CN114699514A - 五味清氧合剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了五味清氧合剂及其应用，涉及生物医药、中医药领域。该五味清氧合剂包括重组人源超氧化物歧化酶(rhSOD)和五味子乙素。本发明提供的五味清氧合剂能够有效清除氧自由基，抑制氧化应激，改善机体炎症，预防和减轻病毒、细菌等微生物以及PM2.5、香烟烟雾、臭氧、各种可吸入粉尘、矿物纤维等理化因素刺激产生的自由基所致的人体组织氧化应激损伤。

Description

五味清氧合剂及其应用

技术领域

本发明涉及生物医药、中医药领域，特别是涉及五味清氧合剂及其应用。

背景技术

临床上，病毒和细菌感染呼吸道并引起肺损伤和炎症反应，严重的可导致的全身炎症反应。其致病机制可能与病毒和细菌的协同作用、病毒和细菌对机体免疫功能破坏、病毒和细菌对呼吸道上皮细胞破坏以及机体易感性等有关，但无论何种致病机制，感染后肺炎的一个主要表现即为体内炎症因子过度表达而出现的“细胞因子风暴”。细胞因子风暴可对机体造成严重的损害，如弥漫性肺泡损伤、透明膜形成、纤维蛋白渗出等，进而加速肺损伤，而严重的肺部毛细血管损伤和对机体免疫功能的损害以及细胞因子在循环系统中导致的全身细胞因子风暴会进一步引起全身脏器功能障碍。研发治疗肺损伤和炎症反应的药物，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供五味清氧合剂及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明提供的五味清氧合剂能够有效清除氧自由基，抑制氧化应激，改善机体炎症，预防和减轻自由基所致的氧化应激损伤。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供五味清氧合剂，包括重组人源超氧化物歧化酶和五味子乙素。

进一步地，所述重组人源超氧化物歧化酶和五味子乙素的比例为(120-100000)U:1mg。

本发明还提供上述的五味清氧合剂在治疗肺炎或肺损伤的药物中的应用。

进一步地，所述药物的剂型为：喷雾剂、喷鼻剂、雾化剂、吸入剂、冲洗剂或注射剂。

进一步地，所述肺炎或肺损伤由PM2.5、香烟烟雾、新型冠状病毒或肺炎链球菌所致。

细胞因子风暴包括了自由基风暴，多项临床及实验研究指出，重症感染时伴有大量自由基，特别是氧自由基的释放，是造成细胞损伤、脏器功能障碍以致衰竭的重要因素。有研究报告，病毒可以诱导宿主细胞产生氧化应激，释放大量活性氧自由基，在活性氧自由基的作用下病毒复制能力增强。同时过多的自由基作用机体，会造成生物膜的脂质过氧化损伤，引起酶、氨基酸、蛋白质的氧化破坏等，从而引起肺组织损伤。

流行病学研究发现，PM2.5的主要成分复杂，具有载体作用，可负载硫酸盐、硝酸盐、铵盐、含碳颗粒、重金属、矿物质、细菌、病毒等物质。当PM2.5吸入肺部后，可引起急性肺部炎症反应，释放多种炎症因子。同时，PM2.5还含有多环芳烃(PAHs)、脂多糖等有机化合物，会在肺内产生自由基，打破快速氧化和抗氧化平衡，导致氧化应激，进而损害肺功能。

体外实验发现，香烟烟雾诱导人支气管上皮细胞以及中性粒细胞释放趋化因子，炎症因子表达升高、活性氧自由基含量升高。体内实验发现在啮齿动物中，香烟烟雾导致肺中MAPK信号通路的激活，中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞数量增加支气管上皮细胞凋亡，机体炎症反应增强，活性氧自由基大量产生。

降低活性氧自由基大量释放，能够有效改善病毒、细菌等微生物以及PM2.5、香烟烟雾、臭氧、各种可吸入粉尘、矿物纤维等理化因素刺激产生的自由基所致的人体组织氧化应激损伤，因此亟需研发一种抗活性氧的组合物，以有效治疗肺炎和肺损伤。

