专利名称：用于预防及治疗认知衰退和年龄相关的记忆障碍的无取代b环类黄酮和黄烷混合物的组合物的制作方法
技术领域：
本发明总体而言涉及用于预防及治疗因暴露于活性氧类(ROS)、炎性蛋白和类花生酸类物质(eicosanoids)而导致的神经退化、神经炎症和累积性认知衰退(cumulative cognitive decline)、障碍、疾病和病症的组合物。具体而言，本发明涉及包含两类特殊的化合物——无取代B环类黄酮以及黄烷的混合物的新型组合物，其用于预防及治疗由氧化性损伤、炎症以及环氧合酶(COX)和脂氧合酶(LOX)途径介导的与衰老、认知、神经炎性和神经退行性相关的疾病和症状。这些疾病和症状包括但不限于随年龄增长导致的神经退行性疾病、中风、痴呆、阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、亨庭顿氏舞蹈病、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和认知衰退。
背景技术：
花生四烯酸(AA)从细胞膜中的释放与代谢通过几种不同途径导致生成促炎(pro-inflammatory)代谢物。可论证的，两种最重要的发炎途径都是由5-脂氧合酶(5-LO)和环氧合酶(COX)酶介导的。这些平行通道分别导致白三烯和前列腺素的生成，它们在炎症反应的引发和发展中扮演重要角色。这些血管活性化合物为化学吸引素，其促进发炎细胞渗透入组织并使炎症反应延长。因此，负责生成这些炎症介质的酶成为许多目的为治疗炎症的新药的目标，该炎症是导致如类风湿性关节炎、骨性关节炎、阿尔茨海默氏病和某些类型的癌症的疾病的发病机制的因素。
环氧合酶(COX)的抑制是大多数非甾体抗炎药(NSAID)的作用机制。存在两种不同的同种型COX酶(COX-1和COX-2)，它们共有大约60％的序列同序性，但表达谱(expression profile)以及功能不同。COX-1是与生理学重要的前列腺素的生成相联系的组成型酶，前列腺素与如血小板凝集的正常生理功能的调节、胃中细胞功能的保护以及正常肾功能的维持有关(Dannhardt和Kiefer(2001)Eur.J.Med.Chem.36109-26)。第二种同种型COX-2是可被促炎细胞因子如白细胞介素-1β(IL-1β)和其他生长因子诱导的酶的形式(Herschmann(1994)Cancer MetastasisRev.134241-56；Xie等，(1992)Drugs Dev.Res.25249-265)。该同种型催化从AA生成前列腺素E2(PGE2)。COX-2的抑制是常规NSAID具有抗炎活性的原因。
对COX-2和5-LO表现出双重特异性、同时维持了对COX-2相对于COX-1的选择性的抑制剂具有抑制AA代谢的多重途径的明显好处。这种抑制剂可通过抑制其生成而阻断前列腺素(PG)以及多重白三烯(LT)的炎性作用。其包括PGE2、LTB4、LTD4以及也公知作为anaphalaxis慢反应物质的LTE4的血管舒张、血管通透性和趋化性作用。其中，LTB4具有最有效的趋化性以及化学增活作用(Moore(1985)，ProstanoidsPharmacological，Physiological and Clinical Relevance，CambridgeUniversity Press，N.Y.，pp.229-230)。
除上述双重COX-2/5-LO抑制剂的好处外，许多双重抑制剂不引发NSAID或COX-2抑制剂典型的副作用，包括传统NSAID所引起的胃肠道损伤和不适。有人提出NSAID引发的胃炎主要归因于5-LO代谢物，特别是LTB4，其将细胞吸引至胃损伤部位并因此引起进一步的损伤(Kircher等，(1997)Prostaglandins Leukot.Essent.Fatty Acids 56417-23)。白三烯代表前列腺素类被抑制后胃粘膜内主要的AA代谢物。看起来这些化合物在很大程度上促成了由应用NSAID所导致的胃上皮损伤。(Celotti和Laufer(2001)Pharmacological Research 43429-36)。COX和5-LO的双重抑制剂还显示出抑制大鼠模型中关节炎心脏(arthritic hearts)的冠状血管收缩(Gok等(2000)Pharmacology 6041-46)。总之，这些特征表明，由于既增强了功效还减少了副作用，因此双重COX-2和5-LO抑制剂相对于特异性COX-2抑制剂和非特异性NSAID具有明显的优势。
由于COX抑制剂的作用机制与大多数常规的NSAID重叠，因此COX抑制剂被用于治疗许多相同症状如短期症状中与发炎有关的疼痛和肿胀以及发炎在其中起关键作用的慢性疾病。短期症状包括与轻度擦伤、晒伤或接触性皮炎有关的炎症的治疗，以及与紧张和偏头痛有关的疼痛以及月经痛的减轻。慢性症状包括关节炎疾病如类风湿性关节炎和骨关节炎。尽管类风湿性关节炎很大程度上是自身免疫性疾病而骨关节炎是由关节软骨的退化导致的，但分别与其相关的炎症的减少使得这些疾病的患者的生活质量大幅提高(Wienberg(2001)Immunol.Res.22319-341；Wollhiem(2000)Curr.Opin.Rheum.13193-201)。由于发炎通常是风湿病的一部分，因此COX抑制剂的应用得以扩展至包括如系统性红斑狼疮(SLE)(Goebel等(1999)Chem.Res.Tox.12488-500；Patrono等(1985)J.Clin.Invest.761011-1018)以及风湿性皮肤病如硬皮病的疾病。COX抑制剂还用于减轻非风湿起因的炎症性皮肤症状如牛皮癣，这些疾病中减轻由前列腺素过度生成导致的发炎具有直接的好处(Fogh等(1993)Acta Derm.Venereol(Oslo)73191-193)。
最近的科学进展确认了COX-2表达、普通炎症以及阿尔茨海默氏病(AD)之间的联系(Ho等(2001)Arch.Neurol.58487-92)。在动物模型中，COX-2酶过度表达的转基因小鼠具有更易受损伤的神经元。国家衰老研究所(NIA)正在启动一项临床研究以确定NSAID是否能够延缓阿尔茨海默氏病的进展。将对萘普生(一种非特异性NSAID)和罗非考昔(Vioxx，一种COX-2特异性选择性NSAID)进行评价。先前的证据表明，炎症促进阿尔茨海默氏病。据阿尔茨海默氏病协会和NIA表示，在美国大约有4百万人患有AD，并且预计到世纪中将达到1400万。
NSAID在AD发病机制中的保护作用有助于抑制COX-2以及直接预防大脑中淀粉样变性。(Xiang等，(2002)Gene Expression 10271-278)。通过抑制COX-2生成促炎前列腺素PGE2，周围的神经元同样得以免受可由活化的小胶质细胞生成的氧化和炎性损伤。(Combs等，(2001)Neurochem.Intl.39449-457)。该作用消除了随后小胶质细胞生成供给周期(feed the circle)并传播(propagate)神经退化的细胞因子和ROS。(Kalaria等，(1996)Neurodegeneration 5497-503；Combs等，(1999)J.Neurosci.19928-939)。NSAID还抑制γ-分泌酶活性，从而抑制淀粉样前体蛋白(APP)加工、淀粉样-β(Aβ)肽水平的升高、以及神经原纤维缠结(NFT)和神经元斑(neuritic plaque)的发展(Weggen等，(2001)Nature414212-216；Takahashi等，(2003)J.Biol.Chem.27818664-18670)。
由暴露于ROS、细胞因子和促炎性类花生酸类物质导致的进行性神经衰退(neural deterioration)其本身表现于许多疾病状态中，这些疾病状态具有相同的根源。这些疾病目前使用具有维持认知和神经保护性质的NSAID进行治疗，这些性质源于这些NSAID对ROS、细胞因子以及促炎性类花生酸类物质的多因素活性(multifactoral activity)。它们抑制淀粉样蛋白的沉积、减少血栓烷和前列腺素类化合物的生成、以及在某些情况下具有高度的抗氧化活性。所有这些活性都可预防认知衰退和减缓由氧化应激和衰老导致的对神经退化的累积作用。
NSAID的神经保护活性构成当前关于各种变性疾病状态、衰老、炎症和氧化应激中可见的身体和神经变性衰退的理论基础。暴露于电离辐射通过在被辐射器官中导致相似的组织病理学变化以及它们的抗氧化状态来模拟这些疾病中的一些疾病，这一最初的观察结果表明自由基的形成是一种诱发因素。(Gerschman等，(1954)Science 119623-626；Harman(1956)J.Gerontol.11289-300；Harman(1957)J.Gerontol.2298-300)。暴露前给药抗氧化剂为有机体提供了抵抗辐射破坏作用的一定的保护作用。由这些研究得到的结论是，如果未通过抗氧化防御加以控制，长期暴露于由电离辐射或氧化代谢产生的自由基氧化应激会干扰细胞内环境的REDOX平衡，且就其自身而言实质上是破坏性的。从这项观察形成关于增加寿命和神经保护作用的领先的研究，包括通过限制热量降低而控制基础代谢从而降低自由基水平。(Berg和Simms(1960)J.Nutr.71255-261；Weindruch和Walford(1988)The retardation of aging anddisease by dietary restriction.C.C.Thomas，Sprongfield，IL)。
Berg和Simms提出，身体功能的维持与限制热量摄入及随之经氧化代谢产生的自由基减少、本质上即热量限制(CR)相关连。(Berg和Simms(1960)J.Nutr.71255-261)。Harman认为通过应用抗氧化剂所得到的这种保护作用可通过防止脂质过氧化反应而扩展至神经系统。(Harman(1969)J.Gerontol.23476-482)。另一些研究者认为细胞损伤和DNA损害看来大致与机体的基础代谢率(BMR)相关，并且证实BMR越高，寿命越短，且细胞损伤和DNA损伤越厉害。(Barja(2002)Free Rad.Biol.Med.331167-1172)。解释是从线粒体生成的破坏性ROS及细胞质的氧化代谢产生在细胞和分子水平的自由基诱导的损伤的累积，并且部分地造成许多的退化性及年龄相关的疾病。然而，ROS导致的损伤可通过CR抑制BMR或通过增强抗氧化防御以对抗ROS产生而减少。CR已经再三地被证明为增加许多物种寿命的有效方法。(Weindruch和Walford(1988)The retardation of aging and disease by dietary restriction，C.C.Thomas，Springfield，IL；Weindruch(1989)Prog.Clin.Biol.Res.28797-103)。这项研究已鼓舞研究者们去考察有机体关于随衰老可见的进行性身体及神经衰退的抗氧化状况，并导致随后发展出衰老的自由基理论。(Harman(1994)Ann.NY Acad.Sci.7171-15)。
可证明与有机体抗氧化防御的增强或增补与神经保护活性相关的其它研究能支持该理论。在啮齿动物的膳食里补充微量养料(Liu等(2002)Ann.NY Acad.Sci.959133-166)、抗氧化剂(Floyd和Hensley(2002)Ann.NY Acad.Sci.899222-237；Joseph等(2000)Mech.Ageing Dev.116141-153；Galli等(2002)Ann.NY Acad.Sci.959128-132)和植物提取物(Bickford等(2000)Brain.Res.866211-217；Cartford等(2002)J.Neurosci.225813-5816)被证明除了改善了认知任务中的行为(Bickford等(1999)Mech.Ageing Dev.111141-154)和恢复了CNS电生理学反应(Gould等(1998)Neurosci.Lett.250165-168；Bickford等(1999)FreeRad.Biol.Med.26817-824)外，还保护了衰老的神经系统免受电离辐射(Lenton和Greenstock(1999)Mech.Ageing Dev.10715-20)或氧化损伤(Butterfield等(1998)Ann.NY Acad.Sci.854448-462；Cao等(1999)J.Applied Physio.861817-1822)。据认为，所有这些介入治疗都可改变细胞内环境的抗氧化状况并且可保护关键的细胞质及线粒体内容物免受ROS的降解，从而复原或维持了体内平衡。抗氧化状况指标(indices ofantioxidant)已显示出与这些膳食控制相应的变化。例如，脂质过氧化物标记丙二醛(MDA)(Gemma等(2002)J.Neurosci.226114-6120)和羟基壬烯醛(hydroxynonenal)(HNE)变少(Yoshimura等(2002)Free Rad.Res.36107-112)，异构前列腺素类化合物(isoprostanes)减少(Montine等(2003)Biochem.Pharmacol.65611-617)，8-羟基-2-脱氧鸟苷水平降低(Lee等(1998)Cancer Lett.132219-227)，蛋白羰基(Carney等(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 883633-3636；Stadtman和Berlett(1998)DrugMetab.Rev.30225-243)及硝基酪氨酸残余物下降(Whiteman和Halliwell(1996)Free Rad.Res.25275-283)，以及自旋捕获抗氧化剂显示活性降低(Carney等(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 883633-3636)。
用自旋捕获抗氧化剂N-叔丁基-α-苯基硝酮(nitrone)(PNB)治疗显示出药理学上减弱由衰老及ROS诱导的神经退化的能力。PBN是自由基清除剂，已证实其可减少ROS(Floyd(1999)Proc Soc Exp Biol Med.222(3)236-245.)、降低加速衰老的小鼠模型的蛋白羰基生成(Butterfield等(1997)Proc.Natl Acad.Sci.USA 94674-678)、保护受到局部缺血再灌注损伤的沙土鼠(gerbil)的脑部(Floyd和Hensley(2000)Ann.NY Acad.Sci.899222-237)、保持老年大鼠的小脑反应性(Gould和Bickford(1994)Brain Res.660333-336)、以及降低人类成纤维细胞端粒缩短的速率(vonZglinicki等(2000)Free Rad.Biol.Med.2864-74)。还已证明PNB可有效地减少老年沙土鼠的蛋白羰基含量以及改善它们在放射臂迷宫行为任务(radial arm maze behavorial task)中的行为。(Carney等(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 883633-3636)。因此，通过各种营养介入(nutritionalinterventions)增强机体抗氧化防御仍然是强制性的建议(compellingproposition)。
