TWI723952B - 夏多內葡萄籽萃取物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種富含原花青素、總多酚少於70%且具有低聚合度(dp)之新穎葡萄籽萃取物。該萃取物之其他部分具有極少多酚、纖維及蛋白質，但含有多於90%糖。在一些特定實施例中，個別萃取物藉由依序超過濾該等葡萄籽之水萃取物獲得。第一超過濾提供富含糖適用作調味劑之第一滲透物(部分A)及第一保留物。使該第一保留物復原且在較高分子量截斷下經受第二超過濾以產生富含低分子量多酚之第二滲透物(部分B)，及富含籽纖維之第二保留物(部分C)。該等部分單獨地適用於不同營養藥劑產品，或可以任何組合彼此組合及/或與其他營養藥劑組合以增強血管及認知健康。

Description

夏多內葡萄籽萃取物 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2014年5月30日申請且以全文引用之方式併入本文中之美國臨時申請案第62/005,708號之權益。
本發明係關於葡萄籽萃取物、葡萄籽萃取方法及獲得用於製造對健康有利之產品的萃取物之部分的方法。
水果及蔬菜之食用降低若干慢性疾病，最尤其心血管疾病及癌症之風險(Fung等人，Am J Clin Nutr 92：1429-1435,2010)。儘管水果及蔬菜為維生素及礦物質之重要來源，但此等食品之有益作用主要歸因於其纖維及抗氧化劑含量。所選維生素，諸如維生素C及E，主要經由直接清除氧及氮基團來發揮抗氧化活性。水果及蔬菜中之不同酚系物質(亦稱為多酚)亦擁有相當大的抗氧化能力且影響多個細胞信號級聯。認為多酚對於調節地中海飲食(Mediterranean diet)及葡萄酒之健康益處至關重要(Del Rio等人，Antioxid Redox Signal 18：1818-1892,2013)。
葡萄為多酚之尤其豐富來源，認為其解釋食用葡萄、葡萄汁及葡萄酒之健康益處。葡萄(尤其白葡萄)中發現之主要多酚物質類似於在綠茶及可可中鑑別之彼等物質，即黃烷醇或黃烷-3-醇(Del Rio等人， Antioxid Redox Signal 18：1818-1892,2013)。通常認為葡萄籽為由葡萄汁、果凍、果泥及葡萄酒之商業生產產生的廢料流。籽為葡萄內多酚之最集中來源的認識已促進用於葡萄籽處理以產生濃縮多酚萃取物之多種工業方法的發展。典型地，此等方法產生含有在籽內發現之在以下範圍內之酚系物質之整個補充物的萃取物：單體黃烷醇(諸如兒茶素及表兒茶素)至此等單體單元中之兩個至十個的寡聚物(稱為原花青素、原花色素或縮寫為OPC之寡聚原花色素)，至此等單體單元之高分子量聚合物(稱為聚合原花青素、單寧(tannin)或縮合單寧)。然而，過去十年間的研究已揭露基於單體與寡聚與聚合兒茶素之多酚之不同生物可用性及不同生物作用。令人遺憾地，用於濃縮多酚之大多數現有萃取方法採用必須經由複雜分餾流程移除之苛刻溶劑。其他分餾方法使用吸附方法，其使用諸如乙醇之溶劑來洗提，使特定生產設施成為必需。
美國專利第3,435,407號及第4,698,360號揭示一種使用氯化 鈉萃取及沈澱自松樹皮萃取原花色素，同時使隨附聚合多酚(縮合單寧)之萃取最小化的方法。此等方法需要用乙酸乙酯重複萃取。隨後藉由蒸發移除乙酸乙酯，且藉由添加氯仿使寡聚原花青素沈澱。
美國專利第5,484,594號揭示一種用於製備富含寡聚原花色 素但幾乎不含單體(其根據彼專利為不合需要的廢料)之葡萄籽萃取物的多階段方法。用80%丙酮水溶液萃取籽，過濾以移除聚合廢產物，隨後蒸發溶劑，且濃縮剩餘多酚。此等步驟隨後為進一步過濾以消除非所需單體。 該方法使用氯化烴，其為已知致癌物。使用丙酮及氯化烴亦增加與原花青素反應之可能性及萃取之原花青素之性質變化。
美國專利第5,912,363號揭示藉由在高達350℉之溫度下在 加壓及/或減少之氧氣下加熱水性固體植物物質混合物，隨後膜過濾以產生含有萃取之原花色素之滲透物來自植物物質萃取原花色素。隨後，藉由使滲透物與吸附樹脂接觸且隨後用乙醇洗提來自滲透物分離萃取之原花色素。所有實施例均在240℉之溫度下進行，其超過大氣壓下水之沸點。未揭示針對具有低聚合度(dp)之寡聚物之選擇性。
美國專利第6,544,581號揭示一種使用熱水萃取及雙重pH處 理自整個葡萄、籽或渣非選擇性萃取寡聚及聚合多酚的方法。在使用無機酸(諸如硫酸)，隨後用鹼金屬鹼(諸如氫氧化鈉或氫氧化鉀)中和之方法中獲得dp高達7之寡聚原花青素及dp高達16之聚合原花青素。用吸附樹脂處理萃取物且用乙醇洗提多酚。所得產物具有極高總酚含量，但相對較低之單體原花青素百分比。
美國專利第7,767,235號產生一種葡萄、葡萄籽或葡萄渣萃 取物，其藉由用無機酸(諸如硫酸)酸化該萃取物且隨後用矽藻土將其過濾。據稱，該萃取物具有約5-15%單體原花青素。
美國專利第8,075,929號產生一種具有約5-15%單體之葡萄 萃取物，其藉由在高溫下萃取葡萄，用單寧酶處理該萃取物，且將該萃取物酸化至約1.5至2.5之pH。
先前原花青素萃取方法一般用必須在向個體投予之前移除 的生物學上較不合乎需要之酸化有機溶劑(諸如甲醇、乙醇或丙酮)萃取葡萄籽。其他先前萃取方法需要高溫處理。一些方法使用高壓及高溫下之加壓液體萃取(PLE)、在甲醇萃取中連續使用氯仿或用無機酸(諸如硫酸) 酸化。即使用此等潛在毒性處理，所得萃取物不極富含單體原花青素且在萃取物中具有不超過約15-17%之單體。
將需要提供一種較生物相容之方法，其能夠萃取植物物質(諸如葡萄籽)以獲得具有低平均聚合度(mdp)之經分離原花青素萃取物。亦將有利的為提供其中獲得且分離葡萄籽之其他生物適用組分以及單體及二聚體黃烷醇之此類方法。
儘管葡萄籽用於多酚萃取物及葡萄籽油之商業生產，但已經認為葡萄籽為對血管內皮之健康尤其有利之單體黃烷醇的相對不佳來源。亦已發現葡萄籽含有其他有利膳食組分，最尤其纖維。以乾重計，葡萄籽可含有20-50%纖維，而大多數商業葡萄籽萃取物經標準化以提供在70-95%之間的多酚。產生此等富含多酚之萃取物的方法已移除可改良脂質特徵且增強益菌助生質功能之有價值的膳食纖維。另外，葡萄籽之不同組分提供不同特定健康益處。本文所揭示之方法准許使用避免先前方法中之許多生物危險的方法選擇性分離且保留葡萄籽萃取物之不同部分。經分離之部分可單獨或以任何組合或比例組合使用以製備具有針對個體或個體群之所需生物作用的組成物。
所揭示之萃取方法亦藉由使用標準商業方法及僅液體水溶劑(諸如純水溶劑)而不需要無機酸進行萃取來克服現有方法之限制。萃取亦可在水之沸點(212℉)以下及在大氣壓下進行。葡萄籽之有利組分藉由依序超過濾步驟分離成三個尤其適合於不同目的之部分：(A)主要含有單糖及芳族酚，用於甜化/調味目的之部分；(B)主要含有適用於增強循環 之低分子量黃烷醇，即單體及二聚體物質之部分；及(C)富含纖維及黃烷醇寡聚物及聚合物，用於賦予益菌助生質作用之部分。亦顯著的為相較於含有2-3%脂質含量之目前市售可得之葡萄籽萃取物，後兩個部分(B及C)含有低於1%脂質含量。典型地，較高脂質含量賦予蠟質、黏性特徵，其抵抗壓縮且阻礙將葡萄籽萃取物調配成錠劑。具有2-3%脂質含量之葡萄籽萃取物傾向於使錠劑產生條紋及封口且由於黏性亦與製造機械較不相容。因此，葡萄籽萃取物調配物最常發現於膠囊或較昂貴形式(諸如軟凝膠)中。下文描述之富含多酚之部分的極低脂質含量使其能夠調配成錠劑。
