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齿叶白鹃梅叶中黄酮类化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性研究



全 文 :天 津 中 医 药 大 学 学 报
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine
第 34卷 第 3期
2015年 6月
Vol.34 No.3
Jun.2015
摘要:[目的]研究齿叶白鹃梅叶中分离得到的黄酮类化合物对 α-葡萄糖苷酶的抑制作用。[方法]以 96微孔板
法测定 α-葡萄糖苷酶抑制作用。[结果]齿叶白鹃梅叶中多个黄酮类化合物具有 α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中木犀
草素,木犀草素-7-O-β-D-新橙皮糖苷,芹菜素,芹菜素-7-O-β-D-新橙皮糖苷,槲皮素,槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖
苷对 α-葡萄糖苷酶的抑制活性高于阿卡波糖。[结论]黄酮类化合物可能是齿叶白鹃梅叶具有降糖作用的物质基础。
关键词:齿叶白鹃梅叶;黄酮;α-葡萄糖苷酶;抑制活性
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1673-9043(2015)03-0165-04
齿叶白鹃梅叶中黄酮类化合物对
α-葡萄糖苷酶的抑制活性研究*
李古月 1,2,刘佳鑫 1,2,才 谦 3
(1.中国医科大学附属第一医院,沈阳 110000;2.中国医科大学药学院,沈阳 110000;3.辽宁中医
药大学药学院,大连 116600)
*基金项目:国家自然科学基金项目(81202919)。
作者简介:李古月(1984-),女,药师,从事临床制剂指导工作。
DOI:10.11656/j.issn.1673-9043.2015.03.10
齿叶白鹃梅(Exochorda serratifolia S. Moore.),
是蔷薇科绣线菊亚科白鹃梅属植物[1]。白鹃梅属分
为白鹃梅和齿叶白鹃梅两个种,其中白鹃梅主要生
长在中国的江苏省、浙江省、安徽省一带,以其根
皮、树皮入药,多用于腰膝酸痛的治疗[2]。齿叶白鹃
梅主要生长在辽宁省凌源市、喀左县及河北省一
带。其嫩叶可食用,民间多用其预防和治疗糖尿病。
本课题组研究发现齿叶白鹃梅叶的乙醇和水提取
物确有改善小鼠耐糖量及降血糖作用[3]。通过对其
化学成分进行研究,本课题组分离得到多个以芹菜
素、木犀草素、槲皮素为苷元的黄酮类化合物,如芹
菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-β-D-葡萄
糖苷、芹菜素-7-O-β-D-新橙皮糖苷等十几个化合
物[4-5]。为探讨齿叶白鹃梅的降糖作用是否与其中含
有的黄酮类化合物有关,阐明该植物降血糖的物质
基础,本文将主要观察齿叶白鹃梅叶中分离得到的
这些黄酮单体对 α-葡萄糖苷酶的抑制作用,为解
释其降糖机制、进而为将其开发成为新的植物降糖
药奠定基础。
1 材料
1.1 仪器 UV-3100型紫外可见分光光度计(日本
东芝公司);CP225D型电子天平(北京赛多利斯仪
器系统有限公司);HH-S型恒温水浴锅(巩义予华
仪器有限责任公司);酶标仪(上海医科大学仪器
厂);BS210S电子天平(Sartorius)。
1.2 药品与试剂 齿叶白鹃梅叶采自辽宁省凌源
市,经辽宁中医药大学药用植物教研室王冰教授鉴
定为齿叶白鹃梅(Exochorda serratifolia S.)的叶子;
α-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.20,Sigma公司);对-硝基
酚-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG;0215868010,上海宝
曼生物科技有限公司);对硝基苯酚(PNP;
20040322,湘中地质实验研究所);阿卡波糖
(110105,拜耳医药保健有限公司);碳酸钠
(Na2CO3),北京化学试剂公司;其余化学试剂均为国
产分析纯。
2 实验方法
2.1 化学成分的分离和结构鉴定 齿叶白鹃梅叶
(2.5 kg)用 70%乙醇提取 2次,每次 10倍量,提取 2 h,
