专利名称：苦木总生物碱及其单体生物碱的医药用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及苦木总生物碱及其两种单体生物碱4，5-二甲氧基铁屎米酮(4，5-dimethoxycantin-6-one)和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮(4-methoxy-5-hydroxycanthin-6-one)在制备前炎症细胞因子抑制剂中的应用。
背景技术：
炎症是机体对各种致炎因子引起的损伤所发生的以防御为主的反应，急性体表炎症的局部表现为红、肿、痛及功能障碍，而内脏的炎症和慢性炎症则多不明显，炎症常引起全身反应，常见的有发热、血液中白细胞数目增多以及心、肝、肾等器官出现不同程度的变性、坏死等。
前炎症细胞因子主要由巨噬细胞分泌，包括TNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IFN-γ等，其中最重要的是TNF-α。前炎症细胞因子的过量分泌在许多疾病的发生发展中起着重要作用。如全身炎症反应综合症、脓毒性休克、多器官功能障碍综合征、类风湿性关节炎、骨性关节炎、脊柱关节炎、炎性肠病、心力衰竭、糖尿病、系统性红斑狼疮、硬皮病、结节病、皮肌炎、银屑病、急性髓性白血病、帕金森氏症、早老性痴呆、抑郁症、败血症、白塞氏病、慢性阻塞性肺病、哮喘、急性胰腺炎、中枢神经损伤、呼吸道病毒感染、牙周病、多发性骨髓炎等。故前炎症细胞因子抑制剂的开发已成为医药研究工作者关注的热点领域。
TNF-α是一种前炎症细胞因子，主要由单核细胞和巨噬细胞产生，参与多种炎症反应的过程。内毒素(LPS)是TNF-α的诱导剂。据文献报道，抑制TNF-α的释放可用于多种疾病的治疗，包括全身炎症反应综合症、脓毒性休克、多器官功能障碍综合征、类风湿性关节炎、骨性关节炎、脊柱关节炎、炎性肠病、心力衰竭、糖尿病、系统性红斑狼疮、硬皮病、结节病、皮肌炎、银屑病、急性髓性白血病、帕金森氏症、早老性痴呆、抑郁症、败血性、白塞氏病、慢性阻塞性肺病、哮喘、急性胰腺炎、中枢神经损伤、呼吸道病毒感染等。
IL-1β是由单核巨噬细胞、树突状细胞、纤维母细胞等产生的一种前炎症细胞因子。它能刺激T细胞和B细胞的增殖和分化、刺激造血以及参与炎症反应。据文献报道，IL-1β抑制剂可用于类风湿性关节炎、败血症、牙周病、心力衰竭、皮肌炎、急性胰腺炎、慢性阻塞性肺病、早老性痴呆、骨性关节炎、细菌感染、多发性骨髓炎、慢性阻塞性肺病、早老性痴呆、骨性关节炎、细菌感染、哮喘、抑郁症、硬皮病等。
苦木(Picrasma quassioides(D.Don)Benn.)为苦木科苦木属植物，主要分布于河北、河南、山东、湖南、湖北、云南、广西、广东、四川等省。以其树皮、树根及茎木入药。我国民间主要用于清热燥湿、解毒杀虫、抗菌消炎，可治疗胃肠炎、胆道感染、急性化脓性感染等疾病。中国医学科学院药物研究所70年代对其进行了比较深入的药物资源学、化学成分、药理毒理学、制剂学等方面的研究，得出生物碱是其主要的有效成分并制备了总生物碱的针剂，临床证明该生物碱制剂对呼吸系统、消化系统、泌尿系统的各种炎症均具有较好的疗效。
苦木中的生物碱可分为三类，分别为铁屎米酮类生物碱、咔巴啉类生物碱和二聚体类生物碱，其中以铁屎米酮类生物碱中的4，5-二甲氧基铁屎米酮(4，5-dimethoxycantin-6-one)和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮(4-methoxy-5-hydroxycanthin-6-one)含量最高。
4，5-二甲氧基铁屎米酮 4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮我国的学者通过体外抗菌实验，证实了苦木中所含生物碱的抗菌作用(苦木抗菌有效成分的筛选和苦木总生物碱的毒性观察.中草药通讯，1977，(6)35)和对心血管系统的作用。但苦木中所含生物碱成分对TNF-α、IL-1β等前炎症细胞因子的释放的抑制作用未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供下述通式化合物(I)在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。
其中X代表甲基或氢。
