肖建琪，李達，張杰,2，黃雪峰*，馮鋒,2,3**

（1. 中國藥科大學(xué)天然藥物化學(xué)教研室, 江蘇 南京210009；2. 中國藥科大學(xué)生物材料重點實驗室, 江蘇 南京 210009；3. 江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 江蘇 淮安 223003）

隨著我國國力的不斷提升，人民生活水平和生活質(zhì)量逐年提高，糖尿病患病人數(shù)也越來越多。糖尿病會引發(fā)多種并發(fā)癥，如心腦血管類疾病等。目前對于糖尿病的治療，尚停留于“治標(biāo)不治本”，仍無藥物可以徹底治愈糖尿病，只是用藥物來維持癥狀不致加劇[1]。糖尿病是一種由于胰島細胞分泌異常引起的一種以高血糖為特征的慢性病[2]。中醫(yī)學(xué)將糖尿病歸于“消渴”的范疇，是一種虛實結(jié)合的復(fù)雜疾病[3]。由于相對西藥而言，中藥來源廣泛、價格低廉、毒副作用可能較小，中醫(yī)藥治療糖尿病在我國已經(jīng)得到越來越多的認(rèn)可。

蒿屬植物在我國廣泛分布，是包含數(shù)量最多的菊科植物之一[4]，由于此屬植物具有獨特的香氣，因此?？梢杂米魇称吩蟍5-7]。該屬植物中的艾葉、茵陳蒿、奇蒿、濱蒿等為常用中藥，并為中國藥典收載品種，因此研究該屬植物具有深遠的意義。

隨著現(xiàn)代分離分析技術(shù)以及藥理活性評價手段的不斷提高，蒿屬植物在降血糖方面的研究取得了一定進展，本文對蒿屬植物降糖主要活性成分、降糖作用機制、提取方法和質(zhì)量分析等多方面進行歸納總結(jié)，旨在為蒿屬植物降糖活性的深入研究和開發(fā)利用提供參考。

1 多糖

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，植物多糖的作用廣為人知，菊科植物中的多糖類成分降血糖活性也逐漸受到重視[8-9]。但對于其中蒿屬植物中的多糖類化合物，截至目前僅報道了艾葉多糖的降血糖活性。

1.1 艾葉多糖的降血糖作用機制研究

尹美珍等[10]為篩選蒿屬植物艾葉的降血糖活性部分，采用80%乙醇回流提取、去離子水提取方法和乙醇沉淀法，從艾葉的水提液中獲得艾葉多糖粗品，用去離子水配制3種不同濃度的艾葉多糖溶液，并用鏈脲佐菌素造2型糖尿病模型，測定血糖胰島素含量和肝糖原水平。結(jié)果顯示：艾葉多糖不僅能明顯降低糖尿病小鼠的血糖，還能改善糖耐量，且其高劑量組的降血糖效果更好，由實驗結(jié)果可知艾葉多糖是艾葉降糖的活性成分。其作用機制是增加糖尿病小鼠的肝糖原，從而調(diào)節(jié)其血糖濃度，起到降低血糖作用。

1.2 多糖的提取與純化

1.2.1 多糖的提取胡崗等[11]利用水浴回流的方法提取艾葉中的多糖類化合物，首先用無水乙醇在80℃的條件下回流提取1.5 h，濃縮得到浸膏后，用去離子水在同等條件下回流提取3次，提取后仍然過濾濃縮，并反復(fù)應(yīng)用水洗醇析，最后用Saveg法去除蛋白等雜質(zhì)，得到艾葉多糖粗提物。

甘昌盛等[12]采用水提的方法提取艾葉多糖，用正交實驗法，探索料液比、浸泡時間和提取時間對艾葉多糖提取率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對其影響最大的是料液比，其次是浸泡時間，影響最小的是提取時間，最佳提取工藝是：料液比為1 : 20、浸泡和提取時間分別為5和4.5 h。

