行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告
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※ 中藥之降血糖作用成份(I) ※
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計畫類別:▓個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號:NSC89-2314-B-038-017-
執行期間:88 年 08 月 01 日至 89 年 07 月 31 日
計畫主持人:徐鳳麟 共同主持人:
計畫參與人員:
本成果報告包括以下應繳交之附件:
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
□出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
執行單位:台北醫學大學藥學系
中 華 民 國 90 年 01 月 10 日
中文摘要
本研究室在系列研究降血糖天然化 合物之過程,曾分別從芍藥、蒼耳子、升 麻等中藥獲得一些具有活性之成份,極具 研究之價值。其後接續之探討過程亦陸續 發現,於胰島素依賴型糖尿病老鼠之實驗 模式,附子、生地黃、肉桂、槐角、枸杞、
野苦瓜、玉米鬚及山萵苣等均呈現有意義 之降血糖作用,很值得更深入地進行有效 成份之探討。本計畫就肉桂之降血糖作用 成份,進行萃取、分離、純化工作,初步 所得之活性純化物之一,藉由核磁共振光 譜解析,得知其化學結構為桂皮醛。同時 於本計畫中亦繼續探討二十多種桂皮醛相 關衍生化合物之降血糖作用,作為研究範 圍之擴展。
關鍵詞:降血糖作用、中藥、肉桂、桂皮 醛
Abstr act
Our laboratory had systemically studied natural hypoglycemic compounds, including Paeonia radix, Xanthii fructus, Cimicifugae rhizoma, etc, and extracted some active ingredients with great potential. Our consecutive studies have demonstrated significant hypoglycemic effects of Aconitum carmichaeli, Rehmannia glutinosa, Cinnamomum cassia, Sophora japonica, Lycium chinese, Momordica charantia, Zea mays, Magnolia officinalis, and Lactuca indica in animal model with Type I diabetic rats. These results indicate that sophisticated studies on active ingredients are necessary and valuable. The presenting project is a study for the active hypoglycemic
ingredients of Cinnamomum cassia. Mass extraction, separation and purification have performed to obtain the pure active compound. By NMR spectrometric analysis, the chemical structure of the active ingredients was identified as cinnamic aldehyde. To broaden the area of research, this project is also continuously to evalate the hypoglymic activity of the related derivatives of cinnamic aldehyde.
Keyword: Hypoglycemic effect, Chinese herbal medicine, Cinnamomum cassia, Cinnamic aldehyde
緣由與目地
近年平均壽命之延長,就生活品質之 觀點而言,慢性疾患治療法之確立維必要 之條件。其中由於糖尿病與許多其他疾病 如神經障害、網膜症、腎症之發生有密切 之關連,因此在醫藥學上佔有重要之地位
1。在醫學上,糖尿病合併症發生之防止或 延遲其病況之進展長期維持血糖控制是非 常重要的方法。因此適當使用降血糖藥物 維必要之治療工具。目前常用之糖尿病治 療藥品除了胰島素注射劑外,口服者僅有 有機合成之 sulfonylureas,biguanides 及 α-glucosidase 抑制劑等2。但這些藥物有發 生藥物造成的二次失敗,嚴重的低血糖,
