CN102058567A

CN102058567A - 3′, 4-二羟基-3, 5′-二甲氧基联苄在制备治疗白内障的药物中的应用

Info

Publication number: CN102058567A
Application number: CN2011100201134A
Authority: CN
Inventors: 魏小勇
Original assignee: Guangzhou University of Chinese Medicine
Current assignee: Guangzhou University of Chinese Medicine
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: CN102058567B; WO2012097640A1

Abstract

本发明涉及含有机有效成分的医药配制品，具体涉及化合物3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄在制备治疗白内障的药物中的应用。本发明所涉及的化合物具有双靶抑制活性，既能抑制AR的活性抗高渗透压，又能抑制iNOS的活性抗氧化，从而具有良好的抗白内障作用。本发明所涉及的化合物的分子小，不仅易被机体吸收，而且可透过细胞膜，无积蓄作用，没有毒副作用。

Description

3′, 4-二羟基-3, 5′-二甲氧基联苄在制备治疗白内障的药物中的应用

技术领域

本发明涉及含有机有效成分的医药配制品，具体涉及含联苄类化合物的药物。

背景技术

白内障是一种发病率、致盲率均居当今世界眼病之首的眼病。有关白内障的致病机理目前还没有统一认识，但人们认为白内障与晶状体蛋白变性有密切关系。对于白内障的治疗有药物治疗和手术治疗。手术治疗存在一定的风险，一是手术后的创伤修复，残留在晶状体上皮细胞(LEC)反弹性增殖、移行，会再次形成白内障即“二次白内障”，越来越多的白内障病人属于早期发展或等待手术或手术不成功的范畴；二是一些老年患者常伴有其他疾病如糖尿病、高血压、心脏病等，不愿意手术治疗，希望通过药物防治来提高生存质量；三是手术费用相对较贵，难以解决低收入患者、偏远地区患者的需求。

药物治疗分为西药和中药。目前，西医白内障治疗的药物一般有以下几类：①辅助营养类药如利眼明、Colin-rosol等；②与醌类学说有关的药物如卡他林、法克林、白内停、治障宁等；③抗氧化损伤药物如谷光甘肽、硫拉、SOD等；④其他类如腮腺素、仙诺特、视明露等。我国传统中药治疗则通过全身辨证施治，早期白内障，对肝肾两亏者予补益肝肾，方选杞菊地黄丸或石斛夜光丸；脾虚气弱者予补脾益气，方选补中益气汤；肝热上扰者予清热平肝，方选石决明散；阴虚挟湿热者予滋阴清热，宽中利湿法，方选甘露饮。但是上述治疗药物只能延缓病情的发生、发展；效果仍不理想。因此，研制疗效确切、安全高效的治疗白内障药物十分必要。

上述石斛夜光丸中石斛为名贵中药材，我国传统医学认为它具有明目等功效，《秘传眼科七十二症全书》记载“石斛，味辛，性寒，明盲目”，《本经》记载石斛具有“补五脏虚劳嬴瘦，强阴……。”《本草纲目拾遗》中记载“除虚热，生津……，滋阴褪障……。”现代研究表明，石斛含多种酚类化合物，化合物3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄即是其中一种。3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄是一种联苄类化合物，其化学结构式如下式(I)所示，它的分子式是C₁₆H₁₈O₄，分子量为274。由式(I)可见，其结构中既有活泼的酚羟基，又有芳香性和一定的疏水性，具有广泛的药理活性，目前发现它具有抗氧化性、抑菌、松弛平滑肌等活性，具有抗衰老、抗诱变、抗肿瘤、抗痉挛、抗血小板凝聚作用等功效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄的新用途，即在制药中的新应用。

现代医学研究表明，白内障的发生机制主要包括晶状体渗透压改变、氧化损伤及晶状体蛋白质非酶糖基化，而且这三种因素相互影响。在上述三种发生机制中，晶状体氧化损伤和渗透压改变是白内障发生发展的关键。基于上述思想，本发明人对石斛中的酚类化合物进行了逐一研究，发现3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄具有双靶酶抑制活性，除公知的抑制iNOS活性的抗氧化作用外，还具有抑制AR活性的抗高渗透压作用。

因此，上述在制药中的新应用即为，3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄在制备治疗白内障的药物中的应用。

上述应用中，所述药物由3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄和医学上可接受的辅料组成，其中，3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄在药物中的质量百分含量为0.1％～1％。

上述应用中，所述药物为滴眼液或眼膏，其中，所述滴眼液由以下重量配比的原料组成：3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄0.1～1％，硼砂5-10％，硼酸5-10％，对羟基苯甲酸乙酯0.0～0.05％，氯化钠5～10％，其余为水；所述的眼膏由以下重量配比的原料组成：3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄0.1～1％，凡士林65～80％，羊毛脂10～15％，液体石蜡8～15％。

本发明所述的3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄可以采用常规的方法从中药石斛或其它植物中提取得到，也可以由合成或其他方法制得。

本发明所述的应用，其中体现所述用途的化合物3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄具有双靶抑制活性，一方面显著抑制醛糖还原酶的活性，阻断多元醇代谢通路，阻止极性分子山梨醇的积蓄，减轻高渗透压对细胞损伤；另一方面又显著抑制iNOS的活性，减少NO的产生，从而减轻氧化损伤作用，实现治疗白内障的目的。

