专利名称：酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阿拉伯半乳聚糖。具体地，本发明涉及由黄芪，特别是黄芪的根为原料制备的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其中阿拉伯糖∶半乳糖的比例小于3.5∶1或小于酸改性前阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物中阿拉伯糖∶半乳糖的比例的80％。
已有人用黄芪煎剂，和由乙醇沉淀的煎剂制备成的溶液注射给药，并且据报道可改善胃和十二指肠溃疡症状和增加慢性白细胞减少症患者的白细胞数(参阅由H.-M.Chang和P.P.-H.But编辑的“Pharmacology and Applications of Chinese Materia Medica”第1041-1046页，题目为“Huangqi”，World Scientific Publishing Co.，Singapore，1987)。黄芪煎剂、纯化的低分子量部分(例如分子量在25,000-35,000的部分)、和含有黄芪的植物药混合物的煎剂，在下述方面也显示出活性恢复局部异种移植反应中的免疫系统(D.-T.Chu等，“Immunotherapy with Chinese medicinal herbs.I...”，J.Clin.Lab.Immunol.，25，119-123(1988))，逆转环磷酰胺诱导的免疫抑制反应(D.-T.Chu等.，“Immunotherapy with Chinese medicinal herbs.II...”，J.Clin.Lab.Immunol.，25，125-129(1988))，加强由rIL-2所致的LAK细胞细胞毒性(D.-T.Chu等，“Fractionated extract ofAstragalus membranaceus”，J.Clin.Lab.Immunol.，25，183-187(1988))，增强免疫抑制小鼠的免疫应答[K.S.Zhao等，“Enhancement of theimmune response in mice by Astragalus membranaceus extracts”，Immunopharmacology，20，225-234(1990)]，刺激单核细胞的应答[Y.Sun等，“Preliminary observations on the effects of the Chinesemedicinal herbs...”，J.Biol.Response Modifiers，2，227-237(1983)]，和刺激小鼠的骨髓造血作用[M.Rou等，“The effect of radixastragali on mouse marrow hemopoiesis”，J.Trad.Chin.Med.3(3)，199-204(1983)；S.-I.Miura等，“Effect of a traditional Chinese herbalmedicine...”，Int.J.Immunopharmacol.，7(11)，771-780(1989)；和Y.Ohnishi等，“Effects of Juzen-taiho-toh(TJ-48)...”，Exp.Hematol.，18，18-22(1990)]。
Liu在美国专利第4,843,067号中披露了一种药物组合物，它含有黄芪多糖(据称可从Astragalus membranaceus Bge.或Astragalusgummifer Labillard中提取得到)和当归多糖。据称该黄芪多糖可通过用水从黄芪根的粉末中提取和乙醇沉淀得到。Verbiscar在美国专利第5,2868,467号中披露了一种来自西黄蓍胶(Astragalustragacantha(tragacanth))植物的免疫调节性多糖部分，其在低温下制备而成，以“使其在化学变化和构象变化下保持多糖的完整性”。Josephson等人在美国专利第5,336,506号中披露了用诸如阿拉伯半乳聚糖(分离自落叶松(Larix occidentalis))和甘露聚糖等植物性多糖和一些药剂形成复合物，以将药剂靶向引导到可引起受体介导内吞作用的细胞受体。Adams等人在美国专利第5,116,969号中披露了一种据说适用于密度梯度分离的超纯化的阿拉伯半乳聚糖产物。Jung等人在美国专利第5,478,576号中披露了纯化的阿拉伯半乳聚糖(同样来自Larix occidentalis)、及其降解产物、和修饰物,同样可用来将药剂传递到能进行受体介导的内吞作用的细胞受体。Lewis在美国专利第5,589,591号中披露了不含内毒素的多糖，例如阿拉伯半乳聚糖、葡聚糖、甘露聚糖、和阿拉伯胶，其由这些多糖的不纯形式经超滤而制成，该超滤的程序为首先通过一低分子量截止膜，保留滞留物，然后通过一高分子量截止膜，保留滤液。
然而，这些文献都注重存在于产物中的多糖(如，阿拉伯半乳聚糖)，甚至可使用设计的技术来除去阿拉伯半乳聚糖蛋白。
阿拉伯半乳聚糖蛋白也存在于有花植物中，并广泛存在于大多数高等植物中。阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGPs)，有时称作阿拉伯半乳聚糖肽，是含有高比例碳水化合物和通常少量蛋白(低于10％)的糖蛋白，虽然已知也有较高蛋白含量的阿拉伯半乳聚糖蛋白。在从植物分离出的富含羟脯氨酸的糖蛋白中，阿拉伯半乳聚糖蛋白的特点是通常较低的蛋白含量和其一般能与β-葡糖基Yariv试剂，即1，3，5-三(4-β-D-吡喃葡糖氧基苯偶氮基(glucopyranosyloxyphenylazo))-2，4，6-三羟基苯结合的能力[J.H.Yariv等，Biochem.J.，85，383-388(1962)；R.L.Anderson等，Aust.J.Plant Physiol.，4，143-158(1977)]。阿拉伯半乳聚糖蛋白是阿拉伯胶的成分，所述阿拉伯胶是一种阿拉伯橡胶树(Acacia senegal)的胶质渗出物，其常在食品中用作乳化剂、防止结晶剂、和调料封装剂(flavor encapsulator)。Chen等人在美国专利第5,646,029号中披露了自花烟草(Nicotiana alata)、白花单叶烟草(Nicotianaplumbaginafolia)、和西洋梨(Pyrus communis)中分离出植物AGP基因的方法。有关阿拉伯半乳聚糖蛋白的详细讨论，可参见E.A.Nothnagel的“Proteoglycans and related components in plant cells”，Int.Rev.Cytology，174，195-291(1997)。
上述文献及本说明书中提到的其他文献所披露的内容结合于此作为参考。
本发明的第二方面提供一种水性可供注射的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白制剂，其包括一种有效治疗剂量的本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物和一种水性可供注射的赋形剂。
