CN100525776C - 全乙酰葛根素在制备治疗缺血性脑血管病新药中的应用 - Google Patents

Abstract

一种从葛根中提取的葛根素，经用醋酐溶介并酰化的方法，得到一种具有生理活性的衍生物。经结构鉴定该化合物为全乙酰葛根素，其结构式为：见右式，该化合物可用于制备治疗缺血性脑血管的新药。特别是用于制备以口服剂型治疗缺血性脑血管病新药的首选化合物。

Description

全乙酰葛根素在制备治疗缺血性脑血管病新药中的应用

所属技术领域：

本发明涉及医药领域，是关于葛根素衍生物在制备治疗脑血管病新药中的应用。

背景技术：

缺血性脑血管病是严重危害人类健康的疾病之一，在人群中具有发病率、致残率、死亡率高的特点。自从烈性传染病被基本控制以来，缺血性脑血管病一直是三大死亡疾病之一。据统计，在我国每年约有150万人罹患此病，约有100万人因该病致死，严重危害人民身体健康，影响国民经济的迅速发展。

葛根素是1993年卫生部批准的治疗心、脑血管病的新药，上市以后，对防治心、脑血管病起到积极作用，社会效益、经济效益显著。2000年底，葛根素及其注射液的生产、销售已突破2亿元。2004年已扩大至约4亿元。2002年中华人民共和国药典委员会已将其收载于中华人民共和国药典二部第一增补本中，成为国家正式法定药物。

但是随着本品生产销售的扩大，使用人数的大量增加，某些不足之处和毒副反应陆续表现出来，有的原来研究开发时就了解其药物本身不足，有的是上市后反映出来。例如：由于葛根素的脂溶性较低，较难通过血脑屏障而充分发挥其治疗脑血管病的作用。中国医学科学院药物研究所朱秀媛“关于葛根素的代谢及其药代动力学分析”[《药学学报》1979年14(6)：349]指出，葛根素“药物可通过血脑屏障进入脑组织，但脑中含量较低”。口服葛根素500mg，连续三天，药物自粪便排出剂量的73.3％。表明口服葛根素在胃肠道难于被吸收利用。山东省医学科学院放射医学研究所“[³H]葛根素药代动力学实验报告”(新药申报材料22，内部资料)称“葛根素可以通过血脑屏障进入脑内，但含量较低”。难于充分发挥对脑血管的生理活性。与此同时，注射液的临床副反应也陆续出现。2000年前的副反应多为发热、药疹、肠胃道反应，但经过生产厂家改进工艺，控制热源等措施，这些反应有了明显的减少，但转氨酶升高、溶血性贫血等较严重的反应开始暴露，凡此种种的问题均对研发科技工作者提出提高疗效、降低毒副反应或者改注射为口服等要求。02135352.2发明专利“羟乙葛根素在制备治疗缺血性脑血管病新药中的应用”其主要目的即在提高疗效降低毒性。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种脂溶性更高、毒性更低，生物利用度高，且可以供口服用药治疗缺血性脑血管的新药。

