CN112915123A

CN112915123A - 虎杖水提物及其成分在制备防治糖尿病的药物中的应用

Info

Publication number: CN112915123A
Application number: CN202110453188.5A
Authority: CN
Inventors: 邹立伟; 张静; 宋培放; 李小东; 王安琪; 李嫣然
Original assignee: Shanghai University of Traditional Chinese Medicine
Current assignee: Shanghai University of Traditional Chinese Medicine
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2021-06-08

Abstract

本发明公开了一种虎杖水提物及其成分在制备防治糖尿病的药物中的应用，具体为虎杖水提物及其成分—芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8‑O‑β‑D‑葡萄糖苷在制备抑制DPP‑IV水解酶的药物中的应用。本发明研究发现虎杖水提物及其成分—芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8‑O‑β‑D‑葡萄糖苷能够显著抑制DPP‑IV水解酶，这为二型糖尿病的防治提供了全新的可用活性成分，极具应用前景。

Description

虎杖水提物及其成分在制备防治糖尿病的药物中的应用

技术领域

本发明属于药学技术领域，涉及虎杖水提物及其成分的医药新用途，特别涉及虎杖水提物及其成分在制备防治糖尿病的药物(抑制DPP-IV水解酶的药物)中的应用。

背景技术

糖尿病是一种常见的以高血糖为特征并伴随并发症的慢性疾病，严重影响患者的健康。根据国际糖尿病联合会第9版的最新数据，目前20至79岁的成年人全球糖尿病患病率为9.3％(4.63亿)，预计2030年将上升到10.2％(5.78亿)，2045年将上升到10.9％(7亿)，且发病正趋于低龄化。而2型糖尿病约占糖尿病患者总数的90％左右。目前尚无根治糖尿病的方式，多数通过饮食，运动控制血糖以及服用降糖药物。

DPP-IV(Dipeptidyl peptidase-IV，DPP-IV，CD26，EC3.4.14.5)是以二聚体形式存在的Ⅱ型跨膜丝氨酸蛋白酶，含有766个氨基酸，包含胞质尾、跨膜部分和胞外部分3个区域，广泛分布于哺乳动物的小肠、肾、肝、胰腺上皮细胞及血管内皮细胞，也能以溶解形式存在于血浆中。作为重要的肽类代谢酶，DPP-IV能特异性地催化多肽链N末端第2位的氨基酸残基脯氨酸(Pro)或丙氨酸(Ala)肽键水解断裂，从而参与体内多种生物活性多肽的激活、部分或完全失活，如肠促胰岛素、神经肽、胃泌素释放肽、生长激素释放激素等。DPP-IV可快速水解胰高血糖素样肽-1(GLP-1)，半衰期小于2分钟，进而影响胰高血糖素的合成与分泌，而抑制DPP-IV的活性可增加体内GLP-1浓度，延长其作用时间调节血糖降低。由于DPP-IV在糖代谢过程中扮演重要角色，已经成为治疗T2DM的重要靶点。目前报道的DPP-IV抑制剂多为合成化合物，并有多个DPP-IV抑制剂作为T2DM的治疗药物上市销售，如西他列汀(Sitagliptin)、维达列汀(Vildagliptin)、沙格列汀(Saxagliptin)等，然而天然DPP-IV抑制剂却报道较少。

因此，以DPP-IV蛋白水解酶为靶标，寻找一种安全高效，且对DPP-IV水解活性有显著抑制的中草药或其活性成分，将对于T2DM的预防及辅助治疗具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全高效的天然DPP-IV抑制剂，具体为虎杖水提物及其活性成分。

虎杖为蓼科植物虎杖Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.的干燥根茎和根，具清利湿热、活血定痛、止咳化痰、利尿通淋之功，常用于风湿痹痛、小便淋痛、毒蛇咬伤、闭经、产后瘀血腹痛及跌打损伤的血瘀肿痛等。虎杖中主要含有蒽醌类、芪类、黄酮类和酚类等成分，其中蒽醌类化合物有大黄素、大黄素甲醚、大黄酚等，黄酮类主要有槲皮素等，酚类包含迷人醇、6-羟基芦荟大黄素、6-羟基芦荟大黄素-8-单甲醚，还有原儿茶酸等。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

