CN115444139B - β-葡聚糖或其提取物在制备用于改善高尿酸血症的药品中的应用 - Google Patents
β-葡聚糖或其提取物在制备用于改善高尿酸血症的药品中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了β‑葡聚糖或其提取物在制备用于改善高尿酸血症的药品中的应用。本发明β‑葡聚糖的分子量为15.0‑17.0 kDa，β‑葡聚糖的质量含量为30‑90%，β‑葡聚糖的来源为燕麦来源。本发明发现了β‑葡聚糖具有降低高尿酸的作用，通过将β‑葡聚糖或其提取物制成药物制剂，从而能够起到预防和保健作用，不仅能够显著改善高尿酸的症状，而且能够从实质上改善高尿酸病情，起到减缓、稳定甚至逆转高尿酸血症的作用，为高尿酸血症人群的营养治疗提供新的途径，为代谢综合征的防治提供科学依据。
Description
技术领域
本发明涉及β-葡聚糖应用技术领域，尤其是涉及β-葡聚糖或其提取物在制备用于改善高尿酸血症的药品中的应用。
背景技术
高尿酸血症（Hyperuricemia，HUA）是体内尿酸生成增加或尿酸***减少而导致尿酸水平高于正常值的一种代谢性疾病。高尿酸血症不仅是引发痛风的关键生化指标，还与糖尿病、高血压、慢性肾病、冠心病等疾病密切相关。尿酸是黄嘌呤和次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶（XOD）的参与下代谢的最终产物，在尿酸的***过程中，超过70%的尿酸会通过肾脏***，黄嘌呤氧化酶异常上调导致嘌呤代谢受阻和尿酸生成增多。
目前，临床治疗高尿酸血症的药物主要有抑制尿酸生成药、促进尿酸***药和促进尿酸溶解药三类，其中一线治疗药物别嘌呤醇为黄嘌呤氧化酶抑制剂，其通过抑制尿酸生成而达到降尿酸的目的，但临床上只有不到一半的患者可以控制其尿酸水平，且别嘌呤醇的不良反应与HLAB*5801 等位基因阳性率具有相关性，因而限制了别嘌呤醇的使用；促进尿酸***药物苯溴马隆是通过抑制肾小管对尿酸的重吸收，从而降低血中尿酸浓度，临床用药发现苯溴马隆长期服用会造成肝肾损伤，因而寻找到一种副作用小且可安全使用的天然药物或者食品来源成分具有重大意义。调查表明，我国人群高尿酸血症总体患病率为13.0%，患病人群呈现年轻化趋势，为患者的家庭和个人带来了巨大的经济负担和社会负担。因此，如何长期控制血尿酸水平达标、防治并发症、提高患者依从性、最大可能地减少不良反应的治疗方式日益受到关注。
燕麦中的β-(1→3，1→4)葡聚糖简称燕麦β-葡聚糖，是存在于燕麦胚乳和糊粉层细胞壁的一种非淀粉多糖。燕麦β-葡聚糖由单体β-D-吡喃葡萄糖通过β-(1→3)和β-(1→4)糖苷键连接形成，85%以上的燕麦β-葡聚糖分子中每2-3个β-(1→4)糖苷键间由1个β-(1→3)糖苷键连接，15%是由长链β-(1→4)糖苷键间隔1个β-(1→3)糖苷键组成，其长度可能有4、5个或8个葡萄糖残基。在燕麦胚乳和糊粉层细胞壁成分中，β-葡聚糖占85%以上。燕麦β-葡聚糖是一种相对分子质量较小的短链葡聚糖，其相对分子质量的变化范围为5.3-257.2kDa。
燕麦β-葡聚糖能够显著降低血浆中总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），但对高密度脂蛋白（HDL）和甘油三醋（TG）没有明显影响。此外，燕麦β-葡聚糖还具有降血糖、降血脂、增强免疫力、抗癌、改善肠道功能和美容等功效。然而，目前尚未公开β-葡聚糖单独具有改善高尿酸血症的作用。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供β-葡聚糖或其提取物在制备用于改善高尿酸血症的药品中的应用，通过将β-葡聚糖或其提取物制成药物制剂，从而从实质上改善高尿酸病情，起到减缓、稳定甚至逆转高尿酸血症的作用。
本发明提供β-葡聚糖或其提取物在制备用于改善高尿酸血症的药品中的应用。
在本发明中，β-葡聚糖的分子量为15.0-17.0 kDa；研究发现，上述分子量范围的β-葡聚糖具有优异的降血尿酸功效。
