CN109568363B - 小茴香水提取物、包含其的组合物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及小茴香水提取物、包含该提取物的组合物以及该提取物的制备方法和用途，其中，所述小茴香水提取物能够实现从受试者体内高效地排出重金属、例如镉的效果。

Description

小茴香水提取物、包含其的组合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及天然产物领域，具体而言，涉及小茴香水提取物、包含该提取物的组合物以及该提取物的制备方法和用途。
背景技术
由于近几十年工农业发展，中国已经处于全面重金属污染的时代。官方文件表明，中国各大江河湖库的水体底质重金属污染超过80％，土壤污染超标率19.4％。在所有污染物中，镉的超标率最高，是污染最严重和广泛的重金属。市场调研表明，大米和蔬菜中的重金属、尤其是镉的超标率均在10％以上。部分城市的蔬菜重金属超标率达到100％。同时，由于铜、锌和砷(附带镉)等重金属是养殖业常规的大剂量添加剂，猪肉和鸡肉的铜、锌和镉等重金属严重超标。然而，重金属(尤其是镉)作为环境中重要的污染元素，会在生物体内累积以致危害生物体的正常生命活动。
上述重金属污染现状，使得中国居民面临几乎不可回避的重金属风险。同样，在养殖业中，畜禽出栏前的重金属超标也亟待解决。为此，需要通过安全、高效且经济的方式来促使动物(包括人、畜禽等)体内的重金属排泄，从而可减轻禽畜等可食用动物出栏前的体内重金属含量以及人体日常常规重金属的摄入和蓄积。
小茴香(Foeniculum vulgare Mill.)是伞形科多年生草本植物。在日常生活中，由于小茴香的茎叶具有特殊的香味，经常被作为调料使用。另外，早在唐代，已将小茴香作为中药材使用。在现代中药学领域中，例如《中药大辞典》(南京中医药大学编著，上海科学技术出版社，2006年)中提到了小茴香具有促进胃肠运动、抗溃疡、利胆等药理作用，并公开了小茴香中的化学成分包括作为挥发油的反式-茴香脑等、作为脂肪酸的10-十八碳烯酸等、作为香豆素类的伞形花内酯等。
然而，对于小茴香在动物体内的重金属排泄方面具有何种作用，目前并没有相关的研究。因此，出于开发对动物而言安全、高效且经济的药剂、食品或饲料，本发明人对小茴香在动物体内的重金属排泄方面的作用首次进行了研究。
发明内容
本发明人通过研究发现，当使用小茴香的水提取物时，能够使得重金属、尤其是镉从有需要的受试者中高效地排出到体外，并由此可以实现预防和/或治疗受试者的重金属中毒、例如镉中毒。另外，小茴香作为已长久食用的日常饮食调料，并不会对受试者带来毒性，因此，可以安全且经济地食用。
因此，本发明的一个目的在于提供了一种小茴香水提取物，其中，所述小茴香水提取物通过用水按照小茴香:水＝1:(3-10)的重量比对小茴香进行提取得到。
另一方面，本发明还涉及制备上述小茴香水提取物的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(i)将小茴香用水清洗后粉碎，得到经粉碎的小茴香；
(ii)将所述经粉碎的小茴香用50℃-100℃的水提取2-5次，每次提取时按照小茴香:水＝1:(3-10)的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取，得到提取液；
(iii)将所述提取液合并过滤，得到滤液，将所述滤液浓缩至比重为0.8-1.6，干燥得到所述小茴香水提取物。
又一方面，本发明涉及一种组合物，其中，所述组合物包含上述小茴香水提取物以及任选的药学上、食品学上或饲料学上可接受的辅料。
再一方面，本发明涉及上述小茴香水提取物或上述组合物在制备用于从受试者体内排出重金属的制剂中的用途。另外，本发明还涉及上述小茴香水提取物或上述组合物在制备用于治疗和/或预防重金属中毒的制剂中的用途。
附图说明
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
图1为示出了本发明制备的分别添加有小茴香水提取物、洋葱水提取物、生姜水提取物以及花椒水提取物的饲料的外观的图。
图2为示出了试验前后的给予组1-给予组2、比较组1-比较组3、模型组以及空白对照组的小鼠的体重变化的图表。
图3为示出了给予组1-给予组2、比较组1-比较组3、模型组以及空白对照组中的小鼠的饲料摄取总量的图表。
