CN101579331A - α-酮戊二酸镁在制备抗心脑缺血疾病药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及α－酮戊二酸镁在缺血性心脑疾病方面的新用途，包括在制备治疗或预防心肌缺血性疾病药物中的应用，在制备治疗或预防心绞痛、心肌梗塞药物中的应用，在制备治疗或预防脑缺血药物中的应用，在制备治疗或预防脑中风药物中的应用等。

Description

α-酮戊二酸镁在制备抗心脑缺血疾病药物中的应用

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体地说是涉及α-酮戊二酸镁在制备预防和治疗缺血性心脑疾病药物和保健品中的应用。

背景技术

镁是生物体内最重要的化学元素之一，是细胞内仅次于钾的阳离子。三大物质的代谢，许多酶的活性，能量的产生，钠、钾、钙的转运，神经肌肉兴奋性的调节，都需要镁离子的参与。镁能催化或激活多种酶系统，是许多酶系的辅助因子或激活剂；是体内ATP产生和发挥作用所必需的阳离子；参与体内氧化磷酸化过程、DNA及RNA的产生、蛋白质的合成以及所有膜的结构；镁及Mg²⁺-ATP螯合物对糖酵解具有调节作用；镁是天然的生理性Ca²⁺拮抗剂，阻止钙内流，缓解细胞内钙超载，调节细胞内钙失衡；还可维持细胞内K⁺的稳定和舒张脑血管；还可调节体液渗透压和酸碱平衡。

镁缺乏时，平滑肌收缩增强，血清脂质增高并通过影响凝血酶而使血液凝集，引起高血压，动脉硬化和缺血性心脏病等。心肌缺血时常导致细胞内低镁，使多种依赖镁离子的能量代谢酶活性降低；同时因失去镁离子对钙离子的天然拮抗作用，线粒体内大量钙离子聚积，氧化磷酸化受损，使能量代谢发生障碍，可见镁离子对心肌的功能起着十分重要的作用。

α-酮戊二酸又称为2-氧代戊二酸、2-氧代-1，5-戊二酸、α-羰基戊二酸。为白色或类白色结晶或结晶性粉末，无色，易溶于水。α-酮戊二酸是生物体内物质和能量代谢的重要物质，是糖、脂、某些氨基酸代谢联系和互变的枢纽，是生物体产生CO₂和能量主要途径的关键物质。当人机体内α-酮戊二酸缺乏时，可以引起营养不良、免疫力低下等很多相关方面的疾病。

发明内容

本发明人经过研究发现α-酮戊二酸镁具有补充镁离子，激活各种酶活性，增加能量供给，减轻组织缺血、缺氧状态，促进钾内流，降低氧耗，拮抗钙离子内流，具有钙拮抗和膜稳定作用，可防止钙超载所引起的细胞毒性作用，缓解冠脉痉挛，增加供血，从而具有抗组织缺血的新用途，因此，可用于心肌缺血、冠心病、心绞痛、心肌梗塞以及脑中风、脑缺血等心脑缺血性疾病的治疗或预防，也可以用于心律失常的治疗，以及各种原因所致的镁缺乏症或低镁血症。

本发明的α-酮戊二酸镁是α-酮戊二酸与氧化镁反应制备而得的固体，添加适量的各种稀释剂和辅料，可以通过常规技术制备各种药用制剂如片剂、胶囊、颗粒、口服液、注射液，以及保健品。

下面以药效试验例对本发明作进一步的说明

药效试验例1 α-酮戊二酸镁对大鼠心肌缺血的影响

取Wistar大鼠，用戊巴比妥钠(40mg/kg)ip麻醉，肝素0.2g/只ip抗凝。10min后处死，迅速取出心脏，置于装有4℃的K-H液的平皿中，迅速进行主动脉插管，将心脏悬于Langendorff装置上恒压灌流(80cm H₂O)，心脏外罩一保温罩以保持温度和湿度，温度(37±0.5)℃。灌注液为用95％O₂+5％CO₂饱和的K-H液，控制流速7～8ml/min。

