CN101904907B - 富含肌醇和总黄酮的荞麦提取物、制备方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种富含INOSITOL和总黄酮的荞麦提取物及其制备方法。所述的制备方法，步骤为1)将成熟荞麦种子用酶激活剂浸泡充分后发芽；2)收集萌芽后的荞麦种子，加入一定量的乙醇，粉碎，回流提取后过滤，收集种子提取液；3)将絮凝剂加入荞麦种子提取液中，搅拌均匀后，静置吸附；4)过滤去除絮凝剂，过滤液上柱层析分离，层析柱为大孔吸附树脂，洗脱，收集洗脱液，浓缩回收乙醇，送干燥，得荞麦提取物。该荞麦提取物有效浓缩了INOSITOL和总黄酮类物质，协同作用使荞麦提取物具有了制备具有治疗、预防或者辅助治疗糖尿病、高血压、高血脂、PCOS等机体胰岛素抵抗所致疾病的食品、保健食品、药物中的用途。

Description

富含肌醇和总黄酮的荞麦提取物、制备方法及其用途

技术领域：

本发明涉及药物保健技术领域。具体涉及一种具有预防、治疗糖尿病、高血压、高血脂、多囊卵巢综合症(PCOS)、机体胰岛素抵抗所致疾病的荞麦提取物产品。

背景技术：

我国民间谚语就有“作物种类多，作物荞为大”、“五谷荞为首”的说法。我国古籍中关于荞麦防病治病的记载有很多：《齐民要术》有“头风畏冷者，以面汤和粉为饼，更令罨出汗，虽数十年亦愈”的记载；《图经本草》有“实肠胃，益气力”的记载；《本草纲目》有“降气宽肠磨积滞，消热肿风痛，除白浊血滞，脾积泄泻”的论述，记载荞麦性味苦、平、寒，有益气力、续精神、利耳目、降气宽肠健胃的作用；《植物名实图考》称荞麦“性能消积，俗呼净肠草”。荞麦能降血压、降血脂、降血糖，改善微循环等作用，又被称作“三降”食品。

荞麦是属于蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum)，主要有甜荞(Fagopyrum esculentum Moench，也叫普通养麦)和苦荞(Fagopyrum tararicumGaerth，也叫鞑靼荞麦)两个栽培品种。荞麦的生产国有中国、俄罗斯、日本、波兰、法国、加拿大、美国等。我国主要分布在西北、华北、西南和东北各省，湖北、湖南、江西也有较多的种植区。我国常年种植面积在270万公顷，占世界总面积的55％，年产量约263万吨左右，总产量居世界第二。

荞麦含有多种营养成分，如高活性蛋白、维生素、高活性膳食纤维、淀粉、脂肪酸含量较高且结构合理，矿物质含量也十分丰富，并且含有其它禾谷类粮食所没有的叶绿素和芦丁。同时，荞麦富含生物类黄酮(Flavonoid)、糖醇(Fagopyritol)、花青素(Anthocyahidin)等功能成分。这些成分结构明确，含量丰富，在抗肿瘤、抗氧化和清除自由基、防治心脑血管疾病，有效调节血糖、血脂、血压等方面效果显著。荞麦独特的营养保健功能使之成为现代临床营养学最具影响力的粮食资源之一。

黄酮类化合物属植物次生代谢产物，荞麦含量较高的类黄酮物质是芦丁、槲皮素、桑色素、茨菲醇等。荞麦中黄酮对心脑血管具有较强的调节作用。研究发现，荞麦中的黄酮能够软化血管，改善微循环，清热解毒、活血化瘀、拔毒生肌、益气提神，有降血糖和尿糖的作用。黄酮还有扩张血管的作用，能维持毛细血管的抵抗力，降低其通透性及脆性，促进细胞增生和防止血细胞的凝集，还有降血脂、扩张冠状动脉、增强冠状动脉血流量等作用。

胰岛素抵抗(IR)是指各种原因引起机体对生理水平的胰岛素失去敏感性，需要高水平胰岛素才能控制血糖的现象。从IR的发生条件分析，可分为生理性和病理性IR。

生理性胰岛素抵抗：在生理情况下，IR是体内一种自我保护机制。这种机制对于保证大脑细胞能量供应是必须的。

病理性胰岛素抵抗：病理情况下，引起生理性IR的因素(FFA、糖皮质激素及炎症介质)长期处于高水平，一旦监时性IR变成持久性IR，造成病理变化，称之为病理性IR。此时机体对生理水平的胰岛素失去敏感性，并需要高水平的胰岛素才能控制血糖，并由此导致一系列疾病的产生。

