RU2804307C1 - Phillyrin and its derivatives for suppression of the 3clpro protein and fighting the covid-19 virus - Google Patents

Phillyrin and its derivatives for suppression of the 3clpro protein and fighting the covid-19 virus Download PDF

Info

Publication number
RU2804307C1
RU2804307C1 RU2022126089A RU2022126089A RU2804307C1 RU 2804307 C1 RU2804307 C1 RU 2804307C1 RU 2022126089 A RU2022126089 A RU 2022126089A RU 2022126089 A RU2022126089 A RU 2022126089A RU 2804307 C1 RU2804307 C1 RU 2804307C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
virus
covid
protein
phyllirin
3clpro
Prior art date
Application number
RU2022126089A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Цзыфэн ЯН
Ли ФУ
Гэ ЦЗЯН
Наньшань ЧЖУН
Вэй Ян
Циньхай МА
Минь ХУЭЙ
Чуфан ЛИ
Шо ВАН
Вэйи ПАНЬ
Ци ЛУ
Айай СУН
Цзижуй ХОУ
Жуньфэн ЛИ
Минмин ЛУ
Инпин ВАН
Ян Лю
Гоую ЛЮ
Вэньфэй ФУ
Сюэ ФЭН
Цинфэн ЧЖОУ
Сяофэн И
Жунсинь ЛИНЬ
Юй ЧЖАН
Original Assignee
Далянь Фушэн Нэчурал Медсин Дивелопмент Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Далянь Фушэн Нэчурал Медсин Дивелопмент Ко., Лтд. filed Critical Далянь Фушэн Нэчурал Медсин Дивелопмент Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2804307C1 publication Critical patent/RU2804307C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the use of phillyrin and/or its derivatives, and/or phillyrin/philligenin compositions, as well as methods for using the above active ingredients. The use of phillyrin and phillyrin derivatives KD-2-GLU and KD-2-SO3H is proposed, these compounds are represented by the following formulas:
in the preparation of an agent for inhibiting 3CLpro protein of the COVID-19 virus. Also the methods for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus are provided, comprising the step of reacting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus with phillyrin or any of the above-mentioned phillyrin derivatives KD-2-GLU and KD-2-SO3H. It is proposed to use a composition of phillyrin/philligenin with a weight ratio of phillyrin to philligenin 2~ 98:2~98 as the sole pharmaceutically active ingredient in the preparation of a medicinal product against the COVID-19 virus or a medicinal product for the treatment of a disease caused by the COVID-19 virus, as well as methods for combating the COVID-19 virus or treating a disease caused by the COVID-19 virus, comprising the step of administering to a patient in need an effective amount of the aforementioned phillyrin/philligenin composition or a medicament containing such phillyrin/philligenin composition as the sole pharmaceutically active ingredient.
EFFECT: phillyrin and the above derivatives of phillyrin have a specific effect inhibiting 3CLpro protein of the COVID-19 virus, the phillyrin/philligenin composition significantly inhibits the COVID-19 virus and overexpression of inflammatory mediators.
11 cl, 8 tbl, 4 ex, 8 dwg

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится к области технической медицины и, более конкретно, относится к применению филлирина и/или его производных, и/или композиции филлирина/филлигенина, который(ая) подавляет и ингибирует белок 3CLpro вируса COVID-19 и может быть использована для производства лекарственных средств против коронавируса, в частности, против вируса COVID-19, и других ему подобных вирусов.The invention relates to the field of technical medicine and, more specifically, relates to the use of phyllirin and/or its derivatives, and/or a phyllirin/phylligenin composition, which suppresses and inhibits the 3CLpro protein of the COVID-19 virus and can be used for the production of medicines against coronavirus, in particular against the COVID-19 virus, and other similar viruses.

Уровень техникиState of the art

COVID-19 - коронавирусная болезнь 2019 года (также известна как коронавирусная пневмония нового типа). Возбудителем болезни COVID-19 является вирус COVID-19 (также известный как коронавирус нового типа), который принадлежит к семейству коронавирусов, имеющий высокую гомологию с атипичной пневмонией (SARS), вспыхнувшей в 2003 году. До сих пор отсутствуют специфические лекарственные средства против вируса COVID-19. До сих пор также, отсутствуют специфические лекарственные средства против ранее вспыхнувшей атипичной пневмонии.COVID-19 is coronavirus disease 2019 (also known as novel coronavirus pneumonia). The causative agent of COVID-19 disease is the COVID-19 virus (also known as the novel coronavirus), which belongs to the coronavirus family, which has high homology to SARS, which broke out in 2003. There are still no specific drugs against the COVID-19 virus. Until now, there are also no specific drugs against the previously outbreak of SARS.

Авторы настоящего изобретения посвятили себя исследованию экстрактов лекарственных средств традиционной китайской медицины, и случайно и неожиданно обнаружили, что лекарственная композиция из филлирина и небольшого количества филлигенина обладает синергетическим лечебным, а также явно выраженным синергетическим лекарственным эффектом в части противовирусной активности. Например, китайская патентная заявка CN105362283A, раскрывает композицию филлирина/филлигенина и ее применение для уменьшения или/и лечения вирусных заболеваний, среди этих вирусных заболеваний есть заболевания, вызываемые вирусом гриппа, вирусом парагриппа, вирусом Коксаки CoxA16, респираторно-синцитиальным вирусом RSV, вирусом простого опоясывающего лишая HSV-I, вирусом простого герпеса HSV-II, вирусом простого герпеса CVB3, аденовирусом ADV или энтеровирусом EV71.The inventors of the present invention devoted themselves to the study of medicinal extracts of traditional Chinese medicine, and accidentally and unexpectedly discovered that the medicinal composition of phyllirin and a small amount of phylligenin has a synergistic medicinal effect, as well as a pronounced synergistic medicinal effect in terms of antiviral activity. For example, Chinese patent application CN105362283A discloses a phyllirin/phylligenin composition and its use for reducing and/or treating viral diseases, among these viral diseases are diseases caused by influenza virus, parainfluenza virus, Coxsackie virus CoxA16, respiratory syncytial virus RSV, simplex virus herpes zoster HSV-I, herpes simplex virus HSV-II, herpes simplex virus CVB3, adenovirus ADV or enterovirus EV71.

Тем не менее, существует много антивирусных средств с различными механизмами действия, и невозможно предсказать, какие из существующих противовирусных препаратов будут оказывают ингибирующее действие на возникший вирус COVID-19. В частности, поскольку коронавирус в значительной степени отличается от вышеперечисленных вирусов, на который нацелена композиция филлирина/филлигенина, и исследования вируса COVID-19 и воздействия на него терапевтического механизма еще не завершены, специалисты в данной области не могут предсказать ингибирующий эффект композиции филлирина/филлигенина на коронавирус (особенно вирус COVID-19).However, there are many antivirals with different mechanisms of action, and it is impossible to predict which existing antivirals will have an inhibitory effect on the emerging COVID-19 virus. In particular, since the coronavirus is largely different from the above viruses that the phyllirin/phylligenin composition targets, and research on the COVID-19 virus and its therapeutic mechanism has not yet been completed, those skilled in the art cannot predict the inhibitory effect of the phyllirin/phylligenin composition for coronavirus (especially the COVID-19 virus).

Кроме того, не сообщалось о влиянии филлирина, филлигенина или их производных на 3-химотрипсин-подобный белок цистеина (сокращенно 3CL pro protein) вируса COVID-19.In addition, the effect of phyllirin, phylligenin, or their derivatives on the 3-chymotrypsin-like cysteine protein (abbreviated 3CL pro protein) of the COVID-19 virus has not been reported.

Тем не менее, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что композиция филлирина/филлигенина проявляет превосходное ингибирующее действие на вирус COVID-19, а, что касается его высокого уровня безопасности, то клиническое одобрение этой композиции для других применений близится к завершению. Таким образом, данная композиция имеет перспективу стать лекарственным средством от COVID-19, и может быть быстро введена в клиническую практику. Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что филлирин, филлигенин или их производные обладают специфическим ингибирующим действием на белок 3CL pro вируса COVID-19, и могут быть использованы в качестве ингибиторов данного белка.However, the inventors of the present invention have unexpectedly found that the phyllirin/phylligenin composition exhibits excellent inhibitory effect on the COVID-19 virus, and regarding its high level of safety, the clinical approval of this composition for other applications is nearing completion. Thus, this composition has the potential to become a drug for COVID-19 and can be quickly introduced into clinical practice. In addition, the present inventors have discovered that phyllirin, phylligenin or their derivatives have a specific inhibitory effect on the 3CL pro protein of the COVID-19 virus, and can be used as inhibitors of this protein.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Настоящее изобретение решает техническую проблему, связанную с предоставлением нового средства, целенаправленно ингибирующего белок 3CLpro вируса COVID-19, и лекарственного средства для борьбы с коронавирусом (особенно вирусом COVID-19) или для лечения заболеваний, вызванных коронавирусом (особенно COVID-19).The present invention solves the technical problem of providing a new agent that specifically inhibits the 3CLpro protein of the COVID-19 virus and a drug for combating coronavirus (especially COVID-19 virus) or treating diseases caused by coronavirus (especially COVID-19).

В частности, в первом варианте осуществления настоящего изобретения предлагает применение филлирина и/или его производных в приготовлении средства для ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19. Средство для ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19 включает филлирин и/или его производные.In particular, in a first embodiment, the present invention provides the use of phyllin and/or derivatives thereof in the preparation of an agent for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus. An agent for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus includes phyllin and/or derivatives thereof.

Применение в первом варианте осуществления изобретения может представлять собой отдельное применение филлирина или его производных или комбинированное применение филлирина и его производных, такое как применение композиции филлирина/филлигенина. При применении в первом варианте осуществления настоящего изобретения ингибирование может быть in vivo или in vitro.The use in the first embodiment of the invention may be a single use of phyllirin or derivatives thereof, or a combined use of phyllirin and derivatives thereof, such as the use of a phyllirin/phylligenin composition. When used in the first embodiment of the present invention, the inhibition may be in vivo or in vitro.

Предпочтительно, при применении в первом варианте осуществления настоящего изобретения производное представляет собой KD-2-GLU или KD-2-SO3H.Preferably, when used in the first embodiment of the present invention, the derivative is KD-2-GLU or KD-2-SO 3 H.

Соответственно, в втором варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19, включающий стадию взаимодействия белка 3CLpro вируса COVID-19 с филлирином и/или его производными. Данный способ может быть in vivo или in vitro.Accordingly, a second embodiment of the present invention provides a method for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus, comprising the step of reacting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus with phyllin and/or derivatives thereof. This method can be in vivo or in vitro.

Предпочтительно, в способе во втором варианте осуществления настоящего изобретения производное представляет собой KD-2-GLU или KD-2-SO3H.Preferably, in the method in the second embodiment of the present invention, the derivative is KD-2-GLU or KD-2-SO 3 H.

