7-(2-溴乙氧基)染料木素鉻(Ⅲ)配合物對2型糖尿病db/db小鼠的降糖活性研究

李朋收，趙詩涵，秦 銘，婁新華*

（1.洛陽師范學(xué)院食品與藥品學(xué)院，河南 471934；2.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，北京 100029）

糖尿病是當(dāng)今世界上廣泛影響人類生命健康的疾病之一，其具有高血糖、高血脂和胰島素抵抗等發(fā)病特性。由于在糖尿病發(fā)病過程中，胰島細(xì)胞功能的持續(xù)惡化，使目前治療糖尿病的藥物難以實現(xiàn)長期的血糖控制以及相關(guān)損傷臟器的修復(fù)，且藥物治療或者胰島素注射對人體會造成不同程度的損傷。因此，相比較糖尿病的治療，糖尿病預(yù)防則是更為關(guān)鍵的一種應(yīng)對方法。

1955 年，Mertz等［1］首次提出了葡萄糖耐量因子（Glucose Tolerance Factor，GTF）的概念。1959年，他們提出Cr3+是GTF的主要活性成分，后經(jīng)證實GTF是一種含鉻的復(fù)合物［2］。到目前為止，大量研究證實，鉻（Ⅲ）是人體必需的微量營養(yǎng)素之一。鉻（Ⅲ）是葡萄糖和脂肪正常代謝所必需的微量元素，對胰島素靶組織的結(jié)構(gòu)、功能和細(xì)胞狀態(tài)均有明顯影響。研究發(fā)現(xiàn)補充鉻可以增加胰島素敏感性，調(diào)節(jié)糖代謝和脂質(zhì)代謝［3-4］。不同形態(tài)的鉻（Ⅲ）在體內(nèi)的吸收率不同。無機鉻不僅有毒，而且吸收水平較低，約為0.14%~3.0%，有機鉻吸收更加快速、安全，吸收率可達(dá)10%~25%［5］。因此，開發(fā)一些新型有機鉻（Ⅲ）配合物或功能性鉻（Ⅲ）食品補充劑是輔助治療2型糖尿病的研究熱點，如早前已經(jīng)上市銷售的吡啶甲酸鉻、煙酸鉻、鉻酵母等。但是由于配體的影響，導(dǎo)致吡啶甲酸鉻的安全性受到廣泛的關(guān)注，而煙酸鉻的溶解性較差，鉻酵母的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而限制了其使用［6-10］，因此，配體在提高鉻（Ⅲ）配合物的生物活性及穩(wěn)定性、安全性方面發(fā)揮了重要作用。

本研究在前期以具有明確降糖活性、又沒有明顯生物毒性的染料木素作為配體，研究了染料木素鉻（Ⅲ）配合物在db/db小鼠體內(nèi)的降糖活性，發(fā)現(xiàn)其具有較好的降糖活性［11］。但是后期研究發(fā)現(xiàn)染料木素作為配體極性較大，導(dǎo)致該配合物的溶解性以及在體內(nèi)的吸收利用較差，需要將配體進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾后再進(jìn)行配位則有望得到降糖效果更優(yōu)的鉻（Ⅲ）配合物。因此，本文結(jié)合前期研究情況［12］，篩選獲得了7-（2-溴乙氧基）染料木素具有更優(yōu)的降糖活性，以此化合物作為配體合成了相應(yīng)鉻（Ⅲ）配合物，并對其降糖活性進(jìn)行了研究。