胰岛素通过与细胞膜表面的特异性受体结合发挥其生物学作用。其生物学作用多种多样，但最主要的作用包括刺激细胞吸收葡萄糖，促进毛细血管扩张而改善微循环，诱导TG合成并促进脂肪细胞储存能量。这些作用都依赖于胰岛素受体信号通路在体内畅通无阻。这条信号通路由多种蛋白激酶和配体蛋白组成，胰岛素的信号依次由受体往下传递。关于IR的机制，存在多种学说，包括内质网应激、氧化应激、炎症、线粒体功能障碍、脂肪肝、低脂联素血症及高胰岛素血症等。

脂肪细胞功能障碍是肥胖条件下IR发生的根源。脂肪细胞的功能分两种，一是储存TG，二是分泌激素或细胞因子，如瘦素、脂联素及炎症介质。脂肪组织在肥胖条件下过度增生，导致其内部不断重建，以满足组织厚度增加带来的新需要，如细胞间质重组、细胞体积增大、毛细血管延伸等。这种重建过程有一定限度，当达到极限时，脂肪组织会因微循环不足而产生缺氧。在缺氧反应中，脂肪细胞失去储存脂肪的能力，产生脂联素的能力降低，同时引起巨噬细胞浸润及慢性炎症反应，还可导致内质网应激和氧化应激。这些变化都可促进IR的产生。肥胖发展到一定阶段，脂肪组织的储存功能达到满负荷，导致脂肪在血液及其他非脂肪组织或器官中堆积。过多的脂肪酸会通过中间产物(如DAG或神经胺)引起IR。

不同个体的脂肪组织在肥胖时的重建能力不同，重建能力强的个体肥胖时较晚甚至不发生脂肪组织功能障碍，不易出现IR；重建能力差的个体，障碍发生较早，易出现IR。这就是IR存在个体差异的原因之一。此外，脂肪在体内的分布也是个体差异的原因。总之，个体差异由遗传背景决定。

由于胰岛素具有广泛的生物作用，因此在发生胰岛素抵抗时，除了葡萄糖代谢会发生改变外，脂质、蛋白质、水和电解质的代谢也会发生变化。近年来发现II型糖尿病、高血压、高血脂、PCOS、高甘油三酯血症、低高密度脂蛋白胆固醇血症、腹型肥胖、动脉粥样硬化、冠心病、脑血管病、糖耐量异常、高尿酸血症、纤溶功能异常、微量白蛋白尿以及瘦素抵抗等均与胰岛素抵抗有关。因为这些疾病大多为糖、脂代谢紊乱，目前许多学者称其为胰岛素抵抗综合征或代谢综合征(metabolic syndrome)。

美国科学家研究发现，正常人血液中及尿液中含有一定浓度的D-手性肌醇，而在II型糖尿病人中则几乎检测不到，因此，提示D-手性肌醇在胰岛素作用的信号传递过程中扮演了重要角色。2003年，加拿大科学家在《农业与食品化学》杂志上公布了一项研究成果，他们发现荞麦提取物可以显著的降低糖尿病大鼠的血糖，并推测其中的功效分子是一种手性INOSITOL类小分子。

一直以来，科学家的研究主要集中于荞麦总黄酮，将其作为普通营养补充剂为研究目的，随着中国专利说明书公开号CN1442399公开了一种将荞麦中的INOSITOL衍生物转化为INOSITOL单体的方法，越来越多的对荞麦的研究倾向于INOSITOL，利用其胰岛素增敏剂样作用，应用于解决机体内的胰岛素抵抗类疾病。但由于通过荞麦内INOSITOL衍生物转化为INOSITOL产品得率较低，以及通过化学方法合成INOSITOL条件要求高，生产成本太高致使无法大规模生产。且大部分研究仅对INOSITOL和荞麦总黄酮单独进行研究，没有综合考虑这两种功效成分对于解决胰岛素抵抗及相关疾病的协同作用研究。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种荞麦提取物，它在制备过程中综合考虑INOSITOL与荞麦总黄酮这两种协同功效成分，其中含有8-25％INOSITOL和30-50％的总黄酮。含有此比例的INOSITOL与荞麦总黄酮的荞麦提取物与高纯度的INOSITOL、荞麦总黄酮相同剂量相比，对于解决胰岛素抵抗及相关疾病具有更好的协同作用。