将模型成功的大鼠随机分为6组：(1)正常灌注组：K-H液平衡30min；(2)单纯缺血再灌注组：K-H液平衡15min后，缺血30min，再灌注40min；(3)α-酮戊二酸镁大剂量灌注组：K-H液中加入3.4mmol/Lα-酮戊二酸镁，平衡15min后。缺血30min，再灌注40min；(4)α-酮戊二酸镁中剂量灌注组：K-H液中加入1.7mmol/Lα-酮戊二酸镁；(5)α-酮戊二酸镁小剂量灌注组：K-H液中加入0.85mmol/L α-酮戊二酸镁；(6)MgSO₄灌注组：K-H液中加入1.7mmol/L硫酸镁。

冠脉流出液中乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸磷酸激酶(CK)的活性测定收集复灌30min时的冠脉流出液，按照试剂盒方法进行测定。结果见表1

心肌组织样品处理与高效色谱(HPLC)的测定实验结束后取下心脏，将大约250mg左心室广泛苍白心肌梗塞区组织用锡铂纸包裹置液氮罐中保存。测定时将梗塞区心肌称重，放入0℃0.4mol/L HClO₄中，制成10％的心室肌匀浆，再经超声粉碎机(振幅16～20um，30s)粉碎，高速冷冻离心机离心(4℃5×10³r/min，20min)，精确吸取上清液0.2ml置于0.5ml离心管中，加入3mol/L K₂CO₃ 0.1ml，旋涡振荡2min，高速离心(15000r/min，3min)后，取上清液20ul进样，进行色谱分析。结果见表2

表1 α-酮戊二酸镁对离体大鼠心肌缺血再灌注损伤LDH、CK的影响(x±s，n＝7)

^*P＜0.05与对照组；^**P＜0.01与对照组；^△P＜0.01与硫酸镁组

结果显示各给药组LDH、CK活性显著低于模型对照组(P＜0.01)，且α-酮戊二酸镁大剂量和中剂量组比硫酸镁组能显著降低LDH的活性，α-酮戊二酸镁大剂量组比硫酸镁组能显著降低CK的活性。

表2α-酮戊二酸镁对离体大鼠心肌缺血再灌注心肌腺苷酸含量(μmol/g，wt)及能荷的影响(x±s，n＝7)

注：TAN＝ATP+ADP+AMP，E(能量荷)＝(ATP+1/2ADP)/TAN

^*P＜0.05与对照组；^**P＜0.01与对照组；^△P＜0.05与硫酸镁组；^△△P＜0.01与硫酸镁组

结果表明，各给药组ATP、ADP、TAN含量及能荷明显高于模型对照组(P＜0.01)，模型对照组AMP高于α-酮戊二酸镁低剂量组及硫酸镁组(P＜0.01或P＜0.05)，α-酮戊二酸镁大剂量组ATP、TAN高于其他组(P＜0.01或P＜0.05)，能荷高于硫酸镁组(P＜0.01)。说明α-酮戊二酸镁能维持缺血再灌注心肌的ATP水平，从而改善心肌能量代谢，且表现出剂量依赖性。

药效试验例2α-酮戊二酸镁对大鼠脑缺血的影响

采用成年Wistar大鼠，对大鼠脑动脉结扎，造成缺血模型。采用戊巴比妥钠(40mg/kg，ip)麻醉动物，分离双侧颈总动脉，在其下置线而不结扎。在颈背部作正中横切口，分离椎旁肌，暴露第一椎骨翼孔，热凝，接着缝皮回笼，自由饮水24小时后，在大鼠清醒状态下用动脉夹夹闭双侧颈总动脉，按鼠翻转反射消失，自主呼吸存在为模型成功标志。缺血40分钟后，放开颈动脉夹，使再灌注1小时。结果见表3。

表3 α-酮戊二酸镁组合物对脑缺血再灌注大鼠的影响(x±s)

(注：各组与缺血再灌注组比较：bP＜0.05；cP＜0.01；dw*＝干重；pro^△＝蛋白质)

