桑葉提取物 1-脫氧野尻霉素的藥理作用及機(jī)制
桑葉提取物是一種具有醫(yī)療保健作用的桑葉提取物。該提取物中含有桑葉黃酮、桑葉多酚、桑葉多糖、DNJ、GABA等多種生理活性物質(zhì)，用于防治心腦血管病、高脂血癥、糖尿病、肥胖癥和抗衰老。
1- 脫氧野尻霉素（DNJ），是桑葉和根皮中的一種生物堿，也存在于其他的植物和微生物中。本品從桑樹Morus alba L.的葉或者根莖中提取。
一．1-脫氧野尻霉素簡介
1、名稱：
【1】DNJ(英文縮寫）
【2】 1-脫氧野尻霉素 （學(xué)名）
【3】 3，4，5-三羥基-2-羥甲基四氫吡啶（化學(xué)名）
【4】1-Deoxynojirimycin （英文名）
2、分子量結(jié)構(gòu)式：
【1】分子質(zhì)量：163
【2】 C6H13NO4
【3】CAS號：19130-96-2
3、類別：生物堿（哌啶生物堿）
4、物理特性：
【1】白色固體粉末
【2】易溶于水、甲醇、乙醇
5、來源：
【1】生物來源：鏈霉菌和和芽孢桿菌中得到
【2】植物來源：桑葉、桑皮桑，其他：野砣草（Commelina communis），風(fēng)信子(Hyacinthus orientalis)，沙參屬植物(Adenophora triphylla var. japonia)，爵床科植物(Jacobinia suberecta)。
二．1-脫氧野尻霉素主要藥理作用及功效
Ø DNJ具有降血糖作用
Ø 抑制反轉(zhuǎn)錄病毒活性
Ø 抑制腫瘤轉(zhuǎn)移
Ø 降低膽固醇、防止血栓形成、改善肝臟功能、提高免疫力、穩(wěn)定血壓、凈化血液、改善便秘、減肥
三．1-脫氧野尻霉素的藥理機(jī)制：
1、 DNJ能降低血糖值，用于治療糖尿病
糖尿病是一種由遺傳基因決定的全身慢性代謝性疾病。據(jù)調(diào)查表明，糖尿病已經(jīng)躍居“危險(xiǎn)指數(shù)最高疾病排名”第二。而DNJ可以有效的抑制血糖濃度的升高，從而治療糖尿病。
人體內(nèi)所有細(xì)胞均以葡萄糖作為能源。血液循環(huán)中的糖幾乎全是葡萄糖，健康的人血糖是80~100mg/dl,在食后約0.5~1小時(shí)上升到110~140 mg/dl，2小時(shí)后恢復(fù)原血糖值。如果胰島素分泌不足或其活性不強(qiáng)，均會(huì)使從食物中攝入、吸收的葡萄糖停留于血液中，被充分利用而隨尿排出體外，形成糖尿病，糖尿病的臨床癥狀表現(xiàn)為“三多一少”（多飲、多食、多尿、體重減輕）。
葡萄糖甘酶參與多種生物過程，如碳水化合物的消化，糖蛋白的生物合成等。DNJ是所有哺乳動(dòng)物α-葡萄糖苷酶的有效的抑制劑，它能通過降低碳水化合物的消化和葡萄糖的吸收來降低食后高血糖。由于這一特征，DNJ可用于治療糖尿病及糖尿病并發(fā)癥，肥胖癥和相關(guān)的機(jī)能紊亂。Kmura T 等在2007年通過試驗(yàn)表明DNJ濃縮粉比直接服用桑葉粉抑制食后高血糖作用好得多。
【1】DNJ對α-葡萄糖苷酶的抑制作用
DNJ對不同動(dòng)物體內(nèi)的α-葡萄糖苷酶的抑制作用不同，DNJ抑制蔗糖酶和麥芽酶的IC 50（DNJ 對糖苷酶的抑制作用達(dá)50%時(shí)DNJ的濃度)范圍分別是6.6～16×10-8M和7.4～63×10-8M 。DNJ對α-葡萄糖苷酶表現(xiàn)為競爭性抑制，它常作用于底物結(jié)合位點(diǎn)或其附近，與底物競相結(jié)合。
【2】 DNJ對喂以碳水化合物大鼠血糖值的影響
