香豆素衍生物在制备预防和/或治疗痛风药物中的应用
阅读说明：本技术 香豆素衍生物在制备预防和/或治疗痛风药物中的应用 (Application of coumarin derivative in preparation of medicine for preventing and/or treating gout ) 是由 孔令义 夏元铮 许伊婷 边静 罗建光 殷勇 徐文军 张�杰 韦荣缘 张尧尧 韩亮 于 2021-02-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一类香豆素衍生物在制备预防和/或治疗痛风药物中的应用,所述香豆素衍生物为东莨菪苷、法荜枝苷、异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷或所述任一化合物药学上可接受的盐、酯或糖基化物。该类衍生物对高尿酸血症小鼠的血清尿酸、肌酐、尿素氮的生成具有显著抑制作用,对尿液尿酸的排泄具有显著促进作用；还对尿酸钠晶体在关节腔聚集所诱导的痛风性关节肿胀大鼠的血清和滑膜中生成的白介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的释放具有显著抑制作用；此外还能显著抑制肾损伤,促进肾脏功能恢复,为痛风的预防和/或治疗提供了新的药物开发策略。(The invention discloses an application of coumarin derivatives in preparation of medicines for preventing and/or treating gout, wherein the coumarin derivatives are scopolamine, fapiperlongoside, isofraxidin-7-O-beta-D-glucoside or pharmaceutically acceptable salts, esters or glycosylation compounds of any compound. The derivatives have obvious inhibiting effect on the generation of serum uric acid, creatinine and urea nitrogen of a hyperuricemia mouse, and have obvious promoting effect on the excretion of urine uric acid; the release of interleukin 1 beta (IL-1 beta) and tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) generated in serum and synovium of a rat with gouty joint swelling induced by the aggregation of sodium urate crystals in joint cavities is remarkably inhibited; in addition, the traditional Chinese medicine composition can also obviously inhibit kidney injury and promote the recovery of kidney functions, and provides a new medicine development strategy for preventing and/or treating gout.)
技术领域
本发明涉及一类香豆素衍生物的应用，具体涉及所述香豆素衍生物在制备预防和/或治疗痛风药物中的应用。
背景技术
