本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域,涉及肉桂醛的新用途,具體涉及肉桂醛及其衍生物在制備防治肺纖維化的藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
肺纖維化是肺臟受到傷害后,機體分泌膠原蛋白進(jìn)行肺間質(zhì)組織的修補,進(jìn)而造成肺臟纖維化。初期損傷后為肺泡炎,隨著炎性-免疫反應(yīng)的進(jìn)展,肺泡壁和氣道最終都會發(fā)生不可逆的肺部瘢痕(纖維化),即炎癥和異常修復(fù)導(dǎo)致肺間質(zhì)細(xì)胞增殖,產(chǎn)生大量的膠原和細(xì)胞外基質(zhì)。目前,肺移植是治療肺纖維化唯一可行的治療措施,但由于供體和免疫排斥反應(yīng)等問題,臨床上很難推廣。吡非尼酮是唯一在美國、歐盟和日本被批準(zhǔn)的用于治療輕中度肺纖維化的藥物,但由于其改善呼吸系統(tǒng)功能和提高生存質(zhì)量的作用未見報道,同時,在用藥期間伴隨有胃腸道反應(yīng)和光敏感性,嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量。因此,開發(fā)一種安全、有效和副作用小的治療肺纖維化的藥物顯得尤其重要。
肉桂醛亦稱肉桂桂皮醛、桂醛、β-苯丙烯醛、3-苯基-2-丙烯醛,廣泛存在于肉桂油、桂皮油、藿香油、風(fēng)信子油和玫瑰油等精油中,是傳統(tǒng)中藥肉桂揮發(fā)油中的主要成分;目前肉桂醛已經(jīng)可以化學(xué)合成。桂皮醛的分子式為C9H8O,結(jié)構(gòu)式見圖1,分子量132.16,常溫下為無色或淡黃色液體。近年來的藥理學(xué)研究證實具有擴張周圍血管、抗血小板聚集、抗腫瘤、抗細(xì)菌、抗真菌和抗突變等作用,且毒副作用低,對病毒性心肌炎、血栓、心肌缺血等疾病有較好的治療作用。肉桂醛來源于常用中藥肉桂,目前已經(jīng)能夠人工合成,價格便宜,極有可能是成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的天然藥物。
發(fā)明人在以往的研究中發(fā)現(xiàn)肉桂醛對抑制人的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株增殖有一定作用,但尚無肉桂醛對于防治肺纖維化效果的報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明彌補了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供了一種肉桂醛的新用途;本發(fā)明通過大量研究發(fā)現(xiàn),肉桂醛具有良好的預(yù)防和治療肺纖維化的作用,且毒副作用少,具有較好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明一方面提供了肉桂醛在制備預(yù)防或治療肺纖維化的藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明另一方面提供了肉桂醛衍生物或溶劑化物在制備預(yù)防或治療肺纖維化的藥物中的應(yīng)用。
具體的,所述肺纖維化為由博萊霉素所引發(fā)的特發(fā)性肺纖維化。
進(jìn)一步的,所述特發(fā)性肺纖維化包括肺組織上皮退化、羥脯氨酸含量增加、氣道彈性阻力增大、系統(tǒng)動態(tài)順應(yīng)性和靜態(tài)順應(yīng)性減弱引起的肺纖維化。
本發(fā)明所述的藥物,以肉桂醛、肉桂醛衍生物或溶劑化物為單一活性成分或作為活性成分之一,當(dāng)其作為活性成分之一時,可選與其他有效于肺纖維化的活性成分,如吡非尼酮等共同構(gòu)成藥物的活性成分,以期獲得理想的協(xié)同效應(yīng)。
除活性成分外,本發(fā)明所述的藥物還包括藥學(xué)上可接受的至少一種載體。所述載體為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解,包括但并不局限于填充劑、崩解劑、潤滑劑、增溶劑、助懸劑、潤濕劑、溶劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑或表面活性劑等,本領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)制劑的實際需求加以選擇。
所述填充劑為淀粉;所述崩解劑為羧甲基纖維素鈉;所述潤滑劑為硬脂酸鎂;所述增溶劑為聚山梨酯-80;所述助懸劑為甲基纖維素;所述潤濕劑為聚山梨酯類;所述溶劑為生理鹽水;所述乳化劑選自大豆磷脂或蛋黃卵磷脂;所述穩(wěn)定劑選自油酸或其鹽、膽酸或其鹽、脫氧膽酸或其鹽;所述抗氧化劑為維生素E;所述表面活性劑為pluronicF-68。
