CN103251667B - 土木香总倍半萜内酯在制备治疗类风湿性关节炎药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了土木香总倍半萜内酯在制备防治类风湿关节炎的药物中的应用，所述土木香总倍半萜内酯含有土木香内酯和异土木香内酯，两酯的含量之和为60-90%。本发明进行动物药效试验，结果显示均可抑制CIA（胶原诱导的关节炎）的临床发病，明显抑制了CIA的发病率，明显降低IFN-γ的水平，显著抑制IL-17的生成。因此，土木香总倍半萜内酯及其中的土木香内酯及异土木香内酯均可用于制备治疗类风湿关节炎的药物。本发明所述药物是由土木香总倍半萜内酯作为活性成分与药用辅料组成的片剂、胶囊剂、软胶囊剂、滴丸、颗粒剂、注射剂、粉针剂或气雾剂等。本发明提供了新的治疗类风湿关节炎的药物，疗效显著，副反应少，原料来源方便，制备方法简单，有较大的临床应用价值。

Description

土木香总倍半萜内酯在制备治疗类风湿性关节炎药物中的应用

技术领域

本发明涉及药物，具体涉及从中药旋覆花属土木香中制备得到的土木香总倍半萜内酯在制备治疗类风湿性关节炎药物中的应用。

背景技术

类风湿性关节炎（Rheumatoid Arthritis，RA）是一种病因尚未明了的慢性全身性炎症性疾病，以慢性、对称性、多滑膜关节炎和关节外病变为主要临床表现，属于自身免疫炎性疾病。该病好发于手、腕、足等小关节，易反复发作，并呈对称性分布。患病早期有关节红肿热痛和功能障碍表现，到达晚期时，关节可出现不同程度的僵硬畸形，并伴有骨和骨骼肌的萎缩，极易致残。从病理改变的角度来看，类风湿性关节炎是一种主要累及关节滑膜（以后可波及到关节软骨、骨组织、关节韧带和肌键），其次为浆膜、心、肺及眼等结缔组织的广泛性炎症性疾病。类风湿性关节炎的全身性表现除关节病变外，还有发热、疲乏无力、心包炎、皮下结节、胸膜炎、动脉炎、周围神经病变等。但是，类风湿性关节炎至今尚无特效疗法，仍处于对炎症及后遗症的治疗阶段。

旋覆花属(Inula L.)植物是菊科（Compositae）中的一属，全世界约有100种，分别产于亚洲、欧洲和非洲，以地中海地区为主。中国有20余种，本属的多种植物常供药用，如土木香(I.helenium)可作为健胃、利尿、祛痰和驱虫药；大花旋覆花(I.britannica)具有消痰、下气、软坚、行水等功效。倍半萜类化合物是本属植物的特征性成分，以桉烷型、吉马烷型和愈创木烷型为主，还包括伪愈创木烷型、裂环桉烷型、榄烷型、苍耳烷型和少量的无环倍半萜及倍半萜二聚体。研究表明，该属植物中的倍半萜类化合物具有驱虫杀虫、抗菌抗肿瘤、抗病毒、免疫抑制的功效。土木香（Inula Radix）药材是菊科旋覆花属植物土木香Inula helenium L.的干燥根，辛、苦、温，具有健脾和胃、行气止痛的功效，为2010版《中国药典》收载。土木香药材中含有较多的倍半萜内酯类成分，该类成分具有较好的抗肿瘤活性以及抗炎活性而日渐被关注。从土木香中分离得到的倍半萜内酯类成分包括土木香内酯、异土木香内酯、木香烃内酯、二氢木香烃内酯、凤毛菊内酯等，其中土木香内酯和异土木香内酯的含量较高。有文献报道（李雪莲，朴惠善，土木香的化学成分及药理作用研究进展，中国现代中药，2007,9（6）:28-29）土木香中的倍半萜类化合物具有抑制肿瘤细胞、驱虫、抗菌、抑制平滑肌、降血糖和利胆等作用。

