本發明涉及MTCA的新用途,具體的是在制備降血糖或降血脂的藥物中的用途
背景技術:
糖尿病是一種以慢性高血糖狀態為主要特征的代謝疾病,是由于缺乏胰島素作用所引起的。對于糖尿病的治療,藥物療法一般與飲食療法和運動療法一起進行。常用的藥物包括:改善胰島素抵抗的雙胍或噻唑烷二酮藥物、促進胰島β細胞分泌胰島素的磺酰脲或glinide藥物、或者抑制糖吸收的α-葡糖苷酶抑制劑等。
然而,據報道這些藥物具有以下副作用:乳酸性酸中毒(雙胍藥物);體重增加和水腫(噻唑烷二酮藥物);長期使用致低血糖和繼發失效(磺酰脲和glinide藥物);以及腹瀉(α-葡糖苷酶抑制劑)。因此,對可以解決以上問題的降血糖藥物的市場和需求很大。
1-甲基-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧基酸(1-Methyl-1,2,3,4-tetrahydro-β-carboline-3-carboxylic acid,簡稱MTCA),MTCA屬于吲哚類生物堿。研究表明MTCA廣泛存在于水果(如橘柚類、香蕉等)、食品(如小麥、黑麥面粉、大豆蛋白等)、酒精飲料(如啤酒和紅酒中)和調味品飲料(如醋和發酵大蒜中等)。MTCA體外活性實驗表明,具有較強的清除羥基自由基的能力,在細胞濃度低于30ug/mL時對人表皮細胞Hucat有一定促進作用,同時對人肝癌細胞7221細胞有促進凋亡的作用。
從水果、食品及生物樣品分離出來的MTCA屬于一種混合物,通常會包括兩種類型的MTCA:(1S,3S)-1-甲基-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧基酸(簡稱ssMTCA)和(1R,3S)-1-甲基-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧基酸(簡稱rsMTCA)。目前已報道的MTCA活性主要是以兩種異構體混合物為對象,未見單獨應用rsMTCA或ssMTCA的生物活性報道。
技術實現要素:
本發明提供了MTCA的新用途。
本發明提供了MTCA在制備降血糖或降血脂的藥物中的用途。
其中,所述的藥物是改善胰島素抵抗的藥物。
其中,所述的MTCA包括兩種類型:ssMTCA:(1S,3S)-1-甲基-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧基酸、rsMTCA:(1R,3S)-1-甲基-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧基酸。進一步優選地,所述的MTCA為rsMTCA。
本發明藥物是由MTCA為活性成分,加入藥學上可接受的輔料或輔助性成分制備成藥學上常用的制劑。
其中,所述的制劑是口服制劑或注射制劑。所述的口服制劑是片劑、膠囊劑、丸劑、口服液、顆粒劑。
本發明藥物MTCA屬純天然來源化合物,具有降血糖、降血脂的作用,安全性高,具有廣譜的生物活性,在結構上不同于在常規降血糖藥中的活性成分,可以安全的用于降血糖或降血脂藥物組合應用,能夠預防、或治療以下疾?。?型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病、或由其它因素引起的高血糖癥、葡萄糖耐量減低、糖尿病相關疾病。
具體實施方式
從白刺中分離rsMTCA參考胡娜等專利【從白刺種子中提取分離MTCA及其ss、rs兩種構象的方法】申請號:201510458164.3分離制備MTCA、rsMTCA和ssMTCA,作為活性研究的受試物。
試驗例1 3T3-L1細胞胰島素抵抗(IR)實驗
