JP2004115421A - Method for extraction and separation of vegetable antidiabetic component - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物に含有される抗糖尿病成分の抽出分離方法に関するものであり、さらに詳しくは、エゾウコギ（（学名：Ａｃａｎｔｈｏｐａｎａｘ ｓｅｎｔｉｃｏｓｕｓｈａｒｍｓ）（別名シベリア人参 Ｅｌｅｕｔｈｅｒｏｃｏｃｃｕｓ））を原料とする植物性抗糖尿病成分の抽出分離方法および該抽出方法により得られる抗糖尿病成分含有画分ならびにその利用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生活習慣病としての糖尿病は世界的にも増加の傾向にある。我が国においても、糖尿病患者数は、人口の約５％にも達する状況にあり、疫学的に予測される肥満者等のいわゆる糖尿病潜在者はこの数倍にのぼると推定されている、また、近年には１５才以下の子供にも糖尿病を発症する事例が増加している。かかる糖尿病の発症は、運動不足の生活環境における高カロリー食物の摂取等の現代社会の生活様式によるところが極めて大きいものと考えられる。そして糖尿病にはインスリン依存型とインスリン非依存型の二種があるが、現在、インスリン非依存型糖尿病が大部分を占めている。
【０００３】
かかる状況下において、多種の糖尿病治療薬が提案されているが、これらの糖尿病治療薬は、すべてインスリンの分泌を促進するための薬剤である。
しかしながら、従来提案されている糖尿病治療薬には副作用の強いものが多く、効果が疑問視されるものも多い。また、ほとんどのものにインスリン抵抗性成分が含まれていることが判明し、そのためにかかるインスリン抵抗性を抑制する成分が必要であることが新たに認識されるに至っている。
【０００４】
従って、インスリン抵抗性解除剤として、例えば、抗酸化性ビタミンＥ、Ｃおよび天然カロテノイドを強化した食用人参ジュースにシベリア人参エキス（エゾウコギエキス）を配合した飲料が提案されている（特許文献１；特開２０００−２４７８９８号公報）。しかし、提案されたシベリア人参エキス配合物は、インスリン抵抗性解除剤としての効果は未だ十分でなく、また、シベリア人参エキスの抽出にその植物体の全体または根部分を、そのまま用いることは多くの狭雑物の混入を許し、その効力を希薄にするばかりでなく、阻害物の混入により目的とする効力を著しく低減させるという問題点があった。また、エゾウコギ類の有機成分の解析などにより、種々の成分が知られているが（非引用文献１；ｐ．１１０１〜１１０６）、これらの成分のうち、糖尿病に有効な成分は、植物体のどの部位に存在するのか、またはどの画分に存在するかなどについては全く知られていなかった。
【０００５】
さらに、エゾウコギ等に含有される抗糖尿病成分の科学的構造が具体的には開示されていないので、該有効成分の含有される画分を選択して用いることはできなかった。
【０００６】
また、従来から提案されているエゾウコギエキスの抽出方法としては、例えば、熱水を用いる方法、エタノールまたはエタノールと蒸留水を用いる方法等が提案されている。熱水を用いる抽出方法により得られる抽出エキスは、ストレス性胃潰瘍、ストレス性急性腸炎、ストレスによる不眠症、ストレスによるイライラ、ストレスによる円形脱毛症、小人症、パーキンソン病、注意力不足活動過多症等の治療または予防に用いることが開示されている（特許文献２；特開２００２−３３９１号公報）。また、特許文献３（特開平１０−１３６９３８号公報）によれば、シベリア人参の根を４０％エチルアルコールにより還流抽出して得られるエキスを生理活性賦活飲料の成分として用いることが提案されている。
【０００７】
しかしながら、従来のいずれの方法によっても抗糖尿病成分を十分効率よく選択して抽出することができず、前記特許文献等においてもその開示についてはもちろん示唆する点もなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２４７８９８号公報
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３３９１号公報
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１３６９３８号公報
【００１１】
【非特許文献１】アメリカン・ジャーナル・オブ・クリニカル・ニュートリション（Ａｍ． Ｊ． Ｃｌｉｎ Ｎｕｔｒ．）， ７３， １１０１−１１０６ （２００１）（米国）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、前記の如き開発状況に鑑み、エゾウコギ植物体に含有されている成分を化学的に把握し、該植物体の含有成分のうち、糖尿病に有効な抗糖尿病成分のみを特定し効率よく分離すると共に、植物体全体に含まれる種々の狭雑物および糖尿病への有効性に寄与しない成分を排除することにより、高純度の抗糖尿病成分を含有する画分を収得することが可能な新規抽出分離方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、前記課題の解決を図り、植物体全体または部分に含有される抗糖尿病成分を効率よく抽出し、高濃度で分画可能な新規抽出分離方法を提供することを目的に鋭意検討を重ねた結果、従来提案されているアルコール類からなる抽出溶媒に特定の塩類を配合した混合溶媒を用いることにより抗糖尿病成分の抽出効果が向上し、かつ、クロマトグラフィーにより抗糖尿病成分の選択的な分離が可能となることを見い出し、これらの知見に基づいて本発明の完成に到達したものである。
【００１４】
かくして、本発明によれば、
エゾウコギ（学名：Ａｃａｎｔｈｏｐａｎａｘ ｓｅｎｔｉｃｏｓｕｓｈａｒｍｓ）の植物体を
塩類およびアルコールからなる抽出溶媒と抽出条件下において接触させ；
前記抽出工程にて得られた抽出物を含有する抽出溶液からクロマトグラフィーにより抗糖尿病成分を分画し；
前記分画工程にて得られた抗糖尿病成分含有画分を収得する；
ことを特徴とする植物性抗糖尿病成分の抽出分離方法
が提供される。
【００１５】
また、本発明によれば、
エゾウコギ（学名：Ａｃａｎｔｈｏｐａｎａｘ ｓｅｎｔｉｃｏｓｕｓｈａｒｍｓ）の植物体を塩類およびアルコールからなる抽出溶媒と抽出条件下において接触させ；前記抽出工程にて得られた抽出物を含有する抽出溶液からクロマトグラフィーにより抗糖尿病成分を分画し；前記分画工程にて得られた抗糖尿病成分含有画分を収得することからなる抗糖尿病成分の抽出分離方法により得られる植物性抗糖尿病成分含有画分
が提供される。
【００１６】
本発明は、前記の如き、エゾウコギに含有される抗糖尿病成分をアルコール／塩類からなる特定の抽出溶媒を用いて抽出する方法および該抽出方法により得られる抽出物から抗糖尿病成分を分画する方法ならびに該抽出分離方法により得られる抗糖尿病成分含有画分に関するものであるが、さらに、好ましい実施の態様として次に示す１）〜８）に掲げるものを包含する。
【００１７】
１）前記エゾウコギの植物体が、根、根茎、茎または葉である前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
