JP4290119B2 - 紅豆杉由来リグナン類を含む血糖降下剤、肝臓保護薬、抗ガン剤 - Google Patents
紅豆杉由来リグナン類を含む血糖降下剤、肝臓保護薬、抗ガン剤 Download PDFInfo
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Description
また、肝臓は自然治癒力が強く少々の障害では表立った症状が表れないことから「沈黙の臓器」とも呼ばれ、物質代謝、血糖の調節、解毒、胆汁循環の調節、栄養素の貯蔵等、人の生命の維持に不可欠な機能を担っている。肝機能障害の病因、病態は多種多様であるが、治療薬の開発が最も求められているのは医療ニーズの高い慢性活動性肝炎である。本疾患を標的として肝保護薬をはじめ原因療法としての抗ウイルス剤や免疫調節薬など治療薬の研究が行われている。
さらに、抗ガン剤は現在約60知られていて、約40が臨床に使用されている。にもかかわらず、ガンは人の死亡原因の上位にあり、新たな医薬の開発が待たれている。
一方、中国雲南省の高山地帯などに生息している常緑樹木である紅豆杉(学名Taxusyunnanensis)は、消炎、利尿、血圧降下、血中脂質減少などに効果のある薬用植物として知られている。また、紅豆杉の植物体には抗ガン剤であるパクリタキセル(タキソール)が含まれていることが確認されている。
このような薬効に着目して、特開平10−120582には紅豆杉の幹部を粉砕した樹木茶が開示されている。また、特開2000−236835、特開2000−236836には、紅豆杉の幹の粉砕物と、特定の薬用植物を混合した食品が開示されている。
そして、中国政府が、近年、日本とアメリカ合衆国向けに、限定的な紅豆杉の輸出を許可したこともあり、紅豆杉の成分と薬理作用の研究が進みつつある。
本発明の目的は、紅豆杉に含まれる成分について未知の生物活性を見出し、当該活性に基づく当該成分の新規医薬用途を提供することである。また、本発明の目的は、紅豆杉の抽出画分についての新規医薬用途を提供することである。
すなわち本発明は、式(1)
(式中R1は水素または水酸基、R2は炭素数1〜4のアルキルオキシ基または水酸基、R3は炭素数1〜4のアルキルオキシ基を表す)
で示される化合物、または式(1)化合物の医学的に許容される塩またはエステルを有効成分とする医薬である。
また、本発明は、式(2)
(式中R4、R5は炭素数1〜4のアルキルオキシ基を表す)
で示される化合物、または式(2)化合物の医学的に許容される塩またはエステルを有効成分とする医薬である。
さらに、本発明は、式(3)
(式中R6は炭素数1〜4のアルキルオキシ基を表す)
で示される化合物、または式(3)化合物の医学的に許容される塩またはエステルを有効成分とする医薬である。
本発明の1の実施態様において、請求の範囲第1項記載の医薬は、血糖降下剤、肝臓保護薬または抗ガン剤であることを特徴とする。
本発明の他の実施態様において、請求の範囲第2項記載の医薬は、血糖降下剤、肝臓保護薬または抗ガン剤であることを特徴とする。
本発明の更なる他の実施態様において、請求の範囲第3項記載の医薬は、血糖降下剤、肝臓保護薬または抗ガン剤であることを特徴とする。
本発明においてエステルとは、式(1)、式(2)、式(3)中のメチロール基(CH2OH)の水酸基が有機酸または無機酸と結合し、水分子が脱離した化合物を意味する。式(2)、式(3)の化合物においては、一分子中にメチロール基が2つあり、その一方のみがエステル化されてもよく、また、両者がエステル化されてもよい。医学的に許容されるエステルは、医学・薬学の分野で公知のものが制限なく使用できる。例えば、有機酸として酢酸、無機酸としてリン酸が使用できる。
塩は、無機及び有機の塩基から誘導されるいかなる塩でもよく、化合物中のフェノール基がフェノキシドイオン(phenoxide ion)基となる塩及び/またはメチロール基がメチロキシドイオン(methyloxide ion)基となる塩を含む。医学的に許容される塩は、医学・薬学の分野で公知のものが制限なく使用できる。例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アミンの塩が使用出来る。
