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药食两用中药抑制α-葡萄糖苷酶活性及作用机制研究

作　者: 许芹永
导　师: 朱靖博
学　校: 大连工业大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 药食两用中药 α-葡萄糖苷酶抑制剂筛选肉桂活性单体作用机制
分类号: R587.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

糖尿病严重威胁着人类健康,利用α-葡萄糖苷酶抑制剂有效降低餐后高血糖是防治糖尿病的有效途径。通过对药食两用中药的α-葡萄糖苷酶抑制活性研究,不仅可以为糖尿病患者提供正确合理的膳食指导,还可筛选出药效好、副作用小、种类多的α-葡萄糖苷酶抑制剂,以发现新的降血糖药物。本论文以4-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)为底物,利用高效液相色谱法(HPLC)定量分析水解产物对硝基酚(PNP),通过PNP浓度的变化,确定样品的α-葡萄糖苷酶抑制活性,建立了α-葡萄糖苷酶抑制剂的体外高通量筛选模型,通过精密度、重复性及Acarbose验证试验表明,该模型稳定可靠。以72种药食两用中药作为研究对象,依次采用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、水对其进行系统提取,应用所建立的筛选模型,对得到的360个提取部位进行α-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选。研究结果显示,不同中药的活性成分分布部位不尽相同,说明这些活性成分种类较多,且存在较大的结构差异,降糖机制也不同。在筛选的360个组分中,与阳性对照阿卡波糖相比,有150个样品高于阿卡波糖,抑制率在90%以上的有52个,其中有16个提取物的α-葡萄糖苷酶抑制活性达到100%。根据筛选结果,呈现全抑制的16个组分大部分为甲醇部位,对其进行复筛,并计算其半数抑制浓度ICso值,结果显示它们的IC50值远小于阿卡波糖。进一步对显示出高抑制活性的肉桂进行活性成分的跟踪分离,共分离得3个活性单体,经结构鉴定,确定分别为桂皮醛(1)、肉桂酸(2)和鞣质(3),且测得其IC50值分别为277.89μg/mL、286.22μg/mL、83.66μg/mL,远低于阿卡波糖(IC50=1028.99μg·mL-1),表明它们的a-葡萄糖苷酶抑制活性均远高于阿卡波糖,其中化合物3的抑制活性最高。对三个单体化合物的a-葡萄糖苷酶抑制动力学的研究结果显示,其对α-葡萄糖苷酶的抑制类型均为非竞争性抑制类型,且其Ki值分别为178.07μg/ml、229.43μg/mL、23.95μg/mL。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章文献综述  10-21
  1.1 糖尿病的研究进展  10-11
    1.1.1 糖尿病  10
    1.1.2 糖尿病的药物治疗  10-11
  1.2 α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展  11-18
    1.2.1 α-葡萄糖苷酶抑制剂的降糖作用机制  11-13
    1.2.2 α-葡萄糖苷酶抑制剂筛选方法的研究进展  13-15
      1.2.2.1 以4-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)为底物的酶抑制剂筛选模型  13
      1.2.2.2 以淀粉、蔗糖、麦芽糖为底物的酶抑制剂筛选模型  13-14
      1.2.2.3 微孔板筛选模型  14
      1.2.2.4 固定化酶筛选模型  14
      1.2.2.5 高血糖动物筛选模型  14-15
    1.2.3 α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究现状  15-18
      1.2.3.1 中药提取物的研究现状  15-16
      1.2.3.2 单体化合物的研究现状  16-18
  1.3 中药肉桂的研究进展  18-19
  1.4 本课题的研究内容、目的及意义  19-21
第二章 72种药食两用中药抑制α-葡萄糖苷酶活性筛选  21-37
  2.1 仪器与材料  21-22
    2.1.1 仪器  21
    2.1.2 试剂与溶液配制  21-22
      2.1.2.1 主要试剂  21-22
      2.1.2.2 溶液配制  22
  2.2 α-葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选方法的建立  22-26
    2.2.1 实验原理  22-23
    2.2.2 检测方法  23
    2.2.3 标准曲线  23-24
    2.2.4 α-葡萄糖苷酶活力的测定  24-25
    2.2.5 酶动力学试验  25
      2.2.5.1 抑制剂浓度对抑制活性的影响  25
      2.2.5.2 抑制类型的确定  25
    2.2.6 方法验证  25-26
      2.2.6.1 精密度试验  25
      2.2.6.2 重复性试验  25
      2.2.6.3 Acarbose对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用  25-26
  2.3 72 种药食两用中药抑制α-葡萄糖苷酶活性筛选  26-35
    2.3.1 中药提取物的制备  26-27
    2.3.2 中药提取物对α-葡萄糖苷酶抑制活力的测定  27
    2.3.3 实验结果与讨论  27-35
      2.3.3.1 初筛结果  27-31
      2.3.3.2 复筛结果  31-35
  2.4 结论  35-37
第三章活性跟踪分离肉桂中抑制α-葡萄糖苷酶活性成分  37-52
  3.1 仪器与材料  37-38
    3.1.1 仪器  37-38
    3.1.2 主要试剂及材料  38
    3.1.3 药材  38
  3.2 实验方法  38-43
    3.2.1 α-葡萄糖苷酶抑制剂体外筛选方法  38-39
    3.2.2 肉桂中α-葡萄糖苷酶抑制剂活性组分的跟踪分离  39-42
      3.2.2.1 检测方法  39
      3.2.2.2 提取与分离  39-42
    3.2.3 目标化合物的鉴定  42
      3.2.3.1 目标化合物的定性试验  42
      3.2.3.2 目标化合物的结构鉴定  42
    3.2.4 化合物的酶动力学试验  42-43
      3.2.4.1 浓度对抑制活性的影响  42-43
      3.2.4.2 抑制类型的确定  43
  3.3 实验结果与讨论  43-51
    3.3.1 化合物的结构鉴定  43-47
    3.3.2 活性筛选  47-48
    3.3.3 活性单体浓度对抑制活性的影响  48-49
    3.3.4 活性单体抑制类型的确定  49-51
  3.4 结论  51-52
第四章结论与展望  52-54
  4.1 结论  52-53
  4.2 展望  53-54
参考文献  54-59
致谢  59-60
附录  60-66

药食两用中药抑制α-葡萄糖苷酶活性及作用机制研究

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