发明内容
本发明所述的新的天然药物有效部位,即尾叶香茶菜总二萜是指从尾叶香茶菜地上部分提取分离的二萜类化合物的自然混合物。
本发明的目的就是要提供以尾叶香茶菜地上部分的总二萜为有效部位的新的抗癌药物。
本发明是通过如下技术研究过程完成的,包括尾叶香茶菜地上部分化学成分研究,有效部位即尾叶香茶菜总二萜的提取工艺研究,有效部位化学成分组成研究,有效部位中总二萜含量测定方法研究,有效部位抗癌活性研究及有效部位急性毒性研究。
1.尾叶香茶菜地上部分化学成分研究
本发明人对尾叶香茶菜地上部分(茎叶)的化学成分进行了更加深入的研究,从尾叶香茶菜地上部分共分离出了12个二萜类化合物,其中除了上述前人已分离过的二萜类化合物ExcisaninA(ent-1β,7β,12β,14α-tetrahydroxy-16-kauren-15-one)、ExcisaninB(ent-12β-Acetoxy-1β,7β,14α-trihydroxy-16-kauren-15-one)、ExcisaninD(ent-18-Acetoxy-1β,7β,14α-trihydroxy-16-kauren-15-one)、Kamebakaurin(ent-1β,7β,14α,20-tetrahydroxy-16-kauren-15-one)、Kamebanin(ent-1β,7β,14α-trihydroxy-16-kauren-15-one)、RabdoserrinB(ent-1β,7β,12β,14α,20-Pentahydroxy-16-kauren-15-one)外,还首次从尾叶香茶菜地上部分分离出了RabdokunminC(ent-7β,12β,14α-18-tetrahydroxy-16-kauren-15-one)、ReniforminA(ent-20-Acetoxy-1β,7β,14α-trihydroxy-16-kauren-15-one)两个已知二萜类化合物,同时还分离鉴定了四个新的二萜类化合物,分别命名为ExcisaninH(ent-14,20-epoxy-1β,7β,14-trihydroxy-16-kauren-15-one)、ExcisaninI(ent-7β,12β,14α,20-tetrahydroxy-16-kauren-15-one)、ExcisaninJ(ent-7β,14α,18,20-tetrahydroxy-16-kauren-15-one)、ExcisaninK(ent-1β,7β,14α,20-tetrahydroxy-16-kauren-15-one),而且发现RabdokunminC在尾叶香茶菜中的含量较高,仅次于Kamebakaurin、ExcisaninA、Kamebanin,与ExcisaninB相近。上述12个二萜类化合物的结构式如下。光谱图见图1-38。
2.尾叶香茶菜总二萜提取
包括本发明人新分离的二萜类化合物,尾叶香茶菜地上部分含有10多种二萜类化合物,其中含量较高的有5、6种。从这些化合物的理化性质及将来大生产的要求考虑,发明了如下提取工艺。尾叶香茶菜地上部分用水加热提取,提取液过大孔吸附树脂(D4020、AB-8、860021、D101、HP-20等)吸附,再用乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂或它们与水的混合溶剂洗脱,洗脱液减压回收溶剂,真空干燥得尾叶香茶菜总二萜。另外上述从大孔吸附树脂柱下来的洗脱液直接或经过浓缩后再用脱色树脂(D941)、氧化铝、活性炭的一种或多种脱色,脱色后的溶液减压回收溶剂,真空干燥,可以得到总二萜的含量提高了的尾叶香茶菜总二萜。另外,还可以经过硅胶柱层析和/或ODS柱层析和/或氧化铝柱层析和/或聚酰胺柱层析进一步纯化,获得总二萜含量更加提高了的尾叶香茶菜总二萜。上述方法制备的尾叶香茶菜总二萜,能够满足我国《(药品注册管理办法)》中的有关规定,可以制备成片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服液、注射剂以及其它医药学上可能的制剂供临床使用。
3.有效部位化学成分组成研究
通过高效液相色谱法与标准品对照,发现本有效部位中除了含有ExcisaninA、ExcisaninB、RabdokunminC、Kamebakaurin、Kamebanin等二萜类化合物外还可能含有ExcisaninD、RabdoserrinB、ExcisaninH、ExcisaninI、ExcisaninJ、ExcisaninK等含量较低的二萜类成分和含量更低的结构尚不清楚的其他二萜类成分。