本發(fā)明所述的藥物,可經(jīng)由常規(guī)方法制備成口服制劑或注射制劑。給藥方式可選口服、舌下、靜脈、皮下、透皮或局部給藥等,以單位給藥形式給予動物或人。
具體的,所述注射制劑為肉桂醛水包油型肉桂醛亞微乳注射劑。
進(jìn)一步的,所述亞微乳注射劑中肉桂醛的濃度為18-35mg/ml。
進(jìn)一步的,所述亞微乳注射劑的粒徑為150-200nm。
在本發(fā)明的藥物組合物中,肉桂醛通常以劑量單位配制。每劑量單位含有50至450毫克肉桂醛,每日給予1次或多次。特定情況下也可以采用較高或較低劑量,每個患者的適用劑量由醫(yī)生根據(jù)給藥模式,以及該患者的年齡、體重和反應(yīng)來最終決定。
本發(fā)明提供的肉桂醛的新用途具有以下優(yōu)點:
(1)本發(fā)明提供了肉桂醛的新用途,即可阻止肺組織上皮退化、降低羥脯氨酸含量、減小氣道彈性阻力、增強系統(tǒng)動態(tài)順應(yīng)性和靜態(tài)順應(yīng)性,為肺纖維化病人帶來福音;
(2)本發(fā)明所提供的肉桂醛用于治療肺纖維化的效果顯著,無毒副作用;
(3)本發(fā)明所提供的肉桂醛用于治療肺纖維化的制劑制備過程簡單,工藝可控,容易轉(zhuǎn)化為臨床用藥,具有良好的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1為肉桂醛的結(jié)構(gòu)式;
圖2為本發(fā)明實施例各分組肺組織的病理學(xué)圖像;
圖3為本發(fā)明實施例各分組肺組織的羥脯氨酸含量對比圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例僅用于說明本發(fā)明,并不用來限制本發(fā)明的保護范圍。
實驗例:肉桂醛對博萊霉素引起的小鼠肺纖維化的影響
1、實驗動物:
健康雄性C57BL/6小鼠60只,體重18-20g,購自中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心。
2、實驗試劑及儀器:
肉桂醛,購自湖北遠(yuǎn)成藥業(yè)有限公司,純度99%;
博萊霉素,購自日本化藥株式會社;
甲基強的松,購自輝瑞制藥有限公司;
生理鹽水,購自山東齊都藥業(yè)有限公司;
戊巴比妥鈉,購自西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司;
乙酰甲膽堿,購自西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司;
多聚甲醛溶液(4%),購自上海博谷生物科技有限公司;
flexiVent系統(tǒng),購自美國健康醫(yī)療儀器國際公司;
光學(xué)顯微鏡,購自日本Olympus公司;
羥脯氨酸檢測試劑盒,購自南京建成生物工程研究所。
3、藥物的配制
3.1、肉桂醛亞微乳的配制
步驟1:油相制備:分別稱取大豆油10g、維生素E 0.1g和蛋黃卵磷脂1.2g,將三者混合,加熱攪拌,直到蛋黃卵磷脂完全溶解,隨后,稱取肉桂醛0.5g并加入,攪拌,即得油相;
步驟2:水相制備:分別稱取水85.5g、丙三醇2.5g和油酸鈉0.2g,將三者混合,隨后加熱攪拌,直到丙三醇和油酸鈉完全溶解,即得水相;
步驟3:初乳制備:將步驟3.1中的油相加入到步驟3.2中的水相,在2000rpm的轉(zhuǎn)速和55℃下剪切分散10min,形成初乳,隨后快冷到15-30℃;
步驟4:乳液制備:將步驟3.3中的初乳高壓勻化,勻化壓力為100-1280bar,勻化8次,得到肉桂醛亞微乳注射劑。
3.2、空白乳劑的配制
空白乳劑的配制方法與上述肉桂醛亞微乳的配制類似,區(qū)別在于在制備油相時,不加入肉桂醛。
4、實驗分組及實驗方法
購入的小鼠在IVC系統(tǒng)中適應(yīng)性飼養(yǎng),環(huán)境溫度20.1-23.1℃,濕度40-50%,按12小時光照、12小時無光照交替,自由進(jìn)食和飲水。飼養(yǎng)一周后隨機平均分成5組,每組12只,分別為空白組、模型組、空白乳劑組、肉桂醛亞微乳組、甲基強的松組。實驗前禁食過夜,按100mg/kg的劑量腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉。
按如下方法造模:沿頸正中線切開皮膚,鈍性分離暴露氣管,22-號套管針穿刺,空白組注入50μL生理鹽水,模型組、空白乳劑組、肉桂醛亞微乳組和甲基強的松組分別注入50μL含博萊霉素的生理鹽水溶液,博萊霉素的劑量按4mg/kg×體重計算,隨后所有分組注入100μL空氣,以確保液體足以分布至遠(yuǎn)端氣道,拔出套管針并縫合切口。