羅旋等[13]采用超聲波法提取艾葉多糖，提取溫度為95 ℃，提取時間為2 h，提取之前超聲作用30 min，其中料液比為1 : 20，其余步驟與胡崗等[11]的步驟類似。

李華生等[14]采用加壓同步萃取法，通過單因素影響實驗和正交實驗對各種因素進行了比較，發(fā)現(xiàn)加壓對艾葉多糖的提取率影響顯著，且發(fā)現(xiàn)艾葉多糖的最佳提取工藝條件為：溶劑體積分?jǐn)?shù)為50%、固液比l : 30（g : mL）、萃取壓力0.9 MPa、萃取時間40 min、萃取溫度120℃。在此條件下，多糖的提取率為6.82%。

1.2.2 艾葉多糖的純化沈霞[15]用多種方法進行脫色對比，發(fā)現(xiàn)最佳脫色方法是ADS-7靜態(tài)吸附法，基于單因素試驗的響應(yīng)面法對艾葉多糖的ADS-7靜態(tài)吸附法工藝進行了優(yōu)化，獲得其最佳工藝條件為：溫度40 ℃，吸附3 h，在此條件下，多糖得率為0.25%。

1.3 艾葉多糖的結(jié)構(gòu)表征

艾葉多糖的結(jié)構(gòu)一般含有支鏈且結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，相對分子質(zhì)量也大，故對其分析較困難。在進行結(jié)構(gòu)表征時，需先使用酸水解法等將多糖分解成相對分子質(zhì)量較小的多糖或寡糖，才可進行色譜光譜聯(lián)用分析以確定其單糖組成、糖苷鍵的類型和位置。純度測定也是多糖分析的基本項目之一[15]，經(jīng)純度確定的艾葉純化多糖，可進行藥理或體內(nèi)實驗。

1.4 艾葉多糖的含量測定

艾葉多糖的含量測定方法有硫酸-蒽酮法和硫酸-苯酚法[15]，其中硫酸-苯酚法測定方法中所用的苯酚需要重蒸，實驗操作不安全，故常用硫酸-蒽酮法來測定艾葉多糖的含量。艾葉多糖的分析流程見表1。

表 1 艾葉多糖的分析流程Table 1 Analytical procedures of polysaccharides from Artemisia argyi Levl. et Vant.

2 黃酮類化合物

黃酮類化合物在多種植物中廣泛存在，是一類重要的天然有機化合物，也是中藥中一類含量較高的有效成分，據(jù)統(tǒng)計，艾葉的藥理活性主要有：治療和預(yù)防心血管疾病的發(fā)生、抗肝臟毒性、抗炎、抗菌、抗病毒及解痙等[16]。

目前已經(jīng)報道的蒿屬中有降糖活性的黃酮類化合物包括香茅醇（1）、異鼠李素（2）、槲皮素（3）、金絲桃苷（4）、異鼠李素-3-O-葡萄糖苷（5）、異鼠李素-3-O-生物堿（6）、蒙花苷（7）、木犀草素（8）、芹菜素（9）、異澤蘭黃素（10）、素柚皮素（11）和合金歡（12）[17-19]。

2.1 黃酮類化合物的降血糖作用機制

2.1.1 延緩葡萄糖吸收糖尿病是一種以高血糖為特征的慢性疾病，2型糖尿病的常見治療手段是降低餐后血糖值。現(xiàn)代藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，艾葉中的黃酮類化合物對α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶等糖苷酶具有一定的抑制活性[20]。α-葡萄糖苷酶抑制劑是近年來的研究熱點，其是通過抑制小腸上皮刷狀緣上的葡萄糖苷酶的活性，抑制多糖、雙糖等向葡萄糖轉(zhuǎn)化，減少小腸對葡萄糖的吸收從而降低血糖[21]。

Anaya-Eugenio等[19]為了研究蒿屬植物茵陳蒿中的降血糖活性成分，對有機提取物、浸漬物和精油3個提取部位進行了葡萄糖耐量和淀粉糖耐量的小鼠體內(nèi)實驗，結(jié)果顯示其中浸漬物提取部位是3個部分中活性最好的，進一步對其中的有效成分進行了分離，得到了異澤蘭黃素和棕矢車菊素等5個化合物，通過體外α-葡萄糖苷酶的活性抑制實驗，進一步驗證了這些化合物的降血糖活性。

