糖尿病是由体内糖、蛋白质和脂肪代谢紊乱而造成的一种慢性进行性疾病。随着人们生活水平的提高,人口老龄化以及肥胖发生率的增加,糖尿病的发病率呈逐年上升趋势。据国际糖尿病联盟预测,到2030年全球糖尿病患者将达到5.78亿人。糖尿病已经严重威胁人类的健康,成为仅次于心脑血管疾病和癌症的第三位常见多发病。经典的糖尿病治疗药物主要围绕着胰岛素分泌及其增敏展开研究,但普遍存在低血糖症、胃肠道反应等副作用,且随治疗时间的延长,降糖效果呈降低趋势。因此,寻找抗糖尿病新药,特别是从天然中草药(如柴胡、地榆、女贞子等)中筛选有效、安全、方便使用的降糖药物已成为目前新药研究的热点。研究表明天然五环三萜化合物具有显著降血糖作用,并且毒副作用小,可有效改善糖尿病患者临床症状,有较大的临床应用前景。本论文以五环三萜化合物降血糖分子机制研究的现有结果为依据,从体内体外两方面对天然的及本实验室合成的一系列五环三萜化合物进行生物活性测试,筛选项目分别为五环三萜衍生物对体外糖原磷酸化酶的抑制率、五环三萜衍生物对HepG2肝细胞葡萄糖消耗作用的影响、五环三萜衍生物对肾上腺素诱导的高血糖小鼠血糖的影响。第一部分五环三萜天然产物及衍生物对糖原磷酸化酶抑制活性的影响目的:对五环三萜衍生物进行高通量的糖原磷酸化酶抑制活性筛选,深入研究这类化合物的作用机制,寻找和开发以五环三萜化合物为活性物质的药物。方法:以高活性糖原磷酸化酶抑制剂咖啡因为阳性药对照,另设阳性(只加酶)、空白对照及待测化合物组,取1μL兔肌肉糖原磷酸化酶a(终浓度为250 ng/100μL)与不同浓度的待测化合物混合,加孔雀绿显色液150μL,30°C下反应20 min,655nm下测试OD值,按公式:抑制率=[阳性对照-待测样品]/[阳性对照-空白对照]计算抑制率。结果:测定了20个五环三萜衍生物进行糖原磷酸化酶抑制活性研究,结果显示大部分化合物具有一定的糖原磷酸化酶抑制活性。在衍生物中,化合物13(IC50=7.76μM)等显示了较好的活性。结论:通过活性结果发现,大部分化合物具有一定的糖原磷酸化酶抑制活性。初步证实了五环三萜类化合物以糖干预为基础的降糖活性,提示此类化合物具有潜在的降血糖作用。第二部分五环三萜衍生物对HepG2肝细胞葡萄糖消耗作用的影响目的:以胰岛素抵抗的HepG2细胞作为研究对象,研究该类化合物对胰岛素抵抗的HepG2细胞葡萄糖消耗量的促进作用来评价其降血糖活性。方法:HepG2细胞体外培养,建立胰岛素抵抗模型,化合物预作用24h后采用葡萄糖氧化酶法测定培养基中剩余葡萄糖的含量。结果:测定了13个五环三萜衍生物对HepG2肝细胞葡萄糖消耗作用的影响。结果表明,阳性对照药胰岛素在体外预作用24 h可以显著促进HepG2细胞葡萄糖消耗量,增加葡萄糖摄取(P<0.05)。其中,化合物1、5、6、7、9、11作用效果与胰岛素相当,化合物10、12、13作用效果优于胰岛素,上述化合物与空白对照组相比,均表现出显著性差异。结论:五环三萜衍生物对葡萄糖的利用有一定的影响,不仅通过抑制糖原磷酸化酶来抑制肝细胞的糖原降解,从而减少肝糖输出,还在一定程度上促进了肝脏对葡萄糖的消耗,确实是通过多靶点来调控血糖。第三部分五环三萜化合物体内降糖活性评价目的:观察糖原磷酸化酶抑制剂熊果酸、山楂酸和齐墩果酸,对肾上腺素诱导的高血糖小鼠血糖的影响,为糖原磷酸化酶抑制剂的开发与利用提供实验依据。方法:昆明种小鼠随机分为模型组、阳性药格列美脲组、熊果酸组、山楂酸组和齐墩果酸组,连续给药灌胃7天。末次给药后,同时皮下注射肾上腺素,在各组小鼠给药前和给药后不同时间经小鼠眼眶静脉丛取血,葡萄糖氧化酶法测定血糖值。结果:结果显示,与模型组相比,格列美脲组在1h和2h测试点,均显著对抗肾上腺素导致的小鼠快速血糖升高(P<0.01);熊果酸组在1h和2h测试点,均显著对抗肾上腺素导致的小鼠快速血糖升高(P<0.05);齐墩果酸组和山楂酸组在4h后,也显著对抗肾上腺素导致的小鼠快速血糖升高((P<0.05)。结论:对三种五环三萜酸进行了较深入的体内生物活性研究,结果表明五环三萜酸具有降血糖功效,其作用可能部分得益于五环三萜酸对糖原代谢的调控作用。