CN111467337B

CN111467337B - 卡达巴木碱在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品中的用途

Info

Publication number: CN111467337B
Application number: CN202010369937.1A
Authority: CN
Inventors: 王威; 孙世伟; 刘小红; 刘洋; 王炜; 秦国庆; 师海波
Original assignee: Qingdao University
Current assignee: Qingdao University
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2040-05-06
Also published as: CN111467337A

Abstract

本发明提供了一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品中的用途和制备方法。经体外试验证实，卡达巴木碱对脑啡肽酶活性有明显的的抑制作用，经醋酸扭体法小鼠模型、热板法小鼠模型和福尔马林大鼠模型试验证实，卡达巴木碱对醋酸和热板引起的小鼠疼痛和福尔马林引起的大鼠疼痛有止痛作用。卡达巴木碱是脑啡肽酶抑制剂，可用于制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品。

Description

卡达巴木碱在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品中的用途

技术领域

本发明属于医药领域，涉及一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品中的用途和制备方法。

背景技术

疼痛是组织损伤或潜在组织损伤所引起的不愉快感觉和情感体验，可分为生理性疼痛和病理性疼痛。剧烈疼痛不仅给患者带来痛苦和紧张不安的情绪反应，而且可引起机体生理功能紊乱，甚至诱发休克。现今临床上使用的治疗疼痛药物常伴有毒副作用，如阿片类止痛药长期使用则可能导致成瘾、躯体依赖性与耐受性等，非甾体类抗炎药可引起胃肠道和肝功能损坏等不良反应，对患者的身心造成一定的伤害，不利于临床上疾病的治疗。因此，临床上迫切需求不良反应小、无耐受性、无成瘾性的治疗疼痛药物。

脑啡肽（Enkephalin）包括甲硫氨酸（蛋氨酸）脑啡肽和亮氨酸脑啡肽，广泛存在于神经系统中，内源性脑啡肽通过与其受体结合降低神经细胞内环磷酸腺苷水平和钙传导而抑制神经传递，从而构成内源性痛觉调制系统发挥镇痛作用。脑啡肽酶（Enkephalinase或Neprilysin）是一种含锌的金属肽酶，位于细胞表面的Ⅱ型膜蛋白，特异性地切割蛋白质或多肽的疏水氨基酸残基间的肽键，特别是P1'位为苯丙氨酸或酪氨酸的底物，如脑啡肽，导致脑啡肽失活。研究提示，脑啡肽酶是治疗疼痛的靶点，抑制脑啡肽酶活性的化合物可用于治疗疼痛。

为筛选脑啡肽酶抑制剂，本案发明人构建了体外和体内活性评价体系，从毒副作用小的天然产物中寻找脑啡肽酶抑制剂，发现了高活性化合物刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱，是由下述式表示的化合物，

。

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱，是由上述式表示的化合物，英文名称cadabicine，主要存在于刺山柑（ Capparis spinosa L.）、卡达巴木（ Cadaba farinosaForssk.）和 Capparis decidua Forssk.等植物中。但未见刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱生物活性的研究报道，更未见刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱抑制脑啡肽酶活性和治疗疼痛作用的研究报道。

发明内容

本案发明人以组分结构理论为指导，从宏观到微观解析，微观到宏观表征刺山柑根止痛作用有效部位组分结构，以脑啡肽酶为靶点寻找活性化合物。采用脑啡肽酶抑制活性指标指导下的导向分离模式研究刺山柑止痛活性成分，从有效部位中分离鉴定了一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱，发现刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对脑啡肽酶活性有显著地抑制作用，因而完成了本发明。

本发明目的是提供一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品中的应用。

一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱是如下结构式的化合物：

。

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱抑制脑啡肽酶活性，可在制备脑啡肽酶抑制剂中应用，通过抑制脑啡肽酶活性止痛，可在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品中应用。

