本发明属于食品药品领域,涉及AE(8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin)作为 α-葡萄糖苷酶抑制剂,在降糖食品,药品和保健品方面的应用。
技术背景
茶是世界上最受欢迎的饮料,在我国有着悠久的历史,具有独特的风味和丰 富的营养价值及保健功效,主要有绿茶(不发酵)、乌龙茶(半发酵)和红茶(发 酵),茶中主要活性成分包括茶多糖和茶多酚等。
AE(8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin)(式1),最早由Itsuo Nishioka课题组 于1989年从乌龙茶中提取分离得到。2013年,杨振课题组首次用儿茶素和维 生素C合成得到。研究表明,8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin对人体有多方面 的保健和药理作用,如抑制胰腺脂肪酶、抗HIV、抗肿瘤等作用。
式1 AE(8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin)的化学结构
α-葡萄糖苷酶抑制剂是一种有效的口服降糖药,能够与小肠中的α-葡萄糖苷 酶的中心活性部位结合,阻抑酶活性的发挥,阻滞双糖水解为单糖,吸收时间后 延从而对降低餐后高血糖起到有益的作用。α-葡萄糖苷酶抑制剂除了对糖尿病及 糖尿病并发症的预防和治疗有很好的效果外,还能抑制蛋白及脂类糖基化。我国 资源丰富,但是大多数具有降血糖的药物还没开发,因此,从天然产物中筛选新 的低毒、高效的α-葡萄糖苷酶抑制剂越来越受到人们的重视。
目前尚无关于8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin抑制α-葡萄糖苷酶以及抗糖尿 病的报道。因此,8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin作为α-葡萄糖苷酶抑制剂,在 降糖食品,保健品和药品方面的应用具有一定的研究意义和新颖性。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种天然小分子8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin作 为α-葡萄糖苷酶抑制剂,在降糖食品,药品和保健品方面的应用。本发明的上述 目的是通过下面的技术方案得以实现的:
一种AE作为制备治疗改善糖尿病药品的应用,所述AE其结构为:
一种AE作为制备降糖药品及食品添加剂的应用,所述AE其结构为:
一种AE作为制备降糖保健品添加剂的应用,在药学上可以接受的载体或赋 形剂,制成药学上可以接受的剂型。
一种AE作为制备降糖保健品添加剂的应用。
一种AE作为制备保健品添加剂的应用。
一种AE作为制备α-葡萄糖苷酶抑制剂的应用
一种降糖药物,含有AE,所述AE其结构为:
而且,还包括降糖药物接受的载体或赋形剂。
而且,所述药物接受的赋形剂包括片剂、胶囊剂、颗粒剂、注射剂、丸剂、 糖浆剂、散剂、膏剂或液体制剂。
本发明的优点和积极效果如下:
本发明发现8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin为α-葡萄糖苷酶抑制剂,可以用 作降糖食品和保健品添加剂,还可以用于制备降糖药物或保健品。
附图说明
图1为8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin促进HepG2细胞葡萄糖消耗(GC), 以500μM的二甲双胍(Met)为参照物,*P<0.05和**P<0.01,与control组相 比。
图2为糖尿病小鼠给药后血糖水平。给药4周后小鼠空腹血糖浓度(图2A) 和相应的AUC(图2B),口服麦芽糖负荷后小鼠的血糖浓度(图2C)和相应的 AUC(图2D),口服葡萄糖后小鼠的血糖浓度(图2E)和相应的AUC(图2F)。 AE为8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin。数据表示为平均值±SD(n=10)。*P <0.05和**P<0.01对比于模型组。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容,但并不以此限定本发明的保 护范围。
实施例1
8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin作为α-葡萄糖苷酶抑制剂,在降糖食品,药 品和保健品方面的应用
一、实验材料
酵母α-葡萄糖苷酶,对硝基苯基α-D-吡喃葡萄糖苷(pNαGP),4-硝基苯基 磷酸二钠盐(pNPP),HepG2细胞获自中国科学院上海生命科学研究院(中国上 海)。
雄性昆明小鼠(18-22g),由中国人民解放军医学科学院实验动物中心提供, 经地方动物保护局批准,严格遵守当地和国家的道德准则。将小鼠保持在聚丙烯 笼中(每笼5只)并在实验室条件下(18-23℃,55-60%湿度,12小时光暗循 环)饲养,所有小鼠自由饮食饮水。
二、实验方法
1.体外α-葡萄糖苷酶抑制活性测试方法
设置空白组、对照组和实验组,反应体系为200μL,测试缓冲液为pH 6.8, 50mM的磷酸钾缓冲液。实验组包含10μL的测试化合物,20μL的α-葡萄糖苷 酶(0.04U/mL),30μL,0.5mM的4-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(pNαGP)作 为底物;空白组中不包含酶和化合物,阿卡波糖(250μM)作为阳性对照。酶 和测试化合物37℃条件下温孵5min,然后加入底物,继续温孵30min,使用 酶标仪在405nm下读取吸光度值,计算测试化合物对α-葡萄糖苷酶抑制率。
2.细胞水平降糖活性评价方法
2.1HepG2细胞葡萄糖消耗实验
HepG2细胞在含10%的胎牛血清,10U/mL青霉素和10mg/mL链霉素的 DMEM高糖培养基中,于37℃、5%CO2条件下培养。取处于对数生长期的细 胞,接种于96孔板上,接种密度为5×104cells/mL,每孔100,同时设置空白孔 和对照孔,于37℃、5%CO2培养箱中培养24h;将培养基弃去,1×PBS洗2 次,换成无血清的DMEM高糖培养基,继续培养24h;将培养基弃去,1×PBS 洗2次,换成含0.2%BSA的1640培养基,加入测试化合物或DMSO,二甲双 胍(500μM)作为阳性对照,作用24h;用葡萄糖试剂盒测定各测试孔葡萄糖 含量。
