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摘要糖尿病是由胰岛素分泌缺陷以及机体对胰岛素分泌下降引起的世界上最严重的慢性疾病之一。全球超过4.2亿人患有糖尿病，其中每年有160万人死于糖尿病。随着对糖尿病的深入研究，发现了多种对糖尿病的治疗靶标和治疗药物。α-葡萄糖苷酶抑制剂作为餐后降血糖的首选药物，是治疗非胰岛素依赖型糖尿病的一个有效的方法。蛋白质酪氨酸磷酸酶1B(protein tyrosine phosphatase1B，PTP1B)是胰岛素信号转导过程中的负性调节因子，是近年来研究糖尿病的热门靶点之一。寻找具有α-葡萄糖苷酶和PTP1B双重抑制作用的天然化合物，对研究新的抗糖尿病候选药物具有重要意义。<br>　　活性初筛结果表明三种植物草果(Amomum tsao-ko)、草豆蔻（Alpinia katsumadai）和薄荷(Mentha canadensis)具有明显的α-葡萄糖苷酶抑制活性，同时草果对PTP1B也有显著的抑制活性。为揭示它们的降血糖活性成分，本研究论文以α-葡萄糖苷酶活性为导向，利用硅胶、葡聚糖凝胶LH-20、Rp-C18、MCI gel CHP20P、制备薄层色谱、半制备HPLC等层析分离手段，使用HRESIMS、1D和2D NMR、IR、UV等现代波谱技术以及ECD计算方法，从中共分离鉴定了265个化合物，化合物结构类型主要涉及二芳基庚烷、二芳基庚烷-查尔酮杂合体、二芳基庚烷-二氢黄酮杂合体、二芳基庚烷二聚体、黄烷醇-单萜杂合体、黄烷醇-脂肪醇杂合体等，发现新化合物153个。<br>　　活性测试结果表明111个化合物的α-葡萄糖苷酶抑制活性（IC50值低于100μM）明显优于阳性（阿卡波糖的IC50值在200μM左右），27个化合物的活性（IC50值在100～250μM之间）与阳性相当。最值得关注的是，其中27个化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性尤为显著，其IC50值低于10μM。此外，草果中部分黄烷醇类化合物对PTP1B具有一定的抑制活性，其中有4个化合物的抑制作用最为显著（IC50值低于100μM，阳性苏拉明钠的IC50值为200μM）。酶动力学研究结果表明二芳基庚烷类化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制类型为非竞争型，而黄烷醇类化合物对α-葡萄糖苷酶和PTP1B的抑制类型均为混合型。<br>　　本论文深入地研究了草果、草豆蔻和薄荷的化学成分，首次揭示了黄烷醇类化合物对α-葡萄糖苷酶和PTP1B双重抑制作用，研究了系列二芳基庚烷类化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性，为发掘二芳基庚烷类和黄烷醇类化合物作为新的α-葡萄糖苷酶和PTP1B抑制剂提供了初步的化学和药理学依据，对扩大草果、草豆蔻和薄荷的应用以及寻找新的天然来源的抗糖尿病候选药物提供了新的科学依据。<br>　　第1章草果中抑制α-葡萄糖苷酶和PTP1B化学成分<br>　　草果（A.tsao-ko）是姜科豆蔻属植物，主要分布在中国西南部、越南北部和日本等亚洲地区。作为药食同源的传统中药，草果的干燥果实用于治疗脾胃失调、咽喉感染和肝脓肿等疾病。药理研究表明，草果具有抗菌、抗氧化、抗肥胖、抗炎、抗恶性肿瘤增生和神经保护等多种生物活性。文献报道草果的甲醇提取物具有明显的降血糖作用，但其活性成分仍不清楚。本论文对草果干燥果实的50％乙醇提取物进行α-葡萄糖苷酶、PTP1B和TCPTP活性筛选，结果表明其对α-葡萄糖苷酶和PTP1B具有明显的抑制活性。本研究以α-葡萄糖苷酶抑制活性为导向，结合PTP1B和TCPTP抑制活性，从中共分离并鉴定了115个化合物，其结构类型主要涉及二芳基庚烷、黄烷醇-薄荷烷单萜杂合体、黄烷醇-脂肪醇杂合体。其中新化合物66个，分别鉴定为草果吡喃醇A～M(tsaokopyranols A～N,1-1～1-13,1-18)、草果醇A～K(amomutsaokols A～K,1-19～1-30)、epi-草果醇F（epi-amomutsaokol F，1-25）、草果素A～H(amomutsaokins A～H，1-46～1-53)、草果黄烷醇A～X（tsaokoflavanol A～X，1-54～1-77）、4，10，11-trihydroxy guaiane(1-90)、3，8-二甲基-1，6-辛二烯-1，9-二醇-9-O-（6-乙酰基）-葡萄糖苷(1-91)、(2β，4β)-6-(4-羟基苯基)-2，4-己二醇(1-100)、5-(4-羟基苯基)-4-羰基-2-己醇(1-102)、(3β)-5-(4-羟基苯基)-1，3-戊二醇(1-104)、5-(4-羟基苯基)-1，2，3-己三醇(1-105)、(2E，8E)-1-乙酰氧基-2，8-二烯-1，10-癸二醇(1-113)。