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一种白豆蔻精油的应用

2021-02-02 13:05:29

一种白豆蔻精油的应用

　　技术领域

　　本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及一种白豆蔻精油在制备治疗或预防脑功能及其障碍疾病的药物、改善脑功能及其障碍疾病的健康产品中的应用。

　　背景技术

　　姜科科植物白豆蔻(Amomurn kravanh Pierre ex Gagnep.)，原产于柬埔寨和越南，我国目前主要栽培于云南、广西、广东等地。白豆蔻是传统的药食两用植物，其干燥成熟的果实是一味重要的中药材，始载于《开宝本草》。白豆蔻具有化湿行气，温中止呕，开胃消食之功效。用于治疗湿浊中阻，不思饮食，湿温初起，胸闷不饥，寒湿呕逆，胸腹胀痛，食积不消等症。白豆蔻中富含以桉叶油素为主要成分的挥发油，挥发油为白豆蔻的主要功效成分之一。现代药理学研究表明，白豆蔻精油具有调节胃肠道功能，抗溃疡，抗氧化，治疗支气管哮喘，抗肿瘤、驱蚊，保护肾脏等作用。主要机制涉及提高胃泌素的分泌水平和增强胃黏膜组织，清除超氧阴离子自由基，清除超氧阴离子自由基，降低嗜酸性粒细胞的活性,增强HO-1基因的表达抵抗呼吸道炎症,抑制细胞增殖，降低MMP-2、TGF-β1、IGF-2的表达等。虽有一篇文献涉及白豆蔻－白苣胜挥发油具有抗失眠的作用，但尚未阐明其具体作用机制。

　　迄今，已有数篇专利涉及白豆蔻精油或复方白豆蔻精油的医药用途。主要涉及制备挥发油微胶囊，制备外用贴膏剂。目前，尚无专利涉及白豆蔻精油缓解脑功能及其障碍疾病。

　　芳香药用植物在脑功能及其障碍疾病的治疗或缓解中发挥着重要作用。近期，我们应用胆碱酯酶活性筛选模型研究白豆蔻精油改善CNS疾病时，首次发现，姜科豆蔻属植物白豆蔻(Amomurn kravanh Pierre ex Gagnep.)或爪哇白豆蔻(Amomum compactum Solandex Maton)。的精油能显著抑制胆碱酯酶活性。白豆蔻精油能有效调节脑功能及其障碍，可以用于治疗/预防或缓解包括焦虑、抑郁、失眠、神经退行性疾病等脑功能及其障碍疾病。之前，此药理作用尚未被报道过。

　　发明内容

　　本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种白豆蔻精油的应用。

　　本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种白豆蔻精油的应用，所述应用包括白豆蔻精油在制备治疗或预防脑功能及其障碍疾病的药物中的应用、白豆蔻精油在制备改善脑功能及其障碍疾病的健康产品中的应用。

　　进一步地，所述白豆蔻精油通过以下方法制备得到：

　　(1)发酵：选取干燥的白豆蔻根茎，渥堆放置1-2天，然后粉碎至30-60目的粗颗粒备用。

　　(2)浸提：将步骤1得到的粗颗粒浸泡于7-9倍质量的pH值为5.0-6.0的盐酸或硫酸水溶液中，浸提过夜，得到浸提混合液。

　　(3)酶解：向步骤2得到的浸提混合液中加入纤维素酶和果胶酶，纤维素酶、果胶酶和浸提混合液的质量配比为0.5-1:0.1-0.5:100，在35-37℃酶解2-3小时。

　　(4)提取，包括以下两种方法：

　　(4.1)将步骤3酶解后的混合液放入水蒸气蒸馏提取仪器中，100℃-120℃回流提取5-7个小时，收集蒸馏液，冷却至室温后置于油水分离器中分离，油层用无水硫酸钠干燥、分离，即得白豆蔻精油；