В третьем варианте настоящего изобретения обеспечивается применение композиции филлирина/филлигенина в приготовлении лекарственных средств для борьбы с коронавирусом, а также обеспечивается применение композиции филлирина/филлигенина в приготовлении лекарственного средства для лечения заболеваний, вызванных коронавирусом. Борьба с коронавирусом может быть in vitro, например, ингибирование пролиферации коронавируса прироста, но предпочтительнее борьба с коронавирусом проводится in vivo, т.е. заболевания, вызванные коронавирусом, лечатся.In a third embodiment, the present invention provides the use of a phyllirin/phylligenin composition in the preparation of medicinal products to combat coronavirus, and also provides the use of a phyllirin/phylligenin composition in the preparation of a medicinal product for the treatment of diseases caused by coronavirus. The fight against coronavirus can be in vitro, for example, by inhibiting the proliferation of coronavirus growth, but it is preferable to fight the coronavirus in vivo, i.e. diseases caused by coronavirus are being treated.

В настоящем документе, если не указано обратное, термины «филлирин/филлигенин», «филлирин и филлигенин» и «филлирин и композиция филлигенина» могут быть использоваться взаимозаменяемо для обозначения композиции, состоящей из филлирина и филлигенина, то есть филлирин/филлигенин считается целой, не разделяемой композицией. Предпочтительно в настоящем изобретении весовое соотношение филлирина к филлигенину составляет 2~98: 2~98, предпочтительно 80~98: 2~20, и более предпочтительно 90~98: 2~10, например, 90:10 или 98:2.As used herein, unless otherwise noted, the terms “phyllirin/phylligenin,” “phyllirin and phylligenin,” and “phyllirin and phylligenin composition” may be used interchangeably to refer to a composition consisting of phyllirin and phylligenin, i.e., phyllirin/phylligenin is considered as a whole, non-separable composition. Preferably, in the present invention, the weight ratio of phyllirin to phylligenin is 2~98:2~98, preferably 80~98:2~20, and more preferably 90~98:2~10, such as 90:10 or 98:2.

Предпочтительно, при применении в третьем варианте осуществления настоящего изобретения, под коронавирусом понимают вирус COVID-19, или заболевание вызванное коронавирусом являющееся COVID-19. Предпочтительно, композиция филлирина/филлигенина ингибирует белок 3CLpro вируса COVID-19, то есть, при применении в третьем варианте осуществления настоящего изобретения, композиция филлирина/филлигенина противодействует вирусу COVID-19 или лечит заболевание, вызванное вирусом COVID-19, ингибируя белок 3CLpro вируса COVID-19.Preferably, when used in the third embodiment of the present invention, the coronavirus refers to the COVID-19 virus, or the disease caused by the coronavirus being COVID-19. Preferably, the phyllirin/phylligenin composition inhibits the 3CLpro protein of the COVID-19 virus, that is, when used in the third embodiment of the present invention, the phyllirin/phylligenin composition counteracts the COVID-19 virus or treats a disease caused by the COVID-19 virus by inhibiting the 3CLpro protein of the COVID virus -19.

Композицию филлирина/филлигенина можно использовать в сочетании с другим лекарственным средством (лекарствами) против коронавируса (например, вируса COVID-19) или для лечения заболевания (заболеваний), вызванного коронавирусом (например, COVID-19), или можно использовать отдельно. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что механизм действия композиции филлирина/филлигенина против вируса COVID-19 включает ингибирование белка 3CLpro вируса COVID-19.The phyllirin/phylligenin composition may be used in combination with other drug(s) against a coronavirus (eg, the COVID-19 virus) or to treat the disease(s) caused by a coronavirus (eg, COVID-19), or may be used alone. The present inventors have discovered that the mechanism of action of the phyllirin/phylligenin composition against the COVID-19 virus involves inhibition of the 3CLpro protein of the COVID-19 virus.

Предпочтительно, при применении в третьем варианте осуществления настоящего изобретения композиция филлирина/филлигенина применяется в качестве единственного активного фармацевтического ингредиента, то есть, единственным активным ингредиентом в лекарственном средстве является композиция филлирина/филлигенина. Таким образом, в третьем варианте осуществления настоящего изобретения, предпочтительно, предлагается применение композиции филлирина/филлигенина в качестве единственного активного фармацевтического ингредиента в приготовлении лекарственного средства для борьбы с коронавирусом (например, вирусом COVID-19), или применение композиции филлирина/филлигенина в качестве единственного активного фармацевтического ингредиента при производстве лекарственного средства для лечения заболеваний вызванных коронавирусом (например, COVID-19).Preferably, when used in the third embodiment of the present invention, the phyllirin/phylligenin composition is used as the only active pharmaceutical ingredient, that is, the only active ingredient in the drug is the phyllirin/phylligenin composition. Thus, the third embodiment of the present invention preferably provides the use of a phyllirin/phylligenin composition as the sole active pharmaceutical ingredient in the preparation of a medicament for combating coronavirus (eg, COVID-19 virus), or the use of a phyllirin/phylligenin composition as the sole active pharmaceutical ingredient in the production of a medicinal product for the treatment of diseases caused by coronavirus (for example, COVID-19).

Лекарственное средство может включать фармацевтически приемлемый носитель так, чтобы можно было приготовить фармацевтический состав. Это действие хорошо известно специалистам в данной области техники. При применении согласно третьему варианту настоящего изобретения указанное лекарственное средство предпочтительно присутствует в форме таблетки, капсулы, пилюли, порошка, гранулы, сиропа, раствора, эмульсии, инъекции, спрея, аэрозоля, геля, крема, катаплазмата, адгезивного пластыря или пластыря.The drug may include a pharmaceutically acceptable carrier so that a pharmaceutical composition can be prepared. This action is well known to those skilled in the art. When used according to the third embodiment of the present invention, the drug is preferably present in the form of a tablet, capsule, pill, powder, granule, syrup, solution, emulsion, injection, spray, aerosol, gel, cream, cataplasmate, adhesive patch or patch.

Соответственно, настоящее изобретение также предлагает второе медицинское применение композиции филлирина/филлигенина и способ лечения с ее использованием. Accordingly, the present invention also provides a second medical use of the phyllirin/phylligenin composition and a method of treatment using the same.

В четвертом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается применение композиции филлирина/филлигенина для борьбы с коронавирусом (например, вирусом COVID-19). Настоящее изобретение также предлагает композицию филлирина/филлигенина для лечения заболеваний, вызванных коронавирусом (например, COVID-19); или альтернативно, настоящее изобретение также предлагает применение композиции филлирина/филлигенина для ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19.A fourth embodiment of the present invention provides the use of a phyllirin/phylligenin composition to combat a coronavirus (eg, the COVID-19 virus). The present invention also provides a phyllirin/phylligenin composition for the treatment of diseases caused by coronavirus (eg, COVID-19); or alternatively, the present invention also provides the use of a phyllirin/phylligenin composition to inhibit the 3CLpro protein of the COVID-19 virus.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает лекарственное средство, содержащее композицию филлирина/филлигенина, которое используется для борьбы с коронавирусом (например, вирусом COVID-19). Также настоящее изобретение предлагает лекарственное средство, содержащее композицию филлирина/филлигенина, которое используется для лечения заболеваний, вызванных коронавирусом (например, COVID-19); альтернативно, настоящее изобретение также предлагает лекарственное средство, содержащее композицию филлирина/филлигенина, которое используется для ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19.In addition, the present invention provides a medicament containing a phyllirin/phylligenin composition that is used to combat coronavirus (eg, COVID-19 virus). The present invention also provides a medicinal product containing a phyllirin/phylligenin composition, which is used for the treatment of diseases caused by coronavirus (eg, COVID-19); alternatively, the present invention also provides a medicament containing a phyllirin/phylligenin composition that is used to inhibit the 3CLpro protein of the COVID-19 virus.

Предпочтительно, в лекарственном средстве, включающем композицию филлирина/филлигенина, данная композиция является единственным активным фармацевтическом ингредиентом.Preferably, in a medicinal product comprising a phyllirin/phylligenin composition, the composition is the only active pharmaceutical ingredient.

Также предпочтительно, лекарственное средство, включающее композицию филлирина/филлигенина, обеспечивается в форме таблеток, капсул, пилюль, порошков, гранул, сиропов, растворов, эмульсий, инъекций, спреев, аэрозолей, гелей, кремов, катаплазм, адгезивных пластырей или пластырей.Also preferably, the medicament comprising the phyllirin/phylligenin composition is provided in the form of tablets, capsules, pills, powders, granules, syrups, solutions, emulsions, injections, sprays, aerosols, gels, creams, cataplasms, adhesive patches or patches.

В пятом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ борьбы с коронавирусом (например, вирусом COVID-19), включающий в себя введение эффективного количества композиции филлирина/филлигенина нуждающемуся пациенту. Соответственно, настоящее изобретение также предлагает способ лечения заболеваний, вызванных коронавирусом (например, COVID-19), который включает в себя введение эффективного количества композиции филлирина/филлигенина нуждающемуся пациенту. Предпочтительно композиция филлирина/филлигенина противодействует вирусу COVID-19 или лечит заболевание(я), вызванное вирусом COVID-19, путем ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19.In a fifth embodiment, the present invention provides a method of combating a coronavirus (eg, the COVID-19 virus) comprising administering an effective amount of a phyllirin/phylligenin composition to a patient in need. Accordingly, the present invention also provides a method of treating diseases caused by coronavirus (eg, COVID-19), which includes administering an effective amount of a phyllirin/phylligenin composition to a patient in need. Preferably, the phyllirin/phylligenin composition counteracts the COVID-19 virus or treats the disease(s) caused by the COVID-19 virus by inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ борьбы с вирусом COVID-19, включающий в себя введение эффективного количества лекарственного средства, содержащего композицию филлирина/филлигенина, нуждающемуся пациенту. Соответственно, настоящее изобретение также предлагает способ лечения заболеваний, вызванных коронавирусом (например, COVID-19), который включает в себя введение лекарственного средства, содержащего эффективное количество композиции филлирина/филлигенина нуждающемуся пациенту.In addition, the present invention provides a method of combating the COVID-19 virus, comprising administering an effective amount of a drug containing a phyllirin/phylligenin composition to a patient in need. Accordingly, the present invention also provides a method of treating diseases caused by coronavirus (eg, COVID-19), which includes administering a medicament containing an effective amount of a phyllirin/phylligenin composition to a patient in need.

В данном документе, определении дозы (эффективного количества) и путь введения лекарственного средства обычно определяются врачом в соответствии с индивидуальными показателями пациента (такими как возраст, вес, пол, время болезни, физическое состояние и тяжесть инфекции и т.д.). Поскольку индивидуальные показатели пациента изменяются, доза введения также быть изменена, и выбор подходящей дозы определяется лечащим врачом. Путь введения определяется по лекарственной форме фармацевтической композиции, и подходящие пути введения включают пероральный, парентеральный, введение через слизистую оболочку, внутримышечный, внутривенный, подкожный, внутриглазной, внутрикожный, трансдермальный и т.п. Путь введения предпочтительно является пероральным.Herein, the determination of the dose (effective amount) and route of administration of the drug are generally determined by the physician in accordance with the individual characteristics of the patient (such as age, weight, gender, duration of illness, physical condition and severity of infection, etc.). As the patient's individual parameters change, the dosage of administration will also need to be changed, and the appropriate dose will be determined by the attending physician. The route of administration is determined by the dosage form of the pharmaceutical composition, and suitable routes of administration include oral, parenteral, transmucosal, intramuscular, intravenous, subcutaneous, intraocular, intradermal, transdermal, and the like. The route of administration is preferably oral.

