CN110548062A - 具有抗病毒效果的绿豆皮萃取物及其萃取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种具有抗病毒效果的绿豆皮萃取物及其萃取方法,该绿豆皮萃取物可通过抑制α‑葡萄糖苷酶与神经氨酸酶达到抗病毒的效果。本发明同时涉及一种具有抗病毒效果的绿豆皮萃取物的萃取方法及通过该方法萃取获得的萃取物的应用。

Description

具有抗病毒效果的绿豆皮萃取物及其萃取方法
技术领域
本发明涉及一种绿豆皮萃取物的医药组合物及其萃取方法,尤其是一种具有抗病毒效果的绿豆皮萃取物的医药组合物及其萃取方法与应用。
背景技术
根据《本草纲目》记载,绿豆主治消肿下气、清热解毒、治丹毒、利尿止渴、厚肠胃、作枕明目、治头风、头痛、补益元气、和调五脏、安精神、行十二经脉、润皮肤、解一切草木金石砒霜毒。绿豆味甘、性寒、无毒,具有清热消暑、利尿消肿,润喉止渴及明目降压的功效,对中暑与咽喉炎具有不错的疗效,因此是民间常用的消暑圣品。
绿豆、豆皮及豆芽均有不同功用,绿豆可消肿通气,清热解毒,补肠胃,治伤风头痛,常吃补益元气,和调五脏,通行十二经脉。绿豆皮甘寒无毒,能解热毒,治头风头痛。绿豆芽甘平,解酒解热毒,利三焦。绿豆荚可治长期血痢。现代研究证实,绿豆营养价值很高,含蛋白质高于大米,碳水化合物丰富,脂肪质较少,更含有蛋白质、钙、磷、铁、胡萝卜素等。夏季常喝绿豆汤,可防中暑及热毒引起的各种疮疖,对肾炎、糖尿病、高血压、动脉硬化、肠胃炎、咽喉炎等有一定帮助。
绿豆含有大约20~24%蛋白,主要为球蛋白(globulin)和白蛋白(albumin),其为主要的储存蛋白型态。由于绿豆含有高蛋白质含量,且富含很多必需氨基酸,但对于苏氨酸(threonine)、含硫氨基酸、赖氨酸(lysine)和色氨酸(tryptophan)含量较为缺乏,且对于经济动物的消化率不佳,而难以应用于经济动物(Randhir和Shetty,2007)。而针对绿豆皮的营养成分目前则少有研究。
病毒是一种比细菌小且需要使用电子显微镜才看得到的有机体,目前医药尚未找出很有效抗病毒的药剂,主要还是需要人体或动物体的免疫力来对抗病毒感染。常见的病毒感染包括肠病毒、艾滋病毒、肝炎病毒、小儿麻痹症、流行性感冒、上呼吸道感染等等,其传播能力强,常常容易引起流行。其中流行性感冒(简称流感),不论在人类或动物,流感病毒都造成巨大的公共卫生安全危害及经济损失,亟待寻求解决办法。
目前西方医药对于病毒感染的治疗方式尚未有有效策略,在新药研发的进展速度缓慢,因此使用传统中国医学的知识,配合化学与生物科技的技术,使得应用传统医学的价值大为提升。然而传统医学中,对于植物性资材的原料质量变化差异极大,使得利用植物性资材的困难度提高,举例而言,植物性饲料添加剂的原料来自于大自然,成分会因产地环境及气候等因素的影响而变化,可能对产品效果造成干扰,此亦亟待解决的问题。
发明内容
本发明涉及一种抗病毒的医药组合物,其由绿豆皮原料经初萃取后,再以5至15倍(v/w)的C1至C6的醇类超声波浸泡萃取后,经浓缩干燥所得的混合物。
优选的是,本发明绿豆皮原料来源为商品名为(京冠)或(京冠)或其组合的产品。
优选的是,本发明中所使用的醇类萃取步骤为使用50%、75%、95%酒精或甲醇,且其萃取体积为原料的10倍体积(v/w)。
优选的是,本发明醇类萃取方式为使用超声波震荡,在常温震荡萃取一小时后,移除残渣固形物,得到绿豆皮醇类萃取液。
优选的是,本发明绿豆皮醇类萃取液再经50-60℃干燥后,得到绿豆皮醇类萃取物。
优选的是,本发明的绿豆皮醇类萃取物含有重量百分比分别约为2~7%的牡荆素(vitexin)或2~7%异牡荆素(isovitexin)或其组合。
优选的是,本发明的绿豆皮醇类萃取物可抑制病毒所引起的细胞病变作用,这些病毒优选包括正黏液病毒科(如流感病毒、禽流感病毒)、副黏液病毒科(如新城病毒)、疱疹病毒或里奥病毒(reovirus)。
