本发明的目的是提供具有以下结构式的二苯乙烯甙化合物:
其中R为-O-β-D-
葡萄糖,其衍生物或药用盐在制备治疗痴呆,尤 其Alzheimer病、血管性痴呆的药物中的用途。
本发明的另一个目的是提供含有上述化合物、其衍生物或药用盐的 药物组合物作为痴呆的治疗药物的应用。在该组合物中还可以含有载体 和其它任选成分。在该组合物中,本发明的二苯乙烯甙占10-90wt%, 优选占50-90wt%。载体例如包括羧甲基淀粉、
纤维素、明胶、
碳酸氢 钠等。任选成分例如是
着色剂、
甜味剂等。
本发明的化合物、其衍生物或药用盐可以制成任何一种适合于临床 上应用的剂型,包括
固体制剂,如胶囊、片剂、颗粒制剂等,液体制剂 如口服液等,或者注射剂。本发明化合物、其衍生物或药用盐的日剂量 例如可以是5-50mg/kg体重,可以分一次或多次使用。
上式化合物可以从中药何首乌中提取。例如可以用何首乌根通过普 通高压液相色谱法制备。在LIQ.CHROM.&TECHNOL,21(18),2897 -2904(1998)(Xueli Cao等人)中也公开了它的制备方法。上式化 合物可以进行衍生化,例如用酸,使上述结构式的化合物上的3-、5- 和4’-位上的羟基的氢被酰基,如乙酰基、丙酰基、丁酰基等所取代, 或与卤代
烃反应,使3-、5-和4’-位上的羟基的氢用烃基取代,如用C1 -6烃基取代。上式化合物也可以药学可接受的盐的形式使用。
实施例1 二苯乙烯甙(TSG)保护神经细胞抵抗β-淀粉样蛋白致 细胞损伤作用
1.实验目的
老年性痴呆(Alzheimer disease,AD)的特征性病理变化是大脑 出现老年斑,而β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积构成老年斑的核心。近年的 研究表明,Aβ对神经细胞具有毒性,可能通过自由基增高、钙离子超 载等介导。本实验的目的是观察TSG对Aβ致神经细胞损伤的防治作用。
2.实验方法
使用人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞系(形态与功能与神经元相似), 传代培养。TSG与神经细胞预孵育12小时或24小时,换培养液,加β -淀粉样蛋白(Aβ)活性
片段25-35与细胞孵育6小时。取上清液测定 乳酸脱氢酶(LDH)活性,用MTT法测定细胞存活率。
3.实验结果
在Aβ25-35致神经细胞损伤模型上,发现TSG可明显拮抗Aβ引起 的细胞存活率下降及LDH漏出增多,减低Aβ的神经毒性,并且呈剂量 依赖关系,提示TSG对老年性痴呆可能具有防治作用(表1,表2)。
表1. TSG预孵育12小时对Aβ25-35致SK-N-SH神经细胞损伤的影响
组别 N LDH漏出率(%) MTT(OD 550nm)
正常对照组 6 18.28±2.74* 0.5117±0.0538*
Aβ25-35模型组(25μM) 3 28.65±6.83 0.3133±0.0709
TSG 25μM+Aβ25-35 3 25.52±3.52 0.4433±0.0689*
50μM+Aβ25-35 3 23.96±7.25 0.4833±0.0153*
100μM+Aβ25-35 3 21.48±3.87 0.5667±0.0321*
200μM+Aβ25-35 3 14.84±0.78* 0.6133±0.0603*
400μM+Aβ25-35 3 10.16±0.78* 0.7433±0.1097* LDH:乳酸脱氢酶,为细胞内酶,如果细胞膜损伤,则漏出率增高。 MTT:代表细胞存活率,如果细胞受损伤,存活率降低,则MTT的OD
值下降。 M±SD;*p<0.05,与Aβ25-35模型组相比。
表2. TSG预孵育24小时对Aβ25-35致SK-N-SH神经细胞损伤的影 响
组别 N LDH漏出率(%) MTT(OD 550nm)
正常对照组 6 18.28±2.74* 0.5117±0.0538*
Aβ25-35模型组(25μM) 3 28.65±6.83 0.3133±0.0709
TSG 25μM+Aβ25-35 3 25.00±3.58 0.5633±0.0473*
