專利名稱：制備啤酒花苞片多酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備啤酒花苞片多酚(hop bract polyphenol)的方法和用途。
背景技術(shù)：
啤酒花(Humulus lupulus)是大麻科(Cannabaceae)的多年生植物，啤酒花球果(成熟的未受精成熟雌花)通常稱作啤酒花。啤酒花除球果之外包括葉子、莖、根等。存在于啤酒花球果的啤酒花苦味素部分(在啤酒花球果的內(nèi)苞片的根中形成的黃色顆粒)是苦味和香味的來源，它同酵母和麥芽一起都是啤酒釀造中的重要啤酒原料。啤酒花在民間治療中可用作鎮(zhèn)靜藥和制欲藥(anti-aphrodisiac)。通過從啤酒花球果中除去啤酒花苦味素部分形成啤酒花苞片，這些苞片是沒用的。如果情形需要，這些苞片在啤酒釀造中被除去以成為副產(chǎn)品。在這種情況下，啤酒花苞片用作肥料或家畜草料。但是，由于沒有發(fā)現(xiàn)有效用途，因此希望開發(fā)一種具有高附加值的使用苞片的方法。
在下面的由申請人中請的日本專利公開出版物1～6中，認(rèn)識到啤酒花、特別是來源于啤酒花的多酚具有抗氧化作用、發(fā)泡麥芽飲品的發(fā)泡穩(wěn)定作用、防齲作用、除臭作用、癌細(xì)胞的抗轉(zhuǎn)移作用和拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制作用。
1、日本專利公開出版物No.09-2917，2、日本專利公開出版物No.09-163969，
3、日本專利公開出版物No.09-295944，4、日本專利公開出版物No.10-25232，5、日本專利公開出版物No.2000-327582，6、日本專利公開出版物No.2001-39886，如上所述啤酒花苞片多酚的各種用途已被報(bào)道。但是，啤酒花苞片多酚沒有被在工業(yè)上積極地使用。作為此原因，因?yàn)閬碓从谄【苹ò娜缦灪屠w維雜質(zhì)產(chǎn)生大量的沉淀物，從而啤酒花苞片多酚制備中的加工和處理調(diào)控是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)真地研究并發(fā)現(xiàn)了一種包括以下步驟的方法，該方法包括使用乙醇水溶液抽提啤酒花苞片、濃縮提取液以使殘余乙醇濃度為2v/v％或更少、通過離心過濾或過濾純化濃縮物、容易地得到高純度的啤酒花苞片多酚。
至今，一些制備啤酒花苞片多酚的方法已在上述專利參考文獻(xiàn)1～6中公開。但是，這些參考文獻(xiàn)沒有公開使用乙醇水溶液抽提啤酒花苞片、提取液被濃縮到2v/v％或更少的殘余乙醇濃度、通過離心過濾和/或過濾純化濃縮物的提純方法。發(fā)明人通過將得到的物質(zhì)用于飲食、美容助劑、藥物等而已完成了本發(fā)明。作為藥物，可提供消炎藥、抗過敏藥、抑制牙斑形成的藥劑、抗癌藥和癌細(xì)胞的抗轉(zhuǎn)移藥。


圖1為說明在由本發(fā)明制備的啤酒花苞片多酚(實(shí)施例1)和由常規(guī)方法制備的啤酒花苞片多酚(對比實(shí)施例1)之間不溶性葡聚糖合成酶(glucanproducing enzyme)的抑制活性差異的圖。在圖中，與對照組(無添加)相比，較低的柱形表示不溶性葡聚糖合成酶被抑制而且不溶性葡聚糖的產(chǎn)生量較少。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的原料的啤酒花苞片通過從啤酒花球果中除去啤酒花苦味素部分而獲得。一般地，啤酒花苞片通過碾碎啤酒花球果并過濾啤酒花苞片以除去啤酒花苦味素部分而獲得。在除去啤酒花苦味素部分后，這樣的啤酒花苞片可用作原料，或在將啤酒花苞片加工成用于輸送的小球形狀之后可被使用。另一方面，含有啤酒花苞片的原料如啤酒花球果本身或超臨界流體萃取(supercritical fluid extraction)的殘余物可毫無問題地用作原料。
制備啤酒花苞片多酚的方法包括使用濃度為50v/v％或更少的乙醇水溶液抽提原料的啤酒花苞片或啤酒花苞片粒。作為優(yōu)選的實(shí)施例，乙醇水溶液為50v/v％或更少的乙醇水溶液。原料和提取溶劑的比例優(yōu)選為約1∶10～20(重量比)，在30～60℃溫度下攪拌60～180分鐘進(jìn)行抽提。提取液通過過濾獲得，如果需要，通過使用壓帶機(jī)(belting press)等的濃縮進(jìn)行過濾以增加提取液的回收。另外，再次向濃縮的啤酒花苞片中加入水，然后混合物再次被濃縮以增加提取液的回收。