如由空间学习、记忆形成所见的缺陷以及巩固记忆必需的长时程增强(LTP)的衰退所证实的，衰老和氧化应激与海马信息加工衰退相关(Barnes(1990)Prog.Brain Res.8689-104；McGahon等(1997)Neuroscience 819-16，Murray和Lynch(1998a)J.Neurosci.27312161-12168)。本文公开的组合物为COX和LOX抑制剂以及强效抗氧化剂，其可降低由氧化应激、炎症或衰老导致的海马加工衰退。
最后，炎性前列腺素类通过增量调节炎性细胞因子IL-1β而损害LTP。、已证明随年龄及氧化应激增加，该细胞因子抑制海马CA1区和DG内的LTP。(Murray和Lynch(1998a)J.Neurosci.27312161-12168)。与IL-1β表达增量调节相关的是海马内的脂质过氧化反应的增加。(Murray等(1999)Gerontology 45136-142)。对此过程的进一步评价揭示，用富含抗氧化剂的膳食处理的动物经历了IL-1β、脂质过氧化反应及有关的LTP缺陷与年龄相关的变化相反的变化。(Lynch(1998)Prog.Neurobiol.56571-589)。此外，增补抗氧化剂的膳食还可改善膜AA浓度的年龄相关的减少。(Murray和Lynch(1998b)J.Biol.Chem.27312161-12168)。所有这些因素清晰地表明，由暴露于氧化应激、炎症和衰老导致的认知衰退可通过膳食及药理学介入而延缓或改善。
类黄酮或生物类黄酮为广泛分布的天然产物，据报道其具有抗菌、抗炎、抗过敏、抗诱变剂、抗病毒、抗肿瘤、抗血栓形成(anti-thrombic)及血管舒张活性。这组化合物共有的结构单元包括两个位于3-碳环两侧的苯环，如下结构通式所示 连接至该总三环结构的羟基、糖、氧及甲基的各种组合产生多种类型的类黄酮，包括黄烷醇、黄酮、黄烷-3-醇(儿茶素)、花色苷和异黄酮。
据证实，摄入类黄酮与痴呆发作的风险呈反相关。虽然作用机制还未知，但据推测是因为类黄酮的抗氧化作用。(Commenges等(2000)Eur.J.Epidemiol.16357-363)。多酚类的黄酮通过在mRNA水平作用于包括cox-2、核因子kappa B(NFκB)及bcl-X(L)的基因而诱导转化的(transformed)结肠细胞程序性细胞死亡、并抑制分化以及生长。(Wenzel等(2000)Cancer Res.603823-3831)。据报道，B环上羟基的数量对抑制cox-2的转录活性很重要。(Mutoh等(2000)Jnp.J.Cancer Res.91686-691)。
最近有报导提出，从草药黄芩分离的类黄酮可能涉及cox-2基因表达的改变。(Wakabayashi和Yasui(2000)Eur.J.Pharmacol.406(3)477-481；Chen等(2001)Biochem.Pharmacol.611417-1427；Chi等(2001)Biochem.Pharmacol.611195-1203；Raso等(2001)Life Sci.68(8)921-931)。术语基因表达常用于描述mRNA生成及蛋白质合成。事实上，实际基因表达的变化永远不会导致可观察到的蛋白水平上的变化。蛋白水平的变化并不总是由基因表达变化所引起的这一推论也可以是正确的。在从基因组DNA导向功能蛋白的途径中存在6个可能的调节点(1)核因子及其他导致前mRNA生成的信号的转录调节；(2)前mRNA加工调节包括外显子剪接、5’位帽子结构和3’位聚腺苷化序列的附加以及成熟mRNA从细胞核到细胞质的转运；(3)mRNA转运调节，其控制mRNA定位至特定的细胞质位点以翻译成为蛋白质；(4)mRNA降解调节，其在任何蛋白翻译之前或作为从该特定mRNA结束翻译的方法控制mRNA库的大小；(5)蛋白质翻译起始的比速率的翻译调节；以及(6)翻译后加工调节，包括如糖基化和蛋白酶剪切的修饰。在基因组研究领域中，重要的是应用测量该途径中接近于初始步骤(例如mRNA水平)而不是后续步骤的基因表达水平(例如蛋白质水平)的技术。
所有上述引用的对cox-2基因表达的研究都使用蛋白质印迹技术评价未经在DNA或mRNA水平确认的推定的基因表达的改变。由于蛋白质印迹技术仅测定蛋白质水平而非具体转录产物mRNA，因此导致观察到的蛋白质表达的增加的原因有可能包括其他机制。例如，据报道LPS通过存在于mRNA的3’非翻译区(3’UTR)的不稳定序列调节mRNA的半衰期(Watkins等(1999)Life Sci.65449-481)，其可解释为何基因转录速率不变而蛋白质表达增加。因此，这些治疗条件是否会带来基因表达有意义的改变这一问题仍悬而未决。
如RT-qPCR和DNA微阵列分析的技术依靠对mRNA水平进行分析，并且可用于在不同的条件下、即有或无药物活性剂存在的条件下对基因表达水平进行评价。迄今为止，申请人不知道有任何报道的方法在以包含无取代B环类黄酮和黄烷的组合的组合物作为治疗剂应用时直接或间接地特异性地测定了mRNA的量。
无取代B环黄酮及黄酮醇是一类特殊的类黄酮，其芳香B环上无取代基(下文称作无取代B环类黄酮)，由如下通式所示 其中
R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OR、-SR、-NH2、-NHR、-NR2、-NR3+X-，碳、氧、氮或硫，单个糖或者多个糖结合的糖苷，该糖包括但不限于戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子组中，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、氟离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、碳酸根等。
无取代B环类黄酮相对稀少。在9,396种合成或自天然来源分离的类黄酮中，已知仅有231种无取代B环类黄酮(The Combined ChemicalDictionary，Chapman&Hall/CRC，Version 5:1 June 2001)。据报道无取代B环类黄酮具有种种生物活性。举例而言，高良姜精(3，5，7-三羟基黄酮)可用作抗氧化剂及自由基清除剂，并且据信是一种有前景的抗遗传毒性和癌症化学预防剂的候选物(Heo等(2001)Mutat.Res.488135-150)。其为酪氨酸酶单酚酶抑制剂(Kubo等(2000)Bioorg.Med.Chem.81749-1755)、兔心脏羰基还原酶抑制剂(Imamura等(2000)J.Biochem.127653-658)，具有抗菌活性(Afolayan和Meyer(1997)Ethnopharmacol.57177-181)和抗病毒活性(Meyer等(1997)J.Ethnopharmacol.56165-169)。黄芩黄素及另外两种无取代B环类黄酮对人乳腺癌细胞具有抗增殖活性(So等(1997)Cancer Lett.112127-133)。
通常，基于类黄酮的有效性随机测试其生物活性。偶尔地，特定生物活性强调需要B环上的取代，如与p-糖蛋白高亲和力结合(Boumendjel等(2001)Bioorg.Med.Chem.Lett.11(1)75-77)、强心作用(Itoigawa等(1999)J.Ethnopharmacol.65(3)267-272)、抗亚油酸过氧化氢诱导的毒性的对内皮细胞的保护作用(Kaneko和Baba(1999)Biosci Biotechnol.Biochem 63(2)323-328)、COX-1抑制活性(Wang(2000)Phytomedicine715-19)以及前列腺素内过氧化物合酶(Kalkbrenner等(1992)Pharmacology 44(1)1-12)需要B环上被取代。仅有为数不多的出版物提到无取代B环类黄酮中未取代的B环的重要性。一个实例为抑制NADPH醌受体氧化还原酶的2-苯基黄酮作为潜在的抗凝血剂的应用(Chen等(2001)Biochem.Pharmacol.61(11)1417-1427)。
各种无取代B环类黄酮抗炎活性的作用机制存在争议。无取代B环类黄酮柯因(Liang等(2001)FEBS Lett.496(1)12-18)、汉黄芩素(Chi等(2001)Biochem.Pharmacol.611195-1203)以及halangin(Raso等(2001)Life Sci.68(8)921-931)的抗炎活性通过过氧化物酶体增生物活化受体γ(PPARγ)的活化以及对脱粒和AA释放的影响从而与诱导型环氧合酶和一氧化氮合酶的抑制有关。(Tordera等(1994)Z.Naturforsch[C]49235-240)。据报道，木蝴蝶素、黄芩黄素和汉黄芩素抑制12-脂氧合酶活性而不影响环氧合酶(You等(1999)Arch.Pharm.Res.22(1)18-24)。新近据报道，汉黄芩素、黄芩苷和黄芩黄素的抗炎活性通过由一氧化氮抑制剂和脂多糖诱导的诱导型一氧化氮合酶的抑制和cox-2酶的基因表达而产生(Chen等(2001)Biochem.Pharmacol.61(11)1417-1427)。还有报道显示木蝴蝶素通过抑制NFκB的活化起作用(Chen等(2001)Biochem.Pharmacol.61(11)1417-1427)。最后，有报道显示汉黄芩素抑制巨噬细胞中诱导型PGE2的生成(Wakabayashi和Yasui(2000)Eur.J.Pharmacol.406(3)477-481)。
据报道，黄芩根抗炎活性的机制是黄芩黄素对丝裂原活化蛋白激酶磷酸化的抑制以及对Ca2+离子载体A23187诱导的PGE2释放的抑制(Nakahata等(1999)Nippon Yakurigaku Zasshi 114，Supp.11215P-219P；Nakahata等(199g)Am.J.Chin.Med.26311-323)。据报道源自黄芩的黄芩苷抑制超抗原葡萄球菌外毒素刺激的T细胞增生和IL-1β、IL-6、肿瘤TNF-α以及干扰素-γ(IFN-γ)的生成(Krakauer等(2001)FEBS Lett.50052-55)。因此，黄芩苷的抗炎活性与由超抗原活化的促炎细胞因子介导的信号传导途径的抑制有关。然而，还有人提出黄芩苷的抗炎活性是由于对各种趋化因子的结合，而该结合限制了它们的生物活性(Li等(2000)Immunopharmacology 49295-306)。近来，有报道表明黄芩苷对由凝血酶和凝血酶受体激动肽诱导的粘附分子的表达(Kimura等(2001)Planta Med.67331-334)，以及抑制丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)级联(Nakahata等(1999)Nippon Yakurigaku Zasshi 114，Supp 11215P-219P；Nakahata等(1998)Am.J.Chin Med.26311-323)的作用。
中国药用植物黄芩含有大量的无取代B环类黄酮，包括黄芩黄素、黄芩苷、汉黄芩素和baicalenoside。传统上，该植物用于治疗许多病症，包括清热、泻火、湿温和暑热病；高烧引起的烦渴；痈、溃疡和其他化脓的皮肤感染；上呼吸道感染如急性扁桃体炎、咽喉炎和猩红热；病毒性肝炎；肾炎；盆腔炎(pelvitis)；痢疾；呕血和鼻出血。该植物传统上还用于预防流产(见Encyclopedia of Chinese Traditional Medicine，上海科技出版社，上海，中国，1998)。临床上，黄芩现用于治疗病症如小儿肺炎、小儿细菌性腹泻、病毒性肝炎、急性胆囊炎、高血压、由伤口和外科手术引起的局部急性发炎、支气管哮喘和上呼吸道感染(Encyclopediaof Chinese Traditional Medicine，上海科技出版社，上海，中国，1998)。黄芩根治疗支气管哮喘的药理学功效据报道与无取代B环类黄酮的存在以及其抑制作用有关，它们可以抑制嗜酸性细胞的与嗜酸性细胞趋化因子相关的补充(Nakajima等(2001)Planta Med.67(2)132-135)。
迄今为止，许多天然存在的无取代B环类黄酮得以商品化用于各种用途。例如，黄芩提取物的脂质体剂型用于护肤(美国专利No.5,643,598；5,443,983)。由于对致癌基因具有抑制作用，黄芩苷被用于预防癌症(美国专利No.6,290,995)。黄芩苷和其他化合物被用作抗病毒、抗菌和免疫调节剂(美国专利No.6,083,921和WO 98/42363)并作为天然的抗氧化剂(WO 98/49256和波兰专利公开No.9,849,256)。黄芩根提取物已被配制为辅助的防晒剂(supplemental sun screen agent)，其对局部用组合物中的各单一组分的累积SPF具有加成作用(WO 98/19651)。柯因由于其降低焦虑性质得以应用(美国专利No.5,756,538)。抗炎类黄酮用于控制和治疗肛门直肠和结肠疾病(美国专利No.5,858,371)以及抑制脂氧合酶(美国专利No.6,217,875)。这些化合物还与葡糖胺胶原以及其他成分一起配制用于修复和维护结缔组织(美国专利No.6,333,304)。类黄酮酯可构成美容组合物的活性成分(美国专利No.6,235,294)。于2002年3月1日提交的序列号为10/091,362名为“Identification of Free-B-ringFlavonoids as Potent COX-2 Inhibitors”以及于2003年4月30日提交的序列号为10/427,746名为“Formulation With Dual Cox-2 And 5-LipoxygenaseInhibitory Activity”的美国专利申请都公开了通过向需要的主体给药含有无取代B环类黄酮的组合物或含有无取代B环类黄酮混合物的组合物来抑制环氧合酶COX-2的方法。这是首篇将无取代B环类黄酮与COX-2的抑制活性相联系的报导。该申请于此全文并入作为参考。
日本专利No.63027435描述了黄芩黄素的提取及富集，日本专利61050921描述了黄芩苷的纯化。
