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桑叶提取物 1-脱氧野尻霉素的药理作用及机制

点击数:18732014-01-15 15:43:04 来源: 华汉生物科技有限公司

桑叶提取物 1-脱氧野尻霉素的药理作用及机制

桑叶提取物是一种具有医疗保健作用的桑叶提取物。该提取物中含有桑叶黄酮、桑叶多酚、桑叶多糖、DNJ、GABA等多种生理活性物质,用于防治心脑血管病、高脂血症、糖尿病、肥胖症和抗衰老。
1-    脱氧野尻霉素(DNJ),是桑叶和根皮中的一种生物碱,也存在于其他的植物和微生物中。本品从桑树Morus alba L.的叶或者根茎中提取。

一.1-脱氧野尻霉素简介

1、名称
【1】DNJ(英文缩写)
【2】 1-脱氧野尻霉素 (学名)
【3】 3,4,5-三羟基-2-羟甲基四氢吡啶(化学名)
【4】1-Deoxynojirimycin   (英文名)
2、分子量结构式
【1】分子质量:163
【2】 C6H13NO4
【3】CAS号:19130-96-2
               
 
3、类别:生物碱(哌啶生物碱)
4、物理特性:
【1】白色固体粉末
【2】易溶于水、甲醇、乙醇
 
5、来源:
【1】生物来源:链霉菌和和芽孢杆菌中得到
【2】植物来源:桑叶、桑皮桑,其他:野砣草(Commelina communis),风信子(Hyacinthus orientalis),沙参属植物(Adenophora triphylla var. japonia),爵床科植物(Jacobinia suberecta)。
二.1-脱氧野尻霉素主要药理作用及功效
Ø  DNJ具有降血糖作用
Ø  抑制反转录病毒活性
Ø  抑制肿瘤转移
Ø  降低胆固醇、防止血栓形成、改善肝脏功能、提高免疫力、稳定血压、净化血液、改善便秘、减肥
 
三.1-脱氧野尻霉素的药理机制
   1 DNJ能降低血糖值,用于治疗糖尿病
   糖尿病是一种由遗传基因决定的全身慢性代谢性疾病。据调查表明,糖尿病已经跃居“危险指数最高疾病排名”第二。而DNJ可以有效的抑制血糖浓度的升高,从而治疗糖尿病。
人体内所有细胞均以葡萄糖作为能源。血液循环中的糖几乎全是葡萄糖,健康的人血糖是80~100mg/dl,在食后约0.5~1小时上升到110~140 mg/dl,2小时后恢复原血糖值。如果胰岛素分泌不足或其活性不强,均会使从食物中摄入、吸收的葡萄糖停留于血液中,被充分利用而随尿排出体外,形成糖尿病,糖尿病的临床症状表现为“三多一少”(多饮、多食、多尿、体重减轻)。
   葡萄糖甘酶参与多种生物过程,如碳水化合物的消化,糖蛋白的生物合成等。DNJ是所有哺乳动物α-葡萄糖苷酶的有效的抑制剂,它能通过降低碳水化合物的消化和葡萄糖的吸收来降低食后高血糖。由于这一特征,DNJ可用于治疗糖尿病及糖尿病并发症,肥胖症和相关的机能紊乱。Kmura T 等在2007年通过试验表明DNJ浓缩粉比直接服用桑叶粉抑制食后高血糖作用好得多。
 