さらに本発明は、紅豆杉の植物体を水で抽出し、得られた水抽出物を有機溶媒により抽出して得られる抽出物を有効成分とする医薬である。
本発明の好ましい実施態様にあっては、請求の範囲第7項記載の医薬は、血糖降下剤、肝臓保護薬または抗ガン剤であることを特徴とする。
本発明において血糖値降下剤とは、糖尿病の治療・予防に用いる薬剤を、また、肝臓保護薬とは、肝臓機能の回復、保全に用いる薬剤を、さらに、抗ガン剤とは、ガンの治療・予防・再発防止に用いる薬剤を意味する。
式(1)の化合物において、R1がH、R2がOH、R3がCH3Oであるとき、すなわち式(4)
の化合物はタキシレシノール(Taxiresinol)(以下TAXという)である。
式(1)の化合物において、R1がOH、R2がCH3O、R3がCH3Oであるとき、すなわち式(5)
の化合物は(7’R)−7’−ヒドロキシラリシレシノール((7’R)−7’−Hydroxylariciresinol)(以下HYLという)である。
式(2)の化合物において、R4がCH3O、R5がCH3Oであるとき、すなわち式(6)
の化合物はセコイソラリシレシノール(Secoisolariciresinol)(以下SILと記す)である。
式(3)の化合物において、R6がCH3Oであるとき、すなわち式(7)
の化合物はイソタキシレシノール(Isotaxiresinol)(以下ITXと記す)である。
TAX、HYL、SIL、ITXは紅豆杉の植物体(葉、樹皮、材部、芯部、根など)に含まれており、次のようにして抽出、単離することができる。まず、植物体を熱水抽出し水抽出物を得る。次に、その水抽出物を有機溶媒(例えば酢酸エチル)で抽出し有機溶媒画分を得る。さらに、その有機溶媒画分からクロマトグラフィー(カラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、HPLCなど)を用いてこれら化合物を単離する。
さらに、これら化合物から有機合成により、式(1)、式(2)、式(3)の化合物を合成することが出来る。
TAXのメトキシ基(CH3O)は、エトキシ基(C2H5O)、プロピオキシ基(C3H7O)、ブチロキシ基(C4H9O)に置換されても良い。HYLの2つのメトキシ基は、各々がエトキシ基、プロピオキシ基、ブチロキシ基に置換されても良く、また、2つのアルキルオキシ基は同一でも良く、異なっていても良い。SILの2つのメトキシ基は、各々がエトキシ基、プロピオキシ基、ブチロキシ基に置換されても良く、また、2つのアルキルオキシ基は同一でも良く、異なっていても良い。ITXのメトキシ基は、エトキシ基、プロピオキシ基、ブチロキシ基に置換されても良い。
本発明にかかる紅豆杉の水抽出物の有機溶媒抽出物を得るには、まず、紅豆杉の植物体(葉、樹皮、材部、芯部、根など)を水で抽出し水抽出液を得る。植物体として材部と樹皮(あわせて木部という)を使用することが好ましい。水抽出は、熱水抽出とすることが好ましい。抽出操作のより具体的な一実施態様は、例えば、植物体粉砕物と、当該粉砕物の約2倍から20倍量の純水を混合(植物体粉砕物1kgに対し純水2Lから20L)し、室温又は加熱下、好ましくは加熱下、より好ましくは100℃で、1分〜2時間、好ましくは20分〜1時間抽出し、濾過または遠心分離により、上清を回収する方法が挙げられる。
次に、その水抽出液を有機溶媒で抽出し有機溶媒抽出液を得る。抽出前に水抽出液を減圧濃縮などにより減容してもよい。また、水抽出液に無機塩を溶解させた後に、有機溶媒で抽出してもよい。有機溶媒としては、水溶液から化合物を抽出する場合に、通常用いられる有機溶媒を使用することが出来、例えば、酢酸エチル、アルコール類、エーテル類、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエンなど)、ピリジンなどが使用できる。好ましい有機溶媒は極性を有するものであり、例えば分子内に酸素原子、窒素原子を有する有機溶媒であり、もっとも好ましくは酢酸エチル、ジエチルエーテルである。続いて、定法に従い、有機溶媒抽出液から有機溶媒を除去し、有機溶媒抽出物を得る。