黄烷包括以下结构通式所表示的化合物 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OCH3、-SCH3、-OR、-SR、-NH2、-NRH、-NR2、-NR3+X-、取代基的酯、单个糖或者多个糖结合的碳、氧、氮或硫糖苷、二聚、三聚以及其他多聚黄烷，其中所述取代基的酯包括但不限于没食子酸酯、乙酸酯、肉桂酰基和羟基肉桂酰基酯、三羟基苯甲酰酯和咖啡酰酯、以及它们的化学衍生物，所述糖包括但不限于戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子、碳酸根等。
儿茶素是一种黄烷，主要发现于绿茶，其具有下列结构 儿茶素儿茶素既单独起作用又可与其他在茶中发现的类黄酮一同起作用，并且其既具有抗病毒又具有抗氧化活性。据证实，儿茶素对病毒性肝炎的治疗有效。其还显示可预防对心脏、肾、肺、脾的氧化损伤，并可抑制胃癌细胞的生长。
儿茶素与其异构体表儿茶素抑制前列腺素过氧化物合酶，IC50值为40μM。(Kalkbrenner等(1992)Pharmacol.441-12)。从4种植物Atunaracemosa、Syzygium carynocarpum、Syzygium malaccense和Vantaneaperuviana中分离出来的五种黄烷-3-醇衍生物，包括(+)-儿茶素和没食子儿茶精相对于COX-1对COX-2显示出同等或较弱的抑制作用，其IC50值从3.3μM到138μM不等(Noreen等(1998)Planta Med.64520-524)。从吉贝(Ceiba pentandra)皮中分离出的(+)-儿茶素抑制COX-1的IC50值为80μM(Noreen等(1998)J.Nat.Prod.618-12)。可从商业途径得到的纯(+)-儿茶素抑制COX-1的IC50值视试验条件而定，约为183到279μM，对COX-2不具有选择性(Noreen等(1998)J.Nat.Prod.611-7)。
绿茶儿茶素当补充加入至Sprague dawley雄性大鼠的膳食中时，降低了血小板PLA2的活性水平并显著减少了血小板环氧合酶水平(Yang等(1999)J.Nutr.Sci.Vitaminol.45337-346)。儿茶素和表儿茶素据报道可微弱抑制cox-2基因在人结肠癌DLD-1细胞中的转录(IC50＝415.3μM)。(Mutoh等(2000)Jpn.J.Cancer Res.91686-691)。来自红酒的(+)-儿茶素的神经保护能力源自儿茶素的抗氧化性能，而不是其对细胞内酶类如环氧合酶、脂氧合酶或一氧化氮合酶的抑制作用(Bastianetto等(2000)Br.J.Pharmacol.131711-720)。由绿茶和红茶中纯化而得的儿茶素衍生物如表没食子儿茶精-3-没食子酸酯(EGCG)、表没食子儿茶精(EGC)、表儿茶素-3-没食子酸酯(ECG)和茶黄素显示出对人结肠粘膜和结肠肿瘤组织中AA的环氧合酶和脂氧合酶依赖性代谢(Hong等(2001)Biochem.Pharmacol.621175-1183)以及诱导型(induce)cox-2表达和PGE2生成的抑制(Park等(2001)Biochem.Biophys.Res.Commun.286721-725)。由南蛇藤(Celastrus orbiculatus)的气生部分分离得到的表阿夫儿茶精展现出对COX-1活性的剂量依赖性抑制，其IC50值为15μM，并且据证实，在以口服100mg/kg剂量给药之后其对角叉菜胶诱导的鼠踝肿胀具有抗炎活性(Min等(1999)Planta Med.65460-462)。
金合欢是豆科树木和灌木属。金合欢属包括多于1000种属于豆科及含羞草亚科的物种。金合欢分布于全世界如中、南美洲、非洲、亚洲部分地区以及具有最多特有品种的澳洲的热带和亚热带地区。金合欢有重大的经济意义，其提供了鞣质、树胶、木材、燃料和饲料的原料。鞣质主要从树皮中分离得到，被广泛用于鞣制皮革和碎革。一些金合欢树皮还用于当地醑剂的调味。如藤金合欢(A.sinuata)的一些土著物种也产出皂苷，其为各种植物多糖中的任何一种，当与水一同混合并搅拌时，形成象肥皂的泡沫。皂苷用于洗涤剂、发泡剂和乳化剂。金合欢属的一些物种的花气味芬芳因此用于生产香水。许多金合欢的心材用于制造农业工具，还是木柴的来源。金合欢树胶广泛用于药物和甜点，并用作纺织工业中的定型和修整材料。
迄今为止，约从各种金合欢品种中分离出330种化合物。类黄酮为从金合欢中分离出的主要类型的化合物。已鉴定有大约180种不同的类黄酮，其中111种为黄烷。萜类是从金合欢属物种中分离出的第二大类化合物，已鉴定出48种化合物。从金合欢中分离出的其他类型化合物包括生物碱(28)、氨基酸/肽(20)、鞣质(16)、糖类(15)、含氧杂环(15)和脂肪族化合物(10)(Buckingham，The Combined Chemical Dictionary，Chapman&Hall CRC，52版，Dec.2001)。
所有金合欢品种中具有中等到高浓度的酚类化合物，特别是黄烷(Abdulrazak等(2000)Journal of Animal Sciences.13935-940)。在历史上，金合欢属的大多数植物和提取物被用作收敛药治疗胃肠道紊乱、腹泻、消化不良以及止血。(Vautrin(1996)Universite Bourgogne(France)European abstract 58-01C177；Saleem等(1998)Hamdard Midicus.4163-67)。阿拉伯金合欢(Acacia Arabica Willd.)的树皮和荚中含有大量的鞣质，因此被用作收敛药和祛痰药(Nadkarni(1996)India MateriaMedica，Bombay Popular Prakashan，pp.9-17)。据报道，从来自索马里的Acacua tortilis的茎皮中分离出的二芳基丙醇衍生物具有松弛平滑肌作用。(Hagos等(1987)Planta Medica.5327-31，1987)。还有报道指出分离自胜利金合欢(Acacia victoriae)的萜类糖苷对二甲基苯并蒽诱导的鼠皮肤致癌作用具有抑制作用(Hanausek等(2000)Proceedings AmericanAssociation for Cancer Research Annual Meeting 41663)且诱发细胞凋亡(Haridas等(2000)Proceedings American Association for Cancer ResearchAnnual Meeting.41600)。据报道阿拉伯胶金合欢(Acacia nilotica)的植物提取物具有致痉、血管收缩和抗高血压活性(Amos等，(1999)Phytotherapy Research 13683-685；Gilani等(1999)Phytotherapy Research13665-669)，以及抗血小板凝集活性(Shah等，(1997)GeneralPharmacology 29251-255)。报道指出阿拉伯胶金合欢具有抗炎活性。据推测，类黄酮、多糖和有机酸为可能的活性成分(Dafallah和Al-Mustafa(1996)American Journal of Chinese Medicine 24263-269)。迄今为止，唯一有报道的由金合欢分离的5-脂氧合酶抑制剂为单萜氨甲酰(Seikine等(1997)Chemical Pharmaceutical Bulletin.45148-11)。
金合欢树皮提取物在日本被授予的专利为作为增白剂外部应用(Abe，日本专利10025238)、作为葡萄糖转移酶抑制剂的牙科应用(Abe，日本专利07242555)、作为蛋白质合成抑制剂(Fukai，日本专利07165598)、作为活性氧清除剂用于外部皮肤制剂(Honda，日本专利07017847，Bindra美国专利No.6,1266,950)，以及作为透明质酸酶抑制剂口服用于预防炎症、花粉热和咳嗽(Ogura，日本专利07010768)。
迄今为止，申请人未发现任何有关混合无取代B环类黄酮和黄烷的组合物用于预防及治疗神经退化、神经炎症及累积性认知衰退、障碍和疾病的报道。
发明内容
本发明包括可同时既有效地抑制环氧合酶(COX)又有效地抑制脂氧合酶(LOX)的方法。该同时双重抑制COX及LOX酶的方法包括向需要的主体给药包含合成和/或从单一植物或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷的混合物的组合物。本文将该组合物称作LasoperinTM。无取代B环类黄酮与黄烷在组合物中的比例可基于适应症以及特定疾病或病症的预防及治疗的特定要求进行调整。通常，组合物中的无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明一个具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。在优选的具体实施方案中无取代B环类黄酮从一种或多种黄芩属植物中分离，黄烷从一种或多种金合欢属植物中分离。该方法的功效用纯化酶在不同细胞系、多种动物模型并且最终于人体临床试验中得以证实。
具体而言，本发明包括预防及治疗COX和LOX介导的涉及神经和认知功能的疾病和病症的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或从一种或多种植物中分离的无取代B环类黄酮和黄烷的混合物以及药物学可接受载体的组合物。该组合物中的无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例可选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的一个具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。在一个优选的具体实施方案中无取代B环类黄酮从一种或多种黄芩属植物中分离，黄烷从一种或多种金合欢属植物中分离。
在另一具体实施方案中，本发明包括预防及治疗普通的认知衰退、年龄相关的记忆丧失、神经炎症和神经变性疾病的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或从一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷的混合物以及药物学可接受载体的组合物。无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例可选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。在优选的具体实施方案中无取代B环类黄酮从一种或多种黄芩属植物中分离，黄烷从一种或多种金合欢属植物中分离。
在另一具体实施方案中，本发明包括调节涉及认知衰退和其它与年龄、神经退化及神经炎症相关的病症的mRNA生成的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或从一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷的混合物以及药物学可接受载体的组合物。无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例可选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的一个具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。在一个具体实施方案中无取代B环类黄酮从一种或多种黄芩属植物中分离，黄烷从一种或多种金合欢属植物中分离。
本发明还包括调节控制涉及认知衰退和其它与年龄、神经退化及神经炎症相关病症的细胞因子mRNA生成的转录因子mRNA生成的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或从一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷的混合物以及药物学可接受载体的组合物。无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例可选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的一个具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。在优选的具体实施方案中无取代B环类黄酮从一种或多种黄芩属植物中分离，黄烷从一种或多种金合欢属植物中分离。
在另一具体实施方案中，本发明包括调节控制涉及认知衰退和其它与年龄、神经退化及神经炎症相关的症状的cox-2 mRNA而不是cox-1mRNA的mRNA转录因子的生成，所述的方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或从一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷的混合物以及药物学可接受载体的组合物。无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例可选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。在优选的具体实施方案中无取代B环类黄酮从一种或多种黄芩属植物中分离，黄烷从一种或多种金合欢属植物中分离。
尽管不受理论所限，据信本发明组合物通过减量调节核因子κB(NFκB)转录因子抑制促炎细胞因子而起作用，该转录因子控制白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNFα)及白介素-6(IL-6)的基因表达。还据信该组合物抑制其它转录因子、过氧化物体增殖物激活受体γ(PPARγ)的基因表达，从而有助于控制环氧合酶-2(COX-2)的基因表达。此外，本发明的组合物抑制COX-2和5-脂氧合酶(5-LO)的活性，从而抑制AA转化成分别都可加剧炎症的前列腺素、血栓素和白三烯。该组合物还具有强的抗氧化能力，可中和活性氧类(ROS)、以及导致更多NFκB表达及由此导致更多细胞因子的促炎基因表达的分子。
此处所述无取代B环类黄酮也指可根据以下的发明应用的无取代B环黄酮和黄酮醇，包括以下结构通式所示的化合物 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OR、-SR、-NH2、-NHR、-NR2、-NR3+X-，碳、氧、氮或硫，单个糖或者多个糖结合的糖苷，该糖包括但不限于戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子以及碳酸根等。
