Purification engineering technology research center of Sichuan Province Natural Medicine
四川省天然藥物分離純化工程技術研究中心
本草百科
強效降血糖——藥西瓜中的葫蘆烷型三萜類化合物
本文來自： 發布時間：2026-04-02
近期成都普思生物根據2025年發表于《Phytochemistry》期刊（卷239，頁碼114600），Hypoglycemic cucurbitane-type triterpenoids from fruits of Citrullus colocynthis，利用UPLC-QTOF、全自動半制備系統和靶向分離技術獲得多個具有強活性降血糖化合物。
圖1 藥西瓜液相色譜全成分總離子流圖
圖2 化合物結構式[1]
藥西瓜（Citrullus colocynthis）作為傳統藥用植物，在我國新疆地區常用于糖尿病治療，其核心活性成分為葫蘆烷型三萜類化合物，已被證實具有降血糖潛力。現有研究僅明確藥西瓜根提取物可降低糖尿病大鼠血糖，但果實中葫蘆烷型三萜類化合物的具體降血糖活性、活性強度及作用途徑尚未明確。
降血糖活性的核心靶點為胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）——該激素可直接刺激胰島素分泌、改善2型糖尿病患者血糖控制，其分泌可通過腸道L細胞苦味受體信號激活觸發。本研究前期關鍵發現：藥西瓜果實乙醇提取物可顯著促進Caco-2細胞（模擬腸道L細胞功能）分泌GLP-1，這一結果直接確立研究核心：分離鑒定果實中可促進GLP-1分泌的葫蘆烷型三萜類化合物，系統驗證其降血糖活性。
分離純化環節全程以“降血糖活性”為篩選導向：8kg干燥藥西瓜果實經提取、多溶劑萃取后，優先篩選出可促進Caco-2細胞分泌GLP-1的乙酸乙酯和正丁醇組分；通過分子網絡聚類鎖定葫蘆烷型三萜類化合物為目標成分，最終分離得到12個衍生物（5個新化合物、7個已知化合物），所有分離過程均服務于后續降血糖活性篩選，確保篩選出的成分均具備潛在活性基礎。
圖3 基于串聯質譜（MS/MS）構建的藥西瓜提取物餾分分子網絡[1]
結構鑒定的核心目的是為降血糖活性與結構的關聯分析提供支撐：采用多種光譜技術及計算方法，明確12個化合物的具體結構（5個新化合物命名為Colocynin J至N，7個為已知化合物），精準解析化合物官能團、構型等關鍵結構特征，為后續分析“結構-降血糖活性”關聯奠定基礎。
結構鑒定的核心目的是為降血糖活性與結構的關聯分析提供支撐：采用多種光譜技術及計算方法，明確12個化合物的具體結構（5個新化合物命名為Colocynin J至N，7個為已知化合物），精準解析化合物官能團、構型等關鍵結構特征，為后續分析“結構-降血糖活性”關聯奠定基礎。
Colocynin J（1）（白色無定形粉末，分子式C30H44O7）作為新葫蘆烷型三萜類化合物，核心活性結果：經GLP-1分泌實驗驗證，其能顯著促進Caco-2細胞分泌GLP-1，活性表現穩定，是具有明確降血糖潛力的新型活性成分，為天然降血糖藥物研發提供了新候選物。
Colocynin K（2）（白色無定形粉末，分子式C32H50O8），結構上具有特異性官能團差異，核心活性結果：GLP-1分泌實驗證實其可有效促進Caco-2細胞分泌GLP-1，降血糖活性顯著，且其結構特征為后續分析“結構-活性”關聯提供了重要參考。
Colocynin L（3）（白色無定形粉末，分子式C30H44O5）作為新化合物，核心活性亮點：其GLP-1分泌促進活性顯著，且活性強度優于部分已知化合物，是本次研究發現的核心降血糖活性新成分，進一步拓展了天然降血糖活性化合物的結構類型。
Colocynin M（4）和Colocynin N（5）（均為白色無定形粉末，分子式C39H58O14，C-24差向異構體），核心活性結果：兩者均能顯著促進Caco-2細胞分泌GLP-1，活性表現接近，且含β-D-吡喃葡萄糖糖基單元，推測該糖基結構可能與降血糖活性存在關聯，為后續結構修飾提供了方向。