Предпочтительно, в этом способе композиция филлирина/филлигенина является единственным активным фармацевтическим ингредиентом в данном лекарственном средстве.Preferably, in this method, the phyllirin/phylligenin composition is the only active pharmaceutical ingredient in the medicinal product.

Также предпочтительно, в этом способе лекарственные средства представлены в форме таблеток, капсул, пилюль, порошков, гранул, сиропов, растворов, эмульсий, инъекций, спреев, аэрозолей, гелей, кремов, катаплазм, адгезивных пластырей или пластырей.Also preferably, in this method, the drugs are presented in the form of tablets, capsules, pills, powders, granules, syrups, solutions, emulsions, injections, sprays, aerosols, gels, creams, cataplasms, adhesive patches or patches.

Полезный эффект настоящего изобретения состоит в том, что предложены средство и способ для ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19. Композиция филлирина/филлигенина может эффективно ингибировать вирус COVID-19 и другие коронавирусы даже при низких концентрациях, и комбинация филлирина и филлигенина, которая обладает синергетическим эффектом, может стать перспективным лекарственным средством для борьбы с коронавирусом, таким как вирус COVID-19, и может быть быстро введена в клиническую практику.The beneficial effect of the present invention is that it provides an agent and method for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus. The composition of phyllirin/phylligenin can effectively inhibit the COVID-19 virus and other coronaviruses even at low concentrations, and the combination of phyllirin and phylligenin, which has a synergistic effect, may become a promising drug to combat coronavirus such as the COVID-19 virus, and may be quickly introduced into clinical practice.

Для облегчения понимания настоящее изобретение подробно описано ниже со ссылкой на частные варианты осуществления и чертежи. Следует отметить, что описания являются только иллюстративными и не накладывают ограничения на объем настоящего изобретения. В соответствии с данным описанием, различные варианты настоящего изобретения очевидны для специалистов в данной области. Кроме того, описание настоящего изобретения ссылается на общедоступную литературу, которая предназначена для более ясного описания настоящего изобретения. Полный текст этой опубликованной литературы включен в данный документ для справки, как если бы их полный текст был продублирован в данном документе.To facilitate understanding, the present invention is described in detail below with reference to specific embodiments and drawings. It should be noted that the descriptions are illustrative only and do not limit the scope of the present invention. As described herein, various embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art. In addition, the description of the present invention refers to publicly available literature, which is intended to more clearly describe the present invention. The full text of these published literatures is included herein for your reference as if their full text were duplicated herein.

Короткое описание чертежейBrief description of drawings

Фиг. 1 показывает структуру филлирина и его производного.Fig. 1 shows the structure of phyllin and its derivative.

Фиг. 2 показывает моделирование связи KD-1 с белком-мишенью 3CLpro вируса COVID-19.Fig. Figure 2 shows a simulation of the association of KD-1 with the target protein 3CLpro of the COVID-19 virus.

Фиг. 3 показывает моделирование связи KD-2 с белком-мишенью вируса COVID-19.Fig. Figure 3 shows a simulation of the binding of KD-2 to a target protein of the COVID-19 virus.

Фиг. 4 показывает моделирование связи KD-2-SO3H с белком-мишенью 3CLpro вируса COVID-19.Fig. 4 shows a simulation of the binding of KD-2-SO 3 H to the target protein 3CLpro of the COVID-19 virus.

Фиг. 5 показывает результаты клонирования, экспрессии и очистки белка 3CL pro.Fig. 5 shows the results of cloning, expression and purification of the 3CL pro protein.

Фиг. 6 показывает график УФ-анализа белка 3CLpro и KD-1.Fig. 6 shows a plot of UV analysis of 3CLpro and KD-1 protein.

Фиг. 7 показывает график УФ-анализа белка 3CLpro и KD2-GLU.Fig. 7 shows a plot of UV analysis of 3CLpro and KD2-GLU protein.

Фиг. 8 показывает график УФ-анализа белка 3CLpro и KD2-SO3H.Fig. 8 shows a plot of UV analysis of 3CLpro and KD2-SO 3 H protein.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Настоящее изобретение дополнительно иллюстрируется с помощью следующих частных вариантов осуществления. Если не указано иное, способы, используемые в частных вариантах осуществления, описаны в технической литературе из области, к которой принадлежит настоящее изобретение, и в нормативных документах органов по регулированию обращения лекарственных средств, а приборы, сырье и реагенты приобретались на открытом рынке.The present invention is further illustrated by the following particular embodiments. Unless otherwise indicated, the methods used in particular embodiments are described in the technical literature of the field to which the present invention belongs and in the regulations of drug regulatory authorities, and the devices, raw materials and reagents were purchased on the open market.

Пример 1. Изучение влияния композиции филлирина/филлигенина на вирус COVID-19 in vitro Example 1. Study of the effect of phyllirin/phylligenin composition on the COVID-19 virus in vitro

1. Испытание лекарственного средства: композиция филлирина/филлигенина, в которой весовое соотношение филлирина к филлигенину составляет 90:10 (Даляньская компания разработки натуральных лекарственных средств «Фушэн» Лтд.).1. Drug testing: phyllirin/phylligenin composition, in which the weight ratio of phyllirin to phylligenin is 90:10 (Dalian Fusheng Natural Medicine Development Co., Ltd.).

2. Клетки: клетки VeroE6 (Главная государственная лаборатория респираторных заболеваний при Гуанчжоуском институте здоровья дыхательных путей).2. Cells: VeroE6 cells (State Key Laboratory of Respiratory Diseases of Guangzhou Institute of Respiratory Health).

3. Вирус: штамм SARS-CoV-2 вируса COVID-19 (Лаборатория BSL-3 при Гуанчжоуском технологическом центре (лаборатория высокопатогенных микроорганизмов при Главной государственной лаборатории заболеваний дыхательных путей)), титр TCID50 = 10-6/100 мл.3. Virus: SARS-CoV-2 strain of the COVID-19 virus (BSL-3 Laboratory at the Guangzhou Technology Center (laboratory of highly pathogenic microorganisms at the Main State Laboratory of Respiratory Diseases)), TCID50 titer = 10 -6 / 100 ml.

4. План эксперимента (все процедуры эксперимента были выполнены в лаборатории BSL-3):4. Experimental design (all experimental procedures were performed in a BSL-3 laboratory):

(1) по 100 мкл клеток VeroE6 в концентрации 2 × 105 клеток VeroE6/мл были добавлены в лунки стерильного 96-луночного культурального планшета, и культивировались в 5% CO2 при 37°C в течение 24 часов;(1) 100 μl of VeroE6 cells at a concentration of 2 × 10 5 VeroE6 cells/ml were added to the wells of a sterile 96-well culture plate, and cultured in 5% CO 2 at 37°C for 24 hours;

(2) по 100 мкл/лунку вирусного раствора 100 TCID50 добавили к тестируемой и контрольным группам на культуральном планшете, и при инкубации при 37°C в 5% CO2 в течение 2 часов обеспечили возможность присоединения вируса;(2) 100 μl/well of 100 TCID50 virus solution was added to the test and control groups on the culture plate, and incubated at 37°C in 5% CO 2 for 2 hours to allow virus attachment;

(3) через 2 часа раствор для культивирования клеток из 96-луночного планшета удалили; композицию филлирина/филлигенина разбавили до ряда концентраций, указанных в таблице 1. Раствор добавляли по 100 мкл/лунку в трех повторах для каждой концентрации;(3) after 2 hours, the cell culture solution was removed from the 96-well plate; the phyllirin/phylligenin composition was diluted to a range of concentrations shown in Table 1. The solution was added at 100 μl/well in triplicate for each concentration;

(4) контроль по клеткам, слепая проба (контроль по растворителю) и вирусный контроль (отрицательный контроль) проводили одновременно;(4) cell control, blind (solvent control), and viral control (negative control) were performed simultaneously;

(5) клетки инкубировали в 5% CO2 при 37°C в течение 3-4 дней;(5) cells were incubated in 5% CO 2 at 37°C for 3-4 days;

(6) цитопатический эффект (CPE) наблюдали под оптическим микроскопом. Уровни CPE записывали с помощью следующих 6 оценок: «-» CPE не наблюдалось; «±» цитопатический эффект составляет менее 10%; «+» цитопатический эффект составляет около 25%; «+ +» цитопатический эффект составляет около 50%; «+ + +» цитопатический эффект составляет около 75%: «+ + + +» цитопатический эффект составляет более 75%. Половину максимально эффективной концентрации (IC50) рассчитывали с использованием метода Рида-Мюнха или GraphPad Prism 5.0. (6) Cytopathic effect (CPE) was observed under an optical microscope. CPE levels were recorded using the following 6 ratings: “-” no CPE observed; “±” cytopathic effect is less than 10%; “+” cytopathic effect is about 25%; “+ +” cytopathic effect is about 50%; “+ + +” the cytopathic effect is about 75%: “+ + + +” the cytopathic effect is more than 75%. The half maximum effective concentration (IC50) was calculated using the Reed-Munch method or GraphPad Prism 5.0.

5. Результаты эксперимента:5. Experiment results:

Как показано в таблице 1-1, композиция филлирина/филлигенина может эффективно подавлять вирус COVID-19 даже при низких концентрациях. Подсчитали, что концентрация полумаксимального ингибирования IC50 составляет 63,90 мкг/мл (в то же время, исследования показали, что для чистого филлирина величина концентрации полумаксимального ингибирования IC50 составляет 179,1 мкг/мл, а чистый филлигенин обладает еще более плохим ингибирующим эффектом). Комбинация филлирина и филлигенина в композиции обладает синергетическим эффектом, так что данная композиция, как ожидается, будет полезна для лечения COVID-19.As shown in Table 1-1, the phyllirin/phylligenin composition can effectively inhibit the COVID-19 virus even at low concentrations. It was calculated that the concentration of half-maximal inhibition IC 50 is 63.90 μg/ml (at the same time, studies have shown that for pure phyllirin the concentration of half-maximal inhibition IC 50 is 179.1 μg/ml, and pure phylligenin has an even poorer inhibitory effect). The combination of phyllirin and phylligenin in the composition has a synergistic effect, so this composition is expected to be useful for the treatment of COVID-19.

Таблица 1-1Table 1-1

Концентрация лекарственного средства (мкг/мл)Drug concentration (µg/ml) Ингибирование (%)Inhibition (%) 250.00250.00 78.33±10.4178.33±10.41 125.00125.00 68.33±7.6468.33±7.64 62.5062.50 55.00±13.2355.00±13.23 31.2531.25 30.00±10.0030.00±10.00 15.6315.63 11.67±2.8911.67±2.89

Пример 2. Изучение влияния композиции филлирина/филлигенина на вирус HCoV-229E in vitroExample 2. Study of the effect of phyllirin/phylligenin composition on the HCoV-229E virus in vitro

Коронавирус HCoV-229E является менее патогенным и обычно вызывает только респираторные симптомы, похожие на простуду. Данный пример осуществления изобретения в основном основан на процессе, показанном в примере 1, с той только разницей, что используемый коронавирус представляет собой вирус HCoV-229E (Лаборатория Гуанчжоуском технологическом центре BSL-3 (лаборатория высокопатогенных микроорганизмов при Главной государственной лаборатории заболеваний дыхательных путей)), с титром TCID50 = 10-5,5/100 мкл, и титр используемого вируса был 100TCID50; а композицию филлирина/филлигенина разбавляли до ряда концентраций, указанных в таблице 2-1. Все процедуры эксперимента были выполнены в лаборатории BSL-3.Coronavirus HCoV-229E is less pathogenic and usually causes only cold-like respiratory symptoms. This embodiment is mainly based on the process shown in Example 1, with the only difference being that the coronavirus used is the HCoV-229E virus (Guangzhou BSL-3 Technology Center Laboratory (Highly Pathogenic Microorganisms Laboratory of the State Key Laboratory of Respiratory Diseases)) , with a titer of TCID50 = 10 -5.5 /100 µl, and the titer of the virus used was 100TCID50; and the phyllirin/phylligenin composition was diluted to a range of concentrations shown in Table 2-1. All experimental procedures were performed in a BSL-3 laboratory.