儘管所揭示之方法可用於萃取及分離許多籽及許多葡萄籽之不同組分，但特定言之夏多內葡萄籽(Chardonnay grape seed)非常適用於所揭示之萃取方法。夏多內品種為全世界最流行之葡萄酒之一且因此產生大量葡萄籽。此外，據報導夏多內籽含有相對高含量之表兒茶素(Fuleki及Ricardo da Silva,J Agric Food Chem 45：1156-1160,1997；Yilmaz及Toledo,J Agric Food Chem 52：255-260,2004)，一種據報導調節對人類內皮功能之有利作用且可至少部分構成可可及葡萄籽萃取物對循環功能之影響之基礎的黃烷醇單體(Jimenez等人，J Agric Food Chem 60：8823-8830,2012)。
在方法之一特定實施例中，用約100-200℉，例如120-195℉，諸如130-190℉之溫度之熱水萃取經洗滌之葡萄籽。初始萃取物經酶處理且精細過濾以實質上移除不溶植物物質且產生澄清萃取物。澄清萃取物藉由第一超過濾處理以獲得第一滲透物及第一保留物，其中自該第一滲透物移除較大分子量聚合物，且該第一滲透物包含至少80%糖。使該第一保留物復原，隨後藉由第二超過濾處理，獲得含有mdp小於3，例如小於2.5之多 酚的第二滲透物，及富含纖維及多酚之第二保留物，其中多酚之mdp大於5。在特定實施例中，用分子量截斷在1-5kD範圍內之超過濾膜進行第一超過濾，且用分子量截斷在100-500kD範圍內之膜進行第二超過濾。
本文亦揭示包含分離或純化夏多內籽萃取物之組成物，其中 該萃取物之黃烷醇之平均聚合度小於3，例如小於2.5，且總多酚含量低於70%，且在一些實施例中多酚含量低於50%。在一些實施例中，夏多內籽萃取物中之黃烷醇為多於50%單體黃烷醇，及/或含有少於1%脂質。在特定實施例中，夏多內籽萃取物含有38-50%多酚、9-12%纖維、1-2%蛋白質、25-30%糖及少於1%脂質。
另一所揭示之組成物包含分離或純化夏多內籽萃取物，其中 該組成物含有45-55%多酚、26-30%纖維及少於1%脂質。在一些實施例中，夏多內籽萃取物進一步含有2-3%蛋白質及少於1%糖。
另一所揭示之組成物包含分離或純化夏多內籽萃取物，其中 該組成物含有90-95%糖、少於1%多酚、少於1%蛋白質及少於3%脂質。
在其他具體實例中，該組成物為單獨組成物中之兩者或三者 之組合。
另一所揭示之具體實例為夏多內籽之分離或純化水萃取 物，其中該萃取物為部分A、B或C中之一者：
Figure 104117305-A0202-12-0006-2
在一些具體實例中，組成物僅含有部分A或部分B或部分C。在其他 實施例中，組成物含有先前單獨部分之組合，諸如部分A與B、A與C、B與C或A、B及C之組合。
在另一實施例中，夏多內籽萃取物為藉由僅用水萃取夏多內籽，例如藉由水溶劑萃取而不使用醇溶劑(諸如甲醇或乙醇溶劑)、無機酸溶劑(諸如硫酸)或樹脂獲得之萃取物。水萃取物可進一步經受超過濾，其產生脂質含量低於1%之萃取物。在一些實施例中，脂質含量低於1%之水萃取物進一步含有平均聚合度小於3，且在一些實施例中小於2.5之黃烷醇。在一些實施例中，此等萃取物含有38-50%多酚，且在一些實施例中此等萃取物含有45-55%多酚。
呈液體或乾燥形式之萃取物可例如藉由將其與營養藥劑載劑(例如非天然存在之營養藥劑載劑)組合，例如藉由併入諸如錠劑或膠囊之劑型或自然界中未發現之製備食品(諸如能量棒)中來調配成營養組成物。
經分離之萃取物及含有該等萃取物之組成物可藉由將其投予個體來支撐、維持或改良心血管或認知健康。呈液體或乾燥形式之萃取物適用於單獨或與其他營養物，諸如瓜拉那(guarana)萃取物、維生素B6、維生素B12、葉酸、藍莓粉末/萃取物及綠咖啡豆萃取物中之一或多者組合向個體投予。在特定實施例中，用第二滲透物獲得之低mdp部分單獨或與其他營養物中之一或多者組合投予。在一些實施例中，此等組成物用於改良循環及認知健康。
本發明之前述及其他目標、特徵及優勢自以下實施方式將變得更加明顯，以下實施方式參考隨附圖式進行。本發明之發明內容中之所 有不應理解為暗示本文概述之方法及組成物之任何態樣的臨界條件。
圖1為萃取方法之一具體實例之示意性說明。
I.術語
提供術語及方法之以下解釋以便較好地描述本發明且指導一般技術者來實踐本發明。除非上下文另外明確規定，否則如本文及所附申請專利範圍中所用，單數形式「一(a/an)」或「該(the)」包括複數個指示物。如本文所用，「包含(comprise)」意謂「包括(include)」。因此，「包含A或B」意謂「包括A、B或A及B」而不排除額外要素。
除非另外解釋，否則本文所用之所有技術及科學術語均具有與本發明所屬領域之一般技術者通常所理解相同之含義。儘管類似或等效於本文所描述之方法及材料可用於實踐或測試本發明，但下文描述適合方法及材料。應進一步理解無論是否陳述字語「約(about)」或「大約(approximately)」或其類似字語，任何定量值為近似值。除非另外指示，否則所有百分比及比率以重量計算。
投予：藉由任何有效途徑提供或給予個體試劑，諸如包括夏多內籽萃取物之組成物。投予之例示性途徑包括(但不限於)經口、注射(諸如皮下、肌肉內、皮內、腹膜內、靜脈內及瘤內)、舌下、經皮、鼻內、表面及吸入途徑。
藍莓粉末或萃取物：藍莓，諸如有機藍莓，經由典型商業方 式，諸如轉筒乾燥、微波乾燥或冷凍乾燥來乾燥且隨後研磨成粉末。「藍莓萃取物(blueberry extract)」指溶劑萃取之藍莓，例如經由用以產生萃取物之典型水或水/乙醇液體萃取獲得之萃取物。
夏多內葡萄：用於製造白葡萄酒之綠皮葡萄品種，其亦稱為夏多內葡萄(Vitis vinifera Chardonnay)。
聚合度：聚合度(dp)為聚合物或寡聚分子中單體單元之數目。平均聚合度(mdp)定義為包括單體、寡聚物及聚合物之黃烷醇物質之複雜混合物(諸如萃取物)中成分黃烷醇之平均(mean/average)分子長度(形成分子之單體單元之數目)。mdp愈低，混合物中單體及二聚體之百分比愈高。mdp可表示為所量測之樣品中平均聚合物鏈中之單體黃烷醇單元的數目。可例如使用諸如以下之方法測定複雜混合物中成分分子之平均長度：硫醇解，其中在藉由質譜將衍生單體定量之前進行寡聚物之酸催化裂解，隨後苯甲基硫醚衍生化(Gu等人，J Agric Food Chem 50：4852-4860,2002)；及凝膠滲透層析法，其中藉由分子尺寸層析分離dp為1至10之寡聚物且藉由質譜定量(Hammerstone等人，J Agric Food Chem 47：490-496,1999)。