本発明にかかる医薬は経口、非経口、又は経皮投与することができる。投与形態は、通常医薬の投与に用いられる形態が制限なく使用可能であり、例えば錠剤もしくは被覆錠、カプセル、溶液、シロップ、粉末、座薬が挙げられる。
錠剤は化合物または抽出物を、賦形剤(乳糖、ブドウ糖、ショ糖、マンニットなど)、崩壊剤(コーンスターチ、アルギン酸など)、結合剤(スターチ、ゼラチンなど)、滑沢剤(ステアリン酸マグネシウム、タルクなど)および/または遅延放出を与える剤(カルボキシメチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、ポリビニルアルコールなど)を混合することにより製造できる。錠剤はいくつかの層からなっていてもよい。
被覆錠は錠剤と同様にして製造した芯を錠剤被覆に通常用いられる物質、例えばコリドン(collidone)、シェラック(shellac)、アラビアゴム、タルク、二酸化チタン、ショ糖などで被覆することにより製造できる。遅延放出を得るべく芯はいくつかの層からなっていてもよく、また錠剤についての上記賦形剤を用いることができる。
液剤、シロップの剤型にするには、リグナン類化合物に、水、糖類(エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ショ糖、トレハロース、マルトース、フラクトース、ソルビット、蜂蜜など)、防腐剤(パラベンなど)、各種香料、着色料、油類(大豆油など)を適宜添加、混合して調製することができる。
本発明にかかる医薬を含有するカプセルは、化合物または抽出物をゼラチンカプセルに封入し、または、化合物または抽出物と例えばラクトース、ソルビトールなどの不活性担体を混合し、混合物をゼラチンカプセルに封入、またはゼラチン膜で被包成形して製造することができる。
本発明に係る化合物または抽出物の投与量は、通常、1mg〜1000mg/人/日である。しかしながら、最初に少量を投与し、次いで、意図した効果が達成されるまで増量することにより、適当な投与量を決定することも意図されている。
本リグナン類は、従来から安全に摂取されている薬用植物である紅豆杉の成分であり、安全な物質である。
本発明により様々な疾病治療や健康増進に有用な新規な医薬を得ることができる。特に、血糖降下剤、肝臓保護薬または抗ガン剤として有用な医薬を得ることができる。
第2図は、ラットを用いたSILの血糖値降下作用の試験結果を示すグラフであり、第3図は、ラットを用いたITXの血糖値降下作用の試験結果を示すグラフである。
第4図は、TAX、HYL投与マウス血清中のアミノ基転移酵素量の測定結果を示すグラフであり、第5図は、SIL、ITX投与マウス血清中のアミノ基転移酵素量の測定結果を示すグラフであり、第6図は、酢酸エチル可溶画分投与マウス血清中のアミノ基転移酵素量の測定結果を示すグラフである。
第7図は、TAX、HYL投与マウス血清中のTNF−αの測定結果を示すグラフであり、第8図は、SIL、ITX投与マウス血清中のTNF−αの測定結果を示すグラフである。
第9図は、培養肝細胞死に対する、TAX、HYLの抑制活性測定結果を示すグラフであり、第10図は、培養肝細胞死に対するSIL、ITXの抑制活性測定結果を示すグラフである。
HYL (7’R)−7’−ヒドロキシラリシレシノール((7’R)−7’−Hydroxylariciresinol)
SIL セコイソラリシレシノール(Secoisolariciresinol)
ITX イソタキシレシノール(Isotaxiresinol)
SI シリマリン(Silymarin)
(単離)
紅豆杉の材部及び樹皮(合わせて木部)を粉砕機で粉砕し、30メッシュパスの粉末を得た。この粉末を乾燥した。乾燥粉末850gを4Lの純水で45分間還流抽出した。濾過後、残渣に4Lの純水を加えて45分間還流抽出した。さらに同じ還流抽出操作を1回繰り返した。3回の水抽出液を合わせて減圧濃縮し、水抽出物52.5gを得た。
次に、水抽出物52.5gを500mLの酢酸エチルで抽出し、酢酸エチル層を分離した。分離後、残渣に500mLの酢酸エチルを加えて抽出した。さらに同じ抽出操作を1回繰り返した。3回の抽出操作で得た酢酸エチル層を合わせて減圧濃縮し、酢酸エチル画分34.1gを得た。