1 材料

1.1 動物 從南京大學(xué)模型動物研究中心購進(jìn)6周齡SPF級db/db小鼠42只（雄性），6周齡SPF級C57小鼠6只（雄性），實驗動物生產(chǎn)許可證號：SCXK（蘇）2015-0001，實驗動物質(zhì)量合格證號：201923215。動物飼養(yǎng)于北京中醫(yī)藥大學(xué)屏障環(huán)境動物室，使用許可證號：SYXK（京）2016-0038。所有動物均在溫度（21±2）℃、濕度50%±5%的條件下飼養(yǎng)。所有用于小鼠的器具和食物都經(jīng)過消毒。小鼠自由進(jìn)食食物、蒸餾水，保持填充物干燥，12 h交替照明。本實驗所使用小鼠及實驗過程均符合國家科學(xué)技術(shù)委員會制定的《實驗動物管理條例》，實驗方案經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)動物倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 試劑 染料木素（陜西慈緣生物技術(shù)有限公司，批號20180812，純度>99%）；（CH3COO）3Cr（北京伊諾凱科技有限公司，批號KCDJV16，純度>99%）；1，2-二溴乙烷（北京伊諾凱科技有限公司，批號KYEH607，純度>99%）；無水碳酸鉀（天津市大茂化學(xué)試劑廠，批號20181202，純度>99%）；乙腈（色譜純，美國Fisher公司）；硅膠（青島海洋化工有限公司，批號0180035）；吡啶甲酸鉻（上海麥克林生化科技有限公司，批號20180507，純度>99%）；生物合成人胰島素注射液（諾和諾德中國制藥有限公司）；TC測試試劑盒、TG測試試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）測試試劑盒、HDL-C測試試劑盒、糖化血清蛋白（GSP）測試試劑盒、非酯化脂肪酸（NEFA）測試試劑盒、MDA測試試劑盒、CAT測試試劑盒、SOD測試試劑盒和GSH-Px以及糖原測試試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。小鼠飼料為大小鼠SPF維持飼料，購自北京科澳協(xié)力飼料有限公司，批號20200308。

1.3 儀器DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52A（上海亞榮生化儀器廠）；Bruker Advance DRX-500型超導(dǎo)核磁共振儀（德國布魯克公司）；TU-1810PC紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；動物體重天平（上海玉研科學(xué)儀器有限公司）；SCIEX X-500R QTOF高分辨液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國SCIEX儀器公司）；AA-3800G原子吸收光譜儀（上海元析儀器有限公司）；SLTG DTA-TG熱分析儀（南京桑力電子設(shè)備廠）；Nexus470傅里葉變換紅外光譜儀（美國Thermo Nicolet公司）；Vario ELⅢ元素分析儀（德國Elementar公司）；HC-2518高速離心機（安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司）；血糖儀、血糖試紙（三諾生物傳感股份有限公司）。

2 方法

2.1 7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻（Ⅲ）配合物的合成與結(jié)構(gòu)鑒定

2.1.1 7-（2-溴乙氧基）染料木素的合成 將染料木素0.40 g（1.48 mmol）、1，2-二溴乙烷1.36 ml及20 ml無水乙醇置于100 ml圓底燒瓶中，攪拌溶解，之后加入無水K2CO30.40 g（2.88 mmol）。反應(yīng)體系在回流狀態(tài)下攪拌反應(yīng)3 h，抽濾除去沉淀，濾液減壓濃縮，得粗品。粗品用300~400目硅膠進(jìn)行分離，洗脫條件為石油醚-乙酸乙酯（2∶1），得到7-（2-溴乙氧基）染料木素。

2.1.2 7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻（Ⅲ）配合物的合成 將7-（2-溴乙氧基）染料木素1.88 g（5 mmol）溶于50 ml無水乙醇中，60℃攪拌使其完全溶解，之后加入（CH3COO）3Cr 0.68 g（3 mmol），該反應(yīng)體系在回流狀態(tài)下反應(yīng)18 h。反應(yīng)完成后，冷卻至室溫，有草綠色沉淀形成，旋蒸除去乙醇，加去離子水抽濾，用去離子水洗滌除去未反應(yīng)的（CH3COO）3Cr，之后用300~400目硅膠進(jìn)行分離，洗脫條件為石油醚-乙酸乙酯-甲醇（10∶10∶3），除去未反應(yīng)的7-（2-溴乙氧基）染料木素，剩余物經(jīng)過真空干燥得到草綠色粉末，即為7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻（Ⅲ）配合物。

2.1.3 結(jié)構(gòu)鑒定 配體的結(jié)構(gòu)主要經(jīng)過核磁進(jìn)行鑒定，配合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)高分辨液相色譜-質(zhì)譜、元素分析、原子吸收光譜、熱重-差熱分析、紅外光譜及紫外-可見光譜等方法確定。

