CN115154457A

CN115154457A - 刺芒柄花素或其组合物在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用

Info

Publication number: CN115154457A
Application number: CN202210816713.XA
Authority: CN
Inventors: 黄寅; 张尊建; 许风国; 韩昭迪
Original assignee: China Pharmaceutical University
Current assignee: China Pharmaceutical University
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2022-10-11

Abstract

本发明公开了刺芒柄花素或其组合物在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用。经体外细胞实验研究表明，刺芒柄花素能减轻蒽环类药物诱导的H9c2心肌细胞损伤，对蒽环类药物心肌细胞毒性具有明显的保护作用。进一步的，经体内研究表明，刺芒柄花素与黄芪甲苷的组合物能更好地效减轻蒽环类抗肿瘤药所致心脏损伤，具有更好的心脏保护作用，为开发用于缓解蒽环类抗肿瘤药心脏毒性的药物提供了新的方向。

Description

刺芒柄花素或其组合物在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及刺芒柄花素或其组合物在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用。

背景技术

阿霉素是蒽环类的代表性药物，属于细胞周期非特异性药物，具有抗肿瘤谱广、疗效高的特点，是治疗乳腺癌、白血病等肿瘤联合化疗方案的基石。阿霉素结构相似的蒽环类药物，还包括有柔红霉素、阿克拉霉素、表柔比星、吡柔比星、伊达比星和米托蒽醌等等，在治疗恶性肿瘤方面都取得了很好的疗效。但是，在临床使用中蒽环类药物会引起严重的心脏毒性，当阿霉素使用CSCO推荐的最大累积剂量550 mg/m²治疗时，患者心力衰竭的发生率可高达26%，这严重制约了其临床使用及疗效。因此，有必要开发缓解蒽环类化疗药物所致心脏毒性的药物。

刺芒柄花素，又名芒柄花素、芒柄花黄素、鹰嘴豆芽素B，是一种异黄酮类化合物，广泛分布于黄芪、苦参、甘草、葛根等豆科植物中，具有抗肿瘤、清除自由基、降脂和改善雌激素水平等药理活性。目前尚未见刺芒柄花素在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用的文献报道。

发明内容

鉴于此，本发明第一方面提供了刺芒柄花素在制备心肌细胞保护作用的药物中的应用。

本发明第二方面提供了刺芒柄花素在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用。

本发明第三方面提供了黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物在制备心肌细胞保护作用的药物中的应用。

本发明第四方面提供了黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用。

优选地，本发明所述的蒽环类化疗药物选自阿霉素、柔红霉素、阿克拉霉素、表柔比星、吡柔比星、伊达比星或米托蒽醌中的一种，优选为阿霉素。

阿霉素作为蒽环类化疗药物的代表性药物，具有抗肿瘤谱广、疗效高的特点，是治疗乳腺癌、白血病等肿瘤联合化疗方案的基石。但是，阿霉素具有剂量依赖的、不可逆的心脏毒性，这严重制约了其临床使用疗效。本发明研究发现，刺芒柄花素可以有效缓解阿霉素对H9c2心肌细胞的损伤，黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物可以有效缓解阿霉素对H9c2心肌细胞和小鼠心脏的毒性损伤。

优选地，所述黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物中，黄芪甲苷与刺芒柄花素质量比为

2:1~1:4，优选为1.6:1~1:2。

本发明第五方面提供一种减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物，包含有效含量的刺芒柄花素或黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物，以及药学上可接受的载体或赋形剂。

优选地，所述药物的剂型包括片剂、胶囊、口服液、糖浆、颗粒、滴丸、水针或粉针等。

本发明所述药学上可接受的载体或赋形剂包括润滑剂、填充剂、粘合剂、崩解剂、表面活性剂、抗氧剂、pH调节剂等，其用量为本领域常规用量。

本发明的药物剂型可按照本领域常规制备方法制备得到。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了刺芒柄花素或其组合物的新用途，经体外细胞实验研究表明，刺芒柄花素能减轻蒽环类药物诱导的H9c2心肌细胞损伤，对蒽环类药物心肌细胞毒性具有明显的保护作用。进一步的，经体内研究表明，刺芒柄花素与黄芪甲苷的组合物能更好地效减轻蒽环类抗肿瘤药所致心脏损伤，具有更好的心脏保护作用。为开发用于缓解蒽环类抗肿瘤药心脏毒性的药物提供了新的方向。