50μM+Aβ25-35 3 22.13±5.65 0.5933±0.0231*
200μM+Aβ25-35 3 16.67±5.08* 0.6233±0.0757*
400μM+Aβ25-35 3 22.39±2.51 0.4100±0.0917
M±SD;*p<0.05,与Aβ25-35模型组相比
实施例2 TSG保护神经细胞抵抗过氧化氢致细胞损伤作用
1.实验目的
在老年性痴呆和血管性痴呆的发病过程中,自由基及
活性氧起着相 当大的促进作用。Aβ首先引起自由基及活性氧增高,进而自由基及活 性氧攻击神经细胞,造成细胞死亡。脑缺血也可引起自由基及活性氧增 高,造成一系列病变,长期损伤在动物实验和临床上可能影响认知功能, 发展为痴呆。本实验的目的是观察二苯乙烯甙(TSG)对活性氧过氧化 氢(H2O2)致神经细胞损伤的作用。
2.实验方法
使用人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞系(形态与功能与神经元相似), 传代培养。TSG与神经细胞预孵育12小时或24小时,换培养液,加过 氧化氢(H2O2)与细胞孵育2小时。取上清液测定乳酸脱氢酶(LDH)活性, 用MTT法测定细胞存活率。
3.实验结果
在过氧化氢(H2O2)致神经细胞损伤模型上,发现TSG可明显拮抗H2O2引起的细胞存活率下降及LDH漏出增多,减低H2O2的神经毒性,并且呈 剂量依赖关系,提示TSG对老年性痴呆和血管性痴呆可能具有防治作用 (表3,表4)。
表3. TSG预孵育6小时对H2O2致SK-N-SH神经细胞损伤的影响
组别 N LDH漏出率(%) MTT(OD 550nm)
正常对照组 6 2.54±0.40* 0.5835±0.0206*
H2O2模型组(500μM) 3 81.66±2.09 0.0403±0.0080
TSG 5μM+H2O2 3 62.47±2.43* 0.1093±0.0074*
25μM+H2O2 3 61.93±2.42* 0.1317±0.0315*
50μM+H2O2 3 52.38±6.24* 0.1427±0.0178*
100μM+H2O2 3 51.29±6.75* 0.2027±0.0252*
200μM+H2O2 3 46.10±2.10* 0.2487±0.0283*
400μM+H2O2 3 53.76±1.84* 0.2163±0.0205* M±SD;*p<0.05,与H2O2模型组相比
表4. TSG预孵育24小时对H2O2致SK-N-SH神经细胞损伤的影响
组别 N LDH漏出率(%) MTT(OD 550nm)
正常对照组 6 3.18±0.45* 0.8733±0.0418*
H2O2模型组(500μM)3 77.49±6.39 0.1433±0.0472
TSG 5μM+H2O2 3 58.99±5.96* 0.0733±0.0208
25μM+H2O2 3 33.40±0.75* 0.1500±0.0173
50μM+H2O2 3 18.67±4.14* 0.2300±0.0200*
100μM+H2O2 3 8.51±1.98* 0.5233±0.0208*
200μM+H2O2 3 6.09±1.02* 0.6800±0.0436*
400μM+H2O2 3 61.88±4.89* 0.2067±0.0379* M±SD;*p<0.05,与H2O2模型组相比
实施例3 TSG提高东莨菪碱致痴呆小鼠模型学习记忆功能
1.实验目的
老年性痴呆以基底前脑胆碱能神经元丢失最为严重,造成乙酰胆碱 分泌不足。东莨菪碱为M胆碱受体阻断剂,能阻断乙酰胆碱对M受体 的激动作用,因此模仿了乙酰胆碱分泌不足的结果,是老年性痴呆的动 物模型之一。
2.实验方法
(1)Morris
水迷宫实验:给小鼠灌服不同剂量的TSG 7天后造模。 实验当天
给药1小时后,
腹腔注射
氢溴酸东莨菪碱注射液1mg/kg,对 照组注射等量的生理盐水。15分钟后进行Morris水迷宫测定,一天两 次,连续三天。
数据采集和处理均由图象自动监视和处理系统完成。
