CN105640970B - 人参茎叶有效部位及其制备方法和应用 - Google Patents
人参茎叶有效部位及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及人参茎叶有效部位及其制备方法和应用，属于天然药物技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种组分简单的人参茎叶有效部位，该人参茎叶有效部位可用于治疗或预防糖尿病及相关并发症。本发明人参茎叶有效部位，其活性成分为人参皂苷Re和人参皂苷Rg1，其中，按质量比，Rg1:Re＝1:0.667～5。本发明人参茎叶有效部位具有有效成分明确、组分简单、质量可控性强、产品稳定性好、服用量更小、药理活性更优等特点。其制备方法是将人参皂苷Re和Rg1作为一个整体进行分离纯化，得到的人参茎叶有效部位不仅成分稳定性更高，质量可控性更强，制备工艺也得到简化，提高了制备效率，更适合大规模生产应用。
Description
技术领域
本发明涉及人参茎叶有效部位及其制备方法和应用，属于天然药物技术领域。
背景技术
根据IDF的最新统计，2013年，全球20岁～79岁成年人的糖尿病患病率为8.3％，患者人数已达3.82亿，其中80％在中等和低收入国家，并且在这些国家呈快速上升的趋势。估计到2035年，全球将有近5.92亿人患糖尿病。在当前患糖尿病人群中，有1.75亿人(占46％)没有得到诊断。2013年，全球糖耐量异常(IGT)的患病率为6.9％，共有患者3.16亿人；预计到2035年，这一数字将增加到4.71亿。近年来糖尿病呈现出年轻化、高增长、高发病率、死亡率上升等趋势，这将给社会带来越来越沉重的经济负担。目前糖尿病病人主要依靠西药进行维持治疗，如胰岛素制剂、磺酰脲制剂、双胍制剂、胰岛素抵抗改良剂、α-葡萄糖苷酶抑制剂等。这些药物作用于血糖调控的某一环节而发挥血糖控制作用，起效快，但副作用大，且疗效单一，容易产生抗性。因此开发疗效确切，质量可控性强，毒副作用更小的糖尿病治疗药物具有广阔的市场空间。
人参(Panax ginseng)又名亚洲参，五加科(Araliaceae)人参属(Panax)多年生草本植物，主产我国东北三省和国外朝鲜半岛、日本福岛、前苏联东西伯利亚等地。人参根是我国传统的名贵中药，有“百草药王”之美称，其性平、味甘、微苦，微温，有大补元气，复脉固脱，补脾益肺，生津止渴，安神益智之功效。人参根应用于中医临床已有2000多年历史，由于其具有广泛药理作用和医疗用途而受到国内外众多学者的重视。人参的主要有效成分为人参皂苷，近年来，化学、药理学和临床研究证明，人参茎叶所含人参皂苷的药理作用与人参根皂苷基本相同，且总皂苷含量明显高于人参根，约为6～12％。目前，已经从人参茎叶中先后得到近60个皂苷类化合物，主要包括人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rd2、Re、F1、F2、F3、F4、Rg1、Rg2、Rg3、Rg4、Rg7、Rh1、Rh3、Rh4、Rh5、Rh6、Rh7、Rh8、Rh9、Ib等。人参皂苷具有多种药理活性，如抗心脑血管系统疾病、抗老年痴呆、抗糖尿病、增强免疫力、抗疲劳、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抑制细胞凋亡等药理作用。人参皂苷Re和Rg1是人参茎叶中常见的两种皂苷，目前已经能够从人参茎叶中分离纯化得到两种皂苷的单体，但是制备难度较大，工艺较为复杂，不适合工业化生产，也就没有实际推广应用价值。
专利200810108941.1公开了一种人参皂苷Re用于治疗糖尿病和代谢综合征的用途，明确了人参皂苷Re可以提高外周组织的胰岛素敏感性并能进一步改善胰岛素抵抗，可用来治疗糖尿病，以及用于代谢综合征的治疗。糖尿病的发病是多因素综合作用的，而人参皂苷Re的作用靶点比较单一，治疗糖尿病的效果并不是特别理想。人参皂苷Re单体的提纯工艺有较高的难度，大规模生产成本太高，不利于推广使用。