続いて、シリカゲルカラム(内径3.5cm、長さ60cm、充填物:Silica gel 60(ナカライテスク株式会社)に前記酢酸エチル画分34.1gを添加し、クロロホルムにメタノールを添加した溶媒を使用して、溶出操作を行い500mL毎の9画分を得た。溶媒の組成と、各画分液体を減圧濃縮して得た流出物の重量、画分中に含まれる成分を表1に示した。
第5画分の溶出溶液を減圧濃縮後に、結晶化したSIL(840mg)を得た。続いて、その残渣を分取薄層クロマトグラフィーにより分離した。薄層板はKieselgel 60 F254厚さ0.5mm(メルク社)を使用し、展開溶媒はメタノール:クロロホルム/10:90溶液を使用した。Rf値は、TAX:0.25、HYL:0.21であった。また、同条件でSILのRf値は0.36であった。分取の結果、TAX(38.9mg)、HYL(10.2mg)を得た。
TAX、HYL、SIL、ITXの構造式は、分光学的および化学的な分析に基づき、決定、確認した。以下に、主要な分析データを記述する。
TAX(Taxiresinol):淡褐色無定形固体(light brown amorphous solid)
1H NMR(CD3OD)δ6.76(1H,d,J=2.0,Hz,H−2),6.76(1H,d,J=2.0Hz,H−2’),6.71(1H,d,J=8.0Hz,H−5),6.69(1H,d,J=8.0Hz,H5’),6.63(1H,dd,J=2.0,8.0Hz,H−6’),6.61(1H,dd,J=2.0,8.0Hz,H−6),4.66(1H,d,J=6.9Hz,H−7’),3.93(1H,dd,J=6.4,8.3Hz,H−9’),3.80(3H,s,H−OMe),3.78(1H,dd,J=8.0,10.5Hz,H−9’),3.68(1H,dd,J=5.9,8.3Hz,H−9’),3.60(1H,dd,J=6.4,10.5Hz,H−9’),2.90(1H,dd,J=4.6,13.4Hz.,H−7),2.70(1H,m,H−8),2.45(1H,dd,J=11.5,13.4Hz,H−7),2.35(1H,m,H−8’);
13C NMR(CD3OD)δ148.9(C−3’),146.3(C−3),145.7(C−4’),145.7(C−4),135.8(C−1’),133.5(C−1),122.1(C−6),118.6(C−6’),116.1(C−5),116.1(C−5’),114.1(C−2’),113.4(C−2),83.9(C−7’),73.4(C−9),60.4(C−9’),56.3(C−OMe),54.0(C−8’),43.8(C−8),33.6(C−7).
[α]D 25+23.0°(c=0.32 in Ethanol)
HYL((7’R)−7’−Hydroxylariciresinol):無色無定形固体(colorless amorphous solid)
1H NMR(CD3OD)δ6.91(1H,d,J=2.0Hz,H−2),6.86(1H,2,H−2’,6.79(1H,dd,J=8.0,2.0Hz,H−6),6.74(1H,d,J=8.0Hz,H−5),6.73(2H,m,H−5’andH−6’),4.61(1H,d,J=7.3Hz,H−7),4.47(1H,d,J=8.6Hz,H−7’),4.23(1H,dd,J=9.0,4.4Hz,H−9’),3.93(1H,dd,J=9.0,7.8Hz,H−9’),3.84(3H,s,H−OMe),3.82(3H,s,H−OMe),3.21(1H,dd,J=10.9,5.9Hz,H−9),3.30(1H,dd,J=10.9,4.6Hz,H−9),2.54(1H,m,H−8’),1.88(1H,m,H−8);
13C NMR(CD3OD)δ148.9(C−3),148.9(C−3’),147.1(C−4),147.1(C−4’),136.1(C−1’),134.7(C−1),120.7(C−6’),120.2(C−6),115.9(C−5’),115.9(C−5),111.5(C−2’),111.0(C−2),85.0(C−7),76.6(C−7’),71.4(C−9’),62.2(C−9),56.4(C−OMe),56.3(C−OMe),53.3(C−8),50.7(C−8’).
