CN118203564A - 一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的制剂及其制备方法 - Google Patents
一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的制剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物及其制备方法。该组合物包括紫草萘醌类色素和吸收辅助剂,所述吸收辅助剂为蛋白质或磷脂,或者蛋白质和磷脂的组合。该组合物解决了紫草素衍生物口服吸收难、生物利用度低而难以利用的问题,对代谢病的治疗提供一个全新的植物来源的且易被体内吸收的全新物质,以替代化学药物,获得安全有效降糖减肥效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种治疗和预防代谢病的药物及其制备方法,属于生物医药领域。
背景技术
目前临床上治疗代谢性疾病(糖尿病,肥胖,脂肪肝,高血脂)的药物有很多,绝大多数是化学合成类药物,效果有限且副作用严重致使许多前辈药物下架。
众所周知,植物来源的天然物质(已进化数千数万年)开发成预防治疗物质有其独特的优点(靶点多,副作用小),但其药效如化学合成药般的确切是其最大的瓶颈。如在降糖领域也是如此,报道有降糖作用的植物有几百种,但疗效确切可替代现有治疗药物的没有一种。
仅仅在中国国内,糖尿病患者逾1.1亿,肥胖患者逾1.0亿,脂肪肝0.5亿,高血脂逾1.0亿。目前市场上仍然缺乏切实有效的治疗药物,尤其是治愈的药物。
即现有药物都是对症治疗,控制病情。由于没有从根上治疗,难以治愈疾病。如糖尿病胰岛素越打越多,口服药物种类越来越多,但缺乏替代胰岛素的药物。刺激受损的胰腺,病情继续加重。肥胖药物相继下架,脂肪肝几乎没有有效药物。美股医药巨头礼来和诺和诺德,因减肥药大卖而股价暴涨,诺和诺德成为丹麦市值最大的公司,超过了丹麦全国约4060亿美元的国内生产总值(GDP),深远改变丹麦的经济规模,甚至影响利率和外汇管理。因此,如果有一款药物可以安全、有效地降低血糖、减少体重,替代胰岛素,其就解决了本领域长期以来想解决而未解决的问题,可以预见其必然具有广阔的市场前景。
β,β-二甲基丙烯酰紫草素
注:紫草色素主要化学成分:去氧紫草素,β,β-二甲基丙烯酰紫草素,乙酰紫草素,紫草素,异丁酰紫草素
乙酰紫草素英文名称Acetylshikonin,分子式为C18H18O6,紫红色结晶状,分子量为330.33,可溶于乙酸乙酯,微溶于水。其可从天然中药材紫草中提取分离得到,也可从紫草细胞培养物中分离得到。紫草为紫草科(Boraginaceae)植物新疆紫草Arnebia euchroma(Royle)Johnst的干燥根。紫草色素主要有五种活性成份,包括紫草素、去氧紫草素、β,β一二甲基丙烯酰紫草素、β羟基-异戊酰紫草素、乙酰紫草素,虽然其母环是相同的,但不同取代基的药理作用并不相同。
我们发现中药紫草来源的萘琨类色素中的乙酰紫草素降糖减肥作用确切,降糖效应周期大于长效胰岛素,降低脂肪含量的作用强于盐酸克仑特罗,具有极大的临床意义和社会价值。参见相关文献报道[1]Acetylshikonin stimulate s glucose uptake in L6myotubes via a PLC-beta3/PKCdelta-dependent pathway.Wendong Huang;JiachengZeng;Zhaochun Liu;Meiling Su;Qise n Li;Banghao Zhu,Biomedicine&Pharmacotherapy,2019,112;[2]Acet ylshikoninfrom Zicao Prevents Obesity inRats on a High-Fat Diet by Inhibiting LipidAccumulation and InducingLipolysis.,Su M,Huang W,Zhu B,PLos One,2016,11(1);[3]CN102526016A,5,8-二羟基-2-(1-乙酰基-4-甲基-3-戊烯基)-1,4-萘醌二酮在制备抗糖尿病药物中的应用,中山大学,朱邦豪;刘朝纯,2012.02.17。但本发明人通过细致研究后发现一个不容易被一般技术人员注意的问题:这类色素存在着口服吸收难,生物利用度低而难以利用的问题。CN102526016A并未公开促进紫草色素吸收的诀窍。
如何得到容易口服吸收的、方便安全的配方,是本发明的重要目的。现有技术中,CN109998995A采用包括卵磷脂、胆固醇、紫草素和水的紫草素脂质体作为给药载体,避免药物进入血液循环,用于治疗皮肤病灶,加速伤口愈合,提高外用透皮吸收,外用吸收和口服吸收给药途径不同,机理差异太大。CN101474151A采用包括紫草素或紫草素衍生物、乳化剂、助乳化剂、油和水的紫草素微乳剂组合物,来治疗感染、炎症、肿瘤、出血、血液病、免疫调节方面疾病,以提高溶解度。然而,其没有针对降低血糖、血脂等代谢病方面治疗用途,也没有针对口服的给药方式,更没有从众多紫草素衍生物中选择出经本申请发明人发现的最有效的乙酰紫草素。
事实上,本发明人研究发现,乳剂(对比例1)、聚乙二醇化纳米粒(对比例2)、固体脂质微粒(对比例3)、壳聚糖-VB12纳米粒(对比例4)、β-环糊精包合物(对比例5)等多种给药方式,均不能获得满意的口服吸收效果。
CN111979213A公开了新型冠状病毒SARS-CoV-2主蛋白酶与紫草素复合物晶体及制备方法,其针对疾病与本发明毫不相干,且其研究的是紫草素通过和新冠病毒的特异蛋白质结合来治疗新冠病毒的机理,实际也是启发人们服用紫草来治疗新冠病毒,并未给出促进紫草色素口服吸收具体方法的技术启示。
