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摘要

背景:为了不断探索植物治疗糖尿病的作用，这项研究工作势在必行。

摘要目的:对治疗糖尿病的全面和彻底的治疗方法的研究已经需要对其进行研究bridelia micrantha因为它有潜在的抗糖尿病抑制剂。

材料和方法取树的树皮，风干后制成粉末。用甲醇和氯仿溶剂进行提取，用Gao进行体外抑菌活性研究研究出版社方法稍作修改。的集成电路₅₀使用Graph pad prism 5.0软件计算数值。

结果:甲醇粗提物对α-葡萄糖苷酶抑制作用最强，IC为1.06±0.1 μg/mL₅₀氯仿粗提物的IC值为2.84±0.1 μg/mL₅₀优于标准抑制剂阿卡波糖(234.6±2.01μM)。的集成电路₅₀氯仿提取物(7.35±1.0μg/mL)对糖淀粉酶的抑制作用低于含IC的甲醇提取物₅₀(1.12±0.10 μg/mL)。的β-葡萄糖苷酶对提取物的筛选表明，它们不是强效的选择性抑制剂。该提取物对糖淀粉酶和糖化酶均有较好的抑制作用α-葡萄糖苷酶被证实存在生物活性化合物。使用在线OSIRIS性质探索者服务器筛选一些已确定化合物的OSIRIS药物性质，发现它们具有各种药物性质。

结论:的在体外这些提取物的分析表明，它们具有治疗意义，可以作为治疗糖尿病的重要工具。

关键字

抗糖尿病，ic50，薇甘菊，α-葡萄糖苷酶，β-葡萄糖苷酶，葡萄糖淀粉酶，欧西ris药性，GC-MS

简介

糖尿病一直是世界各地的一种主要疾病，尼日利亚并没有免于这种可怕的疾病。寻找通过使用植物来彻底根除这种疾病一直是药物化学家的主要任务。糖尿病被认为是一组代谢紊乱，表现为先天或后天无法将葡萄糖从血液运输到细胞[1]。抗糖尿病抑制剂有很多，其中有α葡糖苷酶,β葡糖苷酶。α-葡萄糖苷酶抑制剂是治疗2型糖尿病的口服药物，它通过阻止碳水化合物的消化，从而减少碳水化合物对血糖的影响。一般来说，植物被认为是最活跃的，有效的降糖特性的来源[2,3]。从植物中提取的天然药物被认为是无毒的，副作用比合成药物小。据报道，具有抗糖尿病活性的药用植物可能是发现更安全的降糖药[4]的有用工具。这些植物据说是发现具有治疗价值的新化合物的主要来源，用于开发治疗最常见和非常流行的疾病，糖尿病的药物。具有治疗作用的植物含有生物碱、糖苷、单宁、黄酮类、皂苷、酚类和维生素[5]等生物活性成分。b . micrantha是一种中等大小的半落叶或落叶乔木，高可达20米，属大戟科[6]。在尼日利亚，这种植物的不同部位传统上被不同的文化群体用于治疗一些疾病[7]。该植物具有抗糖尿病、抗氧化[6,8]、抗炎[7]、肝保护[9]和流产[10]活性等药理特性。树皮b . micrantha植物之前已经评估了它的植物化学成分;皂苷类生物碱单宁植物甾醇糖苷类黄酮[11]。

研究方法

研究实验室

该研究工作于2017年7月在巴基斯坦阿伯塔巴德COMSATS信息技术研究所药剂系高级药物研究中心(CADR)进行。

材料和工具

所有使用的化学试剂和溶剂都是分析级的，α-葡萄糖苷酶(来自酿酒酵母)，底物对硝基苯α- d -吡喃葡萄糖苷(pNPG)，β-葡萄糖苷酶(来自甜杏仁)和96孔板购买自Sigma Aldrich。ELIZA微版阅读器。

植物源

b . micrantha属于…家族大戟科．该植物的树皮于5日从尼日利亚Ondo州Akure南部地方政府区的一个小农场获得^th2017年4月，在尼日利亚阿库尔联邦科技大学作物和土壤科学系鉴定。

工厂准备

采集树皮，风干一个月后用研磨机磨成粉状样品。商用磨床为中国制造，品牌MPN，有以下规格;功率(2.2kw)，尺寸(34×38×75cm)，辊长(26cm)，辊径(14cm)，电压(220v/50Hz)。