2.2 動物降糖實驗設(shè)計 將42只db/db小鼠隨機分為7組，每組6只。其中4組db/db小鼠為實驗組，分別給予高劑量7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物［30 mg/（kg·d），HD-Br］、低劑量7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物［10 mg/（kg·d），LD-Br］，以及等摩爾量的高劑量染料木素鉻配合物［22 mg/（kg·d），HD］、低劑量染料木素鉻配合物［7.4 mg/（kg·d），LD］；陽性組：給予實驗組中高劑量等物質(zhì)的量的吡啶甲酸鉻［10 mg/（kg·d），PC］；7-（2-溴乙氧基）染料木素組：給予實驗組中高劑量等物質(zhì)的量的7-（2-溴乙氧基）染料木素［9.3 mg/（kg·d），GEN-Br］；模型組：每天灌胃等體積蒸餾水（DC）；正常組：C57小鼠6只，每天灌胃等體積蒸餾水（NC）。各組小鼠灌胃給藥溶液的配制方法為各組藥物與蒸餾水混合，制備成混懸液，每次使用前新鮮配制。以上8組小鼠每天早上10點左右進(jìn)行灌胃，持續(xù)4周。

2.3 動物生長狀況 每周稱重動物的體重并記錄，觀察動物的精神狀況、行為和毛色有無異常。

2.4 血糖水平測定 采集小鼠尾靜脈血，用血糖儀測定血糖水平。每周五早上8點，測量隨機血糖水平。每周六早上8點，測量空腹血糖水平，于測定前一天晚上8點開始禁食不禁水。

2.5 糖耐量試驗（OGTT）在治療的最后一周，給藥第23日，小鼠禁食不禁水12 h（晚10點至次日早10點）后，小鼠于最近一次（第24次）給藥2 h后，口服葡萄糖2 g/kg（40%水溶液）。分別于口服葡萄糖前（0 min）和給藥后30、60和120 min測定血糖值。

2.6 胰島素耐量試驗（ITT） 治療最后一周，給藥第25日，小鼠禁食不禁水12 h（晚10點至次日早10點）后，小鼠于最近一次（第26次）給藥2 h后，腹腔注射諾和靈R 1 U/kg，分別于注射前（0 min）和注射后30、60和120 min測定血糖值。0 min時血糖水平為100%，計算各時間點血糖水平。

2.7 血清生化指標(biāo)測定 小鼠給藥4周后，給藥第27日，小鼠禁食不禁水12 h（晚10點至次日早10點）后，小鼠于最近一次（第28次）給藥2 h后，每組小鼠摘眼球取血，4℃靜置2~3 h后，12 000 r/min離心10 min分離血清，備用。根據(jù)試劑盒說明，測定血清生化參數(shù)（TC、TG、HDL-C、LDL-C、GSP、NEFA）。

2.8 抗氧化活性測定 小鼠給藥4周后，給藥第27日，小鼠禁食不禁水12 h（晚10點至次日早10點）后，小鼠于最近一次（第28次）給藥2 h后，所有實驗小鼠均通過頸部斷頭處死。收集小鼠的肝、腎、胰腺和骨骼肌，用0.9%的NaCl溶液清洗，并用濾紙吸干表面水分。根據(jù)文獻(xiàn)測定肝臟抗氧化酶活性［13］，肝組織用Tris-HCl（5 mmol/L，pH 7.4）均質(zhì)，之后通過離心（8 000 r/min，15 min，4℃）獲得上清液。根據(jù)試劑盒說明書測定過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性和丙二醛（MDA）含量。

2.9 糖原含量測定 使用測試試劑盒測量肝臟和骨骼肌中的糖原水平。

2.10 臟器指數(shù)測定 準(zhǔn)確測量肝臟重量和左腎重量，并計算臟器指數(shù)。肝臟指數(shù)為肝臟重量與小鼠體重之比，腎臟指數(shù)為左腎重量與小鼠體重之比。

2.11 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，實驗數(shù)據(jù)以x±s表示，進(jìn)行組間單因素方差分析（oneway ANOVA）。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻（Ⅲ）配合物的合成與結(jié)構(gòu)鑒定