　　(4.2)将步骤3酶解后的混合液放入二氧化碳超临界提取仪器中，提取的温度为45℃-48℃，压力为13.70MPa-17.80MPa，时间为50min-100min，二氧化碳的流速为25kg/h-35kg/h；收集精油，置于分子蒸馏仪器中精制，进料温度为40℃-45℃，进样速度为480-530mL/h，一段蒸发温度为110℃-115℃，二段蒸发温度为60℃-65℃，收集二段蒸馏部分，即得白豆蔻精油。

　　进一步地，所述白豆蔻为姜科豆蔻属植物白豆蔻或爪哇白豆蔻。

　　进一步地，所述白豆蔻精油用气相色谱质谱联用仪分析检测，按质量百分比计，其组分比例为：桉叶油素>60％，β-蒎烯>7％，α-松油醇>5％，α-蒎烯>2％。

　　进一步地，所述脑功能及其障碍疾病包括焦虑、抑郁、失眠、癫痫、狂躁症、精神分裂症、痉挛、双相障碍、中风、亨廷顿病、脑外伤、脊柱损伤和神经退行性疾病。

　　进一步地，所述神经退行性疾病意包括老年痴呆、帕金森病、亨廷顿病和肌萎缩性侧索硬化。

　　进一步地，所述药物包括口服制剂和非口服给药制剂；所述口服制剂包括片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、微囊片剂、混悬剂、滴丸、口服液体；所述非口服给药制剂包括吸入剂、注射剂、气雾剂、栓剂、皮下给药剂型。

　　进一步地，所述健康产品包括化妆品、洗浴剂和香薰剂。

　　本发明的有益效果是：本发明提供了一种白豆蔻精油的制备方法，并首次发现白豆蔻精油在实验动物脑功能及其障碍疾病中表现出活性的医药或大健康产品新用途。首次发现白豆蔻精油或含白豆蔻精油或其任意的组合物在动物体内模型中能改善老年痴呆症、抑郁焦虑等脑功能及其障碍动物的症状。与目前治疗脑功能及其障碍的药物相比，所述白豆蔻精油或其任意组合物有抑制胆碱酯酶、调节神经递质等多分子协同作用于多靶点的机制，且具有良好的药代参数，易于透过血脑屏障，因此具有提高/改善的毒理学安全性(即毒性降低)、提高/改善的代谢稳定，较长的半衰期和/或较小的副作用的特点，同时产生类似或提高的生物活性(药效)。制备的药物或健康产品可用于预防或治疗脑功能及其障碍疾病和病症，如焦虑、抑郁、失眠、惊厥、狂躁症、精神分裂症、痉挛和双相障碍。还可用于认知功能的提高和改善。

　　附图说明

　　图1是白豆蔻精油的抑制乙酰胆碱酯酶活性示意图；

　　图2是白豆蔻精油的抑制丁酰胆碱酯酶活性示意图。

　　具体实施方式

　　1、概述

　　本申请发明人发现，白豆蔻精油可以显著抑制胆碱酯酶，白豆蔻精油通过多分子协调，多靶点作用，治疗/缓解脑功能及其障碍疾病的相关症状，而不会完全抑制所有活性，也没有出现毒副作用。

　　许多脑功能及其障碍疾病的病理状态，例如抑郁、焦虑、惊厥、焦虑、抑郁、失眠、狂躁症、精神分裂症、痉挛和双相障碍、老年痴呆等，发病机制复杂，单一成分或分子难与治愈或缓解。白豆蔻精油由多个活性分子组成，因此，患有脑功能及其障碍疾病的个体可接受含有本发明中涉及的白豆蔻精油，或含本发明中涉及的含白豆蔻精油的组合物。

　　2、示例性病理状况

　　情感情绪障碍：情感情绪障碍的临床表现为情感高涨或低落，伴有思维奔逸或迟缓，精神运动性兴奋或抑制。这包括从焦虑、抑郁、精神分裂等一系列病症，如躁狂症、分裂情感性障碍、精神分裂症、创双极性情绪障碍、恐慌状态和行为阵发性失控综合征等。根据本发明的白豆蔻精油以及药物配方和组合物可用于治疗这些疾病、症状及病况，并且其与这一治疗类别中的现有治疗剂相比，应当显示出对副作用的改善。