２）前記塩類が、塩化カリウム、塩化ナトリウムおよび塩化リチウムからなる群より選択される少なくとも一種の塩である前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
３）前記塩類の配合量が、抽出溶媒全重量基準で１〜８重量％である前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
４）前記抽出工程が、前記エゾウコギの植物体と前記アルコール水溶液と接触させる第一の抽出工程と、該第一の抽出工程にて得られた抽出物を前記塩類と前記アルコールとの混合水溶液と接触させる第二の抽出工程からなる前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
５）前記第一および第二の抽出工程において、前記エゾウコギの植物体に対する前記抽出溶媒の添加量がそれぞれ重量基準で１〜５倍である前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
６）前記エゾウコギの前記抽出物の分画工程において、液体クロマトグラフィー用の疎水性充填剤が、粒状スチレン系重合体である前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
７）前記抗糖尿病成分含有画分が、前記分画工程の溶出物をさらに濃縮処理された液体または粉状体である前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
８）エゾウコギの植物体と、抽出溶媒全重量基準でアルコールを２．５〜２５重量％含有する水溶液に塩化カリウムを２〜５重量％添加してなる抽出溶媒とを接触させることにより抽出物を含有する抽出溶液を調製し、該抽出溶液を、疎水性担体によるカラムクロマトグラフィーにおいて、アルコールの濃度勾配によりインスリン抵抗性解除活性成分を分画することからなる前記抗糖尿病成分の抽出分離方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の植物性抗糖尿病成分の抽出分離方法に用いられるエゾウコギ（学名：Ａｃａｎｔｈｏｐａｎａｘ ｓｅｎｔｉｃｏｓｕｓｈａｒｍｓ）は、別名シベリア人参（Ｅｌｅｕｔｈｅｒｏｃｏｃｃｕｓ）と称され、朝鮮人参と同様にウコギ科（Ａｒａｌｉａｃｅａｅ）に属する植物であり、北海道東部、ロシアおよび韓国等には自生しているが、栽培・増殖方法も検討または実施されている。前記抗糖尿病成分の抽出にはエゾウコギの植物体、特に、茎、根または葉等の部位が主として用いられる。また、かかる植物体は、採取した生の状態のもの、または乾燥したもの、さらには蒸焼に供したもの等のいずれの処理によるものでもよいが、乾燥処理したものが好ましい。
【００１９】
（抽出工程）
本発明の抗糖尿病成分の抽出分離方法において、抽出工程は、エゾウコギ植物体と抽出溶媒とを抽出条件下において接触させ、該エゾウコギから前記抗糖尿病成分を含有する抽出物を含有する抽出溶液を得る工程を包含する。
【００２０】
抽出工程においては、抽出原料としてのエゾウコギの前記の茎、根および葉等の植物体を所定量の抽出溶媒に浸漬し、ブレンダー、ミキサーで攪拌することにより該植物体を細かく粉砕すると同時に含有成分を抽出溶媒中に抽出させた抽出物を粉砕物および溶媒等の除去処理に供される。
【００２１】
前記エゾウコギの植物体と抽出溶媒との接触による抽出工程は、次の二種のいずれかの方式を採用することができる。
すなわち、
（１）抽出容器内にエゾウコギ植物体を採取し、これに、塩類とアルコールの混合溶媒を添加し、抽出条件下においてミキサーを攪拌し該植物体の粉砕処理を行なうと同時に含有成分の抽出を行ない、得られた粉砕物含有抽出溶液を粉砕物等の除去処理に供する方式。
【００２２】
または、
（２）抽出容器内にエゾウコギ植物体を採取し、これにアルコール溶媒を添加し、ミキサーにて該植物体の粉砕処理を行なった後、粉砕物含有溶液に塩類を添加し、抽出条件下にて抽出処理に供し、得られた粉砕物含有抽出溶液を粉砕物等の除去処理に供する方式。
のいずれかの方法が挙げられる。
【００２３】
抽出溶媒は、溶媒全重量基準でアルコールを１〜３０重量％および塩類を１〜１０重量％の割合で含有させた水溶液である。特に、アルコール含有量５〜２５重量％、塩類含有量２〜８重量％を含有させた抽出溶媒が好ましい。アルコール含有量が１重量％に達しないと抗糖尿病成分がほとんど抽出されず、一方、３０重量％を超えても増量に見合う効果は得られない。また、塩類含有量が１重量％に満たないと抗糖尿病成分の抽出が十分でなく、一方、１０重量％を超えても増量に見合う効果が得られないばかりでなく、後続の分離除去操作が煩雑になるという難点が生ずる。
【００２４】
前記抽出工程の前記方式（２）においては、抽出溶媒として第一段ではアルコール１〜３０重量％の水溶液を用い、第二段では塩類１〜１０重量％を添加したものを用いることができる。
【００２５】
抽出溶媒のアルコールとしては脂肪族低級アルコールが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールおよびイソブタノール等からなる群より選択される少なくとも一種のアルコールを挙げることができるが、実用上エタノールが好ましい。
【００２６】
また、塩類としては、アルカリ金属ハロゲン化物およびアルカリ土類金属ハロゲン化物からなる群より選択される少なくとも一種の金属ハロゲン化物を用いることができる。例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム等を挙げることができるが、これらのなかで、アルカリ金属ハロゲン化物、特に塩化カリウムが好ましい。該塩類の前記抽出処理における作用については、まだ十分に解明されてはいないが、エゾウコギ植物体内からの抗糖尿病成分の抽出促進に有用であり、本発明者らの検討により、かかる塩類をアルコールと共存させることによりエゾウコギから前記抗糖尿病成分、特にインスリン抵抗性解除活性成分の効率的な抽出をはじめて達成したものである。
【００２７】
エゾウコギ植物体に対する抽出溶媒の添加量は、特に限定されるものではなく、植物体が十分浸漬される量であれば、任意に決定することができるが、通常、植物体に対し、重量基準で１〜５倍の割合が好適である。
【００２８】
前記抽出工程における抽出条件は、エゾウコギから抗糖尿病成分が可及的完全に抽出されるように適宜調整することができるが、温度１２０〜２００℃、好ましくは１２０℃以上であり、圧力としては、１〜５気圧、好ましくは１．５〜３気圧の範囲で抗糖尿病成分が完全に抽出される抽出時間（浸漬時間）（例えば、３０分以上）を採用することができる。
【００２９】
かかる抽出処理により、得られる抽出物は、必要に応じ精製処理に供し、植物体その他の破砕物、塩類および溶媒等が分離除去される。精製処理方法としては、濾過静置または遠心分離等の分離方法を採用することができる。
精製された抽出物を含有する抽出溶液は、抗糖尿病成分を含有するアルコール水溶液であり、次の分画工程に供される。
【００３０】
（分画工程）
