CN1321637C - 一种中药降血糖药及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明从中药鬼箭羽中提取、分离具有降血糖作用的有效成分:对羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸不但具有降糖尿病小鼠血糖作用,副作用少且低,使得即使患者长期服用仍具有相当的安全性,而且影响丙二醛及超氧化物歧化酶,具有标本兼治功能,能够减轻或抑制糖尿病并发症的发生和发展。

Description

一种中药降血糖药及其制备方法
技术领域
本发明是02138362.6发明专利申请的分案申请,原案申请日为2002年9月29日。本发明涉及利用传统中药制备降血糖药及其制备方法,尤其涉及采用现代提取、分离技术,从中药鬼箭羽中获得具有降血糖作用的有效部位及有效成分,制备降血糖药。
背景技术
糖尿病为一种常见病,难以治愈,患者需要长期服药,糖尿病并发症常导致严重后果。糖尿病中医辨证属于“消渴”病范畴。究其病机主要在于阴津亏损,燥热偏胜,而以阴虚为本,燥热为标。燥热内生,津干液枯,气血涩滞,久而为瘀。目前临床常用的治疗药物有盐酸二甲双胍和降糖灵(苯乙双胍),均为双胍类降糖药物。降糖灵主要副作用是胃肠道反应,有厌食、口苦、恶心、呕吐、腹胀和腹泻等症状,因经肝脏代谢,易诱发乳酸酸中毒。虽然二甲双胍诱发乳酸酸中毒的可能性比降糖灵显著减少,但仍有此副作用,而且大部分发生在对此药有禁忌症患者,如肾功能衰竭患者。因此,需要研发疗效好、副作用少且小、标本兼治的降血糖中药现代制剂。
鬼箭羽为卫矛科植物卫矛Euonymus alatus(Thunb.)Sieb.的翅状附属物或其嫩枝,味酸甘涩,性微寒,能通经活血。国内外有关其化学成分的研究仅见甾醇、黄酮类化合物的报道,参见:陈科等,卫矛科植物鬼箭羽中的甾体成分[J].中草药(Chin Trait Herb Drugs),1983,14(9):385-388;陈科等,鬼箭羽中的黄烷成分[J].中草药(Chin Trait Herb Drugs),1986,17(3):97-100;Susumu Kitanaka et al.Cytotoxic cardenolides from woods of Euonymus alata[J].Chem Pharm Bull,1996,44(3):615-617。
发明内容
本发明要解决的技术问题是从鬼箭羽中,研究开发疗效好、副作用少且小的降血糖的有效部位及有效成分的中药现代制剂。副作用显著减少并降低,使得即使患者长期服用仍具有相当的安全性;再加上具有标本兼治功能,能够减轻或抑制糖尿病并发症的发生和发展。
本发明要解决的技术问题还包括研究制备上述降血糖中药组合物的提取、分离方法,该方法应重现性好,能够用于工业化生产。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下。
一种降血糖的中药组合物,其特征在于:主要由鬼箭羽的乙酸乙酯提取物或萃取物组成。
所述中药组合物,其特征在于:鬼箭羽的乙酸乙酯提取物或萃取物主要由酚酸化合物和/或萜类化合物组成。
上述中药组合物,其特征在于:酚酸化合物主要为对羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3-甲氧基-4-羟基苯甲酸和/或3.5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸。
所述中药组合物,其特征在于:所述各类组分或化学成分可以与药学上适合载体混合,制成各种制剂。
一种降血糖的中药组合物制备方法,其特征在于:
1)取鬼箭羽药材,用水、乙醇和/或乙酸乙酯提取,浓缩后得水提取浓缩物、乙醇提取浓缩物或乙酸乙酯提取浓缩物,或其相应的浓缩物;
2)水提取浓缩物或乙醇提取浓缩物,或主要用水或乙醇提取的浓缩物,用乙酸乙酯萃取,得主要含萜类与酚酸类成份的乙酸乙酯萃取物;乙酸乙酯萃取物,用15-60目聚酰胺进行层析,用含水乙醇梯度洗脱,其50%的乙醇洗脱部位,得到萜类化合物与酚酸类混合物;
