CN101474383B - 大蒜总皂苷的制备方法及其产品和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大蒜总皂苷的制备方法和用该方法制得的产品，以及大蒜总皂苷在制备耐缺氧药物或食品中的应用；将脱水蒜粉用体积百分浓度为40％～80％的乙醇提取，提取液浓缩后过大孔树脂柱，收集体积百分浓度为40％～80％的乙醇洗脱液，回收溶剂，干燥，即得大蒜总皂苷；该制备方法具有操作简单、提取率高、产品质量可控、适合工业化生产等优点；用该方法制得的大蒜总皂苷具有显著的耐缺氧活性，并且安全低毒、原料来源广泛、成本低廉，可以制成耐缺氧药物或食品，应用前景广阔。

Description

大蒜总皂苷的制备方法及其产品和应用

技术领域

本发明涉及医药领域，特别涉及一种大蒜总皂苷的制备方法，还涉及用该方法制得的大蒜总皂苷及其药物组合物，以及该大蒜总皂苷在制备耐缺氧药物或食品中的应用。

背景技术

氧提供生物氧化所需的能源，是正常生命活动不可或缺的重要物质。缺氧是一类相当常见的病理过程，不仅在大气中氧分压过低的情况下发生，也可在呼吸、血液、循环等系统疾病时由于氧供给和氧利用障碍而出现，从而引发心缺氧反应(心悸、胸闷、气促等)、脑缺氧反应(头晕目眩、记忆障碍、神志不清等)及躯体缺氧反应(机体反应迟钝、酸痛乏力、手脚发麻等)，最终导致心、脑等主要器官因供氧不足而死亡。因此，预防和治疗缺氧具有十分重要的意义。

大蒜在全世界普遍种植，是药食同源植物，在人们日常膳食中具有重要地位。大蒜的成分复杂，主要有含硫有机化合物、皂苷类、氨基酸类、酶类、脂类、糖类、维生素和微量元素等多种成分。现代药理研究显示，大蒜不但有抗菌、消炎、杀虫等作用，还有降血脂、降血压、抗血栓、抗肿瘤、抗衰老、抗氧化以及增强机体免疫力等多种功效。目前，大蒜中研究和应用较多的是挥发油和蒜素，已有大蒜油胶囊等保健食品面市。但大蒜皂苷类化合物的制备方法及其活性研究方面的相关报道较少，大蒜皂苷未能得到充分、有效地利用。

发明内容

为了克服现有缺氧防治领域和大蒜应用领域存在的不足，充分开发利用国内丰富的大蒜资源，研制疗效显著且毒副作用小的耐缺氧药物或食品，以满足临床、军用和民用需求，本发明的目的之一在于提供一种大蒜总皂苷的制备方法，具有操作简单、提取率高、产品质量可控、适合工业化生产等优点。