发明内容
本发明的目的在于,解决紫草素衍生物口服吸收难、生物利用度低而难以利用的问题,对代谢病的治疗提供一个全新的植物来源的且易被体内吸收的全新物质,以替代化学药物,获得安全有效降糖减肥效果。本发明的解决思路在于通过将乙酰紫草素与吸收辅助剂进行络合或复合,以促进乙酰紫草素在人体的吸收利用。由于现有技术中缺少完善的理论指导,发明人唯有凭借自身经验通过艰难的试验探索,历经十余年,终于在反复失败中无意间获得成功,其具体起效的机理目前尚不明确,正如本发明人也难以预料和解释乙酰紫草素比其他紫草色素治疗代谢疾病的效果明显更好,而添加不同比例的磷脂对降血糖和降低体重的作用并不相同。
为了实现上述目的,本发明的第一方面是,提供一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂的组合物;本发明的第二方面是,一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物为原料的口服制剂。本发明的第三方面是,提供一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物或以该组合物为原料的口服制剂在治疗和预防代谢病如糖尿病,肥胖,脂肪肝,高血脂中的应用。本发明的第四方面是,提供一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂的组合物的制备方法。
本发明的第一个方面的技术方案为:
一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物,包括紫草萘醌类色素和吸收辅助剂,所述吸收辅助剂为蛋白质或磷脂,或者蛋白质和磷脂的组合。
优选地,所述紫草萘醌类色素是乙酰紫草素或者紫草素,更优选为乙酰紫草素。
优选地,所述吸收辅助剂为蛋白质时,蛋白质和乙酰紫草素的重量比例为1:3~1:5,更优选为1:4,即一份蛋白质添加4份乙酰紫草素,蛋白质占蛋白质及其对应的乙酰紫草素的总重量的20%。
优选地,所述吸收辅助剂为磷脂时,所述乙酰紫草素占磷脂及其对应的乙酰紫草素的总重量的10%~16.7%,即乙酰紫草素和磷脂的重量比介于1:9~1:5。更优选地,乙酰紫草素占磷脂及其对应的乙酰紫草素的总重量的10%±1%。更优选地,乙酰紫草素占磷脂及其对应的乙酰紫草素的总重量的16.7%±1%。
优选地,所述蛋白质可以是植物性蛋白或者动物性蛋白,或者植物性蛋白和者动物性蛋白的组合,如大豆蛋白、谷蛋白、酪蛋白、明胶中的一种或多种。所述磷脂可以是大豆卵磷脂和蛋黄卵磷脂中的一种或多种。
本发明的第二个方面的技术方案为:一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物为原料的口服制剂,如胶囊、颗粒物、丸剂中的一种或多种。
本发明的第三个方面的技术方案为:一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物或前述的口服制剂在治疗和预防代谢病如糖尿病,肥胖,脂肪肝,高血脂中的应用。
本发明的第四方面的技术方案为:
一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物的制备方法,所述紫草萘醌类色素是从紫草提取的乙酰紫草素。
优选地,所述乙酰紫草素是通过硅胶柱层析从紫草提取、纯化和结晶。
优选地,所述硅胶柱层析包括以下步骤:
①粗提取,取打碎后的紫草药粉,装入80L钢柱,另取1根30L钢柱,装入300-400目硅胶作吸附用;将80L药材柱跟1根30L硅胶柱串联,用100%环己烷洗柱,留出液接回并循环洗脱,泵流速为1L/min,循环10个柱体积;洗脱完后拆下药材柱,用100%环己烷冲洗硅胶柱,共2个体积60L。冲柱后用20%的乙酸乙酯-环己烷进行洗脱4个柱体积,收集洗脱液;将洗脱液旋蒸回收,即得紫草混合提取物;
②纯化,将200~300目硅胶用石油醚充分浸泡,用玻棒搅拌硅胶使之悬浮于石油醚中,成为糊状浆料,然后将浆料沿着层析柱壁慢慢地倾倒入层析柱中,层析柱径高比3.2cm×45.7cm,边加边搅拌,一次加完,并赶气泡,让硅胶完全沉降,装好层析柱后,用石油醚以大流速冲洗柱子,保证硅胶柱压实,并赶尽气泡。将步骤①得到的紫草混合提取物与适量的硅胶混匀,干法上样,均匀铺于层析柱表面,硅胶铺层厚约2cm,先用石油醚压紧,然后用洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯体积比为26:1的溶液进行洗脱,洗脱流速约为3.0mL/min,收集各流出组分并采用标准品对照鉴定,将收集到的含目标产物的洗脱液合并,减压浓缩,即得到红色针状固体乙酰紫草素。
优选地,所述吸收辅助剂是蛋白质时,蛋白质和乙酰紫草素的比例介于1:3~:1:5,更优选为1:4,即蛋白质占蛋白质及其对应的乙酰紫草素的总重量的20%。
优选地,所述吸收辅助剂是蛋白质时,该方法包括如下步骤:S1将蛋白质与水混合,得到蛋白悬浮液;S2将紫草萘醌类色素溶解在有机溶剂中,得到紫草萘醌类色素溶液;S3将蛋白悬浮液和紫草萘醌类色素溶液混合,进行络合反应;S4将反应产物干燥,得到蛋白化紫草萘醌类色素组合物。
优选地,所述吸收辅助剂是蛋白质时,该方法包括如下步骤:S1将蛋白质悬浮于30倍重量的水中,调整为pH7.0-8.0的蛋白悬浮液;S2将乙酰紫草素溶于60倍重量的乙醇中;S3将上述两种溶液按照蛋白1份重量添加色素4份重量混合得到混合液,再加入到8倍混合液体积的pH7.0-8.0的水中,在30-40℃下进行18-24小时的反应;S4将上述反应产物进行干燥,得到乙酰紫草素蛋白络合物组合物。
优选地,所述吸收辅助剂是磷脂时,该方法包括如下步骤:S1混合,将乙酰紫草素和磷脂按一定比例,混合溶于有机溶剂;S2冻干,得到乙酰紫草素磷脂复合物组合物。
