CN103860542A - 环淫羊藿苷元在制备抗肿瘤组合物中的应用 - Google Patents
环淫羊藿苷元在制备抗肿瘤组合物中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了环淫羊藿苷元在制备抗肿瘤组合物中的应用,本发明方法所述环淫羊藿苷元,可以有效抑制人脐静脉内皮细胞HUVEC的生长和成管并导致凋亡,抑制人脐静脉内皮细胞迁移,并且对高度活化的MAPK通路和AKT通路具有显著抑制作用,通过以上机制,其可以有效抗肿瘤,尤其可以有效抑制肝癌、乳腺癌、肺癌、宫颈癌和结肠癌的生长。
Description
技术领域
本发明涉及一种环淫羊藿苷元(3,5-二羟基-2-(4-甲氧基-苯基)-8,8-二甲基-9,10-二氢-8H-吡喃并[2,3-f]色烯-4-酮,3,5-Dihydroxy-2-(4-methoxy-phenyl)-8,8-dimethyl-9,10-dihydro-8H-pyrano[2,3-f]chromen-4-one)在制备抗肿瘤组合物中的应用,属于化合物新用途领域。
背景技术
环淫羊藿苷元(在本申请下文中简称RICT),是一种经淫羊藿饮片中主要成分淫羊藿苷经酸水解后经过脱糖、成环而得的黄酮类化合物,其结构式如下:
据文献报道,RICT可增强细胞内碱性磷酸酶活性,促进成骨活性,促进骨形成,抑制骨质疏松。但是,在本发明之前没有关于RICT抗肿瘤作用的报道。
发明内容
发明目的:本发明提供了环淫羊藿苷元抗肿瘤的新用途。
技术方案:为实现上述目的,本发明提供了环淫羊藿苷元在制备抗肿瘤组合物中的应用。
优选地,所述抗肿瘤是指抑制肿瘤细胞和移植瘤的生长。
更优选地,所述肿瘤细胞为:肝癌细胞、乳腺癌细胞、肺癌细胞、宫颈癌细胞或结肠癌细胞。
优选地,所述组合物是以所述环淫羊藿苷元为活性成分,加上药学上可接受的辅料所制成的制剂。
更优选地,所述组合物为微囊、微球、聚合物胶束、泡囊或脂质体。
或者,所述组合物为口服制剂、注射剂或透皮制剂。
进一步优选地,所述口服制剂为散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、丸剂、滴丸剂或口服液。
或者,所述注射剂为溶液剂、混悬剂或乳剂。
本发明所述环淫羊藿苷元可以通过商业购买获得或者通过已有专利(ZL200910032982.1)中记载的制备方法获得。
本发明提供了使用所述环淫羊藿苷元抗肿瘤的方法,该方法包括给予受试对象治疗有效剂量的所述环淫羊藿苷元,还包括给予含有所述环淫羊藿苷元的组合物,所述组合物由治疗有效剂量的环淫羊藿苷元和药学上可接受的辅料所制成。
本发明方法所述环淫羊藿苷元可以通过任何本领域公知的方式,即经口、鼻内、皮下、肌内、真皮内、静脉内、动脉内、非肠道或通过插管以治疗有效剂量,即可以抑制肿瘤细胞生长的量或抑制移植瘤生长的量给予受试哺乳动物(包括人类)。
本发明方法所述环淫羊藿苷元的最佳剂量将取决于本领域技术人员所公知的诸多因素,其包括所给予的制剂中该化合物的生物利用度、在受试者中该化合物的代谢和分布、受试者的禁食或进食状态、在所述制剂中载体和赋形剂的选择以及其它因素。合适的剂量典型地在临床前或临床调整中确定,并且是在本领域普通技术人员的能力范围之内。本发明方法所述环淫羊藿苷元在治疗上的有效量任选地分为若干亚单位/天或以每天或超过一天的间隔给予,这取决于肿瘤的性质、患者的总体情况和本发明化合物的剂型。
本发明方法所述环淫羊藿苷元也可以与其它有效抗肿瘤化合物一起协同使用。它们任选地在治疗过程中单独地给予或与所述环淫羊藿苷元在组合物,例如片剂、注射溶液或胶囊中组合给予。
本发明方法所述组合物任选地由常规的药物载体和赋形剂配制,所述药物载体和赋形剂根据通常习惯选择。例如片剂包含赋形剂、助流剂、填充剂、粘合剂等。水性制剂以无菌形式制备,当预定除口服方式递送时,通常该水性制剂是等渗的,所述制剂任选地包括赋形剂,以及包括抗坏血酸和其它抗氧化剂,鳌合剂例如EDTA,碳水化合物例如糊精、羟烷基纤维素、羟烷基甲基纤维素和/或有机酸例如油酸或硬脂酸。