Как показано в таблице 2-1, композиция филлирина/филлигенина может эффективно ингибировать вирус HCoV-229E даже при низких концентрациях. Подсчитали, что концентрация полумаксимального ингибирования IC50 составляет 64,53 мкг/мл (в то же время, исследования показали, что чистый филлирин и чистый филлигенин обладают более плохим ингибирующим эффектом). Комбинация филлирина и филлигенина в композиции обладает синергетическим эффектом, и как ожидается, композиция будет полезна для лечения заболеваний, вызванных вирусом HCoV-229E.As shown in Table 2-1, the phyllirin/phylligenin composition can effectively inhibit the HCoV-229E virus even at low concentrations. The half-maximal inhibition concentration IC 50 was calculated to be 64.53 μg/ml (while studies have shown that pure phyllirin and pure phylligenin have a poorer inhibitory effect). The combination of phyllirin and phylligenin in the composition has a synergistic effect, and the composition is expected to be useful for the treatment of diseases caused by the HCoV-229E virus.

Таблица 2-1Table 2-1

Концентрация лекарственного средства (мкг/мл)Drug concentration (µg/ml) Коэффициент ингибирования (%)Inhibition Rate (%) 500.000500.000 88.75±2.5088.75±2.50 250.000250.000 83.75±4.7983.75±4.79 125.000125.000 75.00±4.0875.00±4.08 62.50062.500 47.50±6.4547.50±6.45 31.25031.250 28.75±4.7928.75±4.79 15.62515.625 11.25±4.7911.25±4.79

Пример 3. Исследование молекулярного механизма ингибирования вируса COVID-19 филлирином и его производнымиExample 3. Study of the molecular mechanism of inhibition of the COVID-19 virus by phyllin and its derivatives

I. Исходные данные экспериментаI. Initial data of the experiment

Белок Spike (белок S) на поверхности вируса COVID-19 и гидролаза вируса COVID-19 (подобная химотрипсину цистеиновая протеаза 3, обозначаемая как белок 3CL pro) являются важными звеньями в жизненном цикле вируса COVID-19. Жизненный цикл COVID-19 заключается в том, что белок S на поверхности COVID-19 связывается с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2), через эндоцитоз клетки проникает в нее с высвобождением генетического материала РНК, и с участием белка 3CL pro генетический материал РНК успешно реплицируется с образованием вируса.The Spike protein (S protein) on the surface of the COVID-19 virus and the COVID-19 virus hydrolase (chymotrypsin-like cysteine protease 3, designated 3CL pro protein) are important links in the life cycle of the COVID-19 virus. The life cycle of COVID-19 is that the S protein on the surface of COVID-19 binds to angiotensin converting enzyme 2 (ACE2), through endocytosis enters the cell to release the RNA genetic material, and with the participation of the 3CL pro protein, the RNA genetic material successfully replicates to form a virus.

Для виртуального скрининга в основном используется технология молекулярной стыковки, которая моделирует процесс скрининга лекарственного средства на компьютере. Сперва, для проведения этого скрининга необходимо узнать молекулярную структуру мишени для действия лекарственного средства, потом рассчитать связывающую способность малых молекул из библиотеки соединений с мишенью с помощью молекулярного моделирования, и спрогнозировать физиологическую активность соединений-кандидатов.For virtual screening, molecular docking technology is mainly used, which simulates the drug screening process on a computer. This screening requires first knowing the molecular structure of the drug target, then calculating the binding capacity of small molecules from a library of compounds to the target using molecular modeling, and predicting the physiological activity of the candidate compounds.

В этом эксперименте, технология молекулярной стыковки Glide используется для выполнения виртуального скрининга с целью поиска оптимального связывающего эффекта филлирина (KD-1) и его производных с белком-мишенью 3CL pro. На основании результатов скрининга изучено влияние связывания KD-1 и его производных с белком-мишенью in vitro, а также объяснено межмолекулярное взаимодействие и форма связывания и взаимосвязь структуры и активности KD-1 и его производных. Анализ активности белка-мишени с помощью KD-1 и его производных позволило выявить молекулярный механизм ингибирования вируса COVID-19 с помощью филлирина (KD-1) и его производных.In this experiment, Glide molecular docking technology is used to perform a virtual screen to find the optimal binding effect of phyllin (KD-1) and its derivatives on the target protein 3CL pro. Based on the screening results, the effect of binding of KD-1 and its derivatives to the target protein in vitro was studied, and the intermolecular interaction and binding form and structure-activity relationship of KD-1 and its derivatives were explained. Analysis of target protein activity using KD-1 and its derivatives revealed the molecular mechanism of inhibition of the COVID-19 virus by phyllin (KD-1) and its derivatives.

II. Методика экспериментаII. Experimental technique

1. Молекулярная стыковка KD-1 и его производных с белком-мишенью1. Molecular docking of KD-1 and its derivatives with the target protein

(1) Подготовка системы: Кристаллическая структура размером 2.16Å основной протеазы SARS-CoV-2 (белка 3CL pro) получена из базы данных белков (PDB ID: 6LU7). Структура фермента предварительно обработана с помощью protein Preparation Wizard в Schrodinger, кристаллизационную воду удаляли и добавляли отсутствующие атомы водорода/атомы боковых цепей, а также кислотным и основным аминокислотным остаткам при pH 7,0 были присвоены соответствующие заряды и состояния протонирования, была проведена энергетическая минимизация структуры фермента с использованием силового поля OPLS-2005 и, наконец, активный сайт белка был предсказан с помощью Sitemap. В то же время, с помощью модуля LigPrep Schrodinger была оптимизирована пространственная структура филлирина и его производных.(1) System Preparation: The 2.16Å crystal structure of the main protease of SARS-CoV-2 (3CL pro protein) was obtained from the Protein Database (PDB ID: 6LU7). The enzyme structure was pre-processed using the protein Preparation Wizard at Schrodinger, the water of crystallization was removed and missing hydrogen atoms/side chain atoms were added, and the acidic and basic amino acid residues at pH 7.0 were assigned the appropriate charges and protonation states, and energy minimization of the structure was carried out enzyme using OPLS-2005 force field and finally the active site of the protein was predicted using Sitemap. At the same time, the spatial structure of phyllin and its derivatives was optimized using the LigPrep Schrodinger module.

(2) Молекулярная стыковка: Виртуальный скрининг, основанный на молекулярной стыковке, выполнен с помощью технологии Glide Maestro 11.5. Расчет присоединения филлирина и его производных (фиг. 1) выполнен с использованием режима «сверхточного» разрешения (XP) Glide.(2) Molecular Docking: Virtual screening based on molecular docking was performed using Glide Maestro 11.5 technology. The calculation of the addition of phyllin and its derivatives (Fig. 1) was performed using the “ultra-precision” resolution (XP) mode of Glide.

(3) Оценка стыковки: Вычислено взаимодействие между малой молекулой и белком-мишенью по значению показателя функции «Glide- оценки». В данной функции учитывается взаимодействие водородной связи, гидрофобных сил, сил Ван-дер-Ваальса и т.д. Таким образом, чем больше абсолютное значение функции, тем более стабилен будет комплекс стыковки малой молекулы и белка-мишени, и тем лучше будет соответствующий эффект связывания.(3) Docking score: The interaction between the small molecule and the target protein is calculated by the value of the Glide score function. This function takes into account the interaction of hydrogen bonding, hydrophobic forces, van der Waals forces, etc. Thus, the larger the absolute value of the function, the more stable the small molecule-target protein docking complex will be, and the better the corresponding binding effect will be.

(4) Анализ мишеней: Были проанализированы результаты стыковки KD-1 и его производных с ключевым белком-мишенью нового коронавируса и ключевые аминокислоты, участвующие во взаимодействии KD-1 и его производных с ключевым белком-мишенью нового коронавируса, чтобы обеспечить теоретическую базу и важным подспорьем для профилактики, диагностики и лечения новой коронавирусной инфекции в клинической практике. (4) Target analysis: The docking results of KD-1 and its derivatives with the key target protein of the novel coronavirus and the key amino acids involved in the interaction of KD-1 and its derivatives with the key target protein of the novel coronavirus were analyzed to provide theoretical basis and important will help for the prevention, diagnosis and treatment of new coronavirus infection in clinical practice.

2. Экспрессия и очистка белка2. Protein expression and purification

(1) Клонирование: полноразмерный ген, кодирующий белок 3CL pro SARS-CoV-2 (UniprotKB - P0DTD1, остатки 3264-3569), оптимизировали и синтезировали в экспрессионной системе E. coli (Уханьская биотехническая компания «Цзинькайжуй» Лтд.).(1) Cloning: The full-length gene encoding the 3CL pro protein of SARS-CoV-2 (UniprotKB - P0DTD1, residues 3264-3569) was optimized and synthesized in the E. coli expression system (Wuhan Jingkaizhui Biotech Co., Ltd.).

(2) Экспрессия: Выделенные плазмиды трансфицировали в клетки E. coli BL21 (DE3), и затем проводили культивирование в среде Лурия-Бертани, содержащей 100 мкг ампициллина/мл, при 37°C. Когда клетки размножились до OD600 0,6-0,8 нм, добавили 0,5 мМ изопропилтиогалактозида в клеточную культуру для индукции экспрессии при 30°С и 180 об/мин. Через 10 часов клеток были выделены центрифугированием при 3,000 g.(2) Expression: The isolated plasmids were transfected into E. coli BL21 (DE3) cells, and then cultured in Luria-Bertani medium containing 100 μg ampicillin/ml at 37°C. When cells had expanded to an OD600 of 0.6-0.8 nm, 0.5 mM isopropylthiogalactoside was added to the cell culture to induce expression at 30°C and 180 rpm. After 10 hours, cells were isolated by centrifugation at 3,000 g.

(3) Очистка: Осадок клеток ресуспендировали в лизирующем буфере (20 мМ трис-HCl pH 8,0, 150 мМ NaCl, 2 мМ 2-меркаптоэтанол), лизирование производили ультразвуком, а затем проводили центрифугирование при 13,000 g в течение 30 минут. Надосадочную жидкость загрузили в колонку для аффинной хроматографии Ni-NTA, с последующей промывкой ресуспендирующим буфером, содержащим 20 мМ имидазола, и затем связанный с гистидиновой меткой белок 3CL pro элюировали лизирующим буфером, содержащим 300 мМ имидазол (50 мМ Tris-HCl pH 7,0, 150 мМ NaCl). Белок 3CL pro дополнительно был очищен посредством ионообменной хроматографии. В конце, белок 3CL pro получили в виде смеси мономера и димера и хранили в растворе.(3) Purification: The cell pellet was resuspended in lysis buffer (20 mM Tris-HCl pH 8.0, 150 mM NaCl, 2 mM 2-mercaptoethanol), lysed by sonication, and then centrifuged at 13,000 g for 30 minutes. The supernatant was loaded onto a Ni-NTA affinity chromatography column, followed by washing with resuspension buffer containing 20 mM imidazole, and then the histidine tag-bound 3CL pro protein was eluted with lysis buffer containing 300 mM imidazole (50 mM Tris-HCl pH 7.0 , 150 mM NaCl). The 3CL pro protein was further purified by ion exchange chromatography. Finally, 3CL pro protein was obtained as a mixture of monomer and dimer and stored in solution.

