一种玄参红酸的新用途技术领域
本发明涉及玄参红酸(Azafrin)的一种新用途,具体说,是涉及玄参红酸用于制备预防
或/和治疗心血管疾病的药物或保健食品的新用途,属于中药技术领域。
背景技术
心肌缺血,是指心脏的血液灌注减少,导致心脏的供氧减少,心肌能量代谢不正常,
不能支持心脏正常工作的一种病理状态。冠状动脉粥样硬化导致的冠脉狭窄或闭塞是引起
心肌缺血最主要、最常见的病因,进而导致心肌缺血缺氧,由此引起的心脏病即大家常说
的“冠心病”,所以冠心病是心肌缺血的“罪魁祸首”。心肌缺血是老年人的常见病和多发病,
严重危害中老年人的健康,近年来随着生活水平的提高,冠状动脉粥样硬化呈现年轻化的
趋势,一些20~30岁的年轻人也出现心肌缺血的表现。由于心肌缺血发病急、进展快、死
亡率高,是世界卫生组织公认的危害人类健康的头号杀手。
与心肌缺血有关的疾病主要有(详见陈在嘉,高润霖主编的《冠心病》,北京人民卫生
出版社出版,2002):
1、隐匿型冠心病:是指无临床症状,但有心肌缺血客观证据(心电图典型缺血性ST
段改变、心肌血流灌注减少等)的冠心病。近年来大量的研究发现,大约25%~50%的急性
猝死者中,生前无心绞痛发作史,但近90%的尸检中,发现这些人均有严重的冠状动脉粥
样硬化病变。即使在已发生急性心肌梗死的病人中,也仍有30%的病人没有症状。无症状
心肌缺血可发生在不同类型的心绞痛中。患者经治疗后症状消失但仍有心肌缺血存在,这
是预后不良的重要指标。此类型患者也可能突然转为心肌梗死,亦可能逐渐演变为心肌纤
维化出现心脏增大,发生心力衰竭或心律失常,个别患者亦可能猝死。
2、心绞痛:由于冠状动脉粥样硬化和冠状动脉功能性改变(痉挛)导致心肌暂时性缺血、
缺氧而引起的发作性胸痛或胸部不适为主要表现的临床综合征,主要是冠状动脉供血不足,
心肌急剧的、暂时的缺血与缺氧引起的临床综合征其特点为阵发性的前胸压榨样疼痛感觉,
可放射到左上肢,常发生于劳力、受寒、情绪激动、饱食等时,持续数分钟,休息或舌下
含服硝酸甘油等消失。
3、心肌梗死:是在冠状动脉病变的基础上,发生冠状动脉血供急剧减少或中断,使
相应的心肌严重而持久地急性缺血所致的部分心肌急性坏死。心肌梗死常是在冠状动脉粥
样硬化病变的基础上继发血栓形成所致。
4、缺血性心肌病:是由于动脉粥样硬化病变使心肌的供氧和需氧不平衡而导致心肌
细胞减少、坏死、心肌纤维化、心肌瘢痕形成。其特点为心脏变得僵硬,逐渐扩大,发生
心律失常和心力衰竭。
5、猝死:是自然发生、出乎意料的突然死亡。猝死型冠心病好发于隆冬季节,年龄
多不大,是由于在动脉粥样硬化的基础上,发生冠状动脉痉挛或栓塞,导致心肌急性缺血,
造成局部电生理紊乱,引起暂时的严重心律失常(如室颤)等所致。
心肌缺血常见的原因是冠状动脉粥样硬化,其次还有炎症(风湿性、梅毒性、川崎病
和血管闭塞性脉管炎等)、痉挛、栓塞、结缔组织疾病、创伤和先天性畸形等多种。流行病
学研究发现,与动脉粥样硬化相关的重要危险因子为高脂血症、高血压病、糖尿病、吸烟、
肥胖、同型半胱氨酸增高、体力活动少、高龄和男性等。
关于心肌缺血的治疗可总结为ABCDENT方案:
A)抗血小板药物(如阿司匹林、氯吡格雷):防治血栓形成,预防冠状动脉和脑动脉血
栓栓塞;
B)β-受体阻断剂(如美托洛尔或其缓释片):减慢心率减少心肌的秏氧,预防猝死;
C)钙离子拮抗剂:减弱心肌收缩性、减慢心率,松弛血管平滑肌,降低外周阻力,减
轻心脏负荷等;
D)他汀类药物(如阿托伐他汀、瑞舒伐他汀等):降低血浆中的胆固醇,稳定动脉斑块,
防止斑块脱落形成血栓;
E)RAS系统阻断剂(如贝那普利和缬沙坦等):预防心室重构,改善心功能等;
N)硝酸脂类药物(如单硝酸异山梨脂):扩张冠状动脉,增加心肌供血;
T)溶栓药物:溶解急性形成的血栓,用于急性心肌梗死。
上述治疗方案通常均只是针对心肌缺血时作用于血管或血栓,并不能对于已缺血心肌
进行修复,且此类化学药物副作用较大,病人服药顺从性较差,目前仍主要以介入治疗和
