CN103690539A - 钩吻素子及其同系物在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钩吻素子及其同系物在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用，治疗指数高：钩吻素子治疗糖尿病大鼠痛觉超敏的治疗指数估达4762，并且能显著改善糖尿病大鼠神经病变，详见实施例1，安全治疗窗大，可能无耐受性、成瘾性且副作用小，适于制备治疗糖尿病并发症的药物。潜在的重大经济效应。钩吻素子及其同系物或其药学可接受的盐具有制备治疗糖尿病并发症的应用，无上述两类临床常用治疗糖尿病并发症药物的缺点，按照国家创新药物审批办法开发研制，有望成为有效治疗糖尿病并发症（糖尿病患者痛觉超敏和神经纤维变性）、无耐受性与成瘾性、且副作用小、具有我国独立自主知识产权的国家1类新型治疗糖尿病并发症药，产业化前景明确。

Description

钩吻素子及其同系物在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用

技术领域

本发明属于医药领域，涉及钩吻生物碱单体的应用，尤其是涉及钩吻素子（Koumine）及其同系物在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用。

背景技术

糖尿病的并发症包括糖尿病神经病变和疼痛等。其中糖尿病神经病变最为常见，可累及中枢神经及周围神经，尤其远端感觉神经病变最为常见，占所有糖尿病神经病变的50%以上，具体症状为痛觉超敏、外周神经传导速度降低，神经纤维变性等，严重影响生活质量。药物治疗是目前临床上治疗病人糖尿病并发症的主要手段之一，其中加巴喷丁是目前治疗糖尿病周围神经病变的一线药物。截止到2011年全球有3.66亿糖尿病患者，在我国该数字高达9240万，糖尿病患者众多导致该市场成为各大药企征战的重点。2010年，全球糖尿病药物市场规模高达344.3亿，近五年复合增长率为12.7%，显著高于其他疾病用药市场同期增速；国内样本医院糖尿病药物市场规模突破100亿，近五年复合增长率近15%，高于全球同期增速。因此，治疗糖尿病并发症的药物是当今全球各大制药公司竞争的热点。

但是，治疗糖尿病并发症的药物有着明显的副作用，如一线药物加巴喷丁有潜在的致癌作用；胰岛素长期使用容易引发免疫性胰岛素抵抗、低血糖反应、皮下脂肪营养不良、胰岛素超敏等，可能导致脑血栓、中风、心脏病发作、肾病综合症等，甚至危及患者的生命。因此, 寻找能控制糖尿病并发症的高效低毒的新型药物是研发热点之一。目前，国内外许多科学家正致力于从动植物取材，开发治疗糖尿病并发症的新型药物。

钩吻（Gelsemium elegans Benth.）为马钱科植物胡蔓藤的全草，是历史悠久的药用植物，我国盛产于福建、浙江、广东等地，具有多种生理药理活性，如抗肿瘤、松弛平滑肌、抑制血小板聚集等作用；但毒性较大，不宜直接入药。钩吻主要活性成分为生物碱，包括钩吻素子、甲、己等40多种同系物单体。钩吻总生物碱毒性较高，但各种单体毒性大小不一。其中钩吻素子为国产钩吻生物碱单体中含量最高且毒性较小的一种有效成分，具有研发应用前景。

钩吻素子，分子式为C₂₀H₂₂N₂O，结构式为：

钩吻素子的来源目前主要从钩吻植物中提取分离，如使用柱层析法，或使用本发明人发明的“高速逆流色谱法从钩吻中分离制备钩吻生物碱单体的方法”（已授权，授权公告号: CN101323618B），该发明提供了高效、速效获得钩吻素子的途径，为钩吻素子的产业化应用奠定基础。

