CN116870019A - 一种具有协同增效作用的药物组合物及其在癌症化疗中的应用 - Google Patents

一种具有协同增效作用的药物组合物及其在癌症化疗中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有协同增效作用的药物组合物及其在癌症化疗中的应用，属于生物医药技术领域。所述药物组合物包括表阿霉素、多西他赛以及黄豆黄素和/或其衍生物，所述表阿霉素：多西他赛：黄豆黄素和/或衍生物的摩尔比为0.8‑12.8:1:12.5‑50或20‑160:1:2500‑5000。本发明的药物组合物在治疗乳腺癌中具有显著的协同效用，降低了用药剂量，提高了药物的疗效，减少了副作用的发生。

Description

一种具有协同增效作用的药物组合物及其在癌症化疗中的 应用
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种具有协同增效作用的药物组合物及其在癌症化疗中的应用。
背景技术
据统计，2020年全球范围内约有226.14万例新发乳腺癌病例和68.50万例死亡病例，在女性群体中，乳腺癌已是发病率及死亡率最高的癌症。表阿霉素和多西他赛用于乳腺癌临床一线化疗，二者的联合具有显著的副作用毒性，且由于乳腺癌易复发的特点，患者往往需要长期的化疗，导致肿瘤产生耐药性。急需寻找能够降低二者联合用药产生的副作用的协同药物。
黄豆黄素及其衍生物，是一种异黄酮化合物，在自然界中广泛分布，具有非常良好的抗肿瘤作用和临床应用价值。到目前为止，关于在抗肿瘤中联合使用表阿霉素和多西他赛与黄豆黄素以及三者在抗肿瘤中的协同作用的相关研究还未见报道。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种高活性的抗肿瘤药物组合物及其在制备治疗癌症的药物中的应用。利用与表阿霉素和多西他赛具有协同效应的低毒药物(黄豆黄素和/或其衍生物)进行联合用药，从而使得表阿霉素和多西他赛在达到同一药效时所用的浓度降低来减缓因表阿霉素和多西他赛产生的副反应。
本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种药物组合物，所述药物组合物包括表阿霉素、多西他赛与黄豆黄素和/或其衍生物，所述表阿霉素、多西他赛、黄豆黄素和/或其衍生物的摩尔比为0.8-12.8:1:12.5-50或20-160:1:2500-5000。
基于上述技术方案，进一步地，所述表阿霉素、多西他赛和黄豆黄素的结构式分别如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示：
基于上述技术方案，进一步地，所述黄豆黄素和/或衍生物来源于药食同源植物。
基于上述技术方案，进一步地，所述药食同源植物包括大豆。
基于上述技术方案，进一步地，所述黄豆黄素和/或衍生物来源于人工合成、半合成化合物。
本发明还提供上述的药物组合物在制备治疗癌症的药物中的应用。
基于上述技术方案，进一步地，所述癌症包括乳腺癌、胃癌、肝癌、肺癌、卵巢癌和结肠癌。
基于上述技术方案，进一步地，所述的乳腺癌包括不耐药乳腺癌和耐药乳腺癌。
基于上述技术方案，进一步地，不耐药乳腺癌细胞株包括MCF7、耐药乳腺癌细胞株包括MCF7/ADR。
基于上述技术方案，进一步地，所述药物的剂型包括片剂、颗粒剂、胶囊制剂、滴丸剂、口服液体制剂和注射制剂。
基于上述技术方案，进一步地，所述药物中包括药学上可接受的载体和/或赋形剂。
基于上述技术方案，进一步地，所述的药学上可接受的载体和/或赋形剂包括填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂和矫味剂。
本发明相对现有技术取得的有益技术效果：
本发明的药物组合物在治疗不耐药乳腺癌和耐药乳腺癌中均具有显著的协同效用，提高了药物的疗效，降低了表阿霉素和多西他赛的用药剂量，减少了副作用的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例涉及的附图进行简单地介绍。
图1为表阿霉素、多西他赛单用时不同浓度对MCF7细胞增殖抑制与拟合方程图以及表阿霉素与多西他赛合用时不同浓度组合对MCF7细胞增殖抑制图；其中：A是表阿霉素对MCF7细胞增殖抑制图；B是根据表阿霉素给药剂量与MCF7细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；C是多西他赛对MCF7细胞增殖抑制图；D是根据多西他赛给药剂量与MCF7细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；E是表阿霉素与多西他赛联用对MCF7细胞增殖抑制图；