本发明的第三方面提供一种通过给予本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物、或本发明第二方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白配方来治疗哺乳动物疾病的方法，例如刺激造血，诱导巨核细胞的增殖和成熟，刺激IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、GM-CSF、或G-CSF的生成，刺激嗜中性白细胞的生成或活化，治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症，加速因暴露(例如意外或非治疗性的暴露，以及治疗性的暴露)于细胞毒性物质、或辐射照射后的恢复，治疗恶病质、呕吐、或撤药综合征(drugwithdrawal symptomes)，或恢复或激活对病毒、细菌、真菌、及其他感染和在其他免疫抑制情况下的免疫应答，或保护乙型肝炎患者的肝脏细胞，包括在该接受治疗的哺乳动物身上施用有效剂量的本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，特别是本发明第二方面的一种可供注射的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白水剂；可选地与至少一种其他药剂(例如能刺激造血的药剂)合用。
本发明的第四方面提供了制备本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物和本发明第二方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白配方的方法。发明详述定义“酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物”是一种“阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物”(如下述所定义的)，该阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物在一定条件下用酸处理从而使得在该组合物中阿拉伯糖∶半乳糖的比例低于3.5∶1，优选低于3.0∶1，或低于酸改性前阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物中阿拉伯糖与半乳糖比例的80％。
“阿拉伯半乳聚糖蛋白”或“AGP”是一种通常可以用β-葡糖基亚里夫(Yariv)试剂沉淀、并且高度糖基化的蛋白，其中碳水化合物约占分子量的至少50％，并且其中主要的碳水化合物成分是阿拉伯糖和半乳糖，且阿拉伯糖残基主要位于末端。对于阿拉伯半乳聚糖蛋白，其通常与单克隆抗体MAC207进行特异性的反应。
“阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物”是指一种组合物，该组合物至少包含由阿拉伯半乳聚糖蛋白(如上述所定义)和缔合的阿拉伯半乳聚糖以及其他多糖所组成的组合物的重量的70％，特别是至少80％，尤其是至少90％。
“哺乳动物”包括人类和非人类的哺乳动物，例如宠物(猫、狗等)和家畜(牛、马、绵羊、山羊、猪等)。
“疾病”包括一种动物的任一种不健康状态，包括因医疗(副作用)所致的不健康状态，例如疾病状态(其中补血效果(bloodtonifying)是具疗效的)，特别是包括在本申请的“药理和用途”部分列出的那些疾病状态。
“可药用的赋形剂”是指一种对制备药学组合物有用的赋形剂，所述药学组合物一般是安全、无毒、而且必要的，并包括可用于兽医用药和人类用药的赋形剂。这类赋形剂可以是固体、液体、半固体、或气体(在气溶胶组合物的情况下)。
“有效治疗剂量”是指当施用于动物以治疗一种疾病时足以有效地治疗该疾病的剂量。
疾病的“治疗”包括防止已感染但尚未出现病症的动物发病(预防治疗)、抑制疾病(减缓或抑制疾病的发展)、缓解该疾病的症状或副作用(包括姑息疗法)、和缓解该疾病(使疾病减轻)。酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物本发明的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物是一种如上述所定义的“酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物”，它是从一种阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物制备而成，而该阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物是分离自黄芪(Astragalus membranaceus)(特别是其根)，优选从蒙古黄芪或膜荚黄芪(A.membranaceus Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao或A.membranaceus(Fisch)Bge.)的根分离，优选生长在中国内蒙古或山西省的黄芪的根，特别是前者，而且优选两年生的黄芪植株的根。其具有典型的糖分组成(通过甲醇分解组分的三甲代甲硅烷基衍生物的气液相色谱(GLC)来测定)，含有约30-60％(摩尔百分比)、特别是约35-55％的阿拉伯糖(Ara)；约5-10％的鼠李糖(Rha)；约5-15％的GalA(半乳糖酸)；约20-35％的Gal(半乳糖)；和低于约10％，特别是低于约5％的葡萄糖(Glc)；其中阿拉伯糖∶半乳糖的比例低于3.5∶1，优选低于3.0∶1；灰分含量不高于约2％(重量百分比)；典型的重金属含量不高于约20ppm(重量)；以及羟脯氨酸含量不高于约1.0％。其几乎不含内毒素(即，如依据使用手册通过Endospecy[Seikagaku公司，东京，日本]试验所测定的，内毒素含量低于1.0EU/毫克，较好是低于0.8EU/毫克，更好是低于0.5EU/毫克，最好是低于0.3EU/毫克)；并且可溶解于水，水中溶解度至少是200毫克/毫升，而且水溶液pH值介于4至7之间。为方便起见，该材料可称作“AMC”。
在该组合物的一份典型制备物中，聚糖占组合物重量的约80％，剩下的是蛋白质和可能存在的痕量的脂质。蛋白质的核心部分富含羟脯氨酸，约占氨基酸残基的25％在水溶液中通过尺寸排阻色谱，酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物呈现出两种尺寸类型。较大尺寸类型(占组合物重量的约40％)，相对于支链淀粉尺寸标准(pullulan sizing standards)分子量约350kD处有一峰值；较小尺寸类型的峰值出现在分子量约75kD处。两类分子的重量平均分子量约在120kD和260kD之间，如约200kD，其计算的多分散性约在1至5之间，特别是约在1.5至3.5之间。制备酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的制备方法如下在非必选的共提取剂(如碱金属盐，特别是磷酸二氢钾或磷酸二氢钠，如0.5M磷酸二氢钾，pH4.5)存在下，在一定温度，用热水(温度一般不低于80℃，较好不低于90℃，更好约100℃)提取黄芪(Astragalus membranaceus)(通常是洁净处理的切成小片或切开的干燥根，制备方法如下修剪干燥的根，用净化水洗涤，用诸如70％乙醇的灭菌溶液冲洗，将根切成薄片，并于无菌条件下干燥，获得所谓的“饮片”)一段时间，并进行所需要或所希望次数的提取循环，以从根中基本提取阿拉伯半乳聚糖蛋白和缔合的多糖(一般是提取三次，在100℃下每次3小时)。在一优选制备中，在饮片提取前先用热的盐溶液洗较短时间(如，0.5M磷酸二氢钾，pH4.5，100℃，30min)，然后在进行提取前弃去洗液。所有在制备根碎片后进行的步骤通常都是在使用无菌设备和试剂的无菌环境下进行。浓缩热水提取物(如，于60-70℃下真空蒸发)，或同时浓缩和与水交换(借助于超滤，如，使用100kD分子量截止(100K MWCO)超滤(UF)系统)(当用于提取的水中含共提剂时该处理特别优选)，使浓度浓缩至约1公升/千克的“饮片”，然后进一步处理以除去不溶于水的物质，如用低级醇类(例如浓度约35％的乙醇溶液)进行沉淀。对于这些低级醇类的沉淀的上清液，例如35％乙醇沉淀，再用更高浓度的低级的醇类来沉淀，例如40％-80％的乙醇，特别是60-70％的乙醇，以将含有阿拉伯半乳聚糖蛋白和结合多糖的粗制阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物沉淀出来。沉淀物可再溶于水中以帮助除去低级醇，并干燥(一般采用喷雾干燥或冷冻干燥，以避免过度加热)，以分离出粗制的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。该粗制的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物一般是白色至近白色粉末。