优选地,所述吸收辅助剂是磷脂时,乙酰紫草素和磷脂的比例介于1:5~1:9。
优选地,所述吸收辅助剂是磷脂时,S1的步骤通过超声法或者超临界法进行混合。
优选地,S1的步骤通过超声法进行混合时,方法为7.5g lipoid E80或pl-100m加100mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,1.5g乙酰紫草素加20mL乙醇得到紫草素溶液,分别超声分散,再将紫草素溶液加入lipoid E溶液或pl-100m溶液中,高速剪切(如30min);或者是9g lipoid E80或pl-100m加120mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,1g乙酰紫草素加15mL乙醇得到紫草素溶液,分别超声分散,再将紫草素溶液加入lipoid E或pl-100m溶液中,高速剪切(如30min)。
优选地,S1的步骤通过超临界法进行混合时,将750g lipoid E80或pl-100m加10000mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,150g紫草素加2000mL乙醇得到乙酰紫草素溶液,分别高压均质分散,将乙酰紫草素溶液加入lipoid E溶液或pl-100m溶液中,输入超临界设备,经超临界混合反应、干燥后得到紫色粉末;或者将900g lipoid E80或pl-100m加12000mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,100g紫草素加1500mL乙醇得到乙酰紫草素溶液,分别高压均质分散,将乙酰紫草素溶液加入lipoid E溶液或pl-100m溶液中,输入超临界设备,经超临界混合反应、干燥后得到紫色粉末。
优选地,所述吸收辅助剂是磷脂时,该方法包括如下步骤:S1将7.2g大豆卵磷脂和720mg乙酰紫草素溶于300ml乙酸乙酯/乙醇(体积比1:1),55℃下避光水浴超声至固体完全溶解;S2将溶液在0.07-0.08mPa压力下以50rpm的转速在40℃下旋转蒸发40分钟以除去有机溶剂,放入真空干燥箱40℃过夜(例如12小时);S3加入120ml、pH7.4的PBS,或者是按复合物质量10g/100mL纯水的比例加纯水;S4在37℃使干燥体在搅拌条件下水合2h,直至形成均匀的分散体;S5冰水浴条件下使用探头超声破碎,参数为ampl:70%,超声3s,歇2s,超声破碎持续时间10min;S6置于4℃冷却30min,得到乙酰紫草素磷脂复合物;S7将第一步所得复合物分装至50mL EP管中,每管25-30mL,置于冻干机在-80℃急冻24h,冻干所得产品为紫色海绵状固体。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式,对本发明的方案及其有益技术效果进行详细说明。
图1为实施例1得到的乙酰紫草素蛋白络合物组合物。
图2为实施例2-1采用超声法混合得到的乙酰紫草素磷脂复合物组合物。
图3为实施例2-2采用超临界法混合得到的乙酰紫草素磷脂复合物组合物。
图4a为空白对照组对比例1的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4b为空白对照组对比例2的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4c为空白对照组对比例3的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4d为空白对照组对比例4的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4e为空白对照组对比例5的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4f为空白对照组实施例1的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4g为空白对照组实施例2-1的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4h为空白对照组实施例2-2的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图4i为空白对照组、对比例1-5以及实施例1-2的小鼠灌胃实验血糖变化效果图。
图5a为空白对照组对比例1的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5b为空白对照组对比例2的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5c为空白对照组对比例3的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5d为空白对照组对比例4的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5e为空白对照组对比例5的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5f为空白对照组实施例1的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5g为空白对照组实施例2-1的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5h为空白对照组实施例2-2的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图5i为空白对照组、对比例1-5以及实施例1-2的小鼠灌胃实验体重变化效果图。
