica,Henan University,Kaifeng 475004,China
Abstract:The α-glucosidase inhibitory activities of nine extracts from three species of Zygophyllaceae in Neimenggu
were evaluated in vitro by 96-microplate-based method for the first time. All these three species showed α-glucosidase in-
hibitory activities compared with the positive control“acarbose”. Among these nine extracts,petroleum ether extract of
Nitraria tangutorum Bobr. had the highest inhibitory activity (IC50 = 81. 80 mg /L) ,followed by the ethyl acetate extract
of N. sibirica Pall(IC50 = 610. 29 mg /L) ,the petroleum ether extract (IC50 = 627. 22 mg /L)and ethyl acetate extract
(IC50 = 838. 40 mg /L)of Sarcozygium xanthoxylon Bunge,all of which are much higher than that of acarbose (IC50 =
1103. 01 mg /mL). Different extracts of different plants showed different inhibitory activies,while the inhibitory activity
of different extracts from the same plant varied a lot. The methanolic extract had lower inhibitory activity than that of eth-
yl acetate extract and petroleum ether extract.
Key words:Zygophyllaceae;S. xanthoxylon Bunge;N. tangutorum Bobr.;N. sibirica Pall.;α-glucosidase;inhibitory ac-
tivity
白刺 Nitraria tangutorum Bobr.为蒺藜科白刺属
落叶灌木,又叫唐古特白刺[1]。分布于西北及内蒙
古、西藏。味甘、酸,性温。健脾助运,下乳,安神。
主治脾虚食少,消化不良,产妇乳少,神经衰弱。主
要含黄酮类化合物。文献报道,对白刺的研究集中
于白刺果[2]、白刺总黄酮[3,4]以及白刺籽的药理活
性[5]。小果白刺 N. sibirica Pall. 为蒺藜科白刺属的
落叶小灌木,又叫西伯利亚白刺[1]。分布于东北、
西北、河北及内蒙古等地。味甘、酸,微咸,性温。健
脾胃,益气血,调月经。主治脾虚食少,消化不良,气
血两亏,身体瘦弱,月经不调。全草含生物碱。对小
果白刺研究集中于营养成分[6]、微量元素及总黄酮
测定[7]的研究,对其化学成分和药理作用[8]的研究
极少。霸王[1]是蒺藜科霸王属植物霸王 Sarcozygi-
um xanthoxylon Bunge.,分布于西北及内蒙古等地。
味辛,性温。行气宽中,主治气滞腹胀。国内外均未
对其化学成分和药理活性的报道。三种植物均未见
其对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的报道。
本文首次利用体外 α-葡萄糖苷酶抑制筛选模
型,对采于内蒙古额济纳旗戈壁的三种蒺藜科植物
DOI:10.16333/j.1001-6880.2012.02.020
白刺、小果白刺和霸王进行了体外 α-葡萄糖苷酶抑
制活性研究,以期为白刺、小果白刺和霸王的开发和
活性成分的确定提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase,EC 3. 2. 1. 20,美