在应用时，对β-葡聚糖的质量含量不作严格限制，例如可以为30-90%。
此外，对β-葡聚糖的来源不作严格限制，来源可以是燕麦来源，也可以是发酵来源，也可以是青稞来源，优选为燕麦来源。
在本发明中，β-葡聚糖提取物可以从富含β-葡聚糖的谷物中进行提取，对提取方法不作严格限制。具体地，β-葡聚糖提取物的制备方法可以包括：对燕麦麸皮依次进行粉碎、超临界CO2脱脂、过热蒸汽处理、干燥、气流磨粉碎和空气分级。燕麦麸皮中的β-葡聚糖的含量通常为3.0-5.9 g/100 g，相对分子量范围通常在5.3-257.2 kDa。
在上述制备方法中，超临界CO2脱脂时CO2浓度为0.5-2 g/mL，CO2流速为1.5-3 mL/min，脱脂温度为30-45 ℃，脱脂压力为10-30 MPa，脱脂时间为10-30 min；过热蒸汽处理时的温度为120-150 ℃，时间为10-60 s；干燥温度为100-150 ℃，干燥至水分含量为10-15%。
在上述制备方法中，气流磨粉碎时控制送料速度为30-40 rpm，空气速度为110-120 m/s，温度为30-40 ℃，气流磨粉碎至粒度为10-30 μm；空气分级时控制送料速度为20-30 rpm，分级轮转速为12000-16000 rpm，空气流速为30-40 m3/min，收集粒径在30μm以上的组份。
上述制备的β-葡聚糖提取物中β-葡聚糖的含量为30-40%，分子量为15.0-17.0kDa，可通过进一步纯化制备更高含量的β-葡聚糖。
本发明对β-葡聚糖或其提取物的应用方式不作严格限制，例如可以将其制成片剂或固体饮料。
本发明还可以提供一种含有β-葡聚糖或其提取物的片剂；具体地，可以将上述燕麦β-葡聚糖、微晶纤维素PH302、山梨糖醇和二氧化硅粉过60-80目筛，随后将60-65kg燕麦β-葡聚糖、15-20kg微晶纤维素PH302、15-20kg山梨糖醇和0.1-0.5kg二氧化硅混匀、压片，制得片剂。
本发明还可以提供一种含有β-葡聚糖或其提取物的固体饮料；具体地，可以将燕麦β-葡聚糖2.5-3.5份与抗性糊精粉3-4份、白芸豆提取物0.8-1.2份、杜仲雄花粉0.4-0.6份、陈皮粉0.8-1.2份、麦芽糊精0.4-0.6份、山楂提取物0.3-0.5份及甜味剂0.1-0.15份混合、包装，制得条装固体饮料。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明发现β-葡聚糖具有降低高尿酸的作用，通过将β-葡聚糖或其提取物制成药物制剂，从而能够起到预防和保健作用，不仅能够显著改善高尿酸的症状，而且能够从实质上改善高尿酸病情，起到减缓、稳定甚至逆转高尿酸血症的作用，为高尿酸血症人群的营养治疗提供新的途径，为代谢综合征的防治提供科学依据；
2、本发明的β-葡聚糖的制备方法不会对β-葡聚糖功能性成分造成破坏，β-葡聚糖的提取率高，β-葡聚糖的分子量分布在15.0-17.0 kDa，提取物去除了原料的苦涩味，具有良好的持水性能，在用于改善或治疗高尿酸血症时的效果显著。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1、制备燕麦β-葡聚糖
1）超临界CO2脱脂
将燕麦麸皮（β-葡聚糖的含量为4.0 g/100 g，分子量分布为5.3-257.2 kDa）制成燕麦麸皮粉后进行超临界CO2脱脂，超临界CO2脱脂时CO2浓度为2 g/mL，CO2流速为1.5 mL/min，脱脂温度为45 ℃，脱脂压力为10 MPa，脱脂时间为30 min，即制得脱脂燕麦麸皮粉。
2）过热蒸汽处理
采用过热蒸汽对上述脱脂燕麦麸皮粉进行过热蒸汽处理，过热蒸汽处理时的温度为120 ℃，时间为60 s。
3）烘干
对上述湿热处理后的脱脂燕麦麸皮粉进行烘干，烘干温度为150℃，烘干至脱脂燕麦麸皮粉的水分含量为10%。
4）气流磨粉碎
将烘干后的脱脂燕麦麸皮粉以30 rpm的转速送入气流冲击磨，控制空气速度为110 m/s，温度为30 ℃，将脱脂燕麦麸皮粉粉碎至粒度为10-30 μm。
5）空气分级