　　神经退行性疾病：神经退行性疾病是神经元或其髓鞘的丧失所致，以运动障碍为特征的运动异常。随着时间的推移而恶化，以导致功能障碍，比如阿尔兹海默病等。本发明中的云木香及其衍生物组合缓解运动障碍的一种或多种症状。

　　本发明中白豆蔻精油及其组合物也可用作焦虑缓解(抗焦虑)剂。

　　本发明中白豆蔻精油也可用作脑功能及其障碍发病机制研究的化学工具

　　脑功能及其障碍疾病和病症意指神经系统的障碍或疾病，包括但不限于焦虑、抑郁、失眠、惊厥、狂躁症、精神分裂症、痉挛、双相障碍和阿尔兹海默病。

　　神经退行性疾病意指诸如但不限于以下的疾病：老年痴呆症、帕金森症等。

　　本发明的有效药物制剂和组合物可用来治疗脑功能及其障碍疾病和病症。虽然这些药物制备通常用于人患者的治疗，但它们也可以用于治疗其他动物的相似或相同的疾病，所述其他动物例如灵长类动物、家禽(如鸡、鸭、鹅)、农场动物(如猪、牛)、体育用动物(如赛马)和宠物(如狗和猫)。

　　本发明所述可药用载体包括但不限于碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、木糖醇、山梨醇、淀粉、淀粉糊、纤维素衍生物、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、氯化钠、糊精、硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙、植物油、聚乙二醇、无菌磷酸盐缓冲盐水、盐水、林格氏溶液以及它们的组合。

　　本发明的所述口服剂型包括但不局限于固体口服剂型(如肠溶衣片、滴丸、口服片、咀嚼片、颗粒剂、粉末或胶囊)或液体口服剂型(如糖浆或酊剂)。此外，本发明中的白豆蔻精油或其组合物还可以添加到化妆品、洗浴用品或大健康产品中，用于香薰、嗅吸、按摩、涂抹、泡浴使用。此外，本发明中的白豆蔻精油或其组合物也可以配制成口香糖，以促进口服递送和吸收。

　　本发明所述的非口服剂型包括但不局限于通过注射或其他全身途径给药，所述其它全身途径例如经皮施用或经粘膜施用(例如经鼻、舌下、口含、经阴道或直肠，通过栓剂)。其他施用途径(例如可在兽医应用中使用的)包括肠内和胃肠外递送，包括肌肉、皮下和/或髓内注射，以及鞘内注射、直接脑室注射、静脉内注射、腹膜内注射、鼻内注射或眼球内注射。

　　本发明涉及的白豆蔻精油也可与其他活性成分联用，以制备其他的新药物组合物。

　　本发明的白豆蔻精油或其组合用以缓解上述症状的证实性疗效和治疗相关活性，是通过斑马鱼、小鼠动物老年痴呆症和抑郁模型试验和筛选方法进行证实的。

　　上述本发明白豆蔻精油或其组合的治疗作用、良好的药物代谢参数和通常无毒性使得本发明化合物成为用于治疗上述病症的理想药物。

　　下面以本发明的实施例来进一步说明本发明的实质性内容，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

　　本发明所述的白豆蔻精油的制备方法，包括水蒸气蒸馏提取、二氧化碳超临界提取。

　　本发明所述的白豆蔻精油用气相色谱质谱联用仪器(Gas Chromatography-MassSpectrometer，GC-MS)检测，按质量百分比计其组分比例为桉叶油素(eucalyptol)(>60％)，β-蒎烯(β-pinene)(>7％)，α-松油醇(α-terpineol)(>5％)，α-蒎烯(α-pinene)(>2％)。

