紫檀茋在制备预防和或治疗糖尿病并发症的药物中的应用的制作方法

专利2022-05-09  107


本发明属于生物医药技术领域。更具体地,涉及紫檀茋在制备预防和/或治疗糖尿病并发症的药物中的应用。



背景技术:

糖尿病是由于机体胰岛素绝对或相对不足,或伴有胰岛素抵抗所引起的一系列以高血糖为主要特征的代谢紊乱综合征。糖尿病最典型的临床症状表现为多饮、多食、多尿、形体消瘦等,俗称三多一少。长期血糖增高会使大血管、微血管受损,并严重危及到心、脑、肾、神经、眼睛、足等。糖尿病并发症是一种由糖尿病病变转化而来的常见慢性疾病,主要包括糖尿病心血管病变、糖尿病肾病、糖尿病脑病、糖尿病肝脏损伤等。它严重威胁着人类的健康,已经成为失明、尿毒症、缺血性心脏病、老年痴呆等疾病的主要原因。

糖尿病并发症发病机制十分复杂,目前尚不清晰,临床研究发现血糖控制并能很好地控制糖尿病并发症的发生发展,糖尿病并发症的专科药物仍很匮乏,属于未被满足的临床需求。目前普遍认为多元醇旁路、蛋白激酶c、己糖胺激活、晚期糖基化产物(ages)的多寡,以及高血糖诱导的线粒体产生反应性氧化产物生成增加,可能是糖尿病并发症发生的发病机制和共同基础。此外,长期糖尿病病理状态下导致的机体微循环障碍,也被认为是糖尿病慢性并发症的发病基础之一,主要表现为血流动力学异常、微血管病变和血液流变学改变。

紫檀茋最初从檀香中分离得到,故得以命名,其后在蓝莓、葡萄等水果中均有发现,是龙血竭等中药的主要有效成分之一。现代药理研究表明,紫檀茋具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗衰老、以及心血管保护、抗真菌等多种作用。如专利cn102836145b提供了紫檀茋在治疗慢性肾小球疾病中的应用,专利cn201710536856.4提供了紫檀茋在治疗动脉粥样硬化中的应用,专利cn103561729b提供了紫檀茋的抗焦虑作用。但目前关于紫檀茋对糖尿病并发症的作用国内外尚未有相关报道,还有待于研究。



技术实现要素:

本发明的目的是提供紫檀茋在制备预防和/或治疗糖尿病并发症的药物中的应用,开发了紫檀茋预防或治疗糖尿病并发症的新应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现:

本发明提供了紫檀茋在制备预防和/或治疗糖尿病并发症的药物中的应用。

本发明人经过广泛而深入的研究,采用链脲佐菌素建立2型糖尿病模型,糖尿病小鼠在造模期间产生了抑郁样行为,认知功能下降,血脂发生异常,且肝脏出现损伤,肾功能下降,而给药紫檀茋后,首次出乎意料地发现,紫檀茋可改善糖尿病诱导的抑郁样行为和认知功能障碍;能有效降低2型糖尿病引起的tc、ldl-c含量升高,从而改善2型糖尿病小鼠的血脂异常;且可降低肝组织alt、ast水平,改善2型糖尿病所致的肝损伤,用于预防或治疗2型糖尿病诱导的非酒精性脂肪肝;还能降低尿素氮、肌酐水平,改善糖尿病并发肾功能下降;开发了紫檀茋预防或治疗糖尿病并发症的新应用,也为预防或治疗糖尿病并发症提供了一种新的天然药物选择。