将上述气流磨粉碎后的脱脂燕麦麸皮粉以20 rpm的转速送入空气分级机中，控制分级轮转速为12000 rpm，空气流速40 m3/min，收集空气分级后粒径在30μm以上的组份，即制得燕麦β-葡聚糖。
采用刚果红法对燕麦β-葡聚糖含量进行检测；采用凝胶过滤色谱法对燕麦β-葡聚糖的分子量进行检测；结果表明：上述制得的燕麦β-葡聚糖分子量为15.0-16.0 kDa，β-葡聚糖含量为37.8 g/100 g。
2、制备片剂
将上述制备的燕麦β-葡聚糖、微晶纤维素PH302、山梨糖醇和二氧化硅粉过60目筛，随后将63.8kg燕麦β-葡聚糖、18kg微晶纤维素PH302、18kg山梨糖醇和0.2kg二氧化硅混匀、压片，制得片剂（1g/片）。
实施例2
1、制备燕麦β-葡聚糖
1）超临界CO2脱脂
将燕麦麸皮（β-葡聚糖的含量为4.0 g/100 g，分子量分布为5.3-257.2 kDa）制成燕麦麸皮粉后进行超临界CO2脱脂，超临界CO2脱脂时CO2浓度为0.5 g/mL，CO2流速为3 mL/min，脱脂温度为30 ℃，脱脂压力为30 MPa，脱脂时间为10 min，即制得脱脂燕麦麸皮粉。
2）过热蒸汽处理
采用过热蒸汽对上述脱脂燕麦麸皮粉进行过热蒸汽处理，过热蒸汽处理时的温度为150 ℃，时间为10 s。
3）烘干
对上述湿热处理后的脱脂燕麦麸皮粉进行烘干，烘干温度为100℃，烘干至脱脂燕麦麸皮粉的水分含量为15%。
4）气流磨粉碎
将烘干后的脱脂燕麦麸皮粉以40 rpm的转速送入气流冲击磨，控制空气速度为120 m/s，温度为40 ℃，将脱脂燕麦麸皮粉粉碎至粒度为10-30 μm。
5）空气分级
将上述气流磨粉碎后的脱脂燕麦麸皮粉以30 rpm的转速送入空气分级机中，控制分级轮转速为16000 rpm，空气流速30 m3/min，收集空气分级后粒径在30μm以上的组份，即制得燕麦β-葡聚糖，其分子量为15.2-17.0 kDa，含量为36.6 g/100 g。
2、制备固体饮料
将上述制备的燕麦β-葡聚糖3份与抗性糊精粉3.5份、白芸豆提取物1份、杜仲雄花粉0.5份、陈皮粉1份、麦芽糊精0.49份、山楂提取物0.4份及甜味剂0.11份，按照固体饮料混合方式混合并包装成10g/袋的条装固体饮料。
对照例1
本对照例采用常规工艺制备燕麦β-葡聚糖，具体步骤如下：
1）将燕麦麸皮（β-葡聚糖的含量为4.0 g/100 g，分子量分布为5.3-257.2 kDa）表面清洗干净后干燥；
2）将干燥后的燕麦麸皮粉碎至粒径为3mm左右，加入2倍体积的水，再加入混合酶（质量比为1：0.5的α-淀粉酶和果胶酶）混匀后调整溶液pH值为4.0，在40℃下酶解1.5h；
3）酶解后在2000rpm下离心25min，取上清液；
4）调节上清液的pH值为7，随后加入上清液6倍体积的70%的乙醇溶液，静置，得到混合物；
5）将混合物在3000rpm下离心15min，弃上清液，沉淀用80%的乙醇清洗3次后进行真空干燥，即得到含量为90%的燕麦β-葡聚糖，其分子量分布为5.0-15.0 kDa，将该燕麦β-葡聚糖按实施例1方法制成片剂（1g/片）。
对照例2
采用市购的含量为70%、分子量60-200 kDa 的燕麦β-葡聚糖作为对照；将该燕麦β-葡聚糖按实施例1方法制成片剂（1g/片）。
试验例1
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
SPF级ICR雄性小鼠（18-22 g）：斯贝福（北京）生物技术有限公司，实验动物许可证号：SCXK（京）2019-0010；
别嘌呤醇（批号：20180305）：世贸天阶制药（江苏）有限责任公司；
氧嗪酸钾（批号：O0164） 武汉远成共创科技有限公司；
羧甲基纤维素钠（CMC-Na）：国药集团化学试剂有限公司；
尿酸（UA）、黄嘌呤氧化酶 （XOD）试剂盒： 南京建成生物工程研究所。
1.2 实验方法
1.2.1 高尿酸血症小鼠模型建立
ICR 雄性小鼠适应性喂养7d 后，随机分为正常组（NC）和模型组（MC）。第 8 d 上午，模型组腹腔注射给药氧嗪酸钾（用0.5%羧甲基纤维素钠配制成12 mg/mL乳悬液）进行造模，注射体积为10 g/0.1 mL，连续 7d以制备高尿酸血症模型。