有研究报道，TNF-α与IFN-γ在体外共同刺激纤维原细胞和人微血管内皮细胞可协同诱导趋化因子CXCL10的产生，RA病人滑液中大量CXCL10的表达导致活化Th1细胞及自然杀伤细胞的浸润，对组织造成损伤。（1、Ueno A,Yamamura M,Iwahashi M,Okamoto A,Aita T,Ogawa N,Makino H.The production of CXCR3-agonistic chemokines by synovialfibroblasts from patients with rheumatoid arthritis.Rheumatol Int.2005Jun;25(5):361-7。2、Bedard PA,Golds EE:Cytokine-induced expression of mRNAsforchemotactic factors in human synovial cells and fibroblasts.J Cell Physiol1993,154:433-441）在类风湿关节炎的模型中升高的IL-15可通过诱导IL-17而发挥其促炎症细胞因子的特性，IL-15可能通过环孢菌素A和类固醇敏感的途径，导致关节中的IL-17过度分泌。IL-17除了可刺激滑膜细胞释放各种炎症介质外，还可通过刺激RANKL与RANK结合，刺激骨吸收，是目前认识到的在类风湿性关节炎骨破坏病理中最重要的细胞因子之一。本发明人对土木香进行了系统的研究，制备了土木香总倍半萜内酯，发现土木香总倍半萜内酯及其内酯类成分具有较好的抗类风湿性关节炎活性，因此，可进一步开发治疗药物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于研究设计土木香总倍半萜内酯及其内酯类化合物在制备治疗类风湿性关节炎药物中的应用。

本发明提供了土木香总倍半萜内酯在制备防治类风湿关节炎的药物中的应用。

本发明所述土木香总倍半萜内酯含有土木香内酯和异土木香内酯。土木香内酯和异土木香内酯含量之和为60-90%

本发明所述土木香总倍半萜内酯是通过下列方法制备得到的：

土木香药材粉碎后，在常压提取装置中用60～90％乙醇回流提取2-3次,每次1～3小时，合并提取液过滤浓缩得浓缩液；浓缩液加2～5倍体积的水稀释后,加入到大孔吸附树脂柱上，依次以10-20倍体积的去离子水洗脱大极性杂质，再以10-20倍体积的40-65%乙醇进行洗脱，继以10-20倍体积的70～90%的乙醇溶液洗脱得到洗脱液，80℃-100℃常压干燥12-24小时，即得土木香总倍半萜内酯原料，其中土木香内酯和异土木香内酯的含量之和为60～90%。木香总倍半萜内酯原料经硅胶色谱分离，可制备得到土木香内酯和异土木香内酯。本发明中土木香内酯和异土木香内酯的结构式如下：

本发明采用土木香总倍半萜内酯及其中的土木香内酯和异土木香内酯进行动物药效试验，结果显示土木香总倍半萜内酯、土木香内酯及异土木香内酯均可抑制CIA（Collagen-Induced Arthritis，胶原诱导的关节炎）的临床发病，明显抑制了CIA的发病严重程度和发病率，说明土木香总倍半萜内酯、土木香内酯及异土木香内酯对CIA具有明显的保护作用。并能下调脾细胞上清液中TNF-α（肿瘤坏死因子α）、IL-17（白介素17）、IFN-γ（干扰素γ），抑制促炎细胞因子TNF-α、IFN-γ和IL-17的分泌，从而对CIA疾病具有保护作用。TNF-α和IFN-γ在RA发病机制中起着重要作用。TNF-α可直接诱导蛋白水解酶的合成，造成基质结构的破坏。实验结果也表明，土木香总倍半萜内酯、土木香内酯及异土木香内酯可较大程度降低脾脏细胞分泌TNF-α。用抗TNF-α疗法在治疗RA上取得了良好的效果，不但阻止了骨组织破坏而且也抑制了IL-17的产生。土木香总倍半萜内酯、土木香内酯及异土木香内酯对炎症的控制及对关节组织的保护可能与其降低TNF-α含量有关。

