小分子化合物在制备抗瑞德西韦心肌毒性药物中的应用

本发明涉及小分子医药领域，特别是涉及小分子化合物在制备抗瑞德西韦心肌毒性药物中的应用。

背景技术：

新型冠状病毒病(covid－19)的全球大流行严重威胁了人类的生命健康，给全球医疗卫生系统带来了极大挑战，开发治疗covid－19的药物迫在眉睫。瑞德西韦是目前唯一被美国食品与药品监督管理局批准使用于治疗covid－19的抗病毒类药物，但仍缺乏对其安全性的系统研究。药物引起的心脏毒性是临床治疗中的严重并发症之一。最近，相关的研究均发现瑞德西韦存在心肌毒性。因此，十分有必要开发能够缓解瑞德西韦心肌毒性的药物。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供小分子化合物在制备抗瑞德西韦心肌毒性药物中的应用，通过高通量小分子化合物筛选，发现头孢噻呋、奎硫平、stat3a和虾青素可减弱瑞德西韦引起的心肌细胞死亡和钙信号紊乱，可进一步研究开发成与瑞德西韦联用治疗新型冠状病毒病(covid－19)的药物。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

小分子化合物在制备抗瑞德西韦心肌毒性药物中的应用。

作为上述方案的进一步改进，所述小分子化合物为头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素中的任意一种或多种。

头孢噻呋(ceftiofur)，cas：no.80370－57－6，中文别名为(6r，7r)－7－[2－(2－氨基噻唑－4－基)(甲氧基亚胺基)乙酰胺基]－3－[(2－呋喃基羰基)硫甲基]－8－氧代－5－硫杂－1－氮杂双环[4.2.0]辛－2－烯－2－甲酸，为动物专用的第三代头孢菌素，具有广谱抗菌作用。其分子结构式如下：

奎硫平(quetiapine)，cas：no.111974－69－7，中文别名：11－[4－[2－(2－羟基乙氧基)乙基]－1－哌嗪基]二苯并[b，f][1，4]硫氮杂属于二苯并硫氮杂类非典型抗精神病药，用于治疗精神分裂症、老年期精神障碍和心境障碍的药物。其分子结构式如下：

stat3a是stat3信号通路的激动剂，其分子结构式如下：

虾青素(astaxanthin)是一种酮式类胡萝卜素，cas：no.472－61－7；no.122871－99－2，化学名为3，3′－二羟基－4，4′－二酮基－β，β′－胡萝卜素，具有极强的抗氧化能力，可以清除二氧化氮、硫化物如二硫化物等，也可降低脂质过氧化作用，如有效地抑制自由基引起的脂质过氧化作用。同时，还具有可有效地抑制肿瘤发生，增强免疫力，清除体内自由基等多方面的生理作用，对紫外线引起的皮肤癌也有很好的治疗效果，对糖尿病引起的眼睛疾病也有防治作用，被广泛应用在保健品、医药、化妆品、食品添加剂以及水产养殖等领域。其分子结构式如下：

本发明第二方面提供小分子化合物与瑞德西韦联合在制备抗covid－19药物中的应用。

作为上述方案的进一步改进，所述小分子化合物为头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素中的任意一种或多种。

所述头孢噻呋的分子结构式如下：

所述奎硫平的分子结构式如下：

所述stat3信号通路激动剂stat3a的分子结构式如下：

所述虾青素的分子结构式如下：

本发明第三方面提供一种抗瑞德西韦心肌毒性的药物，所述药物包括小分子化合物与其药学或生物学上可接受的载体或赋形剂。

作为上述方案的进一步改进，所述小分子化合物为头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素中的任意一种或多种。

所述头孢噻呋的分子结构式如下：

所述奎硫平的分子结构式如下：

所述stat3信号通路激动剂stat3a的分子结构式如下：

所述虾青素的分子结构式如下：

本发明第四方面提供一种抗covid－19的药物，所述药物包括小分子化合物、瑞德西韦与其药学或生物学上可接受的载体或赋形剂。

作为上述方案的进一步改进，所述小分子化合物为头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素中的任意一种或多种。

所述头孢噻呋的分子结构式如下：

所述奎硫平的分子结构式如下：

所述stat3信号通路激动剂stat3a的分子结构式如下：

所述虾青素的分子结构式如下：

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明通过高通量小分子化合物筛选，发现头孢噻呋、奎硫平、satat3信号通路激动剂stat3a和虾青素这四种小分子化合物能够有效减弱瑞德西韦引起的心肌细胞死亡和钙信号紊乱，可进一步研究开发成与瑞德西韦联用治疗新型冠状病毒病(covid－19)的药物。