当X代表甲基时，所述化合物为4，5-二甲氧基铁屎米酮，所述通式化合物(I)在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途为4，5-二甲氧基铁屎米酮在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。当X代表氢时，所述化合物为4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮，所述通式化合物(I)在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途为4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。
本发明还提供了苦木总生物碱在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。其中所述苦木总生物碱中4，5-二甲氧基铁屎米酮、4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮二者总含量按重量/重量计不低于50％，其中注射给药，则含量不低于80％。
前面所述前炎症细胞因子包括TNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IFN-γ。
本发明尤其提供了通式化合物(I)与苦木总生物碱在制备TNF-α抑制剂、IL-1β抑制剂中的用途。
前面所述的前炎症细胞因子抑制剂可用于治疗下列病症中的一种或几种全身炎症反应综合症、脓毒性休克、多器官功能障碍综合征、类风湿性关节炎、骨性关节炎、脊柱关节炎、炎性肠病、心力衰竭、糖尿病、系统性红斑狼疮、硬皮病、结节病、皮肌炎、银屑病、急性髓性白血病、帕金森氏症、早老性痴呆、抑郁症、败血症、白塞氏病、慢性阻塞性肺病、哮喘、急性胰腺炎、中枢神经损伤、呼吸道病毒感染、牙周病、多发性骨髓炎。
TNF-α抑制剂可用于治疗下列病症中的一种或几种全身炎症反应综合症、脓毒性休克、多器官功能障碍综合征、类风湿性关节炎、骨性关节炎、脊柱关节炎、炎性肠病、心力衰竭、糖尿病、系统性红斑狼疮、硬皮病、结节病、皮肌炎、银屑病、急性髓性白血病、帕金森氏症、早老性痴呆、抑郁症、败血性、白塞氏病、慢性阻塞性肺病、哮喘、急性胰腺炎、中枢神经损伤、呼吸道病毒感染等。
IL-1β抑制剂可用于治疗下列病症中的一种或几种类风湿性关节炎、败血症、牙周病、心力衰竭、皮肌炎、急性胰腺炎、慢性阻塞性肺病、早老性痴呆、骨性关节炎、细菌感染、多发性骨髓炎、慢性阻塞性肺病、哮喘、抑郁症、硬皮病等。
本发明的苦木总生物碱是用本领域的常规方法制得，方法如下1、苦木药材经粉碎后以75％乙醇加热提取；2、滤液回收乙醇；3、浓缩液加氨水调pH至1；4、以乙酸乙酯萃取；5、萃取液回收乙酸乙酯后，以0.5％盐酸溶解6、重复2～5过程2～3次，最终得总生物碱。
本发明中的4，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮通过下列方式获得1、苦木药材经粉碎后以75％乙醇加热提取；2、滤液回收乙醇；3、以乙酸乙酯萃取；4、回收乙酸乙酯所得浸膏经反复硅胶柱层析得4，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮。
本发明所述的苦木总生物碱、4，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮可以单独使用或以药物组合物的形式使用。药物组合物包括作为活性成分的总生物碱或单体生物碱成分及可药用载体。可药用载体不会破坏本总生物碱及单体生物碱的活性。
本发明所述苦木总生物碱、4，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮抗TNF-α的有效剂量范围是40mg-450mg/日/人；抗IL-1β的有效剂量范围是80mg-450mg/日/人。以上用量是根据体外试验及动物药理实验结果推算的，因人体与动物的差异性及体内外的差异性，故允许临床实际用量有所调整。
用法可根据具体疾病进行选择。下面实验例是以内毒素诱发兔体内前炎症细胞因子异常分泌模型为例，旨在说明苦木总生物碱、4，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮体内亦具有抗前炎症细胞因子分泌过多的作用，而非对给药途径的限制。
下面给出具体实施例用以对本发明进行解释。
具体实施例方式
制备例1苦木总生物碱的制备1kg苦木药材经粉碎后以10升75％乙醇加热提取2次，每次2小时，合并提取液，60℃下真空回收乙醇，以浓氨水调pH值至11，以等体积乙酸乙酯萃取2次，合并萃取液，回收乙酸乙酯，以0.5％盐酸溶解剩余物，再重复以上浓氨水调pH值——乙酸乙酯萃取步骤，最后得总生物碱17.1g。高效液相(HPLC)法测定，4，5-二甲氧基铁屎米酮、4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮二者总含量按重量/重量计为52％(w/w)。
