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黄连化学成分的分离及其降糖活性研究

陈红英  
【摘要】:黄连为常见传统中草药之一,临床上多用于清热解毒的治疗。现代药理研究表明黄连有抗菌、消炎、抗癌、降压、降糖及抗氧化等作用。其主要化学成分为生物碱,如小檗碱、黄连碱、表小檗碱、巴马汀、药根碱等,其中小檗碱含量较高,约6%-10%。小檗碱被认为是黄连的主要活性成分。很多有关黄连的研究通常都以小檗碱为对象进行,但小檗碱在很多植物中均存在,含量也并非黄连中最高,黄连通常以煎剂或粉剂形式用药,与小檗碱相比,某些功效表现更优,所以小檗碱不能代替黄连。为了弄清黄连化学成分,了解黄连药效的物质基础,为黄连进一步综合开发利用做好铺垫,本课题对黄连化学成分进行了系统分离,并对各组分的降糖和抗氧化活性进行了研究,实验方法与结果如下: 1.黄连化学成分的分离 首先用液液分配色谱中的高速逆流色谱(HSCCC)技术在CHCl3-MeOH-0.2M HCl体系中分离黄连浸膏,大致划分黄连化学成分的极性范围。结果显示,除几种主要生物碱外,黄连中大部分成分是亲水性化合物,含量约50%。同时用HSCCC法从黄连浸膏中一次分离得到6个黄连主要生物碱(小檗碱、黄连碱、巴马汀、表小檗碱、药根碱和非洲防己碱),化合物纯度均大于90%。 其次用溶剂分部提取黄连浸膏,并对各提取部位进行柱色谱分离纯化。实验结果为石油醚提取物含量约占浸膏5%,氯仿提取物约10%,正丁醇提取物约70%。用传统柱色谱技术从氯仿和正丁醇部位分离得到14个已知化合物,分别为:小檗碱、小檗胺、巴马汀、黄连碱、小檗红碱、表小檗碱、木兰碱、groenlandicine、阿魏酸、胆碱、药根碱、非洲防己碱、8-氧小檗碱和8-氧黄连碱。其中胆碱是第一次从该属植物中分离得到。 在HPLC色谱图中指认了小檗碱、黄连碱、表小檗碱、药根碱及巴马汀以外的3个色谱峰,分别为阿魏酸、木兰碱和groenlandicine。用HPLC-DAD法测定了各色谱峰的大致含量。 2.降糖活性研究 黄连降糖在临床上有悠久的历史。为了考察黄连降糖活性物质,本文比较了各组分促进HepG2细胞葡萄糖消耗效果,并检测化合物之间是否有协同降糖作用。结果表明,各组分细胞降糖活性效果以黄连总碱最强,而浸膏次之,主要生物碱以外的组分降糖活性较弱。在实验浓度范围内,几乎所有的组分均能在一定程度上促进HepG2细胞葡萄糖消耗,并呈现剂量依赖关系。比较各个化合物在3μM时促进细胞降糖的效果,结果显示小檗碱降糖效果最为明显,与同剂量阳性对照二甲双胍相当,能显著促进细胞吸收葡萄糖;黄连碱和药根碱其次,也具有较强的促进细胞降糖活性;表小檗碱、非洲防己碱、小檗红碱和阿魏酸的活性相近;胆碱的活性表现较弱。几种主要生物碱之间有协同细胞降糖作用,而小檗碱分别与胆碱、阿魏酸也有显著的协同细胞降糖作用。与同剂量的小檗碱相比,100mg·L-1胆碱与38mg·L-1小檗碱混合后,细胞对葡萄糖的消耗增加34%,存活率上升到75%。当小檗碱与阿魏酸的质量比为100:1时,二者有显著地协同作用。动物实验中各组分的表现与细胞实验结果基本一致。动物实验比较黄连各组分(浸膏、总碱、主要生物碱外的亲水性组分)对四氧嘧啶糖尿病小鼠的降糖效果。动物实验说明各组分均对四氧嘧啶糖尿病大鼠的氧化应激指标SOD、MDA、GSH有一定的改善作用,但混合生物碱表现最为显著。 3.体外抗氧化活性研究 黄连在很多中药及其复方中用于糖尿病并发症的治疗,而并发症与抗氧化活性有密切的关系。本文用体外抗氧化实验考察了黄连的抗氧化效果。用比色法测定黄连中各化合物清除超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢等活性氧的效果,用荧光法测定清除线粒体和细胞中活性氧的效果。结果显示在实验浓度范围内几乎所有化合物均有不同程度抗氧化活性;总体上小檗红碱、groenlandicine和黄连碱活性较高,优于小檗碱。


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