图2为不同浓度的表阿霉素与2.5nM多西他赛合用时对MCF7细胞增殖抑制图以及不同浓度黄豆黄素单用时或联合使用时对MCF7细胞增殖抑制与拟合方程图；其中：A是不同浓度的表阿霉素与2.5nM多西他赛合用时对MCF7细胞增殖抑制图；B是根据表阿霉素给药剂量与MCF7细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；C是黄豆黄素对MCF7细胞增殖抑制图；D是根据黄豆黄素给药剂量与MCF7细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；E是黄豆黄素联合表阿霉素+多西他赛对MCF7细胞增殖抑制图；
图3为表阿霉素、多西他赛单用时不同浓度对MCF7/ADR细胞增殖抑制与拟合方程图以及表阿霉素与多西他赛合用时不同浓度组合对MCF7/ADR细胞增殖抑制的图；其中：A是表阿霉素对MCF7/ADR细胞增殖抑制图；B是根据表阿霉素给药剂量与MCF7/ADR细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；C是多西他赛对MCF7/ADR细胞增殖抑制图；D是根据多西他赛给药剂量与MCF7/ADR细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；E是表阿霉素与多西他赛联用对MCF7/ADR细胞增殖抑制图；
图4为不同浓度的表阿霉素与2.0μM多西他赛合用时对MCF7/ADR细胞增殖抑制图以及不同浓度黄豆黄素单用时或联合使用时对MCF7/ADR细胞增殖抑制与拟合方程图；其中：A是不同浓度的表阿霉素与2.0μM多西他赛合用时对MCF7/ADR细胞增殖抑制图；B是根据表阿霉素给药剂量与MCF7/ADR细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；C是黄豆黄素对MCF7/ADR细胞增殖抑制图；D是根据黄豆黄素给药剂量与MCF7/ADR细胞存活率之间的关系进行拟合得到的直线图；E是黄豆黄素联合表阿霉素+多西他赛对MCF7/ADR细胞增殖抑制图；
图中，EPB表示表阿霉素，DTX表示多西他赛，GLY表示黄豆黄素。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的阐述，但本发明并不受限于此，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所做的任何变化都应落入本发明权利要求书所限定的范围内。
实施例中所用的生物材料、药品和实验方法如下：
细胞：MCF7(人乳腺癌细胞株)、MCF7/ADR(人乳腺癌阿霉素耐药细胞株)均购于中科院上海细胞库。
药品：准确称量黄豆黄素(四川维克奇生物技术有限公司)，以二甲基亚砜溶解，配成100mmol/L的贮存液，在-20℃保存。表阿霉素25.6mmol/L、多西他赛注射液24.8mmol/L，使用时用新鲜的培养基稀释到表1～9中所列举的合适的浓度，实施例1中使用的培养基为含10％胎牛血清、100kU/L青霉素、100mg/L链霉素的1640培养基。实施例2中使用的培养基为含10％胎牛血清、100kU/L青霉素、100mg/L链霉素的DMEM高糖培养基。
MTT检测细胞存活率：MCF7细胞于含10％胎牛血清、100kU/L青霉素、100mg/L链霉素的DMEM高糖培养基中，MCF7/ADR细胞于含10％胎牛血清、100kU/L青霉素、100mg/L链霉素的1640培养基中，37℃、5％ CO2的条件下培养。将细胞用胰酶消化后，用血细胞计数板进行计数，按每孔100μL体积接种于96孔细胞培养板(细胞接种量8000-10000个/孔，根据细胞大小和生长速度选择)，5％ CO2、37℃培养箱中培养24h后加入不同浓度梯度的待测样品，5％CO2、37℃培养箱中孵育48h；弃去培养基，用PBS洗一次，而后每孔加入含有0.5mg/mL MTT的无血清培养基100μL，5％ CO2、37℃培养箱中孵育4h；将96孔板孔内的培养基吸去，然后每孔加入100μL二甲基亚砜，用酶标仪进行检测，检测波长为570nm，参考波长为630nm。
合用指数(CI)的计算：
(1)确定给药剂量(D)与细胞存活率(fu)之间的关系式：
抑制率(fa)＝1-存活率(fu)
根据中效方程式：fa/fu＝(D/Dm)m，两边取对数，得
log(fa/fu)＝m logD-m log Dm，