所得到的啤酒花苞片提取液為綠色至發(fā)白綠色的液體。然后，液體被濃縮到殘余乙醇濃度為2v/v％或更少，并被純化。如果濃縮物不被純化，而在下一步中進(jìn)行處理，則由于大量的來源于蠟和纖維的沉淀物被產(chǎn)生，在操作中引起了嚴(yán)重的問題。
當(dāng)啤酒花苞片提取液濃縮到2v/v％或更少的殘余乙醇濃度時(shí)，提取液使用如熱濃縮或真空濃縮的常規(guī)方法濃縮是沒有任何問題的。在該方法中，乙醇可被回收并被再次使用。
通過離心或過濾被濃縮成2v/v％或更少的殘余乙醇濃度的啤酒花苞片提取液進(jìn)行純化過程。在離心過濾過程中，連續(xù)型或離心管型的普通離心分離機(jī)是沒有任何問題的?？蓛?yōu)選使用在約50～100000G具有離心作用的連續(xù)型離心分離機(jī)。
如果有必要，啤酒花苞片提取液可在10℃或更低的溫度下維持幾天至約一個月。沉淀物被充分地產(chǎn)生并被除去。
由上述純化過程獲得的原料溶液通過啤酒花苞片多酚被吸附到凝膠型的合成吸附劑中的吸附過程、用水或乙醇水溶液、優(yōu)選用水或10v/v％或更少的乙醇水溶液洗滌合成吸附劑的洗滌過程、和使用高于30v/v％的乙醇水溶液或乙醇從合成吸附劑中洗脫吸附部分從而獲得啤酒花苞片多酚的洗脫過程而被處理。
在吸附過程中，提取液被冷卻至15～30℃的室溫，然后穿過被合成吸附劑填充的柱子以將啤酒花苞片多酚吸附到吸附劑中。凝膠型的合成吸附劑是親水性的乙烯基聚合物、羥基丙氧化葡聚糖、苯乙烯-二乙烯基苯聚合物等。液體通過時(shí)間優(yōu)選為0.5～10的SV值。SV值由下式定義
SV值＝(液體-通過體積(L))/[(樹脂體積(L))×(液體-通過時(shí)間(h))]。
在洗滌過程中，為了增加啤酒花苞片多酚的純度洗滌凝膠型的合成吸附劑以除去雜質(zhì)成分。洗滌溶劑優(yōu)選水或1～10v/v％的乙醇水溶液，并且其體積為樹脂體積的1～5倍。
在洗脫過程中，啤酒花苞片多酚從保存啤酒花苞片多酚的凝膠型合成吸附劑中被除去和被洗脫。用于洗脫的溶劑可以是含水的乙醇、含水的丙酮、含水的乙腈等，特別是多于30v/v％乙醇的水溶液或乙醇。洗脫溶劑的液體通過體積優(yōu)選為樹脂體積的1～6倍。
得到的洗脫液在減壓下被濃縮。溶劑使用如冷凍干燥或噴霧干燥的常規(guī)方法被除去，并可獲得粉末狀的啤酒花苞片多酚。在減壓下濃縮中，如乙醇、丙酮、乙腈等的溶劑可被回收以重復(fù)使用。如此獲得的啤酒花苞片多酚是皮膚色、棕色或淺黃色的微苦的無規(guī)則粉末。
以減少重量的啤酒花苞片重量的產(chǎn)率為1～10w/w％。使用乙醇水溶液、約0.05N的氫氧化鈉溶液等洗滌所用的凝膠型的合成吸附劑，吸附劑可被重復(fù)使用。
所得到的多酚可以以各種用途所需的量被混合，例如用于飲食、美容助劑、準(zhǔn)藥品、藥物等。例如，當(dāng)啤酒花苞片多酚用作抑制牙斑形成的藥劑時(shí)，它被用在如糖果、飲食、特別是蜜餞、巧克力、焦糖、口香糖等能在口中保留相對較長時(shí)間的飲食中。它可加入到用于口腔的藥物中，如漱口劑、牙膏、嗽口水等。當(dāng)啤酒花苞片多酚加入到這些用于口腔的飲食及藥物中時(shí)，啤酒花多酚可直接被加入。優(yōu)選地，1～2v/v％的啤酒花苞片多酚的水溶液、乙醇水溶液或乙醇溶液以10～5000ppm、優(yōu)選100～1000ppm的終濃度可被加入到用于口腔的飲食或藥物中。
啤酒花苞片多酚可與口服或腸道外藥物產(chǎn)品的常規(guī)使用的載體、敷料或添加劑一起以常規(guī)方法被制劑。作為藥物，可提供消炎藥、抗過敏藥、抑制牙斑形成的藥劑、抗癌藥和癌細(xì)胞的抗轉(zhuǎn)移藥。
口腔藥物用品為片劑、膠囊、顆粒、糖漿等，腸道外藥物用品為外用藥物如軟膏、乳膏和溶液、及如無菌溶液和懸浮液的注射劑。當(dāng)這些藥品被給藥于人體時(shí)，給藥量為每天一次或幾次2mg～500mg、每天2mg～1000mg以提供足夠作用。
