天然药降血糖成分的研究进展
作者：郭舜民 郭尧惠
单位：郭舜民(福建省医学科学研究所 350001)发；郭尧惠(福建省药材公司 350003)
关键词：天然药；降血糖作用；有效成分；药理；临床
摘 要摘 要：本文总结了90年代以来国内外学者在天然降血糖药物的化学、药理和临床应用等方面的研究成果，并根据不同化学结构，分皂甙、萜、多肽与氨基酸、多糖、黄酮、不饱和脂肪酸、生物碱、硫键化物和苯丙素酚等九大类加以阐述。
Progress of Studies on Hypoglycemic Constituents of Natural Products
Guo Shunmin
(Fujian Institute of Medical Science 350001)
, 百拇医药
Guo Yaohu
(Fujian Medicinal Materials Company 350003)
Abstract：Studies on the chemistry，pharmacology and clinic of the hypoglycemic constituents in natural products classified as saponins，terpenes，polysaccharide，flavonoids，unsaturated fatty acid，alkaloids，S-bond compounds，coumarin，polypeptide and amino acid were reviewed in the last decade.
Key words：Natural products，Hypoglycemic effect，Effective constituents，Pharmacology，Clinic
, 百拇医药
近年来，随着化学分析方法和药理实验技术的长足发展，有关天然药物降血糖作用的研究不断深入，从中发现了多种疗效确实而显著的活性成分，有的还就构效关系进行了探讨，进一步阐明有效成分的化学结构与降血糖活性之间的相关性，从而促进了传统中草药质量标准化的研究，为许多古方、验方、单味药和成药的临床应用提供理论依据。同时，也为开发治疗糖尿病的新药探明了方向。下面就90年代以来国内外学者对天然药降血糖活性成分的研究概况，按化学结构分成9大类，综述如下。
1 皂甙类
1.1 三萜皂甙 葫芦科植物苦瓜Morodica Charantia L.水提取物对实验性四氧嘧啶糖尿病大鼠具有降血糖作用，该药的适应原性表现在延迟糖尿病继发的白内障的出现或在低血糖出现之前即能缓解神经系统的其它普通症状[1]。苦瓜皂甙是降糖的主要有效成分。药效学实验选取日本大耳兔为实验动物，以2.5 ml.kg-1苦瓜皂甙提取液灌胃给药，对照组药物优降糖的使用剂量为0.15 mg.kg-1。结果表明，苦瓜皂甙降血糖作用较优降糖缓慢而持久，这可能是因为苦瓜皂甙不仅有直接的类胰岛素作用，还有刺激胰岛素释放的功能。临床应用苦瓜皂甙制剂进行验证，治疗2型糖尿病人46例，总有效率达78.3%，连续用药3个月，患者血糖得到控制，无毒副作用[2]。
, http://www.100md.com
从吉林浑江野生刺五加科植物刺五加Acanthopanax Senticosus(Rupret Maxim)Harms.的根叶中提取出含16种成分的总皂甙，给昆明种小鼠每天分别ip 100，200 mg.kg-1 1次，多次用药后，对葡萄糖、四氧嘧啶和肾上腺素等所致的高血糖均有明显抑制作用，对正常模型组小鼠的血糖亦有一定的降低作用。这证实了刺五加皂甙具有改善损伤的胰岛β细胞功能，同时抑制糖原分解[3]。
国内学者运用功能和形态学相结合的实验方法，首次观察到大豆皂甙和人参茎叶皂甙能使实验性糖尿病大鼠(Wistar)的血糖明显下降(P<0.01)，血清胰岛素水平明显提高。说明大豆皂甙和人参茎叶皂甙能有效预防糖尿病及其动脉粥样硬化的发生和发展[4]。
三七皂甙是三七P.notoginseng总皂甙的主要化学成分，具有比总皂甙更强的降低葡萄糖性高血糖小鼠血糖的作用，而三七对糖代谢起双向调节作用，小剂量能对抗高血糖，大剂量能提高空腹血糖值。由此可见，三七中可能存在与三七皂甙作用相反的以升高血糖为主的化学成分[5]。
, http://www.100md.com
根据葫芦科多年生藤本植物绞股蓝Gynostemma Pentaphyllum Thunb Makino中含有4种绞股蓝皂甙成分与人参皂甙(-Rb1，-Rb3，-Rd，-F2)完全相同这一实验结果，设计了由绞股蓝提取物为主要组分的制剂——利多尔，以SD大鼠和家兔为对象，灌胃给药10 d后，利多尔与西药降糖灵、D860一样显示了明确的降血糖作用，从中尚可看出量效关系。对模型兔血脂和脂质过氧化物水平的观察表明：利多尔优于D860(P<0.01或P<0.05)。此外，绞股蓝皂甙提取物还能明显改善老年大鼠糖耐量低下，对老年大鼠空腹低血糖又有一定预防作用[6]。
德国和埃及合作对埃及产叙利亚莲花枣Zizyphus spina-christi的树叶进行研究。将其正丁醇提取物和所含的主要皂甙Christinin-A分别给予由STZ诱导的糖尿病大鼠，4周后，血清葡萄糖水平、肝磷酸化酶(phosphorylase)及葡萄糖-6-磷酸(酯)酶(glucose-6-phosphatase)的活性均大幅降低，血清丙酮酸盐水平及肝脏肝糖含量显著提高；正丁醇提取物组的血清胰岛素及胰脏环磷腺苷酸(cAMP)水平都有明显增加；两者相比，正丁醇提取物抗糖尿病作用比皂甙Christinin-A更为显著[7]。
, http://www.100md.com
1.2 甾体皂甙 常用中药玉竹是百合科黄精属植物玉竹Palygonatum odoratu(Mill)Druce的地下根茎。其降血糖活性成分来自甲醇提取物的正丁醇部分，作用机理之一是抑制肝脏糖酵解系统。经初步免疫实验筛选，认为玉竹中的甾体皂甙成分(POD)可能是一种以增强体液免疫及细胞吞噬功能为主的免疫增强剂，POD-Ⅱ参与机体的免疫及造血调节，而POD-Ⅲ则对淋巴细胞的转化有间接促进作用，表明玉竹降糖机制是提高患者免疫功能，促进胰岛β细胞分泌胰岛素的功能加强，同时增进肝脏对葡萄糖的吸收能力，从而达到降低血糖的效果[8]。