本发明的解决方案是由中药葛根中提取的葛根素采用全乙酰化方法在葛根素基础上引入侧链，改造成具生理活性的葛根素衍生物，该化合物是具有如下结构的全乙酰葛根素。

英文名为：Hexaacetylpurarin，简写为HACP

化学名为：8-C-β-D-2”，3”，4”，6”-4乙酰基吡喃葡萄糖-7，4’-2乙酰基异黄酮。

英文化学名为：8-C-β-D-2”，3”，4”，6”-Tetracetylglucopyranoside-7，4’-Diacetylisoflavone

经用紫外、红外、质谱、¹H-核磁共振谱和¹³C-核磁共振谱和/或其相关谱进行了结构式鉴定。并以高效液相色谱法测定其含量按干燥品计≥97.0％。

将葛根素全乙酰化后，首先达到了减少水溶性增大脂溶性的目的结果如表1。

表1 葛根素及其有关衍生物在水中溶解度比较

※：在25℃，10ml蒸馏水中溶解量

其次达到了减少毒性的作用，结果如表2。

表2 葛根素及其有关衍生物的小鼠LD50比较

表1、表2结果表明，全乙酰葛根素的水溶性大大低于葛根素和羟乙基葛根素，同时，其毒性也大大低于葛根素和羟乙基葛根素，这对于开发新的治疗脑血管病药物是十分重要的。

为了尽量与现代医学的进展相衔接，试验侧重了一氧化氮对神经药理作用的研究。一氧化氮(NO)是具有自由基性质的气体分子，在生物体内作为重要的信使分子和生物活性物质是在20世纪八十年代后期才被发现和证实的。NO在脑缺血性损伤过程中，可以通过多个环节发挥不同的保护作用或毒性作用。1980年Fuchgotte和Yawadzki([J]Nature 1980：53-64)发现乙酰胆碱引起家兔胸主动脉和其他血管的松弛反应，血管内皮的存在是必要条件，由此提出内皮衍生的松弛因子(endothelium derived relexing factor，EDRF)的概念。1987年Plamer([J]Nature 1987：327：524-526)等用生物化学分析法确定EDRF主要是NO，使NO迅速发展为当代生物医学研究的热点和前沿。

NO在体内由一氧化氮合酶(nitrid oxide synthase，NOS)催化生成，该过程不消耗ATP，是一种难溶于水的脂溶性气体，具有自由基性质，而通过生物膜快速扩散，在细胞之间(包括神经元之间)发挥广泛作用。在中枢神经系统，NO合成后以直接扩散方式作用于靶细胞，反应性强，性质不稳定，半衰期短，仅3-5秒。近年来，NO作为可能的非经典递质、细胞功能调节因子或信使，在神经系统正常功能和疾病中，特别是在脑缺血疾病中的作用日益受到重视。

本试验除主要进行了全乙酰葛根素(HACP)对NO，NOS，ET等活性研究外，还进行了其对超氧自由基、羟自由基、脑组织梗死、SOD、MDA和T-AOC等活性的研究。探讨了化合物全乙酰葛根素治疗缺血性脑血管病的作用机理。

实验一 全乙酰葛根素(HACP)的神经生物学评分

大鼠经脑缺血1小时，再灌注24h及48h，所进行的Longa’s五分制评分检测神经运动功能障碍，结果显示，两个时间段模型组神经功能评分均显著高于假手术组，各给药组与模型组相比其评分均有不同程度的显著降低(p<0.01)，具体见表3，表4。

表3 化合物HACP对大鼠脑缺血1小时再灌注24小时后神经功能缺损评分比较

## p<0.01对假手术组(Sham+NS)  ※※ p<0.01对缺血再灌注组(IR+NS)

表4 化合物HACP对大鼠脑缺血1小时再灌注48小时后神经功能缺损评分比较

## p<0.01对假手术组    ※※ p<0.01对缺血再灌注组

实验二 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织匀浆NO的影响。

NO的化学性质活泼，在体内很快转化为NO₂ ^-和NO₃ ^-，而NO₂ ^-又进一步氧化为NO₃ ^-。因此，利用硝酸还原酶特异性将NO₃ ^-还原为NO₂ ^-，再通过比色法测定其浓度。测定结果见表5，表6。由表中可明显观察到大鼠局灶性脑缺血1小时，再灌注24小时，脑组织匀浆中NO显著升高(p<0.01)。化合物HACP低、中、高剂量均可显著降低其水平(均为p<0.05)且低、中、高剂量组NO与假手术组相比差别无统计学意义；而再灌注48小时的脑组织匀浆中的NO显著升高(p<0.01)。且低、中、高剂量均可显著降低NO水平(P值分别<0.01或<0.05)。

表5 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注24小时脑组织匀浆中NO水平的影响。(μmol/g prot.(x±s))

## p<0.01对假手术组  ※ p<0.05  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

表6 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注48小时脑组织匀浆中NO水平的影响。(μmol/g prot.(x±s))