国 Sigma公司) ;4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(4-N-
trophenyl-α-D-glucopyranoside,PNPG,026K1516,美
国 Sigma 公司) ;阿卡波糖(Acarbose,Lot 16869,德
国 Serva 公司) ;4-硝基苯酚(4-Nitrophenol,PNP,
10116387,美国 Alfa Aesar 公司)和二甲亚砜(DM-
SO,美国 Sigma公司)。
霸王、白刺和小果白刺于 2008 年 7 月采自内蒙
古阿拉善盟额济纳旗地区,经河南大学中药研究所
生药教研室李昌勤副教授鉴定为蒺藜科霸王属植物
霸王 Sarcozygium xanthoxylon Bunge、蒺藜科白刺属
白刺 Nitraria tangutorum Bobr. 和小果白刺 Nitraria
sibirica Pall.,标本保存于河南大学中药研究所。
1. 2 主要仪器
Multiskan MK3 酶标仪(美国 Thermo Electron公
司) ;LRH-150 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) ;旋转蒸发
仪(德国 Heidolph公司)。
1. 3 三种植物的提取
将霸王 470 g、白刺 320 g 和小果白刺 470 g 分
别阴干,粉碎,90%甲醇冷浸,过滤,收集滤液,浓缩
后,浸膏分散于水中,依次用石油醚、乙酸乙酯和甲
醇萃取,浓缩后得到石油醚 PE、乙酸乙酯 EA 和甲
醇 ME提取物,它们的得率是:霸王分别为 0. 15%、
1. 07%、7. 39%,白刺 0. 19%、1. 43%、11. 36%,小
果白刺 0. 25%、1. 43%、7. 96%。
将三种植物各提取物以 DMSO 溶解,并存储于
4 ℃冰箱中,以本课题组建立的 96 微孔板筛选方
法[9-11],于 405 nm处检测其 OD 值。同时做相同体
系下的样品空白组(以消除样品色素带来的影响) ,
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,按照
以下公式求出酶活性抑制率。
酶活性抑制率(I%)=
OD样品阴性 - OD样品空白
OD阴性 - OD空白
×
100%
抑制率超过 50%的进入复筛,选择一个合适的
质量浓度对半稀释,依次向下稀释 6 个浓度,按抑制
率公式测定其相应浓度的抑制率。用 Origin 软件,
以质量浓度为横轴,抑制率为纵轴作图,求出相应的
半数抑制浓度(IC50)。
2 结果与讨论
图 1 不同提取物 α-葡萄糖苷酶抑制活性比较
Fig. 1 Comparison of inhibitory activity of different ex-
tracts on α-glucosidase
2. 1 各提取物的抑制活性
图 1 显示,霸王、白刺和小果白刺的 9 种提取物
和阳性对照 Acabose 在相同质量浓度下(1500 mg /
L)测定其对 α-葡萄糖苷酶的抑制活性。从图 1 可
以看出,此浓度下霸王石油醚和乙酸乙酯提取物、小
果白刺乙酸乙酯和白刺石油醚 4 种提取物对 α-葡
萄糖苷酶的抑制活性均较高(抑制率均在 70%以
上) ,其抑制活性均高于阳性对照药阿卡波糖
(55. 63%) ,表明三种植物具有一定的 α-葡萄糖苷
酶抑制活性。
结果显示,白刺的石油醚提取物的 α-葡萄糖苷
酶抑制活性最好,在质量浓度为 1500 mg /L 时抑制
率为 97. 02%,其抑制活性(IC50 = 81. 80 mg /L)约为
Acarbose(IC50 = 1103. 01 mg /L)的 13 倍。
为进一步研究抑制活性,对其中高于 Acabose
的 4 种提取物的初筛质量浓度 1500 mg /L 对半稀
释,依次向下稀释 6 个浓度,即 1500、750、375、
187. 5、93. 75、46. 875 mg /L 和 23. 438 mg /L。且按
抑制率公式得到其相应浓度的抑制率,计算出 IC50
值。图 2 显示,这 4 种提取物的活性均高于阳性对
照 Acarbose(IC50 = 1103. 01 mg /L)。结果发现,不
同提取物的 α-葡萄糖苷酶抑制活性不同。4 种提取
物中,活性最好和活性最差的相差 10 倍。
712Vol. 24 常 星等:内蒙古产白刺、小果白刺和霸王 α-葡萄糖苷酶抑制活性
图 2 部分提取物 α-葡萄糖苷酶抑制活性的 IC50值
Fig. 2 IC50 value of α-glucosidase inhibitory activities of
some extracts
2. 2 提取物质量浓度对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的
影响
图 3 提取物质量浓度对 α-葡萄糖苷酶活性的影响
Fig. 3 Mass concentration of extracts effect on inhibito-
ry activity of α-glucosidase
图 3 显示,霸王石油醚和乙酸乙酯提取物、小果
白刺乙酸乙酯和白刺石油醚提取物的 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,抑制活性不会提
高。白刺和霜王石油醚提取物,质量浓度都在 750
mg /L时几乎达到最大抑制率,此后再增加提取物浓
度也不会增加抑制活性,达到一个“平台期”。因
此,这 2 个提取物活性最好。
小果白刺乙酸乙酯提取物、霸王石油醚和乙酸
乙酯提取物在质量浓度增加的过程中,其抑制率随
着增加,但增加趋势较缓慢。以上分析表明,同一植
物不同溶剂比较,溶剂不同,提取物的 α-葡萄糖苷
酶抑制活性不同,可见三种植物的甲醇提取物的 α-
葡萄糖苷酶抑制活性不及乙酸乙酯和石油醚提取
物。
3 结论
本文采用体外 α-葡萄糖苷酶体外抑制模型对