痛风发生的重要生化基础是高尿酸血症，当机体由于肝脏代谢异常或肾排泄功能障碍时，血清尿酸浓度升高至6-8mg/dL即被诊断为高尿酸血症。人体对尿酸代谢的器官主要为肝脏和肾脏。嘌呤被肝脏中的黄嘌呤氧化酶(XOR)氧化加工成尿酸，经血液流动提供给机体有需要的组织，随后绝大部分尿酸被肾脏排泄出体外。与鼠类动物不同，人类在进化过程中丢失尿酸酶基因，而鼠类动物体内尿酸可进一步被尿酸酶分解为尿囊素，促进其在肾脏中的排泄，因此人类更容易患高尿酸血症导致的痛风。肉类、啤酒和海鲜类等食物被认为含有较多的嘌呤，当人体摄入过多嘌呤类食物，肝脏代谢产生的尿酸增加，高浓度尿酸可诱导肾损伤，导致肾小管对尿酸滤过能力下降。人体约2/3的尿酸均由肾脏排泄出体外，肾小管基底膜和顶膜存在许多尿酸转运蛋白，发挥将尿酸从尿液中重吸收或排出体外的功能,如URAT1(尿酸转运蛋白1)参与尿酸从肾脏转运至血液的过程，是调节血尿酸水平的重要机制；GLUT9作为葡萄糖转运体家族的一员，可通过转运葡萄糖来加速尿酸重吸收；OAT1(有机阴离子转运体1)在肾脏中起到分泌尿酸的作用。健康人体的肾脏尿酸转运蛋白表达量正常，对尿酸的转运能力有限，当肾脏受损或尿酸浓度过高，尿酸转运蛋白功能障碍导致尿酸排泄减少。
长期的高尿酸血症可诱发痛风性关节炎、肾衰竭、原发性高血压、心血管事件、动脉粥样硬化等疾病。据统计，国内高尿酸血症患者的发病率为10％，其中痛风患者约有1700万人，高尿酸血症已成为中国第二大代谢类疾病。目前用于治疗高尿酸血症的药物主要分为尿酸生成抑制剂，如别嘌醇、非布司他；促尿酸排泄类药，如丙磺舒、苯溴马隆；促尿酸溶解类药，如拉布立酶。但目前临床上用于治疗痛风和高尿酸血症的药物均有不同程度的毒副作用，如肝肾损伤、致敏、腹泻、恶心等。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一类香豆素衍生物在制备预防和/或治疗痛风药物中的应用。
技术方案：本发明的香豆素衍生物可应用于制备预防和/或治疗痛风药物，其中，所述香豆素衍生物为东莨菪苷、法荜枝苷、异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷或上述任一化合物药学上可接受的盐、酯或糖基化物。
其中，上述化合物的具体结构如下：
东莨菪苷对氧嗪酸钾和次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠血清尿酸、肌酐、尿素氮的生成具有显著抑制作用，对尿液尿酸排泄具有显著促进作用，具有预防和/或治疗高尿酸血症活性；东莨菪苷对尿酸钠晶体(MSU)诱导的痛风性关节肿胀大鼠血清和滑膜中生成的白介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的释放有显著抑制作用，具有显著的抗痛风性关节炎活性。
进一步地，所述香豆素衍生物可应用于制备预防和/或治疗高尿酸血症药物。
更进一步地，所述香豆素衍生物可应用于制备预防和/或治疗高尿酸血症引发的痛风性关节炎及肾损伤药物。
进一步地，所述预防和/或治疗痛风药物包含东莨菪苷、法荜枝苷、异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷或上述任一化合物药学上可接受的盐、酯或糖基化物以及药学上可接受的辅料。更具体地，所述预防和/或治疗痛风药物为注射制剂、口服制剂、透皮吸收制剂或吸入制剂；其中，所述载体包括药学领域常规的稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂、透皮吸收剂、抛射剂等，所述剂型还包括制备所需的载体材料、给药装置等。
进一步地，所述预防和/或治疗痛风药物为抑制尿酸形成的药物。
进一步地，所述预防和/或治疗痛风药物为促进尿酸排泄的药物。
进一步地，所述预防和/或治疗痛风药物可与其他抑制尿酸形成、促进尿酸排泄或抗痛风性关节炎的药物联合应用。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)该类香豆素衍生物对高尿酸血症小鼠的血清尿酸、肌酐、尿素氮的生成具有显著抑制作用(与对照组相比，最优****P＜0.0001)，对尿液尿酸的排泄具有显著促进作用(与对照组相比，最优***P＜0.001)，并且对高尿酸血症小鼠具有保护作用；
(2)对尿酸钠晶体诱导的痛风性关节肿胀大鼠的血清和滑膜中生成的白介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的释放具有显著抑制作用(与对照组相比，最优****P＜0.0001)；
(3)还对肾损伤具有显著抑制作用；
(4)无明显体重抑制毒性。
附图说明
图1为东莨菪苷对高尿酸血症小鼠尿酸排泄的影响；
图2为正常组小鼠肾脏HE染色结果；
图3为高尿酸血症小鼠肾脏HE染色结果；
图4为高尿酸血症小鼠给予东莨菪苷治疗后肾脏HE染色结果；
