DNJ是一种哌啶生物碱,其化学名称是3,4,5-三羟基-2-轻甲基四氢吡啶,是1-de-oxynojirimycin的缩写。野尻霉素首先由Inoue等作为抗生素从链霉菌中得到,DNJ是由野尻霉素氢化得到的。DNJ的来源有两大类:植物来源和微生物来源。植物来源包括:桑叶及桑根皮,野跖草,风信子,沙参属植物,爵床科植物。微生物来源包括浅紫灰链霉菌和芽孢杆菌。
Yoshiake Yoshikuni研究了DNJ对喂以不同碳水化合物的大鼠血糖值的影响,结果表明,当同时加人2g/kg蔗糖时,60mg/kg的DNJ能完全抑制食后血糖值的增加。20mg/kg的DNJ能显著地降低血糖值且可持续90分钟。当DNJ为低剂量(6mg/kg)时,它能推迟血糖值峰的出现而不影响峰的高度。在喂以淀粉的大鼠中,DNJ能推迟峰的出现,且降低峰的高度。DNJ剂量越大,血糖值峰高度越低,呈剂量效应。在喂以麦芽糖的大鼠中,DNJ对血糖值的抑制效果有类似于喂以淀粉的大鼠的剂量效应。在这些喂以碳水化合物的大鼠中,同时加人10mg/kg的DNJ能明显抑制血糖值的上升。用20mg/kg的DNJ时,虽然血糖值峰的高度比对照低,但在食后120分钟或180分钟血糖值比对照高,这可能是因为DNJ为可吸收化合物,随着时间的延长,DNJ的量减少,对a-葡萄糖苷酶的抑制作用可能不会持续很久。在DNJ为高剂量(60mg/kg)时,直到食后180分钟才出现血糖值高峰。
药用高纯度麦芽糖的工业化生产通常用β-淀粉酶和脱支酶对淀粉进行水解。这一水解过程的弊端在于:由于脱支酶所致的可逆反应使反应不易在高浓度淀粉状态下进行,另外,由于产物中的葡萄糖、麦芽糖、麦芽丙糖及其它麦芽寡糖的理化性质的相似性,不易得到高纯度的麦芽糖。以前多用离子交换树脂、活性炭柱等方法进行麦芽糖的纯化。由于这些方法是从葡萄糖及其它麦芽寡糖等中间产物中分离麦芽糖,因而效率不高。而用DNJ生产高纯度麦芽糖时,这种方法生成的中间产物只有麦芽糖,因此容易进行麦芽糖的分离。该方法包括环糊精糖基转移酶(CGT-ase)的转糖基化反应和β-淀粉酶的水解反应,其反应流程为:第一步是转糖基化反应。转糖基化反应的混合物经强的离子交换树脂得糖基化DNJ,包括M,G1,M,G2M,G2n-1M,G2nM(n>1)(M代表DNJ, G代表葡萄糖残基)。第二步是β-淀粉酶水解糖基化DNJ。反应为:G2n-1M → (n-1)G2+G1M (n>1) G2nM→(n-1)G2+G2M (n> 1)。因为M,G1M和G2M不被β-淀粉酶水解,因此最终产物为M, G1M, G2M和G2 (麦芽糖)。M, G1M和G2M是反应物而只有G2是中间产物,因此将反应后的混合物经过强的离子交换柱可得G2,用该方法生产的麦芽糖产率为42%
总之,作为a-葡萄糖苷酶的抑制剂,DNJ的多种功能为其在医学中的应用提供了一定的理论依据。但是由于DNJ在各种生物中的天然含量极低,怎样提高DNJ含量从而获得更多的天然DNJ将成为以后开发研究的一个方向。
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