在肺中主要的氧化物是活性氧族(ROS)和活性氮族(RNS)。ROS是指氧直接或间接转变的氧自由基和活性高的非自由基氧代谢产物，包括氧的单电子反应产物超氧阴离子(O₂ ^-)、过氧化氢(H₂O₂)、羟自由基(OH·)及单线态氧(¹O₂)与脂类形成的过氧化中间产物脂自由基(R·)、脂过氧自由基(ROO·)、氢过氧化物(ROOH)等比氧活泼的物质；RNS包括一氧化氮(NO)和它的衍生物如二氧化氮、过亚硝酸盐等。ROS可通过几种机制损伤肺组织：①脂质过氧化作用：可导致膜的流动性发生改变，膜受体、离子通道功能均受影响；膜的通透性增加，细胞内外离子分布异常；此外还可产生新的自由基，造成对肺组织细胞更广泛的损伤。②对核酸的损伤：作用于DNA与碱基发生加成反应，修饰碱基引起基因突变；并可从核酸戊糖中夺取氢原子引起DNA链的断裂，引起染色体的畸变和断裂。③蛋白质损伤：自由基如(OH·、ROOH)可引起蛋白质的交联，聚合和肽链的断裂，使蛋白质功能丧失；还可作用于酶分子的活性中心，影响酶活性，致肺结构发生改变。

重组人源超氧化物歧化酶(rhSOD)催化歧化超氧阴离子自由基的产物为氧气和过氧化氢，过氧化氢极易被细胞中各种还原剂还原成HO·和HO-，而HO·是一种极毒的自由基，能够氧化与它接触的几乎所有细胞组份，引起衰老、癌症及其它病症。五味子素是由五味子果仁中提取出的一类木脂素类，五味子乙素能够有效清除羟基自由基和超氧阴离子自由基，并且其对羟基自由基的清除能力远远超过维生素E和维生素C。因此，五味子乙素以极大效率清除过氧化氢被还原成的HO·和HO-，进一步改善自由基导致的损伤。此外，五味子乙素能够通过激活Nrf2和抑制NF-κB信号通路来防止香烟烟雾诱导的肺部炎症，降低细胞氧化应激和活性氧自由基的产生。五味子素能够抑制SARS-CoV-2和登革热病毒的复制，降低病毒感染效率。

本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的组合物是将rhSOD与五味子乙素联合，该组合物能够有效清除氧自由基，抑制氧化应激，改善机体炎症，预防和减轻病毒(例如新冠病毒SARS-CoV-2)、细菌等微生物以及PM2.5、香烟烟雾、臭氧、各种可吸入粉尘、矿物纤维等理化因素刺激产生的自由基所致的人体组织氧化应激损伤。

本发明制备的含有rhSOD与五味子乙素的组合物的制剂，可以通过喷雾进入口腔、咽、喉、鼻；雾化呼吸吸入肺部；经口吸入肺部；鼻部冲洗及注射入人体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例3和对比例1制备的吸入剂对病毒活性的影响，其中“**”表示p＜0.01；“***”表示p＜0.001。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