## p<0.01对假手术组  ※ p<0.05  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

实验三 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织匀浆总一氧化氮合酶(TNOS)的影响。

一氧化氮合酶(NOS)与L-精氮酸(L-Arg)和分子氧反应生成NO，NO与亲核物质生成有色化合物，在530mm波长下测定吸光度，据以计算NOS活动。NOS又分为两种类型，一种是原生型(cNOS)，一种是诱导型(iNOS)按试剂盒方法测量后可以根据不同公式算出TNOS活力和iNOS活力。TNOS测定的结果见表7，结果表明大鼠局灶性脑缺血1小时再灌注24小时，脑组织匀浆中TNOS显著升高(p<0.01)，其低、中、高剂量组均可显著降低NOS活性(P值分别<0.01或<0.05)且低、中、高剂量组与假手术组相比差别无统计学意义。

表7 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血损伤再灌注24小时脑组织匀浆中TNOS水平的影响。(U/mg prot.(x±s))

## p<0.01对假手术组  ※ p<0.05  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

实验四 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织匀浆iNOS的影响。

测定结果见表8，结果表明：大鼠局灶性脑缺血1小时，再灌注24小时，脑组织匀浆中iNOS显著升高(p<0.01)，低、中、高剂量组的HACP均可显著降低iNOS活性(均为p<0.01)。再灌注48小时的实验结果显示中、高剂量组的HACO均可显著降低iNOS活性(均为p<0.05)，化合物HACP低剂量组有降低iNOS的趋势，但无统计学意义。

表8 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血损伤，再灌注24小时脑组织匀浆中iNOS活性的影响。(U/mgprot.(x±s))

## p<0.01对假手术组  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

实验五 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注损伤血浆内皮素的影响。

测定如表9，表10所示。表明大鼠局灶性脑缺血1小时，再灌注24小时，血浆内皮素显著升高(p<0.01)，且其低、中、高剂量组均可显著降低内皮素水平(均为p<0.05)；再灌注48小时，血浆内皮素同样显著升高(p<0.01)其低、中、高剂量组均可显著降低内皮素水平(均为p<0.05)。

表9 化合物HACP对大鼠大脑中动脉阻塞，再灌注24小时引起的局灶性脑缺血损伤血浆内皮素(ET)水平的影响。(pg/ml(x±s))

## p<0.01对假手术组  ※ p<0.05  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

表10 化合物HACP对大鼠大脑中动脉阻塞，再灌注48小时引起的局灶性脑缺血损伤血浆内皮素(ET)水平的影响。(pg/ml(x±s))

## p<0.01对假手术组  ※ p<0.05  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

实验六 化合物HACP对大鼠大脑中动脉阻塞再灌注损伤脑组织清除超氧阴离子能力的影响。

与假手术组相比，缺血再灌注损伤大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒体清除超氧阴离子能力降低，乙酰葛根素大、中、小剂量组均可提高脑组织清除超氧阴离子的能力，结果见表11。

表11 化合物HACP对大鼠大脑中动脉缺血再灌注消除超氧阴离子的作用(x±s，U/g，pr，n＝10)

x±s，# p<0.05对假手术组；※ p<0.05  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

实验七 化合物HACP对大鼠大脑中动脉阻塞再灌注损伤脑组织清除羟自由基能力的影响。

与假手术组相比，缺血再灌注损伤大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒体清除羟自由基能力降低，乙酰葛根素大、中、小剂量组均可提高脑组织清除羟自由基的能力，结果见表12

表12 化合物HACP对大鼠大脑中动脉缺血再灌注消除羟自由基的作用(x±s，U/g，pr，n＝10)