虎杖水提物在制备防治糖尿病的药物中的应用，具体是制备防治二型糖尿病的药物。

作为优选的技术方案：

如上所述的应用，所述防治糖尿病的药物为抑制DPP-IV水解酶的药物。

如上所述的应用，其特征在于，所述DPP-IV水解酶为二型糖尿病防治的重要靶点。

如上所述的应用，所述虎杖水提物含有芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素和大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷。

如上所述的应用，所述防治糖尿病的药物的形式包括：汤剂、散剂、颗粒剂、胶囊剂、丸剂及片剂。本发明的防治糖尿病的药物可与药学上可以接受的任意载体(固体、半固体或液体)配合，制成药学上可以接受的任意剂型(片剂、注射剂、胶囊、口服液)。本发明的保护范围并不仅限于此，此处仅列举部分可行的技术方案，其可采用本领域公知的常规生产方法制成各种剂型，采取口服或注射(包括静脉注射、静脉滴注、腹腔注射、肌肉注射等中的一种或多种)进行糖尿病及其相关疾病的预防、保护、治疗或科学研究。

如上所述的应用，所述虎杖水提物的制备方法为：取500g虎杖，粉碎，加5L纯净水，浸泡30～60分钟，加热回流，煎煮60分钟，收集药液；再加4L纯水，加热至回流，煎煮30分钟，合并煎液，过滤，煎液减压浓缩至1L(浓缩至稠膏状或浓缩成相对密度为1.20～1.25的清膏)，浓缩液喷雾干燥，收集干粉，即得虎杖水提物。本发明仅给出虎杖水提物的一种可行的制备方法，本领域技术人员可根据实际需求合理调整工艺(虎杖的量、水量、浸泡时长、煎煮时长等)，此外不采用如上方法制得的虎杖水提物也可用于制备防治糖尿病的药物，其也在本发明的保护范围内。

本发明还提供虎杖水提物中的成分芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷在制备抑制DPP-IV水解酶的药物中的应用。

此外，本发明还提供了一种防治糖尿病的药物，所述药物含有虎杖水提物，所述药物中虎杖水提物的含量在一定范围内即虎杖水提物的含量为有效量。

本发明还提供了一种防治糖尿病的药物，所述药物含有芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷，所述药物中芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷的含量在一定范围内即芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷的含量为有效量。

有益效果：

本发明提供了虎杖水提物的新医药用途，具体为其在制备防治糖尿病的药物(抑制DPP-IV水解酶的药物)中的应用，本发明研究发现，1mg/ml的虎杖水提物颗粒剂对DPP-IV有较强的抑制作用，此外本发明还对虎杖水提物中的各组分对DPP-IV水解酶的抑制作用进行了研究，研究发现，芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素和大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷对DPP-IV水解酶均具有较强的抑制作用，其中芦荟大黄素的抑制作用最好，以上物质在二型糖尿病防治领域具有较为广阔的应用前景。

附图说明

图1为不同浓度的虎杖水提物对DPP-IV的抑制曲线图；

图2为虎杖水提物中各单体成分抑制DPP-IV的初筛结果示意图；

图3A～3H分别为芦荟大黄素、木犀草素、大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷、山奈酚、槲皮素、芹菜素、大黄酸和大黄素对DPP-IV的抑制曲线图。

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。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

本发明提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本专利说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。

实施例1

一种虎杖水提物的制备工艺：

取500g虎杖，粉碎，加5L的纯净水，浸泡60分钟，加热回流，煎煮60分钟，收集药液；再加4L纯水，加热至回流，煎煮30分钟，合并煎液，过滤，煎液减压浓缩至1L(煎液减压浓缩至稠膏状或浓缩成相对密度为1.20～1.25的清膏)，浓缩液喷雾干燥，收集干粉，即得粉状虎杖水提物。