3. Спектроскопический эксперимент3. Spectroscopic experiment

В этом эксперименте структурные изменения белка исследовали с помощью спектрофотометра серии JASCO-V560, работающего в видимой и ультрафиолетовой областях света. Ультрафиолетовый спектр поглощения белка имеет два пика поглощения: большой пик поглощения при 210 нм отражает конформацию каркаса белка, которая обусловлена переходом n-π* C = O в пептидной связи. Появление слабого пика поглощения при 280 нм является результатом перехода π-π*, вызванного поглощением света ароматическими аминокислотами (Trp, Tyr и Phe).In this experiment, protein structural changes were studied using a JASCO-V560 series spectrophotometer operating in the visible and ultraviolet light regions. The ultraviolet absorption spectrum of the protein has two absorption peaks: the large absorption peak at 210 nm reflects the conformation of the protein framework, which is caused by the n-π* C=O transition in the peptide bond. The appearance of a weak absorption peak at 280 nm is the result of a π-π* transition caused by light absorption by aromatic amino acids (Trp, Tyr and Phe).

В этом эксперименте спектры поглощения видимого и ультрафиолетового света получили при сканировании в диапазоне 200-700 nm белкового раствора и смешанного раствора филлирина и белка и использованием буферного раствора в качестве эталона. Gel Buffer 2 мл (50 мМ трис-HCl pH 7,0, 150 мМ NaCl) поместили в кварцевую кювету, добавили 10 мкл белка 3CL pro в концентрации 10-5 М, и измерили значение поглощения, и затем добавили 10 мкл филлирина и его производных в концентрации 10-4 М, и измерили изменения в значении поглощения. In this experiment, visible and ultraviolet light absorption spectra were obtained by scanning in the range of 200–700 nm a protein solution and a mixed solution of phyllin and protein and using a buffer solution as a reference. Gel Buffer 2 ml (50 mM Tris-HCl pH 7.0, 150 mM NaCl) was placed in a quartz cuvette, 10 μl of 3CL pro protein at a concentration of 10 -5 M was added, and the absorbance value was measured, and then 10 μl of phyllin and its derivatives at a concentration of 10 -4 M, and measured changes in absorbance value.

III. Результаты экспериментаIII. Experiment results

Жизненный цикл COVID-19 включает связывания белка S на поверхности COVID-19 с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2), проникновение в клетку посредством клеточного эндоцитоза с высвобождением генетического материала РНК, а затем с помощью белка 3CL pro генетический материал РНК успешно реплицируется с образованием вируса. В этом эксперименте исследовали соединения, которые могут блокировать участие белка 3CL pro в репликации генетического материала РНК, и затем разработали лекарственные средства против вируса COVID-19. The life cycle of COVID-19 involves the S protein on the surface of COVID-19 binding to angiotensin converting enzyme 2 (ACE2), entering the cell through cellular endocytosis to release the RNA genetic material, and then with the help of the 3CL pro protein, the RNA genetic material is successfully replicated to form virus. This experiment investigated compounds that can block the participation of the 3CL pro protein in the replication of RNA genetic material, and then developed drugs against the COVID-19 virus.

В этом эксперименте отобрали оптимальный целевой сайт на основе кристаллической структуры белка 3CL pro и выполнили виртуальный скрининг соединений KD-1 и его производных (KD-2-GLU и KD-2-SO3H). Были получены показатели связывания соединений KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H с сайтом белка 3CL pro, тем самым доказывая нацеленность соединений на белок 3CL pro.In this experiment, the optimal target site was selected based on the crystal structure of the 3CL pro protein and a virtual screening of compounds KD-1 and its derivatives (KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H) was performed. The binding rates of compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H to the 3CL pro protein site were obtained, thereby proving the targeting of the compounds to the 3CL pro protein.

Посредством расчета и анализа были обнаружены пять потенциально активных сайтов в трехмерной структуре белка 3CLpro, из которых сайт 1 является сайтом, в котором молекулы лекарственного средства могут легко связываться с белком 3CLpro. KD-1 успешно стыкован с 5 потенциальными активными сайтами белка 3CLpro, и все 5 активных сайтов успешно стыкованы со стыковочными баллами, показанными в таблице 3-1. Бал по Glide Score для KD-1 в активном сайте 1 белка 3CLpro значительно выше, чем в других активных сайтах белка 3CLpro, и активный сайт 1 белка 3CLpro выбрали в качестве теоретической величины молекулярного докинга. Анализ и расчет для соединений KD-2-GLU и KD-2-SO3H был такой же, как и выше.Through calculation and analysis, five potential active sites were discovered in the three-dimensional structure of the 3CLpro protein, of which site 1 is the site where drug molecules can easily bind to the 3CLpro protein. KD-1 docked successfully to 5 potential active sites of the 3CLpro protein, and all 5 active sites docked successfully with the docking scores shown in Table 3-1. The Glide Score of KD-1 in 3CLpro protein active site 1 is significantly higher than that in other 3CLpro protein active sites, and 3CLpro protein active site 1 was selected as the theoretical molecular docking value. The analysis and calculation for compounds KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H were the same as above.

Таблица 3-1. Стыковочные баллы KD-1 с 5 потенциальными активными сайтами белка 3CLproTable 3-1. KD-1 Docking Scores with 5 Potential Active Sites of 3CLpro Protein

Малая молекулаSmall molecule Номер белка 3CLproProtein number 3CLpro Активный сайтActive site Баллы стыковкиConnection points KD-1KD-1 6lu76lu7 Сайт 1Site 1 -9.461-9.461 KD-1KD-1 6lu76lu7 Сайт 2Site 2 -3.954-3.954 KD-1KD-1 6lu76lu7 Сайт 3Site 3 -4.611-4.611 KD-1KD-1 6lu76lu7 Сайт 4Site 4 -3.342-3.342 KD-1KD-1 6lu76lu7 Сайт 5Site 5 -4.141-4.141

Выбрали оптимальный активный сайт, в котором KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H показали оптимальную активность по отношению к белку 3CLpro. С помощью Glide Score была оценена способность малых молекул связываться с активными сайтами белка 3CLpro. Чем выше абсолютное значение, тем стабильнее взаимное связывание, лучше соответствие. В таблице 3-2 приведены стыковочные баллы для соединений KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H в активном сайте белка-мишени вируса COVID-19. The optimal active site was selected, in which KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H showed optimal activity towards the 3CLpro protein. The Glide Score assessed the ability of small molecules to bind to the active sites of the 3CLpro protein. The higher the absolute value, the more stable the mutual association, the better the correspondence. Table 3-2 shows the docking scores for compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H in the active site of the COVID-19 virus target protein.

Также в таблице 3-2 показано, что теоретические стыковочные баллы для соединений KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H по отношению к коровой структуре белка 3CL pro COVID-19, которая играет важную роль в процессе репликации РНК, являются значительными. KD-1 и KD-2-GLU имеют высокие стыковочные баллы, что свидетельствует о том, что данные соединения имеют различную степень нацеливания на белок 3CL pro.Also shown in Table 3-2 are the theoretical docking scores for compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H relative to the core structure of the COVID-19 pro 3CL protein, which plays an important role in the replication process RNA are significant. KD-1 and KD-2-GLU have high docking scores, indicating that these compounds have different degrees of targeting of the 3CL pro protein.

Таблица 3-2. Сводная таблица стыковочных баллов для KD-1 и его производных по отношению к сайтам белка-мишени 3CLpro COVID-19Table 3-2. Summary table of docking scores for KD-1 and its derivatives relative to 3CLpro COVID-19 target protein sites

№ п/пNo. СоединенияConnections Номер белка 3CLproProtein number 3CLpro Стыковочные баллыConnection points 11 KD-1KD-1 6LU76LU7 -9.461-9.461 22 KD-2-GLUKD-2-GLU 6LU76LU7 -8.222-8.222 33 KD-2-SO3HKD-2- SO3H 6LU76LU7 -5.886-5.886

Посредством трехмерного моделирования и проекции на плоскость молекулярной стыковки KD-1 и белка-мишени 3CLpro было показано, что соединение KD-1 может входить в молекулярный карман белка (фиг. 2, верхняя часть). Соединение KD-1, связываясь с белком 3CL pro, образует π-π связь с аминокислотным остатком His41 активного сайта белка 3CL pro, образует три водородные связи с пептидными связями Gly143, Asn142, Glu166, и гидрофобно взаимодействует с группой Met165 (фиг. 2, нижняя часть). Эти результаты указывают на то, что различные аминокислотные группы, такие как His, Gly, Asn, Glu, Met или подобные им, могут стерически подходить к структуре KD-1, тем самым определяя конформацию комплекса. Предполагается, что соединение KD-1 может нацелиться на белок 3CL pro и таким образом предотвратить участие белка 3CL pro в репликации РНК COVID-19 при воспроизведении вируса.Through 3D modeling and plane projection of the molecular docking of KD-1 and the target protein 3CLpro, it was shown that the KD-1 junction can fit into the molecular pocket of the protein (Fig. 2, top). Compound KD-1, when binding to the 3CL pro protein, forms a π-π bond with the amino acid residue His41 of the active site of the 3CL pro protein, forms three hydrogen bonds with the peptide bonds Gly143, Asn142, Glu166, and hydrophobically interacts with the Met165 group (Fig. 2, Bottom part). These results indicate that various amino acid groups, such as His, Gly, Asn, Glu, Met, or the like, may sterically fit the KD-1 structure, thereby determining the conformation of the complex. It is speculated that the KD-1 compound may target the 3CL pro protein and thus prevent the 3CL pro protein from participating in COVID-19 RNA replication when the virus reproduces.

Посредством трехмерного моделирования и проекции на плоскость молекулярной стыковки KD-2-GLU и белка-мишени 3CLpro было показано, что соединение KD-2-GLU может входить в молекулярный карман белка (фиг. 3, верхняя часть). Соединение KD-2-GLU связывается с белком 3CL pro путем образования трех водородных связей с пептидными связями Gly143, Thr43, Thr25 в активном сайте белка 3CL pro и гидрофобного взаимодействуя с Tyr54 (фиг. 3, нижняя часть). Эти результаты показывают, что различные аминокислотные остатки, такие как Gly, Thr, Tyr или подобные им, могут стерически подходить структуре KD-2-GLU, тем самым определяя конформацию комплекса. Предполагается, что соединение KD-2-GLU может нацеливаться на белок 3CL pro и предотвращать участие белка 3CL pro в репликации РНК COVID-19 для воспроизведения вируса.Through 3D modeling and plane projection of the molecular docking of KD-2-GLU and the target protein 3CLpro, it was shown that the KD-2-GLU junction could fit into the molecular pocket of the protein (Figure 3, top). The compound KD-2-GLU binds to the 3CL pro protein by forming three hydrogen bonds with the peptide bonds Gly143, Thr43, Thr25 in the active site of the 3CL pro protein and hydrophobically interacting with Tyr54 (Fig. 3, bottom). These results indicate that various amino acid residues, such as Gly, Thr, Tyr or the like, can sterically fit the KD-2-GLU structure, thereby determining the conformation of the complex. It is suggested that the compound KD-2-GLU can target the 3CL pro protein and prevent the 3CL pro protein from participating in COVID-19 RNA replication to reproduce the virus.