制备例2苦木总生物碱的制备1kg苦木药材经粉碎后以10升75％乙醇加热提取2次，每次2小时，合并提取液，60℃下真空回收乙醇，以浓氨水调pH值至11，以等体积乙酸乙酯萃取2次，合并萃取液，回收乙酸乙酯，以0.5％盐酸溶解剩余物，再重复以上浓氨水调pH值——乙酸乙酯萃取步骤，最后得总生物碱17.1g。600g柱层析硅胶(200-300目)以氯仿湿法装柱，取10g总生物碱溶于无水乙醇中，以15g柱层析硅胶(100-120目)拌样，上样后以氯仿甲醇梯度洗脱(起始溶剂为氯仿)，250ml收集一次，TLC检查，合并相同项，回收溶剂，得精制苦木总生物碱4.1g，高效液相(HPLC)法测定，4，5-二甲氧基铁屎米酮、4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮二者总含量按重量/重量计为83％(w/w)。
制备例34，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮的制备600g柱层析硅胶(200-300目)以氯仿湿法装柱，取10g总生物碱溶于无水乙醇中，以15g柱层析硅胶(100-120目)拌样，上样后以氯仿甲醇梯度洗脱(起始溶剂为氯仿)，250ml收集一次，TLC检查，合并相同项，反复硅胶柱层析，可得4，5-二甲氧基铁屎米酮2.1g，HPLC归一化检查纯度98.7％；可得4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮1.7g，HPLC归一化检查纯度98.2％。，理化性质如下黄色针晶(丙酮)，mp 145～146℃，碘化铋钾反应呈阳性。IR vmaxKBrcm-11670，1635，1270，1110，1090。1H-NMR(400MHz，DMSO-d6)δ3.96(3H，s，C5-OCH3)，4.35(3H，s，C4-OCH3)，7.54(1H，td，J＝8.0，0.8Hz，H-10)，7.72(1H，td，J＝8.0，0.8Hz，H-9)，8.23(1H，d，J＝5.0Hz，H-1)，8.30(1H，d，J＝8.0Hz，H-11)，8.44(1H，d，J＝8.0Hz，H-8)，8.79(1H，d，J＝5.0Hz，H-2)；可得4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮1.7g，HPLC归一化检查纯度98.2％，理化性质如下黄色针晶(丙酮)，mp224～225℃，碘化铋钾反应呈阳性。IR vmaxKBrcm-13270，1670，1635，1270，1100。1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ4.24(3H，s，C4-OCH3)，7.54(1H，td，J＝8.0，0.8Hz，H-10)，7.73(1H，td，J＝8.0，0.8Hz，H-9)，8.10(1H，d，J＝5.0Hz，H-1)，8.27(1H，d，J＝8.0Hz，H-11)，8.45(1H，d，J＝8.0Hz，H-8)，8.75(1H，d，J＝5.0Hz，H-2)。
制备例4苦木总生物碱注射液的制备称取10g苦木总生物碱(按制备例2制备)，将注射用水900ml分次加入，搅拌使溶解，滤过，取滤液，用10％盐酸溶液调pH值为1～2，加热煮沸，放冷，滤过，滤液用20％氢氧化钠溶液调pH值力6.5～7.0，滤过，加入聚山梨酯80(每1000ml成品中加6～8g)和氯化钠溶液(每1000ml成品含氯化钠4g)，调pH值至7～7.5，加注射用水至1000ml，经含量测定符合要求后，初滤，精滤至澄明度检查合格，灌封，灭菌，即得，10mg/ml。
制备例54，5-二甲氧基铁屎米酮注射液的制备称取10g 4，5-二甲氧基铁屎米酮(按制备例3制备)，将注射用水900ml分次加入，搅拌使溶解，滤过，取滤液，用10％盐酸溶液调pH值为1～2，加热煮沸，放冷，滤过，滤液用20％氢氧化钠溶液调pH值力6.5～7.0，滤过，加入聚山梨酯80(每1000ml成品中加6～8g)和氯化钠溶液(每1000ml成品含氯化钠4g)，调pH值至7～7.5，加注射用水至1000ml，经含量测定符合要求后，初滤，精滤至澄明度检查合格，灌封，灭菌，即得，10mg/ml。
制备例64-甲氧基-5-羟基铁屎米酮注射液的制备称取10g 4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮(按制备例3制备)，将注射用水900ml分次加入，搅拌使溶解，滤过，取滤液，用10％盐酸溶液调pH值为1～2，加热煮沸，放冷，滤过，滤液用20％氢氧化钠溶液调pH值力6.5～7.0，滤过，加入聚山梨酯80(每1000ml成品中加6～8g)和氯化钠溶液(每1000ml成品含氯化钠4g)，调pH值至7～7.5，加注射用水至1000ml，经含量测定符合要求后，初滤，精滤至澄明度检查合格，灌封，灭菌，即得，10mg/ml。
