紫草素在制备诱导细胞坏死样程序性死亡的药物中的应用制造技术

本发明专利技术提供紫草素在制备诱导细胞坏死样程序性死亡的药物中的应用，所述紫草素的分子式为Ｃ↓［１６］Ｈ↓［１６］Ｏ↓［５］，化学命名为：（＋）－５，８－ｄｉｈｙｄｒｏｘｙ－２－（１－ｈｙｄｒｏｘｙ－４－ｍｅｔｈｙｌ－３－ｐｅｎｔｅｎｙｌ）－１，４－ｎａｐｈｔｈｏｑｕｉｎｏｎｅ，它具有旋光性，和异紫草素是一对对映体。本发明专利技术的有益效果是：（１）具有临床应用前景，紫草素可杀伤多药耐药肿瘤细胞，其药效不受常规耐药机理影响。其对多药耐药肿瘤细胞的药效显著高于紫三醇、阿霉素、表阿霉素、长春新碱、羟基喜树碱等现有临床药物；（２）紫草素具有较低的毒性，因此，紫草素具有很好的临床肿瘤化疗、尤其是抗临床肿瘤多药耐药的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属中药有效成分的用途，主要涉及紫草素在制备抗多药耐药肿瘤作用药物的新用途。
技术介绍
紫草素是从紫草科多年生草本植物紫草的根中提取的主要成分之一，紫草在我国大部分省区均有分布，它有消炎、收敛和解热作用，药用其根，已应用于临床，疗效确切。紫草最初记载于《神农本草经》，为防治麻疹的中药。而紫草素则是抗炎症的主要成分。紫草富含紫草素及其衍生物，其含量占3～6.5％，颜色深红，化学结构为萘醌类，在生物体内的氧化还原反应中能传递介子。具有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌的药理活性。紫草的多种成分及其结构决定了其功能的广谱性和用途的多样化，可成为多种行业天然系列产品的中间体原料。紫草素，英文名为shikonin，CAS number517-89-5，分子量288.2994，化学命名为(+)-5，8-dihydroxy-2-(1-hydroxy-4-methyl-3-pentenyl)-1，4-naphthoquinone，分子式为C16H16O5，结构式如下 它具有旋光性，和异紫草素Alkannin是一对对映体。紫草素是紫红色带有金属光泽的针状晶体，微溶于水，易溶于苯、乙醇、乙醚等有机溶剂，由于能够吸收500～560nm波长的光而呈现红色，且吸收光谱会随pH而发生迁移。它具有酸碱稳定性，并且溶液颜色随着pH而变化，酸性条件下呈红色，中性时紫色，碱性时呈蓝色，由于颜色稳定，并且本身LD50，对雄性小鼠为3.0±0.1g/kg，对雌性小鼠为3.1±0.1g/kg，实际为无毒性组分，目前广泛用于食品添加剂的色素。而且在如面乳、唇膏化妆品中，也用作天然的色素成分，这在日本的化妆品中多见。而早在1984年日本就已经开始利用细胞工程培养的方式来工业化规模生产紫草素，作为化妆品的原料。对于紫草素的医药用途，还没有一个系统研究，对紫草素的药理研究主要集中在抗炎作用，加速创伤愈合上，对于抗癌活性的研究虽然很早就发现有抗肿瘤作用，但药理的研究较少，在1977年有日本学者对紫草素的抗肿瘤活性的报道，但机理还不明确。而在1991年有中国学者用紫草素复合方剂用于临床实验治疗晚期癌症患者证实了紫草素的疗效。至1999年国外才有紫草素的诱导HL-60肿瘤细胞凋亡的报道，并且发现凋亡细胞中有起关键作用的半胱天冬酶Caspase 3的激活，而国内至2001年才有紫草素诱导大肠癌细胞凋亡的报道。而对于紫草素抗多药耐药肿瘤作用则至今未见有任何的报道。多药耐药是指肿瘤细胞对不同结构和作用机理的药物产生交叉耐受性，肿瘤细胞对多种化疗药物产生交叉耐药是成为化疗成功的障碍。据不完全统计，90％以上的患者死因与多药耐药(MDR)有关。多药耐药的原因有很多，例如1.MDR1基因及其编码产物P-糖蛋白(P-gp)过度表达1976年juliano[14]用中国仓鼠卵巢细胞(CHO)使其对秋水仙碱耐药，首先揭示了MDR与细胞内药物浓度降低有关，并证实MDR细胞内存在一种能量依赖性膜转运蛋白，其相对分子质量为(1.5-1.8)×108，它由Mdr-1基因编码。人类Mdr-1基因位于第7对染色体，在人类正常组织中有不同程度表达。其中在肺，胃肠中有中等程度的表达。P-gp作为一种ATP酶活性的跨膜泵或“换位酶”，将摄入细胞内的药物泵出，促使其外流而维持细胞内化疗药物的低浓度水平。因此P-gp的过度表达与肿瘤细胞的固有耐药性有关。此外，进一步的研究发现，P-gp在细胞凋亡中可能发挥重要的调控作用。报告抑制caspase活化，改变细胞内PH，抑制质膜去极化和K+外流，减少神经酰胺生成等等，造成细胞的调亡耐受，从而表现出耐药。2.多药耐药相关蛋白(MRP)过度表达MRP是于1992年由Cole等人在用对阿霉素选择耐药的肺癌细胞株H69AR中发现的第二个与多药耐药有关的ABC转运蛋白。