手术治疗为较有效的治疗方案,但费用昂贵。因此开发一种副作用小,且对心肌有明显修
复作用的天然药物成为当前研究热点。
玄参红酸(Azafrin),又名杜鹃红素,CAS:507-61-9,分子式:C27H38O4,分子量:426.5882,
最初从植物中分离得到,提取自玄参科(Serophulariaceae)植物的根得到的类胡萝卜素天然色
素化合物,主要用于头发或其他染色剂成分之一,也可用于酸碱指示剂,具体化学结构如
下所示:
但迄今为止,未见关于
玄参红酸具有预防和治疗心肌缺血活性的研究报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种玄参红酸(Azafrin)的新用途,以充分发挥玄参红酸在临床中
的药用价值。
本发明所述的玄参红酸的一种新用途,是指以玄参红酸或其药学上可接受的盐或酯作
为活性成分用于制备预防或/和治疗心血管疾病的药物或保健食品。
作为一种优选方案,以玄参红酸或其药学上可接受的盐或酯作为活性成分用于制备预
防或/和治疗与心肌缺血有关的心血管疾病的药物或保健食品。
作为进一步优选方案,以玄参红酸或其药学上可接受的盐或酯作为活性成分用于制备
预防或/和治疗与心肌缺血有关的隐匿型冠心病、冠心病、心绞痛、急性心肌梗死、动脉粥
样硬化、缺血性心肌病、心衰中的任意一种或几种的心血管疾病的药物或保健食品。
所述的玄参红酸的纯度推荐≥50%,以≥95%较佳,以≥98%最佳。
所述的药学上可接受的盐(例如钠盐)可通过玄参红酸与无机碱作用制备而得:
所述的药学上可接受的酯(例如甲酯)可通过玄参红酸与醇作用制备而得:
上述的药物可以是任何可药用的剂型,包括:片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣
片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、口服液、口含剂、颗粒剂、冲剂、丸剂、散剂、膏
剂、丹剂、混悬剂、粉剂、溶液剂、注射剂、栓剂、软膏剂、硬膏剂、霜剂、喷雾剂、滴
剂、贴剂等;优选口服剂型,如:胶囊剂、片剂、口服液、颗粒剂、丸剂、散剂、丹剂、
膏剂等。所述的口服剂型可含有常用的赋形剂,诸如粘合剂、填充剂、稀释剂、压片剂、
润滑剂、崩解剂、着色剂、调味剂和湿润剂,必要时可对片剂进行包衣。适宜的填充剂包
括纤维素、甘露糖醇、乳糖和其它类似的填充剂;适宜的崩解剂包括淀粉、聚乙烯吡咯烷
酮和淀粉衍生物,例如羟基乙酸淀粉钠;适宜的润滑剂包括,例如硬脂酸镁;适宜的药物
可接受的湿润剂包括十二烷基硫酸钠。
实验结果表明:玄参红酸(Azafrin)在体外和体内实验中均具有心肌细胞保护作用,经
玄参红酸预处理后,心肌细胞LDH释放量明显降低,心肌细胞生存率提高,显示玄参红酸
可明显减轻H2O2导致的心肌细胞损伤且对心肌细胞无损伤毒性;玄参红酸能显著改善心肌
缺血时的心肌舒缩功能,减慢急性心梗造模后的心率,降低血压,减轻心肌收缩性,增加
超氧化物歧化酶(SOD)活性,抑制丙二醛(MDA)和心肌肌钙蛋白I(TnI),可增加冠脉流量,
维持心肌的供氧,从而维持心脏的正常心率和改善心肌功能,是一种有效的预防或/和治疗
心血管疾病的天然药物,尤其可望开发成预防或/和治疗与心肌缺血有关的心血管疾病的药
物或保健食品。本发明可促使玄参红酸充分发挥其药用价值,对于玄参红酸的研究和应用
具有重要意义。
附图说明
图1体现了玄参红酸对氧化应激损伤H9c2心肌细胞生存率的影响,其中:*表示与
正常组比较,p<0.05;#表示与H2O2组比较,p<0.05;
图2体现了玄参红酸对氧化应激损伤H9c2心肌细胞LDH含量的影响,其中:*表
示与正常组比较,p<0.05;#表示与H2O2组比较,p<0.05;
图3为各实验组大鼠的心率(HR)值对照图,其中:*表示与模型组比较,p<0.05;
图4为各实验组大鼠的左室收缩峰压(LVSP)值对照图,其中:*表示与模型组