另外，IFN-γ主要由浸润在病灶局部的CD4⁺T细胞分泌，它可以激活巨噬细胞，活化的巨噬细胞随后表达多种炎症因子，参与并加重炎症反应；IFN-γ还可诱导MIP-1α、MIP-1β和IP-10的表达，这些趋化因子参与淋巴细胞向病灶迁移的过程。本发明的实验中，土木香总倍半萜内酯、土木香内酯及异土木香内酯在体内明显降低了IFN-γ的水平，有可能与阻断了淋巴细胞的后继迁移有关。本发明中，土木香总倍半萜内酯及其中的土木香内酯及异土木香内酯均可显著抑制IL-17的生成，它们对CIA有明显的疗效，可明显抑制CIA临床发病，降低炎性细胞因子TNF-α及IFN-γ的分泌，这也是其治疗类风湿关节炎的机制。因此，本发明土木香总倍半萜内酯可用于制备治疗类风湿关节炎的药物。

其中所述的土木香内酯及异土木香内酯也可用于制备治疗类风湿关节炎的药物。

本发明所述治疗类风湿关节炎的药物是由土木香总倍半萜内酯作为活性成分与药用辅料组成的药物组合物。

本发明所述治疗类风湿关节炎的药物是由土木香内酯作为活性成分与药用辅料组成的药物组合物。

本发明所述治疗类风湿关节炎的药物是由异土木香内酯作为活性成分与药用辅料组成的药物组合物。

本发明所述药物组合物为片剂、胶囊剂、软胶囊剂、滴丸、颗粒剂、注射剂、粉针剂或气雾剂等。

本发明提供了一种新的治疗类风湿关节炎的药物，而且是从中药提取物中制备的药物，克服了现有治疗类风湿关节炎药物的不足之处，疗效显著，副反应少，原料来源方便，制备方法简单，有较大的临床应用价值。

附图说明

图1土木香倍半萜内酯临床评分图

图中模型组对照组土木香总倍半萜内酯10mg/kg土木香总倍半萜内酯30mg/kg土木香内酯5mg/kg土木香内酯15mg/kg异土木香内酯5mg/kg异土木香内酯15mg/kg

图2脾细胞上清细胞因子结果图

图中（1）TNF-α检测结果（2）IL-17检测结果（3）IFN-γ检测结果；空白组模型组甲氨喋呤组土木香总倍半萜内酯10mg/kg土木香总倍半萜内酯30mg/kg土木香内酯5mg/kg；土木香内酯15mg/kg异土木香内酯5mg/kg异土木香内酯15mg/kg

具体实施方式

实施例1 土木香总倍半萜内酯及土木香内酯、异土木香内酯的制备

（1）土木香药材（市售得到，产地：河北安国）10kg粉碎后，在加热回流提取罐中用80L60%乙醇回流提取二次（每次80L），每次1小时，合并提取液，85℃-90℃减压浓缩到8L，相当于每ML含0.8g药材，加入16L水稀释后加入到D101大孔吸附树脂柱上，以100L的去离子水洗脱糖类，再以100L40%乙醇进行洗脱，再以100L70%的乙醇进行洗脱，收集该部分，85℃常压干燥20小时，得到土木香总倍半萜内酯265g，经HPLC法，以AgilentZorbax C18柱(4.6*250mm，5μ)进行分析，流动相为乙腈-0.05%甲酸溶液（55:45），检测波长为205nm测定其中土木香内酯和异土木香内酯的含量之和为75.3%。

取（1）所得土木香总倍半萜内酯原料20g，应用硅胶柱色谱，以体积比为100：0～2：1的二氯甲烷/甲醇系统梯度洗脱，薄层色谱检测，分别收集含有土木香内酯和异土木香内酯的流分，经液相色谱制备（流动相甲醇：水（70：30），检测波长203nm，Agilent ZorbaxC18制备色谱柱（9.6*150mm，5μ)），流速为2ml/min，分别得土木香内酯4.5g和异土木香内酯6.3g。