实验例1、各药物体外抑制TNF-α、IL-1β实验研究
1实验材料1.1细胞正常人外周血单还细胞(PBMC)。
1.2受试药物苦木总生物碱、4，5-二甲氧基铁屎米酮、4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮(按制备例1、2、3方法制备)。
1.3阳性对照地塞米松(美国Sigma公司产品)。
1.4试剂Ficoll-Paque Plus(Amersham Bioscience)；内毒素(LPS，lipopolysaccharide)和地塞米松(Calbiochem)；TNFαELISA Kit及IL-1βELISAKit(晶美生物工程公司)为美国Sigma公司产品；细胞培养基及胎牛血清Gibco公司为产品。
2方法新鲜血液以EDTA为抗凝剂，Ficoll分离血细胞，重悬细胞于含有10％胎牛血清的RIMP1640培养基中。在96孔板中加入100μl密度为1×105细胞/ml新分离的细胞，每孔细胞总数为104个，每个样品作3个孔。
2.1在细胞中分别加入指定浓度的(终浓度分别为1、3、10、30、100μg/ml，加样量为10μl)供试药物和阳性对照(地塞米松，10μM)。置于37℃含5％CO2的培养箱中保温15分钟；2.2加入10μl浓度为100μl/ml的LPS，置于37℃含5％CO2的培养箱中保温16小时；2.3与1000rpm离心15分钟，将上清转入新的培养板中，测定TNFα浓度；或冷藏于-20℃，避免反复冻融。
抑制率(％)＝[1-(药物处理组-空白组)/(内毒素处理组-空白组)]×1003实验结果以上实验表明，在正常人外周血单核细胞中苦木总生物碱及4，5-二甲氧基铁屎米酮、4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮可明显抑制内毒素诱导的前体炎症因子TNF-α、IL-1β的表达(表1)。
表1 苦木总生物碱对TNF-α、IL-1β表达的抑制作用
实验例2、苦木总生物碱、4，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮对内毒素所致兔血清TNF-α、IL-1β含量的影响1试验材料1.1受试品和阳性对照药苦木总生物碱、4，5-二甲氧基铁屎米酮和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮注射液，按制备例4-6制备后提供，规格10mg/ml，批号050912，临用前用生理盐水配制所需浓度。地塞米松注射液，天津药业集团新郑股份有限公司产品，批号0510162，规格5mg/ml。
1.2动物日本大耳白兔，雌雄兼用，体重2.5～3.0kg，合格证号SCXK-(吉)2003-0004，购自长春高新医学动物实验研究中心。
1.3试剂大肠杆菌内毒素(LPS，E.coli 0111:B4)为Sigma公司产品。白细胞介素-1β(IL-1β)，肿瘤坏死因子(TNF-α)放免测定试剂盒解放军总医院科技开发中心放免所生产，批号20050923。
1.4仪器BL-820型八导生理记录仪，成都泰盟科技有限公司出品。F1-2008P型自动γ免疫记数仪。
2试验方法2.1造模参照文献方法，兔以40mg/kg(5ml/kg)戊巴比妥钠腹腔注射(ip)麻醉，分离颈总动脉，颈总动脉插入连有三通的静脉插管，通过压力换能器与八导生理记录仪连接，用于测量平均动脉血压(MAP)和采血，密闭系统采用0.3％肝素抗凝。四肢标II导联连接电极，八导生理记录仪测量心率变化。数字温度计测量肛温变化。兔耳静脉注射LPS 300μg/kg(1ml/kg)后形成兔内毒素休克模型，正常对照组给予同体积生理盐水。
2.2给药兔注射LPS后立即耳静脉缓慢推入受试药物，给药组分别为地塞米松5mg/kg组；苦木总生物碱(30mg/kg)、4，5-二甲氧基铁屎米酮(A组，20mg/kg)和4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮(B组，20mg/kg)；给药体积为10ml/kg，20min内注射完毕。正常对照组及模型对照组给予同体积生理盐水。
2.3检测兔于给LPS前及后30min，60min，120min，180min，240min，300min分别于颈总动脉采血1ml，2500rpm离心得血清，以放免法测定血清TNF-α及IL-1β含量。