或者,水提取浓缩物或乙醇提取浓缩物,或主要用水或乙醇提取的浓缩物,用15-60目聚酰胺进行层析,用含水乙醇梯度洗脱,其50%的乙醇洗脱部位,再用乙酸乙酯萃取,得到萜类化合物与酚酸类混合物;
或者,乙酸乙酯提取浓缩物或主要用乙酸乙酯提取的浓缩物,用15-60目聚酰胺进行层析,用含水乙醇梯度洗脱,其50%的乙醇洗脱部位,得到萜类化合物与酚酸类混合物。
前述方法,其特征在于:主要用水或乙醇提取或主要用乙酸乙酯提取,是指其提取液中水或乙醇或乙酸乙酯含量为30~99%,以51~99%为好;主要用乙酸乙酯提取,是指其提取液中乙酸乙酯含量为30~99%,以51~99%为好。
上述方法的特征在于:聚酰胺层析的50%的乙醇洗脱部位,再经Sephadex LH-20层析,用氯仿∶甲醇1∶1洗脱,先流出萜类化合物,后流出酚酸类组分。
所述方法的特征在于:将酚酸类组分进行硅胶层析,用氯仿-甲醇梯度洗脱,再经Sephadex LH-20柱层析分离,用氯仿∶甲醇2∶1梯度洗脱,分别得到化合物对羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3-甲氧基-4-羟基苯甲酸和3.5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸。
鬼箭羽的乙酸乙酯提取物、乙酸乙酯萃取物、萜类和/或酚酸类组份在制备降血糖药品中的应用。
对羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、3-甲氧基-4-羟基苯甲酸和/或3.5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸在制备降血糖药品中的应用。
本发明以其活性为先导,对鬼箭羽降糖的有效部位和活性成分进行了追踪。实验从不同提取部位着手,选用正常的和化学性糖尿病小鼠模型,在整体水平上进行降糖药效学比较,初步确定鬼箭羽降糖的有效部粒为鬼箭羽水煎液的乙酸乙酯萃取部位,再进行聚酰胺柱层析,得其50%的乙醇洗脱部位具有良好疗效。从50%的乙醇洗脱部位分离得到具有疗效的四个酚酸类成分,它们的结构经化学方法和波谱分析确定为对羟基苯甲酸(简称EA-1),3,4-二羟基苯甲酸(简称EA-2),3-甲氧基-4-羟基苯甲酸(简称EA-3),3.5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸(简称EA-4)。四个化合物均为首次从该植物中分离得到。
糖尿病是胰岛细胞受损,胰岛素分泌不足而引起的代谢紊乱的一种内分泌疾病。一般认为降血糖的作用机制主要涉及两个方面:一是促进胰岛素的分泌和释放或是抑制胰高血糖素的分泌;二是影响胰岛素受体后代谢的某些环节,主要是抑制肝脏的糖异生作用,其目的均是降低并控制血糖。实验结果显示鬼箭羽对健康小鼠血糖无明显影响,提示其没有明显的刺激胰岛素释放作用或胰岛素样作用;鬼箭羽中提取分离的有效部位及有效成分在低剂量条件下,对四氧嘧啶所致的血糖升高有明显的降低作用,这表明其均有修复受损伤的β细胞的功能或降低机体对胰岛素的拮抗性。
糖尿病中医辨证属于“消渴”病范畴。究其病机主要在于阴津亏损,燥热偏胜,而以阴虚为本,燥热为标。燥热内生,津干液枯,气血涩滞,久而为瘀。故治疗糖尿病当以养阴清热、活血化瘀为主。鬼箭羽性味苦寒,故能坚阴清热,又有活血化瘀之功。鬼箭羽中提取分离的有效部位及有效成分,其治消渴能兼顾标本,切中消渴病病机。
本发明研究了鬼箭羽的前述50%的乙醇洗脱部位、萜类、酚酸类以及EA-2、EA-3对糖尿病小鼠血糖、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)的影响。
昆明种小鼠,体重22-25克,雌雄各半,由本校动物房提供。健康小鼠(体重22~25g)饲养3日后禁食16小时(饮水不限),腹腔注射四氧嘧啶(用新鲜蒸馏水配制,浓度1%,剂量:200mg/kg),正常饲养,72小时后,测空腹血糖值(FSG)。选取FSG>180mg/kg的小鼠为糖尿病小鼠。