本发明采用体外酶抑制活性评价体系评价刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对脑啡肽酶的抑制作用，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱能剂量依赖地抑制脑啡肽酶活性，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对脑啡肽酶活性的半数抑制浓度IC₅₀为3.66 μM，脑啡肽酶抑制剂沙库巴曲（sacubitril）对脑啡肽酶活性的半数抑制浓度IC₅₀为1.70 μM。醋酸扭体法小鼠模型和热板法小鼠模型是常用的镇痛药筛选模型，操作简便、便于观察、效果明显，其优点是刺激部位和刺激性质的特异性较强。舔后足反射和扭体反射是小鼠受到伤害性刺激时发生的一种反应，表现为受到热的刺激造成疼痛，小鼠会表现舔后足的反应。腹腔受到醋酸的刺激造成疼痛，小鼠会表现收缩腹部，伸展后肢，抬高臀部等扭体反应，此类反射的初级中枢位于脊髓，反射弧较简单，刺激与反应之间的对应性好，采用醋酸扭体法小鼠模型研究刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱止痛作用，结果表明，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱100mg/kg、200 mg/kg 和400 mg/kg剂量组对醋酸所致小鼠疼痛反应均有明显抑制作用，其中100 mg/kg剂量组作用强于阿司匹林100 mg/kg剂量组，所给药剂量范围内有明显量效关系；采用热板法小鼠模型研究刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱止痛作用，结果表明，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱100 mg/kg、200 mg/kg 和400 mg/kg剂量组对热所致小鼠疼痛反应均有明显抑制作用，其中100 mg/kg剂量组作用强于吗啡5 mg/kg剂量组，所给药剂量范围内有明显量效关系。福尔马林大鼠模型是一个较好的慢性疼痛模型，当皮下注射福尔马林立即引致C纤维自发活动剧增，经快速的单突出递质传递到脊髓投射神经元，并继以第二相传入爆发，反映为广动力背角神经元激活，引发疼痛。此外持续的C纤维刺激使广动力细胞对C纤维传入表现出过强的放电，诱发中枢神经痛觉易化状态。其疼痛特点是疼痛分两个时相，第一时相是由于直接刺激外周神经末稍所致，第二时相则主要为炎症介质的产生释放引起，采用福尔马林大鼠模型研究刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱止痛作用，结果表明，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱100 mg/kg、200 mg/kg 和400 mg/kg剂量组剂量组对福尔马林所致大鼠疼痛反应的第一时相和第二时相均有明显抑制作用。

本发明另一目的是提供一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱的制备方法，其特征在于包括以下步骤：刺山柑根粉碎成粗粉，加70%乙醇回流提取三次，每次用量为以公斤计刺山柑根重量的8倍以升计体积量，每次2小时，滤过，滤液合并，减压回收乙醇得提取物，避光条件下提取物加甲醇使溶解，用量为以公斤计刺山柑根重量的0.2倍以升计体积量，经中性氧化铝柱色谱，填充中性氧化铝体积为以公斤计山柑根重量的0.5倍以升计体积量，用甲醇洗脱至洗脱液近无色，收集洗脱液，减压浓缩，干燥得刺山柑总亚精胺生物碱部位，避光条件下刺山柑总亚精胺生物碱部位经制备高效液相色谱分离，色谱柱：耐碱性十八烷基键合硅胶，流动相为25%体积甲醇、74.9%体积水和0.1%体积二乙胺，同步采用紫外检测器280nm波长处监视流出曲线以指导产品收集，避光条件下收集液经减压浓缩，干燥后得刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱，是由下述式表示的化合物，。

本发明的刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品的用途优点为作用机制明确，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱从刺山柑植物根中分离，毒副作用小。

本发明的刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱的制备方法工艺简单，操作方便，技术易掌握，能耗小，溶剂可回收循环使用，生产成本低。

本发明还提供用本发明所述的刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱以及药学上可接受的载体或赋形剂制备的药物制剂。这些药物制剂选自以下剂型：片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、泡腾片剂、舌下片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、微囊剂、微球剂、颗粒剂、丸剂、滴丸剂、散剂、膏剂、口服液、混悬剂、溶液剂、气雾剂、注射剂，注射乳剂、冻干粉针，还可以根据需要制备成缓释或控释制剂。

本发明的含有所述刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱的药物制剂，在制备药物制剂时可加入药物可接受的载体，所述药物可接受的载体来自：抗氧剂、鏊合剂、表面活性剂、填充剂、崩解剂、湿润剂、溶剂、缓释材料、肠溶材料、pH调节剂、矫味剂、色素等，常用载体如：甘露糖醇、右旋糖苷、乳糖、葡萄糖、山梨醇、木糖醇、注射用水、注射用乙醇、氯化钠、硅衍生物、纤维素、纤维素衍生物、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、甘油、吐温80、琼脂、碳酸钙、聚乙二醇、环糊精、磷脂类材料、滑石粉、硬脂酸镁、硬脂酸钙等。

使用剂量根据病人的年龄、体重、病情严重程度和其他类似的因素而改变，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱用量4~16 mg/次，一日二次。

附图说明

图1刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对脑啡肽酶抑制率曲线图。

图2刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱制备色谱图。

以下通过具体实施例对本发明作进一步的说明，并非对本发明的限定，依照本领域公知的现有技术，本发明的实施方式并不限于具体实施例。

具体实施方式

实施例1

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对脑啡肽酶抑制作用半数抑制浓度IC₅₀测定

HPLC测定方法：Diamonsil ODS色谱柱（250 mm × 4.6 mm，5 μm）；流动相：70%水（含0.1%三氟乙酸），30%乙腈（含0.1%三氟乙酸）；检测波长：220 nm；流速：1.0 mL/分钟。

