齒葉白鵑梅葉中黃酮類化合物對α-葡萄糖苷酶的抑制活性研究*

李古月，劉佳鑫，才　謙（1.中國醫科大學附屬第一醫院，沈陽110000；2.中國醫科大學藥學院，沈陽110000；.遼寧中醫藥大學藥學院，大連116600）

齒葉白鵑梅葉中黃酮類化合物對α-葡萄糖苷酶的抑制活性研究*

李古月1，2，劉佳鑫1，2，才謙3
（1.中國醫科大學附屬第一醫院，沈陽110000；2.中國醫科大學藥學院，沈陽110000；3.遼寧中醫藥大學藥學院，大連116600）

［目的］研究齒葉白鵑梅葉中分離得到的黃酮類化合物對α-葡萄糖苷酶的抑制作用。［方法］以96微孔板法測定α-葡萄糖苷酶抑制作用。［結果］齒葉白鵑梅葉中多個黃酮類化合物具有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-葡萄糖苷對α-葡萄糖苷酶的抑制活性高于阿卡波糖。［結論］黃酮類化合物可能是齒葉白鵑梅葉具有降糖作用的物質基礎。

齒葉白鵑梅葉；黃酮；α-葡萄糖苷酶；抑制活性

齒葉白鵑梅（Exochorda serratifolia S.Moore.），是薔薇科繡線菊亞科白鵑梅屬植物［1］。白鵑梅屬分為白鵑梅和齒葉白鵑梅兩個種，其中白鵑梅主要生長在中國的江蘇省、浙江省、安徽省一帶，以其根皮、樹皮入藥，多用于腰膝酸痛的治療［2］。齒葉白鵑梅主要生長在遼寧省凌源市、喀左縣及河北省一帶。其嫩葉可食用，民間多用其預防和治療糖尿病。本課題組研究發現齒葉白鵑梅葉的乙醇和水提取物確有改善小鼠耐糖量及降血糖作用［3］。通過對其化學成分進行研究，本課題組分離得到多個以芹菜素、木犀草素、槲皮素為苷元的黃酮類化合物，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-新橙皮糖苷等十幾個化合物［4-5］。為探討齒葉白鵑梅的降糖作用是否與其中含有的黃酮類化合物有關，闡明該植物降血糖的物質基礎，本文將主要觀察齒葉白鵑梅葉中分離得到的這些黃酮單體對α-葡萄糖苷酶的抑制作用，為解釋其降糖機制、進而為將其開發成為新的植物降糖藥奠定基礎。

1　材料

1.1儀器UV-3100型紫外可見分光光度計（日本東芝公司）；CP225D型電子天平（北京賽多利斯儀器系統有限公司）；HH-S型恒溫水浴鍋（鞏義予華儀器有限責任公司）；酶標儀（上海醫科大學儀器廠）；BS210S電子天平（Sartorius）。

1.2藥品與試劑齒葉白鵑梅葉采自遼寧省凌源市，經遼寧中醫藥大學藥用植物教研室王冰教授鑒定為齒葉白鵑梅（Exochorda serratifolia S.）的葉子；α-葡萄糖苷酶（EC3.2.1.20，Sigma公司）；對-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷（PNPG；0215868010，上海寶曼生物科技有限公司）；對硝基苯酚（PNP；20040322，湘中地質實驗研究所）；阿卡波糖（110105，拜耳醫藥保健有限公司）；碳酸鈉（Na2CO3），北京化學試劑公司；其余化學試劑均為國產分析純。

2　實驗方法

2.1化學成分的分離和結構鑒定齒葉白鵑梅葉（2.5kg）用70%乙醇提取2次，每次10倍量，提取2h，合并提取液，減壓回收溶劑，浸膏用蒸餾水稀釋后，依次用乙酸乙酯和正丁醇萃取，分別回收溶劑，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膠柱色譜進行分離，氯仿-甲醇梯度洗脫，共得到6個組分。組分5再經硅膠柱色譜和Sephadex LH-20柱色譜進行分離，分別得到化合物1、2、3；組分6采用硅膠柱色譜進行分離，甲醇-乙酸乙酯梯度洗脫，并經重結晶，分別得到化合物4 和5；乙酸乙酯萃取物用硅膠柱色譜進行分離，氯仿-甲醇梯度洗脫，共得到18個組分，組分4、6、17再分別經硅膠柱色譜分離，采用氯仿-甲醇梯度洗脫，再結合反相硅膠進行分離，分別得到化合物6、7、8、9、10。根據分離得到的化合物的理化性質并結合波譜數據，確定化合物的結構。

