CN115814007A - 一种α-葡萄糖苷酶抑制剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种α‑葡萄糖苷酶抑制剂及其制备方法和应用，属于降糖技术领域。本发明提供了一种α‑葡萄糖苷酶抑制剂，来源于蔬菜滴水芋，具有较高的安全性。本发明实施例中证实了，所述滴水芋的茎秆提取物具有显著的抑制α糖苷酶活性，对高血糖小鼠具有显著的降血糖作用，且空腹降血糖效果优于二甲双胍。
Description
技术领域
本发明属于降糖技术领域，具体涉及一种α-葡萄糖苷酶抑制剂及其制备方法和应用。
背景技术
糖尿病(Diabetesmellitus，DM)被认为是严重的全球性健康疾病，是继恶性肿瘤、心脑血管疾病之后，严重威胁人类健康的第3大疾病。目前，全球上市的治疗糖尿病的药物共10类：胰岛素类、双胍类、磺脲类、格列奈类、噻唑烷二酮类、α-葡萄糖苷酶抑制剂、DPP-4抑制剂、胆汁酸螯合剂、SGLT-2抑制剂、GLP-1受体激动剂。这些药物虽然控制血糖的效果很好，但通常会有严重的副作用，长期服用会对患者的机体造成一定的损害及耐药性。相对而言α-葡萄糖苷酶抑制剂的副作用较小，能够更好的抑制α-葡萄糖苷酶的活性来减慢葡萄糖的形成，降低糖尿病发病率，且对糖尿病并发症有很好的预防作用，在全球被广泛应用于2型糖尿病的一线治疗。目前临床上主要的α-葡萄糖苷酶抑制剂包括阿卡波糖、伏格列波糖、米格列醇等药物，但上述药物最常见的不良反应主要表现在胃肠道，患者服药后可能出现腹部不适、胃肠道胀气以及排气增多，部分患者也会出现腹泻。因此从日常服用蔬菜中寻找高效安全酶抑制剂，对2型糖尿病的治疗具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种α-葡萄糖苷酶抑制剂及其制备方法和应用，来源于食用蔬菜，安全性高，且具有显著的抑制α-葡萄糖苷酶活性，对高血糖小鼠具有显著的降血糖作用。
本发明提供了一种α-葡萄糖苷酶抑制剂，包括滴水芋的茎秆和/或茎秆提取物。
优选的，所述茎秆提取物包括极性有机溶剂的提取物。
优选的，所述极性有机溶剂包括甲醇。
本发明还提供了上述α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：将滴水芋的茎秆和甲醇混合后进行提取，提取液中包含所述α-葡萄糖苷酶抑制剂。
优选的，所述茎秆和甲醇的质量比为1：(5～20)。
优选的，所述提取的方法包括回流提取、超声提取或浸提。
优选的，提取2次，每次提取0.5～5h，并合并提取液。
优选的，合并提取液后还包括进行烘干、减压或冻干。
本发明还提供了上述α-葡萄糖苷酶抑制剂在制备降血糖药物、保健品或辅助降血糖食品中的应用。
本发明还提供了一种以上述α-葡萄糖苷酶抑制剂作为活性成分的降血糖药物、保健品或辅助降血糖食品。
有益效果：本发明提供了一种α-葡萄糖苷酶抑制剂，来源于可生食也可烹饪后食用的蔬菜滴水芋(Colocasia gigantean(Blume)Hook.F.)，具有较高的安全性。本发明实施例中证实了，所述滴水芋的茎秆提取物具有显著的抑制α糖苷酶活性，对高血糖小鼠具有显著的降血糖作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为滴水芋茎秆提取物对α-葡萄糖苷酶(简称α-糖苷酶)的抑制率；
图2为为各组对空腹血糖的降低作用，图中与空白组相比###p<0.001；与模型组相比***p<0.001；
图3为各组处理后血糖曲线下面积，图中与空白组相比###p<0.001；与模型组相比***p<0.001，**p<0.01，*p<0.05。
具体实施方式
本发明提供了一种α-葡萄糖苷酶抑制剂，包括滴水芋的茎秆和/或茎秆提取物。