优选的是,本发明的绿豆皮醇类萃取物可降低病毒对红血球的血球凝集试验(hemagglutination assay,HA)力价,这些病毒优选包括正黏液病毒科(如流感病毒、禽流感病毒)、副黏液病毒科(如新城病毒)、疱疹病毒或里奥病毒(reovirus)。
优选的是,本发明的绿豆皮醇类萃取物通过抑制α-葡萄糖苷酶达到抗病毒的效果。
优选的是,本发明的绿豆皮醇类萃取物通过抑制神经氨酸酶达到抗病毒的效果,这些病毒优选包括正黏液病毒科(如流感病毒、禽流感病毒)、副黏液病毒科(如新城病毒)、疱疹病毒或里奥病毒(reovirus)。
优选的是,本发明的绿豆皮醇类萃取物所抑制的病毒包括正黏液病毒科(如流感病毒、禽流感病毒)、副黏液病毒科(如新城病毒)、疱疹病毒或里奥病毒(reovirus)。
本发明还涉及一种萃取抗病毒绿豆皮萃取物的医药组合物的方法,其包含:(1)提供绿豆皮原料;(2)以5至15倍(v/w)的C1至C6的醇类浸泡前述绿豆皮原料进行萃取,以获取浸泡液;(3)过滤浸泡液获取醇类萃取液后浓缩干燥;及(4)获得绿豆皮醇类萃取物。
优选的是,本发明的绿豆皮原料来源为商品名为或其组合的产品。
优选的是,本发明的醇类萃取步骤为使用50%、75%、95%酒精或甲醇,且其萃取体积为原料的10倍体积(v/w)。
优选的是,本发明的醇类萃取方式为使用超声波震荡,在常温震荡萃取一小时后,移除残渣固形物,得到绿豆皮醇类萃取液。
优选的是,本发明的绿豆皮醇类萃取液再经50-60℃干燥后,得到绿豆皮醇类萃取物。
本发明同时涉及一种利用前述萃取方法所制得的饲料添加物。
附图说明
图1a-图1d为以本发明的方法萃取后的牡荆素(Vitexin)和异牡荆素(Isovitexin)常态分布图。
图2为本发明以标准品25ppm牡荆素(Vitexin)、25ppm异牡荆素(Isovitexin)、甲醇及乙醇萃取物层析图。
图3为本发明的萃取流程示意图。
图4为本发明萃取物的HPLC管柱层析图。
图5为本发明绿豆皮酒精萃取物的细胞毒性试验结果。
图6为本发明绿豆皮酒精萃取物细胞病变作用试验结果。
图7为本发明绿豆皮酒精萃取物降低细胞表现的病毒HA力价试验结果。
图8为本发明绿豆皮酒精萃取物抑制α-葡萄糖苷酶(alpha-glucosidase)能力试验结果。
图9a-图9d为本发明绿豆皮酒精萃取物抑制神经胺酸酶(neuraminidase)能力试验结果。
具体实施方式
本发明涉及一种可作为具有抗病毒效果的绿豆皮萃取物,该萃取物经京冠生技的制程处理后,制成商品名为的产品,请参见图1a-图1d所示,经常态分布曲线分析不同批次、产地来源的绿豆皮,均可以获取高含量的牡荆素与异牡荆素混合物,请参见图2所示,其为标准品25ppm牡荆素(Vitexin)、25ppm异牡荆素(Isovitexin)、甲醇及乙醇萃取物层析图,可以发现经本发明萃取的方法可以克服一般天然产品可能因产地环境与气候等因素所造成的变化,使活性成分可被定性与定量,以达到质量稳定的效果,进而可应用在动物饲料添加物或食品添加物上。因此,本发明同时涉及一种促进动物健康的饲料添加物。
更进一步,本发明涉及一种具有降低病毒的细胞病变作用与降低HA力价的绿豆皮萃取物,这些病毒优选包括正黏液病毒科(如流感病毒、禽流感病毒)、副黏液病毒科(如新城病毒)、疱疹病毒或里奥病毒(reovirus),其中经由本发明所公开的萃取方法及其萃取物,该萃取物主要含有的活性成分为牡荆素和异牡荆素,二种活性成分具有抑制α-葡萄糖苷酶(alpha-glucosidase)酵素及神经氨酸酶(neuraminidase)的能力,进而达到抗病毒的效果。
本发明的绿豆皮萃取物,优选可以使用C1至C6的醇类萃取,但不限于使用50%、75%、95%酒精、甲醇或其他醇类,优选的是使用酒精萃取,且不同浓度的酒精萃取结果均含有一定量的牡荆素和异牡荆素。为方便说明本发明的最优选实施例,下列醇类萃取物均称酒精萃取物或酒萃物。
实施例一:绿豆皮萃取物的活性成分萃取