本発明に係る抗糖尿病成分の抽出分離方法における分画工程は、前記の抽出工程にて得られた抽出物からクロマトグラフィーにより抗糖尿病成分を分画する工程を包含する。すなわち、該分画工程は、尿中のグルコース量、クレアチニン量およびインスリン前駆体であるＣ−ペプチド量の減少効果を奏する画分を他の成分画分から分離するものである。具体的には、前記抽出物を含有する抽出溶液を移動相とし、疎水性充填剤を固定相とするカラムクロマトグラフィー（液−固クロマトグラフィー）により、前記抽出物をカラム充填剤の充填層に通過させ、抗糖尿病成分を充填剤上に吸着させた後、該充填剤層に展開溶媒を通過させ、前記充填剤に吸着された前記抗糖尿病成分を溶出させ、カラムの下端より流下させて、該抗糖尿病成分含有画分を収得するものである。
【００３１】
前記カラムクロマトグラフィーにおいて用いられるカラム充填剤としては、抽出物中の抗糖尿病成分の性質上、疎水性担体が好適である。疎水性担体としては、芳香族系、置換芳香族系、またはアクリル系の化学構造を有する多孔性合成吸着剤から選択し使用することができる。
芳香族系吸着剤として、具体的には繰り返し単位、
【００３２】
【化１】
を有する架橋スチレン系多孔質重合体を、また、置換芳香族系吸着剤としては該芳香族重合体の芳香核に臭素原子を結合させたものを挙げることができる。市販品としては、例えば三菱化学（株）製ＤＩＡＩＯＮ ＨＰシリーズ、ＳＥＰＡＢＥＤＡＳ ＳＰ シリーズ等を選択して使用することができる。カラム充填剤の形状は、特に限定されるものではないが、通常、粒状体のものが好ましく、粒度分布として粒径＞２５０μｍの粒子が９０％以上含有するものを採用することができる。また、細孔容積１．３ｍｌ／ｇ以上、比表面積６００ｍ２／ｇ以上の多孔性吸着剤が好ましい。
【００３４】
本発明に係る抗糖尿病成分の分画に用いられるクロマトグラフィーとしては、操作上の形式は任意に選択することができるが、カラムクロマトグラフィーが好適であり、具体的には、液体クロマトグラフィーまたは高圧下での高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を採用することができる。
【００３５】
また、前記抗糖尿病成分の抽出物を含有する抽出溶液を固定相とする逆相クロマトグラフィーを利用してもよい。
高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いる場合の分画条件としては、温度２０〜２５℃、圧力１０〜１５ｋｇ／ｃｍ２ および流通速度０．２〜０．５ｍｌ／分の範囲が好ましく、これらの条件は任意に選択することができる。
【００３６】
前記カラムクロマトグラフィーにおいて、カラム内の充填剤に保持された抗糖尿病成分の溶出に用いられる展開溶媒としては、通常、脂肪族低級アルコールが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が挙げられるが、エタノールが好ましい。
【００３７】
（濃縮工程）
前記抽出・分画処理を経て得られる前記抗糖尿病成分含有画分は、必要に応じ濃縮処理に供され、アルコール溶媒と共に水分が除去される。濃縮処理には、例えば、エバポレーター等を任意に選択し使用することができる。また、濃縮処理により抗糖尿病成分画分は、溶液または粉末のいずれかの形態で得ることもできる。
【００３８】
前記抽出工程および分画工程を経て得られた抽出物の画分成分は、極性を有する低分子量水溶性成分であり、抗糖尿病成分を含有する。かかる抗糖尿病成分としては、疎水性および親水性の両方の性質を有するものであり、分子量２００〜１００００の糖鎖ペプチドおよび蛋白質を含有するものである。
【００３９】
該抗糖尿病成分は、インスリン抵抗性解除活性成分を少なくとも２５〜５０％以上含有するものであり、第ＩＩ型糖尿病モデルマウスに投与することにより、図１、図２および図３に示すように、尿中に放出されるグルコース排泄量、クレアチニン排泄量およびインスリン前駆物質Ｃ−ペプチド排泄量を著しく低減させることができる。かかる成分の排泄量が低減することは糖尿病が改善されていることを示すものである。
【００４０】
前記抗糖尿病成分含有画分には、ビタミン類、甘味料および栄養補助剤を配合することによりインスリン抵抗性解除に効果を有する飲料を提供することができる。ビタミン類としてはビタミンＡ、ＣおよびビタミンＥ等を、また、甘味料および栄養補助剤としては通常使用されているものを選択して用いることができる。
また、さらに、賦形剤を配合し、例えば錠剤状の成形物を提供することもできる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明について実施例および比較例により具体的に説明する。もっとも、本発明は、これらの実施例等により限定されるものではない。
【００４２】
実施例１
エゾウコギの根茎および根の部分１ｋｇに２．５％のエチルアルコールを含有する蒸留水を２．５ｋｇ加え、大型ミキサーで５分間粉砕した。
さらに、このようにして得られた粉砕物を含有する溶液に塩化カリウムを４．０重量％加え、１２０℃に加熱し、２気圧で５５分間抽出を行なった。抽出液をガーゼにより濾過した後、２０００回転で１５分間遠心分離し１ｋｇ以上の上澄液を取得した。
【００４３】
次に、この上澄液を直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの疎水性担体（三菱化学（株）製合成吸着剤ダイヤイオンＨＰ２０）充填カラムに通過させ、カラムクロマトグラフィーにより分画化した。得られた画分は、極性を有する低分子量の水溶性成分であり、植物体に比較して５〜１０倍の高い抗インスリン抵抗性活性を示すものであった。
【００４４】
抗インスリン抵抗性活性は、第ＩＩ型糖尿病モデルマウスＫＫ−ＡＹ／Ｔａ Ｊｃｌ（日本クレア（株））を用い、６４日間の投与実験により、尿中に排泄されたＣ−ペプチド量を定量することにより判定した。
【００４５】
投与実験においては、前記第ＩＩ型糖尿病モデルマウス ＫＫ−ＡＹ／Ｔａ Ｊｃｌ に体重１ｇに対し、抽出液１７．３ｍｇまたは分画液１６．２ｍｇを水溶液として１日１回経口投与した。尿中のＣ−ペプチドの定量はＨＰＬＣによる定量曲線から算出した（Ｎ＝５）。
【００４６】
また、グルコース排泄量、クレアチニン排泄量についても分画液についてそれぞれ定量し、図２および図３に示す。いずれも投与開始後１５日経過時には著しく減少したことが示されている。
【００４７】
さらに、投与実験に供した前記モデルマウスの投与期間における体重の変化を観察したところ、図４に示す通り増加の傾向にあり、投与成分による体調への著しい阻害効果はないものと推定される。
【００４８】
図１に前記抽出液および分画液をそれぞれ用いた場合の尿中Ｃ−ペプチド量を示した。同図により、投与開始には１時間当たりの尿中Ｃ−ペプチドの排泄量が５μｇを超えていたものが２週間後には１μｇに激減し、しかも開始時には抽出液と分画液との間にＣ−ペプチド量の差がなかったが、投与日数の経過と共に分画液を用いた場合の尿中Ｃ−ペプチド量が抽出液の投与の場合に比較して著しく減少していることが確認された。
【００４９】
