黨參多糖硫酸酯在制備抗Ⅰ型單純皰疹病毒藥物中的應(yīng)用及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種黨參多糖硫酸酯在制備抗Ⅰ型單純皰疹病毒藥物中的應(yīng)用及其制備方法。本發(fā)明采用氨基磺酸法對(duì)黨參多糖進(jìn)行硫酸酯化修飾,優(yōu)化了修飾方法,并發(fā)現(xiàn)黨參多糖硫酸酯對(duì)單純皰疹病毒Ⅰ型具有較強(qiáng)的預(yù)防及治療效果。同時(shí)還篩選出活性最好的黨參多糖硫酸酯(取代度為0.763),無(wú)論是預(yù)防給藥還是治療給藥,細(xì)胞存活率均高于病毒對(duì)照組(P<0.01),且其預(yù)防作用與阿昔洛韋相當(dāng)(P>0.05),治療效果優(yōu)于阿昔洛韋(P<0.05)。表明其抗病毒活性最強(qiáng),可以作為研制新型抗HSV-Ⅰ病毒藥物的材料,為研制新型抗HSV-Ⅰ病毒藥物提供了材料和理論依據(jù)。
【專利說(shuō)明】黨參多糖硫酸酯在制備抗I型單純皰疹病毒藥物中的應(yīng)用 及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種藥學(xué)領(lǐng)域,尤其是一種黨參多糖硫酸酯在制備抗I型單純皰疹病 毒藥物中的應(yīng)用及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 單純痛疫病毒I型(herpes simplex virus type I , HSV- I )屬于痛疫病毒亞 科,主要引起生殖器以外的皮膚、粘膜(口腔粘膜)和器官(腦)的感染,可引起人腰部以 上黏膜和神經(jīng)系統(tǒng)感染,所致疾病主要有角膜炎、皰疹性腦炎、唇皰疹和齦口炎等,并可形 成潛伏感染。人是單純皰疹病毒的唯一自然宿主。病毒經(jīng)呼吸道、口腔、生殖器粘膜以及破 損皮膚進(jìn)入體內(nèi),潛居于人體正常粘膜、血液、唾液及感覺(jué)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞內(nèi)。原發(fā)性感染多為 隱性,大多無(wú)臨床癥狀或呈亞臨床表現(xiàn),僅有少數(shù)可出現(xiàn)臨床癥狀。原發(fā)感染發(fā)生后,病毒 可長(zhǎng)期潛伏于體內(nèi)。正常人群中約有50%以上為該病毒的攜帶者。HSV在人體內(nèi)不產(chǎn)生永 久免疫力,每當(dāng)機(jī)體抵抗力下降時(shí),如發(fā)熱、胃腸功能紊亂、月經(jīng)、妊娠、病灶感染和情緒改 變時(shí),體內(nèi)潛伏的HSV被激活而發(fā)病。研究證明,復(fù)發(fā)性單純皰疹患者可有細(xì)胞免疫缺陷。 HSV- I是普遍存在的且接觸傳染的,當(dāng)患者產(chǎn)生和釋放病毒時(shí),單純皰疹病毒就會(huì)傳播,危 害很大。HSV- I -般傳播的非??焖俸蛷V泛,對(duì)人的潛伏感染的時(shí)間是非常長(zhǎng)的。
[0003] 單純皰疹病毒I型具有宿主變化范圍大,在細(xì)胞培養(yǎng)中繁殖與傳播速度快,易破 壞感染細(xì)胞和常在神經(jīng)節(jié)中建立潛伏感染的特點(diǎn)。感染人體后可侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起單 純皰疹病毒性腦炎,腦膜炎,導(dǎo)致病毒性腦損傷,能感染人體臟器組織導(dǎo)致器官病變(如 非嗜肝病毒性肝炎),危及生命。還能能引起口唇皰疹、角膜炎、內(nèi)臟器官感染等。病毒由 包膜、被膜、核衣殼和含有病毒DNA的核心組成,由于HSV的基因?yàn)殡p鏈DNA,易與宿主DNA 發(fā)生整合作用,或形成潛伏狀態(tài),限制了病毒疫苗的發(fā)展和作用。因此,研制開(kāi)發(fā)高效低 毒的新型抗病毒藥物仍是當(dāng)今抗病毒研究熱點(diǎn)之一。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)外治療單純皰疫病毒的藥物以阿昔洛韋及其衍生物為多,但該類藥物存 在毒副作用大、易耐藥等許多不足,在臨床應(yīng)用中受到限制。因此國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者都在不斷 尋求安全有效的抗HSV- I的新型藥物。