Посредством трехмерного моделирования и проекции на плоскость молекулярной стыковки KD-2-SO3H и белка-мишени 3CLpro было показано, что соединение KD-2-GLU может входить в молекулярный карман белка (фиг. 4, верхняя часть). Соединение KD-2-SO3H взаимодействует с группами Gly143 и Asn142 путем образования водородных связей и гидрофобно взаимодействует с Tyr54, Val42, Cys44, Cys145 (фиг. 4, нижняя часть). Эти результаты демонстрируют, что различные аминокислотные остатки, такие как Gly, Asn, Val и подобные им могут стерически подходить структуре KD-2-SO3H, тем самым определяя конформацию комплекса.Through 3D modeling and plane projection of the molecular docking of KD-2-SO 3 H and the target protein 3CLpro, it was shown that the KD-2-GLU junction could fit into the molecular pocket of the protein (Fig. 4, top). The compound KD-2-SO 3 H interacts with the Gly143 and Asn142 groups by forming hydrogen bonds and hydrophobically interacts with Tyr54, Val42, Cys44, Cys145 (Fig. 4, lower part). These results demonstrate that various amino acid residues such as Gly, Asn, Val and the like can sterically fit the KD-2-SO 3 H structure, thereby determining the conformation of the complex.

Взаимодействие соединений KD-1 и его производных с активным сайтом белка 3CLpro показано в таблице 3-3. Эти результаты показывают, что взаимодействие филлирина и его двух производных с активным сайтом белка 3CLpro является не полностью гидрофобным, но также задействует водородные связи и связь конфигурации π-π. Взаимодействие посредством водородных связей и π-π связи может помочь стабилизировать комплекс. Было обнаружено, что соединения KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H взаимодействуют с белком 3CLpro с помощью водородной связи только с GLY143 с расстоянием между атомами водорода 2,22 Å, 2,22 Å и 2,06 Å соответственно. Тем не менее, гидрофобные и электростатические взаимодействия играют важную роль в связывании соединений KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H с белком 3CLpro. Различные соединения связываются с различными остатками белка 3CLpro, что и объясняет различия в результатах связывания.The interactions of compounds KD-1 and its derivatives with the active site of the 3CLpro protein are shown in Table 3-3. These results indicate that the interaction of phyllin and its two derivatives with the active site of the 3CLpro protein is not completely hydrophobic, but also involves hydrogen bonding and bonding of the π–π configuration. Interactions through hydrogen bonds and π-π bonding can help stabilize the complex. The compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H were found to interact with the 3CLpro protein via hydrogen bonding only with GLY143 with hydrogen distances of 2.22 Å, 2.22 Å and 2. 06 Å respectively. However, hydrophobic and electrostatic interactions play an important role in the binding of compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H to the 3CLpro protein. Different compounds bind to different residues of the 3CLpro protein, which explains the differences in binding results.

Таблица 3-3. Взаимодействие KD-1 и его производных с белком 3CLproTable 3-3. Interaction of KD-1 and its derivatives with the 3CLpro protein

Малая молекулаSmall molecule ВзаимодействиеInteraction Ключевые аминокислотыKey amino acids KD-1KD-1 Действие водородной связиAction of hydrogen bond HIS41HIS41 Гидрофобное действиеHydrophobic action HIS41, GLY143, ASN142, GLU166HIS41, GLY143, ASN142, GLU166 π-π связь;π-π connection; HIS41HIS41 KD-2-GLUKD-2-GLU Действие водородной связиAction of hydrogen bond THR43, THR25, GLY143THR43, THR25, GLY143 Гидрофобное действиеHydrophobic action TYR54TYR54 KD-2-SO3HKD-2- SO3H Действие водородной связиAction of hydrogen bond GLY143,ASN142GLY143,ASN142 Гидрофобное действиеHydrophobic action VAL42, CYS44, TYR54, CYS145VAL42, CYS44, TYR54, CYS145

Фрагментированный белок был очищен на никелевой колонке и было установлено, что его молекулярная масса составляет 34 кДа, (фиг. 5, справа). Проводили ионообменную хроматографию белка, и затем был проведен ДНС-ПААГ, чтобы детектировать таким образом образец белка 3CL pro концентрации белка 65 мг/мл (фиг. 5, справа).The fragmented protein was purified on a nickel column and its molecular weight was found to be 34 kDa (Fig. 5, right). Protein ion exchange chromatography was carried out, and then DNS-PAGE was carried out to thereby detect the protein sample 3CL pro protein concentration of 65 mg/ml (Fig. 5, right).

На основании результатов виртуального скрининга с помощью молекулярного докинга связывание соединений KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H с белком 3CLpro исследовали in vitro с помощью метода детекции поглощения в УФ и видимой областях света, что дополнительно подтвердило, что соединения могут нацеливаться на белок 3CLpro. Based on the results of virtual screening using molecular docking, the binding of compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H to the 3CLpro protein was examined in vitro using a UV-vis absorption detection method, which further confirmed that that the compounds can target the 3CLpro protein.

На фиг. 6 показано поглощение для соединения KD-1, белка 3CLpro и их смеси, детектированное с помощью спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях света. Эти результаты показывают, что белку 3CL pro соответствует пик поглощения на длине волны 278 нм, а после добавления KD-1 происходит увеличение степени светопоглощения и смещение пика. KD-1 взаимодействует с белком 3CL pro и может ингибировать активность этого фермента. KD-1 может образовывать новый комплекс при взаимодействии с белком 3CL pro, и KD-1 может связываться с белком 3CL pro с помощью водородных связей или гидрофобного взаимодействия.In fig. 6 shows the absorbance for compound KD-1, 3CLpro protein, and a mixture thereof, as detected by ultraviolet-visible spectroscopy. These results indicate that the 3CL pro protein exhibits an absorption peak at 278 nm, and that after the addition of KD-1, the absorbance increases and the peak shifts. KD-1 interacts with the 3CL pro protein and can inhibit the activity of this enzyme. KD-1 can form a new complex when interacting with 3CL pro protein, and KD-1 can bind to 3CL pro protein through hydrogen bonding or hydrophobic interaction.

На фиг. 7 показано поглощение для соединения KD2-GLU, белка 3CLpro и их смеси, детектированное с помощью спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях света. Эти результаты показывают, что белку 3CL pro соответствует пик поглощения на длине волны 278 нм, а после добавления KD2-GLU происходит увеличение степени светопоглощения и смещение пика. KD2-GLU взаимодействует с белком 3CL pro и может ингибировать активность этого фермента. KD2-GLU может образовывать новый комплекс при взаимодействии с белком 3CL pro, и они могут связываться с помощью водородных связей или гидрофобного взаимодействия.In fig. 7 shows the absorbance for the KD2-GLU compound, the 3CLpro protein, and a mixture thereof, as detected by ultraviolet-visible spectroscopy. These results indicate that 3CL pro protein exhibits an absorption peak at 278 nm, and that after the addition of KD2-GLU, the absorbance increases and the peak shifts. KD2-GLU interacts with the 3CL pro protein and can inhibit the activity of this enzyme. KD2-GLU can form a new complex when interacting with 3CL pro protein, and they can communicate via hydrogen bonding or hydrophobic interaction.

На фиг. 8 показано поглощение для соединения KD2-SO3H, белка 3CLpro и их смеси, детектированное с помощью спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях света. Эти результаты показывают, что после добавления KD2-SO3H происходит увеличение степени светопоглощения и смещение пика белка 3CLpro. KD2-SO3H взаимодействует с белком 3CL pro и может ингибировать активность этого фермента. KD2-SO3H может связываться с белком 3CL pro с помощью водородных связей или гидрофобного взаимодействия, и они могут образовывать новый комплекс.In fig. 8 shows the absorbance of KD2-SO 3 H, 3CLpro protein, and a mixture thereof, as detected by ultraviolet-visible spectroscopy. These results indicate that after the addition of KD2-SO 3 H, there is an increase in the light absorption rate and a shift in the peak of the 3CLpro protein. KD2-SO 3 H interacts with the 3CL pro protein and can inhibit the activity of this enzyme. KD2-SO 3 H can bind to 3CL pro protein through hydrogen bonding or hydrophobic interaction, and they can form a new complex.

IV. Выводы по экспериментуIV. Conclusions from the experiment

Результаты молекулярного докинга показывают, что были значительными теоретические стыковочные баллы соединений KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H по отношению к белку 3CL pro в качестве ключевого белка COVID-19, вовлеченного в репликацию РНК, и среди них соединения KD-1 и KD-2-GLU имели высокие стыковочные баллы. Анализ показал, что соединения KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H были связаны с пептидными связями в активном сайте белка 3CL pro посредством водородной связи и гидрофобного взаимодействия, образуя π-π связь с аминокислотными остатками. The molecular docking results show that the theoretical docking scores of compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H towards 3CL pro protein as a key COVID-19 protein involved in RNA replication were significant and among In them, compounds KD-1 and KD-2-GLU had high docking scores. The analysis showed that the compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H were associated with peptide bonds in the active site of the 3CL pro protein through hydrogen bonding and hydrophobic interaction, forming a π-π bond with amino acid residues.

Теоретические данные смогли доказать, что эти соединения могли изменять структуру белка 3CL pro. Спектроскопические эксперименты in vitro показывают, что соединения KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H приводят к смещению и увеличению главного пика для белка 3CL pro на длине волны 278 нм, и оно было наиболее явным у соединения KD-1. Таким образом, каждое из соединений KD-1, KD-2-GLU и KD-2-SO3H оказывает может нацеливаться на белок 3CL pro, может предотвращать участие белка 3CL pro вируса COVID-19 в процессе репликации вируса, и, таким образом, может являться потенциальным таргентным ингибитором вируса COVID-19.Theoretical data were able to prove that these compounds could change the structure of the 3CL pro protein. In vitro spectroscopic experiments show that compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H lead to a shift and increase in the main peak for the 3CL pro protein at a wavelength of 278 nm, and this was most pronounced for compound KD -1. Thus, each of the compounds KD-1, KD-2-GLU and KD-2-SO 3 H can target the 3CL pro protein, can prevent the participation of the 3CL pro protein of the COVID-19 virus in the process of viral replication, and thus , may be a potential targeted inhibitor of the COVID-19 virus.

