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青钱柳(Cyclocarya paliurus)为胡桃科青钱柳属植物，是我国特有的单属种植物。
养心草为景天科植物费菜（Sedum aizoon L.）的全草，为福建省药物志所收载。
临床研究发现它们具有降血糖、降血脂、降血压等多种保健功能[1]，其主要生物活性成分为多酚类及皂苷等。
但对于这两种中药多酚提取物的总多酚含量测定和α-葡萄糖苷酶抑制活性未见研究报道。
α-葡萄糖苷酶抑制剂可抑制小肠内α-葡萄糖苷酶的活性，延缓或抑制葡萄糖在肠道的吸收，从而有效降低餐后高血糖。
由于其独特的优势，α-葡萄糖苷酶抑制剂已被第3次亚太地区糖尿病治疗药物指南推荐为降餐后血糖的一线药物[2]。
德国拜耳公司研制的阿卡波糖和日本武田制药公司研制的伏格列波糖已经被广泛用于糖尿病及其并发症的防治。
本研究旨在利用已建立的α-葡萄糖苷酶体外抑制模型[3]，对闽产青钱柳和养心草的提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性进行研究，并测定其总多酚的含量，为今后闽产青钱柳和养心草的开发利用提供理论参考。
1材料与方法1.1仪器钱柳、养心草分别采于福建泉州永春县牛姆林自然保护区和龙岩连城兰花公司，经本院中药鉴定教研室鉴定；没食子酸（中国药品生物制品检定所，批号：0831-9501）；4-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)（singa公司）；α-D-吡喃葡萄糖苷酶(α-D-Glucosidase，Sigma公司)；阿卡波糖片（拜耳医药保健有限公司，批号：119873）；Folin-Ciocalteu试剂（北京鼎国生物技术有限公司）；其余试剂均为国产分析纯。
UV-2100分光光度计（北京瑞利分析仪器公司）；ELX808酶标仪（美国宝特公司）。
1.2中药多酚提取物的制备称取青钱柳和养心草粗粉各200g，置2L圆底烧瓶中，加8倍量60%乙醇回流提取2次，每次0.5h，减压回收乙醇，制成浓度为0.5g/ml药液。
将药液分别以乙酸乙酯萃取及过聚酰胺柱纯化处理，干燥得到多酚提取物。
α-糖苷酶抑制剂是目前广泛应用的一类新型口服降糖药，临床常用的有阿卡波糖、伏格列波糖和米格列醇，三者的降糖作用并无明显差别。
α-糖苷酶抑制剂主要降低餐后高血糖，如果饮食中碳水化合物的热能占50%以上，则降糖效果更为明显。
α-糖苷酶抑制剂降糖作用温和，单独使用不会导致低血糖，无药物继发性失效的现象。
单药治疗可降低空腹血糖1.4～1.7毫摩尔/升、餐后血糖2.2～2.8毫摩尔/升、糖化血红蛋白0.7%～1.0%。
α-糖苷酶抑制剂的作用优势α-糖苷酶在食物的吸收过程中起着重要作用，食物必须与这种酶结合才能被消化吸收而使血糖升高。
α-糖苷酶抑制剂的作用部位在小肠上段，它通过可逆性地抑制肠系膜刷状缘的α-糖苷酶，延缓α-糖苷酶将多糖（如淀粉、寡糖等）分解为葡萄糖，从而减慢葡萄糖的吸收速度，降低餐后血糖。
阿卡波糖主要抑制α-淀粉酶，作用于大分子多糖的消化过程；伏格列波糖和米格列醇选择性地抑制双糖水解酶（麦芽糖酶、蔗糖酶），使双糖分解为单糖的过程受阻。
由于这种抑制作用是可逆的（α-糖苷酶抑制剂与α-糖苷酶结合数小时后又自行解离），所以碳水化合物向葡萄糖的转化仅仅是推迟，而不是完全阻断。
α-糖苷酶抑制剂对空腹血糖无直接作用，但可通过延缓肠道内糖的消化和吸收，降低餐后高血糖，减轻葡萄糖的毒性作用，改善胰岛素抵抗，进而使患者的空腹血糖也得到一定程度的改善。
α-糖苷酶抑制剂的适应证（1）α-糖苷酶抑制剂主要适用于以餐后血糖升高为主的2型糖尿病患者，尤其是肥胖者及老年人。
对于空腹、餐后血糖均升高的患者，可与其他口服降糖药或胰岛素合用；（2）该药能降低糖耐量低减患者向糖尿病转化的风险，故可用于对糖耐量低减患者的干预治疗；（3）2型糖尿病患者服用磺脲类或双胍类降糖药效果不佳，尤其是餐后血糖控制不理想，可以加用α-糖苷酶抑制剂；（4）用于单纯饮食治疗血糖得不到满意控制的糖尿病患者，特别是肥胖者更为适宜；（5）对于1型糖尿病患者，α-糖苷酶抑制剂可作为胰岛素的辅助治疗药物，但不能单独使用α-糖苷酶抑制剂控制血糖。