[α]D 25+4.6°(c=0.18 in Methanol)
SIL(Secoisolariciresinol):無色結晶(colorless crystal)
1H NMR(CD3OD),δ6.66(2H,d,J=8.0Hz,H−5),6.58(2H,d,J=2.0Hz,H−2),6.53(2H,dd,J=2.0,8.0Hz,H−6),3.71(3H,s,H−OMe);3.53(4H,d,J=4.3Hz,H−9),2.56(2H,dd,J=7.3,13.7Hz,H−7),2.52(2H,dd,J=7.7,13.7Hz,H−7),1.88(2H,m,H−8);
13C NMR(CD3OD)δ148.6(C−3),145.3(C−4),133.7(C−1),122.6(C−6),113.3(C−2),115.7(C−5),61.9(C−9),56.1(C−OMe),44.0(C−8),36.0(C−7)
[α]D 25−32.0°(c=0.1 in Acetone)
ITX(Isotaxiresinol):無色無定形固体(colorless amorphous solid)1H NMR(CD3OD),δ6.69(1H,d,J=8.0Hz,H−5’),6.61(1H,s,H−5),6.52(1H,d,J=2.0Hz,H−2’),6.50(1H,dd,J=2.0,8.0Hz,H−6’),6.19(1H,s,H−2),4.67(2H,m,H−9),4.67(1H,m,H−9’),4.66(1H,d,J=6.9Hz,H−7’),3.77(3H,s,H−OMe),3.40(1H,dd,J=4.3,11.1Hz,H−9’),2.73(1H,br d,J=6.8Hz,H−7),1.97(1H,m,H−8),1.71(1H,m,H−8’)
13C NMR(CD3OD)δ147.1(C−3),146.2(C−3’),145.2(C−4),144.6(C−4’),138.7(C−1’),134.3(C−1),128.9(C−6),122.0(C−6’),117.4(C−2),117.3(C−2’),116.1(C−5’),112.3(C−5),66.0(C−9),62.4(C−9’),56.4(C−OMe),48.1(C−8’),47.8(C−7’),40.1(C−8),33.5(C−7)
[α]D 25+47.3°(c=0.4 in Ethanol)
決定したTAX、SILの構造式は、Mujumdar,R.B.;Srinivasan,R.& Venkataraman,K.,Taxiresinol,A New Lignan in the Heartwood of Taxus baccata;Indian J.Chem.,40,677−680(1972)に記載された構造式と一致した。HYLの構造式は、Barrero,A.F,;Haidour,A.;Dorado,M.M.;Gravalos,D.& Quesada,T.G.,Lignans from the wood of Abies pinsapo;J.Nat.Prod.,57,713−719(1994)に記載された構造式と一致した。ITXの構造式は、King,F.E.;L.Jurd & King,T.J.,isoTaxiresinol(3’−Dimethylisolariciresinol),A New Lignan extracted from the Heartwood of the English Yew,Taxus baccata;J.Chem.Soc.,17−24(1952)に記載された構造式と一致した。
(抽出・分画)
第1図を参照して、紅豆杉木部からの成分の抽出・分画操作を説明する。
紅豆杉の乾燥木部粉末(30メッシュパス)850gを4Lの水で45分間還流抽出した。濾過後、残渣に4Lの水を加えて45分間還流抽出した。さらに同じ還流抽出操作を1回繰り返した。3回の水抽出液を合わせて減圧濃縮し、水抽出物52.5gを得た。
