降血糖药物
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降血糖
摘要本文总结了90年代以来国内外学者在天然降血糖药物的化学、药理和临床应用等方面的研究成果,并根据不同化学结构,分皂甙、萜、多肽与氨基酸、多糖、黄酮、不饱和脂肪酸、生物碱、硫键化物和苯丙素酚等九大类加以阐述。
近年来,随着化学分析方法和药理实验技术的长足发展,有关天然药物降血糖作用的研究不断深入,从中发现了多种疗效确实而显著的活性成分,有的还就构效关系进行了探讨,进一步阐明有效成分的化学结构与降血糖活性之间的相关性,从而促进了传统中草药质量标准化的研究,为许多古方、验方、单味药和成药的临床应用提供理论依据。同时,也为开发治疗糖尿病的新药探明了方向。下面就90年代以来国内外学者对天然药降血糖活性成分的研究概况,按化学结构分成9大类,综述如下。
1 皂甙类
1.1 三萜皂甙葫芦科植物苦瓜Morodica Charantia L.水提取物对实验性四氧嘧啶糖尿病大鼠具有降血糖作用,该药的适应原性表现在延迟糖尿病继发的白内障的出现或在低血糖出现之前即能缓解神经系统的其它普通症状。苦瓜皂甙是降糖的主要有效成分。药效学实验选取日本大耳兔为实验动物,以2.5 ml*kg-1苦瓜皂甙提取液灌胃给药,对照组药物优降糖的使用剂量为0.15 mg*kg-1。结果表明,苦瓜皂甙降血糖作用较优降糖缓慢而持久,这可能是因为苦瓜皂甙不仅有直接的类胰岛素作用,还有刺激胰岛素释放的功能。临床应用苦瓜皂甙制剂进行验证,治疗2型糖尿病人46例,总有效率达78.3%,连续用药3个月,患者血糖得到控制,无毒副作用。
从吉林浑江野生刺五加科植物刺五加Acanthopanax Senticosus(Rupret Maxim)Harms.的根叶中提取出含16种成分的总皂甙,给昆明种小鼠每天分别ip 100,200 mg*kg-1 1次,多次用药后,对葡萄糖、四氧嘧啶和肾上腺素等所致的高血糖均有明显抑制作用,对正常模型组小鼠的血糖亦有一定的降低作用。这证实了刺五加皂甙具有改善损伤的胰岛β细胞功能,同时抑制糖原分解。
国内学者运用功能和形态学相结合的实验方法,首次观察到大豆皂甙和人参茎叶皂甙能使实验性糖尿病大鼠(Wistar)的血糖明显下降(P<0.01),血清胰岛素水平明显提高。说明大豆皂甙和人参茎叶皂甙能有效预防糖尿病及其动脉粥样硬化的发生和发展。
三七皂甙是三七P.notoginseng总皂甙的主要化学成分,具有比总皂甙更强的降低葡萄糖性高血糖小鼠血糖的作用,而三七对糖代谢起双向调节作用,小剂量能对抗高血糖,大剂量能提高空腹血糖值。由此可见,三七中可能存在与三七皂甙作用相反的以升高血糖为主的化学成分。
根据葫芦科多年生藤本植物绞股蓝Gynostemma Pentaphyllum Thunb Makino中含有4种绞股蓝皂甙成分与人参皂甙(-Rb1,-Rb3,-Rd,-F2)完全相同这一实验结果,设计了由绞股蓝提取物为主要组分的制剂——利多尔,以SD大鼠和家兔为对象,灌胃给药10 d后,利多尔与西药降糖灵、D860一样显示了明确的降血糖作用,从中尚可看出量效关系。对模型兔血脂和脂质过氧化物水平的观察表明:利多尔优于D860(P<0.01或P<0.05)。此外,绞股蓝皂甙提取物还能明显改善老年大鼠糖耐量低下,对老年大鼠空腹低血糖又有一定预防作用。
