专利名称：作为乙酰胆碱酯酶抑制剂的紫色细杆石蕊菌体或培养提取物和/或布里醌的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于こ酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE)抑制剂的紫色细杆石蕊(Cladonia macilenta purple)的菌体或培养提取物、布里醌(Biruloquinone)及其药用盐，以及包含上述物质的药物组合物及功能性食品。
背景技术：
こ酰胆碱酯酶，也已知为AChE，是ー种能使具有调节副交感神经元活性的神经传递こ酰胆碱(acetycholine，ACh)降解(通过其水解活性)生成胆碱和こ酸的酶。其在内质网膜上形成并移动至细胞膜发挥其功能。其是ー种重要的酶，多发现于胆碱能神经元及 其周围，尤其在神经肌肉接合处，也发现于血浆、肝和其它组织中。通常，こ酰胆碱是由轴突終端膜分泌至突触间隙(synaptic cleft)并通过结合突触后神经元的受体来传递动作电位的神经递质。在传递神经元的刺激后，该物质在こ酰胆碱酯酶作用下分解为胆碱和こ酸，然后通过再吸收被运回至神经末稍并在那里用于合成新的こ酰胆碱分子。对こ酰胆碱进行积极研究后发现，就こ酰胆碱的合成和分解机制而言，很多身体上和精神上的疾病/失调都与こ酰胆碱浓度的非正常减少显著相关。阿尔茨海默氏病(Alzheimer’ s disease (AD)),也称为老年性痴呆症,是最典型的こ酰胆碱相关性疾病。阿尔茨海默氏病的主要症状是记忆力減退、语言和空间感知能力及判断力失调。关于该疾病的发病原因或发病进程，发表过很多假说，但目前还不明确。然而，阿尔茨海默氏病患者的中枢神经系统通常受损，尤其是胆碱能神经元的损伤最为严重。而且，据报道胆碱能神经元的这种损伤与阿尔茨海默氏病患者的学习、记忆力及认知力的衰退存在很大的相关性。改善与AD相关的胆碱能神经元的努力主要以胆碱假设(Cholinergic Hypothesis)为主。基于这种假设，沿着改善受损胆碱能神经元的方向积极开发治疗剂。为了改善受损的胆碱能神经元，可采用以下方法使用こ酰胆碱前体(AChprecursor)即胆碱能神经递质,使用胆碱能受体激动剂(receptor agonist),或者相对于AChE抑制剂保持突触中ACh的浓度。但胆碱能受体激动剂具有在体内容易降解的缺点，因此，通常采用AChE抑制剂。实际上，通过美国食品药品监瞀管理局(FDA)认证的并用作阿尔茨海默氏病治疗剂的AChE抑制剂的示例有塔克林(tacrine) (THA, Cognex R)、多奈哌齐
(donepezil) (Acricept )和卡巴拉汀(rivastigmine) (Exelon )。其中，提取自天然产
物的化合物有加兰他明(galanthamine, Galanthus nivalis)、石杉喊甲 A(huperzine A,Huperzia serrataノ 等。通过预防ACh的降解来保持ACh浓度的这些AChE抑制剂具有改善认知功能的效果。然而，已知这些AChE抑制剂具有肝毒性、半衰期短、低生物利用度等问题。因此，需要进行更多的研究以开发新的AChE抑制剂。同时，与胆碱神经系统相关的其它病理学研究报道，肠胃运动由神经刺激进行调节，而こ酰胆碱能够改善胃运动。因此，有时会使用一种被称为新斯的明(neostigmine)的AChE抑制剂，用于治疗由术后肠梗阻增加导致的腹部膨胀或者由膀胱逼尿肌无カ导致的排尿障碍。此外,重症肌无カ(myasthenia gravis)是ー种自身免疫性神经肌肉疾病,其发生原因是位于突触后神经肌肉接合处的こ酰胆碱受体受到破坏，从而抑制了神经递质こ酰胆碱的刺激作用。针对这种病症，医学上采用こ酰胆碱酯酶抑制剂如溴吡斯的明(mestinon)或新斯的明进行治疗。溴吡斯的明是最常用的治疗重症肌无カ的药物，其能抑制こ酰胆碱酯酶的水解活性，从而增加こ酰胆碱的浓度使得こ酰胆碱保留在肌肉细胞中的受体上。尽 管该药物具有短时间内达到治疗效果的优点，但根据其剂量经常出现腹痛或腹泻的副作用。而且，目前开发的重症肌无カ治疗用こ酰胆碱酯酶抑制剂，对于尼古丁型和毒蕈碱型こ酰胆碱受体的选择性不足，因此由于毒蕈碱受体的刺激导致产生副作用。此外，其吸收率非常低，由于仅能实现部分效果，因此其治疗范围狭窄。除此之外，青光眼是ー种眼部疾病，由于眼内压升高造成视神经损伤，导致进展性、不可逆性失明。在这种情况下，据报道こ酰胆碱酯酶抑制剂会促进水性液体的再吸收，从而降低眼内压。但需要特别注意的是，当使用目前开发的こ酰胆碱酯酶抑制剂治疗青光眼6个月以上时，可能会存在白内障的风险。为了有效的预防和治疗与こ酰胆碱浓度减少有关的各种疾病/失调，曾经提出通过施用こ酰胆碱前体以促进こ酰胆碱合成的替代方案。然而，由于其短期效应不能进入血脑屏障(BBB)，因此主要采用こ酰胆碱酯酶抑制剂如塔克林遏制こ酰胆碱的水解作用的药物治疗方法。然而，如上所述，据报道目前开发的和市售的こ酰胆碱酯酶抑制剂会引发一系列副作用，例如肝病、胃肠紊乱(腹痛或腹泻)、肌肉痛等。同时，地衣类(lichens)作为真菌类(fungi)、藻类(algae)和/或蓝细菌(cyanobacteria)的共生复合体，划分为约14000种。曾经提出将地衣类的次生代谢产物(secondary metabolites)用作抗菌剂(antimicrobial agent)或者抗食草动物剂(antiherbivore agent)。