本發(fā)明屬于中藥化學(xué)領(lǐng)域,更具體地說(shuō)涉及從中藥消渴安膠囊中篩選發(fā)現(xiàn)的一種具二肽基肽酶4(DPP-4)抑制活性的活性化合物,該活性化合物及其制劑具有潛在的預(yù)防和治療餐后高血糖癥、糖尿病綜合癥中的高血糖癥的作用。
背景技術(shù):
糖尿病、肥胖癥和高脂血癥在世界范圍人口中的發(fā)病頻率很高并且繼續(xù)增加。在一般人群中,糖尿病是最慢性的疾病之一,其隨著肥胖和年齡的增多而發(fā)生。雖然有用于治療糖尿病綜合癥所開(kāi)發(fā)的藥物,但是今天在對(duì)糖尿病病人的治療中最具有挑戰(zhàn)的目標(biāo)仍然是使血糖水平盡可能地接近正常。另外,餐后高血糖癥和高胰島素血癥是發(fā)生糖尿病大血管并發(fā)癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。糖尿病是一種慢性代謝紊亂性疾病,其主要的干預(yù)方法是控制飲食、減少攝入性碳水化合物的含量、藥物治療等。人體攝入的碳水化合物經(jīng)過(guò)小腸上皮細(xì)胞的酶(如淀粉酶和α-葡萄糖苷酶)的水解作用生成葡萄糖之后,才被吸收進(jìn)入血液循環(huán)。而DPP-4作為一種絲氨酸蛋白酶,在腸道中高表達(dá),它能夠分解腸道細(xì)胞分泌的腸促胰島素(GLP-1)。通過(guò)抑制DPP-4活性,而阻斷其分解GLP-1,使GLP-1能夠持續(xù)發(fā)揮刺激胰島素分泌、抑制升糖素、抑制胃排空和讓胰島細(xì)胞重生等作用,從而降低血糖。目前,西格列汀、阿格列汀等DPP-4抑制劑可以抑制DPP-4活性,成為一類(lèi)臨床常用的糖尿病治療藥物。但現(xiàn)有的DPP-4抑制劑大多為化學(xué)合成小分子,源于中藥的DPP-4抑制劑還少見(jiàn)報(bào)道。
消渴安膠囊是能清熱生津、益氣養(yǎng)陰、活血化瘀的治療2型糖尿病的臨床經(jīng)驗(yàn)方,具有一定的降血糖作用。其處方包括地黃、知母、黃連、人參、丹參、地骨皮、玉竹和枸杞八味藥材。
本發(fā)明涉及從消渴安膠囊中篩選具有顯著DPP-4抑制作用的化合物及其制劑,其可用于制備治療糖尿病藥物。消渴安膠囊的藥品文號(hào)為:國(guó)藥準(zhǔn)字Z19991067,處方為:地黃 知母 黃連 地骨皮 枸杞子 玉竹 人參 丹參。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供具有DPP-4抑制活性的中藥活性化合物及其制備方法與用途,發(fā)現(xiàn)的新物質(zhì)人參皂苷Ro,在制備治療糖尿病藥物中的應(yīng)用。
具有DPP-4抑制活性的中藥活性化合物,其特征是:該活性化合物為人參皂苷Ro。
具有DPP-4抑制活性的中藥活性化合物在制備治療糖尿病藥物中的應(yīng)用。
治療糖尿病的藥物,其特征在于由上述中藥活性化合物(人參皂苷Ro)加入藥劑學(xué)上可接受的輔料,按照藥劑學(xué)上記載的制劑制備方法制成。
治療糖尿病的藥物,其特征在于所述的制劑包括液體制劑或固體制劑,但不限于此,包括其它常規(guī)劑型,不一一羅列。
具有DPP-4抑制活性的中藥活性化合物,其特征在于人參皂苷Ro從消渴安膠囊中提取。但不限于此,也可以是其它藥材中提取。
具有DPP-4抑制活性的中藥活性化合物,其特征在于人參皂苷Ro濃度為35-50 μmol/L。
具有DPP-4抑制活性的中藥活性化合物,其特征在于人參皂苷Ro濃度為50 μmol/L。
消渴安膠囊為臨床驗(yàn)證安全有效的抗糖尿病藥物,從中發(fā)現(xiàn)活性化合物用于制備治療糖尿病藥物,在有效性、安全性上能夠得到保障。采用制備液相色譜從消渴安膠囊中獲得人參皂苷Ro,簡(jiǎn)單易得。
人參皂苷Ro制備方法步驟如下:
(1)原料:消渴安膠囊內(nèi)容物。
(2) 取消渴安膠囊內(nèi)容物120 g,加入10倍量甲醇超聲提取1h。過(guò)濾,50℃下旋蒸至浸膏狀,用100mL超純水復(fù)溶。復(fù)溶液用大孔樹(shù)脂進(jìn)行分離,依次用水、40%乙醇和95%乙醇洗脫,分別得到B01、B02和B03組分。B03組分進(jìn)一步用制備液相進(jìn)行分離,流動(dòng)相:水(A)-乙腈(B);流速:10 mL ? min-1;柱溫:30℃;洗脫梯度:0 ~ 60 min(30% ~ 75% B),60 ~ 63 min(75% ~ 85% B),63 ~ 65 min(80% ~ 100% B),65 ~ 75 min(100% ~ 100% B)。取保留時(shí)間為37分鐘的色譜峰,即得。
本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明提供的中藥有效組分化學(xué)成分簡(jiǎn)單明確,在藥理研究上更易于闡明其作用機(jī)制。