然后在适当温度下经适当的时间，用适当浓度的适当酸处理粗制的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，以使最终的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的阿拉伯糖∶半乳糖的比例降低到低于3.5∶1，优选低于3.0∶1，或低于酸改性前的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物中的阿拉伯糖∶半乳糖比例的80％。所用酸的特性及其浓度、以及水解的时间和温度，从无机酸(如盐酸，在低浓度、低于室温至室温，及相对较短的时间内使用)到弱有机酸(如乙酸，在高浓度、高温下，及长时间内使用)可以有相当大的变化；然而，我们发现，三氯乙酸，或优选盐酸，在0.1至1M浓度使用1至24小时，或更多(特别是在低浓度下)在略微升高的温度下(如室温到40℃，特别是30℃左右)使用，对水解作用是适当的。虽然酸解相对于半乳糖更倾向于作用于阿拉伯糖(由此缩短阿拉伯半乳聚糖蛋白的多糖侧链)，但应谨慎操作以确保充分水解从而获得希望的纯度及阿拉伯糖∶半乳糖比例，同时避免过度水解，过度水解会降低活性的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的产量。水解后，加入碱以中和酸溶液(例如，0.5M碱金属氢氧化物水溶液，如氢氧化钠，或弱碱，如碳酸氢纳)。获得的溶液含有酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白、以及(酸改性的)结合多糖、和大量低分子量水解产物。
为了调节黄芪原料批次之间的变化，可对原料(“饮片”)和工艺过程中的中间产物进行混合，以获得终产物的一致性。
然后通过超滤和离子交换色谱纯化该溶液。进行超滤以进一步除掉盐和低分子量材料，并减少溶液体积(例如通过运用100KMWCO UF系统)。滞留物可以直接进行干燥(例如，在60-70℃的真空烘箱中，或通过喷雾干燥或冷冻干燥，特别是促溶解赋形剂存在的情况下)以获得酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物或在需要的情况下可按下文所述进一步纯化。
对于非必选的进一步纯化，从超滤获得滞留物，然后经阳离子交换柱(例如SP琼脂糖阳离子交换柱，用pH5.20的20mM乙酸钠(NaOAc)缓冲液平衡)进行洗脱；再将洗脱液装载至阴离子交换柱中(例如Q琼脂糖阴离子交换柱，用同样的NaOAc缓冲液平衡)并洗脱。来自阴离子交换柱的洗脱液经超滤再次脱盐，然后干燥，从而获得酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。
纯化步骤的顺序可以改变或这些步骤本身也可以改进。具体地，可以用同样或相似的离子交换树脂对溶液进行分批处理并从经处理的溶液过滤出树脂来代替连续的离子交换色谱步骤，并且不论是作为一个柱还是在分批处理中，也可以使用同时具有阴离子和阳离子交换能力的混合床树脂来代替使用分离的阴离子和阳离子交换树脂。此外，离子交换处理也可以在酸改性处理前进行而不是在其后进行。可以使用不同的UF膜(如低分子量截止膜)进行脱盐和除去低分子量物质。该过程中关键的步骤是“饮片”的制备、从其中提取阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物、以及该阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的酸改性、还有至少一个高分子量(如，100K MWCO)超滤步骤；其中纯化步骤的顺序和特性的变化，相对于对获得的组合物的性质的影响，对酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的产量和进行制备的简易程度具有更大的影响。当然，假如一种阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物或特别是该组合物的大于100K的部分由任何其他方法制备，那么该组合物可以经酸化而获得酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。药理和用途本发明第一方面的纯化的阿拉伯半乳聚糖组合物或本发明第二方面的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的有益的活性，已在数种测试中获得证实，并导致下列用途。治疗化疗患者嗜中性白细胞减少症1.从活化的人类外周血单核细胞(PBMC)中制备粒细胞集落刺激因子(G-CSF)因为免疫和造血系统需通过数种细胞因子的交互作用才能被激活，实施例6中检查了AMC体外诱导产生粒细胞集落刺激因子的能力。通过用PHA(植物凝集素)激活后的人类外周血单核细胞，AMC引发明显的、剂量依赖性释放G-CSF。已知G-CSF可在体外和体内影响嗜中性白细胞的产生和/或活性。这些资料表明AMC可通过产生与造血功能相关的细胞因子来刺激骨髓抑制患者产生嗜中性白细胞并恢复血小板数。针对下述组合物，观察到一种相似但更加微弱的应答(1)纯化的阿拉伯半乳聚糖组合物(PAGC)，该组合物是通过“饮片”提取、乙醇沉淀、通过离子交换色谱进行纯化、和进一步的乙醇沉淀而获得；以及(2)一种阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物(AGPC)，该组合物是通过“饮片”提取、乙醇沉淀、通过离子交换色谱进行纯化、以100K MWCO UF膜超滤离子交换洗脱液(保留滞留物)、和进一步的乙醇沉淀而制成。因为PAGC已表现出可以刺激IL-1β、IL-6、TNF-α(肿瘤坏死因子-α)、IFN-γ(γ干扰素)、GM-CSF(粒细胞巨噬细胞集落刺激因子)的产生，这一现象和以上结果显示AMC将具有同样效力。
2.经氟尿嘧啶处理的小鼠体内GM-CFC祖细胞的恢复已证实PAGC可以促进由氟尿嘧啶诱导的骨髓抑制的小鼠体内骨髓祖细胞(GM-CFC)的复原；基于上述1中的结果，预期AMC在该检测中至少与PAGC同样有效。
3.接受亚致死剂量辐射的小鼠体内外周白细胞的恢复用亚致死剂量的辐射来照射BALB/c小鼠，然后依据实施例7中所描述的方法皮下注射生理盐水、或PAGC、AGPC、或AMC到小鼠体内进行治疗。辐射使小鼠的白细胞(WBC)的数量急剧下降。用PAGC、AGPC、或AMC治疗使白细胞总计数增加到超过在注射生理盐水的小鼠的对照组中观察到的白细胞总数，并增加白细胞数的恢复速率至不小于8×106/mL。
4.化疗后患者体内白细胞数的恢复已经表明PAGC增加人癌症患者化疗后的白细胞超过不给予PAGC的对照组。基于上述1和3的结果以及与PAGC的比较，预期AMC具有同样的效力。治疗化疗患者血小板减少症1.接受亚致死剂量辐射的小鼠体内外周血小板数的恢复在第0天时，用亚致死剂量的辐射照射量来照射BALB/c小鼠，然后，如实施例7所述，皮下注射生理盐水或AMC进行治疗。辐射使小鼠血小板的数量急剧下降。皮下注射50、100、和250毫克/千克的AMC进行治疗，可明显促进小鼠体内外周血小板的恢复。这些结果表明AMC是一种非常有效的促进血小板发育的药剂，并且应视为对治疗血小板减少症有效。在该测定中AGPC和PAGC也有疗效。