有效量：組成物單獨或連同額外試劑(例如額外抗氧化劑)誘導所需反應之量。本文所揭示之製劑可以治療(例如營養上)有效量投予。有效量可以單一劑量或以若干劑量(例如每日)投予。然而，有效量可視治療之個體、治療之病狀之嚴重程度及類型及投予方式而定。
賦形劑：用作組成物之活性成分之載劑的失活物質。賦形劑可包括用於使具有極有效活性成分之調配物脹大、允許適宜及精確劑量、 穩定活性成分且使遞送系統在光學及/或器官感覺上可接受之物質。醫藥賦形劑之實例包括澱粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明膠、麥芽、稻穀、麵粉、白堊、矽膠、硬脂酸鈉、甘油單硬脂酸酯、滑石、氯化鈉、脫脂奶粉、甘油、丙烯、乙二醇、水、乙醇及其類似物。
萃取物：植物或其部分(諸如其果實或籽)中之一或多者之至少一些活性成分之溶液或其他製劑。本文所揭示之萃取物為溶劑萃取物，其中籽暴露於液體萃取溶劑(諸如經加熱之水)以自籽移除活性成分。 最初藉由溶劑萃取獲得之萃取物可轉化成乾燥形式且仍認為係「萃取物(extract)」。「水性(aqueous)」或「水(water)」萃取物指藉由用水及無其他溶劑(諸如乙醇)之溶劑萃取獲得的萃取物。
類黃酮：一類植物次級代謝物，以乾重計，葡萄籽含有約4-8%類黃酮。類黃酮構成重要的一類廣泛分佈於植物中之膳食多酚化合物。已在植物來源(諸如水果、蔬菜、豆科植物、堅果、籽、草本植物、香辛料、花)以及飲料(諸如茶、可可、啤酒、葡萄酒及葡萄汁)中鑑別多於4000種化學獨特的類黃酮。
葡萄籽中之類黃酮主要指黃烷-3-醇，尤其(+)-兒茶素、(-)-表兒茶素及(-)-表兒茶素3-五倍子酸酯及其複合物。葡萄籽中之黃烷-3-醇以單體、寡聚或聚合形式存在。兩種或兩種以上化學連接之黃烷-3-醇單體稱為原花色素或寡聚原花色素(「OPC」)，其包括原花青素及原飛燕草素。含有兩個單體之OPC稱為二聚體，含有三個單體之OPC稱為三聚體，含有四個單體之OPC稱為四聚體，含有五個單體之OPC稱為五聚體等。寡聚物之鏈長度為2至10；聚合物表示鏈長度大於10之組分。因此，葡萄萃取物中 之寡聚物包括例如二聚體及三聚體，且有證據表明聚合物可具有多達50-100個單元。
為了使多酚化合物在商業上用作葡萄萃取物，此等化合物必須以較濃縮形式自葡萄分離。科學研究已顯示原花色素之抗氧化能力比維生素E大20倍且比維生素C大50倍。廣泛研究表明由於其與膠原蛋白結合之抗氧化作用，葡萄籽萃取物在許多健康領域中有利，促進年輕皮膚、細胞健康、彈性及靈活性。其他研究已顯示原花色素幫助使身體免受日光損害；改良視力、改良關節、動脈及身體組織(諸如心臟)靈活性；及藉由強化毛細管、動脈及靜脈改良血液循環。
葉酸：亦稱為維生素B9，葉酸為B複合物之水溶性維生素。 葉酸(folate)為食品中天然存在之形式，而葉酸(folic acid)為通常發現於膳食補充劑及維生素強化食品中之合成形式。術語「葉酸(folate)」及「葉酸(folic acid)」通常可互換使用，且將因此用於本說明書中，以使得對「葉酸(folate)」之提及包括葉酸(folate)以及葉酸(folic acid)及不存在於食品中的營養學上可接受之葉酸鹽之其他形式，諸如非天然存在之葉酸。因此，「葉酸」將包括葉酸之其他形式或生物前驅體或生物活化形式(諸如甲基-葉酸、5-甲基四氫葉酸(5-MTHF))及光學外消旋或純形式(諸如L-5-MTHF)。甲基-葉酸為有時包括於補充劑中之維生素形式，其尤其用於患有與低水準MTHFR酶活性相關之MTHFR多形現象之個體。葉酸有效降低高半胱胺酸之血清水準，從而降低一些個體之心血管疾病及癡呆之風險。
綠咖啡豆萃取物：綠咖啡豆之萃取物(例如液體萃取物)。 綠咖啡豆萃取物典型地為含有標準化量之漂木酸及咖啡鹼之乾燥綠色未焙 燒咖啡豆(小果咖啡(Coffea Arabica))之熱水或乙醇/水萃取物。
瓜拉那萃取物：典型地為南美洲植物瓜拉那(guarana/Paullinia cupana)之籽之水/乙醇萃取物，其通常標準化至4-10%生物鹼(咖啡鹼加可可豆鹼)且亦含有5-15%多酚。
HPMC或羥丙基甲基纖維素：用作潤滑劑或賦形劑，具有以下顯示之通式結構之半合成、惰性、黏彈性聚合物：
Figure 104117305-A0202-12-0012-3
R=H或CH3或CH2CH(OH)CH3
營養物：營養物為食品中之有機體用以生存及/或茁壯成長之營養組分。儘管營養物存在於食品中，但如本文所用之營養物可為天然存在或以合成方式製造的。「天然食品營養物(whole food nutrient)」指發現於天然食品中且不以合成方式製造之營養物。
醫藥學上可接受之媒劑：適用於本發明之醫藥學上可接受之媒劑(載劑)為習知的。E.W.Martin,Mack Publishing公司，Easton,PA，第19版(1995)之Remington's Pharmaceutical Sciences描述適用於醫藥遞送一或多種組成物(諸如一或多種葡萄籽萃取物組成物)及本質上無法在葡萄籽萃取物中發現之額外天然或非天然存在之醫藥試劑的組成物及調配物。使用醫藥學上可接受之載劑不暗示如此製造之產品僅適用於醫藥目的。相反，其 暗示產品適用於例如以適用於個體口服攝入之醫藥或營養藥之形式向個體投予或經個體食用。
一般而言，媒劑之性質將視採用之特定投予模式而定。舉例而言，非經腸調配物通常包含包括醫藥學上及生理學上可接受之流體的可注射流體，諸如水、生理鹽水、平衡鹽溶液、葡萄糖水溶液、甘油或其類似物作為媒劑。至於固體組成物(例如散劑、九劑、錠劑或膠囊形式)，習知無毒固體媒劑可包括例如醫藥級之甘露糖醇、乳糖、澱粉或硬脂酸鎂。 除生物中性媒劑以外，待投予之醫藥組成物可含有少量無毒輔助物質，諸如濕潤劑或乳化劑、防腐劑及pH緩衝劑及其類似物，例如乙酸鈉或脫水山梨糖醇單月桂酸酯。
多酚：已發現來自葡萄及可可之多酚增強心血管功能及認知健康兩者。黃烷醇(亦稱為黃烷-3-醇)代表葡萄籽及可可多酚中之大多數；此類酚系化合物在單體物質(諸如兒茶素及表兒茶素)至寡聚物(通常稱為原花色素)至聚合物(通常稱為單甯或縮合單寧)範圍內。在此項技術中且在本說明書中，術語「酚系(phenolic)」可與術語多酚(polyphenol)互換使用。
葡萄籽為葡萄酒及葡萄汁行業之廢產物。視品種而定，此等籽含有脂質、蛋白質、碳水化合物及4-8%多酚(乾重)。葡萄籽萃取物因此為使身體免於過早衰老、疾病及退化之強力抗氧化劑。
益菌助生質：在消化系統中刺激有利細菌之生長及/或活性之不可消化食品成分。
純化：術語純化不要求絕對純度；相反，其意欲為相對術語。 因此例如，純化物質為其中該物質比其自然環境中(例如水果(例如葡萄)中)之物質更濃化之物質。在一個具體實例中，純化製劑以使得物質代表製劑之總含量之至少約5%(諸如(但不限於)至少10%、20%、30%、40%、50%、70%、80%、90%、95%、98%或99%)。在一實施例中，所揭示之具有抗氧化活性之組成物包括具有至少50%、70%、80%、90%、95%、98%或99%(以重量計)之純度最小值的夏多內葡萄籽萃取物。