在本发明中所使用的术语“药学上可接受的辅料”指为了促进活性成分的制备和/或向治疗位点施用或传播而与活性成分共同配制的任何材料或物质。在本发明的组合物中所使用的合适的药物载体对于本领域的技术人员而言是公知的。它们包括添加剂,例如湿润剂、分散剂、粘合剂、乳化剂、溶剂、助流剂、包被剂、抗菌剂和抗真菌剂(例如苯酚、山梨酸、氯丁醇)、以及等渗剂(例如糖或氯化钠),条件为同样是符合制药习惯,即它们对哺乳动物无毒性。
本发明方法的所述组合物可以为控释组合物,其中该化合物的释放得到了控制和调节,使得给药频率降低或改善了本发明化合物的药代动力学或毒理学特征。所述控释组合物根据公知的方法制备,许多所述方法涉及所述环淫羊藿苷元与一种或多种下述聚合物载体的一起配制,如聚酯、聚氨基酸、聚乙烯吡咯烷酮、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、甲基纤维素、羧甲基纤维素和/或硫酸鱼精蛋白。药物释放的速率和作用持续时间任选地通过向聚合物,例如水凝胶、聚乳酸、羧甲基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯和其它上述聚合物的颗粒,例如微胶囊中加入活性成分控制。胶体药物递送系统,例如脂质体、微球、微乳液、纳米微粒、纳米胶囊等也是适合的。取决于给药途径、组合物,例如片剂需要保护性包衣等。
本发明方法所述组合物可通过适合于待治疗病症的任何途径,例如经口、直肠、鼻、局部(包括眼、颊和舌下)、阴道和非肠道(包括皮下、肌内、静脉内、真皮内、硬膜内和硬膜外)给予。优选的给药途径可随着例如接受者的病症变化,但是通常为口服或者注射。
有益效果:本发明化合物环淫羊藿苷元可以抑制人脐静脉内皮细胞HUVEC的生长和成管并导致凋亡,抑制人脐静脉内皮细胞迁移,并且对高度活化的MAPK通路和AKT通路具有显著抑制作用,通过以上机制,其可以有效抗肿瘤,尤其可以有效抑制肝癌、乳腺癌、肺癌、宫颈癌和结肠癌的生长。
RICT本身是一种黄酮类化合物,几乎无毒,且RICT易于得到,是一种非常有前途的抗肿瘤药物。
具体实施方式
实施例1环淫羊藿苷元抗肿瘤机制研究
试验一环淫羊藿苷元具有抑制人脐静脉内皮细胞HUVEC的生长和成管并导致凋亡的作用
细胞(HUVEC)的培养收集无菌胎儿脐带20~30cm,剪去破损部分,PBS冲洗至静脉内无血。夹闭一端,从另一端向静脉腔内注入0.25%胰蛋白酶约8~10ml,至充盈后夹闭,37℃消化约20min。收集消化液,用含20%小牛血清的M199冲洗液冲洗静脉腔,用5ml含20%小牛血清的M199培养基重悬细胞,加入培养瓶,放入37℃,5%CO2培养箱培养。第2~5代细胞用于实验。
MTT试验将HUVEC以105个细胞/mL接种于96孔板,环淫羊藿苷元(5,10,20μg/mL)孵育,置37℃,5%CO2条件下培养72h。试验结束前4h,每孔中加入MTT溶液20μL,继续温育4h,吸去各孔内上清液,每孔加入DMSO150μL,用酶标仪在490nm处测定各孔吸光度。
为了证实环淫羊藿苷元抑制人脐静脉内皮细胞生长并导致内皮细胞凋亡,对环淫羊藿苷元进行了体外抑制内皮细胞生长和管状结构形成的试验。实验结果显示,20μg/mL环淫羊藿苷元能抑制人脐静脉内皮细胞生长并导致内皮细胞凋亡,5μg/mL环淫羊藿苷元能抑制HUVEC细胞体外的成管。
环淫羊藿苷元抑制HUVEC增殖的试验按照文献描述的方法进行(Song J,et al.,Chemico-Biological Interactions.199(1):9-17,2012)。应用不同浓度的环淫羊藿苷元处理HUVEC细胞72小时,测定细胞生长存活情况,以未经环淫羊藿苷元处理的细胞为对照,计算HUVEC细胞生长抑制率。结果如表1所示,20μg/mL环淫羊藿苷元能显著抑制人脐静脉内皮细胞生长,导致内皮细胞凋亡。