喷雾剂制备方法如下：将rhSOD 500U和五味子乙素1mg，溶解在1mL纯化水中，得到喷雾剂，并将配置好的喷雾剂装进鼻腔专用喷雾瓶中，冷藏，备用。

实施例2

雾化剂制备方式如下：将rhSOD 500U和五味子乙素3mg，溶解在1mL纯化水中，得到雾化剂，并将配置好的雾化剂分装，冷藏，备用。

实施例3

吸入剂制备方式如下：将rhSOD和五味子乙素以100000U：1mg的比例混合，制成干粉，分装，冷藏，备用。

实施例4

冲洗剂制备方式如下：将rhSOD 200U和五味子乙素0.01mg，溶解在1mL纯化水中，得到冲洗剂，并将配置好的冲洗剂分装，冷藏，备用。

实施例5

注射粉剂制备方式如下：将rhSOD和五味子乙素以120000U：1000mg的比例混合，得到注射用无菌粉末，备用。

实施例6

喷鼻剂制备方式如下：将rhSOD 700U和五味子乙素2mg，溶解在1mL纯化水中，得到喷鼻剂，并将配置好的喷鼻剂分装，阴凉存放，备用。

对比例1

同实施例3，区别在于，rhSOD和五味子乙素以150000U：1mg的比例混合。

对比例2

同实施例5，区别在于，rhSOD和五味子乙素以100000U：1000mg的比例混合。

效果验证

一、对PM2.5暴露模型小鼠的影响

选取同年龄段C57BJ/6小鼠40只(老年鼠，17月龄，购于广东中医药大学，体重18～22g)，将小鼠安置在标准饲养房饲养(饲养温度为18～22℃，湿度为45～55％，12h昼夜交替)。暴露前小鼠适应性驯养10天，随后进行PM2.5暴露实验，实验步骤如下：

1.将小鼠进行驯养后分成四组(每组10只小鼠)：PM2.5暴露安慰剂组、PM2.5暴露药物组、洁净空气安慰剂组、洁净空气药物组。

2.先将小鼠在SPF实验室动物饲养室一周，然后转入暴露箱饲养：将四组小鼠放置于实时暴露系统中，PM2.5暴露组的两组小鼠通入当地当天的大气；为减少其它变量的影响，大气经过小滤膜，过滤掉大颗粒污染物如PM10等，筛选出当地当天的PM2.5；洁净空气组的小组小鼠空气通入经过过滤器过滤的洁净空气，进行对照实验，次日给药，之后隔天给一次药，具体如下：取实施例2制备的雾化剂按10mL/kg剂量每日早上9时和下午6时分别处理PM2.5暴露药物组和洁净空气药物组两组小鼠；同时对于安慰剂组(PM_2.5暴露安慰剂组、洁净空气安慰剂组)小鼠每日早上9时和下午4时用相同剂量生理盐水作为对照试验。

3.暴露12周后进行炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF)和ROS指标的检测，结果见表1。结果发现与PM2.5暴露安慰剂组相比，PM2.5暴露药物组能够有效降低小鼠肺灌洗液中的炎症因子水平和活性氧(均p＜0.05)。

表1不同处理对小鼠肺灌洗液中炎症因子和活性氧的影响

分组	IL-1β(pg/mL)	IL-6(pg/mL)	TNF(pg/mL)	ROS(FU/mL)
					PM2.5暴露安慰剂组	43.96±8.19	87.43±12.59	128.38±24.65	1560±145.60
PM2.5暴露药物组	23.86±6.43<sup>*</sup>	44.56±12.52<sup>*</sup>	59.62±18.02<sup>*</sup>	680±123.48<sup>*</sup>
					洁净空气安慰剂组	11.34±3.07	15.82±4.60	23.18±6.75	517±42.61
洁净空气药物组	8.96±2.34	8.94±4.20	15.08±3.46	406±20.47

注：“*”代表p＜0.05。

二、对香烟烟雾暴露模型小鼠的影响

同“一、对PM2.5暴露模型小鼠的影响”，区别在于将PM2.5环境改成香烟烟雾暴露，具体是：香烟烟雾暴露组：在每次香烟烟雾暴露期间，将小鼠置于暴露室。从3支香烟中共产生750mL新鲜的香烟烟雾，并将香烟烟雾由腔室输送到暴露室。小鼠在暴露室内有意识并自主呼吸10分钟后，将小鼠转移到新笼子进行雾化处理。洁净空气小鼠则暴露室中呼吸新鲜空气中10分钟后，将小鼠转移到新笼子进行雾化处理。药物处理组(香烟烟雾暴露药物组、洁净空气药物组)，于每次暴露后，取实施例2制备的雾化剂以10mL/kg的剂量进行雾化处理。安慰剂组(香烟烟雾暴露安慰剂组、洁净空气安慰剂组)，于每次暴露后，用相同剂量的生理盐水进行雾化处理。

暴露1周后进行炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF)和ROS指标的检测，结果见表2。结果发现与香烟烟雾暴露安慰剂组相比，香烟烟雾暴露药物组能够有效降低小鼠肺灌洗液中的炎症因子水平和活性氧(均p＜0.05)。