设b＝m，a＝-m logDm，Y＝log(fa/fu)，X＝logD，
则给药剂量与细胞存活率关系式为Y＝bX+a(Dm为中效剂量)。
通过实验可以测得某种药物单独给药时不同给药剂量对应的细胞存活率。将给药剂量和细胞存活率数据代入上述方程计算出Y和X。对该组数据进行线性拟合，计算出对应的b值、a值，即得到对应于该药物的剂量与抑制率关系的方程Y＝bX+a。
(2)计算合用指数(CI)
由上述方程式中的a、b值求得中效剂量(Dm)及m值。
利用中效方程式D＝Dm(fa/fu)1/m，计算出达到两种药物合用的抑制效应时单独使用两种药物的理论给药剂量(D单1、D单2)。
由下列公式计算合用指数(CI)：CI＝D合1/D单1+D合2/D单2
(D合1和D合2为两药合用时每种药物在组合物中各自的剂量，为实验实际使用的给药剂量。)
实施例1
(1)用DMEM培养基分别稀释表阿霉素、多西他赛为表1、表2的浓度，不同浓度的表阿霉素、多西他赛单用时对MCF7增殖抑制作用的实验结果见表1、表2。
以表1为例进行计算说明，先得出表阿霉素作用于MCF7细胞的存活率，而后根据给药剂量与细胞存活率之间的关系进行拟合得到方程Y＝0.8548X-0.0745，则b＝0.8548，a＝-0.0745，m＝b＝0.8548，Dm＝10(-a/m)＝1.2222。
则表阿霉素的理论给药剂量与细胞存活率的关系式：
DEPB＝Dm(fa/fu)1/m＝1.2222[(1-fu)/fu)]1/0.8548；
同理可得多西他赛的理论给药剂量与细胞存活率的关系式：
DDTX＝Dm(fa/fu)1/m＝0.0212[(1-fu)/fu)]1/0.3933；
同理可得表阿霉素与2.5nM多西他赛联合使用时理论给药剂量与细胞存活率的关系式：
DEPB-DTX＝Dm(fa/fu)1/m＝0.3916[(1-fu)/fu)]1/0.4965；
同理可得黄豆黄素的理论给药剂量与细胞存活率的关系式：
DGLY＝Dm(fa/fu)1/m＝49.5682[(1-fu)/fu)]1/0.4941。
表1表阿霉素在不同给药剂量下的MCF7细胞存活关系参数计算
表阿霉素浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
0.013 97.52±3.68 -1.59 -1.90
0.025 94.47±6.16 -1.23 -1.60
0.05 96.05±3.87 -1.39 -1.30
0.1 92.81±5.73 -1.11 -1.00
0.2 81.56±2.74 -0.65 -0.70
0.4 68.77±2.04 -0.34 -0.40
0.8 63.83±3.28 -0.25 -0.10
1.6 44.86±1.28 0.09 0.20
3.2 16.87±1.81 0.69 0.51
6.4 16.92±1.58 0.69 0.81
表2多西他赛在不同给药剂量下的MCF7细胞存活关系参数计算
多西他赛浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
0.000625 82.39±3.66 -0.67 -3.20
0.00125 76.69±3.27 -0.52 -2.90
0.0025 66.78±3.65 -0.30 -2.60
0.0050 60.74±5.14 -0.19 -2.30
0.01 54.64±3.80 -0.08 -2.00
0.02 46.83±3.86 0.06 -1.70
0.04 40.55±2.84 0.17 -1.40
0.08 40.76±5.48 0.16 -1.10
(2)表阿霉素与多西他赛的组合协同增效促进MCF7细胞死亡的实验结果见表3表4及图1。
表3表阿霉素与多西他赛联合用药下MCF7细胞存活率
表4表阿霉素与多西他赛联合用药时CI值
(3)用DMEM培养基稀释黄豆黄素为表5的浓度，不同浓度的黄豆黄素单用时对MCF7增殖抑制作用的实验结果见表5。黄豆黄素联合表阿霉素+多西他赛的组合协同增效促进MCF7细胞死亡的实验结果见表7-8及图2。
表5黄豆黄素在不同给药剂量下的MCF7细胞存活关系参数计算
黄豆黄素浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
0.20 94.14±2.72 -1.21 -0.71
0.39 90.58±1.24 -0.98 -0.41
0.78 85.71±2.06 -0.78 -0.11
1.56 85.11±3.87 -0.76 0.19
3.13 84.43±4.49 -0.73 0.49
6.25 79.50±1.58 -0.59 0.80