请参见图3所示,取绿豆皮原料,以京冠生技的制程,经生产排程、原料混拌、物理化学与生物处理法后,再经计量包装,以获取成品,商品名为可作为动物饲料添加物或其他食品添加物之用。在实验室进行小量萃取,使用的重量单位为50g。将取得动物饲料添加物50g加入10倍体积量(500ml)的95%酒精,利用超声波方式加以萃取,常温震荡萃取一小时,经粗过滤去除残渣固形物后,得到本发明的绿豆皮酒精萃取液,此时体积约为350-380ml,回收量约70-80%。减压浓缩后,可得20-25g的浸膏,约占原料的40-50%。再经50-60℃干燥后,去除残留水分后,可得10-15g绿豆皮酒精萃取物,约占原料的20-30%(w/w)。
实施例二:绿豆皮酒精萃取物活性成分试验
将实施例一所得的绿豆皮酒精萃取物以DMSO溶解,取1.4g的绿豆皮酒精萃取物以14ml DMSO溶解后,以甲醇稀释100倍,HPLC初步进行成分分析。请参见图4所示,经比对标准品,确认在滞留时间约25-30分钟之间所产生的两个波峰分别为牡荆素和异牡荆素。经实际计算绝对量,牡荆素(vitexin)为31.015mg(占酒精萃取物2.22%),异牡荆素(isovitexin)为33.893mg(占酒精萃取物2.42%)。
由已知的文献中得知,牡荆素(vitexin)与异牡荆素(isovitexin)具有抑制α-葡萄糖苷酶(alpha-glucosidase)的能力,同时也有抑制神经氨酸酶(neuraminidase)的效果,进而达到抑制病毒活性的能力。而目前牡荆素和异牡荆素的纯物质或标准品的价格非常昂贵,10mg的量视其纯度其市价高达新台币数千至数万元,其中又以异牡荆素价格更高昂,但受限于价格而使得实际在产业的应用性不高,且应用层面有局限。
实施例三:细胞毒性试验
由于所开发的药品须符合安全性要求,且所使用的浓度不能具有毒性,因此本发明进一步测试该酒精萃取物的细胞毒性试验,空白对照组为DMSO,在1%DMSO浓度之下,细胞的生长型态并无差异,不具有任何毒性。
所使用的细胞株为MDCK细胞(狗肾脏上皮细胞),MDCK为探讨流感试验中常被使用的细胞株标的,所使用的细胞培养液为DMEM,添加10%FBS血清和1%PSA三合一抗生素,以5.6ml DMSO溶解1.4g绿豆皮酒精萃取物,成为高浓度的250mg/ml绿豆皮酒精萃取物保存液,再分别以DMSO稀释成作用浓度分别为62.5,125,250,500,1000,2000(μg/ml)。先在培养皿中接种细胞,使细胞生长24小时后,加入待试验的绿豆皮酒精萃取物,再经24、48、72小时分别进行细胞存活率分析(MTT assay)。请参见图5所示,以MDCK细胞进行试验,当绿豆皮酒精萃取物的浓度在2000(μg/ml)以下时,均不具有细胞毒性,显示其安全性优良。
实施例四:抗病毒试验-绿豆皮酒精萃取物抑制流感病毒细胞病变作用(Cytopathic effect,CPE)
由于流感病毒颗粒在感染细胞后会杀死寄主细胞,产生细胞病变作用(Cytopathic effect,CPE),因此如能抑制细胞病变作用,也能视为具有抗病毒的效果。
本发明利用MDCK细胞(狗肾脏上皮细胞)作为试验标的,病毒株为PR8(H1N1),所使用的绿豆皮酒精萃取物浓度为0,125,2000(μg/ml),0μg/ml为DMSO空白对照组。方法为先接种细胞株,待24小时后,将不同浓度的绿豆皮酒精萃取物和MDCK细胞预处理1小时,并将不同浓度的绿豆皮酒精萃取物和PR8病毒株预处理1小时,接着将上述经绿豆皮酒精萃取物预处理后的病毒和经绿豆皮酒精萃取物预处理后的细胞株共同培养进行感染,感染1小时后移除病毒液并加入绿豆皮酒精萃取液,在24小时后观察CPE试验结果。
请参见图6所示,箭头所表示者为产生细胞病变作用(CPE)处,使用本发明的绿豆皮酒精萃取物可降低细胞病变作用的发生,在2000μg/ml浓度下未见细胞病变作用产生,且显微镜下细胞外观呈现正常状态。
实施例五:抗病毒试验-绿豆皮酒精萃取物降低细胞的流感病毒HA力价
流感病毒表面的血球凝集素(hemagglutinin)可以和红血球的受体结合,当病毒力价够高时,红血球会发生凝集现象(hemagglutination),因此分析红血球的凝集现象可做为病毒力价测试的方法,此又称为血球凝集试验(hemagglutination assay,HA)。