此外，对知母Anemarrhena asphodeloides Bge.水提取物降血糖作用进行探讨，寻找出有效成分——假原知母皂甙AⅢ(S-1)和原知母皂甙AⅢ(S-2)，其作用呈剂量依赖性[9]。
2 萜类
2.1 倍半萜 从苍术Atractylodes lancea根茎中分离得到一种倍半萜类化合物——β-桉叶油醇(beta-Eudesmol)，它能增强糖尿病人使用肌松药琥珀酰胆碱所致的神经肌肉阻断作用。构效关系研究指出，β-桉叶油醇结构中环己烷和环外亚甲基，是发生作用的药效基团，亚甲基与结构中羟基间的距离，是决定活性大小的要素。这种倍半萜成分对于糖尿病神经系统并发症的治疗具有积极的意义[10]。
, 百拇医药
2.2 三萜 熊果酸(ursolic acid)和齐墩果酸(oleanolic acid)为已发现的两种降血糖活性成分。桑白皮Morus alba L.中含有熊果酸，对STZ所形成的糖尿病大鼠有降糖作用。山茱萸Cornus officinalis sieb.et.Zucc的干燥成熟果肉中亦有熊果酸，它能降低高血糖动物全血粘度和血小板聚集，故认为山茱萸可能对Ⅰ型糖尿病人有治疗效果[11]。此外，三叶鼠尾草Salvia trijuga Diels中含2α-羟基熊果酸[12]，女贞子中富含熊果酸和齐墩果酸，两者对四氧嘧啶高血糖小鼠有显著降血糖效果，但作用短暂。
3 多肽与氨基酸类
荔枝核是无患子科植物荔枝Litchichinensis Sonn的种子。主要成分为α-(亚甲环丙基)甘氨酸。给小鼠皮下注射可使血糖下降，其作用机理是提高机体及周围组织对葡萄糖的利用率[13]。有人从桑白皮中分离出一种糖蛋白moran A，分子量约7.5×103，蛋白部分占57.4%。实验证实，moran A对四氧嘧啶诱发的高血糖小鼠(血糖250 mg～450 mg/dl)有剂量依赖的降血糖效果。若设高血糖组的相对血糖水平为100%，分别给予moran A 3，10，30 mg.kg-1(ip)，7 h后血糖水平分别降为61%，38%，34%；24 h后分别降为77%，66%，49%[14]。
, 百拇医药
4 多糖类
研究表明，人参多糖50 mg～200 mg.kg-1给小鼠ip或sc，可引起血糖及肝糖原降低，切除肾上腺并不影响其作用。人参多糖除了促进糖原分解和抑制乳酸合成肝糖原之外，还能刺激SDH(琥珀酸脱氢酶)和CCD(细胞色素氧化酶)的活性，使糖的有氧氧化作用增强[13]。
云芝多糖Coriolus versicolor polysaccharide，CVPS，又名彩云多糖，以500 mg/(kg.d)灌胃给药，连续6 d，能明显降低小鼠尾静脉iv四氧嘧啶造成的高血糖水平，对四氧嘧啶引起的小鼠高血糖也有明显预防作用，而且血糖较高，降糖作用越好[15]。
治疗糖尿病中药“玉液汤”中，百合科植物知母是主药。 知母根茎经热水提取，乙醇沉淀，稀碱脱蛋白，得到的多糖以100 mg.kg-1给小鼠灌胃或腹腔注射，结果显示，知母多糖可使小鼠血糖及肝糖原含量明显降低，而血脂含量几乎没有变化[16]。
, http://www.100md.com
从东苍术中分离得到的3种聚糖成分Atuactan A，B，C，对正常小鼠均有降糖作用，A还可明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖；从双穗麻黄Ephedra distachya中分得5种麻黄多糖Ephedrans A，B，C，D，E，可使正常鼠血糖明显降低，其中C的作用最强，A对糖尿病小鼠也有明显降糖作用[13]。
为阐明附子Aconitum carmichaeli Debx.的降血糖活性成分乌头多糖的结构，日本通过Sepharoylys-300 与Tris缓冲液凝胶色谱分析，进行了单一性确证及分子量测定。发现乌头多糖A：[α]D+190.30(H2O)，分子量为8200；构成成分仅为α-D-Glu，其结构形式与人参多糖部分相同，但分枝程度比人参多糖低[17]。
有实验证实，地黄多糖经皮下注射，可降低家兔血糖，同时能控制由静注葡萄糖引起的高血糖。地黄多糖主要是通过增强正常小鼠肝脏的葡萄糖激酶和葡萄糖-6-磷酸酯酶脱氢酶的活性，降低肝脏葡萄糖-6-磷酸酯酶和磷酸果糖激酶的活性，促进糖的排泄，减少肝脏中糖原含量[18]。
, 百拇医药
黄芪多糖冲剂是从中药黄芪中提取精制而成的泡腾型冲剂。通过165例临床对比观察，总有效率93.9%，疗效高于参芪冲剂。动物实验表明，它可明显促进抗体形成，提高血中cAMP含量，具有良好的适应原样作用，并能明显改善微循环，提高动物耐缺氧能力[19]。
据国外报道，仙人掌Opuntia sp.种子中提取的果胶有明显降血糖作用。果胶是一种分枝多糖，由半乳糖及糖醛酸所组成。食品南瓜中也含有果胶，其作用机理是延缓肠道对糖、脂质的吸收，控制血糖升高[20]。另外，豆科葫芦巴Trigonella foenumgraecum药用种子的凝胶部分含半乳糖甘露聚糖(galactomannan)，为一种水溶性食物纤维，其化学结构很像瓜尔豆胶(guargum)，它能提高肠内容物的粘度，影响葡萄糖的吸收，从而降低血浆葡萄糖[21]。
除此之外，从粗老茶中提取的茶叶复合多糖能够大大增强体液免疫作用，降低正常小鼠血糖；麦冬多糖能降低正常小鼠、四氧嘧啶小鼠血糖，但不能预防四氧嘧啶对血糖升高的作用[22]；高山红景天Rhodiola sachalinensis A.Bor.多糖能降低肾上腺素和四氧嘧啶小鼠的血糖和血总脂，且一次皮下注射多糖的降血糖作用为胰岛素的一半[23]；昆布多糖和猴头多糖对小鼠正常血糖和实验性高血糖均有肯定的降低效应，尤其是猴头多糖，在6 mg.kg-1低剂量时仍有明显作用，且口服有效，药力持久而无副作用[13]。
, http://www.100md.com
5 黄酮类
中药卷柏Selaginalla tamariscina(Beauv.)spring富含黄酮，可降低糖尿病大鼠血清过氧化脂质含量，增强谷胱甘肽过氧化物酶的活力。其作用机制与清除自由基，抑制脂质过氧化反应，对抗四氧嘧啶所致的β细胞损伤，促进β细胞修复和再生密切相关[24]。将番石榴Psidium guajava L.的叶子制成降糖片，治疗175例患者，总有效率81.9%～84.6%，并有降血压、降血脂作用，故尤宜于兼有此类疾病者。黄酮可能是其有效成分。