此外，体现本发明所述用途的化合物3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄的分子小，不仅易被机体吸收，而且可透过细胞膜，既无积蓄作用，又没有毒副作用。

具体实施方式

为了便于描述，以下将化合物3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄简称为gigantol。

例1Gigantol的制备

Gigantol提取方法为现有技术，本发明人参照文献(张朝凤，邵莉，王磊，等.兜唇石斛酚类化学成分研究[J]中国中药杂志，2008，33(24)：2922～2925。杨莉，谷丽华，王峥涛，等.叠鞘石斛中联苄类成分的定性定量分析[J]中国药学杂志，2007，42(21)：1620～1623.)的报导制备gigantol，具体实施过程如下：

干燥叠鞘石斛切碎打成粗粉，用95％乙醇加热回流提取2～3次，每次加乙醇量为12000ml/kg药材，回流约2小时，合并药液后抽滤，将滤液浓缩至无乙醇味，得浸膏，加水混悬后，用等体积乙酸乙酯萃取3次，回收溶剂得乙酸乙酯萃取物。将乙酸乙酯萃取物经硅胶柱色谱，用石油醚-乙酸乙酯(石油醚∶乙酸乙酯的配比分别为100∶0，100∶1，50∶1，100∶3，25∶1，20∶1，15∶1，12∶1，10∶1，9∶1，8∶1，6∶1)溶剂系统进行梯度洗脱，收集石油醚-醋酸乙酯(9∶1)洗脱部分；该部分经过反复硅胶柱色谱，石油醚-醋酸乙酯洗脱冲掉其他物质后，用氯仿-甲醇梯度洗脱分离纯化得到淡黄色油状物。所得到的淡黄色油状物TLC喷洒2％硫酸香草醛试剂显红色。

淡黄色油状物化合物鉴定为gigantol：紫外有吸收有四个吸收峰，分别在206nm，224nm，274nm和300nm有最大吸收，其中300为肩峰；在IR中有5个主要的吸收峰，分别在3500(OH)，2900，1600，1520(C-H)和1220cm-1(C-O-C)。在1HNMR有两个甲氧基信号分别在δ3.77和3.85，一个等位苯甲基质子信号在δ2.83，及六个芳香族信号δ6.81(1H，d，J＝9Hz，3″-H)、δ6.77(1H，dd，J＝2and 9Hz，2″-H)、δ6.65(1H，d，J＝2Hz，6″-H)和δ6.29(3H，brs，A-ring protons)；两个羟基信号在δ5.57和由D20转换确定。且在质谱中有一个离子峰[M]+在m/z274(C16H1804)和一个基峰在m/z137。经与文献数据对照(Juneja R.K.，Sharma S.C.，Tandon J.S.A substituted 1，2-diarylethane from Cymbidium giganteum[J]Phytochemistry，1985，24(2)：321～324.)，化合物鉴定为3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄(gigantol)。

下述实施例2～5所述的滴眼液或眼膏均使用本例所制得的gigantol。

例2滴眼液1

(1)处方：

Gigantol 3.00g

硼砂 5.72g

硼酸 7.98g

对羟基苯甲酸乙酯 0.26g

氯化钠 7.35g

注射用水加至 1000ml

(2)制备方法：取硼酸、硼砂加入适量注射用水中，加热使溶解，加入gigantol、氯化钠、对羟基苯甲酸乙酯搅拌溶解，再继续煮沸15min，搅拌，混合均匀、放冷；用硼砂水溶液(1∶20)调节pH至6.0～7.0，氯化钠调成等渗后，过滤灭菌，补充水量至全量(1000ml)，充分搅拌均匀，合格后灌封即制成滴眼液。

(3)用法和用量：

滴眼，每天2-3次，每次1-2滴，一疗程30天。

例3滴眼液2

(1)处方：

Gigantol 1.00g

羧甲纤维素钠 2.0g

对羟基苯甲酸乙酯0.3g

氯化钠 10.0g

注射用水加至 1000ml

(2)制备方法：

取羧甲纤维素钠溶于30％的注射用水中，过夜使其溶解，用布氏漏斗垫200目尼龙布过滤，备用；将对羟基苯甲酸乙酯加入少量水中，加热使溶解，备用；将氯化钠加入适量注射用水中，加热溶解，备用。

取上述羧甲纤维素钠置于水浴上加热煮沸，在搅拌下加入gigantol，搅拌均匀后加入对羟基苯甲酸乙酯溶液、氯化钠溶液，加注射水至1000ml，充分搅拌均匀。用200目尼龙布垫于布氏漏斗上减压过滤，灌装于容器中，密封，用流通蒸汽100℃灭菌30min，在避菌环境下，分装于洗净灭菌的滴眼瓶中，严封即得。

(3)用法和用量：

滴眼，每天3次，每次1～2滴，一疗程30天。

例4滴眼液3

(1)处方：

Gigantol 6.00g

硼砂 0.100g

硼酸 19.500g

依地酸二钠 0.10g

羟苯甲脂 0.25g

羟苯丙脂 0.16g

PVP-K30 20.00g

注射用水加至1000ml

(2)制备方法：取羟苯甲脂、羟苯丙脂加入适量注射用水中，加热、搅拌使溶解，备用；取硼酸、硼砂加入少量注射用水中，加热使溶解，依次将依地酸二钠、gigantol加入使溶解，将此溶液加入到上述羟苯甲脂与羟苯丙脂混合溶液中，加入PVP-K30使溶解，加注射水至全量(1000ml)，充分搅拌均匀，灌于容器内密封，以100℃流通蒸汽灭均30min，合格后灌封即制成滴眼液。