更佳的功效成分配比的荞麦提取物为：10-20％的INOSITOL和35％-45％的总黄酮；

最佳的功效成分配比的荞麦提取物为：15％的INOSITOL和40％的总黄酮；

为了制备上述发明所得的荞麦提取物，本发明提供如下制备方法：取得一定量的荞麦种子，加入酶激活剂浸泡处理后，在一定的条件下发芽得发芽荞麦种子后，用乙醇提取得荞麦种子提取液后，加入0.5-30ppm的高分子壳聚糖作为絮凝剂，过滤得过滤液后上大孔吸附树脂如AB-8或聚酰胺树脂后，用50-80％的乙醇洗脱，收集洗脱液后送干燥，得荞麦提取物干粉。该方法包含有具体生产步骤如下：

1.将成熟荞麦种子在酶激活剂浸泡充分后，发芽；

2.收集萌芽后的荞麦种子，加入一定量的乙醇，粉碎，回流提取后，过滤，收集荞麦种子提取液；

3.将重量比为0.5-30ppm的高分子壳聚糖作为絮凝剂加入荞麦种子提取液中，搅拌均匀后，静置吸附；

4.过滤去除絮凝剂，过滤液上柱层析分离，层析柱为大孔吸附树脂，如AB-8型大孔吸附树脂或聚酰胺，用50-80％的乙醇进行洗脱，收集洗脱液，浓缩回收乙醇，送干燥，得上述荞麦提取物。

按此生产工艺制备的荞麦提取物含有重量比为8-25％INOSITOL和30-50％的总黄酮。

本发明提供的荞麦提取物可用于制备具有治疗、预防机体胰岛素抵抗所致疾病的药品、保健食品、营养补充食品。

本发明人对荞麦提取物进行了动物药效学实验研究，实验结果表明荞麦提取物能有效治疗、预防胰岛素抵抗综合征如糖尿病、高血脂、高血压、多囊卵巢综合症，且荞麦提取物中的INOSITOL和总黄酮在此比例下表现出较好的协同作用。

本发明的荞麦提取物可与各种药学上可以接受的载体混合制成胶囊、悬浮物、口服液等剂型药物组合物、保健食品。

具体实施方式：

为了进一步理解本发明，以下将结合实施例对本发明做出详细的、非限定性的说明。

实施例1

称取100克成熟荞麦种子，加入酶激活剂浸泡2小时后，取出于25±2℃，光照条件下萌芽；收集萌芽后的荞麦种子，加入10倍量的60％药用乙醇，粉碎后、沸腾回流提取3小时，滤出提取液；加入重量比为10ppm的絮凝剂——高分子壳聚糖，搅拌后静置3小时，过滤，滤出液上层析柱分离，层析柱为AB-8型大孔吸附树脂，洗脱液为55％乙醇，收集洗脱液，真空浓缩回收乙醇后，干燥得荞麦提取物干粉。采用GC-MS检测方法检测INOSITOL含量，其中D-chiro-inositol含量为14.1％、Myo-inositol含量为8.3％；采用UV法检测总黄酮含量为35.8％。

实施例2

称取100克成熟荞麦种子，加入酶激活剂浸泡2小时后，取出于25±2℃，光照条件下萌芽；收集萌芽后的荞麦种子，加入10倍量的60％药用乙醇，粉碎后、沸腾回流提取3小时，滤出提取液；加入重量比为3ppm的絮凝剂——高分子壳聚糖，搅拌后静置3小时，过滤，滤出液上层析柱分离，层析柱为聚酰胺，洗脱液为50％乙醇，收集洗脱液，真空浓缩回收乙醇后，干燥得荞麦提取物干粉。采用GC-MS检测方法检测INOSITOL含量，其中D-chiro-inositol含量为8.6％、Myo-inositol含量为8.7％；采用UV法检测总黄酮含量为32.8％。

