CN114191423B - 一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物中的应用，所述小分子二萜化合物的结构如式Ⅰ所示。本发明首次发现式Ⅰ所示的小分子二萜化合物具有显著的防治急性肺损伤的作用，其对脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠模型显示出良好的防治作用，可改善急性肺损伤小鼠肺组织病理学变化，减轻肺水肿损伤，减轻肺部血气屏障的破坏，抑制肺损伤肺组织中肿瘤坏死因子α(TNF‑α)、白细胞介素1β(IL‑1β)和白细胞介素6(IL‑6)的表达，抑制肺损伤肺组织中性粒细胞的浸润和氧化应激反应。上述结果表明该类化合物可用于防治急性肺损伤，为急性肺损伤的治疗提供了一种新思路和药物。

Description

一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物 中的应用

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物中的应用。

背景技术

急性肺损伤(Acute lung injury，ALI)是一种常见危重症，病死率极高，严重威胁重症患者的生命并影响其生存质量。多种因素可诱发ALI，主要包括①直接肺损伤因素：严重肺部感染、胃内容物吸入、肺挫伤、吸入有毒气体、淹溺、氧中毒等；②间接肺损伤因素：严重感染、严重的非胸部创伤、急性重症胰腺炎、大量输血、体外循环、弥漫性血管内凝血等。

尽管对急性肺损伤的研究逐步深入，但其发病机制仍不完全清楚。目前认为，炎症反应在急性肺损伤的发生发展过程中起到关键作用，急性肺损伤发生时，促炎和抗炎反应平衡被打破，导致肺内皮细胞和肺上皮屏障遭到破坏，肺泡毛细血管膜完整性破坏，大量炎症介质刺激的中性粒细胞过度跨上皮迁移，促进促炎因子和细胞毒性介质的释放，肺组织受损，严重的外溢到全身循环，导致多器官衰竭。促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)的高表达是急性肺损伤早期反应的重要事件，可破坏肺泡毛细血管屏障，增加肺水肿。白细胞介素-6的高表达使得的急性肺损伤患者更易发展为多器官衰竭，循环IL-6已被证明是不同病因所致急性肺损伤疾病的良好预测因子。细胞因子的局部释放可以启动一系列放大和调节作用，导致中性粒细胞激活和有毒介质的释放增加，并产生大量活性氧自由基，加重急性肺损伤肺水肿严重程度。因此，抑制急性肺损伤过程中的炎症因子表达和释放，抑制中性粒细胞浸润及氧化应激损伤，对于防治急性肺损伤具有重要意义。

现有技术公开了一些治疗急性肺损伤的策略，例如CN106822862A公开了一种多肽修饰纳米粒子在制备治疗急性肺损伤的药物中的应用。该发明首次通过体外和体内实验证实了由CLPFFD修饰的金纳米粒子可有效抑制中性粒细胞迁移，对于急性肺损伤具备显著的抗炎作用，并能有效促进急性肺损伤中后期的肺损伤修复，因此该纳米粒子可用于制备治疗急性肺损伤的药物，具有疗效显著、可靶向作用于特定细胞、体内分布和细胞穿透性较好、便于体内追踪等优点。本发明为急性肺损伤的治疗提供了一种新途径。

CN109419796A公开了大戟因子L2的分离制备及其在治疗急性肺损伤中的新用途。本发明中大戟因子L2是从中药材千金子中提取分离得到的二萜醇酯类化合物，对脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠模型显示出良好的治疗作用，说明大戟因子L2具有确切的抗急性肺损伤等炎症性疾病的作用，可与辅料结合制备抗急性肺损伤等呼吸系统炎症性疾病的药物或与其他治疗急性肺损伤的药物联合应用。

现有技术中关于治疗急性肺损伤的策略还很有限，开发出更多的急性肺损伤的治疗途径是非常有意义的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物中的应用。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物中的应用，所述小分子二萜化合物的结构如式Ⅰ所示。

本发明所涉及的式Ⅰ所示的小分子二萜化合物的分子结构及其合成方法已在专利WO2016150207A1公开的文本中记载，在此便不再详细赘述。

本发明首次发现式Ⅰ所示的小分子二萜化合物具有显著的防治急性肺损伤的作用，其对脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠模型显示出良好的防治作用，可改善急性肺损伤小鼠肺组织病理学变化，减轻肺水肿损伤，减轻肺部血气屏障的破坏，抑制肺损伤肺组织中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β和白细胞介素6的表达，抑制肺损伤肺组织中性粒细胞的浸润和氧化应激反应。上述结果表明该类化合物可用于防治急性肺损伤，为急性肺损伤的治疗提供了一种新思路和药物。