优选地,所述糖尿病并发症包括糖尿病并发抑郁症、糖尿病并发认知障碍、糖尿病并发血脂异常、糖尿病并发脂肪肝、糖尿病肾病。

优选地,所述糖尿病为2型糖尿病。

进一步优选地,所述糖尿病并发抑郁症为糖尿病引起的抑郁样行为。

进一步优选地,所述糖尿病并发认知障碍为糖尿病引起的认知功能下降。

进一步优选地,所述糖尿病并发血脂异常为糖尿病引起的tc、ldl-c含量升高。

优选地,所述糖尿病并发脂肪肝为糖尿病引起的肝损伤。

优选地,所述糖尿病肾病为糖尿病引起的肾功能下降。

在另一优选例中,所应用的对象是人或动物。本发明中“动物”意指从动物的与年龄相关的视觉系统的损失或其他的衰退的改善或减少获益的任何动物,包括人、鸟类动物(avian)、牛类动物(bovine)、犬科动物(canine)、马类动物(equine)、猫科动物(feline)、山羊类动物(hicrine)、狼类动物(lupine)、鼠科动物(murine)、绵羊类动物(ovine)和猪类动物(porcine),且优选家养的动物。其中家养的动物,包括诸如狗、猫、鸟、兔、豚鼠、雪貂、仓鼠、小鼠、沙鼠、消遣用马、奶牛、山羊、绵羊、驴、猪,以及由人类喂养的更多的外来物种。

优选地,当应用对象为动物(例如小鼠)时,紫檀茋的有效剂量为20~60mg/kg,最佳地20mg/kg。

当应用对象为人时,可按照药学领域的相关给药标准,相应折算成人体的给药量。在单次剂量较大的情况下,可分多次多日给药。

本发明还提供一种预防和/或治疗糖尿病并发症的药物组合物,包括紫檀茋以及药学上可接受的载体;其制剂形式选自片剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、散剂、颗粒剂、胶囊剂、微囊、微球、注射液、脂质体或气雾剂。

本发明所述的药物组合物的剂型可以是多种多样的,只要是能够使活性成分有效地到达哺乳动物体内的剂型都是可以的。

优选地,在本发明的药物组合物中,紫檀茋作为唯一活性成分,其余为药学上可接受的载体以及其它添加剂等物质。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明首次出乎意料地发现,紫檀茋可改善糖尿病诱导的抑郁样行为和认知功能障碍;能有效降低2型糖尿病引起的tc、ldl-c含量升高,从而改善2型糖尿病小鼠的血脂异常;且可降低肝组织alt、ast水平,改善2型糖尿病所致的肝损伤,用于预防或治疗2型糖尿病诱导的非酒精性脂肪肝;还能降低尿素氮、肌酐水平,改善糖尿病并发肾功能下降;开发了紫檀茋预防或治疗糖尿病并发症的新应用,也为预防或治疗糖尿病并发症提供了一种新的天然药物选择。

附图说明

图1为紫檀茋对糖尿病小鼠旷场实验的影响结果。

图2为紫檀茋对糖尿病小鼠悬尾实验的影响结果。

图3为紫檀茋对糖尿病小鼠强迫游泳实验的影响结果。

图4的a图为紫檀茋对糖尿病小鼠逃避潜伏期的影响;b图为紫檀茋对糖尿病小鼠逃避潜伏期影响趋势图。

图5为目标象限游泳时间结果。

图6紫檀茋对糖尿病小鼠糖代谢的影响,其中a图为空腹血糖fbg,b图为果糖胺含量。

图7为紫檀茋对糖尿病小鼠脂代谢的影响结果,其中a图为血脂tg含量,b图为血脂tc含量,c图为血脂hdl-c含量,d图为血脂ldl-c含量。

图8为紫檀茋对糖尿病小鼠肝组织alt和ast的影响结果,其中a图为小鼠肝组织alt水平,b图为小鼠肝组织ast水平。

图9为紫檀茋对糖尿病小鼠尿蛋白、血氮和尿肌酐的影响结果,其中a图为血氮水平,b图为尿肌酐水平,c图为24h尿蛋白水平。

其中,结果表示为平均值±标准误差(n=10);与空白组相比,#p<0.05,##p<0.01;与模型组相比,*p<0.05,**p<0.01,***p<0.001。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明,以下实施例所用试剂和材料均为市购。

紫檀茋(pterostilbene),化学名为3,5-二甲氧基-4'-羟基反式二苯乙烯,分子式为c16h16o3,分子量为256.11,紫檀芪单体为类白色结晶状粉末,对空气敏感,熔点为89~92℃,不溶于水,溶于dmso(溶解度20mg·ml-1),储存于2~8℃。紫檀茋具有如下的化学结构式:

除非另有指明,本文使用的术语“治疗糖尿病并发症”是指在糖尿病并发症症状发作后施用本发明的化合物或其它活性试剂,而“预防糖尿病并发症”是指在症状发作前给药,特别是对有糖尿病并发症危险的患者给药。

术语“主要由……组成”和“由……组成”包含在术语“包括”中。

本发明中,“药学上可接受的”成分是适用于人和/或动物而无过度不良副反应(如毒性、刺激和变态反应)即有合理的效益/风险比的物质。

实验动物

spf级4-5周龄c57bl/6j小鼠,雄性,体重(16±2)g,购于广东省医学实验动物中心,许可证号:scxk(粤)2018-0002。适应性饲养2周后用于本次实验。动物饲养于广东药科大学实验动物中心spf级动物实验室,通风,由空调控温,每周清扫三次以上以保持笼内清洁,温度(24±2)℃,相对湿度(60±5)%,自由饮食饮水。本实验方案按照《实验动物管理条例》要求执行,并经广东药科大学实验动物伦理委员会批准实施。

试剂与仪器

试剂:链脲佐菌素stz(streptozotcin,购于美国sigma公司);柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(广州苏铖粤贸易有限公司):0.1mol·l-1(ph4.2~4.4);紫檀茋(阿拉丁,产品批号:c1813146);索马鲁肽(丹麦诺和诺德);

仪器:血糖仪(鱼跃/罗氏)、血糖试纸、1ml注射器、灌胃针、涡旋仪,行为学试验仪器为广州必特生物科技有限公司配套设备。

实验方法:

(1)2型糖尿病造模:小鼠高糖高脂饲料喂养8周,待体重增长到30-35g时开始造模。禁食12h后,腹腔注射1次链脲佐菌素(stz,40mg·kg-1),从造模当天重复以上操作,一共连续注射5天。stz注射72h后,血糖仪测定禁食12h后的小鼠空腹血糖fbg,七天后再次测定小鼠空腹血糖fbg,达到11.1mmol·l-1为2型糖尿病造模成功。

(2)动物分组

健康spf级c57bl/6j小鼠50只,数字随机分组法分为五组:

正常对照组(con组):灌胃0.5%羧甲基纤维素钠溶液(小鼠灌胃体积为0.2ml/30g);

模型对照组(mod组):对造模成功的小鼠灌胃0.5%羧甲基纤维素钠溶液(小鼠灌胃体积为0.2ml/30g);

对照药物组(sem组):皮下注射索马鲁肽0.040mg/kg;

紫檀茋低剂量组(ptl组):灌胃紫檀茋20mg/kg,用0.5%羧甲基纤维素钠溶液溶解配制;

紫檀茋高剂量组(pth组):灌胃紫檀茋60mg/kg,用0.5%羧甲基纤维素钠溶液溶解配制。

上述5组小鼠每日干预一次,均不限制进食及饮水,干预周期为10周。

实施例1行为学实验

(1)旷场实验(oft):实验装置为一个尺寸为27.31cm×27.31cm×27.31cm的正方体箱,将小鼠头朝箱体壁放入旷场箱,然后记录小鼠在其中6min内的自由探索,观察的指标有小鼠静止时间和小鼠进入中央区次数。实验环境要求安静无干扰,每只测试1次,每次测试1只小鼠,测试后用75%乙醇擦拭箱体,保证无小鼠的气味干扰。

(2)悬尾实验(tst):悬尾实验装置为一个50cm高的白色开口箱体。在距小鼠尾部末端1.5cm处用纸质胶带固定,将小鼠悬挂于装置的顶端。使用自动摄像机和电脑记录实验过程,时间共计6min。实验结束后,重新播放录像,开始2min为适应期,不计入统计范围,后4min内小鼠的不动时间为检测指标。小鼠的两只前爪均保持不动,不做挣扎主动性动作即定义为不动。一旦小鼠出现攀爬鼠尾行为,即从实验中除去该例结果。