4.有效部位中总二萜含量测定方法研究
化合物的含量测定有多种方法可以选择,其中一般以高效液相色谱法的准确度较高,为此目前本发明人完成了利用HPLC法测定总二萜含量的方法。分别以ExcisaninA、RabdokunminC、Kamebakaurin、Kamebanin四个含量最高的成分作对照品,按外标法以峰面积计算,计算出有效部位中上述四种二萜类成分的含量,以它们的总和作为总二萜的含量。结果上述四种二萜类化合物在有效部位中的含量之和大于50%。当然,还可以把ExcisaninB等其他二萜类化合物也包括进去。
5.尾叶香茶菜总二萜抗癌活性研究
(1)细胞毒活性研究
利用体外培养方法观察了本有效部位(尾叶香茶菜总二萜,含量59.6%)和从尾叶香茶菜中提取分离的12个二萜类单体化合物对小鼠白血病P388癌细胞的细胞毒活性。试验结果如下:
Cytotoxic activity of some Rabdosia diterpenoidsagainst P388 cells.
Sample |
IC50(μg/ml) |
Excisanin ABDHIJKKamebaninKamebakaurinRabdokunminCRabdoserrinBReniforminA尾叶香茶菜总二萜(59.6%) |
0.0120.0130.0150.0200.0180.0190.0190.0150.0170.0220.0210.0120.013 |
结果表明,尾叶香茶菜总二萜的细胞毒活性ReniforminA、ExcisaninB相同外,高于其它单体的细胞毒活性。
(2)对荷瘤动物生命延长作用研究
1、材料与方法
2、1.1动物 昆明小鼠,雌性,体重20~22g
瘤株 肝癌(HepA)细胞
1.2药品
尾叶香茶菜总二萜(总二萜含量59.6%)
Excisanin A(95.9%)
Kamebakaurin(98.8%)
Kamebanin(98.2%)
RabdokunminC(94.0%)
1.3仪器 SB-JB-1B型超净工作台,上海博迅实业有限公司医疗设备厂产品;AB204-N型单量程十万分之一电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海) 有限公司产品。
1.4方法 实验小鼠随机分为16组,即:对照(ig蒸馏水20ml/kg,每日1次)组、Excisanin A(ig 30mg/kg、20mg/kg和10mg/kg,每日1次)组、Kamebanin(ig30mg/kg、20mg/kg和10mg/kg,每日1次)组、Kamebakaurin(ig 30mg/kg、20mg/kg和10mg/kg,每日1次)组、RabdokunminC(ig 30mg/kg、20mg/kg和10mg/kg,每日1次)组和尾叶香茶菜总二萜(ig 30mg/kg、20mg/kg和10mg/kg,每日1次)组。选取移植HepA肿瘤细胞株7天左右,肿瘤生长良好,腹部膨隆明显的小鼠,在超净工作台内,将小鼠腹部皮肤消毒,用一次性无菌采血器经腹壁刺入腹腔,抽取腹水,放入无菌烧杯中以生理盐水稀释成1∶4的癌细胞混悬液,在显微镜下观察,肿瘤细胞数为1.2×107/ml。给每只小鼠腹腔接种0.2ml。于接种肿瘤次日随机分组并开始给药,记录腹腔接种肿瘤起动物存活天数,以下列公式计算生命延长率。试验共重复3批。
2、结果
2.1Excisanin A对移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响
三批试验结果表明:Excisanin A30mg/kg ig给药,可使腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间比对照组明显延长(p<0.01或0.001),平均生命延长率为69.6%;20mg/kg组有二批动物存活时间比对照组明显延长(p<0.05或0.001),平均生命延长率为50.6%;10mg/kg组三批试验的平均生命延长率为13.2%,动物存活时间与对照组比较均无明显差异(p>0.05)。提示Excisanin A可明显延长腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间及生命延长率,见表1。
2.2Kamebanin对移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响
