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金盏银盘提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用研究



全 文 :书第 9 期
收稿日期:2012 - 08 - 15
基金项目:江西省教育厅课题(GJJ10213) ;江西省卫生厅课题(2008B003)
作者简介:韦国兵(1976—) ,男,硕士,副教授,湖南沅江人,主要从事药物及药物制剂质量标准的研究
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科研与开发
金盏银盘提取物对 α -葡萄糖苷酶的抑制作用研究
韦国兵,熊 巍
(江西中医学院 药学院,江西 南昌 330006)
摘要:对金盏银盘醇提取物用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇进行萃取,测定各部分的酶抑制活性,并初步对金盏银盘酶抑制的动力学
进行研究。结果表明:乙酸乙酯部位具有较高的 α -葡萄糖苷酶抑制活性,其抑制成分在 35 ~ 55℃具有较高的稳定性,最佳作用
浓度为 45μg /mL,且抑制作用迅速。
关键词:金盏银盘;α -葡萄糖苷酶抑制;提取物
中图分类号:TQ461 文献标识码:A 文章编号:1008 - 021X(2012)09 - 0001 - 03
Preliminary Study on the α -Glucsidase Inhibitor from Bidens Biternata
WEI Guo - bing,XIONG Wei
(College of Pharmacy,Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330006,China)
Abstract:The extract of Bidens biternata was extracted by petroleum,ethyl acetate and n - butanol. The
inhibitiory activity against α - glucsidase of every extracted fraction was detemined and the inhibitory
kinetics was studied. The results showed that the inhibitiory activity of ethyl acetate was higher than
others. Betwen 35 ~ 55℃ the ethyl acetate extract showed high thermal stability,and the optimum
concentration was 45μg /mL.
Key words:Bidens biternata;α - glucsidase inhibitor;extract
糖尿病(diabetes mellitus,简称 DM)是一组由遗
传和环境因素相互作用,导致胰岛素分泌的绝对和
相对不足以及细胞对胰岛素敏感性下降,而引起的
以糖代谢紊乱为主且伴随脂肪、蛋白质、水及电解质
等一系列代谢紊乱的临床综合征,其以高血糖为主
要标志,且尿中有糖。由于糖尿病的病因病机复杂,
与多种因素有关,所以目前该病尚属无根治阶段,是
一种终身性的疾病。据有关资料报道,中国糖尿病
患者目前已超过 3000 万人,全球约 1. 5 亿,糖尿病
已经是继肿瘤、心血管病之后的人类第三大疾病,正
影响着人们健康、成协着人们生命。糖尿病及其并
发症的迅速蔓延已经成为严重威胁人类健康的世界
性公共卫生问题,因此对该病的预防和治疗研究已
经成为全球性的重要保健课题[1]。
α -葡萄糖苷酶在机体的许多代谢过程中起着
关键的作用,并与许多因代谢紊乱失调而引发的疾
病有密切关系,如糖尿病、癌症、病毒感染等。因此,
人们试图寻找合适的抑制剂用于控制和调节 α -葡
萄糖苷酶的活性,以期对有关疾病进行防治。α -