(3)强迫游泳实验(fst):将小鼠放于长30cm,宽30cm,高40cm的透明正方体玻璃缸中,缸内水深15cm,水温(24±1℃),老鼠停止在水中挣扎,或表现出漂浮状态,只有轻微的身体运动才能使它们的头漂浮在水面上,表现出绝望状态,从小鼠入水后计时6min,适应2min,记录后4min内累计不动时间(s)和游泳时间(s)。

(4)morris水迷宫实验:分为适应性训练、定位巡航试验和空间探索实验3部分,共7天。

水中适应期训练:第一天,先不摆放透明的塑料平台,让小鼠头朝下看不到后面环境,面向池壁任选一处入水,让小鼠自由在水中适应大约一分钟,然后捞起放入放好垫料的盒子里以便小鼠烘干毛发。这样可以让小鼠适应水迷宫新环境,然后方便鉴定小鼠的游泳能力,需剔除体力特别差、游泳特别差容易有生命危险的小鼠。接着在第二象限中点放好平台,从水中捞起小鼠放置于平台上,每只小鼠站立10s,秒表计时。然后让小鼠按顺序从先前设置好的固定入水口面壁放入水中,计时60s让小鼠在水中寻找平台,小鼠从不同入水口训练入水,每只每次60s,找不到平台的小鼠人工引导站至站台,停留10s,以增强小鼠对平台的记忆。

定位巡航试验:历时5天,每天训练3次。按上面适应期固定好的平台,将小鼠头朝水底面对漆黑的池壁按顺序从不同的4个入水口放入水中;小鼠的游泳情况由系统自动记录所有信息。信息包含小鼠游泳的速度、初始角度、象限停留时间、游泳轨迹图、逃避潜伏期等。如果小鼠在系统设定的60s内没有成功找到平台并站上站台自动停止实验,将要人工引导小鼠到平台上站立大约10s,以便加深小鼠对平台及周围环境的记忆。以动物入水后到找到平台的时间,即逃避潜伏期(escapelatency,el)作为观测指标。

空间探索试验:水迷宫实验的最后一天,撤掉开始时的透明平台以观察小鼠是否有空间位置记忆的能力。将小鼠从正对平台的对称象限的水池边界的中点面壁放入,实验检测60s。观察小鼠是否能找到原平台位置,以及在目标象限的停留时间,穿越平台的次数。

2、实验结果

(1)紫檀茋对糖尿病小鼠旷场实验的影响

旷场实验结果图1所示,与正常对照组相比,模型组小鼠活动次数相对减少;与模型组相比,低剂量的紫檀茋增加了糖尿病小鼠的活动次数,而紫檀茋高剂量组和对照药物组活动次数没有明显提高。

(2)紫檀茋对糖尿病小鼠悬尾实验的影响

悬尾实验结果如图2所示,与正常对照组相比,模型组小鼠绝对静止时间显著增加(p<0.05);与模型组相比,紫檀茋给药组能显著降低糖尿病小鼠的绝对静止时间(p<0.001)。上述结果表明,糖尿病小鼠在造模期间具有抑郁样行为,紫檀茋可减少糖尿病小鼠的抑郁样行为,且较低浓度的紫檀茋效果较好。

(3)紫檀茋对糖尿病小鼠强迫游泳实验的影响

强迫游泳结果如图3所示,与正常对照组相比,模型组小鼠不动时间显著增加(p<0.01);与模型组相比,紫檀茋给药组小鼠不动时间显著降低(p<0.001),效果明显。上述结果说明,糖尿病小鼠出现抑郁样行为,而紫檀茋能在一定程度上改善糖尿病小鼠的抑郁样行为。