Пример 4. Исследование in vivo эффективности против коронавируса нового типаExample 4. In vivo study of effectiveness against a new type of coronavirus

I. Материалы для экспериментаI. Materials for the experiment

Мыши для эксперимента: мыши hACE2, возраст 6-7 недель, вес 20-40 г, всего 120 самцов, поставщик лабораторных животных - Цзянсуская биотехническая компания «Цзицуй Юаокан» Лтд., лицензия на производство лабораторных животных: SCXK(СУ) 2018-0008, номер сертификата лабораторных животных: №32072720201100243581, поставщик корма: Цзянсуская биотехническая компания «Мэйдисэнь» Лтд.Mice for experiment: hACE2 mice, age 6-7 weeks, weight 20-40 g, total 120 males, laboratory animal supplier - Jiangsu Jitsui Yuaokang Biotech Co., Ltd., laboratory animal production license: SCXK(SU) 2018-0008 , laboratory animal certificate number: No. 32072720201100243581, feed supplier: Jiangsu Meidisen Biotech Co., Ltd.

Лекарственное средство: композиция филлирина/филлигенина, в которой весовое соотношение филлирина к филлигенину составляет 90:10 (Даляньская компания разработки натуральных лекарственных средств «Фушэн» Лтд.).Medicine: phyllirin/phylligenin composition, in which the weight ratio of phyllirin to phylligenin is 90:10 (Dalian Fusheng Natural Medicine Development Company Co., Ltd.).

II. Методика экспериментаII. Experimental technique

(1) Защитное действие лекарственного средства на прогрессирование заболевания у мышей, зараженных COVID-19(1) Protective effect of the drug on disease progression in mice infected with COVID-19

Трансгенные мыши hACE2 C57BL/6 были разделены на нормальную группу, группу мышей, зараженных SARS-CoV-2, которая в свою очередь была поделена на группы: с введением препарата 80 мг/кг, с введением препарата 40 мг/кг и группу положительного контроля (ремдесивир 50 мг/кг), причем каждая группа содержала по 8 мышей. Только мышам нормальной группы закапывали в нос ФСБ, мышам в других группах закапывали в нос вирус SARS-CoV-2 в концентрации 105 БОЕ. Через два часа после заражения, мышам в зараженной группе вводили филлирин в желудок через зонд один раз в день в течении 5 последовательных дней. Регистрацию изменения веса производили ежедневно после заражения, и подсчитывали смертность среди мышей за 5 дней.hACE2 C57BL/6 transgenic mice were divided into a normal group, a group of mice infected with SARS-CoV-2, which in turn was divided into groups: 80 mg/kg, 40 mg/kg, and a positive control group. (remdesivir 50 mg/kg), with each group containing 8 mice. Only mice in the normal group received PBS instilled into their noses; mice in other groups received SARS-CoV-2 virus instilled into their noses at a concentration of 105 PFU. Two hours after infection, mice in the infected group were injected with phyllin by intragastric gavage once daily for 5 consecutive days. Weight changes were recorded daily after infection, and mortality among mice was calculated over 5 days.

(2) Исследование эффективности лекарственного средства при чрезмерном воспалении, вызванной у мышей инфекцией COVID-19(2) Study on the effectiveness of the drug against excessive inflammation caused by COVID-19 infection in mice

Трансгенные мыши ACE2 C57BL/6 были разделены на нормальную группу, зараженные группы вирусом SARS-CoV-2: группу с введением препарата 80 мг/кг, группу с введением препарата 40 мг/кг и группу положительного контроля (ремдесивир 50 мг/кг). Только мышам нормальной группы закапывали в нос ФСБ, мышам в других группах закапывали в нос вирус SARS-CoV-2 в концентрации 105 БОЕ. Через два часа после заражения, мышам в зараженной группе вводили филлирин в желудок через зонд, один раз в день в течение 5 последовательных дней. Животных вскрыли на 5-й день после заражения для получения легких для гомогенизации ткани для определения титра вируса. Суммарную РНК экстрагировали из супернатанта гомогената легочной ткани методом с Trizol, а с помощью метода ОТ-кПЦР определяли экспрессию мРНК соответствующих воспалительных факторов.ACE2 C57BL/6 transgenic mice were divided into normal group, SARS-CoV-2 virus-infected group: 80 mg/kg dosing group, 40 mg/kg dosing group, and positive control (remdesivir 50 mg/kg) group. Only mice in the normal group received PBS instilled into their noses; mice in other groups received SARS-CoV-2 virus instilled into their noses at a concentration of 105 PFU. Two hours after infection, mice in the infected group were injected with phyllin by intragastric gavage once daily for 5 consecutive days. Animals were necropsied on day 5 postinfection to obtain lungs for tissue homogenization to determine virus titer. Total RNA was extracted from the supernatant of the lung tissue homogenate using the Trizol method, and the mRNA expression of the corresponding inflammatory factors was determined using the RT-qPCR method.

III. Результаты экспериментаIII. Experiment results

(1) Результаты исследований лекарственного препарата против нового коронавируса на предмет защиты от смерти (1) Results of studies of a drug against the new coronavirus for protection against death

Результаты защиты от смерти показаны в таблице 4-1. Эти результаты показывают, что защитные эффекты двух доз препарата (80 мг/кг и 40 мг/кг) у мышей, инфицированных коронавирусом нового типа, составляли 87,5% и 42,86% соответственно; в группе мышей, инфицированной вирусом, гибель составляла 71,43%, степень защиты от гибели в группе, которой вводили препараты 80 мг/кг была сопоставима со степенью защиты в группе, принимавшей ремдесивир.The death protection results are shown in Table 4-1. These results show that the protective effects of two doses of the drug (80 mg/kg and 40 mg/kg) in mice infected with the novel coronavirus were 87.5% and 42.86%, respectively; in the group of mice infected with the virus, death was 71.43%; the degree of protection against death in the group that was administered 80 mg/kg drugs was comparable to the degree of protection in the group that took remdesivir.

Таблица 4-1. Результаты исследования защиты мышей, инфицированных коронавирусом нового типа, от гибели (n = 3)Table 4-1. Results of a study on the protection of mice infected with a new type of coronavirus from death (n = 3)

ГруппаGroup Среднее количество дней выживания (дней)Average number of survival days (days) Коэффициент выживаемости (%)Survival rate (%) Коэффициент смертности (%)Death rate (%) Нормальная группаNormal group 5.00±0.005.00±0.00 100100 0.000.00 Группа, зараженная SARS-CoV-2Group infected with SARS-CoV-2 4.29±0.494.29±0.49 28.5728.57 71.4371.43 Препарат 80 мг/кгDrug 80 mg/kg 4.88±0.354.88±0.35 87.5087.50 12.5012.50 Препарат 40 мг/кгDrug 40 mg/kg 4.43±0.534.43±0.53 42.8642.86 57.1457.14 Ремдесивир 50 мг/кгRemdesivir 50 mg/kg 4.86±0.384.86±0.38 87.5087.50 12.5012.50

(2) Результаты исследования титра вируса в легочной ткани мышей, инфицированных коронавирусом нового типа, которым вводили лекарственные средства(2) Results of a study of the virus titer in the lung tissue of mice infected with a new type of coronavirus, which were administered drugs

Как показано в таблице 4-2, при введении двух доз препаратов (80 мг/кг и 40 мг/кг) титр вируса в легких у инфицированных мышей был значительно снижен, и не было статистической разницы между титром ингибированного в легких вируса в группе, получавшей 80 мг/кг, и титром в группе ремдесивира.As shown in Table 4-2, when two doses of the drugs (80 mg/kg and 40 mg/kg) were administered, the titer of virus in the lungs of infected mice was significantly reduced, and there was no statistical difference between the titer of virus inhibited in the lungs in the group receiving 80 mg/kg, and titer in the remdesivir group.

Таблица 4-2. Результаты исследования титра вируса в легочной ткани мышей, инфицированных коронавирусом нового типа (x̄±s, n=3)Table 4-2. Results of a study of the virus titer in the lung tissue of mice infected with a new type of coronavirus (x̄±s, n=3)

ГруппаGroup Титр вируса в легких (Log10)Virus titer in the lungs (Log10) Нормальная группаNormal group -- Группа, зараженная
SARS-CoV-2
Group infected
SARS-CoV-2
3.14±0.413.14±0.41
Препарат 80 мг/кгDrug 80 mg/kg 1.99±0.38***1.99±0.38*** Препарат 40 мг/кгDrug 40 mg/kg 2.54±0.32***2.54±0.32*** Ремдесивир 50 мг/кгRemdesivir 50 mg/kg 1.68±0.45*1.68±0.45*

Примечание: по сравнению с группой заражения вирусом, * P < 0,05, ** P < 0,01, *** P < 0,001Note: Compared with virus infection group, * P < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001

(3) Результаты испытания на индуцирование чрезмерного воспаления у мышей, инфицированных коронавирусом нового типа, которым вводили лекарственные средства(3) Results of a test to induce excessive inflammation in drug-administered mice infected with the novel coronavirus

Результаты анализа показателей воспаления у инфицированных мышей приведены в таблице 4-3. На пятый день после инфекции экспрессия IL-1β, IFN-γ, MCP-1 и IFN-α в инфицированной вирусом группе значительно повысилась. Введение двух доз лекарств (80 мг/кг и 40 мг/кг) имело ингибирующее действие на факторы воспаления IL-1β, IFN-γ, MCP-1 и IFN-α. Группа которая получала дозу 80 мг/кг препарата показала лучшее ингибирование сверхэкспрессии медиаторов воспаления, чем при ремдесивире.The results of the analysis of inflammation indicators in infected mice are shown in Table 4-3. On the fifth day post-infection, the expression of IL-1β, IFN-γ, MCP-1 and IFN-α was significantly increased in the virus-infected group. Administration of two doses of drugs (80 mg/kg and 40 mg/kg) had an inhibitory effect on the inflammatory factors IL-1β, IFN-γ, MCP-1 and IFN-α. The group that received a dose of 80 mg/kg of the drug showed better inhibition of overexpression of inflammatory mediators than remdesivir.

Таблица 4-3. Влияние лекарственных препаратов на экспрессию мРНК IL-1β, IFN-γ, MCP-1 и IFN-αmРНК в гомогенате легких инфицированных мышей (x̄±s, n=3)Table 4-3. Effect of drugs on the expression of IL-1β, IFN-γ, MCP-1 and IFN-αmRNA mRNA in the lung homogenate of infected mice (x̄±s, n=3)

ГруппаGroup IL-1βIL-1β IFN-γIFN-γ IFN-αIFN-α MCP-1MCP-1 Нормальная группаNormal group 1.00±0.001***1.00±0.001*** 1.16±0.29***1.16±0.29*** 1.03±0.045***1.03±0.045*** 1.00±0.00***1.00±0.00*** Группа, зараженная SARS-CoV-2Group infected with SARS-CoV-2 43.42±10.9743.42±10.97 432.60±116.11432.60±116.11 246.63±49.28246.63±49.28 14.72±4.9914.72±4.99 Ремдесивир 50 мг/кгRemdesivir 50 mg/kg 7.41±5.86**7.41±5.86** 173.79±84.84*173.79±84.84* 69.99±53.20**69.99±53.20** 7.31±5.14**7.31±5.14** Препарат 80 мг/кгDrug 80 mg/kg 6.14±3.71***6.14±3.71*** 51.56±32.33***51.56±32.33*** 50.22±16.94**50.22±16.94** 1.80±0.73***1.80±0.73*** Препарат 40 мг/кгDrug 40 mg/kg 11.00±3.84***11.00±3.84*** 228.07±180.55228.07±180.55 157.04±42.06**157.04±42.06** 6.89±2.39**6.89±2.39**

Примечание: по сравнению с группой заражения вирусом, * P < 0,05, ** P < 0,01, *** P < 0,001Note: Compared with virus infection group, * P < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001

IV. ЗаключениеIV. Conclusion

Приведенные выше результаты экспериментов показывают, что лекарственное средство согласно настоящему изобретению оказывает значительное защитное действие от гибели в отношении мышей, инфицированных коронавирусом нового типа, со 87,5% степенью защиты от гибели инфицированных мышей, что сопоставимо с эффективностью ремдесивира. Лекарственное средство заявленного изобретения может значительно ингибировать титр вируса в легочной ткани у мышей, инфицированных новой коронавирусной инфекцией. Оно также ингибирует экспрессию мРНК факторов чрезмерного воспаления IL-1β, IFN-α, MCP-1 и IFN-γ, индуцированную коронавирусом нового типа. Поэтому это лекарственное средство играет значительную роль в лечении новой коронавирусной инфекции.The above experimental results show that the drug according to the present invention has a significant protective effect against death in mice infected with the novel coronavirus, with a rate of protection against death in infected mice of 87.5%, which is comparable to the effectiveness of remdesivir. The drug of the claimed invention can significantly inhibit the titer of the virus in the lung tissue of mice infected with a new coronavirus infection. It also inhibits the mRNA expression of excessive inflammatory factors IL-1β, IFN-α, MCP-1 and IFN-γ induced by novel coronavirus. Therefore, this drug plays a significant role in the treatment of the new coronavirus infection.

