CN107823199A - 荆芥内酯衍生物在治疗神经退行性疾病中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了荆芥内酯及其衍生物在治疗神经退行性疾病中的应用。试验发现，荆芥内酯及其衍生物具有保护神经元细胞的生物活性，因此可通过添加辅料制备成药物，可用于神经退行性疾病的预防和治疗，尤其适合治疗帕金森病。

Description

荆芥内酯衍生物在治疗神经退行性疾病中的应用

技术领域

本发明属于化合物的生物活性技术领域，具体而言，涉及荆芥内酯及其衍生物在治疗神经退行性疾病中的应用。

背景技术

神经退行性疾病(Neurodegenerative disease)是一大脑和脊髓的细胞神经元丧失的疾病状态。大脑和脊髓由神经元组成，神经元有不同的功能，如控制运动，处理感觉信息，并作出决策。大脑和脊髓的细胞一般是不会再生的，所以过度的损害可能是毁灭性的，不可逆转的。神经退行性疾病是由神经元或其髓鞘的丧失所致，随着时间的推移而恶化，以导致功能障碍。神经退行性疾按表型分为两组：一类是影响运动，如小脑性共济失调；另一类是影响记忆以及相关的痴呆症。主要疾病包括阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(Parkinson’s disease，PD)、亨廷顿病(Huntington disease，HD)、肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)等。

帕金森病是最常见的运动神经系统退行性疾病，主要临床表现为：静止震颤、行动迟缓、站立不稳以及姿势反射障碍。帕金森病患者脑部的主要病变部位为黑质及纹状体，其中黑质致密部内多巴胺能神经元的死亡和数量减少是造成投射到纹状体内多巴胺减少的直接原因。目前，PD的致病机制还不太明确，但与糖尿病并发脑病引起的氧化损伤、海马神经元细胞凋亡等疾病具有明显的区别。PD作为仅次于阿尔茨海默症的第二大神经退行性疾病，帕金森病随年龄的增加其发病率和患病率均急剧增加，在60岁以上老年人中患病率达1％，85岁以上人群达5％-6％，目前我国的帕金森病患者数量超过200万。PD的病因与老化、环境及遗传因素有关，而PD发病机制目前仍不明确。但研究表明，氧化应激损伤、免疫炎症、内质网应激、凋亡等病理机制相互作用，可能引起了PD的发生和发展。目前我国已逐渐进入老龄化社会，随着老龄人口的增加，PD患者的数量也将迅速增加。PD不仅在行动上给患者造成不便，有的患者可有精神和智能障碍，使成千上万的家庭在精神上也备受折磨，因此，从多途径治疗PD已成为当今的研究热点。

目前，临床针对帕金森病的治疗主要有化学药物治疗和外科手术治疗，以及仍处于实验阶段的细胞治疗和基因治疗。化学药物治疗将复方左旋多巴制剂作为治疗PD的“金标准”，但这是以进一步伤害多巴胺能神经元的功能状态为代价，短期疗效，在控制症状方面优于中药，但长期应用，毒副作用大，不仅疗效随时间延长而逐渐减弱、终止，而且会加快患者现有多巴胺能神经元的死亡速度，从长期效果观察无异于饮鸩止渴。中药单体以其毒副作用小、疗效持久和整体调节好等优势，已成为近年来防治PD新药的研究导向。

荆芥内酯是由中药材荆芥中提取分离得到的一种单萜内酯，可以用来制备抗感冒药物、消炎药物、抗菌药物、镇痛剂等。通过检索国内外文献，目前尚没有荆芥内酯或其衍生物治疗神经退行性疾病方面的文献报道。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供荆芥内酯及其衍生物在治疗神经退行性疾病中的应用。

为了实现本发明的目的，发明人通过大量的体外细胞试验研究及不懈探索后发现，荆芥内酯对神经元细胞具有明显的保护作用，从而证实了该化合物具有治疗神经退行性疾病的生物活性。然而，荆芥内酯在保护神经元细胞方面的生物活性并不理想，因此发明人多年来根据构效关系对该化合物进行结构修饰，最终获得了一种效果极其显著的化荆芥内酯衍生物。