实施例2动物药效学试验

一、实验材料

药物与试剂

鸡II型胶原(CⅡ)：Chondrex，Redmond，WA98052，USA；不完全弗氏完全佐剂（IFA）Difco Laboratories，Detroit，MI；磷酸缓冲盐溶液（PBS）配制:在800ml蒸馏水中溶解8gNaCl，0.2g KCl，1.44g Na₂HPO₄和0.24g KH₂PO₄。用盐酸调PH至7.4，加水定容至1L，过滤除菌后使用；DMSO二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide，DMSO)：为sigma公司产品；1640培养基：吉诺生物医药技术有限公司；小牛血清：民海生物有限公司；96孔平底板，CORNING公司；70μm细胞研磨滤网，BD Falcon公司；15ml、50ml离心管，BDFalcon公司；0.22μm滤器，Millipore公司；1ml旋口注射器，BD公司；贝朗三通，德国贝朗公司；甲氨喋呤片：上海医药（集团）有限公司信谊制药总厂（080605）；

土木香总倍半萜内酯、土木香内酯、异土木香内酯由实施例1制备得到。

动物

DBI/I型小鼠，雄性，6-8周，由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供，许可证号：SCXK（沪）2007-0005，饲养于第二军医大学实验动物中心清洁级环境中。

仪器与设备

高速台式离心机，Eppendorf；高速台式低温离心机，HITACHI公司；倒置显微镜，Nikon公司；超净台，苏净集团安泰公司制造；电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；湿度CO₂培养箱，Heraus公司；恒温水浴锅，上海国华电器有限公司。

二、实验方法

模型的建立

实验准备

完全弗氏佐剂（CFA）的制备：在不完全弗氏佐剂中加入热灭活的结核分支杆菌至终浓度4mg/ml，使用之前充分混匀。

0.01M冰乙酸制备：11.43μl冰乙酸溶于20ml去离子水中，过滤，4℃备用。

CⅡ制备：将CⅡ溶解于0.01M冰乙酸至终浓度4mg/ml，4℃保存。

抗原的乳化：用三通管连接两支玻璃针管，将PBS、完全弗氏佐剂和抗原CⅡ分别加入一支针管中（每100μl乳化液含200μg CⅡ和50μl完全弗氏佐剂），排除针管内气泡后，来回推动针管约500次，将针管内各成分充分混匀成乳化状态。

CIA模型的诱导

第0天，小鼠尾根部2-3厘米处给予100μl/只乳化好的CⅡ抗原皮下注射免疫；第21天，加强免疫：50μl CⅡ和150μl PBS充分混匀，150ul/只腹腔注射；正常组用生理盐水同法注射。

三、实验分组和给药方案

大鼠随机分为9组，每组12只，分别为正常组、CIA模型组、阳性对照组（甲氨喋呤2mg/kg）、土木香总倍半萜内酯组分为低、高剂量组（给药剂量分别为10mg/kg、30mg/kg）、土木香内酯分、高剂量组（给药剂量分别为5mg/kg、15mg/kg）、异土木香内酯分低、高剂量组（给药剂量分别为5mg/kg、15mg/kg），共计9组。于二次免疫前一天（第20天）至第34天土木香总倍半萜内酯组、土木香内酯组、异土木香内酯组分别按照上述剂量连续灌胃给药，甲氨喋呤组每两天按2mg/kg给药，正常组和模型组按10ml/kg给予饮用水。

1、多发性关节炎指数(arthritis index，AI)评分

二次免疫后，定期记录小鼠全身关节病变情况，按3级评分法评价，计算发病率及平均发病指数。具体评分标准为：0分-关节正常；1分-关节轻微红肿；2分-关节红肿严重，累及整个关节，活动受限；3分-爪子或关节功能障碍，关节僵硬。四肢的总和为小鼠的评分，最高为12分。