本发明的无取代B环类黄酮可由合成方法获得，或从下列各科植物中提取，包括但不限于番荔枝科(Annonaceae)、Asteraceae、紫葳科(Bignoniaceae)、使君子科(Combretaceae)、菊科(Compositae)、大戟科(Euphorbiaceae)、唇形科(Labiatae)、樟科(Lauranceae)、豆科(Leguminosae)、桑科(Moraceae)、松科(Pinaceae)、凤尾蕨科(Pteridaceae)、中国蕨科(Sinopteridaceae)、榆科(Ulmaceae)和姜科(Zingiberacea)。该无取代B环类黄酮可由下列高等植物属提取、浓缩和纯化，包括但不限于假鹰爪属(Desmos)、Achyrocline、木蝴蝶属(Oroxylum)、Buchenavia、香青属(Anaphalis)、山芫荽属(Cotula)、鼠麴草属(Gnaphalium)、蜡菊属(Helichrysum)、矢车菊属(Centaurea)、泽兰属(Eupatorium)、Baccharis、乌柏属(Sapium)、黄芩属(Scutellaria)、Molsa、羽萼木属(Colebrookea)、水苏属(Stachys)、牛至属(Origanum)、新塔花属(Ziziphora)、山胡椒属(Lindera)、黄肉楠属(Actinodaphne)、金合欢属(Acacia)、鱼藤属(Derris)、甘草属(Glycyrrhiza)、鸡血藤属(Millettia)、水黄皮属(Pongamia)、灰毛豆属(Tephrosia)、木波罗属(Artocarpus)、榕属(Ficus)、粉叶蕨属(Pityrogramma)、隐囊蕨属(Notholaena)、松属(Pinus)、榆属(Ulmus)和山姜属(Alpinia)。
可根据以下发明应用的黄烷包括以下的结构通式所示的化合物通常以以下结构代表 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OCH3、-SCH3、-OR、-SR、-NH2、-NRH、-NR2、-NR3+X-、取代基的酯、单个糖或者多个糖结合的碳、氧、氮或硫糖苷、二聚、三聚以及其他多聚黄烷，其中所述取代基的酯包括但不限于没食子酸酯、乙酸酯、肉桂酰基和羟基肉桂酰基酯、三羟基苯甲酰酯和咖啡酰酯以及它们的化学衍生物，所述糖包括但不限于戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子以及碳酸根等。
本发明的黄烷可由选自金合欢属的一种或多种植物中提取而来。在一个优选的具体实施方案中该植物选自以下组中儿茶(Acacia catechu)、Acacia concinna、金合欢(Acacia farnesiana)、阿拉伯胶树(AcaciaSenegal)、Acacia speciosa、阿拉伯金合欢(Acacia arabica)、A.caesia、蛇藤(A.pennata)、藤金合欢(A.sinuata)、黑荆树(A.mearnsii)、A.picnantha、白粉金合欢(A.dealbata)、大叶相思(A.auriculiformis)、A.holoserecia和马占相思(A.mangium)。
在一个具体实施方案中，本发明包括预防及治疗许多COX和LOX介导的关于神经和认知功能的疾病和病症的方法，该疾病和病症包括但不限于普通的认知衰退、年龄相关的记忆丧失、神经炎症及神经变性疾病以及其它关于神经和认知功能的疾病。在其它具体实施方案中，本发明包括调节涉及认知衰退和其它年龄、神经退化及神经炎症相关症状的mRNA生成。
本发明的预防和治疗方法包括向需要的主体给药治疗有效量的从单一或多种来源分离的无取代B环类黄酮和黄烷的组合物。根据用于获得该化合物的方法，所述单一和/或多种无取代B环类黄酮及黄烷的混合物的纯度包括但不限于0.01％到100％。在一个优选的具体实施方案中，含有无取代B环类黄酮和黄烷的它们的混合物的剂量通常是选自基于组合物总重量的0.001％到100％范围中的有效、无毒的量。本领域技术人员采用常规的临床试验即可决定用于治疗特定疾病的最佳剂量。
本发明包括采用酶促及体内模型对无取代B环类黄酮和黄烷的不同组合物进行评价以优化组合物并获得期望的生理活性。这些组合物的有效性和安全性通过人类临床试验得以证实。因此，本发明还包括含有本发明治疗活性物质的治疗组合物。本发明的组合物可通过本领域技术人员所知的任何方法给药。给药方式包括但不限于肠内(口服)给药、胃肠道外(静脉内、皮下和肌内)给药和局部施用。
应理解为前述总体描述及下述详细描述都仅是举例说明和解释，而并非对所要求保护的本发明的限制。
图1A-1C所示为如实施例2中所述，在为期13周的放射臂水迷宫(RAWM)试验中，向分别饲以正常膳食、补充了3、7、或34mg/kg的LasoperinTM的膳食的Fisher 344老年雄性大鼠每日给予LasoperinTM的作用。如实施例1所述，使用从儿茶树皮及黄芩根分离所得的两种标准化提取物制备所述LasoperinTM组合物(80∶20)。维持正常膳食的年轻Fisher344雄性大鼠作为正常年龄相关的行为变化的对照。数据显示为平均总错误次数对试验号(每测试日进行四次试验)的作图。图1A所示为第1和2周预试验后的结果(基线)。图1B所示为5周(II期)后的结果以及图1C为11周(III期)后的结果。
图2所示为如实施例3所述，在进行场景恐惧条件反射(contextualfear conditioning)(CFC)试验前向饲以正常膳食或补充了3、7或34mg/kgLasoperinTM的Fisher 344老年雄性大鼠每日给予LasoperinTM持续12周的作用。如实施例1所述，使用从儿茶树皮及黄芩根分离所得的两种标准化提取物制备所述LasoperinTM组合物(80∶20)。维持正常膳食的年轻Fisher 344雄性大鼠作为正常年龄相关的行为变化的对照。数据显示为平均发呆(freezing)百分比对剂量组作图。
图3所示为如实施例4所示的LasoperinTM对复杂选择反应时间的作用。每日向参与为期4周的临床试验的40名个体给药LasoperinTM。结果与在相同时间内给予安慰剂的46个体组结果相当。如实施例1所述，使用从儿茶树皮及黄芩根分离所得的两种标准化提取物制备所述LasoperinTM组合物(80∶20)。数据显示为相对基线的变化百分比。该图显示LasoperinTM(300mg/d)增加了对象面对复杂选择及信息时的处理速度。
图4所示为如实施例5所述的LasoperinTM对反应时间标准偏差(RTSD)的作用。每日向参与为期4周的临床试验的40名个体给药LasoperinTM。结果与在相同时间内给予安慰剂的46个体组结果相当。如实施例1所述，使用从儿茶树皮及黄芩根分离所得的两种标准化提取物制备所述LasoperinTM组合物(80∶20)。数据显示为相对基线的变化百分比。该图显示LasoperinTM(300mg/d)增加了试验内(intra-trial)反应时间标准偏差，即得以改善的在苛刻的认知任务期间保持集中及注意力的能力。
图5所示为LasoperinTM对COX-1和COX-2的抑制。如实施例1所述，使用从儿茶树皮及黄芩根分离所得两种标准化提取物制备所述LasoperinTM组合物(50∶50)。测定LasoperinTM对重组绵羊COX-1(◆)和绵羊COX-2(■)的过氧化物酶活性的抑制作用。数据显示为百分抑制率对抑制剂浓度(μg/mL)作图。COX-1的IC50为0.38μg/mL/酶单位而COX-2的IC50为0.84μg/mL/酶单位。
图6所示为源自儿茶的纯化的黄烷儿茶素对5-LO的抑制曲线。测定该化合物对重组马铃薯5-脂氧合酶活性(◆)的抑制作用。数据显示为相对没有抑制剂试验的抑制百分比对抑制浓度(μg/mL)的作图。对5-LO的IC50为1.38μg/mL/酶单位。
图7所示为如实施例8中所示，将由ELISA测定的于未诱导的细胞中以3μg/mL LasoperinTM处理后残留在HT-29细胞中的LTB4水平同以3μg/mL布洛芬的处理结果的对比。如实施例1所述使用从儿茶树皮及黄芩根分离所得的两种标准化提取物制备所述LasoperinTM组合物(80∶20)。
图8所示为无取代B环类黄酮与黄烷混合物(80∶20)对暴露于脂多糖(LPS)以及不同浓度的无取代B环类黄酮及黄烷混合物1小时后周围血单细胞(PBMC)中脂多糖诱导的TNFα水平的作用。用pg/mL表示TNFα的水平。
图9所示为无取代B环类黄酮与黄烷混合物(80∶20)对暴露于脂多糖(LPS)以及不同浓度的无取代B环类黄酮及黄烷混合物4小时后周围血单细胞(PBMC)中脂多糖诱导的IL-1β水平的作用。用pg/mL表示IL-1β的水平。
图10所示为无取代B环类黄酮与黄烷混合物(80∶20)对暴露于脂多糖(LPS)以及不同浓度的无取代B环类黄酮及黄烷混合物4小时后周围血单细胞(PBMC)中脂多糖诱导的IL-6水平的作用。用pg/mL表示IL-6的水平。图中显示了各数据的标准偏差。
图11所示为不同浓度的LasoperinTM对cox-1和cox-2基因表达的作用的对比。将表达水平标准化至18S rRNA表达水平(内参照)，然后归一化至未处理、无LPS的条件。该图证实，在LPS刺激并暴露于LasoperinTM后，cox-2而非cox-1基因表达下降。
图12所示为3μg/mL LasoperinTM对cox-1和cox-2基因表达的作用与同等浓度的其他NSAID作用的对比。表达水平标准化至18S rRNA的表达水平(内参照)，然后归一化至未处理、无LPS的条件。
图13A及13B所示为各种浓度的LasoperinTM对tnfα-1(图13A)和i1-1β(图13B)基因表达的作用。将表达水平标准化至18S rRNA的表达水平(内参照)，然后归一化至未处理、无LPS的条件。这些图证实，在LPS刺激并暴露于LasoperinTM后，tnfα-1和i1-1β基因表达下降。
图14所示为如实施例11所述，LasoperinTM对源自暴露4小时后3名对象的脂多糖(LPS)诱导的周围血单细胞(PBMC)中cox-1、cox-2、i1-1β、tnfα、i1-6、nfκb和pparγ的作用。
图15所示为受nfκb及pparγ基因表达减少的减量调节影响的tnfα、i1-1β、i1-6和cox-2的启动子。
图16所示为在实施例14所述条件下进行的无取代B环类黄酮及黄烷混合物的高效液相色谱分析(HPLC)的色谱图。使用所述条件，无取代B环类黄酮在11至14分钟之间洗脱，黄烷在3至5分钟之间洗脱。
图17所示为在实施例14所述条件下进行的无取代B环类黄酮及黄烷混合物的HPLC色谱图。使用所述条件，两种黄烷(儿茶素和表儿茶素)在4.5至5.5分钟之间洗脱，无取代B环类黄酮(贝加因(bacalein)和bacalin)在12至13.5分钟之间洗脱。在实施例15所述条件下，该分离是基于无取代B环类黄酮与黄烷的摩尔吸附能力(absorbtivity)的差异。
具体实施例方式
本发明包括可同时既有效地抑制环氧合酶(COX)又有效地抑制脂氧合酶(LOX)的方法，其用于预防及治疗与神经和认知功能相关的疾病和病症。该同时双重抑制COX及LOX酶的方法包括向需要的主体给药包含合成和/或从单一植物或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷的混合物的组合物。本文将该组合物称作LasoperinTM。无取代B环类黄酮与黄烷在组合物中的比例可基于适应症以及预防和治疗特定疾病或病症的特定要求进行调整。
此处所使用的各种术语涉及本发明的多个方面。提供以下定义以帮助阐明对本发明成分的说明。
除非已明确定义否则此处所用的全部技术及科学的术语具有本发明所属领域普通技术人员通常理解的意义。
应注意此处所用术语“一个”(“a”或“an”)实体是指一个或多个该实体；例如一种类黄酮指一种或多种类黄酮。同样地，术语“一个”、“一个或多个”和“至少一个”在此处可互相替换。
此处所用的“无取代B环类黄酮”为一类特殊的类黄酮，如下列结构通式所示，其芳香B环无取代基 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OR、-SR、-NH2、-NHR、-NR2、-NR3+X-，碳、氧、氮或硫，单个糖或者多个糖结合的糖苷，该糖包括但不限于戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子以及碳酸根等。
“黄烷”为一类特殊的类黄酮，其通常可由下列结构通式代表 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OCH3、-SCH3、-OR、-SR、-NH2、-NRH、-NR2、-NR3+X-、取代基的酯、单个糖或者多个糖结合的碳、氧、氮或硫糖苷、二聚、三聚以及其他多聚黄烷，其中所述取代基包括但不限于没食子酸酯、乙酸酯、肉桂酰基和羟基肉桂酰基酯、三羟基苯甲酰酯和咖啡酰酯、以及它们的化学衍生物，所述糖包括但不限于戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子、碳酸根等。
本文所用“治疗的”包括治疗和/或预防。当使用时，治疗是针对人类以及其他动物。
“药物学或治疗有效的剂量或量”指足以引发所需生物学结果的剂量水平。该结果可以是病征、症状或疾病的起因的缓解或任何其他所需的生物学系统的改变。精确剂量根据各种因素而不同，包括但不限于对象的年龄及体积大小、疾病及所实施的治疗。
“安慰剂”指由非活性物质对足以引发所需的可缓解病征、症状或疾病的起因的生物学结果的药物学或治疗有效的剂量或量的替代。
“主体”或“患者”或“对象”为需要治疗的为活着的哺乳动物、人或动物。该“主体”或“患者”或“对象”通常是指根据本发明方法实施的治疗的接受者。
此处所用的“药物学可接受的载体”是指任何不干扰活性成分生物活性的有效性并对其所给药的主体无毒的载体。“药物学可接受的载体”的实例包括但不限于任何标准药物载体如盐溶液即林格溶液、缓冲盐溶液、水、葡萄糖溶液、血清白蛋白，以及其它用于片剂和胶囊剂型的赋形剂和防腐剂。
“基因表达”是指基因转录至mRNA。
“蛋白表达”是指将mRNA翻译成蛋白质。
此处所用的“RT-qPCR”是指将mRNA分子逆转录(RT)为cDNA分子，之后使用聚合酶链式反应(PCR)外加荧光报道基团(fluorescentreporter)对基因表达的水平加以定量评价的方法。
注意贯穿本申请出现各种引用。各个引用分别具体地全部并入本文作为参考。
