CN104622866A - 黄芩素及其前体药物的一种医药新用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，即黄芩素在缓解盐酸伊立替康（Irinotecan，CPT-11）等临床化疗药物所导致的迟发型腹泻方面的应用。在盐酸伊立替康造成的小鼠迟发型腹泻模型上，黄芩素显示了十分良好的减毒作用。其治疗作用是通过抑制葡萄糖醛酸转移酶（UGTs）和羧酸酯酶（CES2）两种药物代谢酶以及抑制TNF-α、IL-1β和IL-6等炎症因子的表达来起到肠道粘膜保护的作用。

Description

黄芩素及其前体药物的一种医药新用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及黄芩素（Baicalein，B）及其前体药物的一种医药新用途。

背景技术

临床上多种化疗药物伴随有较严重的胃肠道副作用，如致死性迟发型腹泻等。其中以盐酸伊立替康和5-氟尿嘧啶较常见。伊立替康是一种喜树碱结构衍生物SN-38的前体药物，被广泛用于治疗结直肠癌等实体肿瘤。其在体内被羧酸酯酶活化为SN-38而发挥抗肿瘤活性。但该药物同时伴随着严重的不良反应，主要包括：嗜中性白血球减少和迟发型腹泻。尤其是迟发型腹泻的发生率约为60-87%，其中3/4级严重腹泻约占20-39%。

目前，对伊立替康所导致的腹泻主要采取的是给予洛哌丁胺（易蒙停）或奥曲肽来对症治疗。前者通过抑制肠道平滑肌的收缩，减少肠蠕动，减少肠壁神经末梢释放乙酰胆碱，直接抑制蠕动反射而发挥减轻腹泻的作用；后者通过降低血管活性肠肽的分泌，延长肠道排空时间，增加液体和电解质的吸收而减轻腹泻。

研究已发现伊立替康的迟发型腹泻发生的原因是由于活性代谢产物SN-38在肠道中过多积聚而导致的。静脉滴注后，伊立替康其被羧酸酯酶和细胞色素P450酶CYP3A等分别催化代谢成SN-38和APC、NPC等代谢产物，SN-38又被UGT1A催化生成葡萄糖醛酸化产物SN-38G，之后ABCB1、ABCC2、ABCG2等转运体将原型药物和代谢产物通过胆汁等排泄途径转运至肠道，再被肠壁的羧酸酯酶和肠道菌群的β-葡萄糖醛酸苷酶催化发生水解，分别从CPT-11和SN-38G生成SN-38。通过对羧酸酯酶、β-葡萄糖醛酸苷酶和葡萄糖醛酸苷酶活性的抑制，干预伊立替康的体内代谢和排泄过程，可以减少肠道中SN-38的量以缓解化疗所导致的迟发型腹泻。

黄芩素是中药黄芩中的一种黄酮类化合物，药理学研究表明其具有抗炎抗变态反应、抗微生物、解热等方面的作用。在本发明公开前没有发现黄芩素在缓解盐酸伊立替康等化疗药物所导致的迟发型腹泻方面的应用。本发明发现在伊立替康造成的小鼠迟发型腹泻的模型上，口服给予黄芩素（30，60，120mg/kg，每天2次）能明显减轻腹泻严重程度（评分显著降低），且具有明显的剂量-效应依赖关系。本发明在评判治疗化疗导致的迟发型腹泻的效果和机理解释所用分析指标齐全、数据丰富，表明黄芩素具有与伊立替康等化疗药物共同服用从而减轻迟发型腹泻毒副作用的潜力。

黄芩素是黄色针状结晶(乙醇中)，分子式C₁₅H₁₀O₅，分子量270.24，熔点264℃-265℃，溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯及热冰醋酸，微溶于氯仿，旋光度-14°(水)和-139°(吡啶)。黄芩素的结构类似物是指含有黄酮母核或二氢黄酮母核的一类化合物。黄芩素的结构式如下：