Claims (13)

1. Применение филлирина в приготовлении средства для ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19.1. The use of phyllirin in the preparation of a product for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus. 2. Применение производного филлирина в приготовлении средства для ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19, где производное филлирина представляет собой KD-2-GLU, представленное следующей формулой, или KD-2-SO3H, представленное следующей формулой:2. Use of a phyllirin derivative in the preparation of an agent for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus, where the phyllirin derivative is KD-2-GLU represented by the following formula, or KD-2-SO 3 H represented by the following formula: 3. Способ ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19, включающий стадию взаимодействия белка 3CLpro вируса COVID-19 с филлирином.3. A method of inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus, including the stage of interaction of the 3CLpro protein of the COVID-19 virus with phyllin. 4. Способ ингибирования белка 3CLpro вируса COVID-19, включающий стадию взаимодействия белка 3CLpro вируса COVID-19 с производным филлирина, где производное филлирина представляет собой KD-2-GLU, представленное следующей формулой, или KD-2-SO3H, представленное следующей формулой:4. A method for inhibiting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus, including the step of reacting the 3CLpro protein of the COVID-19 virus with a phyllirin derivative, where the phyllirin derivative is KD-2-GLU, represented by the following formula, or KD-2-SO 3 H, represented by the following formula: 5. Применение композиции филлирина/филлигенина в качестве единственного фармацевтически активного ингредиента в приготовлении лекарственного средства против вируса COVID-19 или лекарственного средства для лечения заболевания, вызываемого вирусом COVID-19, где весовое отношение филлирина к филлигенину в композиции филлирина/филлигенина составляет 2~98:2~98.5. Use of a phyllirin/phylligenin composition as the only pharmaceutically active ingredient in the preparation of a drug against the COVID-19 virus or a drug for treating a disease caused by the COVID-19 virus, where the weight ratio of phyllirin to phylligenin in the phyllirin/phylligenin composition is 2~98 :2~98. 6. Применение по п. 5, отличающееся тем, что лекарственное средство находится в форме таблетки, капсулы, пилюли, порошка, гранулы, сиропа, раствора, эмульсии, инъекции, спрея, аэрозоля, геля, крема, катаплазмы, адгезивного пластыря или пластыря.6. Use according to claim 5, characterized in that the medicinal product is in the form of a tablet, capsule, pill, powder, granule, syrup, solution, emulsion, injection, spray, aerosol, gel, cream, cataplasm, adhesive patch or patch. 7. Применение по п. 5, отличающееся тем, что композиция филлирина/филлигенина ингибирует белок 3CLpro вируса COVID-19.7. Use according to claim 5, characterized in that the phyllirin/phylligenin composition inhibits the 3CLpro protein of the COVID-19 virus. 8. Способ борьбы с вирусом COVID-19 или лечения заболевания, вызванного вирусом COVID-19, включающий стадию введения нуждающемуся пациенту эффективного количества композиции филлирина/филлигенина, где весовое отношение филлирина к филлигенину в композиции филлирина/филлигенина составляет 2~98:2~98, и эта композиция филлирина/филлигенина используется в качестве единственного фармацевтически активного ингредиента.8. A method of combating the COVID-19 virus or treating a disease caused by the COVID-19 virus, comprising the step of administering to a patient in need an effective amount of a phyllirin/phylligenin composition, wherein the weight ratio of phyllirin to phylligenin in the phyllirin/phylligenin composition is 2~98:2~98 , and this phyllirin/phylligenin composition is used as the only pharmaceutically active ingredient. 9. Способ борьбы с вирусом COVID-19 или лечения заболевания, вызванного вирусом COVID-19, включающий стадию введения нуждающемуся пациенту эффективного количества лекарственного средства, содержащего композицию филлирина/филлигенина, где весовое отношение филлирина к филлигенину в композиции филлирина/филлигенина составляет 2~98:2~98, и эта композиция филлирина/филлигенина используется в качестве единственного фармацевтически активного ингредиента.9. A method of combating the COVID-19 virus or treating a disease caused by the COVID-19 virus, comprising the step of administering to a patient in need an effective amount of a medicinal product containing a phyllirin/phylligenin composition, wherein the weight ratio of phyllirin to phylligenin in the phyllirin/phylligenin composition is 2~98 :2~98, and this phyllirin/phylligenin composition is used as the only pharmaceutically active ingredient. 10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что лекарственное средство находится в форме таблетки, капсулы, пилюли, порошка, гранулы, сиропа, раствора, эмульсии, инъекции, спрея, аэрозоля, геля, крема, катаплазмы, адгезивного пластыря или пластыря.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the medicinal product is in the form of a tablet, capsule, pill, powder, granule, syrup, solution, emulsion, injection, spray, aerosol, gel, cream, cataplasm, adhesive patch or patch. 11. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что композиция филлирина/филлигенина ингибирует белок 3CLpro вируса COVID-19.11. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the phyllirin/phylligenin composition inhibits the 3CLpro protein of the COVID-19 virus.
RU2022126089A 2020-03-09 2021-02-09 Phillyrin and its derivatives for suppression of the 3clpro protein and fighting the covid-19 virus RU2804307C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010155743.1 2020-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2804307C1 true RU2804307C1 (en) 2023-09-27

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1925863A (en) * 2004-02-27 2007-03-07 凡诺华(英国)有限公司 Extracts of scutellaria for the treatment of sars
WO2016019682A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 富力 Chemical synthesis method for phillyrin
RU2642784C2 (en) * 2013-11-18 2018-01-26 Ли ФУ Forzicyaside sulfate and its derivatives, method for its production and its application
RU2655616C1 (en) * 2014-08-07 2018-05-29 Ли ФУ Application of phillyrin/phillygenin composition when preparing a medicament or medical product for the relief and/or treatment of viral diseases and medicament or medical product for treatment of viral diseases

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1925863A (en) * 2004-02-27 2007-03-07 凡诺华(英国)有限公司 Extracts of scutellaria for the treatment of sars
RU2642784C2 (en) * 2013-11-18 2018-01-26 Ли ФУ Forzicyaside sulfate and its derivatives, method for its production and its application
WO2016019682A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 富力 Chemical synthesis method for phillyrin
RU2655616C1 (en) * 2014-08-07 2018-05-29 Ли ФУ Application of phillyrin/phillygenin composition when preparing a medicament or medical product for the relief and/or treatment of viral diseases and medicament or medical product for treatment of viral diseases

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WU F. et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature, 2020 Mar, V. 579(7798), pp. 265-269, [онлайн], [найдено 20.04.2023]. Найдено в PubMed, PMID: 32015508, doi: 10.1038/s41586-020-2008-3. Epub 2020 Feb 3, реферат. *
ZHONG W. et al. Phillyrin attenuates LPS-induced pulmonary inflammation via suppression of MAPK and NF-κB activation in acute lung injury mice. Fitoterapia, 2013, V. 90, pp. 132-139, [онлайн], [найдено 19.04.2023]. Найдено из Интернет: https://doi.org/10.1016/j.fitote.2013.06.003. Qualitative and quantitative analysis of the major constituents in Chinese medical preparation Lianhua-Qingwen capsule by UPLC-DAD-QTOF-MS. TheScientificWorldJournal, 2015, 731765. [онлайн], [найдено 19.04.2023]. Найдено в PubMed, PMID: 25654135, doi: 10.1155/2015/731765. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102607599B1 (en) How to treat influenza
Hu et al. The SARS‐CoV‐2 main protease (Mpro): structure, function, and emerging therapies for COVID‐19
US10987329B1 (en) Combination therapy for coronavirus infections including the novel corona virus (COVID-19)
RU2685730C1 (en) Formulations of azaindole compounds
Wen et al. Synergistic effect of Zanamivir− Porphyrin conjugates on inhibition of neuraminidase and inactivation of influenza virus
Dent et al. The development of MDA-7/IL-24 as a cancer therapeutic
RU2700415C1 (en) Influenza virus replication inhibitors
JP7430803B2 (en) Fililin and its derivatives targeting 3CLpro and their use against the new coronavirus
Chikhale et al. Computational assessment of saikosaponins as adjuvant treatment for COVID-19: molecular docking, dynamics, and network pharmacology analysis
US11779561B2 (en) Compounds and pharmaceutical uses thereof
CN113679726A (en) Application of salvia miltiorrhiza extract and quinone compounds in resisting coronavirus
US20210330622A1 (en) Viral infection treatment with 5-aminolevulinic acid
JPH07507770A (en) N-(phosphonoacetyl)-L-aspartic acid compositions and methods of use thereof as broad-spectrum antiviral agents
US20240093198A1 (en) Tgf-beta therapeutics for age disease
Fuzo et al. Celastrol: A lead compound that inhibits SARS‐CoV‐2 replication, the activity of viral and human cysteine proteases, and virus‐induced IL‐6 secretion
RU2804307C1 (en) Phillyrin and its derivatives for suppression of the 3clpro protein and fighting the covid-19 virus
Adedayo et al. In-silico studies of Momordica charantia extracts as potential candidates against SARS-CoV-2 targeting human main protease enzyme (Mpro)
RU2185822C2 (en) Preparation for treatment and prophylaxis of viral diseases
CN115968375A (en) Interaction of SARS-CoV-2 protein with host cell molecular and cellular mechanisms and agents for treating COVID-19
Mohan Problems and perspectives in the design of anti‐HIV‐1 agents
US20230285303A1 (en) Rapidly infusing platform and compositions for therapeutic treatment in humans
Kaur Discovery of OJT010 as a Novel Inhibitor of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2
CA3025018C (en) Treatment of alphavirus-induced inflammation
KR20230143964A (en) Pharmaceutical composition for preventing of treating viral infectioin
JP2023525855A (en) Compounds and their use for the treatment and/or prevention of diseases caused by coronaviruses