实施例3

称取100克成熟荞麦种子，加入酶激活剂浸泡2小时后，取出于25±2℃，光照条件下萌芽；收集萌芽后的荞麦种子，加入10倍量的60％药用乙醇，粉碎后、沸腾回流提取3小时，滤出提取液；加入重量比为30ppm的絮凝剂——高分子壳聚糖，搅拌后静置2小时，过滤，滤出液上层析柱分离，层析柱为聚酰胺，洗脱液为80％乙醇，收集洗脱液，真空浓缩回收乙醇后，干燥得荞麦提取物干粉。采用GC-MS检测方法检测INOSITOL含量，其中D-chiro-inositol含量为19.6％、Myo-inositol含量为4.8％；采用UV法检测总黄酮含量为40.8％。

实施例4

称取100克成熟荞麦种子，加入酶激活剂浸泡2小时后，取出于25±2℃，光照条件下萌芽；收集萌芽后的荞麦种子，加入10倍量的60％药用乙醇，粉碎后、沸腾回流提取3小时，滤出提取液；加入重量比为18ppm的絮凝剂——高分子壳聚糖，搅拌后静置3小时，过滤，滤出液上层析柱分离，层析柱为AB-8型大孔吸附树脂，洗脱液为70％乙醇，收集洗脱液，真空浓缩回收乙醇后，干燥得荞麦提取物干粉。采用GC-MS检测方法检测INOSITOL含量，其中D-chiro-inositol含量为13.1％、Myo-inositol含量为6.3％；采用UV法检测总黄酮含量为45.8％。

实施例5

荞麦提取物对胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性的影响

方法：用高脂脂饲料诱导的胰岛素抵抗大鼠作为模型，用高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术作为评价方法，选用荞麦提取物作为实验样品，观察对胰岛素敏感性的影响。

1.材料与方法：

1.1实验动物

Wistard大鼠，雄性，4-5周龄，体重137-146g。

1.2模型的建立与实验分组

Wistard雄性大鼠80只适应性喂养2天后，模型组70只给予高脂饲料(每100克饲料总热量为1900千焦，其中脂肪提供热量占52％，蛋白质占15％，碳水化合物占33％脂肪主要为炼猪油)，对照组继续给予普通饲料(每100克饲料总热量为1554.4千焦，其中脂肪提供热量占12％，蛋白质占19％，碳水化合物占69％)，喂养10周后，模型组再随机分为7组，即①模型组10只(给予普通饲料)；②饮食控制组10只(普通饲料，模型组摄食量的80％)；③罗格列酮组10只(3mg/kg体重/日灌胃，普通饲料)；④纯D-chiro-inositol低剂量组10只(10mg/kg体重/日灌胃，普通饲料)；⑤纯D-chiro-inositol高剂量组10只(20mg/kg体重/日灌胃，普通饲料)；⑥荞麦提取物(19.6％的DCI和40.8％总黄酮)低剂量组(50mg/kg体重/日灌胃，普通饲料)；⑦荞麦提取物(19.6％的DCI和40.8％总黄酮)高剂量组(100mg/kg体重/日灌胃，普通饲料)。治疗各组连续给药3周，正常对照组、模型组和饮食控制组分别以相应量的生理盐水连续灌胃三周。

实验用荞麦提取物中含有19.6％的DCI和40.8％总黄酮。

1.3高胰岛素一正葡萄糖钳夹试验：每组取一只大鼠开始分批隔夜禁食10小时，称体重，尾静脉取血测基础血糖值，然后以10％水合氯醛(0.3mL/kg)进行腹腔麻醉。分离大鼠右侧颈总动脉和左侧颈内或颈外静脉，75IU/mL肝素抗凝，进行插管(美国产硬膜外麻醉用硅胶导管，内径0.6mm，外径1mm)，动脉插管以取血测血糖及稳态胰岛素，静脉插管以接微量注射泵以输注胰岛素及葡萄糖。插管完毕后，将大鼠静置30分钟后开始试验，开始时先恒定输注短效猪胰岛素(输注速率为8mu/kg·min^-1，临用时胰岛素用10.5％牛血清白蛋白稀释)，每5或10分钟从左颈动脉取血测血糖i次，当血糖下降至基础血糖+2.0mmol/L时，开始小量输注20％葡萄糖溶液，并根据血糖水平不断调整葡萄糖输注率，使血糖逐渐达到稳态。将所有大鼠衄糖都钳夹在基础血糖土0.2mmol/L水平，记录稳态下连续30分钟内的葡萄糖输注率，取均值。

