CN109846867A

CN109846867A - 花姜酮用于制备抗心肌缺血的药物的用途

Info

Publication number: CN109846867A
Application number: CN201910250612.9A
Authority: CN
Inventors: 柴兴云; 屠鹏飞; 李俊俊; 陈苏依勒; 沙娜·吾肯; 赵凤; 焦顺刚
Original assignee: Beijing University of Chinese Medicine
Current assignee: Beijing University of Chinese Medicine
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2019-06-07

Abstract

本发明公开了花姜酮或其前药用于制备抗心肌缺血的药物的用途，所述花姜酮具有如式(I)所示的结构：

Description

花姜酮用于制备抗心肌缺血的药物的用途

技术领域

本发明涉及花姜酮或其前药的用途，尤其是花姜酮或其前药用于制备抗心肌缺血的药物的用途。

背景技术

花姜酮(zerumbone)是一种天然的萜类化合物，具有抗胃癌、抗肝癌、抗胰腺炎等作用。花姜酮于1960年首次从东南亚姜科植物红球姜中分离出来。

欧仁兵、季敏、马德波等在《中国医院用药评价与分析》上报道了花姜酮可以抑制人胃癌7901细胞株增殖以及诱导7901细胞凋亡，其诱导细胞凋亡可能是通过上调Fas mRNA和FasL mRNA表达，并上调Bax的表达、下调Bcl-2的表达来实现的。

刘波、罗强、刘芮等在《胃肠病学和肝病学杂志》上报道了花姜酮可能通过降低CXCR4的表达抑制人肝癌SMMC-7721细胞的生长和侵袭能力。

邓文宏、郭闻一、陈辰等在《中华实验外科杂志》上报道了花姜酮可以通过减少重症急性胰腺炎大鼠肝脏组织NF-κB蛋白表达，并进一步抑制下游炎性分子IL-1β，对胰腺炎肝损伤起到保护作用。

到目前为止，尚未见有人报道花姜酮在制备抗心肌缺血的药物方面的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种花姜酮或其前药的新的医药用途。本发明采用如下技术方案实现上述目的。

花姜酮或其前药用于制备抗心肌缺血的药物的用途，所述花姜酮具有如式(I)所示的结构：

根据本发明的用途，优选地，所述药物形成抗心肌缺血的药物制剂；所述药物制剂包含所述花姜酮或其前药，还包含药学上可接受的辅料。

根据本发明的用途，优选地，所述药物制剂以所述花姜酮或其前药作为唯一活性成分。

根据本发明的用途，优选地，所述药物形成用于提高左室射血分数EF与短轴缩短率FS的药物制剂。

根据本发明的用途，优选地，所述药物形成用于降低肌酸激酶同工酶CK-MB与乳酸脱氢酶LDH的药物制剂。

根据本发明的用途，优选地，所述药物形成用于减轻心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度的药物制剂。

根据本发明的用途，优选地，所述药物形成用于增加细胞活力的药物制剂。

根据本发明的用途，优选地，所述药物形成抗心肌缺血的药物制剂；单位药物制剂中花姜酮或其前药的含量为10～220mg。

根据本发明的用途，优选地，单位药物制剂中花姜酮或其前药的含量为20～180mg。

根据本发明的用途，优选地，单位药物制剂中花姜酮或其前药的含量为30～150mg。

本发明的花姜酮或其前药可以用于制备具有抗心肌缺血作用的药物。本发明的花姜酮或其前药可以提高左室射血分数(EF)与短轴缩短率(FS)，降低肌酸激酶同工酶(CK-MB)与乳酸脱氢酶(LDH)，减轻心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度。本发明的花姜酮或其前药可以增加细胞活力。