图6不同紫草衍生物对糖尿病小鼠腹腔注射给药前后血糖变化曲线图(n=5)
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰,以下结合附图和具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明,并非为了限定本发明。
本发明的实验研究总体上分为以下几大步骤:1、提取紫草色素;2、乙酰紫草素的纯化;3、乙酰紫草素各种组合物的制备;4、小鼠灌胃血糖及体重实验。
1.粗提取紫草色素
取打碎后的紫草药粉,装入80L钢柱,另取1根30L钢柱,装入300-400目硅胶作吸附用;将80L药材柱跟1根30L硅胶柱串联,用100%环己烷洗柱,留出液接回并循环洗脱,泵流速为1L/min,循环10个柱体积;洗脱完后拆下药材柱,用100%环己烷冲洗硅胶柱,共2个体积60L。冲柱后用20%的乙酸乙酯-环己烷进行洗脱4BV,收集洗脱液;将洗脱液旋蒸回收,即得紫草色素。
2.乙酰紫草素的纯化
将200~300目硅胶用石油醚充分浸泡,用玻棒搅拌硅胶使之悬浮于石油醚中,成为糊状浆料,然后将浆料沿着层析柱壁慢慢地倾倒入层析柱中,层析柱径高比3.2cm×45.7cm,边加边搅拌,一次加完,并赶气泡,让硅胶完全沉降,装好层析柱后,用石油醚以大流速冲洗柱子,保证硅胶柱压实,并赶尽气泡。将紫草混合提取物与一定量的硅胶混匀,干法上样,均匀铺于层析柱表面,硅胶铺层厚约2cm,先用石油醚压紧,然后用洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯体积比为26:1的溶液进行洗脱,洗脱流速约为3.0ml/min,收集各流出组分并采用标准品对照鉴定,其中第三个流出组分含目标产物,将收集到的含目标产物的洗脱液合并,减压浓缩,即得到红色针状固体。经高效液相色谱法和NMR检测,确定分离得到的成分为乙酰紫草素。
3.乙酰紫草素各种组合物的制备
对比例1乳剂(AS-emu):(12.5ml配比)
制备方法:
大豆油、聚甘油酯、油酸乙酯作为备选油相;卵磷脂、吐温-80、泊洛沙姆作为备选乳化剂:乙醇、聚乙二醇、Transcutol P作为备选助乳化剂。分别取各成分1ml至具塞试管中,然后加入过量的药物,37℃恒温水浴振荡72h,5000r/min离心10min,过滤,收集滤液,HPLC测定各滤液中乙酰紫草素的含量,初步筛选出油相,乳化剂,助乳化剂。然后进行乙酰紫草素自乳化处方优化,根据溶解度或油水分配系数的大小,选择出合适的油相、乳化剂和助乳化剂类型后,采用文献自乳化处方吐温80-Transcutol P-油酸乙酯质量比为47:39:13,按质量比称取各成分,共99g,搅拌,混匀,即为空白自乳化组合物。精密称取乙酰紫草素40mg至2ml空白自乳化组合物中,涡旋30s,超声1min,药物溶解完全,配成10mg/ml的组合物。
对比例2AS聚乙二醇化纳米粒(AS-PEG)
制备方法:
将12.5g PEG2000溶解于3ml丙酮,然后加入到含有100mg Gantrez AN中,搅拌;
AS溶解于0.5ml丙酮,并加入到①,室温搅拌1h;
加20ml含0.5%(w/v)甘氨酸的乙醇水溶液(乙醇/水=1/1),其中也含有0.18%(w/v)EDTA-2Na,室温搅拌10min;
旋蒸有机溶剂;
用截留量为300000的柱子,4000g离心15min;
用水重悬沉淀,重复上一步操作;
用5%蔗糖作为冻干保护剂进行冻干。
对比例3AS固体脂质微粒(AS-SLM)
成分 | 用量 |
单硬脂酰甘油酯 | 80mg |
磷脂 | 240mg |
AS(乙酰紫草素) | 10mg |
波洛沙姆 | 40mg(配制成0.4%10ml) |
制备方法:
将单硬脂酰甘油酯、卵磷脂、AS溶解于10ml无水乙醇(有机相),加热至65℃;
0.4%波洛沙姆F68水溶液10ml加热至65℃;
将有机相注入水相,1000rpm搅拌1h挥去有机溶剂;
浓缩至5ml纳米乳剂;
纳米乳剂加入至0-2℃的5ml无水乙醇中,继续搅拌2h。
计算包合物收率为81.1%。
对比例4包载乙酰紫草素壳聚糖-VB12纳米粒(AS-Chit-DC-VB12)
制备方法:
4.1包载乙酰紫草素壳聚糖纳米粒Chit-DC的合成
将1.0g(6.2mmol氨基酸葡萄糖单元)壳聚糖置于250mL圆底烧瓶中,分次加入共100mL(1%,w/w)醋酸溶液,常温下搅拌24h,使壳聚糖充分溶解;(1%冰醋酸是按照50,20,20,10mL的体积加的)
称取0.85g(2.1mmol)脱氧胆酸(DC)溶于20mL无水乙醇,缓慢地滴加到体系;(2-3s/滴)
将0.42g(2.1mmol)1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)溶于20ml无水乙醇,缓慢地滴加入体系,室温下搅拌反应24h;(化学计量比:壳聚糖:DC:EDC=3:1:1)
反应结束后,滴加约40mL乙醇/氨水混合液(v/v=7/3)调节反应体系的pH值为7(加到20ml的时候测一下pH值),然后滴加乙醇沉淀产物(3-5倍于体系的体积),搅拌半天(4-5h)后,静置2h,离心(3500rpm,5min)得到白色沉淀;
用乙醇洗涤沉淀(或者使用20ml乙醇泡过夜以溶解乙酸等易溶的杂质),使用乙醇泡过夜的Chit-DC进行抽滤,室温静置1h待乙醇挥发后将其溶于40-60ml蒸馏水中(用尽量少体积的蒸馏水),加入磁力搅拌子搅拌溶解,等Chit-DC全部溶解后,液体装入透析袋透析(截留分子量为8000-14000),用蒸馏水透析3-4天;冷冻干燥1天后,得到产物命名为Chit-DC。