2.骨髓巨核细胞的增殖/成熟已证实PAGC可以在体外促进骨髓巨核细胞的增殖和/或成熟，并和低于最佳剂量的IL-3一道起增效作用；基于上述1中的结果，预期在该检测中AMC至少具有与PAGC相同的效力。因为化疗或辐射治疗会破坏许多细胞和组织(包括产生细胞因子的细胞)，因此接受这种治疗的患者可能具有较低水平的内源性细胞因子分泌。这种低水平的内源性细胞因子可能无法支持造血系统的正常功能，因而造血系统不能产生足够数目的造血细胞来从骨髓抑制中恢复过来。已证实PAGC在内源性细胞因子水平不足的情况下，可以促进骨髓巨核细胞的增殖/成熟达到正常水平，并可刺激外周血小板的恢复，而且这种作用似乎是通过诱导巨核细胞的增殖和/或成熟而产生。这些资料表明AMC也可证明在治疗因骨髓抑制所致的(occurssecondary to bone marrow suppression)血小板减少症方面是有效的。
3.增加化疗后血小板数已证实PAGC可以增加人类癌症患者化疗后的血小板计数；基于上述1中的结果以及与PAGC的比较，预期AMC具有同样的效力。改善癌症患者的生活质量已证实PAGC可以更加快速地增加化疗患者从化疗导致的症状(疲惫和倦怠、不适、出汗、气促和缺乏食欲)中恢复的速率，并提高卡诺夫斯基表现指数(Karnovsky Performance Index)；基于上述结果以及与PAGC的比较，预期AMC具有同样的效力。预防接受化疗的癌症患者体内嗜中性白细胞减少症在前面段落中，已表明AMC可有效地治疗化疗诱导的嗜中性白细胞减少症。这些资料也提示AMC可能对预防和治疗嗜中性白细胞减少症有效。治疗接受辐射治疗的癌症患者体内嗜中性白细胞减少症前面给出的资料也建议使用AMC来恢复辐射治疗诱导的嗜中性白细胞减少症。治疗接受化疗的癌症患者的贫血症用亚致死剂量的辐射照射量来照射BALB/c小鼠，然后依据实施例6中所述的步骤用生理盐水或各种剂量的AMC进行治疗。辐射使小鼠RBC(红细胞)的数目剧烈下降。AMC处理导致更高的RBC数。这些结果表明AMC可影响红细胞系祖细胞的发育和/或转移，并表明其对放疗和化疗引起的贫血症有疗效。在这种模型中PAGC和AGPC也有效。接受外周血祖细胞移植的患者的外周血祖细胞单独的或与G-CSF结合的转移
CD34抗原存在于造血干细胞和祖细胞中，包括集落形成细胞如BFU-E(红细胞系爆裂形成单位)、GM-CFC(粒细胞巨噬细胞集落形成细胞)、和CFU-Mix(混合细胞集落形成单位)。CD34+细胞的流式细胞仪分析结果提供了一种方便测定移植组合物(graftcomposition)的方法。在1975年首次提出人类外周血中存在有造血祖细胞。这些外周血祖细胞(PBPC)仅占总细胞数的一小部分，因为大部分的祖细胞都存在于骨髓中。在1976年，有人报道化疗后的恢复期间，人类外周血祖细胞的数目会上升。最近，已证实集落刺激因子(colony stimulating factors)G-CSF和GM-CSF，可直接提高外周血祖细胞的数目。化疗和集落刺激因子的联合使用比只用一种方法治疗能更有效地增加外周血祖细胞的数目。目前，G-CSF用来在人类自体和同种异体移植中转移外周血祖细胞。外周血祖细胞的移植导致比传统的骨髓移植具有更快速的内植(engraftment)。当与化疗(如上所述)或与其他细胞因子联合使用时，用G-CSF治疗产生的外周血祖细胞的产量可大幅度提高。已证实，当作为单独药剂给予时PAGC可诱导外周血祖细胞转移和/或当与G-CSF一起给予时PAGC可与G-CSF协同作用来诱导外周血祖细胞转移。在类似用环磷酰胺处理的小鼠的实验中，比起未接受PAGC治疗的小鼠而言，CD34+Lin-细胞的数目会增加。基于上述结果和与PAGC的比较，预期AMC在该测试中是有效的。治疗药物如AMC(其与G-CSF协同从而增加PBPC产量)很可能是非常有效的。这类协同治疗，通过减少为从供体内获取外周血祖细胞所需的血浆分离置换(aphereses)的次数，而降低成本。此外，这类结合治疗，对于对单独使用G-CSF反应不足或不想使用化疗药物的患者可有所帮助。加速受细胞毒剂或辐射照射作用之后的个体复原依据以上有关PAGC的研究和结果，其中动物或病人有意地暴露于辐射照射或细胞毒剂并证实相对于未经如此治疗的动物或病人能加速恢复，AMC在加速暴露(如意外的或非治疗性的暴露，以及治疗性的暴露)于细胞毒剂或辐射照射后的恢复过程方面也将是有效的。治疗恶病质化疗和辐射治疗的最常见的副作用之一是患者食欲降低和体重减轻。已证实PAGC可使经化疗药剂环磷酰胺和氟尿嘧啶处理后的小鼠的体重增加。如以上所述，已证明PAGC可有效改善患者的生活质量，其中测量的参数之一是食欲的改善。本研究和小鼠模型研究的结果表明PAGC可有助于恶病质患者，这是由诸如癌症这种慢性病或癌症治疗造成的一种体质消耗和营养不良现象。基于上述结果和与PAGC的比较，预期AMC具有相同的效力。与G-CSF协同治疗接受抑制骨髓疗法的癌症患者以促进嗜中性白细胞恢复和降低G-CSF用量已表明PAGC可刺激细胞因子的生成，特别是刺激从激活的人类外周血单核细胞产生G-CSF；可促进在因辐射所致的骨髓抑制动物模型中GM-CFC和外周白细胞数的恢复；以及使在主要临床试验(在中华人民共和国内进行)中的癌症患者在接受化疗后体内白细胞数得到恢复。这些结果表明PAGC可通过生成多种内源性细胞因子来间接作用于造血系统，并且这些细胞因子可彼此协同作用来促进嗜中性白细胞恢复。如上所述，PAGC也可和IL-3协同作用来促进骨髓巨核细胞的增殖/成熟。此外，施用PAGC不仅安全且临床试验中患者可以接受(well tolerated)，没有使用G-CSF时见到的不良反应，例如骨头痛、肌肉痛、头痛、疲惫、恶心、呕吐、腹泻等。这些结果和前面讨论过的协同作用表明PAGC可与G-CSF联合使用来降低外源性G-CSF的用量，从而促进接受骨髓抑制治疗的癌症患者体内嗜中性白细胞的恢复。基于上述结果和与PAGC的比较，预期AMC具有相同的效力。在大剂量细胞毒性治疗和自体或同种异体血祖细胞移植后，联合使用G-CSF治疗以加速嗜中性白细胞恢复目前正用大剂量化疗和/或放疗和支持性的血(骨髓和外周血)祖细胞(BPC)移植来治疗许多癌症患者，例如乳癌、淋巴癌、和多重骨髓瘤患者。移植BPC可加速恢复造血功能。在移植BPC后经常使用G-CSF，用以加速嗜中性白细胞恢复，从而预防与感染有关的嗜中性白细胞减少而引起的发烧，缩短住院期、和降低抗生素用量。已表明PAGC可恢复化疗后癌症患者的白细胞数；这些结果和前几段总结的药理效用表明，BPC移植后PAGC也可与G-CSF结合治疗，以加速嗜中性白细胞恢复。基于上述结果和与PAGC的比较，预期AMC具有相同的效力。改善乙型肝炎携带者的生物反应性和保护肝脏细胞细胞因子在对抗病毒感染上扮演了相当重要的角色。由与免疫反应相关的细胞产生的细胞因子，例如巨嗜细胞、CD4+和CD8+T淋巴细胞，对个体在病毒感染(如乙型肝炎病毒(HBV)感染)后的恢复中起更加直接的作用。依据动物模型和人体研究，很清楚细胞免疫应答可能对分辨HBV感染和致病原因上起到一些作用。在急性HBV感染中，强烈的多克隆细胞免疫应答是至关重要的。1型细胞因子的释放(其特征是由CD4+T淋巴细胞生成IL-2和INF-γ，其起动(prime)并维持抗原特异性细胞免疫反应)对于对抗病毒感染是相当重要的[C.A.Biron，“Cytokines in the generationof immune response to，and resolution of，Virus infection”，Curr.Opin.Immunol.，6，530-538(1994)]。