取上述粉状虎杖水提物若干加质量为粉状虎杖水提物0.5倍的辅料可溶性糊精，混匀，采用干法制粒得到虎杖水提物颗粒剂。

实施例2

虎杖水提物对DPP-IV的抑制作用的评估：

1.材料与方法

1.1材料

底物GP-BAN由上海中医药大学交叉科学研究院杨凌课题组合成；色谱级二甲基亚砜DMSO，色谱级乙腈购自TEDIA公司(美国)，磷酸二氢钾、磷酸氢二钾均购自美仑生物(纯度>98％)；Milli-Q Direct 8纯水/超纯水一体化系统(Bedford，美国)；2.5μL、10μL、20μL、100μL、200μL、1000μL移液器(德国Eppendorf)；黑色96孔板；涡旋仪；恒温混匀仪(杭州奥盛)；

多模式酶标仪(奥地利)；人血浆购于肝病研究所(上海)有限公司(RILD)；西他列汀购于百灵威科技有限公司(北京)。

1.2方法

在200μL的反应体系中，首先将PBS(pH 7.4)、2μL人血浆以及2μL抑制剂/DMSO/H₂O于EP管中轻微混匀，然后于37℃恒温金属浴预孵5min，再加入探针GP-BAN(2μL，10mM)起始反应。孵育30min后，加入200μL冰乙腈剧烈震荡终止反应。4℃，以20000g的离心力离心10分钟除蛋白。移取200μL上清液至96孔板，在酶标仪上检测BAN(GP-BAN的水解产物)的荧光信号，设定激发波长430nm，发射波长535nm，gain为500。此外，同时设置空白对照组(酶用等体积的PBS溶液代替)作为本底荧光；阴性对照组用等体积1％(v/v)DMSO/H₂O溶液代替，作为酶活性100％对照；阳性对照组用西他列汀溶液(5nM，50nM，500nM)。每个样品设置3个复孔。抑制效应通过不同浓度的抑制剂组(10μg/mL、100μg/mL、1000μg/mL)与对照组的荧光强度的百分比来表示。由Graph Pad Prism 7.0软件进行数据处理。

其中残余酶活性的计算公式为：

残余酶活性(％)＝(抑制剂下水解产物的荧光强度-本底荧光强度)/空白组水解产物的荧光强度(仅DMSO)×100％，实验中获得的数据显示为平均值±SD。

2.结果

如图1所示，虎杖水提物对DPP-IV有较强的抑制作用，且可剂量依赖性地抑制DPP-IV活性，IC50为121.9μg/mL。

实施例3

虎杖水提物中各单体成分抑制DPP-IV的IC₅₀测定：

对实施例1制得的虎杖水提物的成分进行检测，发现虎杖水提物中包含大黄素、大黄酸、大黄酚、白藜芦醇、金丝桃苷、大黄素甲醚、β-谷甾醇、山奈酚、染料木素、大黄酚-8-O-葡萄糖苷、儿茶素、槲皮素、橙皮素、没食子酸和阿魏酸。

选取以上虎杖水提物中各单体成分一一制备指定浓度的单体成分溶液，进而各单体成分抑制DPP-IV的IC₅₀。

上述虎杖水提物中各单体成分来源如下：

大黄素(批号120211)、大黄酸(批号111201)、大黄酚(批号110802)均购自四川省维克奇生物科技有限公司；白藜芦醇(批号2S8TD-SG，东京化成工业株式会社)、金丝桃苷(批号ST00880120，上海诗丹德生物技术有限公司)；大黄素甲醚(批号O1026AS)、β-谷甾醇(批号N0615AS)、山奈酚(批号M0503AS)、染料木素(J0306AS)、大黄酚-8-O-葡萄糖苷(S0711AS)、(+)儿茶素(N1109AS)均购自大连美仑生物技术有限公司；槲皮素(16111201)、橙皮素(130816)购自成都普菲德生物技术有限公司；没食子酸(批号HG230820198)，购自宝鸡赫伯斯特生物技术有限公司；阿魏酸(批号P1539679)购自于上海泰坦科技股份有限公司，纯度>98％。