X±s，# p<0.05对假手术组；※p<0.05  ※※ p<0.01对缺血再灌注组

实验八 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织梗死面积的影响。

大鼠大脑中动脉阻塞脑梗死面积和假手术组相比明显增加(p<0.01)。与模型相比，乙酰葛根素大、中、小剂量组均可使脑梗塞面积缩小(p<0.01)。结果见表13

表13 化合物HACP对大鼠大脑中动脉缺血再灌注损伤脑组织梗死面积的作用(x±s)

x±s，p##<0.01对假手术组；p※<0.05对缺血再灌注组

实验九 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织超氧化歧化酶(SOD)活性的影响。

与假手术组相比，缺血再灌注大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒SOD活性降低。乙酰葛根素大、中、小剂量组均可提高脑组织匀浆、胞浆和线粒SOD活性。结果见表14(n mol.min^-1pr，x±S，n＝10)

表14 化合物HACP对大鼠大脑中动脉缺血再灌注损伤对SOD活性的作用

# #p<0.05对假手术组；※p<0.05对缺血再灌注组

实验十 化合物HACP对大鼠大脑中动脉区局灶性脑缺血再灌注损伤脑组织丙二醛(MDA)含量的影响。

与假手术组相比，缺血再灌注大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒体MDA含量升高，乙酰葛根素可降低MDA含量。结果见表15。

表15 化合物HACP对大鼠大脑中动脉缺血再灌注损伤对MDA水平的影响

#p<0.05##p<0.01对假手术组；※p<0.05  ※※p<0.01对缺血再灌注组

实验十一 化合物HACP对大鼠大脑中动脉阻塞再灌注脑组织总抗氧化能力(T-AOC)含量的影响。

与假手术组相比，缺血再灌注大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒体Y-AOC含量降低，乙酰葛根素可提高FAOC含量。结果见表16。

表16 大鼠大脑中动脉缺血再灌注损伤对总抗氧化能力的影响(n mol.min^-1pr，x±s，n＝10)

#p<0.05  ##p<0.01对假手术组；※p<0.05  ※※p<0.01对缺血再灌注组

综合上述实验结果表明：

1、全乙酰葛根素的水溶性大大低于羟乙基葛根素和葛根素，脂溶性升高，同时其毒性也大大低于葛根素与羟乙葛根素，这对于开发新的治疗脑血管病药物是十分重要的。可以保障药物的安全有效。

2、大鼠局灶性脑缺血1小时，神经病学各项指征明显增加，化合物全乙酰葛根素可以明显降低大鼠局灶性脑缺血1小时后神经病学评分，改善局灶性脑缺血大鼠的一般状况。

3、大鼠局灶性脑缺血1小时，再灌注24小时及48小时后，脑组织匀浆中一氧化氮(NO)明显升高，化合物全乙酰葛根素具有降低脑组织匀浆中NO的作用。

4、大鼠局灶性脑缺血1小时，再灌注24小时及48小时后，脑组织匀浆中总一氧化氮合酶(TNOS)明显升高，与NO水平呈正相关，化合物全乙酰葛根素具有降低脑组织中TNOS的作用。

5、大鼠局灶性脑缺血1小时，再灌注24小时及48小时后，脑组织匀浆中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)显著提高(p<0.01)，化合物全乙酰葛根素可显著降低iNOS活性(p<0.01)。

6、大鼠局灶性脑缺血1小时，再灌注24小时及48小时后，血浆内皮素(ET)明显升高，化合物全乙酰葛根素具有降低血浆内皮素的作用。

7、大鼠大脑中动脉缺血再灌注损伤脑组织匀浆、胞浆和线粒体清除超氧阴离子能力降低，化合物全乙酰葛根素可提高脑组织清除超氧阴离子的能力。

8、大鼠大脑中动脉缺血再灌注损伤脑组织匀浆、胞浆和线粒体清除羟自由基能力降低，化合物全乙酰葛根素可提高脑组织清除羟自由基的能力。

9、大鼠大脑中动脉缺血再灌注损伤大鼠脑梗死面积和假手术组相比明显增加(p<0.01)，与模型组相比，化合物全乙酰葛根素可使梗死面积缩小(p<0.01)说明全乙酰葛根素有增加局部组织血流量，促进神经功能恢复。