例5 眼膏

(1)处方：

Gigantol 1g

凡士林 74.00g

羊毛脂 13g

液体石蜡 12g

共制得 100g

(2)制备方法：取液体石蜡用200目尼龙布滤过后干热灭菌，除去内含水分，放冷；取凡士林、羊毛脂混合熔化，用200目尼龙布滤过后150℃干热灭菌、去水2h以上，放冷。

将gigantol经0.22mm微孔滤膜过滤灭菌处理后，加入到上述液体石蜡中制成细腻糊状，然后分次加凡士林、羊毛脂的混合物，研磨均匀，再分装于洁净、灭菌、干燥的玻璃瓶内，即可。

(3)用法和用量：

涂于眼睑内，每天1次，每次30-100mg，一疗程30天。

例6(药理、药效实验)

实验一Gigantol对离体培养的晶状体的保护作用

实验目的：研究gigantol对体外培养的氧化损伤晶状体的保护作用。

1.实验材料

1.1实验动物

动物4～5周龄的Wistar大鼠20只，体重80～120g，雌雄各半，由广州中医药大学实验动物中心提供，合格证号：粤临证字2007A025。

1.2.受试药物

取实施例1得到的gigantol先加入DMSO溶解，再用PBS分别配制成浓度为3g/L的溶液，经0.22mm微孔滤膜过滤灭菌处理后，-20℃保存待用。

1.3试剂

DMEM低糖培养基(杭州吉诺生物医药技术有限公司)；胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司)；磷酸盐缓冲液(PBS，福州迈新生物技术开发公司)；30％过氧化氢(H₂O₂，浙江临安化工二厂)；吡诺克辛钠滴眼液即白内停(武汉天天明药业有限责任公司，批号：070102)；Bradford蛋白质定量试剂盒(上海申能博彩生物科技有限公司)；谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)测定试剂盒均为南京建成生物工程研究所产品；其他试剂均为国产分析纯。

1.4仪器

E-52AA型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；SHZ-DIII型循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂)；BS110S型电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司)旋转蒸发仪，超净工作台，全自动酶标仪，裂隙灯显微镜、可见分光光度计等；HI-98128型pH计(北京HANNA)；SW-CJ-IF型超净台(苏州净化设备厂)；Galaxy-s型CO₂培养箱(美国RS Biotech)：ST-PT型解剖显微镜(日本OLYMPUS)；5810-R型低温高速离心机(德国Eppendorf)；7200型分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司)。

2.方法

2.1体外大鼠晶状体的培养及分组

颈椎脱臼处死大鼠，用眼科剪镊迅速摘取双眼眼球，以含800U/ml青霉素、800g/ml链霉素的冷PBS液漂洗眼球后，投入含相同浓度双抗的PBS液中浸泡，转入超净台。约10min后将大鼠眼球转移至含500U/ml青霉素、500g/ml链霉素的DMEM培养液中，小心从眼球后极部剪开巩膜，取出晶状体，去除晶状体表面的虹膜和玻璃体，晶状体经PBS液漂洗2遍后，再用DMEM液漂洗1遍，然后再放人已预热的24孔组织培养板中培养，每孔1ml DMEM培养基(含20％胎牛血清、100μg/ml青霉素、100μg/ml链霉素)，预培养5h(37℃，5％CO₂，)后，剔除受损伤或已混浊的晶状体。将40只未受损伤、透明的晶状体按照随机原则分4个组培养，每组10只：①正常对照组：DMEM培养基+10％胎牛血清+100ug/ml青霉素及100μg/ml链霉素；②模型对照组：正常组培养基+2mmol/l 30％半乳糖；③阳性对照组：正常组培养基+2mmol/l 30％半乳糖+10％吡诺克辛钠滴眼液(白内停，1-羟-5-氧-5H-吡啶并-[3，2-a]-吩恶嗪-3-羧酸钠-水合物)；④gigantol组：模型组培养基+3mg/ml gigantol，

2.2观察并照相记录晶状体混浊度

加药培养后，每6h更换1次培养液以保持H₂O₂浓度不变。观察记录各组晶状体混浊度。晶状体混浊度的分级方法分为四级：在黑色背景下设计1mm×1mm的黑色方格图，将被检晶状体置于“+”字交叉的黑色线条之上，在解剖显微镜下观察晶状体，按透过晶状体所能看到的线条清晰度进行分级。“一”表示线条清晰可见，为完全透明，即0级；晶状体“+”混浊：线条模糊，但轮廓尚可辨，即I级；“++”混浊：线条轮廓不清，仅中央部隐约可见，即II级；“+++”混浊：线条完全不见，晶状体全部混浊，即III级。最后以各组晶状体混浊度.即“+”出现量的多少进行统计学处理。培养后24h，拍照。

2.3晶状体水溶性蛋白GSH含量及SOD、MDA活性检测

晶状体拍照后，用冷PBS液洗涤2遍，尽量洗净培养液，再用滤纸吸干水分。称质量。按质量与体积比为1∶10的量加入冷PBS液，在冰浴上充分匀浆后倒人2mL离心管中.4℃、12000r/min离心20min，取上清即为晶状体水溶性蛋白，采用Bradford法检测定蛋白含量。取剩余上清，分别采用二硫代二硝基苯甲酸法检测GSH含量，采用黄嘌呤氧化酶法测定总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性，采用硫代巴比妥酸(thibabituricacid，TBA)法检测MDA活性，以上操作方法均严格按照试剂盒说明书进行。

