本發(fā)明涉及植物化學(xué)及醫(yī)藥領(lǐng)域,具體涉及中藥苦參的多種有效單體成分在制備心肌保護(hù)藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
心肌缺血是指心臟的血液灌注減少,導(dǎo)致心臟的供氧減少,心肌能量代謝不正常,不能支持心臟正常工作的一種病理狀態(tài)。持續(xù)性的心肌缺血可導(dǎo)致心肌壞死、心律失常、心力衰竭,是造成患者死亡的直接原因之一。缺血性心臟病具有發(fā)病急、進(jìn)展快、危害大的特點(diǎn),因此,尋找防治缺血性心臟病的措施及藥物是心血管領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
目前保護(hù)心臟,減少心肌缺血損傷最有力的方法是缺血預(yù)適應(yīng),但因倫理道德及使用不便等原因限制其臨床運(yùn)用。隨著對缺血預(yù)適應(yīng)本質(zhì)、特點(diǎn)和作用機(jī)理的不斷認(rèn)識和研究,人們期望用藥物代替缺血刺激,促使機(jī)體釋放生物活性物質(zhì)或直接激活機(jī)體保護(hù)機(jī)制而產(chǎn)生心臟對缺血、缺氧的耐受。隨著人們回歸自然熱潮的興起,從天然植物和中藥中挖掘和開發(fā)低毒高效,治療和保護(hù)缺血心肌的藥物已成為研究熱點(diǎn)。
苦參為豆科槐屬植物苦參Sophora flavescens Ait.的干燥根,具有清熱燥濕、殺蟲、利尿等功效??鄥儆谇鍩崴幹械那鍩嵩餄袼帲糜跓崃?,便血,黃疸尿閉,赤白帶下,陰腫陰癢,濕疹,濕瘡,皮膚瘙癢,疥癬麻風(fēng);其主要藥理作用有抗心肌纖維化,抗心律失常,抗腫瘤,抗炎,抗病原微生物,抗肝損傷以及對免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用等,已廣泛應(yīng)用于心血管病的防治。
苦參化學(xué)成分主要為生物堿和黃酮類化合物。近年研究證明苦參黃酮類成分具有廣泛的藥理作用,包括抑菌、抗心律失常、抗氧化、抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化、抗炎、抗瘧、降糖、神經(jīng)保護(hù)等(中成藥,2016,38(5):1119-1123;吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào),2013,34(3):222-224);此外還發(fā)現(xiàn)苦參總黃酮具有抗心肌纖維化的作用(中草藥,2015,46(20):3055-3059;中藥藥理與臨床,2013,29(4):76-78),是苦參治療心臟相關(guān)疾病的主要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。
盡管苦參總黃酮具有心肌保護(hù)活性,但苦參酮、降苦參酮、苦參醇A 3種化合物的心肌保護(hù)活性至今未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供苦參有效成分在制備心肌保護(hù)藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是,提供一種一類二氫黃酮化合物在制備心肌保護(hù)藥物中的應(yīng)用,其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下,
其中,R1表示R2表示取代基為任意位置的-OCH3或-OH中的一個(gè)或兩個(gè);R3表示取代基為任意位置的一個(gè)或兩個(gè)-OH。
進(jìn)一步的,提供一種一類二氫黃酮化合物在制備心肌保護(hù)藥物中的應(yīng)用,其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下,
其中,R1表示R2表示-OCH3或-OH;R3表示取代基為-H或-OH。
進(jìn)一步的,本發(fā)明所研究的3種化合物涉及苦參中分離、制備得到的3種二氫黃酮成分,它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下,可從天然藥物中分離制備得到,也可通過化學(xué)合成制備得到。
