CN102552299B

CN102552299B - 薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用

Info

Publication number: CN102552299B
Application number: CN201110375880.7A
Authority: CN
Inventors: 彭金咏; 吉柳; 汤新强; 许丽娜; 尹连红; 李华
Original assignee: Dalian Medical University
Current assignee: Dalian Medical University
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-11-23
Also published as: CN102552299A

Abstract

本发明公开一种薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用，是发现了薯蓣皂苷具有降低各种高血糖模型（Ⅰ型糖尿病，Ⅱ型糖尿病，肾上腺素所致的急性高血糖）的血糖含量并增加其糖原含量的作用，同时发现薯蓣皂苷亦可改善高胰岛素所致的细胞胰岛素抵抗，具有降低总胆固醇、甘油三脂、低密度脂蛋白、升高高密度脂蛋白含量、调节脂肪代谢紊乱的作用，发明了薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用。可以以薯蓣皂苷为原料，根据药剂学相关要求和临床需要制备成各种剂型应用于临床中，具有安全（无毒，无副作用）、简便、经济等优点。

Description

薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用

技术领域

本发明涉及一种薯蓣皂苷的新用途，尤其是薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用。

背景技术

目前，糖尿病的发病率正以每15年增长1倍的速度递增，已成为仅次于肿瘤和心血管疾病的第三大疾病。因糖尿病会伴随一系列并发症，不仅患者感觉极大的痛苦，也给家庭和社会带来沉重的负担，所以寻找一种高效低毒的预防和治疗糖尿病的新药是医药界热点研究的课题。由于糖尿病分为Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病，分别表现为胰岛素绝对缺乏和胰岛素抵抗，其中Ⅱ型糖尿病占所有糖尿病人的90%以上，所以改善胰岛素抵抗是治疗Ⅱ型糖尿病的主要方向。

薯蓣皂苷（Dioscin）是一种天然皂苷类化合物，存在于薯蓣科植物穿山龙（Dioscorea nipponica Makino）、盾叶薯蓣（D.zingiberensis C.H.Wright）和福州薯蓣（D.futschauensis Uline）等植物的根茎中。目前，关于薯蓣皂苷的相关报道有：薯蓣皂苷具有止咳、祛痰、脱敏、消炎作用，可用于气管炎的治疗；具有杀昆虫和抗须癣毛菌等真菌的作用；可作为合成甾体激素及避孕药的原料；具有抗氧化、抗肿瘤生物活性；具有显著的心血管活性，已作为地奥心血康、维奥欣等降脂药物的主要成分；最近也有报道，薯蓣皂苷可以抗肝损伤等。但迄今为止，未见薯蓣皂苷预防及治疗糖尿病的相关报道。

发明内容

本发明发现了薯蓣皂苷具有逆转细胞胰岛素抵抗、降低各种高血糖模型（Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病及肾上腺素所致的急性高血糖）的血糖含量并增加其糖原含量的作用，发明了一种薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物制剂方面的应用。

本发明的技术解决法案是：一种薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用。

所述的薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用，是在制备治疗胰岛素抵抗或糖耐量异常药物中的应用。

本发明发现了薯蓣皂苷具有降低各种高血糖模型（Ⅰ型糖尿病，Ⅱ型糖尿病，肾上腺素所致的急性高血糖）的血糖含量并增加其糖原含量的作用，同时发现薯蓣皂苷亦可改善高胰岛素所致的细胞胰岛素抵抗，具有降低总胆固醇、甘油三脂、低密度脂蛋白、升高高密度脂蛋白含量、调节脂肪代谢紊乱的作用，发明了薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用。可以以薯蓣皂苷为原料，根据药剂学相关要求和临床需要制备成各种剂型应用于临床中，如：片剂，胶囊剂，注射剂，口服液体制剂，颗粒剂等，具有安全（无毒，无副作用）、简便、经济等优点。