4.2包载乙酰紫草素壳聚糖-VB12纳米粒Chit-DC-VB12的合成:
5g氢化钙加到1L圆底烧瓶,再加入500mL dmso,常温搅拌24h,圆底烧瓶上边加橡胶塞,橡胶塞上边加针头(通气用),然后静置24h。将试剂瓶清洗干净,放入烘箱烘干,取适量分子筛(量大概可以填充试剂瓶高度2cm左右),放在研钵上,将研钵放到微波炉加热活化,中火1min,中高火2min。加热完毕后,立刻将分子筛倒入到干燥的试剂瓶中,避免被氧化,倒入已干燥的dmso上清液,浑浊液体弃去,试剂瓶贴好标签,注明名字,日期,并放在干燥通风处。将圆底烧瓶用适量清水冲洗干净即可
DMSO的除水:在500mL DMSO中加入约10g CaH2粉末,室温搅拌1天、静置1天后快速过滤装入试剂瓶,加入适量活化44分子筛(350℃,8h烘干,分子筛高度约为2cm),浸泡1天左右,静置待用。
称取0.171g VB12(0.124mmol)搅拌溶解于约5mL除水DMSO,在氮气保护下加入23mg CDI(0.142mmol)于室温下活化法进行活化反应1h;(VB12与CDI 1:1反应,由于在冬天室温只有10℃左右,DMSO已经结晶,反应需要在油浴40℃进行;DMSO使用前先50℃解冻;此外,加样顺序更改为在40℃油浴加热搅拌的前提下,先加绝干DMSO 10ml,然后加入VB12和CDI,最后加入40ml绝干DMSO,以防止VB12结块导致搅拌子无法转动。)
称取Chit-DC 0.04g(0.248mmol氨基葡萄糖单元)搅拌溶解于约20mL除水DMSO,待溶解充分后向体系滴加经CDI活化的VB12,然后在无水氮气氛围室温(或油浴40℃)反应24h;
反应结束后,反应液对蒸馏水透析13-14天、产物经过冷冻干燥2天,得到产物命名为Chit-DC-VB12。
对比例5β-环糊精-乙酰紫草素包合物(β-CD-AS)
制备方法:
采用水饱和溶液法制备,精密称取乙酰紫草素2.0g,以无水乙醇溶解待用。按药物与β-CD之间的比例为1:2投料,于60℃制成饱和溶液,保持澄清并维持温度不变。将紫草素无水乙醇溶解待缓慢滴加到β-环糊精(β-CD)溶液中,搅拌1.5,放冷,置冰箱中5℃冷藏24h,抽滤,滤渣以少量水洗涤,于60℃干燥10h,得淡黄色包合物,分别称重,计算包合物收率为77.1%。
实施例1蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物(AS-pro)
作为蛋白质种类,植物性的大豆蛋白和谷蛋白,动物性的酪蛋白和明胶都可以使用,如大豆蛋白。把纯度95%以上的蛋白质悬浮于30倍重量的水中,调整为pH7.0-8.0的蛋白悬浮液,将紫草萘醌类色素溶于60倍重量的乙醇中,将上述两种溶液按照蛋白1份添加色素4份混合,再加入到8倍pH7.0-8.0的水中,在30-40℃下进行18-24小时的反应,将上述反应产物进行干燥得到粉末状的蛋白化色素产物,见图1。
实施例2磷脂和乙酰紫草素复合物组合物(AS-lip)
作为磷脂种类。植物性的大豆卵磷脂和蛋黄卵磷脂都可以使用,如lipoid E80。制备两种比例的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物:
实施例2-1(AS-lip16.7%组):乙酰紫草素:lipoid E80=1:5(即乙酰紫草素含量16.7%,w/w);lipoid E80(7.5g)加100mL乙醇得到lipoid E溶液,紫草色素(1.5g)加20mL乙醇得到紫草素溶液,分别超声分散;
实施例2-2(AS-lip10%组):乙酰紫草素:lipoid E80=1:9(即乙酰紫草素含量10%,w/w)。lipoid E80(9g)加120mL乙醇得到lipoid E溶液,紫草色素(1g)加15mL乙醇得到紫草素溶液,分别超声分散。
将实施例2-1或实施例2-2的紫草素溶液加入lipoid E溶液中,高速剪切30min。置于室温下搅拌。
旋蒸除去乙醇。按复合物质量10g/100mL纯水的比例加纯水,高速剪切30min。然后将所有液体冻干,得样品,性状蓬松粉末,易吸潮,冻干后置于4℃避光保存,见图2。
若其他步骤不变,实施例2中超声分散改为超临界法混合,则产物的性状见图3。
技术效果
我们已经研究发现,乙酰紫草素素一旦进入血液循环,即可显著降低血糖水平。因此口服是否吸收,即生物利用度是否提高,以观察糖尿病小鼠(db/db)的血糖是否下降作为判断标准。我们对小鼠进行灌胃给药(灌胃量:0.1ml/10g),空白对照组小鼠给予等量生理盐水灌胃,每天给药1次,连续给药33天。每4天测1次血糖和体重,35天后试验结束。开始给药前,所有db/db小鼠血糖都超过16.7mmol/L,达到糖尿病模型血糖标准,各组小鼠血糖没有显著性差异。
表1a空白对照组(DM-con)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1b对比例1(AS-emu)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1c对比例2(AS-PEG)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1d对比例3(AS-SLM)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1e对比例4(AS-Chit-DC-VB12)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1f对比例5(β-CD-AS)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1g实施例1(AS-pro)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1h实施例2-1(AS-lip16.7%)小鼠灌胃实验的血糖变化
