具有抗心肌纤维化作用的黄芪皂甙甲 【技术领域】
本发明属中药技术领域。具体涉及一种具有抗心肌纤维化作用的黄芪皂甙甲。背景技术
黄芪(Astragalus membranaceus)属豆科植物，性味甘、微温，归脾、肺经，主要功效为补气固表，利尿托毒、排脓，敛疮生肌，是中药补气药中最重要的药物之一。现代医学研究证明黄芪具有调节免疫功能、延缓衰老、促进骨髓造血和血细胞生成。目前，对黄芪研究最多、最广泛和最深入的是在心血管效应方面。众多的临床观察和实验研究表明黄芪对心脏具有良好的保护作用，在临床上能用于治疗冠心病心绞痛、心力衰竭、高血压、低血压、病毒性心肌炎、心律失常等。黄芪的化学研究表明黄芪中主要的活性成分为黄酮类、皂甙类、多糖类以及氨基酸、磷脂及微量元素。黄芪中的主要黄酮有芒柄花素、毛蕊异黄酮、黄芪异黄烷甙等近20种。
尽管黄芪对心血管的作用是肯定的，但就目前的研究而言，黄芪对心血管效应方面的药效物质是不清楚的。因此，有必要在现有的研究基础上进行深入的研究，阐明黄芪在心血管疾病治疗方面的药效物质基础和作用机制。发明内容
本发明所要解决的技术问题在于对黄芪中的有效成分进一步研究，开发具有抗心肌纤维化作用的药物。
本发明提供了一种具有抗心肌纤维化作用的黄芪皂甙甲。
具有下列结构式：
黄芪皂甙甲(Astragaloside IV)MW＝802
本发明的黄芪皂甙甲的HPLC图谱见图11。
本发明的黄芪皂甙甲的抗心肌纤维化作用的研究结果如下：
实验对象为Sprague-Dawley种大鼠，应用0.6mm直径的银夹狭窄腹主动脉，造成负荷过载的心肌肥厚模型。造模后1个半月后，开始给药，时间1个半月，实验周期3个月。实验分为对照组(假手术组)、模型组、西药(雷米普利，Ramipril)对照组(口服雷米普利，1mg/Kg，0.33mg/ml)、黄芪皂甙甲(Astragaloside IV，AS-IV)组(口服和腹腔注射0.3mg/Kg，0.1mg/ml)。实验指标为血液动力学、左室重量指数、心肌形态学(电镜和光镜)和循环内分泌(内皮素、血管紧张素II、cAMP)。结果见表1-表6。
表1.AS-IV对心肌肥厚大鼠心肌重量指数的影响(x±s)
组别 n 心肌重量指数(mg/100g)假手术组 12 2.01±0.08**模型组 26 2.79±0.12AS-IV口服组 20 2.43±0.15*AS-IV腹腔注射组 15 2.34±0.09**雷米普利组 12 2.14±0.09**
与模型组比较：*p＜0.05，**p＜0.01
表2.AS-IV对心肌肥厚大鼠外周动脉血压地影响(x±s)
动脉血压(mmHg)
组别 n
收缩压 舒张压假手术组 12 145±11.8 97±12.9模型组 26 171±18.9 121±17.9AS-IV口服组 20 146±14.8* 87±18.5**AS-IV腹腔注射组 15 161±26.8 107±22.3雷米普利组 12 129±17.4** 85±15.0**
与模型组比较：*p＜0.05，**p＜0.01
表3.AS-IV对心肌肥厚大鼠心脏血流动力学的影响(x±s)
心室内压 左室舒张末压 心室内压微分 心率组别 n (mmHg) (mmHg) (mmHg/s) (BPM)
LVSP LVDEP +dp/dtmax -dp/dtmin HR假手术组 12 173±16.6 2.8±1.03 6780±1511 4180±873 380±31.7模型组 26 175±19.0 1.5±0.63 6250±1645 3970±789 427±23.9AS-IV口服组 20 172±20.7 3.2±1.26* 6810±1602 3692±664 406±28.6AS-IV腹腔注射组 15 185±27.8 2.5±1.38 8107±1283* 4290±1117 407±34.2雷米普利组 12 158±20.2 2.8±0.85* 6750±2174 3274±612 373±14.9
与模型组比较：*p＜0.05，**p＜0.01
表4.AS-IV对心肌肥厚大鼠形态学的影响(x±s)
光镜观察组别 n 电镜观察
(纤维化记分*)
无线粒体肿胀，无缺血带，无心肌假手术组 8 0.25(2/8)
纤维化
线粒体肿胀，有明显缺血带，心肌模型组 8 1.63(13/8)
纤维化较明显
线粒体轻度肿胀，局部有缺血带，AS-IV口服组 6 1.00(6/6)
心肌有纤维化存在
线粒体轻度肿胀，局部有缺血带，AS-IV腹腔注射组 6 0.33(2/6)
心肌纤维化有改善
线粒体轻度肿胀，缺血带明显改善，雷米普利组 8 0.00(0/8)
心肌较少有纤维化存在
*纤维化记分方法：
纤维化占高倍视野的1/3以下记1分；
纤维化占高倍视野的1/3以上记2分(2/3以下)；