而且,地衣类的ー些提取物在民间曾用作各种治疗剂，并揭示出地衣类的多种代谢物具有各种生物活性，如抗肿瘤、抗菌(antibacterial)、抗真菌、antifungal)、饥炳毒(antiviral)、角军热(^antipyretic)、饥炎(,antiinflammatory；以及抗氧化活性(Oksanen, I. 2006.地衣类的生态学和生物技术方面的问题(Ecologicaland biotechnological aspects of lichens).应用微生物学与生物技术(AppliedMicrobiology and Biotechnology). 73 (4) :723-734.)。因此,地衣类代谢物作为潜在的药学制剂(pharmacological agents)来源,受到极大的关注。对此，本发明人努力寻找能够治疗与こ酰胆碱浓度非正常減少有关的各种疾病/失调的物质；因此发现地衣类形成真菌(lichens forming fungi (LFF))能有效抑制こ酰胆碱酯酶
发明内容
技术方案 因此，本发明的ー个目的是提供能抑制AChE活性的紫色细杆石蕊(Cladoniamacilenta purple)的菌体提取物(cell extract)或培养提取物(culrute extract)。本发明的另ー个目的是提供具有抑制AChE活性的能力且来源于紫色细杆石蕊的化学式I的布里醌(Biruloquinone)或其药用盐。本发明的另ー个目的是提供紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、布里醌或布里醌的药用盐作为AChE抑制剂的应用。本发明的另ー个目的是提供用于预防或治疗神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼的药物组合物，其包括至少ー种选自下组的物质紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、布里醌和布里醌的药用盐。本发明的另ー个目的是提供紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、布里醌或布里醌的药用盐在预防或治疗神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼中的应用。本发明的另ー个目的是提供用于预防或治疗神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼的方法，其包括对个体施用至少ー种选自下组的物质紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、布里醌和布里醌的药用盐。本发明的另ー个目的是提供用于预防或缓解神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼的食品，其包括对个体施用的至少ー种选自下组的物质紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、布里醌和布里醌的药用盐。有益效果紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、布里醌和布里醌的药用盐是强效的こ酰胆碱酯酶抑制剂，其能抑制こ酰胆碱酯酶的活性。因此，含有它们的药物组合物或食品可用于预防或治疗与由こ酰胆碱酯酶活性引起的こ酰胆碱浓度非正常減少有关的疾病/失调，如ネ申经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼。特别地，因为紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、布里醌及其药用盐是来源于紫色细杆石蕊的天然活性成分，所以它们对活的机体具有安全性。因此，可将它们施用于罹患所述疾病/失调的患者或希望预防所述疾病/失调的患者，不会像传统的こ酰胆碱酯酶抑制剂那样产生副作用。
将结合附图并通过以下对本发明的描述呈现本发明的上述或其它目的以及特征，其中图I :示出在南极、匈牙利及中国采集的16 (十六)种地衣类的叶状体(Thallus)提取物的こ酰胆碱酯酶抑制活性的柱状图；图2 :示出在南极、匈牙利及中国采集的16 (十六)种地衣类的叶状体(Thallus)提取物中分离的地衣类形成真菌(lichens-forming fungus)提取物的こ酰胆碱酯酶抑制活性的柱状图；图3 :布里醌对AChE的浓度-抑制曲线；图4 :布里醌PC12细胞的细胞毒性分析结果；
图5 :示出布里醌预防氧化应激的能力的柱状图；以及图6 :示出布里醌对AChE的抑制行为的双倒数图(Lineweaver-Burk plot)。