粗提物制备

200克粉末b . micrantha在1000毫升氯仿和甲醇中浸泡5天，用什么滤纸过滤。用旋转蒸发器在35°C下浓缩提取物，干燥的提取物在室温下储存以供进一步使用。将10毫克(10毫克)干燥粗提物溶于1毫升100%二甲基亚砜(DMSO)中，标记为原液(10毫克/毫升)，工作溶液为1毫克/毫升。

α葡糖苷酶抑制作用的研究

α-葡萄糖苷酶抑制试验是通过对先前发表的方法[12]的轻微修改来进行的。简单地说,解α-葡萄糖苷酶(来自酿酒酵母)及其底物对硝基苯α- d -吡喃葡萄糖苷(pNPG)在磷酸盐缓冲液(70 mM, pH 6.8)中制备。缓冲液用于制备抑制剂溶液。在70 μL缓冲液中加入10 μL抑制剂溶液，在70 mM磷酸盐缓冲液(pH 6.8)中加入10 μL酶液(2.5单位/mL)， 37℃预孵育5 min，预孵育后加入10 μL磷酸盐缓冲液中制备的10 mM底物(pNPG)启动酶促反应。反应混合物在37°C孵育30分钟。阿卡波糖作为阳性对照。的α-葡萄糖苷酶活性测定采用Eliza微板读取器在405 nm下测定pNPG释放的对硝基苯酚。实验重复3次。

β-葡糖苷酶抑制作用的研究

抑菌活性评价β-葡萄糖苷酶在之前发表的方法[13]的基础上进行了轻微修改。简单地说,β-葡萄糖苷酶(来自甜杏仁p-nitrophenylβ在0.07 M磷酸盐缓冲液(pH 6.8)中制备- d -吡喃葡萄糖苷(pNPG)作为底物。在70 μL缓冲液中加入10 μL的抑制剂溶液，在70 mM磷酸盐缓冲液(pH 6.8)中加入10 μL的酶溶液(2.0单位/mL)， 37℃预孵育5 min。预读后，在混合物中加入10 μL底物，37℃孵育30 min，获得终读。阴性对照用10 μL 10% DMSO代替抑制剂。实验在3个重复中进行，计算抑制率%。

麦芽糖酶葡萄糖淀粉酶抑制研究

葡萄糖淀粉酶抑制试验是通过对以前发表的方法[12]的轻微修改来进行的。很快，在磷酸盐缓冲液(70 mM, pH 6.8)中制备了葡萄糖淀粉酶(来自麦芽糖酶)酶及其底物对硝基苯α- d -吡喃葡萄糖苷(pNPG)溶液。缓冲液用于制备抑制剂溶液。在70 μL缓冲液中加入10 μL抑制剂溶液，在70 mM磷酸盐缓冲液(pH 6.8)中加入10 μL酶液(2.5单位/mL)， 37℃预孵育5 min，预孵育后加入10 μL磷酸盐缓冲液中制备的10 mM底物(pNPG)启动酶促反应。反应混合物在37°C孵育30分钟。阿卡波糖作为阳性对照。用Eliza微板读取器测定pNPG在405 nm处释放的对硝基苯酚，从而测定糖淀粉酶活性。每次实验重复3次。计算抑制率%。

统计分析:总抑制率按[12]方法计算:

集成电路₅₀(即抑制50%的样品浓度)强效抑制剂的值通过测试抑制剂的系列稀释来确定，并使用PRISM 5.0程序(GraphPad, San Diego, California, USA)计算。

GC / MS分析

甲醇和氯仿提取物的GC-MS分析B.Micrantha采用TurboMass GC系统，安装Elite-5毛细管柱(30 m，内径0.25 mm，膜厚0.25 μm;最大温度350°C，并与Perkin Elmer Clarus 600C ms耦合，以恒定流速1.0 mL/min的氦气作为气体载体。注入、转移线和离子源温度均为280℃。电离能是70 eV。烤箱温度设定为70°C(保持2分钟)至280°C(保持10分钟)，速率为5°C/min。粗提物用氯仿溶解，用注射器过滤器(Corning, 0.45 μm)过滤。按1∶20的比例注射1 μL的粗提物。在50 ~ 550 m/z扫描范围内采集质谱数据。用GC保留时间对提取物中化合物进行鉴定;质谱与NIST标准库的质谱一致。

