发明人在对所合成的化合物的药理研究中发现,结构式I化合物治疗心
血管疾病,特别 是在保护心肌缺血再灌注损伤的作用明显强于其它化合物,甚至强过目前已在临床试验的 Cariporide。
结构式I化合物如下:
结构式I化合物化学名为:3-硝基-4-((4-(2,3,4-三甲
氧基苄基)哌嗪-1-基)甲基)苯甲酰胍, 以下简称TG6。
下面是TG6的药理试验及结果。
一、大鼠急性心肌缺血再灌注模型
模型制备:
大鼠用3%戊巴比妥钠(按大鼠体重40mg/kg)
腹腔注射麻醉,仰卧位固定于手术台上,连 接
心电图,肢体
导联监测心电,记录正常心电图。将大鼠颈部、左侧胸部
皮肤去毛,酒精消 毒。在颈部正中切开皮肤,钝性分离肌肉暴露气管;用眼科剪在气管上剪一小口并行气管插 管(
插管为直径2mm的塑料
导管),再接动物人工
呼吸机进行人工呼吸。将大鼠沿胸骨左缘心 脏搏动处纵行切开皮肤约2cm,逐层分离
皮下组织、肌肉,做荷包缝合备用。在心脏搏动最 明显肋间打开胸腔,撕开心包后用
力挤压胸腔,使心脏弹出胸腔,左手拇指、食指和中指轻 捏住心脏,在左心
耳下方以心脏表面左冠状静脉主干为标志,用5/0连线弯缝合针于左心耳 根部下方2mm处穿过心肌表层(进针深度为1.0~1.5mm,宽度为2~3mm),迅速打活结 结扎
冠状动脉形成缺血(假手术组只穿针不结扎)。将心脏放入胸腔,活结两端留在胸腔外, 轻挤胸腔排出气体,用力拉荷包缝合线两端关闭胸腔。观察心电图可见J点抬高表明缺血成功; 45min后松开荷包缝合,解开活结形成再灌注,再轻挤胸腔排出气体,用力拉荷包缝合线两端 关闭胸腔。再灌注过程持续90min。实验结束后,颈总动脉取血,打开胸腔取心脏。用4℃生 理盐
水冲洗心脏并剪去心耳、大血管以及附着的脂肪组织等,再剪去
心房和右心室,称左心 室重量,最后将心脏放入
冰箱-20℃保存;取出的血用离心机3000r/min离心10min后取血清 置冰箱-20℃保存。
分组及
给药:
56只清洁级雄性SD大鼠随机分为以下7组,每组8只:I组:缺血再灌注模型组,按照 模型制备方法进行冠状动脉缺血45min,再灌注90min,组中大鼠于再灌注前5min尾静脉给 予0.9%生理盐水1mL/kg;II组:假手术组,冠状动脉下只穿线不结扎,其余操作同模型组, 组中大鼠于再灌注前5min尾静脉给予0.9%生理盐水1mL/kg;III组:Cariporide(1mg/kg)组, 按照模型制备方法进行冠状动脉缺血45min,再灌注90min,组中大鼠于再灌注前5min尾静 脉给予Cariporide(1mg/mL)1mL/kg;IV组:曲美他嗪(5mg/kg)组,按照模型制备方法进 行冠状动脉缺血45min,再灌注90min。组中大鼠于再灌注前5min尾静脉给予曲美他嗪 (5mg/mL)1mL/kg;V组~VII组:TG6高剂量(1mg/kg)组、TG6中剂量(0.5mg/kg)组、 TG6低剂量(0.25mg/kg)组:按照模型制备方法进行冠状动脉缺血45min,再灌注90min。 组中大鼠分别于再灌注前5min尾静脉给予TG6(1mg/mL)1mL/kg、TG6(0.5mg/mL)1mL/kg、 TG6(0.25mg/mL)1mL/kg。
心肌梗死范围测定
心脏在-20℃保存1小时后取出,放置一段时间后与房室沟平行将左心室切成1.0mm薄 片约5~7片,加入到1%TTC中,置37℃水浴,震荡
染色6~7min后取出,用水冲洗去多 余的染料,再放入4%甲
醛溶液固定24h。固定后的心肌梗死区不着色,非梗死区被TTC染成 红色。剪下各心肌片未染色的梗死心肌称重,用其与左心室湿重的比值计算心肌梗死范围, 公式如下:
心肌梗死范围%=(未染色心肌重量/左心室湿重)×100%
血清生化指标测定:
将血清从冰箱中取出在室温中放置至完全融化,按
试剂盒说明方法检测血清中总超氧化 物歧化酶(T-SOD)活力、丙二醛(MDA)含量、肌酸激酶(CK)活力以及乳酸脱氢酶(LDH)活力。
结果如图1所示,假手术组的心肌梗死范围为6.61%,而缺血再灌注模型组的心肌梗死 范围为28.81%,与假手术组比较,明显增加(P<0.001)。Cariporide、曲美他嗪、TG6高、中、 低各剂量组的心肌梗死范围分别为21.66%、19.78%、19.95%、22.17%、25.60%,与模型 组比较,都明显减少(P<0.05,P<0.001)。
TG6对急性心肌缺血再灌注损伤大鼠血清中CK、LDH活力的影响:
如表1所示,假手术组血清中的CK、LDH活力不大,而模型组血清中CK、LDH活力明 显高于假手术组(P<0.001)。各给药组血清中的CK活力,与模型组比较,明显减少(P<0.05, P<0.01,P<0.001)。各给药组除TG6低剂量组外,血清中的LDH活力与模型组比较,明显减 少(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。
表1.NHE1抑制剂TG6对缺血45分钟再灌注90分钟后的大鼠血清中CK和LDH活力的影响(n=8,x±s)
*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001vs假手术组;
ΔP<0.05,ΔΔP<0.01,ΔΔΔP<0.001vs模型组