测定体系：取三羟甲基氨基甲烷-盐酸（Tris-HCl）缓冲液（50 mmol/L，pH = 7.4）140 μL，加入不同浓度测试品溶液（含1% DMSO的50 mmol/L Tris-HCl缓冲液）200 μL，脑啡肽酶溶液（40 nmol/L，50 mmol/L Tris-HCl缓冲液）120 μL，于37℃保温10 分钟，加入甲硫氨酸脑啡肽溶液（0.12 mmol/L，50 mmol/L Tris-HCl缓冲液）240 μL，于37℃保温20 分钟，加入盐酸溶液（1 mol/L）100 μL终止反应。空白对照测定，供试品溶液用含1% DMSO的50mmol/L Tris-HCl缓冲液替代。HPLC测定甲硫氨酸脑啡肽量，每组浓度平行三次，计算抑制率。以测试品浓度为横坐标，对脑啡肽酶的抑制率为纵坐标绘制IC₅₀曲线，通过SPSS统计学软件计算出刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱半数抑制浓度IC₅₀为3.66 μM，脑啡肽酶抑制剂沙库巴曲（sacubitril）对脑啡肽酶活性的半数抑制浓度IC₅₀为1.70 μM。

实施例2

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对醋酸所致小鼠疼痛反应的影响

取雄性小鼠70只，随机分成模型对照组，阿司匹林组（100 mg/kg），刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱高剂量组（400 mg/kg），中剂量组（200 mg/kg）和低剂量组（100 mg/kg），每天灌胃给药一次，连续给药3天，对照组给予同体积蒸馏水（10 mL/kg）。各组动物末次给药后1小时，腹腔注射0.8%的冰醋酸溶液0.3 mL，注射醋酸后5分钟开始记录10分钟内小鼠的扭体次数，以腹部收缩、伸展后肢与躯干、臀部抬高为扭体反应阳性，结果见表1。

表1刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对醋酸所致小鼠疼痛反应的影响

结果表明，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱100 mg/kg、200 mg/kg 和400 mg/kg剂量组对醋酸所致小鼠疼痛反应均有明显抑制作用，其中100 mg/kg剂量组作用强于阿司匹林100 mg/kg剂量组，所给药剂量范围内有明显量效关系。

实施例3

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对热板所致小鼠疼痛反应的影响

取雌性小鼠，预先进行痛阈值筛选，取痛阈值在5-30s小鼠70只，兼顾体重与痛阈值随机分成模型对照组，盐酸吗啡组（5 mg/kg），刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱高剂量组（400 mg/kg），中剂量组（200 mg/kg）和低剂量组（100 mg/kg），每天灌胃给药一次，连续给药3天，对照组给予同体积蒸馏水（10 mL/kg）。末次给药后1小时热板仪（50±0.5℃）测定小鼠痛阈值，小鼠60秒后仍无反应，取出小鼠，以60秒计算。每只小鼠测定两次痛阈值，取其均值作为痛阈值，结果见表2。

表2 刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对热板所致小鼠疼痛反应的影响

结果表明，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱100 mg/kg、200 mg/kg 和400 mg/kg剂量组对热所致小鼠疼痛反应均有明显抑制作用，其中100 mg/kg剂量组作用强于吗啡5mg/kg剂量组，所给药剂量范围内有明显量效关系。

实施例4

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对福尔马林所致大鼠疼痛反应的影响

取雄性大鼠48只，随机分成模型对照组，盐酸吗啡组（5 mg/kg），阿司匹林组（100mg/kg），刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱高剂量组（400 mg/kg），中剂量组（200 mg/kg）和低剂量组（100 mg/kg），每天灌胃给药一次，连续给药3天，对照组给予同体积蒸馏水（10mL/kg）。各组动物末次给药后1小时，右后足趾皮下注射2.0%的福尔马林溶液100 μL，观察注射后0-5分钟（第一时相）和15-30分钟（第二时相）大鼠的疼痛反应（舔致炎足）累积时间，结果见表3。

表3 刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱对福尔马林所致大鼠疼痛反应的影响

结果表明，刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱100 mg/kg、200 mg/kg 和400 mg/kg剂量组剂量组对福尔马林所致大鼠疼痛反应的第一时相和第二时相均有明显抑制作用。