CD4+和CD8+细胞释放的细胞因子在抑制性调节(downregulation)HBV复制方面也扮演了相当重要的角色。如果急性应答上出现了缺陷，HBV就会变成慢性。这些结果表明，增强1型应答或在肝脏内局部产生适当的细胞因子的方法可能对治疗慢性HBV感染有效[M.J.Koziel，Sem.Liver Disease，19(2)，157-161(1999)]。PAGC制备自传统中药蒙古黄芪(Astragalusmembranaceus var.mongholicus(AM))，这种植物在历史上(historically)用来刺激免疫和造血系统。它被广泛用来治疗各种症状，这类患者的症状类似于化疗或放疗诱导的骨髓抑制症状(除嗜中性白细胞减少症外，还有血小板减少症和贫血症)。此外，已报道AM在体外以剂量依赖的方式刺激小鼠脾细胞增殖；可提高已接种了S-180肉瘤细胞的动物体内脾细胞中的天然杀伤(NK)细胞活性；还能提高细胞毒T淋巴细胞(CTL)的活性。CTL产生的细胞因子可调节控制体内病毒感染，并且INF-γ和INF-α的产生(由病毒特异的CTL产生)可增加CTL清除病毒感染的能力[L G.Guidotti等，“Cytotoxic T lymphocytes inhibit hepatitis B virus geneexpression by a noncytolytic mechanism in transgenic mice”，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，91，764-3768(1994)]。此外，如上所述，在经PHA(植物凝集素)活化后AMC可刺激人类外周血单核细胞生成G-CSF。这些研究表明AMC可通过调节细胞因子的生成来间接影响免疫系统。从AM制得的粗提取物已用于慢性肝炎患者，以降低体内升高的IgG(免疫球蛋白G)、降低ALT值、并改善患者的免疫和肝脏功能[Y.Liu，“Therapeutic effect of oral solution fromAstragalus in the treatment of 70 chronic hepatitis B patients”Jiang SuChung Yao，15(12)，38(1994)]。此外，如前述，已知分级分离获得的的(fractionated)AM具有免疫增强活性(immunopotentiatingactivity)。这些结果表明AMC可用作乙型肝炎患者的生物反应调节剂和保护肝脏细胞。用于乙型肝炎患者的疫苗佐剂由多孔菌属umbellatus(Polyporus umbellatus)制备而成的多糖在治疗慢性乙型肝炎时已用作乙型肝炎疫苗的佐剂。已知其对于转换乙型肝炎e抗原(HBeAg)和消除乙型肝炎病毒DNA(HBV-DNA)具有统计显著的血清反应阴性[S.M.Wu等，“Thetherapeutic observation on the combined Polyporus polysaccharide withhepatitis B vaccine in the treatment of chronic hepatitis B”.J.Chin.Infectious Disease，13(3)，187-189(1995)；H.Z.Shu等，“Thetherapeutic observation on the Polyporus polysaccharide with largedose of hepatitis B vaccine in the treatment of 64 cases of chronichepatitis B patients”，Med.J.NDFSC，6(4)，211-212(1996)]。还有报道说，由AM制得的提取物对于转换乙型肝炎e抗原(HBeAg)和抗乙型肝炎核心抗原(anti HBc)以及去除乙型肝炎患者的乙型肝炎病毒DNA(HBV-DNA)具有血清反应阴性[C.K.Liu等，“Clinicaland experimental studies on effects of chronic hepatitis B treated withAstragli composita”，Chung Kuo Chung Hsi I Chieh Ho Tsa Chin，16(7)，394-397(1996)；P.L.Chen等，″Polysaccharide from Astragalusin treating 33 cases of chronic active hepatitis B patients″，New DrugsClin.Remedies.11(2)，75-76(1991)]。这些研究和上述讨论的结果表明AMC可用来作为乙型肝炎患者的乙型肝炎疫苗佐剂。为麻醉药修复治疗停药症状当患者戒除使用麻醉药时，患者会出现戒瘾症状。传统中医(TCM)观点认为，所谓的戒瘾症状就是气(能量)不足。基于中医师的观察(如果能强化气，就能加速修复)，关于PAGC临床实验的应用之一，就是可改善化疗后癌症患者的生活质量。通过和化疗相关的症状的改善来衡量生活质量；这些症状包括疲倦和疲惫、不适、出汗、气促、和缺乏食欲。这些症状相应于“气虚综合征”，依据传统中医师的观点，其也与麻醉药戒除有关。这表明PAGC能强化患者的“气”，并且可治疗欲戒除使用麻醉药物患者的戒瘾症状。基于上述结果和与PAGC的比较，预期AMC具有相同的效力。预防和治疗接受化疗或放疗癌症患者的呕吐症状化疗和/或放疗最常出现的副作用就是恶心和呕吐。虽然化疗或放疗技术已有许多改进，但相当数量的患者仍会出现呕吐的症状，因此仍需努力以降低治疗的这种副作用。已可获得许多止吐药(例如5-羟色胺受体拮抗剂、皮质类固醇激素、和多巴胺受体拮抗剂)以预防这些副作用，然而，这些药物也有其本身的副作用。和这些药物相关的症状是轻微头痛、便秘、无法入睡、烦躁、肌肉和舌头的非自主运动、和镇静状态。虽然关于呕吐的神经药理学基础目前尚不完全清楚，但是与完全控制呕吐症状有关的目标包括提供让患者感到方便舒适的照料、提供能减少患者住院和门诊(ambulatorysetting)时间的治疗、以及提供能提高患者生活质量的治疗。PAGC的试验证明PAGC对化疗后的患者有益，特别是可改善患者的生活质量。研究人员的观察结果和患者的反映都支持PAGC可真正改善患者的整个健康状态(well-being)的结论，并且这表明PAGC在预防和治疗化疗后的呕吐症状中起作用。基于上述结果和与PAGC的比较，预期AMC具有相同的效力。降低肾透析患者的促红细胞生成素用量或作为促红细胞生成素的替代物EPOGEN(epoetin alfa，促红细胞生成素)是1989年核准用来治疗贫血症，该贫血症与接受透析治疗的患者的慢性肾衰竭有关。这种药品能让这些患者过一种更积极，更有活力的生活。在EPOGEN问世前，90％的透析患者都患有贫血症，这使患者感到疲倦和全身无力并影响其工作能力。现在，大多数接受透析治疗的患者会同时接受EPOGEN治疗来提高和维持体内红细胞水平。在临床试验中，最经常报道的由EPOGEN引起的副作用是高血压、头痛、中风、恶心/呕吐、以及血栓(clotted vascular access)；如果出现这些副作用，则建议降低EPOGEN用量。如在实施例7中所示，AMC的研究表明，它能促进恢复接受亚致死剂量辐射照射的小鼠体内的外周血红细胞数；并且PAGC已显示出相同的疗效。此外，当作为单独药剂给予和与G-CSF协同作用时，PAGC可增加循环BFU-E的数目，从而增加正常小鼠体内循环BFU-E的数目、并增加正常小鼠和经环磷酰胺处理的小鼠的外周血中的TER-119+细胞数目。从早期成红血细胞直到成熟红细胞阶段，TER-119抗原在红细胞表面表达。TER-119+细胞数目的增多表示PAGC可刺激骨髓中红细胞谱系的分化、增殖、和成熟，并刺激这些细胞转移到外周血。所有这些发现都表明PAGC可促进试验用小鼠体内红细胞的产生和成熟。此外，在人类临床试验中，PAGC是安全的，并且未见报道有任何临床上显著的副作用(adverse events)。基于这些结果和与PAGC的比较，我们可以得到下述提示在治疗肾透析患者的贫血症时AMC可能会降低促红细胞生成素(EPOGEN)用量或甚至作为促红细胞生成素的替代物。