表1i实施例2-2(AS-lip10.0%)小鼠灌胃实验的血糖变化
表2a空白对照组(DM-con)小鼠灌胃实验的体重变化
表2b对比例1(AS-emu)小鼠灌胃实验的体重变化
表2c对比例2(AS-PEG)小鼠灌胃实验的体重变化
表2d对比例3(AS-SLM)小鼠灌胃实验的体重变化
表2e对比例4(AS-Chit-DC-VB12)小鼠灌胃实验的体重变化
表2f对比例5(β-CD-AS)小鼠灌胃实验的体重变化
表2g实施例1(AS-pro)小鼠灌胃实验的体重变化
表2h实施例2-1(AS-lip16.7%)小鼠灌胃实验的体重变化
表2i实施例2-2(AS-lip10.0%)小鼠灌胃实验的体重变化
参见表1a~i、表2a~i、图4、图5,降糖效果研究表明,灌胃给药8天后,与模型对照组(DM-con)相比,磷脂复合物组(AS-lip16.7%)小鼠血糖显著降低(P<0.001),且血糖降低效果持续至给药33天以后;给药第26天,蛋白络合物组(AS-pro)血糖显著降低(P<0.01),而其他制剂小组血糖无明显变化。降糖研究结果表明,除蛋白络合物和磷脂复合物有效外,其它均无效(图4)。
减重效果研究表明,灌胃给药16天后,与模型对照组(DM-con)相比,磷脂复合物组(AS-lip10.0%)和蛋白络合物组(AS-pro)小鼠体重显著降低(P<0.01),且减重效果持续至给药33天以后,而其他制剂小组体重无明显变化。减重研究结果表明,除蛋白络合物和磷脂复合物有效外,其它均无效(图5)。
综上,可见本发明的蛋白络合物组合物和磷脂复合物组合物有效促进了乙酰紫草素的口服体内吸收,从而降低血糖和体重。但是令发明人预料不到和疑惑的是,降低血糖和降低体重的最佳磷脂比例是不一样的,从图上可知对于使用磷脂作为乙酰紫草素的吸收辅助剂的研究,降低血糖的最佳配方是磷脂复合物组(AS-lip16.7%),而降低体重的最佳配方却是磷脂复合物组(AS-lip10.0%),而无论是降血糖效果还是降体重效果,蛋白络合物组(AS-pro)都介于磷脂复合物组(AS-lip10.0%)和磷脂复合物组(AS-lip16.7%)之间。
进一步地,为了便于对人体日常口服用药,将前述实施例1获得的蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物或者实施例2获得的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物,进一步制成口服制剂,如溶液、胶囊、片剂。具体实施方式如下。
实施例3蛋白化或磷脂化紫草色素口服液的制备
将实施例1获得的蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物或者实施例2获得的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物加水调配成重量含量为5%的口服液,并按以下配方配合,制备得到蛋白化或磷脂化紫草色素口服液。
【蛋白化或磷脂化紫草素口服液的基本处方】
【制备方法】
将实施例1获得的蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物或者实施例2获得的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物加500mL配料用水,搅拌溶解。相应加入剩余辅料,搅拌溶解,继续加水至1000mL,灭菌,即得。
实施例4蛋白化或磷脂化紫草色素胶囊的制备
将实施例1获得的蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物或者实施例2获得的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物作为有效成分,按以下配方配好,将其按0.5g的规格装进胶囊内,制备得到白化或磷脂化紫草色素胶囊。
【蛋白化或磷脂化紫草色素胶囊的处方】
按以下处方,每个胶囊0.5g规格,共制成胶囊剂1000个。
【蛋白化或磷脂化紫草色素胶囊的制备方法】
将所需维生素-B1、维生素-C、维生素-B2粉末混合均匀,研磨,过120目筛。将实施例1获得的蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物或者实施例2获得的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物粉末与上述混合物充分混合,过2次120目筛,装入空胶囊中,即得。
胶囊成分 | 含量(重量%) |
粉末蛋白化或磷脂化紫草色素 | 99.95 |
维生素-B1 | 0.01 |
维生素-C | 0.03 |
维生素-B2 | 0.01 |
合计 | 100.00 |
实施例5蛋白化或磷脂化紫草色素片剂的制备
将实施例1获得的蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物或者实施例2获得的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物作为有效成分,按以下配方配好,将其按0.5g的规格按照公认的片剂制备方法制备了片剂。
【蛋白化或磷脂化紫草色素片剂的处方】
按每片0.5g规格,每万片的处方为:
【蛋白化或磷脂化紫草色素片剂的制备】
将实施例1获得的蛋白质和乙酰紫草素络合物组合物或者实施例2获得的磷脂和乙酰紫草素复合物组合物与α-分解加工淀粉充分混合均匀,再加入维生素-B1、维生素-C、维生素-B2、硬脂酸镁混合均匀,直接压片,即得。