结果

表1-4、图2和3。

表1．粗提物对α-葡萄糖苷酶，麦芽糖酶葡萄糖淀粉酶和β葡糖苷酶

提取	α葡糖苷酶 集成电路50+扫描电镜(μg / mL)	β葡糖苷酶 %抑制+扫描电镜	麦芽糖酶葡糖淀粉酶 集成电路50+扫描电镜(μg / mL)
CHCl3.提取	2.84±0.08	24.53+3.64	7.35±1.02
甲醇提取	1.06±0.11	24.16+1.54	1.12+0．10
阿卡波糖一个	234.6±2.01(μM)	没有测试	234.6±2.01(μM)
Castonospermineb	没有测试	59.98% [14]	没有测试

^一个α葡糖苷酶标准

^bβ葡糖苷酶标准

+SEM:标准误差平均值

表2。在甲醇提取物色谱图中鉴定出化合物

复合名称	分子式	中科院	分子的保留时间 体重(g.mol－1)(分钟)
戊酸	C21H42O2	125164-54-7	326年11.822
L-Ascorbic酸,6-octadecanoate	C24H42O7	10605-09-1	442年31.442
草酸,butyl-6-ethyloct-3-yl-ester	C16H30.O4	900309-34-3	286年13.608
薄荷醇	C10H20.O	1490-04-6	156年42.89
叶绿醇	C20.H40O	150-86-7	296年28.639
硬脂酸，2-苯基- m -二恶烷-5-基酯反式	C28H46O4	10564-35-9	446年10.842
1-dimethyl乙基Phenol3.5-Bis (1)	C14H22O	1138-52-9	206年20.241
肉豆蔻酸乙烯基酯	C16H30.O2	5809-91-6	254年49.638
维生素A醛	C20.H28O	116-31-4	284年16.784
(3-Methyl-2) - 2-oxopropyl呋喃	C8H10O2	87773-62-4	138年20.841
1 h-imidazole, 1 - (1 ioxooctadecyl)	C21H88在2	17450-32-7	334年20.526
D-mannitol, 1-decylsulfonyl	C16H34O7年代	900154-76-1	370年50.274

表3。在氯仿提取物色谱图中鉴定出化合物

复合名称	分子式	中科院	分子的保留时间 体重(g.mol－1)(分钟)
(3-methyl-2) - 2-oxopropyl呋喃	C8H10O2	87773-62-4	138年11.707
Z, Z-6 28-Heptatriactontadiene-2-one	C37H70O	133530-21-9	538年51.313
1, 10-Hexadecanediol	C16H34O2	39516-54-6	258年19.895
(Z) 14-tricosenyl甲酸	C24H46O2	77899-10-6	366年21.176
3-T-Butyl-oct-6-yn-1-ol	C12H24O	900185-34-1	184年24.527
Cis-1-chloro-9-octadecene	C18H35Cl	16507-61-2	286年20.576
4-N-Hexylthiane s s-dioxide	C11H22O2年代	70928-52-8	218年27.183

OSIRIS药物性质和毒性概况

表4。用OSIRIS性质探索器测定粗提物中部分化合物的药性

复合	药物相似	诱变	肿瘤发生的	木底鞋	CLogP	极地表面积(2）	% Absoption	H-bond受体	H-bond捐赠	易怒
戊酸	-7.0646	没有一个	没有一个	-1.269	1.0641	37.3	96.13	2	1	没有一个
薄荷醇	-25.216	高	没有一个	-2.501	2.4112	20.23	102.02	2	1	没有一个
叶绿醇	-3.7661	没有一个	高	-4.633	7.4212	20.23	102.02	1	1	高
1h -咪唑(有咪唑环的鉴定化合物)	0.44659	没有一个	没有一个	-0.431	-0.1802	28.68	99.11	2	1	没有一个
抗坏血酸	0.023806	没有一个	没有一个	-0.349	-2.8448	90.15	77.9	6	4	没有一个
(分子方面)