龙胆科日本獐牙菜Swertia japonica是日本民间有名的草药。富山医科大学和汉药研究所研究其稀乙醇(70%)提取物的乙酸乙酯部分的降血糖作用，用STZ诱导的糖尿病模型，以化学合成药甲苯磺丁脲和丁福明为阳性对照，结果证明稀乙醇提取物有极强的抗糖尿病活性，其活性强于阳性对照。再将溶乙酸乙酯部分干燥，用乙醚划分，发现不溶醚部分降糖活性强。曾有报道，喜马拉雅山产S.chirayita有降糖活性，其活性成分是一种汕酮(xanthone)化合物Swerchirin。同属日本獐牙菜的活性成分可能与其结构相同或相似[25]。
, 百拇医药
由苍耳子分离出一种黄酮甙AA2，有显著降血糖作用，其作用机制与胰岛素不同，而与苯乙胍相似。苍术甙对小鼠、大鼠、兔、犬均有降血糖作用。同时能降低肌糖原和肝糖原，抑制糖原生成，使氧耗量下降，血乳酸含量增加[13]。
6 不饱和脂肪酸
自从发现亚油酸可改善动物糖耐量、胰岛素效应及降低糖尿病患者心血管、视网膜并发症的发生率后，人体必需脂肪酸对糖尿病的疗效引起了人们的关注。玉米须Zea mays L.是玉米的柱头，在中医中用于治疗糖尿病及高血压。采用玉米须水提物腹膜内给药100 mg.kg-1，4 h后，可使正常小鼠血糖水平从189±3 mg/100 ml，降至136±5 mg/100 ml，(P<0.01)。但对小鼠血浆胰岛素水平无明显影响。同法给药后7 h，可使STZ诱导的小鼠血糖水平从500±26 mg/100 ml降至361±41 mg/100 ml(P<0.05)，且作用呈剂量依赖性。而玉米须化学成分中含有带不饱和双键的亚油酸，与降血糖作用之间存在着一定的联系[26]。上海市长宁区红十字医院采用月见草油乳(主要成分每100 ml含亚油酸10.5 g，γ-亚麻酸1.35 以及棕榈酸、硬脂酸、油酸共3.15 g)治疗糖尿病90例，显效率43.14%，总有效率达77.76%[27]。
, http://www.100md.com
螺旋藻Spriulina platensis是一种多细胞原始海藻，在实验中观察到螺旋藻能降低正常小鼠血糖，而对胰岛素功能丧失引起的高血糖无影响。其主要机理可能与螺旋藻含的γ-亚麻酸有关。γ-亚麻酸是前列腺素E1的前体，又是花生四烯酸的来源。由γ-亚麻酸组成的磷脂可以增强细胞膜上磷脂的流动性，增强细胞膜受体对激素(包括胰岛素)的敏感性，而且由γ-亚麻酸合成的PGE1活性物质，也可增强腺苷酸环化酶的活性，提高胰岛β细胞分泌胰岛素的功能[28]。
7 生物碱类
汉防已甲素(Tetrandrine)是从防已科植物粉防已根中提取的活性成分 ，注射四氧嘧啶前后一定时间给予防已甲素100 mg.kg-1，均可预防四氧嘧啶所致的高血糖的发生；动态观察1周，预防组血糖浓度稳定，无升高趋势。进一步的实验表明，正常大鼠给予防已甲素后数小时内血清葡萄糖水平明显升高，而葡萄糖可有效地预防四氧嘧啶引起的胰岛β细胞损伤，因此，防已甲素预防四氧嘧啶致高血糖作用的发生可能与防已甲素升血糖作用有关[29]。
, 百拇医药
黄连降血糖作用的有效成分是小檗碱(黄连素)，每次口服黄连素0.4 g，1日3次，治疗糖尿病人25例，有效率92%，其作用机理是促进胰岛β细胞再生及功能恢复；因其还有抗菌抗病毒作用，对防止糖尿病并发症亦有意义[30]。
另据胡润生报道，羽扇豆生物碱作为胰岛素口服代用品，已在临床上用于治疗糖尿病。此类生物碱主要分布于豆科20个属的植物中[31]。
8 硫键化合物
大蒜及其有效成分大蒜素的降血糖作用已为民间经验和动物实验所证实。其中大蒜素结构中的硫键对降糖活性起决定作用。通过考察血糖、血清胰岛素、病理学等生化指标的变化，证明：大蒜素降糖作用主要是通过升高血清胰岛素水平来实现的，而大蒜素升高胰岛素的作用是通过促进胰腺泡心细胞转化，胰岛细胞增殖，β细胞增多，从而使内源性胰岛素分泌增加，而发挥降糖作用[32]。
, http://www.100md.com
9 苯丙素酚类
黄皮叶，为芸香科植物黄皮Clausena lansium(lour)skeels的叶，别名油皮、海梅。近代广东民间常用于治疗糖尿病。从黄皮叶分离出一种呋喃香豆素类化合物——黄皮香豆精，能降低正常小鼠和四氧嘧啶高血糖小鼠的血糖，也能对抗肾上腺素的升血糖作用，但对血乳酸浓度则无影响。因而认为香豆素的降血糖作用，既不同于双胍类，又不同于磺酰脲类[33]。
结语
综上所述，9大类天然降血糖成分普遍存在以下特点：(1)作用温和、缓慢而持久。(2)几乎无毒性反应。(3)降血糖的同时，亦有降血脂、抗血小板聚集等功能。(4)天然产物中，往往多种降糖成分并存，或存在升血糖的拮抗成分。(5)大多数性质稳定，可口服给药。(6)萜类和三萜皂甙品种多、分布广，主要影响糖代谢；甾体皂甙降糖作用类似于磺酰脲类，作用强；多肽与硫键化合物降糖作用快，活性取决于二硫键；黄酮类品种较多，主要影响β细胞功能，作用缓慢而持久；多糖类品种最多，作用较强；生物碱和苯丙素酚类品种少，降糖作用显著，可作为胰岛素口服代用品；不饱和脂肪酸显效最慢，作用较强。此外，在药理研究或临床应用方面显示降血糖作用的中草药还有：白芍、苦荞麦、火绒草、地骨皮、黄精、大黄、三白草、魔芋、僵蚕、千屈菜、无花果、鼠尾藻、角叉菜、黄蜀葵、半枝莲、软蒺藜、欧洲刺柏果实等，其作用机制、有效成分及构效关系有待于进一步研究和探讨。
, http://www.100md.com
参考文献：
[1]Srivastava Y et al：Suitability and hypoglycemic effect of extraction from Mormodica charantia，Phytother Res 1993；7：285
[2]张萍萍等：苦瓜素降血糖作用的实验研究 江苏中医 1992；7：30
[3]睢大员等：刺五加叶皂甙降血糖作用 中国中药杂志 1994；19(11)：683
[4]王银萍等：大豆皂甙和人参茎叶皂甙抗糖尿病动脉粥样硬化作用 白求恩医科大学学报 1994；20(6)：551
[5]贡云华等：三七皂甙C1对四氧嘧啶糖尿病小鼠的降血糖作用 药学学报 1991；26(2)：81