专利201510481693.5公开了一种治疗糖尿病肾病的中药组合物及其制备方法。该中药组合物包括以下制备原料：辣木叶总黄酮、二苯乙烯苷、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rd、人参皂苷Re、银杏内酯、山奈酚和槲皮素。该药组方合理，具有协同作用，可为治疗糖尿病肾病的药物配伍使用，但该药物组分复杂，各成分之间的相互作用并不明确，质量控制成本高，稳定性差，生产成本也比较高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种组分简单的人参茎叶有效部位，该人参茎叶有效部位可用于治疗或预防糖尿病及相关并发症。
本发明人参茎叶有效部位，其活性成分为人参皂苷Re和人参皂苷Rg1，其中，按质量比，Rg1:Re＝1:0.667～5。
其中，优选的，按质量比，Rg1:Re＝1:1.5～4；更优选为Rg1:Re＝1:2或Rg1:Re＝1:3或Rg1:Re＝1:1.5或Rg1:Re＝1:4。
本发明解决的第二个技术问题是提供人参茎叶有效部位的制备方法，该方法能够将人参皂苷Re和Rg1作为一个整体进行分离纯化，得到一种新的人参茎叶有效部位。
本发明人参茎叶有效部位的制备方法，包括如下步骤：
a、分离纯化：取人参茎叶提取液，上色谱柱，依次采用纯水、低级醇溶液洗脱，收集低级醇溶液洗脱液，浓缩后，室温放置结晶，得到结晶物；
b、结晶：取步骤a中所得的结晶物，用低级醇-水体系结晶，直至人参皂苷Rg1和Re的总质量分数大于90％，优选人参皂苷Rg1和Re的总质量分数≥95％。
其中，所述人参茎叶提取液优选采用如下方法制备得到：取人参茎叶，加入提取溶剂，加热回流提取，得到人参茎叶提取液。
进一步的，所述提取溶剂为水或含水醇溶液，提取溶剂的加入质量为人参茎叶质量的2～10倍，加热回流提取2～5次，每次提取1小时；提取温度为60～100℃，合并提取液，得到人参茎叶提取液；优选加热回流提取3次，3次提取溶剂的加入质量分别为人参茎叶质量的6～10倍、4～8倍和2～6倍，提取温度为85℃；更优选3次提取溶剂的加入质量分别为人参茎叶质量的8、6、4倍。
进一步的，步骤a中，步骤a中，所述色谱柱的填料以聚合物或硅胶为基质，填料粒径为5～300μm；所述聚合物为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物。
进一步的，所述低级醇为碳原子低于5的醇，低级醇溶液浓度为20wt％～80wt％；优选所述低级醇为甲醇或乙醇，低级醇溶液浓度为35wt％。
本发明还提供本发明所述人参茎叶有效部位在治疗或预防糖尿病及糖尿病并发症中的应用。
进一步的，所述糖尿病为非胰岛素依赖糖尿病；所述糖尿病并发症为伴随糖尿病直接或间接发生的全身性或局部疾病；优选所述糖尿病并发症为糖尿病酸中毒、糖尿病性黄瘤、糖尿病性肌萎缩、糖尿病性酮症、糖尿病性昏迷、糖尿病性胃病、糖尿病性坏疽、糖尿病性溃疡、糖尿病性腹泻、糖尿病性微血管病变、糖尿病性子宫体硬化、糖尿病性心肌病、糖尿病性神经病变、糖尿病性肾病、糖尿病性大疱症、糖尿病性白内障、糖尿病性皮肤病、糖尿病性硬肿症、糖尿病性视网膜病、糖尿病性类脂质渐进性坏死或糖尿病性血液循环障碍。
进一步的，优选将本发明人参茎叶有效部位制备成经胃肠道给药的剂型，所述剂型优选为胶囊剂或片剂。
与现有技术相比，本发明将人参皂苷Re和Rg1作为一个整体进行分离纯化得到最终的有效部位，大大降低了所述两种人参皂苷单体的分离纯化难度，同时所得有效部位性质稳定，质量可控性更强。本发明人参茎叶有效部位中的活性成分由人参皂苷Re和人参皂苷Rg1组成，二者相辅相成，具有协同增效作用。本发明人参茎叶有效部位具有有效成分明确、组分简单、质量可控性强、产品稳定性好、服用量更小、药理活性更优等特点。本发明工艺简单，成本更低、能耗更低，符合节能减排的大体趋势，适合工业化大生产，具有较大的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的人参茎叶有效部位HPLC图谱。
具体实施方式
本发明人参茎叶有效部位，其活性成分为人参皂苷Re和人参皂苷Rg1，其中，按质量比，Rg1:Re＝1:0.667～5。