附图说明

图1为阿霉素溶液联用系列浓度的刺芒柄花素后，H9c2细胞存活率比较（DOX表示阿霉素，FMT表示刺芒柄花素）；

图2为黄芪甲苷组合系列浓度的刺芒柄花素后联用阿霉素，H9c2细胞存活率比较（DOX表示阿霉素，AS-IV表示黄芪甲苷，FMT表示刺芒柄花素）；

图3为动物实验中各组小鼠血清中BNP和cTnI的含量比较（CON对照组，DOX表示阿霉素组，DOX+CM1黄芪甲苷与刺芒柄花素1.6:1配比治疗组，DOX+CM2黄芪甲苷与刺芒柄花素1:2配比治疗组，DOX+AR表示黄芪水提液治疗组）。

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，以下实施例为本发明具体的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。

一、实验材料：

大鼠心肌细胞株H9c2购自中科院上海细胞库；

C57BL/6J小鼠购自江苏华创信诺医药科技有限公司；

DMEM高糖培养基、胎牛血清（FBS）和0.25％含EDTA的胰酶购自赛默飞世尔科技公司；

增强型CCK-8试剂盒购自碧云天生物技术有限公司（货号C0042），盐酸阿霉素（CAS号25316-40-9）购自上海源叶生物科技有限公司；

黄芪饮片购自陇茂通中药材购销有限公司，黄芪甲苷（CAS号84687-43-4）和刺芒柄花素（CAS号485-72-3）购自成都德思特生物科技有限公司。

二、实验方法

细胞培养：采用10%的胎牛血清和DMEM高糖培养基配制成完全培养基，用于细胞的常规培养。H9c2细胞培养在37℃，含5％CO₂的培养箱中，当细胞密度达到90%时，进行传代。

配药、造模、分组、给药

配制阿霉素溶液

对于细胞实验，称取5.4 mg盐酸阿霉素原料药，加入10 mL含0.1% DMSO的PBS溶液涡旋溶解。待粉末完全溶解后，用0.22 μm的滤膜过滤除菌，配制成浓度为1mM的阿霉素母液。以该母液进行梯度稀释，获取终浓度为0.5 μM的阿霉素溶液。

对于动物实验，称取10 mg盐酸阿霉素原料药，加入2.34 mL生理盐水，得4 mg/mL阿霉素溶液，再加入3倍体积生理盐水，配成1 mg/mL的阿霉素注射液用于小鼠腹腔注射给药。

配制黄芪甲苷溶液

称取10 mg黄芪甲苷原料药，加入100 μL的DMSO溶解，配制成100 mg/mL的黄芪甲苷-DMSO溶液，用培养基稀释至100 μg/mL，涡旋溶解，用0.22 μm的滤膜过滤除菌，得到100μg/mL的黄芪甲苷母液。以该母液进行梯度稀释，获取终浓度为8 μg/mL的黄芪甲苷溶液。

配制刺芒柄花素溶液

称取10 mg刺芒柄花素原料药，加入100 μL的DMSO溶解，配制成100 mg/mL的刺芒柄花素-DMSO溶液，用培养基稀释至100 μg/mL，涡旋溶解，用0.22 μm的滤膜过滤除菌，得到100μg/mL的刺芒柄花素母液。以该母液进行梯度稀释，获取终浓度为8 μg/mL、16 μg/mL、32μg/mL的刺芒柄花素溶液。

配制黄芪甲苷和刺芒柄花素组合物溶液

对于细胞实验，取80 μL的黄芪甲苷溶液（100 μg/mL），分别加入20 μL、40 μL、50μL、80 μL、160 μL、320 μL的刺芒柄花素溶液（100 μg/mL），再用完全培养基定容至1.0 mL，终可得含8 μg/mL黄芪甲苷和系列浓度（2 μg/mL、4 μg/mL、5 μg/mL、8 μg/mL、16μg/mL、32μg/mL）刺芒柄花素的组合物溶液，黄芪甲苷与刺芒柄花配比在2:1到1:4之间。

