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尼泊尔酸模α-葡萄糖苷酶抑制活性及抗菌活性研究



全 文 :18),41. 66(C-19),26. 98(C-20),51. 50(C-21),72. 42(C-
22),37. 30(C-23),22. 52(C-24),17. 28(C-25),18. 49(C-
26),17. 40(C-27),16. 41(C-28),29. 78(C-29),31. 45(C-
30)。其波谱数据与文献报道的何伯烷-6α,22-二醇的数据
一致[3],因此鉴定为何伯烷-6α,22-二醇。
化合物 4:黄色针状晶体(甲醇),mp 275 ~ 277 ℃。1H-
NMR(CD3COCD3,400 MHz,δ):7. 01(2H,d,J = 8. 6 Hz,H-
3,,5,),8. 15(2H,d,J = 8. 6 Hz,H-2′,6′),6. 28(1H,d,J = 2.
0 Hz,H-6),6. 55(1 H,d,J = 2. 0 Hz,H-8)。 13 C-NMR
(CD3COCD3,100 MHz,δ):146. 13(C-2),135. 16(C-3),175.
17(C-4),156. 11(C-5),98. 24(C-6),163. 89(C-7),93. 34
(C-8),160. 21(C-9),103. 12(C-10),121. 88(C-1′),129. 24
(C-2′),115. 16(C-3′),159. 14(C-4′),115. 15(C-5′),129. 24
(C-6′)。以上数据与文献[4]报道一致,确定该化合物为山柰
酚(Kaempfero1)。
化合物 5:黄色粉末状结晶,mp 313 ~ 314 ℃。1H-NMR
(CD3SOCD3,400 MHz,δ):12. 49(1H,s,5-OH),10. 86(1H,
s,7-OH),9. 64(1H,s,3-OH),9. 40(1H,s,4′-OH),9. 36(1H,
s,3′-OH),7. 54(1H,d,J = 8. 0 Hz,H-6′),7. 78(1H,s,H-
2′),6. 89(1H,d,J = 8. 0 Hz,H-5′),6. 43(1H,s,H-8),6. 19
(1H,s,H-6),其熔点及波谱数据与文献[5]报道的槲皮素一
致,与槲皮素对照品对照多种溶剂系统展开 Rf 值一致,故鉴
定为槲皮素。
化合物 6:白色粉末状固体。 1H-NMR(CD3OD,400
MHz,δ):5. 56(1H,d,J = 1. 6 Hz,H-1),7. 61(1H,d,J =
2. 3 Hz,H-3),3. 11-3. 46(5H,m,H-2′-H-5′,H-5),1. 75(1H,
m,H-6a),1. 62(1H,m,H-6b),4. 34-4. 44(2H,m,H-7),5. 56
(1H,m,H-8),2. 70(1H,m,H-9),5. 26(1H,m,H-10a),5. 31
(2H,m,H-10b),4. 67(1H,d,J = 7. 8 Hz,H-1′),3. 90(1H,
dd,J = 12. 2,1. 2 Hz,H-6′),3. 65(1H,dd,J = 12. 2,6. 8
Hz,H-6′)。13C-NMR(CD3COD,100 MHz,δ):98. 40(C-1),
154. 42(C-3),106. 46(C-4),28. 82(C-5),26. 31(C-6),70. 17
(C-7),133. 76 (C-8),44. 16 (C-9),121. 35 (C-10),
100. 10(C-1′),75. 09(C-2′),78. 24(C-3′),71. 90(C-4′),
78. 74(C-5′),63. 08(C-6′),168. 95(C = O),其波谱数据与
獐牙菜苷(sweroside)的数据一致[6],故鉴定为獐牙菜苷。
参考文献:
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尼泊尔酸模 α-葡萄糖苷酶抑制活性及抗菌活性研究