附图说明

图1是本发明实施例2 薯蓣皂苷对Ⅱ型糖尿病大鼠模型糖耐量影响示意图。

图2是本发明实施例3 薯蓣皂苷对Ⅰ型糖尿病大鼠模型糖耐量影响示意图。

图3是本发明实施例4 薯蓣皂苷对肾上腺素所致急性高血糖的降糖作用的肝脏PAS染色镜下图。

具体实施方式

实施例1：

薯蓣皂苷对高胰岛素诱导的HepG2细胞糖代谢的影响

1.1药物配制：称取薯蓣皂苷，溶于10%的DMSO中，配制成1mg/ml的药物母液，实验时再用MEM稀释成所需的浓度。

1.2建立实验模型：用含10%以色列进口胎牛的MEM培养液培养HepG2细胞于37℃，5%CO₂的孵箱中，待细胞长到80%左右即用0.25%的胰蛋白酶消化传代，取对数生长期的HepG2细胞用于实验。按10⁵个/ml的密度将细胞接种于96孔板。分为六组，分别为空白组，模型组，皂苷高剂量组（2.5ug/ml），皂苷中剂量组（1.25ug/ml），皂苷低剂量组（0.625ug/ml），格列本脲组（8.33ug/ml）。培养24h待细胞贴壁后，除空白组外，其余五组均用5×10^-6mol/L的胰岛素诱导HepG2细胞36h，造成胰岛素抵抗模型，然后弃去培养液，用D-hanks洗细胞两遍，再向每一组中加入10^-8mol/L胰岛素、1mol/L的葡萄糖和相对应的药，继续培养24h，取上清测定葡萄糖消耗量。分别复制以上的胰岛素抵抗模型，待实验结束后，用IP裂解液裂解细胞，再用66.7%的乙醇提取糖原，测定各组糖原含量。

1.3糖代谢的影响

葡萄糖耗量=加入葡萄糖的量-培养液中葡萄糖的含量。

葡萄糖含量用葡萄糖测定试剂盒测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所；糖原含量用蒽酮法测定。

表1

薯蓣皂苷对高胰岛素诱导的HepG2糖代谢影响

分组

空白组

模型组

高剂量

中剂量

低剂量

格列本脲

糖秏量（mmol/l）

4.46±0.12

3.1±0.09^#

4.8±0.08^*

4.2±0.10^*

3.6±0.07

4.6±0.11^*

糖原含量（mg/g.pro）

32.3±3.6

20.6±2.1^#

41.2±3.4^*

31.4±2.2^*

21.8±1.9

33.4±3.0^*

^#与空白组相比P＜0.05；^*与模型组相比P＜0.05。

结果显示：薯蓣皂苷可以显著促进胰岛素抵抗的HepG2细胞葡萄糖的消耗，

增加其糖原含量，说明薯蓣皂苷跟格列本脲一样，改善了HepG2细胞的胰岛素抵抗，可在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用。

实施例2：

薯蓣皂苷对Ⅱ型糖尿病大鼠模型的治疗作用

2.1 以薯蓣皂苷为主药，根据药剂学相关要求和临床需要与辅料制成各种剂型。

2.1.1薯蓣皂苷片剂的制备

取薯蓣皂苷100g，淀粉125g，乳糖175g及微晶纤维素100g为原料。

将上述主药和辅料分别过80目筛，充分混匀，采用5%的聚维酮K30（PVPK30）乙醇溶液为粘合剂，用20目筛网制粒，40-60℃干燥，18目筛网整粒，加入适量润滑剂压片，每片0.5g。

2.1.2 薯蓣皂苷胶囊剂的制备

取薯蓣皂苷100g及淀粉300g。

将上述主药和辅料分别过80目筛，充分混匀，采用5%的聚维酮K30（PVPK30）乙醇溶液为粘合剂，用20目筛网制粒，40-60℃干燥，分装于0号胶囊中，每粒0.4g。

2.1.3 薯蓣皂苷滴丸剂的制备

取薯蓣皂苷100g，聚乙二醇（4000）300g。

将聚乙二醇4000在80℃水浴中熔融，再加入薯蓣皂苷无水乙醇液，充分混匀，待无水乙醇完全挥发，药液放入保湿储液罐中，80℃保湿下将熔化的混合物滴入到冷凝的液体石蜡中，液滴冷凝固化成丸，取出沥干后，滤纸吸去表面的液体石蜡即得薯蓣皂苷滴丸，共制备1000粒。

2.1.4 薯蓣皂苷颗粒剂的制备

取薯蓣皂苷100g，淀粉1900g，蔗糖粉500g。

将主药和辅料分别过80目筛，充分混匀，加入5%的聚维酮K30（PVPK30）乙醇溶液，拌合成软材，挤压过14目筛制颗粒，40-80℃干燥，整粒，分装于塑料袋中，密封即得。

