苦瓜皂甙的分离、纯化、结构鉴定及降血糖功能研究

摘要

苦瓜(英文名：bitter gourd；拉丁名momordica charantia L．)为葫芦科苦瓜属植物苦瓜的果实。又名凉瓜、锦荔枝、癞葡萄等。苦瓜中含有许多营养成分，如苦瓜肽、有机酸、氨基酸、生物碱、多糖、皂甙等。苦瓜性味苦寒，具有具有清热解凉、滋养强壮、降血糖等功效，可用于治疗糖尿病、痢疾、艾滋病等症。 本文主要目的是对苦瓜提取物的降血糖活性进行研究，确定降血糖物质所在的组分，对这个组分中的主要物质进行分离纯化、结构鉴定，最后对分离出的化合物进行降血糖实验。主要内容有苦瓜中皂甙含量的测定、大孔树脂的筛选、苦瓜皂甙的提取工艺研究、苦瓜乙醇提取物中不同极性组分的降血糖功能筛选、苦瓜皂甙的分离纯化、结构鉴定以及单体对PTP1B抑制活性的影响、苦瓜皂甙的降血糖机理探讨。主要研究结果如下： 通过对比色法和HPLC方法进行研究，确定比色法可以用来测定苦瓜中的总皂甙含量，而HPLC方法可以用来测定苦瓜中某一单体含量。比色法操作简便、结果较准确，用苦瓜皂甙即可作为对照品。HPLC方法比较复杂，需要很多标准品，但结果精确，在有标准品的情况下，能够精确测定苦瓜中的某种皂甙含量。 通过正交实验确定了苦瓜皂甙乙醇提取的最佳工艺为：温度80℃、乙醇溶液85％，提取2h，料液比1:30；超声提取的最佳工艺为：乙醇浓度：75％、时间：30min、料液比：1:30；大孔树脂D-101粗分苦瓜皂甙的条件为2.8-5.6mg/mL，洗脱剂为95％乙醇，洗脱剂用量为3个柱体积。 通过对乙醇提取物溶剂萃取，将其按照极性分为三个部分，分别对这三个极性组分进行动物实验，结果表明：正丁醇相组分降糖作用比较明显。 进一步对正丁醇相进相用硅胶柱、ODS柱进行分离纯化，借助于HPLC、ESI-MS和<'13>C-NMR．<'1>NMR、DEPT-NMR等技术对分离出来的化合物进行结构鉴定，这五种化合物分别为：A为α-菠甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖甙，B为19(R)-羰基-25-二甲氧基-5β-葫芦烷-6，23-二烯-3β，25-羟基-5-19环氧酯-3-O-β-D-吡喃葡萄糖甙， C为葫芦烷-5-烯-3β,22，23，24，25-五羟基-3-O-3-β-D-比喃葡萄糖(1→6)-D-吡喃葡萄糖甙，D为葫芦烷-5,23-二烯-3β，7,25-三羟基-9-醛基-7-O-β-D-吡喃葡萄糖甙，E为葫芦烷-5，23-二烯-3β，7-二羟基-9-醛基-25-甲氧基-7-O-β-D-吡喃葡萄糖甙。其中化合物具有降血糖活性的化合物A为第一次在苦瓜中发现。五种化合物的结构图如下。 苦瓜皂甙(McE-B)口服耐糖量试验表明，MCE-B能够使受损的胰岛β细胞恢复正常的分泌功能。肝糖原试验得出结论：MCE-B对正常和糖尿病小鼠的肝糖原都有所增加，此结果表明，MCE-B可能是通过刺激肝糖原合成来降低血糖作用。 比较了5种苦瓜皂甙的PTP1B抑制活性实验，结果表明：这五种皂甙单体中，化合物D和化合物E对PTP1B没有抑制活性，化合物A、B、C对PTP1B不同程度的抑制活性，其中抑制活性大小为化合物A>化合物C>化合物B。说明并不是所有的苦瓜皂甙都具有降血糖活性，推测苦瓜皂甙的降血糖活性可能是多种皂甙的协同作用，单纯的皂甙单体降血糖活性下降。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1苦瓜的植物学特性

1.2苦瓜的资源分布及国内苦瓜的主要品种

1.3苦瓜的营养成分

1.4苦瓜中的化学成分

1.4.1国外研究概况

1.4.2国内研究概况

1.5苦瓜的药理作用研究进展

1.5.1降血糖作用

1.5.2对生殖系统的作用

1.5.3抗肿瘤作用

1.5.4抗菌作用

1.5.5抗病毒作用

1.6苦瓜的临床应用

1.6.1治疗糖尿病

1.6.2治疗艾滋病

1.6.3治疗痢疾

1.7苦瓜皂甙

1.7.1皂甙种类

1.7.2分离出的苦瓜皂甙

1.7.3苦瓜皂甙的生理功能

1.8苦瓜开发利用现状

1.8.1苦瓜利用现状

1.8.2苦瓜的开发利用

1.9立题背景及意义

1.10主要研究内容

参考文献

第二章苦瓜皂甙测定方法研究

2.1引言

2.2材料与方法

2.2.1仪器与材料

2.2.2实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1苦瓜皂甙标样HPLC图

2.3.2苦瓜皂甙对照品的分子结构图

2.3.3紫外扫描结果

2.3.4干扰试验与比色体系的选择

2.3.5比色体系进一步考察

2.4本章小结

参考文献

第三章苦瓜皂甙提取工艺研究

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1材料与仪器

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1标准曲线绘制

3.3.2溶剂提取试验结果

3.3.3超声辅助提取试验结果

3.3.4溶剂浸提和超声提取的比较

3.3.5大孔树脂对苦瓜皂甙的初步纯化研究试验结果

3.4本章小结

参考文献

第四章苦瓜提取物中降血糖皂甙筛选研究

4.1引言

4.2材料与方法

4.2.1材料与仪器

4.2.2样品成分分析

4.2.3苦瓜中不同极性皂甙成分的提取分离

4.2.4实验性四氧嘧啶糖尿病小鼠模型的建立

4.2.5动物实验设计

4.2.6血糖测定

4.2.7试验数据处理

4.2.8苦瓜皂甙定性测定

4.3结果与讨论

4.3.1样品成分分析

4.3.2苦瓜中成分提取以及成分推测

4.3.3糖尿病模型复制

4.3.4剂量试验

4.3.5不同组分降血糖试验

4.3.6 MCE-B中主要成分推测

4.4本章小结

参考文献

第五章苦瓜皂甙的分离、纯化及结构鉴定

5.1引言

5.2材料与方法

5.2.1材料与仪器

5.2.2实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1化合物纯度鉴定

5.3.2结构鉴定

5.4本章小结

参考文献

第六章苦瓜皂甙降糖机理初探及不同皂甙单体的降糖活性研究

6.1引言

6.2材料与方法

6.2.1材料与仪器

6.2.2试验方法

6.3结果与讨论

6.3.1 MCE-B对α-葡萄糖苷酶活性的影响

6.3.2 MCE-B对小鼠耐糖量的影响

6.3.3 MCE-B对正常小鼠和糖尿病小鼠肝糖原和血清胰岛素水平的影响

6.3.4苦瓜皂甙单体对蛋白质酪氨酸磷酸酯酶PTP1B抑制剂活性

6.4本章小结

参考文献

论文主要结论

论文创新点

附录

攻读博士学位期间发表论文清单

致谢