專利名稱：一種苦瓜多糖降血糖組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用葫蘆科植物苦瓜(Momordica Charantia L.)的果實提取有效充分的制備方法，特指一種苦瓜多糖降血糖組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
苦瓜是一種人類有長期安全食用歷史的蔬菜。人們在苦瓜的果實中發(fā)現(xiàn)了許多具有降血糖活性的成分，一些苦瓜果實的提取物，或者直接用苦瓜果實干燥后制成的茶飲料，已經(jīng)推薦給糖尿病人食用，某些苦瓜成分已經(jīng)被申請作為治療糖尿病藥物的專利。但是，從科技文獻中介紹以及已有的專利或產(chǎn)品，主要是基于對苦瓜中多肽類和皂甙類成分的認識，苦瓜中還有某些具有降血糖的活性成分—如苦瓜多糖。所以，已有的文獻、專利或產(chǎn)品，其局限性也是明顯的。
美國專利(US6831162B2)和中國專利(CN99809134.0)，從苦瓜中獲得的蛋白質(zhì)/多肽-K及其萃取方法。提供了一種高效降血糖多肽-k，它提取自苦瓜。專利申請者介紹的多肽制備方法是用非極性溶劑處理苦瓜種子(或果實)，去除不需要的油脂、黃酮類和皂甙，然后用含水80％的丙酮提取殘留物中的蛋白質(zhì)，最后選擇性地結(jié)晶分離出多肽-K。申請者描述，多肽-K具有顯著的降血糖作用。
美國專利(US 6391854B1)和中國專利(CN 98805001)，苦瓜中的口服活性成分—活性肽，及它們治療糖尿病的用途；<申請人>美國卡里克斯治療公司。提供了苦瓜的一種水溶性提取物稱為MC6，MC6的特征中它含有三種肽，它的制備方法的特征是離心澄清的苦瓜汁依次通過30kDal，10kDal及3kDal的超濾膜。同時提供的還有MC6的肽成分，稱為MC6.1，以及MC6.1的衍生物和模擬物。MC6.1、MC6.2、MC6.3有降血糖作用，其中優(yōu)選口服給予這些活性藥物。
已有的研究表明，苦瓜中除蛋白質(zhì)之外，皂甙也是一種極為有效的降血糖活性的成分。Lotlikar(Lotlikar M M.，1966)等發(fā)現(xiàn)，苦瓜果實中的中性成分臭苦瓜素(charantin)在動物實驗中可顯著降低血糖水平，其作用方式與甲苯磺丁脲相似，其降糖活性強于1-丁基-3-對甲苯磺酰脲。
苦瓜降血糖活性成分并不僅僅是已知的皂甙和蛋白質(zhì)。從新鮮苦瓜的水煮液中分離出了可溶于乙醚和不溶于乙醚的兩個未知的成分，經(jīng)鑒定不為皂甙、黃酮和生物堿，這兩種成分都表現(xiàn)出明顯的降血糖活性(王勇慶苦瓜降血糖作用研究，湖南中醫(yī)藥雜志，1998，(6)51-52)。Akhtar(M S Akhtar，1981)通過觀察苦瓜提取物不同極性部位對正常及四氧嘧啶誘導(dǎo)型家兔的降糖作用，推測苦瓜的降糖成分可能包括生物堿和類胰島素兩種類型的物質(zhì)。
由上述事實可知，苦瓜的降血糖功能活性成分，有已知的，也有未知的。目前，一般認為苦瓜的降糖成分包括多肽類物質(zhì)有類胰島素多肽等；三萜類物質(zhì)如苦瓜甙；甾體類物質(zhì)有臭苦瓜素；還有少量生物堿類物質(zhì)。
綜上所述，文獻和專利公開的苦瓜有效成分，基本上是以苦瓜多肽和苦瓜皂甙為主，或者是苦瓜在加熱條件下的某種溶媒(如水，乙醇或其混合物)的總提取物，它們未提及此外的降血糖活性成分，如苦瓜多糖。