合并提取液,减压回收溶剂,浸膏用蒸馏水稀释后,
依次用乙酸乙酯和正丁醇萃取,分别回收溶剂,得
乙酸乙酯萃取物 54 g和正丁醇萃取物 144 g。正丁
醇萃取物采用硅胶柱色谱进行分离,氯仿-甲醇梯
度洗脱,共得到 6个组分。组分 5再经硅胶柱色谱
和 Sephadex LH-20柱色谱进行分离,分别得到化合
物 1、2、3;组分 6采用硅胶柱色谱进行分离,甲醇-
乙酸乙酯梯度洗脱,并经重结晶,分别得到化合物 4
和 5;乙酸乙酯萃取物用硅胶柱色谱进行分离,氯
仿-甲醇梯度洗脱,共得到 18个组分,组分 4、6、17
再分别经硅胶柱色谱分离,采用氯仿-甲醇梯度洗
脱,再结合反相硅胶进行分离,分别得到化合物 6、
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7、8、9、10。根据分离得到的化合物的理化性质并结
合波谱数据,确定化合物的结构。
2.2 标准曲线的制作 根据采用的反应体系,用
0.1 mol/L 磷酸盐缓冲液(pH6.8)配制 1 000 μmol/L
PNP溶液,稀释成 250、200、150、100、50、25、10、5、
2、0 μmol/L。分别取不同浓度的 PNP溶液各 200 μL,
加入 0.1 mol/L Na2CO3溶液 5 mL,混匀,在 405 nm
下测定 A值。以吸光度值为纵坐标(Y),PNP浓度
(X)为横坐标,绘制标准曲线。
2.3 α -葡萄糖苷酶抑制剂活性测定 根据
Tremblay等[6-8]的方法,即以 PNPG为底物,0.1 mol/L
Na2CO3为终止液,于 405 nm处比色测定。活力单位
定义为:在 37 ℃、pH6.8 的条件下,1 min 内水解
PNPG释放 1 μmol PNP所需的酶量。抑制活性即为
相同条件下降低 1个酶活力单位所需的化合物的量。
抑制百分比=100%×(总酶活-残余酶活)/总酶活。
2.4 统计分析 按照抑制率(%)=[1-(样品 A实验
组-样品 A空白组)/(对照 A 实验组-对照 A 空白
组)]×100%计算抑制率,并用 OriginPro 7.5 SR1软
件计算半数抑制浓度(IC50)值。
采用 SPSS 18.0分析,实验数据采用均数±标准
差(x±s)表示。组间比较采用单因素方差分析,两两比
较采用 Dunnett检验,P<0.05为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 分离得到的化合物 结构见图 1,名称见表 1。
3.2 标准曲线 以 PNP浓度(X)为横坐标,吸光度
值(A)为纵坐标(Y),绘制标准曲线,得回归方程:Y=
5.654 7X + 0.028 1(r=0.999 2),结果表明线性关系
良好,线性浓度范围为:0 ~ 250 μmol/L。
3.3 样品对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响 按照
上述反应体系,加入不同体积的各样品溶液,测得
最大抑制活性及 IC50值[9-12],结果见表 2、图 2。
结果表明,从齿叶白鹃梅叶中分离得到的黄酮
单体均具有 α-葡萄糖苷酶抑制活性。其中,槲皮
素、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草
素-7-O-β-D-新橙皮糖苷、芹菜素、芹菜素-7-O-
β-D-新橙皮糖苷 6个化合物的抑制率均大于阳性
表 2 齿叶白鹃梅叶中各黄酮单体对
α-葡萄糖苷酶抑制活性(n=5)
样 品
浓度
(mg/L)
抑制率
(%)
IC50
(mg/L)
芹菜素-7-O-β-D-新橙皮糖苷 058.0 95.1±2.1 37.78
槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷 010.4 92.1±2.4 5.34
木犀草素-7-O-β-D-新橙皮糖苷 055.5 90.7±2.3 25.43
芦丁 065.0 74.6±2.8 39.58
槲皮素-3-O-β-D-新橙皮糖苷 069.5 66.5±1.7 49.94
芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷 055.5 61.0±1.6 31.71
槲皮素-3-O-β D-半乳糖-7-O-β-D-葡萄糖苷008.5 55.8±1.9 7.78