具体实施例方式除非另有规定，本文所用的技术和科技术语具有与本发明所属领域技术人员通常理解的相同的含义。此外，本文中提及的所有文献均以全文參阅的方式并入于此。本发明的一方面提供了能抑制こ酰胆碱酯酶活性的紫色细杆石蕊的菌体提取物或培养提取物。细杆石蕊(Cladonia macilent)是在世界范围内包括丹麦广泛分布的地衣类形成真菌(Lichen-forming fungi, LFF),它在形态学上及化学上有2 (两)种不同类型的次代培养物，即紫色(purple)类型和白色(white)类型。本发明人发现，在上述两种类型中，紫色、类型具有强效的こ酰胆碱酯酶抑制活性，而白色类型显示低活性。在本发明中所述紫色类型是指紫色细杆石蕊(Cladonia macilenta purple)或细杆石蕊(Cladonia macilent)。在本发明中，术语“提取物”是指采用相关领域已知的常规方法从紫色细杆石蕊或其培养滤液(cultural filtration)中提取的物质。此外，“提取物”不仅包括上述提取成分，还包括该提取成分的干燥粉末以及利用它们进行剂型化的所有形态。在本发明中，用于从紫色细杆石蕊或其培养滤液中提取以获得本发明提取物的溶剂可以为Cy醇或其水溶液如甲醇、こ醇、丙醇或丁醇，正己烷，こ酸こ酷，丙酮，ニ氯甲烷，或其混合物，优选的Cu醇如甲醇或こ醇。提取时，可以使用紫色细杆石蕊原材或者其粉碎形式。溶剂的使用量范围为每IOOg干燥紫色细杆石蕊使用0. I 5L，所述提取的非限制性温度的范围为4 120°C。此外，提取可进行10分钟 30天，可使用常规的提取仪器、超音波粉碎提取器或者分镏器。所获得的提取物中的溶剂可通过吸滤和/或冷冻干燥除去。在本发明中，“こ酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase) ”,也已知为“AChE”,是一种能使神经传递こ酰胆碱降解(通过其水解活性)生成胆碱和こ酸的酶，与こ酰胆碱的浓度变化具有很大的关联性。因此，こ酰胆碱酯酶抑制剂已用于预防和治疗与こ酰胆碱浓度非正常減少有关的多种疾病/失调，即神经退行性疾病，例如阿尔茨海默氏病(Alzheimer' sdisease)、帕金森氏病(Parkinson, s disease)、缺血性脑病(Ischemia brain disease)、重症肌无カ(myasthenia gravis)、记忆カ減退、酒精成瘾等，胃肠道或膀胱平滑肌的肌无力症或者青光眼。本发明的紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物具有强效的こ酰胆碱酯酶抑制活性(约60% )，相比其它地衣类叶状体提取物或者地衣类形成真菌(LFF)提取物，具有优异的抑制活性。因此，本发明的紫色细杆石蕊提取物能够用于预防和治疗由こ酰胆碱酯酶活性引起的こ酰胆碱浓度非正常減少相关的疾病/失调，即神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症或者青光眼。上述神经退行性疾病的示例有阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、缺血性脑病、重症肌无カ、记忆カ減退、酒精成瘾等。本发明的另一方面提供对こ酰胆碱酯酶的活性具有抑制能力且来源于紫色细杆石蕊(Cladonia macilenta purple)的化学式 I 的布里醌(Biruloquinone),〈化学式I〉
权利要求
1.具有こ酰胆碱酯酶抑制活性的来源于紫色细杆石蕊(Cladoniamacilenta purple)菌体或其培养物的提取物。
2.具有こ酰胆碱酯酶抑制活性的来源于紫色细杆石蕊的化学式I的布里醌(Biruloquinone)或其药用盐， <化学式I〉
3.用于预防或治疗神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼的药物组合物，其包括至少ー种选自下组的物质紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、化学式I的布里醌和布里醌的药用盐， <化学式I〉
4.根据权利要求3所述的药物组合物，其中所述神经退行性疾病选自下组阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、缺血性脑病、重症肌无カ、记忆カ减退和酒精成瘾。
5.用于预防或治疗神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼的方法，其包括对个体施用权利要求3或4所述的药物组合物。
6.用于预防或缓解神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无カ症、或者青光眼的健康食品，其包括至少ー种选自下组的物质紫色细杆石蕊的菌体或培养提取物、化学式I的布里醌和布里醌的药用盐， <化学式I〉
7.根据权利要求6所述的食品，其中所述神经退行性疾病选自下组阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、缺血性脑病、重症肌无カ、记忆カ減退和酒精成瘾
全文摘要
本发明涉及具有乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制活性的紫色细杆石蕊(Cladonia macilenta purple)的菌体或培养提取物、布里醌(Biruloquinone)及其药用盐，以及包含上述物质的用于预防、治疗或缓解神经退行性疾病、胃肠道或膀胱平滑肌的肌无力症、或者青光眼的药物组合物及功能性食品。
文档编号C07C49/755GK102666836SQ201080053638
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者李长田, 罗姮, 许宰铣, 高荣珍 申请人:国立顺天大学校产学协力团