比较,p<0.05;
图5为各实验组大鼠的左室内压最大收缩率(+dp/dtmax)值对照图,其中:*表示
与模型组比较,p<0.05;
图6为各实验组大鼠的左室内压最小舒张率(-dp/dtmax)值对照图,其中:*表
示与模型组比较,p<0.05;
图7为各实验组大鼠的血清SOD值对照图,其中:*表示与模型组比较,p<0.05;
图8为各实验组大鼠的血清MDA值对照图,其中:*表示与模型组比较,p<0.05;
图9为各实验组大鼠的血清TnI值对照图,其中:*表示与模型组比较,p<0.05;
图10为各实验组大鼠的心肌组织病理切片对照图。
图中:a代表假手术组、b代表模型组、c代表玄参红酸高剂量组、d代表玄参红
酸低剂量组、e代表丹参片组。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细、完整地说明。
实施例中所用的大鼠心肌H9c2细胞是由中国科学院上海药物研究所细胞库提供,所
用的玄参红酸(Azafrin)是由上海中药标准化研究中心提供。
实施例1:玄参红酸对心肌细胞保护作用的体外实验
1)H9c2细胞培养
将H9c2细胞在含有10%胎牛血清(FBS)、100U/mL青霉素和100μg/mL链霉素的
DMEM培养基中培养,置于37℃、5%CO2的培养箱中培养2~3日,当细胞量达到培养皿
的70%~80%时,用0.125%胰酶消化。
2)心肌细胞存活率测定
本实验采用100μM H2O2来评价玄参红酸对心肌细胞氧化应激损伤的保护作用(H2O2
浓度在0.1~1.0mmol/L范围内的细胞毒性呈剂量依赖关系),将心肌细胞悬液以8000/孔接
种于96孔板,培养48小时后,更换无血清培养液继续培养12小时,然后将培养的心肌细
胞随机分为正常对照组(未用H2O2处理)、H2O2组(H2O2处理后不给药)、玄参红酸对照组(浓
度为20μM)和玄参红酸保护组(浓度为20μM);其中玄参红酸保护组先以20μM浓度无血清
培养基培养4小时后,100μM H2O2孵育细胞4小时。采用MTT法测定心肌细胞存活率。
3)乳酸脱氢酶(LDH)含量测定
将心肌细胞传代培养24孔板后随机分为正常对照组、H2O2组及玄参红酸保护组。取
培养于24孔板的各组细胞(每组3个孔)培养液按照各试剂盒说明书测定LDH含量。
4)统计分析
所有实验数据均重复3次,采用SPSS16.0统计软件对实验数据采用单向方差分
析(One-way ANOVA)及LSD检验,P<0.05为统计学上差异有显著性。
图1体现了玄参红酸对氧化应激损伤H9c2心肌细胞生存率的影响,由图1可见:玄
参红酸对照组与未经H2O2损伤的正常组无显著性差异,证明玄参红酸对心肌细胞无损伤作
用;玄参红酸保护组的心肌细胞存活率为80%,而H2O2组为60%,玄参红酸保护组和H2O2
组间有显著性差异;进一步说明:玄参红酸对心肌细胞无损伤作用且具有明显的保护作用。
图2体现了玄参红酸对氧化应激损伤H9c2心肌细胞LDH含量的影响,由图2可见:
H2O2组的H9c2心肌细胞培养液中的LDH含量显著高于正常对照组(P<0.05);玄参红酸保
护组的H9c2心肌细胞培养液中的LDH含量显著低于H2O2组(P<0.05)。经玄参红酸预处理
后的心肌细胞的LDH释放量明显降低,同时心肌细胞的生存率提高。因LDH释放量的多
少可以反映细胞膜损伤程度,因此可进一步说明:玄参红酸可明显减轻H2O2导致的心肌细
胞损伤。
实施例2:玄参红酸对心肌细胞保护作用的体内实验
1)实验材料
Wistar大鼠:雄性,清洁级,年龄为3~4周龄,体重200±20g,由上海中医药大学动
物实验中心提供。
丹参片:上海雷允上药业有限公司(国药准字Z31020192)。
2)实验方法
冠状动脉左前降支结扎造成急性心肌梗死是最常用的大鼠急性心肌缺血梗死的造模方
法,也是研究心肌缺血损伤公认的模型。具体建模方法如下:用3%戊巴比妥钠麻醉大鼠,
仰卧位固定,胸部剪毛,酒精消毒皮肤。使用气管插管,连接动物呼吸器,安置体表心电