[0005] 多糖(Polysaccharide)是中藥重要活性成分之一,由10個(gè)以上的單糖分子通 過(guò)糖苷鍵聚合而成,在生物體內(nèi)作為能量物質(zhì),廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)和微生物細(xì)胞壁中, 參與細(xì)胞的各種生理活動(dòng)。多糖作為生物活性物質(zhì)能夠抗各種病毒,如免疫缺陷病毒、肝炎 病毒、流感病毒、單純皰疫病毒、巨細(xì)胞病毒等有抑制作用,具有無(wú)細(xì)胞毒性且質(zhì)量通過(guò)化 學(xué)手段容易控制等優(yōu)點(diǎn),己引起醫(yī)藥界的高度重視,顯示了廣闊的藥用前景。
[0006] 但天然藥物的藥效相對(duì)較低,多糖的活性直接或間接地受其分子結(jié)構(gòu)的影響,與 其初級(jí)和高級(jí)結(jié)構(gòu)特別是三維空間構(gòu)象密切相關(guān),而且與分子量、溶解度、粘度等物理化學(xué) 性質(zhì)有關(guān)。采取一定的方法對(duì)多糖分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,通過(guò)改變多糖的空間結(jié)構(gòu)、分子量及 取代基種類、數(shù)目和位置,可以提高或賦予多糖新的生物活性、降低其毒副作用。目前最為 常見(jiàn)的修飾方法有:硫酸化、磷酸化、乙?;⑼榛?、羧甲基化等。無(wú)論天然或化學(xué)合成多 糖經(jīng)不同程度的硫酸化修飾后其抗病毒活性會(huì)有明顯的變化,尤其是一些無(wú)抗病毒作用的 多糖硫酸化修飾后具有了抗病毒活性。如香菇多糖本身雖無(wú)抗HIV活性,硫酸化修飾后卻 可抑制人類免疫缺陷病毒HIV產(chǎn)生的細(xì)胞病變。多糖硫酸化的抗病毒活性研究成為多糖修 飾研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),已成為多糖結(jié)構(gòu)修飾中的一個(gè)重要方向。
[0007] 多糖硫酸酯(polysaccharides sulfate,PSS),也稱硫酸多糖(sulfated potysaccharides,SPS),是多糖大分子鏈中單糖分子上的輕基被硫酸根所取代而形成的天 然及半合成的酸性多糖,為聚陰離子化合物糖。具有廣泛的生物學(xué)性質(zhì),包括抗病毒、抗腫 瘤、對(duì)免疫系統(tǒng)作用和抗凝活性。有文獻(xiàn)報(bào)道多種多糖硫酸酯具有抗病毒作用。有研究資 料表明,多糖硫酸酯顯著的抗病毒活性可能是硫酸基團(tuán)的負(fù)電荷與病毒上蛋白的正電荷通 過(guò)靜電作用結(jié)合,進(jìn)而阻止了病毒對(duì)細(xì)胞的吸附,封閉了包膜病毒與細(xì)胞受體結(jié)合的部 位,其硫酸聚陰離子對(duì)病毒感染細(xì)胞進(jìn)行抑制作用發(fā)揮更強(qiáng)的抗病毒活性。此外多糖硫酸 酯的抗病毒作用機(jī)制也歸功于對(duì)病毒向細(xì)胞吸附相關(guān)作用的抑制,即直接抑制病毒進(jìn)入細(xì) 胞或進(jìn)入細(xì)胞后復(fù)制的某一步驟。從已有的多糖硫酸酯研究來(lái)看,大多是通過(guò)病毒與宿主 細(xì)胞之間的分子親和力來(lái)完成吸附過(guò)程,從而達(dá)到抗病毒的作用。此外引入硫酸基團(tuán)后所 引起的多糖立體結(jié)構(gòu)的變化也是硫酸化多糖產(chǎn)生生物學(xué)活性的重要原因。