TG6对急性心肌缺血再灌注损伤大鼠血清中T-SOD活力以及MDA含量的影响:
如表2所示,假手术组血清中T-SOD活力很高,MDA含量很少,而模型组与假手术组比 较,血清中T-SOD活力明显降低(P<0.001),MDA含量明显增加(P<0.001)。各给药组除 TG6低剂量组外,血清中的T-SOD活力比模型组明显增加(P<0.05,P<0.001)。各给药组血 清中的MDA含量比模型组明显减少(P<0.05,P<0.001)。
表2.NHE1抑制剂TG6对缺血45分钟再灌注90分钟后的大鼠血清中T-SOD活力和MDA含量的影响(n =8,x±s)
*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001vs假手术组;
ΔP<0.05,ΔΔP<0.01,ΔΔΔP<0.001vs模型组
二、离体心脏缺血再灌注模型
模型制备:
实验前将大鼠脱颈处死,迅速开胸,快速取下心脏放入改良的K-H缓冲液(118.4mM NaCl,4.7mM KCl,2.5mM CaCl2,1.2mM KH2P04,1.2mM MgS04,25.0mM NaHCO3,11.0mM glucose)冰浴中洗净残血,迅速主动脉插管悬挂心脏于改良的Langendorff灌流装置上,用改 良的K-H缓冲液(以95%O2和5%CO2饱和)行主动脉逆行灌流(速度5~7mL/min),
温度稳定 在37℃。灌流平衡20min后除正常对照组外都开始低灌(速度约为0.5mL/min),低灌30min 后恢复正常流速再灌30min。
分组及给药:
80只清洁级雄性大鼠随机分为8组(n=10):正常对照组,用改良K-H液以正常流速 灌流80min;模型组,平衡20min后用改良K-H液低灌30min,再复灌30min;溶媒组,低灌 液为含0.001%DMSO的改良K-H液,其余同模型组;曲美他嗪组,低灌液为含50μM曲美他 嗪的改良K-H液,其余同模型组;Cariporide组,低灌液为含10μM Cariporide的改良K-H液, 其余同模型组;TG6高、中、低剂量组:低灌液分别为含50μM、10μM、2μM TG6的改良 K-H液,其余均同模型组。
冠脉流量:
分别在平衡末的最后三分钟、复灌开始后的第3、4、5分钟以及复灌末的最后三分钟连 续量取3次冠脉流量,每次1min,取其平均值分别作为平衡末、复灌初以及复灌末的冠脉流 量。计算时以平衡末的冠脉流量为1,复灌初和复灌末的冠脉流量则表示为这两个时间点的冠 脉流量与平衡末冠脉流量的比值。
心肌组织
能量代谢标志物的测定:
实验结束后,将心肌组织制备成10%的组织匀
浆液,按试剂盒
说明书测定其中的Na+-K +-ATP酶活力、LD以及ATP含量。
TG6对离体大鼠心脏缺血再灌注过程冠脉流量变化的影响:
如表3所示,模型组复灌初和复灌末的冠脉流量明显低于对照组(P<0.001)。溶媒组与 模型组比较无明显差异。各给药组复灌初和复灌末的冠脉流量都明显高于模型组(P<0.001)。 TG6高、中剂量组复灌初和复灌末的冠脉流量都分别略高于曲美他嗪与Cariporide组。
表3.NHE1抑制剂TG6对低速灌流(0.5ml/min)30分钟后再正常灌流(5~7ml/min)30分钟的离体大鼠心脏 冠脉流量的影响(n=10,x±s)
*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001vs正常对照组;
ΔP<0.05,ΔΔP<0.01,ΔΔΔP<0.001vs模型组
TG6对离体大鼠心脏缺血再灌注后心肌组织中能量代谢变化的影响:
如表4所示,模型组心肌组织中的Na+-K+ATP酶活力和ATP含量明显低于对照组 (P<0.001),而LD含量明显高于对照组(P<0.001)。溶媒组与模型组比较无明显差异。各 给药组心肌组织中的Na+-K+ATP酶活力和ATP含量明显高于模型组(P<0.05,P<0.01, P<0.001),LD含量明显低于模型组(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。TG6高剂量组心肌组织中 的Na+-K+ATP酶活力和ATP含量略低于曲美他嗪组,LD含量略高于曲美他嗪组,但都没 有明显差异。TG6中剂量组心肌组织中Na+-K+ATP酶活力略高于Cariporide组,而两组 ATP和LD含量几乎相同。
表4.NHE1抑制剂TG6对低速灌流(0.5ml/min)30分钟后再正常灌流(5~7ml/min)30分钟的离体大鼠心 脏中Na+-K+ATP酶活力,LD和ATP含量的影响(n=10,x±s)
*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001vs正常对照组;
ΔP<0.05,ΔΔp<0.01,ΔΔΔP<0.001vs模型组
附图说明
图1是NHE1抑制剂TG6对缺血45分钟再灌注90分钟后的大鼠心脏心肌梗死范围的影响(n=8).
(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001vs假手术组;ΔP<0.05,ΔΔP<0.01,ΔΔΔP<0.001vs模型 组)