(2)避暗实验:小鼠给药与注射东莨菪碱方法同上,东莨菪碱剂 量为20mg/kg。注射15分钟后进行避暗实验。本方法为被动回避实验, 小鼠有喜欢黑暗的习性,进入暗室后即遭受电击。第2、3、4天进入暗 室前的潜伏期越长、进入暗室的次数(错误次数)越少,表明学习记忆 功能越好。
3.实验结果
Morris水迷宫实验发现TSG中剂量可明显缩短小鼠游出时间和游泳 距离(表5),表明该药可以改善小鼠空间学习记忆能力。避暗实验发 现TSG中剂量可以明显延长潜伏期,减少进入暗室的错误次数(表6), 表明该药可改善小鼠被动回避学习记忆功能。其机理与乙酰胆碱能神经 功能增强有关。
表5. TSG对东莨菪碱致痴呆小鼠模型水迷宫游出时间及游泳距离的 影响
组别 n 游出时间(秒) 游泳距离(厘米)
正常对照组 7 67.9±47.5* 1146±836*
模型组 7 99.3±38.1 1809±869
TSG(30mg/kg) 8 84.5±46.5 1489±1027
TSG(100mg/kg) 8 77.8±46.5* 1371±917*
TSG(300mg/kg) 8 83.4±48.1 1547±989
M±SD;*P<0.05与模型组比较
表6. TSG对东莨菪碱致痴呆小鼠模型避暗实验潜伏期及错误次数的影 响
组别 n 潜伏期(s) 错误次数
正常对照组 7 300.0±0.0 0.00±0.00*
模型组 7 264.8±78.6 0.71±1.68
TSG(30mg/kg) 8 286.9±52.5 0.25±1.00
TSG(100mg/kg) 8 300.0±0.0 0.00±0.00*
TSG(300mg/kg) 8 282.8±68.8 0.19±0.75
M±SD;*P<0.05与模型组比较
实施例4 TSG提高Aβ致痴呆小鼠模型学习记忆能力
1.实验目的
老年性痴呆(Aβ)的特征性病理变化是大脑出现老年斑,而β-淀 粉样蛋白(Aβ)沉积构成老年斑的核心。近年的研究表明,Aβ对神经 细胞具有毒性,可能通过炎性反应、自由基增高、钙离子超载等介导。 本实验的目的是观察TSG灌胃口服对Aβ致痴呆小鼠模型学习记忆能力 的影响。
2.实验方法
雄性昆明小鼠,麻醉后在前囟处
皮肤开一小口,暴露出颅骨,将老 化的Aβ25-35 4nmol注入侧脑室,对照组注入生理盐水。次日起给药组 灌服TSG,10天后进行Morris水迷宫测定,一天两次,连续三天。数 据采集和处理均由图象自动监视和处理系统完成。
3.实验结果
Morris水迷宫实验发现TSG可缩短Aβ模型小鼠游出时间和游泳距 离(表7),表明该药可以改善小鼠学习记忆能力。
表7. TSG对Aβ致痴呆小鼠模型水迷宫游出时间及游泳距离的影响
组别 n 游出时间(秒) 游泳距离(厘米)
正常对照组 8 60.43±42.28* 986±719*
模型组 8 91.38±34.91 1559±724
TSG(30mg/kg) 9 75.21±39.39 1330±840
TSG(100mg/kg) 9 73.23±40.81 1271±886
TSG(300mg/kg) 8 69.24±41.25* 1175±769*
M±SD;*P<0.05与模型组比较
实施例5、TSG提高双侧颈总动脉夹闭致脑缺血沙土鼠模型学习记 忆能力
1.实验目的
血管性痴呆是由脑
血管疾病所致的认知功能障碍,主要原因是脑缺 血。近年的研究表明,老年性痴呆也有血管因素参与,脑灌流量不足是 重要的危险因素。本实验的目的是观察TSG对双侧颈总动脉夹闭致脑缺 血沙土鼠模型学习记忆功能的影响。
2.实验方法
沙土鼠连续灌胃给TSG7天。.第7天后行双侧颈总动脉夹闭10分 钟,再灌注5天后进行Morris水迷宫实验,检测其学习记忆能力。
Morris水迷宫测定:主要由由圆形水池和自动录象及分析系统两 部分组成。实验当天各组给药60分钟后,每只动物第一天训练4次, 入池
位置为站台所队象限及所邻象限,于象限边1/2弧度处将动物头朝 池壁入水,120S未找到站台者,将其引致站台,放置30S引导其学习 与记忆。第2、3和4天重复测试,数据采集和处理均由有图像自动监 视和处理系统完成。
3.实验结果