在葡萄糖消耗实验后,釆用MTT比色法测定细胞活性,校正各孔葡萄糖消 耗值。将MTT(20μL,5mg/mL溶于PBS中)加入各孔中,4h后,加入DMSO (100μL)以溶解晶体并置于振荡器上10min,用酶标仪在492nm的波长下测 量OD值。通过计算GC和MTT的比率(GC/MTT=mmol·L-1/OD)可以减少 由于细胞增殖引起的葡萄糖消耗。
3.动物体内抗糖尿病活性研究
3.1二型糖尿病小鼠模型的建立
小鼠适应性饲养1周后,高脂饲料饲养4周,禁食不禁水6h,以100mg/kg 的剂量小鼠腹腔注射STZ,继续高脂饲料喂养。1周后再次测量血糖值,对于未 造模成功的小鼠再次给予腹腔注射STZ 60mg/kg的剂量,1周后再次测量小鼠血 糖值,空腹血糖值大于11.0mM为造模成功。设置5组,即正常组、模型组、 阳性对照组、药物高、低剂量组。
3.2餐后血糖值和葡萄糖耐量(OGTT)的检测
禁食不禁水3h后,正常组和模型组灌胃给予等体积的生理盐水,阳性对照 组给予阿卡波糖(50mg/kg),给药组给予地奥司明(50mg/kg)和(100mg/kg), 填满饲料,给药2h后,小鼠尾静脉取血,血糖仪测量餐后血糖值,并记录体重, 每天给药1次,连续给药4周。
给药第3周测小鼠口服葡萄糖耐量(OGTT),记录各组小鼠空腹血糖值和体 重,给药1h后,给予各组小鼠葡萄糖2g/kg的剂量,分别在30、60、90、120min 尾静脉采血测量血糖值,计算血糖变化曲线下面积(AUC)。
第4周测量小鼠口服麦芽糖耐量,记录各组小鼠空腹血糖值和体重,给药1h 后,给予各组小鼠麦芽糖2g/kg的剂量,分别在30、60、90、120min尾静脉采 血测量血糖值,计算血糖变化曲线下面积(AUC)。
三、实验结果
1、8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin对α-葡萄糖苷酶的抑制作用
对8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin的α-葡萄糖苷酶抑制活性进行了研究。临 床上的α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖作为参考化合物。如表1所示, 8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin对α-葡萄糖苷酶有明显的抑制作用,IC50值为 142.8μM,其抑制作用优于阿卡波糖(IC50=250.2μM)。
表1. 8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechind对α-葡萄糖苷酶的抑制作用
a结果是三次独立实验的平均值,b参考化合物。
2、8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin促进HepG2细胞葡萄糖消耗
为研究8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin的抗糖尿病活性,评价了HepG2细胞 的葡萄糖消耗活性,并用MTT实验结果对葡萄糖消耗量(GC)结果进行矫正。 如图1所示,8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin在0.1-10μM的剂量下均能够促进 葡萄糖的消耗,且存在剂量依赖。
3. 8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin降低了体内的血糖水平。
为了解8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin对α-葡萄糖苷酶抑制的机制,我们进一步 用体内麦芽糖耐量试验研究了黄酮类化合物2对血糖水平的影响。α-葡萄糖苷酶 把麦芽糖水解为葡萄糖,因此,口服麦芽糖后的血糖水平间接反映了α-葡萄糖苷 酶的活性。如图2C所示,用8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin(50和100mg/kg)治 疗2h后,与糖尿病模型组相比,餐后血糖水平显著改善。在剂量为50mg/kg 和100mg/kg时,2组糖尿病小鼠的葡萄糖AUC分别减少11.2%和13.5%(图2D)。8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin能够显著降低体内空腹血糖水平和改善麦芽糖耐受 性,与阿卡波糖活性相当。
为了评估用8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin治疗的糖尿病小鼠的葡萄糖稳态和 胰岛素敏感性,我们还进行了葡萄糖耐量试验。口服8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin 导致空腹血糖水平显著降低(图2A和图2B),同时葡萄糖耐量显著改善(图2E 和图2F)。
实施例2
8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin的应用
用作食品添加剂,如在饼干中添加适量的8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin制 成降血糖饼干。
用作保健品添加剂,如在蜂蜜中添加适量的8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin 制成降血糖保健蜂蜜。
用于制备降血糖药物,活性成分8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin,还包括药 学上可以接受的载体或赋形剂,制成药学上可以接受的剂型药学上可以接受的载 体或赋形剂包括一种或多种固体、半固体或液体辅料;药学上可以接受的剂型包 括片剂、胶囊剂、颗粒剂、注射剂、丸剂、糖浆剂、散剂、膏剂、液体制剂等。
上述实施例表明,8-C-Asorbyl-(-)-Epigallocatechin为α-葡萄糖苷酶抑制剂可 以用作降糖食品和保健品添加剂,还可以用于制备降糖药物或保健品。