苦瓜中含有豐富的多糖類物質(zhì)，而國內(nèi)外關(guān)于苦瓜多糖的研究很少。因此，對苦瓜多糖進行開發(fā)利用，不僅是開發(fā)高活性的苦瓜降血糖制品的必由之路，而且對于充分而合理地利用苦瓜資源也是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種利用苦瓜的果實提取苦瓜多糖的制備技術(shù)，制得包含分子量在15000～1000000道爾頓之間的多糖組合物。該組合物具有調(diào)節(jié)血糖的功能，尤其是其中分子量大于100000道爾頓的多糖組分，具有很強的降血糖活性。其降糖機理主要是通過幫助糖尿病患者恢復(fù)受損胰島組織，并刺激胰島細胞增加胰島素的分泌，促進合成代謝，抑制分解代謝，從而降低糖尿病患者的血糖值。它是一種安全有效的降血糖健康制品原料。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述苦瓜多糖組合物的制備方法。
本發(fā)明提供的一種苦瓜多糖組合物，其特征在于該組合物中的多糖類化合物分子量在15000～1000000道爾頓之間，其質(zhì)量百分比為60～90％。該組合物具有調(diào)節(jié)血糖的功能。
本發(fā)明中的苦瓜多糖是苦瓜經(jīng)有機溶劑回流，依次進行水提和/或堿提、醇沉得到。本發(fā)明將多個苦瓜多糖的制品直接或加入適量輔料后灌裝成膠囊，或制成片劑、顆粒劑、含片、丸劑等，所選的輔料包括離心沉淀所獲得的細碎果肉之干燥物，或者是符合國家和國際標(biāo)準(zhǔn)的食品、藥品輔料。
本發(fā)明的苦瓜多糖組合物按下述步驟制備得到(1)將苦瓜用水浸泡洗去雜質(zhì)，去瓤，切成薄片，真空干燥，粉碎；(2)將步驟(1)所得苦瓜粉用有機溶劑浸泡，除去脂溶部分，然后過濾取渣棄液；(3)將步驟(2)所得濾渣真空干燥除去有機溶劑，所得的苦瓜粉用水泡，重復(fù)三至五次，過濾、取液；
(4)將步驟(3)所得的濾液濃縮，加入有機溶劑沉淀、然后過濾取渣棄液；(5)將步驟(2)或(4)所得的濾渣用低溫稀堿水溶液提取、過濾取液棄渣；(6)將步驟(5)所得的濾液濃縮，加入有機溶劑沉淀、然后過濾取渣棄液；(7)將步驟(4)所得沉淀烘干、粉碎，即得本發(fā)明的水提苦瓜多糖組合物；將步驟(6)所得沉淀烘干、粉碎，即得本發(fā)明的堿提苦瓜多糖組合物。
本發(fā)明的苦瓜多糖組合物還可按照下述方法進一步純化，根據(jù)要求選擇脫除蛋白、脫去非糖有機物及無機鹽、高效液相色譜分離等處理方法，獲得不同分子量的苦瓜多糖組分。
(8)將上述步驟(4)或(6)的所得物，用蒸餾水溶解，采用三氯乙酸等方法脫除蛋白；(9)將步驟(8)所得的溶液，用離子滲析等方法脫去非糖有機物及無機鹽；(10)將步驟(9)所得的溶液，采用有機溶劑分部沉淀，用高效液相色譜分離，真空干燥，可得到分子量在15000～1000000道爾頓之間的苦瓜多糖組分。
本發(fā)明步驟(2)中所用的有機溶劑為乙醇、異丙醇、丙酮、丁醇或二甲亞砜等。步驟(3)、(4)和(6)中所用的有機溶劑為乙醇、異丙醇或丁醇等。步驟(8)中脫蛋白方法有三氯乙酸法、三氟三氯乙烷法、酶法或Sevag法等。步驟(9)中脫去非糖有機物及無機鹽的方法為離子交換樹脂、大孔樹脂或離子滲析方法，所用的陽離子交換樹脂為724型陽離子交換樹脂或732型陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂為701型陰離子交換樹脂。