葡萄糖苷酶抑制剂可逆性竞争抑制小肠壁细胞小葡
萄糖苷酶的活性,从而明显延缓和阻碍碳水化合物
的降解和在消化道的吸收速度,延迟来自双糖、低聚
糖及多糖的葡萄糖吸收,有效推迟并减轻糖尿病人
餐后血糖升高的时间及进程,调整血糖水平,减少高
血糖对胰腺的刺激,提高胰岛素敏感性,保护胰腺的
功能,有助于控制糖尿病的发展尤其是并发症的发
·1·韦国兵,等:金盏银盘提取物对 α -葡萄糖苷酶的抑制作用研究
山 东 化 工
生[2]。今年来的研究表明,α -葡萄糖苷酶抑制剂
对治疗和预防糖尿病具有重要的作用。另外,α -
葡萄糖苷酶抑制剂不仅能调节代谢,还具有抗 HIV、
抗病毒感染的作用[3]。著名的 UKPDS 研究表明,α
-葡萄糖苷酶抑制剂治疗Ⅱ型糖尿病安全有效,且
有潜在预防糖尿病并发症作用,是一种有前景的治
疗糖尿病药物。
金盏银盘[B. biternata(Lour.)Merr. et sherff]系
菊科(Compositae)鬼针属(Bidens L.)植物。以鬼针
草类药材入药,药材采收在夏秋开花盛期,收割地上
部分,鲜用或晒干,生于路边、荒野,遍布全国[4]。
《中药大辞典》载金盏银盘“苦,平,无毒”。功能:清
热解毒、散瘀消肿。为民间常用中药,应用十分广
泛,近年来,国内民间采用金盏银盘全草水煎口服,
用于治疗高血压、糖尿病等病症,而且疗效明显[5],
是一种较理想和广阔应用开发前景的天然药物资
源。有研究报道鬼针草属植物对 α -葡萄糖苷酶具
有一定的抑制作用。我们根据同属植物的药效性能
相近的原理,拟在文献报道的基础上,研究金盏银盘
提取物对 α -葡萄糖苷酶的抑制作用,初步从中提
取分离得到 α -葡萄糖苷酶抑制剂。
1 仪器与材料
电子天平 AB104 - N;UNICO - UV - 2102 - PC
型紫外可见分光光度计;4 -硝基苯 - α - D 吡喃葡
萄糖苷(PNPG) ,采购自 Sigma,阿卡波糖(拜耳平) ,
德国拜尔公司;金盏银盘药材(江西樟树药材市场
购买)由我校药用植物教研室葛菲教授鉴定;其余
试剂均为分析纯。
2 实验
2. 1 试剂的配制
(1)pH值为 6. 8、浓度为 0. 1mol·L -1的磷酸
缓冲溶液的配制:将 0. 1mol·L -1的 KH2PO4 溶液
135mL与 0. 1mol·L -1的 K2HPO4 165mL混合得到。
(2)PNPG溶液:将 3. 015g PNPG溶于 50mL蒸
馏水,得到 20mmol·L -1的 PNPG溶液。
(3)Na2CO3 溶液:将 10. 6gNa2CO3 溶于 50mL
水,得到 0. 2mol·L -1的 Na2CO3 溶液。
(4)药液的配制:分别称取相应的总提取物浸
膏,配制成换算为生药量的 0. 5mg /mL的溶液。
2. 2 α -葡萄糖苷酶活力的测定[6]
以 PNPG为底物测定 α -葡萄糖苷酶的活性。
取配制好的 PNPG溶液 2mL,pH值为 6. 8 的 0. 1mol
·L -1的磷酸缓冲溶液 2. 0mL,在 37℃水浴条件下
放置 5min,加入 1mL α -葡萄糖苷酶溶液,水浴放
置 1 5 min,再加入 0 . 2 mol· L -1的 Na2 CO3溶液
5. 0mL,再在 400nm 波长条件下测定溶液的吸光
度[6]。
酶活力单位定义为:在 37℃,pH 值 6. 8 的条件
下,酶溶液每分钟水解 PNPG 释放 1μmol 对硝基酚
(PNP)的酶活力。
抑制剂活力定义为:在 37℃,pH 值 6. 8 的条件
下,使 1 个酶活力单位失活即为 1 个抑制剂活力单
位。抑制率 =(抑制剂活力 /酶活力)× 100%
2. 3 金盏银盘 α -葡萄糖苷酶抑制活性成分的提
取分离
取金盏银盘干药材 500g,用 2 倍量的 95%乙醇
回流提取两次,减压浓缩后用适量水混悬,依次用正
己烷、乙酸乙酯、水饱和的正丁醇萃取,得到正己烷
萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和剩下的水
提取物。分别用旋转蒸发仪减压浓缩得各自的总提
取物备用。