纤维化占高倍视野的2/3以上记3分；
高倍视野下基本无纤维化记0分
表5.AS-IV对心肌肥厚大鼠ET、cAMP的影响(x±s)
心肌组织cAMP
组别 n 血浆ET(pg/L)
(pmol/mg)假手术组 5 155±22.2 507±82.8模型组 6 243±49.7 354±77.9AS-IV口服组 5 232±43.2 363±77.8AS-IV腹腔注射组 5 229±42.5 380±59.4雷米普利组 5 239±77.2 355±48.9
ELISA法测定，每个样品重复2次
表6.AS-IV对心肌肥厚大鼠血管紧张素(AngII)的影响(x±s)
Ang II
组别 n
血浆(pmol/L) 心肌组织(pmol/mg)假手术组 5 32±6.2** 122±28.0**模型组 6 69±16.6 349±66.6AS-IV口服组 5 59±7.1 292±22.6AS-IV腹腔注射组 5 49±6.2* 245±28.4*雷米普利组口服组 5 31±9.4** 130±20.1**
与模型组比较：*p＜0.05，**p＜0.01
ELISA法测定，每个样品测1次
这些结果表明，黄芪皂甙甲能明显降低左室重量指数，减轻心肌肥厚；降低外周动脉血压和左室舒张末压，改善心脏舒张功能；改善心衰时的心肌线粒体肿胀、减轻心肌纤维化；降低血浆和心肌组织中血管紧张素II的含量。本研究关键要解决的问题有4个方面。1.黄芪活性物质I是否能减轻心衰大鼠左室重量指数(改善心肌重构)。2.是否能够降低血压；3.是否能够降低体内血管紧张素II的含量。4.对左室功能的改善。从目前的研究表明黄芪皂甙甲具有改善心衰大鼠以上各项指标的作用。进一步工作旨在说明黄芪皂甙甲是否抑制或拮抗体内血管紧张素II受体、以及对心肌细胞和成纤维细胞的纤维化作用。
由于雷米普利类药物在逆转心肌肥厚(抗心肌纤维化)同时，会抑制粒细胞的生成、收缩肾血管以及长期使用造成心脏功能下降，限制了它的广泛使用。而AS-IV都不会产生上述副作用。AS-IV除了具有抗心肌纤维化的作用外，同样可能抑制肝纤维化、肾纤维化、肺纤维化等，所以AS-IV具有很大市场开发前景。附图说明图1 假手术大鼠左室心肌病理切片(HE染色)图2 假手术大鼠左室心肌超微结构(电镜)图3 心肌肥厚模型大鼠左室心肌病理切片(HE染色)图4 心肌肥厚模型大鼠左室心肌超微结构(电镜)图5 雷米普利药物对照大鼠左室心肌病理切片(HE染色)图6 雷米普利药物对照大鼠左室心肌超微结构(电镜)图7 AM-1口服组药物组大鼠左室心肌病理切片(HE染色)图8 雷米普利药物对照大鼠左室心肌超微结构(电镜)图9 AM-1腹腔注射组药物组大鼠左室心肌病理切片(HE染色)图10 AM-1腹腔注射组药物组大鼠左室心肌超微结构(电镜)图11 黄芪皂甙甲的HPLC图谱具体实施例黄芪皂甙甲的抗心肌纤维化(逆转心肌肥厚)作用单例实验假手术大鼠1.心肌重量指数及血流动力学
指标 单位 数值体重(HW) 克(g) 388左心重(LVW) 克(g) 1.20左心重量指数(LVWI) 毫克/克(mg/g) 1.92股动脉收缩压(SBP 毫米汞柱(mmHg) 152股动脉舒张压(DBP) 毫米汞柱(mmHg) 102左室收缩压(LVSP) 毫米汞柱(mmHg) 179左室舒张压(LVDEP) 毫米汞柱(mmHg) 5.00左室压力微分最大值(+dp/dtmax) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 6120左室压力微分最小值(-dp/dtmin) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 3340心率(BP) 次/分(BPM) 396
2.心肌形态学变化
2.1左室心肌病理切片(HE染色)见图1：无明显异常变化，正常形态
2.2左室心肌超微结构(电镜)见图2：无线粒体肿胀，无缺血带，无心肌纤维化3.循环内分泌指标指标 单位 数值心肌环腺苷(cAMP) pmol/mg 548血浆内皮素(ET) pg/L 164心肌血管紧张素II(AngII) pmol/mg 124血浆血管紧张素II(AngII) pmol/L 25模型(心肌肥厚)大鼠1.心肌重量指数及血流动力学