含有本發(fā)明的啤酒花苞片多酚的藥物用品可由所需的單位體積形式與藥物學(xué)可接受的賦形劑、載體、填充劑、粘合劑、穩(wěn)定劑、調(diào)味劑等被制劑?？膳c片劑或膠囊混合的輔劑如下粘合劑如黃芪膠、阿拉伯膠、玉米淀粉和明膠(geratin)，填充劑如微纖維素，溶脹劑如玉米淀粉、所有明膠化淀粉(geratinization starch)、海藻酸，潤滑劑如硬脂酸鎂，甜味劑如蔗糖和糖精，以及調(diào)味劑如薄荷、冬青油(akamono oil)和櫻桃。膠囊除上述原料外可含有液體載體如脂肪和脂肪油。其它原料為涂層劑。此外，制劑的外形可通過其它方法改變。例如，片劑可使用蟲膠(shellac)或蔗糖包被。糖漿或酏劑可含有作為甜味劑的蔗糖、作為防腐劑的對羥基苯甲酸甲酯(methylparaben)或?qū)αu基苯甲酸丙酯(propylparaben)、顏料和調(diào)味劑如櫻桃或橙子香料。
用于注射的無菌組成可通過將賦形劑如用于注射的水、天然植物油如芝麻油、椰子油、花生油和棉籽油，或合成脂肪賦形劑如油酸乙酯中的活性物質(zhì)溶解或懸浮的創(chuàng)規(guī)方法制成。而且，如果有必要，緩沖劑、抗菌劑、抗氧化劑等可被配方。如軟膏或乳劑的外部用物可以通過使用凡士林、石蠟、脂肪和脂肪油、羊毛脂、聚乙二醇等的常規(guī)方法而獲得。
本發(fā)明的啤酒花苞片多酚可加入到飲食中。含有啤酒花苞片多酚的飲食品可由上述配方形成。另外，可通過加入必需品到面筋、日本餅干、曲奇或飲品的食物原料中以常規(guī)方法加工飲食品。啤酒花苞片多酚被處理，并且為了疾病預(yù)防和健康保養(yǎng)作為健康食品或功能性食品每天通過分成幾次被被口服服用5mg～500mg于。
當(dāng)啤酒花苞片多酚加入到這些飲食中時(shí)，多酚可以粉末加入，其在1～2％水溶液或乙醇水溶液或乙醇溶液中的最終濃度為10～500ppm、優(yōu)選10～100ppm是期望的。
實(shí)施例雖然下面的實(shí)施例是對本發(fā)明實(shí)施方案的詳細(xì)描述，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1(通過純化方法制備啤酒花苞片多酚)50g啤酒花苞片使用1升40v/v％乙醇溶液在40℃下攪拌60分鐘被抽提。在使用紗布壓縮過濾后，進(jìn)一步加入水并再壓縮和過濾以獲得1升的提取液。該提取液使用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器濃縮至500ml。殘余乙醇的濃度為約1％。濃縮液使用離心機(jī)以4000G離心15分鐘，并使用濾紙過濾。提取液以SV＝1通過30g的苯乙烯-二乙烯苯樹脂(由MitsubishiKagaku公司制造，SP850)柱子，然后使用100ml水洗滌該柱子。120ml的65％乙醇水溶液穿過該柱子，并且120ml洗出液被回收。使用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器濃縮該洗出液至30ml。在冷凍干燥后，獲得1.7g有微苦口味的無氣味的棕色粉末的啤酒花苞片多酚。
對比實(shí)施例1(通過常規(guī)方法制備啤酒花苞片多酚)50g啤酒花苞片使用1升40v/v％乙醇溶液在40℃下通過攪拌60分鐘被抽提。在使用紗布壓縮過濾后，進(jìn)一步加入水并在壓縮和過濾以獲得1升的提取液。該提取液使用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器濃縮至500ml。殘余乙醇的濃度為約1％。濃縮液以SV＝1通過30g的苯乙烯-二乙烯苯樹脂(由Mitsubishi Kagaku公司制造，SP850)柱子，然后使用100ml水洗滌該柱子。120ml的65％乙醇水溶液通過該柱子，120ml洗出液被回收。使用旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器濃縮該洗出液至30ml。在冷凍干燥后，獲得1.8g有微苦口味無氣味的棕色粉末的啤酒花苞片多酚。
實(shí)施例2(牙膏)磷酸氫鈣 42.0甘油 18.0角叉菜聚糖(Carrageenan) 0.7硫酸月桂酯鈉 1.2糖精鈉 0.09對羥基苯甲酸丁酯 0.005
實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 0.005調(diào)味劑1.0水37.0總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分通過常規(guī)方法制備牙膏。