【方法】將3T3-L1前脂肪細胞接種于含有玻片的24孔板中(5×104個/mL),待細胞生長至80%-90%融合度左右時,建立胰島素抵抗模型:先用誘導液(10μg/mL胰島素、0.5mmol/L IBMX、1μmol/L地塞米松)誘導7天使其成為成熟脂肪細胞,再用含有地塞米松和10μg/mL胰島素的誘導液誘導兩天,使其成為具有胰島素抵抗(IR)細胞,將其分為對照組(成熟脂肪細胞組)、IR組、胰島素組、胰島素+羅格列酮(1μM)組、胰島素+不同受試物(羅格列酮MTCA、rsMTCA和ssMTCA,10μM)組,每組3個復孔,作用24h后進行油紅O染色,在顯微鏡下觀察脂滴形成情況。隨后每孔加入150μL異丙醇溶解細胞內脂滴結合的油紅染料,在酶標儀上測定490nm處OD值,以OD值定量評價細胞內的脂質含量。同時進行葡萄糖攝取實驗,在上述分組處理細胞中加終濃度為100mmol/L的探針2-NBDG,37℃孵育30min,PBS洗2次,用酶標儀在激發波長/發射波長(Ex/Em=488/542)的波長條件下用酶標儀檢測吸光值,通過檢測細胞內熒光強度的變化來評估3T3-L1胰島素抵抗細胞糖攝取的情況。
【結果與結論】 表1 3T3-L1胰島素抵抗細胞葡萄糖攝取及TG含量變化
結果表明,MTCA及其單型異構體能有效地促進分化成熟的脂肪細胞對葡萄糖的攝取,減少脂質積累。特別是rsMTCA作用更為明顯。
試驗例2.使用小鼠的口服葡萄糖耐量試驗
【方法】稱取5.0mg受試物(MTCA、rsMTCA和ssMTCA),然后放入瑪瑙研缽中。在將MTCA研碎的同時,向其中加入0.5%甲基纖維素溶液以制成1mg/ml混懸劑。小鼠C57/BL6J,6-8周齡雄性,在籠中飼養直到9-13周齡。小鼠在試驗前一天下午5-6時禁食。試驗當天,從尾靜脈采集血液,將之前制備的混懸劑經口服給予每只小鼠。給藥后30分鐘,再次從尾靜脈采集血液(用該血液中的血漿葡萄糖水平作為預置值(pre-value)),然后以10ml/kg的劑量經口服給予小鼠20-30%葡萄糖溶液以達到葡萄糖負荷。在葡萄糖負荷后,在15分鐘、30分鐘、60分鐘和120分鐘時間點上從尾靜脈再次采集血液。對所采集的血液進行離心以分離血漿。在葡萄糖負荷后15分鐘、30分鐘、60分鐘和120分鐘時,使用Glucoroder GXT(Shino-Test Corp)測定了預置值和血漿葡萄糖水平,并且計算得出相對于溶媒給藥組的血液葡萄糖AUC的降低率(%)。
【結果與結論】 表2 小鼠的口服葡萄糖耐量實驗
結果表明,MTCA及其單型異構體能有效地降低小鼠的口服葡萄糖耐量。
試驗例3.小鼠降血糖實驗
【方法】C57BL/6小鼠適應性喂養1周后,隨機分出正常對照組喂以基礎飼料,自由進食進水。其余小鼠喂以60%高脂飼料(基礎飼料中加10%豬油10%蛋黃粉、5%蔗糖,1%膽固醇),自由飲水,喂養4周。第5周末,腹腔注射鏈尿佐菌素(STZ)誘導糖尿病,注射劑量為100mg/kg。72h后鼠尾取血測空腹血糖,血糖濃度>11.0mmol·L-1為糖尿病小鼠。將成功制成糖尿病模型的小鼠隨機分為5組,每組10只,即糖尿病模型組,陽性對照組(吡格列酮,6mg/kg)和受試物組(MTCA、rsMTCA和ssMTCA,10mg/kg)等。正常對照組和糖尿病模型組經口服給生理鹽水,連續給藥至第10周末結束。小鼠尾部采血,使用快速血糖儀(美國強生公司,ONE Touch Ultra型)測定空腹血糖。實驗第10周末摘眼球取血,分離血清。摘取肝臟和腎臟進行組織勻漿,離心,上清用于生化指標的檢測。
【結果與結論】 表3 糖尿病小鼠血糖值的變化
表4 糖尿病小鼠血清生化指標的變化
表5 糖尿病小鼠血清抗氧化指標的變化
【結果與結論】利用高脂飲食和STZ聯用的方法,建立2型糖尿病C57BL/6小鼠模型,通過檢測血清中的糖脂指標發現,MTCA、rsMTCA和ssMTCA具有顯著的降血糖活性,特別是rsMTCA的作用最為顯著。進一步的抗氧化相關指標分析,提示MTCA的抗氧化活性與其降血糖功效緊密相關。
試驗例4.db/db小鼠胰島素抵抗實驗
