[指南]植物中降血糖活性成分研究进展

[指南]植物中降血糖活性成分研究进展 植物中降血糖活性成分研究进展 2004-03-19 糖尿病是临床常见疾病，近年来患病率呈上升趋势。长期的高血糖可引起一系列的并发症，严重威胁病人的生活和生命。因此对降血糖药物的研究越来越受到重视，其中从天然药物尤其是植物药中寻找降血糖的有效成分是一非常重要的途径。近年来，已发现多种可降血成分，本文根据其化学结构分类进行综述。 1 多糖类 多糖类是目前发现的降血糖成分中数目最多的一类。目前已发现有降糖作用的不少于90种，近年来进行研究的有丹皮多糖、南瓜多糖、螺旋藻多糖等。 1.1 丹皮多糖 分别以丹皮多糖粗提品和纯品给胰岛素抵抗的四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠灌胃，并以降糖灵和消渴丸作对照，发现丹皮多糖纯品PSM增强糖耐量和改善胰岛素抵抗的效果最2b 好，并有一定的量效趋势，可能是丹皮多糖的主要降血糖有效成分。PSM对血清胰岛素水2b平无明显升高作用，对正常动物的降糖作用也不明显。PSM的降糖机理可能是通过促进外2b 周组织对葡萄糖的利用及提高机体对胰岛素反应性来实现的。 1.2 南瓜多糖 用两种南瓜多糖A和B给四氧嘧啶糖尿病小鼠连续灌胃21天后，测定其空腹血药浓度，并以消渴丸作阳性对照。结果发现，南瓜多糖有明显降低血糖的作用，效果优于对照组，多糖B的效果更好。 1.3 螺旋藻多糖(PSP) PSP是一种酸性杂多糖，具有多种作用，降血糖作用是其中之一。实验研究发现，PSP可明显降低链脲佐菌素性糖尿病小鼠和四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖，也可降低肾上腺素和葡萄糖引起的高血糖，提高体内抗氧化生化物质的指标。PSP对小鼠空腹血糖无明显的影响，表明PSP的降糖作用可能不是通过直接刺激胰腺β细胞分泌胰岛素，而是减弱链脲佐菌(STZ)和四氧嘧啶(ALX)对β细胞的伤害作用;另外还可能抑制肝糖原分解、促进组织对葡萄糖的摄取利用，抑制葡萄糖在小鼠肠道的吸收。 1.4 羊栖菜多糖(SFP) SFP也有多种作用，降血糖是其中之一。实验研究发现，SFP可明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖，提高糖耐量。SFP对正常小鼠的血糖水平无明显的影响，表明SFP的降 血糖作用不是通过促进胰岛素分泌来实现。SFP对小鼠空腹血糖也无明显的影响，但可降低糖尿病小鼠血液和胰腺过氧化脂质的含量，表明SFP的降血糖作用与抗氧化损伤胰岛细胞有一定的联系。 1.5 薏苡仁多糖(Coixan) 4薏苡仁多糖由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖组成，分子量约为1.5×10。薏苡仁多糖腹腔注射剂量为50mg/kg和100mg/kg，可降低正常小鼠、四氧嘧啶糖尿病小鼠和肾上腺素高血糖小鼠的血糖，并呈一定的量效关系。其降血糖的机理可能为影响胰岛素受体和糖代谢及抑制糖异生。 2 生物碱类 2(1 小檗碱(Berberine) 盐酸小檗碱是唯一已应用于临床的降血糖生物碱，并有抗病毒的作用，对防止糖尿病并发症的发生有一定的意义。盐酸小檗碱可以促进胰岛β细胞的再生和功能修复，对血糖正常者无降血糖作用。盐酸小檗碱的降血糖作用还可能与乳酸升高相关，通过抑制糖异生和(或)促进糖酵解来产生降血糖作用。盐酸小檗碱是季铵化合物，口服吸收差，与大豆磷脂制成脂质体可促进吸收，增强降血糖效果。 2(2 汉防已甲素(Tetrandrine, TET) 实验研究发现，TET可明显降低四氧嘧啶糖尿病大鼠的血糖，增加血清胰岛素水平，降低血浆胰高血糖素的浓度，给药后24小时血清过氧化脂质(LPO)含量明显降低，全血谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力明显增强;治疗1周后胰岛β细腻明显修复。所以TET的降血糖机制在于调节激素水平，促进体内抗氧化物质的生成，抑制自由基对胰岛β细胞的损伤，促进修复。 