この結果、分画液の抽出液に対するＣ−ペプチド排泄量の抑制効果が極めて大きく、従って、分画液が顕著なインスリン抵抗性解除効果を奏することが把握された。
【００５０】
（安全性評価）
前記抗糖尿病成分について以下の如く安全性を評価し、その結果、本発明により得られる抗糖尿病成分が有用であることが示された。
（１）急性
１０週令のマウスに、１ｇの体重あたり１ｍｌの画分水溶液（固形物１０〜３０重量％含有）を１１週間経口で投与し、３１ｇから４６ｇの体重の増加を得ており体調に変化はみられなかった。
（２）催奇性
予想されない。
（３）突然変異性
ＵＭＥ試験（（株）日本抗体研究所）により陰性であり、ほとんど影響しない。
（４）精子変異性
予想されない。
（５）悪急性
急性と同様に体調に変化はみられなかった。
【００５１】
比較例１
塩化カリウムを使用しなかったこと以外すべて実施例１と同一の原材料および同一の操作により分画液を調製した。投与実験の結果によると、抽出液および分画液による尿中Ｃ−ペプチド排泄量は、投与後３０日経過時においてそれぞれ３μｇ／時間および２μｇ／時間であり、抽出効率の低いものであり、また、インスリン抵抗性解除効果も十分得られなかった。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明に係る抽出工程および分画工程によりエゾウコギの植物体から抗糖尿病成分、例えば、インスリン抵抗性解除効果を示す画分を高効率で取り出すことができる。第ＩＩ型糖尿病モデルマウスによる投与実験でも尿中に排泄されるグルコース量、クレアチニン量、インスリンの前駆体であるＣ−ペプチド量が投与日数１４日程度で激減するという著しく顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る抗糖尿病成分の抽出分離方法の実施例１における抽出液および分画液のインスリン抵抗性解除活性の効果を示す比較図である。
【図２】本発明に係る実施例１における分画液を用いた場合のグルコース排泄量の推移を示す図である。
【図３】本発明に係る実施例１における分画液を用いた場合のクレアチニン排泄量の推移を示す図である。
【図４】本発明に係る実施例１で投与実験に用いた第ＩＩ型糖尿病モデルマウスの体重変化の推移を示す図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for extracting and separating an anti-diabetic component contained in a plant. More specifically, the present invention relates to a method for extracting a plant-based anti-diabetic component from eleuthero (Acanthopanax senticosusharms (also known as Siberian ginseng Eleutherococcus)). The present invention relates to an extraction separation method, an antidiabetic component-containing fraction obtained by the extraction method, and use thereof.
[0002]
[Prior art]
Diabetes as a lifestyle-related disease is increasing worldwide. In Japan as well, the number of diabetic patients reaches about 5% of the population, and the number of so-called diabetic people such as obese people, which is epidemiologically predicted, is estimated to be several times as large as this. The incidence of diabetes in children under the age of 15 is increasing. It is considered that the onset of diabetes is extremely dependent on the lifestyle of modern society such as intake of high-calorie foods in a living environment lacking exercise. There are two types of diabetes, insulin-dependent and non-insulin-dependent, but non-insulin-dependent diabetes currently accounts for the majority.
[0003]
Under such circumstances, various antidiabetic agents have been proposed, but these antidiabetic agents are all agents for promoting insulin secretion.
However, many of the conventionally proposed anti-diabetic drugs have strong side effects, and many of their effects are questioned. In addition, it has been found that most of them contain an insulin resistance component, and it has been newly recognized that a component for suppressing such insulin resistance is necessary.
[0004]
Therefore, as an insulin resistance canceling agent, for example, a beverage in which siberian ginseng extract (Eleuthero extract) is added to edible ginseng juice enriched with antioxidant vitamins E and C and natural carotenoids has been proposed (
[0005]
Furthermore, since the scientific structure of the antidiabetic component contained in Eleuthero etc. is not specifically disclosed, a fraction containing the active ingredient could not be selected and used.