口服降糖药α-葡萄糖苷酶抑制剂(AGI)比较总结伏格列波糖主要抑制肠道α-葡萄糖苷酶和胰岛素敏感性葡萄糖转运蛋白2（SGLT2），而米格列醇主要抑制肠道α-葡萄糖苷酶和肝葡萄糖酶。
这一差异导致了不同AGI在降低餐后血糖、长期控制血糖、降低HbA1c等方面的效果也有所不同。
四、AGI药动学参数差异比较药动学参数也是不同AGI的区别之一。
阿卡波糖在口服后吸收迅速，达到峰值时间为1小时，半衰期为2小时，主要经肝脏代谢，约50%经肾脏排泄。
伏格列波糖在口服后吸收缓慢，达到峰值时间为2小时，半衰期为6-8小时，主要经肝脏代谢，约85%经肾脏排泄。
米格列醇在口服后吸收快速，达到峰值时间为1小时，半衰期为4-5小时，主要经肝脏代谢，约80%经肾脏排泄。
五、AGI用法用量区别比较不同AGI的用法用量也有所不同。
阿卡波糖每次用药剂量为50-100mg，每日3次，口服与餐同时进行。
伏格列波糖每次用药剂量为5-10mg，每日1次，口服与餐同时进行。
米格列醇每次用药剂量为25-50mg，每日3次，口服与餐同时进行。
六、AGI降糖差异比较不同AGI在降糖方面的效果也有所不同。
阿卡波糖在餐后血糖控制方面效果最好，长期控制血糖也有一定效果。
伏格列波糖在长期控制血糖方面效果最好，降低HbA1c 明显。
米格列醇在餐后血糖控制方面效果较好，长期控制血糖也有一定效果。
七、患者用药注意事项AGI的用药注意事项包括：1.对AGI过敏者禁用；2.肝、肾功能不全者慎用；3.妊娠、哺乳期妇女慎用；4.与其他药物相互作用可能性较大，应避免与其他药物同时使用；5.餐时低血糖风险增加，需注意饮食控制和监测血糖。
八、AGI常见不良反应比较不同AGI的常见不良反应也有所不同。
阿卡波糖的常见不良反应包括腹部不适、腹泻、恶心、呕吐等；伏格列波糖的常见不良反应包括尿路感染、低血糖、腹泻等；米格列醇的常见不良反应包括头痛、胃肠道不适等。
九、AGI特殊注意事项比较不同AGI还有一些特殊注意事项。
α-葡萄糖苷酶抑制剂类药物的研究进展陈海敏;严小军;林伟【期刊名称】《海洋科学》【年(卷),期】2005(29)11【摘要】糖生物学领域的不断发展逐步揭示出糖苷酶作为多种反应的催化剂在体内所起白守重要作用，目前已知的功能包括碳水化合物的消化、糖蛋白和糖脂的加工，尔后二者又涉及到免疫反应、肿瘤的转移、病毒和细菌的感染以及神经细胞的分化。
因此糖苷酶不仅是生命体正常运转所必需的酶，同时又是许多疾病（如糖尿病、爱滋病及癌症）的相关酶。
目前通过抑制酶活的方法进行疾病的治疗已经成为药物研究领域的一个热点。
而对高专一性的糖苷酶抑制剂的研究不仅可以用于研究酶活性中心的结构、酶的作用机制、疾病的产生原因，同时也使它们有望成为许多疾病的治疗药物。
【总页数】4页(P73-76)【作者】陈海敏;严小军;林伟【作者单位】宁波大学,海洋生物工程重点实验室,浙江,宁波,315211;宁波大学,海洋生物工程重点实验室,浙江,宁波,315211;中国科学院,海洋研究所,山东,青岛,266071【正文语种】中文【中图分类】R97【相关文献】1.双胍类药物联合α－葡萄糖苷酶抑制剂治疗糖尿病肾病78例 [J], 王伟2.α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展及食品源抑制剂的开发前景 [J], 聂莹;陈俊帆;苏东海;韭泽悟;李志姣;程永强3.a-葡萄糖苷酶抑制剂的药理作用及研究进展 [J], 王胜红;罗超4.α-葡萄糖苷酶抑制剂联合维格列汀治疗磺脲类药物无效2型糖尿病患者的临床疗效 [J], 韩春凤;王轩5.海洋天然产物中α-葡萄糖苷酶抑制剂研究进展 [J], 朱月霞;沈金阳;刘玮炜;邵仲柏;吴小小;吴琦;金叶;刘顺;李姣姣;吉敬;史大华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
