CN102000104A

CN102000104A - 三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途

Info

Publication number: CN102000104A
Application number: CN 201010557238
Authority: CN
Inventors: 朱心红; 曹雄; 高天明; 孙丽荣; 李亮萍; 李树基; 李晓文; 方莹莹
Original assignee: Southern Medical University
Current assignee: Southern Medical University
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明提供三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途，制备得到的药物起效快、副作用少、效果好、作用持久。

Description

三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途

技术领域

本发明涉及三磷酸腺苷及其衍生物的用途，尤其涉及三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途。

背景技术

抑郁症严重危害着人类的生命与健康。抑郁症(Depression)是指以情绪低落、思维迟缓并伴有兴趣减低、主动性下降等精神运动性迟滞症状为主要表现的一类心境障碍综合症。发病率非常高，约15-17%，并且近年来更是呈逐年上升的趋势；据世界卫生组织预计，到2020年，抑郁症将成为首位致残原因，是21世纪人类的主要杀手(Murray,1997)。可见，抑郁症对社会、家庭以及患者本人均造成了巨大的负担，严重危害着人类的生命与健康。因此，抑郁症的防治是当今医学科学研究的重大课题。

抑郁症的治疗面临严重挑战。抑郁症的治疗主要依靠药物治疗；目前临床上已经有很多有效的抑郁症治疗药物，但仍然不能够满足治疗的需求。尤为重要的是现行的抗抑郁药普遍存在一些问题：1、起效慢，一般服药3-6周后才能改善临床症状，而要治愈更需长期服药；通常情况下病人很难坚持到药物起效就放弃治疗，这也是目前抑郁症治疗临床效果差的主要原因。2、存在很多副作用；3、价格昂贵；4、至少还有35％的抑郁症患者对目前的药物治疗无反应。

焦虑症和抑郁症在医学上虽然被分成两种精神疾病，但在临床上两者经常合并存在，有时难以鉴别，因此很多学者建议二者合并治疗。

三磷酸腺苷（adenosine-triphosphate）又叫腺嘌呤核苷三磷酸，简称为ATP。ATP由腺苷和三个磷酸基所组成，结构简式C₁₀H₈N₄O₂NH₂(OH)₂(PO₃H)₃H，化学名称为5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基腺嘌呤，或者5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基-6-氨基嘌呤。它是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中。

ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。ATP的化学性质很不稳定，在有关酶的催化下，ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易发生水解，于是远离A的那个P就脱离开来，形成游离的Pi同时，释放出大量的能量，ATP就转化成ADP，在有关酶的催化作用下，ADP就能接受能量，同时与游离的Pi结合, 重新形成ATP，这样即避免了能量流失，又保证了及时供应生命活动所需能量。

人体所有需要的能量几乎都是ATP提供的：心脏的跳动、肌肉的运动以及各类细胞的各种功能都源于ATP所产生的能量。没有ATP，人体各器官组织就会相继罢工，就会出现心功能衰竭、肌肉酸疼、容易疲劳等情况。

ATP合成不足缺失时，人体会感觉乏力，并出现心脏功能失调、肌肉酸痛、肢体僵硬等现象。长时间ATP合成不足，身体的组织和器官就会部分或全部丧失其功能，ATP合成不足持续时间越长，对身体各器官的影响就越大。

目前临床应用方面三磷酸腺苷主要用于用于颅脑外伤后综合症及其后遗症的辅助治疗，以及心律失常等心脏方面的疾病。

三磷酸腺苷在机体分布广泛，常规剂量使用无毒副作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足而提供三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途，制备得到的药物起效快、副作用少、效果好、作用持久。

本发明提供了三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途。

较佳的，三磷酸腺苷衍生物包括药学上可接受的金属盐，及三磷酸腺苷分子发生的卤代、羟基代、巯基代、氰基代、硝基代、苯基代、苄基代、烷基代、胆碱代、乙醇胺代、甘油代等形式的化合物。

较佳的，所述的三磷酸腺苷衍生物为三磷酸腺苷的磷酸降解产物及其药学上可接受的金属盐，及与其分子发生的卤代、羟基代、巯基代、氰基代、硝基代、苯基代、苄基代、烷基代、胆碱代、乙醇胺代、甘油代形式的化合物。