为达到此目的，在本发明的第一方面，提供了一种大蒜总皂苷的制备方法，包括以下步骤：

a、取脱水蒜粉，用体积百分浓度为40％～80％的乙醇提取，离心，上清液回收乙醇并适当浓缩，得提取浓缩液；

b、将步骤a所得提取浓缩液过大孔树脂柱，先用蒸馏水洗柱，再用体积百分浓度为40％～80％的乙醇洗脱，收集洗脱液，回收溶剂，干燥，即得大蒜总皂苷。

进一步，所述步骤b是将提取浓缩液先用乙酸乙酯萃取，弃去乙酸乙酯萃取液，再用水饱和正丁醇萃取，收集正丁醇萃取液，回收正丁醇，残余物用水溶解后过大孔树脂柱；

进一步，所述大孔树脂选自D101型或AB-8型大孔树脂；

进一步，所述步骤a使用体积百分浓度为70％的乙醇提取；

进一步，所述步骤b使用体积百分浓度为70％的乙醇洗脱。

本发明的目的之二在于提供一种大蒜总皂苷，具有总皂苷含量高、耐缺氧活性好等优点。

为达到此目的，在本发明的第二方面，提供了一种大蒜总皂苷，是按照本发明所述方法制得。

本发明的目的之三在于提供含有所述大蒜总皂苷的药物组合物。

为达到此目的，在本发明的第三方面，提供了含有所述大蒜总皂苷的药物组合物，包括但不限于：将本发明的大蒜总皂苷作为药物活性部位，和药学上可接受的载体组成药物组合物，或者，与其它中药提取物或化学合成药物和药学上可接受的载体组成药物组合物。本领域普通技术人员可以很容易地确定上述药物组合物的剂型，如片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂、口服液、注射剂、外用制剂、速释和缓释制剂等，并按照药学领域的常规方法进行制备。所得药物制剂可以通过任何一种便利可行的途径施用，如口服、静脉注射、皮下等途径。优选将大蒜总皂苷制成各种口服给药剂型。

本发明的目的之四在于提供所述大蒜总皂苷的一种应用。

为达到此目的，在本发明的第四方面，提供了所述大蒜总皂苷在制备耐缺氧药物中的应用。药理活性研究结果显示：本发明的大蒜总皂苷对常压缺氧损伤、低压缺氧损伤、化学性缺氧损伤和循环性缺氧损伤等均有显著的保护作用，可以制成耐缺氧药物，用于预防和治疗常压缺氧性损伤及低压缺氧性损伤，保护循环性缺氧损伤和血液性缺氧损伤，以及减弱组织中毒性缺氧损伤等。

本发明的目的之五在于提供所述大蒜总皂苷的另一种应用。

为达到此目的，在本发明的第五方面，提供了所述大蒜总皂苷在制备耐缺氧食品中的应用。基于本发明的大蒜总皂苷具有增强机体耐缺氧能力的活性研究结果，本发明的大蒜总皂苷也可以制成耐缺氧食品，供健康人群预防保健使用。

本发明的有益效果在于：本发明公开了一种大蒜总皂苷的制备方法及用该方法制得的大蒜总皂苷，该制备方法具有操作简单、提取率高、产品质量可控、纯度高、适合工业化生产等优点；用该方法制得的大蒜总皂苷，具有显著的耐缺氧活性，以及安全低毒、原料来源广泛、成本低廉等诸多优点，不仅可以制成各种临床用药物制剂，用于预防和/或治疗各种缺氧性损伤疾病，还可以制成耐缺氧食品，供健康人群预防保健使用。本发明为急性高原反应和高原病的综合防治提供了一条新途径，有益于保护高原部队的战斗力，具有重要的军用价值；同时，为旅游者、深海潜水或作业者、运动员、重体力劳动者、高考学生和中老年人群等提供了一种耐缺氧的新方法，具有广泛的民用价值，应用前景广阔，可取得良好的社会效益和经济效益。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为大蒜总皂苷对小鼠常压缺氧的保护效果；

图2为LDH法检测大蒜总皂苷保护分化型PC12细胞缺氧损伤的时间-效应曲线；

图3为MTT法检测大蒜总皂苷保护分化型PC12细胞缺氧损伤的时间-效应曲线；

图4为免疫荧光细胞化学法检测缺氧的分化型PC12细胞形态及神经元特异性微管相关蛋白(Tuj-1)的表达。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1、大蒜总皂苷的制备

包括以下步骤：

a、取脱水蒜粉1kg，加入体积百分浓度为70％的乙醇3L，在充分搅拌的条件下浸提72小时，温度10℃离心，上清液旋转蒸发回收乙醇并适当浓缩，得提取浓缩液；

b、将步骤a所得提取浓缩液过D101型大孔树脂柱，先用8倍以上柱体积的蒸馏水洗柱，再用约5倍柱体积的体积百分浓度为70％的乙醇洗脱(用紫外检测仪检测上样和洗脱曲线，恒流泵控制上样和洗脱速度)，收集洗脱液，旋转蒸发回收溶剂，残余物冷冻干燥，即得大蒜总皂苷7.83g(淡黄色蓬松细长粉末，气味甜)，提取率为0.783％(以脱水蒜粉计)。