TSG给药组水迷宫游出时间和游泳距离与模型组相比明显缩短(表 8)。表明该药能提高脑缺血沙土鼠学习记忆能力,有利于对血管性痴呆 和老年性痴呆的防治。
表8. TSG对脑缺血再灌注沙土鼠Morris水迷宫游出时间和距离的影响
组别 N 游出时间(秒) 游泳距离(厘米)
对照组(假手术组) 5 18.28±15.38* 377.4±354.7*
模型组(缺血再灌) 4 36.45±36.91 687.5±610.3
TSG 38mg/kg+缺血再灌 3 37.10±41.11 593.5±41.1
TSG 114mg/kg+缺血再灌 5 25.57±22.75 508.6±422.6
TSG 342mg/kg+缺血再灌 4 12.04±9.89** 311.4±319.6*
M±SD;*P<0.05,**P<0.01,与缺血模型组比较。
实施例6 TSG抑制脑缺血再灌注小鼠模型脑组织脂质过氧化
1.实验目的
自由基增高、氧化应激是老年性痴呆和血管性痴呆发病机理中共同 的重要环节。脑缺血后产生氧化应激,导致脂质过氧化增高,过氧化脂 质增多。过氧化脂质是
生物膜和细胞中磷质所含多元不饱和
脂肪酸被自 由基损伤、氧化而成的过氧化产物。它可引起膜损伤、酶抑制、溶酶体 释放、蛋白交联、DNA和RNA结构破坏等生化毒性,最终可导致细胞死 亡。本实验旨在观察TSG对脑组织脂质过氧化代谢产物丙二
醛(MDA) 含量增高的影响。
2.实验方法
雄性昆明小鼠,体重22-28克,动物随机分组,实验前各组连续 灌胃给药7天,假手术组及缺血模型组分别给予
自来水。手术当日空腹 给药后1h,于小鼠麻醉后,用动脉夹夹闭双侧颈总动脉15分钟,再灌 注15分钟后迅速断头取脑,去掉小脑。脑组织称重,1∶10加入0.2M磷 酸盐缓冲液匀浆,3000转/分离心10分钟,取上清0.5ml,用硫代巴 比妥酸(TAB)法测定脑组织中MDA含量。
3.实验结果
TSG灌服可降低急性脑缺血再灌注小鼠脑组织MDA含量(表9),表 明该药可抑制脂质过氧化,其机理可能为减少自由基生成或增强自由基 清除。TSG的抗氧化作用有利于防治老年性痴呆和血管性痴呆。
表9. TSG对急性脑缺血再灌注小鼠脑组织MDA含量的影响
组别 N MDA(nmol/mg蛋白)
对照组(假手术组) 10 1.093±0.151*
模型组(缺血再灌) 9 1.180±0.190
海得琴0.75mg/kg+缺血再灌 10 1.111±0.116
TSG 38mg/kg+缺血再灌 10 1.158±0.150
TSG 114mg/kg+缺血再灌 10 1.002±0.147**
TSG 342mg/kg+缺血再灌 10 1.030±0.131**
M±SD;*P<0.05,**P<0.01与缺血模型组比较 实施例7 TSG增强脑缺血再灌注小鼠模型脑组织超氧化物歧化 酶活性
1.实验目的
超氧化物歧化酶(SOD)对
机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要 的作用,此酶能清除超氧阴离子自由基(O-2),保护细胞免受损伤。本 实验旨在观察TSG对脑缺血再灌注小鼠模型脑组织SOD活性降低的影 响,探讨TSG抑制脂质过氧化的机理。
2.实验方法
雄性昆明小鼠,体重22-28克,动物随机分组,实验前各组连续 灌胃给药7天,假手术组及缺血模型组分别给予自来水。手术当日空腹 给药后1h,于小鼠麻醉后,用动脉夹夹闭双侧颈总动脉15分钟,再灌 注15分钟后迅速断头取脑,去掉小脑。脑组织称重,1∶10加入0.2M磷 酸盐缓冲液匀浆,3000转/分离心10分钟,取上清0.1ml,用亚
硝酸 盐法测定脑组织中SOD活性。
3.实验结果
TSG灌胃口服可增高急性脑缺血再灌注小鼠脑组织SOD活性(表 10),表明该药具有增强机体清除自由基的作用,这可能是其抑制脂质 过氧化的机理。TSG促进内源性抗
氧化酶活性的作用有利于防治老年性 痴呆和血管性痴呆。
表10. TSG对急性脑缺血再灌注小鼠脑组织SOD活性的影响
组别 N SOD(NU/mg蛋白)
对照组(假手术组) 10 5.219±0.051*
模型组(缺血再灌) 9 4.913±0.051
海得琴0.75mg/kg+缺血再灌 10 4.779±0.034
