CN1305479C - 具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物 - Google Patents

具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物 Download PDF

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杨凌
何克江
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Abstract

本发明涉及具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，根据制备方法及其活性特点，将低极性人参皂甙分为七组，本发明特别是涉及二醇I组与其余六组低极性人参皂甙中任何一组或多组低极性人参皂甙的混合物。所述的组合物充分发挥各种低极性人参皂甙的特点，使抗癌活性显著增强，组合物具有诱导肿瘤细胞分化、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长、逆转肿瘤多药耐药性、抑制肿瘤新生血管生成、抑制肿瘤的浸润和转移、增强机体免疫力和降低化疗药物毒副作用等抗肿瘤活性，极具开发潜力。

Description

具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物
技术领域：
本发明涉及具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，特别是涉及表1二醇I组与其余六组低极性人参皂甙中任何一组或多组低极性人参皂甙的混合物。所述的组合物具有诱导肿瘤细胞分化、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长、逆转肿瘤多药耐药性、抑制肿瘤新生血管生成、抑制肿瘤的浸润和转移、增强机体免疫力和降低化疗药物毒副作用等抗肿瘤活性。
背景技术：
人参具有多种生理和药理作用，如抗肿瘤、增强免疫、改善微循环、平稳血压、调节血糖、降血脂、安神、抗衰老、抗紧张、调节消化机能、预防消化道溃疡、提高生命质量、增强记忆及学习能力等。在抗肿瘤方面，人参具有：1、调控肿瘤细胞的基因表达和促分化；2、抑制肿瘤的浸润和转移；3、抑制肿瘤诱导的新生血管生成；4、降低化疗药物的毒副作用；5、逆转肿瘤耐药性、提高化疗药灵敏度、增强化疗疗效等。
人参的药用形式有鲜参、白参和红参，三者的关系是鲜参经常温干燥获白参，而经蒸制后干燥为红参。使用经验和药学研究表明红参的药效高于白参和鲜参。现代研究进一步证明红参的独特药效得益于其中含降有的Rg2、Rg3、Rh类、Rk类和多炔类化合物如人参炔醇等天然微量或稀有成分。其中：C-K的特点是抑制肿瘤诱导的新生血管形成、抗击肿瘤的浸袭和转移；Rg3为抑制肿的浸袭、转移；Rh2为诱导肿瘤分化。人和低极性人参皂甙的组合物将充分发挥各种低极性人参皂甙的特点，使抗癌活性显著增强。
中国专利CN1187132A公开了一种药理活性增强的人参皂甙组合物，该组合物的主要成分是人参皂甙20-(S，R)-Rg3、Rg5、Rk1，另外还含有相当量的非苷类人参皂甙衍生物、少量天然人参皂甙和微量的人参皂甙20-(S，R)-Rg2、Rg6、F4、20-(S，R)-Rh1、Rh4、Rk3。在专利CN1187132A条件下，大部分三醇组天然人参皂甙分解为非苷类衍生物，而转化为低极性人参皂甙20-(S，R)-Rg2、Rg6、F4、20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3的量甚微；并且，专利CN1187132A中天然人参皂甙转化为低极性皂甙的唯一可控因素是转化温度，因此，该专利所述的组合物中各低极性人参皂甙的含量不可控。
发明的技术内容：
本发明旨在提供多种质量可控的低极性人参皂苷组合物，以充分发挥各种低极性人参皂甙的特点，使抗癌活性显著增强。该组合物具有多种抗肿瘤活性，如诱导肿瘤细胞分化、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤生长、逆转肿瘤多药耐药性、抑制肿瘤新生血管生成、抑制肿瘤的浸润和转移、增强机体免疫力和降低化疗药物毒副作用等。
本发明提供组合物为表1中低极性人参皂甙多组低极性人参皂甙的混合物。
表1  低极性人参皂甙分组
  分组   低极性人参皂甙   生产方法