实施例2、大蒜总皂苷的制备

包括以下步骤：

a、取脱水蒜粉1kg，加入体积百分浓度为70％的乙醇3L，在充分搅拌的条件下浸提72小时，温度10℃离心，上清液旋转蒸发回收乙醇并适当浓缩，得提取浓缩液；

b、将步骤a所得提取浓缩液用乙酸乙酯萃取，弃去乙酸乙酯萃取液，再用水饱和正丁醇萃取，取正丁醇萃取液，回收正丁醇，残余物用水溶解后过D101型大孔树脂柱，先用8倍以上柱体积的蒸馏水洗柱，再用约5倍柱体积的体积百分浓度为70％的乙醇洗脱(用紫外检测仪检测上样和洗脱曲线，恒流泵控制上样和洗脱速度)，收集洗脱液，旋转蒸发回收溶剂，残余物冷冻干燥，即得大蒜总皂苷1.73g(淡黄色蓬松细长粉末，气味甜)，提取率为0.173％(以脱水蒜粉计)。

实施例3、大蒜总皂苷的制备

包括以下步骤：

a、取脱水蒜粉1kg，加入体积百分浓度为40％的乙醇3L，在充分搅拌的条件下浸提72小时，温度10℃离心，上清液旋转蒸发回收乙醇并适当浓缩，得提取浓缩液；

b、将步骤a所得提取浓缩液过AB-8型大孔树脂柱，先用8倍以上柱体积的蒸馏水洗柱，再用约5倍柱体积的体积百分浓度为80％的乙醇洗脱(用紫外检测仪检测上样和洗脱曲线，恒流泵控制上样和洗脱速度)，收集洗脱液，旋转蒸发回收溶剂，残余物冷冻干燥，即得大蒜总皂苷6.21g(淡黄色蓬松细长粉末，含甜气味)，提取率为0.621％(以脱水蒜粉计)。

实施例4、大蒜总皂苷的制备

包括以下步骤：

a、取脱水蒜粉1kg，加入体积百分浓度为80％的乙醇3L，在充分搅拌的条件下浸提72小时，温度10℃离心，上清液旋转蒸发回收乙醇并适当浓缩，得提取浓缩液；

b、将步骤a所得提取浓缩液用乙酸乙酯萃取，弃去乙酸乙酯萃取液，再用水饱和正丁醇萃取，取正丁醇萃取液，回收正丁醇，残余物用水溶解后过AB-8型大孔树脂柱，先用8倍以上柱体积的蒸馏水洗柱，再用约5倍柱体积的体积百分浓度为40％的乙醇洗脱(用紫外检测仪检测上样和洗脱曲线，恒流泵控制上样和洗脱速度)，收集洗脱液，旋转蒸发回收溶剂，残余物冷冻干燥，即得大蒜总皂苷1.13g(淡黄色蓬松细长粉末，含甜气味)，提取率为0.113％(以脱水蒜粉计)。

大蒜总皂苷的质量控制

按照本发明方法制得的大蒜总皂苷已经除去大蒜油和S-烯丙半胱氨酸、S-烯丙基巯基-L-半胱氨酸等已知活性物质。

一、定性鉴别

1、化学方法

将本发明的大蒜总皂苷进行发泡试验、Libermann反应、Libermann-Burchard反应和Salkowashis反应，结果均呈阳性，表明本发明的大蒜总皂苷含有皂苷类化合物。

2、薄层色谱法

将本发明的大蒜总皂苷制成浓度为2mg/mL的水溶液进行薄层色谱法鉴定，以氯仿-甲醇-水(10∶7∶2)于温度4℃静置分层后的下层液体为展开剂，以碘蒸气(鉴定有机物)或香兰素-硫酸(鉴定皂苷类化合物)为显色剂。