12.5 64.34±2.32 -0.26 1.10
25 53.89±4.27 -0.07 1.40
50 48.94±1.62 0.02 1.70
100 40.63±0.48 0.16 2.00
表6表阿霉素联合多西他赛(2.5nM)在不同给药剂量下的MCF7细胞存活关系参数计算
表阿霉素浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
0.05 70.12±2.85 -0.37 -1.30
0.1 67.57±3.05 -0.32 -1.00
0.2 57.83±0.52 -0.14 -0.70
0.4 52.68±5.04 -0.05 -0.40
0.8 46.11±4.61 0.07 -0.10
1.6 34.39±2.19 0.28 0.20
3.2 21.73±1.79 0.56 0.51
表7黄豆黄素联合表阿霉素与多西他赛(2.5nM)联合用药下MCF7细胞存活率
表8表阿霉素、多西他赛(2.5nM)与黄豆黄素联合用药时CI值
联合用药会有3种结果：协同效应、拮抗效应和相加效应。一般采用合用指数CI来判断具体效果，CI值<1认为具有协同效应，CI值＝1认为具有相加效应，CI值>1认为具有拮抗效应。从上述结果可以看出，黄豆黄素与表阿霉素、多西他赛同时给药，且摩尔浓度比EPB:DTX:GLY为(20～160:1:5000)时，CI值＜1，对MCF7细胞的杀伤作用具有较好的协同作用。
以表8中12.5μmol/L黄豆黄素与0.1μmol/L表阿霉素及2.5nmol/L多西他赛联合作用为例说明CI值的计算：
12.5μmol/L黄豆黄素与0.1μmol/L表阿霉素+2.5nmol/L多西他赛联合使用，同时加药时细胞存活率fu为51.43％±1.61％，则D合E＝0.1μM，D合G＝12.5μM。
将fu＝51.43％分别代入黄豆黄素和表阿霉素、多西他赛的上述理论给药剂量与细胞存活率的关系式中，可得：
D单E＝＝0.3917[(1-fu)/fu)]1/0.4965＝0.34906μM
D单G＝49.5682[(1-fu)/fu)]1/0.4941＝44.1482μM
代入合用指数(CI)的计算公式，可得
CI＝D合E/D单E+D合G/D单G＝12.5/44.1482+0.1/0.34906＝0.570。
实施例2
(1)用1640培养基分别稀释表阿霉素、多西他赛为表9、表10的浓度，不同浓度的表阿霉素、多西他赛单用时对MCF7/ADR增殖抑制作用的实验结果见表9、表10。
同理推导出表阿霉素的理论给药剂量与细胞存活率的关系式：
D单E＝Dm(fa/fu)1/m＝101.4509[(1-fu)/fu)]1/0.3197；
多西他赛的理论给药剂量与细胞存活率的关系式：
D单D＝Dm(fa/fu)1/m＝28.2638[(1-fu)/fu)]1/1.2723；
黄豆黄素的理论给药剂量与细胞存活率的关系式：
D单G＝Dm(fa/fu)1/m＝685.41[(1-fu)/fu)]1/0.6559。；
表9表阿霉素在不同给药剂量下的MCF7/ADR细胞存活关系参数计算
表阿霉素浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
0.8 90.44±2.38 -0.98 -0.10
1.6 77.74±2.40 -0.54 0.20
3.2 67.17±1.75 -0.31 0.51
6.4 63.92±1.12 -0.25 0.81
12.8 61.22±2.20 -0.20 1.11
25.6 59.73±0.42 -0.17 1.41
51.2 55.51±0.98 -0.10 1.71
102.4 50.08±1.70 0.00 2.01
204.8 46.87±0.21 0.05 2.31
409.6 44.40±0.76 0.10 2.61
表10多西他赛在不同给药剂量下的MCF7/ADR细胞存活关系参数计算
多西他赛浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
2.0 92.72±1.39 -1.11 0.30
4.0 93.35±2.01 -1.15 0.60
8.0 91.46±2.31 -1.03 0.90
16.0 83.25±3.42 -0.70 1.20
24.0 57.31±4.63 -0.13 1.38
32.0 36.64±3.56 0.24 1.51
48.0 20.68±1.20 0.58 1.68
(2)表阿霉素与多西他赛的组合协同增效促进MCF7/ADR细胞死亡的实验结果见表11-12及图3。