总之，以与PAGC相似的方式给药的AMC促进了白细胞、红细胞、及血小板的恢复，并相对于经照射小鼠的对照组具有改善；说明在这个模型中具有与PAGC相同的疗效；而且表明(当与在本申请中讨论的其他PAGC资料一起考虑时)AMC与PAGC具有同样的疗效，因此与PAGC的各种药学应用和指标相适应。药学剂型和给药方式一般来说，本发明第一方面中的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物可用静脉注射方式给予有效治疗剂量，可单独或与至少一种其他药剂、特别是能刺激造血的药剂联用。有效治疗剂量可随疾病、疾病的严重性、给药个体的年龄和相对健康情形、及其他因素有所不同。为了刺激造血、诱导巨核细胞的增殖或成熟、刺激生成IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、GM-CSF、或G-CSF、刺激嗜中性白细胞的生成或作用、治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症、或加快患者暴露(例如，意外的或非治疗性的暴露，以及治疗性的暴露)于细胞毒剂或辐射之后的恢复，对平均体重的人来说，本发明第一方面的纯化的阿拉伯半乳聚糖组合物的有效治疗剂量范围约在10和1000毫克/天之间、特别是约在50和500毫克/天之间、尤其是约在100至250毫克/天之间。对治疗恶病质、呕吐、或撤药综合征、或调节生物反应、或保护乙型肝炎患者的肝脏细胞而言，类似的剂量将是有效治疗剂量。对本领域的技术人员应能在无需进一步实验的条件下，根据本说明书和本身技术，来判断对一特定疾病应给予多少药理有效量的本发明组合物。
一般来说，本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物将作为药物剂型(formulation)通过注射方式给药。所述剂型包括本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物和含水可注射赋形剂。适当的含水可注射赋形剂是本领域技术人员所熟知的，适当的含水可注射赋形剂及其配制方法可在标准参考文献中找到，如Alfonso ARRemington’s Pharmaceutical Sciences，17th ed.，Mack Publishing Company，Easton，PA，1985。适当的含水可注射赋形剂包括水、生理盐水溶液、葡萄糖水溶液、和类似物，并非必选地含有酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的溶解增强剂(dissolutionenhancers)，如3-10％的甘露醇或其他糖、3-10％的甘氨酸或其他氨基酸。
通常，本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物或本发明第二方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，作为造血剂给予时，将用注射方式(皮下注射、肌肉注射、腹膜内注射、静脉注射等，特别是静脉注射)来给药，特别是通过持续数分钟到一小时、或更长时间的静脉滴注方式，例如15分钟左右。本发明的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物在配方中的含量可随配方的类型、单位剂量大小、赋形剂种类、和本领域技术人员熟知的其他因素的不同而有很大变化。一般来说，最终的配方可包括0.001％至10％(重量百分比)的本发明的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，优选0.01％至1％(重量百分比)，其余则是一种赋形剂或多种赋形剂。
本发明第一方面的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物可选择性地与至少一种其他的用于待治疗疾病的药剂联合用药，尤其是能刺激造血的另一种药剂，例如促红细胞生成素、血小板生成素、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、IL-3、和类似物。
尺寸排阻色谱法如下Shimadzu HPLC(高效液相色谱)系统，装备有SCL-10A系统控制器、LC-10AD泵、DGU-4A脱气装置、RID-6A折光率检测器、和SPD-10AV UV检测器，并且使用用0.2N氯化钠平衡的GS-701和GS-620柱(Shodex Asahipak，7.6×500mm)。装填的样品量是80μg(浓度是2mg/ml的40μL样品水溶液)，样品洗脱速率是1毫升/分钟。用不同平均分子量的支链淀粉标准物来绘制校准曲线；样品的分子量依据校准曲线来确定。样品的重量平均分子量(Mw＝∑(AiMi)/∑Ai)、数均分子量(Mn＝∑Ai/∑(Ai/Mi))、和多分散性(Mw/Mn)是用2.4版的Shimadzu SEC软件通过统计计算来确定。
采用气液相色谱法(GLC)分析三甲代甲硅烷基甲基糖苷衍生物来测定本发明的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的糖含量和组成。在这种方法中，样品首先在盐酸甲醇溶液中进行甲醇分解，接着进行三甲代甲硅烷基(TMS)的衍生作用以生成挥发性的单糖衍生物。除去杂质后(after a clean-up)，利用装备有火焰离子化检测器(FID)的DB-1柱通过气液相色谱法(GLC)对衍生物进行分析。对内标准肌醇进行衍生化并与组合物样品一起分析，从而测定糖含量和组分的数量。
用比色测定法来测定羟脯氨酸含量。样品先用盐酸水解，然后用次溴酸钠(溴的氢氧化钠溶液)、盐酸、和二甲氨基苯甲醛处理。用比色计测定最终溶液的光密度，其中羟脯氨酸的含量是从校准曲线确定，该校准曲线是依据用同样方法制备的各种浓度的羟脯氨酸绘制而成。实施例1 酸改性的阿拉伯半乳聚糖组合物的制备(其中酸处理是最后步骤)步骤A“饮片”处理将300千克晒干的黄芪(Astragalus membranaceus)根经过除污、灭菌清洗并用超滤水洗涤，然后浸泡在70％的乙醇中过夜，切成3-5毫米厚的薄片，并在60-70℃的无菌烘箱中烘干，从而制成“饮片”。这些烘干后的“饮片”的干燥损失＜15％。步骤B.粗制阿拉伯半乳聚糖组合物的提取将2千克在步骤A中制备的“饮片”用10升0.5M磷酸二氢钾(25℃时pH为4.5)在接近100℃下冲洗30分钟，除去洗液。然后在100℃下用20升0.5M磷酸二氢钾(25℃时pH为4.5)提取一次并用20升不含内毒素的水(用10K MWCO UF系统超滤处理的去离子水)提取2次，每次3小时。继续将含水的混合提取液过滤或者在大约7500×g离心约30分钟，然后用100K MWCO的聚醚砜膜(经热碱去致热源(depyrogenated))超滤，使之浓缩约12倍。在浓缩液中加入95％的乙醇，使乙醇最终浓度达35％，并在室温下搅拌15分钟，以沉淀难溶物质。通过过滤或离心过滤去除沉淀物，并使上清液进入下一步骤，其中加入足够的95％的乙醇(使乙醇浓度为70％)，从而沉淀阿拉伯半乳聚糖蛋白，然后通过过滤或离心过滤(在约7500×g下)收回阿拉伯半乳聚糖蛋白。沉淀物在70％的乙醇中是稳定的，并且如果需要的话可以以该方式保存。将沉淀物重新溶解于UF水中(浓度为约20g/L)，然后干燥(喷雾干燥、盘架烘干、或冷冻干燥)从而获得粗制的阿拉伯半乳聚糖组合物。