近年对钩吻素子的研究渐热，发现其具有多种生理药理活性，如抗肿瘤作用[吴达荣，秦瑞，蔡晶，迟德彪. 钩吻素子抗肿瘤作用研究，中药药理与临床，2006，22（5）：6-8]、抗焦虑作用（本课题组已申请国家发明专利，钩吻素甲、钩吻素子、1-甲氧基钩吻碱在制备治疗焦虑症药物中的应用，授权专利号：201110130826.6）、抗慢性疼痛作用（本课题组已申请国家发明专利，作为唯一活性成份的钩吻素子在制备治疗慢性疼痛药物中的应用，授权专利号：ZL200810071467.X）以及抗类风湿性关节炎（本课题组已申请国家发明专利，钩吻素子在制备治疗类风湿性关节炎药物中的应用，授权专利号：ZL201110174657.6）等。但现有的钩吻素子活性研究，未涉及其在治疗糖尿病并发症方面的研究。有关钩吻素子治疗糖尿病并发症作用及其可能的用途，未见文献报道。本发明公开了钩吻素子及其同系物在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种钩吻生物碱单体钩吻素子及其同系物治疗糖尿病并发症作用的新用途，即钩吻素子及其同系物或其药学上可接受的盐在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钩吻素子在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用。

所述的钩吻素子，是钩吻生物碱单体之一，分子式为C₂₀H₂₂N₂O，结构式为：

钩吻素子及其药学可接受的盐具有制备治疗糖尿病并发症药物的应用。

所述的糖尿病并发症包括糖尿病患者痛觉超敏、神经纤维变性。

动物糖尿病并发症实验证明钩吻素子具有剂量依赖性的强效治疗糖尿病并发症作用，效价优于经典的加巴喷丁，治疗指数高，可能无耐受性、成瘾性且副作用小，表明钩吻素子治疗糖尿病并发症作用具有强效低毒的特点，其作用机制可能不同于临床常用的胰岛素和加巴喷丁。

本发明的有益效果是：

1.  治疗指数高：钩吻素子治疗糖尿病大鼠痛觉超敏的治疗指数估达4762，并且能显著改善糖尿病大鼠神经病变，详见实施例1，安全治疗窗大，可能无耐受性、成瘾性且副作用小，适于制备治疗糖尿病并发症的药物。

2.  潜在的重大经济效应。截止到2011年全球有3.66亿糖尿病患者，在我国该数字高达9240万，糖尿病患者众多导致该市场成为各大药企征战的重点。2010年，全球糖尿病药物市场规模高达344.3亿，近五年复合增长率为12.7%，显著高于其他疾病用药市场同期增速；国内样本医院糖尿病药物市场规模突破100亿，近五年复合增长率近15%，高于全球同期增速。因此，治疗糖尿病并发症的药物是当今全球各大制药公司竞争的热点。如前所述，目前治疗糖尿病并发症的药物如胰岛素和加巴喷丁有着明显的副作用，不是理想的治疗糖尿病并发症药物。钩吻素子及其同系物或其药学可接受的盐具有制备治疗糖尿病并发症的应用，无上述两类临床常用治疗糖尿病并发症药物的缺点，按照国家创新药物审批办法开发研制，有望成为有效治疗糖尿病并发症（糖尿病患者痛觉超敏和神经纤维变性）、无耐受性与成瘾性、且副作用小、具有我国独立自主知识产权的国家1类新型治疗糖尿病并发症药，产业化前景明确。

3.  本发明的钩吻素子可来源于天然植物钩吻的提纯，钩吻植物在我国盛产，因而可以推动相关药材产业的发展。

附图说明

图1为颈背部皮下注射钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的治疗作用比较图，图中横坐标表示时间day，纵坐标表示痛阈；control为空白对照组，model为模型组，KM-0.056mg/kg组是钩吻素子0.056mg/kg组，KM-0.28mg/kg组是钩吻素子0.28mg/kg组，KM-1.4mg/kg组是钩吻素子1.4mg/kg组，KM-7mg/kg组是钩吻素子7mg/kg组，GP-100mg/kg组是加巴喷丁100mg/kg组;其中a：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的改善作用趋势图；b：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的改善作用最大效应变化趋势图；c：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的第28天的最大效应图；d：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏第28天改善作用的量效曲线图。