它是一个分子量为190kDa，包含1531个氨基酸残基的膜蛋白，与PgP仅有15％的同源性。后来又有八个MRP同源蛋白报道，分别命名为MRP 2～9，而最早发现的则称为MRP1。这些MRP蛋白均属于ABC家族中的C亚族，其中MRP1～6与多药耐药有过关，其它几个蛋白的功能至今还不明确。在MRP家族中MRP1是研究的最多的一种，编码该蛋白的MRP1基因位于染色体的16p13.1。MRP1的功能和作用方式同PgP相似，也是作为一种ATP能量依赖泵，通过外排降低药物在胞内的积聚浓度来达到耐药效果。不同的是它的功能的发挥必须借助于胞内的谷胱甘肽(GSH)，是一种GSH结合物转运蛋白(即所谓的GS-X泵)。与PgP的主要底物是疏水阳离子不同，MRP1的底物主要的是有机阴离子，并且主要以GSH、葡糖醛酰胺以及硫酸盐结合物的形式转运。但MRP1转运的底物也有许多是与Pgp重叠的，但两者也有一些不同点，如MRP1表达的耐药细胞与Pgp表达的相比，它对紫杉醇基本上不产生交叉耐药。3.抗调亡蛋白Bcl-2，Bcl-xL的过度表达，导致肿瘤细胞调亡耐受近年来，细胞凋亡与多药耐药及肿瘤细胞的抗药性的关系日益受到人们的关注，研究发现抑制调亡与耐药的形成存在一定的关系。细胞凋亡过程受到许多癌基因调控，如p53基因及Bcl-2家族(包括抑制凋亡基因Bcl-2，Bcl-xL，Mcl-1，Al及Bag，促进凋亡的基因如Bax，Bcl-xs，Bad和Bak等)。抑制凋亡基因中Bcl-2蛋白过度表达时，可引起细胞不死亡或病死率下降的抗凋亡作用，从而对抗药物的治疗作用，使化疗药物失去效果。即Bcl-2导致耐药主要是通过抑制肿瘤细胞的凋亡途径而完成。Bcl-2家族中Bcl-x转录形成的mRNA经剪切、加工形成两种拼接形式，其中一种称为Bcl-xL，另一种为Bcl-xs。有研究表明Bcl-xL的过度表达可显著降低顺铂、足叶乙贰、长春新碱等药物的细胞毒作用并抑制细胞凋亡，从而形成多药耐药。促凋亡基因中Bax功能与Bcl-2相反，当Bax增加时自身可形成同源二聚体，致使细胞凋亡加速，肿瘤细胞对化疗药物敏感性增强。当Bcl-2表达增加，Bax同源二聚体解离，形成Bcl-2 Bax异源二聚体，抑制了Bax-Bax同源二聚体的细胞凋亡作用，从而肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性.因而可见，凋亡相关基因与细胞耐药间关系密切，在产生多药耐药的过程中存在着精密的调控系统，其中的调控机理尚不得而知，有待进一步深入探讨。细胞死亡一般分两类，调亡和坏死。细胞凋亡是最早被研究的程序性死亡现象，并且在过去很长一段时间内，程序性死亡等同于细胞凋亡。这种细胞的有序死亡在形态学上被描述为细胞质和和细胞核的皱缩、染色质向核外周集中、DNA的片断化、细胞分裂成小的凋亡小体，并通过吞噬作用被除去。凋亡主要通过两种信号通路引导，即由从线粒体的释放细胞色素c介导的内源途径和通过死亡受体与配体结合并被激活来介导的外源途径。但随着研究的深入，科学家们发现在凋亡以外，还存在着多种细胞的程序性死亡方式，由不同的信号通路调控。自噬是除凋亡外研究最多的程序性死亡，经历这种死亡方式的细胞的细胞质和细胞器被多个具有双层膜结构的囊泡隔离，并被运输到溶酶体或自噬泡降解。在一定的胁迫条件如饥饿、损伤条件下都可引发细胞的自噬行为，但过度的自噬行为将导致非凋亡性的细胞死亡。此外，细胞还存在着若干种其本文档来自技高网...

【技术保护点】
紫草素在制备诱导细胞坏死样程序性死亡的药物中的应用，所述紫草素的分子式为Ｃ↓［１６］Ｈ↓［１６］Ｏ↓［５］，化学命名为：（＋）－５，８－ｄｉｈｙｄｒｏｘｙ－２－（１－ｈｙｄｒｏｘｙ－４－ｍｅｔｈｙｌ－３－ｐｅｎｔｅｎｙｌ）－１，４－ｎａｐｈｔｈｏｑｕｉｎｏｎｅ，它具有旋光性，和异紫草素是一对对映体，所述药物由紫草素与制剂允许的药物赋形剂或载体组成。

【技术特征摘要】
1.紫草素在制备诱导细胞坏死样程序性死亡的药物中的应用，所述紫草素的分子式为C16H16O5，化学命名为(+)-5，8-dihydroxy-2-(1-hydroxy-4-methyl-3-pentenyl)-1，4-naphthoquinone，它具有旋光性，和异紫草素是一对对映体，所述药物由紫草素与制剂允许的药物赋形剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡汛，韩卫东，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]