2.1.2 改善胰島素抵抗胰島素抵抗（insulin resistance，IR）是指胰島素從分泌到發(fā)揮效應(yīng)的過程中，在受體前、受體和受體后任何一處缺陷均造成的一種現(xiàn)象，IR是許多代謝類疾病如糖尿病、冠心病等[20]的誘因。Santana等[22]發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物有降血糖活性，其作用機制是：在胰島素敏感性組織中通過各種細胞內(nèi)信號途徑來調(diào)節(jié)碳水化合物的消化、胰島素分泌和葡萄糖攝取，從而呈現(xiàn)良好的降糖和改善IR的作用。

2.2 黃酮的提取與純化

陳瑤等[23]利用酶法輔助的方法提取得到泥蒿中的總黃酮部分，并利用單因素分析的方法對其中的4個變量進行了分析，包括纖維素酶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（A）、溶劑乙醇的體積分?jǐn)?shù)（B）、料液比（C）和提取溫度（D），由實驗結(jié)果可知，其最佳提取工藝為：A=3%、B=40%、C=1 : 10、D=50 ℃，在此工藝下可得到4.12%的總黃酮。

衛(wèi)星星等[24]用艾葉進行實驗，用索氏提取法對艾葉進行提取，以艾葉中總黃酮的含量為指標(biāo)，用單因素分析的方法對提取溶劑、提取時間、提取溫度和料液比進行了摸索，結(jié)果顯示其最佳提取條件為：提取溶劑為70%乙醇，提取時間為3 h，溫度為80 ℃，料液比為1 : 35（g : mL），在此條件下總黃酮提取率達3.85%。以上結(jié)果證明：用索氏提取法對艾葉進行總黃酮的提取是一種操作簡便、低成本的方法，值得開發(fā)和利用。

另據(jù)報道，總黃酮還可以用大孔樹脂吸附方法[25]、超聲波輔助提取法[26]等獲得。

2.3 總黃酮的含量測定

總黃酮的含量測定方法常見的有紫外-可見分光光度法[27]，目前藥典中所用的也是此種方法。

2.4 黃酮的分離純化方法

蒿屬植物中黃酮類化合物的分離純化方法有：柱色譜法、薄層色譜法[28]、高效液相法（HPLC）、大孔樹脂吸附法[29]。

3 綠原酸類化合物

綠原酸（chlorogenic acids）又名咖啡鞣酸，屬于酚類化合物，主要存在于菊科蒿屬植物中[30]，是植物細胞在有氧呼吸過程中經(jīng)磷酸戊糖途徑（hexose monophosphate，HMS）的中間產(chǎn)物合成的一種苯丙素類物質(zhì)。綠原酸是一種重要的生物活性物質(zhì)，具有抑菌、抗氧化等多種藥理活性[31-32]。目前已報道的蒿屬植物中有降糖活性的綠原酸類化合物有1，5-二咖啡酰奎寧酸（13）、3，4-二咖啡?？鼘幩幔?4）、3，5-二咖啡?？鼘幩幔?5）、3，5-二咖啡酰奎寧酸甲酯（16）、4，5-二咖啡?？鼘幩幔?7）和3-咖啡?？鼘幩幔?8）[17]。