7個已知化合物（6-12）經鑒定確認，核心活性結果：其中化合物6-11均表現出顯著的GLP-1分泌促進活性，且部分化合物（如化合物6、8）活性表現突出——化合物6在低濃度下即可發揮作用，化合物8則呈現劑量依賴性活性，這些結果進一步驗證了葫蘆烷型三萜類化合物的降血糖潛力，豐富了天然降血糖活性化合物庫。
GLP-1分泌實驗是本次降血糖活性檢測的核心實驗，詳細活性結果如下：以Caco-2細胞為模型（模擬腸道L細胞分泌GLP-1功能），先通過MTT實驗確定20μM為所有化合物的無毒濃度，再設置5μM、10μM、20μM三個濃度梯度，以奎寧（2mM）為陽性對照。實驗證實，化合物1、3-4及6-11均能顯著促進GLP-1分泌（P<0.01）：化合物6在低濃度（5μM）時，GLP-1分泌量已達基礎組的1.5倍；化合物7、10在10μM濃度下活性顯著；化合物8呈現明顯劑量依賴性，20μM濃度時GLP-1分泌量為基礎組的1.54倍，與陽性對照奎寧活性相當，是本次發現的強活性降血糖候選成分。
圖4 化合物 1–12 對 Caco-2 細胞中 GLP-1 分泌的影響[1]
細胞毒性實驗僅作為活性成分安全性的輔助驗證，核心目的是為降血糖活性成分的應用提供安全參考：采用MTT法檢測12個化合物對三種癌細胞系的毒性，結果顯示化合物4和8僅對A-549肺癌細胞有輕微毒性，對其他細胞無顯著毒性，說明多數降血糖活性化合物（尤其是1、3、6-7、9-11）安全性良好，為后續降血糖應用提供了安全支撐。
分子網絡分析、酸水解實驗和ECD計算等輔助方法，均服務于降血糖活性研究：分子網絡分析高效鎖定具有降血糖潛力的葫蘆烷型三萜類化合物，減少無效分離；酸水解實驗明確化合物4、5的糖基單元，為分析糖基與降血糖活性的關聯提供依據；ECD計算精準確定化合物構型，為后續“結構-降血糖活性”關聯分析提供支撐，確保活性研究的科學性。
核心研究結論聚焦降血糖活性相關結果：從藥西瓜果實中分離鑒定的12個葫蘆烷型三萜類衍生物中，化合物1、3-4及6-11均具有顯著的GLP-1分泌促進作用，可通過激活苦味受體、促進GLP-1分泌發揮降血糖作用，具有明確的降血糖應用價值，可作為天然降血糖藥物的核心候選成分；化合物4和8的輕微抗腫瘤活性僅為輔助發現，核心價值仍集中于降血糖領域。
研究創新點核心圍繞降血糖活性：采用“活性導向+分子網絡”的方法，高效鎖定并分離出具有強降血糖活性的葫蘆烷型三萜類化合物，明確了部分化合物的“結構-降血糖活性”關聯，填補了藥西瓜果實中該類化合物降血糖活性研究的空白。局限性主要體現在降血糖相關研究的深化不足：未深入探究活性化合物促進GLP-1分泌的具體分子機制，未開展體內降血糖活性及毒理學實驗；未來研究將重點聚焦降血糖活性的深化驗證，包括作用機制解析、體內藥效評價及結構修飾，推動天然降血糖藥物的研發進程。
普思生物依托自身技術優勢，獲得并優化了藥西瓜中的葫蘆烷型三萜類化合物的分離工藝，同時將研究成果轉化為產品優勢，為后續深入研究降血糖活性提供葫蘆烷型三萜類化合物的實物樣品，提升產品的學術認可度和市場影響力，同時依托其“四川省天然藥物公共服務平臺”的資源優勢，拓展合作渠道，推動化合物產品的商業化落地，助力企業和研究機構在天然降血糖活性成分領域實現差異化競爭，搶占市場先機。
參考文獻：
[1]Hua-Wei Lv, Yu Wan, Wen-Lin Fan et al; Hypoglycemic cucurbitane-type triterpenoids from fruits of Citrullus colocynthis [J]. Phytochemistry, 2025, 239, 114600
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