二醇组   IIIIIIIV   Compund K、MxRg5、Rk120-(S)-Rg3、Rh2、PPD20-(S，R)-Rg3、Rg5、Rk1   酶解法(二醇组天然皂甙)高温分解(二醇组天然皂甙)高温碱解(二醇组天然皂甙)酸性热解(二醇组天然皂甙)
三醇组   IIIIII   20-(S，R)-Rg2、Rg6、F420-(S，R)-Rh1、Rh4、Rk320-(S，R)-Rg2、Rg6、F4、20-(S，R)-Rh1、Rh4、Rk3   酸性热解(人参皂甙Re)酸性热解(人参皂甙Rg1)酸性热解(三醇组天然皂甙)
其化学结构式为：
    Ginsenoside  R  R’   R”
DioltypeTrioltype   (20S)Rb1(20S)Rb2(20S)Rb3(20S)Rc(20S)Rd(20S，R)Rg3(20S，R)Rh2(20S，R)Rs3C-KC-YMxMc(20S)Re(20S)Rg1(20S，R)Rg2(20S)Rf(20S，R)Rh1  O-Glc2-1GlcO-Glc2-1GlcO-Glc2-1GlcO-Glc2-1GlcO-Glc2-1GlcO-Glc2-1GlcO-GlcO-Glc2-1Glc-AcOHOHOHOHOHOHOHOHOH  HHHHHHHHHHHHO-Glc2-1RhaO-GlcO-Glc2-1RhaO-Glc2-1GlcO-Glc   O-GLc6-1GlcO-Glc6-1ArapO-Glc6-1XylO-Glc6-1ArafO-GlcOHOHOHO-GlcO-Glc6-1ArapO-Glc6-1XylO-Glc6-1ArafO-GlcO-GlcOHO-GlcOH
Glc：β-D-glucopyranosyl；Arap：a-L-arabinopyranosyl；
Xyl：β-D-xylopyranosyl；Araf：a-D-arabinofuranosyl；
Rha：-L-rhamnopyranosyl；Ac： 6′-O-AcetyL
    Ginsenoside   R  R’
DiolTypeTriolType   Rg5Rh3Rs4F4Rh1Rs6   O-Glc2-1GlcO-GlcO-Glc2-1Glc-AcOHOHOH  HHHO-Glc2-1RhaO-GlcO-Glc-Ac
Ginsenoside R  R’
Rk1Rk2Rs3Rg6Rk3Rs7 O-Glc2-1GlcO-GlcO-Glc2-1Glc-AcOHOHOH  HHHO-Glc2-1RhaO-GlcO-Glc-Ac
本发明具体提供了下述组合物，其特征在于所述组合物为二醇I组(Compund K和Mx)与下列六组低极性人参皂甙中任何一组或多组低极性人参皂甙的混合物：
二醇II组：Rg5、Rk1，
二醇III组：20-(S)-Rg3、Rh2、PPD，
二醇IV组：20(S，R)-Rg3、Rg5、Rk1
三醇I组：20-(S，R)-Rg2、Rg6、F4，
三醇II组：20-(S，R)-Rh1、Rh4、Rk3，
三醇III组：20-(S，R)-Rg2、Rg6、F4、20-(S，R)-Rh1、Rh4、Rk3。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物中，二醇I组所占比例为20％～90％，总剂量以有效成分低极生人参皂甙计为1-50mg/Kg/天。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物可与任何法定药用配合剂和赋形剂制成各种药用剂型的制剂。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物制剂可单独使用，也可与目前市场上的任何化疗药(包括激素类、烷化剂类、铂类、抗代谢类、拓扑异构酶抑制剂类、抗微丝微管类、诱导分化类及其它)联合使用，或制备成复方制剂使用。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物制剂剂型可为口服、注射或局部用药剂型。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物制剂中，口服剂型可为片剂、粉剂、悬浊液、乳浊液、胶囊、颗粒剂、糖衣片、药丸、液体、醑剂、糖浆或柠檬水剂等。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物制剂中，注射剂型可为水剂、悬浊液或溶液等。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物制剂中，局部用药剂型可为软膏、固体、悬浊液、水剂、醑剂、粉剂、糊剂、栓剂、气溶胶、泥敷剂、涂抹剂、洗剂、灌肠剂或乳剂等。