测定虎杖水提物中各单体成分抑制DPP-IV的IC₅₀的方法与实施例2基本相同，不同在于，抑制剂组的浓度不同。

其实验结果如图2所示，由图2可以看出，虎杖水提物中部分活性成分——芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素和大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷能够有效抑制DPP-IV，并且呈剂量依赖型，其IC₅₀值如下表所示，其中芦荟大黄素抑制作用最好，IC₅₀为3.46μM，下表中各组分的抑制曲线如图3所示。

综上所述，虎杖水提物及其成分—芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素和大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷能够有效抑制DPP-IV，并且呈剂量依赖型，其中芦荟大黄素的抑制作用最好，以上物质在二型糖尿病防治领域具有较为广阔的应用前景。

实施例4

一种虎杖水提物的制剂的制备：

(1)虎杖水提物颗粒剂的制备：

取实施例1制得的粉状虎杖水提物若干，加质量为粉状虎杖水提物0.5～1倍的辅料淀粉与可溶性糊精(比例2:1)，混匀，采用干法制粒得到虎杖水提物颗粒剂。

(2)虎杖水提物片剂的制备：

取实施例1制得的粉状虎杖水提物，加入适当的黏合剂羧甲基纤维素钠，微晶纤维素，混匀，湿法制粒，干燥，整粒，加入硬脂酸镁，混匀，压制成片，或包薄膜衣，即得。

(3)虎杖水提物胶囊的制备：

取实施例1制得的粉状虎杖水提物，加质量为粉状虎杖水提物0.5～1倍的辅料淀粉与可溶性糊精(比例2:1)，制成粉末，充填于用明胶、适宜甘油及乙基香草醛制成的空心胶囊中，随后进行除粉或抛光，包装即可。

(4)虎杖水提物丸剂的制备：

取实施例1制得的粉状虎杖水提物，加质量为粉状虎杖水提物0.5～1倍的辅料淀粉与可溶性糊精(比例2:1)，过80～100目的筛箩，泛制成丸，干燥，打光或包薄衣，即得。

(5)虎杖水提物口服液的制备：

配方(质量比)：15份实施例1制得的粉状虎杖水提物，0.5份果胶、0.5份山梨酸钾和60份去离子水。将以上组分加入搅拌器中进行混匀调配，之后进行高温杀菌，测定相关技术指标，合格后灌装完成后，进行二次杀菌，制得麻黄饮料或不同包装规格的口服液。

实施例5

一种芦荟大黄素的颗粒剂的制备：

取芦荟大黄素若干加质量为芦荟大黄素0.5～1倍的辅料可溶性糊精(比例2:1)，混匀，干法制粒，即得。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.虎杖水提物在制备防治糖尿病的药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述防治糖尿病的药物为抑制DPP-IV水解酶的药物。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述DPP-IV水解酶为二型糖尿病防治的重要靶点。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述虎杖水提物含有芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素和大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述防治糖尿病的药物的形式包括：汤剂、散剂、颗粒剂、胶囊剂、丸剂及片剂。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述虎杖水提物的制备方法为：取虎杖，粉碎，加纯净水，浸泡，加热回流，煎煮，收集药液；再加纯水，加热至回流，煎煮，合并煎液，过滤，煎液减压浓缩，浓缩液喷雾干燥，收集干粉，即得虎杖水提物。

7.虎杖水提物中的成分芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷在制备抑制DPP-IV水解酶的药物中的应用。

8.一种防治糖尿病的药物，其特征在于，所述药物含有虎杖水提物。

9.一种防治糖尿病的药物，其特征在于，所述药物含有芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、芹菜素、木犀草素、山奈酚、槲皮素或大黄酚8-O-β-D-葡萄糖苷。