本发明还提供一种抗抑郁和/或抗焦虑的药物组合物，所述药物组合物含有有效剂量的三磷酸腺苷及其衍生物。

较佳的，所述药物组合物的剂型为液体剂型或固体剂型。

较佳的，所述液体剂型为注射剂、溶液剂、混悬剂、乳剂或气雾剂。

较佳的，所述固体剂型为片剂、胶囊、丸剂、粉针剂、缓释制剂或各种微粒给药系统。

较佳的，所述的药物组合物还包括药学上可接受的载体。所述药学上可接受的载体为常规药物赋形剂或辅剂。

药效及药理学作用实验表明：三磷酸腺苷能有效改善实验小鼠抑郁状态。为检测三磷酸腺苷的急性抗抑郁作用，发明人给予小鼠腹腔注射三磷酸腺苷30分钟后，进行强迫游泳实验，测定4min内游泳不动的时间。与对照组比较，0.125 mg/g 腹腔注射剂量能显著降低小鼠游泳的不动时间。为进一步检测三磷酸腺苷的抗抑郁作用，发明人采用IP3R2基因敲除（IP3R2^-/-）鼠（抑郁症基因敲除模型）进行研究，发现三磷酸腺苷能够显著改善IP3R2^-/-鼠的抑郁状态，显著缩短强迫游泳实验小鼠的游泳不动时间。表明三磷酸腺苷的急性抗抑郁作用明确。

在社会失败（social defeated）抑郁模型上检测三磷酸腺苷抗抑郁效果。C57BL6/J 小鼠每日与CD1小鼠同笼饲养10分钟，连续10日后开始腹腔注射生理盐水、丙咪嗪（一种临床常用的抗抑郁药）和三磷酸腺苷，给药时间分别为7、14、28天，最后一次药物注射24小时后检测小鼠的抑郁行为。在给药7天和14天，生理盐水和丙咪嗪组小鼠的抑郁状态没有显著改善，而三磷酸腺苷能显著改善抑郁小鼠的抑郁状态。给药28天，丙咪嗪和三磷酸腺苷均能显著改善小鼠的抑郁状态，且三磷酸腺苷效应优于丙咪嗪。以上结果表明三磷酸腺苷具有长期抗抑郁效果，并且药效比丙咪嗪快。

在IP3R2^-/-鼠糖水消耗实验中，IP3R2^-/-鼠明显低于正常野生型小鼠，毛发清洁度也明显下降。表明基因敲除IP3R2后，小鼠处于抑郁状态。连续4周腹腔注射生理盐水、丙咪嗪和三磷酸腺苷后，丙咪嗪和ATP能逆转IP3R2^-/-鼠的抑郁状态；且三磷酸腺苷的药理学效应呈剂量依赖性。以上结果从另一种抑郁模型和检测方法上进一步证明三磷酸腺苷具有长期抗抑郁效果。

成年脑海马神经元再生在抑郁症的发生、发展过程中具有非常重要的作用。已有证据表明抑郁症的发生和治疗与成年脑海马神经元再生密切相关：首先，研究发现抑郁症发生的主要原因-应激（stress）能够抑制成年脑海马神经元再生。其次，几乎所有现行的抗抑郁药物或方法均是通过促进成年脑海马神经元再生而起抗抑郁作用的、并呈时间依赖性；用X线照射的方法去除成年脑海马神经元再生能够阻断抗抑郁药物的效应。第三，临床脑成像技术研究发现，抑郁患者的海马体积明显缩小，而随着抗抑郁治疗后抑郁病情的改善，海马的体积会逐渐增大。发明人的研究结果表明，三磷酸腺苷显著增加野生型和I IP3R2^-/-鼠海马区BrdU和DCX阳性细胞数目，部分逆转敲除IP3R2基因所致神经前体细胞数目的减少，表明ATP具有促进成年脑海马神经元再生的作用。

经实验研究证实：本发明的药物组合物毒副作用小，效果持久，价格低廉。

附图说明

图1 为本发明实施例1中C57 BL/6J 小鼠强迫游泳实验给药30min后检测的结果图；

图2为本发明实施例1中IP3R2^-/-鼠强迫游泳实验的实验结果图；

图3为本发明实施例1中社交失败抑郁实验（给药7天后检测）的实验结果图；

图4为本发明实施例1中社交失败抑郁实验（给药14天后检测）的实验结果图；

图5为本发明实施例1中社交失败抑郁实验（给药28天后检测）的实验结果图；

图6为本发明实施例1中IP3R2^-/-鼠糖水消耗实验的实验结果图；

图7为本发明实施例1中IP3R2^-/-鼠毛发评分实验的实验结果图；

图8为本发明实施例1中逆转抑郁状态导致的野生型鼠新生干细胞和神经元减少实验的实验结果图；

图9为本发明实施例1中逆转抑郁状态导致的IP3R2^-/-鼠新生干细胞和神经元减少实验的实验结果图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。