附图说明

图1为实施例1中假手术组小鼠心肌组织病理检测结果。

图2为实施例1中模型组小鼠心肌组织病理检测结果。

图3为实施例1中阳性卡托普利组小鼠心肌组织病理检测结果。

图4为实施例1中花姜酮低剂量组小鼠心肌组织病理检测结果。

图5为实施例1中花姜酮中剂量组小鼠心肌组织病理检测结果。

图6为实施例1中花姜酮高剂量组小鼠心肌组织病理检测结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明的花姜酮的结构如下所示：

本发明中，所述花姜酮的分子式为C₁₅H₂₂O，分子量为218。花姜酮为已知化合物，可以采用从植物的花、果、叶、茎、根中提取得到，例如可根据专利号为CN104606176B公开的方法制备得到，也可根据文献《分子内环化合成大环萜类化合物花姜酮的合成方法》(Mitsuaki Kodama，etc.，Synthesis of Macrocyclic Terpenoids by IntramolecularCyclization.XI Total Synthesis of Zerumbone，Chem.Pharm.Bull，1987，35(10)4039-4042)公开的方法制备得到。

本发明中，花姜酮的前药是指在体外无活性或活性较小、在体内经酶或非酶的转化释放出花姜酮而发挥药效的化合物。

本发明中，花姜酮或其前药具有抗心肌缺血作用，可以用于制备具有抗心肌缺血作用的药物。根据本发明的一些实施方式，本发明的花姜酮或其前药可以提高左室射血分数(EF)与短轴缩短率(FS)、降低肌酸激酶同工酶(CK-MB)与乳酸脱氢酶(LDH)、和/或减轻心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度。根据本发明的另一些实施方式，本发明的花姜酮或其前药可以增加细胞活力。

本发明中，所述抗心肌缺血的药物可以花姜酮和/或其前药作为唯一活性成分；也可以包含其他具有抗心肌缺血作用的活性成分，或者包含本身不具有抗心肌缺血作用、但能够辅助花姜酮和/或其前药发挥抗心肌缺血作用的活性成分。

本发明中，所述抗心肌缺血的药物可以为原料药，也可以为药物制剂。

本发明中，所述药物形成具有抗心肌缺血作用的药物制剂。单位药物制剂中，所述花姜酮或其前药的含量为10～220mg，优选为20～180mg，更优选为30～150mg。单位药物制剂是指一个制备和应用单位的制剂，例如一片片剂、一袋颗粒剂、一个胶囊、一瓶口服液等。单位药物制剂中花姜酮或其前药的含量在上述范围时，便于服用，也便于发挥抗心肌缺血功效。

本发明中，所述药物制剂的剂型不限，可以为片剂、颗粒剂、胶囊剂、丸剂、口服液、注射剂等。所述药物制剂还可以包含药学上可接受的辅料。所述药学上可接受的辅料的种类不做限制。辅料可以为填充剂、矫味剂、润滑剂等。填充剂又称稀释剂，例如小麦淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、糊精、微晶纤维素、乳糖等。矫味剂的实例包括但不限于甜菊糖苷、甘草甜素、罗汉果甜苷、安赛蜜、阿斯巴甜、蔗糖素、异麦芽酮糖等。润滑剂实例包括但不限于硬脂酸镁、滑石粉、微粉硅胶、月桂醇硫酸镁等。

以下实施例采用的试剂和仪器如下：

试剂：卡托普利购自中美上海施贵宝制药有限公司；戊巴比妥钠购自Sigma公司；4％多聚甲醛购自北京索莱宝科技有限公司；氯化钠注射液购自山东齐都药业有限公司；低糖/高糖DMEM、胎牛血清(FBS)、0.25％胰酶、PBS均购自美国Corning公司；CCK8试剂盒购自北京拜尔迪生物技术有限公司。

仪器：HITACH17080全自动生化仪购自日本日立株式会社；ALC-V8动物呼吸机购自上海奥尔科特生物科技有限公司；Vevo TM 2100小动物超声影像系统购自加拿大VisualSonics公司；MCO-18AIC二氧化碳培养箱购自日本SANYO公司；三气培养箱购自德国ThermoScientific公司；多功能酶标仪购自美国PerkinElmer公司。