TSG 38mg/kg+缺血再灌 10 5.152±0.049
TSG 114mg/kg+缺血再灌 10 5.111±0.074
TSG 342mg/kg+缺血再灌 10 5.317±0.060**
M±SD;*P<0.05,**P<0.01,与缺血模型组比较
实施例8 TSG减低脑缺血再灌注小鼠模型脑片细胞内钙离子浓 度
1.实验目的
神经细胞内钙离子浓度增高、钙超载在老年性痴呆和血管性痴呆的 发病机理中起着重要作用。脑缺血再灌注后,出现神经细胞内钙离子浓 度升高、钙超载,最终可导致细胞死亡。本实验旨在观察TSG对模型 动物脑片细胞内钙离子浓度增高的影响。
2.实验方法
雄性昆明小鼠,体重22-28克,动物随机分组,实验前各组连续 灌胃给药7天,假手术组及缺血模型组分别给予自来水。手术当日空腹 给药后1h,于小鼠麻醉后,用动脉夹夹闭双侧颈总动脉15分钟,再灌 注15分钟后迅速断头取出全脑,放入通有95%的CO2和5%O2的预冷的人 工
脑脊液中,在振动切片机上切出400um的脑片,放入CO2
培养箱中, 37℃孵育30min,加入5uM的Fluo-3AM 500ul,在CO2培养箱中负载1h 后,冲洗数次,在激光扫描共聚焦
显微镜(LSCM)上进行光学切片,观 察
荧光强度。
光学切片(光切)是激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的特色之一, 可以实现对离体活脑片进行连续无损切割,又称为“显微CT”,光切可 以获得样品表面的和深层的信息,通过
三维重建技术,可以获得三维图 象和立体结构信息。钙荧光指示剂Fluo-3AM是一种脂溶性
试剂,本身 无荧光,穿过细胞膜后,在膜内酶的作用下,脱去酯基(AM),与胞内 游离钙结合后,出现荧光,利用激光扫描共聚焦显微镜测定荧光强度, 可以检测细胞内游离钙的水平。
图象处理:利用LaserSharp图象处理系统,测定左右海
马区、皮 层区的面积或体积和总的荧光强度,以单位面积或单位体积荧光强度及 荧光强度分布中值(即Mean,系统给出)为指标,观察海马、皮层的 细胞内游离钙的水平。
统计方法:实验数据均采用均值±标准差(x±s)表示,组间差异 的显著性用t检验。
3.实验结果
TSG灌胃口服可降低脑缺血再灌注小鼠模型大脑皮层和海马区神经 细胞内钙离子浓度(表11),这对于保护神经细胞、防治老年性痴呆和 血管性痴呆具有重要意义。
表11. TSG对脑缺血再灌注小鼠模型神经细胞内钙离子的影响
组别 N 细胞内钙离子荧光值
皮层(Pix/um2) 海马(Pix/um2)
对照(假手术组) 3 0.6039±0.6350* 0.4718±0.4104*
模型(缺血再灌组) 3 1.0439±0.2636 0.8385±0.2849
海得琴0.75mg/kg+缺血再灌 3 0.3719±0.1379* 0.4406±0.2073*
TSG 38mg/kg+缺血再灌 3 0.4476±0.1095** 0.4371±0.1013*
TSG 114mg/kg+缺血再灌 3 0.4735±0.2651** 0.6536±0.3179
TSG 342mg/kg+缺血再灌 3 0.5927±0.3140* 0.6607±0.3926
M±SD;*P<0.05,**P<0.01,与模型组比较 实施例9 化合物的制备
在超声
破碎下,何首乌根的干燥粉末用氯仿萃取三次,除去蒽醌, 然后残留物以类似方式用
乙醇萃取3次。合并乙醇萃取物并浓缩干燥。 干燥的萃取物溶解在HSCCC(高速逆流液相色谱法)分离的流动相中。 HSCCC用北京新技术应用研究所制造的GS10A2多层盘旋行星式离心机 进行。
在各分离中,盘旋柱首先完全填充上层有机固定相。然后仪器在 800rpm下旋转,同时下层含水流动相
泵入到柱中。在流动相前面出现 和体系建立稳定状态的
流体动力平衡之后,样品溶液经注射
阀注入。来 自柱的出口的流出物用在254nm的UV检测器连续监控。峰级分根据色 谱图收集,获得了96%的高纯度。
上述化合物125mg,乳糖82mg,羧甲基淀粉40mg和
硬脂酸镁3mg, 按常规方法压片制成片剂。