3.1.1 7-（2-溴乙氧基）染料木素的合成7-（2-溴乙氧基）染料木素為白色固體粉末，熔點：259.2~259.9℃，產(chǎn)率25.2%。1H-NMR（500 MHz，DMSO-d6）δ（ppm）：12.93（s，1H，5-OH），9.76（s，1H，4’-OH），8.42（s，1H，H-2），7.52（d，J=8.4 Hz，2H，H-2’，6’），6.94（d，J=9.1 Hz，2H，H-3’，5’），6.66（s，1H，H-8），6.47（s，1H，H-6），4.22（t，J=6.3 Hz，2H，-OCH2-），3.42（t，J=7.2 Hz，2H，BrCH2-）。13C-NMR（125 MHz，DMSO-d6）δ（ppm）：175.01（C-4），161.92（C-7），161.32（C-4’），159.34（C-5），158.02（C-8a），153.55（C-2），130.51（C-2’，6’），124.75（C-1’），123.53（C-3），114.08（C-3’，5’），105.51（C-4a），98.51（C-6），92.55（C-8），68.64（-OCH2-），34.84（BrCH2-）。HRMS（ESI）m/z：374.976 21［M-H］-，理論值C17H12BrO5374.986 81。

3.1.2 7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻（Ⅲ）配合物的合成及結(jié)構(gòu)鑒定

3.1.2.1 配合物的理化性質(zhì)和元素分析7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻（Ⅲ）配合物為草綠色固體粉末，產(chǎn)率46.2%，可溶于二甲基亞砜（DMSO）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲烷等有機溶劑，不溶于水，純度95%。與染料木素鉻（Ⅲ）配合物（只能溶于DMSO、DMF）相比，其能溶于常見的有機溶劑，具有較好的溶解性。該配合物的元素分析如表1所示。

表1 配合物的元素分析

3.1.2.2 差熱與熱重分析 配合物第一階段的失重在85℃左右，失重率為2.96%，相當(dāng)于兩個水分子的失重量（理論失重率為2.97%），說明配合物含有2分子結(jié)晶水。配合物第二階段的失重在325~425℃，失重率為92.64%，相當(dāng)于3個配體分子的失重量（理論失重率為92.75%）。經(jīng)過加熱，鉻在空氣中被氧化，剩余的分解物是Cr2O3。

3.1.2.3 紅外分析 主要紅外光譜數(shù)據(jù)見表2。形成配合物后，4-羰基的伸縮振動峰由1 648 cm-1藍(lán)移至1 623 cm-1，表明4-羰基參與了配位。5-羥基所在苯環(huán)的V（C=C）伸縮振動峰，伸縮振動明顯減弱，波數(shù)也由1 629 cm-1藍(lán)移至1 615 cm-1。5-OH的伸縮振動峰由3 381 cm-1紅移至3 428 cm-1，表明5-羥基參與了配位。芳醚鍵（C-O-C）的伸縮振動則基本上沒有發(fā)生位移，說明芳醚鍵上的氧并沒有參與配位。

表2 7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物及配體的主要紅外光譜數(shù)據(jù) cm-1

3.1.2.4 紫外分析 在甲醇中，7-（2-溴乙氧基）染料木素在264 nm（帶Ⅱ）和332 nm（帶Ⅰ）處有兩個吸收峰。形成配合物后，帶Ⅱ紅移至275 nm處，帶Ⅰ紅移至390nm，且強度有所增強。這是因為在配合物中3個配體通過4-羰基和5-羥基與鉻配位，使整個分子的平面性增強，共軛體系增大，導(dǎo)致吸收帶紅移，吸收強度增強。

根據(jù)上述分析結(jié)果，可推斷出該配合物的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻（Ⅲ）配合物

3.2 動物生長狀況 經(jīng)過4周的治療，HD-Br組小鼠的體重減輕較為明顯，與給藥前比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；而HD組小鼠的體重減輕程度則不如HD-Br組；LD組和LD-Br組的體重也呈下降趨勢，但是與給藥前比較，變化不明顯；PC組與給藥前比較，體重下降趨勢明顯（P<0.05），且與HD-Br組差異不明顯；配體GEN-Br組則沒有明顯的體重減輕趨勢；DC組體重呈繼續(xù)上升趨勢；NC組體重呈正常上升趨勢。每組小鼠在給藥前后每周的體重比較見圖2。