三批试验结果表明:Kamebanin30mg/kg ig给药,可使腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间比对照组明显延长(p<0.01或0.001),平均生命延长率为78.4%;20mg/kg组有二批动物存活时间比对照组明显延长(p<0.05或0.01),平均生命延长率为53.6%;10mg/kg组三批试验的平均生命延长率为27.2%,动物存活时间与对照组比较均无明显差异(p>0.05)。提示Kamebanin可明显延长腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间及生命延长率,见表2。
2.3Kamebakaurin对移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响
三批试验结果表明:Kamebakaurin 30mg/kg ig给药,可使腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间比对照组明显延长(p<0.01或0.001),平均生命延长率为74.8%;20mg/kg组也比对照组明显延长(p<0.05或0.001),平均生命延长率为52.3%;10mg/kg组三批试验的平均生命延长率为26.9%,动物存活时间与对照组比较均无明显差异(p>0.05)。提示Kamebakaurin可明显延长腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间及生命延长率,见表3。
2.4RabdokunminC对移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响
三批试验结果表明:RabdokunminC 30mg/kg ig给药,可使腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间比对照组明显延长(p<0.01或0.001),平均生命延长率为71.6%;20mg/kg组平均生命延长率为49.0%;10mg/kg组三批试验的平均生命延长率为24.3%,动物存活时间与对照组比较均无明显差异(p>0.05)。提示RabdokunminC可明显延长腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间及生命延长率,见表4。
2.5尾叶香茶菜总二萜对移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响
三批试验结果表明:尾叶香茶菜总二萜30mg/kg ig给药,可使腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间比对照组明显延长(p<0.01或0.001),平均生命延长率为102.2%;20mg/kg组动物存活时间也比对照组明显延长(p<0.05或0.001),平均生命延长率为71.6%;10mg/kg组三批试验的平均生命延长率为34.9%,具有一定的延长动物存活时间作用。提示尾叶香茶菜总二萜可明显延长腹腔接种肝癌腹水(HepA)小鼠的存活时间及生命延长率,见表5。
表1Excisanin A对腹腔接种移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响(x±s)
组别 |
剂量(mg/kg) |
动物数(只) |
存活时间(天) |
生命延长率(%) |
第一批试验对照组Excisanin A第二批试验对照组Excisanin A第三批试验对照组Excisanin A | -102030-102030-102030 | 101010101010101010101010 | 12.3±3.214.1±2.617.4±5.3*20.5±4.9***10.5±3.811.6±3.118.7±4.2***19.5±5.2***15.6±4.416.7±4.818.3±7.122.8±5.4** | 14.641.566.710.578.185.87.017.346.2 |
与对照组比较*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001
表2Kamebanin对腹腔接种移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响(x±s)
组别 |
剂量(mg/kg) |
动物数(只) |