实施例5

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱的制备

取刺山柑根10 kg，粉碎成粗粉，加70%乙醇80 L，回流提取三次，每次2小时，滤过，滤液合并，减压回收乙醇得提取物，避光条件下提取物加甲醇2 L使溶解，经中性氧化铝柱色谱，填充中性氧化铝体积为5 L，用甲醇洗脱至洗脱液近无色，收集洗脱液，减压浓缩，干燥得刺山柑总亚精胺生物碱部位256.2 g，避光条件下刺山柑总亚精胺生物碱部位经制备高效液相色谱分离，色谱柱：耐碱性十八烷基键合硅胶，流动相为25%体积甲醇、74.9%体积水和0.1%体积二乙胺，同步采用紫外检测器280 nm波长处监视流出曲线以指导产品收集，避光条件下收集液经减压浓缩，干燥后得刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱42.6 g。

实施例6

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱的结构鉴定

¹H-NMR （500 MHz, CD₃OD） δ7.71（2H，d， J = 8.6 Hz，H-5，29），7.56（1H，d， J =15.8 Hz，H-7），7.28（1H，d， J = 15.6 Hz，H-22），7.19（2H，d， J = 8.6 Hz，H-4，28），6.87（2H，d， J = 2.0 Hz，H-24，25），6.60（1H，d， J = 15.8 Hz，H-8），6.53（1H，d， J = 1.1 Hz，H-27），5.89（1H，d， J = 15.6 Hz，H-21），3.47（2H，m，H-11），3.26（2H，m，H-18），2.76（2H，m，H-13），2.70（2H，m，H-15），1.86（2H，m，H-12），1.59（2H，m，H-16），1.48（2H，m，H-17）；¹³C-NMR（125 MHz，CD₃OD） δ168.9（C-9），168.5（C-20），158.4（C-3），151.0（C-1），150.5（C-26），141.0（C-22），140.7（C-7），134.3（C-6），130.7（C-5，29），127.4（C-23），126.9（C-24），124.2（C-8），123.9（C-4，28），118.8（C-21），117.8（C-25），112.3（C-27），47.9（C-15），43.6（C-13），40.4（C-18），38.9（C-11），28.8（C-12），27.2（C-17），27.1（C-16）；HRESI-MS m/ z436.2229 [M+H]⁺。

实施例7

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱用药学上可接受的载体或赋形剂制备的药物制剂。这些药物制剂选自以下剂型：片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、泡腾片剂、舌下片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、微囊剂、微球剂、颗粒剂、丸剂、滴丸剂、散剂、膏剂、口服液、混悬剂、溶液剂、气雾剂、注射剂，注射乳剂、冻干粉针，还可以根据需要制备成缓释或控释制剂，在制备药物制剂时可加入药物可接受的载体，所述药物可接受的载体来自：抗氧剂、鏊合剂、表面活性剂、填充剂、崩解剂、湿润剂、溶剂、缓释材料、肠溶材料、pH调节剂、矫味剂、色素等，常用载体如：甘露糖醇、右旋糖苷、乳糖、葡萄糖、山梨醇、木糖醇、注射用水、注射用乙醇、氯化钠、硅衍生物、纤维素、纤维素衍生物、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、甘油、吐温80、琼脂、碳酸钙、聚乙二醇、环糊精、磷脂类材料、滑石粉、硬脂酸镁、硬脂酸钙。上述制备工艺均为本领域常规操作，在此不加赘述。

实施例8

刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱为原料制得的药物制剂不仅包括单独使用刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱的药物制剂，还包括添加刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱作为活性成分的药物制剂。

Claims

1.一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱在制备抑制脑啡肽酶活性治疗疼痛产品中的用途，其特征在于，所述的刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱是如下结构式的化合物：

2.一种刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱的制备方法，其特征在于包括以下步骤：刺山柑根粉碎成粗粉，加70％乙醇回流提取三次，每次用量为以公斤计刺山柑根重量的8倍以升计体积量，每次2小时，滤过，滤液合并，减压回收乙醇得提取物，避光条件下提取物加甲醇使溶解，用量为以公斤计刺山柑根重量的0.2倍以升计体积量，经中性氧化铝柱色谱，填充中性氧化铝体积为以公斤计山柑根重量的0.5倍以升计体积量，用甲醇洗脱至洗脱液近无色，收集洗脱液，减压浓缩，干燥得刺山柑总亚精胺生物碱部位，避光条件下刺山柑总亚精胺生物碱部位经制备高效液相色谱分离，色谱柱：耐碱性十八烷基键合硅胶，流动相为25％体积甲醇、74.9％体积水和0.1％体积二乙胺，同步采用紫外检测器280nm波长处监视流出曲线以指导产品收集，避光条件下收集液经减压浓缩，干燥后得刺山柑亚精胺生物碱卡达巴木碱，是由下述式表示的化合物，