优选地，所述盐包括酒石酸盐、硬脂酸盐、草酸盐、枸橼酸盐、乳酸盐、山梨酸盐、延胡索酸盐、甲酸盐、乙酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、乙磺酸盐、树脂酸盐、三氟乙酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、富马酸盐、氨基酸盐、烟酸盐、磷酸盐、硫酸盐、盐酸盐或氢溴酸盐。

优选地，所述药物抑制肺组织和肺泡灌洗液中TNF-α，IL-1β和IL-6的表达。

优选地，所述药物抑制髓过氧化物酶的活性。

优选地，所述药物抑制肺组织中丙二醛的含量。

优选地，所述药物促进肺组织中超氧化物岐化酶的活性。

优选地，所述药物抑制肺组织湿干重比值的增加。

优选地，所述药物抑制肺泡灌洗液中的蛋白含量。

在本发明中，所述药物的剂型为药学上可接受的任意一种剂型。

优选地，所述剂型包括混悬剂、颗粒剂、胶囊剂、散剂、片剂、乳剂、溶液剂、滴丸剂、注射剂、栓剂、灌肠剂、气雾剂、喷雾剂、贴剂或滴剂中的任意一种。

优选地，所述药物还包括药学上可接受的辅料。

优选地，所述辅料包括载体、稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、乳化剂、助溶剂、增溶剂、渗透压调节剂、表面活性剂、包衣材料、着色剂、pH调节剂、抗氧剂、抑菌剂或缓冲剂中的任意一种或至少两种的组合。

所述至少两种的组合例如稀释剂和赋形剂的组合、粘合剂和润湿剂的组合、乳化剂和助溶剂的组合等，其他任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。

本发明还提供如式Ⅰ所示的小分子二萜化合物或其盐在制备抑制肺组织和肺泡灌洗液中TNF-α，IL-1β和IL-6表达的药物中的应用。

本发明还提供如式Ⅰ所示的小分子二萜化合物或其盐在制备抑制髓过氧化物酶活性的药物中的应用。

本发明还提供如式Ⅰ所示的小分子二萜化合物或其盐在制备抑制肺组织中丙二醛含量的药物中的应用。

本发明还提供如式Ⅰ所示的小分子二萜化合物或其盐在制备促进肺组织中超氧化物岐化酶活性的药物中的应用。

本发明还提供如式Ⅰ所示的小分子二萜化合物或其盐在制备抑制肺组织湿干重比值增加的药物中的应用。

本发明还提供如式Ⅰ所示的小分子二萜化合物或其盐在制备抑制肺泡灌洗液中的蛋白含量的药物中的应用。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明首次发现式Ⅰ所示的小分子二萜化合物具有显著的防治急性肺损伤的作用，其对脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠模型显示出良好的防治作用，可改善急性肺损伤小鼠肺组织病理学变化，减轻肺水肿损伤，减轻肺部血气屏障的破坏，抑制肺损伤肺组织中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β和白细胞介素6的表达，抑制肺损伤肺组织中性粒细胞的浸润和氧化应激反应。上述结果表明该类化合物可用于防治急性肺损伤，为急性肺损伤的治疗提供了一种新思路和药物。

附图说明

图1是各组小鼠的肺组织病理切片图(A-F依次为空白对照组、LPS模型组、LPS+HY1702 5mg/kg组、LPS+HY1702 10mg/kg组、LPS+HY1702 30mg/kg组、LPS+地塞米松(DEX)5mg/kg组)；

图2是各组小鼠的肺湿/干重比统计图；

图3是各组小鼠的BALF中蛋白浓度统计图；

图4是各组小鼠肺组织中TNF-α，IL-1β，IL-6的蛋白含量统计图(a、b、c依次代表TNF-α，IL-1β，IL-6)；

图5是各组小鼠BALF中相应mRNA的表达水平统计图(a、b、c依次代表TNF-α，IL-1β，IL-6)；

图6是各组小鼠肺组织中MPO活性统计图；

图7是各组小鼠肺组织中丙二醛(MDA)含量统计图；

图8是各组小鼠肺组织中超氧化物歧化酶(SOD)的活性统计图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施本发明的过程、条件、试剂、试验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普通知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。各实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

除非另有说明，本说明书中使用的全部专业术语和科学用语的含义均与本发明所属技术领域的技术人员一般理解的含义相同，但如有冲突，以包含定义的本说明书为准。

下述实施例所涉及的试验动物为SPF级C57BL/6小鼠(8-10周龄，雄性)，购自北京昭衍新药研发技术有限公司，实验动物许可证号：SCXK(苏)2018-0006)。