2、淋巴及脾脏单个核细胞（MNC）悬液的制备

小鼠处死，固定，剪开腹部皮肤，取两侧腹股沟淋巴结；后打开腹腔，取出脾脏，立即放入装有1640的15ml离心管中，置于冰上；将脾脏倒入70μm的细胞研磨滤网中，用1ml注射器针芯充分研磨，使之成细胞悬液；收集细胞悬液，4℃，1000rpm，离心8min，离心后弃去上清；打散细胞，加入0.83%氯化铵水（约1.0ml/脾脏），裂解5min；加入3倍体积的PBS终止裂解反应，并用玻璃吸管去除细胞悬液中的絮状物；4℃，1000rpm，离心8min，离心后弃去上清；打散细胞，加入1ml1640（含小牛血清），混匀后计数，以1640完全培养基（含小牛血清）在96孔板中培养，5×10⁶/ml每孔100ul，贴壁2小时。

3、脾细胞NO测定

在96孔平圆底板中每孔加入5×10⁶/ml脾脏MNC100ul，每组4复孔；贴壁2小时后，换液DMEM培养基，每孔加LPS（终浓度1ug/ml），将细胞置于37℃，5％CO₂培养箱中培养18小时后取出上清液检测NO。

4、脾、淋巴细胞增值测定

在96孔平圆底板中分别加入5×10⁶/ml脾脏及淋巴MNC100ul，每组4复孔；贴壁2小时后，加CⅡ（100ug/ml），将细胞置于37℃，5％CO₂培养箱中培养72小时后取出加MTS测增值。

5、脾细胞细胞因子测定

在96孔平圆底板中加入5×10⁶/ml脾脏MNC100ul，每组4复孔；贴壁2小时后，加CⅡ（100ug/ml），将细胞置于37℃，5%CO₂培养箱中培养48小时后取上清液检测细胞因子。

四、结果

1、土木香倍半萜内酯可抑制CIA的临床发病

在此CIA的实验中，用CⅡ诱导CIA模型，初次免疫为第0天，第21天加强免疫后小鼠随机分为9组。于第20天开始给，阳性对照组每两天给予甲氨喋呤药2mg/kg，土木香总倍半萜内酯低剂量组给予10mg/kg，高剂量组30mg/kg；土木香内酯低剂量组给予5mg/kg，高剂量组15mg/kg，异土木香内酯低剂量组给予5mg/kg，高剂量组15mg/kg，连续给药14天，直到实验结束。每天观察小鼠并依据评分标准给每只小鼠评分。

CⅡ诱导CIA，加强免疫后小鼠陆续出现发病，对照组与用药组在发病时间上没有明显差异。发病后，模型组小鼠疾病严重程度加重较快，在免疫后第37天达到高峰，而给药组小鼠发病后疾病发展较对照组小鼠缓和（图1）。从发病率来看，模型组为90%，对照组为71%，土木香总倍半萜内酯低、高剂量分别为59%、74%；土木香内酯低、高剂量组分别为51%、65%；异土木香内酯低、高剂量组分别为48%、61%。由此可见，土木香倍半萜内酯对CIA发病时间没有明显影响，但明显抑制了CIA的发病严重程度和发病率，说明土木香倍半萜内酯对CIA具有明显的保护作用。

2、土木香倍半萜内酯能下调脾细胞上清液中TNF-α、IL-17、IFN-γ

在体内给予药物治疗CIA的实验中，疾病达到平台期后处死小鼠，取出脾脏细胞，制成单细胞悬液，每孔1.5×10⁶个细胞铺板，在体外用20μg/ml的抗原CⅡ刺激，培养48小时后收集上清，用ELISA方法测量细胞因子TNF-α、IFN-γ的浓度。

如图2所示，CⅡ刺激后，模型组细胞上清中TNF-α、IFN-γ及IL-17均高于各个药物处理组，与阳性对照组及土木香倍半萜内酯各给药组相比，存在统计学差异（p<0.05）。说明体内给予药物治疗后，能够抑制促炎细胞因子TNF-α、IFN-γ和IL-17的分泌，并能从而对CIA疾病具有保护作用。

实施例3

片剂：土木香总倍半萜内酯      30g

      乳糖                   190g

      玉米淀粉               75g

      硬脂酸镁               5g

制备方法：将土木香总倍半萜内酯、乳糖和淀粉混合，用水均匀湿润，把湿润后的混合物过筛并干燥，再过筛，加入硬脂酸镁，然后将混合物压片，每片重300mg，含土木香总倍半萜内酯原料为30mg。