造模24h后,各分組按如下方式連續(xù)給藥21天,給藥方式為腹腔注射,每日一次:
(1)空白組:按100ml/kg×體重的劑量注射生理鹽水;
(2)模型組:按100ml/kg×體重的劑量注射生理鹽水;
(3)空白乳劑組:按100ml/kg×體重的劑量注射空白乳劑;
(4)肉桂醛亞微乳組:按35mg/kg×體重的劑量注射肉桂醛亞微乳;
(5)甲基強的松組:按10mg/kg×體重的劑量注射甲基強的松。
5、待測樣本制備
5.1、按100mg/kg×體重的劑量腹腔注射戊巴比妥鈉深度麻醉小鼠后實行氣管造口術(shù)。將小鼠與flexiVent系統(tǒng)連接,系統(tǒng)程序控制小鼠呼吸,待呼吸平穩(wěn)后霧化吸入乙酰甲膽堿,濃度依次為:0mg/mL,1.5mg/mL,3mg/mL,6mg/mL,12mg/mL,25mg/mL,50mg/mL和100mg/mL,時間間隔2min,霧化時間20s,體積10μL,檢測肺功能參數(shù)。
5.2、頸椎脫臼法處死小鼠后取出肺組織,4%多聚甲醛固定24h。標(biāo)準(zhǔn)處理后切片(5μm)并進(jìn)行Masson's三色染色和HE染色,利用光學(xué)顯微鏡放大200倍檢查纖維化情況。
5.3、稱取0.1g肺組織后浸入W/V為1:9冰生理鹽水中,采用高通量組織勻漿機(4℃,3000rpm,15min)制備肺組織勻漿,取上清液備用,按試劑盒說明書所示檢測羥脯氨酸(HYP)含量。
6、檢測結(jié)果與分析
6.1、肺功能參數(shù)的影響
如表1所示為各分組吸入不同濃度的乙酰甲膽堿后的氣道彈性阻力的結(jié)果對照表。
表1 各分組吸入不同濃度乙酰甲膽堿后氣道彈性阻力(cmH2O/ml)的結(jié)果對照表
對比表1中的空白組和模型組的結(jié)果可以看出,博萊霉素造模后,氣道彈性阻力顯著增加;對比表1中的空白乳液組、肉桂醛亞微乳組和甲基強的松組的結(jié)果可以看出,空白乳液對減小氣道彈性阻力基本無作用,肉桂醛亞微乳和甲基強的松可有效減小氣道彈性阻力,且肉桂醛亞微乳的效果明顯優(yōu)于臨床常用藥甲基強的松。
如表2所示為各分組吸入不同濃度的乙酰甲膽堿后的呼吸系統(tǒng)動態(tài)順應(yīng)性(ml/cmH2O)的結(jié)果對照表。
表2 各分組吸入不同濃度乙酰甲膽堿后動態(tài)順應(yīng)性(ml/cmH2O)的結(jié)果對照表
對比表2中的空白組和模型組的結(jié)果可以看出,博萊霉素造模后,動態(tài)順應(yīng)性顯著降低;對比表2中的空白乳液組、肉桂醛亞微乳組和甲基強的松組的結(jié)果可以看出,空白乳液對增強動態(tài)順應(yīng)性基本無作用,甲基強的松在一定程度上能增強動態(tài)順應(yīng)性,而肉桂醛亞微乳對增強動態(tài)順應(yīng)性的功效明顯優(yōu)于臨床常用藥甲基強的松。
如表3所示為各分組吸入不同濃度的乙酰甲膽堿后的呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性(ml/cmH2O)的結(jié)果對照表。
表3 各分組吸入不同濃度乙酰甲膽堿后靜態(tài)順應(yīng)性(ml/cmH2O)的結(jié)果對照表
從表3中結(jié)果可以看出,呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性(ml/cmH2O)的結(jié)果與呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性(ml/cmH2O)的相同,甲基強的松在一定程度上能增強靜態(tài)順應(yīng)性,而肉桂醛亞微乳對增強靜態(tài)順應(yīng)性的功效明顯優(yōu)于臨床常用藥甲基強的松。
圖1為各分組肺組織的病理學(xué)圖像,圖像結(jié)果顯示,博來霉素造模后可誘導(dǎo)小鼠肺組織上皮嚴(yán)重退化,肺泡結(jié)構(gòu)喪失,肺間質(zhì)增厚。肉桂醛亞微乳能有效阻止上皮退化,保護肺泡結(jié)構(gòu),使其與空白組相近;而臨床常用藥甲基強的松的作用相對肉桂醛亞微乳來說較弱。
圖2為各分組肺組織的羥脯氨酸含量對比圖,從圖中可以看出,博萊霉素造模后,羥脯氨酸含量與空白組相比顯著增加。這種效應(yīng)被肉桂醛亞微乳顯著抑制,而臨床常用藥甲基強的松僅有極弱的抑制作用。
綜上實驗研究表明,肉桂醛及其制劑能有效阻止肺組織上皮退化,降低羥脯氨酸含量,減小氣道彈性阻力,增強系統(tǒng)動態(tài)順應(yīng)性和靜態(tài)順應(yīng)性,對肺纖維化有顯著抑制作用,具有開發(fā)成抗肺纖維化藥物的前景。
最后,以上僅為本發(fā)明的較佳實施方案,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。