範圍：關於範圍，術語「在x至y範圍內」或「x至y」包括x與y之間的任何值，以及端點x及y。
選擇性萃取：選擇性萃取指目標(諸如單體原花青素)之較佳萃取。在一些具體實例中，選擇性萃取意謂目標為萃取之主要物質。
超過濾：一種類型之膜過濾，其中力(諸如壓力或濃度梯度)使得經由半滲透膜而分離。超過濾膜典型地特徵在於膜之分子量截斷(MWCO)。懸浮固體及較高分子量之溶質保留在保留物中，而水及低分子量溶質穿過滲透物中之膜。不同類型之模組可用於超過濾製程。此等模組之實例為使用在塑膠或紙管內側上鑄造之聚合膜的管狀元件；含有多個中空纖維之中空纖維設計；螺旋捲繞模組，其中平坦膜片藉由在中心穿孔管周圍捲起且安裝至管狀鋼壓力容器殼體中之薄網狀間隔材料隔開；及板及框架總成，其使用置放於平板上藉由濾液穿過之網狀材料隔開的膜。
單位劑量：含有經計算以單獨或共同產生所需作用(諸如治療作用)之預定量之活性物質的物理離散單位。可使用單個單位劑量或複數個單位劑量以提供所需作用或活性，諸如抗氧化活性。在一個實施例中，單位劑量包括促進心血管或認知健康之所需量之試劑。在另一實施例中， 單位劑型含有多個預定劑量之活性物質。
維生素B6：一種水溶性維生素，其為B族維生素複合物之一部分。「維生素B6(Vitamin B6)」包括此維生素之所有營養學上可接受之形式，諸如吡哆醇、5'-磷酸吡哆醇、吡哆醛、5'-磷酸吡哆醛、5'-磷酸吡哆胺及4-吡哆酸。其有時以吡哆醇鹽酸鹽形式或活性吡哆醛磷酸鹽形式提供於膳食補充劑中。維生素B6為許多胺基酸代謝反應中之活性輔因子。
維生素B12：B族維生素複合物之另一水溶性維生素。其稱為鈷胺素，且以若干不同形式，諸如非天然存在之形式，提供於膳食補充劑中。「維生素B12(Vitamin B12)」指鈷胺素之所有形式，諸如氰鈷胺素、羥鈷胺素及甲基鈷胺素。已發現維生素B12對於神經保留及認知增強為重要的。其缺乏與輕度認知障礙及癡呆相關。咸信維生素B12缺乏為普遍的，尤其在老年人群體中，且其構成可逆性癡呆及神經障礙之原發形式之一。 維生素B12亦為紅血球生成(產生紅血球)及高半胱胺酸至甲硫胺酸之轉化所需。維生素B12之缺乏對於具有MTHFR酶之特定突變之個體尤其有問題。維生素B12通常以氰鈷胺素之形式提供，但甲基鈷胺素及5-脫氧腺苷鈷胺素為人類代謝中有活性之維生素B12之形式。在本文之特定實施例中，維生素B12以氰鈷胺素形式提供，但鈷胺素之任何營養學上可接受之形式包括於術語維生素B12中。
II. 若干具體實例之描述
此詳細描述闡述溶劑萃取植物物質(諸如葡萄籽(例如夏多內籽))之方法之若干具體實例。僅揭示特定萃取細節不意欲暗示任何此類細節之臨界條件，呈現用該方法之特定具體實例獲得之資料亦不意欲暗示 該方法限於用於獲得此類資料之特定步驟。
所揭示之方法准許自植物物質，例如自籽(諸如葡萄籽，其在一特定實施例中為夏多內籽)萃取原花色素及其他有利營養藥劑。用約100-200℉，例如120-195℉，諸如130-190℉溫度之水萃取葡萄籽，隨後酶處理萃取物且精細過濾以實質上移除萃取物中之不溶植物物質。使水萃取物澄清，隨後藉由用排除大於1-10μ，例如1-5μ之物質，在特定實施例中尺寸大於1μ、5μ或10μ之任何固體植物物質之過濾器過濾來進行超過濾。隨後，將精細過濾萃取物濃縮至低於10%之固體含量，例如濃縮至5-10%之固體含量以減小其體積同時維持其足夠稀以使在隨後超過濾步驟期間超過濾過濾器之堵塞最小化。
隨後，藉由超過濾進一步處理經酶處理且精細過濾之萃取物以獲得第一滲透物及第一保留物，其中自該第一滲透物移除較大分子量聚合物，且該第一滲透物包含至少80%糖。此第一超過濾步驟產生糖/芳族酚系部分(A)。使第一保留物復原，隨後藉由超過濾處理以獲得含有平均聚合度(mdp)小於3或2.5(例如2-3或2-2.4)之多酚的第二滲透物(B)，及富含纖維及多酚之第二保留物(C)，其中第二保留物(C)中之多酚之mdp大於5(例如5-6，例如5.6)。第一及第二滲透物中之任一者或所有及第二保留物可濃縮且乾燥以提供通常以粉末形式保存之保留最終產物。
在特定實施例中，經酶處理之精細過濾萃取物首先使用最大分子量截斷為5kD之超過濾膜處理。舉例而言，第一超過濾膜之最大分子量截斷之範圍為1-5kD。在此範圍內之一些實施例中，第一超過濾膜之最小分子範圍截斷為1kD、2kD、3kD或4kD。在此範圍內之其他實施例中， 第一超過濾膜之最大分子量截斷為2kD、3kD、4kD或5kD。不考慮1-5kD範圍，在其他實施例中第一超過濾膜之最小分子量截斷可為1kD、2kD、3kD或4kD，且最大分子量截斷可為2kD、3kD、4kD或5kD。
使第一保留物於水中復原且使用藉由最大分子量截斷為500kD之膜的超過濾進一步處理。舉例而言，第二超過濾膜之最大分子量截斷之範圍為100-500kD。在此範圍內之一些實施例中，第二超過濾膜之最小分子量截斷為100kD、200kD、300kD或400kD。在此範圍內之其他實施例中，最大分子量截斷為200kD、300kD、400kD或500kD。不考慮100-500kD範圍，在其他實施例中最小分子量截斷可為100kD、200kD、300kD或400kD，且最大分子量截斷可為200kD、300kD、400kD或500kD。
所描述之方法有效地將葡萄籽萃取物分離成具有不同生物用途之生物相容部分。第一滲透物(部分A)例如可包括多於80%糖、少於5%脂質及少於1-2%多酚，且適合作為調味物質。第二滲透物(部分B)例如可包括少於1%脂質及至少38%多酚，其中少於10%多酚含有多於10個單體單元。在一些具體實例中，第二滲透物(部分B)含有少於70%總多酚，例如少於60%或少於50%總多酚。在一些實施例中，部分B含有在38-50%之間的酚系物質。在此及其他具體實例中，萃取物中之多酚為至少50%、60%或甚至70%單體，例如50-80%單體。部分B尤其適合於自胃腸道吸收以增強血管健康及因此認知健康。第二保留物(部分C)例如可包括25-30%纖維、45-55%之mdp大於5之多酚、2-3%蛋白質及少於1%脂質。
在一些視情況存在之具體實例中，在超過濾之前將羥丙基甲基纖維素(HPMC)添加至萃取物中以增加超過濾之效率。
可製造包括部分A、B及C中之任一者、兩者或三者之組成物。可以膳食補充劑或功能食品形式調配組成物。單獨部分尤其適合於不同感官或營養目的。舉例而言，主要含有糖(果糖及葡萄糖)之部分A可調配為或用作天然調味劑。作為另一實例，含有原花青素具有低mdp之部分B可調配為或用作營養補充劑以增強血管或認知健康。作為另一實例，富含纖維及多酚具有較高mdp之部分C可調配為或用作呈錠劑或散劑形式之益菌助生質營養藥劑。