　　实施例1

　　取白豆蔻(Amomurn kravanh Pierre ex Gagnep.)新鲜或干燥的果实或叶100Kg，渥堆放置2天，粉碎至50目的粗颗粒，将粗颗粒浸泡于8质量倍量pH值为5.0盐酸水溶液中，浸提过夜。向浸提混合液中加入质量百分比分别为0.8％纤维素酶和0.3％果胶酶，在37℃酶解2.5小时。将上述样品及其混合液放入水蒸气蒸馏提取仪器中，110℃回流提取7个小时，收集蒸馏液，冷却至室温后置于油水分离器中分离。油层用无水硫酸钠干燥、分离，即得白豆蔻精油。

　　实施例2

　　取爪哇白豆蔻(Amomum compactum Soland ex Maton)新鲜或干燥的果实或叶100Kg，渥堆放置2天，粉碎至50目的粗颗粒，将粗颗粒浸泡于8质量倍量pH值为5.0盐酸水溶液中，浸提过夜。向浸提混合液中加入质量百分比分别为0.8％纤维素酶和0.3％果胶酶，在37℃酶解2.5小时。将上述样品及其混合液放入水蒸气蒸馏提取仪器中，110℃回流提取7个小时，收集蒸馏液，冷却至室温后置于油水分离器中分离。油层用无水硫酸钠干燥、分离，即得白豆蔻精油。

　　实施例3

　　取白豆蔻(Amomurn kravanh Pierre ex Gagnep.)新鲜或干燥的果实或叶55Kg，渥堆放置2天，粉碎至50目的粗颗粒，将粗颗粒浸泡于8质量倍量pH值为5.0盐酸水溶液中，浸提过夜。向浸提混合液中加入质量百分比分别为0.8％纤维素酶和0.3％果胶酶，在37℃酶解2.5小时。将上述样品及其混合液放入二氧化碳超临界提取仪器中，提取的温度46℃，压力为15.70MPa，时间为85min，二氧化碳的流速为30kg/h；收集精油，置于分子蒸馏仪器中精制，进料温度为43℃，进样速度为510mL/h，一段蒸发温度为112℃，二段蒸发温度为63℃，收集二段蒸馏部分，即得白豆蔻精油。

　　实施例4

　　取爪哇白豆蔻(Amomum compactum Soland ex Maton)新鲜或干燥的果实或叶50Kg，渥堆放置2天，粉碎至50目的粗颗粒，将粗颗粒浸泡于8质量倍量pH值为5.0盐酸水溶液中，浸提过夜。向浸提混合液中加入质量百分比分别为0.8％纤维素酶和0.3％果胶酶，在37℃酶解2.5小时。将上述样品及其混合液放入二氧化碳超临界提取仪器中，提取的温度46℃，压力为15.70MPa，时间为85min，二氧化碳的流速为30kg/h；收集精油，置于分子蒸馏仪器中精制，进料温度为43℃，进样速度为510mL/h，一段蒸发温度为112℃，二段蒸发温度为63℃，收集二段蒸馏部分，即得白豆蔻精油。

　　实施例5

　　以实施例1-4制备得到的白豆蔻精油进行GC-MS分析。按质量百分比计其组分比例为桉叶油素(eucalyptol)(>60％)，β-蒎烯(β-pinene)(>7％)，α-松油醇(α-terpineol)(>5％)，α-蒎烯(α-pinene)(>2％)。

　　实施例6

　　以实施例1-4制备得到的白豆蔻精油进行抗乙酰胆碱酯酶活性测试：

　　取NaH2PO4·2H2O 3.121g加水溶解，定溶至100mL得到0.2moL/L的NaH2PO4；Na2HPO4·12H2O 71.64g加水溶解，定溶至1000mL得到0.2mol/L的Na2HPO4。取上述配制的26.5mL NaH2PO4和473.5mL Na2HPO4充分混合后，得到0.2moL/L pH＝8.0的PBS，再将此溶液稀释1倍得到0.1moL/L pH＝8.0的PBS；b.取上述配制的39mL NaH2PO4和61mL Na2HPO4充分混合后，得到0.2moL/L pH＝7.0的PBS，再将此溶液稀释1倍，得到0.1moL/L pH＝7.0PBS。