槲皮素 007.7 93.9±2.2 1.23
芹菜素 011.5 98.6±2.7 0.7
木犀草素 031.5 96.1±1.5 1.08
阿卡波糖 1 000 76.2±1.3 390.82
120
100
80
60
40
20
0




%)
A B C D E F G H I J K
A:槲皮素;B:槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷;C:槲皮素-3-O-β-
D-新橙皮糖苷;D:芦丁;E:槲皮素-3-O-β-D-半乳糖-7-O-β-D-
葡萄糖苷;F:木犀草素;G:木犀草素-7-O-β-D-新橙皮糖苷;H:芹
菜素;I:芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷;J:芹菜素-7-O-β-D-新橙皮
糖苷;K:阿卡波糖
图 2 齿叶白鹃梅叶中黄酮单体对 α-葡萄糖苷酶的抑制率
表 1 齿叶白鹃梅叶中分离得到的化合物
化合物序号 化合物名称
化合物 1 芹菜素-7-O-β-D-新橙皮糖苷
化合物 2 槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷
化合物 3 木犀草素-7-O-β-D-新橙皮糖苷
化合物 4 芦丁
化合物 5 槲皮素-3-O-β-D-新橙皮糖苷
化合物 6 芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷
化合物 7 槲皮素-3-O-β-D-半乳糖-7-O-β-D-葡萄糖苷
化合物 8 槲皮素
化合物 9 芹菜素
化合物 10 木犀草素
化合物 1:R1=R3=H,R2=O-Glc(2-1)Rha;化合物 2:R1=
O-Glc,R2=R3=OH;化合物 3:R1=H,R2=O-Glc(1-2)Rha,R3=
OH;化合物 4:R1=O-Glu(6-1)Rha,R2=R3=OH;化合物 5:R1=
O-Glu(2-1)Rha,R2=R3=OH;化合物 6:R1=R3=H,R2=O-Glc;
化合物 7:R1=O-Gal,R2=O-Glu,R3=OH;化合物 8:R1=R2=R3=
OH;化合物 9:R1=R3=H,R2=OH;化合物 10:R1=H,R2=R3=OH
图 1 齿叶白鹃梅叶中分离得到的化合物的结构图
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对照药阿卡波糖。
4 讨论
在全球范围内,糖尿病已成为日益严重危害人
类健康的疾病,为继心脑血管疾病和肿瘤之后威胁
人类的“第三号杀手”[13-14]。而糖尿病患者的首要目
标是控制餐后血糖值,避免超高血糖值的出现。食
物中的多糖复合物可由淀粉酶水解为糊精和寡糖,
在肠吸收和进入血液循环之前进一步由 α-葡萄糖
苷酶水解,从低聚糖底物的非还原端切开 α-1,4-
糖苷键,释放出葡萄糖[15-18],α-葡萄糖苷酶抑制剂通
过抑制存在于小肠黏膜微绒毛膜表面的麦芽糖酶
和蔗糖酶等水解酶,能够延缓或减少肠道对碳水化
合物消化与吸收,具有降低餐后血糖的作用[19-20]。
通过检测从齿叶白鹃梅叶中分离得到的黄酮
类化合物对 α-葡萄糖苷酶的抑制作用,发现这 10个
黄酮单体均有表现出一定的 α-葡萄糖苷酶抑制作
用,部分化合物的抑制率均大于阳性对照药阿卡波
糖[21],结果表明,黄酮类化合物可能是齿叶白鹃梅叶
具有降血糖作用的物质基础。
从齿叶白鹃梅叶中分离得到的 10个黄酮单体
中,有 3个是黄酮苷元,7个是黄酮苷,通过比较这
两类黄酮对 α-葡萄糖苷酶的抑制作用,发现黄酮苷
元的抑制活性普遍高于黄酮。提示苷元成苷后,酶
抑制活性会有不同程度的降低,3个苷元的酶抑制
活性由强到弱顺序分别为:芹菜素>木犀草素>槲皮
素,具体原因还需进一步深入研究。
本课题组对齿叶白鹃梅的化学成分和药理作
用进行了研究,通过糖耐量和降血糖实验证明了其
确有降糖作用,通过化学成分的分离明确了其中含
有的主要化学成分类型,并建立了含量测定方法。
本文通过从该植物中分离得到的多个黄酮类成分
的 α-葡萄糖苷酶作用的研究,初步明确了该植物
降糖作用可能与其中的黄酮类化合物抑制 α-葡萄
糖苷酶有关,黄酮类化合物可能是其降血糖的物质
基础。这些研究为齿叶白鹃梅的深入研究和开发奠
定了基础。
参考文献:
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(收稿日期:2014-02-05)