图4为示出了在试验结束后的给予组1-给予组2、比较组1-比较组3、模型组以及空白对照组的小鼠的肝脏中的镉残留量的图表。
图5为示出了在试验结束后的给予组1-给予组2、比较组1-比较组3、模型组以及空白对照组的小鼠的血液中的镉残留量的图表。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不旨在限制本发明。
重金属中毒是动物长期摄入大量的重金属而引起的以生长发育缓慢、肝脏和肾脏机能障碍、贫血和骨骼损伤等为特征的中毒性疾病。当重金属进入动物体内后大量蓄积时会影响动物体的生命活动(例如，对成人而言，当镉的量在300mg以上时，会引起致死)，并且尤其是还可通过食物链传递。因此，通过安全的途径使重金属高效地从动物体(尤其是可食用动物体和人体)内排出具有重要的意义。在这一背景下，本发明人通过大量的研究发现，已长久用作食品调料并在过往的实际应用中未发现对人体具有毒性的小茴香的水提取物在将重金属从动物体内排出方面具有良好的效果。
在本发明中，除非另有说明，术语“重金属”是指密度在4.5g/cm3以上的金属，包括但不限于，铜、铅、锌、锡、镍、钴、锑、汞、镉和铋。其中，尤其是镉早在1974年已被联合国环境规划局定为重点污染物。
在本发明中，除非另有说明，术语“辅料”包括但不限于药学上、食品学上或者饲料学上可接受的载体、赋形剂、添加剂、润滑剂、湿润剂、保湿剂、溶剂、分散介质、悬浮剂、缓冲介质、着色剂、脱模剂、包衣剂、甜味剂、调味剂、芳香剂、防腐剂和抗氧化剂，例如但不限于乳糖、葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、阿斯巴甜、滑石粉、明胶、凝胶、聚乙二醇、琼脂、生理盐水和甘油。
在本发明中，除非另有说明，术语“受试者”是指人或除人以外的其它所有种类的动物。通常，除人以外的动物是非人脊椎动物，例如非人灵长类动物、啮齿动物、家畜或狩猎动物。非人灵长类动物包括黑猩猩、食蟹猴、蜘蛛猴和猕猴，例如恒河猴。啮齿动物包括小鼠、大鼠、土拨鼠、雪貂、兔和仓鼠。家畜和狩猎动物包括牛、马、猪、鹿、野牛、水牛、猫科动物(例如家猫)、犬科动物(例如狗、狐狸、狼)、禽类(例如鸡、鸸鹋、鸵鸟)以及鱼(例如鳟鱼、鲶鱼和鲑鱼)。在一些实施方式中，受试者是哺乳动物，例如灵长类动物，例如人。术语“个体”、“患者”和“受试者”在本文中可互换使用。
小茴香水提取物及其制备方法
迄今为止，针对小茴香的研究大多关注的是其在食品方面的应用(例如，中国发明专利申请CN 105105277A公开了一种包含小茴香提取物的食品级复合型防腐剂)以及在中药复方制剂方面的应用(例如，滕光寿等，小茴香提取物对胃肠动力障碍小鼠胃肠运动的影响，《国际中医中药杂质》，Vol.33(8)，2011年8月)。对于小茴香水提取物在重金属(例如镉)排泄以及预防和/治疗重金属中毒方面的作用，迄今为止本领域的科研人员并未给出任何关注或进行任何相关研究。
在一个实施方式中，本发明涉及一种小茴香水提取物，其中，所述小茴香水提取物通过用50℃-100℃的水按照小茴香:水＝1:(3-10)的重量比对小茴香进行提取得到。
优选的是，所述小茴香水提取物通过用水按照小茴香:水＝1:5的重量比对小茴香进行提取得到。进一步优选的是，用60℃-100℃的水对小茴香进行提取。
在另一实施方式中，本发明还涉及制备上述小茴香水提取物的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(i)将小茴香用水清洗后粉碎，得到经粉碎的小茴香；
(ii)将所述经粉碎的小茴香用50℃-100℃的水提取2-5次，每次提取时按照小茴香:水＝1:(3-10)的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取，得到提取液；
(iii)将所述提取液合并后进行过滤，得到滤液，将所述滤液浓缩至比重为0.8-1.6，干燥得到所述小茴香水提取物。
在优选的实施方式中，在上述步骤(i)中，对用于清洗小茴香的水的量没有特别限制，所用的水的量只要能够满足将所述小茴香的表面清洗干净的要求即可。例如，可以用其量为小茴香重量的1-10倍的水对小茴香进行清洗。