本发明所提供的具有抗肿瘤活性的组合物制剂中，赋形剂可以是下列中的一种或多种：(a)口服剂型的粉状赋形剂  如乳糖、结晶纤维素、淀粉、糊精、磷酸钙、碳酸钙、合成或天然的二氧化铝、干燥的氢氧化铝，硬脂酸镁、碳酸氢钠和表面活性剂如磷脂、胆酸、Cremorphor、polysorbate(Tween)80、PluronicL64和poloxamor等；(b)局部用药剂型的粉状赋形剂  如氧化锌、滑石、淀粉、高陶土、硼酸盐粉末、硬脂酸锌、硬脂酸镁、碳酸镁、沉淀碳酸钙、碱式没食子酸铋、硫酸钾铝粉末和表面活性剂如磷脂、胆酸、Cremorphor、polysorbate(Tween)80、Pluronic L64和poloxamor等等；(c)液体用赋形剂  如水、甘油、丙二醇、甜味糖浆、乙醇、脂肪油、乙烯甘油、聚乙二醇、山梨醇；软膏用赋形剂，如混合脂肪，脂肪油、羊毛脂、凡士林、甘油、蜡、日本蜡、石蜡、硫酸石蜡、树脂、高级醇、塑料、乙二醇、水或表面活性剂(包括脂溶基、水溶基和悬浮基，如和表面活性剂如磷脂、胆酸、Cremorphor、polysorbate(Tween)80、Pluronic L64和poloxamor)等。
具体实施方式：
一、低极性人参皂甙的制备
实施例1：二醇I组：CompundK和Mx的制备
二醇组三七茎叶皂甙(25g)与蜗牛酶(84mg)酶溶于32mL磷酸-柠檬酸缓冲液(pH4.5，离子强度为0.001mol·L-1，含10％的乙醇)中，40℃水浴中水解1天；离心反应液、收集沉淀，用水将沉淀物制成悬浊液，乙酸乙酯萃取(10mL×5)悬浊液，合并乙酸乙酯液，减压除乙酸乙酯后，获C-K和Mx混合物(12.6g，人参皂甙总含量＞95％)。
实施例2：二醇II组：Rg5和Rk1的制备
25g人参二醇型皂苷，溶于100ml正相丁醇中(含过氧化苯甲酰0.5g)，在温度180℃(约0.15MPa)、氮气保护条件下，搅拌降解5h；反应液经中和(2mol/LHCl)、水洗(100mL×5)、无水硫酸钠干燥、减压蒸出正丁醇后，获Rg5和Rk1混合物(13.4g，人参皂甙总含量＞95％)。
实施例3：二醇III组：20-(S)-Rg3、Rh2和PPD的制备
25g人参二醇型皂苷，溶于100ml碱性正相丁醇中(含金属钠0.5g，过氧化苯甲酰0.5g)，在温度180℃(约0.15MPa)、氮气保护条件下，搅拌降解5h；反应液经中和(2mol/L HCl)、水洗(100mL×5)、无水硫酸钠干燥、减压蒸出正丁醇后，获20-(S)-Rg3、Rh2和PPD混合物(13.4g，人参皂甙总含量＞95％)。
实施例4：二醇IV组：20-(S，R)-Rg2、Rg5和Rk1的制备
二醇型人参皂苷(25g)与45％的丙二酸水溶液(5ml)浸湿混匀，置于高压灭菌锅中，120℃热解5小时。热解产物(HPLC分析表明，热解转化率≥96％，主产物为20-(R)-Rg3、20-(S)-Rg3、Rg5和Rk1)中，加入100mL水溶液形成悬浊液，用二氯甲烷萃取3次，减压除去水相中二氯甲烷后，再向其中加入30％的乙醇1000ml，将溶解液进行吸附树脂柱层析，30％的乙醇洗脱除杂后，用90％的乙醇洗脱回收低极性皂苷。减压浓缩、蒸干，获20-(S，R)-Rg3、Rg5和Rk1混合物(13.3g，人参皂甙总含量＞95％)。
实施例5：三醇I组：20-(S，R)-Rg2、Rg6和F4的制备
人参皂苷Re(25g)与45％没食子酸水溶液(5ml)浸湿混匀，置于高压灭菌锅中，120℃热解5小时。热解产物(HPLC分析表明，热解转化率≥96％，主产物为20-(S，R)-Rg2、Rg6和F4)中，加入100mL水溶液形成悬浊液，用二氯甲烷萃取3次，减压除去水相中二氯甲烷后，再向其中加入30％的乙醇1000ml，将溶解液进行吸附树脂柱层析，30％的乙醇洗脱除杂后，用90％的乙醇洗脱回收低极性皂苷。减压浓缩、蒸干，获20-(S，R)-Rg2、Rg6和F4(13.5g，人参皂甙总含量＞95％)。
实施例6：三醇II组：20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3的制备
人参皂苷Rg1(25g)与45％没食子酸水溶液(5ml)浸湿混匀，置于高压灭菌锅中，120℃热解5小时。热解产物(HPLC分析表明，热解转化率≥96％，主产物为20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3)中，加入100mL水溶液形成悬浊液，用二氯甲烷萃取3次，减压除去水相中二氯甲烷后，再向其中加入30％的乙醇1000ml，将溶解液进行吸附树脂柱层析，30％的乙醇洗脱除杂后，用90％的乙醇洗脱回收低极性皂苷。减压浓缩、蒸干，获20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3(13.1g，人参皂甙总含量＞95％)。