2(3 其它生物碱 从毛羽扇豆Lupinus hirsutus的地上部分分离得到多花碱[(一),multiflorin]，从偏花槐Sophora secundiflora的种子中分离得到甲基金雀花碱(N-nethylcytisine)，分别给链脲佐菌素糖尿病小鼠进行灌胃和腹腔注谢，两种物质均有降血糖活性。 3 黄酮类 黄酮类品种较多，其作用机制主要有抗脂质过氧化、抑制α-糖苷酶和拟胰岛素作用。主要的黄酮类有水飞蓟素、槲皮素和杨梅素等。 3(1 水飞蓟素(Silymarin) 实验已经证实，水飞蓟素可明显降低四氧嘧啶糖尿病大鼠的血糖，其机制是水飞蓟素的抗氧化作用可清除体内自由基，抑制生物膜的脂质过氧化，稳定生物膜，从而对胰岛细胞起到保护作用。生化指标的表现为胰岛的MDA降低，血和胰岛的谷胱甘肽(GSH)升高。 3(2 槲皮素(Quercetin) 实验研究发现，槲皮素对四氧嘧啶糖尿病小鼠有显著的抑制血糖增高的作用。体外研究表明，槲皮素可显著抑制小鼠小肠刷状缘近腔上皮内α-糖苷酶的活性，从而延缓食物中糖类的消化吸收，延迟并减少餐后血糖的升高。另外，槲皮素对糖尿病大鼠的肾病和周围神经病变有控制和治疗作用。 3(3 杨梅素(Myricetin) 杨梅素除了有与斛皮素类似的抑制α-糖苷酶的活性作用外，还有拟胰岛素的作用。杨梅素可促进体外培养的脂肪细胞摄取D型葡萄糖和D型三氧葡萄糖生成脂肪，提高脂肪细胞对胰岛素的敏感性，IC为65mmol/L。其机制可能为杨梅素进入细胞膜磷脂双分子层，50 使细胞膜的流动性增加，或提高膜内葡萄糖载体的活性，从而促进脂肪细胞摄取葡萄糖。 3(4 其它黄酮 从日本当药Swertia japonica Makino中提取分离出两个黄酮methylbellidifolin(1)、belidifolin(2)对链脲佐菌素糖尿病大鼠，腹腔或口服给药均有显著的降血糖作用，且呈剂量依赖性。从印度当药Swertia chirata Hamilton中提取得到獐牙菜精(swerchirin)，对甲苯磺丁脲预处理的albino大鼠有降血糖作用，降低40%血糖的ED为23.1mg/kg。从苏木50,5Caesalpinia sappan L中提取分离的苏木查耳酮是醛糖还原酶抑制剂，1×10mol/L可抑制83.9%的醛糖还原酶的活性，可用来治疗糖尿病并发症。另外，从苏木中分离得到的可抑制醛糖还原酶活性的有效成分还有caesalpin P、3,dexysappanone、protosappanin A和Braxilin等。 4 萜类 4(1 倍半萜 从苍术Atractylodes lancea根茎中分离得到β-桉醇(β-Eudesmol)，能增强糖尿病人使用的肌松药琥珀酰胆碱的神经肌肉阻断作用，对治疗糖尿病神经系统疾病具有积极意义。其药效基团为结构中的环已烷和环外亚甲基。亚甲基和结构中羟基的距离，是活性大小的决定因素。 4(2 二萜 从日本柳杉Cryptometia japonica(L.f.)D.Don树皮甲醇提取物中分离得到二萜3醌，并鉴定了结构。该化合物是醛糖还原酶抑制剂，100μg可抑制67%的醛糖还原酶，是治疗糖尿病并发症的活性成分。 4(3 三萜 实验研究表明，齐墩果酸(loeanolic acid)可降低正常小鼠的血糖，对四氧嘧啶引起的糖尿病有预防和治疗作用，也可对抗肾上腺素引起的血糖升高。在降低血糖的同时，肝糖原和血清胰岛素均明显升高，对兼有肝病的高血糖患者有一药多效的作用。熊果酸(ursolic acid)也是降血糖活性成分，能降低高血糖动物全血粘度和血小板。 5 皂苷 有降血糖作用的皂苷种类也较多，大部分为三萜皂苷，作用机理多样。 5(1 苦瓜皂苷 实验研究发现，苦瓜皂苷可显著降低四氧嘧啶糖尿病兔的血糖，与优降糖相比，作用缓慢而持久。苦瓜皂苷可引起大鼠肌糖原和肝糖原的增加，其机制可能为调节糖代谢酶的活性。苦瓜可抑制葡萄糖-6-磷酸酶和果糖-1，6-二磷酸酶活性，从而抑制糖异生;增强细胞色素P450的活性，加速葡萄糖氧化;同时，葡萄糖-6-磷酸酶活性下降，对糖原磷酸化酶的抑制减弱，使糖原分解减慢。苦瓜皂苷对大鼠的胰岛素水平不产生影响，表明其不作用于β细胞，通过其它途径来降低血糖。 5(2 绞股蓝皂苷 实验研究发现绞股蓝皂苷可降低链脲佐菌素(STZ)大鼠的血糖，疗程越长，效果更佳，但对正常大鼠的血糖无影响，说明绞股蓝皂苷对血糖有双向调节作用。