CN109806246A

CN109806246A - 丙二醇在制备用于预防肠型放射病及放射性肠炎的药物中的应用

Info

Publication number: CN109806246A
Application number: CN201910230933.2A
Authority: CN
Inventors: 余祖胤; 申星; 邢爽; 熊国林
Original assignee: Institute of Pharmacology and Toxicology of AMMS
Current assignee: Institute of Pharmacology and Toxicology of AMMS; Academy of Military Medical Sciences AMMS of PLA
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2019-05-28
Also published as: WO2020192378A1

Abstract

本发明提供丙二醇在制备用于预防肠型放射病及放射性肠炎的药物中的应用。本发明首次将丙二醇用于辐射防护研究领域，发现丙二醇于照前预防应用对肠道急性放射损伤的实验治疗作用明显，并且腹腔注射和口服均有疗效。其辐射防护机制可能与丙二醇清除羟基自由基、减轻肠道细胞DNA损伤的作用有关。目前尚未见有丙二醇用于预防电离辐射所引起的胃肠组织损伤或肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎的报道。

Description

丙二醇在制备用于预防肠型放射病及放射性肠炎的药物中的应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及丙二醇在预防电离辐射所引起的胃肠组织损伤方法。明确来说，本发明关于单独地或结合其它治疗方法，应用丙二醇来预防肠型放射病以及肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎。

背景技术

核次生灾害(核电站、钻井事故)、涉核恐怖袭击、意外的放射性核事故以及针对肿瘤的医疗照射都可能导致急性放射病(Acute Radiation Sickness,ARS)。急性放射病是一种全身性疾病，根据受照剂量的不同，主要受损器官也不相同，当机体在一次或短时间(数日)内遭受大于10Gy的射线照射后引起的以肠道损伤为基本改变，以呕吐、腹泻和血水便为主要症状的极严重的放射病，称为肠型放射病，此型急性放射病病情十分严重，临床经过较快，病情及其严重，经积极综合治疗后尚无活存的病例。

在过去的几十年里，腹部放射治疗一直是肠道或盆腔癌症患者治疗和姑息治疗的重要组成部分，大约70％的癌症患者接受了放射治疗，而放疗对25％的肿瘤治疗起着关键的作用。尽管放射疗技术不断进步，但是射线在杀伤肿瘤细胞的同时对正常肠道组织也不可避免造成放射损伤。放射性肠炎是指盆腔、腹腔、腹膜后恶性肿瘤经放射治疗引起的肠道并发症，根据累及部位不同，包括放射性直肠、结肠、小肠炎。早期肠黏膜细胞可发生糜烂、溃疡或出血，其临床症状为急性腹泻、腹痛、便血和黏液便，晚期表现为瘘管、穿孔、狭窄、纤维化或者癌变，表现为直肠狭窄，排便困难，甚至肠梗阻。医源性的放射性肠炎一方面加重了患者的经济负担并严重影响患者的生存质量，另一方面也限制了放射治疗所用的放射剂量。目前临床上对放射性肠炎尚无特效药物或治疗方法，重在于预防。

传统的观念认为醇类化合物在大剂量下(大于100mM))都具有醇类毒性而从未将其用于人体研究，但是经过几十年的应用，人们对醇类的毒性有了新的认识，通过更改给药途径、降低醇类注射浓度以及改变醇的稀释方式能够大幅提升醇类用于人体的耐受剂量，例如丙二醇，作为香精的载体在食品行业中被广泛使用，在医药行业也作为辅料使用，在注射剂中的最大注射安全用量可达60％，临床使用相对安全。

目前尚未见有丙二醇用于预防电离辐射所引起的胃肠组织损伤或肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种丙二醇的药物新用途。

本发明所提供的丙二醇的药物新用途是其在制备产品中的应用；所述产品的功能为如下(a1)和/或(a2)和/或(a3)：

(a1)预防电离辐射所引起的胃肠损伤；

(a2)预防肠型放射病；

(a3)预防放射性肠炎。

其中，所述肠型放射病可为：急性肠型放射病、亚急性肠型放射病和/或慢性肠型放射病；

所述放射性肠炎可为：由肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎、执行放疗的医生或工作人员受到放射线辐射引起的放射性肠炎或接触放射线的工作和研究人员接触过量引起的放射性肠炎。

上述应用中，所述丙二醇可为1,2-丙二醇和/或其同分异构体1,3-丙二醇。

本发明还提供一种预防电离辐射所引起的胃肠组织损伤的药物、预防肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎的药物或预防肠型放射病的药物。

所述预防电离辐射所引起的胃肠组织损伤的药物、预防肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎的药物或预防肠型放射病的药物含有丙二醇。

本发明因此还涉及含有作为活性成份的有效剂量的丙二醇以及常规药物赋形剂或辅剂的药物组合物。

通常本发明药物组合物含有0.1－100重量％的丙二醇。

药物组合物可根据本领域已知的方法制备。用于此目的时，如果需要，可将丙二醇与一种或多种固体或液体药物赋形剂和/或辅剂结合，制成可作为人用的适当的施用形式或剂量形式。