2、本發(fā)明提供的方法首次從消渴安膠囊中得到具有DPP-4抑制活性的人參皂苷Ro,為糖尿病的防治提供新的藥物選擇。
3、消渴安膠囊為臨床驗(yàn)證安全有效的抗糖尿病藥物,從中發(fā)現(xiàn)活性化合物用于制備治療糖尿病藥物,在有效性、安全性上能夠得到保障。
附圖說(shuō)明
圖1為人參皂苷Ro對(duì)DPP-4的抑制作用。
圖2為人參皂苷Ro抑制DPP-4量效關(guān)系。
圖3為人參皂苷Ro對(duì)3T3-L1前脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)分化的影響。
圖4為人參皂苷Ro對(duì)3T3-L1脂肪細(xì)胞總膽固醇含量的影響。
圖5為人參皂苷Ro對(duì)3T3-L1脂肪細(xì)胞甘油三酯含量的影響。
圖6為人參皂苷Ro對(duì)胰島素抵抗的BNL CL.2細(xì)胞葡萄糖消耗作用的影響。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容,該實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而并非對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例一DPP-4抑制活性的測(cè)定
采用課題組建立的DPP-4抑制劑篩選方法,將人參皂苷Ro制成1 mmol/L濃度的溶液;將陽(yáng)性藥抑二肽素A制成1 mmol/L濃度的溶液。取96孔板,加50 μmol/L 底物20μL,人參皂苷Ro溶液5 μL,0.1 U/mL DPP-4酶溶液5 μL,混勻后37℃下孵育30min,在激發(fā)波長(zhǎng)320 nm,發(fā)射波長(zhǎng)450 nm處測(cè)定其熒光強(qiáng)度值。計(jì)算人參皂苷Ro對(duì)DPP-4活性的抑制率。其中酶溶液,樣品溶液,反應(yīng)底物溶液均以0.5 mmol/L,pH 7.0 HEPES緩沖液配制。
I給藥組:含底物和酶,并且加入待測(cè)樣品反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度值;
I給藥空白組:含底物和待測(cè)樣品,不加酶的熒光強(qiáng)度值;
I對(duì)照組:含底物和酶,但不加入待測(cè)樣品反應(yīng)后的熒光強(qiáng)度值;
I空白組:只含有底物,不含酶和待測(cè)樣品的熒光強(qiáng)度值。
人參皂苷Ro在50 μmol/L濃度下抑制率為55.73%。相同條件下,陽(yáng)性藥物抑二肽素A在5 μmol/L濃度下抑制率為48.60%。見(jiàn)圖1。
實(shí)施例二中藥活性化合物制劑
取實(shí)施例一的中藥活性化合物0.5g與10.5g聚乙二醇-6000混合均勻,加熱熔融,化料后移至滴丸滴灌中,藥液滴至6~8℃液體石蠟中,除油,制得滴丸400粒。
實(shí)施例三中藥活性化合物制劑
取實(shí)施例以的中藥活性化合物0.5g、葡萄糖4.5g、硫代硫酸鈉0.9g和蒸餾水1L,上述組分混合均勻后,冷凍干燥,分裝500支,即得。
實(shí)施例四人參皂苷Ro對(duì)DPP-4抑制活性的量效考察
取96孔板,加50 μmol/L 底物20μL,0.1 U/mL DPP-4酶溶液5 μL以及一定體積濃度為1 mmol/L人參皂苷Ro溶液,使得人參皂苷Ro終濃度分別為5、10、25、35、50 μmol/L,反應(yīng)總體積為100 μL。混勻后37℃下孵育30min,在激發(fā)波長(zhǎng)320 nm,發(fā)射波長(zhǎng)450 nm處測(cè)定其熒光強(qiáng)度值。計(jì)算人參皂苷Ro各濃度對(duì)DPP-4活性的抑制率。其中酶溶液,樣品溶液,反應(yīng)底物溶液均以0.5 mmol/L,pH 7.0 HEPES緩沖液配制。
人參皂苷Ro在5、10、25、35、50 μmol/L濃度下抑制率分別為5.49%、13.48%、32.55%、46.65%、56.76%。見(jiàn)圖2。
實(shí)施例五對(duì)3T3-L1前脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)分化的影響