康文艺, 刘瑜新, 宋艳丽, 张 丽
(河南大学中药研究所,河南 开封 475004)
收稿日期:2010-01-12
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(2008-755)
作者简介:康文艺(1971 -),男,理学博士,副教授、硕士生导师,从事天然活性成分的研究。Tel:(0378)3880680 E-mail:kangweny@ hot-
mail. com
关键词:尼泊尔酸模;地上部分;根;α-葡萄糖苷酶;抗菌活性
摘要:目的:对尼泊尔酸模根和地上部分的不同溶剂提取物的 α-葡萄糖苷酶抑制作用及抗菌活性进行研究。方法:采用
索氏提取法提取尼泊尔酸模不同部位,以 96 微孔板法测定 α-葡萄糖苷酶抑制作用,采用纸片扩散法测定其抑菌圈及
MIC值。结果:尼泊尔酸模根和地上部分各提取物均有较好的 α-葡萄糖苷酶抑制作用,各提取物的 IC50值大小为:RNAE
(2. 13 μg /mL)、RNAM(2. 13 μg /mL)、RNRE(3. 83 μg /mL)、RNRM(22. 5 μg /mL)、RNRP(36. 01 μg /mL)和 RNAP(56. 59
μg /mL),远低于阳性对照 Acarbose(1 081. 27 μg /mL)。抑制动力学实验表明,尼泊尔酸模地上部分乙酸乙酯提取物的
抑制类型为非竞争性抑制,其甲醇提取物为混合型抑制。尼泊尔酸模根石油醚和乙酸乙酯部分有抑菌活性,尼泊尔酸模
根石油醚部分对 SA、MRSA、ESBLs的MIC分别为 0. 25、0. 25、0. 125 mg /disc;尼泊尔酸模根乙酸乙酯部分对 SA、MRSA的
MIC分别为 0. 25、0. 25 mg /disc。结论:尼泊尔酸模各提取物对 α-葡萄糖苷酶活性的抑制效果均很好,尼泊尔酸模根的
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抑菌活性较好。
中图分类号:R284. 1;Q946. 91 文献标识码:B 文章编号:1001-1528(2010)07-1249-03
尼泊尔酸模(Rumex nepalensis Spreng.)为蓼科酸模属植
物,分布于河南、陕西、甘肃、青海、湖北、四川、云南和西藏
等省。全草入药,有清热解毒、凉血止血之效[1]。尼泊尔酸
模干燥根是贵州土大黄的植物来源[2]。文献研究表明,尼泊
尔酸模的研究报道很少,未见其化学成分研究报道。药理研
究表明,尼泊尔酸模根含活性蛋白-凝集素,能使 3%兔红血
球发生凝集反应[3]。Ghosh L. 等在 2002 年和 2003 年连续
报道了尼泊尔酸模根甲醇提取物具有泻下和镇静作用[4-5]。
本文利用体外筛选模型对尼泊尔酸模根和地上部分的
提取物进行了 α-葡萄糖苷酶抑制活性和抗菌活性研究,以
期为尼泊尔酸模开发利用提供科学依据。
1 仪器与材料
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);LRH-150 生化培养箱
(上海一恒科学仪器有限公司);LDZX-30KB 立式压力蒸汽
灭菌器(上海申安医疗器械厂)。
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,026K1516);阿卡波糖(Acarbose,Lot 16869)和二甲
亚砜(DMSO)均购自美国 Sigma 公司。金黄色葡萄球菌
(Staphlococcus aureus,SA)ATCC25923 购买于上海天呈生物
信息有限公司(批号 TC-26),耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌
(Methcillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)和 ESBLs由
河南大学附属淮河医院临床分离得到,经全自动微生物分析
仪 VITEK-AMS 鉴定,符合率 99%。
尼泊尔酸模样品于 2007 年 11 月采于河南省开封地区,