在其他具體實例中，含有部分A、B及C之任何組合或所有的營養補充劑可與其他營養物組合，該等營養物諸如瓜拉那萃取物、維生素B6、維生素B12、葉酸、藍莓粉末或藍莓萃取物及綠咖啡豆萃取物中之一或多者或所有。此類組成物理想地適合作為補充劑以支持血管及/或認知健康。在特定具體實例中，部分B可與此等其他營養物中之一或多者組合。在其他特定實施例中，部分B可與瓜拉那萃取物、維生素B6、維生素B12、葉酸、藍莓粉末或藍莓萃取物及綠咖啡豆萃取物中之所有組合。
在另一實施例中，萃取方法包括提供已藉由在經加熱之水(諸如加熱至100℉以上但低於水之沸點(212℉)，例如在100-200℉，例如120-195℉，諸如130-190℉範圍內之水)中萃取葡萄籽製備之固體植物物質(諸如葡萄籽)之水性混合物的步驟。隨後酶處理萃取物以降低其纖維素、果膠及蛋白質含量。酶在精細過濾之前用於例如粗萃取物(第一水萃取物)中，以使植物物質中之較大分子(諸如纖維、纖維素、果膠及/或蛋白質)分解。此等分子之分解使得用任何類型之微米級過濾(精細過濾)之過濾及超過濾較容易。因而，視起始物質之內含物所含及方法之最終產 物中所需而定，可單獨或組合使用蛋白酶、果膠酶及纖維素酶。舉例而言，若起始物質不含有蛋白質，則將不使用蛋白酶。若果膠為起始物質中之唯一大化合物且在最終產物中為不需要的，則可以0.01-0.1%(vol/vol)僅僅應用液體果膠酶製劑，例如Rapidase® Adex-G(DSM,Centerchem公司)1-3小時。
在本文所揭示之方法之實施例中，需要保留一些纖維但不保留蛋白質，因此選擇不破壞在部分C中最終收集之所有纖維的酶及劑量。
儘管出於此目的可使用許多不同酶，但尤其揭示之非限制性實例為來自Scott Laboratories(Petaluma，CA)之SCOTTZYME KS，其含有來自黑麴菌(Aspergillus niger)之酶之摻合物。此酶摻合物適用於與汁液一起使用以增強沈降及過濾且可以0.01-0.1%(vol/vol)應用於萃取物8-16小時。隨後，經酶處理之水萃取物用1-10μ過濾器(更佳1-5μ)經受精細過濾且濃縮至不超過10%固體。隨後，使濃縮萃取物經受用分子量截斷在1-5kD範圍內之超過濾膜的超過濾以產生含糖之第一滲透物(部分A)及第一保留物(不穿過超過濾之物質)。使第一保留物於水中復原至不超過10%固體且經受用分子量截斷在100-500kD範圍內之超過濾膜的第二超過濾。 隨後，收集所得滲透物(部分B)及保留物(部分C)且可例如藉由乾燥進一步處理以產生粉末。
在另一實施例中，將HPMC添加至初始未經過濾之水性籽萃取物中以降低初始液體萃取物之單甯含量以增加超過濾速度。當使用HPMC時，部分A及B自以上部分A及B之描述未改變，然而部分C將含有較多纖維(大於50%，例如50-60%)且部分C之多酚物質將主要包含mdp 為2.5-2.9之較小原花青素。除其益菌助生質活性以外，因此將預期具有較高纖維含量之此改質部分C對血脂特徵具有較大有利作用。
實施例1 萃取方法
萃取方法之特定非限制性具體實例顯示於圖1中。夏多內葡萄籽1(新鮮、冷凍或乾燥)在步驟(1)用飲用室溫水洗滌。可使用水與葡萄籽之各種重量比，例如2：1至10：1之比，但所說明之實施例使用水與葡萄籽之5：1比[重量：重量]，該等葡萄籽在連續混合15分鐘下洗滌。此方法重複至少兩次或兩次以上，較佳三次且至多四次。在一些實施例中，藉由添加鹼來中和水(例如第一次洗滌之水)以減少多酚萃取至洗液中同時增強糖萃取至洗液中。在一特定實施例中，藉由將碳酸氫鈉，諸如0.1%碳酸氫鈉添加至水中來中和水。丟棄主要含有糖、脂質及一些有機酸之各洗液。
隨後，洗滌之籽在步驟2轉移至萃取槽中且在經加熱之水(100-200℉或130-190℉)(例如在約130℉或175℉下)(水與籽[重量：重量]之比5：1)中萃取兩次持續1-3小時，持續例如2.5小時之時段。丟棄籽殘渣且合併萃取液體且過濾以移除不溶植物物質(USMESH 270)，隨後將此複合萃取物置放於儲存槽3中，其中用酶處理該萃取物以降低纖維素、果膠及蛋白質含量，從而促進隨後過濾。此類酶之商業實例為SCOTTZYME KS(Scott Laboratories)。酶處理在0.01-0.1%(vol/vol)下應用且在45-100℉，較佳不超過65℉下進行12小時至24小時，較佳16小時。視情況，在酶處理之後，該方法可包括以1公克/公升添加羥丙基甲基纖維素(HPMC；低黏度，醫藥級)且在60℉至80℉下，較佳在65℉下混合一小時。在酶處理(及 視情況存在之HPMC添加)之後，使用精細過濾(1-10μ過濾器，較佳1-5μ)在過濾/分離器裝置4(例如，諸如噴嘴分離器HFC 15-01-177,GEA Wesphalia Group之單元)中使液體萃取物澄清且將該澄清萃取物濃縮至5-10%固體，較佳<10%固體。
隨後，使濃縮萃取物經受超過濾5(用不大於5000道爾頓(或5kD)之標準標稱分子量截斷超過濾膜，諸如聚醚碸膜系統，例如SUPER-COR UF系統系列(Koch Industries))。超過濾步驟5產生滲透物6，其為部分A，由分子量低於5000道爾頓(5kD)之化合物構成且含有不低於80%之主要由果糖及葡萄糖構成之糖(典型範圍為80-95%，諸如90-95%)、9-10%水、少於5%脂質、少於5%礦物質及少於1%酚系化合物；酚系化合物包括痕量之多個芳族/調味劑分子，諸如萜類及乙烯基苯酚化合物。部分A具有用於在5-20%各組成物之標準劑量下呈棒、凝膠及「膠質」形式之可食營養補充劑之天然調味的應用。
使自低分子量超過濾剩下之保留物(未穿過超過濾膜之物質)於水中復原至5-10%固體濃度，較佳不超過10%固體且經受用100-500kD截斷(例如100kD截斷)超過濾膜(諸如聚醚碸膜系統，例如SUPER-COR UF系統系列(Koch Industries)，但可使用其他膜系統)之第二超過濾製程7。 所得滲透物8(其為部分B)及保留物9(其為部分C)在步驟10藉由習知方法(諸如凍乾或輻射區乾燥)乾燥且研磨以產生粉末。
部分B粉末主要由多酚(至少或約38%多酚)，尤其黃烷醇，諸如單體兒茶素及表兒茶素及較小寡聚原花青素(含有少於10個單元)構成。儘管分子量高達500,000道爾頓之分子能夠滲透超過濾膜，但出乎意料 地發現部分B中多於90%原花青素物質不超過10個單元之聚合物且主要由單體、二聚體及三聚體構成，產生2至2.4之平均聚合度(mdp)值。部分B亦含有少量纖維(9-12%)、糖(25-30%)、蛋白質(1-2%)、脂質(<1%)及痕量礦物質(諸如鈣及鎂)。基於單體及低分子量原花青素對血管健康之報導作用以及黃烷醇之抗氧化能力，就部分B而言存在廣泛應用。此部分可以每份50毫克至2公克之劑量添加至經設計以促進健康循環或提供抗氧化保護之所有形式之營養補充劑中。