2.4统计学方法应用统计软件SPSS 16.0进行统计处理分析。

3.结果

3.1gigantol对晶状体混浊度的影响

晶状体分组培养后6h，模型组晶状体均出现“+”度浑浊，其他各组均透明；继续培养6h，可见正常对照组晶状体均保持透明，模型组晶状体为“++”～“+++”度混浊，其他各组晶状体混浊度在“+”～“++”度不等；培养后24h，正常对照组晶状体均保持透明；模型组晶状体均为“+++”度混浊，肉眼观察为乳白色，且晶状体体积明显缩小；阳性对照组、gigantol组的晶状体混浊度较模型组显著减轻；gigantol组晶状体混浊度与阳性对照组比较有显著性差异(P＞0.05)。结果见表1。

表1不同时段各组晶状体混浊度量化比较

组别 N_晶状体 t＝6h 12h t＝18h t＝24h

正常对照组 10 0 0 0 0

模型组 10 10 17^① 24^① 30^①

阳性对照组 10 0 6 13 17

Gigantol高剂量组 10 0 5^② 8^② 14^②

统计方法：t检验；①P＜0.05，与正常对照组比较；②P＜0.05，与阳性对照组比较

3.2gigantol对晶状体水溶性蛋白、GSH含量及MDA、T-SOD活性的影响

由表2可见，模型组与正常对照组比较，水溶性蛋白含量、GSH含量、T-SOD活性均显著降低，MDA活性显著升高(均P＜0.05)，而阳性对照组、gigantol组可显著升高水溶性蛋白、GSH的含量以及T-SOD活性，降低MDA活性，与模型组比较，差异显著(P＜0.05)；gigantol组与阳性对照组对比，其水溶性蛋白含量、GSH含量没有显著差异，但MDA活性显著降低、T-SOD活性显著升高(P＜0.05)。

表2各组晶状体水溶性蛋白、GSH含量及MDA、T-SOD活性变化比较

组别 N ρ水溶性蛋白/(mg/ml) ω_GSH/(mg/g) J_MDA/(U/mg) J_T-SOD/(U/mg)

正常对照组 10 15.932±0.298 189.343±3.526 0.242±0.0452 4.238±0.1102

模型组 10 5.7871±0.6527^① 120.213±6.397^① 2.159±0.0521^① 2.333±0.399^①

阳性对照组 10 10.566±0.185^② 190.235±6.346^② 2.368±0.637^② 3.222±0.301^②

gigantol组 10 9.332±0.309^② 199.34±11.821^② 0.506±0.278^②③ 3.854±0.152^②③

统计方法：t检验：①P＜0.05，与正常对照组比较；②P＜0.05，与模型组比较；③P＜0.05，与阳性对照组比较

4.讨论

氧化损伤是诱发白内障的主要机制之一。本实验采用体外构建氧化损伤晶状体的方法制成白内障模型，探讨gigantol的抗白内障作用。结果显示，gigantol可显著缓解晶状体可溶性蛋白的减少，降低MDA活性，提高T-SOD活性，即通过提高晶状体抗氧化能力而达到治疗白内障的作用。

实验二gigantol对人晶状体上皮细胞(HLEC)的保护作用

实验目的：探讨gigantol对氧化条件下人晶状体上皮细胞(HLEC)的形态及生长的影响。

1.实验材料

1.1细胞株人晶状体上皮细胞株SRA01/04(HLEC)。

1.2药材、试剂和仪器新生小牛血清及DMEM培养基(Gibco公司)；DMSO(广州市康洋化工有限公司)，M193863MTT细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒(北京中西远大科技有限公司)；胰蛋白酶(美国DIFCO公司；上海生工生物工程公司代理)。Olympus PM-6倒置显微镜(日本OLYMPUS公司)；BioTek ELx800酶标仪(美国BioTek公司)；E-52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；SHZ-D(III)循环水式真空泵(河南巩义市英峪予华仪器厂)；BP221S电子分析天平(上海精密仪器表有限公司)；gigantol为实施例1得到的化合物。

2.方法

2.1HLEC的培养

取冻存的HLEC冻存管立即置于37℃水中，将细胞悬液用10倍体积的培养液稀释，离心，除去上清，反复洗涤3次，以5×10⁸个/L接种于培养瓶中，37℃、50mL/L、5％CO₂培养箱内培养，细胞形态呈多角形或不规则形，3～4d可融合。融合成片的细胞，中央部分细胞呈六边形，大小较一致。细胞生长接近融合时及时传代或冻存，按1∶3或1∶4分瓶传代培养。

2.2分组与给药及HLEC形态观察

实验分为3组，取对数生长的HLEC，采用含10％的胎牛血清的DMEM培养基进行培养，分为三组。正常对照组：HLEC+DMEM；模型组：正常对照组+500μmol/L H₂O₂(双氧水)；gigantol组：模型组+1g/L gigantol；在倒置显微镜下观察HPLEC的形态及特征并及时照相记录。