实施例7：三醇II组：20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3的制备
三醇型人参皂苷(25g)与45％丙二酸水溶液(5ml)浸湿混匀，置于高压灭菌锅中，120℃热解5小时。热解产物(HPLC分析表明，热解转化率≥96％，主产物为20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3)中，加入100mL水溶液形成悬浊液，用二氯甲烷萃取3次，减压除去水相中二氯甲烷后，再向其中加入30％的乙醇1000ml，将溶解液进行吸附树脂柱层析，30％的乙醇洗脱除杂后，用90％的乙醇洗脱回收低极性皂苷。减压浓缩、蒸干，获20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3(13.2g，人参皂甙总含量＞95％)。
实施例8：三醇III组：20(S，R)-Rg2、Rg6、F4、20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3的制备
三醇型人参皂苷(25g)与45％天冬氨酸水溶液(5ml)浸湿混匀，置于高压灭菌锅中，120℃热解5小时。热解产物(HPLC分析表明，热解转化率≥96％，主产物为20(R)-Rg2、20(S)-Rg2、Rg6、F4、20-(R)-Rh1、20-(S)-Rh1、Rh4和Rk3)中，加入100mL水溶液形成悬浊液，用二氯甲烷萃取3次，减压除去水相中二氯甲烷后，再向其中加入30％的乙醇1000ml，将溶解液进行吸附树脂柱层析，30％的乙醇洗脱除杂后，用90％的乙醇洗脱回收低极性皂苷。减压浓缩、蒸干，获20-(S，R)-Rg2、Rg6、F4、20-(S，R)-Rh1、Rh4和Rk3混合物(13.5g，人参皂甙总含量＞95％)。
二、制剂
实施例9：片剂配方实例
低极性人参皂甙二醇I、II、IV和三醇III组(各占25％)与乳糖、结晶纤维素和1％胆酸盐的混合物均匀混合，经压片机制成每片200mg的片剂。
实施例10：注射剂配方实例
无菌操作下，将低极性人参皂甙二醇I、II、IV和三醇III组(各占25％)与等量Cremorphor的无水乙醇溶液灌入安瓶，获200mg/瓶的注射用制剂。
实施例11：片剂配方实例
低极性人参皂甙二醇I和三醇III组(各占50％)与乳糖、结晶纤维素和1％胆酸盐的混合物均匀混合，经压片机制成每片200mg的片剂。
实施例12：片剂配方实例
低极性人参皂甙二醇I、II和三醇III组(各占33％)与乳糖、结晶纤维素和1％胆酸盐的混合物均匀混合，经压片机制成每片200mg的片剂。
实施例13：片剂配方实例
低极性人参皂甙二醇I、IV和三醇III组(各占33％)与乳糖、结晶纤维素和1％胆酸盐的混合物均匀混合，经压片机制成每片200mg的片剂。
三、生物活性
实施例14：抑制MCF-7和K562细胞生长的活性
a)、方法：以人乳腺癌MCF-7细胞株和人红白血病K562细胞株为实验用细胞株，取对数生长期细胞(2.5×105/mL)接种在96孔板内，由高至低浓度加入药物溶液，对照组则加入等体积RPM 1640培养液。药物作用48小时后，按MTT法求生长抑制率和IC50：
生长抑制率(％)＝[1-实验组OD值/对照组OD值]×100％
IC50是生长抑制率为50％时的药物浓度。
b)、实验结果：如表1所示。
        表1.抑制MCF-7和K562细胞生长活性
  IC50(μg)
  MCF-7  K562
  ADM   1.4±0.1  2.6±0.2
  二醇I组二醇II组二醇III组二醇IV组三醇I组三醇II组三醇III组   13.5±1.715.5±1.914.5±1.715.8±2.726.2±1.229.7±1.425.3±1.8  22.0±1.825.0±2.020.0±2.226.0±2.436.5±1.134.5±1.634.2±2.1
注：低极性人参皂甙的分子量以平均分子量710计。
实施例15：抑制Lewis肺癌肺转移的活性
a)、方法：将8周龄的C57BL/6无瘤小鼠随机分组，于接种肿瘤细胞前后2周分别口服给药人参总皂甙、5-Fu、实施例9片剂和生理盐水(10mg/Kg/d，5次/d)，腹腔接种Lewis肺癌细胞(0.2ml/只，5×105个细胞/ml)两周后，处死小鼠，取肺脏作病解，计算肺转移灶数量，以转移抑制百分率表示活性高低。
转移抑制率(％)＝[(对照组肺转移灶数-实验组肺转移灶数)/对照组肺转移灶数]×100％