给药及测定:造模前先随机选取健康小鼠12只作为正常组。其他小鼠造模后选取糖尿病小鼠84只,每组12只,按空腹血糖值随机分为7组。各治疗组I(50%乙醇)3.2mg/Kg;II(萜类)3.00mg/Kg;III(酚酸)3.00mg/Kg;IV(EA3)1.5mg/Kg;V(EA2)1.5mg/Kg,正常组和模型组给以等量0.5%的CMC-Na,阳性药组给与降糖灵(110mg/kg)。给药方式按0.2ml/10g灌胃。连续给药7天,末次给药前2小时禁食,给药后两小时眼眶后静脉丛取血,按试剂盒说明测血糖、MDA、SOD。
对血糖的影响:表1数据表明鬼箭羽乙酸乙酯部位聚酰胺柱用50%乙醇洗脱部位以及EA-2具有明显的降糖作用。实验中,对照药降糖灵是按片剂的标示量计算,其它试验剂量则是按提取得率换算(以生药4g/kg为参考,提取物的得率×4g/kg)。
表1、鬼箭羽各部位对四氢嘧啶诱导糖尿病小鼠血糖的的作用(n=12,
Figure C20051000606700061
)
组别     剂量(mg/kg)              血糖值(mg/dl) 血糖下降百分率(%)
  给药前   给药后
正常组模型组降糖灵50%乙醇萜类酚酸EA-3EA-2     //1103.203.003.001.501.50   138.70±22.10542.5±202.19544.6±199.53545.1±198.43542.2±186.21547.8±185.88552.7±199.72572.7±214.17   119.95±25.91531.18±190.64327.4±190.42*##371.82±153.81*#409.37±167.82542.88±152.32421.65±242.80353.48±139.79* 13.52.139.931.824.50.923.735.9
*P<0.05vs模型组;#P<0.05;##P<0.01vs正常组
对丙二醛(MDA)的影响:机体细胞受自由基攻击程度:萜类<EA-3<酚酸<50%乙醇<EA-2<降糖灵。参见表2。
MDA主要测试及反映机体内脂质过氧化程度,间接反应机体细胞受损程度。与SOD的测定配合,SOD活力的高低反映机体清除氧自由基的能力,MDA的高低能间接反映机体细胞受自由基攻击的严重程度。数值越高,说明机体细胞受自由基攻击的严重程度越严重。
表2、鬼箭羽各部位对对丙二醛(MDA)的影响(n=12,
Figure C20051000606700062
)
剂量(mg/kg)   MDA含量nmol/ml
正常组模型组降糖灵 //110   25.19±3.5731.90±6.1839.29±14.98
    IIIIIIIVV     3.2331.51.5   23.73±8.57*20.65±6.28***24.67±6.48*22.76±5.15**27.20±7.48
*P<0.05;**P<0.01;***P<0.01vs模型组
对超氧化物歧化酶(SOD)的影响:清除超氧阴离子自由基(O2)能力:酚酸>50%乙醇>EA-3>萜类>EA-2,而降糖灵无此作用。参见表3。
糖尿病患者常伴有体内过氧化脂质水平明显升高而清除自由基的超氧化物歧化酶活性低下,自由基增多可加重糖尿病并发症的发生和发展。SOD对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用,其活力的高低反映机体清除超氧阴离子自由基的能力。
表3、鬼箭羽各部位对超氧化物歧化酶的影响(n=12,
Figure C20051000606700071
)
组别   剂量(mg/kg)   SOD活力(NU/ml)
  正常组模型组降糖灵IIIIIIIVV   //1103.2331.51.5   172.22±69.82148.32±46.66135.61±101.90382.47±55.67***191.94±97.80465.81±53.64***250.66±96.69*163.50±82.17
