天然α-葡萄糖苷酶抑制劑篩選與構(gòu)效關(guān)系初探

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1、鄭州輕工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論分類號學(xué)校代號10462UDC密級學(xué)號ZHENGZHOUINSTITUTEOFLIGHTINDUSTRY碩士學(xué)位論文天然α–葡萄糖苷酶抑制劑篩選與構(gòu)效關(guān)系初探學(xué)位申請人陳麗華導(dǎo)師姓名及職稱馬慶一教授專業(yè)名稱食品科學(xué)研究方向食品功能因子與天然產(chǎn)物化學(xué)學(xué)科門類工科論文提交日期2006.5.30論文評閱人122鄭州輕工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論ZhengzhouUniversityofLightIndustryAScreenofα-GlucosidaseInhibitorsfromChineseherbsandstud

2、iesoftherelationshipbetweentheirstructureandefficiencyMas.DCandidate:ChenLi-huaSupervisor:ProfMaQing-yiMajor:FoodScienceJune2006122鄭州輕工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論摘要本論文包括五個部分：第一部分：a-葡萄糖苷酶抑制劑研究綜述以糖尿病的防治為目的，主要從結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、作用原理、構(gòu)效關(guān)系和資源等方面概述了目前a-葡萄糖苷酶抑制劑的研究現(xiàn)狀，探討今后該領(lǐng)域的研究重點和發(fā)展方向。第二部分：a-葡萄糖苷酶的提取與初步

3、純化采用緩沖液抽提、硫酸銨鹽溶鹽析、透析及反滲透等方法從大麥中提取并部分純化了a-葡萄糖苷酶，結(jié)果表明：丙酮沉淀,硫酸銨鹽溶鹽析和透析相結(jié)合的純化方法可有效提高酶活到22.64倍。動力學(xué)研究測得該酶的Km=3.77mol/L，Vmax=719U/min；其最適pH和溫度分別為6.81和37℃。第三部分：a-葡萄糖苷酶抑制篩選方法的探索實驗中嘗試并在某種程度上解決了使用傳統(tǒng)Trembly法篩選脫色欠佳的天然抑制劑的顏色干擾問題。該方法為麥芽糖底物采用，紙層析以及苯胺－鄰苯二鉀酸鹽法微量葡萄糖測定三者的有機(jī)結(jié)合。結(jié)果表明酶反應(yīng)最佳

4、條件：底物濃度10mg/ml、酶用量為100μl、反應(yīng)時間8h；紙色譜法測定微量葡萄糖最佳條件：點樣量70μl、展開體系正丁醇－丙酮－水（2：7：1）、展開方向為徑向、比色波長為365nm。第四部分：四種中草藥中a-葡萄糖苷酶抑制劑的篩選山茱萸經(jīng)提取與部分純化后，各組分得率分別為水粗提物（9.60％）、多糖（2.00％）、鞣質(zhì)（2.40％）、皂甙（0.75％），有機(jī)酸（4.10％）。酶反應(yīng)動力學(xué)結(jié)果表明：除有機(jī)酸外各組分均為a-葡萄糖苷酶抑制劑，其中皂甙和鞣質(zhì)效果最好，且優(yōu)于兩倍量的拜堂平；皂甙的IC50和Ki分別為0.482

5、、1.051mg/ml，屬于非競爭性抑制劑，且對熱穩(wěn)定；鞣質(zhì)的IC50和Ki分別為0.220、0.148mg/ml，屬于競爭性抑制劑，50℃以下對熱穩(wěn)定。地榆經(jīng)提取分離并部分純化后，各組分得率分別為水溶性總物質(zhì)（1.45%）、多糖(1.27%）、鞣質(zhì)（0.87％）、皂甙（0.87％），黃酮（1.06%）。酶反應(yīng)動力學(xué)結(jié)果表明：五組分中僅地榆黃酮和鞣質(zhì)對a-葡萄糖苷酶具有明顯的抑制作用，效果高于拜唐平，且均屬于競爭性抑制劑。地榆黃酮Ki和IC50分別為0.266和8.13×10-2mg/ml，抑制活性對熱穩(wěn)定，榆鞣質(zhì)Ki和IC5

6、0為0.0765、0.0309mg/ml，對熱不穩(wěn)定。比色和紙層析兩法對知母的研究證實，其水粗提液，多糖、皂甙、黃酮等組分對a122鄭州輕工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論-葡萄糖苷酶均有抑制作用。其中皂甙(5.6mg/ml)和黃酮（0.88mg/ml）抑制率分別為72.94，37.91％，均高于拜堂平（20mg/ml）抑制率（33.52％）。知母皂甙和黃酮的IC50分別為1.25和0.85mg/ml。紙層析法研究證實，甘草水提物、多糖、皂甙和黃酮均為α－葡萄糖苷酶抑制劑，其抑制活性依次為：總物質(zhì)（97.96%）〉多糖（96.98%）〉黃酮（

7、93.96%）〉皂甙（79.61%）。第五部分：構(gòu)效關(guān)系初探山茱萸正丁醇組分粗提物（皂甙）活性最好，其活性隨組分純度的升高下降，系各組分間協(xié)同增效作用所致；山茱萸皂甙的碳水化合物部分主要對活性負(fù)責(zé)，而皂甙元對活性亦有貢獻(xiàn)，兩者的共同作用使山茱萸皂甙成為優(yōu)良的a-葡萄糖苷酶抑制劑；山茱萸皂甙元的分子可能含有氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)單元。本研究成功地從山茱萸等四種中草藥中篩選出了多種a-葡萄糖苷酶抑制劑，構(gòu)效關(guān)系研究可為a-葡萄糖苷酶抑制劑類降糖新藥的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。整個實驗為深入研究a-葡萄糖苷酶及a-葡萄糖苷酶抑制劑奠定了一定的理論和實驗

8、基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：糖尿病；a-葡萄糖苷酶；a-葡萄糖苷酶抑制劑；山茱萸；地榆；知母；甘草；大麥；紙色譜；協(xié)同試驗；構(gòu)效關(guān)系122鄭州輕工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論ABSTRACTThisthesisconsistsoffiveparts:Thefirstpart:Studyofα-gluc