圖2 各組體重變化比較

3.3 動物血糖水平 經(jīng)過4周的治療，HD-Br組、HD組以及PC組均有較好的治療效果，與給藥前比較，血糖水平均有明顯降低（P<0.05）；而其他組別對血糖有比較好的控制，相比于模型組，血糖水平?jīng)]有明顯增加；HD組的降糖效果不如HD-Br組，經(jīng)過治療，其中空腹血糖水平具有明顯差異（P<0.05）。說明7-（2-溴乙氧基）染料木素作為配體使鉻配合物具有更優(yōu)的降糖效果。GEN-Br組與HD-Br組比較，降糖效果也有明顯差異（P<0.05），因此推測鉻元素與7-（2-溴乙氧基）染料木素形成配合物或許能夠起到協(xié)同降糖的作用。見表3。

表3 各組血糖水平比較（±s）

表3 各組血糖水平比較（±s）

與給藥前比較，△P<0.05，△△P<0.01；與HD-Br組比較，*P<0.05，**P<0.01；與DC組比較，★P<0.05，★★P<0.01

組別HD-Br HD LD-Br LD PC GEN-Br DC NC動物數(shù)（只）6 6 6 6 6 6 6 6空腹血糖（mmol/L） 隨機血糖（mmol/L）0周 4周 0周25.2±1.8 20.2±1.4△★★ 28.2±2.8 26.1±1.7 23.2±2.3△*★★ 29.3±2.4 24.8±2.2 23.6±2.4*★★ 28.6±2.5 25.4±2.1 24.2±2.2*★ 28.1±2.4 26.1±2.3 21.3±2.5△★★ 29.1±3.2 25.4±2.1 24.4±2.3*★ 28.4±2.1 4周23.1±2.1△★★25.3±2.5△★27.5±2.1*★27.4±2.3*★23.7±2.5△★26.3±2.2*★26.6±2.2 30.1±2.8△** 29.4±2.5 31.9±2.8**5.9±0.8 5.6±0.7**★★ 6.1±0.7 5.8±0.7**★★

3.4 OGTT在經(jīng)過4周的治療后，HD-Br組、HD組以及PC組與DC組比較，葡萄糖耐量水平具有明顯提高（P<0.05），且HD-Br組效果與HD組比較有一定的優(yōu)勢。說明鉻配合物具有較好的改善db/db小鼠口服葡萄糖耐量的作用。見圖3。

圖3 各組小鼠OGTT

3.5 ITT在經(jīng)過4周的治療后，進(jìn)行各組小鼠胰島素耐量測試，給予胰島素0.5 h后，HD-Br組、HD組以及PC組與DC組比較，血糖下降明顯（P<0.05）；給予胰島素1 h后，HD-Br組、HD組以及PC組與DC組比較，血糖下降更為明顯（P<0.01）；給予胰島素2 h后，HD-Br組、HD組以及PC組與DC組比較，血糖下降仍具有非常明顯的差異（P<0.01）。說明鉻配合物具有較好的改善db/db小鼠胰島素抵抗的效果。從總體來看，7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物與染料木素鉻配合物改善db/db小鼠胰島素抵抗的作用沒有明顯差異。見圖4。

圖4 各組小鼠ITT

3.6 血清生化指標(biāo)測定 給藥4周后，HD-Br組、HD組、LD-Br組以及LD組與DC組比較，TC、TG、HDL-C、LDL-C、GSP和NEFA大部分均有明顯改善（P<0.05或P<0.01）；HD-Br組的TG、HDL-C、LDLC、GSP和NEFA與PC組比較差異不明顯（P>0.05）；HD組的LDL-C、GSP和NEFA與PC組比較差異不明顯（P>0.05）；對于TC、TG、HDL-C等指標(biāo)，HD組改善效果不如HD-Br組（P<0.05）。說明7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物具有更優(yōu)的改善血清生化指標(biāo)的效果，且某些指標(biāo)可以達(dá)到與陽性藥吡啶甲酸鉻類似的效果。見表4。