粗制的阿拉伯半乳聚糖组合物是一种淡黄色粉末，可溶于水(水中溶解度是200毫克/毫升)，干燥损失＜15％。内毒素含量＜0.3EU/毫克。步骤C.用离子交换色谱进行纯化将35克自步骤B中制备的粗制阿拉伯半乳聚糖组合物溶解于用20mM NaOAc缓冲液中，得到浓度约为40g/L的溶液(pH5.2)。将该溶液装载到SP琼脂糖凝胶阳离子交换柱(约20mL树脂/每克粗制AGC，用同样的缓冲液平衡)中，并用20mM NaOAc洗脱，收集2.5-3.0倍柱床体积的洗脱液。将收集的洗脱液装载到Q琼脂糖凝胶阴离子交换柱(与SP柱具有相同的树脂体积)中，并用20mM NaOAc洗脱，收集3-3.5倍柱床体积的洗脱液。收集的洗脱液用100K MWCO UF系统进行超滤以脱盐，并浓缩至约40g/L。可通过加入无水乙醇(最终乙醇浓度为80-90％)来沉淀滞留物，或可将滞留物直接用于下一步骤。
阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物是一种白色粉末，溶于水、生理盐水、和5％的葡萄糖(20毫克/毫升)，水溶液的pH值介于4-7之间。该组合物含有≤0.5EU/mg的内毒素、以及≤10ppm的重金属。该组合物中的Ara∶Gal(阿拉伯糖∶半乳糖)比例≥3.0∶1，一般≥4.0∶1。该组合物的重量平均分子量≥100kD。步骤D.酸改性和分离从步骤C得到的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物滞留物与等体积的1M盐酸混合。获得的溶液(0.5M的盐酸溶液)在30℃温育6小时，然后用1M氢氧化钠溶液中和。通过经100K MWCO Biomax100膜的超滤对含有酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的中性溶液进行脱盐，追加不含内毒素的水并再浓缩到约20g/L。
获得的溶液可以直接或在分配到单剂量小瓶中之后、特别是在加入溶解增强赋形剂(如甘露醇或其他糖类、甘氨酸或其他氨基酸、或氯化钠)后进行冷冻干燥。
酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物是一种白色至近白色粉末，其中阿拉伯糖与半乳糖(Ara∶Gal)的比例不超过3.5∶1；灰分含量不超过约2％(重量比)，重金属含量不超过约20ppm(重量比)；几乎不含内毒素；其重量平均分子量介于120kD至260kD之间；并且水中溶解度至少为200毫克/毫升。实施例2 制备酸改性的阿拉伯半乳聚糖组合物，其中连续的离子交换色谱作为最后步骤步骤B.粗制阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的提取通过在100℃下回流3小时，用1.5L不含内毒素的0.5M磷酸二氢钾(pH4.5)提取在实施例1步骤A中制备的150g“饮片”3次。将合并的提取物浓缩到约200mL，并同时通过超滤(通过100KMWCO Biomax 100聚醚砜UF膜(Millipore Corp.))与不含内毒素的水交换。在浓缩物中搅拌加入95％的乙醇，使最终的乙醇浓度达到35％(v/v)，以沉淀不需要的物质。乙醇上清液在8000×g离心，除去沉淀物。进一步用95％的乙醇搅拌稀释上清液，使最终乙醇浓度达到70％(v/v)，这导致形成第二次沉淀物。该第二次沉淀物(含有粗制阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物)，通过高速离心过滤(在8000×g)进行收集，并在60-70℃的无菌烘箱中干燥[注如果需要的话，这里的沉淀物可以不经中间的干燥步骤而进入步骤C]。步骤C.酸改性将自步骤B获得的干燥的粗制阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物溶于不含内毒素的水中，使浓度为40mg/mL，然后与等体积的1M盐酸混合。获得的溶液(0.5M的盐酸溶液)在30℃下温浴6小时，然后用1M氢氧化钠中和。通过经100K MWCO Biomax 100膜的超滤对含有酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的中性溶液进行脱盐和除去低分子量物质，并追加(chasing with)不含内毒素的水。步骤D.通过离子交换色谱进行纯化和分离将自步骤C获得的滞留物用NaOAc溶解，使其浓度为20mM(pH 5.2)，然后连续通过SP-Sepharose填充的阳离子交换柱(1.5cm×25cm)和Q-Sepharose填充的阴离子交换柱(1.5cm×25cm)。来自阴离子交换柱的洗脱液含有酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。通过经100K MWCO Biomax 100膜的超滤对洗脱液进行脱盐，然后通过冰冻干燥回收酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。实施例3 制备酸改性的阿拉伯半乳聚糖组合物，以分批式离子交换作为最后步骤运用实施例2的步骤B和C制备含有酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的脱盐溶液。步骤D.通过分批式离子交换进行纯化及分离步骤C的保留物与1g IONAC NM-60混合床离子交换树脂在室温下混合搅拌1小时。过滤除去树脂，接着通过经100K MWCOBiomax 100膜的超滤对含有酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的滤液进行脱盐，然后冰冻至干燥。
通过用阳离子和阴离子交换树脂(代替混合床树脂)按序分批(sequential batch)搅拌来自步骤D的滞留物，可获得类似结果。实施例4 制备酸改性的阿拉伯半乳聚糖组合物，以酸处理作为最后步骤及分批式离子交换作为倒数第二步骤重复实施例1的步骤，不同之处在于用在实施例3中步骤D所描述的分批式离子交换代替实施例1中步骤C的离子交换色谱。实施例5 从活化的人类外周血单核细胞制备细胞因子按Boyum所述的方法制备人类外周血单核细胞(PBMC)[A.Boyum，“Isolation of mononuclear cells and granulocytes from humanblood…”]]]]，Scan.J.Lab.Invest.，97，77-89(1968)]。从斯坦福大学医学中心血库取得人血棕黄层(血沉)样品，约25毫升/捐赠人。在室温下，利用无菌技术将每个棕黄层样品轻轻地重新悬浮在总体积为100毫升的无钙无镁的Hank平衡盐溶液中(HBSS，Gibco公司)。然后将25毫升的细胞悬浮液分层放于(layered onto)在50毫升圆锥形离心管内的15毫升Ficoll-Paque(Pharmacia LKBBiotechnology公司)之上，该管用Beckman GPR台式离心机(GH-3.7型转子)在15℃和400×g下离心30分钟。离心后，将在界面的外周血单核细胞悬浮液转移至一个新的50毫升的离心管中，重新悬浮在总体积为45毫升的HBSS中，并在15℃和354×g下离心10分钟。丢弃上清液，并将细胞沉淀物重新悬浮在总体积为45毫升的HBSS中，并在15℃和265×g下再次离心10分钟。将细胞沉淀物重新悬浮在10毫升X-Vivo组织培养基中(Bio Whittaker，MD)，并用血球计计数。在下列实验中使用了聚苯乙烯管(Falcon #2057，Becton Dickinson)。将外周血单核细胞悬浮液稀释至4×106/毫升；在0.5毫升植物凝集素P(PHA-P，Pharmacia 27-3703-01)(最终浓度是0.3μg/mL)和0.5毫升本发明的各种浓度的组合物溶液存在的条件下，对1毫升的细胞悬浮液进行细胞培养。