3.1 綠原酸的降血糖作用機制

Islam等[17]為了探明12種蒿屬植物的降血糖成分，對其進行了甲醇提取，并對甲醇提取物進行了α-葡萄糖苷酶抑制實驗和蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B）抑制實驗，發(fā)現(xiàn)茵陳顯示出最強的抑制活性。隨后，他們對茵陳全草進行了甲醇提取，用二氯甲烷、乙酸乙酯和正丁醇依次萃取，得到4個萃取部位，并進行了α-葡萄糖苷酶抑制實驗和PTP1B抑制實驗，結(jié)果顯示除了水部位外，其他萃取部位均有抑制活性，于是對這些部位進行了分離提取，共得到25個化合物，分別是10個香豆素類化合物、8個黃酮類化合物、6個咖啡?？鼘幩犷惢衔锖?個色原酮。對這些單體化合物進行了上述抑制實驗，結(jié)果顯示：1，5-二咖啡?？鼘幩帷?，4-二咖啡酰奎寧酸和3，5-二咖啡?？崴峒柞サ?種綠原酸類化合物對α-葡萄糖苷酶的抑制活性[IC50分別為（146.06±0.07）、（128.07±5.45）、（80.95±4.10）μmoL · L-1]均優(yōu)于陽性對照藥阿卡波糖 [IC50=（187.34±3.31）μmoL · L-1]，結(jié)果表明綠原酸類化合物通過抑制小腸中α-葡萄糖苷酶的活性，從而延緩了葡萄糖的轉(zhuǎn)化，使葡萄糖含量降低。

3.2 綠原酸類化合物的提取與純化

綠原酸類化合物的提取有多種方法，傳統(tǒng)的提取方法有：水提法、醇提法、乙酸乙酯提取法、超聲波輔助提取法、水提醇沉法、殼聚糖絮凝劑吸附法、大孔樹脂吸附法等；新型的提取方法有：超聲微波雙輔助、分子印跡法、高速逆流法、膜分離技術(shù)、酶解法等[32-33]。其中，水提醇沉法應(yīng)用最廣泛，在提取茵陳時，使用70%的乙醇所得綠原酸的含量最高；在工業(yè)中多用殼聚糖絮凝劑吸附法，原因是殼聚糖易降解、安全環(huán)保；與傳統(tǒng)的分離純化方法相比，新型的方法具有操作簡便、重現(xiàn)性高、分離快速、價格低廉等顯著優(yōu)點。

4 其他成分

除了上述化學(xué)成分外，蒿屬植物中還存在一些其他具有降血糖活性的化學(xué)成分，如香豆素類化合物：東莨菪內(nèi)酯（19）[17]、傘形花內(nèi)酯（20）[17]、7-甲氧基香豆素（21）[17]、瑞香素（22）[17]、6-甲氧基青蒿素C（23）[17]和濱蒿內(nèi)酯（24）[34]；酚類化合物：原兒茶酸（25）[35]、原兒茶素（26）[35]、青蒿素（27）[19]、salvinine（28）[19]和鼠尾草酚（29）[36]；其他類成分：茵陳青霉素（30）[37]、茵陳蒿素（31）[37]。這些化合物的降血糖機制都是通過抑制小腸中α-葡萄糖苷酶的活性，從而延緩了葡萄糖的轉(zhuǎn)化，使葡萄糖含量降低，起到了降血糖的作用。

5 結(jié)語

目前，糖尿病已成為最受全球關(guān)注的病癥之一，鑒于高血糖是糖尿病的主要特征且是引起心血管疾病的重要因素，因此有必要開發(fā)價廉、高效、低毒的降血糖新藥。蒿屬植物在我國分布廣泛，資源易得，故蒿屬植物來源的新型天然降血糖藥物具有巨大的開發(fā)潛力。本文主要綜述了蒿屬植物中具有降血糖活性的多糖類、黃酮類、綠原酸類等化學(xué)成分，以及它們的相關(guān)降血糖活性機制。其中降血糖機制主要包括：1）通過增加肝糖原和改善糖耐量；2）抑制α-葡萄糖苷酶的活性，進而減少對葡萄糖的吸收；3）調(diào)節(jié)AMPK信號通路，改善IR。然而，國內(nèi)外學(xué)者對蒿屬植物的降血糖機制研究尚不夠徹底、系統(tǒng)，故有必要對蒿屬植物中活性成分的降血糖機制進行深入研究，以進一步闡明其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，為尋找新的天然降血糖成分提供科學(xué)依據(jù)，且這一研究也將具有廣闊的應(yīng)用前景。