片剂成分 | 含量(重量%) |
粉末蛋白化或磷脂化紫草色素 | 94.95 |
维生素-B1 | 0.01 |
α-分解加工淀粉 | 4.7 |
维生素-C | 0.03 |
维生素-B2 | 0.01 |
硬脂酸镁 | 0.3 |
合计 | 100.00 |
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
选用乙酰紫草素的研究
同样需要强调的是,之所以优选选用乙酰紫草素作为核心成分,是因为发明人的研究发现了其预料不到的技术效果。紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、去氧紫草素虽然都是紫草衍生物,都有相同的结构单元,然而,发明人的研究表明,其实际的降糖效果差异巨大,并不如实验前所预料的具有同样的活性。仅仅紫草素、乙酰紫草素具有一定降糖效果,异丁酰紫草素、去氧紫草素几乎没降糖效果,而乙酰紫草素的降糖效果又原因不明地显著高于紫草素。因此优选选用乙酰紫草素对药物的研发成功具有重大促进作用。具体研究的实验方法及结果如下。
实验方法
1受试药物及剂量
紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、去氧紫草素:给药剂量均为:10mg/kg
2给药方法腹腔注射,腹注体积V=0.1ml/10g
3实验动物及分组昆明小鼠,雄性,体重20-25g,共40只。由中山大学动物中心提供(SPF级,许可证号:SCXK(粤)2011-0029)。小鼠空腹12h后,将四氧嘧啶溶解于生理盐水,按235mg/kg一次性腹腔注射,诱导糖尿病模型。正常对照组注入等量溶剂。72h后尾静脉采血,用堡灵曼血糖仪(德国产)检测血糖(测前空腹4h),以血糖大于16.7mmol/L者确定为糖尿病模型。将糖尿病大鼠再随机分为:紫草素10mg/kg组,乙酰紫草素10mg/kg组,异丁酰紫草素组,去氧紫草素组共4组,每组4-5只。
4观察方法分别在给药前和给药后3h、6h、9h尾静脉采血检测血糖,每天给药一次,连续给药3天。
5实验仪器堡灵曼电子血糖仪(one touch)
6统计方法实验结果均表示为X±SD;组间分析用方差分析检验,p<0.05差异有显著性意义
实验结果
紫草及其衍生物对糖尿病小鼠的降糖药效学研究
各组药物给药9h内,血糖变化不明显,各组之间没有显著差异,给药24h后,各给药组血糖均有不同程度的下降,其中紫草素组降至23.81±3.52,乙酰紫草素组降至17.4±14.83,与给药前比较差异有统计学意义,而异丁酰紫草素组和去氧紫草素组降糖效果不明显,与给药前比较没统计学差异。第二天连续给药,48h后紫草素组血糖降至23.72±2.09,乙酰紫草素组降至14.9±12.90,而异丁酰紫草素组和去氧紫草素组的血糖在30mmol/L左右,第三天接着给药,给药后9h,紫草素组血糖降至16.8±1.42,乙酰紫草素组降至3.17±2.76。实验结果如表3和图1。
表3各组糖尿病小鼠腹腔注射给药前后血糖变化(n=5)第一天
第二天
第三天
根据试验结果,我们可以得知,乙酰紫草素的降糖效果较强,在给药后24h血糖就有明显的降低,紫草素次之,而异丁酰紫草素和去氧紫草素没有很明显的降糖效果。其具体作用机理尚不明确,是实验前所难以预料的,至今仍无定论解释。本发明同时也向世界展示了中医药的特色优势和魅力,符合《中医药法》《中医药振兴发展重大工程实施方案》《关于加快中医药特色发展的若干政策措施》等国家鼓励中医药创新发展、振兴发展中医药的相关法律和政策,助力产业高质量发展。
Claims (10)
1.一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物,其特征在于,包括紫草萘醌类色素和吸收辅助剂,所述吸收辅助剂为蛋白质或磷脂,或者蛋白质和磷脂的组合。
2.权利要求1所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物,其特征在于,所述紫草萘醌类色素是乙酰紫草素,所述吸收辅助剂为蛋白质时,蛋白质和乙酰紫草素的重量比例为1:3~1:5,更优选为1:4,即一份蛋白质添加4份乙酰紫草素,蛋白质占蛋白质及其对应的乙酰紫草素的总重量的20%;所述吸收辅助剂为磷脂时,所述乙酰紫草素占磷脂及其对应的乙酰紫草素的总重量的10%~16.7%,即乙酰紫草素和磷脂的重量比介于1:9~1:5;更优选地,乙酰紫草素占磷脂及其对应的乙酰紫草素的总重量的10%±1%;更优选地,乙酰紫草素占磷脂及其对应的乙酰紫草素的总重量的16.7%±1%。
3.权利要求2所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物,其特征在于,所述蛋白质可以是植物性蛋白或者动物性蛋白,或者植物性蛋白和者动物性蛋白的组合,如大豆蛋白、谷蛋白、酪蛋白、明胶中的一种或多种;所述磷脂可以是大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂、合成磷脂中的一种或多种。
4.权利要求3所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物为原料的口服制剂,如胶囊、颗粒物、丸剂中的一种或多种。
5.权利要求1所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物或权利要求6所述的口服制剂在治疗和预防代谢病如糖尿病,肥胖,脂肪肝,高血脂中的应用。
6.权利要求1所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物的制备方法,其特征在于,所述紫草萘醌类色素是从紫草提取的乙酰紫草素,优选地,所述乙酰紫草素是通过硅胶柱层析从紫草提取、纯化和结晶。