口服降糖药α-葡萄糖苷酶抑制剂（AGI）比较总结（阿卡波糖、伏格列波糖和米格列醇）一、AGI家族成员二、AGI作用机制比较三、AGI抑酶谱差异比较四、AGI药动学参数差异比较五、AGI用法用量区别比较六、AGI降糖差异比较七、患者用药注意事项八、AGI常见不良反应比较九、AGI特殊注意事项比较α-葡萄糖苷酶抑制剂（AGI）是一种临床常用的口服降糖药，但它到底是一种怎样作用的降糖药物，不同的AGI之间又有怎样的区别呢？今天我们一起来了解一下。
一、AGI家族成员常见的AGI包括阿卡波糖、伏格列波糖和米格列醇。
认识他们从化学结构开始：表1 阿卡波糖、伏格列波糖和米格列醇三药比较图1 三药结构比较二、AGI作用机制比较糖类是人体最主要的供能物质。
食物中的糖包括多糖（淀粉）、双糖（包括麦芽糖、蔗糖等）、单糖（包括葡萄糖、果糖以及半乳糖）。
除单糖可以直接由小肠上皮细胞吸收入血外，其余均需经α-葡萄糖苷酶水解转化成单糖才能利用，也就是说如果抑制了α-葡萄糖苷酶活性就可以减少糖的吸收。
α-葡萄糖苷酶抑制剂的结构类似这些寡糖，能在寡糖与α-葡萄糖苷酶的结合位点与后者结合，可逆性抑制或竞争性抑制α-葡萄糖苷酶，减少寡糖分解为单糖，从而延缓肠道对单糖，特别是葡萄糖的吸收，使餐后血糖峰值渐变低平、波动减小，糖化血红蛋白（HbA1c）明显降低。
如阿卡波糖，它是一种生物合成的假性四糖，其化学结构类似于四个葡萄糖结合成寡糖。
用药教育：阿卡波糖等和碳水化合物（糖）化学结构相似，它会冒充碳水化合物，与肠道上水解碳水化合物的酶——α-葡萄糖苷酶结合，使真正的碳水化合物无法被水解，从而降低餐后血糖。
阿卡波糖等应在用餐前即刻整片吞服或与前几口食物一起咀嚼服用。
如果饭后服用，α-葡萄糖苷酶已经与碳水化合物结合，或碳水化合物已被α-葡萄糖苷酶水解，阿卡波糖等将无法发挥降糖作用。
注意：α-葡萄糖苷酶是麦芽糖酶、异麦芽糖酶、α-临界糊精酶、蔗糖酶和乳糖酶等组成的一类酶的总称。
α-糖苷酶抑制剂米格列醇的研究进展夏文凯;孙成磊;刘新灵;程国良【期刊名称】《药品评价》【年(卷),期】2017(014)013【摘要】米格列醇是继阿卡波糖、伏格列波糖之后上市的又一α-糖苷酶抑制剂,主要用于改善糖尿病患者的餐后高血糖.越来越多的证据显示,米格列醇在控制体重、调节肠道激素分泌、改善血管内皮功能和脂质代谢等方面具有明确的疗效.胃肠道不良反应是α-糖苷酶抑制剂患者用药依从性下降的主要原因,与阿卡波糖相比,米格列醇的胃肠排气和腹部气胀的发生率更低.此外,米格列醇服用时间灵活,若餐前漏服,在进餐后的30min内服用仍能有效控制血糖升高.本文综述米格列醇的药代动力学、药理作用、联合用药、不良反应、给药方案的研究进展,以期为米格列醇在中国糖尿病患者中的临床应用提供依据.【总页数】4页(P9-12)【作者】夏文凯;孙成磊;刘新灵;程国良【作者单位】国家手性制药工程技术研究中心,山东临沂 271000;国家手性制药工程技术研究中心,山东临沂 271000;国家手性制药工程技术研究中心,山东临沂271000;国家手性制药工程技术研究中心,山东临沂 271000【正文语种】中文【中图分类】R587.1【相关文献】1.用α-葡萄糖苷酶抑制剂米格列醇治疗大冢朗-埃文斯Tokushima脂肪鼠可改善血糖控制并降低外周白血球炎性细胞因子基因的表达 [J], 吴俊龙2.α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展及食品源抑制剂的开发前景 [J], 聂莹;陈俊帆;苏东海;韭泽悟;李志姣;程永强3.a-葡萄糖苷酶抑制剂的药理作用及研究进展 [J], 王胜红;罗超4.天然产物中α葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展 [J], 张姣姣5.海洋天然产物中α-葡萄糖苷酶抑制剂研究进展 [J], 朱月霞;沈金阳;刘玮炜;邵仲柏;吴小小;吴琦;金叶;刘顺;李姣姣;吉敬;史大华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
