一種α-葡萄糖苷酶活性抑制劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物工程領(lǐng)域，具體涉及一種a -葡萄糖苷酶活性抑制劑及其制備方 法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 糖尿病（diabetes mellitus，DM)是一種多病因的代謝性疾病群，主要與胰島素 產(chǎn)生和作用異常有關(guān)，可引起糖、脂肪及蛋白質(zhì)代謝紊亂，以血糖增高和尿糖為特征，進而 導(dǎo)致多個系統(tǒng)和臟器損害的綜合征，是人類患心腦血管疾病、致盲、截肢和腎衰的主要原 因。目前，研宄人員已研制出多種新型降血糖化學(xué)藥物應(yīng)用于臨床，例如改善葡萄糖耐受 性及胰島素應(yīng)答水平的胰島素分泌促進劑（二肽基肽酶DPP-IV抑制劑），改善葡萄糖代謝 劑（雙胍類藥物），可有效改善機體聚醇代謝、預(yù)防和延緩病癥發(fā)生的醛糖還原酶抑制劑 (吡咯啶環(huán)類物質(zhì)）以及胰島素增敏劑等。其中胰島素增敏劑已成為目前口服降糖藥物的 研發(fā)熱點，可增加人體組織對胰島素的敏感性，特別是其中的a -葡萄糖苷酶抑制劑，如阿 卡波糖，其作用機制為競爭性地抑制a -葡萄糖苷酶，在碳水化合物消化的最后一步抑制 雙糖降解為單糖，延緩碳水化合物在腸道的消化，延遲來自雙糖、低聚糖及多糖的葡萄糖吸 收，有效推遲并減輕糖尿病人餐后血糖升高的時間及進程，是糖尿病人常用的控制血糖的 藥物。
[0003] 雖然現(xiàn)有抗糖尿病種類較多，療效確切，可有效控制血糖，但多為化學(xué)藥物，其存 在著作用途徑單一，甚至具有嚴重的不良反應(yīng)，如導(dǎo)致低血糖、乳酸酸中毒等，長期服用伴 有藥效降低的可能。為此，研宄人員試圖從各種植物中提取可以治療糖尿病的物質(zhì)。CN 103705593 A公開了一種從矮生二裂葉委陵菜中提取的a-葡萄糖苷酶抑制劑，具體步驟 為以矮生二裂葉委陵菜全草為原料，經(jīng)粉碎后過24目篩，用6倍體積的70%乙醇回流提取 3次，每次12h，抽濾，合并3次濾液，濾液真空濃縮后分散于水中，采用4倍體積的石油醚萃 取分層，將所得水層用4倍體積的乙酸乙酯萃取進行分層，得乙酸乙酯萃取液，經(jīng)真空干燥 獲得矮生二裂葉委陵菜總黃酮，該總黃酮即為a-葡萄糖苷酶抑制劑。CN103239462 A公開 了一種a-葡萄糖苷酶抑制劑一一梔子有效成分；經(jīng)鑒定，其有效成分為西紅花苷I和西 紅花酸；經(jīng)體外實驗以阿卡波糖為陽性/對照，觀察梔子兩個有效成分對a -葡萄糖苷酶活 性的影響；結(jié)果表明，梔子兩個有效成分對葡萄糖苷酶均有明顯的抑制作用，呈量效關(guān) 系。CN 103539831 A公開了一種山杏a-葡萄糖苷酶抑制肽及其制備方法和用途，其中該 山杏a-葡萄糖苷酶抑制肽具有特殊的氨基酸序列；該發(fā)明的山杏a-葡萄糖苷酶抑制肽 a _葡萄糖苷酶抑制活性非常高，能夠有效地抑制a _葡萄糖苷酶的活性，進而能夠有效地 用于降血糖，以及治療高血糖、糖尿病藥物的制備，并且該山杏a-葡萄糖苷酶抑制肽的生 產(chǎn)成本低，具有巨大的實用價值和經(jīng)濟效益。CN101757059B公開了一種以植物全草為原料， 產(chǎn)品無毒副作用、安全性高、成本廉價、可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的從植物中提取a -葡萄糖苷酶活性 抑制劑的方法，取干燥多枝檉柳莖葉或干燥花花柴莖葉或干燥琵琶柴莖葉，剪碎研磨后放 入提取器中，加入體積與干燥多枝檉柳莖葉或干燥花花柴莖葉或干燥琵琶柴莖葉質(zhì)量比為 8~30mL/g的醇-水或丙酮-水溶液浸泡，加熱回流提取，提取溫度為達至沸騰溫度，提取 次數(shù)為1~3次，每次提取時間為1.0 ~3. Oh ;向提取物中加入體積與提取物質(zhì)量比為5~ 30mL/g的水進行二次提取，提取溫度為達致沸騰溫度，提取次數(shù)為1~3次，每次提取時間 為I. 0~3. Oh ;收集合并冷卻后的提取液，在60°C下減壓濃縮，冷凍干燥得植物提取物。
[0004]瑪咖（Lepidium meyenii)，又名瑪卡、秘魯人參等，屬于十字花科獨行菜屬一年生 草本植物，瑪咖含有多種化學(xué)成分，如氨基酸、維生素、黃酮類、多糖、生物堿、瑪咖酰胺和芥 子油苷等。瑪咖營養(yǎng)豐富，具有重要的生理作用包括：消除疲勞、抗壓力、提高免疫、緩解更 年期綜合征、抗前列腺增生及提高性功能等作用。但是目前迄今為止還沒有關(guān)于從瑪咖中 提取葡萄糖苷酶抑制劑的相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種以瑪咖為原料的a _葡萄糖苷酶活性抑制劑及其制 備方法和應(yīng)用。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供一種a _葡萄糖苷酶活性抑制劑，所述a _葡萄糖苷酶活性 抑制劑為瑪咖的提取物。