實(shí)施例3(漱口劑)甘油 7.0山梨糖醇 5.0乙醇 15.0硫酸月桂酯鈉 0.8糖精鈉0.091-薄荷醇 0.05調(diào)味劑0.045實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 0.005水72.0總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備漱口劑。
實(shí)施例4(錠劑)阿拉伯樹膠 6.0硬脂酸鎂3.0
葡萄糖 73.0乳糖17.6磷酸氫二鉀 0.2磷酸鉀 0.1調(diào)味劑 0.095實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 0.005總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備錠劑。
實(shí)施例5(面筋)蔗糖 20.0濃的麥芽糖漿(75％固體)70.0水9.5著色劑0.45調(diào)味劑0.045實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 0.005總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備面筋。
實(shí)施例6(口香糖)膠質(zhì)(gum base) 20.0碳酸鈣 2.0
乳糖 77.0甜菊苷(Stevioside) 0.095實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚0.005調(diào)味劑 0.9總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備口香糖。
實(shí)施例7(果汁)濃縮的桔子汁 15.0果糖 5.0檸檬酸 0.2調(diào)味劑 0.1著色劑 0.15抗壞血酸鈉 0.048實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚0.005水 79.5總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備果汁。
實(shí)施例8(曲奇)軟質(zhì)面粉 32.0整只雞蛋 16.0
黃油 16.0糖25.0水10.8發(fā)酵粉0.198實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 0.005總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備曲奇。
實(shí)施例9(焦糖)砂糖 31.0濃的麥芽糖漿(75％固體)20.0奶粉 40.0硬化油5.0氯化鈉0.6調(diào)味劑0.025在實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 0.005水3.37總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備焦糖。
實(shí)施例10(片劑，膠囊)實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚10.0
乳糖 75.0硬脂酸鎂 15.0總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，由常規(guī)方法制備片劑和膠囊。
實(shí)施例11(粉狀藥品，顆粒)實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 20.0淀粉 30.0乳糖 50.0總計(jì) 100.0使用具有上述量的各種組分的混合物，由常規(guī)方法制備粉狀藥品和顆粒。
實(shí)施例12(注射劑)實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚 1.0表面活性劑9.0生理鹽水 90.0總計(jì) 100.0使用具有上述量的各組分，注射劑通過加熱混合和殺菌被獲得。