结果见表1，由表1可知，本发明的大蒜总皂苷含有皂苷类化合物，且实施例2制得的大蒜总皂苷比实施例1制得的大蒜总皂苷纯度更高。

表1  薄层色谱鉴定结果

二、定量测定

因目前大蒜皂苷类化合物无对照品销售，故本发明人以人参皂苷Re为对照品，采用香草醛-高氯酸比色法建立了大蒜总皂苷的含量测定方法，便于产品的质量控制。经方法学验证，该方法准确可靠，平均加样回收率为98.0％(RSD 2.35％)，重复性、再现性和稳定性良好。经该方法检测，在本发明的大蒜总皂苷中，皂苷含量以人参皂苷Re计不低于20％。部分批次样品的皂苷含量测定结果见表2。

表2部分批次样品的皂苷含量测定结果(以人参皂苷Re计)

大蒜总皂苷的耐缺氧活性鉴定

1、大蒜总皂苷对常压缺氧的影响

将体重18～20g的SPF级BABL/C雄性小鼠(购自中国医学科学院实验动物研究所)随机分组，样品组1、2、3、4分别灌胃实施例1制得的大蒜总皂苷50、100、200、400mg/kg(体重)，样品组5、6、7、8分别灌胃实施例2制得的大蒜总皂苷25、50、100、200mg/kg，对照组1、2分别灌胃等体积蒸馏水，每天1次，连续8天，末次灌胃2小时后，将各小鼠分别置125mL广口瓶中，立即盖上瓶盖并用凡士林封口，记录小鼠存活时间，并计算标准存活时间：标准存活时间＝存活时间/(容积-小鼠体重/体积系数)×100。

结果见表3、表4和图1，由表3可知，实施例1制得的大蒜总皂苷当剂量为100mg/kg时，小鼠的标准存活时间与对照组比较有显著性差异，且随着大蒜总皂苷剂量的增大，与对照组的差异更加明显；由表4和图1可知，实施例2制得的大蒜总皂苷当剂量为50mg/kg时，小鼠的标准存活时间即与对照组差异显著；表明本发明的大蒜总皂苷可以显著提高BABL/C小鼠对常压缺氧的耐受性，还提示实施例2制得的大蒜总皂苷比实施例1制得的大蒜总皂苷纯度更高，耐缺氧效果更好。

表3  实施例1制得的大蒜总皂苷对小鼠常压缺氧的影响

*与对照组1比较，p＜0.05；#与对照组1比较，p＜0.01。

表4  实施例2制得的大蒜总皂苷对小鼠常压缺氧的影响

*与对照组2比较，p＜0.05；#与对照组2比较，p＜0.01。

2、大蒜总皂苷对低压缺氧的影响

将体重18～20g的SPF级BABL/C雄性小鼠随机分组，样品组灌胃实施例1制得的大蒜总皂苷200mg/kg(体积10mL/kg)，平原对照组和缺氧对照组分别灌胃等体积蒸馏水，每天1次，连续8天，末次灌胃1小时后，平原对照组小鼠在常规条件下饲养，样品组和缺氧对照组小鼠置低压氧仓中在模拟海拔高度7700米减压7小时，减压完毕后立即断颈处死各组小鼠，取其大脑、心肌和肝脏组织置液氮中保存；将冻存组织解冻后匀浆，分别采用总抗氧化能力(T-AOC)测试盒、丙二醛(MDA)测试盒、超氧化物歧化酶(SOD)测试盒、过氧化氢酶(CAT)测试盒(购自南京建成生物工程研究所)测定各项抗氧化指标。

结果见表5，由表5可知，样品组大脑、心肌和肝脏组织的T-AOC均较缺氧对照组提高，肝脏的MDA含量较缺氧对照组减少而SOD含量较缺氧对照组显著增加，大脑的CAT含量显著高于平原对照组和缺氧对照组，表明本发明的大蒜总皂苷可以明显提高急性低压缺氧BABL/C小鼠的抗氧化应激能力，从而对低压缺氧损伤起到保护作用。