[0008] 黨參為桔??浦参稂h參Cbt/orfFpsis (Franch. ) Nannf.、素花黨參 Codonopsis pilosula Nannf. var. modesta (Nannf. ) L. T. Shen 5? j 11 Codonopsi s Oliv.的干燥根,以肉質(zhì)根食用或入藥。黨參具有健脾益肺,養(yǎng)血生津的作用。 常用于脾肺氣虛,食少倦怠,咳嗽虛喘,氣血不足等病癥。黨參主要成分有黨參多糖、黨參皂 苷、甾醇類、三廠類、生物堿、內(nèi)酯類、香豆素類等。黨參多糖(Oliv. polysaccharides)是從黨參的干燥根中提取分離得到的水溶性雜多糖,藥理試驗(yàn)證明黨參 多糖具有明確的增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤、抗應(yīng)激、抗衰老等多個(gè)方面的藥理作用。但黨參抗病 毒研究的文獻(xiàn)只見(jiàn)茍鵬報(bào)到了輪葉黨參提取物對(duì)犬細(xì)小病毒有一定的抑制作用,和黨參多 糖硫酸酯對(duì)雞新城疫病毒(NDV)有抑制作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 本發(fā)明的目的是:提供一種黨參多糖硫酸酯的新用途。
[0010] 還提供了一種黨參多糖硫酸酯的新制備方案。
[0011] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:黨參多糖硫酸酯在制備抗I型單純皰疹病毒藥物中的應(yīng) 用。
[0012] 黨參多糖硫酸酯的制備方法,先提取、純化黨參多糖,用氨基磺酸法對(duì)黨參多糖進(jìn) 行硫酸化修飾,修飾條件為黨參多糖與氨基磺酸的摩爾質(zhì)量比為1:0. 〇4g/mol,反應(yīng)時(shí)間15 min〇
[0013] 獲得取代度為0. 763的黨參多糖硫酸酯。
[0014] 為了驗(yàn)證本發(fā)明的技術(shù)效果,發(fā)明人進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 1、黨參多糖的提取 用水煎-醇沉法。取黨參飲片1000 g,粉碎,至于索氏提取器中,用80%乙醇加熱回流 3次脫脂,藥渣加10倍量水煎煮3次,第1次3 h,第2次2 h,第3次1 h ;抽濾藥渣,合并 3次濾液后濃縮。濃縮液加入95%乙醇到乙醇含量為80%,于4 °C冰箱內(nèi)靜置12 h后,3000 r/min離心,收集沉淀部分,真空干燥后,復(fù)溶,加95%乙醇到乙醇含量為80%后,離心,收集 沉淀,凍干,干燥沉淀物,得到深棕色黨參粗多糖。黨參多糖的最佳提取工藝是溫度l〇〇°C, 料液比為16倍,提取時(shí)間為3h,提取次數(shù)為2次,在此條件下,黨參粗糖的提取率為26%左 右。
[0015] 2、黨參多糖的純化 (1)粗多糖中除去蛋白質(zhì):黨參粗多糖按照1:100(g/mL)溶解于足量蒸餾水中后,另取 少量溶液,加蒸餾水稀釋后,在紫外分光光度計(jì)下從800nm到200nm波長(zhǎng)進(jìn)行掃描。對(duì)溶 解有粗多糖的溶液中,每l〇〇〇mL中加入lg胃蛋白酶,并在37°C下進(jìn)行恒溫水浴12h后,將 200mL的氯仿與正丁醇混合物加入含有胃蛋白酶的粗多糖中,充分震蕩,靜置12h后分離收 集下層有機(jī)相,棄去中層變性蛋白層,收集上層含有黨參多糖的水溶液,并在紫外分光光度 計(jì)下做全波長(zhǎng)掃描,反復(fù)數(shù)次,直至水溶液無(wú)蛋白的特征吸收峰26(T280nm處無(wú)蛋白特征 吸收峰時(shí),證明多糖中的蛋白已經(jīng)清除干凈。