, http://www.100md.com
[6]柳重威等：中药制剂利多尔对实验性糖尿病动物血糖、血脂、SOD和LPO的影响 同济医科大学学报 1994；23(4)：299
[7]Glombitza KW，et al：Hypoglycemic experiments of leaves from zizyphys lotus，Planta Med 1994；60：244
[8]林厚文等：中药玉竹有效成分研究 药学学报 1994；29(3)：215
[9]木村正康等：知母提取物降血糖作用研究(日本药学会第111次年会论文摘要东京)，1991；
[10]Kimura M et al：Structural components of beta-eudesmol essential for its potentiating effect on succinylcholine-induced neuromuscular blockade in mice，Bio Pharm Bull 1994；17(9)：1232
, http://www.100md.com
[11]赵世萍等：山茱萸化学成分和药理作用的研究进展 中草药 1997；28(3)：187
[12]鲁学照等：三叶鼠尾草的化学研究 中国中药杂志 1996；21(7)：424
[13]吕兰薰：单味中草药降血糖作用的研究 陕西中医学院学报 1992；15(3)：35
[14]周德文等：桑白皮的药理活性 国外医药.植物药分册 1997；12(3)：115
[15]唐仲进等：彩云多糖对糖尿病小鼠血糖的影响 中成药 1994；16(11)：34
[16]王靖等：知母多糖降血糖活性研究 中草药 1996；27(10)：605
[17]巩殿芹等：汉方治疗糖尿病的研究 国外医学.中医中药分册 1994；16(2)：1
, 百拇医药
[18]Kiho T et al：Hypoglycemic activity of polysaccharide fraction from Rehannia glutinosa Libosch.f.hueichingensis Hsiao and the effect on carbohydrate metabolism in normal mouse liver，YaKugaKu Zasshi 1992；112(6)：393
[19]李先荣等：黄芪多糖冲剂的初步临床观察 山西中医 1992；8(5)：11
[20]Ternandez ML et al：Pectin isolated from prickly pear(opuntia sp.)modifies low density lipoprotein metabolism in cholesterol fed guinea pigs，J Nutr 1990；120(11)：1283
, 百拇医药
[21]Raghuram TC et al：Hypoglycemic mechanism of fenugreck seeds from Trigonella foemumgraedum，Phythother Res 1994；8：83
[22]潘竞锵等：中药降血糖作用的药理研究近况 北京中医 1996；4：61
[23]程秀娟等：高山红景天多糖降血糖作用—不同给药途径的比较 中国中药杂志 1996；21(11)：685
[24]苗乃全等：卷柏复方治疗实验性糖尿病及对血流变学的影响 中国中药杂志 1996；21(8)：493
[25]Purusotam B et al：The hypoglycemic effwct of Swertia japonica，Phytother Res 1994；8：55
, 百拇医药
[26]刘强：玉米须降血糖作用的研究 中草药 1997；28(6)：379
[27]金朝俊等：月见草油乳治疗糖尿病的临床研究 中华内分泌代谢杂志 1991；7(2)：106
[28]江涛等：螺旋藻对实验动物血糖、血栓及血小板聚集的影响 中草药 1997；28(8)：481
[29]孙桂荣：汉防已甲素对四氧嘧啶糖尿病大鼠高血糖的预防作用 佳木斯医学院学报 1991；14(4)：271
[30]李秋梅等：中药治疗糖尿病的实验研究 中医药信息 1994；11(5)：38
[31]胡润生等：几种植物药降血糖活性的研究 国外药讯 1994；2：35
[32]韩娜等：大蒜素对实验性糖尿病作用机理的研究 中西医结合杂志 1991；11(11)：450
[33]熊曼琪等：黄皮叶、小叶山绿豆、广木香降血糖作用的实验研究 广州中医学院学报 1994；11(1)：41, http://www.100md.com
单位：郭舜民(福建省医学科学研究所 350001)发；郭尧惠(福建省药材公司 350003)
关键词：天然药；降血糖作用；有效成分；药理；临床
摘 要摘 要：本文总结了90年代以来国内外学者在天然降血糖药物的化学、药理和临床应用等方面的研究成果，并根据不同化学结构，分皂甙、萜、多肽与氨基酸、多糖、黄酮、不饱和脂肪酸、生物碱、硫键化物和苯丙素酚等九大类加以阐述。
Progress of Studies on Hypoglycemic Constituents of Natural Products
Guo Shunmin
(Fujian Institute of Medical Science 350001)
, 百拇医药
Guo Yaohu
(Fujian Medicinal Materials Company 350003)
Abstract：Studies on the chemistry，pharmacology and clinic of the hypoglycemic constituents in natural products classified as saponins，terpenes，polysaccharide，flavonoids，unsaturated fatty acid，alkaloids，S-bond compounds，coumarin，polypeptide and amino acid were reviewed in the last decade.
