大籽獐牙菜抗糖尿病活性與物質基礎研究大籽獐牙菜(Swertiamacrosperma)為龍膽科(Gentianaceae)獐牙菜屬(Swertia)植物。主要分布于亞洲地區,國內主要分布在西藏、四川、云南、貴州、湖北等地,植物資源豐富。大籽獐牙菜是一種傳統的民間用藥,常作為“蒂達”和“藏茵陳”的替代品,具有清熱解毒、疏肝利膽之功效。獐牙菜屬植物印度獐牙菜、日本獐牙菜、紫紅獐牙菜、貴州獐牙菜等都有抗糖尿病活性。而同屬的植物大籽獐牙菜,在化學成分上與其他獐牙菜屬植物很相近,且目前國內外尚無對大籽獐牙菜抗糖尿病活性及其活性成分的研究報道。因此,在國家自然科學基金的支持下,本課題對大籽獐牙菜抗糖尿病活性及其活性物質進行了研究。為探究大籽獐牙菜是否具有抗糖尿病活性,本研究首先采用肝癌HepG2細胞葡萄糖消耗模型對大籽獐牙菜乙醇提取物及各萃取部位進行體外降糖實驗研究。實驗結果證明,大籽獐牙菜能夠顯著增加HepG2細胞的葡萄糖消耗,其中以乙醇提取物及正丁醇部位活性較好。根據體外篩選的實驗結果,本研究選擇乙醇提取物(EE)及正丁醇部位(BE)進行體內抗糖尿病活性的研究,采用高脂高糖飼料喂養+小劑量STZ誘導的2型糖尿病大鼠模型評價其降糖效果。經過28天的干預治療,給藥組糖尿病大鼠的血糖水平顯著低于模型組大鼠。此外,大籽獐牙菜EE和BE還能改善口服糖耐量,改善胰島素抵抗,調節血脂水平。為了進一步闡明大籽獐牙菜EE和BE抗糖尿病的作用機理,本研究對肝臟、胰腺組織進行了病理學檢查,檢測了血清抗氧化因子的水平,測定了肝臟、肌肉組織的糖原含量,研究了其對肝臟葡萄糖代謝關鍵酶活性的影響,同時還采用蛋白免疫印跡法對肝臟胰島素信號轉導的PI3K/AKT通路進行了系統的研究。研究結果表明,大籽獐牙菜能夠使體內抗氧化因子水平顯著升高,使肝臟和肌肉組織糖原含量顯著增加,改善PI3K/AKT通路信號轉導。因此,大籽獐牙菜EE和BE的降糖作用可能與改善氧化／抗氧化平衡、促進糖原合成、激活PI3K/AKT通路有關。為了研究大籽獐牙菜抗糖尿病活性的物質基礎,本課題對大籽獐牙菜進行了成分研究。由于乙酸乙酯部位與正丁醇部位極性相近,而且HPLC圖譜有相似之處,而正丁醇部位又為有效活性部位,故對乙酸乙酯和正丁醇兩個部位進行了系統的化學成分研究。從乙酸乙酯部位分離得到(?)酮苷元13個,分別為1-羥基-2,3,4,5-四甲氧基(?)酮(1-hydroxy-2,3,4,5-tetramethoxyxanthone，7),1,8-二羥基-3,5-二甲氧基(?)酮(1,8-dihydroxy-3,5-dimethoxyxanthone,8),1-羥基-3,5,8-三甲氧基(?)酮(1-hydroxy-3,5,8-trimethoxyxanthone,9),1,5,8-三羥基-3-甲氧基(?)酮(bellidifolin,10),1,7-二羥基-3,8-二甲氧基(?)酮(1,7-dihydroxy-3,8-dimethoxyxanthone,11).1,3,8-三羥基-5-甲氧基(?)酮(isobellidifolin,12),1,7-二羥基-3-甲氧基咄酮(Gentianin,13),1,3,5,8-四羥基(?)酮(1,3,5,8-tetrahydroxyxanthone.14),1,3,7-三羥基(?)酮(1,3,7-trihydroxyxanthone,15),1,3-二羥基(?)酮(1,3-dihydroxyxanthone，16),1,3,5-三羥基(?)酮(1,3,5-trihydroxyxanthone,17),1,5-二羥基-3-甲氧基咄酮(1,5-dihydroxy-3-methoxyxanthone,18),1,3,7,8-四羥基(?)酮(1,3,7,8-tetrahydroxyxanthone,19);(?)酮苷3個,分別為8-0-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,5-二羥基-3-甲氧基(?)酮(swertianolin,20),5-O-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,8-二羥基-3-甲氧基咄酮(isoswertianolin,21),7-O-[β-D-吡喃葡萄糖]1-羥基-3-甲氧基(?)酮(7-(β-D-glucopyranosyloxy)-1-hydroxy-3-methoxyxanthone,22);三萜及甾醇2個,分別為齊墩果酸和β-谷甾醇。