*P<0.05;**P<0.01;***P<0.01vs模型组
实验表明:鬼箭羽的前述50%的乙醇洗脱部位以及EA-2,降低糖尿病小鼠血糖作用显著,使用剂量小,而萜类、酚酸类及EA-3则对MDA、SOD影响明显。综合比较,鬼箭羽降血糖的有效部位及有效成分制成的中药现代制剂,副作用显著减少并降低,使得即使患者长期服用仍具有相当的安全性。更为理想的是,与降糖灵仅治标不治本相比,本发明鬼箭羽中药制剂具有标本兼治功能,能够减轻或抑制糖尿病并发症的发生和发展。
本发明研究的制备上述降血糖中药组合物的提取、分离方法,重现性好,能够用于工业化生产。
具体实施方式
仪器与试药:
ZK-82A型真空干燥箱、AE240电子分析天平、KQ-100DE医用数控超声仪、恒温水浴箱、减压泵。7550紫外可见光分光光度计(上海分析仪器厂)、离心沉降器(上海手术器械厂)。所用试剂均为分析纯。柱层析及薄层层析硅胶均为青岛海洋化工厂产品。聚酰胺层析和聚酰胺薄层层析为中国医药集团上海化学试剂厂产品。
药材和药品:
鬼箭羽药材购自南京市药材公司,经鉴定为卫矛科植物Euonymus alatus(Thunb.)Sieb.的枝条和翅状附属物。
优降糖为天津市药物研究院药业有限责任公司生产,批号9902311。
降糖灵,江苏省金坛市制药厂生产,批号9901202、20011201。
四氧嘧啶,美国SIGMA公司生产。
葡萄糖试剂盒,上海荣盛生物技术公司生产;批号:20020503
MDA试剂盒,南京建成生物工程研究生产;批号:20020715
SOD试剂盒,南京建成生物工程研究生产;批号:20020725
动物:昆明种小鼠,雌雄各半,体重22~25g和18~22g。由中国药科大学动物中心提供。
实施例1:
取鬼箭羽药材5kg,用6倍水量煎煮2次,每次2小时,趁热过滤。提取液浓缩后得浸膏250g,浸膏依次用石油醚、乙酸乙酯、水饱和的正丁醇萃取。使其分成五个部位,分别为水浸膏组(I)、石油醚组(II)、乙酸乙酯组(III)、正丁醇组(IV)、萃后残余组(V)。
各提取部位对造模小鼠的降糖作用:
取健康小鼠70只(体重18~22g)按体重随机分为七组,每组10只。按0.2ml/10g灌胃给药,每天一次,连续7天。治疗组均按相当于生药量4g/kg给药(I 400mg/Kg;II 1.00mg/Kg;III 17.20mg/Kg;IV 38.60mg/Kg;V 344.00mg/Kg),对照组给等量的0.5%CMC-Na,阳性药组给优降糖(100mg/kg)。末次给药前开始禁食2小时(饮水不限),给药2小时后测空腹血糖值(FSG)。
造模实验方法,参见:黄敏等,不同禁食时间对四氧嘧啶糖尿病小鼠模型的血清胰岛素和血糖的影响,中国药科大学学报,2001,32(3):221-223。
健康小鼠(体重22~25g)饲养3日后禁食16小时(饮水不限),腹腔注射四氧嘧啶(用新鲜蒸馏水配制,浓度1%,剂量:200mg/kg),正常饲养,72小时后,测空腹血糖值(FSG)。选取FSG>180mg/kg的小鼠为糖尿病小鼠。
造模前先随机选取健康小鼠12只作为正常组。其他小鼠造模后选取糖尿病小鼠84只,按空腹血糖值随机分为7组。各治疗组按相当于鬼箭羽生药量4g/kg给药(I 400mg/Kg;II 1.00mg/Kg;III 17.20mg/Kg;IV 38.60mg/Kg;V 344.00mg/Kg),正常组和模型组给以等量0.5%的CMC-Na,阳性药组给与降糖灵(110mg/kg)。给药方式按0.2ml/10g灌胃。连续给药7天,末次给药前2小时禁食,给药后两小时测FSG。
各提取部位对健康小鼠的血糖影响
由表4可见鬼箭羽各提取部位对健康小鼠的降糖作用与对照组比较无明显差异P>0.05。
表4.鬼箭羽各提取部位对健康小鼠的降糖作用(n=12,
Figure C20051000606700091
)
   组别  剂量(mg/kg)  FSG(mg/dl)