其中，优选的，按质量比，Rg1:Re＝1:1.5～4；更优选为Rg1:Re＝1:2或Rg1:Re＝1:3或Rg1:Re＝1:1.5或Rg1:Re＝1:4。
本发明人参茎叶有效部位的制备方法，包括如下步骤：
a、分离纯化：取人参茎叶提取液，上预处理好的色谱柱，依次采用纯水、低级醇溶液洗脱，收集低级醇溶液洗脱液，浓缩后，室温放置结晶，得到结晶物；
b、重结晶：取步骤a中所得的结晶物，用低级醇-水体系重结晶，直至人参皂苷Rg1和Re的总质量分数大于90％，优选为人参皂苷Rg1和Re的总质量分数大于或等于95％。
其中，人参茎叶提取液可以采用常规市售的提取液，也可以采用市售的人参茎叶提取物溶解得到，也可通过人参茎叶提取得到。
优选的，所述人参茎叶提取液采用如下方法制备得到：取人参茎叶，加入提取溶剂，加热回流提取，得到人参茎叶提取液。
进一步的，所述加热回流提取的提取溶剂为水或含水醇溶液，提取溶剂的加入质量为人参茎叶质量的2～10倍，加热回流提取2～5次，每次提取1小时；提取温度为60～100℃，合并提取液，得到人参茎叶提取液；优选加热回流提取3次，3次提取溶剂的加入质量分别为人参茎叶质量的6～10倍、4～8倍和2～6倍，提取温度为85℃；更优选3次提取溶剂的加入质量分别为人参茎叶质量的8、6、4倍。
进一步的，步骤a中，所述色谱柱的填料以聚合物或硅胶为基质，填料粒径为5～300μm。聚合物为基质的色谱柱填料是以聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯(UniPMM)或苯乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物(UniPSN)为基质的单分散聚合物色谱填料，硅胶为基质的色谱柱可以采用本领域常用的C18柱。
进一步的，所述低级醇为碳原子低于5的醇，低级醇溶液浓度为20％～80％；优选所述低级醇为甲醇或乙醇，低级醇溶液浓度为35％。
当然，本发明也可以采用常规手段制备得到具备如上所述特征的人参茎叶有效部位，或者采用市售人参茎叶提取物通过常规手段制备得到如上所述的人参茎叶有效部位，或者采用纯的人参皂苷Re和人参皂苷Rg1按比例混合得到。
本发明的人参茎叶有效部位中人参皂苷Re和人参皂苷Rg1的总体含量＞90％，优选为≥95％。
本发明人参茎叶有效部位中的活性成分为人参皂苷Re和人参皂苷Rg1，二者相辅相成，具有协同增效作用，可以用于制备治疗或/和预防糖尿病及糖尿病并发症药物或保健品中。
进一步的，所述糖尿病是指非胰岛素依赖糖尿病，即2型糖尿病。
进一步的，所述糖尿病并发症为伴随糖尿病直接或间接发生的全身性或局部疾病；所述糖尿病并发症优选为糖尿病酸中毒、糖尿病性黄瘤、糖尿病性肌萎缩、糖尿病性酮症、糖尿病性昏迷、糖尿病性胃病、糖尿病性坏疽、糖尿病性溃疡、糖尿病性腹泻、糖尿病性微血管病变、糖尿病性子宫体硬化、糖尿病性心肌病、糖尿病性神经病变、糖尿病性肾病、糖尿病性大疱症、糖尿病性白内障、糖尿病性皮肤病、糖尿病性硬肿症、糖尿病性视网膜病、糖尿病性类脂质渐进性坏死、糖尿病性血液循环障碍等并发症。
本发明人参茎叶有效部位可以单独使用，也可以与其他类似活性成分结合，添加一种或多种药学上可接受的辅料如淀粉、糊精、乳糖、微晶纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇、硬脂酸镁、微粉硅胶、木糖醇、甘露醇、葡萄糖、β-环糊精等混合制成各种剂型。例如可以制备成片剂、口服液、胶囊剂、丸剂、散剂、注射剂、颗粒剂、粉针剂等，优选剂型为经胃肠道给药的剂型如胶囊剂、片剂。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
(1)取切好的人参茎叶20kg(从药材批发市场采购)，先用自来水冲洗浸泡20分钟，然后加入纯水回流加热提取3次，每次加水量分别为药材量的8、6、4倍，每次加热沸腾后继续加热1小时，合并3次提取液。