图2为颈背部皮下注射钩吻素子对糖尿病大鼠神经冲动传导障碍的改善作用图，图中纵坐标表示坐骨神经传导速度；control为空白对照组，model为模型组，KM-0.056mg/kg组是钩吻素子0.056mg/kg组，KM-0.28mg/kg组是钩吻素子0.28mg/kg组，KM-1.4mg/kg组是钩吻素子1.4mg/kg组，KM-7mg/kg组是钩吻素子7mg/kg组。

图3为颈背部皮下注射钩吻素子对糖尿病大鼠神经纤维病理的改善作用比较图，图中a，b为空白对照组，c，d为模型组，e，f为钩吻素子7mg/kg组，g，h为钩吻素子1.4mg/kg组。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。

本发明在动物糖尿病并发症模型上，通过大鼠颈背部皮下注射钩吻素子说明钩吻素子及其同系物在制备治疗糖尿病并发症中的用途。

实施例1

颈背部皮下注射给予钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的改善作用。

1.1 药品和试剂：

钩吻素子由本发明申请人从天然植物钩吻提取分离纯化获得，见专利号:200810071469.9，发明名称为“高速逆流色谱法从钩吻中分离制备钩吻生物碱单体的方法”和专利号2011101746576公开的技术，为现有技术，纯度>98.5%（精密称取钩吻素子，以1mol/l HCl溶解，加生理盐水稀释，以1mol/l NaOH调pH（4<pH<7），用生理盐水稀释至各剂量组所需溶液。）。加巴喷丁注射液（10mg/ml），沈阳第一制药厂产品，批号102090936065021。链脲佐菌素，天津市北辰方正试剂厂，批号20070828。

1.2 动物:

SD大鼠，雄性，180-220g，上海斯莱克动物中心提供。于25℃室温光暗周期12/12h下饲养，自由饮食，适应实验室3天后用于正式实验。

1.3 方法：

大鼠60只，按体重随机分为空白对照组、模型组、加巴喷丁阳性对照组、钩吻素子不同剂量处理组（0.056，0.28，1.4，7 mg/kg），实验共分7组，每组6-9只。各组大鼠按下述实施相应干预：

1) 所有大鼠腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg（空白对照组注射生理盐水）

2) 3天后测定血糖，低于11.1mol/l的大鼠剔除

3)  21天后，钩吻素子不同剂量处理组大鼠分别皮下注射钩吻素子0.056，0.28，1.4，7 mg/kg mg/kg；

4) 模型组大鼠皮下注射等体积生理盐水。

5)    加巴喷丁阳性对照组大鼠皮下注射等体积加巴喷丁100mg/kg

大鼠腹腔注射链脲佐菌素21天后测定痛觉阈值，两天测一次，最大效应以（给药后痛觉阈值-给药前痛觉阈值）/（基础痛觉阈值-给药前痛觉阈值）*100%计算。

1.4 结果

各组大鼠给药后的痛觉阈值如附图1所示，（a：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的改善作用趋势。b：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的改善作用最大效应变化趋势。c：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏的第28天的最大效应。d：钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏第28天改善作用的量效曲线）。结果显示钩吻素子能剂量依赖性改善糖尿病大鼠痛觉超敏，改善效价优于加巴喷丁。表明钩吻素子对糖尿病大鼠痛觉超敏具有显著改善作用。经计算，钩吻素子改善痛觉超敏的半数有效剂量（ED₅₀）为0.063 mg/kg。钩吻素子大鼠皮下注射的半数致死剂量（LD₅₀）为300 mg/kg，按照治疗指数（TI）计算公式：TI= LD₅₀ / ED₅₀，初步推算钩吻素子的TI为4762，可见单体钩吻素子的安全性高，具有开发成缓解糖尿病引起的的痛觉超敏药物的潜在应用价值。

实施例2

颈背部皮下注射给予钩吻素子对糖尿病大鼠神经传导障碍的改善作用。

2.1 药品和试剂：

钩吻素子由本发明申请人从天然植物钩吻提取分离纯化获得，纯度>98.5%（精密称取钩吻素子，以1mol/l HCl溶解，加生理盐水稀释，以1mol/l NaOH调pH（4<pH<7），用生理盐水稀释至各剂量组所需溶液。）。加巴喷丁注射液（10mg/ml），沈阳第一制药厂产品，批号102090936065021。链脲佐菌素，天津市北辰方正试剂厂，批号20070828。