(4)紫檀茋对糖尿病小鼠morris水迷宫实验的影响

定位航行实验如图4的a图所示,经过5天的定位巡航试验,各组小鼠的逃避潜伏期有了不同程度的下降。对比5天的定位巡航结果,相比于空白组,模型对照组逃避潜伏期时间明显延长(p<0.01,p<0.001);与模型对照组比较,紫檀茋低、高剂量组逃避潜伏期时间显著减短(p<0.01,p<0.05)。图4的b图中紫檀茋给药组逃避潜伏期趋势明显下降,而对照药物索马鲁肽组逃避潜伏期虽有下降,但不具有统计学意义。上述结果均表明,紫檀茋能够有效改善糖尿病小鼠的认知功能,而对照药物索马鲁肽对糖尿病小鼠的认知功能改善程度不明显。

空间探索实验结果如图5所示,与空白对照组比较,模型对照组目标象限游泳时间显著缩短(p<0.05);与模型对照组比较,紫檀茋低剂量、高剂量组在目标象限游泳时间显著增长(p<0.01,p<0.001));对照药索马鲁肽组小鼠在目标象限游泳时间无显著增加。结果表明紫檀茋灌胃小鼠可改善其空间定位学习和记忆能力,而对照药索马鲁肽对糖尿病小鼠的空间定位学习和记忆能力影响不大。

实施例2紫檀茋对糖尿病小鼠糖代谢的影响

(1)实验方法

末次行为学实验结束后,立即采用心脏取血的方法取血,加入肝素钠抗凝。收集的血液放置30min后,于4000rpm/min条件下离心10min,收集上清分装于ep管中,置-80℃冰箱保存。

取血浆,使用全自动生化仪检测空腹血糖(fbg)和果糖胺(fru)。

(2)实验结果

糖代谢结果如图6所示,与正常组比较,模型组小鼠血糖明显升高(图6-a,p<0.001),说明2型糖尿病模型建造成功;与模型组相比,紫檀茋给药组小鼠空腹血糖均明显降低(p<0.001,p<0.01);对照药索马鲁肽组小鼠血糖和果糖胺水平明显降低(p<0.001,p<0.01)。与模型组相比,低剂量的紫檀茋果糖胺水平明显降低(图6-b,p<0.01)。上述结果说明紫檀茋能够改善糖尿病小鼠糖代谢,降低血糖,且较低剂量的紫檀茋降血糖效果更好。

实施例3紫檀茋对糖尿病小鼠脂代谢的影响

(1)实验方法

取血浆,使用全自动生化仪检测甘油三酯(tg)、总胆固醇(tc)、低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)、高密度脂蛋白胆固醇(hdl-c)水平。

(2)实验结果

脂代谢结果如图7所示,与正常组比较,模型组小鼠tc、ldl-c含量均显著升高(p<0.001),tg、hdl-c含量变化不明显;与模型组比较,紫檀茋高剂量组能够明显降低小鼠血清中tg含量,升高tc、ldl-c含量(p<0.05,p<0.01);紫檀茋低剂量组能够明显降低tg、ldl-c含量(p<0.05),并且有降低tc、升高hdl-c含量的趋势,对照药物索马鲁肽对糖尿病小鼠的脂代谢改善程度不明显(p>0.05)。表明紫檀茋能够改善2型糖尿病小鼠的血脂异常。

实施例4紫檀茋对糖尿病小鼠肝组织alt和ast的影响

(1)实验方法

使用全自动生化仪检测血浆中谷丙转氨酶(alt)和谷草转氨酶(ast)的活性。

(2)实验结果

转氨酶参与肝脏的整个过程,肝脏出现问题的一个重要标志是转氨酶升高。alt主要存在于肝细胞浆,ast主要存在于肝细胞的线粒体内,肝细胞最敏感的两种酶是alt和ast,肝细胞受损时alt和ast的活性升高,能够反映肝细胞受损的程度的大小。图8为紫檀茋对糖尿病小鼠肝组织alt和ast的影响结果,与空白组比较,模型组小鼠肝组织alt、ast水平显著升高(p<0.001);与模型组比较,紫檀茋低剂量组小鼠肝组织alt、ast水平有降低的趋势,而紫檀茋高剂量组小鼠肝组织alt、ast水平明显降低,具有统计学差异(p<0.05)。对照药物索马鲁肽对糖尿病小鼠肝组织alt、ast水平无影响(p>0.05)。上述结果说明三叶苷能够改善2型糖尿病所致的肝损伤。

