雙斑獐牙菜抗糖尿病活性及其化學(xué)成分研究.pdf

1、雙斑獐牙菜Swertia bimaculata為龍膽科獐牙菜屬（Swertia L.)植物。廣泛分布于中國、日本、印度等亞洲國家，在中國各地均有分布，植物資源非常豐富。該植物性寒味苦，具有清熱解毒、舒肝利膽的功效，主治急慢性肝炎、膽囊炎、尿路感染等病癥。獐牙菜屬的日本獐牙菜、印度獐牙菜、紫紅獐牙菜具有明顯的抗糖尿病活性。目前國內(nèi)外尚無雙斑獐牙菜抗糖尿病活性的研究報道，且對該植物的化學(xué)成分研究也較少，為充分開發(fā)這一藥物資源，本課題以抗糖尿

2、病活性作為導(dǎo)向，對雙斑獐牙菜的化學(xué)成分進行系統(tǒng)研究，評價雙斑獐牙菜及其活性成分的抗糖尿病作用及機制。
　　第一章 雙斑獐牙菜抗糖尿病活性研究
　　采用體外α-糖苷酶模型，結(jié)合3T3-L1脂肪細胞模型，對雙斑獐牙菜提取物（ETH）及其萃取部位石油醚（PET）、二氯甲烷（DTH）、乙酸乙酯（EAT）和正丁醇（BUT）部位進行初步篩選；然后對篩選出的活性最好部位（ETH、DTH、BUT）進行體內(nèi)實驗研究，采用STZ+高脂高糖誘導(dǎo)的

3、糖尿病大鼠模型來評價降血糖作用，經(jīng)過35天給藥后，確定DTH和BUT為抗糖尿病活性更好的兩個部位，糖尿病大鼠空腹血糖（Fasting Blood Gluose，F(xiàn)BS）、口服葡萄糖耐量（Oral Glucose Tolerance Test，OGTT）、血清胰島素水平、血脂代謝均得到顯著改善。
　　ETH、DTH、BUT的HPLC分析結(jié)果顯示，Corymbiferin(CF)為 ETH和DTH的主要(口山)酮類成分，含量分別為25

4、.44 mg/g和111.34mg/g。1-O-glucosylcorymbiferin(GCF)為BUT中的主要成分之一，含量為3.93 mg/g。GCF的苷元部分為CF。因此，選擇CF和GCF進行更深入的研究。本課題采用同種糖尿病大鼠模型，評價了DTH和BUT中含量豐富的兩個(口山)酮類成分降血糖作用，發(fā)現(xiàn)這兩個化合物具有明顯的抗糖尿病活性。經(jīng)過35 d給藥后，F(xiàn)BG顯著降低、OGTT得到改善、血清胰島素水平明顯升高、血脂代謝異常亦

5、得到顯著改善（TC、TG、LDL水平下降，HDL/LDL比值升高）。
　　第二章 雙斑獐牙菜單體成分的抗糖尿病機理研究
　　為探討雙斑獐牙菜抗糖尿病作用機制，本研究對CF和GCF這兩個單體(口山)酮化合物進行了深入了研究。結(jié)果表明，CF和GCF能明顯提高葡萄糖激酶（GK）活性而降低葡萄糖-6-磷酸酶（G6P）的活性，增加肝糖原和肌糖原的合成；同時CF和GCF能增加組織對胰島素介導(dǎo)的PI3K/AKT信號通路的敏感性，其關(guān)鍵因子

6、胰島素底物2（IRS-2）、磷脂酰肌醇激酶（PI3K）和蛋白激酶 B（AKT2）蛋白表達均相應(yīng)增加；受該通路負性調(diào)控的下游分子，叉頭框蛋白轉(zhuǎn)錄因子（FoxO1）的蛋白和基因表達受到抑制；肝臟組織葡萄糖轉(zhuǎn)運子（GLUT2）和肌肉組織葡萄糖轉(zhuǎn)運子（GLUT4）的基因表達均顯著增強，促進外周組織對葡萄糖的利用而降低血糖。另外，CF和GCF降低血糖的機制之一，與其增加抗氧化物酶超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過氧化物酶（

7、GPx）的活性和增加還原型谷胱甘肽（GSH）水平、降低脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）的水平密切相關(guān)。
　　Swertiabimin（雙斑獐牙菜萜）是從雙斑獐牙菜中分離得到的一個新裂環(huán)烯醚萜類化合物，結(jié)構(gòu)中具有共軛雙鍵和半縮醛。為進一步探討雙斑獐菜中其它的抗糖尿病活性成分，采用體外NIT-1和INS-1β細胞模型對Swertiabimin的抗糖尿病作用進行了研究。首先考查了Swertiabimin對STZ誘導(dǎo)的NIT-1胰島細胞損傷

8、的保護作用，結(jié)果表明，Swertiabimin顯著增加NIT-1細胞的存活率，并使細胞外液中的胰島素水平顯著增加。接著采用INS-1細胞高糖模型，用流式細胞儀測定胞內(nèi)活性氧族ROS的水平，表明Swertiabimin對ROS具有良好的清除能力；另外，體外鐵離子還原力結(jié)果表明，Swertiabimin具有強還原活性，因此，Swertiabimin強抗氧化活性可能是保護胰島細胞和增加胰島素水平的機制之一。
　　第三章 雙斑獐牙菜化學(xué)成

9、分研究
　　為了闡明雙斑獐牙菜用于治療糖尿病的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)，本課題對雙斑獐牙菜全草的90％乙醇提取物進行了較系統(tǒng)的化學(xué)成分研究，從該植物中分離得到21個化合物，包括2個新化合物?；衔锏慕Y(jié)構(gòu)類型主要為(口山)酮及其苷類、裂環(huán)烯醚萜類、三萜類。通過波譜分析（IR、MS、1D和2D NMR）結(jié)合參考文獻比對，化合物分別被鑒定為：Swertiabimin（1）、1,8-二羥基-2,3,4,5-四甲氧基(口山)酮（2）、1,8-二羥基-3

10、,5-二甲氧基(口山)酮（3）、1,8-二羥基-3,4,5-三甲氧基(口山)酮（4）、1-羥基-2,3,4,7-四甲氧基(口山)酮（5）、1-羥基-2,3,4,6-四甲氧基(口山)酮（6）、1,3,8-三羥基-4,5-二甲氧基-(口山)酮（7）、1,3-二羥基-4,5-二甲氧基(口山)酮（8）、1,3-二羥基-4,7-二甲氧基(口山)酮（9）、1,7-二羥基-3,4-二甲氧基(口山)酮（10）、1,3,8-三羥基-5-甲氧基(口山)酮（

11、11）、1,5,8-三羥基-3-甲氧基(口山)酮（12）、1,3,5-三羥基–4-甲氧基(口山)酮（13）、1,3,7-三羥基-4-甲氧基(口山)酮（14）、1,3,5,8-四羥基(口山)酮（15）、1,3,5-三羥基(口山)酮（16）、槲皮素（17）、山奈酚（18）、1-O-β-D-吡喃葡萄糖-1,3,8-三羥基-4,5-二甲氧基(口山)酮（19）、3-O-β-D-吡喃葡萄糖-1,3,8-三羥基–5-甲氧基(口山)酮（20）、熊果酸（