下述实施例所涉及的试剂包括：

HY1702溶液：由苏州沪云新药研发股份有限公司提供(分子量：413.98，纯度：98.77％，批号：150818)，其分子结构如下所示：

地塞米松：购自生工生物工程股份有限公司(分子量：392.5，纯度：≥97％，货号：A601187-0005)；

MDA、MPO、SOD检测试剂盒：购自南京建成生物工程研究所；

TNF-α，IL-1β，IL-6的ELISA检测试剂盒：购自武汉博士德生物工程有限公司；

微量样本总RNA提取试剂盒：购自北京天根生化科技有限公司；

RNA逆转试剂盒和RT-PCR检测试剂盒：购自日本Takara生物技术有限公司。

下述实施例所涉及的数据处理方式为：

用GraphPad Prism 5.0软件进行作图并处理实验数据，数据以均值±标准差(Mean±SEM)表示，两样本均数及样本均数与总体均数之间的比较采用t检验，两个及两个以上样本均数差别的显著性检验采用方差分析；###P<0.001，##P<0.01，#P<0.05与对照组相比；***P<0.001，**P<0.01，*P<0.05与LPS模型组相比。

实施例1

本实施例探究本发明所涉及的小分子二萜化合物对急性肺损伤小鼠模型的防治效果，包括以下内容：

(1)LPS诱导急性肺损伤小鼠模型的建立、分组和给药

将SPF级C57BL/6小鼠分成6组，每组6只，设置空白对照组、LPS模型组、LPS+HY17025mg/kg组、LPS+HY1702 10mg/kg组、LPS+HY1702 30mg/kg组、LPS+地塞米松(DEX)5mg/kg组(灌胃给药，造模前1h给药)。麻醉小鼠，并手术暴露气管，用胰岛素针将5mg/kg LPS或生理盐水沿小鼠会厌软骨下的空隙缓慢打入，随后缝合伤口。造模6h后处死小鼠，获得小鼠肺泡灌洗液(BALF)及肺组织，进行后续指标检测。

(2)HE染色

取小鼠肺组织，放入4％甲醛溶液中固定48h后，进行脱水、透明和石蜡包埋并作4μm厚切片，然后进行苏木素-伊红(HE)染色，光镜下观察小鼠肺组织病理变化(炎性细胞浸润、肺泡腔破坏及肺泡间隔增厚等)。

(3)ELISA检测

采集小鼠支气管肺泡灌洗液，按照试剂盒说明书要求检测支气管肺泡灌洗液中的炎性细胞因子TNF-α，IL-1β和IL-6的含量。

(4)RNA提取和RT-PCR检测

采集小鼠肺组织，按照试剂盒说明书要求提取肺组织中RNA，并进行RT-PCR实验，检测肺组织中炎性细胞因子TNF-α，IL-1β和IL-6的mRNA表达。

(5)小鼠肺泡灌洗液中蛋白含量测定

采集小鼠支气管肺泡灌洗液，按照BCA蛋白测定试剂盒实验步骤进行操作，酶标仪检测562nm处的吸光度值，计算小鼠肺泡灌洗液中蛋白浓度。

(6)小鼠肺组织湿干重比值测定

采集小鼠肺组织，取小鼠右肺上叶组织称重记录湿重数值，70℃烘箱中干燥72h，称重获得肺组织干重数值，计算湿干重比值。

(7)MPO活性、MDA含量和SOD活性检测

采集小鼠肺组织，取左肺制成组织匀浆液，按照试剂盒说明书要求检测肺组织匀浆液中MPO活性、MDA含量和SOD活性。

试验结果如下所示：

(1)HY1702减轻LPS诱导的急性肺损伤小鼠(ALI小鼠)肺组织病理学改变，如图1所示(control代表对照组)：对照组小鼠肺组织结构完整，肺泡腔清晰，肺泡间隔内无明显炎性细胞的浸润(图1的A)；LPS模型组小鼠肺组织结构遭到破坏，肺泡的间隔增厚，且有大量的炎性细胞浸润(图1的B)。经HY1702干预后，小鼠肺部炎症细胞浸润减少，肺组织结构破坏现象和程度得到不同程度缓解(图1的C-E)，其中HY1702 30mg/kg组的改善程度最大；DEX给药组小鼠肺组织也同样得到了改善(图1的F)。综上表明HY1702能够通过改善肺泡壁的损坏，减少肺组织炎症细胞的浸润从而起到保护急性肺损伤的作用。