2.4实验结果兔给予LPS后，模型对照组同正常对照组比较，所测各时间点血清TNF-α、IL-1β(P＜0.01)。其中TNF-α、IL-1β120min时达到峰值。同模型对照组比较，地塞米松5mg/kg给药后120min、300min时可使TNF-α含量明显降低，30min、120min、300min时可使IL-1β含量明显降低。苦木总生物碱注射液30mg/kg组给药后30min～180min时可使TNF-α含量明显降低，30min、120min、180min、300min时可使IL-1β含量明显降低。4，5-二甲氧基铁屎米酮20mg/kg给药后60min、120min、180min时可使TNF-α含量明显降低，30min、60min、120min、180min、240min时可使IL-1β含量明显降低。4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮20mg/kg给药后，30min～180min时可使TNF-α含量明显降低，30min～180min时可使IL-1β含量明显降低(表2)。
表2 各试验药物对内毒素所致兔血清TNF-α、IL-1β含量的影响
与正常对照组比较##P＜0.01，同模型对照组比较*P＜0.05，**P＜0.0权利要求
1.下述通式化合物(I)在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。 其中X代表甲基或氢。
2.根据权利要求1所述，当X代表甲基时，所述化合物为4，5-二甲氧基铁屎米酮，所述通式化合物(I)在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途为4，5-二甲氧基铁屎米酮在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。
3.根据权利要求1所述，当X代表氢时，所述化合物为4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮，所述通式化合物(I)在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途为4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。
4.苦木总生物碱在制备前炎症细胞因子抑制剂中的用途。
5.如权利要求4所述的用途，其特征在于，所述苦木总生物碱中4，5-二甲氧基铁屎米酮、4-甲氧基-5-羟基铁屎米酮二者总含量按重量/重量计不低于50％。
6.权利要求1或4所述的用途，其特征在于，所述前炎症细胞因子包括TNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IFN-γ。
7.根据权利要求1或4所述的用途，其特征在于，所述前炎症细胞因子抑制剂为TNF-α抑制剂或IL-1β抑制剂。
8.权利要求1或4所述的用途，其特征在于，所述前炎症细胞因子抑制剂可用于治疗下列病症中的一种或几种全身炎症反应综合症、脓毒性休克、多器官功能障碍综合征、类风湿性关节炎、骨性关节炎、脊柱关节炎、炎性肠病、心力衰竭、糖尿病、系统性红斑狼疮、硬皮病、结节病、皮肌炎、银屑病、急性髓性白血病、帕金森氏症、早老性痴呆、抑郁症、败血症、白塞氏病、慢性阻塞性肺病、哮喘、急性胰腺炎、中枢神经损伤、呼吸道病毒感染、牙周病、多发性骨髓炎。
9.权利要求7所述用途，其特征在于，所述TNF-α抑制剂可用于治疗下列病症中的一种或几种全身炎症反应综合症、脓毒性休克、多器官功能障碍综合征、类风湿性关节炎、骨性关节炎、脊柱关节炎、炎性肠病、心力衰竭、糖尿病、系统性红斑狼疮、硬皮病、结节病、皮肌炎、银屑病、急性髓性白血病、帕金森氏症、早老性痴呆、抑郁症、败血性、白塞氏病、慢性阻塞性肺病、哮喘、急性胰腺炎、中枢神经损伤、呼吸道病毒感染等。
10.权利要求7所述的用途，其特征在于，所述IL-1β抑制剂可用于治疗下列病症中的一种或几种类风湿性关节炎、败血症、牙周病、心力衰竭、皮肌炎、急性胰腺炎、慢性阻塞性肺病、早老性痴呆、骨性关节炎、细菌感染、多发性骨髓炎、慢性阻塞性肺病、哮喘、抑郁症、硬皮病等。
全文摘要
本发明涉及苦木总生物碱及其两种单体生物碱4，5－二甲氧基铁屎米酮(4，5－dimethoxycantin－6－one)和4－甲氧基－5－羟基铁屎米酮(4－methoxy－5－hydroxycanthin－6－one)在制备前炎症因子抑制剂中的应用。前炎症因子包括TNF－α、IL－1β等。
文档编号A61P3/10GK101036646SQ20071008801
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月8日 优先权日2006年3月13日
发明者邵萌, 刘军锋, 吴巍, 韩飞, 翟大伟, 滕厚雷 申请人:海南盛科天然药物研究院有限公司