因此，本发明提供的技术方案概况为：荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用。其中，荆芥内酯的分子式为C₁₀H₁₄O₃，其结构式如下所示：

进一步优选地，如上所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其中的荆芥内酯衍生物为荆芥内酯氟苯甲酸酯，其结构式如下所示：

在本发明的另外一些试验中发现，荆芥内酯及其衍生物特别适合预防或治疗帕金森病，因此进一步优选如上所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其中神经退行性疾病为帕金森病。

再进一步优选地，如上所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其中的荆芥内酯为其消旋体、立体异构体、溶剂化物或进入机体后代谢为荆芥内酯的前体化合物；其中的荆芥内酯氟苯甲酸酯为其消旋体、立体异构体、溶剂化物或进入机体后代谢为荆芥内酯氟苯甲酸酯的前体化合物。

需要说明的是，如上所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其中的药物优选为固体口服制剂，包括普通片、分散片、肠溶片、口崩片、缓释片、胶囊、颗粒剂。这些口服制剂均可以在上述活性成分的基础上，加入药剂学上可用的辅料，如包括但不仅限于填充剂(稀释剂)、崩解剂、润滑剂(助流剂)、粘合剂、增溶剂、抗氧剂、乳化剂、缓释骨架材料、包衣粉等，通过本领域的常规制剂工艺制备而成。其中，填充剂包含乳糖、糖粉、糊精、淀粉及其衍生物、纤维素及其衍生物、无机钙盐(如硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙、沉降碳酸钙等)、山梨醇或甘氨酸等；崩解剂包含羧甲基淀粉钠、交联聚维酮、交联羧甲基纤维素钠和低取代羟丙基纤维素；粘合剂包含糖浆、纤维素及其衍生物(如羟丙甲基纤维素等)、淀粉浆或聚乙烯吡咯烷酮等；润滑剂包含微粉硅胶、硬脂酸镁、滑石粉、氢氧化铝、硼酸、氢化植物油、聚乙二醇等；抗氧剂包含亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、二丁基苯酸等；乳化剂包含聚山梨酯-80、没酸山梨坦、普流罗尼克F-68，卵磷酯、豆磷脂等。

与现有技术相比，本发明首次发现荆芥内酯及其衍生物具有保护神经元细胞的生物活性，可制备成药物用于神经退行性疾病的预防和治疗，尤其适合治疗帕金森病。另外，由于荆芥内酯及其衍生物作为活性成分，其来源于天然植物或其修饰物，因此毒副作用小，更易于被患者接受。

具体实施方式

以下是本发明的制备实施例和药效实施例，对本发明做进一步的解释，但本发明的保护范围并非局限于以下实施例。

实施例一：荆芥内酯氟苯甲酸酯的制备

称取荆芥内酯纯品36.4mg，间氟苯甲酸53.0mg，以及4-二甲氨基吡啶24.5mg，将其置于圆底烧瓶中，加入6mL二氯甲烷作为反应溶剂，搅拌使其完全溶解，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐72.5mg，于25℃充分反应，TLC检验反应终点。反应结束后，滴加甲醇使溶液澄清，加入柱层析用的硅胶约600mg，搅拌下减压蒸馏溶剂至干。称取6g硅胶装柱，以石油醚:乙酸乙酯＝6:1作为洗脱剂进行洗脱，TLC跟踪可发现目标化合物荆芥内酯氟苯甲酸酯，此时收集洗脱液，合并洗脱液，减压回收洗脱液，可得荆芥内酯氟苯甲酸酯白色结晶性粉末，纯度为97.61％，收率84.6％。