[0006]
In addition, as a method of extracting an eleuthero extract that has been conventionally proposed, for example, a method using hot water, a method using ethanol or ethanol and distilled water, and the like have been proposed. Extracts obtained by the extraction method using hot water include stress stomach ulcer, stress acute enteritis, stress insomnia, stress frustration, alopecia areata due to stress, dwarfism, Parkinson's disease, hyperattention (Patent Document 2; JP-A-2002-3391). According to Patent Document 3 (JP-A-10-136938), it is proposed to use an extract obtained by extracting the roots of Siberian ginseng by refluxing with 40% ethyl alcohol as a component of a physiologically active beverage. .
[0007]
However, the antidiabetic component could not be selected and extracted sufficiently efficiently by any of the conventional methods, and the disclosure of the patent document or the like did not suggest anything of course.
[0008]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-247898
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-3391
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-136938
[Non-Patent Document 1] American Journal of Clinical Nutrition (Am. J. Clin Nutr.), 73, 1101-1106 (2001) (USA)
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for chemically understanding the components contained in an eleuthero plant in view of the development situation as described above, and among the components contained in the plant, only an anti-diabetic component effective for diabetes. To obtain a fraction containing high-purity anti-diabetic components by identifying and efficiently separating and eliminating various contaminants contained in the whole plant and components that do not contribute to the efficacy against diabetes. It is to provide a new extraction and separation method that is possible.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present inventors have attempted to solve the above-mentioned problems and have an object to provide a novel extraction / separation method capable of efficiently extracting an anti-diabetic component contained in a whole or part of a plant and fractionating it at a high concentration. As a result of intensive studies, the extraction effect of antidiabetic components was improved by using a mixed solvent in which specific salts were added to the conventionally proposed extraction solvent consisting of alcohols, and the antidiabetic components were improved by chromatography. It has been found that selective separation can be achieved, and based on these findings, the present invention has been completed.
[0014]
Thus, according to the present invention,
Contacting a plant of Eleuthero (Acanthopanax senticosusharms) with an extraction solvent consisting of salts and alcohol under extraction conditions;
Fractionating an anti-diabetic component from an extraction solution containing the extract obtained in the extraction step by chromatography;
Obtaining the anti-diabetic component-containing fraction obtained in the fractionation step;
A method for extracting and separating a plant anti-diabetic component is provided.