对于动物实验，称取5.0 mg黄芪甲苷原料药和适量（3.0 mg和10 mg）刺芒柄花素原料药，加入12 mL的0.5% CMC-Na溶液，涡旋溶解，配制成黄芪甲苷（0.4 mg/mL）和刺芒柄花素（0.25 mg/mL和0.8 mg/mL）配比为1.6:1和1:2的组合物溶液，用于小鼠灌胃给药。

黄芪水提液的制备

称取黄芪饮片适量，按质量体积比1:10（g：mL）加入双蒸水，煎煮2次。每次待沸腾后，保持微沸2h，煎煮液纱布过滤，合并两次滤液得黄芪水煎液，待温度降至室温，定容至10mg/mL用于后续给药。给药前，用0.22 μm的滤膜过滤除菌获得10 mg/mL的母液。以该母液进行梯度稀释，获取终浓度为1600 μg/mL的黄芪水提液。

刺芒柄花素对蒽环类药物心肌细胞毒性保护作用的体外研究

采用10%的胎牛血清和DMEM高糖培养基配制成完全培养基；大鼠H9c2心肌细胞用完全培养基稀释成浓度为5.0×10⁵个的细胞悬液，并接种于96孔培养板中，培养24小时后，进行药物处理。分别设空白对照组、阿霉素组（含0.5 μM阿霉素溶液）、以及系列浓度的刺芒柄花素（含8 μg/mL、16 μg/mL、32 μg/mL刺芒柄花素和0.5 μM阿霉素溶液）治疗组。培养24小时后，以WST-8法测定，于450 nm波长下测定吸光度值，计算细胞存活率。

刺芒柄花素与黄芪甲苷的组合物对蒽环类药物心肌细胞毒性保护作用的体外研究

采用10%的胎牛血清和DMEM高糖培养基配制成完全培养基；大鼠H9c2心肌细胞用完全培养基稀释成浓度为5.0×10⁵个的细胞悬液，并接种于96孔培养板中，培养24小时后，进行药物处理。分别设空白对照组、阿霉素组（含0.5 μM的阿霉素溶液）、黄芪甲苷治疗组（含8 μg/mL黄芪甲苷和0.5 μM阿霉素溶液）以及黄芪甲苷（8 μg/mL）配比系列浓度刺芒柄花素（含系列浓度2 μg/mL、4 μg/mL、5 μg/mL、8 μg/mL、16μg/mL、32 μg/mL刺芒柄花素和0.5 μM阿霉素溶液）治疗组。培养24小时后，以WST-8法测定，于450 nm波长下测定吸光度值，计算细胞存活率。

刺芒柄花素与黄芪甲苷的组合物对蒽环类药物心肌细胞毒性保护作用的体内研究

小鼠适应性饲养一周后，随机分为5组，每组6只，包括对照组，阿霉素组，黄芪甲苷与刺芒柄花素1.6:1配比治疗组，黄芪甲苷与刺芒柄花素1:2配比治疗组，以及黄芪水提液治疗组。黄芪甲苷与刺芒柄花素1.6:1配比治疗组每日灌胃黄芪甲苷（4 mg/kg）和刺芒柄花素（2.5 mg/kg）；黄芪甲苷与刺芒柄花素1:2配比治疗组每日灌胃黄芪甲苷（4 mg/kg）和刺芒柄花素（8 mg/kg）。黄芪水提液治疗组每日灌胃黄芪水煎液15 g/kg（按黄芪生药计）。对照组和阿霉素组灌胃等体积0.5%的CMC-Na空白溶剂。在第10天和第14天，阿霉素组，两个配比的黄芪甲苷与刺芒柄花素组合治疗组以及黄芪水提液治疗组腹腔注射10 mg/kg盐酸阿霉素注射液，共注射2次，累积注射量为20 mg/kg；对照组腹腔注射等体积生理盐水。灌胃给药和腹腔注射给药之间至少间隔6小时。第15天，采血之后处死小鼠，采用酶联免疫分析（ELISA）试剂盒测定各组血清中脑钠肽（BNP）和心肌肌钙蛋白（cTnI）的含量。