经河南大学中药研究所生药教研室李昌勤副教授鉴定为蓼
科酸模属植物尼泊尔酸模(R. nepalensis Spreng)。
2 实验部分
2. 1 提取
干燥的尼泊尔酸模根和地上部分粉碎,称取 30 g,石油
醚浸泡 12 h后,于索氏提取器中连续回流提取 3 次,每次 1
h,得根石油醚提取物(RNRP)和地上部分石油醚提取物
(RNAP)。挥干溶剂后,按上面的方法用乙酸乙酯提取,得
尼泊尔酸模根乙酸乙酯提取物(RNRE)和地上部分提取物
(RNAE)。挥干溶剂后,同样方法甲醇提取,得甲醇提取物
(RNRM和 RNAM)。尼泊尔酸模不同溶剂提取物的得率见
表 1。
2. 2 α-葡萄糖苷酶抑制活性的筛选方法
以本课题建立的 96 微孔板筛选方法,405 nm 处检测其
OD值[6-8]。
尼泊尔酸模对 α-葡萄糖苷酶抑制的动力学实验
按照文献[7],分别加入不同浓度的底物(分别为 10,5,
2. 5,1. 25 mmol /L和0. 625 mmol /L)按照上述方法测定不同
底物浓度下的反应速度。同时测定不加抑制剂时不同底物
浓度的反应速度,分别绘制提取物的抑制作用动力学曲线,
确定抑制类型。
表 1 尼泊尔酸模的 α-葡萄糖苷酶抑制活性(n =3)
提取物
提取率
/%
浓度
/(mg /mL)
抑制率
/ I%
IC50
/(μg /mL)
抑制类型
RNRP 0. 77 1. 5 102. 19 ± 1. 28 36. 01 NT
RNRE 2. 18 1. 5 97. 50 ± 0. 98 3. 83 NT
RNRM 28. 38 1. 5 100. 83 ± 1. 21 22. 50 NT
RNAP 2. 45 1. 5 102. 66 ± 0. 07 56. 59 NT
RNAE 1. 43 1. 5 101. 17 ± 1. 02 2. 13 非竞争型
RNAM 9. 41 1. 5 100. 42 ± 2. 12 2. 13 混合型
Acarbose — 1. 5 68. 43 ± 1. 12 1 081. 27 NT
注:NT表示未测定。
2. 3 抗菌实验方法
2. 3. 1 抑菌圈的测定
按照文献[9]的方法,用微量加样器分别取 5 μL 样品加
到直径 6 mm的圆形滤纸片上,挥干溶剂后,置于含菌平板,
同时用溶剂做空白对照。37℃恒温培养 24 h,观察结果,记
录抑菌圈的大小。每份样品平行操作 3 次,结果取平均值。
所有操作均在无菌条件下进行。
2. 3. 2 最低抑菌浓度(MIC)的测定
将出现抑菌圈的样品进行对半稀释,按 2. 3. 1 项操作进
行,每个浓度平行操作 3 次,取平均值。用相应溶剂作空白
对照;出现抑菌圈的最低样品浓度即为 MIC 值。所有操作
均在无菌条件下进行。
3 结果与讨论
3. 1 各提取物的 α-葡萄糖苷酶抑制活性
对尼泊尔酸模根和地上部分的石油醚、乙酸乙酯和甲醇
部分在相同浓度下(1. 5 mg /mL)测定其 α-葡萄糖苷酶的抑
制活性(表 1)。从表 1 可以看出尼泊尔酸模根和地上部分
在浓度为 1. 5 mg /mL时各提取物对 α-葡萄糖苷酶的抑制活
性均较高(抑制率接近 100%),且均高于阳性对照药阿卡波
糖(68. 43%),表明尼泊尔酸模具有较好的 α-葡萄糖苷酶抑
制活性。
为进一步研究抑制活性,对尼泊尔酸模各提取物的初筛
终浓度依次对半稀释进行 IC50值计算(表 1)。从表 1 可以
看出,各提取物的 IC50 值大小为:RNAE(2. 13 μg /mL)、
RNAM(2. 13 μg /mL)、RNRE(3. 83 μg /mL)、RNRM(22. 5
μg /mL)、RNRP(36. 01 μg /mL)和 RNAP(56. 59 μg /mL),远
低于阳性对照 Acarbose(1081. 27 μg /mL)。
不同溶剂比较,尼泊尔酸模的乙酸乙酯提取物的 IC50值
最小,显示其抑制效果最好,其次为甲醇提取物,石油醚提取
物的 IC50值最大;不同部位比较,尼泊尔酸模地上部分的乙
酸乙酯提取物抑制活性(IC50 = 2. 13 μg /mL)和甲醇提取物