实施例1-花姜酮抗心肌缺血的药效评价

1.实验动物及测量方法

1.1实验动物

ICR小鼠，体重约为27～28g，购自北京斯贝福实验动物技术有限公司，饲养于清洁级屏障空间。

1.2测量方法

根据ICR小鼠心脏的左室舒张末内径(LVEDd)和左室收缩末内径(LVEDs)，计算短轴缩短率(FS)。

短轴缩短率(FS)的计算公式为：

FS％＝[(LVEDd-LVEDs)/LVEDd]×100％。

2.实验方法及结果

2.1造模方法

取健康发育的雄性ICR小鼠100只，随机分为A组和B组，A组为84只小鼠，B组为16只小鼠。

A组小鼠均腹腔注射50mg/kg的戊巴比妥钠进行麻醉，将A组小鼠固定后，剔除前胸鼠毛，连接动物呼吸机(呼吸频率100次/min，吸呼比1:1，潮气量2mL/kg)，于小鼠左侧胸腔第3、4肋间逐层开胸并暴露心脏，左心耳下1～2mm处观察到小鼠左冠状动脉血管，并在左冠状动脉血管处用规格为7-0的无菌带线缝合针行结扎后，规格为5-0的无菌带线缝合针逐层缝合关胸。

B组小鼠均腹腔注射50mg/kg的戊巴比妥钠进行麻醉，将B组小鼠固定后，剔除前胸鼠毛，连接动物呼吸机(呼吸频率100次/min，吸呼比1:1，潮气量2mL/kg)，于小鼠左侧胸腔第3、4肋间逐层开胸并暴露心脏，左心耳下1～2mm处观察到小鼠左冠状动脉血管，并在左冠状动脉血管处用规格为7-0的无菌带线缝合针只穿线不结扎，规格为5-0的无菌带线缝合针逐层缝合关胸。

上述各组小鼠均在术后喂食食物与水，常规饲养。

2.2分组及给药

造模24h后，选取B组中12只小鼠作为假手术组；选取A组60只小鼠并随机平均分成5组，分别为：模型组、阳性卡托普利组、花姜酮低剂量组、花姜酮中剂量组和花姜酮高剂量组；上述各组均连续灌胃给药7天。

上述各组给药如下：

假手术组：0.5％CMC-Na；

模型组：0.5％CMC-Na；

阳性卡托普利组：卡托普利的剂量为20mg/kg；

花姜酮低剂量组：花姜酮的剂量为5mg/kg；

花姜酮中剂量组：花姜酮的剂量为10mg/kg；

花姜酮高剂量组：花姜酮的剂量为20mg/kg。

花姜酮和卡托普利均以0.5％CMC-Na溶解，灌胃体积以0.1mL/10g小鼠体重换算。

2.3心脏超声检测

给药7天后，各组小鼠均用异氟烷麻醉，卧位固定，采用M型超声检测各组小鼠心脏的左室舒张末内径(LVEDd)，左室收缩末内径(LVEDs)，计算左室射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)。各组小鼠心脏超声检测结果参见表1。

表1各组小鼠心脏超声检测结果

注释：与模型组(Model)比较，*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001

2.4血生化检测

M型超声检测结束后，各组小鼠用戊巴比妥钠(50mg/kg)麻醉后以仰卧位固定，腹主动脉取血，4℃下，3000rpm离心20min，分离得到血清，-20℃保存。全自动生化分析仪检测血清中的肌酸激酶同工酶(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)。各组小鼠血生化检测结果参见表2。