实施例1

三磷酸腺苷抗抑郁和抗焦虑的药效及药理作用实验研究

1、强迫游泳实验（FST）：Porsolt等于1977年提出了强迫游泳模型，发现不同的药物对在FST 试验中强迫游泳不动时间的改变是不同的，抗抑郁药能有效减少不动时间，该模型是筛选抗抑郁药的最为常用的方法之一。具体步骤是：将小鼠单个放入敞口透明玻璃缸内(缸高45 cm ,直径19 cm，水温23-25℃)自由游泳6分钟，测定并计算小鼠后4分钟内游不动（Immobility）的时间，以此作为药物抗抑郁作用的指标。小鼠游不动的标准为实验鼠微蜷身体，呈漂浮状态，鼻孔露出水面。有效的抗抑郁药物会使实验鼠游泳的不动时间缩短。

实验动物：SPF级成年雄性C57 BL/6J小鼠（18±2克）由南方医科大学实验动物中心提供，IP3R2^-/-鼠由加州大学圣地亚哥分校的陈军教授赠送。实验动物饲养于12/12 小时明暗转换的环境（上午7时关灯），自由摄食饮水。在C57BL/6J 小鼠强迫游泳实验中，把动物随机分成6组，每组10只。各组动物预适应环境饲养7日后，进行腹腔注射生理盐水和药物，30min后进行强迫游泳实验。

实验结果：如图1所示，三磷酸腺苷和丙咪嗪均能够显著缩短小鼠的游不动时间。如图2所示，三磷酸腺苷能够显著改善基因敲除IP3R2^-/-鼠的抑郁状态，显著缩短强迫游泳实验小鼠的游泳不动时间。表明三磷酸腺苷具有明确的抗抑郁作用。

2、社交失败抑郁（social defeated）实验：

按已建立方法，将C57BL/6J小鼠放入攻击性强烈的CD1小鼠笼内，每天10分钟，连续10天。经过10分钟的接触后，用有气孔透明隔板将C57BL/6J小鼠与CD1小鼠分离，使C57BL/6J小鼠在24小时内继续接受刺激。对照小鼠则与同品系小鼠分隔而住，但每天更换对象。10天造模之后，C57BL/6J小鼠单笼饲养，分别给予生理盐水，丙咪嗪(20 mg/ kg)，三磷酸腺苷（0.125mg/g）腹腔注射7，14，28天。给药结束后24小时，将通过检测C57BL/6J小鼠对攻击者的接触和逃避来衡量抑郁水平。实验在黑暗环境下进行，C57BL/6J小鼠被放入一边拥有透明透气小笼的新环境中，检测它们在2.5分钟内的活动情况，在接下来的2.5分钟放入攻击性强烈的CD1小鼠。使用软件分析小鼠在接触区域和其他区域的时间。每次实验间使用70%酒精清除气味。

实验动物：SPF级成年雄性C57 BL/6J小鼠（18±2克）由南方医科大学实验动物中心提供，实验动物饲养于12/12 小时明暗转换的环境（上午7时关灯），自由摄食饮水。

实验结果：如图3-5所示，生理盐水组小鼠在接触区域时间与对照组相比明显减少（P < 0.05），说明造模成功。在给药7天和14天，生理盐水和丙咪嗪组小鼠抑郁状态没有改变，而三磷酸腺苷能显著增加抑郁小鼠在接触区域时间（P < 0.05）。给药28天，丙咪嗪和三磷酸腺苷都能改善小鼠的抑郁状态。以上结果表明三磷酸腺苷具有长期抗抑郁效果，并且药效比丙咪嗪快。

3、IP3R2^-/-鼠糖水消耗和毛发评分实验：

动物单笼饲养适应3天，然后进行糖水消耗实验。实验开始第一天，饮水瓶更换成两个带有胶塞和饮水管的50ml的A与B瓶分别放入A位和B位，并每天检测液体消耗量，以消除饮水瓶位置偏好导致的系统误差。第1、2天，A瓶和B瓶装入普通饮用水(wt/wt)。第3，4天，A瓶和B瓶装入1%的糖水(s/s)。第5到8天，A瓶装入1%的糖水，B瓶为普通饮用水(s/w)。使用百分比(Vol A/ [Vol A +Vol B])检测每只小鼠对糖水的偏好。以后连续4周给药生理盐水、丙咪嗪和三磷酸腺苷，每周检测一次。