试验所使用的细胞株与本发明的绿豆皮酒精萃取物浓度与实施例四相同。方法为先接种细胞株,待24小时后,将不同浓度的绿豆皮酒精萃取物和MDCK细胞预处理1小时,并将不同浓度的绿豆皮酒精萃取物和PR8病毒株预处理1小时,接着将上述经绿豆皮酒精萃取物预处理后的病毒和经绿豆皮酒精萃取物预处理后的细胞株共同培养进行感染,感染1小时后移除病毒并加入绿豆皮酒精萃取液,在24小时后,收取细胞培养液,进行HA力价试验。
由图7结果显示,本发明的绿豆皮酒精萃取物在2000μg/ml时检测不到细胞产生的HA力价,因此可知本发明绿豆皮酒精萃取物可降低流感病毒在MDCK细胞产生的HA力价。
实施例六:绿豆皮酒精萃取物的抑制α-葡萄糖苷酶(alpha-glucosidase)能力测试
取0.8μL(浓度分别为将20,10,5,2.5,1.25,0.625,0mg/mL的绿豆皮酒精萃取物溶解于DMSO中),再将溶解后的绿豆皮酒精萃取物与69.2μL的磷酸盐缓冲液(phosphatebuffer)(100mM,pH 6.8)与10μLα-葡萄糖苷酶(1U/mL,Sigma)混合,之后置入37℃培养箱培养15分钟。
经培养后,将20μL p-nitrophenyl-α-d-glucopyranoside(5mM,Sigma)作为基质(substrate),加入前述培养液中,再于37℃培养箱培养20分钟。而后加入50μL of Na2CO3(0.1M)终止反应,并以分光光度计450nm测量并记录。请参见图8所示,结果显示绿豆皮酒精萃取物可降低α-葡萄糖苷酶的活性且具有剂量依赖效果(dose-dependent manner),其IC50为20.07±0.9μg/mL,该值低于文献中所指牡荆素和异牡荆素,其IC50值分别为23.9与46.9μg/mL。由此结果说明本发明的绿豆皮酒精萃取物具有优异的抑制α-葡萄糖苷酶活性的能力,因而可展现抗病毒的能力与潜力。优选的是,病毒种类可为同样需要α-葡萄糖苷酶的病毒科,如正黏液病毒科(如流感病毒、禽流感病毒)、副黏液病毒科(如新城病毒)、疱疹病毒或里奥病毒(reovirus)等。
实施例七:绿豆皮酒精萃取物的抑制神经氨酸酶(neuraminidase)能力测试
由于神经氨酸酶为流感病毒颗粒(influenza virus)自寄主细胞释放不可或缺的酶,因此为治疗流感,抑制神经氨酸酶活性也为一种策略。实际上,在临床上也已经经由神经氨酸酶抑制剂来治疗流感。在本发明中,我们使用由哺乳动物流感病毒H1N1(PR8)与禽流感病毒H6N1(3937)所取得的神经氨酸酶,来进行本发明的绿豆皮酒精萃取物的神经氨酸酶活性抑制试验。
取1μL的绿豆皮酒精萃取物(浓度分别为200,50,12.5,3.125,0mg/ml并使其溶解于DMSO),再与25μL的病毒(内含128倍稀释的3937病毒颗粒与8倍稀释的PR8病毒颗粒)混合,以1倍的分析缓冲液(33mM MES(2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid,4-Morpholineethanesulfonic acid,SIGMA,M3671),20mM CaCl2,pH 6.5)调整体积至50μL,放置在37℃培养箱培养20分钟。再加入50μL fluorogenic substrate(50μM 4-methylumbelliferyl-N-acetylneuraminic acid,sigma)于37℃培养箱共培养60分钟。最后加入100μL的0.2M Na2CO3终止反应。荧光以激发波长为355 nm与发射波长为460 nm测量。相对荧光单位(Relative fluorescence units,RFU)则由背景值取得,抑制率(inhibitionrate,IR)则经由下列公式计算而得:IR(%)=(1-RFU样品/RFU DMSO)×100%。
