一种新型α-葡萄糖苷酶活性抑制剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型a-葡萄糖苷酶活性抑制剂,属于功能食品的功能因子和药 物领域。
【背景技术】
[0002] 糖尿病是一种以血糖过高为主要特征的全球性内分泌系统疾病,其中,II型糖尿 病占到90%以上,降低血糖含量是预防和治疗糖尿病的重要途径。有研宄预测,全球糖尿 病患者将从2000年的1. 71亿增加到2030年的3. 66亿,发病率居高不下,而发展中国家糖 尿病人数可能会翻倍。国际糖尿病联合会报告指出,全球每年都有5百万人死于糖尿病,到 2014年底,用于糖尿病治疗费用已逾5. 66千亿,因此,预防和治疗糖尿病的工作刻不容缓。
[0003] a-葡萄糖苷酶抑制剂通过竞争性抑制或非竞争性抑制小肠刷状边缘a-葡萄糖 苷酶的活性,延迟多糖、双糖转化为可吸收的葡萄糖,减缓血糖的升高。常见的降糖药一一 阿卡波糖,米格列醇,伏格列波糖均为化学或半化学合成,虽然有一定的降血糖效果,但临 床应用中存在胃胀、腹泻、肝损害等副作用,因此我们需要从自然界中寻找天然副作用少的 葡萄糖苷酶抑制剂。多项研宄报道,茶叶提取物具有防癌抗肿瘤、预防心血管疾病、调节 血糖血脂、预防糖尿病等多种药理功能,但研宄多集中在茶多酚和蛋白质酪氨酸磷酸酶上。 茶色素是从茶叶中的茶多酚经氧化聚合而成的酚性色素,由茶黄素、茶红素和茶褐素组成。
[0004] 本发明证明茶色素能够抑制a-葡萄糖苷酶活性,有很好的预防血糖快速升高的 效果,如果能作为食品添加剂或控糖药物,将会在糖尿病的防治领域具有良好的应用前景。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种新型a-葡萄糖苷酶活性抑制剂,所述抑制剂是红茶茶 色素。
[0006] 所述红茶茶色素包括茶黄素、茶红素和茶褐素。经测定,醇溶性茶黄素、茶红素和 茶褐素的IC5tl分别为3. 94yg/ml、3. 24yg/ml、75. 43yg/ml,水溶性茶黄素、茶红素和茶褐 素的IC5tl分别为8. 19yg/ml、4. 50yg/ml、6. 98yg/ml,无论醇溶性茶色素还是水溶性茶色 素,对a-葡萄糖苷酶的抑制效果远远优于阿卡波糖(IC5tl= 1.04mg/ml)。
[0007] 在本发明的一种实施方式中,所述红茶茶色素是以江苏宜兴红茶为原料,通过有 机溶剂萃取的方式得到的天然产物,经体外实验证明对a-葡萄糖苷酶的活性有强烈抑 制,其来源于红茶,毒副作用少,对a-葡萄糖苷酶的抑制效果远远高于目前控制II型糖尿 病的一线药物拜糖平(阿卡波糖)。
[0008] 在本发明的一种实施方式中,采取以下步骤获得所述红茶茶色素:
[0009] (1)将干燥的红茶茶叶与80%乙醇按1§:2〇-3〇1^的比例混合,浸泡2411,过滤,滤 液浓缩蒸发乙醇,得到醇提茶色素,醇溶性茶色素提取物用适量的水转溶;滤渣用60°C热 水浸提,重复2-3次,合并每次的浸提液,蒸发水分得到浓缩的水提茶色素;
[0010] (2)向上述醇提茶色素中加入等体积的氯仿,萃取3-5次,去除蛋白和咖啡碱,保 留水相;向上述水提茶色素中分别加入等体积的氯仿,萃取3-5次,去除蛋白和咖啡碱,保 留水相;两水相分别独立进行后续提取过程;
[0011] (3)向水相中加入等体积的乙酸乙醋,萃取3次并合并,得到乙酸乙酯相和水相;
[0012] (4)向第(3)步中的乙酸乙酯相加入等体积的2. 5%的似110)3溶液,以除去部分 茶红素,保留有机相,并用截留分子量为100-500Da的透析袋透析除盐,然后蒸发有机溶剂 得到茶黄素;