图进行监视。在胸骨左侧与胸骨平行作一纵行切口,分离筋膜及肌层,肌肉一定要按肌肉
的走形来分离,切开皮肤及胸大肌,暴露肋骨。在第3、4肋间用开睑器扩宽,暴露心脏,
切开心包膜,向右上方推开胸腺,现出左心耳及冠脉前降支,沿左心耳下缘冠脉前降支起
始部进针,控制深度和宽度,收线结扎。心电图显示,J点图明显抬高超过半小时视为模型
造成。
将大鼠分为:假手术组、模型组、玄参红酸高剂量组、玄参红酸低剂量组和丹参片组,
其中玄参红酸高剂量组给药剂量为80mg/kg,玄参红酸低剂量组给药剂量为20mg/kg,丹参
片给药组剂量为1000mg/kg,大鼠灌胃量为1mL/100g/D,假手术组和模型组给予同等给药
体积的空白液,造模前预防性用药一周。
采用导管法监测大鼠血流动力学:大鼠麻醉后,PE50导管右侧颈总动脉插管,连接
压力换能器及Powerlab多道生理记录仪分别记录心率(HR)、左室舒张末压(LVEDP),左室
收缩峰压(LVSP),左室内压最大收缩率(+dp/dtmax),左室内压最小舒张率(-dp/dtmax),统
计方法采用配对T检验。
血流动力学及输出量测定结束后,取血,静置4小时后,3000rpm离心15分钟,分
离血清,储存于-80℃冰箱中,用于检测SOD、MDA、TnI含量。检测时,严格按照各试剂
盒说明书操作,并保证标准曲线r2>0.90,统计方法采用配对T检验。
所有实验数据均重复3次,采用SPSS16.0统计软件对实验数据采用单向方差分
析(One-way ANOVA)及LSD检验,P<0.05为统计学上差异有显著性。
图3和图4分别为各实验组大鼠的心率(HR)和左室收缩峰压(LVSP)值对照图,
图5和图6分别为各实验组大鼠的左室内压最大收缩率(+dp/dtmax)和左室内压最小
舒张率(-dp/dtmax)值对照图;由图3至图6可见:与假手术组比较,模型组心率明显降
低;而玄参红酸高、低剂量组的HR相对降幅较小,与对照组大鼠心率比较,无显著性差
别,与模型组大鼠心率比较,有显著性差异(p<0.05);玄参红酸高、低剂量组的LVSP、
+dp/dtmax值也明显降低,但降幅较小,与模型组比较有显著性差异(p<0.05);与对照组比
较,其余各组的-dp/dtmax值有明显提高,玄参红酸高、低剂量组的值提高幅度较小,与模
型组比较有显著性差异(p<0.05),且低剂量组与假手术组比较,无显著性差异。
图7、图8和图9分别为各实验组大鼠的血清SOD、MDA和TnI值对照图,由
图7至图9可见:玄参红酸高剂量组和低剂量组可以显著抑制心肌肌钙蛋白I(TnI)的升高(p
<0.05),玄参红酸高剂量组的SOD、MDA与模型组比较,有显著性差异(p<0.05)。
图10为各实验组大鼠的心肌组织病理切片对照图,由图10可见:玄参红酸高剂
量组和低剂量组与模型组相比,对心肌损伤有明显的改善作用(p<0.05)。
综上实验结果表明:经玄参红酸预处理后,心肌细胞LDH释放量明显降低,心肌细
胞生存率提高,玄参红酸可明显减轻H2O2导致的心肌细胞损伤且对心肌细胞无损伤毒性;
且玄参红酸能显著改善心肌缺血时的心肌舒缩功能,维持急性心梗造模后的心率,增加超
氧化物歧化酶(SOD)活性,抑制丙二醛(MDA)和心肌肌钙蛋白I(TnI),可增加冠脉流量,维
持心肌的供氧,从而维持心脏的正常心率和改善心肌功能;因而,以玄参红酸作为活性成
分可望开发成预防或/和治疗心血管疾病的药物或保健食品,尤其可望开发成预防或/和治疗
与心肌缺血有关的心血管疾病的药物或保健食品。
最后有必要在此说明的是:以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说
明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出
的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。