表1不同浓度的RICT对HUVEC细胞的抑制率
环淫羊藿苷元抑制HUVEC细胞在体外基质胶中成管的试验按照文献描述的方法进行(Fajardo LF.,Lab Invest.,198858(6):718-724)。应用不同浓度的环淫羊藿苷元预处理HUVCE细胞,并以烟曲霉素(fumagilin,一种确认的血管生成抑制剂)为阳性对照,检测基质胶中VEGF(血管内皮生长因子,一种确认的血管生成刺激因子)刺激后HUVEC细胞成管的情况。经拍照,计数,统计,结果如表2所示,环淫羊藿苷元对VEGF诱导的HUVEC体外小管形成具有显著的抑制作用,并呈浓度依赖性。5μg/mL环淫羊藿苷元即能明显抑制HUVEC的成管,其作用相当于100μM烟曲霉素。
表2不同浓度的RICT对HUVEC细胞成管的抑制率
注:与模型组(VEGF组)比较,**P<0.01*P<0.05
试验二环淫羊藿苷元具有抑制人脐静脉内皮细胞迁移的作用
迁移实验:取Transwell小室(8μm孔径滤膜)用0.5%明胶溶液37℃预处理小室滤膜下表面30min。取对数生长期HUVECs,先用无血清M199培养液处理12小时,然后弃培养液,用PBS洗涤2次,用适量0.025%胰酶-0.025%EDTA液使贴壁细胞脱落,用含2%血清的M199培养液终止消化反应,将HUVECs种于Transwell小室内,每孔2×105cell,并于小室内外加入各浓度环淫羊藿苷元或/和VEGF,使VEGF终浓度为10ng/ml,环淫羊藿苷元终浓度为1,5,10μg/mL。37℃培养箱中孵育8h后,吸去培养基,用棉签小心擦去Transwell小室滤膜上层的细胞。将滤膜用100%甲醇固定,并用瑞氏染液室温下染色20min,正置显微镜下观察拍照。200倍下5个随机视野中的细胞观察并拍照。
利用Transwell小室研究HUVEC的迁移作用,发现环淫羊藿苷元(终浓度为1,5,10μg/mL)浓度依赖性抑制VEGF诱导的HUVEC迁移。其中环淫羊藿苷元5μg/mL和10μg/mL处理组抑制作用显著。结果如表3所示。
表3不同浓度的RICT对HUVEC细胞迁移的抑制率
注:与模型组(VEGF组)比较,**P<0.01*P<0.05
试验三环淫羊藿苷元对MAPK通路和AKT通路的抑制作用
Westem bloting试验方法:将HUVEC接种于细胞培养瓶,环淫羊藿苷元终浓度为1,5,10,20μg/mL,置37℃,5%CO2条件下培养12h,弃上清。蛋白样品经10%的SDS-PAGE电泳分离,用半干法转移至PVDF膜上。转移后,PVDF膜用丽春红S(0.5%丽春红S溶于1%醋酸中)染色,直至红色条带出现。根据预染蛋白Marker的位置,将膜剪成所需大小,用双蒸水洗去丽春红S。膜用封闭缓冲液(2%BSA溶于10mmol.L-1Tris-HCl,50mM NaCl,1%Tween20,PH7.4)封闭30min,再与适当稀释(1∶1000)的兔多克隆抗体(Rabbit Polyclonal Antibodies against)ERK1/2,Phospho ERK1/2,p38,Phospho p38,Phospho AKT共孵2h。以洗涤缓冲液(10mM Tris-HCl,50mM NaCl,1%Tween20,PH7.4)至少洗涤膜3次,5min/次。接着与适当稀释(1∶5000)的二抗共孵1~2h,同法洗涤膜,与底物共孵4min。最后与X-感光胶片在暗盒中曝光5~10min。冲洗胶片并拍照。采用光密度软件(Image pro plus)进行扫描并统计结果。
Western bloting试验结果表明,不同浓度的RICT对VEGF诱导的HUVEC细胞中MAPK通路和AKT通路的活化有不同程度的抑制作用,并呈一定的剂量依赖关系,RICT作用后三种细胞株中通路蛋白的光密度值详见表4。