毛发评分实验：按已建立的毛发评分方法来衡量抑郁状态。分别从以下7个不同部位的毛发状况计分：头、颈、背部、腹部、尾巴、前爪和后爪。每一个区域毛发梳洗整洁得分为1，不整洁的毛发得分为0. 累计总分衡量小鼠抑郁状态。

实验动物：IP3R2^-/-鼠由加州大学圣地亚哥分校的陈军教授赠送。实验动物饲养于12/12 小时明暗转换的环境（上午7时关灯），自由摄食饮水。

实验结果：IP3R2^-/-鼠糖水消耗明显低于正常野生型小鼠（图6），毛发清洁度也明显下降（图7）；表明基因敲除IP3R2后，小鼠处于抑郁状态。连续4周腹腔注射生理盐水、丙咪嗪和三磷酸腺苷后，丙咪嗪和三磷酸腺苷能逆转基因敲除所致抑郁状态。丙咪嗪和三磷酸腺苷组糖水偏好和毛发状态明显好于生理盐水组，并呈时间依赖性。三磷酸腺苷的抗抑郁效应呈剂量依赖性。以上结果从另一种抑郁模型和检测方法上表明三磷酸腺苷具有抗抑郁效果，并具有起效快、副作用少等特点。

4、逆转抑郁状态导致的新生干细胞和神经元减少实验：

实验方法：实验小鼠腹腔注射三磷酸腺苷 28天后，给予BrdU 75 mg/kg 腹腔注射，24h后给予动物麻醉，用缓冲福尔马林灌注液（0.1MPB、4%HCHO 的混合液、PH=7.2），经主动脉灌注固定后取脑，制作连续脑部冠状冰冻切片（40um），免疫组织化学染色。用anti-BrdU抗体检测海马颗粒细胞下区（SGZ区） BrdU阳性细胞并计数，并使用anti-DCX抗体检测SGZ新生神经元数目，比较各处理组促进神经前体细胞增殖和转化为神经元的效果。

实验结果：三磷酸腺苷显著增加野生型和IP3R2^-/-鼠海马区BrdU阳性细胞数目，能部分逆转基因敲除IP3R2所致神经前体细胞数目的减少（如图8、9）。ATP显著增加野生型和IP3R2基因敲除鼠海马区DCX阳性细胞数目，IP3R2^-/-ATP组与IP3R2^-/-相比有显著统计学差异（P < 0.001）；表明三磷酸腺苷具有促进神经前体细胞分裂并转化为新生神经元的作用。

以上实验证明三磷酸腺苷具有明显的抗抑郁的作用，并具有起效快、副作用少等特点。因而可用于制备预防和治疗抗抑郁的药物。

本发明提供的含有三磷酸腺苷及其衍生物作为活性成分和常规药物赋形剂或辅剂的药物组合物，通常含有有效剂量的三磷酸腺苷。

本发明的药物组合物可根据本领域已知的方法制备。用于此目的时，如果需要，可将活性成分与一种或多种固体或液体药物赋形剂和/或辅剂结合，制成可作为人药使用的适当施用形式或剂量形式。

本发明的药物组合可以单位剂量形式给药，给药途径可为肠道或非肠道，如口服、肌肉、皮下、鼻腔、口腔粘膜、皮肤、腹膜或直肠等。

本发明的药物组合物的给药途径可为注射给药。注射包括静脉注射、肌肉注射、皮下注射、皮内注射和穴位注射等。

给药剂型可以是液体剂型、固体剂型。如液体剂型可以是溶液类、胶体类、微粒剂型、乳剂剂型、混悬剂型。其他剂型例如片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、栓剂、冻干粉针剂等。

