文/ Yu Wang

药用植物活性成分的研究

文/ Yu Wang

针对药用植物提取物的生物活性成分进行深度研究

国际糖尿病联合会2015年公布数据显示：全球大约有4.15亿糖尿病患者，且有着迅速增加的趋势。因此，糖尿病治疗方案也迅速成为热门。本文主要研究如何从降糖药中提取药用植物活性成分。

几个世纪以来，多种药用植物在亚洲一直被用来降血糖，但它们的植物药性和作用机制一直都是未知的。我们进行研究的目的就在于评估匙羹藤对钠-葡萄糖协同转运蛋白1的抑制作用。匙羹藤是中国传统中药中用来降血糖的几种常用药用植物之一。

提取物的制备

干匙羹藤叶（300 g）研磨成微细的粉末，然后依次用戊烷（2×2 L）、甲醇/水（7/3，体积/体积，2×2 L）和甲醇（2×2 L）萃取。将两种极性的萃取物，即第二和第三提取液合并到一起，并用Genevac公司的Rocket蒸发器（参见图1）除去稀释剂。残留物冷冻干燥之后，极性分馏物II就显现出来了。由于冷冻干燥设备有着很好的操作处理性能（轻松、方便地称量固体物质），因此冷冻干燥工艺技术就是这一项目中样本制备的最佳选择。在冷冻干燥时，必须首先去除有机稀释剂。遗憾的是，利用甲醇/水萃取匙羹藤时产生的泡沫太多，导致无法利用旋转蒸发器来去除稀释剂。

图1.Genevac公司用于清除稀释剂的Rocket型蒸发器（左）和它所使用的能在任意容器内完成干燥的蒸发瓶系统（右）。

Genevac公司的Rocket蒸发器则相反，它不仅允许无人值守的情况下，清除有机相及两种稀释剂，而且还能预防泡沫的生成。它的蒸发瓶系统Rocket Sample Genie（参见图1）允许您选用合适的容器，直接在这一容积中完成干燥。一个小容积的玻璃瓶可以通过合适的专用瓶接头直接与250 ml的玻璃瓶连接起来。稀释剂在大瓶中蒸发，干燥后的样本留在小玻璃瓶中，蒸发、干燥后可取走小瓶。

按照这种方法可以省去许多耗费时间的样本转移中间步骤。在Rocket蒸发器和Sample Genie蒸发瓶的帮助下，1.35 L的甲醇和甲醇/水萃取物，即6×250 ml瓶的液体在一天时间内完成干燥。除此以外，干燥后的有用物质都被收集在玻璃小瓶中，然后根据蒸发前称量的空瓶净重可以马上确定萃取物的萃取量了。

对SGLT1的抑制作用

在测定这一药用植物时，用cRNA探针在非洲爪蟾的卵中注射了微量hSGLT1高亲和力的钠-葡萄糖协同转运蛋白1，然后利用有两个电极的全细胞电压钳在葡萄糖诱导性传输流穿过卵膜，并进行功能分析。在分离匙羹藤极性分馏物II的SGLT1钠-葡萄糖协同转运蛋白1抑制剂时采用了含水（分馏物II-1）的反相高效液相色谱技术RPMPLC和含甲醇（分馏物II-2）的分析柱。在有机稀释剂蒸发之后，对冷冻干燥的分馏物II-1和II-2的SGLT1钠-葡萄糖协同转运蛋白1的生物活性进行了测定。

分馏物II-2有着明显的SGLT1钠-葡萄糖协同转运蛋白1的抑制作用。对分馏物进一步在正相色谱法RP-MPLC中进行提纯，提纯后得到的八份提取物（II-2/A至II-2/H）重新进行SGLT1的抑制活性测试（参见图2）。

亚组分II-2/B显示出了很强的SGLT1钠-葡萄糖协同转运蛋白1抑制作用，抑制率高达80%，因此利用RP-HPLC反相高效液相色谱法重新进行SGLT1的抑制活性测试。总共收集了26个反相高效液相色谱的检测分析结果。用Genevac公司的Rocket蒸发器去除了其中的有机稀释剂、对样本进行了冷冻干燥，在天然浓度比下进行了SGLT1的抑制活性测试（参见图3）。

对SGLT1钠-葡萄糖协同转运蛋白1抑制效率最高的是HPLC色谱法检测得到的分馏物22和24（45%及48%）。利用LC-MS/MS高效液相色谱-质谱微量元素分析法、UPLC-TOF-MS超高压液相色谱-飞行时间质谱仪和一维/二维核磁共振这些分馏物的结构进行了测定。检测得到的匙羹藤酸V（结构式1）和XV（结构式2）的结构式如图4所示。

图2.从匙羹藤中提取出来的分馏物II-2/A至II-2/H对α-甲基葡萄糖诱导的SGLT1传输流抑制作用的测试图谱。

图3.（1mmol）α-甲基葡萄糖诱导的SGLT1传输流抑制作用的测试图谱,所使用的抑制剂样本是HPLC分馏出来的冷冻干燥样品，其浓度比相当于（从II-2组匙羹藤提取）分馏物的原始浓度。

图4.匙羹藤酸V（结构式1）和匙羹藤酸XV（结构式2）的化学结构式。

小结

已经非常明确的是，大白鼠在口服匙羹藤酸之后血糖水平会明显降低，但其基本作用机制目前尚未完全查明。在后续的研究中，hSGLT1高亲和力的钠-葡萄糖协同转运蛋白1的生物活性测定结果显示，匙羹藤酸对钠-葡萄糖协同转运蛋白1有着很高的抑制作用。在匙羹藤中，匙羹藤酸V和匙羹藤酸XV有着最高的SGLT1钠-葡萄糖协同转运蛋白1抑制作用。在皮上细胞刷状缘上，SGLT1钠-葡萄糖协同转运蛋白1的浓度最高，这一研究显示了利用三萜类在肠胃道抑制葡萄糖吸收的可能性。 LP

本文作者来自慕尼黑技术大学食品化学和分子传感器系。