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Inhibitory activity of flavonoids isolated from Exochorda serratifolia S. Moore. on α-glucosidase
LI Gu-yue1,2,LIU Jia-xin1,2,CAI Qian3
(1.The First Hospital of China Medical University, Shenyang 110000, China; 2. Pharmacy College of China Medical
University, Shenyang 110000, China; 3. Pharmacy College of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,
Dalian 116600, China)
Abstract: [Objective] To investigate the inhibitory activity of flavonoids isolated from Exochorda serratifolia S.
Moore. leaves on α-glucosidase.[Methods] Inhibitory activity of α-glucosidase was screened by the 96-microplate-
based method.[Results] The flavonoids showed inhibitory activity on α-glucosidase. Among them, luteolin, luteolin-
7 -O -β -D -neospheroside, apigenin, apigenin -7 -O -β -D -neospheroside, quercetin, quercetin -3 -O -β -D -
glucoside showed stronger inhibitory activity than acarbose.[Conclusion] Flavonoids may be the substances basis of
Exochorda serratifolia S. Moore. leaves with inhibitory activity of α-glucosidase.
Key words: Exochorda serratifolia S. Moore.;flavonoids; α-glucosidase;inhibitory activity
· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
·启 事·
《天津中医药》和《天津中医药大学学报》再次入选中国科技核心期刊
2014年 9月 26日,科技部中国科学技术信息研究所(ISTIC)在北京国际会议中心举行中国科技论文统计结果新闻发布会
暨《2014年版中国科技期刊引证报告(核心版)》发布会。我校主办的《天津中医药》和《天津中医药大学学报》两刊均再次入选
“中国科技核心期刊”(中国科技论文统计源期刊)。
据悉,《2014年版中国科技期刊引证报告(核心版)》中,《天津中医药》属于中医学类和中药学类期刊,2013年核心影响因
子 0.689,排名第 3,核心总被引频次 1310,综合评价总分 50.1,总排名第 13。《天津中医药大学学报》属于中医药大学学报类期
刊,2013年核心影响因子为 0.689,排名第 2,核心总被引频次 553,综合评价总分 45.4,总排名第 7,取得了历次期刊评价中的
最好成绩。
自 1987年以来,中国科学技术信息研究所每年定期公布中国科技论文发表状况和趋势,并在此基础上拓展到中国专利、
科技期刊、学术图书等领域产出情况的统计分析。2014年统计报告包括我国发表的国际论文数量、国际论文被引用情况、国内
发表论文数量、国内论文被引用情况、我国各学科领域论文分布和影响、我国各地区论文分布和影响、我国各类型机构论文分
布和影响、我国国际合著论文情况、我国高影响科技论文情况、我国科技期刊有关指标的统计分析以及我国出版社引证报告。
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