從正丁醇部位分離得到四氫(?)酮苷元4個,分別為大籽獐牙菜四氫咄酮A-D(tetrahydromacrospersoneA-D,1-4);四氫(?)酮苷1個,為8-0-(β-D-吡喃葡萄糖)-1,3,5-三羥基-5,6,7,8-四氫(?)酮(campestroside,29)；(?)酮苷6個,分別為8-0-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,3,5-三羥基(?)酮(norswertianolin,23),3-0-[p-D-吡喃葡萄糖]-1羥基-4,5-二甲氧基(?)酮(3-(P-D-gluco-pyranosyloxy)-1-hydroxy-4,5-dimethoxyxanthone,24),3-O-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,8-二羥基-5-甲氧基(?)酮(3-(β-D-glucopyranosyloxy)-1,8-dihydroxy-5-methoxyxanthone,25),3-O-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,8-二羥基-4,5-二甲氧基(?)酮(3-(β-D-glucopyranosyloxy)-1,8-dihydroxy-4,5-dimethoxyxanthone,26),2-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,3,7-三羥基(?)酮(neolancerin,27),2-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,3,6,7-四羥基(?)酮(mangiferin,28);黃酮苷3個,分別為3-0-[β-D-吡喃葡萄糖]-5,7,4’-三羥基黃酮(3-O-(β-D-glucopyranosyl)-5,7,4’-trihydroxyflavon,Astragaline,30),3-O-[p-D-吡喃葡萄糖]-5,7,3’,4’-四羥基黃酮(3-0-(β-D-glucopyranosyl)-5,7,3’,4’-tetrahydroxyflavon,31),6-[β-D-吡喃葡萄糖]-5,7,4’-三羥基黃酮(6-(β-D-glucopyranosyl)-5,7,4’-trihydroxyflavon,32);裂環環烯醚萜及苷2個,分別為2’-間羥基苯甲酰獐牙菜苷(Deacetylcentapicrin,33),獐牙菜苦苷(swertiamarin,34);(?)酮并裂環環烯醚萜類1個,為SwerpunilactonesB(35);木質素2個,分別為(7aH,8’aH)-4,4’,8a,9-tetrahydroxy-3,3’-dimethoxy-7,9’-epoxylignan(36),Isolariciresinol(37);其他類化合物5個,分別為3,4-二羥基苯甲酸(3,4-dihydroxybenzoic,38),1,2,3,4-四羥基苯(benzene-1,2,3,4-tetraol,39),4-羥基-3-甲氧基苯甲酸(4-hydroxy-3-methoxybenzoicacid,40),間羥基苯甲酸(3-hydroxybenzoicacid,41),順3-(2,4,5-三羥基苯)-丙烯酸((Z)-3-(2,4,5-trihydroxyphenyl)acrylicacid,42),其中化合物1-4為新化合物,28個化合物(7、9、12-13、15-19、21-22、24-27、30-33、35-42)為首次從該植物中分離得到。采用HepG2細胞葡萄糖消耗模型對這些化合物的抗糖尿病活性進行評價,結果顯示,化合物1,3,5,8-四羥基(?)酮(1,3,5,8-tetrahydroxyxanthone,14)、1,3,7,8-四羥基(?)酮(1,3,7,8-tetrahydroxyxanthone,19)、8-O-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,5-二羥基-3-甲氧基(?)酮(swertianolin,20)、5-O-[β-D-吡喃葡萄糖]-1,8-二羥基-3-甲氧基(?)酮(iso