组别 | 剂量 | p-p38 | p-ERK | p-AKT |
空白组 | 1.0±0.19 | 1.0±0.29 | 1.0±0.16 | |
VEGF组 | 10ng/ml | 3.0±0.22 | 4.5±0.35 | 2.7±0.34 |
RICT组 | 1μg/mL | 3.0±0.44 | 4.1±0.53 | 2.6±0.48 |
5μg/mL | 2.5±0.41* | 2.9±0.39* | 2.3±0.44* | |
10μg/mL | 2.1±0.45* | 2.4±0.61* | 1.6±0.42* | |
20μg/mL | 1.9±0.47** | 2.0±0.36** | 1.4±0.49** |
注:与模型组(VEGF组)比较,**P<0.01*P<0.05
Western bloting试验结果表明,不同浓度的RICT对人肿瘤细胞系(HepG2,MDA-MB-435,A549)中高度活化的MAPK通路和AKT通路有不同程度的抑制作用,并呈一定的剂量依赖关系,RICT作用后三种细胞株中通路蛋白的光密度值详见表5。
注:与空白组比较,**P<0.01*P<0.05
试验四、RICT对肿瘤细胞中MAPK通路和AKT活化的影响
Western bloting试验方法:将肿瘤细胞接种于细胞培养瓶,环淫羊藿苷元终浓度为1,5,10,20μg/mL,置37℃,5%CO2条件下培养12h,弃上清。蛋白样品经10%的SDS-PAGE电泳分离,用半干法转移至PVDF膜上。转移后,PVDF膜用丽春红S(0.5%丽春红S溶于1%醋酸中)染色,直至红色条带出现。根据预染蛋白Marker的位置,将膜剪成所需大小,用双蒸水洗去丽春红S。膜用封闭缓冲液(2%BSA溶于10mmol.L-1Tris-HCl,50mM NaCl,1%Tween20,PH7.4)封闭30min,再与适当稀释(1∶1000)的兔多克隆抗体(Rabbit PolyclonalAntibodies against)ERK1/2,Phospho ERK1/2,p38,Phosphop38,Phospho AKT共孵2h。以洗涤缓冲液(10mM Tris-HCl,50mM NaCl,1%Tween20,PH7.4)至少洗涤膜3次,5min/次。接着与适当稀释(1∶5000)的二抗共孵1~2h,同法洗涤膜,与底物共孵4min。最后与X-感光胶片在暗盒中曝光5~10min。冲洗胶片并拍照。采用光密度软件(Image pro plus)进行扫描并统计结果。
Western bloting试验结果表明,不同浓度的RICT对人肿瘤细胞系(HepG2,MDA-MB-435,A549,HCT116,HeLa S3)中高度活化的MAPK通路和AKT通路有不同程度的抑制作用,并呈一定的剂量依赖关系,RICT作用后五种细胞株中通路蛋白的光密度值详见表10。
注:与空白组比较,**P<0.01*P<0.05
实施例2环淫羊藿苷元微乳的制备
制备方法:称取OP乳化剂3g、丙三醇3g,加入4g水中混合均匀作为水相,将过量RICT分散于油酸乙酯中,旋涡混合,4000r/min离心5min,取上清液2g作为油相,在磁力搅拌下将油相滴入水相即得淡黄色澄清透明的RICT微乳。
包封率测定:ZORBAX SB C18柱(416mm×150mm,5μm);流动相乙腈-水[0.04%H3PO4-0.06%(C2H5)3N](65∶35);检测波长270nm;流速1.0mL/min;柱温25℃,进样量20μL。RICT在5.12~61.44mg/L呈良好的线性关系,回归方程为A=37.522C-18.778,r=0.9998,平均加样回收率为98.97%,RSD1.3%,可用于RICT微乳包封率的测定。