(2)取步骤(1)中所得人参茎叶提取液，离心过滤，取滤液，上预处理好的nm200聚合物色谱柱(甲基丙烯酸酯基质，苏州纳微科技有限公司)纯化，依次采用纯水、30％乙醇洗脱，丢弃纯水洗脱下来的鞣质类杂质，收集富含人参皂苷Rg1/Re的低级醇溶液洗脱液，浓缩至少量，室温放置24小时得到结晶物。
(3)取步骤(2)中所得的结晶，用乙醇/水体系重结晶，得到最终有效部位，其中人参皂苷Rg1/Re含量为98.58％，Rg1:Re＝1.98:7.88，其HPLC图谱如图1。
实施例2
(1)取切好的人参茎叶15kg(从药材批发市场采购)，先用自来水冲洗浸泡20分钟，然后加入50％乙醇回流加热提取3次，每次加水量分别为药材量的10、6、6倍，每次加热沸腾后继续加热1小时，合并3次提取液，减压浓缩至无醇；
(2)取步骤(1)中所得人参茎叶浓缩液，离心过滤，取滤液，上预处理好的PS100聚合物色谱柱(苯乙烯基质，苏州纳微科技有限公司)纯化，依次采用纯水、25％甲醇洗脱，丢弃纯水洗脱下来的鞣质类杂质，收集富含人参皂苷Rg1/Re的低级醇溶液洗脱液，浓缩至少量，室温放置24小时得到结晶物。
(3)取步骤(2)中所得的结晶，用甲醇/水体系重结晶，得到最终有效部位，其中人参皂苷Rg1/Re含量为96.8％，Rg1:Re＝1.5:4.2。
实施例3
(1)取市售人参茎叶提取物(UV>80％,吉林宏久生物)1kg，用水溶解离心过滤，取滤液，上预处理好的nm200聚合物色谱柱(甲基丙烯酸酯基质，苏州纳微科技有限公司)纯化，依次采用纯水、30％乙醇洗脱，丢弃纯水洗脱下来的鞣质类杂质，收集富含人参皂苷Rg1/Re的低级醇溶液洗脱液，浓缩至少量，室温放置24小时得到结晶物。
(3)取步骤(2)中所得的结晶，用乙醇/水体系重结晶，得到最终有效部位，其中人参皂苷Rg1/Re含量为97.2％，Rg1:Re＝2.1:4.7。
实施例4
(1)取市售人参茎叶提取物(UV>80％,吉林宏久生物)1kg，用水溶解离心过滤，取滤液，上预处理好的中压C18反相层析柱(天津博纳艾杰尔科技)，依次采用纯水、20％甲醇洗脱，丢弃纯水洗脱下来的鞣质类杂质，收集富含人参皂苷Rg1/Re的低级醇溶液洗脱液，浓缩至少量，室温放置24小时得到结晶物。
(3)取步骤(2)中所得的结晶，用甲醇/水体系重结晶，得到最终有效部位，其中人参皂苷Rg1/Re含量为98.4％，Rg1:Re＝1.9:4.0。
实施例5对四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的影响
设定7个实验组，即模型组、阳性药物对照组、单剂对照组、本发明人参茎叶有效部位高、中、低剂量组，每组使用小鼠10只。实验小鼠用四氧嘧啶进行糖尿病模型造模，造模成功后模型组灌胃等体积生理盐水、阳性药物对照组灌胃二甲双胍(200mg/kg)，单剂对照组分别灌人参皂苷Rg1和人参皂苷Re，其余三组分别灌胃20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg的本发明人参茎叶有效部位，本发明人参茎叶有效部位按实施例1制备。每天一次，连续给药4周，于不同时间用葡萄糖氧化酶法动态检测空腹血糖水平(见表1)。结果表明，本发明组合物在20～80mg/kg剂量范围内，能显著降低糖尿病小鼠血糖水平，且呈一定量效关系。
表1本发明组合物对糖尿病小鼠血糖的影响
注：与模型组比较*P≤0.05，**P≤0.01，***P≤0.001。
实施例6对肥胖型MSG小鼠胰岛素抵抗的影响
按空腹血糖、对胰岛素的敏感性、血脂及体重分组，共7组。给药前，所有肥胖型胰岛素抵抗MSG小鼠的各项指标间无统计学差异。一组灌胃等体积生理盐水作为空白对照，一组灌胃马来酸盐酸罗格列酮水溶液(3mg/kg)作为阳性药物对照，一组灌人参皂苷Rg1，一组灌人参皂苷Re，剩余三组分别灌胃不同剂量本发明人参茎叶有效部位作为给药组，人参茎叶有效部位按实施例4制备。同时设一组正常小鼠作为正常对照组。每天一次，连续给药2周后进行胰岛素耐量测定，并测定空腹血糖及血胰岛素水平，然后计算血糖曲线下面积(AUC)和胰岛素敏感指数(ISI)，以评价对胰岛素抵抗的改善作用。结果表明，与模型组比较，本发明人参茎叶有效部位能明显改善该动物模型的胰岛素抵抗状态，提高机体对胰岛素的敏感性。
