CN106619585B - 肉桂醛及其衍生物在制备防治肺纤维化的药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肉桂醛的新用途，具体公开了肉桂醛及其衍生物在制备预防或治疗肺纤维化的药物中的应用。实验结果显示：肉桂醛能显著阻止肺组织上皮退化、降低羟脯氨酸含量、减小气道弹性阻力、增强系统动态顺应性和静态顺应性，提示肉桂醛具有开发成抗肺纤维化药物的前景。

Description

肉桂醛及其衍生物在制备防治肺纤维化的药物中的应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及肉桂醛的新用途，具体涉及肉桂醛及其衍生物在制备防治肺纤维化的药物中的应用。

背景技术

肺纤维化是肺脏受到伤害后，机体分泌胶原蛋白进行肺间质组织的修补，进而造成肺脏纤维化。初期损伤后为肺泡炎，随着炎性-免疫反应的进展，肺泡壁和气道最终都会发生不可逆的肺部瘢痕(纤维化)，即炎症和异常修复导致肺间质细胞增殖，产生大量的胶原和细胞外基质。目前，肺移植是治疗肺纤维化唯一可行的治疗措施，但由于供体和免疫排斥反应等问题，临床上很难推广。吡非尼酮是唯一在美国、欧盟和日本被批准的用于治疗轻中度肺纤维化的药物，但由于其改善呼吸系统功能和提高生存质量的作用未见报道，同时，在用药期间伴随有胃肠道反应和光敏感性，严重影响患者的生存质量。因此，开发一种安全、有效和副作用小的治疗肺纤维化的药物显得尤其重要。

肉桂醛亦称肉桂桂皮醛、桂醛、β-苯丙烯醛、3-苯基-2-丙烯醛，广泛存在于肉桂油、桂皮油、藿香油、风信子油和玫瑰油等精油中，是传统中药肉桂挥发油中的主要成分；目前肉桂醛已经可以化学合成。桂皮醛的分子式为C₉H₈O，结构式见图1，分子量132.16，常温下为无色或淡黄色液体。近年来的药理学研究证实具有扩张周围血管、抗血小板聚集、抗肿瘤、抗细菌、抗真菌和抗突变等作用，且毒副作用低，对病毒性心肌炎、血栓、心肌缺血等疾病有较好的治疗作用。肉桂醛来源于常用中药肉桂，目前已经能够人工合成，价格便宜，极有可能是成为一种具有广泛应用前景的天然药物。

发明人在以往的研究中发现肉桂醛对抑制人的非小细胞肺癌细胞株增殖有一定作用，但尚无肉桂醛对于防治肺纤维化效果的报道。

发明内容

本发明弥补了现有技术存在的不足，提供了一种肉桂醛的新用途；本发明通过大量研究发现，肉桂醛具有良好的预防和治疗肺纤维化的作用，且毒副作用少，具有较好的应用前景。

本发明一方面提供了肉桂醛在制备预防或治疗肺纤维化的药物中的应用。

本发明另一方面提供了肉桂醛衍生物或溶剂化物在制备预防或治疗肺纤维化的药物中的应用。

具体的，所述肺纤维化为由博莱霉素所引发的特发性肺纤维化。

进一步的，所述特发性肺纤维化包括肺组织上皮退化、羟脯氨酸含量增加、气道弹性阻力增大、系统动态顺应性和静态顺应性减弱引起的肺纤维化。

本发明所述的药物，以肉桂醛、肉桂醛衍生物或溶剂化物为单一活性成分或作为活性成分之一，当其作为活性成分之一时，可选与其他有效于肺纤维化的活性成分，如吡非尼酮等共同构成药物的活性成分，以期获得理想的协同效应。

除活性成分外，本发明所述的药物还包括药学上可接受的至少一种载体。所述载体为本领域技术人员所理解，包括但并不局限于填充剂、崩解剂、润滑剂、增溶剂、助悬剂、润湿剂、溶剂、乳化剂、稳定剂、抗氧化剂或表面活性剂等，本领域技术人员可依据制剂的实际需求加以选择。

所述填充剂为淀粉；所述崩解剂为羧甲基纤维素钠；所述润滑剂为硬脂酸镁；所述增溶剂为聚山梨酯-80；所述助悬剂为甲基纤维素；所述润湿剂为聚山梨酯类；所述溶剂为生理盐水；所述乳化剂选自大豆磷脂或蛋黄卵磷脂；所述稳定剂选自油酸或其盐、胆酸或其盐、脱氧胆酸或其盐；所述抗氧化剂为维生素E；所述表面活性剂为pluronicF-68。