1.2.2 给药方法
设置正常对照组（NC）、模型组（MC）、别嘌呤醇组（ALLO）、试验组1（实施例1）、对照组1（对照例1）、对照组2（对照例2），每组8只，其中正常对照组采用ICR 雄性小鼠，其它组采用高尿酸血症模型小鼠。造模7d后，给药1 h后，对小鼠进行眼内眦静脉采血，4℃下静置1h，3500 r/min离心15 min分离血清，待用。
别嘌呤醇组给药别嘌呤醇，给药剂量为10mg/kg/d；试验组1和对照组1-2分别给药实施例1、对照例1-2的燕麦β-葡聚糖，给药量以燕麦β-葡聚糖中的净燕麦β-葡聚糖计为4390mg/kg/d（即β-葡聚糖有效剂量）。第8-14 d期间，正常对照组注射生理盐水，其余组注射等体积（300 mg/kg）氧嗪酸钾造模。第15-28 d 期间，在正常对照组与其余各组分别注射生理盐水和氧嗪酸钾1 h后，别嘌呤醇组和试验组1和对照组1-2分别灌胃相应剂量的别嘌呤醇和燕麦β-葡聚糖，其中正常对照组和模型组灌胃等体积（10 g/0.1 mL）生理盐水。
1.2.3 相关指标检测
末次给药1h后，对小鼠进行摘眼球取血，取血0.5mL，低温静置1 h后，3500 r/min离心15min分离血清；取肾脏和肝脏，4%多聚甲醛溶液固定，石蜡包埋，HE染色，病理组织学检测；准确称取肝脏，按试剂盒说明书制备肝脏匀浆。按照试剂盒检测说明书操作测定各组小鼠血清中尿酸（UA）和肝脏黄嘌呤氧化酶（XOD）含量。
1.3 数据分析
采用SPSS 23.0统计软件对数据进行统计学处理，实验数据以平均值±标准差表示，组间比较用单因素方差分析，考察各组间的统计学差异；P<0.05表示有统计学差异，P<0.01表示有显著统计学差异。
2 结果与分析
不同燕麦β-葡聚糖对小鼠血清尿酸UA的影响，见表1。
表1 不同燕麦β-葡聚糖对小鼠血清尿酸UA的影响
注：与正常对照组比较，**P<0.01；与模型组比较，##P<0.05。
表1结果表明：
1、与正常对照组比较，模型组小鼠的UA显著提高（P<0.01）；与模型组比较，试验组1的小鼠血清UA显著降低（P<0.05），说明实施例1的燕麦β-葡聚糖能显著降低高尿酸血症小鼠的血清尿酸水平；
2、与正常对照组比较，模型组大鼠的血清 XOD 活性明显降低（P＜0.01）；与模型组比较，试验组1的小鼠血清 XOD 活性显著升高（P＜0.05），说明实施例1制备的燕麦β-葡聚糖能够显著提升高尿酸血症大鼠的血清 XOD活性；
3、与模型组比较，对照组1、2的小鼠血清UA、XOD无显著差异，说明对照例1、2的燕麦β-葡聚糖不具有改善高尿酸血症的相关功效。
试验例2
1、资料与方法
1.1资料
1.1.1研究对象
选取2022年1月１日至2022年3月１日某医院收治的高尿酸血症患者作为研究对象，分为空白对照组、试验组1，对照组1和对照组2，每组10例；本研究经医院伦理委员会审核通过。
1.1.2纳入标准
1）年龄18-65岁，男性；
2）正常嘌呤饮食状态下非同日2次空腹血尿酸为420-540μmol/L（男性）；
3）愿意参与本研究并签署知情同意书。
1.1.3排除标准
1）正在接受高尿酸血症治疗；
2）患有影响食物消化吸收的疾病（如慢性腹泻、便秘、严重消化道炎症、活动性消化道溃疡、胃肠道切除术后、胆囊炎／胆囊切除术后等）；
3）患有心脑血管疾病、3级高血压、慢性肝炎、恶性肿瘤、贫血、精神疾病及记忆障碍、癫痫等疾病；
4）患有其他有可能影响尿酸的疾病等。
1.2 方法
1.2.1干预方法
空白对照组：采用平衡膳食模式，根据高尿酸血症与痛风患者膳食指导（WS/T560-2017）、中国居民膳食指南（2016）指导患者饮食；
试验组1和对照组1、2：饮食指导与空白对照组相同，同时每天分别服用实施例1，对照例1、2制备的产品，每次服用量为β-葡聚糖有效剂量3克，每天服用3次，按照相应剂型正常服用方法，饭前20分钟摄入。
1.2.2观察指标
观察各组患者干预第1、90天人体测量指标（体重指数（BMI）、腰臀比、血压等）和血生化指标（包括血常规、尿酸、肝功能、肾功能等）。
