新疆两种悬钩子属植物改善胰岛素抵抗的化学成分及其构效关系的研究

Diabetes is a major chronic disease that endanger human health, and type 2 diabetes accounted for 90% of the total. How to improve insulin resistance (IR)is the key to prevention and treatment of type 2 diabetes.?It has many advantages, such as long-term use, low-cost and less side effects by using edible plants prevention and treatment of diabetes. It has important theoretical and practical value for the prevention and treatment of diabetes and the development and utilization of edible plant resources to find active constituents improving insulin resistance from the edible plants. Raspberry and R.caesius L. are two kinds of unique edible Rubus plants in Xinjiang. The preliminary study found that the extract from raspberry fruit and leave have higher hypoglycemic activity. However, the hypoglycemic active constituents and its mechanism are unclear, which greatly limits the use of Rubus plant resources.This research project will screen the activity about improving insulin resistance of ingredients from the two plants in the cell and molecular level. By bioactivity guided, active constituents of the two plants will be isolated by various chromatographic separation and their structure will be identified by MS, NMR. By comparing activity about improving insulin resistance of different active constituents at the molecular level and cellular level, the structure-activity relationship of the active constituents will be clarified. Then we can clarify their mechanism of improving insulin resistance.

糖尿病是危害人类健康的重大疾病之一，其中90%以上的是2型糖尿病，如何改善胰岛素抵抗是预防和治疗2型糖尿病的关键。利用可食植物预防、治疗糖尿病，具有可长期使用、费用低廉且毒副作用小的优点，从可食植物中寻找改善胰岛素抵抗的活性成分，对于糖尿病的防治、开发利用可食植物资源都具有重要的理论意义和实际价值。树莓和黑果悬钩子是新疆特有的两种可食悬钩子属植物，前期研究工作发现树莓果实和叶有良好的降血糖活性，但其中的降血糖活性成分及其作用机理尚不清楚，大大限制了悬钩子属植物资源的利用。本项目将在细胞水平和分子水平筛选两种植物中具有改善胰岛素抵抗的活性成分，以活性筛选为导向，结合多种色谱方法对其中的活性成分进行追踪分离，鉴定活性单体化合物的结构，确定其中的活性成分。通过比较不同活性成分在分子水平和细胞水平改善胰岛素抵抗活性的差异，探讨活性成分的结构与活性的关系，初步阐明其改善胰岛素抵抗的作用机理。

本研究项目对树莓果实和叶、黑果悬钩子茎叶的不同萃取部位进行PTP1B抑制活性和抗氧化活性的筛选，确定了其中的活性部位是黑果悬钩子茎水部位和茎叶乙酸乙酯、正丁醇部位。对活性较好的黑果悬钩子茎叶总黄酮的提取纯化工艺进行了优化，确定了最佳提取条件：提取温度80 ℃、提取时间70 min、乙醇体积分数60%及料液比1:90。纯化工艺为：用AB-8大孔树脂纯化、上样流速1 mL/min、上样液总黄酮质量浓度0.32 mg/mL、上样体积80 mL，吸附平衡后，以40 mL 60%乙醇。利用大孔树脂纯化后，其总黄酮含量和抗氧化活性显著提高。建立了树莓叶黄酮类成分的快速分离鉴定方法，即HPLC-ESI-QTOF-MS/MS，从树莓叶中分离鉴定了16个黄酮类化合物，包括4个槲皮素类衍生物，2个木犀草素衍生物，8个山柰酚类衍生物和2个异鼠李素衍生物。大多数化合物是首次从树莓叶中分离得到。利用柱色谱法从树莓叶中分离鉴定了3个化合物：α-槐糖、异槲皮素、番石榴苷。从树莓果实中分离鉴定了1个花青素—矢车菊素-3-O-葡萄糖苷。从黑果悬钩子茎叶中分离得到23个化合物，利用质谱、核磁共振波谱鉴定了其中14个化合物的结构，分别是：邻苯二甲酸二异辛酯、4,6,10,4'-tetrahydroxyaurone、邻苯二甲酸二丁酯、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷、 (2S,3S,4R,10E)-2-[(2R)-2-羟基二十四烷酰氨基]-10-十八烷-1,3,4-三醇、异槲皮苷、鞣花酸、柚皮苷、金丝桃苷、类叶生麻苷、gallocatechin 3-O-gallate(GCG)、(-)-epicatechin 3-O-gallate(ECG)、(+)-catechin、3,5,7,2',5'-pentahydroxyflavan。筛选了单体化合物的PTP1B抑制活性，其中儿茶素和槲皮素的的活性最好，IC50分别为2.16和2.19μM。本研究项目的实施，为从可食植物中寻找改善胰岛素抵抗的活性成分提供了参考，为充分利用新疆悬钩子属植物资源提供了科学依据。