(2)HY1702减轻LPS诱导的ALI小鼠肺水肿及肺部血气屏障的破坏

水肿是炎症的典型症状，肺湿/干重比能够反应肺水肿的程度。如图2所示(control代表对照组)，与对照组相比，LPS诱导后小鼠肺组织湿干重比值显著增加(P<0.001)，小鼠肺组织出现肺水肿。HY1702组较LPS组呈剂量依赖性显著降低湿干重比，缓解小鼠肺水肿程度；DEX组小鼠肺水肿程度也得到显著缓解。综上表明HY1702通过减轻急性肺损伤肺水肿，在一定程度上对ALI小鼠起到保护作用。

BALF中蛋白浓度可反映肺部血气屏障的完整性。如图3所示(control代表对照组)，与正常对照组相比，LPS组的BALF中蛋白浓度显著增加。HY1702组较LPS组呈剂量依赖性抑制BALF中蛋白浓度，同时DEX组小鼠BALF中蛋白浓度也得到了显著的抑制(P<0.001)。提示HY1702能够缓解肺部富蛋白液渗出情况，减轻ALI小鼠肺部血气屏障的破坏。

(3)HY1702抑制ALI小鼠肺组织炎症因子的表达

在炎症发生过程中，大量促炎因子如TNF-α，IL-1β和IL-6的释放，促进机体内环境中炎性因子反应的发生。ELISA及RT-PCR结果表明，与对照组相比，LPS诱导小鼠肺组织中TNF-α，IL-1β，IL-6的蛋白含量(分别如图4中的a、b、c，control代表对照组)及BALF中相应mRNA(分别如图5中的a、b、c，control代表对照组)表达水平均显著增加；HY1702组较LPS组呈剂量依赖性显著抑制TNF-α，IL-1β，IL-6在蛋白及mRNA转录水平上的表达。DEX组也呈现出显著的抑制作用。表明HY1702可以通过抑制ALI小鼠肺组织中炎症细胞因子TNF-α，IL-1β，IL-6的表达，进一步抑制炎症反应的加剧来防治急性肺损伤。

(4)HY1702抑制ALI小鼠肺组织中MPO活性

中性粒细胞的积聚是LPS诱导的急性肺损伤的特征之一，MPO的活性是中性粒细胞功能和激活的标志。如图6所示(control代表对照组)：与对照组相比，HY1702组的MPO活性均较LPS组明显下降，且呈剂量性抑制；DEX组也呈现出显著的抑制MPO活性作用。表明HY1702可减轻肺组织中性粒细胞浸润的急性炎症反应。

(5)HY1702抑制ALI小鼠肺部氧化应激反应

急性肺损伤发生时体内产生大量的活性氧，机体防御系统处于负荷状态，无法及时清除从而导致过氧化产物在体内堆积，产生一些列氧化产物损伤机体。检测肺组织中氧化相关产物丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)可间接反映出机体抗氧化能力。如图7和图8所示(control代表对照组)，与对照组相比，LPS组MDA含量显著增加，SOD活性显著下降；HY1702组及DEX组均能较LPS组一定程度上显著抑制MDA含量，增强SOD的活性。表明HY1702可以通过调节氧化应激反应来调控炎症反应的发生，从而防护LPS诱导的急性肺损伤。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物中的应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (12)

1.一种小分子二萜化合物或其盐在制备防治急性肺损伤的药物中的应用，其特征在于，所述小分子二萜化合物的结构如式Ⅰ所示。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述盐包括酒石酸盐、硬脂酸盐、草酸盐、枸橼酸盐、乳酸盐、山梨酸盐、甲酸盐、乙酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、乙磺酸盐、树脂酸盐、三氟乙酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、富马酸盐、氨基酸盐、烟酸盐、磷酸盐、硫酸盐、盐酸盐或氢溴酸盐。

3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述药物抑制肺组织和肺泡灌洗液中TNF-α，IL-1β和IL-6的表达。

4.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述药物抑制髓过氧化物酶的活性。

5.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述药物抑制肺组织中丙二醛的含量。

6.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述药物促进肺组织中超氧化物岐化酶的活性。

7.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述药物抑制肺组织湿干重比值的增加。

8.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述药物抑制肺泡灌洗液中的蛋白含量。

9.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型为药学上可接受的任意一种剂型。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述剂型包括混悬剂、颗粒剂、胶囊剂、散剂、片剂、乳剂、溶液剂、滴丸剂、注射剂、栓剂、灌肠剂、气雾剂、喷雾剂、贴剂或滴剂中的任意一种。

11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，所述药物还包括药学上可接受的辅料。

12.如权利要求11所述的应用，其特征在于，所述辅料包括载体、稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、乳化剂、助溶剂、增溶剂、渗透压调节剂、表面活性剂、包衣材料、着色剂、pH调节剂、抗氧剂、抑菌剂或缓冲剂中的任意一种或至少两种的组合。

Images