2.1.5 薯蓣皂苷注射剂的制备

取薯蓣皂苷10g，丙二醇50ml，苯甲醇20ml，注射用水。

将上述薯蓣皂苷，丙二醇及适量注射用水搅拌，加热，使其完全溶解，再加入苯甲醇，补充注射用水至1000ml，滤过至澄明，灌封，灭菌即得。采用肌内注射的方式给药。

2.2 建立动物实验模型

取Wistar大鼠（200±20g）50只，适应生长3天后，分为空白组（16只）和模型组（34只），模型组灌胃给予脂肪乳（10%猪油，30%蔗糖，2.5%胆固醇，1%胆酸盐，10%丙二醇，10%吐温80，36.5%水）20ml/kg，空白组灌胃给予溶剂（10%丙二醇，10%吐温80，80%水）20ml/kg。喂养一个月后，取血测定其空腹总胆固醇、甘油三脂、胰岛素及血糖的含量，将胰岛素抵抗的大鼠再按30mg/kg的剂量腹腔注射STZ，7天后测定空腹血糖，血糖值大于11.1mmol/l的大鼠共24只，随机分成3组（模型组，薯蓣皂苷组，格列本脲组），每组8只。空白组随机分为两组（空白组和单纯给药组），每组8只。分组后给糖尿病大鼠再喂以高糖高脂饮食（10%猪油，30%蔗糖，2.5%胆固醇，1%胆酸盐，56.5%基础饲料），并于每天灌胃给药。空白组和模型组均给予0.5%的CMC-Na溶液；薯蓣皂苷组是将薯蓣皂苷口服药剂混悬于CMC-Na溶液中，按60mg/kg薯蓣皂苷剂量给大鼠灌胃；格列本脲组给予10mg/kg的格列本脲，单纯给药组给予60mg/kg的薯蓣皂苷。连续给药一个月后，做糖耐量实验，然后继续给药7天使其眼静脉丛恢复。7天后，禁食不禁水，12h后眼眶取血，处死大鼠，收集血清。

2.3 治疗糖尿病指标测定

测定大鼠给药后体重变化，血清葡萄糖，总胆固醇，甘油三脂，低密度脂蛋白，高密度脂蛋白，胰岛素， GHb含量。称取一定重量的肝脏，碱解后，蒽酮法测定其糖原含量。以上指标均用试剂盒测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

表2 薯蓣皂苷对Ⅱ型糖尿病大鼠治疗作用

	空白	单纯给药	模型	薯蓣皂苷组	格列苯脲组
						体重(g)	331.2±24.4	325.25±54.7	222.17±32.9^#	307.54±14.4*	308.33±26.8*
GLU(mmol/l)	6.2±0.9	6.4±0.8	20.9±11.4^#	9.8±1.7*	12.0±2.9*
						TCH(mmol/l)	1.6±0.99	0.9±0.19	4.2±0.99^#	1.7±0.52*	1.7±0.47*
TG(mmol/l)	0.3±0.01	0.22±0.07	1.01±0.03^#	0.62±0.2*	0.54±0.16*
						LDL(mmol/l)	0.92±0.19	0.6±0.12	1.6±0.37^#	0.12±0.05*	0.1±0.05*
HDL(mmol/l)	1.57±0.38	1.41±0.23	1.39±0.18^#	1.8±0.58*	1.79±0.22*
						INS	44.7±12.2	25.0±5.6	18.0±4.1^#	31.6±5.7*	33.0±3.7*
肝糖原	21.40±3.4	19.51±2.5	13.6±3.2^#	22.56±2.76*	16.54±2.8*
						GHb	39.4±11.6	17.2±2	63.4±11.7^#	24.3±3*	27.7±3*

^#与空白组相比P＜0.05；^*与模型组相比P＜0.05。

薯蓣皂苷对Ⅱ型糖尿病大鼠糖耐量的影响示意图如图1所示。

^#与空白组相比P＜0.05；^*与模型组相比P＜0.05。

结果显示：薯蓣皂苷能维持Ⅱ型糖尿病大鼠的体重，显著降低其血糖，增加其胰岛素分泌，并能增加肝糖原含量，降低总胆固醇，甘油三脂，低密度脂蛋白含量，升高高密度脂蛋白含量，改善糖脂代谢紊乱的症状。

实施例3：薯蓣皂苷对Ⅰ型糖尿病大鼠模型的治疗作用

3.1 如实施例2，以薯蓣皂苷为主药，根据药剂学相关要求和临床需要与辅料配制成各种剂型。

3.2 建立动物实验模型

将50只Wistar大鼠（200±20g）大鼠分为两组，空白组（16只），模型组（34只）适应喂养一周后，禁食12h，给模型组大鼠腹腔注射STZ（65mg/kg），空白组大鼠腹腔注射柠檬酸钠缓冲液（1ml/kg），七天后测定其空腹血糖，将模型组血糖大于16.6mmol/l的大鼠作为造模成功的糖尿病大鼠（共28只），随机分为3组（模型组，薯蓣皂苷组，格列本脲组），每组9只；而空白组的16只大鼠再随机分为两组（空白组，单纯给药组），每组8只。空白组和模型组均灌胃给予5% CMC-Na溶液；将薯蓣皂苷口服制剂混悬于5% CMC-Na溶液中，按60mg/kg薯蓣皂苷剂量给薯蓣皂苷组大鼠灌胃；格列本脲给予格列本脲10mg/kg；单纯给药组给予薯蓣皂苷60mg/kg。每天灌胃一次，灌胃一个月后禁食12h，眼眶取血，收集血清，肝脏和肾脏。