表5大蒜总皂苷对低压缺氧小鼠抗氧化应激能力的影响(x±sd)

*与缺氧对照组比较，p＜0.05；**与缺氧对照组比较，p＜0.01；#与平原对照组比较，p＜0.05；##与平原对照组比较，p＜0.01。

3、大蒜总皂苷对化学性缺氧的影响

将体重18～20g的SPF级BABL/C雄性小鼠随机分组，样品组灌胃实施例1制得的大蒜总皂苷200mg/kg，对照组灌胃等体积蒸馏水，每天1次，连续8天，末次灌胃2小时后，各组小鼠腹腔注射质量百分浓度为2％的亚硝酸钠溶液240mg/kg，记录小鼠存活时间。

结果见表6，由表6可知，本发明的大蒜总皂苷可以明显提高BABL/C小鼠中毒性缺氧后的存活时间。

表6  大蒜总皂苷对小鼠化学性缺氧的影响

*与对照组比较，p＜0.05。

4、大蒜总皂苷对循环性缺氧的影响

将体重18～20g的SPF级BABL/C雄性小鼠随机分组，样品组灌胃实施例1制得的大蒜总皂苷200mg/kg，对照组灌胃等体积蒸馏水，每天1次，连续8天，末次灌胃2小时后，快速剪断小鼠头部，记录小鼠断头后张口呼吸时间。

结果见表7，由表7可知，本发明的大蒜总皂苷可以延长BABL/C小鼠断头缺氧试验的张口呼吸时间，可以增加脑对氧的利用率。

表7  大蒜总皂苷对小鼠循环性缺氧的影响

*与对照组比较，p＜0.05。

5、体外鉴定大蒜总皂苷的耐缺氧活性

(1)乳酸脱氢酶细胞毒性实验(LDH)

用浓度为50ng/μL的神经生长因子(NGF)诱导大鼠嗜铬细胞瘤细胞(PC12)(CRL-1721，购自ATCC公司)分化7～9天；将分化型PC12细胞先用含有实施例2制得的大蒜总皂苷和低血清的DMEM高糖培养基培养3小时，再用无血清DMEM高糖培养基在氧气浓度为20mL/L的条件下缺氧培养，同时设置阴性对照(培养基中未加入实施例2制得的大蒜总皂苷)和阳性对照(培养基中加入浓度为50ng/mL的NGF)；采用LDH试剂盒(购自Roche公司)分别于缺氧0、24、48和72小时测定培养上清和细胞内的LDH，计算LDH释放率(％)并绘制时间-效应曲线。

结果见表8和图2，由表8可知，本发明的大蒜总皂苷可以显著减少缺氧条件下分化型PC12细胞的LDH释放率，且剂量与效应呈正相关；由图2可知，本发明的大蒜总皂苷对PC12细胞的缺氧保护作用具有时间-效应关系。

表8LDH实验测定大蒜总皂苷对PC12细胞的缺氧保护作用(缺氧48小时)

*与阳性对照组比较，p＜0.01；#与样品组1比较，p＜0.05；&与样品组2比较，p＜0.05。

(2)细胞增殖活性实验(MTT)

分化型PC12细胞的制备、样品(实施例2制得的大蒜总皂苷)预处理方法和缺氧培养方法，以及对照组的设置均与LDH实验相同，分别于缺氧0、24、48和72小时，小心吸净96孔板中的培养上清，每孔加入MTT 10μL，培养3.5小时，再加入二甲亚砜150μL，振荡10分钟，最后在波长490nm处测定OD值(以630nm为参考波长)，并计算活细胞提高率(％)∶活细胞提高率(％)＝(样品组OD值-阴性对照组OD值)/阴性对照组OD值×100。

结果见表9和图3，由表9可知，本发明的大蒜总皂苷可以显著增加缺氧条件下分化型PC12细胞的存活率，且剂量与效应呈正相关；由图3可知，本发明的大蒜总皂苷对PC12细胞的缺氧保护作用具有时间-效应关系。