丙二醇或含有它的药物组合物可以单位剂量形式给药，给药途径可为肠道或非肠道，如口服、肌肉、皮下、鼻腔、口腔粘膜、皮肤、腹膜或直肠等。给药剂型例如胶囊、气雾剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、脂质体、透皮剂、栓剂等。可以是普通制剂、缓释制剂及各种微粒给药系统。

丙二醇或含有它的药物组合物可在射线照射前预防给药。

具体可为在射线照射前12h以内给药，或在照射前1h给药。

丙二醇可结合其它药物一起给药。

本发明首次将丙二醇用于辐射防护研究领域，发现丙二醇于照前预防应用对肠道急性放射损伤的实验治疗作用明显，并且肠道或非肠道给药均有疗效。其辐射防护机制可能与丙二醇清除羟基自由基、减轻肠道细胞DNA损伤的作用有关。目前尚未见有丙二醇用于预防电离辐射所引起的胃肠组织损伤或肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎的报道。

附图说明

图1表明丙二醇体外孵育显著减少γ射线照射引起的大鼠小肠隐窝上皮细胞IEC-6凋亡。

图2表明预防腹腔注射1,2-丙二醇减轻小鼠肠道隐窝放射损伤。

图3表明预防腹腔注射1,2-丙二醇显著提高肠型急性放射病小鼠的存活率。

图4表明口服1,2-丙二醇能预防小鼠肠道隐窝辐射损伤。

图5表明口服1,2-丙二醇能显著提高肠型急性放射病小鼠存活率。

图6表明1,2-丙二醇可能通过减少DNA断裂预防肠道放射损伤。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、体外实验表明丙二醇体外孵育显著减少γ射线照射引起的大鼠小肠隐窝上皮细胞IEC-6凋亡

我们将1,2-丙二醇及其同分异构体1,3-丙二醇进行效应研究，以X射线照射大鼠小肠隐窝上皮细胞IEC-6为模型初步观察醇类化合物能够减轻上皮细胞的放射损伤。IEC-6细胞经过2％体积浓度的丙二醇预处理30min，IR组给以相同体积的生理盐水，以15.0Gy(1.325Gy/min)X射线照射并于照射后更换完全培养基培养48h，通过流式细胞仪检测各组细胞的凋亡率，结果如图1所示，丙二醇预处理能显著减少辐射所致IEC-6细胞的凋亡率，IR组的IEC-6细胞早期凋亡率为27.1±1.8，经过1,2-丙二醇、1,3-丙二醇预处理能使早期凋亡率分别减少为19.3±1.1、17.9±0.7。这表明，丙二醇预防给药能够减轻放射引起的肠细胞损伤。为了进一步证明丙二醇对肠道辐射损伤的防治作用，我们以1,2-丙二醇为例进行实验。

实施例2、预防腹腔注射1,2-丙二醇减轻小鼠肠道隐窝放射损伤

为了进一步证明丙二醇对肠道辐射损伤的防治作用，我们通过BrdU掺入实验在肠型急性放射病小鼠模型上进行研究。BrdU是一种胸腺嘧啶核苷的类似物，同胸腺嘧啶核苷一样可掺入到细胞合成的DNA中，通过检测接受BrdU输注的小鼠体内BrdU表达水平，可反映细胞增殖状态。

C₅₇BL6/J小鼠分为溶剂对照组(IR)和丙二醇不同时间给药组，丙二醇给药组分别于15Gy X-射线全身照射前(-)12h、6h、3h、1h和照射后(+)1h腹腔注射1,2-丙二醇6g/kg，溶剂对照组于照射前1h给等体积生理盐水，照射后3.5天处死小鼠，取小肠做病理组织切片用于实验；小鼠处死前1.5h均腹腔BrdU 120mg/kg。免疫组化法检测小鼠小肠隐窝细胞中BrdU的表达情况，并通过计数BrdU阳性隐窝细胞数(BrdU⁺细胞数>5个为1个隐窝)，比较各组小鼠肠隐窝细胞增殖差异。结果如图2所示，照射前12h以内腹腔注射1,2-丙二醇6g/kg能够增加增殖期肠隐窝数量，照前1h给药6g/kg疗效最佳，能使15Gy照射小鼠肠道BrdU阳性隐窝数达到56.3±4.0个/肠环，而照后1h给药效果不明显。这表明，丙二醇预防给药对肠型急性放射病小鼠的肠道隐窝有明显的保护作用。