本发明包括可同时既有效地抑制COX又有效地抑制LOX酶以用于预防及治疗关于神经和认知功能的疾病和病症的方法。该同时双重抑制COX和LOX酶的方法包括向需要的主体给药包含合成和/或自一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷混合物的组合物。此处称作LasoperinTM的该组合物也以商品名UnivestinTM供销，如于2003年4月30日提交，序列号为10/427,746，名为“Formulation With Dual Cox-2 and5-Lipoxygenase Inhibitory Activity”的美国专利申请所记载，此处并入其全文以作参考。无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。
于2002年3月1日递交的名为“Identification of Free-B-ringFlavonoids as Potent COX-2 Inhibitors”的第10/091,362号美国专利申请记载了无取代B环类黄酮自黄芩属植物中的分离和鉴别，此处全文并入作为参考。于2002年3月22日递交，申请序列号为10/104,477的名为“Isolation of a Dual COX-2 and 5-Lipoxygenase Inhibitor form Acacia”的美国专利申请记载了黄烷自金合欢属植物中的分离和鉴别，此处全文并入作为参考。
本发明包括有效预防及治疗与年龄、认知、神经退化及神经炎症相关的疾病和病症的方法。该预防及治疗这些认知及神经疾病和病症的方法包括向需要的主体给药包含合成和/或自一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷混合物的组合物。组合物中的无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。
本发明还包括预防及治疗促炎细胞因子介导的神经及认知疾病和病症的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或自一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷混合物以及药物学可接受的载体的组合物。组合物中的无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。
本发明还包括减少在与年龄、认知、神经退化及神经炎症相关疾病和症状中的两种重要成分TNFα及IL-1β的方法。该减少TNFα及IL-1β的方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或自一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷混合物以及药物学可接受的载体的组合物。组合物中的无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的优选的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。
本发明还包括通过减少ROS预防及治疗由ROS介导的疾病和病症的方法。ROS是氧化应激和脂质代谢的关键性产物并且在与年龄、认知、神经退化及神经炎症相关疾病和病症中显著增加。该治疗ROS介导的疾病及病症的方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或自一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷混合物以及药物学可接受的载体的组合物。组合物中的无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99.9∶0.1无取代B环类黄酮比黄烷到0.1∶99.9无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。
最后，本发明还包括调节涉及认知衰退和其它与年龄、神经退化及神经炎症相关的症状的mRNA生成的方法，包括调节控制细胞因子mRNA生成的转录因子的mRNA生成的方法以及调节是控制cox-2而不是cox-1 mRNA生成的转录因子的mRNA生成的方法。调节涉及认知衰退和其它与年龄、神经退化及神经炎症相关的症状的mRNA生成的方法包括向需要的主体给药有效量的包含合成和/或自一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷混合物以及药物学可接受的载体的组合物。组合物中的无取代B环类黄酮与黄烷的比例范围可为99∶1无取代B环类黄酮比黄烷到1∶99无取代B环类黄酮比黄烷。在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮与黄烷的比例选自以下组中约90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70、20∶80和10∶90。在本发明的具体实施方案中，组合物中无取代B环类黄酮与黄烷的比例为约80∶20。
可以根据本发明方法应用的无取代B环类黄酮包括上述结构通式所示的化合物。本发明的无取代B环类黄酮可由合成方法获得，或从下列各科植物中提取，包括但不限于番荔枝科、Asteraceae、紫葳科、使君子科、菊科(Compositae)、大戟科、唇形科、樟科(Lauranceae)、豆科、桑科、松科、凤尾蕨科、中国蕨科、榆科和姜科。该无取代B环类黄酮可由高等植物属提取，包括但不限于假鹰爪属、Achyrocline、木蝴蝶属、Buchenavia、香青属、山芫荽属、鼠麴草属、蜡菊属、矢车菊属、泽兰属、Baccharis、乌柏属、黄芩属、Molsa、羽萼木属、水苏属、牛至属、新塔花属、山胡椒属、黄肉楠属、金合欢属、鱼藤属、甘草属、鸡血藤属、水黄皮属、灰毛豆属、木波罗属、榕属、粉叶蕨属、隐囊蕨属、松属、榆属和山姜属。
无取代B环类黄酮存在于植物的不同部位中，包括但不限于茎、茎皮、嫩枝、块茎、根、根皮、嫩梢、种子、根茎、花及其他生殖器官、叶及其他气生部分。于2002年3月1日递交的名为“Identification ofFree-B-ring Flavonoids as Potent COX-2 Inhibitors”的第10/091,362号美国专利申请以及于2002年4月30日递交的名为“Formulation With DualCox-2 and 5-Lipoxygenase Inhibitory Activity”的第10/427,746号美国专利申请公开了分离和纯化无取代B环类黄酮的方法，这两篇文献的全文都被并入作为参考。
根据本发明方法可以应用的黄烷包括上述结构通式所示的化合物。本发明的黄烷可由合成方法获得，或可从选自以下组中的植物中提取，这些植物包括但不限于儿茶、A.concinna、金合欢、阿拉伯胶树、A.speciosa、阿拉伯金合欢、A.caesia、蛇藤、藤金合欢、黑荆树、A.picnantha、白粉金合欢、大叶相思、A.holoserecia、马占相思、Uncaria gambir、Uncariatomentosa、Uncaria africana和Uncaria qabir。
黄烷存在于植物的不同部位中，包括但不限于茎、茎皮、干、主干树皮、嫩枝、块茎、根、根皮、嫩梢、种子、根茎、花及其他生殖器官、叶及其他气生部分。于2002年3月22日递交的名为“Isolation of a DualCOX-2 and 5-Lipoxygenase Inhibitor form Acacia”的第10/104,477号美国专利申请公开了分离和纯化黄烷的方法，此处全文并入作为参考。
在本发明的具体实施方案中，无取代B环类黄酮从一种或多种黄芩属植物分离而黄烷从一种或多种金合欢属植物分离。
本发明采用将若干体内认知任务及体外生化、细胞和基因表达筛选结合的策略以鉴定活性植物提取物，该活性植物提取物特异性地抑制COX和LOX酶活性、通过减量调节促进促炎细胞因子的mRNA生成关键转录因子而减少所述的细胞因子和减少ROS生成、维持涉及预防及治疗由暴露于活性氧类(ROS)、炎性蛋白和类花生酸类物质而导致的神经退化、神经炎症及累积性认知衰退、障碍、疾病和病症的抗氧化性质。还进一步评价了该提取物对mRNA基因表达的影响。测试无取代B环类黄酮和黄烷作为食物添加成分经口服用时预防年龄相关的认知衰退的能力。
实施例1提出制备LasoperinTM的通用方法，采用分别提取自金合欢属(Acacia)和黄芩属(Scutellaria)的两种标准化提取物以及一种或多种赋形剂。参考表1，该特定批次的LasoperinTM共含86％的活性成分，包括75.7％的无取代B环类黄酮和10.3％的黄烷。可向组合物中任选地添加一种或多种赋形剂。所述赋形剂的添加量可基于每种所需成分的实际活性含量进行调整。
为了评价LasoperinTM对认知功能的作用，采用动物模型进行了两种特定的行为试验——放射臂水迷宫(RAWM)和场景恐惧条件反射(CFC)——以评估海马依赖性工作记忆(hippocampal-denpendent workingmemory)。实施例2描述LasoperinTM对由放射臂水迷宫(RAWM)试验测定的海马依赖性认知功能的作用。结果如图1A-1C所示，图示为在为期13周的放射臂水迷宫(RAWM)试验中每日向分别饲以补充了3、7或34mg/kg LasoperinTM膳食的Fisher 344老年雄性大鼠给药LasoperinTM的作用。将维持正常膳食的年轻Fisher 344雄性大鼠作为正常年龄相关的行为变化的对照。数据显示为平均总错误次数对试验号(每测试日进行4次试验)作图。图1A说明第1周和2周预试验后的结果(基线)。图1B说明5周后(II期)的结果而图1C说明11周后(III期)的结果。图1A-C显示的数据证明LasoperinTM(7和34mg/kg剂量组)可预防年龄相关的记忆损伤。
因为RAWM包含运动功能部分，所以若所给药的组合物可减轻关节疼痛及不适则可在此任务中感受到改善。因为CFC试验不要求动物移动，因此实施该试验作为RAWM试验的对照，并由此证实两次任务的认知状况(在评价CFC结果时采用疼痛休克阈值(nociceptive shock threshold)检验组合物的止痛性质)。实施例3说明了LasoperinTM对由条件性恐惧(CFC)试验测定的海马依赖性认知功能的作用。如实施例2所述，60只Fisher 344雄性大鼠用于这项试验。图2显示了结果，说明了于条件性恐惧试验之前向饲以补充了3、7或34mg/kg LasoperinTM膳食的344老年雄性大鼠每日给药LasoperinTM12周的作用。将维持正常膳食的年轻Fisher雄性大鼠作为正常年龄相关的行为变化的对照。数据显示为平均发呆百分比对剂量组作图。图2证实LasoperinTM(7和34mg/kg剂量组)改善了年龄相关的损伤。
实施例4及5描述了在随机、安慰剂对照、双盲临床试验中向40位个体每日给药LasoperinTM300mg/天持续4周对认知功能的作用。将结果与46位用安慰剂治疗的个体作比较。采用一系列评估精神性运动速度、工作记忆速度(执行性决策(executive decision making)快速&灵活)和即时记忆(语文(verbal)&空间记忆处理)的基于网络的认知护理(Cognitive Care)试验测定认知表现。在试验开始前，要求参与者连续两天练习这些测试以建立基线表现(baseline performance)。比较基线表现与治疗后表现以进行数据分析。
精神性运动速度或自然反应能力是简单的反应时间试验，要求人在数字出现于电脑屏幕后尽快地反应按下键。
工作记忆速度是同时出示一个单词和图像并要求人判定它们的异同。还随机出示相反的提示要求人作出与正确反应相反的反应，因此对相同的一对的反应应该是不同，反之亦然。该任务要求压制或“抑制学到的反应”并然后逆转(“任务改变(task shifting)”)偶然性反应。从一项任务或反应模式切换至另一项的速度通常等同于头脑灵活性及高级认知处理以及高级决策。
即时记忆类似于经典的Sternberg任务，其中先是需要记住的一列刺激“目标”项(“target”item)，然后是“探测”项(“probe”item)。对象必须判别探测项是否为之前所列目标中的一员。可变化列长(list length)以对个体短期记忆能力进行评价。在这项任务中同时测试了字母及其空间位置。
结果如图3和图4所示，图3所示为LasoperinTM对复杂选择反应时间的作用，图4所示为LasoperinTM对反应时间标准偏差(RTSD)的作用。反应时间标准偏差反映试验内差异。图3和图4证明，LasoperinTM增加了对象对所给出的复杂选择及信息的处理速度。
实施例6描述使用LasoperinTM进行的COX抑制试验。该用于测量COX的抑制的生化试验依赖在血红素及花生四烯酸存在下的蛋白质的过氧化物酶活性。图5显示LasoperinTM的剂量反应及IC50结果。COX-1的IC50是0.38μg/mL/酶单位而COX-2的IC50是0.84μg/mL/酶单位。
实施例7描述使用自儿茶分离的黄烷儿茶素抑制LOX的试验。采用脂氧合酶体外筛选试验评价对LOX活性的抑制。该试验的结果如图6所示。儿茶素抑制5-LO的IC50经测定为1.38μg/mL/酶单位。
实施例8描述所进行的旨在抑制LOX途径中花生四烯酸分解中的化合物即LTB4的细胞试验。结果如图7所示。参考图7可见LasoperinTM抑制HT-29细胞内新合成LTB4的80％的生成。布洛芬在相同期间仅显示减少LTB4的量20％。
实施例9描述对LasoperinTM对LPS诱导的周围血单细胞内的TNFα、IL-1β及IL-6作用的测量。结果如图8-10所示。参考图8可见，提取物在2至100μg/mL宽的浓度范围充分地减少了分泌至细胞培养上清液的TNFα。参考这些图可见，将10μg/mL浓度的LPS与LasoperinTM分别共温育1和4小时后显示最高的TNFα和IL-1β诱导水平。提取物在2至100μg/mL宽的浓度范围充分地减少了分泌至细胞培养上清液的TNFα和IL-1β(见图8及图9)。由于TNFα、IL-1β及IL-6在炎症和年龄相关的疾病中得以增加，因此LasoperinTM可通过减少致敏炎性细胞(primedinflammatory cell)内的这些促炎细胞因子和转录因子从而对这些疾病具有显著的效果。
实施例10描述所进行的测量LasoperinTM相对其它NSAID对cox-2基因的分化抑制的试验。抑制cox-1和cox-2 mRNA生成的基因表达数据从半定量RT-qPCR试验中获得。结果如图11-13所示。参考图11可见，LasoperinTM抑制cox-2 mRNA生成而不影响cox-1基因表达。此外，与其它cox-2抑制剂药物相比时，LasoperinTM还可减少LPS刺激的cox-1和cox-2基因表达的增加。重要的是，塞来昔布和布洛芬都减少cox-2基因表达(图12)。最后，参考图13A及13B可见，用LasoperinTM治疗导致tnfα-1及i1-1αβ生成均减少。