表2各组小鼠血生化检测结果

注释：与模型组(Model)比较，*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001

2.5心脏病理组织检测

2.5.1组织石蜡包埋

(1)取材固定：取小鼠心脏，浸泡在4％多聚甲醛中72h以上；

(2)水洗：将心脏从4％多聚甲醛中取出，沿结扎线横切，将心脏分为两部分，流水冲洗，双蒸水浸洗；

(3)脱水、透明与浸蜡：将上述步骤(2)处理好的组织依次放入75％酒精4h-85％酒精2h-90％酒精2h-95％酒精1h-无水乙醇I 30min-无水乙醇II 30min-二甲苯I 5～10min-二甲苯II 5～10min-蜡I 1h-蜡II 1h-蜡III加热至60℃1h；其中，Ⅰ、Ⅱ、III仅代表第几次处理，如蜡Ⅰ1h是指蜡第一次处理1h，蜡II 1h是指蜡第二次处理1h，蜡III加热至60℃1h是指蜡第三次加热至60℃处理1h。

(4)包埋：将浸好蜡的组织于包埋机内包埋，室温冷却；

(5)切片、贴片与拷片：将修整好的蜡块置于石蜡切片机上切片，片厚4μm。切片漂浮于摊片机40℃温水上使组织展平，将其贴附到载玻片上，并放进60℃烘箱内烤片。待水烤干蜡烤化后取出常温保存备用。

2.5.2HE染色

(1)脱蜡至水：依次将切片放入二甲苯I 20min-二甲苯II 20min-无水乙醇I10min-无水乙醇II 10min-95％乙醇5min-90％乙醇5min-80％乙醇5min-70％乙醇5min；其中，Ⅰ、Ⅱ仅代表第几次处理，如无水乙醇Ⅰ10min是指无水乙醇第一次处理10min，无水乙醇Ⅱ10min是指无水乙醇第二次处理10min。

(2)染色：苏木精染液(染细胞核)8min，自来水洗，1％的盐酸酒精分化数秒，自来水冲洗，0.6％氨水返蓝，流水冲洗。伊红染液(染细胞质)中染色1～3min；

(3)脱水封片：将切片依次放入95％酒精I 5min-95％酒精II 5min-无水乙醇I5min-无水乙醇II 5min-二甲苯I 5min-二甲苯II 5min中脱水透明，将切片从二甲苯拿出来稍晾干，中性树胶封片，显微镜观察。其中，Ⅰ、Ⅱ仅代表第几次处理，如无水乙醇Ⅰ5min是指无水乙醇第一次处理5min，无水乙醇Ⅱ5min是指无水乙醇第二次处理5min。各组小鼠心肌组织病理检测结果参见图1～6。

3.实验结论

各组小鼠心脏超声检测结果表明，与模型组相比，阳性卡托普利组的左室射血分数(EF)与短轴缩短率(FS)均显著提高，均具有极显著性差异(P＜0.01)；花姜酮中剂量组的左室射血分数(EF)与短轴缩短率(FS)均显著提高，均具有显著性差异(P＜0.05)；花姜酮高剂量组的左室射血分数(EF)与短轴缩短率(FS)均显著提高，均具有极显著性差异(P＜0.001)。

各组小鼠血生化检测结果表明，与模型组相比，阳性卡托普利组的肌酸激酶同工酶(CK-MB)与乳酸脱氢酶(LDH)均显著降低，均具有极显著性差异(P＜0.001)；花姜酮低剂量组的乳酸脱氢酶(LDH)显著降低且具有极显著性差异(P＜0.01)；花姜酮中剂量组的肌酸激酶同工酶(CK-MB)显著降低且具有显著性差异(P＜0.05)，乳酸脱氢酶(LDH)显著降低且具有极显著性差异(P＜0.001)；花姜酮高剂量组的肌酸激酶同工酶(CK-MB)显著降低且具有极显著性差异(P＜0.01)，乳酸脱氢酶(LDH)显著降低且具有极显著性差异(P＜0.001)。

各组小鼠心肌组织病理检测结果表明，与模型组相比，阳性卡托普利组的心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度显著减轻，具有极显著性差异(P＜0.001)；花姜酮低剂量组的心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度显著减轻，具有显著性差异(P＜0.05)；花姜酮中剂量组的心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度显著减轻，具有极显著性差异(P＜0.001)；花姜酮高剂量组的心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度显著减轻，具有极显著性差异(P＜0.001)。