表4 配合物對小鼠血清生化指標(biāo)的影響（x±s）

3.7 抗氧化活性測定HD-Br組、HD組、LD-Br組、LD組與DC組比較，MDA、CAT、SOD和GSH-Px都有明顯改善（P<0.05或P<0.01）；HD-Br組的MDA、CAT、SOD和GSH-Px與PC組比較都無明顯差異（P>0.05）；而HD組與HD-Br組比較，MDA、CAT、SOD和GSH-Px則都有明顯差異（P<0.05）；GEN-Br組也與HD-Br組有明顯差異（P<0.05或P<0.01）。說明7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物具有較好的改善db/db小鼠抗氧化能力的效果，且與陽性藥吡啶甲酸鉻效果相當(dāng)。見表5。

表5 對小鼠肝臟MDA水平和抗氧化酶活性的影響（x±s）

3.8 糖原含量測定 經(jīng)過4周的治療，對于肝糖原水平，HD-Br組、HD組、LD-Br組、LD組與DC組比較，均有不同程度的改善，差異明顯（P<0.05或P<0.01）；HD組對于肝糖原的改善效果不如HD-Br組（P<0.05）；HD-Br組與PC組比較，無明顯差異（P>0.05），而HD組與PC組比較，則有較明顯差異（P<0.05）。對于肌糖原水平，HD-Br組、HD組、LD-Br組與DC組比較，均有不同程度的改善，且差異明顯（P<0.05或P<0.01），但LD組則沒有明顯改善（P>0.05）；HD組不如HD-Br組對肌糖原的改善效果，且有較明顯的差異（P<0.05）；HD-Br組與PC組比較，無明顯差異（P>0.05），而HD組與PC組比較，則差異明顯（P<0.05）。上述研究結(jié)果結(jié)果表明，對于db/db小鼠肝糖原和肌糖原的改善，7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物具有更優(yōu)的效果。見圖5。

圖5 各組小鼠糖原水平

3.9 臟器指數(shù)測定 經(jīng)過4周的治療，對于肝臟的臟器指數(shù)，HD-Br組、HD組、LD-Br組與DC組比較，均有不同程度的改善（P<0.05或P<0.01），但LD組與DC組比較，差異不明顯（P>0.05）；HD組對于肝體比的改善不如HD-Br組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；HD-Br組與PC組比較，差異不明顯（P>0.05），而HD組與PC組比較，則具有較明顯的差異（P<0.05）。對于腎臟的臟器指數(shù)，HD-Br組、HD組、LD-Br組、LD組與DC組比較，均具有不同程度的改善（P<0.05或P<0.01）；HD組對于腎體比的改善效果不如HD-Br組（P<0.05）；HD-Br組與PC組比較，沒有明顯差異（P>0.05），而HD組與PC組比較，則差異明顯（P<0.05）。說明7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物具有更好的改善db/db小鼠肝、腎臟器指數(shù)、修復(fù)肝腎功能的效果。見圖6。

圖6 各組小鼠臟器指數(shù)

4 討論

糖尿病在現(xiàn)代社會是一種非常常見的內(nèi)分泌疾病，由于人體內(nèi)胰島素的相對或絕對缺乏，從而導(dǎo)致糖、蛋白質(zhì)和脂肪三種營養(yǎng)物質(zhì)的代謝紊亂［14］。有機鉻（Ⅲ）配合物在糖尿病輔助治療中起著重要作用，但由于配體的原因，已發(fā)現(xiàn)其具有一定的毒副作用、不穩(wěn)定性、溶解性差、功效弱等缺陷。本文在前期研究基礎(chǔ)上，對染料木素進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，并選擇具有更優(yōu)降糖活性的7-（2-溴乙氧基）染料木素作為配體合成鉻（Ⅲ）配合物，來研究其降糖活性。

通過高分辨液相色譜-質(zhì)譜、元素分析、原子吸收光譜、熱重-差熱分析、紅外光譜及紫外-可見光譜等分析，發(fā)現(xiàn)該配合物結(jié)構(gòu)由3個7-（2-溴乙氧基）染料木素配體和1個鉻元素組成，并含有2分子的結(jié)晶水。配體與鉻元素結(jié)合位點在4-羰基和5-羥基。