附图说明

图1是本发明效果实施例1中各处理组的calcein/pi/hoechst染色结果图；

图2是本发明效果实施例1中四种小分子化合物对瑞德西韦处理后的心肌细胞存活率影响结果统计图；

图3是本发明效果实施例2中各处理组的tunel染色结果图；

图4是本发明效果实施例2中四种小分子化合物对瑞德西韦处理后的心肌细胞死亡率影响结果统计图；

图5是本发明效果实施例3中虾青素改善瑞德西韦处理后的心肌细胞钙调控能力的实验结果统计图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

头孢噻呋(ceftiofur)，cas：no.80370－57－6，中文别名为(6r，7r)－7－[2－(2－氨基噻唑－4－基)(甲氧基亚胺基)乙酰胺基]－3－[(2－呋喃基羰基)硫甲基]－8－氧代－5－硫杂－1－氮杂双环[4.2.0]辛－2－烯－2－甲酸，为动物专用的第三代头孢菌素，具有广谱抗菌作用。其分子结构式如下：

奎硫平(quetiapine)，cas：no.111974－69－7，中文别名：11－[4－[2－(2－羟基乙氧基)乙基]－1－哌嗪基]二苯并[b，f][1，4]硫氮杂属于二苯并硫氮杂类非典型抗精神病药，用于治疗精神分裂症、老年期精神障碍和心境障碍的药物。其分子结构式如下：

stat3a是stat3信号通路的激动剂，其分子结构式如下：

虾青素(astaxanthin)是一种酮式类胡萝卜素，cas：no.472－61－7；no.122871－99－2，化学名为3，3′－二羟基－4，4′－二酮基－β，β′－胡萝卜素，具有极强的抗氧化能力，可以清除二氧化氮、硫化物如二硫化物等，也可降低脂质过氧化作用，如有效地抑制自由基引起的脂质过氧化作用。同时，还具有可有效地抑制肿瘤发生，增强免疫力，清除体内自由基等多方面的生理作用，对紫外线引起的皮肤癌也有很好的治疗效果，对糖尿病引起的眼睛疾病也有防治作用，被广泛应用在保健品、医药、化妆品、食品添加剂以及水产养殖等领域。其分子结构式如下：

迄今为止，尚未发现有关于头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a和虾青素对心肌保护活性的报道。

本发明首次提供了头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素这四种小分子化合物在制备抗瑞德西韦心脏毒性药物中的应用。

本发明通过高通量小分子化合物筛选，发现头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素这四种小分子化合物能够有效减弱瑞德西韦引起的心肌细胞死亡和钙信号紊乱，可进一步研究开发成与瑞德西韦联用治疗新型冠状病毒病(covid－19)的药物。

效果实施例1

实验材料：人心肌细胞。所用人心肌细胞来源于人胚胎干细胞分化来源的心肌细胞，人胚胎干细胞来自美国威斯康辛州wicell研究所，经无糖dmem培养基加乳酸钠(10mm)纯化三天后，得到高纯度(≥98％)的人心肌细胞。

实验方法：将纯化后的人心肌细胞以8×10³个细胞/孔的密度接种至基质胶包被过的384孔板中，经24小时培养后，分别加入盐酸头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素这四种小分子化合物处理，小分子化合物分为低剂量(3μm)组、高剂量(10μm)组和瑞德西韦模型(10μm)组。实验分组情况及培养条件如下：1、正常组；2、瑞德西韦+dmso组；3、瑞德西韦+虾青素组；4、瑞德西韦+盐酸头孢噻呋组；5、瑞德西韦+奎硫平组；6、瑞德西韦+stat3信号通路激动剂stat3a组。每组设4个复孔，同时加入瑞德西韦与相应的小分子化合物，37℃培养处理6天。

细胞calcein/pi/hoechst染色：将calcein－am(钙黄绿素)与pi(碘化丙啶)结合使用，用于同时对活细胞和死细胞进行荧光染色，hoechst用于细胞核复染。将calcein－am、pi和hoechst三种染料同时加入dmem基础培养基中用于细胞染色，工作液浓度分别为2μm、4.5μm、1ug/ml。将配制好的染色工作液加入经小分子化合物处理后的细胞中，37℃孵育15分钟，最后采用高内涵成像分析系统检测calcein/pi/hochst荧光并成像。