2.2 动物:

SD大鼠，雄性，180-220g，上海斯莱克动物中心提供。于25℃室温光暗周期12/12h下饲养，自由饮食，适应实验室3天后用于正式实验。

2.3 方法：

大鼠51只，按体重随机分为空白对照组、模型组、钩吻素子不同剂量处理组（0.056，0.28，1.4，7 mg/kg），实验共分6组，每组6-9只。各组大鼠按下述实施相应干预：

1) 所有大鼠腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg（空白对照组注射生理盐水）

2) 3天后测定血糖，低于11.1mol/l的大鼠剔除

3) 21天后，钩吻素子不同剂量处理组大鼠分别皮下注射钩吻素子0.056，0.28，1.4，7 mg/kg mg/kg；

4) 模型组大鼠皮下注射等体积生理盐水。

大鼠腹腔注射链脲佐菌素28天后测定坐骨神经传导速度，以神经传导的距离/时间来计算。

2.4 结果

    各组大鼠的坐骨神经传导速度如附图2所示，结果显示糖尿病大鼠坐骨神经传导速度显著降低，颈背部皮下注射给予各剂量组钩吻素子均能增加糖尿病大鼠坐骨神经传导速度，具有统计意义。表明钩吻素子对糖尿病大鼠的神经传导障碍有显著改善作用。

实施例3

颈背部皮下注射给予钩吻素子对糖尿病大鼠神经纤维病理的改善作用。

3.1 药品和试剂：

钩吻素子由本发明申请人从天然植物钩吻提取分离纯化获得，纯度>98.5%（精密称取钩吻素子，以1mol/l HCl溶解，加生理盐水稀释，以1mol/l NaOH调pH（4<pH<7），用生理盐水稀释至各剂量组所需溶液。）。加巴喷丁注射液（10mg/ml），沈阳第一制药厂产品，批号102090936065021。链脲佐菌素，天津市北辰方正试剂厂，批号20070828。

3.2 动物:

SD大鼠，雄性，180-220g，上海斯莱克动物中心提供。于25℃室温光暗周期12/12h下饲养，自由饮食，适应实验室3天后用于正式实验。

3.3 方法：

大鼠51只，按体重随机分为空白对照组、模型组、钩吻素子不同剂量处理组（0.056，0.28，1.4，7 mg/kg），实验共分6组，每组6-9只。各组大鼠按下述实施相应干预：

1) 所有大鼠腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg（空白对照组注射生理盐水）；

2)  3天后测定血糖，低于11.1mol/l的大鼠剔除；

3) 21天后，钩吻素子不同剂量处理组大鼠分别皮下注射钩吻素子0.056，0.28，1.4，7 mg/kg mg/kg；

4)模型组大鼠皮下注射等体积生理盐水。

大鼠腹腔注射链脲佐菌素28天后坐骨神经取材，电子显微镜观察横截面。

3.4 结果

    各组大鼠的坐骨神经横切面电子显微镜图如附图3所示。正常组a，b，模型组c，d，钩吻素子7mg/kg组e，f，钩吻素子1.4mg/kg组g，h。结果显示糖尿病大鼠神经纤维出现脱髓鞘、轴突消失等明显病变，颈背部皮下注射给予各剂量组钩吻素子可逆转以上病变，表明钩吻素子对糖尿病大鼠神经纤维病变有显著改善作用。

综上，钩吻素子能剂量依赖性改善糖尿病疼痛、逆转糖尿病神经病变（神经传导障碍、神经纤维病变），表明钩吻素子具有治疗糖尿病并发症的作用。

实施例1-3仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种结构式如下的钩吻生物碱单体钩吻素子及其同系物或其药学上可接受的盐在制备治疗糖尿病并发症药物中的应用

。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的治疗糖尿病并发症包括糖尿病患者神经病变和糖尿病患者疼痛。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于所述的治疗糖尿病患者神经病变包括神经形态及功能上的改善。

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