实施例3、预防腹腔注射1,2-丙二醇显著提高肠型急性放射病小鼠的存活率

我们首先以X射线16.0Gy腹部局部照射C₅₇BL/6J小鼠模拟放疗所致的肠损伤模型观察1,2-丙二醇预防给药的防护作用，健康C₅₇BL/6J小鼠照前1h腹腔注射1,2-丙二醇6g/kg或相同体积生理盐水(IR)，每组8只，然后均接受16.0Gy(1.325Gy/min)X射线腹腔局部照射，观察小鼠30天的存活率并记录体重，结果如图3所示，生理盐水给药组于照后5d全部死亡，1,2-丙二醇预防给药组小鼠30d存活率提高至87.5％，并且体重恢复正常。随后，我们以16Gy ⁶⁰Goγ射线全身照射小鼠，并于照后6h进行骨髓移植，结果表明，1,2-丙二醇预防给药可使16Gyγ射线全身照射骨髓移植小鼠30d存活率提高100％并且体重恢复至照前水平。

实施例4、口服1,2-丙二醇预防小鼠肠道隐窝辐射损伤，显著提高肠型急性放射病小鼠存活率

1,2-丙二醇作为水溶剂，被广泛用于食品加工，同时丙二醇在制药工程广泛应用，用作难溶性或水溶性稳定药物的溶媒，其小鼠口服毒性LD50＝32,000mg/kg，口服给药相比腹腔注射具有更加安全的吸收方式和给药剂量区间。我们进一步实验研究表明口服1,2-丙二醇同样能够有效的减轻小鼠肠道隐窝的放射损伤。结果如图4所示，当给药剂量为6g/kg时，照前1h口服1,2-丙二给药疗效最佳，当照前1h口服1,2-丙二醇给药剂量达到12g/kg时，能使15Gy照射小鼠肠道BrdU阳性隐窝数达到54.5±9.0个/肠环，与腹腔注射给药6g/kg的疗效基本相当，该结果说明口服1,2-丙二醇预防小鼠肠道隐窝辐射损伤同样有效。

健康C57BL/6J小鼠接受16.0Gy(1.325Gy/min)X射线局部腹腔照射，照射对照组小鼠30d的存活率为0，照前1h口服1,2-丙二醇12g/kg，可使小鼠活存明显时间延长，并显著提高其30天存活率(50％)，该结果说明口服1,2-丙二醇同样明显提高肠型放射病小鼠的存活率(图5)。

实施例5、1,2-丙二醇可能通过减少DNA断裂预防肠道放射损伤

在γ射线或X射线电离产生的活性氧中，OH·是化学性质最活泼的活性氧，是活性氧中唯一能直接断裂DNA单链并杀伤细胞的自由基，也是辐射损伤的间接效应的主要因素。DNA断裂损伤后，在断裂位点会出现由γ-H2AX形成的焦点，因此由γ-H2AX能作为检测细胞DNA损伤的特异性指标。

为了检测射线对DNA双链断裂的能力，IEC-6细胞经过2％体积浓度的1,2-丙二醇预处理30min，IR组给以相同体积的生理盐水，分别以6.0Gy和15.0Gy(1.325Gy/min)X射线照射，照射后15min通过4％甲醛固定标本，使用PBS稀释的0.5％Triton X-100破膜10min，PBS清洗3次，滴加Alexa Fluor 488绑定的γ-H2AX抗体，37℃孵育1h，PBS洗涤后，通过流式细胞仪检测荧光强度。结果如图6所示，在6.0Gy和15Gy X射线照射下，1,2-丙二醇预处理组的γ-H2AX平均荧光强度均低于IR组。这表明1,2-丙二醇预防给药可能通过减少DNA断裂预防肠道放射损伤。

Claims

1.丙二醇在制备产品中的应用；

所述产品的功能为如下(a1)和/或(a2)和/或(a3)：

(a1)预防电离辐射所引起的胃肠损伤；

(a2)预防肠型放射病；

(a3)预防放射性肠炎。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述肠型放射病为：急性肠型放射病、亚急性肠型放射病和/或慢性肠型放射病；

所述放射性肠炎为：由肿瘤放射治疗所引起的放射性肠炎、执行放疗的医生或工作人员受到放射线辐射引起的放射性肠炎或接触放射线的工作和研究人员接触过量引起的放射性肠炎。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述丙二醇为1,2-丙二醇和/或其同分异构体1,3-丙二醇。

4.一种预防电离辐射所引起的胃肠损伤的药物、预防放射性肠炎的药物或预防肠型放射病的药物，含有丙二醇。

5.一种预防电离辐射所引起的放射性肠炎的药物组合物或预防肠型放射病的药物组合物，含有有效剂量的丙二醇以及药物赋形剂或辅剂。

6.根据权利要求4所述的药物或权利要求5所述的药物组合物，其特征在于：所述药物或药物组合物的给药途径为肠道或非肠道给药。

7.根据权利要求4所述的药物或权利要求5所述的药物组合物，其特征在于：所述药物或药物组合物在射线照射前预防给药。

8.根据权利要求4所述的药物或权利要求5所述的药物组合物，其特征在于：所述药物或药物组合物在射线照射前12h以内给药。

9.根据权利要求4所述的药物或权利要求5所述的药物组合物，其特征在于：所述药物或药物组合物可结合其它药物一起给药。