1.3统计学处理
应用SPSS 24.0统计软件进行数据分析，实验数据以ｘ±ｓ表示，采用t检验、配对t检验、χ2检验、Fisher确切概率法等；采用logistic回归模型分析燕麦β-葡聚糖是否会影响血尿酸水平，计算优势比（OR）及95%可信区间（95％CI）。检验水准：α＝0.05。P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1各组患者一般资料
比较各组患者性别、年龄、婚姻状况、生育状况、吸烟与否、饮酒与否、文化程度、医保类型比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
2.2 各组患者其它资料
各组患者干预后BMI、腰臀比、收缩压、舒张压较干预前无明显变化，各组患者干预后BMI、腰臀比、收缩压、舒张压、脂肪率比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。
2.3 各组患者干预前后血尿酸指标比较
空白对照组、试验组1和对照组1、2患者干预前血尿酸差异均无统计学意义（P>0.05）。
空白对照组患者、对照组1患者干预前后血尿酸差异无统计学意义（P>0.05）。
试验组1患者干预前后血尿酸差异具有统计学意义（P<0.05），血尿酸显著降低。
具体见表2。
表2 各组患者干预前后血尿酸比较（ｘ±ｓ）
注：与空白对照组比较，##P<0.05。
2.4多因素logistic回归模型分析
将试验组1（简称为研究组）和对照组1（简称为对照组）干预后的血尿酸水平正常与否作为因变量，将干预组别、年龄、性别、吸烟、饮酒作为自变量，采用逐步回归法进行变量筛选，最终结果显示模型Cox&Snell R Square值为0.155，Nagelkerke R Square值为0.208，还有变量组别进入模型，且研究组相对于对照组血尿酸水平偏高的概率降低，研究组发生血尿酸水平偏高的概率是对照组的0.160倍（95%CI：0.044-0.587），表明燕麦β-葡聚糖干预高尿酸血症患者，可降低尿酸水平；结果见表3。
表3 回归模型分析结果
上述结果表明：
1、对照组1、2患者干预前后血尿酸水平比较，差异无统计学意义（P>0.05），说明对照例1、2的燕麦β-葡聚糖不具有降低血尿酸水平的作用；
2、试验组1患者干预前后平均血尿酸差异有统计学意义（P<0.05），干预后血尿酸水平明显低于空白对照组，说明实施例1的燕麦β-葡聚糖能显著降低血尿酸水平。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1. 燕麦β-葡聚糖在制备用于改善高尿酸血症的药品中的应用，其特征在于，燕麦β-葡聚糖的制备方法包括：对燕麦麸皮依次进行粉碎、超临界CO2脱脂、过热蒸汽处理、干燥、气流磨粉碎和空气分级；其中，超临界CO2脱脂时CO2浓度为0.5-2 g/mL，CO2流速为1.5-3 mL/min，脱脂温度为30-45 ℃，脱脂压力为10-30 MPa，脱脂时间为10-30 min；过热蒸汽处理时的温度为120-150 ℃，时间为10-60 s；干燥温度为100-150 ℃，干燥至水分含量为10-15%；气流磨粉碎时控制送料速度为30-40 rpm，空气速度为110-120 m/s，温度为30-40 ℃，气流磨粉碎至粒度为10-30 μm；空气分级时控制送料速度为20-30 rpm，分级轮转速为12000-16000 rpm，空气流速为30-40 m3/min，收集粒径在30μm以上的组份。
2. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，燕麦β-葡聚糖的分子量为15.0-17.0kDa。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，燕麦β-葡聚糖的质量含量为30-90%。
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