实施例11描述如实施例11所述进行的测量LasoperinTM对三位暴露4小时后的对象的周围血单细胞(PBMC)内的LPS诱导的cox-1、cox-2、i1-1β、tnfα、i1-6、nfκb及pparγ水平的作用的试验。结果如图14所示。参考图14可见，LasoperinTM提取物显著地降低了全部mRNA的基因表达。
实施例12描述LasoperinTM对炎性基因的启动子元件的减量调节。图15显示这些启动子元件。
实施例13描述通过氧自由基吸收能力(ORAC)试验测量LasoperinTM作为抗氧化剂的效能的方法。ORAC分析使用荧光素作为荧光探针测量抗氧化剂清除体内所发现的一种最常见的活性氧类过氧化氢自由基的能力。结果如表2所示，说明相对若干周知的基于食物的抗氧化剂的浓缩物而言，LasoperinTM具有的高的ORAC分值。实际上，LasoperinTM的ORAC与抗氧化剂维生素C相当，并因此可有效地降低体内ROS水平。
实施例14及15描述两种用于测定标准化的提取物中无取代B环类黄酮及黄烷的量的方法。结果如图16和17所示。
下列实施例仅供以说明目的而并非意图限制本发明的范围。
实施例实施例1.以自金合欢属和黄芩属分离的提取物制备LasoperinTM采用两种各自源自金合欢属和黄芩属的标准化提取物同一种或多种赋形剂共同制备LasoperinTM。所用的金合欢属提取物含有＞60％的总黄烷，为儿茶素和表儿茶素，黄芩属提取物含有＞70％的无取代B环类黄酮，其主要为黄芩苷。黄芩属提取物包含如表1所示的其他少量无取代B环类黄酮。向组合物中加入了一种或多种赋形剂。黄烷和无取代B环类黄酮的比例可以基于有关对COX-2相对5-LO抑制的特定需要以及产品的效力的需要而加以调节。赋形剂的量可以根据每种成分的实际活性含量加以调节。用于产品的各单独批次的混合表必须基于产品规格和质量控制(QC)结果。为达到产品规格，推荐2-5％附加量的活性成分。
表1描述所生成的一个批次的LasoperinTM的混合表(Lot#G1702-COX-2)。简而言之，将无取代B环类黄酮含量为82.2％(黄芩苷)的黄芩根提取物(38.5kg)(lot#RM052302-01)、总黄烷含量为80.4％的儿茶树皮提取物(6.9kg)(lot#RM052902-01)以及赋形剂Candex(5.0kg)加以混合得到混合比例为85∶15的LasoperinTM组合物(50.4kg)。表1提供该特定批次LasoperinTM的活性无取代B环类黄酮和黄烷的定量(Lot#G1702-COX-2)，其测定方法如于2003年4月30日提交的名为“Formulation With Dual Cox-2 And 5-Lipoxygenase Inhibitory Activity.”的第10/427,746号美国专利申请所述，此处并入其全文以作参考。
表1.LasoperinTM组合物的无取代B环类黄酮和黄烷含量
参见表1可知，该特定批次的LasoperinTM含有86％总活性成分，包括75.7％无取代B环类黄酮和10.3％黄烷。采用该批次LasoperinTM(50.0kg)生产两种不同剂量水平的胶囊形式最终产品每剂125mg(60胶囊)和每剂250mg(60胶囊)。采用相同方法制备混合比例分别为50∶50和20∶80的另外两个批次的LasoperinTM。
实施例2.LasoperinTM对海马依赖性认知功能(RAWM)的作用如实施例1(还可参见其全文于此处并入作为参考的于2003年4月30日提出的名为“Formulation With Dual Cox-2 And 5-LipoxygenaseInhibitory Activity”的第10/427,746号美国专利申请的实施例14)所述，通过以80∶20的混合比例混合自黄芩根部分离的标准化的无取代B环类黄酮提取物及自儿茶树皮分离的标准化的黄烷提取物来制备LasoperinTM组合物(80∶20)。为了研究LasoperinTM对海马依赖性认知功能的作用，使用放射臂测试迷宫(RAWM)评价60只Fisher 344雄性大鼠(年龄如下所列)的表现。这项试验测量在治疗过程中学习及记忆的变化。在开始试验膳食前测定基线，并且在试验膳食开始后的第5及11周再次进行试验。无延迟条件(No Delay condition)显示动物执行任务的能力并作为执行任务的能力(如移动力、视觉、动机等)的差异的对照。在试验3与4间引入4小时延迟的延迟条件使得该项任务难度更大。在延迟条件下可显示出与年龄相关的记忆损伤。
动物将雄性Fisher 344大鼠(National Institute on Aging contractcolony；Harlan Sprague Dawley，Indianapolis，IN)(6月龄，n＝12和17月龄，n＝48)成对笼饲，环境控制为小室温度21±1℃、12小时光/暗循环以及随意进食食物和水。向年轻及老年对照动物提供NIH-31(TD00365；Harlan Teklab，Madison，WI)啮齿动物膳食。向受试组供以补充有LasoperinTM(3、7或34mg/kg)的NIH-31啮齿动物膳食。由HarlanTeklab制备对照膳食和试验组合物，并且以挤出颗粒(extruded pellet)的形式供给动物。为大鼠配以微芯片以确保在所有试验状况下可正确鉴别大鼠。由于动物数量较多，将试验分成各30只大鼠的两群，每群中每组有6只动物。在进食试验膳食前以RAWM评价以获得这些动物的基线。一完成初始的RAWM测试就以均衡(counter-bananced)的方式将老年大鼠分配至四组(老年对照、3、7及34mg/kg LasoperinTM)中的一组，这样每组的RAWM行为不确定(equivocal)。每周监测动物体重及食物摄取情况以确定总体健康状况(general health)及食物的摄取。未发现各组间这些指数有任何差异。
放射臂水迷宫(RAWM)RAWM由从一个在1.5m储水槽的圆形选择区域(直径60cm)辐射出的12根臂(15cm宽×43cm长)组成。其中一臂末端置有浸入水面下2cm的逃生平台(10cm×13cm)。在迷宫中预训练大鼠5天。预训练包括通过先阻止动物进入非目标臂而使动物找到目标臂、然后逐渐增加可进入臂的数目直至12臂都打开。然后对动物进行两个模块(block)的训练，每个模块训练5天。整个训练过程需要3周。从11根可利用臂中以伪随机方式确定每次试验开始的臂。特定臂每天只使用一次，因此每天有四根不同的开始臂。为了避免大鼠对某区域及位置的优先选择，在特定日中一组内的各动物的开始臂和目标臂不同，而组间相同。每日实施4次(每次最多180秒(s))试验，每次试验间隔30s。若大鼠在180s内未能找到逃生平台，应温和地将其导向正确臂。记录进入含有逃生平台的臂前所进入臂的次数(错误次数(Error))。第六天至第十天在试验3和4间引入3小时的延迟。延迟期间，将大鼠放回它们的笼子。结果如图1A-C所示。数据显示为每次试验平均值对试验号作图。
参考图1A-C可见，随试验的进行，所有阶段中的总错误次数都减少，表明大鼠可学会该项任务。在无延迟任务中，完成任务的表现无年龄或药物相关的差异。在延迟任务中，三个延迟阶段中(基线、II期、III期；分别参考图1A、B及C)都存在显著的年龄影响。试验4中的老年大鼠的成绩比年轻对照显著地差。在基线(图1A)和II期(图1B)延迟测试中药物没有作用。然而，药物在III期延迟测试(图1C)中有显著的作用。7及34mg/kg组的错误次数比老年对照的更少。它们与年轻对照相比无显著性差异，表明LasoperinTM可预防年龄相关的记忆损伤。分析方法为重复测量的双因素ANOVA。
实施例3.LasoperinTM对海马依赖性认知功能(CFC)的作用如实施例2所述在该项试验中使用60只Fisher 344雄性大鼠。
场景恐惧条件反射(CFC)。完成RAWM测试一周后，将大鼠置于箱子(30.5cm×24.1cm×21cm，Med Associates，St.Albans，VT)中，该箱子具有连接恒流电击设备(constant current shocker)(Med Associates)的格栅底面(直径为4.8mm的条棒，间距1.6cm)。将各大鼠放入箱子前先用起初始场景特定增味剂作用的3％醋酸清洁该箱子。给予两次连续的训练模块(training blocks)。每个训练模块长180s，且具有30s、85-dB白噪音(white noise)条件刺激(conditioned stimulus，CS)以及2s、0.5mA的足底刺激(US)。在训练模块末CS和US一同结束。全部大鼠对足底刺激的反应是跳跃。在第二次训练模块后使大鼠留在训练箱内30s。训练后两天，首先将动物置于使用3％醋酸作为增味剂的同一装置内测试记忆保持，之前已经在该箱子内进行了5分钟(min)无CS或US的训练。2至3小时后，将大鼠置于除格栅底用黑丽光板(black Formica)覆盖及笼子用3％氢氧化铵清洁(新场景)外的相同小室6分钟，期间最后3分钟给予CS。由对治疗大鼠不知情的试验人员每10s手动定量大鼠的发呆。试验人员每隔10s评价大鼠是否发呆。发呆百分比计算如下期间大鼠被评价为发呆的间隔次数/总间隔数×100。结果如图2所示。
训练场景中的发呆这项试验中，老年对照相对年轻对照的发呆存在统计学显著性减少(参见图2)。7及34mg/kg剂量的LasoperinTM改善了此年龄相关的损伤。3mg/kg的剂量不存在改善此年龄相关的损伤的统计学显著性趋势。经LasoperinTM治疗的大鼠与年轻对照大鼠相比无统计学显著性差异。
对噪音条件刺激(CS)的发呆测定了非海马依赖性记忆。对于该测试而言，任何组间的发呆都不存在统计学显著性的差异(数据未显示)。
对新场景的发呆是测定基线发呆的对照测量。为了实现该测量，将在训练场景及CS中的发呆数量与基线发呆相比以确定学习行为是否发生。任意组间的发呆都不存在统计学显著性差异(数据未显示)。
伤害性感受阈。该装置包括一30.5×25.4×30.5cm的测试室(CoulbournInstruments，Allenstown，PA)。测试室的顶部和两边是用铝制成。其它两边用透明塑料制备。箱内供予微暗照明(xx lux)。底面由不锈钢条棒(半径5mm，条棒间距1.68cm)组成。由精密调节的电击设备(PrecisionRegulated Shocker)(Model H12-16，Coulbourn Instruments)输出电击。大鼠被放置于底面是金属格栅(格栅尺寸)的笼子内。将镜子放在测试室中与试验人员相对的一面以便于观察。试验开始前全部大鼠都给予2分钟的适应期。用钢丝绒及水清洁格栅底面后将每只大鼠置于室内两分钟，随后开始系列电击。每次电击脉冲持续0.5s以及以约10s的间隔输送电击。可利用0.05至4.0mA、以对数分20阶排列的电击强度。测定阈值时未使用全范围。从初步观察估计其中可发现阈值的强度范围。将这些范围的中点作为试验的开始强度。将畏缩定义为举起一只爪子，而跳跃定义为快速移动3只或更多爪子，两种反应都要求离开底面。采用改良的用于小样品的“上下法”(up-and-down method)来确定各电击系列中电击强度的级别。
此方法的步骤如下1)第一系列开始于与观察中的处理的畏缩或跳跃阈值尽可能接近的电击强度；2)进行一系列试验，对有反应(畏缩或跳跃)的逐渐减少(0.1log10单位)电击强度，而对无反应的逐渐增加(0.1log10单位)电击强度。每系列试验持续进行直至发生行为变化并终止于其后四次试验。由公式EI50＝Xf+kd计算估计的中间有效强度(EI50)(median effective intensity)，其中Xf＝最后给予的强度，k为Dixon参考文献表1中的值(Dixon(1965)J.Am.Stat.Assoc.6047-55)，以及d为电击强度间隔的对数。进行两系列电击以估算畏缩阈值，随后进行两系列电击估算跳跃阈值。这项测试为场景恐惧条件反射行为实例中给定电击强度的对照，并无与其相关的独立结果。
实施例4.LasoperinTM对处理速度的作用为了评价LasoperinTM对认知功能的作用，对35-65岁的认知正常的个体进行为期4周的系列测试。个体接受如实施例1所述制备的LasoperinTM组合物(80∶20)300mg/天。采用一系列基于网络的认知护理测试评价精神性运动速度、工作记忆速度(执行性决策快速&灵活)和即时记忆(语文&空间记忆处理)而测定认知表现。试验开始前，要求参与者连续两天练习这些测试以建立基线表现。通过比较基线表现和治疗后的表现进行数据分析。每周对接受治疗的个体进行检测以确定膳食补充治疗是否导致认知功能变化。比较接受治疗的个体和那些在相同的时期内给予安慰剂的个体的基线表现进行数据分析。分析中仅包括在基线及全部给药周完成测试的个体的数据。清除得分超过测试平均值2倍标准偏差的异常值及未与其它测试值保持内部一致的异常值以排除可能是由可使测试期无效的注意力分散或网络/计算机“假信号”(glitch)引起的异常结果。用重复测量方差分析(ANOVA)分析测试日间的数据，并用适当的事后检验(post hoc tests)比较基线和最后周的测试。
精神性运动速度或自然反应是简单的反应时间测试，其要求对象在数字出现于电脑屏幕后尽快反应按下键。全部年龄的对象在这项精神性运动任务中的总体表现非常稳定并且组间平均值、中值或标准偏差未显示出任何显著性差异(p＞0.05)。因此，精神性运动速度未表明治疗及对照组间有任何差异。然而，测试期间所有组的表现都得到了改善。
工作记忆速度，复杂选择反应时间任务，为同时出示单词和图片并要求人判定它们是否相同。还随机出示相反的提示要求人作出与正确反应相反的反应，因此对同一对的反应应该是不同，反之亦然。该任务要求压制或“抑制学到的反应”然后逆转(“任务改变(task shifting)”)偶然性反应。从一项任务或反应模式切换至另一项的速度通常等同于头脑灵活性及高级(higher-order)认知处理以及高级决策。该项测试的认知方面可评价执行性认知功能，包括处理速度、注意力维持、认知通性(cognitive fluidity)及在复杂及苛刻的认知任务中正确作出快速决定的能力。
即时记忆类似于经典的Sternberg任务，其中先是需要记住的一列刺激“目标”项，然后是“探测”项。对象必须判别探测项是否为之前所列目标中的一员。可改变列长以对个体短期记忆能力进行评价。在这项任务中同时测试了字母及空间位置。
结果如图3所示，表明LasoperinTM在未减少选择准确性情况下可增加认知处理(作决定)速率，从而改善了对认知上苛刻或复杂的选择情形的反应速率。