图1所示。微细草的树皮。

图2。微细柏甲醇提取物色谱图。

图3。薇甘菊氯仿提取物色谱图。

讨论

值得注意的是，从表1的结果，IC₅₀甲醇提取物(1.06+0.1μg/mL)具有较强的抑制作用α-葡萄糖苷酶活性高于氯仿提取物IC₅₀(2.84+0.1μg / mL)。但两种结果均优于阿卡波糖标准(234.6±2.01μM)α葡糖苷酶。的集成电路₅₀都是为了摘录B.micrantha反对α-葡萄糖苷酶活性优于穿心莲香而且andrographolideRammohan[15]报道的比较。的提取一个．香显示α-葡萄糖苷酶抑制作用的浓度依赖方式(IC₅₀(17.2±0.15 mg/mL)andrographolide展示了类似的IC₅₀(11.0±0.28 mg/mL)α葡糖苷酶。此外,α葡糖苷酶的B.micrantha提取液优于甲醇提取液面包果altilis(集成电路₅₀129.85+10.29μg / mL), A.heterophyllus(集成电路₅₀76.90+9.55μg / mL),Cinnamomus zeylanicum(集成电路₅₀140.01+0.08μg / mL)piper槟榔(集成电路₅₀96.56+12.93μg/mL)，浓度范围为20 ~ 100 μg/mL，由Sindhu[16]报道。此外，甲醇提取物B.micrantha(集成电路₅₀1.06+0.1μg/mL)的抑制效果较好A.calamus(集成电路₅₀1.26毫克/毫升)和N.sativa(集成电路₅₀1.53mg/mL) Balaji[17]报道α葡糖苷酶。的集成电路₅₀(1.12+0.10 μg/mL)B.micrantha是否优于IC的氯仿提取物₅₀(7.35+1.02 μg/mL)对麦芽糖酶葡萄糖淀粉酶的抑制效果优于标准阿卡波糖(IC₅₀234.6±2.01μM)。然而,集成电路₅₀都是为了摘录B.micrantha对麦芽糖酶、糖淀粉酶表现出较好的抑制作用面包果altilis(集成电路₅₀118.88+11.14μg / mL), A.heterophyllus(集成电路₅₀70.58+9.66μg / mL),Cinnamomus zeylanicum(集成电路₅₀130.55+10.5μg / mL)piper槟榔(集成电路₅₀84.63+13.09 μg/mL)，浓度范围为20 ~ 100 μg/mL，由Sindhu[16]报道。的β-葡萄糖苷酶的筛选B.micrantha提取物表现出不强效和选择性抑制作用，甲醇提取物的抑制率为24.16+1.54%，氯仿提取物为24.53+3.64%抑制电位β-葡萄糖苷酶，这些值低于Verma[14]报道的Castonospermine标准(59.98%)。

此外，提取物具有良好的强效和抑制作用B.micrantha反对α-葡萄糖苷酶和麦芽糖酶葡萄糖淀粉酶是植物具有治疗特性的良好迹象。通过气相色谱-质谱分光光度法对生物活性化合物的鉴定表明，该植物用于治疗糖尿病的疗效可能与氯仿和甲醇提取物中这些生物活性化合物的存在不无关系，因为许多杂环化合物已被发现对不同疾病具有各种药理活性。

此外，在表征过程中，GC-MS谱图结果可作为新化合物[18]的鉴定工具，如表2 - 3所示．有趣的是，通过使用在线OSIRIS属性explorer服务器[19]对粗提取物中的一些确定的化合物进行计算筛选，发现它们具有各种药物性质，如表4所示。据报道，生物利用度、疏水性和膜通透性等分子性质与一些分子描述因子如cLog P(分配系数)、cLogS(溶解度)、h -键受体和h -键供体的数量和分子量有关。据文献记载，Lipinski的5[20]规则被广泛用于预测分子药物的相似性。根据该规律，类药物分子的logp≤5，分子量< 500g /mol，氢键受体≤10，氢键给体≤5，摩尔折射率在40-130之间。违反其中一条以上规则的分子不有望成为可行的候选药物。溶解度参数log S是确定药物相似度的另一个重要参数。化合物的吸收很大程度上受其溶解度的影响。一般来说，高的log S值对应良好的吸收。分子极表面积(PSA)是预测药物转运特性的一个非常有用的参数(PSA必须≤140 Ų)．它用来估计吸收百分比使用表达%ABS=109-0.345PSA[21]。在线OSIRIS属性explorer服务器使用GC-MS揭示了粗提取物中一些已识别化合物的相关性和各种药物特性，这可以作为药物化学家进一步研究该植物作为潜在抗糖尿病剂的工具。

语句的意义

本研究发现了其甲醇和氯仿粗提物的抗糖尿病作用b . micrantha反对α-葡萄糖苷酶和麦芽糖酶葡萄糖淀粉酶对2型糖尿病的治疗非常有益。此外，在线OSIRIS服务器浏览器还揭示了一些已识别化合物的药物性质，这将有助于科学家进行进一步的研究。研究人员可以对这项研究进行探索，并可能研制出一种新的抗糖尿病药物。

确认

Adewole E.博士衷心感谢“世界科学院”(TWAS) 2017年授予巴基斯坦阿伯塔巴德COMSATS信息技术研究所先进药物研究中心博士后研究机会。

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