[發明專利]一種從高粱外種皮中提取原花青素四聚體的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201510081047.X
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104744420B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 劉睿;玉佳男;田晶;黃曼;徐麗嫚
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C07D311/62
• 分類號: C07D311/62;A61P1/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及植物提取技術領域，具體涉及一種從高粱外種皮中提取原花青素四聚體的制備方法，同時還涉及一種從高粱外種皮中提取原花青素四聚體在抗齲齒藥物中的用途。

背景技術

原花青素(procyanidins,簡稱PC)是一大類多酚類化合物的總稱，廣泛分布于植物界，主要存在于植物的葉、殼和果肉以及樹皮中，因其具有抗氧化、抗輻射、清除自由基、抗腫瘤、抗炎癥、保護心血管活性、護膚美容和抗衰老、改善視覺等諸多生物功效，近年來成為天然植物多酚研究的熱點。原花青素的兩種最基本的結構單元是兒茶素和表兒茶素，二者通過聚合可形成PC的寡聚體或多聚體，這兩種異構體的化學結構均屬于黃烷三醇型結構(fiavan-3-ols)。

世界衛生組織把齲齒列為僅次于心血管疾病和癌癥的三大非傳染性疾病之一。齲齒是影響我國居民健康的重要問題之一，尤其在青少年和兒童中，齲齒的發生率很高(楊楊等，2003)。目前對于齲齒的產生機制已經有很清晰的認識，根據齲齒產生的細菌學說，齲齒發生可以歸納為牙硬組織表面吸附唾液蛋白，口腔中的致齲齒菌借助唾液蛋白膜，在牙面定植、繁殖、形成牙菌斑生物膜。菌斑中的致齲齒菌進一步利用口腔攝入的碳水化合物，一方面生成葡聚糖，有利于菌斑自身的成熟和代謝，另一方產酸，導致牙齒中羥基磷灰石溶解，牙齒形成洞(高學軍等，2007)。大量研究表明，變形鏈球菌(Streptococcus mutans，S.mutans)和遠緣鏈球菌(Streptococcus sobrinus,S.sobrinus)是口腔中最主要的致齲齒菌(劉正等，2008)。葡糖基轉移酶(GTF)是S.mutans合成的重要致齲毒力因子,它能夠催化蔗糖水解并合成包括葡聚糖在內的多種胞外多糖，這一過程對變形鏈球菌在牙面形成菌斑，最終導致齲齒的發生至關重要。GTF在S.mutans血清型c中主要分為三種，分別是GTFB，GTFD，和GTFC。其中GTFB(GTF-I，162KD)不依賴外源性葡聚糖前提引物，合成以α-1，3糖苷鍵為主的水不溶性葡聚糖，介導變形鏈球菌對牙面蔗糖的依賴性粘附(Fukushima K et al，1981)。編碼GTFB的基因全長約為4.8kb，含有三個功能區段，其中位于N端的催化活性區(catalytic region，CAT)是重要的功能區段，具有催化蔗糖水解的活性，能夠催化蔗糖產生葡聚糖(汪林，2007)。一直以來，人們試圖通過不同途徑和方法治療和預防齲齒，如激光，封閉，抗生素，氟化物等，這些醫療手段和藥物雖然有一定治療齲齒的效果，但是可能會引起口腔和腸道菌群失調，或是產生一定的毒副作用(李彩等，2007)。所以目前學者們將研究集中在天然產物，期望從中篩選出具有高效干預齲齒的活性成分，以期改變目前防治齲齒的現狀。

近10年來，大量研究表明天然植物多酚有抑制齲齒的功效，其中茶多酚被證實是一種天然的有效成分。據報道原花青素的分子中則含有比兒茶素(茶多酚的主要成分)結構單元中更多的酚羥基，因而具有更廣泛的抑菌譜、更好的抑酶活性和結合蛋白質的能力，以及清除包括超氧陰離子在內的各種自由基的能力。這也預示著原花青素可能是一種更值得關注的預防齲齒的植物藥。

Kyoung HK et al(2004)的研究證實可可殼提取物純化后(主要成分是原花青素)，其抑制葡萄糖基轉移酶的活力為從綠茶和烏龍茶中提取得到的茶多酚抑制率的2-12倍；單靜敏等(2011)研究表明，蘋果原花青素、葡萄籽原花青素對變形鏈球菌和金黃色葡萄球菌生長都有抑制作用。

高粱(Sorghum bicolor(L)Moench)含有豐富的天然植物化學物質，包括單寧、酚酸、花青素、植物甾醇和甘蔗素等，這些化學物質對改善人體健康有一定效果(Joseph MA and Lloyd WR,2004)。高粱在我國各地都有種植,是重要的食用、飼用、釀造用等兼用型農作物。在高粱的深加工過程中，一般都要通過碾白脫去種皮，高粱種皮多作為飼料、肥料甚至被大量廢棄。劉睿等(2003)報道，高粱種子外種皮中含有豐富的原花青素，含量最高達到8.42％，主要是以低聚體為主。黃曼等(2014)發現高粱原花青素四聚體(SPC-Ⅲ)比其混合物抑制S.mutans Ingbritt(c)體外黏附的效果更強，且SPC-Ⅲ(原花青素四聚體)處理細菌的抑制效果強于處理獲得性膜的抑制效果，是其抑制細菌黏附主要途徑。因此以高粱種皮為原料，對其中的原花青素四聚體進行提取分離，并應用于工業化生產，從而開發抗齲齒藥物或功能性食品，將實現變廢為寶，具有重要的研究意義和市場價值。

發明內容