发明内容

本发明的目的在于提供黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，即在缓解盐酸伊立替康等化疗药物所导致的迟发型腹泻方面的应用。

本发明提供了黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，黄芩素、或以黄芩素为主要成分的植物提取物、或黄芩素的前体药物用于制备缓解多种化疗药物所导致的迟发型腹泻药物的用途。

本发明提供的黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，所述黄芩素的前体药物包括黄芩素的各种羧酸酯类前体药物及其葡萄糖醛酸结合物。

本发明提供的黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，所述化疗药物包括但不限于盐酸伊立替康、顺铂、5-氟尿嘧啶、更生霉素、拓扑替康、甲氨蝶呤、紫杉醇、阿霉素、依托泊苷、环磷酰胺、卡莫司汀、吉西他滨、表柔比星、长春瑞滨等。

本发明提供的黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，所述黄芩素、或以黄芩素为主要成分的植物提取物、或黄芩素的前体药物均可以片剂、胶囊、滴丸等口服制剂的形式给药。

本发明提供的黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，黄芩素通过抑制人羧酸酯酶及β-葡萄糖醛酸水解酶、保护肠粘膜细胞及抑制肠道炎症因子等生成机制，实现缓解化疗药物所导致的迟发型腹泻的效果。

本发明的优势在于：

1、黄芩素是黄芩中含有的一种主要黄酮化合物，黄芩作为一种具有良好安全性的中药材在临床应用的历史悠久。

2、黄芩素单体通过中药材的提取分离纯化或化学合成方法均可获得，来源方便，成本可控。

3、黄芩素单体给药，具有服用方便，作用机理明确，给药剂量低等优势。

4、黄芩素在缓解盐酸伊立替康等化疗药物所导致的所导致的迟发型腹泻方面的应用具有良好的前景和经济效益。

附图说明

图1黄芩素对CES2抑制效果；

图2黄芩素对UGTs抑制效果；

图3黄芩素对小鼠腹泻评分的影响；

图4小肠组织的苏木素-伊红染色（伊立替康造模型）；

图5小肠组织的肿瘤坏死因子TNF-α、白细胞介素IL-1β、白细胞介素IL-6炎症因子的免疫组织化学（伊立替康造模型）；

图6小肠组织的爱先蓝-糖原染色（伊立替康造模型）；

图7黄芩素三乙酯（BT）对小鼠腹泻评分的影响（伊立替康造模型）；

图8黄芩素葡萄糖醛酸结合物对小鼠腹泻评分的影响（顺铂造模型）；

图9小肠组织的苏木素-伊红染色（顺铂造模型）；

图10小肠组织的肿瘤坏死因子TNF-α、白细胞介素IL-1β、白细胞介素IL-6炎症因子的免疫组织化学（顺铂造模型）；

图11小肠组织的爱先蓝-糖原染色（顺铂造模型）。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

黄芩素或黄芩素三乙酯缓解伊立替康造成的腹泻模型实验：36只Balb/c小鼠随机分为6组：溶剂对照组、伊立替康模型组、伊立替康+黄芩素或黄芩素三乙酯（30、60、120mg/kg）组、黄芩素或黄芩素三乙酯组，每组各6只。腹泻模型采用腹腔注射伊立替康（100mg/kg/d），连续注射3天，迟发性腹泻于第4天出现，于第5天最严重。注射伊立替康前1天开始灌胃给予黄芩素或黄芩素三乙酯（每天2次）。分别观察各组小鼠的腹泻状况，于第6天处死小鼠，进行肠道组织取材，组织切片染色检查。

（1）小鼠腹泻状况评估

记录注射伊立替康第4、5天各组小鼠的腹泻情况，每日观察记录2次腹泻评分参考Akinobu Kurita方法（Cancer Chemother Pharmacol2000;46:211-20.）：0分：大便正常或没有；1分：轻度腹泻，大便可见轻微湿软；2分：中度腹泻，大便较湿且不成形并且有轻度肛周着色；3分：重度腹泻，水样便并伴有重度肛周着色（见图3及图7）。