部分C粉末(第二超過濾之保留物)高度富含纖維(26-30%)及多酚(45-55%)兩者。然而，相比於部分B，多酚部分主要由mdp值大於5，例如5-10，且尤其5.6之高分子量原花青素及單寧構成。部分C亦含有少量糖(<1%)、蛋白質(2-3%)、脂質(<1%)及礦物質(痕量)。部分C理想地適合於充當錠劑或散劑形式之益菌助生質營養藥劑或用於每份2-20公克之劑量範圍內之強化功能食品。
視情況使用HPMC降低初始液體萃取物之單寧含量，從而促進超過濾速度。在此情況下，部分A及B在組成方面保持基本上與如上文所描述相同。然而，部分C現主要由纖維(50-60%)構成且多酚物質主要由mdp為2.5-2.9之較小原花青素構成。在每份2-20公克下在營養藥劑及/或功能食品中之使用將賦予益菌助生質活性；將預期增加之纖維含量改良血脂特徵。
當單獨使用時部分A、B及C理想地適合於起不同營養藥劑作用。然而，某些應用可採用該等部分中之兩者或三者之組合。舉例而言，諸如能量或纖維棒之功能食品可含有提供纖維之部分C與提供調味之部分 A。
實施例2 分析結果
藉由Folin-Ciocalteu之修改方法(Singleton及Rossi,Am J Enol Vitic 16：144-158,1965)分析完整夏多內籽(新鮮葡萄籽典型地含有40-50%水)及部分A、B及C(如實施例1中所描述使用針對第一超過濾膜最大截斷為5kD且針對第二超過濾膜最大截斷為500kD的超過濾膜產生)之營養含量及多酚(五倍子酸當量[GAE])。如表1中所示，部分A幾乎完全為糖，其中之90%為果糖及葡萄糖。部分B主要由低分子量多酚(諸如單體及二聚體黃烷醇)(參見以下表2及3)以及少量纖維構成。部分C由黃烷醇寡聚物及聚合物(單寧)構成，如以下表2及3中所描述，且富含纖維含量。重要地，部分B及C含有極低含量之脂質(<1%)，而顯示於表3中之市售葡萄籽萃取物之平均脂質值為2.3%。部分B及C中脂質之低含量允許錠劑調配物不同於需要以膠囊(龐大，難以吞咽)或軟凝膠形式(製造成本昂貴)遞送之其他商業萃取物。
Figure 104117305-A0202-12-0023-4
表2顯示部分B及C中低分子量(單體、二聚體等)與較高分子量(>10個單元)黃烷醇物質之分佈，如藉由硫醇解及凝膠滲透層析法所量測(Gu等人，J Agric Food Chem 50：4852-4860,2002；Hammerstone等人， J Agric Food Chem 47：490-496,1999)。部分B含有多於50%單體，例如多於60%或70%單體。在一些實施例中，部分B含有70-80%單體。部分B亦含有多於5%或6%二聚體，例如5-7%二聚體，諸如6.5%二聚體。由於高分子量過濾膜(100-500kD)，部分B中單體物質之高濃度不為預期的。僅具有極低聚合度(dp)之黃烷醇在小腸中吸收(Del Rio等人，Antioxid Redox Signal 18：1818-1892,2013)且因此部分B將適合於全身吸收以具有生理作用，諸如增強內皮功能或需要將黃烷醇吸收至血流中之其他作用。低分子量黃烷醇物質(低mdp)之此濃度完全不用於含有高分子量及低分子量黃烷醇物質兩者之完整葡萄籽之濃度(表3)。此外，部分B與市售葡萄籽萃取物相比極有利(表3)。包含較高分子量黃烷醇物質之部分C可藉由結腸微生物群連同此部分中之亦容易醱酵之纖維代謝；部分C因此理想地適合於將益菌助生質作用遞送至大結腸中。
Figure 104117305-A0305-02-0027-1
表3概述完整乾燥夏多內葡萄籽、有及無HPMC處理之部分B及C及多種市售葡萄籽產品之酚屬性。如上文所描述進行mdp及總酚 含量分析。部分B具有2.3之極低平均dp值，與其主要由單體及二聚體黃烷醇構成一致。部分B與其他市售葡萄籽萃取物相比極好，且事實上，部分B之平均dp值為測試之所有市售樣品中最低的。因此，有可能試圖用吸附方法使自葡萄籽之多酚萃取最大化且進一步產生標準化至高酚含量(>70%)之葡萄籽萃取物的現有工業方法可能犧牲將黃烷醇之尺寸分佈限於少於10dp之能力。部分C之dp值僅略微比完整夏多內籽或市售夏多內籽粉末之dp值低，且反映較高分子量黃烷醇構成此部分中之大多數酚系化合物的事實。視情況用HPMC處理未改變部分B之mdp值，然而其顯著降低部分C之mdp值。HPMC處理明顯移除構成夏多內籽之大量高分子量黃烷醇及單寧。如表3中所示，與其他商業葡萄籽萃取物相比，部分B及C具有顯著較少脂質含量，使其更順從錠劑調配物。在現有商業萃取方法中使用溶劑有可能使自起始物質萃取脂質增加；如表3中所示，葡萄籽含有大量脂質部分。
儘管夏多內籽自身具有高含量之單體，但許多先前方法之尺寸選擇性缺乏係由於彼等方法試圖使用苛刻條件(如高熱量)或溶劑(如乙醇)使自籽萃取所有多酚/黃烷醇內含物最大化。此等條件不僅降低萃取物之dp之選擇性，而且萃取物具有大量較大原花青素及單寧。使用苛刻及有時毒性溶劑亦為彼等先前方法之缺點。本文所揭示之新穎萃取方法在低於水之沸點下在實質上不含無機酸及/或醇(諸如乙醇)之水性溶劑(諸如純水)中進行，且不需要吸附樹脂或將萃取物酸化。該方法亦可在大氣壓力或環境壓力(例如在無加壓容器下)至低於或高於大氣壓力或環境壓力下進行以便萃取。當前揭示之過濾方法之實施例提供具有少於70%酚系物 質，例如少於60%或50%酚系物質(諸如多酚)，但選擇性萃取較低mdp部分之夏多內籽萃取物。
Figure 104117305-A0202-12-0026-6
實施例3 洗滌步驟
此實施例說明在超過濾之前洗滌籽對多酚產率之有利作用。儘管顯示洗滌籽在較低萃取溫度下改良酚回收，但洗滌步驟不為實施例1中所揭示之方法之必需部分。洗滌步驟替代地賦予實施例1中單獨描述之分離方法額外益處，且因此不應認為洗滌步驟為該方法之要求。
儘管所揭示之萃取方法之主要目標旨在分離葡萄籽之不同組分以用於不同應用，改良之生產效率(對於重量及多酚兩者)且有助於獲得較好商業生存力。如上文所描述，現有方法通常包括苛刻溶劑及/或高萃取溫度以使萃取產率最大化，但出於多種原因此等條件為不合需要的。尤其對於葡萄籽之黃烷醇組成物，高溫促進其聚合。因此，在較高溫度下 萃取降低所得萃取物之單體及二聚體含量且增加所得萃取物之平均聚合度。
為測定初始方法步驟(在圖1中之步驟5之前)之相對效率，使夏多內葡萄籽經受與實施例1中相同之萃取條件，例外為萃取溫度及存在或不存在用室溫水洗滌籽(圖1中之步驟1)。如表4中所示，相較於較低溫度(130℉)，在較高溫度(180℉)下萃取之新鮮完整未洗滌夏多內籽產生較好萃取產率(12.81%相較於11.39%)、酚回收率(91.07%相較於70.80%)及所得萃取物之較高酚含量(51%相較於39.65%)。此外，儘管在較低溫度下萃取之前乾燥葡萄籽改良萃取產率(至12.49%)及所得萃取物之酚含量(至47.21%)，但與在較高萃取溫度下獲得之酚回收率相比，酚回收率仍顯著較低(84.30%)。