本发明所述茎秆提取物优选包括极性有机溶剂的提取物，所述极性有机溶剂优选包括甲醇。
本发明还提供了上述α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：将滴水芋的茎秆和甲醇混合后进行提取，提取液中包含所述α-葡萄糖苷酶抑制剂。
本发明所述茎秆和甲醇的质量比优选为1：(5～20)，更优选为1:10。本发明对所述提取的方法并没有特殊限定，优选包括回流提取、超声提取或浸提，实施例中以超声提取的方法进行提取，但是不能仅将其认定为本发明的全部保护范围。本发明优选提取2次，每次提取时间优选为0.5～5h，并合并提取液。本发明优选还包括对合并后的提取液进行干燥，所述干燥的方法优选包括烘干、减压或冻干，实施例中优选以60℃的温度进行烘干，但是不能仅将其认定为本发明的全部保护范围。
本发明还提供了上述α-葡萄糖苷酶抑制剂在制备降血糖药物、保健品或辅助降血糖食品中的应用。
本发明所述α-葡萄糖苷酶抑制剂具有显著的α-葡萄糖苷酶抑制活性，且能够发挥降血糖作用的有效剂量为滴水芋或提取物折合生药量(即折合原药材的量)0.1～0.3g/kg体重，更优选为0.22g/kg体重。
本发明还提供了一种以上述α-葡萄糖苷酶抑制剂作为活性成分的降血糖药物、保健品或辅助降血糖食品。
本发明所述降血糖药物可以以所述α-葡萄糖苷酶抑制剂作为唯一活性成分，也可以与其他活性成分进行复配，并根据剂型添加药学上可接受的辅料。
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的一种α-葡萄糖苷酶抑制剂及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
本发明实施例中所用滴水芋茎秆甲醇提取物的制备方法，为：将滴水芋茎秆用10倍量甲醇40Hz常温超声提取30min，提取两次，合并提取液，60℃减压干燥蒸干溶剂，得滴水芋茎秆甲醇提取物。
以下实施例采用药理学公认的α-糖苷酶抑制活性评价方法及保健食品辅助降血糖功能评价方法进行活性评价。
实施例1
滴水芋茎秆甲醇提取物对α-糖苷酶的抑制活性
空白组：向96孔板中加入5U/mL的α-葡萄糖苷酶溶液20μL，甲醇溶剂20μL，置37℃烘箱中，保温孵育10min后，加入20μL 5.0mmol/LPNPG溶液，继续反应20min后加入100μL0.2mol/L的Na2CO3溶液终止反应，酶标仪上测定405nm处光吸收值。
空白对照组：向96孔板中加入pH为6.8的PBS缓冲液20μL，甲醇溶剂20μL，置37℃烘箱中，保温孵育10min后，加入20μL 5.0mmol/LPNPG溶液，继续反应20min后加入100μL0.2mol/L的Na2CO3溶液终止反应，酶标仪上测定405nm处光吸收值。
对照组：向96孔板中加入5U/mL的α-葡萄糖苷酶溶液20μL，10mg/mL的阿卡波糖甲醇溶液20μL，置37℃烘箱中，保温孵育10min后，加入20μL5.0mmol/L PNPG溶液，继续反应20min后加入100μL 0.2mol/L的Na2CO3溶液终止反应，酶标仪上测定405nm处光吸收值。
对照空白组：向96孔板中加入pH为6.8的PBS缓冲液20μL，10mg/mL的阿卡波糖甲醇溶液20μL，置37℃烘箱中，保温孵育10min后，加入20μL5.0mmol/L PNPG溶液，继续反应20min后加入100μL 0.2mol/L的Na2CO3溶液终止反应，酶标仪上测定405nm处光吸收值。
滴水芋组：向96孔板中加入5U/mL的α-葡萄糖苷酶溶液20μL，10、8、6mg/mL(高、中、低剂量组)滴水芋甲醇溶液20μL，置37℃烘箱中，保温孵育10min后，加入20μL 5.0mmol/LPNPG溶液，继续反应20min后加入100μL0.2mol/L的Na2CO3溶液终止反应，酶标仪上测定405nm处光吸收值。