在降血糖活性的研究中，本研究采用db/db小鼠作為高血糖動物模型。Db/db小鼠的臨床癥狀與人類2型糖尿病非常接近，如多飲、多食、多尿、高血糖、高胰島素血癥、胰島素抵抗、脂質(zhì)代謝異常等，是研究2型糖尿病最理想的動物模型之一［15-16］。經(jīng)過4周的治療，兩種配合物在高劑量條件下使db/db小鼠體重明顯下降，與治療前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。對于空腹血糖和隨機血糖的改善，兩種配合物也顯示出較好的效果，其中7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物對于空腹血糖的改善效果要優(yōu)于染料木素鉻配合物（P<0.05）。兩種配合物均具有較好的改善db/db小鼠糖耐量和胰島素耐量的效果。

2 型糖尿病可引起肌體脂質(zhì)代謝紊亂和血脂指標(biāo)異常［17-18］。在本研究中，發(fā)現(xiàn)兩個配合物具有較好改善db/db糖尿病小鼠TC、TG、HDL-C、LDL-C等血脂指標(biāo)的作用（P<0.05或P<0.01）。GSP能反映過去2~3周的平均血糖濃度，其半衰期比糖化血紅蛋白短，轉(zhuǎn)換率快，可反映糖尿病患者近期血糖控制情況。血清中NEFA水平與胰島素抵抗呈正相關(guān)。兩個配合物能夠明顯改善db/db糖尿病小鼠GSP、NEFA指標(biāo)（P<0.05或P<0.01）。說明兩個配合物能夠較好控制和改善db/db小鼠糖脂代謝，改善胰島素抵抗。且在TC、TG、HDL-C指標(biāo)方面，7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物比染料木素鉻配合物具有更明顯的改善效果（P<0.05）。

大量研究［19-20］證明糖尿病發(fā)生發(fā)展過程中存在著明顯的氧化應(yīng)激狀態(tài)，自由基產(chǎn)生增多，肌體自由基清除系統(tǒng)功能減弱，氧化應(yīng)激也是糖尿病并發(fā)癥發(fā)生發(fā)展的重要原因［21］，因此選擇反映抗氧化水平的指標(biāo)以及脂質(zhì)過氧化程度的指標(biāo)進(jìn)行檢測。Db/db小鼠肝臟抗氧化酶活性降低，MDA含量明顯高于正常小鼠。通過兩個配合物的治療可降低db/db小鼠的MDA含量，提高SOD、CAT和GSH-Px的活性（P<0.05或P<0.01）。7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物與染料木素鉻配合物相比，則具有更優(yōu)的降低db/db小鼠的MDA含量，提高SOD、CAT和GSH-Px活性的效果（P<0.05）。

糖原是肝臟和肌肉中葡萄糖的主要細(xì)胞內(nèi)貯存形式，其在糖尿病小鼠體內(nèi)的水平可能與胰島素活性有關(guān)，因為胰島素刺激糖原合成酶，抑制糖原磷酸化酶，從而促進(jìn)糖原的合成［22］。在db/db糖尿病小鼠中，肝糖原和肌糖原水平顯著降低，這與胰島素缺乏有關(guān)。與糖尿病對照組相比，經(jīng)過配合物干預(yù)，實驗組的肝臟和肌肉糖原水平有顯著改善（P<0.05或P<0.01），其中7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物對糖原的改善效果優(yōu)于染料木素鉻配合物（P<0.05）。這也表明該配合物在恢復(fù)胰島素敏感性方面有一定的作用。

治療4周后，肝、腎器官指數(shù)與糖尿病對照組相比也有明顯改善（P<0.05或P<0.01）。且7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物與染料木素鉻配合物比較，具有更優(yōu)的改善肝、腎器官指數(shù)的作用（P<0.05）。

從總體來看，7-（2-溴乙氧基）染料木素鉻配合物比染料木素鉻配合物在很多方面具有更優(yōu)的降糖效果。本研究不僅拓寬了含鉻（Ⅲ）降血糖輔助成分的研究范圍，而且有望解決目前含鉻降血糖成分存在的一些劣勢問題，為新型含鉻降血糖食品和藥品的開發(fā)提供參考。