指标 单位 数值体重(HW) 克(g) 418左心重(LVW) 克(g) 1.21左心重量指数(LVWI) 毫克/克(mg/g) 2.89股动脉收缩压(SBP 毫米汞柱(mmHg) 175股动脉舒张压(DBP) 毫米汞柱(mmHg) 119左室收缩压(LVSP) 毫米汞柱(mmHg) 177左室舒张压(LVDEP) 毫米汞柱(mmHg) -4.00左室压力微分最大值(+dp/dtmax) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 6520左室压力微分最小值(-dp/dtmin) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 3140心率(BP) 次/分(BPM) 4392.心肌形态学变化2.1左室心肌病理切片(HE染色)见图3：心肌内膜下纤维组织增生，心肌见纤维化。2.2左室心肌超微结构(电镜)见图4：肌质网扩张，线粒体肿胀，出现缺血带，间质胶原原纤维增生。3.循环内分泌指标
指标 数值心肌环腺苷(cAMP) pmol/mg 324血浆内皮素(ET) pg/L 234心肌血管紧张素II(AngII) pmol/mg 357血浆血管紧张素II(AngII) pmol/L 71药物对照(雷米普利)大鼠1.心肌重量指数及血流动力学
指标 单位 数值体重(HW) 克(g) 384左心重(LVW) 克(g) 1.04左心重量指数(LVWI) 毫克/克(mg/g) 2.11股动脉收缩压(SBP 毫米汞柱(mmHg) 139股动脉舒张压(DBP) 毫米汞柱(mmHg) 78左室收缩压(LVSP) 毫米汞柱(mmHg) 160左室舒张压(LVDEP) 毫米汞柱(mmHg) 2左室压力微分最大值(+dp/dtmax) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 6720左室压力微分最小值(-dp/dtmin) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 3890心率(BP) 次/分(BPM) 3842.心肌形态学变化2.1左室心肌病理切片(HE染色)见图5：无明显异常变化，基本正常形态2.2左室心肌超微结构(电镜)见图6：细胞轻度水肿，形态结构基本正常，间质未见胶原原纤维增生。3.循环内分泌指标指标 单位 数值心肌环腺苷(cAMP) pmol/mg 388血浆内皮素(ET) pg/L 204心肌血管紧张素II(AngII) pmol/mg 134血浆血管紧张素II(AngII) pmol/L 32药物组(AM-1口服组)大鼠1.心肌重量指数及血流动力学
指标 单位 数值体重(HW) 克(g) 412左心重(LVW) 克(g) 0.99左心重量指数(LVWI) 毫克/克(mg/g) 2.40股动脉收缩压(SBP 毫米汞柱(mmHg) 141股动脉舒张压(DBP) 毫米汞柱(mmHg) 79左室收缩压(LVSP) 毫米汞柱(mmHg) 158左室舒张压(LVDEP) 毫米汞柱(mmHg) 1.00左室压力微分最大值(+dp/dtmax) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 6920左室压力微分最小值(-dp/dtmin) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 2930心率(BP) 次/分(BPM) 3812.心肌形态学变化2.1左室心肌病理切片(HE染色)见图7：局部少量纤维化灶。2.2左室心肌超微结构(电镜)见图8：线粒体轻度肿胀，间质胶原原纤维略多。3.循环内分泌指标
指标 单位 数值心肌环腺苷(cAMP) pmol/mg 346血浆内皮素(ET) pg/L 231心肌血管紧张素II(AngII) pmol/mg 299血浆血管紧张素II(AngII) pmol/L 57药物组-2(AM-1腹腔注射组)大鼠1.心肌重量指数及血流动力学
指标 单位 数值体重(HW) 克(g) 382左心重(LVW) 克(g) 0.89左心重量指数(LVWI) 毫克/克(mg/g) 2.33股动脉收缩压(SBP 毫米汞柱(mmHg) 151股动脉舒张压(DBP) 毫米汞柱(mmHg) 94左室收缩压(LVSP) 毫米汞柱(mmHg) 180左室舒张压(LVDEP) 毫米汞柱(mmHg) 0.50左室压力微分最大值(+dp/dtmax) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 8100左室压力微分最小值(-dp/dtmin) 毫米汞柱/秒(mmHg/s) 4560心率(BP) 次/分(BPM) 4142.心肌形态学变化2.1左室心肌病理切片(HE染色)见图9：心肌细胞较纤细，余无明显改变。2.2左室心肌超微结构(电镜)见图10：形态结构大体正常，间质未见胶原原纤维增生。3.循环内分泌指标
指标 单位 数值心肌环腺苷(cAMP) pmol/mg 366血浆内皮素(ET) pg/L 225心肌血管紧张素II(AngII) pmol/mg 254血浆血管紧张素II(AngII) pmol/L 48