出人意料地，在較低溫度(130℉)下萃取經洗滌之新鮮葡萄籽產生與藉由在較高溫度下萃取產生之彼等基本上相同的萃取產率、酚回收率及萃取物之酚含量。因此，在萃取及超過濾之前的添加洗滌步驟出人意料地增加萃取效率，而不因萃取溫度增加之假影而造成黃烷醇聚合之可能性增加。藉由洗滌程序移除之籽物質數量較大(約籽重量之3.5%且出人意料地高達糖與脂質含量之50%)且代表葡萄籽之不合需要的組分(主要糖、脂質及有機酸)。儘管不希望受理論束縛，但有可能藉由輕輕洗滌移除此等籽組分促進較低溫度下之酚回收。
Figure 104117305-A0202-12-0028-7
實施例4 組合組成物
部分B之出人意料的低mdp值表明部分B非常適合於賦予內皮功能有利作用且因此支持健康循環；基於與葡萄籽萃取物之作用相關的文獻(Vislocky及Fernandez,Nutr Rev 68：656-670,2010)，改良內皮功能必需之部分B之量在50mg至2000mg範圍內。心血管系統在維持大腦健康中之重要作用眾所周知；在數萬億突觸處出現之活性及結構變化之複雜模式產生異常代謝需求。實際上，儘管腦僅佔吾人體重之2%，但其接收20-25%之身體血流、氧及循環營養物(Nichols等人，From Neuron to Brain.2011；Kalaria,Nutr Rev 68：S74-S87,2010)。即使僅幾分鐘缺氧可導致神經元損傷及/或死亡且眾所周知長期血管機能不全與認知減退相關(Kalaria,Nutr Rev 68：S74-S87,2010；Marshall及Lazar,Stroke 42：221-226,2011)。因此，健康循環對於在即時基礎上維持最佳認知極其重要且此外，產生新突觸需要形成新血管(血管生成)以充分提供氧及營養物。因此，部分B亦可用作經設計以支持或維持認知健康之營養藥劑中的成分。舉例而言，部分B可與如下所述之證明影響大腦健康及認知之各種態樣的其他天然成分組合：瓜拉那(guarana/Paullinia cupana)，楓樹科植物，原產自中部 亞馬遜(Amazon)且具有作為由籽製成之茶之傳統用途的較長歷史。在瓜拉那中發現多種活性成分，包括咖啡鹼、可可豆鹼、皂素、單寧及兒茶素單體(最尤其兒茶素及表兒茶素)。在健康成年人中之若干雙盲、安慰劑對照、交叉臨床研究證明攝取瓜拉那萃取物(35-300mg)歷經至少六個小時之時段改良記憶、注意力、認知速度、集中、機警性、精神敏銳度及情緒(Haskell等人，J Psychopharm 21：65-70,2007；Kennedy等人，Pharmacol Biochem Behav 79：410-411,2004；Kennedy等人，Appetite 50：506-513,2008；Scholey等人，Nutrients 5：3589-3604,2013)。此等作用不太可能歸因於咖啡鹼含量且實際上，發現含有較多咖啡鹼之瓜拉那萃取物之較高劑量在改良認知效能方面較不有效(Haskell等人，J Psychopharm 21：65-70,2007)。臨床前研究亦為瓜拉那之改良記憶效能及減少焦慮特性提供證據(Roncon等人，Planta Med 77：236-241,2011；Espinola等人，J Ethnopharmacol 55：223-229,1997)。
B族維生素在維持認知健康中之重要作用無可置疑，且B族維生素缺乏與若干神經缺陷相關且可能與若干神經缺陷有因果關係(Selhub等人，Nutr Rev 68：S112-S118,2010)。B族維生素B6、B12及葉酸為參與對於合成重要大腦成分(諸如神經傳遞質、磷脂及髓鞘)重要之單碳代謝(one-carbon metabolism)的酶的輔因子及/或受質。最近，此等B族維生素在安慰劑對照試驗中在有輕度認知障礙之老年群體中經測試(de Jager等人，Int J Geriatr Psychiatry DOI：10.1002/gps.2758；Smith等人，PLoS ONE 5(9)：e12244.doi：10.1371/journal.pone.0012244,2010)且顯示使大腦結構及認知功能之年齡相關之減少顯著減弱；歷經兩年之時段，不僅大腦體積收縮減少30%，而且穩定了執行認知。在基線處，整個研究群體包括具有正常循環高 半胱胺酸水準之個體。然而，於在基線處具有高半胱胺酸之升高血漿水準之彼等個體中觀察到較大益處。維生素B6、B12及葉酸在其各別RDA至其各別上限以下10%之範圍內的劑量內將為有利的(Bowman等人，Neurology 78：241-249,2012)。在一些實施例中，維生素B6可以1.5-90mg(諸如10mg、20mg或30mg)之劑量存在，維生素B12以2.4-1000mcg(諸如400mcg、550mcg、700mcg或800mcg)之劑量存在，且葉酸(folate/folic acid)以400-900mcg(諸如550mcg、700mcg或800mcg)之劑量存在。
藍莓含有表兒茶素、漂木酸及紫檀芪；此等多酚為生物可用的且實驗室研究證明表兒茶素及紫檀芪穿過血腦障壁(Williams及Spencer,Free Radic Biol Med 52：35-45,2012；Joseph等人，J Agric Food Chem 56：10544-10551,2008)。在實驗室研究中，藍莓萃取物刺激參與新神經元形成之神經元生長因子及生物化學信號之產生，增加海馬區中之神經元數目(Casadesus等人，Nutr Neurosci 7：309-316,2004)，且增加用於神經元之間的通訊的生物化學信號水準(Williams等人，Free Rad Biol Med 45：295-305,2008)。基於此等研究，藍莓粉末或藍莓萃取物在10毫克至1公克範圍內之劑量下將為有利的。
綠咖啡豆萃取物含有生物可用之漂木酸(Farah等人，J Nutr.138：2309-2315,2008)，在實驗室研究中其顯示刺激神經元之生長及發展，抑制使神經傳遞質退化之酶之活性且使神經元不受氧化應激(Ito等人，Biosci Biotechnol Biochem 72：885-888,2008；Kwon等人，Eur J Pharmacol 649：210-217,2010)。自此等研究，綠咖啡豆萃取物在15mg至500mg之劑量內將為有利的。
由新揭示之萃取方法產生的產品可在食品、飲料及營養藥劑中用作抗氧化劑且用以促進心血管及認知健康。萃取物之抗氧化特性在各種應用中有利。因此，可產生含有當前揭示之方法之多酚產物的食品、飲料、膳食補充劑、營養藥劑產品及化妝品。呈液體或粉末形式之夏多內葡萄籽萃取物可用作食品產品、飲料、化妝品及膳食補充劑中之著色劑。
在某些實施例中，組成物中之天然產物、營養物或添加劑中的任一者之濃度在0至10%範圍內，例如在0.04%至45%範圍內，諸如在5%至25%範圍內。
諸如含有足夠量之夏多內籽萃取物(部分B)、瓜拉那萃取物、維生素B6、維生素B12、葉酸、藍莓粉末/萃取物及綠咖啡豆萃取物之單位劑型的組成物之實例將適用於促進認知及大腦健康。
實施例5 組成物、調配物及封裝