本领域技术人员可以理解的是，在上述步骤(i)中，所述粉碎可采用现有技术中已知的任意药草粉碎机进行粉碎，并且对小茴香的粉碎粒径并无任何特定限制。仅为了能使后续的水提取操作更加充分地进行，优选将小茴香粉碎至粒径尽可能小。
在优选的实施方式中，在上述步骤(ii)中，用60℃-100℃的水对所述经粉碎的小茴香进行提取。另外优选，每次提取的时间为1h-2.5h。为了使提取效率更高，优选在用水进行所述提取之前，将所述经粉碎的小茴香用40℃-100℃水预先浸泡20min-60min。进一步优选的是，为了获得更合理的提取成本/提取物收率之比，将所述经粉碎的小茴香用水提取3次。更进一步优选的是，在上述步骤(ii)中，每次提取时按照小茴香:水＝1:5的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取
在优选的实施方式中，在上述步骤(iii)中，将所述滤液浓缩至比重为1.2。进一步优选的是，在上述步骤(iii)中，通过喷粉干燥得到所述小茴香水提取物。
组合物
在一个实施方式中，本发明涉及一种组合物，其中，所述组合物包含上述小茴香水提取物以及任选的药学上、食品学上或饲料学上可接受的辅料。也就是说，本发明所述的组合物既可以作为药品、也可以作为食品或者作为饲料而被给予有需要的受试者。
对于药学上、食品学上或饲料学上可接受的辅料，正如上文所述，本领域技术人员可根据现有技术中的相关记载(例如，《药用辅料手册》，R.C.罗等编，郑俊民主译，化学工业出版社，2005年；《GB 2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准》；以及《饲料添加剂品种目录(2013)》等)而容易地选择合适的物质。
小茴香水提取物或组合物的用途
本发明人通过实验研究发现，当将本发明的小茴香水提取物或包含所述小茴香水提取物的组合物以有效量给予镉中毒动物模型时，能够有效地促使镉排出动物体外，从而可将本发明的小茴香水提取物或包含所述小茴香水提取物的组合物用于预防和/或治疗镉中毒。另外，由于各重金属的化学性质类似，并且均通过重金属与生物大分子配体的结合而引起中毒，因此，小茴香水提取物还可用于将其它重金属从动物体内排出并可发挥预防和/或治疗重金属中毒的效力。
在本发明的上下文中，本文所使用的术语“有效量”是指缓解、减轻或者解除症状或疾病所需的活性成分的量。因此，指定确切的“有效量”通常是不可行的。然而，对于任何给定的情况，通过本领域普通技术人员仅使用常规实验即可确定合适的“有效量”。
因此，在一个实施方式中，本发明涉及上述小茴香水提取物或上述组合物在制备用于从受试者体内排出重金属(优选镉)的制剂中的用途。在另一实施方式中，本发明还涉及上述小茴香水提取物或上述组合物在制备用于治疗和/或预防重金属(优选镉)中毒的制剂中的用途。
另外，可将本发明所涉及的实施方式通过如下段落中的记载加以示例性说明：
1.一种小茴香水提取物，其中，所述小茴香水提取物通过用50℃-100℃的水按照小茴香:水＝1:(3-10)的重量比对小茴香进行提取得到。
2.如段落1所述的小茴香水提取物，其中，所述小茴香水提取物通过用水按照小茴香:水＝1:5的重量比对小茴香进行提取得到。
3.如段落1或2所述的小茴香水提取物，其中，用60℃-100℃的水对所述小茴香进行提取。
4.制备段落1-3中任一项所述的小茴香水提取物的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
(i)将小茴香用水清洗后粉碎，得到经粉碎的小茴香；
(ii)将所述经粉碎的小茴香用50℃-100℃的水提取2-5次，每次提取时按照小茴香:水＝1:(3-10)的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取，得到提取液；
(iii)将所述提取液合并过滤，得到滤液，将所述滤液浓缩至比重为0.8-1.6，干燥得到所述小茴香水提取物。
5.如段落4所述的方法，在所述步骤(ii)中，用60℃-100℃的水对所述经粉碎的小茴香进行提取。
6.如段落4或5所述的方法，在所述步骤(ii)中，每次提取的时间为1h-2.5h。
7.如段落4-6中任一项所述的方法，在所述步骤(ii)中，在用水对所述经粉碎的小茴香进行所述提取之前，将所述经粉碎的小茴香用40℃-100℃水预先浸泡20min-60min。
8.如段落4-7中任一项所述的方法，在所述步骤(ii)中，将所述经粉碎的小茴香用水提取3次。