Key words：Natural products，Hypoglycemic effect，Effective constituents，Pharmacology，Clinic
, 百拇医药
近年来，随着化学分析方法和药理实验技术的长足发展，有关天然药物降血糖作用的研究不断深入，从中发现了多种疗效确实而显著的活性成分，有的还就构效关系进行了探讨，进一步阐明有效成分的化学结构与降血糖活性之间的相关性，从而促进了传统中草药质量标准化的研究，为许多古方、验方、单味药和成药的临床应用提供理论依据。同时，也为开发治疗糖尿病的新药探明了方向。下面就90年代以来国内外学者对天然药降血糖活性成分的研究概况，按化学结构分成9大类，综述如下。
1 皂甙类
1.1 三萜皂甙 葫芦科植物苦瓜Morodica Charantia L.水提取物对实验性四氧嘧啶糖尿病大鼠具有降血糖作用，该药的适应原性表现在延迟糖尿病继发的白内障的出现或在低血糖出现之前即能缓解神经系统的其它普通症状[1]。苦瓜皂甙是降糖的主要有效成分。药效学实验选取日本大耳兔为实验动物，以2.5 ml.kg-1苦瓜皂甙提取液灌胃给药，对照组药物优降糖的使用剂量为0.15 mg.kg-1。结果表明，苦瓜皂甙降血糖作用较优降糖缓慢而持久，这可能是因为苦瓜皂甙不仅有直接的类胰岛素作用，还有刺激胰岛素释放的功能。临床应用苦瓜皂甙制剂进行验证，治疗2型糖尿病人46例，总有效率达78.3%，连续用药3个月，患者血糖得到控制，无毒副作用[2]。
, http://www.100md.com
从吉林浑江野生刺五加科植物刺五加Acanthopanax Senticosus(Rupret Maxim)Harms.的根叶中提取出含16种成分的总皂甙，给昆明种小鼠每天分别ip 100，200 mg.kg-1 1次，多次用药后，对葡萄糖、四氧嘧啶和肾上腺素等所致的高血糖均有明显抑制作用，对正常模型组小鼠的血糖亦有一定的降低作用。这证实了刺五加皂甙具有改善损伤的胰岛β细胞功能，同时抑制糖原分解[3]。
国内学者运用功能和形态学相结合的实验方法，首次观察到大豆皂甙和人参茎叶皂甙能使实验性糖尿病大鼠(Wistar)的血糖明显下降(P<0.01)，血清胰岛素水平明显提高。说明大豆皂甙和人参茎叶皂甙能有效预防糖尿病及其动脉粥样硬化的发生和发展[4]。
三七皂甙是三七P.notoginseng总皂甙的主要化学成分，具有比总皂甙更强的降低葡萄糖性高血糖小鼠血糖的作用，而三七对糖代谢起双向调节作用，小剂量能对抗高血糖，大剂量能提高空腹血糖值。由此可见，三七中可能存在与三七皂甙作用相反的以升高血糖为主的化学成分[5]。
, http://www.100md.com
根据葫芦科多年生藤本植物绞股蓝Gynostemma Pentaphyllum Thunb Makino中含有4种绞股蓝皂甙成分与人参皂甙(-Rb1，-Rb3，-Rd，-F2)完全相同这一实验结果，设计了由绞股蓝提取物为主要组分的制剂——利多尔，以SD大鼠和家兔为对象，灌胃给药10 d后，利多尔与西药降糖灵、D860一样显示了明确的降血糖作用，从中尚可看出量效关系。对模型兔血脂和脂质过氧化物水平的观察表明：利多尔优于D860(P<0.01或P<0.05)。此外，绞股蓝皂甙提取物还能明显改善老年大鼠糖耐量低下，对老年大鼠空腹低血糖又有一定预防作用[6]。
德国和埃及合作对埃及产叙利亚莲花枣Zizyphus spina-christi的树叶进行研究。将其正丁醇提取物和所含的主要皂甙Christinin-A分别给予由STZ诱导的糖尿病大鼠，4周后，血清葡萄糖水平、肝磷酸化酶(phosphorylase)及葡萄糖-6-磷酸(酯)酶(glucose-6-phosphatase)的活性均大幅降低，血清丙酮酸盐水平及肝脏肝糖含量显著提高；正丁醇提取物组的血清胰岛素及胰脏环磷腺苷酸(cAMP)水平都有明显增加；两者相比，正丁醇提取物抗糖尿病作用比皂甙Christinin-A更为显著[7]。
, http://www.100md.com
1.2 甾体皂甙 常用中药玉竹是百合科黄精属植物玉竹Palygonatum odoratu(Mill)Druce的地下根茎。其降血糖活性成分来自甲醇提取物的正丁醇部分，作用机理之一是抑制肝脏糖酵解系统。经初步免疫实验筛选，认为玉竹中的甾体皂甙成分(POD)可能是一种以增强体液免疫及细胞吞噬功能为主的免疫增强剂，POD-Ⅱ参与机体的免疫及造血调节，而POD-Ⅲ则对淋巴细胞的转化有间接促进作用，表明玉竹降糖机制是提高患者免疫功能，促进胰岛β细胞分泌胰岛素的功能加强，同时增进肝脏对葡萄糖的吸收能力，从而达到降低血糖的效果[8]。
此外，对知母Anemarrhena asphodeloides Bge.水提取物降血糖作用进行探讨，寻找出有效成分——假原知母皂甙AⅢ(S-1)和原知母皂甙AⅢ(S-2)，其作用呈剂量依赖性[9]。
2 萜类
2.1 倍半萜 从苍术Atractylodes lancea根茎中分离得到一种倍半萜类化合物——β-桉叶油醇(beta-Eudesmol)，它能增强糖尿病人使用肌松药琥珀酰胆碱所致的神经肌肉阻断作用。构效关系研究指出，β-桉叶油醇结构中环己烷和环外亚甲基，是发生作用的药效基团，亚甲基与结构中羟基间的距离，是决定活性大小的要素。这种倍半萜成分对于糖尿病神经系统并发症的治疗具有积极的意义[10]。
, 百拇医药