1DNJα-葡萄糖苷酶的抑制作用
   DNJ对不同动物体内的α-葡萄糖苷酶的抑制作用不同,DNJ抑制蔗糖酶和麦芽酶的IC 50(DNJ 对糖苷酶的抑制作用达50%时DNJ的浓度)范围分别是6.6~16×10-8M和7.4~63×10-8M 。DNJ对α-葡萄糖苷酶表现为竞争性抑制,它常作用于底物结合位点或其附近,与底物竞相结合。
【2】 DNJ对喂以碳水化合物大鼠血糖值的影响
Yoshiaki Yoshikuni 研究了DNJ对喂以不同碳水化合物的大鼠血糖值的影响,结果表明,当同时加入2g/kg蔗糖时,60mg/kg的DNJ能完全抑制食后血糖值的增加。20mg/kg的DNJ能明显地降低血糖值且可持续90分钟。当DNJ为低剂量(6mg/kg)时,它能推迟血糖值峰的出现而不影响峰的高度。在喂以淀粉的大鼠中,DNJ能推迟峰的出现,且降低峰的高度。DNJ剂量越大,血糖值峰高度越低,呈剂量效应。在喂以麦芽的大鼠中,DNJ对血糖值的抑制效果有类似于喂以淀粉的大鼠的剂量效应。在喂以碳水化合物的大鼠中,同时加入10mg/kg的DNJ能明显抑制血糖值的上升。用20mg/kg的DNJ时,虽然血糖值峰的高度比对照低,但在食后120分钟或180分钟血糖值比对照高,这可能时因为DNJ喂可吸收化合物,随着时间的延长,DNJ的量减少,对α-葡萄糖苷酶的抑制作用可能不会持续很久。在DNJ喂高剂量(60mg/kg)时,直到食后180分钟才出现血糖值高峰。
以人均60公斤计算,每人所需剂量在1.2g-3.6g。
3 DNJ的降血糖机理
饮食中的糖类,如淀粉,由于唾液α-淀粉酶的作用,边水解边进入胃中,到了胃内尚未与唾液混合的部分,约70%仍在进行水解。然后进入十二指肠,在胰腺α-淀粉酶作用下继续加以分解,生成蔗糖、麦芽糖等二糖。二糖运送到小肠时,借存在于小肠上部的微纤毛膜表面的α-糖苷酶水解为葡萄糖和果糖等单糖,通过肠壁吸收进入体内,导致血液中葡萄糖浓度急剧上升。将食物于DNJ一起摄入时,食物也到达小肠被分解成二糖,同时DNJ也也进入小肠与其中的α-糖苷酶结合,由于DNJ与α-糖苷酶的亲和力大于二糖与α-糖苷酶的亲和力,因此DNJ阻碍了二糖与α-糖苷酶的结合,结果α-糖苷酶不能对二糖进行分解,而使二糖不能水解成葡萄糖而直接被送入大肠。由于DNJ的作用,进入血液的葡萄糖减少,因而降低了血糖值。
2、 DNJ对病毒活性的抑制作用
据报道,DNJ具有抗艾滋(HIV)作用。经DNJ对莫洛尼鼠白血病(MoLV)抑制试验表明,DNJ具有显著的抗逆转录酶病毒活性,其IC50为1.2~2.5μg/ml,且随DNJ剂量的增加,其抑制力增强。糖蛋白形成过程中多糖前体转到新生肽和以后的葡萄糖修饰等糖基化步骤对HIV被膜的加工、折叠是必要的。葡萄糖修饰是通过α-葡萄糖苷酶Ⅰ和Ⅱ切断外接α-1,2葡萄糖残基和内接α-1,3葡萄糖残基完成的,DNJ作为这些酶的抑制剂能够抑制葡萄糖的修饰,而改变HIV在CD4+培养细胞中感染力。另外,由DNJ对葡萄糖苷酶Ⅰ的抑制作用而致的未成熟蛋白的积累可能通过抑制细胞融合、病毒与寄主细胞受体结合、病毒穿透力和合胞体形成另外 MoLV的复制,从而抑制病毒活性。谢琼在2005年研究了DNJ及其衍生物N-丁基一脱氧野尻酶素(NB-DNJ)体外抗乙型肝炎病毒(HBV)的活性。结果表明:DNJ、α-干扰素(IFN-α)和NB-DNJ在试验浓度下均无明显和直接的细胞毒性作用;DNJ,IFN-α,NB-DNJ分别在1000μg/ml,1500μg/ml,1100μg/ml具有较明显体外抗HBV作用,值得进一步研究。Steinmann E等2007年的研究结果表明:在培养丙型肝炎病毒(HCV)感染细胞的培养基中加入DNJ后,HCV被迅速杀灭,表明DNJ及其衍生物是潜在的用于治疗病毒性丙型肝炎的药物。
3、 DNJ抑制肿瘤转移的作用
随着生物活性筛选技术的发展和筛选范围的扩大,DNJ也将在肿瘤的抑制等方面扮演重要的角色。TsulomuTsuruoka等以小鼠β-16肺黑色细胞肿瘤为模型,研究了与野尻酶素A相关的衍生物及其类似物,它对肿瘤转移的抑制率是80.5%,并阐明了抗肿瘤转移活性与抗糖苷酶和抗β-葡萄糖苷酸酶活性的可能的关系,认为DNJ对肺肿瘤转移的机制可能是:DNJ通过抑制糖苷酶的活性在肿瘤细胞表面产生未成熟的碳水化合物链,削弱了肿瘤的转移能力。这些表面活性发生政变的肿瘤细胞被寄主免疫系统攻击而使这些肿瘤细胞不能结合到寄主细胞上。
4、 DNJ对α-葡萄糖淀粉霉的抑制作用
DNJ是葡萄糖淀粉酶的一种强烈的抑制剂。DNJ抑制葡萄糖淀粉酶的IC50为14μg/ml.葡萄糖淀粉酶的活性位点由多个亚位点组成,每个亚位点以一定的亲和力与底物的一个葡萄糖残基结合。DNJ对A.niger淀粉酶的抑制活性与酶的亚位点结构有关。DNJ结合在酶活性位点的1亚位点。在水解对硝基苯α-D-葡萄糖苷时表现为竞争性抑制,大部分或全部底物以可逆方式结合于酶上,与DNJ竞相结合在亚位点1上。
DNJ和葡萄糖淀粉酶复合体包括G2,2分子DNJ和605个水分子作用位点。一个抑制剂分子结合在强电厂密度区,该区是DNJ与酶作用的主要位点。另一个抑制剂分子结合于弱电子密度区,可能是DNJ与酶的一个低亲和力的结合为位点。DNJ和酶主要位点的相互作用发生在Arg45,Asp55,Arg305及羟基177。另外,水分子结合于Glu400和DNJ的6-OH处,抑制剂周围官能团的结构排列说明麦芽寡糖水解时,Glu179是催化酸,Glu400是催化碱,水500是亲核试剂。在DNJ存在时,通过G1和G2的差式扫描热量测定表明DNJ结合于葡萄糖淀粉酶的催化域,且催化域与淀粉结合域都与连接域无相互作用。虽然催化域与淀粉结合域相连,但催化域与淀粉结合独立作用而它们之间无相互作用。连接域可能是催化域的一个成分,与催化域有相互作用但与淀粉结合无相互作用。
四.桑叶提取物 1-脱氧野尻霉素的生产流程
【1】原料:桑叶、桑皮
【2】生产方法:水提法
【3】 提取介质:纯净水、乙醇
  
五.桑叶提取物常备规格及存储
1、常备规格:1%、2%、5%、10%
2、存储:由于DNJ吸水性强,应在密封,干燥、避光的条件下常温保存。