实施例5.由反应时间标准偏差测量的LasoperinTM对集中和注意力的作用为了评价LasoperinTM对认知功能的作用，如实施例4所述，对35-65岁的认知正常的个体进行为期4周的系列试验。反应时间标准偏差(RTSD)通常用于测量注意力，并且在认知科学中，通常被认为可反映处理效率及神经噪音(neural noise)(Jensen)。参考图4可见，在4周测试期间RTSD得以显著改善。即，服用LasoperinTM的对象第四周的相对基线的标准偏差下降。给药安慰剂的对象也显示出改善但达不到相同的程度。这表明该效果应归因子与经LasoperinTM治疗改善的任务表现一致的改善，而不是简单的经学习而得到更好的试验表现。这些结果表明LasoperinTM可增强注意力的维持、改善对认知上苛刻或复杂的选择情形作出反应的一致性。
实施例6.LasoperinTM对COX-1和COX-2的抑制使用下列方法测定LasoperinTM的IC50。在测定中引入可切割的过氧化物发色团以在花生四烯酸作为辅因子存在下可视化各酶的过氧化物酶活性。通常，该测定于96孔规格进行。将取自100％DMSO中10mg/mL储备液的各抑制剂一式三份在室温下采用下列浓度范围进行测定0、0.1、1、5、10、20、50、100和500μg/mL。向每孔中加入pH 7.5的100mMTris-HCl 150μL和22μM在三羧甲基氨基甲烷缓冲液中稀释的正铁血红素10μL、在DMSO中稀释的抑制剂10μL和25单位的COX-1或COX-2酶。在转台上将各成分混合10秒，之后加入20μL 2mM的N，N，N’N’-四甲基对亚苯基二胺二盐酸盐(TMPD)和20μL的1.1mM花生四烯酸以引发反应。振摇板10秒，之后，在于570nm处读取吸收值前温育5分钟。将抑制剂浓度对百分抑制率作图并通过沿等温线取最大值中点并与浓度在x轴相交确定IC50。之后将IC50标准化至测定中酶单位的数目。图5提供了LasoperinTM的剂量反应及IC50结果。
实施例7.从儿茶分离的儿茶素对5-脂氧合酶(5-LO)的抑制与炎症反应相关的最重要的途径之一是由非血基质、含铁的脂氧合酶(5-LO、12-LO和15-LO)产生，该酶催化分子氧加至脂肪酸如AA上以生成氢过氧化物5-、12-和15-HPETE，其然后转化为白三烯。初步的迹象显示自儿茶的黄烷提取物能提供一定程度的5-LO抑制，从而阻止5-HPETE的生成。采用脂氧合酶抑制剂筛选测定试剂盒(CaymanChemical，Inc.，Cat#760700)以评价自儿茶分离的纯化黄烷是否直接在体外抑制5-LO。在通过微孔过滤完成由磷酸到基于三羧甲基氨基甲烷的缓冲液的缓冲液更换后，用马铃薯5-LO代替源自大豆的通常用于试剂盒中的15-LO。该测定通过氧敏产色(oxygen sensing chromagen)检测氢过氧化物的生成。简而言之，加入0.17单位/μL的马铃薯5-LO 90μL、1.1mM的AA 20μL、氧敏产色剂100μL以及1μL纯化的黄烷抑制剂至最终浓度在0到500μg/mL范围，以此一式三份进行测定。结果如图6所示。儿茶素抑制5-LO的IC50经测定为1.38μg/mL/酶单位。
实施例8.以LasoperinTM治疗后LTB4水平的测定如实施例所述制备LasoperinTM组合物，使用混合比例80∶20的源自黄芩根的标准化无取代B环类黄酮提取物和源自儿茶树皮的标准化黄烷提取物的组合制备LasoperinTM(80∶20)组合物。将LasoperinTM及布洛芬，另一周知的5-LO抑制剂3μg/mL加入HT-29细胞、表达COX-1、COX-2和5-LO的单核细胞细胞系中，并在潮湿环境中，37℃且5％CO2条件下温育48小时。所有经处理的细胞系都通过离心收集并通过生理缓冲液中的温和少量均质溶胞作用使之破裂。用于LTB4(LTB4；Neogen，Inc.，Cat#406110)的竞争性ELISA被用以评价LasoperinTM组合物对每个细胞系中LTB4的新合成水平的作用，并作为LasoperinTM对5-LO途径抑制作用的测定。在6孔板中每孔加入160,000到180,000细胞并由此一式二份地进行该测定。结果如图7所示。如图7所示，LasoperinTM抑制HT-29细胞内的80％新合成的LTB4的生成。相同时期内布洛芬仅显示LTB4量的20％的减少。
实施例9.LasoperinTM对周围血单细胞内LPS诱导的TNFα及IL-1β水平的作用使用Histopaque gradient(Sigma)分离源自人类血捐赠者的周围血单细胞。然后将细胞在补充1％牛血清白蛋白的RPMI 1640中培养约12小时，随后在各种浓度LasoperinTM(80∶20)存在下用浓度逐渐增加的脂多糖(LPS)诱导炎症。结果如图8-10所示。
实施例10.LasoperinTM相对于其他NSAID对cox-2而不是cox-1基因表达的分化抑制为评估LasoperinTM是否在基因组水平起效，用脂多糖(LPS)刺激、用LasoperinTM、塞来昔布、布洛芬或对乙酰氨基酚处理分离的人类、周围血单细胞(PBMC)，然后收集所产生的总RNA并用半定量RT-qPCR进行评价。具体而言，该测定由在6孔板上加入每孔130,000细胞构成。然后用10ng/mL LPS刺激细胞，并与1、3、10、30和100μg/mL的LasoperinTM以及3μg/mL的塞来昔布、布洛芬和对乙酰氨基酚一同在潮湿环境中5％CO2和37℃条件下温育18小时。通过离心收集所有处理条件的细胞并用TRIzol试剂(InvitrogenTMLife Technologies，Cat#15596-026)及所推荐的TRIzol试剂方案分离所产生的总RNA。由莫洛尼氏鼠白血病毒逆转译酶(M-MLV RT；Promega Corp.，Cat#M1701)应用随机六聚物(Promega Corp.，Cat#C1181)逆转录总RNA。在ABIPrism7700序列检测系统上使用预开发的经验证的按需分析(Assays-on-Demand)产品(AOD，Applied Biosystems，Inc.，Cat#4331182)进行qPCR试验，并用于18S rRNA内标和基因特异性分析。将基因特异性表达值标准化至其各自的18S rRNA基因表达值(内参照)并随后将未经LPS和药物处理的情况标准化至100。处理情况为相对于该零情况。LasoperinTM将cox-2的标准化的基因表达降低了超过100倍，而cox-1的标准化的表达显示的变化不大。在相同的条件下，标准化的TNFα基因表达下降6倍而标准化的IL-1β基因表达下降超过100倍。当以3μg/mL的LasoperinTM、塞来昔布、布洛芬或对乙酰氨基酚处理PBMC时，仅LasoperinTM没有增加cox-2的基因表达。该试验中，还以基于ELISA的测定评价蛋白质水平的改变，以及以酶功能测定评价酶功能的变化。作为这些试验的结果，证实了在以LasoperinTM治疗后的既是基因组的又是蛋白组的偶联的效果。文献中引用的其他试验应用蛋白质特异性方法来推断而不是直接显示基因表达。结果如图11-13所示。
实施例11.LasoperinTM对关键的炎性蛋白质mRNA的减量调节使用Histopaque gradient(Sigma)分离源自人血捐赠者(从当地血库获得)的周围血单细胞。然后将细胞在补充1％牛血清白蛋白的RPMI1640中培养约24小时，随后用LPS(10μg/mL)及浓度增加的LasoperinTM(80∶20)进行处理。具体而言，该测定由在6孔板上加入每孔130,000细胞构成。然后用10μg/mL LPS刺激细胞，并与100μg/mL的LasoperinTM一同在潮湿环境中5％CO2和37℃条件下温育18小时。通过离心收集所有处理状况的细胞并用TRIzol试剂(InvitrogenTMLife Technologies，Cat#15596-026)及所推荐的TRIzol试剂方案分离所产生的总RNA。由莫洛尼氏鼠白血病毒逆转录酶(M-MLV RT；Promega Corp.，Cat#M1701)应用随机六聚物(Promega Corp.，Cat#C1181)逆转录总RNA。在ABIPrism7700序列检测系统上使用预开发的经验证的按需分析产品(AOD，Applied Biosystems，Inc.，Cat#4331182)进行18S rRNA内标和基因专一性分析的qPCR试验。将基因特异性表达值标准化至其各自的cyclophylinmRNA基因表达值(内参照)并随后将未经LPS和药物处理的情况标准化至100。处理情况为相对于该零情况。结果如图14所示。
参考图14可见，LasoperinTM将cox-2的标准化的基因表达平均降低3倍，而cox-1的标准化的表达显示的变化不大。在相同处理条件下，标准化的tnfα基因表达平均下降3倍，标准化的i1-1β基因表达平均下降45倍，以及标准化的i1-6基因表达平均下降37倍。文献中引用的其他试验应用蛋白质特异性方法来推断而不是直接显示基因表达，如图14所示。
实施例12.LasoperinTM对炎性基因的启动子元件的减量调节炎性基因tnfα、i1-1β、i1-6及cox-2的启动子区域都包含NFκB结合位点，这可解释当细胞用LasoperinTM处理时基因表达减量调节的原因。Cox-2启动子区域还包括PPARγ反应元件(PPRE)，其可与类视黄醇X受体转录蛋白相互作用。LasoperinTM减量调节pparγ基因表达，据推测可减少PPARγ蛋白以致其不可相互作用以刺激cox-2基因表达。此外，LasoperinTM还可减量调节nfκb基因表达。因此，该化合物命中影响cox-2基因表达以及据推测影响COX-2生成的两种转录因子。图15显示这些启动子元件。
实施例13.LasoperinTM的氧自由基吸收能力(ORAC)的测量应用如Cao等(1994)Free Radic.Biol.Med.16135-137以及Prior和Cao(1999)Proc.Soc.Exp.Biol.Med.220225-261所述的试验方法检测LasoperinTM相对若干知名的基于食物的抗氧化剂的氧自由基吸收能力(ORAC)。ORAC检测法使用荧光素作为荧光探针测量抗氧化剂清除体内所发现的一种最常见的活性氧类的过氧化物自由基的能力。ORAChydro反映水溶性的抗氧化剂能力而ORAClipo是脂溶性的抗氧化剂能力。将Trolox，一种水溶性维生素E类似物用作校准用基准，并将结果表达为每克微摩尔Trolox当量(TE)。LasoperinTM的ORAChydro为5,517μmol TE/g及ORAClipo为87μmol TE/g，ORACtotal为5,604μmol TE/g。结果如表2所示，说明LasoperinTM具有与维生素C相当的ORAC并因此可降低体内的ROS水平。
表2.LasoperinTM相对常见抗氧化剂的ORAC
实施例14.通过反向高效液相色谱法(HPLC)对无取代B类黄酮及黄烷混合物的定量(方法1)将溶于80％∶20％甲醇∶四氢呋喃的无取代B环类黄酮及黄烷混合物(20μL的1.13mg/mL标准化提取物)进样至Phenomenex Luna C-18柱(250×4.6mm，5μm粒径)中，并用1.0mL/min、80％A至20％A线性梯度19分钟(A＝0.1(v/v)磷酸；B＝乙腈)于35℃洗脱。如图16所示，在这些条件下为主峰的无取代B环类黄酮(贝加因和bacalin)在11至14分钟之间洗脱而黄烷(儿茶素和表儿茶素)为3至5分钟之间洗脱的小峰。通过测量曲线下面积并与已知标准作比较对无取代B环类黄酮及黄烷进行定量。
实施例15.通过反向高效液相色谱法(HPLC)对无取代B类黄酮及黄烷混合物的定量(方法2)将溶于80％∶20％甲醇∶水的无取代B环类黄酮及黄烷混合物(20mL的3.55mg/mL标准化提取物)进样至Phenomenex Luna C-18柱(250×4.6mm，5μm粒径)并用80％A(A＝0.1(v/v)磷酸；B＝乙腈)于35℃等度洗脱。如图17所示，两种黄烷(儿茶素和表儿茶素)在4.5至5.5分钟之间洗脱而无取代B环类黄酮(贝加因和bacalin)在12至13.5分钟之间洗脱。如实施例14所述对黄烷峰进行定量。
权利要求
1.一种用于预防及治疗环氧合酶(COX)和脂氧合酶(LOX)介导的涉及神经和认知功能的疾病和病症的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含至少一种无取代B环类黄酮和至少一种黄烷的混合物的组合物。
2.如权利要求1所述的方法，其中在所述组合物中的无取代B环类黄酮比黄烷的比例选自99∶1无取代B环类黄酮比黄烷到1∶99无取代B环类黄酮比黄烷的范围。
3.如权利要求2所述的方法，其中在所述组合物中无取代B环类黄酮比黄烷的比例为约80∶20。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OR、-SR、-NH2、-NHR、-NR2、-NR3+X-、碳、氧、氮或硫、单个糖或者多个糖结合的糖苷，该糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子和碳酸根。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述黄烷选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OCH3、-SCH3、-OR、-SR、-NH2、-NRH、-NR2、-NR3+X-、取代基的酯、单个糖或者多个糖结合的碳、氧、氮或硫糖苷、二聚、三聚以及其他多聚黄烷，所述取代基的酯独立地选自以下组中没食子酸酯、乙酸酯、肉桂酰基和羟基肉桂酰基酯、三羟基苯甲酰酯和咖啡酰酯，所述糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子、碳酸根。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷为通过有机合成或自植物中分离得到。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷分离自选自以下组的植物部分茎、茎皮、干、主干树皮、嫩枝、块茎、根、根皮、嫩梢、种子、根茎、花及其他生殖器官、叶及其他气生部分。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物科中番荔枝科、Asteraceae、紫葳科、使君子科、菊科、大戟科、唇形科、樟科、豆科、桑科、松科、凤尾蕨科、中国蕨科、榆科和姜科。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物属中假鹰爪属、Achyrocline、木蝴蝶属、Buchenavia、香青属、山芫荽属、鼠麴草属、蜡菊属、矢车菊属、泽兰属、Baccharis、乌柏属、黄芩属、Molsa、羽萼木属、水苏属、牛至属、新塔花属、山胡椒属、黄肉楠属、金合欢属、鱼藤属、甘草属、鸡血藤属、水黄皮属、灰毛豆属、木波罗属、榕属、粉叶蕨属、隐囊蕨属、松属、榆属和山姜属。