次に、水抽出物52.5gを500mLの酢酸エチルで抽出し酢酸エチル層を分離した。分離後、残渣に500mLの酢酸エチルを加えて抽出した。さらに同じ抽出操作を1回繰り返した。3回の抽出操作で得た酢酸エチル層を合わせて減圧濃縮し、酢酸エチル画分34.1gを得た。
残渣である水溶液を減圧濃縮し、酢酸エチル不溶画分16.1gを得た。
前記水抽出物を抽出後の残渣(木部粉末)に、メタノールと水(1対1)の混合液4Lを加え45分間還流抽出した。濾過後、同じの還流抽出操作を2回繰り返した。3回の抽出液を合わせて減圧濃縮し、メタノール/水抽出物32.3gを得た。
続いて、残渣(木部粉末)にメタノール4Lを加え45分間還流抽出した。濾過後、同じの還流抽出操作を2回繰り返した。3回の抽出液を合わせて減圧濃縮し、メタノール抽出物7.2gを得た。
(試験例1−血糖値降下活性)
ラットを用いて、リグナン類化合物と紅豆杉画分の血糖値降下活性を試験した。
血中グルコース濃度は、採血した全血を血球分離し血清を用いて測定した。試薬はグルコースCII−テストワコー(和光純薬工業株式会社)を使用し、吸光度測定にはUV−160A(株式会社島津製作所)を使用した。
5−6週齢、体重180−200gの雄性ウイスターラットを16時間絶食した後、ストレプトゾシン(以下STZと記す)(55mg/kg(ラットの体重))のクエン酸緩衝液(pH4.2)を腹腔内に注射した。STZを注射した後、5日後に尾静脈より採血し血中グルコース濃度を測定した。そして、血中グルコース濃度が250mg/dL以上のラットを糖尿ラットとして試験に用いた。
糖尿ラットに化合物または画分を100mg/kg(ラットの体重)の量で、12時間間隔で5回注射により腹腔内投与し、その後尾静脈より採血し血中グルコース濃度を測定した。試験は4匹のラットを1群として行い、測定値の平均値と標準偏差を算出した。ネガティブコントロール(対照)として生理食塩水を投与した群を設けた。ポジティブコントロールとして、前記糖尿ラットにトリブタマイド(tolbutamide)200mg/kg(ラットの体重)とブホルミン(buformin)1mg/kg(ラットの体重)の混合物を同様に腹腔内投与した群を設けた。
SILの試験結果を図2に示す。各グラフは平均値と標準偏差の値を表示し、また、*印は、スチューデントのt検定(Student’s t−test)の結果、*p<0.05 **p<0.01でControl群との間の有意差があることを示す。グラフの表示とt検定結果の表示は、第3図〜第10図についても同様である。
SILは血糖値を33.4%減少した。これは血糖値を24.0%減少した陽性コントロールと同等の効果であった。
ITXの試験結果を図3に示す。ITXは血糖値を23.6%減少した。これは血糖値を24%減少した陽性コントロールと同等の効果であった。
TAXおよび紅豆杉画分の試験結果を表2に示す。
TAXは血糖値を20.9%減少した。これは血糖値を24%減少した陽性コントロールと同等の効果であった。
また、酢酸エチル可溶画分は、血糖値を12.1%減少した。
(試験例2−肝臓保護活性)
リグナン類化合物及び紅豆杉画分の肝障害に対する予防、治療活性を以下の方法により試験した。
(D−ガラクトサミン(D−galactosamine:以下D−GalNと略す)/リポポリサッカライド(Lipopolysaccharide:以下LPSと略す)誘発肝障害モデル(J.Wang et al.,Biochem.Pharm.,39,267(1990)、A.Wendel et al.,Biochem.Pharm.,35,2115(1986))による評価)