　　先用pH＝8.0的PBS配制成1000U/mL乙酰胆碱酯酶(AchE)的母液，再稀释成4U/mL的储备液-80℃保存，实验时再将储备液稀释成0.4U/mL的乙酰胆碱酯酶液。准确称取8.8mgATCI(碘化硫代乙酰胆碱)，溶于去离子水中，定溶至50mL，4℃放置(现配现用)；0.6mmoL/LDTNB[5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)]的配制：准确称取11.9mg DTNB和0.75g NaHCO3溶于pH＝7.0的PBS中，定溶至50mL，避光保存(现配现用)。阳性药石杉碱甲用色谱级甲醇配成10mg/mL的初始浓度，待测物用色谱级甲醇配成100mg/mL的初始浓度。实验时阳性对照和待测物均稀释为5个浓度(阳性对照：100，10，1，0.1，0.01mg/mL；待测物：100，50，25，12.5，6.25mg/mL)，每个浓度做3组平行实验。分别分为如下几个组测试：实验组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL待测物，10μL 0.4U/mL的AchE溶液，20μL 0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min,然后再加20μL 0.6mmoL/L ATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。实验控制组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL待测物，10μL PBS(pH＝8.0)，20μL0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min，然后再加20μL 0.6mmoL/L ATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。空白组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL甲醇，10μL 0.4U/mL的AchE溶液，20μL 0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min，然后再加20μL 0.6mmoL/L ATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。空白对照组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL甲醇，PBS(pH＝8.0)，20μL 0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min，然后再加20μL 0.6mmoL/L ATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。

　　用酶标仪在412nm处检测波长，计算抑制率公式如下：

　　结果表明(表1和图1)所有测试的白豆蔻精油在1mg/mL浓度下均显示抑制乙酰胆碱酯酶的作用，与阳性对照石杉碱甲相当。

　　表1：乙酰胆碱酯酶抑制活性测试

　　实施例7

　　以实施例1-4制备得到的白豆蔻精油进行抗丁酰胆碱酯酶活性测试：

　　先用pH＝8.0的PBS配制成1000U/mL丁酰胆碱酯酶(BchE)的母液，再稀释成4U/mL的储备液-80℃保存，实验时再将储备液稀释成0.4U/mL的丁酰胆碱酯酶液。准确称取2.5mgBTCI(碘化硫代丁酰胆碱)，溶于去离子水中，定溶至50mL，4℃放置(现配现用)；将丁酰胆碱酯酶(BChE)粉末用pH＝8.0的PBS充分溶解，配制成500U/mL母液，再稀释成8U/ml储备液-80℃保存，实验时再将储备液稀释成0.8U/mL的丁酰胆碱酯酶液；DTNB配置方法同上。阳性药他克林用色谱级甲醇配成10μM的初始浓度，实验时稀释5个梯度，每个浓度做3组平行实验。分别分为如下几个组测试：实验组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL待测物，10μL 0.4U/mL的BchE溶液，20μL 0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min,然后再加20μL 0.6mmoL/LATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。实验控制组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL待测物，10μL PBS(pH＝8.0),20μL 0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min，然后再加20μL 0.6mmoL/L ATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。空白组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL甲醇，10μL 0.4U/mL的BchE溶液，20μL 0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min，然后再加20μL 0.6mmoL/L ATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。空白对照组：40μL PBS(pH＝8.0)，10μL甲醇，PBS(pH＝8.0)，20μL 0.6mmoL/L DTNB依次加入96孔板中，37℃预孵10min，然后再加20μL0.6mmoL/L ATCI于37℃恒温反应30min，然后再加50μL无水乙醇终止反应。

　　用酶标仪在412nm处检测波长，计算抑制率公式如下：