实施例5紫檀茋对糖尿病小鼠24h尿蛋白、血氮和尿肌酐的影响

(1)实验方法

实验结束前1天,用代谢笼收集24h尿液,将收集好的尿液用离心机5000r/min离心5min,采用全自动生化分析仪和试剂盒检测尿液中尿肌酐、血尿氮素(bun)和尿蛋白含量。

(2)实验结果

根据目前的研究,通过测量血肌酐和血氮含量可以评价整体肾功能。增高的血尿素氮和血肌酐值提示肾功能下降。此外,尿素氮、肌酐和尿微量白蛋白也会因为肾小球滤过膜的损伤而逐渐增高。图9为紫檀茋对糖尿病小鼠尿蛋白、血氮和尿肌酐的影响结果,与空白组比较,模型组小鼠尿素氮、肌酐和24h尿蛋白水平均显著升高(p<0.001,p<0.01);与模型组相比,紫檀茋低剂量组小鼠尿素氮、肌酐水平有显著降低(p<0.05,p<0.01),紫檀茋高剂量组小鼠尿肌酐水平显著降低(p<0.01)。对照药物索马鲁肽对糖尿病小鼠尿蛋白、血氮和尿肌酐无影响(p>0.05)。上述结果表明,紫檀茋能够改善由stz所致的糖尿病并发肾功能下降,且较低浓度的紫檀茋改善效果更好。

申请人声明,以上具体实施方式为便于理解本发明而说明的较佳实施例,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。


技术特征:

1.紫檀茋在制备预防和/或治疗糖尿病并发症的药物中的应用。

2.根据权利要求1所述应用,其特征在于,所述糖尿病并发症包括糖尿病并发抑郁症、糖尿病并发认知障碍、糖尿病并发血脂异常、糖尿病并发脂肪肝、糖尿病肾病。

3.根据权利要求1或2所述应用,其特征在于,所述糖尿病为2型糖尿病。

4.根据权利要求2所述应用,其特征在于,所述糖尿病并发抑郁症为糖尿病引起的抑郁样行为。

5.根据权利要求2所述应用,其特征在于,所述糖尿病并发认知障碍为糖尿病引起的认知功能下降。

6.根据权利要求2所述应用,其特征在于,所述糖尿病并发血脂异常为糖尿病引起的tc、ldl-c含量升高。

7.根据权利要求2所述应用,其特征在于,所述糖尿病并发脂肪肝为糖尿病引起的肝损伤。

8.根据权利要求2所述应用,其特征在于,所述糖尿病肾病为糖尿病引起的肾功能下降。

9.根据权利要求1~8任一所述的应用,其特征在于,所述紫檀茋的有效剂量为20~60mg/kg。

10.一种预防和/或治疗糖尿病并发症的药物组合物,其特征在于,包括紫檀茋以及药学上可接受的载体;其制剂形式选自片剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、散剂、颗粒剂、胶囊剂、微囊、微球、注射液、脂质体或气雾剂。

技术总结
本发明公开了紫檀茋在制备预防和/或治疗糖尿病并发症的药物中的应用。本发明经过广泛而深入的研究,通过行为学实验、血脂、肝功能以及肾功能的检测,首次出乎意料地发现,紫檀茋可改善糖尿病诱导的抑郁样行为和认知功能障碍;能有效降低2型糖尿病引起的TC、LDL‑C含量升高,从而改善2型糖尿病小鼠的血脂异常;且可降低肝组织ALT、AST水平,改善2型糖尿病所致的肝损伤,用于预防或治疗2型糖尿病诱导的非酒精性脂肪肝;还能降低尿素氮、肌酐水平,改善糖尿病并发肾功能下降;紫檀茋为预防或治疗糖尿病并发症提供了一种新的天然药物选择。

技术研发人员:汤丹;王淑美;张志同;邓思敏;庄国栋;梁清峰;黄广枭
受保护的技术使用者:广东药科大学
技术研发日:2021.03.29
技术公布日:2021.08.03

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