12時間絶食したddY系雄性マウス(6週齢)の腹腔内にD−GalN(700mg/kg)/LPS(10μg/kg)を注射して肝障害を惹起した。被検薬はD−GalN/LPSを注射する前の12時間及び1時間前に計2回皮下投与した。2群の被検薬投与群を設け、1群は被検薬投与量50mg/kg(マウス体重)とし、他群は被検薬投与量10mg/kg(マウス体重)とした。対照群(Control)には生理食塩水を同様に投与した。また、薬効比較のために既存の肝臓保護薬であるシリマリン(silymarin)投与群(皮下投与:100mg/kg)を設けた。D−GalN/LPS注射の90分後に血中の腫瘍壊死因子(tumor necrosis factor alpha)(以下TNF−αと略す)の値を測定した。また、8時間後に血中のアミノ基転移酵素(GPT(glutamic pyruvic transaminase)とGOT(glutamic oxaloacetic transaminase))の値を測定した。
TNF−αはTNF−α抗体(anti−mouse TNF−α antibody)(Endogen,Inc.,USA)を用いるELISA法によって測定した。GPT、GOTはTransaminase CII−Test kit(和光純薬工業株式会社)を用いて測定した。
本障害モデルにおいて誘発される肝障害機構は、免疫担当細胞の活性化、肝組織への浸潤、ロイコトリエンD4やTNF−α等のオータコイド、サイトカインの分泌、肝細胞のアポトーシスなど一連の過程を経由するため、免疫学的肝障害発生のモデルとして臨床成績との相関性が高いと考えられる。
アミノ基転移酵素量の測定結果を第4図と第5図に示す。グラフの縦軸は血清中のアミノ基転移酵素量をIU/Lで示す。NormalはD−GalN/LPS非処理群を表す。Controlは生理食塩水を投与した群を表す。TAX50〜ITX10はリグナン類の化合物名と投与量を表す。SIはシリマリン投与群を表す。Normal群のマウス個体数は3であり、その他の実験群のマウス個体数は6である。
TAX、HYL、SIL、ITXは、10mg/kgと50mg/kgの投与量で、血清中GPTとGOT上昇を抑制し、用量依存的かつ有意義な肝障害抑制作用を示した。
第6図に、紅豆杉の酢酸エチル可溶画分(グラフ中にSoと記載)を投与したアミノ基転移酵素量の測定結果を示す。酢酸エチル可溶画分は、リグナン類化合物と同様に、血清中GPTとGOT上昇を抑制し、用量依存的かつ有意義な肝障害抑制作用を示した。
TNF−αの測定結果を第7図と第8図に示す。グラフの縦軸は血清中のTNF−α量をpg/mLの単位で示す。Controlは生理食塩水を投与した群を表す。TAX50〜ITX10はリグナン類の化合物名と投与量を表す。SIはシリマリン投与群を表す。各実験群のマウス個体数は6である。また、D−GalN/LPS非処理群(マウス個体数:3)の血清TNF−α量は検出限界(10pg/mL)以下であったため、図示していない。
TAX、HYL、SIL、ITXは、10mg/kgと50mg/kgの投与量で、血清中TNF−α上昇を抑制し、用量依存的かつ有意義な肝障害抑制作用を示した。
また、SIL、ITXを投与したマウスおよび対照群のマウスについて、D−GalN/LPS注射の8時間後に肝臓細胞の病理組織学的観察を行った。対照群のマウスについては、細胞内のアポトーシス小体が多数観察され、また、細胞核内のクロマチンの凝縮が多数観察された。すなわち多数の細胞のアポトーシスが観察された。一方、SIL、ITXを投与したマウスでは、より少ない数の細胞内のアポトーシス小体、また、細胞核内のクロマチンの凝縮が観察された。よって、肝臓細胞の病理組織学的観察からもリグナン類化合物の肝障害抑制作用が裏付けられた。
(試験例3−TNF−α誘発マウス初代培養肝細胞死に対する抑制活性)
ddY系雄マウスの肝臓からコラゲナーゼ灌流法の変法で分離した肝実質細胞を、10%ウシ血清、ペニシリンG100IU/mL、ストレプトマイシン100μg/mL、デキサメタゾン100μM、インスリン50ng/mLを補充したウイリアムスE(William’s E)培地に懸濁し、96ウェルのプラスチックプレートに1ウェル当たり1.5×104セル(cell)を配布した。2時間予備培養した後、D−ガラクトサミン0.5mMおよびリグナン類を含む新鮮な培地に置き換えた。30分後、TNF−α100ng/mLを加えた。18時間後、MTT(3−(4,5−dimethylthiazol−2−yl)−2,5−dimethyltetrazolium bromide)発色反応を用いて生存肝細胞数を計測した。