本發(fā)明的苦瓜多糖分子量在15000～1000000道爾頓之間，固態(tài)呈淺黃色。
本發(fā)明所述含多個苦瓜多糖組分的組合物，具有明顯的降血糖活性，可直接或根據(jù)需要加入適量輔料，灌裝成膠囊，或制成片劑、顆粒劑、含片、丸劑等，供糖尿病人服用。所選的輔料為上述制備方法離心沉淀所獲得的細碎果肉之干燥物以及采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)通用的食品或藥品輔料。
本發(fā)明具有原料來源廣泛，制備工藝簡便，得率高等優(yōu)點。不需要經(jīng)過復(fù)雜繁瑣的提取過程，符合大規(guī)模生產(chǎn)要求，制作成本低，實施容易。該制備方法科學(xué)合理，充分保留了苦瓜中的活性成分，所制含片常溫下不失苦瓜的生理活性，易被人體所吸收利用，可激活人體內(nèi)胰島素，達到調(diào)節(jié)人體血糖的目的。
本發(fā)明所述苦瓜多糖組合物，降血糖活性物含量高，使用劑量小而降血糖作用突出，并且加工性能穩(wěn)定，利于推廣。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步闡述第一部分 苦瓜多糖制備實例實施例1取苦瓜果實2公斤，去囊，切成薄片，放人真空干燥箱內(nèi)進行脫水干燥，干燥箱內(nèi)溫度控制在60℃以下。干燥苦瓜經(jīng)粉碎后，過40目篩，得苦瓜粉。取500g苦瓜粉，用1500ml 95％乙醇60℃回流提取2次，每次6h。濾液經(jīng)蒸餾回收乙醇，殘渣風(fēng)干后用于多糖提取。精確稱取經(jīng)預(yù)處理的苦瓜粉100g，加2000ml蒸餾水，80℃、2h攪拌提取，重復(fù)3次，合并提取液，得到苦瓜水提多糖。提取液真空過濾，去除殘渣，得澄清液。再將澄清液于50℃真空濃縮，濃縮為原體積的五分之一，95％乙醇沉淀。真空干燥，得到本發(fā)明淺黃色、粉狀苦瓜水提多糖組合物98g。其中多糖含量為63％。
實施例2取實施例1苦瓜水提多糖后的殘渣，用1000ml 5％NaOH溶液，4℃攪拌提取10h，得到苦瓜堿提多糖液。提取液真空過濾，去除殘渣，得澄清液。再將澄清液于50℃真空濃縮，濃縮為原體積的五分之一，95％乙醇沉淀。真空干燥，得到本發(fā)明淺黃色、粉狀苦瓜堿提多糖組合物104g。其中多糖含量為68％。
實施例3取葫蘆科植物苦瓜果實2公斤，去囊，用6L異丙醇浸泡1小時過濾，取渣風(fēng)干粉碎后，用20倍體積5％NaOH 4℃攪拌提取10h。過濾取液，50℃下減壓濃縮，再用701陰離子交換樹脂及724陽離子交換樹脂交換，除去非糖有機物和無機鹽，所得離子交換液加氨水中和至中性，加乙醇沉淀出多糖。取沉淀物，用無水乙醇洗滌沉淀物三次。80℃下真空干燥，粉碎烘干物即得本發(fā)明淺黃色苦瓜多糖組合物195g。其中多糖含量為78％。
實施例4取實施例3的苦瓜多糖組合物100g，用蒸餾水溶解，采用三氯乙酸脫除蛋白。所得的溶液，再用離子滲析法脫去非糖有機物及無機鹽，60℃下真空干燥，得到分子量在15000～1000000道爾頓之間的多糖組合物67g。其中多糖含量為84％。