實(shí)施例13(啤酒花苞片多酚中多酚重量的測定)對于由實(shí)施例1和對比實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚，參考Folin等的方法(O.Folin and W.Denis，J.Biol.Chem.22，305-308(1915))，測定多酚的含量。具體地，0.2ml的樣品溶液(20％甲醇水溶液)、0.8ml的蒸餾水、1.0ml的酚試劑(由Kanto Kagaku公司.制造)和5.0ml 0.4M的碳酸鈉水溶液被混合。該混合物在室溫下放置30分鐘，使用分光光度計(jì)(Hitachi U-2000)測定在760nm的吸光度。作為標(biāo)準(zhǔn)試樣，使用普通天然多酚的綠原酸(chlorogenic acid)，顯示出綠原酸的每重量的含量。表1表示實(shí)施例1和對比實(shí)施例1的多酚量的測定結(jié)果。從結(jié)果可知實(shí)施例1的多酚量高于對比實(shí)施例1的多酚量。說明實(shí)施例1的多酚純度高于對比實(shí)施例1的多酚純度。
表1樣品 多酚含量(％)實(shí)施例1 83.7％對比實(shí)施例1 77.2％實(shí)施例14(對齲齒細(xì)菌的不溶性葡聚糖合成酶的抑制作用)對于由實(shí)施例1和對比實(shí)施例1獲得的啤酒花苞片多酚，參考Nakahara等的方法(K.Nakahara，S.Kawabata，H.Ono，K.Ogura，T.Tanaka，T.Oshima和S.Hamada，Appl.Environ.Microbiol.，59，968-973(1993))，研究了對齲齒細(xì)菌的不溶性葡聚糖合成酶的抑制作用。典型的齲齒菌株，S.sobrinus(ATCC保藏菌株33478)被培養(yǎng)并通過離心分離菌體和培養(yǎng)物上清液。該培養(yǎng)物上清液使用50％硫酸銨溶液鹽析，并滲析沉淀物以獲得不溶性葡聚糖合成酶的粗提液。將酶粗提液、試樣(最終濃度200μg/ml)和蔗糖(最終濃度50mM)混合以獲得總體積750μl的100mM的磷酸鉀緩沖液(pH6.5)，該溶液在30℃下孵育16小時(shí)。孵育之后，混合溶液以15000rpm離心10分鐘。在除去上清液之后，沉淀物使用100mM 1∶1的磷酸鉀緩沖液(pH6.5)和乙醇的混合物洗滌3次。沉淀物溶解于1N氫氧化鈉水溶液中，葡萄糖生成通過苯酚硫酸鹽方法測定。
圖1表示實(shí)施例1和對比實(shí)施例1中的抑制率。從結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)施例中對不溶性葡聚糖合成酶的抑制活性高于對比實(shí)施例1。這表明具有高功能性的有用的啤酒花苞片多酚可通過本發(fā)明的方法獲得。
工業(yè)實(shí)用性啤酒花苞片作為起始材料，具有比常規(guī)啤酒花苞片多酚更高純度的啤酒花苞片多酚可通過本發(fā)明獲得。所得到的啤酒花苞片多酚可容易地用作食物、飲品、化妝品和藥品。
權(quán)利要求
1.一種制備啤酒花苞片多酚的方法，包括使用乙醇水溶液抽提啤酒花苞片、濃縮提取液以使殘余乙醇的濃度為2v/v％或更低、然后純化濃縮物。
2.含有由權(quán)利要求1的方法制備的啤酒花苞片多酚的食用和飲用產(chǎn)品。
3.含有由權(quán)利要求1的方法制備的啤酒花苞片多酚的化妝品。
4.含有由權(quán)利要求1的方法制備的啤酒花苞片多酚的藥品。
5.如權(quán)利要求4所述的藥品，其選自包括消炎藥、抗過敏藥、抑制牙斑形成藥、抗癌藥和癌細(xì)胞的抗轉(zhuǎn)移藥的組。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用啤酒花苞片作為起始材料有效地制備高純度啤酒花苞片多酚的方法，和使用該高純啤酒花苞片多酚的食物、飲料、化妝品和藥品。即，該制備啤酒花多酚的方法包括使用乙醇水溶液抽提啤酒花苞片，濃縮提取液以使殘余乙醇的濃度為0.5～2％，然后離心和/或過濾濃縮物。該多酚可用于食物、飲料、化妝品和藥品等。
文檔編號A61K8/96GK1726221SQ20038010581
公開日2006年1月25日 申請日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者田頭素行, 神田智正 申請人:朝日啤酒株式會社