[0016] (2)黨參多糖脫色素處理 將去蛋白的黨參多糖溶液濃縮后,加入5倍量95%乙醇醇沉,離心收集醇沉多糖,復(fù)溶 后,再次醇沉處理,經(jīng)過(guò)數(shù)次后,醇沉上清液顏色變無(wú)色后,證明粗多糖中的色素已經(jīng)被脫 去。收集多次醇沉的黨參多糖凍干,得到灰白色黨參多糖,證明多糖中的色素已經(jīng)得到清 除,清除后的黨參多糖收集保存于4°C備用。
[0017] (3)膜分離純化黨參多糖 將去蛋白、脫色素的黨參粗多糖l〇g,溶解后將此溶液在3500r/min的速度下離心,棄 去不溶物后,上清液轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容至500ml,使得黨參粗多糖溶液濃度為20mg/mL, 得到黨參多糖C0P-1組分,在4°C條件下保存待透析。
[0018] 將離心后的C0P-1多糖裝入不同截留量大小的透析袋中進(jìn)行透析,分別收集濃縮 透析袋內(nèi)透析液,凍干后得到C0P-2,C0P-3、C0P-4三份多糖樣品。C0P-2組分糖分子量在 350(Tl0000之間;C0P-3多糖分子量大于10000 ;C0P-4多糖分子量在350(Γ7000之間,將透 析袋分離后多糖凍干物均在4°C條件下保存?zhèn)溆谩?br>
[0019] (4)DEAE-52陰離子交換柱層析分離黨參多糖 濕法裝DEAE-52陰離子交換層析柱,將用HC1、NaOH溶液中浸泡處理的DEAE-52粉末, 用大量去離子水反復(fù)沖洗至中性后,平衡,過(guò)夜,取膜分離純化處理后的黨參多糖C0P-2溶 液上樣,開(kāi)啟恒流泵,用〇、. 3mol/L的NaCl洗脫,恒流泵流速設(shè)置為0. 2mL/min,收集洗脫 液,5 mL /管,各管取樣后按照苯酚-硫酸法檢測(cè)多糖含量,繪制多糖洗脫曲線,合并收集含 糖管洗脫液,進(jìn)一步分離純化。
[0020] 黨參多糖經(jīng)過(guò)DEAE-52纖維素凝膠對(duì)分離后,以管數(shù)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo), 取各管中洗脫液,采用苯酚-硫酸法做洗脫曲線見(jiàn)圖1所示,洗脫曲線顯示第25管-28管 中有較大吸收峰,收集25~28管合并。收集完組分1后,換用0. lmol/L的NaCl溶液洗脫 DEAE凝膠,后得到組分2。組分1含量較多,對(duì)收集合并后組分1反復(fù)過(guò)柱純化后,合并濃 縮凍干后得到第一個(gè)分離組分,該組分程白色粉末狀,無(wú)特殊氣味. (5)葡聚糖G-25凝膠柱層析分離黨參多糖 濕法裝葡聚糖G-25凝膠層析柱,用0. 9% NaCl沖洗,平衡,過(guò)夜,取經(jīng)DEAE-52陰離子 交換柱層析分離的黨參多糖組分1溶液上樣,開(kāi)啟恒流泵,用去離子水進(jìn)行洗脫,恒流泵流 速設(shè)置為〇.2mL/min,收集洗脫液,5 mL /管,各管取樣后按照苯酚-硫酸法檢測(cè)多糖含量, 繪制多糖洗脫曲線,合并收集含糖管洗脫液,再進(jìn)一步分離純化。
[0021] 采用G-25葡聚糖凝膠,對(duì)DEAE-52凝膠分離后的黨參多糖組分1進(jìn)一步做脫鹽處 理。DEAE凝膠分離的組分1部分經(jīng)G-25凝膠分離結(jié)果見(jiàn)圖2 :該凝膠下洗脫曲線做法與 DEAE-52下做法相同。由于在G-25凝膠中,最后洗脫組分為分子量較小的物質(zhì),不是實(shí)驗(yàn)分 離設(shè)定的目標(biāo)多糖,因此對(duì)G-25凝膠分離后僅收集組分1部分。
[0022] (6)葡聚糖G-100凝膠柱層析分離黨參多糖 濕法裝葡聚糖G-100凝膠層析柱,用0. 15mol/L的NaCl沖洗,平衡,過(guò)夜,取經(jīng)G-25凝 膠分離后的黨參多糖溶液上樣,開(kāi)啟恒流泵,洗脫液為(TO. 3mol/L的NaCl溶液,恒流泵流 速設(shè)置為〇.2mL/min,收集洗脫液,5 mL /管,各管取樣后按照苯酚-硫酸法檢測(cè)多糖含量, 繪制多糖洗脫曲線,將G-25凝膠分離合并的組分1部分,再經(jīng)葡聚糖G-100凝膠多次分離 后進(jìn)行純化,對(duì)洗脫組分做洗脫曲線后,收集合并第21~27管組分,合并濃縮后凍干,分離 得到黨參多糖C0P-5(見(jiàn)圖3)組分,采用苯酚-硫酸法測(cè)定其多糖含量,糖含量達(dá)到98. 61%, 糖醛酸含量為4. 72%。