1.4统计方法

计数资料以均数±标准差(x±S)表示，组间显著性差异采用t检验。

1.5实验结果

各组葡萄糖输注率(mg/kg.min)检测结果如下：

组别	葡萄糖输注率(mg/kg.min)
		正常组	8.09±1.12
模型组	4.67±0.55##
		饮食控制组	5.78±0.97*
罗格列酮组	9.87±1.46**
		纯D-chiro-inositol低剂量组	6.03±1.01*
纯D-chiro-inositol高剂量组	9.98±1.51**
		荞麦提取物低剂量组	9.95±1.56**
荞麦提取物高剂量组	11.34±1.67**

注：与正常组比较##P＜0.005.与模型组比较*P＜0.05，**P＜0.01

1.6结论：我们的研究结果表明，模型组大鼠胰岛素水平显著提高，钳夹试验中稳态葡萄糖输注率明显下降，证实了实验造模的成功，即模型组中胰岛素抵抗的存在；实验结果同时显示荞麦提取物能明显提高钳夹稳态下的葡萄糖输注率，且与现今临床用胰岛素增敏剂罗格列酮的相比，作用效果更佳，与同剂量的纯DCI组相比，作用效果改善更显著，体现了荞麦提取物中其它相关成分与DCI的协同作用，能明显改善胰岛素抵抗。

实施例6

制备荞麦提取物药物组合物

取实施例1所得的荞麦提取物按配方加入药用辅料，以常规方法制成片剂、胶囊剂、颗粒剂、针剂、悬浮液或口服液的药物组合物。

实施例7

制备荞麦提取物的保健食品、食品组合物

取实施例2所得的荞麦提取物按配方加入药用辅料、食品添加剂，以常规方法制成片剂、胶囊剂、颗粒剂、悬浮液或口服液的药物组合物。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护。

Claims (7)

1.一种荞麦提取物，其特征在于含有重量比为8-25％肌醇和30-50％的总黄酮，该提取物的通过以下方法制备的：

1)将成熟荞麦种子在酶激活剂浸泡充分后，发芽；

2)收集萌芽后的荞麦种子，加入一定量的乙醇，粉碎，回流提取后，过滤，收集荞麦种子提取液；

3)将重量比为0.5-30ppm的高分子壳聚糖作为絮凝剂加入荞麦种子提取液中，搅拌均匀后，静置吸附；

4)过滤去除絮凝剂，过滤液上柱层析分离，层析柱为大孔吸附树脂，用50-80％的乙醇进行洗脱，收集洗脱液，浓缩回收乙醇，送干燥，得上述荞麦提取物。

2.如权利要求1所述的荞麦提取物，其特征在于含有重量比为10-20％的肌醇和35％-45％的总黄酮。

3.如权利要求1所述的荞麦提取物，其特征于含有重量比为15％的肌醇和40％的总黄酮。

4.一种如权利要求1所述的荞麦提取物的制备方法，其特征在于该方法为：

1)将成熟荞麦种子在酶激活剂浸泡充分后，发芽；

2)收集萌芽后的荞麦种子，加入一定量的乙醇，粉碎，回流提取后，过滤，收集荞麦种子提取液；

3)将重量比为0.5-30ppm的高分子壳聚糖作为絮凝剂加入荞麦种子提取液中，搅拌均匀后，静置吸附；

4)过滤去除絮凝剂，过滤液上柱层析分离，层析柱为大孔吸附树脂，用50-80％的乙醇进行洗脱，收集洗脱液，浓缩回收乙醇，送干燥，得上述荞麦提取物。

5.如权利要求4所述的荞麦提取物的制备方法，其特征在于所述的大孔吸附树脂的类型为AB-8型大孔吸附树脂或者聚酰胺型大孔树脂。

6.如权利要求1所述的荞麦提取物在制备治疗机体胰岛素抵抗所致疾病的药物的用途。

7.如权利要求1所述的荞麦提取物在制备治疗机体胰岛素抵抗所致疾病的保健食品中的用途。