白藜芦醇和紫檀芪抗α-葡萄糖苷酶活性及成药性研究

摘要

白藜芦醇和紫檀芪是多种水果蔬菜、酒类饮料中的常见成分，同时也是目前流行膳食补充剂的主要成分。它们与α-葡萄糖苷酶的关系有望解释其在各项实验中展现出的抗糖尿病活性。本课题采用酶抑制动力学和分子对接模拟两种方法来研究白藜芦醇、紫檀芪与α-葡萄糖苷酶活性的关系。结果表明白藜芦醇和紫檀芪均非竞争性地抑制α-葡萄糖苷酶活性。其中白藜芦醇对α-葡萄糖苷酶活性有很强的抑制作用(IC50=5.05±1.05μM，Ki=5.74±0.20μM)，远大于阳性对照阿卡波糖(IC50=632.60±1.15μM)。紫檀芪对α-葡萄糖苷酶活性有具有中等强度的抑制(Ki=65.44±4.07μM)。分子对接模拟显示，白藜芦醇、紫檀芪和α-葡萄糖苷酶可能的结合位点有3个，且都远离阿卡波糖和α-葡萄糖苷酶的结合位点。因此，白藜芦醇和紫檀芪有被开发为降糖药物的潜力，也可作为膳食补充剂与阿卡波糖联用发挥一定的降血糖功效。 另外，本课题还研究了白藜芦醇，紫檀芪通过抑制UGTs酶活性产生药物相互作用的可能性。分别用重组人UGTs酶作为酶源，丙咪嗪、4-甲基伞形酮作为探针底物，HPLC法检测生成的产物量来判断白藜芦醇、紫檀芪对UGTs酶活性的影响。初步检测结果表明，白藜芦醇和紫檀芪均对UGT1A9表现出强烈的抑制作用，IC50值分别为9.23±2.66μM和0.92±0.25μM。同时，白藜芦醇对UGT1A1、UGT1A7、UGT1A10有中等强度的抑制作用，IC50值36.34μM-65.60μM。紫檀芪对UGT1A1,UGT1A3,UGT1A6,UGT1A8,UGT2B15有中等强度的抑制作用，IC50值17.11μM-67.51μM。进一步研究表明，白藜芦醇通过混合型抑制的方式强烈抑制UGT1A9的活性，αKi值为11.82±0.92μM，紫檀芪通过非竞争性抑制的方式强烈抑制UGT1A9的活性，抑制常数值为0.52±0.04μM。利用药物相互作用结合IVIVE法计算及白藜芦醇、紫檀芪的人体药代动力学数据，定量预测了药物相互作用的可能性。预测结果表明，白藜芦醇与由UGT1A9代谢的药物共同服用时，会有中度风险的药物相互作用。当白藜芦醇服用剂量大于3g，共同服用药物的AUC增量会达到20%。对于紫檀芪，当紫檀芪的口服剂量为50mg时，共同服用药物的AUC增量就会达到20%的危险域值。按照其常规剂量，AUC增量最高可达568%。因此，在开发和应用白藜芦醇、紫檀芪相关药物制剂时，应注意其与UGT1A9代谢为主的药物的相互作用。

目录

声明

引言

1 文献综述

1.1 白藜芦醇和紫檀芪简介

1.1.1 白藜芦醇和紫檀芪食物来源

1.1.2 白藜芦醇和紫檀芪的生物活性

1.2 α-葡萄糖苷酶抑制剂研究进展

1.2.1 α-葡萄糖苷酶

1.2.2 α-葡萄糖苷酶抑制剂的抗糖尿病作用

1.2.3 α-葡萄糖苷酶抑制剂分类

1.3 药物相互作用研究

1.3.1 药物相互作用简介

1.3.2 基于药物代谢酶的药物相互作用

1.4 研究思路和研究内容

2.1 材料

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.1.3 溶液配制

2.2 方法

2.2.1 酶活性测定

2.2.2 白藜芦醇和紫檀芪对α-葡萄糖苷酶活性的影响

2.2.3 白藜芦醇和紫檀芪对α-葡萄糖苷酶的抑制动力学

2.2.4 α-葡萄糖苷酶的同源建模

2.2.5 分子对接模拟

2.3 结果与讨论

2.3.1 白藜芦醇和紫檀芪对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用

2.3.2 白藜芦醇和紫檀芪对α-葡萄糖苷酶活性的抑制机制

2.3.3 α-葡萄糖苷酶的同源建模及评价

2.3.4 白藜芦醇和紫檀芪与α-葡萄糖苷酶分子对接模拟

2.4 小结

3.1 材料

3.1.1 实验试剂

3.1.2 仪器

3.1.3 溶液的配制

3.2 方法

3.2.1 酶孵育体系及检测条件(1) 人重组酶孵育体系

3.2.2 白藜芦醇和紫檀芪对12种UGTs酶的初步筛选

3.2.3 白藜芦醇和紫檀芪对UGTs酶的抑制动力学

3.2.4 药物相互作用的定量预测

3.3 结果与讨论

3.3.1 白藜芦醇和紫檀芪对12种UGTs酶的抑制作用

3.3.2 白藜芦醇和紫檀芪对UGTs酶的抑制动力学

3.3.3 体内药物相互作用的预测

3.4 小结

结论

参 考 文 献

附录A 中英文缩写表

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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