[0015]
According to the present invention,
A plant of Eleuthero (Acanthopanax senticosusharms) is brought into contact with an extraction solvent consisting of salts and alcohol under extraction conditions; the antidiabetic component is separated by chromatography from an extraction solution containing the extract obtained in the extraction step. A plant anti-diabetic component-containing fraction obtained by a method for extracting and separating an anti-diabetic component comprising obtaining the anti-diabetic component-containing fraction obtained in the fractionation step.
[0016]
The present invention relates to a method for extracting an anti-diabetic component contained in eleuthero as described above using a specific extraction solvent comprising alcohol / salts, and a method for fractionating the anti-diabetic component from the extract obtained by the extracting method. In addition, the present invention relates to an antidiabetic component-containing fraction obtained by the extraction separation method, and further includes the following preferred embodiments 1) to 8).
[0017]
1) The method for extracting and separating the anti-diabetic component, wherein the plant of the eleuthero is a root, rhizome, stem or leaf.
2) The method for extracting and separating an anti-diabetic component, wherein the salts are at least one salt selected from the group consisting of potassium chloride, sodium chloride and lithium chloride.
3) The method for extracting and separating an anti-diabetic component, wherein the amount of the salts is 1 to 8% by weight based on the total weight of the extracting solvent.
4) The extraction step is a first extraction step in which the plant of the eleuthero is brought into contact with the aqueous alcohol solution, and the extract obtained in the first extraction step is mixed with an aqueous solution of the salt and the alcohol. The method for extracting and separating an anti-diabetic component comprising a second extracting step of contacting.
5) The method for extracting and separating an anti-diabetic component, wherein in the first and second extraction steps, the amount of the extraction solvent to be added to the plant of the eleuthero is 1 to 5 times by weight, respectively.
6) The method for extracting and separating the anti-diabetic component, wherein the hydrophobic filler for liquid chromatography is a granular styrene polymer in the step of fractionating the extract of the eleuthero.
7) The method for extracting and separating an anti-diabetic component, wherein the anti-diabetic component-containing fraction is a liquid or powder obtained by further concentrating the eluate in the fractionation step.
8) The extract is brought into contact with an extractant obtained by adding 2 to 5% by weight of potassium chloride to an aqueous solution containing 2.5 to 25% by weight of alcohol, based on the total weight of the extractant, and contacting the plant of Eleuthero. The method for extracting and separating an anti-diabetic component, comprising preparing an extract solution containing the extract, and fractionating the extract solution with an alcohol concentration gradient by an alcohol concentration gradient in column chromatography using a hydrophobic carrier.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Eleuthero (Acanthopanax senticosusharms) used in the method for extracting and separating a plant anti-diabetic component of the present invention is also known as Siberian ginseng (Eleutherococcus) and is a plant belonging to the family Araliaceae, like ginseng. Although native to eastern Hokkaido, Russia and South Korea, cultivation and propagation methods are being studied or implemented. For the extraction of the anti-diabetic component, a plant of Eleuthero, particularly a site such as a stem, a root or a leaf is mainly used. In addition, such a plant body may be obtained by any treatment, such as a collected fresh state, a dried one, or a steamed one, but a dried one is preferred.
[0019]
(Extraction process)
In the method for extracting and separating an anti-diabetic component of the present invention, the extraction step comprises bringing an eleuthero plant body into contact with an extraction solvent under extraction conditions to obtain an extraction solution containing the extract containing the anti-diabetic component from the eleuthero. Steps.
[0020]
In the extraction step, the above-mentioned stems, roots, leaves, etc. of the eleuthero as an extraction raw material are immersed in a predetermined amount of an extraction solvent, and the resulting mixture is finely pulverized by stirring with a blender and a mixer. Is extracted into an extraction solvent, and the extract is subjected to a removal treatment of a pulverized material, a solvent, and the like.
[0021]
In the extraction step by contacting the plant body of the eleuthero with an extraction solvent, any one of the following two methods can be adopted.
That is,
(1) An Eleuthero plant is collected in an extraction container, a mixed solvent of salts and alcohol is added thereto, and a mixer is stirred under extraction conditions to perform a crushing treatment of the plant and simultaneously extract a contained component. A method in which the obtained pulverized material-containing extraction solution is subjected to a treatment for removing pulverized materials and the like.
[0022]
Or
(2) An Eleuthero plant is collected in an extraction container, an alcohol solvent is added thereto, and the plant is pulverized with a mixer. Then, salts are added to the pulverized material-containing solution, and the mixture is subjected to extraction conditions. And subjecting it to an extraction treatment, and subjecting the resulting pulverized material-containing extraction solution to a removal treatment of the pulverized material.
Any of the methods.
[0023]
The extraction solvent is an aqueous solution containing 1 to 30% by weight of alcohol and 1 to 10% by weight of salts based on the total weight of the solvent. In particular, an extraction solvent containing an alcohol content of 5 to 25% by weight and a salt content of 2 to 8% by weight is preferable. If the alcohol content does not reach 1% by weight, the antidiabetic component is hardly extracted, while if it exceeds 30% by weight, the effect corresponding to the increase in weight cannot be obtained. If the salt content is less than 1% by weight, the extraction of the antidiabetic component is not sufficient. On the other hand, if the salt content exceeds 10% by weight, not only the effect corresponding to the increased amount is not obtained, but also the subsequent separation and removal operation is difficult. There is a problem that it becomes complicated.