Yoshiaki Yoshikuni 研究了DNJ對喂以不同碳水化合物的大鼠血糖值的影響，結(jié)果表明，當(dāng)同時(shí)加入2g/kg蔗糖時(shí)，60mg/kg的DNJ能完全抑制食后血糖值的增加。20mg/kg的DNJ能明顯地降低血糖值且可持續(xù)90分鐘。當(dāng)DNJ為低劑量（6mg/kg）時(shí)，它能推遲血糖值峰的出現(xiàn)而不影響峰的高度。在喂以淀粉的大鼠中，DNJ能推遲峰的出現(xiàn)，且降低峰的高度。DNJ劑量越大，血糖值峰高度越低，呈劑量效應(yīng)。在喂以麥芽的大鼠中，DNJ對血糖值的抑制效果有類似于喂以淀粉的大鼠的劑量效應(yīng)。在喂以碳水化合物的大鼠中，同時(shí)加入10mg/kg的DNJ能明顯抑制血糖值的上升。用20mg/kg的DNJ時(shí)，雖然血糖值峰的高度比對照低，但在食后120分鐘或180分鐘血糖值比對照高，這可能時(shí)因?yàn)镈NJ喂可吸收化合物，隨著時(shí)間的延長，DNJ的量減少，對α-葡萄糖苷酶的抑制作用可能不會(huì)持續(xù)很久。在DNJ喂高劑量（60mg/kg）時(shí)，直到食后180分鐘才出現(xiàn)血糖值高峰。
以人均60公斤計(jì)算，每人所需劑量在1.2g-3.6g。
【3】 DNJ的降血糖機(jī)理
飲食中的糖類，如淀粉，由于唾液α-淀粉酶的作用，邊水解邊進(jìn)入胃中，到了胃內(nèi)尚未與唾液混合的部分，約70%仍在進(jìn)行水解。然后進(jìn)入十二指腸，在胰腺α-淀粉酶作用下繼續(xù)加以分解，生成蔗糖、麥芽糖等二糖。二糖運(yùn)送到小腸時(shí)，借存在于小腸上部的微纖毛膜表面的α-糖苷酶水解為葡萄糖和果糖等單糖，通過腸壁吸收進(jìn)入體內(nèi)，導(dǎo)致血液中葡萄糖濃度急劇上升。將食物于DNJ一起攝入時(shí)，食物也到達(dá)小腸被分解成二糖，同時(shí)DNJ也也進(jìn)入小腸與其中的α-糖苷酶結(jié)合，由于DNJ與α-糖苷酶的親和力大于二糖與α-糖苷酶的親和力，因此DNJ阻礙了二糖與α-糖苷酶的結(jié)合，結(jié)果α-糖苷酶不能對二糖進(jìn)行分解，而使二糖不能水解成葡萄糖而直接被送入大腸。由于DNJ的作用，進(jìn)入血液的葡萄糖減少，因而降低了血糖值。
2、 DNJ對病毒活性的抑制作用
據(jù)報(bào)道，DNJ具有抗艾滋（HIV）作用。經(jīng)DNJ對莫洛尼鼠白血病（MoLV）抑制試驗(yàn)表明，DNJ具有顯著的抗逆轉(zhuǎn)錄酶病毒活性，其IC50為1.2～2.5μg/ml，且隨DNJ劑量的增加，其抑制力增強(qiáng)。糖蛋白形成過程中多糖前體轉(zhuǎn)到新生肽和以后的葡萄糖修飾等糖基化步驟對HIV被膜的加工、折疊是必要的。葡萄糖修飾是通過α-葡萄糖苷酶Ⅰ和Ⅱ切斷外接α-1，2葡萄糖殘基和內(nèi)接α-1，3葡萄糖殘基完成的，DNJ作為這些酶的抑制劑能夠抑制葡萄糖的修飾，而改變HIV在CD4+培養(yǎng)細(xì)胞中感染力。另外，由DNJ對葡萄糖苷酶Ⅰ的抑制作用而致的未成熟蛋白的積累可能通過抑制細(xì)胞融合、病毒與寄主細(xì)胞受體結(jié)合、病毒穿透力和合胞體形成另外 MoLV的復(fù)制，從而抑制病毒活性。謝瓊在2005年研究了DNJ及其衍生物N-丁基一脫氧野尻酶素（NB-DNJ）體外抗乙型肝炎病毒（HBV）的活性。結(jié)果表明：DNJ、α-干擾素（IFN-α）和NB-DNJ在試驗(yàn)濃度下均無明顯和直接的細(xì)胞毒性作用；DNJ,IFN-α,NB-DNJ分別在1000μg/ml，1500μg/ml，1100μg/ml具有較明顯體外抗HBV作用，值得進(jìn)一步研究。Steinmann E等2007年的研究結(jié)果表明：在培養(yǎng)丙型肝炎病毒（HCV）感染細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入DNJ后，HCV被迅速殺滅，表明DNJ及其衍生物是潛在的用于治療病毒性丙型肝炎的藥物。