實施例5取實施例4的苦瓜多糖組合物10g，用蒸餾水溶解，分別采用30％，50％和80％濃度的乙醇沉淀，60℃下真空干燥，相應(yīng)得到3.2g、4.7g和2.1g不同區(qū)段分子量(由高到低)的多糖組分。多糖含量分別為84％、90％和86％。
實施例6取實施例5的50％乙醇沉淀的苦瓜多糖組合物1g，用蒸餾水溶解，經(jīng)高效液相色譜分離。60℃下真空干燥，分別得到不同多糖均一組分0.032g 0.069g、0.442g和0.213g。它們的分子量在50000～300000道爾頓之間。
實施例7將實施例3苦瓜多糖組合物與甘露醇或乳糖，按1∶2比例，混合均勻后，壓成顆粒，經(jīng)整粒后，分裝于防濕包裝材料、原塑料、鋁箔等，制成苦瓜降糖沖劑。每天食用1～5g，可控制或降低血糖值。
第二部分 降血糖效果試驗本發(fā)明提供的苦瓜多糖，已經(jīng)過動物實驗證明，具有良好的降血糖作用。試驗報告如下1.試驗方法建立鏈脲霉素(STZ)和四氧嘧啶溶液(ALX)糖尿病模型小鼠，將造模成功的小鼠按體重和血糖值隨機進行分成5組。分組及給藥如下高血糖模型對照組、格列本脲片組、MCW400組、MCB200、400組。高血糖模型對照組以蒸餾水0.4ml灌胃，優(yōu)降糖組以25mg/kg劑量灌胃，MCW以400mg/kg劑量灌胃，MCB分別以200mg/kg、400mg/kg劑量灌胃。各組均灌胃7天，每天一次，末次給藥后禁食3h斷尾取血測定血糖值。
2.測試結(jié)果本發(fā)明中苦瓜水提多糖(MCW)和苦瓜堿提多糖(MCB)對STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠都具有顯著的降糖效果。本發(fā)明中苦瓜堿提多糖可以顯著降低STZ糖尿病小鼠的血糖值和果糖胺的含量，還可以提高糖尿病模型小鼠的葡萄糖耐量以及肝糖原的含量。本發(fā)明采用乙醇分級沉淀得到不同分子量范圍的苦瓜堿提多糖，以ALX誘導(dǎo)糖尿病小鼠為模型，分子量最大的多糖組分降糖活性最強。
表1.苦瓜多糖對STZ糖尿病小鼠體重和血糖的影響。
在一周的給藥期間內(nèi)，正?？瞻讓φ战M小鼠生長良好，體重持續(xù)增加，高血糖小鼠的體重則明顯下降，而MCB和MCW都能延緩糖尿病小鼠的體重減輕，從給藥前后對照來看，MCB200、400組血糖值降低的具有顯著性差異。
表2.MCB對STZ糖尿病小鼠葡萄糖耐量的影響。
400mg/kg劑量的MCB能抑制高血糖小鼠血糖峰值的升高，減少血糖曲線下面積。
表3MCB對STZ糖尿病小鼠肝糖原和果糖胺的影響。
MCB能顯著增加糖尿病模型小鼠的肝糖原含量和果糖胺含量，表4不同分子量苦瓜多糖對ALX糖尿病小鼠血糖的影響。
正?？瞻讓φ战M小鼠的血糖前后保持穩(wěn)定，由ALX誘導(dǎo)的糖尿病小鼠，其血糖值在實驗期間也持續(xù)保持在穩(wěn)定的高血糖狀態(tài)。分別給糖尿病小鼠灌胃不同分子量范圍的MCB，發(fā)現(xiàn)MCB-A組分的降糖效果最好。
圖1苦瓜多糖的提取工藝流程表1 苦瓜多糖對STZ糖尿病小鼠體重和血糖的影響

注同組前后進行比較*p＜0.05，**p＜0.01；與D.M.空白對照組比較，#p＜0.05，##p＜0.01。
表2 MCB對STZ糖尿病小鼠葡萄糖耐量的影響

注與D.M.空白對照組比較，#p＜0.05，##p＜0.01。