内蒙古产三种蒺藜科植物的 α-葡萄糖苷酶抑制活
性进行研究,发现三种植物的 9 个提取物均具有一
定的 α-葡萄糖苷酶抑制活性,霸王石油醚和乙酸乙
酯提取物、小果白刺乙酸乙酯和白刺石油醚 4 个提
取物抑制活性较高,高于阳性对照 Acarbose 的抑制
活性。
研究表明,不同植物不同溶剂提取物的 α-葡萄
糖苷酶抑制活性有很大差别。且其抑制活性均与浓
度呈正相关性,说明其抑制活性具有剂量依赖性。
另外,同一植物不同溶剂提取物相比较,三种提取物
的甲醇提取物的 α-葡萄糖苷酶抑制活性不及乙酸
乙酯和石油醚提取物。蒺藜科植物 α-葡萄糖苷酶
抑制活性不仅与植物有关,还与提取物极性密切相
关。对于抑制活性较好的 4 个提取物,我们课题组
正在采用活性成分追踪及体内降血糖模型进一步研
究中。
参考文献
1 Editorial Committee of Chinese Herb. Chinese Herb,Vol 12.
Shanghai:Shanghai Scientific and Technical Publishers,
1999. 3505,3506,3517-3518.
2 Suo YR (索有瑞) ,Li WL (李五林) ,Wang HL (王洪
伦) ,et al. Effect of fruit of Nitraria tangutorum Bobr. from
Qaidam Basin on immunomodulatory,anti-fatigue and cold-
tolerance. Nat Prod Res Dev (天然产物研究与开发) ,
2005,17:717-720.
3 Fan LL (樊莲莲) ,Liu JR (刘金荣) ,Su WC (苏文成) ,et
al. Research on the anti-oxidative effect of total flavonoids of
Uighur medicines Nitraria tangutorun Bobr. in subacute ag-
ing model mice. Lishizhen Med Mater Med Res (时珍国医国
药) ,2007,18:2438.
4 Zhang YJ (张义军) ,Fan LL (樊莲莲) ,Zhang YJ (张永
军) ,et al. Protective effect of total flavonoids of Nitraria tan-
gutorun Bobr. against vascular endothelial cells injury in-
duced by hydrogen peroxide. Lishizhen Med Mater Med Res
(时珍国医国药) ,2009,20:562-564.
5 Suo YR (索有瑞) ,Gao H (高航) ,Wang HL (王洪伦).
The protective effect of Nitraria tangutorum Bobr. seed oil
from Qaidam Basin on the liver injury of mice. Nat Prod Res
Dev(天然产物研究与开发) ,2005,17:573-574.
6 Geng QZ (耿庆祯) ,Du SX (都恕兴) ,Shang YX (尚艳
霞) ,et al. Compared analys is of the nourishment compoition
in the fruits of Nitraria sibirica Pall. and Nitraria tangutorum
Bobr. Food Sci Tech (食品科技) ,2008,(3) :101-103.
(下转第 238 页)
812 天然产物研究与开发 Vol. 24
但上述有效的组分在体内是否也有此作用,以及在
体内是否会产生副作用等仍有待于深入探讨。
参考文献
1 China Pharmacopoeia Committee,Pharmacopoeia of the Peo-
ple’s Republic of China (the first division of 2005 edition).
Beijing;China Chemical Industry Press,2005. 217.
2 Wu HK,Su Z,Yang Y,et al. Isolation of three sesquiterpene
lactones from the roots of Cichorium glandulosum Boiss. et
Huet. by high-speed counter-current chromatography. J Chro-
matogr A. 2007,1176:217-222.
3 Wu HK,Su Z,Aisa HA,et al. Components of Cichorium
glandulosum seeds. Chem Nat Compd. 2007,43:472-473.
4 Wu HK,Su Z,Yili A,et al. Isolation of esculetin from Cicho-
rium glandulosum by high-speed counter-current chromatog-
raphy. Chem Nat Compd,2007,43:109.
5 Wu HK,Aisa HA,Rakhmanberdyeva RK,et al. Polysaccha-
rides from Cichorium glandulosum seeds. Chem Nat Compd,
2008,44:79-80.
6 Wu HK,Su Z,Xin XL,et al. Two new sesquiterpene lactones
from the stems of Cichorium glandulosum Boiss. et Huet. Helv
Chim Acta,2010,93:414-421.