9.如段落4-8中任一项所述的方法，在所述步骤(ii)中，每次提取时按照小茴香:水＝1:5的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取。
10.如段落4-9中任一项所述的方法，在所述步骤(iii)中，将所述滤液浓缩至比重为1.2。
11.如段落4-10中任一项所述的方法，在所述步骤(iii)中，通过喷粉干燥得到所述小茴香水提取物。
12.一种组合物，其中，所述组合物包含段落1-3中任一项所述的小茴香水提取物以及任选的药学上、食品学上或饲料学上可接受的辅料。
13.段落1-3中任一项所述的小茴香水提取物或者段落12所述的组合物在制备用于从受试者体内排出重金属的制剂中的用途。
14.段落1-3中任一项所述的小茴香水提取物或者段落12所述的组合物在制备用于治疗和/或预防重金属中毒的制剂中的用途。
15.如段落13或14所述的用途，其中，所述重金属为镉。
实施例
接下来，通过实施例对本发明进行进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不局限于这些实施例。
实施例1小茴香水提取物的制备
将1000g市售的小茴香用10000g的水清洗后通过粉碎机(WKX-160型风选粉碎机，山东通正生物医药装备设计制造有限公司)粉碎，得到经粉碎的小茴香。然后，取1000g的所述经粉碎的小茴香用10000g的水在40℃下浸泡40分钟，再用10000g的90℃的水进行第一次提取，提取时间为1小时，排放出提取液。随后，依次进行第二次和第三次提取，第二次提取用5000g的90℃的水提取1小时，排放出提取液；第三次提取用3000g的90℃的水提取1小时，排放出提取液。将所述提取液合并后，通过80目筛子进行过滤，得到滤液，将所述滤液浓缩至比重为1.2，通过在80℃下喷粉干燥得到100g小茴香水提取物1。
实施例2小茴香水提取物的制备
将1000g市售的小茴香用6000g的水清洗后通过粉碎机(WKX-160型风选粉碎机，山东通正生物医药装备设计制造有限公司)粉碎，得到经粉碎的小茴香。然后，取1000g的所述经粉碎的小茴香用60℃的水提取2次，每次提取时按照小茴香:水＝1:5的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取，每次提取的时间为2h，得到提取液。将所述提取液合并后，通过真空抽滤进行过滤，得到滤液，将所述滤液浓缩至比重为0.8，通过在85℃下喷粉干燥得到92g小茴香水提取物2。
比较例1洋葱水提取物的制备
按照实施例1所述的步骤和方法对1000g洋葱进行提取，得到85g洋葱水提取物。
比较例2生姜水提取物的制备
按照实施例1所述的步骤和方法对1000g生姜进行提取，得到89g生姜水提取物。
比较例3花椒水提取物的制备
按照实施例1所述的步骤和方法对1000g花椒进行提取，得到86g花椒水提取物。
效果例镉排泄活性评价
本效果例采用洁净级实验用雄性BALB/c品系小鼠(购自河北医科大学实验动物中心)，挑选体重为20±1g(约7周龄)小鼠28只，随机分为7组，每组4只。同时，取CdCl2(购自Sigma)溶于医用级生理盐水中配置成25mg/mL的镉溶液。采用购自河北医科大学实验动物中心的实验动物颗粒饲料(主要成分为玉米)作为对照组的饲料(下文称为“正常饲料”)；将市售的正常饲料物理粉碎，按照正常饲料:水提取物＝10:1(以干重计)的比例混合，得到混合物，按照每1kg干重的混合物加入200ml水的比例向该混合物中加入超纯水搅拌混合均匀后，得到混合后的饲料，将该混合后的饲料使用自制模具挤压得到长为8cm、直径为1.5cm的颗粒(见图1)，置于65℃恒温干燥箱中干燥48小时后即得成品饲料(下文称为“成分添加饲料”)。每个饲养笼中放置1只小鼠。小鼠的饲料和水均不限制供给。
在上述7组小鼠中，将给予镉溶液和正常饲料的一组小鼠记为“模型组”；将给予镉溶液和添加有小茴香水提取物1的成分添加饲料的一组小鼠记为“给予组1”；将给予镉溶液和添加有小茴香水提取物2的成分添加饲料的一组小鼠记为“给予组2”；将给予镉溶液和添加有洋葱水提取物的成分添加饲料的一组小鼠记为“比较组1”；将给予镉溶液和添加有生姜水提取物的成分添加饲料的一组小鼠记为“比较组2”；将给予镉溶液和添加有花椒水提取物的成分添加饲料的一组小鼠记为“比较组3”；将给予生理盐水和正常饲料的一组小鼠记为“空白对照组”。