測定結果を第9図と第10図に示す。
グラフの縦軸は細胞生存割合を百分率で示す。NormalはTNF−α非添加の培地中での細胞生存割合を示す。Controlは被検薬非添加の培地中での細胞生存割合を示す。
TAX、HYL、SIL、ITXは培地中に200,100,50,10μMの濃度で添加した。それぞれの細胞生存割合を4本の棒グラフで示す。
TAXを培地に添加すると、肝細胞の生存割合はControlに比較して用量依存的、かつ有意義に上昇した。HYL、SIL、ITXを培地に添加した場合も、TAXの添加と同様な試験結果が得られた。
(試験例4−培養ガン細胞に対する細胞毒性活性)
ヒトHT−1080繊維肉腫細胞とマウス腸癌Colon26−L5の2種のガン細胞を用いてリグナン類化合物及び紅豆杉画分の細胞毒性活性試験を行った。ヒトHT−1080繊維肉腫細胞は10%FCS(非働化したウシ胎児血清)と0.1%炭酸水素ナトリウム及び2mMグルタミンを含んだEMEM培地で培養した。一方、マウス腸癌Colon26−L5細胞は、前記EMEM培地と同様なサプリメントを含んだRPMI培地で培養した。細胞生存率はMTT(3−(4,5−dimethylthiazol−2−yl)−2,5−dimethyltetrazolium bromide)法によって決定した。
指数関数的に増殖する細胞は96穴プレート中に、100μL中に約2000細胞を含んでいる細胞懸濁培地液として加え、培養した。
24時間後、細胞がプレートに接着した後に、培地液を除去し、濃度の異なる被検薬培地溶液(100,50,10,5,1μg/mL)100μLを加え、5%二酸化炭素雰囲気下37℃で72時間培養した。被検薬は、まずDMSOに溶解し、その後培地で希釈して用いた。DMSOの最終濃度は0.25%以下になるように調整した。
その後、培地液を除去し、培地に溶解したMTT100μLを加え、3時間培養し、形成されたホルマザンの量をプレートリーダ(パーキンエルマー社HTS−7000)を用いて、550nmで吸光度を測定した。1の濃度での試験は4穴で行い、4測定値の平均値を試験結果とした。そして、試験結果からIC50(50%有効濃度)値を算出した。
試験結果を表3と表4に示す。
SILはHT−1080細胞に対して顕著な細胞毒性を示した。TAX、ITXはHT−1080とColon26−L5に対して細胞毒性を示した。
酢酸エチル可溶画分はHT−1080とColon26−L5に対して細胞毒性を示した。
(試験例5−DPPHフリーラジカル消去活性)
DPPH(1,1−diphenyl−2−picrylhydrazyl)エタノール溶液(濃度60μM)500μLと、被検薬のエタノールあるいは水溶液500μLを混合し、室温で30分間放置後に520nmで吸光度を測定した。試験は被検薬の濃度を変更して行い、その測定値からEC50(50%有効濃度)値を算出した。
測定結果を表5に示す。
酢酸エチル可溶画分は、顕著なDDPHフリーラジカル消去活性を示した。
フリーラジカル消去能は、抗酸化活性の一つである。フリーラジカル消去活性の強い物質は抗酸化活性が強いと考えられる。D−GalN/TNF−α誘発肝障害に対する、酢酸エチル可溶画分の作用機序は、抗酸化活性によるTNF−α産生の抑制にあると考えられ、その結果肝細胞がアポトーシスになるのを抑制すると考えられる。
また、糖尿病によって引き起こされる白内障などの合併症に抗酸化物質が有効であるとの報告がなされている。本発明にかかる酢酸エチル可溶画分とリグナン類は糖尿病の合併症に対しても効果を有すると考えられる。
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