3、 DNJ抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用
隨著生物活性篩選技術(shù)的發(fā)展和篩選范圍的擴(kuò)大，DNJ也將在腫瘤的抑制等方面扮演重要的角色。TsulomuTsuruoka等以小鼠β-16肺黑色細(xì)胞腫瘤為模型，研究了與野尻酶素A相關(guān)的衍生物及其類似物，它對腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制率是80.5%，并闡明了抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性與抗糖苷酶和抗β-葡萄糖苷酸酶活性的可能的關(guān)系，認(rèn)為DNJ對肺腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)制可能是：DNJ通過抑制糖苷酶的活性在腫瘤細(xì)胞表面產(chǎn)生未成熟的碳水化合物鏈，削弱了腫瘤的轉(zhuǎn)移能力。這些表面活性發(fā)生政變的腫瘤細(xì)胞被寄主免疫系統(tǒng)攻擊而使這些腫瘤細(xì)胞不能結(jié)合到寄主細(xì)胞上。
4、 DNJ對α-葡萄糖淀粉霉的抑制作用
DNJ是葡萄糖淀粉酶的一種強(qiáng)烈的抑制劑。DNJ抑制葡萄糖淀粉酶的IC50為14μg/ml.葡萄糖淀粉酶的活性位點(diǎn)由多個(gè)亞位點(diǎn)組成，每個(gè)亞位點(diǎn)以一定的親和力與底物的一個(gè)葡萄糖殘基結(jié)合。DNJ對A.niger淀粉酶的抑制活性與酶的亞位點(diǎn)結(jié)構(gòu)有關(guān)。DNJ結(jié)合在酶活性位點(diǎn)的1亞位點(diǎn)。在水解對硝基苯α-D-葡萄糖苷時(shí)表現(xiàn)為競爭性抑制，大部分或全部底物以可逆方式結(jié)合于酶上，與DNJ競相結(jié)合在亞位點(diǎn)1上。
DNJ和葡萄糖淀粉酶復(fù)合體包括G2，2分子DNJ和605個(gè)水分子作用位點(diǎn)。一個(gè)抑制劑分子結(jié)合在強(qiáng)電廠密度區(qū)，該區(qū)是DNJ與酶作用的主要位點(diǎn)。另一個(gè)抑制劑分子結(jié)合于弱電子密度區(qū)，可能是DNJ與酶的一個(gè)低親和力的結(jié)合為位點(diǎn)。DNJ和酶主要位點(diǎn)的相互作用發(fā)生在Arg45,Asp55,Arg305及羥基177。另外，水分子結(jié)合于Glu400和DNJ的6-OH處，抑制劑周圍官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)排列說明麥芽寡糖水解時(shí)，Glu179是催化酸，Glu400是催化堿，水500是親核試劑。在DNJ存在時(shí)，通過G1和G2的差式掃描熱量測定表明DNJ結(jié)合于葡萄糖淀粉酶的催化域，且催化域與淀粉結(jié)合域都與連接域無相互作用。雖然催化域與淀粉結(jié)合域相連，但催化域與淀粉結(jié)合獨(dú)立作用而它們之間無相互作用。連接域可能是催化域的一個(gè)成分，與催化域有相互作用但與淀粉結(jié)合無相互作用。
四．桑葉提取物 1-脫氧野尻霉素的生產(chǎn)流程
【1】原料：桑葉、桑皮
【2】生產(chǎn)方法：水提法
【3】 提取介質(zhì)：純凈水、乙醇
五．桑葉提取物常備規(guī)格及存儲
1、常備規(guī)格：1%、2%、5%、10%
2、存儲：由于DNJ吸水性強(qiáng)，應(yīng)在密封，干燥、避光的條件下常溫保存。