葡萄籽萃取物及組成物可調配在醫藥學上可接受之載劑中例如以產生呈膳食補充劑劑型(諸如錠劑或膠囊)、液體(諸如飲料或凝膠)及可食用產品(諸如食品或與液體混合之粉末)形式的營養藥劑。此等組成物之調配物在此項技術中熟知。舉例而言，E.W.Martin,Mack Publishing公司，Easton,PA，第19版，1995之Remington's Pharmaceutical Sciences描述適用於遞送所揭示之組成物的例示性調配物(及其組分)。在一些實施例中，組成物亦包括額外試劑，諸如瓜拉那萃取物、維生素B6、維生素B12、葉酸、藍莓粉末/萃取物及綠咖啡豆萃取物。包含此等化合物中之至少一者之組成物可經調配用於人類或獸醫醫學。所揭示之醫藥組成物之特定調配物 可例如視投予模式(例如經口、局部或非經腸)及/或待治療之病狀而定。在一些具體實例中，除至少一種活性成分以外，調配物包括醫藥學上可接受之載劑。
非經腸調配物通常包含包括醫藥學上及生理學上可接受之流體的可注射流體，諸如水、生理鹽水、平衡鹽溶液、葡萄糖水溶液、甘油或其類似物作為媒劑。對於固體組成物(諸如散劑、丸劑、錠劑或膠囊形式)，習知無毒固體載劑可包括例如醫藥級之甘露糖醇、乳糖、澱粉或硬脂酸鎂。除生物中性載劑以外，待投予之醫藥組成物可視情況含有少量無毒輔助物質或賦形劑，諸如濕潤劑或乳化劑、防腐劑及pH緩衝劑及其類似物；例如乙酸鈉或脫水山梨糖醇單月桂酸酯。其他非限制性賦形劑包括非離子型增溶劑，諸如十六醇聚氧乙烯醚；或蛋白質，諸如人類血清白蛋白。
組成物視情況以多種形式使用。舉例而言，組成物可為自較小容器立即可飲用、呈自較大容器之稀釋形式或呈茶匙劑量之溶液。然而，在一些實施例中可以濃縮物形式提供組成物，允許使用者將其與水混合或混合成食品或飲料。或者其可以舌下噴霧之形式，或以由使用者視需要混合成溶液、直接添加至食品基質中或直接攝入之粉末形式提供。在另一實施例中，組成物含於適用於沖泡之網袋，如茶袋及/或咖啡包中。或者，調配物以乾粉形式含於袋，諸如含有一或多份之容易撕開之可撓微型袋中。
用於調配物之封裝可為用於容納固體、液體、乳液、懸浮液或其類似物之任何封裝或容器，諸如罐、瓶、袋、網袋或包裝。封裝視情況用於散裝產品、多份或單劑量。在另一實施例中，組成物以液體形式提供於瓶，諸如噴霧瓶，例如舌下噴霧遞送瓶中，或在一端具有錐形滴管之 瓶中。另一具體實例包括本文所描述之營養成分中的任一者之任何組合及/或排列。
鑒於所揭示發明之原理可應用於許多可能具體實例，應認識到所說明之具體實例僅為本發明之較佳實施例且不應視為限制本發明之範疇。確切而言，本發明之範疇由以下申請專利範圍界定。吾人因此主張本發明全部屬於此等申請專利範圍之範疇及精神。

Claims (22)

  1. 一種萃取葡萄籽之方法，其包含：(a)用水溫在130-190℉之經加熱之水萃取經洗滌之葡萄籽以產生經水萃取的產物；(b)酶處理且過濾步驟(a)的經水萃取的產物以實質上移除該萃取物中之不溶植物物質且產生澄清萃取物；(c)藉由用分子量截斷在1kD範圍之膜超過濾處理步驟(b)之澄清萃取物以獲得第一滲透物及第一保留物，其中該超過濾自該第一滲透物移除較大分子量聚合物，且該第一滲透物包含至少80%糖；(d)藉由將水加至該第一保留物來使該第一保留物復原為復原第一保留物，隨後藉由用分子量截斷在100kD範圍之膜超過濾處理該第一復原保留物以獲得含有平均聚合度(mdp)小於3之多酚的第二滲透物，及富含纖維及多酚之第二保留物，其中該等多酚之mdp大於5。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含濃縮及/或乾燥該第一滲透物。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其進一步包含濃縮及乾燥該第二滲透物。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其進一步包含濃縮及乾燥該第二保留物。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟(b)中過濾該萃取物包含用具有在1-10μ範圍內之孔的過濾器過濾該萃取物以產生該澄清萃取物。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等葡萄籽為夏多內葡萄籽 (Chardonnay grape seed)。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一滲透物包含多於80%糖、少於5%脂質、及少於1%多酚。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二滲透物包含少於1%脂質及至少38%但少於70%多酚，其中少於10%之該等多酚含有大於10個單體單元，且該第二滲透物之mdp小於2.5。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二保留物包含26-30%纖維、45-55%之mdp大於5之多酚、2-3%蛋白質、及少於1%脂質。
  10. 如申請專利範圍第1-9項中任一項之方法，其進一步包含在超過濾之前將羥丙基甲基纖維素(HPMC)添加至該萃取物中以增加超過濾之效率。
  11. 一種包含如申請專利範圍第8項之方法之第二滲透物產物之組成物。
  12. 如申請專利範圍第11項之組成物，其在膳食補充劑或功能食品中。
  13. 如申請專利範圍第11項之組成物，其在膳食補充劑中，其進一步包含瓜拉那(guarana)萃取物、維生素B6、維生素B12、葉酸、藍莓粉末/萃取物及綠咖啡豆萃取物中之一或多者。
  14. 如申請專利範圍第13項之組成物，其中維生素B6、維生素B12或葉酸中之一或多者以非天然存在之形式存在。
  15. 一種包含如申請專利範圍第9項之方法之第二保留物產物之組成物。
  16. 如申請專利範圍第15項之組成物，其包含益菌助生質組成物。
  17. 一種包含藉由如申請專利範圍第10項之方法產生的第一滲透物、第二滲透物、及/或第二保留物之組成物。
  18. 一種包含藉由如申請專利範圍第2項至第4項或第10項中之任一項、 任何組合或所有之方法產生的第一滲透物、第二滲透物、及/或第二保留物之組成物。
  19. 一種包含如申請專利範圍第7項之方法之第一滲透物產物之組成物，其用於調味產品之方法。
  20. 一種如申請專利範圍第11項之第二滲透物組成物，其用於包含向需要改良血管或認知健康之個體投予該組成物的方法。
  21. 一種如申請專利範圍第15項之第二保留物組成物，其用於向需要益菌助生質營養補充劑之個體投予該組成物的方法。
  22. 一種如申請專利範圍第11項之第二滲透物組成物，其在膳食補充劑中，其用作認知健康補充劑。
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