使用绞股蓝皂后，胰岛素水平降低，说明绞股蓝皂苷可能通过改善胰岛素抵抗而达到降血糖作用。绞股蓝皂苷还有降血脂、抗氧化的作用，可能对预防和治疗糖尿病的并发症有一定的意义。 5(3 辽东葱木皂苷 从辽东葱木Aralia elata(Miq.)Seem根皮中分离得到齐墩果酸28-O-β-D吡喃葡萄糖苷，四氧嘧啶糖尿病大鼠口服100mg/kg可降低血糖，增加肝糖原。 5(4 人参皂苷Rg(三七皂苷C) 11 实验研究发现，人参皂苷Rg每天连续ip可明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖，从1 6.22,100mg/kg呈量效关系趋势，100mg/kg达到最大降糖率(35%)。人参皂苷Rg与胰岛1素的降血糖效应无协同或拮抗作用，能促进大鼠分离肝细胞摄取[H]-葡萄糖，增加小鼠肝糖原的合成。 5(5 刺五加皂苷(ASS) 刺五加叶皂苷是从刺五加科植物刺五加Acanthopanax Senticosus(Rupret Maxim)Harms 的根叶中提取的总皂苷。实验研究发现，给小鼠多次用药后，可明显抑制葡萄糖、四氧嘧啶和肾上腺素引起的血糖升高，也可降低正常小鼠的血糖。说明刺五加皂苷能维护胰岛β细胞的功能，并抑制糖原分解。 5(6 知母皂苷 从知母根茎水提物中分离得到两个皂苷，即prototimo-saponin A III和pseudo-prototimosaponin A III，前者腹腔注射可降低链脲佐菌素糖尿病小鼠的血糖，后者降 血糖活性呈剂量相关，其机理可能是抑制肝脏糖原异生和(或)糖原分解。 5(7 玉竹皂苷 实验研究发现，玉竹的降血糖活性成分为甾体皂苷PO-1、PO-2，腹腔注射后PO-1对正常小鼠有缓渐的降血糖作用，PO-2在注射后4小时的降糖作用明显。两种皂苷对STZ诱导的糖尿病小鼠均有明显的降血糖作用，而薯蓣皂苷苷元无降血糖活性，说明分支的葡萄糖单位是重要的活性基团。 6 含硫化合物 6(1 大蒜素(二烯丙基三硫化物，Diallyl trisulfide) 实验研究表明，大蒜素能明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的空腹血糖，缓解糖尿病“三多一少”的症状。大蒜素可增加糖尿病小鼠心脏NO的含量，增强心脏的抗氧化作用;还可提高血液中白细胞和血红蛋白水平，降低胆固醇。因此，大蒜素可预防糖尿病的心血管并发症。 6(2 牛磺酸 牛磺酸不能明显降低糖尿病患者的空腹血糖水平，但能有效降低患者的餐后血糖负荷;牛磺酸还能降低山梨醇，对糖尿病人慢性并发症也有治疗作用。牛磺 酸的降血糖机理有多个方面，如反转白介素1β对胰岛素分泌的抑制作用，抑制主动脉胶原非酶糖化，抑制心肌组织肾素-血管紧张素系统。 7 苯丙素酚类 从靶香科植物黄皮Clausena lansium(lour)skeels的叶中分离得到一种呋喃香豆素--黄皮香豆精。该化合物能降低正常小鼠和四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖，也能拮抗肾上腺素的升血糖作用。 8 其它类化合物 从海洋生物海星Asterias amurensis中分离并经结构修饰获得新化合物:已二酸(5-雄甾烯-17-酮-3β-羟基)二酯(代号:A1998)。实验研究发现，A1998可明显降低四氧嘧啶和链脲佐菌至少糖尿病小鼠的血糖，增加并恢复AlCl3所致急性衰老大鼠细胞膜上受损的Na+-K+-ATP酶的活性，增强胰岛细胞对葡萄糖反应的敏感性，起到降血糖作用。豆科植物美丽球花Parkia speciosa 种子的氯仿提取物给四氧嘧啶糖尿病大鼠灌胃可产生明显的血糖抑制作用，提取物的降血糖成分为β-谷甾醇(β-Sitosterol)和豆甾醇(stigmasterol)。 9 小结 上述的几大类活性成分降血糖作用明显，给药过程便于定性定量，药性温和，无明显的毒副作用，并有预防和治疗糖尿病并发症的作用。鉴于这些突出的优点，从植物药中寻找高效稳定、毒副作用小的活性成分，已经成为研究开发降血糖新药的重要方向，具有广阔的市 场前景。