[0023] (7)黨參多糖的分子量測(cè)定 黨參多糖分子量HPLC法測(cè)定條件:儀器:Agilent 1100型高效液相色譜系統(tǒng);色譜 柱為:色譜柱:Ultrahydrogel?2000 和 Ultrahydrogel? 500 柱兩根串聯(lián)(25 cm X 0.75 cm ;流動(dòng)相:0. 2mol/mL的NaCl溶液;流速:0. 8mL/min,進(jìn)樣體積40 μ 1,柱溫40°C,檢測(cè)器: 示差檢測(cè)器,參比為液體流動(dòng)相,在上述色譜條件下對(duì)黨參多糖進(jìn)行分子量測(cè)定。
[0024] 測(cè)定方法:精密稱取已知相對(duì)分子量的普魯蘭多糖標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品,用蒸餾水溶解 后,配制lmg/ml的溶液,對(duì)照品相對(duì)分子量分別為為:2.0X 106,7.88X 105,4.04X 105, 2. 12 X105,1. 12 X 104,4. 73 X 103,按照3. 5. 1下方法測(cè)定分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0025] 精密稱取lmg的黨參多糖C0P-5樣品后,加入到lmL的流動(dòng)相中,充分振蕩溶解 后,離心lOmin除去不溶物后,取上清液,得到多糖供試品后,進(jìn)樣后對(duì)不同的多糖樣品分 子量進(jìn)行測(cè)定。
[0026] 取已知分子量的糖,采用SEC色譜法測(cè)定分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線后以分子量作為縱坐 標(biāo),時(shí)間作為橫坐標(biāo),采用最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)處理后,得到分子量-時(shí)間曲線先回歸方程 Y=-0. 2291X+9. 453 (r=0. 998),分子量在 4. 73X 103?2. 0X106 內(nèi)線性關(guān)系良好。
[0027] 對(duì)不同條件下分離得到的幾種黨參多糖分子量,進(jìn)行凝膠排阻法進(jìn)行分子量、純 度測(cè)定,具體的數(shù)據(jù)如表1所示,經(jīng)過(guò)DEAE-52凝膠、G-25、G-100凝膠層析柱聯(lián)合分離后的 多糖C0P-5組分,凝膠排阻色譜測(cè)定其純度D值為1. 42,表明糖的均一性好,90%的分子量 與數(shù)均分子量、眾均分子量,分布系數(shù)數(shù)據(jù)顯示,C0P-5組分的黨參多糖這4個(gè)指標(biāo)接近,也 表明了凝膠分離多糖后,對(duì)于多糖的分子量得到了較好的控制。
【權(quán)利要求】
1. 一種黨參多糖硫酸酯在制備抗I型單純皰疹病毒藥物中的應(yīng)用。
2. -種黨參多糖硫酸酯的制備方法,其特征在于:先提取、純化黨參多糖,再用氨基磺 酸法對(duì)黨參多糖進(jìn)行硫酸化修飾,修飾條件為黨參多糖與氨基磺酸的摩爾質(zhì)量比為1:0. 04 g/mol,反應(yīng)時(shí)間15 min。
3. 權(quán)利要求2所述的黨參多糖硫酸酯的制備方法,其特征在于:獲得取代度為0. 763 的黨參多糖硫酸酯。
【文檔編號(hào)】A61K31/737GK104147042SQ201410441135
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】余蘭, 王毅 申請(qǐng)人:遵義醫(yī)學(xué)院