10、缺血再灌注大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒体超氧化歧化酶(SOD)活性降低。化合物全乙酰葛根素可升高脑组织的SOD活性。

11、缺血再灌注大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒体丙二醛(MDA)含量升高。化合物全乙酰葛根素可降低MDA含量。

12、缺血再灌注大鼠脑组织匀浆、胞浆和线粒体总抗氧化能力(T-AOC)降低。化合物全乙酰葛根素可提高T-AOC活性。

通过以上实验证明了全乙酰葛根素的药理活性，从而确认全乙酰葛根素可用于制备治疗缺血性脑血管病的药物组合物，在所述的药物组合物中含有全乙酰葛根素，以及药学上可以接受的载体。

本发明的一个重要特点是所有这些有关全乙酰葛根素的生理活性试验，都是以口服途径给药，避免了注射液给药可能存在的毒副反应，这也是本发明与现有葛根素药剂的根本区别。资料显示，葛根素口服之后，葛根素自粪便排出剂量的73.3％。表明口服葛根素在肠胃道中难于被吸收利用，在体内难以形成有效的药物治疗浓度，所以到目前为止，含量≥97.0％的葛根素尚无口服制剂。而注射液给药，正如前文所述，则存在居多毒副反应。本发明解决了葛根素长期存在的这一难题。本发明的特点并不在于葛根素口服制剂的加工技术，关键在于本发明把葛根素改造成具有生理活性的全乙酰葛根素，增加了葛根素的脂溶性，降低了葛根素的毒性，提高了生物利用度。通过上述实验证明全乙酰葛根素经口服途径给药，易被肠胃道吸收利用，表明全乙酰葛根素不但可以在口服给药条件下达到优良的治疗效果，并可免去因注射用药而产生的一些毒副反应。所以全乙酰葛根素是用于制备口服用药治疗缺血性脑血管病新药的优选化合物。全乙酰葛根素当然也可以制备成注射液使用，而且全乙酰葛根素注射液比现有葛根素注射液毒性更低，生物利用度更高。但从临床应用来讲，口服制剂是临床上更为安全、有效的优选剂型。

下面再以实际例子对本发明作进一步说明。

取葛根薄片50kg，置多效提取罐内，加入乙醇150kg迴流提取2次，每次1小时，回收乙醇，将浸膏以水饱和的正丁醇提取至无葛根素止。提取液通过酸性氧化铝柱，回收后的提取物以冰醋酸结晶，得粗品约5kg，再用稀乙醇重结晶，得纯品约1kg，收率约2％，含量按干燥品计可达99.0％。取此葛根素100g，置烧瓶中，加入醋酐150ml和冰醋酸500ml，加入锌粉1g，迴流加热30分钟至液体完全澄清，继续加热迴流30分钟，减压蒸去未反应的醋酐、放冷，以液滴状或细流状缓缓滴入1000ml冰水混合液中，边加边不断搅拌，折出大量白色沉淀，抽滤，用冰水洗涤、凉干，得全乙酰葛根素约150g。将样品溶于50ml甲醇，加入1000ml冰水中，抽滤，用冰水洗涤、凉干，得产品约140g。以乙醇重结晶，得全乙酰葛根素纯品约130g。

将全乙酰葛根素纯品按常规方法制成片剂及胶囊剂，每片(粒)0.1g，供临床口服治疗缺血性脑血管病使用。

也可按药剂学常规方法，添加适宜助溶剂后，制成粉针剂，冻干粉针剂和水注射液。

本品使用时，片剂及胶囊剂一日三次，每次100mg；注射液加入输液内，静脉滴注，一日100—200mg或遵照医嘱使用。

Claims (2)

1、全乙酰葛根素在制备治疗缺血性脑血管病药物组合物中的用途，其中所述的药物组合物含全乙酰葛根素，以及药学上可接受的载体。

2、依照权利要求1所述的全乙酰葛根素的用途，其特征在于所述的含全乙酰葛根素药物组合物制备成治疗缺血性脑血管病的口服制剂。