2.2 三萜 熊果酸(ursolic acid)和齐墩果酸(oleanolic acid)为已发现的两种降血糖活性成分。桑白皮Morus alba L.中含有熊果酸，对STZ所形成的糖尿病大鼠有降糖作用。山茱萸Cornus officinalis sieb.et.Zucc的干燥成熟果肉中亦有熊果酸，它能降低高血糖动物全血粘度和血小板聚集，故认为山茱萸可能对Ⅰ型糖尿病人有治疗效果[11]。此外，三叶鼠尾草Salvia trijuga Diels中含2α-羟基熊果酸[12]，女贞子中富含熊果酸和齐墩果酸，两者对四氧嘧啶高血糖小鼠有显著降血糖效果，但作用短暂。
3 多肽与氨基酸类
荔枝核是无患子科植物荔枝Litchichinensis Sonn的种子。主要成分为α-(亚甲环丙基)甘氨酸。给小鼠皮下注射可使血糖下降，其作用机理是提高机体及周围组织对葡萄糖的利用率[13]。有人从桑白皮中分离出一种糖蛋白moran A，分子量约7.5×103，蛋白部分占57.4%。实验证实，moran A对四氧嘧啶诱发的高血糖小鼠(血糖250 mg～450 mg/dl)有剂量依赖的降血糖效果。若设高血糖组的相对血糖水平为100%，分别给予moran A 3，10，30 mg.kg-1(ip)，7 h后血糖水平分别降为61%，38%，34%；24 h后分别降为77%，66%，49%[14]。
, 百拇医药
4 多糖类
研究表明，人参多糖50 mg～200 mg.kg-1给小鼠ip或sc，可引起血糖及肝糖原降低，切除肾上腺并不影响其作用。人参多糖除了促进糖原分解和抑制乳酸合成肝糖原之外，还能刺激SDH(琥珀酸脱氢酶)和CCD(细胞色素氧化酶)的活性，使糖的有氧氧化作用增强[13]。
云芝多糖Coriolus versicolor polysaccharide，CVPS，又名彩云多糖，以500 mg/(kg.d)灌胃给药，连续6 d，能明显降低小鼠尾静脉iv四氧嘧啶造成的高血糖水平，对四氧嘧啶引起的小鼠高血糖也有明显预防作用，而且血糖较高，降糖作用越好[15]。
治疗糖尿病中药“玉液汤”中，百合科植物知母是主药。 知母根茎经热水提取，乙醇沉淀，稀碱脱蛋白，得到的多糖以100 mg.kg-1给小鼠灌胃或腹腔注射，结果显示，知母多糖可使小鼠血糖及肝糖原含量明显降低，而血脂含量几乎没有变化[16]。
, http://www.100md.com
从东苍术中分离得到的3种聚糖成分Atuactan A，B，C，对正常小鼠均有降糖作用，A还可明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖；从双穗麻黄Ephedra distachya中分得5种麻黄多糖Ephedrans A，B，C，D，E，可使正常鼠血糖明显降低，其中C的作用最强，A对糖尿病小鼠也有明显降糖作用[13]。
为阐明附子Aconitum carmichaeli Debx.的降血糖活性成分乌头多糖的结构，日本通过Sepharoylys-300 与Tris缓冲液凝胶色谱分析，进行了单一性确证及分子量测定。发现乌头多糖A：[α]D+190.30(H2O)，分子量为8200；构成成分仅为α-D-Glu，其结构形式与人参多糖部分相同，但分枝程度比人参多糖低[17]。
有实验证实，地黄多糖经皮下注射，可降低家兔血糖，同时能控制由静注葡萄糖引起的高血糖。地黄多糖主要是通过增强正常小鼠肝脏的葡萄糖激酶和葡萄糖-6-磷酸酯酶脱氢酶的活性，降低肝脏葡萄糖-6-磷酸酯酶和磷酸果糖激酶的活性，促进糖的排泄，减少肝脏中糖原含量[18]。
, 百拇医药
黄芪多糖冲剂是从中药黄芪中提取精制而成的泡腾型冲剂。通过165例临床对比观察，总有效率93.9%，疗效高于参芪冲剂。动物实验表明，它可明显促进抗体形成，提高血中cAMP含量，具有良好的适应原样作用，并能明显改善微循环，提高动物耐缺氧能力[19]。
据国外报道，仙人掌Opuntia sp.种子中提取的果胶有明显降血糖作用。果胶是一种分枝多糖，由半乳糖及糖醛酸所组成。食品南瓜中也含有果胶，其作用机理是延缓肠道对糖、脂质的吸收，控制血糖升高[20]。另外，豆科葫芦巴Trigonella foenumgraecum药用种子的凝胶部分含半乳糖甘露聚糖(galactomannan)，为一种水溶性食物纤维，其化学结构很像瓜尔豆胶(guargum)，它能提高肠内容物的粘度，影响葡萄糖的吸收，从而降低血浆葡萄糖[21]。
除此之外，从粗老茶中提取的茶叶复合多糖能够大大增强体液免疫作用，降低正常小鼠血糖；麦冬多糖能降低正常小鼠、四氧嘧啶小鼠血糖，但不能预防四氧嘧啶对血糖升高的作用[22]；高山红景天Rhodiola sachalinensis A.Bor.多糖能降低肾上腺素和四氧嘧啶小鼠的血糖和血总脂，且一次皮下注射多糖的降血糖作用为胰岛素的一半[23]；昆布多糖和猴头多糖对小鼠正常血糖和实验性高血糖均有肯定的降低效应，尤其是猴头多糖，在6 mg.kg-1低剂量时仍有明显作用，且口服有效，药力持久而无副作用[13]。
, http://www.100md.com
5 黄酮类
中药卷柏Selaginalla tamariscina(Beauv.)spring富含黄酮，可降低糖尿病大鼠血清过氧化脂质含量，增强谷胱甘肽过氧化物酶的活力。其作用机制与清除自由基，抑制脂质过氧化反应，对抗四氧嘧啶所致的β细胞损伤，促进β细胞修复和再生密切相关[24]。将番石榴Psidium guajava L.的叶子制成降糖片，治疗175例患者，总有效率81.9%～84.6%，并有降血压、降血脂作用，故尤宜于兼有此类疾病者。黄酮可能是其有效成分。