（2）肠粘膜损伤程度评估

于第6天处死小鼠，距回盲瓣5cm处取回肠3cm、盲肠1cm、肛门至上7～9cm取结肠组织3cm，10%甲醛固定，以备光镜观察。采用苏木素-伊红染色观察各组肠粘膜组织的结构变化（见图4），免疫组化染色观察TNF-α、IL-1β、IL-6三种炎症因子的表达情况（见图5），爱先蓝-糖原染色观察杯状细胞的损伤情况（见图6）。

实验结果显示，黄芩素能明显减缓小鼠腹泻严重程度，且改善程度呈现剂量依赖性，与模型组相比，黄芩素组腹泻程度显著下降（P<0.05）。同时，黄芩素组小鼠重度腹泻的发生率（18.34%±12.28%）也较模型组低（46.01%±19.87%）（P<0.01）（见图3及图7）。此外，黄芩素组体重下降及进食量减少与模型组相比均得到显著改善(P<0.05,P<0.01)。对肠粘膜损伤程度进行进一步评估时发现，黄芩素组肠粘膜损坏程度较模型组轻微，炎症因子表达量明显下降（见图4-6）。

（3）黄芩素及其前体药物对人羧酸酯酶的抑制作用

pH为7.4的磷酸缓冲液体系中，一系列不同浓度（1-200μM）的黄芩素、黄芩素-7-O-葡萄糖醛酸、黄芩素三乙酯与人羧酸酯酶CES2亚型在37℃震荡孵育10分钟，加入CES2的选择性探针底物—二乙酰基荧光素（50μM）起始反应，37℃震荡孵育30分钟，加入等体积乙腈终止反应，反应液于4℃下20000g高速离心5分钟，取上清进行荧光强度分析。结果显示，黄芩素、黄芩素-7-O-葡萄糖醛酸、黄芩素三乙酯对CES2的抑制IC₅₀分别为42.1±5.8μM、47.1±6.2μM、52.7±6.8μM（见图1）。

（4）黄芩素对葡萄糖醛酸转移酶的抑制作用

pH为7.4的磷酸缓冲液体系中，一系列不同浓度的黄芩素（1-2000μM）与人肝微粒体亚型在37℃震荡孵育10分钟，加入葡萄糖醛酸转移酶的底物—4-甲基香豆素（50μM）起始反应，37℃震荡孵育30分钟，加入等体积乙腈终止反应，反应液于4℃下20000g高速离心5分钟，取上清进行荧光强度分析。结果显示，黄芩素对葡萄糖醛酸转移酶的抑制IC₅₀值约为493.1±55.3μM（见图2）。

以上实验结果证实，黄芩素或黄芩素三乙酯不仅能够降低伊立替康所诱发的小鼠迟发性腹泻及肠粘膜损伤的程度，还能有效抑制腹泻的发生。其起效机制可能是：通过抑制葡萄糖醛酸转移酶（UGTs）和羧酸酯酶（CES2）两种药物代谢酶以及抑制TNF-α、IL-1β和IL-6等炎症因子的表达来起到肠道粘膜保护的作用。因此，黄芩素或黄芩素三乙酯对伊立替康诱发的小鼠迟发性腹泻具有明显的减缓作用。

实施例2

黄芩素葡萄糖醛酸结合物缓解顺铂造成的腹泻模型实验：36只Balb/c小鼠随机分为6组：溶剂对照组、顺铂模型组、顺铂+黄芩素葡萄糖醛酸结合物（40、80、120mg/kg）组、黄芩素葡萄糖醛酸结合物组，每组各6只。腹泻模型采用腹腔注射顺铂（10mg/kg/d），连续注射3天，迟发性腹泻于第4天出现，于第5天最严重。注射顺铂前1天开始灌胃给予黄芩素葡萄糖醛酸结合物（每天2次）。分别观察各组小鼠的腹泻状况，于第6天处死小鼠，进行肠道组织取材，组织切片染色检查。