图5为GLUT9的mRNA表达水平；
图6为OAT1的mRNA表达水平；
图7为URAT1和GLUT9的蛋白表达水平；
图8为MSU对各组大鼠血清IL-1β水平的影响；
图9为MSU对各组大鼠滑膜TNF-α水平的影响；
图10为MSU对各组大鼠关节肿胀变化的影响；
图11为东莨菪苷对MSU诱导的痛风性炎症细胞模型IL-1β水平的影响；
图12为东莨菪苷对MSU诱导的痛风性炎症细胞模型IL-1βmRNA水平的影响。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步说明。
东莨菪苷、异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷、法荜枝苷购于成都普思生物科技股份有限公司。
实施例1：东莨菪苷对氧嗪酸钾和次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠的影响
1、实验方法
雄性昆明种小鼠60只，体重18-22g。适应性喂养一周后，随机分为6组：(1)正常组，(2)模型对照组，(3)东莨菪苷I组：50mg/kg，(4)东莨菪苷II组：100mg/kg，(5)东莨菪苷III组：200mg/kg，(6)阳性对照组：别嘌醇10mg/kg。正常组小鼠腹腔注射和灌胃0.8％CMC-Na溶液，其余各组小鼠腹腔注射氧嗪酸钾300mg/kg，灌胃次黄嘌呤300mg/kg，1h后正常组和模型组小鼠灌胃0.8％CMC-Na溶液，其余各组小鼠灌胃给药，连续7d造模给药。第7d给药后1h眼眶取血，膀胱取尿，按试剂盒方法测定小鼠血清和尿液中尿酸、肌酐、尿素氮水平；取一部分肾脏，石蜡包埋、切片，脱蜡至水，苏木素染色，1％酸酒精分色，饱和碳酸锂促蓝，再进行伊红染色，经梯度浓度乙醇逐级脱水后经二甲苯透明，树胶封片镜检，取各组代表性结果如图2～图4所示；另一部分肾脏通过Western Blot、PCR实验检测尿酸相关转运体如URAT1、GLUT9、OAT1的表达。
2、实验结果
表1东莨菪苷灌胃给药对氧嗪酸钾和次黄嘌呤所致小鼠高尿酸血症血清指标的影响(x±SD，n＝10)
****P＜0.0001，*P＜0.05(与对照组比较)
表2东莨菪苷灌胃给药对氧嗪酸钾和次黄嘌呤所致小鼠高尿酸血症尿液指标的影响(x±SD，n＝10)
****P＜0.0001，**P＜0.01，*P＜0.05(与对照组比较)
表3东莨菪苷灌胃给药对氧嗪酸钾和次黄嘌呤所致高尿酸血症小鼠体重(g)的影响(x±SD，n＝10)
****P＜0.0001，***P＜0.001，**P＜0.01(与对照组比较)
由表1可见，东莨菪苷50、100、200mg/kg灌胃给药，剂量依赖性抑制氧嗪酸钾和次黄嘌呤所致小鼠血清尿酸升高，50、100、200mg/kg剂量组均能有效降低血清肌酐、尿素氮水平，且作用效果优于别嘌醇。由图1和表2可见，东莨菪苷还可剂量依赖性促进高尿酸血症小鼠尿液中尿酸排泄，但对尿肌酐和尿素氮无明显影响。由表3可见，东莨菪苷50、100、200mg/kg灌胃给药与对照组相比对小鼠体重无明显影响，阳性药别嘌醇组从第3天起体重与对照组有显著性差异，初步判断阳性药别嘌醇可对机体产生毒副作用，而东莨菪苷不仅无明显毒性，并且对高尿酸血症小鼠具有保护作用。
由图2～图4可见，正常组小鼠肾脏细胞致密均匀，无明显炎症细胞浸润，无空泡样变性、肾间质水肿或肾间质纤维化(黑色比例尺为100μm)；对照组小鼠肾脏肾小管上皮细胞中度颗粒、空泡样变性，肾小管内红细胞淤积，形成红细胞管型；肾小管管腔扩张、肾间质水肿、肾间质纤维化；200mg/kg东莨菪苷组小鼠肾脏无明显病变、损伤、肾间质水肿或肾间质纤维化，空泡化减少，肾小管内无明显红细胞淤积。以上结果表明，东莨菪苷可抑制高尿酸血症小鼠肾损伤。
由图5～图7可见，在mRNA水平上，东莨菪苷可抑制GLUT9的表达，促进OAT1表达；在蛋白水平上，东莨菪苷可抑制URAT1和GLUT9的表达。以上结果进一步表明，东莨菪苷通过促进尿酸排泄从而起到预防和/或治疗高尿酸血症的作用。
实施例2：东莨菪苷对尿酸钠晶体(MSU)诱导的大鼠痛风性关节炎的影响
1、实验方法