2.2標準曲線的制作根據采用的反應體系，用0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH6.8）配制1 000 μmol/L PNP溶液，稀釋成250、200、150、100、50、25、10、5、2、0 μmol/L。分別取不同濃度的PNP溶液各200 μL，加入0.1 mol/L Na2CO3溶液5 mL，混勻，在405 nm下測定A值。以吸光度值為縱坐標（Y），PNP濃度（X）為橫坐標，繪制標準曲線。

2.3α-葡萄糖苷酶抑制劑活性測定根據Tremblay等［6-8］的方法，即以PNPG為底物，0.1 mol/L Na2CO3為終止液，于405 nm處比色測定。活力單位定義為：在37℃、pH6.8的條件下，1 min內水解PNPG釋放1 μmol PNP所需的酶量。抑制活性即為相同條件下降低1個酶活力單位所需的化合物的量。

抑制百分比=100%×（總酶活-殘余酶活）/總酶活。

2.4統計分析按照抑制率（%）=［1-（樣品A實驗組-樣品A空白組）/（對照A實驗組-對照A空白組）］×100%計算抑制率，并用OriginPro 7.5 SR1軟件計算半數抑制濃度（IC50）值。

3　結果

3.1分 離得到的化合物結構見圖1，名稱見表1。

圖1　齒葉白鵑梅葉中分離得到的化合物的結構圖

3.2標準曲線以PNP濃度（X）為橫坐標，吸光度值（A）為縱坐標（Y），繪制標準曲線，得回歸方程:= 5.654 7X+0.028 1（r=0.999 2），結果表明線性關系良好，線性濃度范圍為：0～250 μmol/L。

3.3樣品對α-葡萄糖苷酶抑制活性的影響按照上述反應體系，加入不同體積的各樣品溶液，測得最大抑制活性及IC50值［9-12］，結果見表2、圖2。

表1　齒葉白鵑梅葉中分離得到的化合物

結果表明，從齒葉白鵑梅葉中分離得到的黃酮單體均具有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個化合物的抑制率均大于陽性對照藥阿卡波糖。

表2　齒葉白鵑梅葉中各黃酮單體對α-葡萄糖苷酶抑制活性（n=5）

圖2　齒葉白鵑梅葉中黃酮單體對α-葡萄糖苷酶的抑制率

4　討論

在全球范圍內，糖尿病已成為日益嚴重危害人類健康的疾病，為繼心腦血管疾病和腫瘤之后威脅人類的“第三號殺手”［13-14］。而糖尿病患者的首要目標是控制餐后血糖值，避免超高血糖值的出現。食物中的多糖復合物可由淀粉酶水解為糊精和寡糖，在腸吸收和進入血液循環之前進一步由α-葡萄糖苷酶水解，從低聚糖底物的非還原端切開α-1，4-糖苷鍵，釋放出葡萄糖［15-18］，α-葡萄糖苷酶抑制劑通過抑制存在于小腸黏膜微絨毛膜表面的麥芽糖酶和蔗糖酶等水解酶，能夠延緩或減少腸道對碳水化合物消化與吸收，具有降低餐后血糖的作用［19-20］。

通過檢測從齒葉白鵑梅葉中分離得到的黃酮類化合物對α-葡萄糖苷酶的抑制作用，發現這10個黃酮單體均有表現出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，部分化合物的抑制率均大于陽性對照藥阿卡波糖［21］，結果表明，黃酮類化合物可能是齒葉白鵑梅葉具有降血糖作用的物質基礎。

從齒葉白鵑梅葉中分離得到的10個黃酮單體中，有3個是黃酮苷元，7個是黃酮苷，通過比較這兩類黃酮對α-葡萄糖苷酶的抑制作用，發現黃酮苷元的抑制活性普遍高于黃酮。提示苷元成苷后，酶抑制活性會有不同程度的降低，3個苷元的酶抑制活性由強到弱順序分別為：芹菜素＞木犀草素＞槲皮素，具體原因還需進一步深入研究。

本課題組對齒葉白鵑梅的化學成分和藥理作用進行了研究，通過糖耐量和降血糖實驗證明了其確有降糖作用，通過化學成分的分離明確了其中含有的主要化學成分類型，并建立了含量測定方法。本文通過從該植物中分離得到的多個黃酮類成分的α-葡萄糖苷酶作用的研究，初步明確了該植物降糖作用可能與其中的黃酮類化合物抑制α-葡萄糖苷酶有關，黃酮類化合物可能是其降血糖的物質基礎。這些研究為齒葉白鵑梅的深入研究和開發奠定了基礎。

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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）

［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-microplatebased 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.

Exochorda serratifolia S.Moore.；flavonoids；α-glucosidase；inhibitory activity

R285.5

A

1673-9043（2015）03-0165-04

10.11656/j.issn.1673-9043.2015.03.10

國家自然科學基金項目（81202919）。

李古月（1984-），女，藥師，從事臨床制劑指導工作。

（2014-02-05）