胃腸道的副作用等問題 3,因此新降血糖 藥物之開發為醫藥上重要工作之一。
依文獻之記載大約有四百多種之傳 統藥用植物曾被用於治療糖尿病或治療之 補助劑 4,但是其中僅有少數經過科學方 式之活性評估。在動物實驗模式,降血糖 作用已被建立而且部份具降血糖作用之化 合物亦已被分離、確認。世界衛生組織
(WHO)亦建議對傳統治療糖尿病之方法 應更深入之研究,而且傳統用於抗糖尿病 之植物可能為提供新口服降血糖藥物開發 之有用資源,或輔助治療劑。5
在過去幾年,本研究室開始進行中藥 中降血糖成份之探索,從芍藥6、蒼耳子7、 升麻 8 等陸續獲得依些具有活性之成份,
目前正與藥理學家進行作用機轉及其衍生 物製備之研究。另外最近在篩選試驗中亦 發現了一些具有潛力之中藥,在胰島素依 賴型糖尿病老鼠之實驗模式中,顯示出良 好之降血糖活性。
桂皮(Cinnamomum cassia)為樟科植 物及其他同屬植物的乾燥樹皮 9,在中藥 處方桂枝湯、麻黃湯、葛根湯、桂枝茯苓 丸、五苓散等於常用方劑出現之頻率達 30
%,為最重要之中藥材之一 10。化學方面 包括精油、diterpene 類化合物 cinncassiols 等,大約有 100 多種化合物被分離11,近 年桂皮中之鞣質亦被完整之探討,有很多 重要之發現 12。藥理學之研究包括了鎮 靜、睡眠延長、解熱作用13以及降低血中 尿素氮素量 14 以及肉芽形成抑制 15 等活 性,降血糖作用方面僅 Swanston-Flatt 對 類似植物之初步研究,成份未明。16
結果與討論
在初步之篩選實驗中發現,附子、生地黃、
肉桂、槐角、枸杞、野苦瓜、玉米鬚、厚 朴花等之 70 %丙酮水溶液抽出物具有顯 著之降血糖作用,其中前幾者之活性甚強 值得進一步之探討(表一)。其中肉桂之丙 酮水溶液抽出物於室溫下、經減壓濃縮 後,以 H2O 與 CH2Cl2分配,後者呈現-13.91
±1.83 % 降血糖作用。此活性部份經 silica 管柱色層層析之純化初步得到一活性成分 桂皮醛17。
另外,相關衍生物:2-hydroxycinnamic acid, 3-hydroxycinnamic acid, 4-hydroxy- cinnamic acid, 3,4-dihydroxycinnamic acid, 3,4-dimethoxycinnamic acid, 2,5-dimethoxy- cinn-amic acid, 3,5-dimethoxy-4-hydroxy- cinnamic acid, 3-hydroxy-4-methoxycinna- mic acid, 4-hydroxy-3-methoxycinnamic acid, cinnamic acid, cinnamamide, 2-meth- oxycinnamic acid, 3-methoxycinnamic acid, 4-hydroxy-3-methoxycinnamaldehyde, hydrocinnamic acid, 4-hydroxy-3-methoxy- cinnamyl alcohol, hydrocinnamaldehyde.等 亦于陸續製備與評估其活性,以尋求可供 新藥開發之前導化合物。
參考文獻
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17. Birkinshaw et al., Biochem. J. 66, 188 (1957)
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表一:
中藥名 基源 科別 使用部位 降血糖作用* %
附子 Aconitum carmichaeli 毛茛科 根 -29.6
生地黃 Rehmannia glutinosa 玄參科 根莖 -25.3
肉桂 Cinnamomum cassia 樟科 樹皮 -23.8
槐角 Sophora japonica 豆科 果實 -23.8
枸杞 Lycium chinese 茄科 果實 -17.9
野苦瓜 Momordica charantia 葫蘆科 全草 -16.9
玉米鬚 Zea mays 禾本科 鬚 -13.8
厚朴花 Magnolia officinalis 木蘭科 花蕾 -13.1
山萵苣 Lactuca indica 菊科 全草 -12.9
百合 Lilium brownii 百合科 鱗莖 -9.0
淮山 Dioscorea opposita 薯蕷科 塊莖 -7.0
兔耳草 Pecteilis susannae 蘭科 塊根 -6.7
含笑 Michelia figo 木蘭科 根 -6.3
黃柏 Phellodendron amurense 芸香科 樹皮 -6.2
天花粉 Trichosanthes kirilowii 葫蘆科 根 -5.8
黃精 Polygonatum sibiricum 百合科 根莖 -2.8
川芎 Ligusticum wallichii 繖形科 根莖 -1.1
咸豐草 Bidens pilosa 菊科 全草 +3.6
玉竹 Polygonatum odoratum 百合科 根莖 +21.7
* 除附子、肉桂以口服投予外,其餘以靜脈投予 50 mg 粗抽出物/kg IDDM 老鼠