表2本发明组合物对MSG小鼠血糖及胰岛素敏感指数的影响
注：与模型组比较*P≤0.05，**P≤0.01，***P≤0.001，AUC为血糖曲线下面积；ISI为胰岛素敏感性指数；ROS为阳性对照药物罗格列酮。
实施例7对MSG小鼠葡萄糖耐量的影响
动物分组同实施例5，在给药两周后，测定口服葡萄糖耐量。结果表明本发明组合物能显著改善肥胖型胰岛素抵抗MSG小鼠的葡萄糖耐量异常，使血糖曲线下面积明显减少，并呈现一定量效关系。
表3本发明组合物对MSG小鼠葡萄糖耐量的影响
注：与模型组比较*P≤0.05，**P≤0.01，***P≤0.001，AUC为血糖曲线下面积。
Claims (13)
1.人参茎叶有效部位，其特征在于，其活性成分为人参皂苷Re和人参皂苷Rg1，其中，按质量比，Rg1:Re＝1:2～4，且人参皂苷Rg1和Re的总质量分数≥95％。
2.根据权利要求1所述的人参茎叶有效部位，其特征在于，按质量比，Rg1:Re＝1:2或Rg1:Re＝1:3或Rg1:Re＝1:4。
3.权利要求1或2所述的人参茎叶有效部位的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、分离纯化：取人参茎叶提取液，上色谱柱，依次采用纯水、低级醇溶液洗脱，收集低级醇溶液洗脱液，浓缩后，室温放置结晶，得到结晶物；所述色谱柱的填料以聚合物或硅胶为基质，填料粒径为5～300μm；所述聚合物为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物；所述低级醇为甲醇或乙醇，低级醇溶液浓度为20wt％～35wt％；
b、结晶：取步骤a中所得的结晶物，用低级醇-水体系结晶，直至人参皂苷Rg1和Re的总质量分数≥95％。
4.根据权利要求3所述的人参茎叶有效部位的制备方法，其特征在于：所述人参茎叶提取液采用如下方法制备得到：取人参茎叶，加入提取溶剂，加热回流提取，得到人参茎叶提取液。
5.根据权利要求4所述的人参茎叶有效部位的制备方法，其特征在于：所述提取溶剂为水或含水醇溶液，提取溶剂的加入质量为人参茎叶质量的2～10倍，加热回流提取2～5次，每次提取1小时；提取温度为60～100℃，合并提取液，得到人参茎叶提取液。
6.根据权利要求5所述的人参茎叶有效部位的制备方法，其特征在于：加热回流提取3次，3次提取溶剂的加入质量分别为人参茎叶质量的6～10倍、4～8倍和2～6倍，提取温度为85℃。
7.根据权利要求6所述的人参茎叶有效部位的制备方法，其特征在于：3次提取溶剂的加入质量分别为人参茎叶质量的8、6、4倍。
8.根据权利要求3所述的人参茎叶有效部位的制备方法，其特征在于：低级醇溶液浓度为35wt％。
9.权利要求1或2所述的人参茎叶有效部位在制备治疗或预防糖尿病及糖尿病并发症的药物中的应用。
10.根据权利要求9所述的人参茎叶有效部位在制备治疗或预防糖尿病及糖尿病并发症的药物中的应用，其特征在于：所述糖尿病为非胰岛素依赖糖尿病；所述糖尿病并发症为伴随糖尿病直接或间接发生的全身性或局部疾病。
11.根据权利要求10所述的人参茎叶有效部位在制备治疗或预防糖尿病及糖尿病并发症的药物中的应用，其特征在于：所述糖尿病并发症为糖尿病酸中毒、糖尿病性黄瘤、糖尿病性肌萎缩、糖尿病性酮症、糖尿病性昏迷、糖尿病性胃病、糖尿病性坏疽、糖尿病性溃疡、糖尿病性腹泻、糖尿病性微血管病变、糖尿病性子宫体硬化、糖尿病性心肌病、糖尿病性神经病变、糖尿病性肾病、糖尿病性大疱症、糖尿病性白内障、糖尿病性皮肤病、糖尿病性硬肿症、糖尿病性视网膜病、糖尿病性类脂质渐进性坏死或糖尿病性血液循环障碍。
12.根据权利要求9所述的人参茎叶有效部位在制备治疗或预防糖尿病及糖尿病并发症的药物中的应用，其特征在于：将人参茎叶有效部位制备成经胃肠道给药的剂型。
13.根据权利要求12所述的人参茎叶有效部位在制备治疗或预防糖尿病及糖尿病并发症的药物中的应用，其特征在于：所述剂型为胶囊剂或片剂。
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