存活时间(天) |
生命延长率(%) |
第一批试验对照组Kamebanin第二批试验对照组Kamebanin第三批试验对照组Kamebanin | -102030-102030-102030 | 101010101010101010101010 | 12.3±3.215.8±4.718.1±5.8**22.4±6.1***10.5±3.814.2±4.517.9±5.3**20.1±6.2***14.6±4.417.2±4.320.9±5.8*23.6±6.2** | 28.547.282.135.270.591.417.843.261.6 |
与对照组比较*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001
表3Kamebakaurin对腹腔接种移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响(x±s)
组别 |
剂量(mg/kg) |
动物数(只) |
存活时间(天) |
生命延长率(%) |
第一批试验对照组Kamebakaurin第二批试验对照组Kamebakaurin第三批试验对照组Kamebakaurin | -102030-102030-102030 | 101010101010101010101010 | 13.4±3.117.8±4.720.1±5.8*24.4±6.0***13.5±3.617.2±4.220.9±5.3**23.1±6.0***12.6±4.215.2±4.018.9±5.2*21.6±5.6** | 32.850.082.127.456.971.120.650.071.4 |
与对照组比较*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001
表4RabdokunminC对腹腔接种移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响(x±s)
组别 |
剂量(mg/kg) |
动物数(只) |
存活时间(天) |
生命延长率(%) |
第一批试验对照组RabdokunminC第二批试验对照组RabdokunminC第三批试验对照组RabdokunminC | -102030-102030-102030 | 101010101010101010101010 | 13.5±3.016.1±3.618.9±5.4*22.6±5.1**13.0±3.316.2±4.519.0±5.0*21.8±5.2**14.5±4.418.7±4.622.8±5.8*26.1±6.2*** | 19.343.767.424.646.167.629.057.280.0 |
与对照组比较*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001
表5尾叶香茶菜总二萜对腹腔接种移植肝癌腹水(HepA)小鼠存活时间的影响(x±s)
组别 |
剂量(mg/kg) |
动物数(只) |
存活时间(天) |
生命延长率(%) |
第一批试验对照组尾叶香茶菜总二萜第二批试验对照组尾叶香茶菜总二萜第三批试验对照组尾叶香茶菜总二萜 | -102030-102030-102030 | 101010101010101010101010 | 14.6±3.218.7±5.324.3±4.9**28.8±6.8***13.7±3.618.1±5.022.0±5.5**27.1±6.8***12.3±2.117.8±4.223.1±5.8**23.6±6.2*** | 28.166.497.332.160.697.844.787.8111.4 |
与对照组比较*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001
2.有效部位急性毒性研究
材料
实验动物:昆明种小鼠
受试药物:尾叶香茶菜总二萜(59.6%)
方法
昆明种小鼠50只,19~21g,按体重及性别分为5组,每组10只,雌雄各半。各组分别按表1所示剂量于上午8点灌胃给药1次,给药体积为0.2ml/10g。药后7日内观察动物的急性毒性反应及死亡情况,并根据各剂量组死亡率按Bliss法(孙瑞元NDST软件)计算LD50及其95%可信限(L95)。
表1 尾叶香茶菜总二萜灌胃给药的小鼠LD
50(Bilss法)
剂量(mg/kg) |
对数剂量(X) |
动物数(只) |
死亡动物数(只) |
死亡率(%) |