2. 4 金盏银盘提取物 α -葡萄糖苷酶抑制试验
将 α -葡萄糖苷酶(0. 01U,0. 01mL)与金盏银
盘提取物溶液(0. 5mg /mL,0. 2mL)或阿卡波糖
(100mg /mL,0. 2mL)混合,在 37℃水浴中孵育 5min
后加入底物 PNPG 以启动反应。37℃反应 30min
后,加入 1mL 0. 1mol /L Na2CO3 终止反应。于
405nm处测定在酶作用下从 pNP - G中释放出的对
硝苯的吸光度值[1]。
酶活力单位定义为:在 37℃,pH 值 6. 8 的条件
下,1min 内水解 pNPG 释放 1μmol PNP 所需的酶
量。计算抑制率。酶抑制试验重复 3 次,每次 3 个
复管。
抑制率 =(1 - A样品 /A对照)× 100%
2. 5 抑制剂的浓度对抑制效果影响
分别配制抑制剂质量浓度为 0,10,20,30,40,
45,50,55,60μg /mL 的抑制剂溶液,在相同温度、时
间、pH 值条件下进行酶抑制实验反应,终止后测定
吸光度,对比确定抑制剂的最佳浓度。
2. 6 温度对抑制剂的影响
分别在 35,40,45,50,55℃时测定金盏银盘提
取物抑制剂的活力(作相应空白对照) ,反应终止时
·2· SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY 2012 年第 41 卷
第 9 期
迅速冷却到室温。观察温度对抑制剂抑制活性的影
响。
3 讨论
3. 1 各提取物的抑制活性
在 α -葡萄糖苷酶抑制实验中,按照“计量相等
强度不等的原则”,分别测定各提取物的酶活性抑
制率,并与阿卡波糖对比,计算各部分的抑制率,结
果见表 1。
由表 1 可见,金盏银盘中对 α -葡萄糖苷酶表
现出较强抑制活性的成分主要存在于乙酸乙酯提取
物中。
表 1 各提取部位对 α -葡萄糖苷酶的抑制率
提取部位 浓度 /(mg /mL) 抑制率 /%
金盏银盘的乙醇提取物 0. 2 53. 8
金盏银盘的正己烷提取物 0. 2 41. 4
金盏银盘的乙酸乙酯提取物 0. 2 82. 3
金盏银盘的正丁醇提取物 0. 2 52. 1
金盏银盘的水提取物 0. 2 15. 9
阿卡波糖 40 87. 5
3. 2 抑制剂浓度对抑制效率的影响
根据实验结果可见,抑制剂活性随着提取物浓
度的增加而增大,如表 2 所示,当浓度为 45μg /mL
时,抑制活性达到最大。
表 2 提取物浓度对 α -葡萄糖苷酶的抑制作用
浓度 /(μg /mL) 0 10 20 30 40 45 50 55 60
抑制率 /% 0 18. 7 45. 6 61. 5 75. 2 82. 2 82. 3 82. 2 82. 1
3. 3 温度对抑制剂的影响
实验表明在 35 ~ 55℃间,金盏银盘抑制剂抑制
活性随温度的改变变化很小,表明金盏银盘抑制剂
具有较高的热稳定性,结果见表 3。
表 3 不同温度对金盏银盘抑制剂的相对抑制活力
温度 /℃ 35 40 45 50 55
没有加入抑制剂时的酶活力 82. 45 97. 26 125. 98165. 24 95. 84
加入抑制剂时的酶活力 8. 82 23. 51 52. 15 91. 28 21. 59
抑制剂的活力 73. 63 73. 75 73. 83 73. 96 74. 25
4 结论
本实验初步表明,金盏银盘的乙醇提取物的乙
酸乙酯部位相对于其他提取部位具有较强的 α -葡
萄糖苷酶的抑制活性。结论:乙酸乙酯部位具有较
高的 α -葡萄糖苷酶抑制活性,其抑制成分在 35 ~
55℃具有较高的稳定性,最佳作用浓度为 45μg /
mL,且抑制作用迅速。。
参考文献
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(本文文献格式:韦国兵,熊 巍. 金盏银盘提取物
对 α -葡萄糖苷酶的抑制作用研究[J]. 山东化工,
2012,41(9):1 - 3.
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