<br>　　活性筛选表明部分二苯基庚烷类和黄烷醇类化合物对α-葡萄糖苷酶具有抑制活性，特别是8个黄烷醇类化合物（1-56、1-58、1-60、1-63、1-68、1-70、1-86和1-87）的活性最为明显，其IC50值低于10μM（阳性阿卡波糖的IC50值213.0μM）。部分黄烷醇类化合物对PTP1B也具有抑制活性，特别是化合物1-60、1-65、1-66、1-68和1-69对其抑制作用最为明显，其IC50值分别为56.4、73.0、75.1、80.4和69.8μM（阳性苏拉明钠的IC50值为200.0μM）。此外，化合物1-60、1-65、1-67和1-69对TCPTP也有一定的抑制作用，其IC50值分别为359.2、306.5、238.7和209.3μM。两种类型的二芳基庚烷类化合物1-12、1-13、1-27和1-28，以及黄烷醇类化合物1-46、1-51、1-58和1-60的α-葡萄糖苷酶动力学研究表明1-12、1-13、1-27和1-28均是α-葡萄糖苷酶的非竞争抑制剂，1-46、1-51、1-58和1-60均为混合型抑制剂，其K值分别为539.6、385.2、18.5、213.0、36.2、24.4、11.9和2.6μM。化合物1-56、1-58、1-60和1-68的PTP1B抑制酶动力学研究表明，它们为PTP1B的混合型抑制剂，其Ki值分别为142.3、88.9、39.2和40.8μM。<br>　　第2章草豆蔻中抑制α-葡萄糖苷酶化学成分<br>　　草豆蔻（A.katsumadai）为姜科植物草豆蔻的近成熟种子，主要分布在南亚和东南亚，中国主产于云南、广东和广西等地，为传统的药食同源常用中药。文献报道草豆蔻的甲醇提取物可以明显地抑制α-葡萄糖苷酶的活性（IC50值为25μg/mL），但是其活性成分尚不明确。本论文研究表明草豆蔻90％乙醇提取物对α-葡萄糖苷酶具有明显的抑制活性(IC50值为10.8μg/mL)。以α-葡萄糖苷酶抑制活性为导向，利用各种分离手段和现代波谱技术从中共分离鉴定了114个化合物，包括56个二苯基庚烷-查尔酮杂合体、44个二苯基庚烷-二氢黄酮杂合体、10个二苯基庚烷二聚体和4个链状三萜。其中85个新化合物鉴定为草豆蔻醇A1～A38(katsumadainols A1～A38，2-1～2-7、2-9～2-16、2-19、2-20、2-23～2-26、2-31～2-37、2-39～2-42、2147、2-48、2-51、2-52、2-55、2-56)、草豆蔻醇B1～B34(katsumadainols B1～B34,2-57～2-63、2-69～2-75、2-78～2-91、2-94～2-100)、草豆蔻素A～M(katsumadainins A～M,2-101～2-103、2-105～2-114)。<br>　　活性筛选结果表明，除了化合物2-107的α-葡萄糖苷酶抑制活性与阳性阿卡波糖相当外（2-107的IC50值为158.1μM，阳性为170.9μM）外，所有其它化合物均具有显著的抑制活性且强于阳性药物，IC50值在1.9至58.6μM之间。特别是20个二苯基庚烷-查尔酮杂合体(2-1～2-8、2-13～2-15、2-26、2-31～2-33、2-39、2-47～2-50)以及二苯基庚烷-二氢黄酮杂合体2-79对α-葡萄糖苷酶抑制活性最为显著，其IC50值小于10μM。<br>　　第3章薄荷中抑制α-葡萄糖苷酶化学成分<br>　　薄荷（M.canadensis）是唇形科多年生草本植物，广泛分布于中国西南地区。前人研究报道薄荷的同属植物M.piperita可降低链脲佐菌素-烟碱诱导的2型糖尿病大鼠和人的血糖，而其中的活性成分尚不清楚。筛选发现薄荷地上部位90％乙醇提取物对α-葡萄糖苷酶具有显著的抑制活性（IC50值为21.0μg/mL）。本文以α-葡萄糖苷酶抑制活性为导向，利用各种分离手段和现代波谱技术从中分离并鉴定了36个化合物，包括1个新的单萜苷、1个新的棕榈酰基齐墩果酸以及34个已知化合物。2个新化合物的结构分别鉴定为(4S)-7-羟基香芹酮-7-O-β-D-葡萄糖苷（3-1）和3β-棕榈酸-11α-甲氧基-齐墩果烷-12-烯-3-酯(3-18)。活性测试结果表明化合物3-2、3-3、3-10～3-14均具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性，其IC50在23.4至491.9μg/mL。<br>　　第4章天然二苯基庚烷类化合物的研究进展<br>　　二芳基庚烷类化合物是一类以1，7-二苯基庚烷为基本骨架的天然产物。本章以化合物结构骨架为分类依据，对近10年来文献报道来自姜科（24种）、桦木科（13种）、胡桃科（7种）、杨梅科（3种）等47种植物中的303个天然二芳基庚烷类化合物的化学结构和生物活性进行了文献综述。涉及的化学结构类型包括线型、环氧、二芳基醚、联芳基以及复杂聚合物等多种骨架类型的二芳基庚烷。药理学研究表明它们具有抗炎(32个)、肿瘤细胞毒(26个)、抗微生物（13个）、抗氧化（12个）、抗细胞损伤（11个）等多种生物活性。本综述为深入研究二芳基庚烷提供了文献参考。