摘要
牡丹(Paeonia suffruticosa)和滇牡丹(Paeonia delavayi)是芍药科(Paeoniaceae)两种著名的药用植物。我们前期研究发现，牡丹不同部位具有α-葡萄糖苷酶、PTP1B和DPP4抑制活性，显示潜在的降血糖作用。而作为牡丹的近缘植物，滇牡丹不同部位的化学成分差异和降血糖活性尚不清楚。滇牡丹主要分布于我国云南西北部、四川西南部及西藏东南部，其根可作为丹皮替代品入药，具有抑菌、抗炎、抗凝血等药理作用。为了揭示滇牡丹不同部位的化学成分和降血糖活性差异，本研究采用LCMS-IT-TOF分析和4种体外筛选模型(α-葡萄糖苷酶、PTP1B、TCPTP和DPP4)，对滇牡丹不同部位（根皮、根芯、茎和叶）的化学成分和降血糖活性进行了系统地比较研究。根据色谱峰的紫外吸收、质谱裂解规律以及与对照品比对，从滇牡丹4个部位共指认57个化合物，包括10个单萜及其苷，15个黄酮，8个三萜，7个没食子酰葡萄糖，5个没食子酸衍生物，6个含氮类化合物，2个苯乙酮和4个其他类型化合物。PLS-DA分析表明，单萜和苯乙酮类化合物主要分布于滇牡丹根皮和根芯，三萜类化合物主要分布于根芯，黄酮和含氮类化合物主要分布于茎和叶，没食子酰葡萄糖和没食子酸衍生物广泛分布于滇牡丹4个部位。本研究发现滇牡丹各部位在200μg/mL浓度时，对α-葡萄糖苷酶和PTP1B具有明显抑制活性，抑制率在81.2％-98.5％之间;对TCPTP和DPP4具有中等抑制活性，抑制率在19.5％-34.9％之间;特别是根皮、根芯和茎对α-葡萄糖苷酶抑制活性较强，IC50值分别为0.12、0.10和0.17μg/mL，活性高于叶(IC50=1.5μg/mL);茎对PTP1B的抑制活性最强，IC50为97.5μg/mL，其次是根皮(IC50=107.0μg/mL)、叶(IC50=162.0μg/mL)和根芯(IC50=151.0μg/mL)。进一步选取芍药属植物中的5类特征成分进行活性测试，在200μM浓度时，单萜苷和苯乙酮类化合物对α-葡萄糖苷酶、PTP1B、TCPTP和DPP4无抑制活性或仅显示弱的抑制活性;没食子酸对PTP1B和TCPTP具有中等抑制活性，抑制率分别为52.1％和67.1％，但对DPP-4无抑制活性;黄酮类化合物对4种酶具有不同抑制活性，木犀草素抑制α-葡萄糖苷酶、PTP1B和TCPTP的IC50值分别为94.6、136.3和157.3μM，槲皮素抑制PTP1B、TCPTP和DPP4的IC50值分别为195.0、182.0和147.3μM，芹菜素4''-O-β-D-吡喃葡萄糖抑制DPP4的IC50为182.5μM;三萜类化合物akebonic acid对α-葡萄糖苷酶和PTP1B具有明显的抑制活性，IC50为73.5和57.8μM，但对DPP4和TCPTP的抑制活性较弱。 在发现牡丹和滇牡丹具有潜在降血糖活性的基础上，本论文利用各种柱色谱方法从其活性部位分离鉴定39个化合物，包括12个三萜(1-12):paeonenoide K(1),akebonic acid(2),paeonenoide A(3),paeonenoide C(4),30-nor-hederagenin(5),3β-hydroxy-olean-11,13(18)-dien-28-oic acid(6),3β,4β,23-trihydroxy-24-nor-olean-12-en-28-oic acid(7),3β,4β,23-trihydroxy-24,30-dinorolean-12,20(29)-dien-28-oic acid(8),rotundic acid(9),ursolic acid(10),betulinic acid(11),(23E)-cycoart-25-en-3β-24ξ-diol(12)，其中化合物1为新化合物;13个单萜及其苷(13-25):paeoniflorin(13),albiflorin(14),benzoylpaeoniflorin(15),1-O-β-D-glucopyranosyl-8-O-benzoylpaeoniflorin(16),desbenzoylpaeoniflorin(17),4-O-ethylpaeniflorin(18),4-mudanpioside E(19),4-O-methylalbiflorin(20),paeonidanin B(21),paeoniflorgenin(22),pubinernoid-A(23),paeonilide(24),loliolide(25);3个黄酮(26-28):apigenin4''-O-β-D-glucoside(26),apigenin7-O-β-D-glucoside(27),apigenin(28);11个其他类型化合物(29-39):paeonol(29),1-(4-(hydroxymethyl)phenyl)ethan-1-one(30),ethyl2,4-dihydroxy-5-methoxybenzoate(31),gallic acid ethyl ester(32),methyl gallate(33),hydroxy dihydrobovolide(34),linolenic acid methylester(35),glycerol monolinoleate(36),1-O-(lauroyl)glycerol(37),phenanthrene-3,16(16H,9H)-dione(38),citrostaddienol(39)。活性研究表明，8个三萜(2、5、6、8-12)对PTP1B具有较强抑制活性，IC50为57.8、90.7、192.6、160.4、47.9、87.3、79.5、190.4μM，而对TCPTP无抑制作用，表明该类型化合物为PTP1B的选择性抑制剂;5个三萜(2、5、8、9、11)对GPa具有显著的抑制作用，IC50为39.8、76.3、45.2、92.4、59.5μM。本研究首次揭示了滇牡丹不同部位降血糖活性和化学成分差异，及特征三萜类成分的PTP1B和GPa抑制活性，为滇牡丹的综合利用提供了化学和药理学依据。 本文最后对近十年来从植物中发现的天然PTP1B抑制活性成分进行了综述，对113个活性化合物按照其结构类型进行总结，结构类型包括酚类物质、倍半萜、二萜、三萜和生物碱等，为后续天然PTP1B抑制剂的发现提供参考。
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