表9MTT实验测定大蒜总皂苷对PC12细胞的缺氧保护作用(缺氧48小时)

*与其它样品组比较，p＜0.05。

(3)免疫荧光细胞化学法检测

分化型PC12细胞的制备、样品(实施例2制得的大蒜总皂苷)预处理方法和缺氧培养方法，以及阴性对照组的设置均与LDH实验相同，取缺氧24小时的分化型PC12细胞，采用免疫荧光细胞化学法检测细胞形态以及Tuj-1蛋白的表达。

结果见图4，其中，A为阴性对照组，B为大蒜总皂苷组，a为异硫氰酸荧光素(FITC)标记的轴突成束和延伸蛋白-1(FEZ-1)(绿色荧光)，b为四甲基异硫氰酸罗丹明(TRITC)标记的Tuj-1(红色荧光)，c为4′，6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)标记的细胞核(蓝色荧光)，d为a、b、c的合并；由图4可知，本发明的大蒜总皂苷可以使缺氧并剥夺了NGF的分化型PC12细胞继续分化，拥有较多和较长的突起；可以使神经元标志蛋白Tuj-1表达上调，表现了耐缺氧活性。

上述实验结果显示，本发明的大蒜总皂苷具有显著的耐缺氧活性，可以作为药物活性部位，单独使用，或者和药学上可接受的载体组成药物组合物，或者与其它中药提取物和/或化学合成药物和药学上可接受的载体组成药物组合物，并按照药学领域的常规方法制成各种临床用耐缺氧药物；还可以用于制备耐缺氧食品，作为膳食补充剂。

实施例5、大蒜总皂苷片的制备

取实施例2制得的大蒜总皂苷100g，与淀粉100g和糊精100g混匀，加入体积百分浓度为30％的乙醇制成软材，过14目筛制成湿颗粒，温度50℃干燥，干颗粒过12目筛整粒，再加入硬脂酸镁混匀，压片，即得大蒜总皂苷片，共制成1000片，每片含大蒜总皂苷100mg。

实施例6、大蒜总皂苷胶囊的制备

取实施例2制得的大蒜总皂苷150mg，直接装入1粒胶囊中，即得大蒜总皂苷胶囊，每粒含大蒜总皂苷150mg。

实施例7、大蒜总皂苷注射液的制备

取实施例2制得的大蒜总皂苷50g，用质量百分浓度为10％的碳酸钠溶液调节pH值至7.0～7.5，过滤，加入氯化钠80g，再加入注射用水定容至总体积为1000mL，过滤，分装，灌封，灭菌，即得大蒜总皂苷注射液，浓度为50mg/mL。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种大蒜总皂苷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、取脱水蒜粉，用体积百分浓度为40％～80％的乙醇提取，离心，上清液回收乙醇并适当浓缩，得提取浓缩液；

b、将步骤a所得提取浓缩液直接过大孔树脂柱，或先用乙酸乙酯萃取，弃去乙酸乙酯萃取液，再用水饱和正丁醇萃取，收集正丁醇萃取液，回收正丁醇，残余物用水溶解后过大孔树脂柱，先用蒸馏水洗柱，再用体积百分浓度为40％～80％的乙醇洗脱，收集洗脱液，回收溶剂，干燥，即得大蒜总皂苷；所述大孔树脂选自D101型或AB-8型大孔树脂。

2.根据权利要求1所述的大蒜总皂苷的制备方法，其特征在于：所述步骤a使用体积百分浓度为70％的乙醇提取。

3.根据权利要求1或2所述的大蒜总皂苷的制备方法，其特征在于：所述步骤b使用体积百分浓度为70％的乙醇洗脱。

4.按照权利要求1所述的制备方法制得的大蒜总皂苷。

5.含有权利要求4所述的大蒜总皂苷的药物组合物。

6.权利要求4所述的大蒜总皂苷在制备耐缺氧药物中的应用。

7.权利要求4所述的大蒜总皂苷在制备耐缺氧食品中的应用。

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