【方法】db/db小鼠60只,8周齡,雌雄各半,適應性飼養一周后,隨機分為正常組、模型組,陽性對照組(吡格列酮,6mg/kg)和受試物組(MTCA、rsMTCA和ssMTCA,10mg/kg)等。除正常對照組喂飼基礎飼料外,其余各組均喂飼高脂飼料。各組均采取灌胃給藥,正常組和模型組經口服給生理鹽水,連續給藥12周。實驗期間,小鼠在層流柜中飼養,所有器具及食物均消毒,無菌操作。小鼠自由進食、進水,保持墊料干燥,12h交替照明。實驗結束前稱體重。小鼠眶后靜脈叢取血,EDTA抗凝,分離血漿于-20℃冰箱保存,用于生化指標的檢測。
【結果與討論】 表6 糖尿病db/db小鼠血清生化指標的變化
利用db/db小鼠,建立2型糖尿病模型,通過檢測血清中的糖脂及胰島素指標發現,MTCA、rsMTCA和ssMTCA能夠顯著降低血糖和血脂值,增強胰島素敏感性,特別是rsMTCA能顯著改善胰島素抵抗性狀。
試驗例6.小鼠降血脂實驗
【方法】ICR小鼠60只,雌雄各半,適應性飼養一周后,隨機分為正常組、模型組、陽性對照組(菲諾貝特,100mg/kg)、受試物組(MTCA、rsMTCA和ssMTCA,10mg/kg)。除正常對照組喂飼基礎飼料外,其余各組均喂飼高脂飼料。各組均采取灌胃給藥,正常組和模型組經口服給生理鹽水,每天給藥1次,連續3周。實驗期間自由攝食和飲水,每3天測1次體重及攝食量,以調整給藥劑量。末次給藥后,小鼠禁食不禁水12h,稱重后眼球取血,3000r/min離心15min,分離血清,按照試劑盒說明測定血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C),采用全自動生化分析儀進行檢測。
【結果與討論】 表6 高血脂小鼠血清生化指標的變化
結果表明,與正常對照組比較,高脂模型組小鼠血清TC,TG,LDL-C水平均顯著升高,HDL-C水平顯著降低,與高脂模型組比,MTCA、rsMTCA和ssMTCA能夠顯著降低TC、TG和LDL-C水平,提高HDL-C水平。
試驗例7.小鼠口服最大給藥量實驗
【方法】小鼠LD50預試:隨機取BALB/c小鼠30只,雌雄各半,禁食(自由飲水)12h后,每鼠經口服給予受試物(MTCA、rsMTCA和ssMTCA,100mg/kg),如首次給藥未見死亡,24h內可給藥3次,飼養觀察3天。
小鼠口服最大給藥量實驗:取BALB/c小鼠80只,隨機分為4組,雌雄各半,禁食(自由飲水)12h后,給藥組每鼠經口服給予受試物(MTCA、rsMTCA和ssMTCA,100mg/kg),24h內以同等劑量重復給藥3次,對照組給予等體積的生理鹽水,連續飼養觀察13天。每天觀察小鼠毒性反應情況,并于灌胃前1天、灌胃當天、灌胃后第1天、第3天、第5天、第7天、第9天、第11天、第13天稱取小鼠體重和飼料消耗量。灌胃后第14天,處死小鼠。對所有實驗小鼠進行大體解剖并作病理組織學檢查。
【結果與結論】小鼠LD50預試中未見小鼠死亡,提示小鼠一日3次給予受試物(MTCA、rsMTCA和ssMTCA,100mg/kg)做不出半數致死量。給藥組小鼠在每次給藥后活動相對減少,精神欠佳,飲食減少,大便次數增加,3~5小時后恢復,毛發有輕度污染,其它各項指標與對照組相比無明顯差異,所有指標在給藥24小時后均恢復正常。在連續觀察13天內小鼠行為活動,精神狀態等方面與對照組比較無明顯變化。體重和飼料消耗量與對照組比較無明顯變化。實驗觀察期結束時對所有實驗小鼠進行大體解剖,對各臟器進行全面肉眼觀察。各臟器肉眼觀察未見異常。
綜上所述,本發明藥物MTCA屬純天然來源化合物,具有降血糖、降血脂的作用,安全性高,具有廣譜的生物活性,在結構上不同于在常規降血糖藥中的活性成分,可以安全的用于降血糖或降血脂藥物組合應用,能夠預防、或治療以下疾?。?型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病、或由其它因素引起的高血糖癥、葡萄糖耐量減低、糖尿病相關疾病,特別是rsMTCA效果顯著。