(化合物1)苦參酮:
(化合物2)降苦參酮:
(化合物3)苦參醇A:
本發(fā)明通過考察化合物對缺氧/復(fù)氧致?lián)p傷的乳鼠原代心肌細(xì)胞存活率的影響,以及對缺血再灌注大鼠心肌梗死面積的影響,首次發(fā)現(xiàn)苦參酮、降苦參酮、苦參醇A具有心肌保護(hù)作用。
本發(fā)明通過考察化合物對缺血再灌注大鼠心肌梗死面積的影響,首次發(fā)現(xiàn)苦參酮、降苦參酮、苦參醇A 3個(gè)化合物的組合具有心肌保護(hù)作用。
本發(fā)明通過藥理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苦參中3個(gè)單體成分及其組合的心肌保護(hù)藥理活性,能用于制備具有相應(yīng)作用的藥物,有利于進(jìn)行新型心肌保護(hù)藥物的研發(fā)。
具體實(shí)施方式
為了更好地解釋本發(fā)明可用于制備鎮(zhèn)痛抗炎藥物的實(shí)質(zhì)內(nèi)容,以下通過具體實(shí)驗(yàn)實(shí)施例來作進(jìn)一步的闡釋。以下實(shí)施例均為說明性的,并不對本發(fā)明做任何限定。
實(shí)施例1:受試單體化合物對缺氧/復(fù)氧致?lián)p傷的乳鼠原代心肌細(xì)胞存活率的影響
1材料、試劑及儀器
1.1動物
SD乳鼠(<24h),SPF級,北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司,質(zhì)量合格證編號:11400700074853。
1.2主要材料與試劑
受試化合物對照品(苦參酮、降苦參酮、苦參醇A、葛根素)購自成都普菲德生物技術(shù)有限公司;DMEM/F12培養(yǎng)基(美國Gibco公司);胎牛血清(美國Gibco公司);WST-8試劑盒(北京鈕因華信科技發(fā)展有限公司);0.06%胰蛋白酶(美國Gibco公司);0.06%Ⅰ型膠原酶(美國Sigma公司);5-溴脫氧尿嘧啶核苷(Brdu,美國Invitrogen公司);雙抗(青霉素/鏈霉素,北京鈕因華信科技發(fā)展有限公司)。
1.3主要儀器
5%CO2培養(yǎng)箱(日本三洋公司);三氣細(xì)胞培養(yǎng)箱(日本三洋公司);酶標(biāo)儀(M5,美國Molecular Devices公司);96孔細(xì)胞培養(yǎng)板(美國Costar公司)。
2.方法
2.1受試樣品溶液配制
取各受試化合物對照品適量溶于DMSO,取DMSO溶解的受試樣品用生理鹽水稀釋到所需要濃度。
2.2乳鼠心肌細(xì)胞原代培養(yǎng)
乳鼠酒精消毒,開胸剪下心室。置于預(yù)冷PBS液中洗凈余血。將心肌剪碎成1mm3,置于酶中消化(膠原酶與胰酶1:1,終濃度為0.06%),放入轉(zhuǎn)子機(jī)械攪拌加速消化。
第一次消化約5min,棄去消化液。從第二次消化開始收集消化液,每次5min,取上清至完全培養(yǎng)基中終止消化,共收集7次。800rpm離心3min收集細(xì)胞。20%胎牛血清D/F12培養(yǎng)基(終濃度100μM Brdu,100UI雙抗)重懸細(xì)胞,過200目篩網(wǎng)至培養(yǎng)皿中,進(jìn)行差速貼壁生長(成纖維細(xì)胞先貼壁,心肌細(xì)胞貼壁較慢)。
培養(yǎng)1.5h后收集細(xì)胞懸液(未貼壁細(xì)胞),細(xì)胞計(jì)數(shù)并調(diào)整細(xì)胞濃度為5×104/mL,接種0.2mL/孔于96孔培養(yǎng)板,置5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。48h后倒置顯微鏡下可見孔內(nèi)心肌細(xì)胞有規(guī)律的集體跳動即培養(yǎng)成功。每2-3天更換新鮮的20%胎牛血清D/F12培養(yǎng)基(終濃度100μM Brdu,100UI雙抗),細(xì)胞可在14天內(nèi)保持活力用于實(shí)驗(yàn)。
2.3建模及給藥