由上述实验可知，花姜酮能显著提高左室射血分数(EF)与短轴缩短率(FS)，显著降低肌酸激酶同工酶(CK-MB)与乳酸脱氢酶(LDH)，显著减轻心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度，表明花姜酮具有抗心肌缺血的作用，可用于制备抗心肌缺血的药物。

实施例2-低糖缺氧无血清条件下细胞活力检测

1.生物材料及测量方法

1.1生物材料

H9c2大鼠心肌细胞，购自中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院细胞资源中心。

1.2测量方法

OD(optical density)是指光密度，又叫通光率，表示被检测物吸收掉的光密度，OD＝lg(1/trans)，其中trans为检测物的透光值。

2.实验方法

设置5个小组，分别为：正常组、模型组、花姜酮给药组1(2.5μg/mL)、花姜酮给药组2(5μg/mL)、花姜酮给药组3(10μg/mL)。上述各组的培养基分别如下：

正常组：完全培养基；

模型组：低糖无血清培养基；

花姜酮给药组1(2.5μg/mL)：含有2.5μg/mL花姜酮的低糖无血清培养基；

花姜酮给药组2(5μg/mL)：含有5μg/mL花姜酮的低糖无血清培养基；

花姜酮给药组3(10μg/mL)：含有10μg/mL花姜酮的低糖无血清培养基。

H9c2心肌细胞生长到90％时将细胞重悬计数后，每孔加入100μL，以1×10⁴个/孔的细胞密度接种于96孔培养板，于37℃，5％CO₂的恒温培养箱中培养。24h后弃去培养基，每孔加入200μL PBS，弃去，上述各组分别加入相应的培养基，每孔100μL，每组5个复孔，置入含95％N₂，5％CO₂，37℃的恒温三气培养箱中培养15h，弃去培养基，每孔加入200μL PBS，弃去，每孔加入100μL含有10％CCK8的无血清培养基，置入含5％CO₂，37℃的恒温培养箱中孵育，2h后于450nm处测定OD值。各组小鼠细胞活力检测结果参见表3。

表3各组小鼠细胞活力检测结果

注释：与模型组比较，***P<0.001

3.实验结论

各组小鼠细胞活力检测结果表明，与模型组相比，正常组的小鼠细胞活力显著增加，具有极显著性差异(P＜0.001)；花姜酮给药组1的小鼠细胞活力显著增加，具有极显著性差异(P＜0.001)；花姜酮给药组2的小鼠细胞活力显著增加，具有极显著性差异(P＜0.001)；花姜酮给药组3的小鼠细胞活力显著增加，具有极显著性差异(P＜0.001)。

由上述实验可知，花姜酮能显著增加细胞活力，表明花姜酮具有抗心肌缺血的作用，可用于制备抗心肌缺血的药物。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims

1.花姜酮或其前药用于制备抗心肌缺血的药物的用途，所述花姜酮具有如式(I)所示的结构：

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述药物形成抗心肌缺血的药物制剂；所述药物制剂包含所述花姜酮或其前药，还包含药学上可接受的辅料。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述药物制剂以所述花姜酮或其前药作为唯一活性成分。

4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述药物形成用于提高左室射血分数EF与短轴缩短率FS的药物制剂。

5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述药物形成用于降低肌酸激酶同工酶CK-MB与乳酸脱氢酶LDH的药物制剂。

6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述药物形成用于减轻心肌组织的炎症程度及纤纤维化程度的药物制剂。

7.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述药物形成用于增加细胞活力的药物制剂。

8.根据权利要求1～7任一项所述的用途，其特征在于，所述药物形成抗心肌缺血的药物制剂；单位药物制剂中花姜酮或其前药的含量为10～220mg。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，单位药物制剂中花姜酮或其前药的含量为20～180mg。

10.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，单位药物制剂中花姜酮或其前药的含量为30～150mg。