[0024]
In the method (2) of the extraction step, an aqueous solution containing 1 to 30% by weight of an alcohol is used in the first stage as an extraction solvent, and a solvent to which 1 to 10% by weight of a salt is added in the second stage can be used.
[0025]
As the alcohol of the extraction solvent, an aliphatic lower alcohol is preferable, and examples thereof include at least one alcohol selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, and the like. preferable.
[0026]
Further, as the salts, at least one metal halide selected from the group consisting of alkali metal halides and alkaline earth metal halides can be used. For example, potassium chloride, sodium chloride, lithium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, barium chloride, strontium chloride and the like can be mentioned. Of these, alkali metal halides, particularly potassium chloride, are preferable. Although the action of the salts in the extraction treatment has not been sufficiently elucidated, it is useful for promoting the extraction of antidiabetic components from the body of the Eleuthero plant. By coexistence, efficient extraction of the above-mentioned antidiabetic component, particularly an active ingredient for releasing insulin resistance, from eleuthero was achieved for the first time.
[0027]
The amount of the extraction solvent added to the Eleuthero plants is not particularly limited, and can be arbitrarily determined as long as the plant is sufficiently immersed. A ratio of 1 to 5 times is preferred.
[0028]
The extraction conditions in the extraction step can be appropriately adjusted so that the antidiabetic component is extracted as completely as possible from the eleuthero, and the temperature is 120 to 200 ° C, preferably 120 ° C or higher, and the pressure is An extraction time (immersion time) (for example, 30 minutes or more) at which the antidiabetic component is completely extracted can be adopted in the range of 1 to 5 atm, preferably 1.5 to 3 atm.
[0029]
The extract obtained by such an extraction treatment is subjected to a purification treatment, if necessary, to separate and remove plants, other crushed materials, salts, solvents and the like. As a purification treatment method, a separation method such as filtration standing or centrifugation can be employed.
The extraction solution containing the purified extract is an aqueous alcohol solution containing an antidiabetic component, and is provided for the next fractionation step.
[0030]
(Fractionation process)
The fractionation step in the method for extracting and separating an anti-diabetic component according to the present invention includes a step of fractionating the anti-diabetic component from the extract obtained in the above-mentioned extraction step by chromatography. That is, the fractionation step separates a fraction having an effect of reducing the amount of glucose, creatinine in urine and the amount of C-peptide which is an insulin precursor from other component fractions. Specifically, the extract is added to the packed bed of the column filler by column chromatography (liquid-solid chromatography) using the extraction solution containing the extract as a mobile phase and a hydrophobic filler as a stationary phase. After passing, the anti-diabetic component is adsorbed on the filler, then the developing solvent is passed through the filler layer, the anti-diabetic component adsorbed on the filler is eluted, it is allowed to flow down from the lower end of the column, The anti-diabetic component-containing fraction is obtained.
[0031]
As the column filler used in the column chromatography, a hydrophobic carrier is suitable in view of the nature of the antidiabetic component in the extract. As the hydrophobic carrier, a porous synthetic adsorbent having an aromatic, substituted aromatic, or acrylic chemical structure can be selected and used.
As the aromatic adsorbent, specifically, a repeating unit,
[0032]
Embedded image
And a substituted aromatic adsorbent which is obtained by bonding a bromine atom to an aromatic nucleus of the aromatic polymer. As a commercially available product, for example, DIAION HP series, SEPABEDAS SP series and the like manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation can be selected and used. Although the shape of the column filler is not particularly limited, it is usually preferable to use a granular one, and a particle containing 90% or more of particles having a particle size of> 250 μm can be employed. Further, a porous adsorbent having a pore volume of 1.3 ml / g or more and a specific surface area of 600 m 2 / g or more is preferable.
[0034]
As the chromatography used for fractionation of the antidiabetic component according to the present invention, the operational format can be arbitrarily selected, but column chromatography is preferred, and specifically, liquid chromatography or high pressure High performance liquid chromatography (HPLC) below can be employed.
[0035]
Alternatively, reverse phase chromatography using an extraction solution containing the anti-diabetic component extract as a stationary phase may be used.
When high performance liquid chromatography (HPLC) is used, the fractionation conditions are preferably a temperature of 20 to 25 ° C., a pressure of 10 to 15 kg / cm 2 and a flow rate of 0.2 to 0.5 ml / min. Can be arbitrarily selected.
[0036]
In the column chromatography, as the developing solvent used for elution of the antidiabetic component retained in the filler in the column, usually, a lower aliphatic alcohol is preferable, for example, methanol, ethanol, isopropanol and the like, Ethanol is preferred.
[0037]
(Concentration process)
The anti-diabetic component-containing fraction obtained through the extraction / fractionation treatment is subjected to a concentration treatment, if necessary, to remove water together with the alcohol solvent. For the concentration treatment, for example, an evaporator or the like can be arbitrarily selected and used. In addition, the antidiabetic component fraction can be obtained in the form of either a solution or a powder by the concentration treatment.
[0038]
The fraction component of the extract obtained through the extraction step and the fractionation step is a polar low molecular weight water-soluble component and contains an antidiabetic component. Such an anti-diabetic component has both hydrophobic and hydrophilic properties, and contains a sugar chain peptide and a protein having a molecular weight of 200 to 10,000.
[0039]
The anti-diabetic component contains at least 25 to 50% or more of the insulin resistance-releasing active component, and when administered to a type II diabetes model mouse, as shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. Glucose excretion, creatinine excretion, and insulin precursor C-peptide excretion released in urine can be significantly reduced. A reduction in the excretion of such components indicates that diabetes has been improved.