更換N2飽和的PBS緩沖液,放入三氣細(xì)胞培養(yǎng)箱,缺氧2h,更換完全培養(yǎng)基,同時(shí)加入樣品,5%CO2培養(yǎng)箱復(fù)氧1h。同時(shí)設(shè)定正常組(細(xì)胞+生理鹽水,5%CO2正常培養(yǎng)3h),模型組(細(xì)胞+生理鹽水,方法同建模)和空白組(無細(xì)胞+生理鹽水)。
2.4細(xì)胞存活率測定(CCK-8法)
更換100μL/孔無血清培養(yǎng)基,加10μl/孔CCK-8原液,5%CO2培養(yǎng)箱中共孵育2h,450nm處測定吸光度。
2.5計(jì)算與統(tǒng)計(jì)
細(xì)胞存活率(活細(xì)胞相對數(shù)量%)=A(加藥)-A(空白)/A(0加藥)-A(空白)×100;
SPSS17.0軟件計(jì)算并統(tǒng)計(jì),ANOVA單因素方差分析顯著性差異(P<0.05)。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
化合物對缺氧/復(fù)氧致?lián)p傷的乳鼠心肌細(xì)胞存活率的影響如表1。葛根素(陽性對照)可發(fā)揮心肌細(xì)胞保護(hù)作用,本研究發(fā)現(xiàn)其可顯著提高缺氧/復(fù)氧致?lián)p傷的心肌細(xì)胞存活率,說明細(xì)胞病理模型可靠;同葛根素一樣,苦參酮、降苦參酮及苦參醇A 3種化合物均可顯著提高缺氧/復(fù)氧致?lián)p傷的心肌細(xì)胞存活率,表明該3種化合物均有心肌保護(hù)活性。
表1受試化合物對缺氧/復(fù)氧致?lián)p傷的乳鼠心肌細(xì)胞存活率的影響(n=3,)
與模型組比較,*P<0.05。
實(shí)施例2:受試單體化合物對缺血再灌注大鼠心肌梗死面積的影響
1材料、試劑及儀器
1.1動物
健康雄性Wistar大鼠48只,體重200±20g,由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司提供。實(shí)驗(yàn)前,所用動物均進(jìn)行一周的適應(yīng)性飼養(yǎng)。在適應(yīng)性飼養(yǎng)期間,動物自由取食,自由飲水。飼養(yǎng)室內(nèi)保持安靜,室內(nèi)溫度維持在23–25℃,濕度55%~75%,日光燈照明,每天24h中保持12h照明12h黑暗。
1.2主要材料與試劑
受試化合物對照品(苦參酮、降苦參酮、苦參醇A)購自成都普菲德生物技術(shù)有限公司;地奧心血康軟膠囊購自成都地奧制藥集團(tuán)有限公司;伊文思藍(lán)(Evans blue)和氯化三苯基四氮唑(TTC)購自Sigma公司。
1.3主要儀器
HX–200動物呼吸機(jī)(成都泰盟科技有限公司),BL–420F生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、YPJO1型壓力換能器(成都醫(yī)療儀器廠),image–pro plus 7.0圖像分析軟件(太原塞恩思科技發(fā)展有限公司)。
2.方法
2.1分組與給藥方法Wistar大鼠,隨機(jī)分成6組,每組6只,即假手術(shù)組(生理鹽水)、缺血再灌注損傷組(生理鹽水)、地奧心血康組(70mL/kg)、苦參酮組(50mg/kg)、降苦參酮組(50mg/kg)、苦參醇A組(50mg/kg);各組大鼠均以10mL/kg的劑量灌胃給藥,連續(xù)7d,每天1次,于末次給藥1h后開始造模。
2.2建立缺血再灌注損傷模型各組大鼠以20%烏拉坦腹腔注射麻醉,仰臥位固定。用針形電極刺入四肢皮下,以標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ?qū)?lián)監(jiān)測心電圖。頸部備皮,作縱向正中切口,分離氣管、右側(cè)頸總動脈,行氣管插管、右頸總動脈插管,接人工呼吸機(jī)通氣,頻率為60次/min,呼吸比率為2︰1,潮氣量8mL/kg(隨大鼠體重調(diào)節(jié))。于胸骨左側(cè)第三、四肋間打開胸腔暴露心臟,在肺動脈圓錐左緣與左心耳右緣之間,用6/0無損傷縫合線平左心耳下緣2mm處進(jìn)針,進(jìn)針深度1~2mm,寬度2~3mm,然后將縫合線穿于自制的冠脈阻斷塑料管。除假手術(shù)組不結(jié)扎外,其他組均結(jié)扎冠狀動脈左前降支30min后,松開結(jié)扎線再灌注60min。實(shí)驗(yàn)中以心電圖ST段明顯抬高并與T波融合、心肌顏色變淺紅色為結(jié)扎成功的標(biāo)志;放松結(jié)扎線后ST段降低1/2以上及心肌逐漸紅潤為再灌注成功的標(biāo)志。