德国和埃及合作对埃及产叙利亚莲花枣Zizyphus spina-christi的树叶进行研究。将其正丁醇提取物和所含的主要皂甙Christinin-A分别给予由STZ诱导的糖尿病大鼠,4周后,血清葡萄糖水平、肝磷酸化酶(phosphorylase)及葡萄糖-6-磷酸(酯)酶(glucose-6-phosphatase)的活性均大幅降低,血清丙酮酸盐水平及肝脏肝糖含量显著提高;正丁醇提取物组的血清胰岛素及胰脏环磷腺苷酸(cAMP)水平都有明显增加;两者相比,正丁醇提取物抗糖尿病作用比皂甙Christinin-A更为显著。
1.2 甾体皂甙常用中药玉竹是百合科黄精属植物玉竹Palygonatum odoratu (Mill)Druce的地下根茎。其降血糖活性成分来自甲醇提取物的正丁醇部分,作用机理之一是抑制肝脏糖酵解系统。经初步免疫实验筛选,认为玉竹中的甾体皂甙成分(POD)可能是一种以增强体液免疫及细胞吞噬功能为主的免疫增强剂,POD-Ⅱ参与机体的免疫及造血调节,而POD-Ⅲ则对淋巴细胞的转化有间接促进作用,表明玉竹降糖机制是提高患者免疫功能,促进胰岛β细胞分泌胰岛素的功能加强,同时增进肝脏对葡萄糖的吸收能力,从而达到降低血糖的效果。
此外,对知母Anemarrhena asphodeloides Bge.水提取物降血糖作用进行探讨,寻找出有效成分——假原知母皂甙AⅢ(S-1)和原知母皂甙AⅢ(S-2),其作用呈剂量依赖性。
2 萜类
2.1 倍半萜从苍术Atractylodes lancea根茎中分离得到一种倍半萜类化合物——β-桉叶油醇(beta-Eudesmol),它能增强糖尿病人使用肌松药琥珀酰胆碱所致的神经肌肉阻断作用。构效关系研究指出,β-桉叶油醇结构中环己烷和环外亚甲基,是发生作用的药效基团,亚甲基与结构中羟基间的距离,是决定活性大小的要素。这种倍半萜成分对于糖尿病神经系统并发症的治疗具有积极的意义。
2.2 三萜熊果酸(ursolic acid)和齐墩果酸(oleanolic acid)为已发现的两种降血糖活性成分。桑白皮Morus alba L.中含有熊果酸,对STZ所形成的糖尿病大鼠有降糖作用。山茱萸Cornus officinalis sieb.et.Zucc的干燥成熟果肉中亦有熊果酸,它能降低高血糖动物全血粘度和血小板聚集,故认为山茱萸可能对Ⅰ型糖尿病人有治疗效果[11]。此外,三叶鼠尾草Salvia trijuga Diels中含2α-羟基熊果酸[12],女贞子中富含熊果酸和齐墩果酸,两者对四氧嘧啶高血糖小鼠有显著降血糖效果,但作用短暂。
3 多肽与氨基酸类
荔枝核是无患子科植物荔枝Litchichinensis Sonn的种子。主要成分为
α-(亚甲环丙基)甘氨酸。给小鼠皮下注射可使血糖下降,其作用机理是提高机体及周围组织对葡萄糖的利用率[13]。有人从桑白皮中分离出一种糖蛋白moran A,分子量约7.5×10\+3,蛋白部分占57.4%。实验证实,moran A对四氧嘧啶诱发的高血糖小鼠(血糖250 mg~450 mg/dl)有剂量依赖的降血糖效果。若设高血糖组的相对血糖水平为100%,分别给予moran A 3,10,30 mg*kg-1(ip),7 h后血糖水平分别降为61%,38%,34%;24 h后分别降为77%,66%,49%。
4 多糖类
研究表明,人参多糖50 mg~200 mg.kg-1给小鼠ip或sc,可引起血糖及肝糖原降低,切除肾上腺并不影响其作用。人参多糖除了促进糖原分解和抑制乳酸