10.如权利要求6所述的方法，其中所述黄烷分离自选自以下组的植物物种中儿茶、Acacia concinna、金合欢、阿拉伯胶树、Acacia speciosa、阿拉伯金合欢、A.caesia、蛇藤、藤金合欢、黑荆树、A.picnantha、白粉金合欢、大叶相思、A.holoserecia、马占相思、Uncaria gambir、Uncariatomentosa、Uncaria africana和Uncaria qabir。
11.如权利要求6所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自黄芩属植物中的一种或多种植物，所述黄烷分离自金合欢属植物中的一种或多种植物。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述组合物以0.001到200mg/kg体重的剂量给药。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述给药的途径选自以下组中口服、局部、栓剂、静脉内、以及真皮内、胃内、肌肉内、腹膜内和静脉内给药。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述药物组合物还包括为药物学、皮肤病学和美容学适宜的用于局部施用的传统赋形剂和任选的佐剂、和/或载体、和/或常规或控释载体。
15.一种用于预防记忆及认知障碍和神经变性病症的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含至少一种无取代B环类黄酮和至少一种黄烷的混合物的组合物。
16.如权利要求15所述的方法，其中在所述组合物中无取代B环类黄酮比黄烷的比例选自99∶1无取代B环类黄酮比黄烷到1∶99无取代B环类黄酮比黄烷的范围。
17.如权利要求16所述的方法，其中在所述组合物中无取代B环类黄酮比黄烷的比例为约80∶20。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OR、-SR、-NH2、-NHR、-NR2、-NR3+X-、碳、氧、氮或硫、单个糖或者多个糖结合的糖苷，该糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子和碳酸根。
19.如权利要求15所述的方法，其中所述黄烷选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OCH3、-SCH3、-OR、-SR、-NH2、-NRH、-NR2、-NR3+X-、取代基的酯、单个糖或者多个糖结合的碳、氧、氮或硫糖苷、二聚、三聚以及其他多聚黄烷，其中所述取代基的酯独立地选自以下组中没食子酸酯、乙酸酯、肉桂酰基和羟基肉桂酰基酯、三羟基苯甲酰酯和咖啡酰酯，所述糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子、碳酸根。
20.如权利要求15所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷为通过有机合成或自植物中分离得到。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷分离自选自以下组的植物部分茎、茎皮、干、主干树皮、嫩枝、块茎、根、根皮、嫩梢、种子、根茎、花及其他生殖器官、叶及其他气生部分。
22.如权利要求20所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物科中番荔枝科、Asteraceae、紫葳科、使君子科、菊科、大戟科、唇形科、樟科、豆科、桑科、松科、凤尾蕨科、中国蕨科、榆科和姜科。
23.如权利要求20所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物属中假鹰爪属、Achyrocline、木蝴蝶属、Buchenavia、香青属、山芫荽属、鼠麴草属、蜡菊属、矢车菊属、泽兰属、Baccharis、乌柏属、黄芩属、Molsa、羽萼木属、水苏属、牛至属、新塔花属、山胡椒属、黄肉楠属、金合欢属、鱼藤属、甘草属、鸡血藤属、水黄皮属、灰毛豆属、木波罗属、榕属、粉叶蕨属、隐囊蕨属、松属、榆属和山姜属。
24.如权利要求20所述的方法，其中所述黄烷分离自选自以下组的植物物种中儿茶、Acacia concinna、金合欢、阿拉伯胶树、Acacia speciosa、阿拉伯金合欢、A.caesia、蛇藤、藤金合欢、黑荆树、A.picnantha、白粉金合欢、大叶相思、A.holoserecia、马占相思、Uncaria gambir、Uncariatomentosa、Uncaria africana和Uncaria qabir。
25.如权利要求20所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自黄芩属植物中的一种或多种植物，所述黄烷分离自金合欢属植物中的一种或多种植物。
26.如权利要求15所述的方法，其中所述组合物以0.001到200mg/kg体重的剂量给药。
27.如权利要求15所述的方法，其中所述给药的途径选自以下组中口服、局部、栓剂、静脉内以及真皮内、胃内、肌肉内、腹膜内和静脉内给药。
28.如权利要求15所述的方法，其中所述药物组合物还包括为药物学、皮肤病学和美容学适宜的用于局部施用的传统赋形剂和任选的佐剂、和/或载体、和/或常规或控释载体。
29.一种同时抑制促炎细胞因子表达的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含至少一种无取代B环类黄酮和至少一种黄烷的混合物以及一种药物学可接受的载体的组合物。
30.如权利要求29所述的方法，其中在所述组合物中的无取代B环类黄酮比黄烷的比例选自99∶1无取代B环类黄酮比黄烷到1∶99无取代B环类黄酮比黄烷的范围。
31.如权利要求30所述的方法，其中在所述组合物中无取代B环类黄酮比黄烷的比例为约80∶20。
32.如权利要求29所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OR、-SR、-NH2、-NHR、-NR2、-NR3+X-、碳、氧、氮或硫、单个糖或者多个糖结合的糖苷，该糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子和碳酸根。
33.如权利要求29所述的方法，其中所述黄烷选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OCH3、-SCH3、-OR、-SR、-NH2、-NRH、-NR2、-NR3+X-、取代基的酯、单个糖或者多个糖结合的碳、氧、氮或硫糖苷、二聚、三聚以及其他多聚黄烷，其中所述取代基的酯独立地选自以下组中没食子酸酯、乙酸酯、肉桂酰基和羟基肉桂酰基酯、三羟基苯甲酰酯和咖啡酰酯；所述糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子、碳酸根。
34.如权利要求29所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷为通过有机合成或自植物中分离得到。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷分离自选自以下组的植物部分茎、茎皮、干、主干树皮、嫩枝、块茎、根、根皮、嫩梢、种子、根茎、花及其他生殖器官、叶及其他气生部分。
36.如权利要求34所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物科中番荔枝科、Asteraceae、紫葳科、使君子科、菊科、大戟科、唇形科、樟科、豆科、桑科、松科、凤尾蕨科、中国蕨科、榆科和姜科。
37.如权利要求34所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物属中假鹰爪属、Achyrocline、木蝴蝶属、Buchenavia、香青属、山芫荽属、鼠麴草属、蜡菊属、矢车菊属、泽兰属、Baccharis、乌柏属、黄芩属、Molsa、羽萼木属、水苏属、牛至属、新塔花属、山胡椒属、黄肉楠属、金合欢属、鱼藤属、甘草属、鸡血藤属、水黄皮属、灰毛豆属、木波罗属、榕属、粉叶蕨属、隐囊蕨属、松属、榆属和山姜属。
38.如权利要求34所述的方法，其中所述黄烷分离自选自以下组的植物物种中儿茶、Acacia concinna、金合欢、阿拉伯胶树、Acacia speciosa、阿拉伯金合欢、A.caesia、蛇藤、藤金合欢、黑荆树、A.picnantha、白粉金合欢、大叶相思、A.holoserecia、马占相思、Uncaria gambir、Uncariatomentosa、Uncaria africana和Uncaria qabir。
39.如权利要求34所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自黄芩属植物中的一种或多种植物，所述黄烷分离自金合欢属植物中的一种或多种植物。
40.如权利要求29所述的方法，其中所述组合物以0.001到200mg/kg体重的剂量给药。
41.如权利要求29所述的方法，其中所述给药的途径选自以下组中口服、局部、栓剂、静脉内以及真皮内、胃内、肌肉内、腹膜内和静脉内给药。
42.如权利要求29所述的方法，其中所述药物组合物还包括为药物学、皮肤病学和美容学适宜的用于局部施用的传统赋形剂和任选的佐剂、和/或载体、和/或常规或控释载体。
43.如权利要求29所述的方法，其中所述促炎细胞因子选自以下组中cox-2、il-1β、tnfa、il-6和/或通过它们对选自过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)或核因子κB(NFκB)的转录因子的影响而被调节的上述细胞因子。
44.一种用于预防活性氧类(ROS)生成和增强脑部抗氧化防御，以及预防及治疗活性氧类(ROS)介导的智力疾病和病症的方法，所述方法包括向需要的主体给药有效量的包含至少一种无取代B环类黄酮和至少一种黄烷的混合物的组合物。
45.如权利要求44所述的方法，其中在所述组合物中的无取代B环类黄酮比黄烷的比例选自99∶1无取代B环类黄酮比黄烷到1∶99无取代B环类黄酮比黄烷的范围。
46.如权利要求45所述的方法，其中所述组合物中无取代B环类黄酮比黄烷的比例为约80∶20。
47.如权利要求44所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OR、-SR、-NH2、-NHR、-NR2、-NR3+X-、碳、氧、氮或硫、单个糖或者多个糖结合的糖苷，该糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子和碳酸根。
48.如权利要求44所述的方法，其中所述黄烷选自具有下列结构的化合物中 其中R1、R2、R3、R4和R5独立地选自以下组中-H、-OH、-SH、-OCH3、-SCH3、-OR、-SR、-NH2、-NRH、-NR2、-NR3+X-、取代基的酯、单个糖或者多个糖结合的碳、氧、氮或硫糖苷、二聚、三聚以及其他多聚黄烷，其中所述取代基的酯独立地选自以下组中没食子酸酯、乙酸酯、肉桂酰基和羟基肉桂酰基酯、三羟基苯甲酰酯和咖啡酰酯，所述糖包括戊醛糖、甲基戊醛糖、己醛糖、己酮糖以及它们的化学衍生物；其中R是具有1-10个碳原子的烷基；以及X选自药物学可接受的抗衡阴离子，其包括但不限于羟基、氯离子、碘离子、硫酸根、磷酸根、乙酸根、氟离子、碳酸根。
49.如权利要求44所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷为通过有机合成或自植物中分离得到。
50.如权利要求49所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮和所述黄烷分离自选自以下组的植物部分茎、茎皮、干、主干树皮、嫩枝、块茎、根、根皮、嫩梢、种子、根茎、花及其他生殖器官、叶及其他气生部分。
51.如权利要求49所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物科中番荔枝科、Asteraceae、紫葳科、使君子科、菊科、大戟科、唇形科、樟科、豆科、桑科、松科、凤尾蕨科、中国蕨科、榆科和姜科。
52.如权利要求49所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自选自以下组的植物属中假鹰爪属、Achyrocline、木蝴蝶属、Buchenavia、香青属、山芫荽属、鼠麴草属、蜡菊属、矢车菊属、泽兰属、Baccharis、乌柏属、黄芩属、Molsa、羽萼木属、水苏属、牛至属、新塔花属、山胡椒属、黄肉楠属、金合欢属、鱼藤属、甘草属、鸡血藤属、水黄皮属、灰毛豆属、木波罗属、榕属、粉叶蕨属、隐囊蕨属、松属、榆属和山姜属。
53.如权利要求49所述的方法，其中所述黄烷分离自选自以下组的植物物种中儿茶、Acacia concinna、金合欢、阿拉伯胶树、Acacia speciosa、阿拉伯金合欢、A.caesia、蛇藤、藤金合欢、黑荆树、A.picnantha、白粉金合欢、大叶相思、A.holoserecia、马占相思、Uncaria gambir、Uncariatomentosa、Uncaria africana和Uncaria qabir。
54.如权利要求49所述的方法，其中所述无取代B环类黄酮分离自黄芩属植物中的一种或多种植物，所述黄烷分离自金合欢属植物中的一种或多种植物。
55.如权利要求44所述的方法，其中所述组合物以0.001到200mg/kg体重的剂量给药。
56.如权利要求44所述的方法，其中所述给药的途径选自以下组中口服、局部、栓剂、静脉内以及真皮内、胃内、肌肉内、腹膜内和静脉内给药。
57.如权利要求44所述的方法，其中所述药物组合物还包括为药物学、皮肤病学和美容学适宜的用于局部施用的传统赋形剂和任选的佐剂、和/或载体、和/或常规或控释载体。
全文摘要
本发明提供一种用于预防及治疗由氧化应激、炎症和衰老过程导致的记忆和认知障碍以及神经退行性疾病的新方法。该方法包括向需要的主体给药包含合成和/或自一种或多种植物分离的无取代B环类黄酮和黄烷混合物的组合物。本发明还包括同时抑制促炎细胞因子、预防ROS产生以及增强抗氧化防御的新方法。该组合物的活性有助于根本地保留认知功能及提供一定水平的神经保护作用。
文档编号A61K31/353GK1845750SQ200480025200
公开日2006年10月11日 申请日期2004年9月1日 优先权日2003年9月2日
发明者贾琦, 布鲁斯·伯内特, 赵垣 申请人:尤尼根制药公司