3T3-L1前脂肪細(xì)胞以2×104個(gè)/孔接種于24孔板,置于37℃、含5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行孵育。當(dāng)細(xì)胞匯合度達(dá)到80%左右時(shí),將培養(yǎng)液換成3T3-L1前脂肪細(xì)胞成脂誘導(dǎo)液1培養(yǎng)48 h;隨后,換成3T3-L1前脂肪細(xì)胞成脂誘導(dǎo)液2繼續(xù)培養(yǎng)48 h;之后將培養(yǎng)液換成3T3-L1前脂肪細(xì)胞成脂誘導(dǎo)液3,每48 h換液一次,直至模型組約有75%的細(xì)胞分化為成熟脂肪細(xì)胞,共誘導(dǎo)分化10-12天。在更換誘導(dǎo)液的同時(shí)加入一定體積含人參皂苷Ro的培養(yǎng)液,使得人參皂苷Ro濃度為25 μmol·L-1。實(shí)驗(yàn)另設(shè)對(duì)照組(不進(jìn)行誘導(dǎo)分化)、模型組和陽(yáng)性藥組(含有300 μmol·L-1西他列?。?。
誘導(dǎo)分化為成熟脂肪細(xì)胞后,棄去舊培養(yǎng)液,PBS漂洗1次,4%多聚甲醛固定1 h,之后PBS漂洗1次,油紅O染色0.5-1 h后,70%乙醇水溶液清洗2次,吸盡液體后,于顯微鏡下拍攝圖片。
人參皂苷Ro在25 μmol/L濃度下能抑制3T3-L1前脂肪細(xì)胞的誘導(dǎo)分化。見(jiàn)圖3。
實(shí)施例六對(duì)3T3-L1脂肪細(xì)胞總膽固醇和甘油三酯含量的影響
誘導(dǎo)分化為成熟脂肪細(xì)胞后,吸去原培養(yǎng)液,PBS漂洗1次,每孔加入250 μL細(xì)胞裂解液(所有操作于冰上完成)。反復(fù)吹打細(xì)胞,使得細(xì)胞裂解完全,然后吸出每孔液體,4℃、12000 rpm離心10 min,取上清用于細(xì)胞蛋白定量及甘油三酯、總膽固醇含量的測(cè)定。
甘油三酯和總膽固醇含量測(cè)定:取100 μL細(xì)胞蛋白于96孔板中,加入100 μL甘油三酯(或總膽固醇)含量測(cè)定工作液,37℃振搖5 min,于550 nm處測(cè)定吸光度。
最后結(jié)果以甘油三酯(或總膽固醇)含量除以細(xì)胞蛋白含量表示。
25 μmol/L人參皂苷Ro能顯著降低脂肪細(xì)胞中總膽固醇和甘油三酯含量,使得3T3-L1脂肪細(xì)胞中總膽固醇和甘油三酯含量分別為0.63mmol/g蛋白和0.66mmol/g蛋白,與模型組相比有顯著性差異(P<0.01)。見(jiàn)圖4、5。
實(shí)施例七對(duì)胰島素抵抗的BNL CL.2細(xì)胞葡萄糖消耗作用的影響
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的BNL CL.2細(xì)胞消化計(jì)數(shù),2×104個(gè)/孔接種于96孔板,置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育,使細(xì)胞貼壁。24 h后,棄去舊培養(yǎng)液,PBS漂洗1次,之后加入一定體積的含胰島素和各藥物的DMEM,總體積為100 μL,使得胰島素濃度為1 μmol·L-1、人參皂苷Ro濃度為25μmol·L-1。實(shí)驗(yàn)另設(shè)無(wú)細(xì)胞空白組(不含細(xì)胞)、溶劑對(duì)照組(含0.1% DMSO)、模型組(含1μmol·L-1胰島素)和陽(yáng)性對(duì)照組(含300μmol·L-1西他列汀和1μmol·L-1胰島素)。細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育24 h后,取各孔10 μL上清于新的96孔板中,用于測(cè)定葡萄糖含量。之后將原96孔板中的培養(yǎng)基吸盡,避光加入100 μL含0.5 mg · mL-1 MTT的培養(yǎng)液,繼續(xù)于細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。4 h后,吸去含MTT的培養(yǎng)液,每孔加入100 μL DMSO,37℃震搖10 min后,酶標(biāo)儀580 nm處測(cè)定各孔吸光度。本部分實(shí)驗(yàn)使用的DMEM均為不含血清的低糖無(wú)酚紅DMEM。
葡萄糖含量測(cè)定:將葡萄糖測(cè)定試劑盒中的R1工作液和R2工作液等體積混合后,取200 μL混合液加入含有10 μL上清的96孔板中,37℃孵育30 min后,酶標(biāo)儀492 nm處測(cè)定各孔吸光度。以無(wú)細(xì)胞空白組的葡萄糖含量減去其他各組葡萄糖含量即為各組細(xì)胞的葡萄糖消耗量,最后除以各組細(xì)胞MTT實(shí)驗(yàn)的吸光度進(jìn)行細(xì)胞數(shù)量的校正。
25 μmol/L人參皂苷Ro作用于胰島素抵抗的BNL CL.2細(xì)胞后,葡萄糖消耗量增加,且與模型組相比有顯著性差異(P<0.01)。見(jiàn)圖6。