滴水芋空白组：向96孔板中加入PH为6.8的PBS缓冲液20μL，10mg/mL滴水芋甲醇溶液20μL，置37℃烘箱中，保温孵育10min后，加入20μL 5.0mmol/LPNPG溶液，继续反应20min加入100μL 0.2mol/L的Na2CO3溶液终止反应，酶标仪上测定405nm处光吸收值。
α-葡萄糖苷酶抑制率的计算：
注：其中A为空白组，A1为空白对照组，B为对照组，B1为对照空白组，C为滴水芋组，C1为滴水芋空白组。
结果如图1所示，各组α-糖苷酶抑制率值(％)分别为：阿卡波糖为67.83±0.02；滴水芋高剂量组为95.36±0.15；滴水芋中剂量组为90.67±0.19；滴水芋低剂量组为87.62±0.19。滴水芋对α-糖苷酶抑制率显著高于阿卡波糖，具有显著的α糖苷酶抑制活性。
实施例2
滴水芋茎秆对糖尿病小鼠的降血糖活性
分组：SPF级ICR小鼠，体重20～25g，雌雄各36只。购自斯贝福(北京)生物技术有限公司，实验动物合格证号：SCXK(京)2019-0010。小鼠购入后，将其放在中国医学科学院药用植物研究所云南分所实验动物中心，温度21～25℃，湿度50～60％饲养。小鼠在检疫间隔离饲养3天后，随机分为空白组、模型组、阳性对照组(二甲双胍)、滴水芋高中低剂量组，每组雌雄各5只，分笼饲养并用苦味酸进行标号，适应性饲养一周。
造模：将提前标号并适应性喂养一周后的小鼠称重，计算注射剂量。除空白组外实验组均禁食不禁水12小时后腹腔注射1％STZ(注射前再进行溶解并保证每组在20分钟内完成注射)。造模过程中一定要保证充足的食物和饮水量，最好选用纯水或超纯水喂养。避免小鼠的个体差别和空腹(低血糖)药耐抵抗力差异致死，应在造模4-6小时后腹腔注射20％葡萄糖注射液。注射24时后开始测定ICR小鼠血糖变化情况，白天空腹6小时后测定，血糖连续一周大于16.7为造模成功。
给药：滴水芋高中低剂量组折合生药量为3、2、1g/kg体重，将成模后的各组小鼠称重计算灌胃量，分别灌胃对应药物(药物用0.5％羧甲基纤维素钠溶解)。空白组(纯水)、模型组(0.5％羧甲基纤维素钠)、阳性对照组(盐酸二甲双胍)、高剂量组(3g/kg)、中剂量组(2g/kg)、低剂量组(1g/kg)，每日灌胃两次(8:30和16:30)，连续灌胃15天。
空腹血糖测定：末次给药结束后，禁食不禁水12h，测定空腹血糖。
结果如图2所示，各组血糖值(mmol/L)分别为：空白组为4.67±0.68；模型组为28.79±3.75；阳性对照组为20.16±2.16；滴水芋高剂量组为10.62±1.32；滴水芋中剂量组为13.68±2.49；滴水芋低剂量组为18.16±3.19。滴水芋高中低剂量组能够明显降低高血糖模型小鼠空腹血糖具有显著的降血糖作用。其中高、中剂量组降血糖作用要优于二甲双胍组。
实施例3
滴水芋茎秆对糖尿病小鼠的糖耐受量影响
分组：SPF级ICR小鼠，体重20～25g，雌雄各36只。购自斯贝福(北京)生物技术有限公司，实验动物合格证号：SCXK(京)2019-0010。小鼠购入后，将其放在中国医学科学院药用植物研究所云南分所实验动物中心，温度21～25℃，湿度50～60％饲养。小鼠在检疫间隔离饲养3天后，随机分为空白组、模型组、阳性对照组(二甲双胍)、滴水芋高中低剂量组，每组雌雄各5只，分笼饲养并用苦味酸进行标号，适应性饲养一周。
造模：将提前标号并适应性喂养一周后的小鼠称重，计算注射剂量。除空白组外实验组均禁食不禁水12小时后腹腔注射1％STZ(注射前再进行溶解并保证每组在20分钟内完成注射)。造模过程中一定要保证充足的食物和饮水量，最好选用纯水或超纯水喂养。避免小鼠的个体差别和空腹(低血糖)药耐抵抗力差异致死，应在造模4-6小时后腹腔注射20％葡萄糖注射液。注射24时后开始测定ICR小鼠血糖变化情况，白天空腹6小时后测定，血糖连续一周大于16.7为造模成功。
