榅桲子化学成分及抗糖尿病活性研究

Cydonia oblonga seeds was classified as Rosaceae, Cydonia . It is the common Uighur medicine , with broad spectrum of biological activity.Having formulations of syrup and extract in folk, the herb is used in Uighur medicine to cure diseases in organanisms such as digestive organs, heart，brain an liver, as well as to cure diabetes. It has obvious clinical efficacy and significantly high medicinal value. Our previous study proved that ethyl acetate parts and n-butanol parts of the seeds methanol extract and the new compounds founded here have inhibition activity against protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B). To clarify hypoglycemic ingredients of seeds, the active compounds in the seeds will be isolated and identified based on PTP1B inhibitory activity and animal hypoglycemic test,by applying different combination of chromatographic techniques, as well as using LC-MS/MS or GC-MS method. The purpose of this project is to explore pharmacodynamics and chemical compositions of the oblonga seeds, and to further explore its medicinal value, and to provide a scientific basis for the development and utilization of the of the Cydonia oblonga resources.

榅桲子是榅桲属（Cydonia oblonga）植物榅桲的种子，是药用历史悠久的维吾尔医常用药材，具有广泛的生物活性。该药材在民间制成不同配方的糖浆和浸膏在维吾尔医临床上用于主治消化器官疾病、糖尿病及心脑肝等器官疾病，疗效显著，享有很高的药用价值。在我们课题组的前期研究中发现，榅桲子甲醇提取物的乙酸乙酯部位、正丁醇部位并发现的新化合物具有较好的抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）活性。本项目为了阐明榅桲子降糖成分，以PTP1B抑制活性和动物降糖试验为导向，合理利用不同色谱技术组合的方法对榅桲子的有效成分进行全面分离分析，同时采用LC-MS/MS或GC-MS法对活性部位中的痕量、微量成分进行全面解析。本项目旨在探索维吾尔医常用药材榅桲子的药效物质基础，对榅桲子化学成分进行系统的深入研究，进一步发掘其药用价值，为榅桲资源的开发利用提供科学依据。

本课题通过多种色谱分离技术和NMR、MS等分析方法，分离鉴定榅桲子化学成分，并通过体内外生物试验进行了榅桲子抗糖尿病活性研究。首先榅桲子提取物通过PTP1B抑制活性筛选获得榅桲子有效部位，并从中分离鉴定19个单体化合物，不同提取物和单体化合物进行PTP1B抑制活性，结果：种子甲醇提取物，乙酸乙酯和正丁醇提取部位对PTP1B有一定的抑制作用，其IC50值分别为：2.42，0.84和1.71 mg/L；单体化合物中5,7-二羟基-2-二十五烷色烯-4-酮、芦丁、委陵菜酸、齐墩果酸、乌苏酸等化合物有强的抑制PTP1B活性，IC50值分别为0.46 μmol/L、11.70 μmol/L、28.96 μmol/L、19.45 μmol/L、16.14 μmol/L。这些单体化合物初步认为榅桲子抗糖尿病活性的先导化合物。.本研究通过细胞生物学试验发现，榅桲子乙酸乙酯，正丁醇，水部位对ɑ-葡萄糖苷酶具有良好的抑制作用，其IC50值分别为43.1、121.3、5.8 mg/L，阳性对照IC50值1609.8 mg/L；通过高浓度胰岛素建立胰岛素抵抗HepG2细胞模型，测定葡萄糖含量及消耗量，发现榅桲子提取物明显增加葡萄糖的消耗，促进葡萄糖被HepG2 细胞吸取和利用而改善胰岛素抵抗。使用ELISA法，检测细胞上清液中脂联素、瘦素与TNF-ɑ含量。不同提取部位对IR模型的影响实验结果来看，榅桲子各提取部位促进葡萄糖的消耗，调节脂肪因子的分泌，从而改善胰岛素抵抗，发挥抗糖尿病作用。.通过动物实验发现，高糖及糖尿病环境下，榅桲子各提取部位能降低大鼠空腹血糖，糖化血清蛋白及胰岛素水平；降低血清总胆固醇，甘油三酯，低密度脂蛋白含量，提高高密度脂蛋白含量，提高大鼠血清SOD活性，降低MDA、ALT、AST含量及肝肾脏指数。可以降低大鼠血清TNF-α，IL-6，IL-1β含量。结论，榅桲子不同提取部位对糖尿病大鼠血糖血脂代谢紊乱有一定的调节与改善作用及对大鼠肝肾功能也起保护作用，对血清中炎症因子有调节作用。 .本课题通过对榅桲子化学成分研究和药理活性研究，确定榅桲子活性部位，并分离得到先导化合物，揭示了其降糖功能的药效物质基础，这项研究对推动和加速治疗糖尿病的新型药物的研制与开发具有重要意义。