糖苷酶及其抑制剂的研究
摘要：糖苷酶是生命体正常运转的关键性酶，糖苷酶抑制剂可抑制糖苷酶的活性，阻断碳水化合物的分解，因此对一些糖代谢紊乱性疾病如糖尿病、肥胖病等有临床应用价值。
本文研究了糖苷酶中的β－半乳糖苷酶、β－葡萄糖苷酶以及蔗糖酶的抑制剂。
重点研究了β－半乳糖苷酶的分子结构和活性基团，并从结构出发筛选其抑制剂，发现此酶的抑制剂种类较少且抑制活性较低。
本实验采用混合交叉筛选法筛选了多种金属离子和氨基酸对β－半乳糖苷酶的抑制作用，同时也筛选了天然产物和合成化合物。
关键词：糖苷酶β－半乳糖苷酶β－葡萄糖苷酶蔗糖酶抑制剂的筛选混合交叉法
1、前言
糖苷酶和糖基转移酶不仅参与了体内碳水化合物的消化，而且是糖脂、糖蛋白生物合成中寡糖链的修剪酶，它对糖蛋白中寡糖链的形成极为重要；糖链的组成与结构是糖蛋白特异生物功能的识别部位，
因此糖苷酶活性对糖蛋白生物合成有关键作用，而后者又涉及到免疫反应、神经细胞的分化、肿瘤的转移以及病毒和细菌的感染. 因此, 糖苷酶不仅是生命体正常运转的关键性酶,同时又是许多疾病的相关酶. 与病毒感染、癌症及一系列新陈代谢紊乱性疾病如糖尿病、肥胖病有关。
由于糖苷酶重要的生物学意义，糖苷酶抑制剂的研究也引起了人们的极大兴趣。
糖苷酶抑制剂即是可抑制糖苷酶的活性，阻断碳水化合物的分解，抑制淀粉、麦芽糖、蔗糖转变成单糖；影响糖脂、糖蛋白生物合成中寡糖链的修剪；所以糖苷酶抑制剂不但对一些糖代谢紊乱性疾病如糖尿病、肥胖病等有临床应用价值[1] ，而且可作为抗AIDS病毒[2]、抗鼠白血病毒[3]的潜在治疗试剂。
本论文重点研究了糖苷酶中的β－半乳糖苷酶
β－半乳糖苷酶（β－galactosidase）又称β－D－半乳糖苷水解酶，（β－D－galactosid- -e galacto-hydrolase ,EC.3.2.1.23）,商品名为乳糖酶（Lactase），它广泛存在于豆类及其他各种动植物体内和微生物中。
它能够催化β－半乳糖苷化合物中的β－半乳糖苷键发生水解，还具有转半乳糖苷的作用。
由于它具有糖苷键结构特异性，可作为乳糖降解和双糖合成催化剂[4,5]，并有水解生物体内储存的多糖和半乳糖残基.引起血型转化等生理功能[6,7]而受到人们广泛关注，成为生物化学和酶催化化学的重要研究课题。
β－半乳糖苷酶的应用有着长远的历史，最初在食品工业中用来降解乳糖含量以满足乳糖不适症患者的需要，然而随着生物技术的发
展，它越来越应用于基因工程、蛋白质工程和疾病诊断方面。
将β - 半乳糖苷酶与人体胞外淀粉状蛋白前体融合形成融合蛋白, 可作为Alzheimer 病的免疫源, 并进一步制备其单克隆抗体[8]。
还有报道将β - 半乳糖苷酶作为一种辅蛋白, 用作猫白血病毒gp70 的疫苗[9]。
在诊断方面, 将抗菌性HIV 病毒基因与β - 半乳糖苷酶基因LacZ重组后作为定量HIV利用循环的早期抑制作用, 并预测化合物抗HIV的活性工具。
同时，近年来β－半乳糖苷酶基因被越来越频繁的用于转基因治疗方面，β－半乳糖苷酶基因作为报告基因，通过检测β－半乳糖苷酶的表达情况，研究转基因治疗[10]。
在环境检测方面, 大肠杆菌的β - 半乳糖苷酶活性检测可快速分析浴场和渔场地区水体受排泄物污染程度。
由于β－半乳糖苷酶的广泛应用和重要的临床价值，人们对此酶的基因进行了深入的研究，通过众多学者的努力，目前β－半乳糖苷酶基因库已基本建立并将日趋完善。
但是，对于此酶的抑制剂研究还很少，目前文献中所报道的研究酶和抑制剂相互作用的方法，基本上是用单一的竞争性或非竞争性抑制剂与酶作用，通过动力学研究或用现代仪器分析技术进行表征，获得有关
酶的结构或催化机制的信息。
本实验就从酶的结构出发，探讨研究并大量筛选其抑制剂。
Overall views of the β-galactosidase active site
Figure1. Stereoview of a surface representation of the tetramer in which each subunit