2.3MMT法检测HLEC生长情况

消化并收集生长良好、呈对数生长的HLEC，以含有10％胎牛血清的DMEM培养液制成细胞悬液。接种于96孔板培养板中，每孔200μL，细胞浓度为8×10³个/mL，置于37℃、5％CO₂培养箱中培养24h后，弃去培养液，加入无血清的DMEM液，继续培养24h，使细胞同步化，24h后按照上述实验分组，分别加入各药物，继续培养24h后，弃去培养液，在各组培养板分别加入200μL的MTT试剂(至终浓度为0.5g/L)，继续培养4h终止培养，吸去MTT溶液，加入150μLDMSO溶液，室温下轻轻振荡10min后，于全自动酶标仪上490nm波长测各组的吸光值(A)，观察gigantol组合对HLEC生长情况的影响，并计算细胞存活率和细胞抑制率(细胞存活率％＝药物组平均吸光度值/正常对照组平均值吸光值×100％)，细胞抑制率＝100％-细胞存活率)。以上实验在同样条件下重复3次，取平均值。

运用SPSS 16.0进行统计处理。

3.结果

3.1 gigantol对氧化条件下HLEC形态的影响

结果显示，正常对照组HLEC为克隆性贴附生长，细胞形态为扁平的多角形或星形，其生长特点为细胞之间紧密相靠、互相衔接，呈“铺路石”状连接成片。细胞多为单层，一般互不重叠，细胞透亮，胞浆丰富，胞膜清晰，且具有接触抑制和密度抑制现象，形成内密外疏的细胞群落，增殖明显且部分呈现跳跃式生长，与文献报道一致。

各模型组和gigantol组的HLEC培育24h后，模型组在H₂O₂的作用下，细胞形态表现多样，不规则细胞增多，逐渐变得肿胀，出现空泡和颗粒，逐渐死亡，细胞变得稀疏；gigantol组在gigantol的干预下，HLEC较好地保持了原有细胞形态，细胞之间紧密相靠，互相衔接，排列规则，较少出现肿胀，空泡和颗粒等，细胞未见稀疏。从细胞形态上来看，gigantol能拈抗H₂O₂对HLEC的氧化损伤。

3.2 gigantol对HLEC生长情况的影响

结果见表3。表3显示，各组HLEC培育24h后，加入MTT，再培养4h，模型组HLEC的增殖被H₂O₂抑制增殖，抑制率为52.99％，与其他组比较差异显著(p＜0.05)；gigantol组的存活率达到74.38％，与模型组比较差异显著(p＜0.05)，说明gigantol能较好地防止HLEC的凋亡。

表3gigantol对HLEC的增殖情况

统计方法：t检验；①p＜0.05，与gigantol组及正常对照组比较；②P＜0.05，与gigantol组之间比较

4.讨论

晶状体上皮细胞(LEC)是白内障损伤的主要靶位，氧化应激是其发病的重要机制之一；白内障病人出现混浊之前，LEC先出现凋亡；H₂O₂白内障患者房水和晶状体内升高，干扰细胞结构蛋白质和DNA的功能，致LEC的细胞核和线粒体结构和功能损伤，从而出发凋亡机制，细胞出现明显的凋亡现象。本试验通过体外培养的人晶状体上皮细胞，利用H₂O₂模拟机体氧化损伤病理生理特点，造成模型组，24h HLEC出现形态和数量的异常改变，生长受到抑制，细胞形态逐渐丧失原有特征，变得不规则、不均一、肿胀直至死亡，生长受到抑制，传代后容易老化，说明体外H₂O₂培养的晶状体上皮细胞具有类似于白内障的晶状体细胞改变。

Gigantol为酚性联苄类化合物，gigantol干预氧化条件的人晶状体上皮细胞，保持了上皮细胞的形态特征，细胞之间紧密相靠，排列规则，呈“铺路石”状连接成片，细胞死亡率明显下降，传代未见老化，从而证明其对晶状体上皮细胞具有良好的保护作用，其机制与gigantol的酚性羟基抗氧化有关。

实验三以gigantol制成的各制剂对在体动物(大鼠)白内障的治疗作用

实验目的：研究前述gigantol制备的滴眼液和眼膏(例2～例5)在整体动物水平上对白内障治疗作用，并与市场上应用较广泛的抗白内障药物白内停(西药)、石斛夜光丸(中药复方)进行药效比较。

1材料

1.1动物

Wistar大鼠160只(由广州中医药大学实验动物中心提供；实验动物生产许可证号：scxk(粤)2003-0001粤临证字2007A025)雌雄各半，5～6周龄，体重80～120g。

1.2药物及试剂

D-半乳糖(AMRESCO产品，纯度＞99％)，复方托吡卡胺眼药水(北京双鹤现代医药技术有限责任公司，批号：060902)，其他试剂均为国产分析纯。

1.3仪器设备

玻璃匀桨器(陕西化学玻璃器械有限公司)；TGL-16G-A高速冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂)；YZ-5E型裂隙灯显微系统(苏州医疗器械厂)。电热恒温水浴锅(北京化玻联医疗仪器有限公司)；旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂，型号：E-52AA)；循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂，型号：SHZ-DIII)；电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司，型号：BS110S)；pH计(北京HANNA，型号：HI-98128)；解剖显微镜(日本OLYMPUS，型号：ST-PT)；低温高速离心机(德国eppendorf，型号：5810-R)；分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司，型号：7200型)，UV-1600紫外可见光光度计(上海安亭科学仪器厂)，Real timePCR仪(Bio-Rad)，DYY-10型电泳仪(北京六一仪器厂)，A30型荧光分光光度计(上海三科仪器有限公司)等。