   正常组优降糖IIIIIIIVV  /100.00400.001.0017.2038.60334.00  45.99±14.5925.06±11.78**51.26±17.8940.86±19.4932.82±16.4437.71±19.4541.50±11.53
**P<0.05vs正常组
各提取部位对四氧嘧啶所致的化学性糖尿病小鼠血糖的影响
鬼箭羽的乙酸乙酯部位(III)、水提取部位(I)、萃取后残余水部位(V)降糖作用具有显著意义,而石油醚部份(II)、正丁醇部位(IV)作用不显著。参见表5。研究多次证明水提取部位降糖作用明确,乙酸乙酯部位与水提取部位等效,故确定乙酸乙酯部位为进一步研究对象。
表5、提取各部位对四氧嘧啶所造成的化学性糖尿病小鼠血糖的影响(n=12,
Figure C20051000606700092
)
  组别   剂量     血糖值(mg/dl)     血糖下降百分率
 (mg/kg)   给药前   给药后   (%)
正常组模型组降糖灵IIIIIIIVV  //110.0400.01.017.238.6334.0   127.01±19.67391.13±45.86363.08±58.20419.55±85.35390.23±101.02386.15±93.99397.88±67.69414.35±122.4   117.41±26.67380.34±55.14145.87±92.74***###199.38±94.38***###265.99±114.78159.09±68.88***###327.723±133.54257.87±70.50##   7.62.859.852.531.857.117.637.8
***P<0.01vs模型组;##P<0.05###P<0.01vs正常组;
为了进一步确证其活性部位,我们把乙酸乙酯萃取部位采用聚酰胺柱层析。
实施例2:
乙酸乙酯部位各化学组分对四氧嘧啶所造成的化学性糖尿病小鼠血糖的影响。
对乙酸乙酯萃取部位进行化学成分定性分析发现其主要含有萜类、甾体、酚酸等类成分。提取分离后分为30%乙醇组分(III-1)、50%乙醇组分(III-2)、95%乙醇组分(III-3)进行药效学比较;结果发现III-2组分与水提取部位降血糖的作用相当。见表6。
表6、乙酸乙酯部位分离的各组分对四氧嘧啶所造成的化学性糖尿病小鼠血糖的影响(n=12, )
  组别   剂量(mg/kg)                血糖值(mg/dl)   血糖下降百分率(%)
 给药前 给药后
  正常组模型组降糖灵IIIIIII-1III-2III-3   //110.00200.009.564.543.200.64  139.03±22.74445.55±164.93434.04±159.75439.70±144.80445.05±165.59368.79±171.78386.57±169.07411.51±149.52 139.18±32.127418.92±141.75209.80±88.656***241.21±114.34***285.84±15251**368.22±115.01246.24±150.61***△300.00±158.23   -0.115.951.745.135.80.136.327.1
**P<0.05**P<0.01vs模型组;△P>0.05vs正常组
称取实施例1所得5克鬼箭羽乙酸乙酯部位上聚酰胺柱(15-60目),依次用水、30%乙醇、50%乙醇、95%乙醇进行柱层析,水和30%组分合并,得到三个组分。即水加30%乙醇组分(III-1)、50%乙醇组分(III-2)和95%乙醇组分(III-3)。
乙酸乙酯部位各组分对糖尿病小鼠的降糖作用:
取乙酸乙酯部位化学组分III-1、III-2、III-3及鬼箭羽提取部位I、III,按前述实验方法进行药效学评价。正常组和模型组给以等量0.5%的CMC-Na,阳性药组给与降糖灵(110mg/kg)。
鉴于乙酸乙酯部位50%乙醇组分(III-2)的降糖活性最优,我们对该组分进一步进行了化学成分的提取分离。
