虎杖和大黃中α—葡葡萄糖苷酶抑制劑的超濾質譜研究

2014-10-24 21:42:11楊冬等

分析化學 2014年4期

楊冬等

摘要：通過體外酶活性實驗結合離心超濾LCESIMSn技術從富含蒽醌類成分的中藥虎杖和大黃提取物中篩選α葡萄糖苷酶抑制劑。首先，以4硝基苯αD吡喃葡萄糖苷（PNPG）為底物，對虎杖和大黃提取物的體外酶抑制活性進行了初步評價，結果表明，虎杖和大黃提取物對α葡葡萄糖苷酶的半抑制濃度分別為0.027 和0.050 g/L。其次，利用離心超濾技術對虎杖和大黃提取物種的潛在的α葡葡萄糖苷酶抑制劑進行了篩選，并通過LCESIMSn對篩選得到的潛在抑制劑結構進行了鑒定，結果顯示，虎杖和大黃中各鑒定得到12和7種，共計16種活性小分子成分。其中大黃素等7種化合物屬于蒽醌類；虎杖苷等5種化合物屬于多元酚類；蓮花掌甘等4種化合物都具有沒食子酰基取代基。結果表明，蒽醌類化合物具有較好的α葡萄糖苷酶抑制活性，可以為開發新的安全有效的富含蒽醌類成分的中藥降糖藥物奠定基礎。

關鍵詞：α葡葡萄糖苷酶；超濾質譜；虎杖；大黃；抑制劑

1引言

糖尿病是一種持續高血糖，胰島素相對或絕對不足，外周組織對葡萄糖利用減少的一種綜合病癥[1-3]。糖尿病可分為I型糖尿病、II型糖尿病、特異性糖尿病和妊娠糖尿病，其中II型糖尿病占90%以上。α葡萄糖苷酶抑制劑是臨床上治療II型糖尿病的主要藥物之一，可減緩葡萄糖的生成和吸收，降低血糖水平[4，5]。

中藥中α葡葡萄糖苷酶抑制劑的種類繁多、結構復雜，按照其基本的化學結構，目前研究結果可以分為四大類：黃酮類、生物堿類、皂苷類、多糖類[6-7]，而富含醌類成分的中藥材則少有研究。一些研究結果表明，富含醌類成分的中藥材中具有很強的α葡葡萄糖苷酶抑制活性[8，9]，但缺乏進一步的實驗篩選、分析、鑒定其潛在的活性小分子成分。因此，從富含醌類的中藥材中篩選α葡葡萄糖苷酶抑制劑，并對其進行分析和結構鑒定，可以為進一步臨床藥物開發提供一定的理論依據和研究基礎。

超濾技術[10]主要是利用親和原理，將具有潛在活性的小分子化合物與受體混合，得到受體配體復合物和未結合的小分子，通過超濾薄膜將未結合的小分子濾除后，復合物可以用有機溶劑處理，將小分子配體釋放出來，從而實現活性化合物與非活性化合物的分離，并通過LCESIMSn對收集得到的活性小分子化合物進行結構鑒定。該方法具有靈敏度高、分析快速和高通量的特點，特別適用于中藥等復雜體系中活性成分的篩選。

本研究以α葡葡萄糖苷酶為藥物靶點，選取了2種富含蒽醌類成分的中藥材（虎杖、大黃），對其α葡葡萄糖苷酶抑制作用進行了測定，并首次采用超濾技術從中藥材虎杖和大黃提取物中篩選出與α葡葡萄糖苷酶相結合的活性小分子化合物，并通過LCMSn對其進行了分離和結構鑒定[11，12]。共篩選得到16種α葡葡萄糖苷酶抑制劑。

3.2虎杖提取物化學成分的超濾篩選和質譜鑒定

當中藥提取物與蛋白靶分子相互混合作用時，具有親和性的小分子配體與蛋白形成復合物，而無親和性的化合物仍呈現游離狀態。當混合溶液通過超濾薄膜時，大分子蛋白和小分子蛋白復合物被膜擋在一側，處于游離狀態的小分子化合物則能夠透過超濾膜，待活性化合物與非活性化合物分離后，破壞小分子蛋白復合物，收集釋放的活性小分子配體，利用LCESIMSn對其進行分離和結構的鑒定[10]。當提取物中的活性成分與α葡萄糖苷酶發生特異性結合后，α葡萄糖苷酶捕獲的小分子配體所對應的峰強度和峰面積均大于其空白對照。

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