实验结果：如图1所示，图1为各处理组calcein/pi/hoechst染色结果图，其中calcein(绿色，活细胞)、pi(橙色，死细胞)、hoechst(蓝色，细胞核)。图2所示柱状图为统计结果，结果显示：与正常组对比，瑞德西韦+dmso处理组存活细胞数量显著减少，其余各小分子化合物处理组与瑞德西韦处理组相比，存活细胞数均有显著提升，其中虾青素处理组存活提升较为明显。实验证明，头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素这四种小分子化合物可明显改善瑞德西韦诱导的心肌细胞死亡，其中虾青素效果最佳。

效果实施例2

实验材料：人心肌细胞。所用人心肌细胞来源于人胚胎干细胞分化来源的心肌细胞，人胚胎干细胞来自美国威斯康辛州wicell研究所，经无糖dmem培养基加乳酸钠(10mm)纯化三天后，得到高纯度(≥98％)的人心肌细胞。

实验方法：将纯化后的人心肌细胞以1×10⁴个细胞/孔的密度接种至基质胶包被过的96孔板中，经24小时培养后，加入小分子化合物处理，小分子化合物分为低剂量(3μm)组、高剂量(10μm)组和瑞德西韦模型(10μm)组。实验分组情况及培养条件如下：1、正常组；2、瑞德西韦+dmso组；3、瑞德西韦+虾青素组；4、瑞德西韦+盐酸头孢噻呋组；5、瑞德西韦+奎硫平组；6、瑞德西韦+stat3信号通路激动剂stat3a－2组。每组设4个复孔，同时加入瑞德西韦与相应的小分子化合物，37℃培养处理6天。

tunel染色：人心肌细胞用4％多聚甲醛固定后，按照tunel细胞凋亡检测试剂盒(南京诺唯赞生物科技股份有限公司(vazymebiotechco.，ltd)，型号a113－02)操作步骤进行操作，然后再用绿色荧光标记心肌肌钙蛋白ctnt(心肌细胞标志物)标记心肌细胞，采用高内涵成像分析系统成像。

实验结果：如图3所示，图3是各处理组的tunel染色结果图，其中，tunel+(红色，凋亡细胞)，ctnt(绿色，心肌细胞)，hoechst(蓝色，细胞核)。图4柱状图为统计结果，结果显示：瑞德西韦+dmso处理组和正常组对比凋亡细胞数量显著增加，其余各小分子化合物处理组与瑞德西韦处理组相比，凋亡细胞数均显著降低，其中虾青素处理组凋亡细胞数目下降较为明显。实验证明，头孢噻呋、奎硫平、stat3信号通路激动剂stat3a、虾青素这四种小分子化合物可明显改善瑞德西韦诱导的心肌细胞死亡，其中虾青素效果最佳。

效果实施例3

实验材料：人心肌细胞。所用人心肌细胞来源于人胚胎干细胞分化来源的心肌细胞，人胚胎干细胞来自美国威斯康辛州wicell研究所，经无糖dmem培养基加乳酸钠(10mm)纯化三天后，得到高纯度(≥98％)的人心肌细胞。

实验方法：将纯化后的人心肌细胞接种至基质胶包被过的激光共聚焦玻底培养皿孔板中，经24小时培养后，加入小分子化合物处理。实验分组情况及培养条件如下：1、dmso对照组；2、瑞德西韦(10μm)组；3、瑞德西韦(10μm)+虾青素(10μm)组。37℃培养处理6天。

心肌细胞自发钙瞬变成像检测：人心肌细胞用1μmfluo－4染料37℃染色15分钟后，将细胞转移至工作液(工作液为dmem+10％fbs(胎牛血清)：台式液＝1：1；台式液为：140.0mmnacl，5.0mmkcl，2mmmgcl2，10mmhepes，1.8mmcacl2，10mmglucose，ph＝7.4)中，激光共聚焦线扫模式记录钙瞬变影像，记录间隔为10ms。

实验结果：如图5所示，与dmso组相比，瑞德西韦组的钙信号幅值降低，而瑞德西韦+虾青素处理组的幅值上升；瑞德西韦组钙回收到细胞钙库的时间比dmso组更长，而瑞德西韦+虾青素处理组钙回收到细胞钙库的时间比瑞德西韦处理组显著缩短，但仍比dmso组长。实验证明：虾青素可显著改善瑞德西韦处理后的心肌细胞钙调控能力，显著降低瑞德西韦对心脏的毒性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。