以下实施例实验所用对照样品-淫羊藿苷元(以下简称IT)、去甲基淫羊藿素(以下简称DT),由国家中医药管理局中药释药系统重点研究室提供,纯度>95%;RICT微乳为本发明实施例2所制备。
实施例3RICT和RICT微乳体外抑制肿瘤细胞的作用
细胞:人肝癌细胞(HepG2),人乳腺癌细胞(MDA-MB-435),人肺癌细胞(A549),人宫颈癌细胞(HeLa S3),人结肠癌细胞(HCT116),为南京凯基生物科技发展有限公司提供。
药品及试剂:RICT为国家中医药管理局中药释药系统重点研究室提供,纯度>95%,黄色粉末。5-氟尿嘧啶(5-FU)江苏南通精华制药有限公司产品,批号为100403;RPMIMedium1640培养基Gibco公司,批号1165062;胰蛋白酶(Trypsin,1250)Serva公司,批号27043C;RNA酶(RNsae)Roche公司,批号94036528;新生小牛血清(NewbomB0vineSerum.NBS)三利生物制品厂,批号20040101;碘化丙啶(PropidiumIodide,PI)Sigma公司,广州展晨生物科技有限公司进口分装。
仪器:超净工作台(苏州金燕净化设备厂);二氧化碳培养箱(上海一恒科学仪器有限公司);酶联免疫检测仪(MicroplateReaderRT.2100C,Kayto公司)。
实验方法MTT法:取对数生长密度为每ImL含4×104-5×104的人癌细胞悬液,以每孔195μL接种于96孔板中,置37℃,5%CO2培养箱中培养,待细胞贴壁后,加入各种不同浓度的待测样品5μL,每个浓度4个平行孔,于37℃,5%CO2培养箱中继续培养72h,实验结束前4h给培养板每孔加入10μL MTT液(5g/L),继续培养至72h,弃去上层液体后加入100μL DMSO,置酶标仪570nm波长下读取各孔的吸光度(A),以公式IR%=(1-实验组平均值/对照组平均值)×100%,计算生长抑制率,实验重复2-3次。以平均生长抑制率经SPSS10.0统计软件处理,算出半数抑制浓度(IC50)。
实验结果:对各种癌细胞的抑制率、IC50值详见表7-11。
表7不同浓度的DT、IT、RICT和RICT微乳对肝癌细胞的抑制率
注:与DT和IT相比较,*P<0.05
表8不同浓度的DT、IT、RICT和RICT微乳对乳腺癌细胞的抑制率
注:与DT和IT相比较,*P<0.05
表9不同浓度的DT、IT、RICT和RICT微乳对肺癌细胞的抑制率
注:与DT和IT相比较,*P<0.05
表10不同浓度的DT、IT、RICT和RICT微乳对人宫颈癌细胞的抑制率
注:与DT和IT相比较,*P<0.05
表11不同浓度的DT、IT、RICT和RICT微乳对人结肠癌细胞的抑制率
注:与DT和IT相比较,*P<0.05
RICT微乳浓度:指RICT微乳中包封在微乳中的RICT浓度。
由上表7-11结果表明,不同浓度的DT、IT、RICT和RICT微乳对用于试验的人肝癌细胞(HepG2),人乳腺癌细胞(MDA-MB-435),人肺癌细胞(A549),人宫颈癌细胞(HeLaS3),人结肠癌细胞(HCT116)均有不同程度的抑制作用,并呈一定的剂量依赖关系。但是与DT和IT组相比较,RICT和RICT微乳各个浓度的抑制率均显著提高,IC50值均显著降低,表明其对上述5种癌细胞的抑制效果显著优于DT和IT。
实施例4RICT和RICT微乳对肝癌细胞裸鼠移植瘤的抑瘤试验
实验动物:BALB/C裸鼠购自上海斯莱克实验动物有限责任公司,合格证号(SCXK(沪)2007-0005),共200只,7-9周龄,体重20-22g,均为雄鼠。动物饲养于江苏省中医药研究院实验动物中心。