7.权利要求6所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物的制备方法,其特征在于,所述硅胶柱层析包括以下步骤:
①粗提取,取打碎后的紫草药粉,装入80L钢柱,另取1根30L钢柱,装入300-400目硅胶作吸附用;将80L药材柱跟1根30L硅胶柱串联,用100%环己烷洗柱,留出液接回并循环洗脱,泵流速为1L/min,循环10个柱体积;洗脱完后拆下药材柱,用100%环己烷冲洗硅胶柱,共2个体积60L。冲柱后用20%的乙酸乙酯-环己烷进行洗脱4个柱体积,收集洗脱液;将洗脱液旋蒸回收,即得紫草混合提取物;
②纯化,将200~300目硅胶用石油醚充分浸泡,用玻棒搅拌硅胶使之悬浮于石油醚中,成为糊状浆料,然后将浆料沿着层析柱壁慢慢地倾倒入层析柱中,层析柱径高比3.2cm×45.7cm,边加边搅拌,一次加完,并赶气泡,让硅胶完全沉降,装好层析柱后,用石油醚以大流速冲洗柱子,保证硅胶柱压实,并赶尽气泡。将步骤①得到的紫草混合提取物与适量的硅胶混匀,干法上样,均匀铺于层析柱表面,硅胶铺层厚约2cm,先用石油醚压紧,然后用洗脱溶剂为石油醚与乙酸乙酯体积比为26:1的溶液进行洗脱,洗脱流速约为3.0mL/min,收集各流出组分并采用标准品对照鉴定,将收集到的含目标产物的洗脱液合并,减压浓缩,即得到红色针状固体乙酰紫草素。
8.权利要求6所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物的制备方法,其特征在于,所述吸收辅助剂是蛋白质时,蛋白质和乙酰紫草素的比例介于1:3~:1:5,更优选为1:4,即蛋白质占蛋白质及其对应的乙酰紫草素的总重量的20%;所述吸收辅助剂是磷脂时,乙酰紫草素和磷脂的比例介于1:5~1:9。
9.权利要求6所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物的制备方法,其特征在于,所述吸收辅助剂是蛋白质时,该方法包括如下步骤:S1将蛋白质与水混合,得到蛋白悬浮液;S2将紫草萘醌类色素溶解在有机溶剂中,得到紫草萘醌类色素溶液;S3将蛋白悬浮液和紫草萘醌类色素溶液混合,进行络合反应;S4将反应产物干燥,得到蛋白化紫草萘醌类色素组合物。
优选地,所述吸收辅助剂是蛋白质时,该方法包括如下步骤:S1将蛋白质悬浮于30倍重量的水中,调整为pH7.0-8.0的蛋白悬浮液;S2将乙酰紫草素溶于60倍重量的乙醇中;S3将上述两种溶液按照蛋白1份重量添加色素4份重量混合得到混合液,再加入到8倍混合液体积的pH7.0-8.0的水中,在30-40℃下进行18-24小时的反应;S4将上述反应产物进行干燥,得到乙酰紫草素蛋白络合物组合物。
10.权利要求6所述的一种紫草萘醌类色素和吸收辅助剂组成的组合物的制备方法,其特征在于,所述吸收辅助剂是磷脂时,该方法包括如下步骤:S1混合,将乙酰紫草素和磷脂按一定比例,混合溶于有机溶剂;S2冻干,得到乙酰紫草素磷脂复合物组合物。优选地,所述吸收辅助剂是磷脂时,S1的步骤通过超声法或者超临界法进行混合。
优选地,S1的步骤通过超声法进行混合时,方法为7.5g lipoid E80或pl-100m加100mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,1.5g乙酰紫草素加20mL乙醇得到紫草素溶液,分别超声分散,再将紫草素溶液加入lipoid E溶液或pl-100m溶液中,高速剪切(如30min);或者是9glipoid E80或pl-100m加120mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,1g乙酰紫草素加15mL乙醇得到紫草素溶液,分别超声分散,再将紫草素溶液加入lipoid E或pl-100m溶液中,高速剪切(如30min)。
优选地,S1的步骤通过超临界法进行混合时,将750glipoid E80或pl-100m加10000mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,150g紫草素加2000mL乙醇得到乙酰紫草素溶液,分别高压均质分散,将乙酰紫草素溶液加入lipoid E溶液或pl-100m溶液中,输入超临界设备,经超临界混合反应、干燥后得到紫色粉末;或者将900g lipoid E80或pl-100m加12000mL乙醇得到lipoid E溶液或pl-100m溶液,100g紫草素加1500mL乙醇得到乙酰紫草素溶液,分别高压均质分散,将乙酰紫草素溶液加入lipoid E溶液或pl-100m溶液中,输入超临界设备,经超临界混合反应、干燥后得到紫色粉末。
优选地,所述吸收辅助剂是磷脂时,该方法包括如下步骤:S1将7.2g大豆卵磷脂和720mg乙酰紫草素溶于300ml乙酸乙酯/乙醇(体积比1:1),55℃下避光水浴超声至固体完全溶解;S2将溶液在0.07-0.08mPa压力下以50rpm的转速在40℃下旋转蒸发40分钟以除去有机溶剂,放入真空干燥箱40℃过夜(例如12小时);S3加入120ml、pH7.4的PBS,或者是按复合物质量10g/100mL纯水的比例加纯水;S4在37℃使干燥体在搅拌条件下水合2h,直至形成均匀的分散体;S5冰水浴条件下使用探头超声破碎,参数为ampl:70%,超声3s,歇2s,超声破碎持续时间10min;S6置于4℃冷却30min,得到乙酰紫草素磷脂复合物;S7将第一步所得复合物分装至50mL EP管中,每管25-30mL,置于冻干机在-80℃急冻24h,冻干所得产品为紫色海绵状固体。
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