表2不同处理对小鼠肺灌洗液中炎症因子和活性氧的影响

分组	IL-1β(pg/mL)	IL-6(pg/mL)	TNF(pg/mL)	ROS(FU/mL)
					香烟烟雾暴露安慰剂组	52.64±7.26	92.35±10.07	153.20±16.96	2056.81±102.35
香烟烟雾暴露药物组	19.46±5.90*	38.94±5.19*	63.80±15.80*	768.53±83.91*
					洁净空气安慰剂组	10.30±1.23	12.90±3.76	17.39±4.67	439.81±26.79
洁净空气药物组	9.03±0.95	11.02±4.91	16.37±2.41	394.68±19.34

注：“*”代表：与香烟烟雾暴露安慰剂组相比，p＜0.05。

三、抗病毒实验

取牛血清细胞液加入到单层细胞培养板中，于37℃、5％二氧化碳的气氛环境中培养2天，然后接入150个新型冠状病毒株，继续于37℃、5％二氧化碳的气氛环境中培养3小时。然后将实施例3及对比例1制备的吸入剂分别以50mg/mL的比例溶解在培养基中，加入到该单层细胞培养板，将未加入该吸入剂的单层细胞培养板作为对照组，继续培养3小时，计算病毒活性，结果见图1。

四、抗肺炎链球菌致炎实验

1.分组

将小鼠进行驯养后分成五组(每组10只小鼠)：肺炎模型+安慰剂处理组、肺炎模型对照+药物处理组、肺炎模型+药物处理组①、肺炎模型+药物处理组②、肺炎模型对照+安慰剂处理组。

2.细菌培养：将肺炎链球菌标准株ATCC49619接种于50mL去纤维蛋白马血的血琼脂培养基中，37℃恒温培养过夜。次日，刮取菌苔，重悬于生理盐水中，利用麦氏比浊法将细菌定量，取2×10⁵CFU细菌以备接种小鼠。

3.肺炎链球菌肺炎模型小鼠的建立：

肺炎模型组：先将小鼠麻醉，然后将100μL(含活菌2×10⁵CFU)细菌悬液滴入鼻腔，在接种后的24h取肺组织，进行细菌阳性培养；肺炎模型对照组：对照组滴入等量的热灭活细菌。

4.给药

在接种相应细菌后，药物处理组(肺炎模型+药物处理组①和肺炎模型对照+药物处理组)，取实施例5制备的注射液；肺炎模型+药物处理组②，取对比例2制备的注射剂，分别以0.3mg/kg的剂量通过腹腔注射到小鼠体内。安慰剂组(肺炎模型+安慰剂处理组和肺炎模型对照+安慰剂处理组)，分别注射相同剂量的生理盐水。

5.接种48h后，进行炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF)和ROS指标的检测，结果见表3。结果发现与肺炎模型+安慰剂处理组相比，肺炎模型+药物处理组①和肺炎模型+药物处理组②均能够有效降低小鼠肺灌洗液中的炎症因子水平和活性氧(均p＜0.05)；此外，和肺炎模型+药物处理组②相比，肺炎模型+药物处理组①的治疗效果明显较好(均p＜0.05)。

表3不同处理对小鼠肺灌洗液中炎症因子和活性氧的影响

注：“*”代表，与肺炎模型+安慰剂处理组相比，p＜0.05；“^#”代表，与肺炎模型+药物处理组①相比，p＜0.05.

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.五味清氧合剂，其特征在于，包括重组人源超氧化物歧化酶和五味子乙素。

2.根据权利要求1所述的五味清氧合剂，其特征在于，所述重组人源超氧化物歧化酶和五味子乙素的比例为(120-100000)U:1mg。

3.如权利要求1或2所述的五味清氧合剂在治疗肺炎或肺损伤的药物中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型为：喷雾剂、喷鼻剂、雾化剂、吸入剂、冲洗剂或注射剂。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述肺炎或肺损伤由PM2.5、香烟烟雾、新型冠状病毒或肺炎链球菌所致。

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