[0040]
By blending the anti-diabetic component-containing fraction with vitamins, a sweetener and a nutritional supplement, a beverage having an effect on insulin resistance release can be provided. As the vitamins, vitamins A, C, vitamin E, and the like can be selected, and as a sweetener and a nutritional supplement, those commonly used can be selected and used.
Further, an excipient may be further blended to provide, for example, a tablet-like molded product.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited by these examples and the like.
[0042]
Example 1
2.5 kg of distilled water containing 2.5% ethyl alcohol was added to 1 kg of the rhizome and root portion of the eleuthero and ground with a large mixer for 5 minutes.
Further, 4.0% by weight of potassium chloride was added to the solution containing the pulverized product thus obtained, heated to 120 ° C., and extracted at 2 atm for 55 minutes. After the extract was filtered with a gauze, it was centrifuged at 2,000 rpm for 15 minutes to obtain a supernatant of 1 kg or more.
[0043]
Next, the supernatant was passed through a column packed with a hydrophobic carrier (diamond HP20, a synthetic adsorbent manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) having a diameter of 10 cm and a height of 20 cm, and fractionated by column chromatography. The obtained fraction was a polar, low molecular weight, water-soluble component, and exhibited an
[0044]
The anti-insulin resistance activity is determined by quantifying the amount of C-peptide excreted in urine by a 64-day administration experiment using type II diabetes model mouse KK-AY / Ta Jcl (CLEA Japan). It was determined by
[0045]
In the administration experiment, 17.3 mg of the extract or 16.2 mg of the fractionate was orally administered to the type II diabetes model mouse KK-AY / Ta Jcl once daily as an aqueous solution with respect to 1 g of body weight. The quantification of C-peptide in urine was calculated from a quantification curve by HPLC (N = 5).
[0046]
The amounts of glucose excretion and creatinine excretion were also determined for the fractions, and are shown in FIGS. 2 and 3. In each case, it was shown that the amount significantly decreased 15 days after the start of administration.
[0047]
Furthermore, when the change in body weight of the model mouse subjected to the administration experiment during the administration period was observed, the body weight tended to increase as shown in FIG. 4, and it is presumed that there was no significant inhibitory effect on the physical condition due to the administration component.
[0048]
FIG. 1 shows the amount of urinary C-peptide when each of the extract and the fractionate was used. According to the figure, the amount of excretion of urinary C-peptide per hour exceeding 5 μg at the start of administration was drastically reduced to 1 μg after 2 weeks, and between the extract and the fraction at the start of administration. Although there was no difference in the amount of C-peptide, it was confirmed that the amount of urinary C-peptide in the case where the fraction was used was remarkably reduced with the passage of the number of days as compared with the case where the extract was administered. Was.
[0049]
As a result, it was found that the effect of suppressing the amount of excreted C-peptide in the extract of the fraction was extremely large, and therefore, the fraction exhibited a remarkable effect of releasing insulin resistance.
[0050]
(Safety evaluation)
The safety of the anti-diabetic component was evaluated as follows, and as a result, it was shown that the anti-diabetic component obtained by the present invention was useful.
(1) Acute 10-week-old mice were orally administered 1 ml of an aqueous fraction solution (containing 10 to 30% by weight of solids) per 1 g of body weight for 11 weeks, and gained body weight from 31 g to 46 g. Did not change.
(2) Teratogenic Not expected.
(3) It is negative by the mutagenic UME test (Japan Antibody Research Institute) and has little effect.
(4) Sperm mutability is not expected.
(5) No change in physical condition was observed in the same manner as in the acute acute.
[0051]
Comparative Example 1
A fraction was prepared by the same raw materials and the same operation as in Example 1 except that potassium chloride was not used. According to the results of the administration experiment, the amount of urinary C-peptide excreted by the extract and the fractionate was 3 μg / hour and 2 μg / hour, respectively, 30 days after administration, indicating low extraction efficiency. In addition, the effect of releasing insulin resistance was not sufficiently obtained.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, the extraction step and the fractionation step according to the present invention allow highly efficient extraction of an antidiabetic component, for example, a fraction exhibiting an insulin resistance releasing effect, from a plant of Eleuthero. Even in administration experiments using type II diabetes model mice, the amount of glucose excreted in urine, the amount of creatinine, and the amount of C-peptide, which is a precursor of insulin, drastically decrease in about 14 days of administration. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a comparative diagram showing the effect of an extract and a fraction on the insulin resistance releasing activity in Example 1 of the method for extracting and separating an antidiabetic component according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing changes in the amount of glucose excreted when a fractionated liquid in Example 1 according to the present invention is used.
FIG. 3 is a graph showing a change in the amount of creatinine excreted when the fractionated liquid in Example 1 according to the present invention is used.
FIG. 4 is a graph showing changes in body weight of type II diabetes model mice used in the administration experiment in Example 1 according to the present invention.
Claims (13)
前記分画工程にて得られた抗糖尿病成分含有画分を収得する；
ことを特徴とする植物性抗糖尿病成分の抽出分離方法。A plant of Eleuthero (Acanthopanax senticosusharms) is brought into contact with an extraction solvent consisting of salts and alcohol under extraction conditions; the antidiabetic component is separated by chromatography from an extraction solution containing the extract obtained in the extraction step. Draw;
Obtaining the anti-diabetic component-containing fraction obtained in the fractionation step;
A method for extracting and separating a plant anti-diabetic component.
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