本发明所述的药物，可经由常规方法制备成口服制剂或注射制剂。给药方式可选口服、舌下、静脉、皮下、透皮或局部给药等，以单位给药形式给予动物或人。

具体的，所述注射制剂为肉桂醛水包油型肉桂醛亚微乳注射剂。

进一步的，所述亚微乳注射剂中肉桂醛的浓度为18-35mg/ml。

进一步的，所述亚微乳注射剂的粒径为150-200nm。

在本发明的药物组合物中，肉桂醛通常以剂量单位配制。每剂量单位含有50至450毫克肉桂醛，每日给予1次或多次。特定情况下也可以采用较高或较低剂量，每个患者的适用剂量由医生根据给药模式，以及该患者的年龄、体重和反应来最终决定。

本发明提供的肉桂醛的新用途具有以下优点：

(1)本发明提供了肉桂醛的新用途，即可阻止肺组织上皮退化、降低羟脯氨酸含量、减小气道弹性阻力、增强系统动态顺应性和静态顺应性，为肺纤维化病人带来福音；

(2)本发明所提供的肉桂醛用于治疗肺纤维化的效果显著，无毒副作用；

(3)本发明所提供的肉桂醛用于治疗肺纤维化的制剂制备过程简单，工艺可控，容易转化为临床用药，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为肉桂醛的结构式；

图2为本发明实施例各分组肺组织的病理学图像；

图3为本发明实施例各分组肺组织的羟脯氨酸含量对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，并不用来限制本发明的保护范围。

实验例：肉桂醛对博莱霉素引起的小鼠肺纤维化的影响

1、实验动物：

健康雄性C57BL/6小鼠60只，体重18-20g，购自中国人民解放军第四军医大学实验动物中心。

2、实验试剂及仪器：

肉桂醛，购自湖北远成药业有限公司，纯度99％；

博莱霉素，购自日本化药株式会社；

甲基强的松，购自辉瑞制药有限公司；

生理盐水，购自山东齐都药业有限公司；

戊巴比妥钠，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；

乙酰甲胆碱，购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；

多聚甲醛溶液(4％)，购自上海博谷生物科技有限公司；

flexiVent系统，购自美国健康医疗仪器国际公司；

光学显微镜，购自日本Olympus公司；

羟脯氨酸检测试剂盒，购自南京建成生物工程研究所。

3、药物的配制

3.1、肉桂醛亚微乳的配制

步骤1：油相制备：分别称取大豆油10g、维生素E 0.1g和蛋黄卵磷脂1.2g，将三者混合，加热搅拌，直到蛋黄卵磷脂完全溶解，随后，称取肉桂醛0.5g并加入，搅拌，即得油相；

步骤2：水相制备：分别称取水85.5g、丙三醇2.5g和油酸钠0.2g，将三者混合，随后加热搅拌，直到丙三醇和油酸钠完全溶解，即得水相；

步骤3：初乳制备：将步骤3.1中的油相加入到步骤3.2中的水相，在2000rpm的转速和55℃下剪切分散10min，形成初乳，随后快冷到15-30℃；

步骤4：乳液制备：将步骤3.3中的初乳高压匀化，匀化压力为100-1280bar，匀化8次，得到肉桂醛亚微乳注射剂。

3.2、空白乳剂的配制

空白乳剂的配制方法与上述肉桂醛亚微乳的配制类似，区别在于在制备油相时，不加入肉桂醛。

4、实验分组及实验方法

购入的小鼠在IVC系统中适应性饲养，环境温度20.1-23.1℃，湿度40-50％，按12小时光照、12小时无光照交替，自由进食和饮水。饲养一周后随机平均分成5组，每组12只，分别为空白组、模型组、空白乳剂组、肉桂醛亚微乳组、甲基强的松组。实验前禁食过夜，按100mg/kg的剂量腹腔注射戊巴比妥钠麻醉。

按如下方法造模：沿颈正中线切开皮肤，钝性分离暴露气管，22-号套管针穿刺，空白组注入50μL生理盐水，模型组、空白乳剂组、肉桂醛亚微乳组和甲基强的松组分别注入50μL含博莱霉素的生理盐水溶液，博莱霉素的剂量按4mg/kg×体重计算，随后所有分组注入100μL空气，以确保液体足以分布至远端气道，拔出套管针并缝合切口。

造模24h后，各分组按如下方式连续给药21天，给药方式为腹腔注射，每日一次：

(1)空白组：按100ml/kg×体重的剂量注射生理盐水；

(2)模型组：按100ml/kg×体重的剂量注射生理盐水；

(3)空白乳剂组：按100ml/kg×体重的剂量注射空白乳剂；

(4)肉桂醛亚微乳组：按35mg/kg×体重的剂量注射肉桂醛亚微乳；

(5)甲基强的松组：按10mg/kg×体重的剂量注射甲基强的松。

5、待测样本制备

5.1、按100mg/kg×体重的剂量腹腔注射戊巴比妥钠深度麻醉小鼠后实行气管造口术。将小鼠与flexiVent系统连接，系统程序控制小鼠呼吸，待呼吸平稳后雾化吸入乙酰甲胆碱，浓度依次为：0mg/mL，1.5mg/mL，3mg/mL，6mg/mL，12mg/mL，25mg/mL，50mg/mL和100mg/mL，时间间隔2min，雾化时间20s，体积10μL，检测肺功能参数。