2.方法

2.1分组与模型制备

实验前，用复方托吡卡胺眼药水滴大鼠双眼，用裂隙灯显微镜检查晶状体透明的160只投入实验，适应性喂养一周后，按体重、性别随机分为以下8组(每组20只)：白内停阳性组、石斛夜光丸阳性组、模型组、正常对照组和gigantol组1～4，其中，gigantol组1的受试药物为实施例2的滴眼液，gigantol组2的受试药物为实施例3的滴眼液，gigantol组3的受试药物为实施例4的滴眼液，gigantol组4的受试药物为实施例5的眼膏。正常对照组，每天予以10ml/kg生理盐水腹腔注射并给饮用水；其余大鼠用于制造白内障模型，造模方法为：自由饮用10％(w/v)D-半乳糖溶液，并予以腹腔注射50％(w/v)D-半乳糖溶液10mL/kg(即5g/kg)，2次/日(10g/kg·d D-半乳糖)，晶状体混浊度的分级方法参照文献，待模型组晶状体发混浊度达到I～II级时，30天时，再将半乳糖处理的模型大鼠随机分成7组：模型组，每天予以10mL/kg生理盐水腹腔注射并给饮用水；gigantol组，按照前述用法用量给药；白内停阳性组，每次滴一滴白内停，3次/日；石斛夜光丸阳性组，每天予以0.22g/kg石斛夜光丸灌胃；药物处理10天后用裂隙灯观察记录大鼠晶状体浑浊度。

2.2晶状体混浊度在体观察

注射半乳糖后，每天观察记录大鼠体重、精神、食欲、毛色、反应、运动、尿量等，每天用裂隙灯显微镜观察各组大鼠晶状体：先用复方托吡卡胺眼药水滴大鼠双眼，约5min后，用裂隙灯显微镜观察各组大鼠晶状体，将晶状体混浊程度按下列标准分级，0级：无混浊，晶状体透明清亮；I级：轻度混浊，仅赤道部有空泡，以一个“+”表示；II级：明显混浊，空泡扩展到中央，用两个“++”表示；III级：核混浊，晶状体中央呈现核性白内障，以三个“+++”表示；IV级：整个晶状体呈完全混浊，以四个“++++”表示。最后以各组晶状体混浊度，即“+”出现量的多少进行统计学处理。运用SPSS 16.0进行统计处理。

90天后，上述各组大鼠颈椎脱臼处死，取出眼球，剔除虹膜、玻璃体，分离出晶状体，用冷生理盐水洗涤2遍，再用滤纸吸干水分，称质量，组织切片及电镜制片，形态观察。

3.结果

结果如表4。模型组的大鼠注射D-半乳糖23天后开始形成白内障，即晶状体周边出现散在点状混浊，随着时间的延长，混浊度持续加重，成为II级～IV混浊；正常组大鼠晶状体始终保持透明；30天后，模型组停止腹腔注射和饮用D-半乳糖，白内障继续严重，与其他各组比较差异显著(P＜0.01)；各药物组干预10天后，晶状体浑浊开始发生逆转，46天后大都转变为I级混浊或0级透明清晰，且gigantol各组明显优于白内障停及石斛夜光丸(P＜0.05)；而在gigantol各组中，gigantol组1与gigantol组2、gigantol组3、gigantol组4相比，晶状体混浊度最低(P＜0.01)，药效最高，大部分晶状体保持清亮透明。通过组织病理切片光学显微镜观察，正常对照组的大鼠晶状体前囊上皮细胞排列整齐，细胞密度均匀；模型组的大鼠晶状体前囊上皮细胞排列相对紊乱，细胞异常增殖，细胞密度不均；gigantol各组大鼠的晶状体前囊上皮细胞排列整齐，少许增殖和凋亡。电镜观察，正常组对照晶状体纤维细胞的细胞核、细胞器均消失、胞质均匀，充满微管和微丝；模型组晶状体纤维破坏，指状突起和球形突起体积增大，胞质充满大小不等的空泡样物质；gigantol各组的指状突起和球形突起体形态正常，细胞内偶见空泡，胞质电子密度均匀。

表4给药后不同时段各组大鼠晶状体混浊度量化比较

统计方法：t检验；①P＜0.01，与正常对照组及其它各药物组比较；②P＜0.05，与白内停组、石斛夜光丸组比较；③P＜0.01，与滴眼液2组、3组、眼膏组比较。

实验四gigantol对醛糖还原酶的抑制作用及其机制研究

实验目的：研究gigantol抗白内障的作用机理。

1材料与方法

1.1材料、试剂与仪器gigantol为实施例1得到的化合物。醛糖还原酶(AR)，批号809AKR1B101，购自PROSPEC-TANY TECHNOGENE LTD；DL-甘油醛，批号140593023908264，为美国Sigma公司产品；NADPH(还原型)，批号10041939，为意大利Roth公司产品；DMSO(广州市康洋化工有限公司)；磷酸盐缓冲液，批号20100203，(广州威佳科技有限公司)；全波长酶标仪，BioTek(power wave XS2)；涡旋器(VORTEX-T GENIE2产品)；离心机，(ThermoelecTRON CORPORATION PICO17)。应用软件版本：Sybyl7.3，Gaussian03W(中山大学药学院)。