机率单位(Y) |
500040003200256020481638 |
0.700.600.510.410.310.21 |
101010101010 |
1097420 |
100907040200 |
6.966.285.524.754.163.04 |
结果
药后0.5~1小时各剂量组小鼠呈现不同程度的安静、伏卧不动,与剂量有关。死亡时间绝大多数在药后3~8小时内,个别在次日死亡。死前有呼吸困难。死亡动物尸检,主要脏器心、肺、肝、脾、肾未见肉眼下明显病理改变。存活者于药后次日一般状态及活动如常。按Bilss法计算,A药灌胃给药的小鼠LD50及L95为:2737.4±199.8mg/kg。
综上所述,本发明与已有的技术相比具有如下明显的优点。本发明的有效部位即尾叶香茶菜总二萜具有很强的细胞毒活性,其IC50达到十几ng/ml,而且它的细胞毒活性略强于组成它的二萜类单体化合物;对荷瘤动物具有明显的延长生存时间作用,其作用大于组成它的主要二萜类单体Kamebanin、Kamebakaurin、RabdokunminC和ExcisaninA;同时尾叶香茶菜总二萜毒性较小(LD50及L95为2737.4±199.8mg/kg),小于现有化学合成抗癌药物。另外,本有效部位的制造成本很低,能够保证大部分癌症患者使用。因此可以说本发明的新的天然药物有效部位一尾叶香茶菜总二萜有可能成为一种更有效、更安全、更廉价的抗癌药物。
实施例
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
尾叶香茶菜地上部分2kg,加水煎煮三次,加水量分别为药材重量的24倍、18倍、15倍;煎煮时间依次为60分钟、45分钟、30分钟,滤过,合并煎煮液,过AB-8(南开大学化学工厂,3kg)大孔吸附树脂柱吸附,用30L水冲洗柱子后用85%乙醇洗脱至无尾叶香茶菜二萜类成分流出为止。减压浓缩洗脱液,浓缩至一定体积后过D941脱色树脂(山东鲁抗医药股份有限公司)脱色,再过氧化铝柱脱色,脱色后的溶液减压浓缩,真空干燥得尾叶香茶菜总二萜24g,得率1.2%。
实施例2
尾叶香茶菜地上部分2kg,加丙酮回流提取3次,丙酮用量分别为10、8、6升,提取时间分别为1.5、1、0.8小时。提取液减压回收溶剂、真空干燥。得提取物208克。取提取物20克用甲醇溶解后拌入硅胶60克,烘尽溶剂后干法上样,先用氯仿∶乙酸乙酯=1∶1的洗脱液洗脱后改用纯乙酸乙酯洗脱至二萜类成分流尽为止,收集含有二萜类成分的流分,减压回收溶剂,真空干燥,得尾叶香茶菜总二萜1.6g。
实施例3
取实施例1所得尾叶香茶菜总二萜5g,用甲醇溶解,拌入20g硅胶后挥干溶剂,取层析用硅胶(青岛海洋化工厂分厂)200g干法装柱,干法上样,用氯仿∶乙酸乙酯=1∶1的洗脱液700ml洗脱后改用纯乙酸乙酯洗脱至二萜类成分流尽为止,收集含有二萜类成分的流分,减压回收溶剂,真空干燥,得精制尾叶香茶菜总二萜2.48g,得率0.6%。
实施例4
尾叶香茶菜总二萜含量测定
高效液相色谱仪:Agilent 1100
色谱柱:ZORBAX Extend-C18(4.6×250mm)
检测器:G1314A VWD
流动相:甲醇∶水=55∶45
流速:1.2ml/分
检测波长:230nm
柱温:25℃
对照品溶液的制备 精密称取Kamebakaurin、Kamebanin、ExcisaninA、RabdokunminC标准品适量,加甲醇制成每1ml含1mg溶液。
供试品溶液的制备 取尾叶香茶菜总二萜适量,精密称定,加甲醇制成每1ml约含3mg溶液。
测定方法:分别精密吸取上述对照品溶液与供试品溶液各10μl,注入液相色谱仪,按外标法以峰面积计算,即得。
测定结果:
(1)取实施例1所得尾叶香茶菜总二萜,按上述方法操作,结果其中Kamebakaurin、Kamebanin、ExcisaninA、RabdokunminC的含量之和为45.3%。HPLC色谱图如图39所示。
(2)取实施例3所得尾叶香茶菜总二萜,按上述方法操作,结果其中Kamebakaurin、Kamebanin、ExcisaninA、RabdokunminC的含量之和为59.6%。HPLC色谱图如图40所示。
实施例5胶囊剂的制备
取尾叶香茶菜总二萜,加药用辅料淀粉适量,充分混匀后装入胶囊,制成每粒含尾叶香茶菜总二萜100mg的胶囊剂供口服使用。
实施例6注射剂的制备
取尾叶香茶菜总二萜,以聚氧乙烯醚蓖麻油为助溶剂加注射用纯净水溶解,制成每500ml含尾叶香茶菜总二萜100mg的注射液,供静脉点滴使用。