实施例4：

软胶囊：

囊心处方

囊壳处方

明胶                    200g

甘油                    60g

水                      305.2g

黑氧化铁                1.5g

土木香总倍半萜内酯称量前过100目筛。取蜂蜡10g，加大豆油300g，80℃水浴下熔融混匀，冷却至室温（25℃）。加入原料土木香总倍半萜内酯、叔丁基对羟基茴香醚、枸橼酸，再加大豆油至500g，充分混匀，制备囊心药液待用。

取明胶，加入适量的水使明胶吸水膨胀。另将甘油及余下的水置煮胶锅中加热至70-80℃，混合均匀，加入膨胀的明胶，搅拌，熔融，保温1-2小时，真空抽气以除去气泡，以洁净白布过滤，加入黑氧化铁粉末，混匀，保温待用。

将已制好的明胶甘油液和囊心药液装入自动旋转轧囊机中，胶带温度控制在40-50，囊心药液温度控制在25℃，压制出每粒含500mg药液的软胶囊，30-32℃、相对湿度28%条件下烘干24小时，包装即得。

实施例5：

注射液：土木香内酯               10g

        葡萄糖                   50g

制备方法：将土木香内酯和葡萄糖溶解于100L注射用水中，过滤所得溶液，在无菌条件下装入输液瓶中，每瓶100ml含土木香内酯10mg。

实施例6：

注射用冻干粉针剂：异土木香内酯      10g

                 甘露醇            40g

制备方法：将异土木香内酯和甘露醇溶解于2000ml注射用水中，过滤所得溶液，在无菌条件下装入西林瓶中，冻干，每支50mg含异土木香内酯10mg。

Claims (5)

1.土木香总倍半萜内酯在制备防治类风湿关节炎的药物中的应用，其特征在于，

所述土木香总倍半萜内酯含有土木香内酯和异土木香内酯；所述土木香内酯和异土木香内酯含量之和为60-90％；所述土木香内酯和异土木香内酯的结构式如下：

通过下列方法制得：

土木香药材粉碎后，在常压提取装置中用60～90％乙醇回流提取2-3次,每次1～3小时，合并提取液过滤浓缩得浓缩液；浓缩液加2～5倍体积的水稀释后,加入到大孔吸附树脂柱上，依次以10-20倍体积的去离子水洗脱大极性杂质，再以10-20倍体积的40～65％乙醇进行洗脱，继以10-20倍体积的70～90％的乙醇溶液洗脱得到洗脱液，80℃-100℃常压干燥12-24小时，即得土木香总倍半萜内酯；所述土木香总倍半萜内酯再经硅胶色谱分离，制备得到土木香内酯和异土木香内酯。

2.根据权利要求1所述土木香总倍半萜内酯在制备防治类风湿关节炎的药物中的应用，其特征在于，所述土木香总倍半萜内酯通过下列方法制得：

土木香药材粉碎后，在常压提取装置中用60～90％乙醇回流提取2-3次,每次1～3小时，合并提取液过滤浓缩得浓缩液；浓缩液加2～5倍体积的水稀释后,加入到大孔吸附树脂柱上，依次以10-20倍体积的去离子水洗脱大极性杂质，再以10-20倍体积的40～65％乙醇进行洗脱，继以10-20倍体积的70～90％的乙醇溶液洗脱得到洗脱液，80℃-100℃常压干燥12-24小时，即得土木香总倍半萜内酯。

3.根据权利要求1所述土木香总倍半萜内酯在制备防治类风湿关节炎的药物中的应用，其特征在于，所述治疗类风湿关节炎的药物是由土木香总倍半萜内酯作为活性成分与药用辅料组成的药物组合物。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述药物组合物为片剂、胶囊剂、滴丸、颗粒剂、注射剂或气雾剂。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述片剂为分散片、含片、口崩片或缓释片；所述胶囊剂为软胶囊剂；所述注射剂为粉针剂。