b)、实验结果：实施例9片剂的肺转移抑制率为60％，高于5-Fu组(40％)和人参总皂甙组(10％)。
实施例13：逆转肿瘤多药耐药性
a)、方法：以人乳腺癌阿霉素耐药株MCF-7/ADM及其敏感株MCF-7/S和人红白血病阿霉素耐药株K562/A及其敏感株K562/S为实验用细胞株(以敏感细胞株的IC50为基数，耐药细胞株对阿霉素的耐药倍数MCF-7为30倍，K562为62倍)，用MTT法考察化合物在无毒或低毒剂量下化合物对阿霉素IC50(阿霉素耐药株)影响，根据下列公式计算耐药倍数。
耐药倍数＝耐药细胞IC50/敏感细胞IC50；
b)、实验结果：如表1所示
             表2.逆转肿瘤多药耐药性活性
 浓度(μM)    细胞生率(％)    耐药倍数
   MCF-7/A     K562/A    MCF-7/A   K562/A
controlVerapamil二醇I组二醇II组二醇III组二醇IV组三醇I组三醇II组三醇III组 105555555    10010090949494909090     989584958585858585    30.17.87.36.29.67.715.916.014.8   62.56.90.94.16.35.510.511.09.6
注：低极性人参皂甙的分子量以平均分子量710计。

Claims (8)

1、一种具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于所述组合物为二醇I组与二醇II组、二醇III组、二醇IV组、三醇I组、三醇II组、三醇III组中任何一组低极性人参皂甙或多组低极性人参皂甙的混合物：
所述二醇I组为二醇组三七茎叶皂甙通过蜗牛酶酶解获得的含有Compund K和Mx的低极性人参皂甙混合物；
所述二醇II组为二醇型人参皂苷通过高温分解获得的含有Rg5、Rk1的低极性人参皂甙混合物；
所述二醇III组为二醇型人参皂苷通过高温碱解获得的含有20-(S)-Rg3、Rh2、PPD的低极性人参皂甙混合物；
所述二醇IV组为二醇型人参皂苷通过丙二酸热解获得的含有20-(S，R)-Rg3、Rg5、Rk1的低极性人参皂甙混合物；
所述三醇I组为人参皂苷Re通过没食子酸热解获得的含有20-(S，R)-Rg2、Rg6、F4的低极性人参皂甙混合物；
所述三醇II组为人参皂苷Rg1通过没食子酸热解或者三醇型人参皂苷通过丙二酸热解获得的含有20-(S，R)-Rh1、Rh4、Rk3的低极性人参皂甙混合物；
所述三醇III组为三醇型人参皂苷通过天冬氨酸热解获得的含有20-(S，R)-Rg2、Rg6、F4、20-(S，R)-Rh1、Rh4、Rk3的低极性人参皂甙混合物。
2、按照权利要求1所述的具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于：所述组合物中，二醇I组所占比例为20％～90％，总剂量以有效成分低极性人参皂甙计为1-50mg/Kg/天。
3、按照权利要求1或2所述的具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于：组合物可与任何法定药用配合剂和赋形剂制成各种药用剂型的制剂。
4、按照权利要求3所述的具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于：组合物可与目前市场上的任何化疗药，包括激素类、烷化剂类、铂类、抗代谢类、拓扑异构酶抑制剂类、抗微丝微管类、诱导分化类及其它，制备成复方制剂。
5、按照权利要求4所述的具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于：所述剂型为口服、注射或局部用药剂型的任何一种。
6、按照权利要求5所述的具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于：所述口服剂型包括片剂、粉剂、悬浊液、乳浊液、胶囊、颗粒剂、糖衣片、药丸、液体、醑剂、糖浆和柠檬水剂。
7、按照权利要求5所述的具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于：所述注射剂型包括水剂、悬浊液、脂质体和溶液。
8、按照权利要求5所述的具有抗肿瘤活性的低极性人参皂苷组合物，其特征在于：所述局部用药剂型包括软膏、固体、悬浊液、水剂、醑剂、粉剂、糊剂、栓剂、气溶胶、泥敷剂、涂抹剂、洗剂、灌肠剂和乳剂。
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