[0013] (5)向第(3)步中的水相加入等体积的正丁醇,萃取3次并合并,得到有机相和水 相,蒸发有机相中的正丁醇即得到茶红素;
[0014] (6)蒸发第(5)步水相中残留的正丁醇即得到茶褐素;
[0015] (7)将得到的茶黄素、茶红素和茶褐素样品真空冻干,分别得到干燥的醇溶性和水 溶性的茶黄素、茶红素和茶褐素。
[0016] 在本发明的一种实施方式中,所述红茶茶叶是宜兴红茶。
[0017] 本发明提供的宜兴红茶中提取的茶黄素、茶红素和茶褐素三种茶色素能强烈抑制 a_葡萄糖苷酶活性,且这三种茶色素是从茶叶中提取的天然色素,安全无毒,具有常用的 降糖药物拜糖平所不具备的优势。通过抑制肠道中糖类的消化酶a-葡萄糖苷酶活性,红 茶色素将成为功能性食品添加剂或药剂,在预防和治疗糖尿病中发挥作用。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明一种实施方式中提取茶色素的工艺流程图
【具体实施方式】
[0019] 茶色素对a-葡萄糖苷酶活性的抑制作用的测定:
[0020] A.测定原理:以无色的对硝基苯酚-a-D-葡萄糖苷(pNPG)作为反应底物,a-葡 萄糖苷酶水解a-1,4-葡萄糖苷键会释放出对硝基苯酚(PNP),对硝基苯酚(PNP)在碱性条 件下显黄色,通过在405nm下测定吸光度的变化间接测定酶活的抑制情况。测定体系如下: 在500yL磷酸盐缓冲液体系(pH6. 8)中,加入250yLa-葡萄糖苷酶抑制剂和事先溶于缓 冲液中500 1^2臟〇1/1的?咿6,37°〇下预热51^11,再加€[-葡萄糖苷酶250 1^,371:反应 30min,然后再加ImlNa2CO3终止反应,405nm下测吸光度。
[0021] a-葡萄糖苷酶活性抑制率计算公式:
[0022]
[0023] 为既加酶也加抑制剂时的吸光度;A^ee为加抑制剂不加酶时的吸光度; 为加酶不加抑制剂时的吸光度;A5iffiee为既不加酶也不加抑制剂时的吸光度(其它用缓 冲液补充至相应的体积)。
[0024] B.测定方法:各个物质对a-葡萄糖苷酶的抑制能力用半数抑制浓度(IC5tl)来 衡量,当抑制率为50%时,所对应的抑制剂的浓度即为IC5tl。将冻干后的醇溶性和水溶性 茶黄素、茶红素和茶褐素用蒸馏水配成25yg/ml、20yg/ml、10yg/ml、5yg/ml、2. 5yg/ ml、lyg/ml,阳性对照阿卡波糖用蒸馏水配成浓度为5mg/ml、2. 5mg/ml、lmg/ml、0. 5mg/ml、 0.lmg/ml的浓度梯度,按上述测定体系测定每个稀释浓度对a-葡萄糖苷酶的抑制能力, 并计算IC5(I。
[0025] 实施例1茶色素的提取
[0026]干燥的宜兴红茶茶叶:体积浓度为80%的乙醇=1:20-30(g:mL),浸泡24h,过滤, 滤液浓缩蒸发乙醇后用水转溶,得到醇提茶色素;滤渣用60°C热水浸提2h,重复2-3次,合 并每次的浸提液,蒸发水分得到浓缩的水提茶色素。向醇提茶色素和水提茶色素中分别加 入等体积的氯仿,萃取3-5次,去除蛋白和咖啡碱,保留各自的水相,分别用于后续提取步 骤。
[0027] 向水相中加入等体积的乙酸乙酯,萃取3次并合并乙酸乙酯相,得到乙酸乙酯相 和水相。
[0028] 对上一步得到的乙酸乙酯相,向乙酸乙酯相加入等体积的2. 5%的似110)3溶液,保 留有机相,用截留分子量为100_500kDa的透析袋透析除盐,并蒸发有机溶剂得到茶黄素样 品。对上一步得到的水相,向水相中加入等体积的正丁醇,萃