数据处理

所有数据以均值±标准差表示，将数据导入SPSS数据处理软件，用单因素方差分析检验统计差异，比较各组H9c2细胞存活率降低和小鼠心脏毒性损伤。P<0.05为差异显著，当P<0.05，以*表示；P<0.01，以**表示；P<0.001，以***表示P<0.0001，以****表示。

三、实验结果

刺芒柄花素减轻蒽环类药物诱导的H9c2心肌细胞损伤

由图1可知，与对照组相比，0.5 μM浓度的阿霉素显著降低H9c2细胞的生存率（P<0.0001）。与阿霉素组相比，刺芒柄花素（8 μg/mL、16 μg/mL、32 μg/mL）联用阿霉素后，能显著提高显著细胞的存活率（P<0.0001）。

刺芒柄花素与黄芪甲苷的组合物对心肌细胞的保护作用

与对照组相比，0.5 μM浓度的阿霉素显著降低H9c2细胞的生存率（P<0.0001）。与阿霉素组相比，黄芪甲苷（8 μg/mL）能显著提高显著细胞的存活率（P<0.05），结果如图2所示。黄芪甲苷（8 μg/mL）与系列浓度刺芒柄花素（2μg/mL、4 μg/mL、5μg/mL、8μg/mL、16μg/mL、32μg/mL）组合后，与阿霉素组相比，能显著提高显著细胞的存活率（P<0.05）；与单黄芪甲苷组相比，黄芪甲苷与刺芒柄花配比在2:1到1:4之间时，组合物均显示出明显的心脏保护作用（P<0.0001），其中配比为1.6:1到1:2时，效果最为显著。这些结果表明，刺芒柄花素与黄芪甲苷的组合物比单用黄芪甲苷具有更好的心脏保护作用，说明刺芒柄花素与黄芪甲苷具有较好的协同增效作用。

黄芪甲苷与刺芒柄花素的组合物减轻蒽环类药物诱导的小鼠心脏损伤

BNP和cTnI是临床常用的心衰辅助诊断指标之一。当心室体积和压力增高可导致血浆BNP升高，且升高程度与心室扩张和压力超负荷成正比；当出现心肌损伤时，胞质内cTnI释放到血液中，使其含量迅速升高。因此，BNP和cTnI可敏感和特异性地反映心脏功能的变化。

与对照组相比，阿霉素组血清中的BNP（P<0.001）和cTnI（P<0.0001）的含量显著升高，表明阿霉素造成小鼠心脏毒性损伤。

与阿霉素组相比，两个配比的黄芪甲苷与刺芒柄花素组合治疗组，均能显著降低血清中BNP（P<0.001）和cTnI（P<0.0001）的含量。

与黄芪水提液治疗组相比，两个配比的黄芪甲苷与刺芒柄花素组合治疗组，血清中BNP和cTnI的含量更低。实验结果如图3所示。

上述结果表明，刺芒柄花素具有显著的心脏保护作用，同时，刺芒柄花素与黄芪甲苷的药物组合能更好地效减轻蒽环类抗肿瘤药所致心脏损伤，且黄芪甲苷：刺芒柄花素=1.6:1～1:2时，药效最为显著。因此，刺芒柄花素及其与黄芪甲苷的组合有望开发成用于缓解蒽环类抗肿瘤药心脏毒性的药物。

Claims

1.刺芒柄花素在制备心肌细胞保护作用的药物中的应用。

2.刺芒柄花素在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用。

3.黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物在制备心肌细胞保护作用的药物中的应用。

4.黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物在制备用于减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物中的应用。

5.根据权利要求2或4所述的应用，其特征在于，所述蒽环类化疗药物选自阿霉素、柔红霉素、阿克拉霉素、表柔比星、吡柔比星、伊达比星或米托蒽醌中的一种，优选为阿霉素。

6.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于，所述黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物中，黄芪甲苷与刺芒柄花素质量比为2:1~1:4，优选为1.6:1~1:2。

7.一种减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物，其特征在于，包含有效含量的刺芒柄花素或黄芪甲苷和刺芒柄花素的组合物，以及药学上可接受的载体或赋形剂。

8.根据权利要求7所述的减轻蒽环类化疗药物心脏毒性的药物，其特征在于，所述药物的剂型包括片剂、胶囊、口服液、糖浆、颗粒、滴丸、水针或粉针。