is shown in a different color. Two lactose molecules (shown in white) are shown binding in the active site pockets. The deepest parts of the active sites are not visible in the figure. The other two active sites are on the “back” side of the tetramer.
Figure2. Closer stereoview of a single active site. Protein atoms are colored by domain with domain 1 in blue, domain 2 in cyan, domain 3 in yellow, and domain 5 in red (there are no atoms from domain 4). Solvent molecules and metals are in white. The yellow balls are metal ligands which are protein atoms. The semitransparent surface was calculated
using protein atoms plus solvent atoms with B < 25 ?2. Two ligands are shown: lactose (green) binds in the “shallow” mode while galactono- lactone (red) binds in the “deeper” mode.
通过对酶的分子结构和活性基团的分析，发现其蛋白质原子中有金属配体，因此研究了金属离子和氨基酸对此酶的抑制活性。
2.实验部分
1、混合交叉法筛选金属离子和氨基酸等生物小分子
cooperation effect of Amino acids and Metals
从上表可以看出，金属离子和氨基酸有协同抑制活性，但抑制效果较小，当单独的金属离子有激活作用时（如Mg），协同多种氨基酸反而
表现有抑制活性，可以初步判断比较好的是Co和Ala的协同效果。
2、天然产物化合物的筛选
包括黄酮类、异黄酮类、染料木素及其铜、锌、硼络合物、
酰化物、多酚类、联苯类等一系列化合物。
Table2. The The inhibition of nature compound
单位：mM
3、合成化合物的筛选
通过筛选发现，奎啉类衍生物对β－半乳糖苷酶具有一定的抑制活
性。
Table3. The inhibition of synthesis compounds
单位：mM
3.结果与讨论
通过上述多种金属离子、氨基酸以及天然产物和合成化合物的大量
筛选，我们得出一定的酶与抑制剂的构效关系讨论： 1、 二环或三环多酚类化合物对该酶有抑制效果
2、 三环类黄酮化合物的C 环若为刚性的苯环则没有抑制效果。
3、 喹啉衍生物中取代基中含有较大原子的化合物抑制效果更好
4、 喹啉衍生物中取代基含有氨基支链的抑制效果较好
在研究β－半乳糖苷酶的同时也研究了糖苷酶中的β－葡萄糖苷酶和α－蔗糖酶，对它们的抑制剂也进行了筛选，发现下面三种化合物同时对β－半乳糖苷酶、β－葡萄糖苷酶有抑制活性。
O
O
OH
COOH OH
O
O
OH
CH 3
OH
HO
N
Br
Br
OH
对三种糖苷酶抑制剂的筛选我们得出以下结论：
1.β－半乳糖苷酶 、 β－葡萄糖苷酶、 α－蔗糖酶的潜在抑制剂的高效抑制较少且抑制活性较低，这与三种酶功能的多样性有关。
2.金属离子与天然产物中的活性成分以及氨基酸等生物小分子具有协同抑制作用。
3.β－糖苷酶类的抑制剂具有一定共通性
4.酶的抑制剂具有专一性，如a －葡萄糖苷酶抑制剂、醛糖还原酶抑制剂对三种酶基本没有抑制效果
通过对实验结果的讨论我们将进一步从构效关系上研究和探讨糖苷酶的抑制剂，为药物开发以及疾病的诊断起到积极的指导意义。