（1）小鼠腹泻状况评估

记录注射顺铂第4、5天各组小鼠的腹泻情况，每日观察记录2次腹泻评分同样参考Akinobu Kurita方法（Cancer Chemother Pharmacol2000;46:211-20.）：0分：大便正常或没有；1分：轻度腹泻，大便可见轻微湿软；2分：中度腹泻，大便较湿且不成形并且有轻度肛周着色；3分：重度腹泻，水样便并伴有重度肛周着色（见图8）。

（2）肠粘膜损伤程度评估

按照伊立替康造模型的取材方法：于第6天处死小鼠，距回盲瓣5cm处取回肠3cm、盲肠1cm、肛门至上7～9cm取结肠组织3cm，10%甲醛固定，以备光镜观察。采用苏木素-伊红染色观察各组肠粘膜组织的结构变化（见图9），免疫组化染色观察TNF-α、IL-1β、IL-6三种炎症因子的表达情况（见图10），爱先蓝-糖原染色观察杯状细胞的损伤情况（见图11）。

实验结果显示，黄芩素葡萄糖醛酸结合物能明显减缓顺铂造成的小鼠腹泻严重程度，且改善程度呈现剂量依赖性，与模型组相比，黄芩素葡萄糖醛酸结合物组腹泻程度显著下降（P<0.05）。同时，黄芩素葡萄糖醛酸结合物组小鼠重度腹泻的发生率（8.64%±6.75%）也较模型组低（36.01%±10.87%）（P<0.01）（见图8）。此外，黄芩素葡萄糖醛酸结合物组体重下降及进食量减少与模型组相比均得到显著改善(P<0.05,P<0.01)。对肠粘膜损伤程度进行进一步评估时发现，黄芩素葡萄糖醛酸结合物组肠粘膜损坏程度较模型组轻微，炎症因子表达量明显下降（见图9-11）。

以上实验结果证实，黄芩素葡萄糖醛酸结合物不仅能够降低顺铂所诱发的小鼠迟发性腹泻及肠粘膜损伤的程度，还能有效抑制腹泻的发生。其起效机制可能是：通过抑制TNF-α、IL-1β和IL-6等炎症因子的表达来起到肠道粘膜保护的作用。因此，黄芩素葡萄糖醛酸结合物对顺铂诱发的小鼠迟发性腹泻具有明显的减缓作用。

Claims (5)

1.黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，其特征在于：黄芩素、或以黄芩素为主要成分的植物提取物、或黄芩素的前体药物用于制备缓解多种化疗药物所导致的迟发型腹泻药物的用途。

2.按照权利要求1所述黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，其特征在于：所述黄芩素的前体药物包括黄芩素的各种羧酸酯类化合物及其葡萄糖醛酸结合物。

3.按照权利要求1所述黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，其特征在于：所述化疗药物为盐酸伊立替康、顺铂、5-氟尿嘧啶、更生霉素、拓扑替康、甲氨蝶呤、紫杉醇、阿霉素、依托泊苷、环磷酰胺、卡莫司汀、吉西他滨、表柔比星、长春瑞滨中的至少一种。

4.按照权利要求1所述黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，其特征在于：所述黄芩素、或以黄芩素为主要成分的植物提取物、或黄芩素的前体药物均可以片剂、胶囊、滴丸口服制剂的形式给药。

5.按照权利要求1所述黄芩素及其前体药物的一种医药新用途，其特征在于：黄芩素通过抑制人羧酸酯酶及β-葡萄糖醛酸水解酶、保护肠粘膜细胞及抑制肠道炎症因子生成机制，实现缓解化疗药物所导致的迟发型腹泻的效果。