抑制活性(IC50 = 2. 13 μg /mL)较其根的同溶剂提取物抑制
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活性(IC50 = 23. 83 μg /mL 和 22. 50 μg /mL)高,但其石油醚
提取物抑制活性(IC50 = 56. 59 μg /mL)较根(IC50 = 36. 01
μg /mL)的弱。说明尼泊尔酸模的地上部分是其主要的药用
部位。
3. 2 提取物浓度对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响
结果还显示,尼泊尔酸模不同部位不同溶剂的提取物对
α-葡萄糖苷酶的抑制活性均呈剂量依赖性,其中地上部分石
油醚提取物在终浓度小于 0. 2 mg /mL 时达到最大抑制率
100%,此后再增加提取物浓度抑制率不再变化,其他提取物
在终浓度小于 0. 1 mg /mL 时,其抑制率就达到了最大值
100%,此后,再增加提取物浓度抑制率也不再变化。
3. 3 酶抑制动力学[10]
通过绘制抑制剂的 Lineweave-Burk 双倒数曲线(如图
1),得到不加抑制剂时的 α-葡萄糖糖苷酶的线性方程:y =
14. 218x + 4. 6123,求得其 Km = 3. 08 mmol /L,1 /Vmax =
4. 6123。
根据文献,由图 1 可知尼泊尔酸模地上部分的乙酸乙酯
提取物的抑制类型为非竞争性抑制类型,反应速度 Vmax随着
抑制剂浓度的增大而变小,米氏常数 Km 保持不变。并根据
非竞争性抑制动力学方程:1 /V′max = 1 /Vmax(1 +
[I]/Ki),求得
尼泊尔酸模地上部分乙酸乙酯提取物浓度为 2. 93 mg /mL
时,1 /V′max = 21. 854,Ki = 0. 7837 μg /mL;浓度为1. 46 mg /mL
时,1 /V′max = 8. 4754,Ki = 0. 794 5 μg /mL。抑制剂浓度越大,
Ki 值越小,抑制愈强。而其甲醇部分则属于混合型抑制类
型,当其浓度为 2. 93 mg /mL 时,1 /V′max = 63. 539,Km =
0. 888 μg /mL,当其浓度为浓度为 1. 46 mg /mL 时,1 /V′max =
11. 4600,Km =1. 663 6 μg /mL,反应速度 Vmax随着抑制剂浓度
的增大而变小,米氏常数 Km 也随抑制剂浓度的增大而降低。
尼泊尔酸模地上部分乙酸乙酯提取物
尼泊尔酸模地上部分甲醇提取物
图 1 尼泊尔酸模地上部分乙酸乙酯提取物与甲醇提取物
的 Lineweave-Burk双倒数曲线
3. 4 抗菌活性
研究尼泊尔酸模根和地上部分不同提取部位对金黄色
葡萄球菌(SA)、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)和
β-内酰胺酶阳性的金黄色葡萄球菌(ESBLs)的抑菌活性,结
果显示:其地上部分抑菌活性不明显,根具有较好的抑菌活
性(表 2 和表 3)。
表 2 尼泊尔酸模根提取物对各受试菌种的
抑菌圈(样品浓度均为 0. 25 mg /disc)
样品 部位
抑菌圈 /mm
SA MRSA ESBLs
尼泊尔酸模根 石油醚 8 8 9
乙酸乙酯 8 8 NA
甲醇 NA NA NA
注:NA表示无抑菌活性。
表 3 尼泊尔酸模根提取物对受试菌种的 MIC (mg/disc)
样品 部位
抑菌圈 /mm
SA MRSA ESBLs
尼泊尔酸模根 石油醚 0. 25 0. 25 0. 125
乙酸乙酯 0. 25 0. 25 NT
甲醇 NT NT NT
注:NT表示未测定。
4 结论
实验结果表明,尼泊尔酸模根和地上部分的乙酸乙酯提
取物具有较高的 α-葡萄糖苷酶抑制活性;尼泊尔酸模地上
部分的乙酸乙酯部分的抑制类型为非竞争性抑制,其甲醇部
分为混合型抑制。尼泊尔酸模根的抑菌活性较好,其活性部
位为石油醚部位和乙酸乙酯部位。
参考文献:
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