与克流感(oseltamivir)相似,请参见图9a-图9d所示,绿豆皮酒精萃取物不论是对于哺乳动物流感病毒或是禽流感病毒,其在神经氨酸酶的抑制能力均具有剂量依赖效果。由此结果说明本发明的绿豆皮酒精萃取物具有优异的抑制神经氨酸酶活性的能力,因而可展现抗病毒的能力与潜力。优选的是,病毒种类可为哺乳流感病毒或禽流感病毒。
由本发明的实施例显示,本发明的绿豆皮酒精萃取物具有抗病毒的能力,且其机制可能为通过抑制病毒的α-葡萄糖苷酶与神经氨酸酶,达到抗病毒的效果,因此可应用于对抗具有α-葡萄糖苷酶与神经氨酸酶或具有其中一种酶的病毒种类,同时本发明的绿豆皮酒精萃取物在体外试验显示不具有细胞毒性,为一种安全优异的抗病毒产品。
本发明所提供的萃取方法与所得的萃取物,其原料来源成本低廉,而所获得的牡荆素和异牡荆素或其组合的产量高,回收率佳,且萃取方法简单,具有优异的成本优势,有利于产业应用,极具发展与保护的价值。

Claims (17)

1.一种抗病毒的医药组合物,其为由绿豆皮原料经初萃取后,再以5至15倍v/w的C1至C6的醇类超声波浸泡萃取后,经浓缩干燥所得的混合物。
2.根据权利要求1所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮原料来源为商品名为或其组合的产品。
3.根据权利要求1所述的抗病毒的医药组合物,其中醇类萃取步骤为使用50%、75%、95%酒精或甲醇,且其萃取体积为原料的10倍体积v/w。
4.根据权利要求1所述的抗病毒的医药组合物,其中醇类萃取方式为使用超声波震荡,在常温震荡萃取一小时后,移除残渣固形物,得到绿豆皮醇类萃取液。
5.根据权利要求4所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮醇类萃取液再经50-60℃干燥后,得到绿豆皮醇类萃取物。
6.根据权利要求5所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮醇类萃取物含有重量百分比分别约为2~7%的牡荆素或2~7%异牡荆素或其组合。
7.根据权利要求6所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮醇类萃取物可抑制病毒所引起的细胞病变作用。
8.根据权利要求6所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮醇类萃取物可降低细胞表现的病毒力价。
9.根据权利要求6所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮醇类萃取物通过抑制α-葡萄糖苷酶达到抗病毒的效果。
10.根据权利要求6所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮醇类萃取物通过抑制神经氨酸酶达到抗病毒的效果。
11.根据权利要求6所述的抗病毒的医药组合物,其中绿豆皮醇类萃取物所抑制的病毒活性包括正黏液病毒科、副黏液病毒科、疱疹病毒与里奥病毒。
12.一种萃取根据权利要求1所述的抗病毒的医药组合物的方法,其包含:
1)提供绿豆皮原料;
2)以5至15倍v/w的C1至C6的醇类浸泡前述绿豆皮原料进行萃取,以获取浸泡液;
3)过滤浸泡液获取醇类萃取液后浓缩干燥;及
4)获得绿豆皮醇类萃取物。
13.根据权利要求12所述的方法,其中绿豆皮原料来源为商品名为或其组合的产品。
14.根据权利要求12所述的方法,其中醇类萃取步骤为使用50%、75%、95%酒精或甲醇,且其萃取体积为原料的10倍体积v/w。
15.根据权利要求12所述的方法,其中醇类萃取方式为使用超声波震荡,在常温震荡萃取一小时后,移除残渣固形物,得到绿豆皮醇类萃取液。
16.根据权利要求12所述的方法,其中绿豆皮醇类萃取液再经50-60℃干燥后,得到绿豆皮醇类萃取物。
17.一种利用根据权利要求12所述方法制得的饲料添加物。
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