实施例二：荆芥内酯氟苯甲酸酯的制备

称取荆芥内酯纯品54.5mg，间氟苯甲酸105.3mg，以及4-二甲氨基吡啶36.9mg，将其置于圆底烧瓶中，加入10mL二氯甲烷作为反应溶剂，搅拌使其完全溶解，加入N,N'-二环己基碳二亚胺154.8mg，于25℃充分反应，TLC检验反应终点。反应结束后，滴加甲醇使溶液澄清，加入柱层析用的硅胶约1500mg，搅拌下减压蒸馏溶剂至干。称取15g硅胶装柱，以石油醚:乙酸乙酯＝7:1作为洗脱剂进行洗脱，TLC跟踪可发现目标化合物荆芥内酯氟苯甲酸酯，此时收集洗脱液，合并洗脱液，减压回收洗脱液，可得荆芥内酯氟苯甲酸酯白色结晶性粉末，纯度为97.10％，收率83.8％。

实施例三：荆芥内酯氟苯甲酸酯对体外神经元细胞的影响试验研究

取小鼠海马神经元细胞HT-22细胞，用1mL0.25％胰酶消化并吹散成单细胞悬液，加入少量胎牛血清FBS(100μL)。1000rpm离心5min，去上清，将细胞沉淀分散在3mL完全培养基中，取1mL细胞悬液加入到24mL完全培养基中，来回颠倒10次混匀，取0.1mL用于计数。稀释至8×10⁴cell/mL细胞浓度后，96孔板先加50μL培养基，使培养基彻底分布于孔板边缘，然后将细胞种植在96孔板中。边种边旋转离心管，种一半孔用力吹打细胞，使之均匀，同时让细胞悬液铺满孔板底部，全部种完后在显微镜下观察细胞分散是否均匀，十字摇匀使细胞在孔板底部分散均匀。放置24小时左右，细胞融合度约为30～40％时用于实验。

将荆芥内酯10μg、荆芥内酯氟苯甲酸酯10μg、水溶性维生素E0.02μmol分别分散于2mL完全培养基中，备用。取种好细胞的96孔板，分为正常对照组，模型对照组，维生素E组，荆芥内酯组和荆芥内酯氟苯甲酸酯组。每组6个复孔，培养基换液(正常对照组和模型对照组采用不加药物的完全培养基换液)，每孔200μL，每次换液前，吹打培养基，使药物分散均匀。换液完37℃孵育1h后加入谷氨酸使终浓度达到3mM(正常对照组不加谷氨酸)。摇匀后放置在37℃培养24h，然后观察细胞形态，MTT法检测细胞存活率，然后用20μL的MTT(5mg/mL)避光37℃孵育2h，轻轻吸去液体，每孔加200μL的DMSO，摇床5min摇匀。然后用多功能酶标仪计算490nm下各吸光值。取各组6孔OD值，求平均值，减去空白DMSO的OD值，然后除以正常对照组的平均值标准化。

通过表1的试验统计结果可以看出，荆芥内酯氟苯甲酸酯组和荆芥内酯组、维生素E组相比模型对照组的细胞存活率显著提升，其差异具有统计学意义(P＜0.01)，而荆芥内酯组相比模型对照组的细胞存活率提升不明显，其差异没有统计学意义(P＞0.05)。另外，荆芥内酯氟苯甲酸酯组相比维生素E组及荆芥内酯组的细胞存活率大幅度升高，其差异均具有极显著性统计学意义(P＜0.01)。这说明荆芥内酯氟苯甲酸酯对于神经元细胞具有显著的保护作用。

表1各组细胞存活率比较

与模型对照组比较，^*P＜0.01；与维生素E组，#P＜0.01；与荆芥内酯组，￥P＜0.01。

Claims (5)

1.荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用。

2.根据权利要求1所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其特征在于，所述的荆芥内酯衍生物为荆芥内酯氟苯甲酸酯，其结构式如下所示：

3.根据权利要求1所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其特征在于，所述的神经退行性疾病为帕金森病。

4.根据权利要求1所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其特征在于，所述的荆芥内酯为其消旋体、立体异构体、溶剂化物或进入机体后代谢为荆芥内酯的前体化合物。

5.根据权利要求2所述荆芥内酯或其衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中应用，其特征在于，所述的荆芥内酯氟苯甲酸酯为其消旋体、立体异构体、溶剂化物或进入机体后代谢为荆芥内酯氟苯甲酸酯的前体化合物。