取3次并合并,得到有机相和 水相,蒸发有机相中的正丁醇即得到茶红素样品。蒸发水相中残留的正丁醇即得到茶褐素 样品。
[0029] 将得到的茶黄素、茶红素和茶褐素样品真空冻干,分别得到干燥的从第一步醇提 茶色素中提取得到的醇溶性茶黄素、茶红素和茶褐素,以及从第一步水提茶色素中提取得 到的水溶性茶黄素、茶红素和茶褐素。
[0030] 实施例2
[0031] 将冻干后的醇溶性和水溶性茶黄素用蒸馏水配成25yg/ml、20yg/ml、10yg/ml、 5yg/ml、2. 5yg/ml、lyg/ml,测定每个稀释浓度对a-葡萄糖苷酶的抑制能力,并计算 IC5tl。经测定,醇溶性茶黄素和水溶性茶黄素的IC5tl分别为3. 94yg/ml和8. 19yg/ml,醇 溶性茶黄素对a_葡萄糖苷酶的抑制效果比水溶性茶黄素更好。
[0032] 实施例3
[0033] 将冻干后的醇溶性和水溶性茶红素用蒸馏水配成25yg/ml、20yg/ml、10yg/ml、 5yg/ml、2. 5yg/ml、lyg/ml,测定每个稀释浓度对a-葡萄糖苷酶的抑制能力,并计算 IC5tl。经测定,醇溶性茶红素和水溶性茶红素的IC5tl分别为3. 24yg/ml和4. 50yg/ml,醇 溶性茶红素对a-葡萄糖苷酶的抑制效果比水溶性茶红素略好。
[0034] 实施例4
[0035] 将冻干后的醇溶性和水溶性茶褐素用蒸馏水配成25yg/ml、20yg/ml、10yg/ml、 5yg/ml、2. 5yg/ml,测定每个稀释浓度对a-葡萄糖苷酶的抑制能力,并计算IC5tl。经测 定,醇溶性茶褐素和水溶性茶褐素的IC5tl分别为75. 43yg/ml和6. 98yg/ml,水溶性茶褐 素对a-葡萄糖苷酶的抑制效果远远优于醇溶性茶褐素。
[0036] 实施例5
[0037] 阳性对照拜糖平(阿卡波糖)用蒸馏水配成浓度为5mg/ml、2. 5mg/ml、lmg/ml、 0. 5mg/ml、0.lmg/ml的浓度梯度,测定每个稀释浓度对a-葡萄糖苷酶的抑制能力,并计算 IC5(I。经测定,阿卡波糖的IC5tl为1.04mg/ml。
[0038] 体外实验结果表明无论醇溶性茶色素还是水溶性茶色素,对a-葡萄糖苷酶的抑 制能力远远优于常用降糖药物拜糖平(阿卡波糖),因此茶色素作为食疗或药物中的功能 因子在糖尿病预防和治疗中具有很大的潜力。
[0039] 虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技 术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范 围应该以权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1. 一种a-葡萄糖苷酶活性抑制剂,其特征在于,所述抑制剂是红茶茶色素,包括茶黄 素、茶红素和茶褐素。2. 根据权利要求1所述的一种a-葡萄糖苷酶活性抑制剂,其特征在于,所述红茶茶色 素是以宜兴红茶为原料,通过有机溶剂萃取的方式得到的天然产物。3. 根据权利要求1或2所述的一种a-葡萄糖苷酶活性抑制剂,其特征在于,所述红茶 茶色素采取以下步骤获得: (1) 将干燥的红茶茶叶与80%乙醇按以:2〇-3〇1^的比例混合,浸泡2411,过滤,滤液浓 缩蒸发乙醇,得到醇提茶色素,醇溶性茶色素提取物用适量的水转溶;滤渣用60°C热水浸 提,重复2-3次,合并每次的浸提液,蒸发水分得到浓缩的水提茶色素; (2) 向上述醇提茶色素中加入等体积的氯仿,萃取3-5次,去除蛋白和咖啡碱,保留水 相;向上述水提茶色素中分别加入等体积的氯仿,萃取3-5次,去除蛋白和咖啡碱,保留水 相;两水相分别独立进行后续提取过程; (3) 向水相中加入等体积的乙酸乙酯,萃取3次并合并,得到乙酸乙酯相和水相; (4) 向第(3)步中的乙酸乙酯相加入等体积的2. 