龙胆科日本獐牙菜Swertia japonica是日本民间有名的草药。富山医科大学和汉药研究所研究其稀乙醇(70%)提取物的乙酸乙酯部分的降血糖作用，用STZ诱导的糖尿病模型，以化学合成药甲苯磺丁脲和丁福明为阳性对照，结果证明稀乙醇提取物有极强的抗糖尿病活性，其活性强于阳性对照。再将溶乙酸乙酯部分干燥，用乙醚划分，发现不溶醚部分降糖活性强。曾有报道，喜马拉雅山产S.chirayita有降糖活性，其活性成分是一种汕酮(xanthone)化合物Swerchirin。同属日本獐牙菜的活性成分可能与其结构相同或相似[25]。
, 百拇医药
由苍耳子分离出一种黄酮甙AA2，有显著降血糖作用，其作用机制与胰岛素不同，而与苯乙胍相似。苍术甙对小鼠、大鼠、兔、犬均有降血糖作用。同时能降低肌糖原和肝糖原，抑制糖原生成，使氧耗量下降，血乳酸含量增加[13]。
6 不饱和脂肪酸
自从发现亚油酸可改善动物糖耐量、胰岛素效应及降低糖尿病患者心血管、视网膜并发症的发生率后，人体必需脂肪酸对糖尿病的疗效引起了人们的关注。玉米须Zea mays L.是玉米的柱头，在中医中用于治疗糖尿病及高血压。采用玉米须水提物腹膜内给药100 mg.kg-1，4 h后，可使正常小鼠血糖水平从189±3 mg/100 ml，降至136±5 mg/100 ml，(P<0.01)。但对小鼠血浆胰岛素水平无明显影响。同法给药后7 h，可使STZ诱导的小鼠血糖水平从500±26 mg/100 ml降至361±41 mg/100 ml(P<0.05)，且作用呈剂量依赖性。而玉米须化学成分中含有带不饱和双键的亚油酸，与降血糖作用之间存在着一定的联系[26]。上海市长宁区红十字医院采用月见草油乳(主要成分每100 ml含亚油酸10.5 g，γ-亚麻酸1.35 以及棕榈酸、硬脂酸、油酸共3.15 g)治疗糖尿病90例，显效率43.14%，总有效率达77.76%[27]。
, http://www.100md.com
螺旋藻Spriulina platensis是一种多细胞原始海藻，在实验中观察到螺旋藻能降低正常小鼠血糖，而对胰岛素功能丧失引起的高血糖无影响。其主要机理可能与螺旋藻含的γ-亚麻酸有关。γ-亚麻酸是前列腺素E1的前体，又是花生四烯酸的来源。由γ-亚麻酸组成的磷脂可以增强细胞膜上磷脂的流动性，增强细胞膜受体对激素(包括胰岛素)的敏感性，而且由γ-亚麻酸合成的PGE1活性物质，也可增强腺苷酸环化酶的活性，提高胰岛β细胞分泌胰岛素的功能[28]。
7 生物碱类
汉防已甲素(Tetrandrine)是从防已科植物粉防已根中提取的活性成分 ，注射四氧嘧啶前后一定时间给予防已甲素100 mg.kg-1，均可预防四氧嘧啶所致的高血糖的发生；动态观察1周，预防组血糖浓度稳定，无升高趋势。进一步的实验表明，正常大鼠给予防已甲素后数小时内血清葡萄糖水平明显升高，而葡萄糖可有效地预防四氧嘧啶引起的胰岛β细胞损伤，因此，防已甲素预防四氧嘧啶致高血糖作用的发生可能与防已甲素升血糖作用有关[29]。
, 百拇医药
黄连降血糖作用的有效成分是小檗碱(黄连素)，每次口服黄连素0.4 g，1日3次，治疗糖尿病人25例，有效率92%，其作用机理是促进胰岛β细胞再生及功能恢复；因其还有抗菌抗病毒作用，对防止糖尿病并发症亦有意义[30]。
另据胡润生报道，羽扇豆生物碱作为胰岛素口服代用品，已在临床上用于治疗糖尿病。此类生物碱主要分布于豆科20个属的植物中[31]。
8 硫键化合物
大蒜及其有效成分大蒜素的降血糖作用已为民间经验和动物实验所证实。其中大蒜素结构中的硫键对降糖活性起决定作用。通过考察血糖、血清胰岛素、病理学等生化指标的变化，证明：大蒜素降糖作用主要是通过升高血清胰岛素水平来实现的，而大蒜素升高胰岛素的作用是通过促进胰腺泡心细胞转化，胰岛细胞增殖，β细胞增多，从而使内源性胰岛素分泌增加，而发挥降糖作用[32]。
, http://www.100md.com
9 苯丙素酚类
黄皮叶，为芸香科植物黄皮Clausena lansium(lour)skeels的叶，别名油皮、海梅。近代广东民间常用于治疗糖尿病。从黄皮叶分离出一种呋喃香豆素类化合物——黄皮香豆精，能降低正常小鼠和四氧嘧啶高血糖小鼠的血糖，也能对抗肾上腺素的升血糖作用，但对血乳酸浓度则无影响。因而认为香豆素的降血糖作用，既不同于双胍类，又不同于磺酰脲类[33]。
结语
综上所述，9大类天然降血糖成分普遍存在以下特点：(1)作用温和、缓慢而持久。(2)几乎无毒性反应。(3)降血糖的同时，亦有降血脂、抗血小板聚集等功能。(4)天然产物中，往往多种降糖成分并存，或存在升血糖的拮抗成分。(5)大多数性质稳定，可口服给药。(6)萜类和三萜皂甙品种多、分布广，主要影响糖代谢；甾体皂甙降糖作用类似于磺酰脲类，作用强；多肽与硫键化合物降糖作用快，活性取决于二硫键；黄酮类品种较多，主要影响β细胞功能，作用缓慢而持久；多糖类品种最多，作用较强；生物碱和苯丙素酚类品种少，降糖作用显著，可作为胰岛素口服代用品；不饱和脂肪酸显效最慢，作用较强。此外，在药理研究或临床应用方面显示降血糖作用的中草药还有：白芍、苦荞麦、火绒草、地骨皮、黄精、大黄、三白草、魔芋、僵蚕、千屈菜、无花果、鼠尾藻、角叉菜、黄蜀葵、半枝莲、软蒺藜、欧洲刺柏果实等，其作用机制、有效成分及构效关系有待于进一步研究和探讨。
