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肌肽铬配合物的合成及降糖活性研究

施秀芳  
【摘要】: 铬是哺乳动物体内的必需微量元素,作为胰岛素的增敏剂参与并影响碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢,铬缺乏可以导致Ⅱ型糖尿病和心血管疾病。 首次合成了三肌肽铬、二肌肽铬及二肌肽铬二聚体配合物,并采用体积排阻色谱分离方法对合成的肌肽铬化合物进行了分析与制备。通过运用元素分析、紫外可见光谱、红外光谱、核磁、圆二色谱及质谱等技术对肌肽铬配合物的结构进行了初步表征。结果表明:肌肽(Hcar)以二齿配体(羧基O、咪唑N)形式与三价铬离子形成三肌肽铬( [Cr(car)_3] , HC-I )和二肌肽铬二聚体([Cr_2(car)_4(H_2O)(OMe)]+,AC-I或[Cr_2(car)_4(OH)_2],PC-I)配合物。另外,肌肽还可以三齿配体(羧基O、咪唑N及氨基N)及四齿配体(羧基O、咪唑N、氨基N及酰胺N)形式与三价铬离子分别形成二肌肽铬([Cr(car)_2]+,PC-II)和一肌肽铬二聚体([Cr_2(H-1car)_2(OH)(OMe)],RC)配合物。 通过电子光谱对肌肽铬配合物的稳定性进行了初步研究。发现含氧桥的一肌肽铬二聚体(RC)和二肌肽铬二聚体(PC-I,AC-I)在中性到碱性(pH≥5)环境中稳定,在强酸性条件下易分解;三肌肽铬(HC-I)在酸性至弱碱性(pH 1 ~ pH 9)环境中稳定,在强碱性环境下不太稳定,易发生水解反应。 首次考察了三肌肽铬配合物(CarnCr)对正常大鼠模型和四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠模型的降糖活性。研究发现肌肽铬(Cr 800μg·kg-1)可以显著地改善糖尿病模型大鼠的血糖和血脂(TC、TG、LDL-C、HDL-C)水平(P 0.05或P 0.01),并且可以显著降低葡萄糖耐量实验中糖耐量曲线下的面积,具有剂量依赖关系。但是肌肽铬对正常大鼠的血糖、血脂没有显著性影响。与皮考啉酸铬(CrPic)相比,肌肽铬是水溶性化合物,吸收好,并能显著地改善糖尿病模型大鼠的血糖和血脂,降低糖耐量曲线下的面积。另外,研究发现中药肉桂与肌肽铬的协同降糖、降脂效果和单纯的补铬组比较,没有显著性差异。但是肉桂对于提高糖尿病模型大鼠的糖耐量和HDL-C具有有益的影响。 首次对肌肽铬与DNA的相互作用进行了研究。发现在生理性还原剂(5 mmol·L~(-1)抗坏血酸或5 mmol·L~(-1) DTT)或氧化剂(215μmol·L~(-1)过氧化氢)存在下,9 mmol·L~(-1)的肌肽铬对超螺旋的DNA无切刻作用。同时发现在生理性还原剂或氧化剂存在下,9 mmol·L~(-1)组氨酸铬(CrHis)及120μmol·L~(-1)的皮考啉酸铬对超螺旋的DNA无切刻作用。而1.2 mmol·L~(-1)皮考啉酸铬对DNA有损伤。铬化合物对DNA的损伤程度与配体的存在形式及剂量大小有关。


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