实施例3:
取III-2组分的浸膏上Sephadex LH-20柱,用氯仿∶甲醇=1∶1洗脱,所得浸膏再上200-300目硅胶柱,用不同比例的氯仿和甲醇梯度洗脱,得化合物EA-1~4,均对三氯化铁试剂呈反应阳性。
EA-1无色粉末状结晶,mp.213-214℃。ESI-MS(m/z):137[M-1]-1H-NMR(300MHz,Acetone-d6)δ9.62(1H,s,-COOH)7.88(2H,d,J=8.8Hz,2-H and6-H),6.89(2H,d,J=8.8Hz,3-H and 5-H);13C-NMR(300MHz,Acetone-d6):168.27(-COOH),163.27(C-4),133.34(C-3andC-5),123.33(C-1),116.57(C-2and C-6)。理化数据与光谱数据与文献报道的对羟基苯甲酸一致,故确定该化合物为对羟基苯甲酸。
EA-2无色结晶,mp.ESI-MS(m/z):153[M-1]-1H-NMR(300MHz,Acetone-d6)δ51(1H,d,J=2.0Hz,2-H),7.44(1H,dd,J=8.3,2.0Hz,6-H),6.88(1H,d,J=8.3Hz,5-H)13C-NMR(300MHz,Acetone-d6):166.63(-COOH),149.59(C-4),144.44(C-3),122.45(C-6),122.01(C-1),116.32(C-2),114.51(C-5)理化数据与光谱数据与文献报道一致,故确定该化合物3,4-二羟基苯甲酸。
EA-3无色结晶,mp.ESI-MS(m/z):167[M-1]-1H-NMR(500MHzAcetone-d6)δ7.61(1H,dd,J=8.3,1.9Hz,6-H),7.58(1H,d,J=1.9Hz,2-H),6.88(1H,d,J=8.2Hz,5-H),3.91(3H,s,-OCH3)13C-NMR(500MHz,Acetone-d6):166.34(-COOH),150.91(C-4),146.91(C-3),123.73(C-6),121.77(C-1),114.34(C-2),112.45(C-5),55.22(-OCH3)理化数据与光谱数据与文献报道一致,故确定该化合物3-甲氧基-4-羟基苯甲酸。
EA-4无色针晶,mp.ESI-MS(m/z):197[M-1]-1H-NMR(300MHz,Acetone-d6)δ7.3(2H,s,2-H and6-H),3.87(6H,s.-OCH3);13C-NMR(300MHz,Acetone-d6):168.32(-COOH),149.00(C-3andC-5),142.01(C-4),122.20(C-1),108.84(C-2 and C-6),57.34(-OCH3)。理化数据与光谱数据与文献报道一致,故确定该化合物3.5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸。
实施例4:取5公斤鬼箭羽直接用5倍(W/V)的乙酸乙酯回流2次,所得浸膏15克上聚酰胺柱,用乙醇和水梯度洗脱,取50%乙醇洗脱部位,回收溶剂,得乙酸乙酯部位50%乙醇组分。
实施例5:取5公斤鬼箭羽,用6倍(W/V)水煎煮2次,浓缩后所得浸膏以湿法上聚酰胺柱,用乙醇和水梯度洗脱,取50%乙醇洗脱部位,回收溶剂,将50%乙醇洗脱部位用乙酸乙酯萃取,得乙酸乙酯部位。
实施例6:取5公斤鬼箭羽,用5倍(W/V)的50%乙醇回流2次,所得浸膏300克,用石油醚、乙酸乙酯依次萃取,取乙酸乙酯萃取部分,上聚酰胺柱(30-60目),用乙醇和水梯度洗脱,取50%乙醇洗脱部位,回收溶剂,得乙酸乙酯部位50%乙醇组分。

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1、3,4-二羟基苯甲酸在制备降血糖药品中的应用。
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