本发明的组合物可以制成普通制剂、也可以是缓释制剂、控释制剂、靶向制剂及各种微粒给药系统。

为了将单位给药剂型制成片剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，如稀释剂与吸收剂：淀粉、糊精、硫酸钙、乳糖、甘露醇、蔗糖、氯化钠、葡萄糖、尿素、碳酸钙、白陶土、微晶纤维素、硅酸铝等；湿润剂与粘合剂：水、甘油、聚乙二醇、乙醇、丙醇、淀粉浆、糊精、糖浆、蜂蜜、葡萄糖溶液、阿拉伯胶浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、紫胶、甲基纤维素、磷酸钾、聚乙烯吡咯烷酮等；崩解剂，例如干燥淀粉、海藻酸盐、琼脂粉、褐藻淀粉、碳酸氢钠与枸橼酸、碳酸钙、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等；崩解抑制剂，如蔗糖、三硬脂酸甘油酯、可可脂、氨化油等；吸收促进剂，例如季铵盐、十二烷基硫酸钠等；润滑剂，例如滑石粉、二氧化硅、玉米淀粉、硬脂酸盐、硼酸、液体石蜡、聚乙二醇等；还可以将片剂进一步制成包衣片，例如糖包衣片、薄膜包衣片、肠溶包衣片，或双层片和多层片。

为了给药单元制成丸剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是，例如稀释剂与吸收剂，如葡萄糖、乳糖、淀粉、可可脂、氢化植物油、聚乙烯吡咯烷酮、Gelucire、高岭土、滑石粉等；粘合剂，如阿拉伯胶、黄蓍胶、明胶、乙醇、蜂蜜、液糖、米糊或面糊等；崩解剂，如琼脂粉、干燥淀粉、海藻酸盐、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等。

为了将给药单元制成栓剂，可以广泛使用本领域公知的各种载体，例如聚乙二醇、卵磷脂、可可脂、高级醇、高级醇的酯、明胶、半合成甘油酯等。

为了将栓剂制成胶囊，将有效成分与上述的各种载体混合，并将由此得到的混合物置于硬的明胶胶囊或软胶囊中，也可将有效成分制成微囊剂，混悬于水性介质中形成混悬剂，亦可装入硬胶囊中或制成注射剂应用。

例如将本发明的组合物制成注射用制剂，如溶液剂、混悬剂溶液剂、乳剂、冻干粉针剂，这种制剂可以是含水或非水的，可含一种和/或多种药效学上可接受的载体、稀释剂、粘合剂、润滑剂、防腐剂、表面活性剂或分散剂，如稀释剂可选自水、乙醇、聚乙二醇、1，3-丙二醇、乙氧基化的异硬脂醇、多氧化的异硬脂醇、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯等。另外，为了制备等渗注射液，可以向注射用制剂中添加适量的氯化钠、葡萄糖或甘油，此外，还可以添加常规的助溶剂、缓冲剂、pH调节剂等。这些辅料是本领域常用的。

此外，如需要，也可以向药物制剂中添加着色剂、防腐剂、香料、矫味剂、甜味剂或其他材料。

本发明的药物用组合物的给药剂量可以考虑个体差异在一定范围内变化，例如所要预防或治疗疾病的性质和严重程度，患者或动物的性别、年龄、体重、性格及个体的反应，给药途径、给药次数等，一般来讲，本发明中药学成分的使用剂量是本领域技术人员公知的。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途。

2.根据权利要求1所述三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途，其特征在于，三磷酸腺苷衍生物为药学上可接受的金属盐，及三磷酸腺苷分子发生的卤代、羟基代、巯基代、氰基代、硝基代、苯基代、苄基代、烷基代、胆碱代、乙醇胺代、甘油代形式的化合物。

3.根据权利要求1或2所述三磷酸腺苷及其衍生物在制备抗抑郁和/或抗焦虑药物的用途，其特征在于，所述的三磷酸腺苷衍生物为三磷酸腺苷的磷酸降解产物及其药学上可接受的金属盐，及与其分子发生的卤代、羟基代、巯基代、氰基代、硝基代、苯基代、苄基代、烷基代、胆碱代、乙醇胺代、甘油代形式的化合物。

4.一种抗抑郁和/或抗焦虑的药物组合物，所述药物组合物含有有效剂量的三磷酸腺苷及其衍生物。

5.根据权利要求4所述的抗抑郁和/或抗焦虑的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物的剂型为液体剂型或固体剂型。

6.根据权利要求5所述的抗抑郁和/或抗焦虑的，其特征在于，所述液体剂型为注射剂、溶液剂、混悬剂、乳剂或气雾剂。

7.根据权利要求4所述的抗抑郁和/或抗焦虑的药物组合物，其特征在于，所述固体剂型为片剂、胶囊、丸剂、粉针剂、缓释制剂。

8.根据权利要求5、6、7所述的抗抑郁和/或抗焦虑的药物组合物，其特征在于，所述的药物组合物还包括药学上可接受的载体。