给药：滴水芋高中低剂量组折合生药量为3、2、1g/kg体重，将成模后的各组小鼠称重计算灌胃量，分别灌胃对应药物(药物用0.5％羧甲基纤维素钠溶解)。空白组(纯水)、模型组(0.5％羧甲基纤维素钠)、阳性对照组(盐酸二甲双胍)、高剂量组(3g/kg)、中剂量组(2g/kg)、低剂量组(1g/kg)，每日灌胃两次(8:30和16:30)，连续灌胃15天。
糖耐受量测定：连续给药15天后空腹6小时测定空腹血糖(即0小时血糖值)，末次给药20分钟后，各组经口给予葡萄糖2.0g/kg，测定给葡萄糖后各组0.5、2小时的血糖值，观察模型对照组与受试样品组给葡萄糖后各时间点(0、0.5、2小时)血糖值及血糖曲线下面积的变化。
结果如图3所示，各组血糖下面积值分别为：空白组为10.35±2.65；模型组为58.76±10.52；阳性对照组为22.65±3.49；滴水芋高剂量组为25.68±3.15；滴水芋中剂量组为34.68±4.68；滴水芋低剂量组为42.16±6.19。水芋高中低剂量组均能够减少高血糖小鼠血糖曲线下面积，且滴水芋高剂量组与二甲双胍相当。
结果表明滴水芋提取物能够显著降低糖尿病小鼠空腹血糖值及血糖曲线下面积，且空腹血糖效果优于二甲双胍。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种α-葡萄糖苷酶抑制剂，其特征在于，包括滴水芋(Colocasia gigantean(Blume)Hook.F.)的茎秆和/或茎秆提取物。
2.根据权利要求1所述α-葡萄糖苷酶抑制剂，其特征在于，所述茎秆提取物包括极性有机溶剂的提取物。
3.根据权利要求2所述α-葡萄糖苷酶抑制剂，其特征在于，所述极性有机溶剂包括甲醇。
4.权利要求1～3任一项所述α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将滴水芋的茎秆和甲醇混合后进行提取，提取液中包含所述α-葡萄糖苷酶抑制剂。
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述茎秆和甲醇的质量比为1：(5～20)。
6.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述提取的方法包括回流提取、超声提取或浸提。
7.根据权利要求4或6所述制备方法，其特征在于，提取2次，每次提取0.5～5h，并合并提取液。
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，合并提取液后还包括进行烘干、减压或冻干。
9.权利要求1～3任一项所述α-葡萄糖苷酶抑制剂在制备降血糖药物、保健品或辅助降血糖食品中的应用。
10.一种以权利要求1～3任一项所述α-葡萄糖苷酶抑制剂作为活性成分的降血糖药物、保健品或辅助降血糖食品。
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|---|---|---|---|---|
| JP2011195531A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Shiseido Co Ltd | タンパク質糖化抑制剤 |
| CN103768294A (zh) * | 2013-10-12 | 2014-05-07 | 秦洪涛 | 紫芋及其茎叶在预防治疗糖尿病中的医用用途 |
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2022
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