5.2、颈椎脱臼法处死小鼠后取出肺组织，4％多聚甲醛固定24h。标准处理后切片(5μm)并进行Masson's三色染色和HE染色，利用光学显微镜放大200倍检查纤维化情况。

5.3、称取0.1g肺组织后浸入W/V为1：9冰生理盐水中，采用高通量组织匀浆机(4℃，3000rpm，15min)制备肺组织匀浆，取上清液备用，按试剂盒说明书所示检测羟脯氨酸(HYP)含量。

6、检测结果与分析

6.1、肺功能参数的影响

如表1所示为各分组吸入不同浓度的乙酰甲胆碱后的气道弹性阻力的结果对照表。

表1 各分组吸入不同浓度乙酰甲胆碱后气道弹性阻力(cmH₂O/ml)的结果对照表

对比表1中的空白组和模型组的结果可以看出，博莱霉素造模后，气道弹性阻力显著增加；对比表1中的空白乳液组、肉桂醛亚微乳组和甲基强的松组的结果可以看出，空白乳液对减小气道弹性阻力基本无作用，肉桂醛亚微乳和甲基强的松可有效减小气道弹性阻力，且肉桂醛亚微乳的效果明显优于临床常用药甲基强的松。

如表2所示为各分组吸入不同浓度的乙酰甲胆碱后的呼吸系统动态顺应性(ml/cmH₂O)的结果对照表。

表2 各分组吸入不同浓度乙酰甲胆碱后动态顺应性(ml/cmH₂O)的结果对照表

对比表2中的空白组和模型组的结果可以看出，博莱霉素造模后，动态顺应性显著降低；对比表2中的空白乳液组、肉桂醛亚微乳组和甲基强的松组的结果可以看出，空白乳液对增强动态顺应性基本无作用，甲基强的松在一定程度上能增强动态顺应性，而肉桂醛亚微乳对增强动态顺应性的功效明显优于临床常用药甲基强的松。

如表3所示为各分组吸入不同浓度的乙酰甲胆碱后的呼吸系统静态顺应性(ml/cmH₂O)的结果对照表。

表3 各分组吸入不同浓度乙酰甲胆碱后静态顺应性(ml/cmH₂O)的结果对照表

从表3中结果可以看出，呼吸系统静态顺应性(ml/cmH₂O)的结果与呼吸系统静态顺应性(ml/cmH₂O)的相同，甲基强的松在一定程度上能增强静态顺应性，而肉桂醛亚微乳对增强静态顺应性的功效明显优于临床常用药甲基强的松。

图1为各分组肺组织的病理学图像，图像结果显示，博来霉素造模后可诱导小鼠肺组织上皮严重退化，肺泡结构丧失，肺间质增厚。肉桂醛亚微乳能有效阻止上皮退化，保护肺泡结构，使其与空白组相近；而临床常用药甲基强的松的作用相对肉桂醛亚微乳来说较弱。

图2为各分组肺组织的羟脯氨酸含量对比图，从图中可以看出，博莱霉素造模后，羟脯氨酸含量与空白组相比显著增加。这种效应被肉桂醛亚微乳显著抑制，而临床常用药甲基强的松仅有极弱的抑制作用。

综上实验研究表明，肉桂醛及其制剂能有效阻止肺组织上皮退化，降低羟脯氨酸含量，减小气道弹性阻力，增强系统动态顺应性和静态顺应性，对肺纤维化有显著抑制作用，具有开发成抗肺纤维化药物的前景。

最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.肉桂醛在制备预防或治疗肺纤维化的药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述肺纤维化为由博莱霉素所引发的特发性肺纤维化。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述特发性肺纤维化包括肺组织上皮退化、羟脯氨酸含量增加、气道弹性阻力增大、系统动态顺应性和静态顺应性减弱引起的肺纤维化。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，所述药物以肉桂醛为单一活性成分或作为活性成分之一。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述药物还包括药学上可接受的至少一种载体。

6.根据权利要求1-3任一项所述的应用，其特征在于，所述药物为口服制剂或注射制剂。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述注射制剂为肉桂醛水包油型肉桂醛亚微乳注射剂。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述亚微乳注射剂中肉桂醛的浓度为18-35mg/ml。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述亚微乳注射剂的粒径为150-200nm。