[0007] 優(yōu)選地，所述的a -葡萄糖苷酶活性抑制劑為瑪咖的醇和/或水的提取物。
[0008] 瑪咖通常用于提高生育力，改善性功能，抗抑郁，抗貧血，抗癌，抗白血病和治療更 年期綜合癥等，目前并沒有用于治療糖尿病的報道，原因是提取工藝導(dǎo)致提取率低等技術(shù) 障礙所致。本發(fā)明的瑪咖提取物具有良好的a-葡萄糖苷酶活性抑制效果，為治療糖尿病 的藥物開辟了一種新型原料。
[0009] 第二方面，本發(fā)明提供如第一方面所述的a -葡萄糖苷酶活性抑制劑的制備方 法，包括如下步驟：
[0010] (1)將瑪咖原料粉碎至粉末狀投入水和/或醇溶液，然后提取液體部分，得到溶液 A；
[0011] (2)將溶液A進行固液分離后，取上清液進行濃縮，得到溶液B ;
[0012] (3)將溶液B過葡聚糖凝膠層析柱，然后將硫酸酯酶和/或黑芥子酶加入葡聚糖凝 膠層析柱進行酶解反應(yīng)，用超純水進行洗脫，收集洗脫液；
[0013] (4)將洗脫液進行濃縮和干燥，制備完成。
[0014] 本發(fā)明所用的試劑和材料均無毒副作用，且提取的條件溫和，提取工藝簡單；制備 的成品活性物質(zhì)失活少，對于a -葡萄糖苷酶具有較強的抑制性，可用于制備治療糖尿病 的藥物和降血糖類藥物。
[0015] 優(yōu)選地，步驟（1)所述瑪咖原料為鮮瑪咖根、鮮瑪咖葉、干燥瑪咖根或干燥瑪咖葉 中的任意一種或至少兩種的混合物，例如可以是鮮瑪咖根，鮮瑪咖葉，干燥瑪咖根和干燥瑪 咖葉，或者鮮瑪咖根、鮮瑪咖葉和干燥瑪咖根的混合物。
[0016] 優(yōu)選地，步驟（1)所述粉末狀瑪咖的粒徑為20~60目，例如可以是20目、22目、 24目、26目、28目、30目、32目、34目、36目、38目、40目、42目、44目、46目、48目、50目、 52目、54目、56目、58目或60目，優(yōu)選為40目。如果粒徑小于20目，會導(dǎo)致提取的效率下 降；如果高于60目，得到溶液A需要更長的時間和更大的能耗。
[0017] 優(yōu)選地，步驟（1)所述粉末狀瑪咖與水和/或醇溶液的體積比為1 : (5~20)，例 如可以是 1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19 或1:20,優(yōu)選為1:10。如果體積比過小，固液傳質(zhì)效果不好，提取效率會比較低；如果體積 比過大，雖然提取效率能夠提高，但會給后續(xù)的濃縮帶來更大的液體量，需要更長的時間和 更大的能耗。
[0018] 優(yōu)選地，步驟（1)所述醇為甲醇、乙醇或丙醇中的任意一種或至少兩種的混合物， 例如可以是甲醇，乙醇，或甲醇和乙醇的混合物，或甲醇、乙醇和丙醇的混合物，優(yōu)選為乙 醇。這三種醇能以任意比例與水互溶，如果醇的質(zhì)量分數(shù)過大或分子鏈過長，溶解度就會下 降；另外，這三種醇的價格較低，市場流通量較大。
[0019] 優(yōu)選地，步驟（1)所述醇溶液中醇的體積分數(shù)為1~70%，例如可以是1%、5%、 10 %,15%,20 %,25 %,30 %,35 %,40 %,45 %,50 %,52 %,55 %,57 %,60 %,62 %,65 %, 67 %或70%、優(yōu)選為50~70%。隨著醇濃度的增加，提取的效率會提高；但是當醇的體積 分數(shù)大于70%時，提取的效率會隨著醇濃度的升高而降低。
[0020] 優(yōu)選地，步驟（1)所述提取的方法為熱水提取、超聲波提取或微波提取中的任意 一種或至少兩種的組合，例如可以是熱水提取，超聲波提取，微波提取和超聲波提取，或熱 水提取、超聲波提取和微波提取的結(jié)合。
[0021] 優(yōu)選地，所述熱水提取的條件為：熱水溫度為60~80 °C，例如可以是60 °C、 61 °C、62 °C、63 °C、64 °C、65 °C、66 °C、67 °C、68 °C、69 °C、70 °C、71 °C、72 °C、73 °C、74 °C、75 °C、 76°〇、77°〇、781：、791：或801：，優(yōu)選為68~781：，更優(yōu)選為701：;循環(huán)攪拌轉(zhuǎn)速為800~ 1，500rpm，例如可以是 800rpm、820rpm、840rpm、860rpm、880rpm、900rpm、920rpm、940rpm、 960rpm、980rpm、l, 000rpm、l, 220rpm、l, 340rpm、l, 460rpm 或 1，500rpm，優(yōu)選為 1，OOOrpm ; 提取時間為 I ~3h，例如可以是 lh、l. 2h、l. 5h、l. 6h、l. 7h、l. 8h、l. 9h、2h、2. lh、2.