1.2gigantol对AR抑制的IC₅₀测定酶活力用试验条件下单位时间转化NADPH为NADP⁺的量来计算，1单位酶活力(U)定义为在试验条件下，酶催化氧化1μmol NADPH为NADP⁺。参照Prasanta Kumar Sahoo的方法，测定温度为25℃，酶反应总体积为200μL，包括：酶液20μL，0.04mmol/L ADPH 50μL，10mmol/L DL-甘油醛50μL，0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH 6.2)以及不同浓度的gigantol溶液(浓度设定通过测定抑制率在0～100％范围内，抑制率为50％的gigantol浓度)。加入底物DL-甘油醛开始反应，以340nm处每分钟NADPH吸光值的下降来表示AR的活性，每10s测定1次，反应时间记录10min。gigantol用DMSO溶解，涡旋，DMSO在测试的反应体积中不能超过1％。AR先离心后，用PBS稀释100倍。取不同浓度gigantol作为样品组，其他试剂加入顺序方法同空白组。每个样品进行3个复孔检测。样品对AR的抑制率计算如下：抑制率(％)＝[1-(A₂-A₀)/(A₁-A₀)]×100％，式中A₀表示未加酶、底物和样品，即每分钟NADPH自然氧化吸光值的下降；A₁表示未加样品每分钟NADPH吸光值的下降；A₂表示加样品后每分钟NADPH吸光值的下降。以样品浓度为横坐标，抑制率为纵坐标，绘制抑制曲线，由曲线计算各样品对AR的半数抑制浓度(IC₅₀)。

1.3gigantol对AR抑制类型的测定反应温度为25℃，酶反应总体积200μL，包括：酶液20μL，0.104mmol/L NADPH 50μL，不同浓度gigantol(0，1，3，5mmol/L)80μL，然后分别加入不同浓度DL-甘油醛(5，10，20，40mmol/L)50μL启动反应，记录每分钟NADPH吸光值的下降。采用双倒数作图法，确定抑制剂的抑制类型，根据米氏方程计算动力学常数。

1.4分子对接采用Sybyl 17.3中柔性对接模块Flex X，首先在配体分子中选取一个核心部分，将其对接到受体活性部位，然后再通过树搜寻方法连接其余的片段；配体和受体之间结合情况的评价采用类似BShm提出的半经验的自由能得分方程；靶酶结构来源于PDB数据库(PDB编号：1USO)。把晶体结构中配体所在位置周围范围定义为活性口袋，将gigantol与AR进行对接。

1USO晶体结构的准备：对接中采用晶体结构中的配体结构作为参考；保留辅酶的存在；氨基酸侧链各氨基酸的角度按默认的值进行计算；删除水分子；最后计算配体表面。

gigantol配体的准备：建立gigantol的配体文件(.sdf)，然后用MOE(Molecular OperatingEnvironment)药物设计软件的Wash及Energy Minimize模块处理gigantol；用Gaussian03W进行最低能量优化，基本设置为B3LYP/6-31+G(d)，得到最佳能量构象。

分子对接：将准备好的AR晶体结构和配体gigantol导入到Sybyl中的FlexX模块，运行对接。

1.5统计学处理采用SPSS 16.0数据统计软件进行数据处理。

2结果与分析

2.1gigantol对AR的IC₅₀测定不同浓度的gigantol对AR的抑制作用见表5。可以看出，gigantol对AR的抑制作用与其浓度存在明显的剂量一效应关系。gigantol对AR半数抑制浓度为IC₅₀＝2.12mmol/l。

表5gigantol不同浓度对AR的抑制作用

2.2gigantol对AR的抑制类型采用双倒数作图法，gigantol对AR的抑制类型为非竞争性抑制，随着浓度的增大，其抑制作用随之增强。

2.3gigantol与AR分子对接分子对接结果保留10个对接构象，用于对接结果分析。选取对接结果RMSD最小(值为-25.1020)、打分最高的进行分析。

AR抑制剂的热点残基为Trp111，His110，Tyr48。在对接结果的二维作用图中可得出由Trp111，His110，Tyr 48三种氨基酸残基与gigantol发生作用，His110，Tyr 48与3’位的羟基形成氢键，Trp111与左苯环形成π-π共轭，为范德华力作用，Trp 20与gigantol 5’位上的甲氧基形成氢键，这些氢键的存在对于抑制剂的结合是非常重要的，且小分子和残基之间有广泛的疏水作用。由此可见，芳环部分与活性口袋的残基侧链形成的范德华力，氢键作用和疏水相互作用，是gigantol与AR结合的主要驱动力。

3.结论

本研究首次发现gigantol具有抑制醛糖还原酶(AR)的活性，其抑制作用与提取物浓度之间存在明显的剂量-效应关系，随着gigantol浓度的增大，其抑制AR的能力增强；采用分子对接预测gigantol和AR的相互作用模式，得到的复合物结构表明，gigantol的羟基与AR对接的氨基酸残基含有文献报道的热点残基Trp111，His110，Tyr48，Trp111与苯环形成的π-π共轭加强了gigantol与AR的对接，gigantol和AR之间的主要结合方式是疏水相互作用、氢键和范德华力。本研究阐明了gigantol抗白内障的作用机理。