表3 MCB對STZ糖尿病小鼠肝糖原和果糖胺的影響

注與D.M.空白對照組比較，##p＜0.01。
表4 不同分子量苦瓜堿提多糖對ALX誘導(dǎo)糖尿病小鼠血糖的影響

注同組前后進行比較*p＜0.05，**p＜0.01；與D.M.空白對照組比較，#p＜0.05，##p＜0.01。
權(quán)利要求
1.一種苦瓜多糖降血糖組合物，其特征在于該組合物中的多糖類化合物分子量在15 000～1 000 000道爾頓之間，其質(zhì)量百分比為60％～90％。
2.一種苦瓜多糖降血糖組合物的制備方法，其特征在于按下述步驟制備得到(1)將苦瓜用水浸泡洗去雜質(zhì)，去瓤，切成薄片，真空干燥，粉碎；(2)將步驟(1)所得苦瓜粉用有機溶劑浸泡，除去脂溶部分，然后過濾取渣棄液；(3)將步驟(2)所得濾渣真空干燥除去有機溶劑，所得的苦瓜粉用水泡，重復(fù)三至五次，過濾、取液；(4)將步驟(3)所得的濾液濃縮，加入有機溶劑沉淀、然后過濾取渣棄液；(5)將步驟(2)或(4)所得的濾渣用低溫稀堿水溶液提取、過濾取液棄渣；(6)將步驟(5)所得的濾液濃縮，加入有機溶劑沉淀、然后過濾取渣棄液；(7)將步驟(4)所得沉淀烘干、粉碎，即得本發(fā)明的水提苦瓜多糖組合物；將步驟(6)所得沉淀烘干、粉碎，即得本發(fā)明的堿提苦瓜多糖組合物；其中所用的有機溶劑為乙醇、異丙醇、丙酮、丁醇或二甲亞砜；步驟(3)、(4)和(6)中所用的有機溶劑為乙醇、異丙醇或丁醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種苦瓜多糖降血糖組合物的制備方法，其特征在于本發(fā)明的苦瓜多糖組合物按照下述方法進一步純化，采取脫除蛋白、脫去非糖有機物及無機鹽、高效液相色譜分離的處理方法，獲得不同分子量的苦瓜多糖組分(8)將上述步驟(4)或(6)的所得物，用蒸餾水溶解，采用三氯乙酸等方法脫除蛋白；(9)將步驟(8)所得的溶液，用離子滲析法脫去非糖有機物及無機鹽；(10)將步驟(9)所得的溶液，采用有機溶劑分部沉淀，用高效液相色譜分離，真空干燥，可得到分子量在15 000～1 000 000道爾頓之間的苦瓜多糖組分；其中脫蛋白方法采取三氯乙酸法、三氟三氯乙烷法、酶法或Sevag法；步驟(9)中脫去非糖有機物及無機鹽的方法為離子交換樹脂、大孔樹脂或離子滲析方法，所用的陽離子交換樹脂為724型陽離子交換樹脂或732型陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂為701型陰離子交換樹脂。
全文摘要
本發(fā)明特指一種苦瓜多糖降血糖組合物及其制備方法。所述組合物中的多糖類化合物分子量在15000～1000000道爾頓之間，其多糖含量為60％～90％。所述苦瓜多糖是苦瓜經(jīng)有機溶劑回流，依次進行水提和/或堿提、醇沉得到。本發(fā)明苦瓜多糖組合物可制成具有降血糖作用的系列保健品或食品，提供給糖尿病患者服用，具有價格便宜、降糖效果顯著、食用方便、無毒副作用等特點，它是一種安全有效的降血糖健康制品原料。
文檔編號A61P3/10GK1872134SQ20061003975
公開日2006年12月6日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者董英, 周維龍, 徐斌, 張海暉, 查青 申請人:江蘇大學(xué)