2.3心肌梗死面積測定將冠狀動脈左前降支原位重新結(jié)扎,于頸總動脈注入2%的伊文思藍(lán)1.5mL,待大鼠鞏膜藍(lán)染后迅速取下心臟,置于4℃生理鹽水中洗凈心腔殘余染液,剪去心底組織、心耳及右心室,錫箔紙包裹,置于–80℃保存。
將各實(shí)驗(yàn)組大鼠心臟自心尖向心底平行于房室溝方向切成6片(1~1.5mm厚)。在1%TTC(37℃,pH7.4)中避光孵育15min后,用10%甲醛溶液固定48h。染成藍(lán)色的區(qū)域代表非缺血區(qū),紅色區(qū)域代表危險(xiǎn)區(qū)(AAR),白色區(qū)域?yàn)楣K绤^(qū)(An)。拍照后利用圖像分析軟件image–pro plus 7.0分析、計(jì)算心肌梗死面積。
危險(xiǎn)區(qū)面積百分比(AAR/LV,%)=(危險(xiǎn)區(qū)總面積/左心室區(qū)面積)100%
心肌梗死面積百分比(An/AAR,%)=(梗死區(qū)面積/危險(xiǎn)區(qū)總面積)100%
2.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理各組數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)軟件分析處理數(shù)據(jù),采用單因素方差分析進(jìn)行組間比較,P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果見表2,AAR/LV代表各組間冠脈結(jié)扎所致的缺血損傷程度;An/AAR表示心肌梗死面積大小。各組間AAR差異無顯著性,表明各組動物的缺血程度大體相當(dāng),具有可比性。地奧心血康(陽性對照)可保護(hù)缺血再灌注損傷心肌,本研究發(fā)現(xiàn)其可顯著減小大鼠心肌梗死面積(與模型組比較,An/AAR顯著降低),說明動物模型可靠;同地奧心血康一樣,苦參酮、降苦參酮及苦參醇A 3種化合物均可顯著減小缺血再灌注所致心肌梗死面積,說明3種化合物具有心肌保護(hù)作用。
表2受試單體化合物對心肌缺血再灌注大鼠梗死范圍的影響(n=6)
與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
實(shí)施例3:受試化合物組合對缺血再灌注大鼠心肌梗死面積的影響
1材料、試劑及儀器
材料、試劑及儀器均同實(shí)施例2。
2.方法
Wistar大鼠,隨機(jī)分成6組,每組6只,即假手術(shù)組(生理鹽水)、缺血再灌注損傷組(生理鹽水)、地奧心血康組(70mL/kg)、受試化合物組合(苦參酮︰降苦參酮︰苦參醇A=3︰2︰1)低、中、高劑量組(15mg/kg、30mg/kg、60mg/kg);各組大鼠均以10mL/kg的劑量灌胃給藥,連續(xù)7d,每天1次,于末次給藥1h后開始造模。其余方法同實(shí)施例2。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果見表3,AAR/LV代表各組間冠脈結(jié)扎所致的缺血損傷程度;An/AAR表示心肌梗死面積大小。各組間AAR差異無顯著性,表明各組動物的缺血程度大體相當(dāng),具有可比性。地奧心血康(陽性對照)可保護(hù)缺血再灌注損傷心肌,本研究發(fā)現(xiàn)其可顯著減小大鼠心肌梗死面積(與模型組比較,An/AAR顯著降低),說明動物模型可靠;同地奧心血康一樣,受試化合物組合中、高劑量組均可顯著減小缺血再灌注所致心肌梗死面積,說明該化合物組合具有心肌保護(hù)作用。
表3受試化合物組合對心肌缺血再灌注大鼠梗死范圍的影響(n=6)
與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。