表11表阿霉素与多西他赛联合用药下MCF7/ADR细胞存活率
表12表阿霉素与多西他赛联合用药时CI值
(3)用1640培养基稀释黄豆黄素为表13的浓度，不同浓度的黄豆黄素单用时对MCF7/ADR增殖抑制作用的实验结果见表13。黄豆黄素联合表阿霉素+多西他赛的组合协同增效促进MCF7/ADR细胞死亡的实验结果见表15-16及图4。
表13黄豆黄素在不同给药剂量下的MCF7/ADR细胞存活关系参数计算
黄豆黄素浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
3.13 96.90±1.60 -1.50 0.49
6.25 95.74±0.87 -1.35 0.80
12.5 94.42±1.99 -1.23 1.10
25.0 95.53±2.60 -1.33 1.40
50.0 89.92±2.57 -0.95 1.70
100.0 72.04±2.03 -0.41 2.00
200.0 57.32±2.22 -0.13 2.30
400.0 53.41±1.92 -0.06 2.60
800.0 48.61±0.91 0.02 2.90
1600.0 45.77±0.19 0.07 3.20
表14表阿霉素联合多西他赛(2.0μM)在不同给药剂量下的MCF7/ADR细胞存活关系参数计算
表阿霉素浓度(μM) 细胞存活率(％) Y＝Log[(1-fu)/fu] X＝Log[D]
0.2 85.27±3.69 -0.76 -0.70
0.4 80.43±3.95 -0.61 -0.40
0.8 73.18±5.17 -0.44 -0.10
1.6 56.82±1.53 -0.12 0.20
3.2 51.05±1.27 -0.02 0.51
6.4 47.56±0.72 0.04 0.81
12.8 46.26±1.41 0.07 1.11
25.6 44.06±0.97 0.10 1.41
51.2 40.03±1.44 0.18 1.71
102.4 38.24±1.88 0.21 2.01
204.8 29.81±1.99 0.37 2.31
409.6 29.02±1.57 0.39 2.61
表15黄豆黄素联合表阿霉素与多西他赛(2.0μM)联合用药下MCF7/ADR细胞存活率
表16表阿霉素、多西他赛(2.0μM)与黄豆黄素联合用药时CI值
从上述结果可以看出，黄豆黄素与表阿霉素、多西他赛同时给药,且摩尔浓度比EPB:DTX:GLY为(8～128:10:125～500)时，CI值＜1，对MCF7/ADR细胞的杀伤作用具有较好的协同作用。

Claims (10)

1.一种药物组合物，其特征在于，所述药物组合物包括表阿霉素、多西他赛与黄豆黄素和/或其衍生物，所述表阿霉素、多西他赛、黄豆黄素和/或其衍生物的摩尔比为0.8-12.8:1:12.5-50或20-160:1:2500-5000。
2.根据权利要求1所述的药物组合物，其特征在于，所述黄豆黄素和/或衍生物来源于药食同源植物或人工合成、半合成化合物。
3.根据权利要求2所述的药物组合物，其特征在于，所述药食同源植物包括大豆。
4.权利要求1-3任一项所述的药物组合物在制备治疗癌症的药物中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述癌症包括乳腺癌、胃癌、肝癌、肺癌、卵巢癌和结肠癌。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的乳腺癌包括不耐药乳腺癌和耐药乳腺癌。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，不耐药乳腺癌细胞株包括MCF7、耐药乳腺癌细胞株包括MCF7/ADR。
8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型包括片剂、颗粒剂、胶囊制剂、滴丸剂、口服液体制剂和注射制剂。
9.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述药物中包括药学上可接受的载体和/或赋形剂。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的药学上可接受的载体和/或赋形剂包括填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂和矫味剂。
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