实验五gigantol对诱导型一氧化氮合酶的抑制活性及其机制研究

实验目的：进一步阐明gigantol抗白内障的作用机理。

1材料与方法

1.1药物、试剂与仪器将实施例1得到的gigantol在临用前用DMSO溶解；iNOS(重组酶，表达于大肠杆菌，每个亚单位同源二聚体的分子质量为130kD，美国Cayman Chemical公司)；BH4(二盐酸盐，纯度大于99％，美国Cayman Chemical公司)；iNOS试剂盒(南京建成生物工程研究所)；电热恒温水浴箱(江苏省东台市电器厂)；电子分析天平(德国塞多利斯公司，型号SHZ-DIII)；全波长酶标仪(美国BioTek公司，型号PowerWave XS2)，涡旋震荡器(美国SI，型号VORTEX GENIE2)，离心机(美国Thermo Electron，型号PIC017)。对接程序及版本：MOE分子模拟软件(中山大学药学院)。

1.2gigantol对iNOS抑制作用IC₅₀的测定

按照试剂盒说明进行。在试管中分别加入试剂1、2、3、iNOS样品、BH4和受试药物，混匀，37℃水浴15min，加入试剂4终止反应，取200ul于530nm处，蒸馏水调零，用全波长酶标仪测定其吸光度(D)。

1.3gigantol对iNOS的抑制率测定

按照1.2方法，在试管中加入3种试剂和BH4，不加入iNOS和受试药物，反应后测得空白管吸光度；另取数个试管，各试管中分别加入3种试剂、iNOS样品和不同浓度的BH4，不加入受试药物，反应后测定各管吸光度，计算iNOS活性达到最大时所需BH4最适有效浓度为0.07957mmol/L，此浓度下所测得的吸光度为标准管吸光度。

根据文献，在试管中加入3种试剂、iNOS样品、BH4(最适有效浓度)和gigantol(BH4最小有效浓度的60倍，即4.77mmol/L)，反应后所测得的吸光度为测定管吸光度，按公式：计算抑制率：P抑制(％)＝(D标准管一D测定管)/(D标准管一D空白管)×100％，计算出gigantol在此浓度下对iNOS抑制的百分率为100％。

1.4gigantol对iNOS的半数抑制量(IC₅₀)测定

按照1.2方法，取数个试管，每个试管中均加入3种试剂以及固定浓度的iNOS样品和BH4(最适有效浓度)，并根据1.3所测结果，向各试管中分别加入浓度为BH4最适有效浓度的30、20、18、6.5、2.4倍的gigantol，反应后测定各管吸光度，再按1.3的方法和公式计算出各浓度下gigantol对iNOS的抑制率。

1.5分子对接

1.5.1受体(iNOS)的准备目前，主要的iNOS抑制剂为胍类，iNOS酶与配体晶体结构复合物(ID号2NO，配体是氨基胍)，取自蛋白数据库(http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do)。该晶体结构的分辨率为

符合对接的精度要求。在MOE对接软件中删去水分子，然后选择MMFF94X力场进行质子化，构建原始模型，测出配体受体相互作用，对接选择氨基胍分子为参照物。

1.5.2配体(gigantol)的准备构建配体数据库，包括gigantol、氨基胍在内(主要用于检测模型的可靠性)，然后给配体加氢，用MMFF94X力场计算部分电荷及最低能量构象优化，优化后的分子构象用于对接。

1.5.3设定对接参数设置除refinement：forcefield，MMFF94X，其它均为默认值。

2结果与分析

2.1gigantol对iNOS的抑制作用

不同浓度的gigantol对iNOS的抑制作用见表6。可以看出，gigantol对iNOS的抑制作用与其浓度存在明显的剂量-效应关系。

表6gigantol在不同浓度下对iNOS的抑制率

由表6可见，gigantol实验浓度与抑制率有良好的线性关系。以抑制率(y)对iNOS浓度(x)进行线性回归，得回归方程：y＝0.7614x+0.1971。按此回归方程计算，当x＝0.39782时，y＝50％，即gigantol对iNOS的IC₅₀＝32.227±5.73umol/L。

2.2gigantol与iNOS分子对接

对接结果的选取主要依据结合自由能的大小，同时参考打分的高低以及构象的合理性。根据对各个构象的打分情况，取打分最高的对接。

gigantol酚4位的-OH及3位甲氧基和lle195，与形成分子间氢键，gigantol 5’位甲氧基和Gln257残基形成分子间氢键，由于各种分子间的作用使gigantol表现出对iNOS酶的抑制活性。

3.结论

gigantol除了能抑制AR的活性外，还能抑制iNOS的活性，从而表现良好的抗白内障作用。其抑制作用与其浓度之间存在明显的剂量-效应关系，随着gigantol浓度增大，其抑制iNOS的能力增强；采用MOE分子模拟软件初步模拟了gigantol与iNOS的结合方式，gigantol的羟基和iNOS之间的主要结合方式是氢键相互作用。

Claims

1.3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄在制备治疗白内障的药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，所述的药物由3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄和医学上可接受的辅料组成，其中，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄在药物中的质量百分含量为0.1～1％。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的药物为滴眼液，该滴眼液由以下重量配比的原料组成：3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄0.1～0.6％、硼砂5-10％，硼酸5-10％，对羟基苯甲酸乙酯0.0-0.05％，氯化钠5-10％，其余为注射用水。

4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的药物为眼膏，该眼膏由以下重量配比的原料组成：3′，4-二羟基-3，5′-二甲氧基联苄0.1～1％，凡士林65～80％，羊毛脂10～15％，液体石蜡8～15％。