甘草中α-葡萄糖苷酶抑制物质的提取、纯化和结构研究

随着人们生活水平的提高，糖尿病发生率与治疗费用在快速攀升，成为严重的公共卫生问题之一。在糖尿病患者中Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病占绝大多数，都不可根治，只能通过补充外来胰岛素和控制饮食、配合降糖药物进行治疗。当前传统口服降糖药物对血糖的控制效果尚不理想，难以达到血糖控制目标。α-葡萄糖苷酶抑制剂是一类新型口服降糖药，于上世纪90年代首次研发出来，目前已作为临床治疗Ⅱ型糖尿病的首选药和1型糖尿病的辅助药物。α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备主要源于植物提取及人工合成。研究表明，植物来源的α-葡萄糖苷酶抑制剂的安全性优于人工合成的α-葡萄糖苷酶抑制剂。基于上述研究现状，本论文以我国重要中药材甘草为原料，探讨了甘草中α-葡萄糖苷酶抑制剂的提取和纯化工艺，并对提取物质进行了结构分析和含量测定，旨在为新型绿色天然植物源α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备及甘草为代表的中药材活性物质研发提供理论及技术支撑。 本文的工作主要分为三部分，其主要内容如下： 一、从甘草中提取了α-葡萄糖苷酶抑制物质，并采用正交实验确定了最优提取工艺。 正交实验表明，提取温度、提取时间及物料比均对甘草中α-葡萄糖苷酶抑制物质的提取有较大影响。其中提取时间的不同对提取效果的影响最大，温度次之，物料比对提取效果的影响最小。甘草中α-葡萄糖苷酶抑制剂的最佳提取条件为：水做提取剂，提取温度30℃，提取时间1h，物料比为1:10；在此条件下，所得甘草α-葡萄糖苷酶抑制剂粗提物对α-葡萄糖苷酶抑制率达到48.11%。 二、利用大孔树脂对所提取的甘草α-葡萄糖苷酶抑制物质进行纯化研究，确定了最佳纯化工艺。 选择8种大孔吸附树脂对α-葡萄糖苷酶抑制物质进行吸附纯化研究。研究表明，强极性树脂OU-2对甘草提取液静态吸附及动态吸附效果最佳。推测甘草提取物中α-葡萄糖苷酶抑制物质亦极性较强。通过对影响大孔树脂吸附及解吸的各种因素的研究，最后确定了OU-2型大孔树脂的最佳纯化条件为：吸附温度为30℃，pH值为5.5，提取液-树脂体积质量比例为25:1，洗脱剂为70%乙醇。在上述条件下，经OU-2处理后的甘草α-葡萄糖苷酶抑制剂粗提物得到纯化，其酶活性抑制率大为增强。 三、甘草中α-葡萄糖苷酶抑制物质的结构鉴定及其含量测定 对经过分离纯化后的α-葡萄糖苷酶抑制物质采用红外光谱、紫外光谱、质谱、液相色谱、气相色谱等手段进行结构解析，签定其为异黄酮类化合物A。高效液相色谱分析表明纯化物中的异黄酮类化合物A纯度高达99.43%。 异黄酮类化合物是多种中草药的主要有效成分，具有抗癌作用，如可防治乳腺癌、前列腺癌以及结肠癌，以及抗菌、解痉挛、降脂保肝、抗心律不齐、保护心血管、抗脂质过氧化和抑制螺旋杆菌等生理活性。本研究首次发现并证明甘草中异黄酮化合物还具有α-葡萄糖苷酶抑制作用。该研究将深化对天然α-葡萄糖苷酶抑制剂提取物结构-活性方面的机理认识，推动甘草为代表的中药材的高值化利用；同时本研究为新型α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备提供新途径，在提高病患生存质量等方面具有良好的社会意义。