7 Tohtahon Z,Zhong J,Xin XL,et al. Comparative studies in
content of major active compositions indifferent parts of Ci-
chorium glandulosum. China J Chin Mater Med,2010,35:
1018-1021.
8 Upur H,Amat N,Blazekovic B,et al. Protective effect of Ci-
chorium glandulosum root extract on carbon tetrachloride-in-
duced and galactosamine-induced hepatotoxicity in mice.
Food Chem Toxicol,2009,47:2022-2030.
9 Pushparaj PN,Low HK,Manikandan JT,et al . Anti-diabetic
effects of Cichorium intybus in streptozotocin-induced diabet-
ic rats. J Ethnopharmacology,2007,111:430-434.
10 Muthusamy VS,Anand S,Sangeetha KN,et al. Tannins pres-
ent in Cichorium intybus enhance glucose uptake and inhibit
adipogenesis in 3T3-L1 adipocytes through PTP1B inhibi-
tion. Chem Biol Interact,2008,174:69-78.
11 Atta-Ur Rahman,Zareen S,Choudhary MI,et al. Alpha-glu-
cosidase inhibitory activity of triterpenoids from Cichorium
intybus. J Nat Prod,2008,71:910-913.
12 Tousch D,Lajoix AD,Hosy E,et al. Chicoric acid,a new
compound able to enhance insulin release and glucose up-
take. Biochem Biophys Res Commun,2008,377:131-135.
13 Burke TR Jr,Ye B,Yan XJ,et al. Small molecule interactions
with protein-tyrosine phosphatase PTP1B and their use in in-
hibitor design. Biochemistry,1996,35,15989-96.
14 Tian LM,Chen W,Inhibition effects of Lycium barbarum pol-
ysaccharides on α-glucosidase. Pharm Clinics Chin Mater
Med,2005,21(3) :23-25.
15 Gao GL,Che GS ,Dong Y,et al. Inhibition effects of aspirin
on AGE-BSA non-enzyme glycolysis in vitro. Chin J Geron-
tol,2005,25:530-531.
16 Xie L,Lee SY,Andersen JN,et al. Cellular effects of small
molecule PTP1B inhibitors on insulin signaling. Biochemis-
try,2003,42:12792-804.
17 Sun T,Wang Q,Yu ZG,et al. Hyrtiosal,a PTP1B inhibitor
from the marine sponge hyrtios erectus,shows extensive cel-
lular effects on PI3K /AKT activation,glucose transport,and
TGFb /Smad2 signaling. Chem Bio Chem,2007,8:187-193.
18 Byon JC,Kusari AB. Kusari J. Protein-tyrosine phosphatase-
1B acts as a negative regulator of insulin signal transduction.
Mol Cell Biochem,1998,182:
櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵
101-108.
(上接第 218 页)
7 Liu JR (刘金荣) ,Yan P (阎平) ,Li Y (李艳) ,et al. De-
termination on trace elements and total flavonoids in fruit of
Nitraria sibirica Pall. . Chin J Mod Appl Pharm (中国现代
应用药学杂志) ,2002,19:385-386.
8 Fan LL (樊莲莲) ,Liu JR (刘金荣) ,Su WC (苏文成) ,et
al. A study on anti-oxidative effect on subacute aging model
mice with fruit oil of Nitraria sibirica Pall. . J Shihezi Univ,
Nat Sci,2007,25:207.
9 Kang WY (康文艺) ,Zhang L (张丽) ,Song YL (宋艳
丽). α-Glucosidase inhibitors from Luculia pinciana Hook.
Chin J Chin Mater Med (中国中药杂志) ,2009,34:406-
409.
10 Zhang L (张丽) ,Li XM (李晓梅) ,Li CF (李彩芳) ,et al.
Inhibition of α-glucoside of Erigeron canadensis L. . J Henan
Univ,Med Ed(河南大学学报,医学版) ,2008 ,27 (4) :39-
41.
11 Kang WY (康文艺) ,Zhang DD (张东娣) ,Liu YX (刘瑜
新) ,et al. α-Glucosidase inhibitory activity of seven species
of Chrysanthemum morifolium Ramat. Fine Chem (精细化
工) ,2009,26:351-354.
832 天然产物研究与开发 Vol. 24