采用腹腔注射法制作镉中毒小鼠模型和空白对照小鼠，注射剂量为250mg/Kg(镉/体重)，具体操作为：从试验开始时，将小鼠放置于培养室中给予正常饲料饲养7天，使小鼠适应饲养环境；在试验第8天向6组小鼠分别腹腔注射200μL镉溶液(包含5mg镉)，并向最后一组小鼠腹腔注射200μL生理盐水。从试验第8天开始，每隔5天向小鼠给予充足的水和相应的饲料(即，上文中的正常饲料和各成分添加饲料)，直到试验第35天结束。上述各组的处理情况如下表1中所示：
表1
Figure BDA0001422008910000091
Figure BDA0001422008910000101
如图2中所示，在试验开始前和试验结束后分别称量各组小鼠的体重并比较发现，所有组的小鼠体重均有不同程度的增高。
同时，将各组小鼠的饲料摄取总量在图3中示出。由图3可以看出，各组小鼠总的饲料摄取量均处于110-132g的范围内，其中，给予组1-给予组2和比较组1的饲料摄取总量相对最少。
另外，在试验结束后，采用戊巴比妥钠麻醉小鼠，并用生理盐水进行灌流，然后取小鼠的肝脏组织和血液，利用硝酸进行消解，镉元素含量的测定采用ICP-MS法(Thermo Xseries 2ICP-MS)。通过分析肝脏和血液中的镉元素的残留量来评估向正常饲料中添加的成分(小茴香水提取物1、小茴香水提取物2、洋葱水提取物、生姜水提取物和花椒水提取物)是否有助于将镉元素排出动物体外。
由图4和图5可以看出，相对于空白对照组的小鼠而言，其余各组的小鼠明显具有更高的肝脏和血液镉含量，说明造模成功。而且，相对于模型组的小鼠而言，给予组1-给予组2的小鼠的肝脏和血液中具有明显更低的镉残留量，这说明本发明的小茴香水提取物具有出色的将重金属(尤其是镉)从动物体内排出的能力。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.小茴香水提取物或者包含所述小茴香水提取物以及任选的药学上或饲料学上可接受的辅料的组合物在制备用于从受试者体内排出重金属镉的制剂中的用途，其中，所述小茴香水提取物通过用50℃-100℃的水按照小茴香:水=1:(3-10)的重量比对小茴香进行提取得到。
2.小茴香水提取物或者包含所述小茴香水提取物以及任选的药学上或饲料学上可接受的辅料的组合物在制备用于治疗和/或预防重金属镉中毒的制剂中的用途，其中，所述小茴香水提取物通过用50℃-100℃的水按照小茴香:水=1:(3-10)的重量比对小茴香进行提取得到。
3.如权利要求1或2所述的用途，其中，所述小茴香水提取物通过用水按照小茴香:水=1:5的重量比对小茴香进行提取得到。
4.如权利要求1或2所述的用途，其中，用60℃-100℃的水对所述小茴香进行提取。
5.如权利要求1或2所述的用途，通过如下方法制备所述小茴香水提取物，其中，所述方法包括如下步骤：
（i）将小茴香用水清洗后粉碎，得到经粉碎的小茴香；
（ii）将所述经粉碎的小茴香用50℃-100℃的水提取2-5次，每次提取时按照小茴香:水=1:(3-10)的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取，得到提取液；
（iii）将所述提取液合并过滤，得到滤液，将所述滤液浓缩至比重为0.8-1.6，干燥得到所述小茴香水提取物。
6.如权利要求5所述的用途，在所述步骤（ii）中，用60℃-100℃的水对所述经粉碎的小茴香进行提取。
7.如权利要求5所述的用途，在所述步骤（ii）中，每次提取的时间为1h-2.5h。
8.如权利要求5所述的用途，在所述步骤（ii）中，在用水对所述经粉碎的小茴香进行所述提取之前，将所述经粉碎的小茴香用40℃-100℃水预先浸泡20min-60min。
9.如权利要求5所述的用途，在所述步骤（ii）中，将所述经粉碎的小茴香用水提取3次。
10.如权利要求5所述的用途，在所述步骤（ii）中，每次提取时按照小茴香:水=1:5的重量比用水对所述经粉碎的小茴香进行提取。
11.如权利要求5所述的用途，在所述步骤（iii）中，将所述滤液浓缩至比重为1.2。
12.如权利要求5所述的用途，在所述步骤（iii）中，通过喷粉干燥得到所述小茴香水提取物。
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