结果表明，缺血再灌注脑水分、丙二醛含量明显增加，脑组织乳酸脱氢酶含量减少(P＜0.01)；尼莫地平和α-酮戊二酸镁能使上述变化向正常方向逆转，降低脑水分(P＜0.05)及丙二醛含量，提高乳酸脱氢酶含量(P＜0.01)。缺血再灌注脑组织钙离子含量升高非常显著(P＜0.01)，尼莫地平和α-酮戊二酸镁组合物能使钙含量明显下降(P＜0.01)。

药效试验例3

健康SD大鼠30只，雌雄各半，体重180～220g，随机分为对照组、创伤组及创伤治疗组，各组10只。动物模型制作：按自由落体致伤原理，制成一撞击装置，由致伤垫、击锤及套管三部分组成。2.5％戊巴比妥钠(40mg/kg，ip)麻醉，将动物固定于手术台上，矢状切开头皮，暴露右侧顶骨，在人字缝前方2mm，中线旁右侧2mm处用台式牙科钻钻一小孔，用血管钳扩大为直径5mm骨窗，保持硬脑膜完整。将致伤垫置于右侧顶骨骨窗硬膜外，用重为20g的击锤自30cm高处落下，冲击致伤垫造成右顶叶局部脑挫伤。创伤治疗组则在伤后即刻腹腔注射α-酮戊二酸镁(150mg/kg体重)。正常对照组仅切开头皮，开同样大小骨窗而不造成脑挫伤。各组动物待麻醉清醒后照常供食供水，24小时后处死。线粒体的提取按常规方法进行并经投射电镜证实。

线粒体MDA(丙二醛)的测定采用戊巴比妥酸(TBA)法，SOD(超氧化物歧化酶)的测定采用黄嘌呤氧化法，所有线粒体蛋白定量均按Lowry法测定。结果见表4。

线粒体Ca²⁺、Mg²⁺含量的测定：取线粒体悬液1ml，加1mol/L HNO₃2ml，沸水浴加热，冷却后再转入5ml容量瓶中，用8mmol/L LaCl₃液稀释致刻度，然后用火焰原子吸收光谱仪测定线粒体Ca²⁺、Mg²⁺含量。结果见表5

表4各组大鼠脑线粒体MDA、SOD水平

注：^*表示与对照组比较P＜0.05，与创伤组比较#P＜0.05；1表示蛋白质。

各组大鼠脑线粒体MDA含量及SOD活性结果表明，颅脑创伤后24小时线粒体MDA水平增加，SOD活性降低。治疗组与创伤组相比，治疗组的SOD活性明显升高，MDA含量则明显降低(P＜0.05)。说明α-酮戊二酸镁具有抗脑组织损伤的作用。

各组线粒体Ca²⁺、Mg²⁺含量及Ca²⁺/Mg²⁺比值见表5。

表5各组大鼠脑线粒体Ca²⁺、Mg²⁺含量及Ca²⁺/Mg²⁺比值

表中，^*表示与对照组比较P＜0.05，与创伤组比较#P＜0.05

颅脑创伤后24小时创伤组线粒体Ca²⁺含量、Mg²⁺含量降低(P＜0.05)，而α-酮戊二酸镁治疗组虽然也有相同的变化趋势，但钙超载及镁下降的程度均明显减轻(P＜0.05)，从Ca²⁺/Mg²⁺比值结果更能明确地反应这种变化，说明α-酮戊二酸镁可有效抑制细胞内Ca²⁺超载，从而减轻脑缺血神经元的损伤，促进脑功能的恢复。

Claims (6)

1、α-酮戊二酸镁在制备治疗或预防心肌缺血性疾病药物中的应用。

2、α-酮戊二酸镁在制备治疗或预防心绞痛、心肌梗塞药物中的应用。

3、α-酮戊二酸镁在制备治疗或预防脑缺血药物中的应用。

4、α-酮戊二酸镁在制备治疗或预防脑中风药物中的应用。

5、α-酮戊二酸镁在制备治疗或预防心律失常药物中的应用。

6、α-酮戊二酸镁在制备治疗各种原因所致的镁缺乏症或低镁血症药物中的应用。