, http://www.100md.com
参考文献：
[1]Srivastava Y et al：Suitability and hypoglycemic effect of extraction from Mormodica charantia，Phytother Res 1993；7：285
[2]张萍萍等：苦瓜素降血糖作用的实验研究 江苏中医 1992；7：30
[3]睢大员等：刺五加叶皂甙降血糖作用 中国中药杂志 1994；19(11)：683
[4]王银萍等：大豆皂甙和人参茎叶皂甙抗糖尿病动脉粥样硬化作用 白求恩医科大学学报 1994；20(6)：551
[5]贡云华等：三七皂甙C1对四氧嘧啶糖尿病小鼠的降血糖作用 药学学报 1991；26(2)：81
, http://www.100md.com
[6]柳重威等：中药制剂利多尔对实验性糖尿病动物血糖、血脂、SOD和LPO的影响 同济医科大学学报 1994；23(4)：299
[7]Glombitza KW，et al：Hypoglycemic experiments of leaves from zizyphys lotus，Planta Med 1994；60：244
[8]林厚文等：中药玉竹有效成分研究 药学学报 1994；29(3)：215
[9]木村正康等：知母提取物降血糖作用研究(日本药学会第111次年会论文摘要东京)，1991；
[10]Kimura M et al：Structural components of beta-eudesmol essential for its potentiating effect on succinylcholine-induced neuromuscular blockade in mice，Bio Pharm Bull 1994；17(9)：1232
, http://www.100md.com
[11]赵世萍等：山茱萸化学成分和药理作用的研究进展 中草药 1997；28(3)：187
[12]鲁学照等：三叶鼠尾草的化学研究 中国中药杂志 1996；21(7)：424
[13]吕兰薰：单味中草药降血糖作用的研究 陕西中医学院学报 1992；15(3)：35
[14]周德文等：桑白皮的药理活性 国外医药.植物药分册 1997；12(3)：115
[15]唐仲进等：彩云多糖对糖尿病小鼠血糖的影响 中成药 1994；16(11)：34
[16]王靖等：知母多糖降血糖活性研究 中草药 1996；27(10)：605
[17]巩殿芹等：汉方治疗糖尿病的研究 国外医学.中医中药分册 1994；16(2)：1
, 百拇医药
[18]Kiho T et al：Hypoglycemic activity of polysaccharide fraction from Rehannia glutinosa Libosch.f.hueichingensis Hsiao and the effect on carbohydrate metabolism in normal mouse liver，YaKugaKu Zasshi 1992；112(6)：393
[19]李先荣等：黄芪多糖冲剂的初步临床观察 山西中医 1992；8(5)：11
[20]Ternandez ML et al：Pectin isolated from prickly pear(opuntia sp.)modifies low density lipoprotein metabolism in cholesterol fed guinea pigs，J Nutr 1990；120(11)：1283
, 百拇医药
[21]Raghuram TC et al：Hypoglycemic mechanism of fenugreck seeds from Trigonella foemumgraedum，Phythother Res 1994；8：83
[22]潘竞锵等：中药降血糖作用的药理研究近况 北京中医 1996；4：61
[23]程秀娟等：高山红景天多糖降血糖作用—不同给药途径的比较 中国中药杂志 1996；21(11)：685
[24]苗乃全等：卷柏复方治疗实验性糖尿病及对血流变学的影响 中国中药杂志 1996；21(8)：493
[25]Purusotam B et al：The hypoglycemic effwct of Swertia japonica，Phytother Res 1994；8：55
, 百拇医药
[26]刘强：玉米须降血糖作用的研究 中草药 1997；28(6)：379
[27]金朝俊等：月见草油乳治疗糖尿病的临床研究 中华内分泌代谢杂志 1991；7(2)：106
[28]江涛等：螺旋藻对实验动物血糖、血栓及血小板聚集的影响 中草药 1997；28(8)：481
[29]孙桂荣：汉防已甲素对四氧嘧啶糖尿病大鼠高血糖的预防作用 佳木斯医学院学报 1991；14(4)：271
[30]李秋梅等：中药治疗糖尿病的实验研究 中医药信息 1994；11(5)：38
[31]胡润生等：几种植物药降血糖活性的研究 国外药讯 1994；2：35
[32]韩娜等：大蒜素对实验性糖尿病作用机理的研究 中西医结合杂志 1991；11(11)：450
[33]熊曼琪等：黄皮叶、小叶山绿豆、广木香降血糖作用的实验研究 广州中医学院学报 1994；11(1)：41, http://www.100md.com