雄性SD大鼠12只，体重180-220g。适应性喂养一周后随机分为4组：(1)正常组，(2)模型对照组，(3)阳性对照组：吲哚美辛3mg/kg，(4)东莨菪苷组：100mg/kg。正常组大鼠和模型对照组灌胃生理盐水，其余各组大鼠灌胃给药，连续给药3天，最后一天给药后1h除正常组外，其余各组大鼠右踝关节腔内注射100μL无菌MSU(500μg/ml)混悬液，正常组大鼠右踝关节腔内注射无菌PBS100μL。采用缚线法分别量取注射前，注射后0、3、6、24h的大鼠关节周长，以其与给药前的差值比给药前周长的比值表示关节肿胀率。关节腔注射后24h眼眦取血，关节取滑膜用于检测血清和滑膜中相关炎症因子。
2、实验结果
表4东莨菪苷对尿酸钠晶体(MSU)诱导的大鼠痛风性关节肿胀率(％)的影响(x±SD，n＝3)
**P＜0.01，*P＜0.05(与对照组比较)
由图8可见，东莨菪苷100mg/kg灌胃给药可降低血清IL-1β水平；由图9可见，东莨菪苷100mg/kg灌胃给药有降低滑膜中TNF-α水平的趋势；由表4和图10可见，东莨菪苷100mg/kg灌胃给药后24h可明显抑制MSU所致大鼠痛风性关节肿胀。
实施例3：东莨菪苷对MSU诱导的痛风性炎症细胞模型的影响
1、实验方法
THP-1细胞(单核巨噬细胞)用500nM PMA刺激3h诱导贴壁分化为巨噬细胞，弃去旧培养基，阳性对照组加入MCC950(100μM)，东莨菪苷高中低剂量组分别加入50、25、6.25μM药物，正常组和对照组加入等体积PBS；给药2h后加入MSU(250μM)溶液，药物与MSU共孵育24h后取培养上清和细胞提取RNA检测IL-1β水平。
2、实验结果
由图11～图12可见，东莨菪苷可抑制细胞上清中IL-1β水平，并剂量依赖性抑制IL-1βmRNA表达水平。
实施例4：东莨菪苷结构类似物对氧嗪酸钾和次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠的影响
1、实验方法
雄性昆明小鼠50只，体重18-22g。随机分为5组：(1)正常组，(2)模型对照组，(3)法荜枝苷：50mg/kg，(4)异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷：50mg/kg，(5)阳性对照组：别嘌醇10mg/kg。正常组小鼠腹腔注射和灌胃0.8％CMC-Na溶液，其余各组小鼠腹腔注射氧嗪酸钾300mg/kg，灌胃次黄嘌呤300mg/kg，1h后正常组和模型组小鼠灌胃0.8％CMC-Na溶液，其余各组小鼠灌胃给药，连续两周造模给药。最后一天给药后1h眼眶取血，膀胱取尿，按试剂盒方法测定小鼠血清和尿液中尿酸、肌酐、尿素氮水平。
2、实验结果
表5东莨菪苷结构类似物对氧嗪酸钾和次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠血清指标的影响(x±SD，n＝10)
****P＜0.0001，***P＜0.001，**P＜0.01(与对照组比较)
表6东莨菪苷结构类似物对氧嗪酸钾和次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠尿液指标的影响(x±SD，n＝10)
****P＜0.0001，***P＜0.001，**P＜0.01，*P＜0.05(与对照组比较)
表7东莨菪苷结构类似物对氧嗪酸钾和次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠体重(g)的影响(x±SD，n＝10)
****P＜0.0001，***P＜0.001，*P＜0.05(与对照组比较)
由表5～表6可见，法荜枝苷50mg/kg灌胃给药可抑制氧嗪酸钾和次黄嘌呤所致小鼠血清尿酸升高；异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷50mg/kg灌胃给药可抑制高尿酸血症小鼠血肌酐水平；法荜枝苷、异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷50mg/kg灌胃给药可抑制高尿酸血症小鼠血尿素氮水平，并促进尿液中尿酸排泄；异嗪皮啶-7-O-β-D-葡萄糖苷50mg/kg灌胃给药可促进高尿酸血症小鼠尿液中肌酐排泄。
由表7可见，东莨菪苷类似物对小鼠体重无明显影响，阳性药别嘌醇组从第7天开始体重与对照组小鼠体重有显著性差异，初步判断阳性药别嘌醇可对机体有毒副作用，而上述东莨菪苷类似物不仅无明显毒性，并且对高尿酸血症小鼠具有保护作用。
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