3.3 糖尿病治疗指标测定

大鼠处理前做糖耐量实验；测定血清中葡萄糖和甘油三脂的含量；在实验过程中检测大鼠体重变化。以上均用试剂盒测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

表3 薯蓣皂苷对Ⅰ型糖尿病大鼠的治疗作用

	空白组	单纯给药	模型组	薯蓣皂苷量	格列苯脲组
						血糖（mmol/l）	5.17±1.1	5.22±1.0	20.2±2.5^#	13.2±2.1*	15.9±2.7*
TG(mmol/l)	0.078±0.01	0.073±0.01	0.09±0.01	0.078±0.01	0.07±0.01

^#与空白组相比P＜0.05；^*与模型组相比P＜0.05。

表4 给予薯蓣皂苷前后对Ⅰ型糖尿病大鼠体重的影响

	空白组	单纯给药	模型组	薯蓣皂苷组	格列苯脲组
						给药前（g）	184±1.6	185±7.7	180±7.4	177±9.3	191±8.4
给药后（g）	297±25.3	297±11.9	187±15.7^#	217±16.4*	199±17.7

^#与空白组相比P＜0.05；^*与模型组相比P＜0.05。

薯蓣皂苷对Ⅰ型糖尿病大鼠糖耐量的影响示意图如图2所示。

^#与空白组相比P＜0.05；^*与模型组相比P＜0.05。

结果显示，薯蓣皂苷可以显著降低Ⅰ型糖尿病大鼠的血糖；可以缓解糖尿病大鼠体重减少的症状，使体重维持在较正常的水平；同时改善了Ⅰ型糖尿病大鼠的葡萄糖耐量情况，对Ⅰ型糖尿病大鼠有较好的治疗作用。

实施例4：薯蓣皂苷对肾上腺素诱导的急性高血糖小鼠的降糖作用

4.1 如实施例2，以薯蓣皂苷为主药，根据药剂学相关要求和临床需要与辅料制成各种剂型。

4.2 建立动物实验模型

将60只雄性KM小鼠（20±2g）随机分为4组（空白组，模型组，薯蓣皂苷组，格列本脲组），每组15只。空白组和模型组均灌胃给予5% CMC-Na溶液；将薯蓣皂苷口服制剂混悬于5% CMC-Na溶液中，按60mg/kg薯蓣皂苷剂量给薯蓣皂苷组大鼠灌胃；格列苯脲组灌胃给予格列本脲10mg/kg。每天灌胃一次，连续给药7天。第六天晚上八点禁食，12h后灌胃给药，给药1h后，除空白组外均皮下注射肾上腺素（0.04mg/ml，w/v），剂量为0.2mg/kg；空白组注射生理盐水，剂量为5ml/kg。灌胃半小时后，眼眶取血，处死小鼠，收集血清，肝脏和肌肉。

4.3 降糖指标的测定

测定小鼠血糖含量，肌肉组织的糖原含量。以上指标均用试剂盒测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

表5 薯蓣皂苷对高糖诱导的急性高血糖小鼠糖代谢的影响

组别	血糖（mmol/l）	肝糖原（mg/g组织）
			空白组	5.24±0.8	30.25±2.5
模型组	11.43±1.0^#	4.63±0.9^#
			薯蓣皂苷组	7.55±1.42^*	19.42±2.1^*
格列苯脲组	7.26±1.60^*	16.37±1.2^*

^#与空白组相比P＜0.05；^*与模型组相比P＜0.05。

结果显示：薯蓣皂苷可以降低高葡萄糖所致的急性高血糖小鼠的血糖含量，增加肌肉组织中糖原的含量，从而发挥调节体内糖代谢的作用。

4.4 肝脏组织切片

取用carnoy固定液固定好的肝脏组织进行PAS染色，于100倍光镜下观察。

如附图3所示：切片中红色的物质是糖原，正常组的肝组织中有较均匀的糖原，而模型组基本没有糖原存在。给予薯蓣皂苷或格列本脲后，肝脏中糖原含量明显增加。

Claims

1.一种薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的薯蓣皂苷在制备预防及治疗糖尿病药物中的应用，其特征是在制备治疗胰岛素抵抗或糖耐量异常药物中的应用。