肿瘤细胞接种:取对数生长期的人肝癌细胞(HepG2),人乳腺癌细胞(MDA-MB-435),人肺癌细胞(A549),人宫颈癌细胞(HeLa S3),人结肠癌细胞(HCT116)制成瘤细胞悬液(1×107个/mL),植入BALB/C裸鼠腋部皮下(约0.3mL/只),接种后定期观察小鼠精神、饮食及排便等情况。传代一次后,将肿瘤组织无菌取出并切成大小相同2mm3的小块,用套管针接种在裸鼠腋部皮下。
实验分组及方法:游标卡尺测量肿瘤结节的长颈(a)、短颈(b),按公式V=a×b2×0.52计算肿瘤体积,当皮下移植瘤长到100mm3后,挑选肿瘤大小一致的裸鼠,对于每一种移植瘤,将裸鼠称重用随机数字表法分成6组,分别为阴性对照组、阳性对照组、IT组、RICT组和RICT微乳组,每组5只裸鼠。药物浓度及具体分组如下:(1)阴性对照组:灌胃0.2mL生理盐水;(2)阳性药物对照品:灌胃30mg/kg的5-氟尿嘧啶(以下称5-FU);(3)DT组:灌胃40mg/kg的DT。(4)IT组:灌胃40mg/kg的IT。(5)RICT组:灌胃40mg/kg的RICT。(6)RICT微乳组:以包封在微乳中的RICT计,灌胃40mg/kg。每天灌胃一次,连续灌胃30天,于末次给药24h后,取出瘤块,测定瘤重,最后计算平均肿瘤抑制率。采用SPSS软件统计,试验数据以(平均数±标准差)表示,P小于0.01为统计学差异显著性意义标准。
实验结果:对各种瘤抑制结果见表12-16。
注:与DT组和IT组相比较,*P<0.05
注:与DT组和IT组相比较,*P<0.05
注:与DT组和IT组相比较,*P<0.05
注:与DT组和IT组相比较,*P<0.05
注:与DT组和IT组相比较,*P<0.05
由上表11-15结果可见,DT治疗组、IT治疗组、RICT治疗组、RICT微乳治疗组与5-FU治疗组的裸鼠移植瘤较对照组均受到不同程度地抑制,并且RICT组和RICT微乳组对裸鼠体重的影响均小于2.0%,表明RICT和RICT微乳均无明显毒副作用。但是与DT组和IT组相比较,RICT组和RICT微乳组最后瘤重均显著降低,肿瘤抑制率均显著增高,表明其对上述5种肿瘤裸鼠移植瘤的抑制效果显著优于DT和IT。
上述的离体试验和整体试验表明,RICT和RICT微乳对离体和整体人肝癌细胞、人肺癌细胞、人乳腺癌细胞、人宫颈癌细胞和人结肠癌细胞均具有明显地抑制作用,且其效果明显优于DT和IT,无明显毒副作用,提示RICT是一种很有前景的抗肝癌药物。
Claims (8)
1.环淫羊藿苷元在制备抗肿瘤组合物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述抗肿瘤是指抑制肿瘤细胞和移植瘤的生长。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述肿瘤细胞为:肝癌细胞、乳腺癌细胞、肺癌细胞、宫颈癌细胞或结肠癌细胞。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述组合物是以所述环淫羊藿苷元为活性成分,加上药学上可接受的辅料所制成的制剂。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述组合物为微囊、微球、聚合物胶束、泡囊或脂质体。
6.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述组合物为口服制剂、注射剂或透皮制剂。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述口服制剂为散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、丸剂、滴丸剂或口服液。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述注射剂为溶液剂、混悬剂或乳剂。
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