5%的NaHCO3溶液,以除去部分茶红 素,保留有机相,并用截留分子量为100_500Da的透析袋透析除盐,然后蒸发有机溶剂得到 茶黄素; (5) 向第(3)步中的水相加入等体积的正丁醇,萃取3次并合并,得到有机相和水相,蒸 发有机相中的正丁醇即得到茶红素; (6) 蒸发第(5)步水相中残留的正丁醇即得到茶褐素; (7) 将得到的茶黄素、茶红素和茶褐素样品真空冻干,分别得到干燥的醇溶性和水溶性 的茶黄素、茶红素和茶褐素。4. 一种制备权利要求1所述a-葡萄糖苷酶活性抑制剂的方法,其特征在于,包括以下 步骤: (1) 将干燥的红茶茶叶与80%乙醇按以:2〇-3〇1^的比例混合,浸泡2411,过滤,滤液浓 缩蒸发乙醇,得到醇提茶色素,醇溶性茶色素提取物用适量的水转溶;滤渣用60°C热水浸 提,重复2-3次,合并每次的浸提液,蒸发水分得到浓缩的水提茶色素; (2) 向上述醇提茶色素中加入等体积的氯仿,萃取3-5次,去除蛋白和咖啡碱,保留水 相;向上述水提茶色素中分别加入等体积的氯仿,萃取3-5次,去除蛋白和咖啡碱,保留水 相;两水相分别独立进行后续提取过程; (3) 向水相中加入等体积的乙酸乙酯,萃取3次并合并,得到乙酸乙酯相和水相; (4) 向第(3)步中的乙酸乙酯相加入等体积的2. 5%的NaHCO3溶液,以除去部分茶红 素,保留有机相,并用截留分子量为100_500Da的透析袋透析除盐,然后蒸发有机溶剂得到 茶黄素; (5) 向第(3)步中的水相加入等体积的正丁醇,萃取3次并合并,得到有机相和水相,蒸 发有机相中的正丁醇即得到茶红素; (6) 蒸发第(5)步水相中残留的正丁醇即得到茶褐素; (7) 将得到的茶黄素、茶红素和茶褐素样品真空冻干,分别得到干燥的醇溶性和水溶性 的茶黄素、茶红素和茶褐素。5. 权利要求1所述a_葡萄糖苷酶活性抑制剂的应用。6. 权利要求1所述a-葡萄糖苷酶活性抑制剂在制备防治糖尿病的功能性食品中的应 用。7. 权利要求1所述a_葡萄糖苷酶活性抑制剂在制备治疗或预防糖尿病的药物中的应 用。8. 权利要求1所述a_葡萄糖苷酶活性抑制剂在制备治疗或预防肥胖病的药物中的应 用。9. 含有权利要求1所述a-葡萄糖苷酶活性抑制剂的功能性食品或药物。
【专利摘要】本发明公开了一种新型α-葡萄糖苷酶活性抑制剂,属于功能食品的功能因子和药物领域。本发明的茶色素能强烈抑制α-葡萄糖苷酶活性,醇溶性茶黄素、茶红素和茶褐素的IC50分别为3.94μg/ml、3.24μg/ml、75.43μg/ml,水溶性茶黄素、茶红素和茶褐素的半抑制率IC50分别为8.19μg/ml、4.50μg/ml、6.98μg/ml,无论醇溶性茶色素还是水溶性茶色素,对α-葡萄糖苷酶的抑制效果远远优于常用的降糖药物拜糖平(阿卡波糖IC50=1.04mg/ml),可作为食品添加剂或药剂用于糖尿病的治疗。由于茶色素是从茶叶中提取的纯天然色素,安全无毒,降血糖效果更好,这是拜糖平所不可比拟的优势,具有开发成保健品或新型降糖药物的应用前景。
【IPC分类】A23L1/30, A61P3/10, A61K36/82, A61P3/04, A61K31/353
【公开号】CN104906264
【申请号】CN201510378954
【发明人】王淼, 郝文幸, 吕梦娴
【申请人】江南大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年7月1日