比较溶液(comparatorsolution)含有(1)纯化的阿拉伯半乳聚糖组合物(PAGC)，其制备方式为自“饮片”提取，乙醇沉淀，通过离子交换色谱纯化，以及进一步的乙醇沉淀；或(2)阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物(AGPC)，其制备方式为自“饮片”提取，乙醇沉淀，通过离子交换色谱纯化，用100K MWCO UF膜超滤离子交换洗脱液(保留滞留物)，以及进一步的乙醇沉淀。每个离心管的总体积是2毫升。在37℃、7％CO2的恒温箱中培养24小时后，将这些离心管用Beckman GPR台式离心机(GH-3.7型转子)在15℃和1600×g下离心10分钟，收集上清液并在测定之前储存在-70℃。用商品化的ELISA试剂盒按照生产商的使用说明来测量细胞因子含量，如人类细胞因子G-CSF(R&D Systems，MN，或Pharmingen)。酶标仪(microplatereader，Thermo max，Molecular Devices，CA)来测定光密度。用酶标仪提供的软件对结果进行计算，并用上清液中所产生的G-CSF含量(pg/mL)来表示。下表表明AMC可通过活化的人类外周血单核细胞来增加G-CSF的生成，并且其效力超过PAGC和AGPC。实验结果的t检验显示AMC在浓度10-300μg/mL时强于PAGC，在浓度10-1000μg/mL时强于AGPC(p＜0.02)。最大差异(AMC诱导的G-CSF∶PAGC诱导的G-CSF比例)出现在10μg/mL(4.5∶1)，并且直到100μg/mL该差异仍比较明显(2.5∶1)，虽然在更高浓度时会观察到较小的差异。
实施例6 接受亚致死剂量辐射照射的小鼠体内外周血的复原用平均体重20克、9-14周的雌性BALB/c小鼠来进行此实验。每一次实验前5天，将40毫克/升的新霉素(Neomycin)(Sigma公司，St.Louis，密苏里州)加入未酸化的饮用水中。将小鼠随机分配到对照组或实验组，每组6只，并在第0天用5Gy的X射线(250KVP，1.6mm Al过滤器，Philips公司)来进行辐射照射。这种剂量的辐射照射后，小鼠体内外周血白细胞数和血小板数都明显低于正常小鼠，并且红细胞数略为减少。通过皮下注射给予250、100、和50mg/Kg的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。最初5天(从第0天至第4天)，每天注射一次，然后在接着的3周中每周3次(第7-10天、第14-16天、和第21-23天)，其中第一次剂量是在辐射照射后的4-5小时给予。共给予14针剂量的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。对照组是经皮下注射给予0.1毫升的生理盐水。实验期间，在第9、13、16、及20天，通过小鼠眼眶静脉放血；并将血样收集到涂覆了乙二胺四乙酸(EDTA)的管子中(Sarstedt公司，德国)；并用Serono 9010+细胞计数器(Serono BakerDiagnostics公司，Allentown，宾夕法尼亚州)对外周血血小板和红细胞进行分析。250、100、和50mg/Kg的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物促进了红细胞和血小板的恢复，并且与经辐射照射的小鼠的对照组相比较，在辐射照射后的所有测试点(points)都有改善，如下表所示。
在该分析测试中，剂量为100及300mg/Kg的PAGC统计上明显好于盐水，而剂量为100和250mg/Kg的AGPC好于盐水(未确定统计显著性)。
在一类似实验中，相对于单独使用盐水来说，酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物表现出可以极大地提高恢复的速度(白细胞计数至少恢复到8×106/mL)AMC处理组的平均恢复期为21天，而盐水处理组7只中只有1只在30天前恢复；并且相对于PAGC而言提高了恢复速度，其速度类似于用AGPC观察到的速度。
虽然本发明是通过特定的具体实施例进行说明，但是对本领域技术人员来说，可用根据本发明进行各种改变，而不脱离本发明的目的和精神，所有这些修改都包括在所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其成分中阿拉伯糖/半乳糖的比例小于3.5∶1、或小于在酸改性前所述组合物的阿拉伯半乳聚糖蛋白组分的阿拉伯糖∶半乳糖比例的80％，所述酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物是由黄芪、特别是由黄芪的根为原料制备而成。
2.根据权利要求1所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其中所述黄芪是蒙古黄芪或膜荚黄芪。
3.根据权利要求1或2所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖组合物，是分离自产于中国内蒙古或山西的黄芪植株。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖组合物，其中所述黄芪植株是两年生的黄芪植株。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其重量平均分子量至少为100千道尔顿。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，包括至少80％(w/w)的糖类以及不超过2％(w/w)的蛋白质。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其阿拉伯糖∶半乳糖的比例小于3.0∶1。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其内毒素含量用Endospecy测定不高于1.0EU/mg。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其在重构时pH在4至7之间。
10.一种水性可注射的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白制剂，包括(a)有效治疗剂量的根据权利要求1至9中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物；以及(b)一种水性可注射的赋形剂。
11.一种可以通过施用根据权利要求1至9中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物治疗哺乳动物疾病状态的方法，包括对所述哺乳动物施用有效剂量的根据权利要求1至9中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物或根据权利要求10所述的水性可注射的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白制剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法是一种刺激造血、诱导巨核细胞的增殖或成熟、刺激生成IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、GM-CSF、或G-CSF、刺激嗜中性白细胞的生成或作用、治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症、加速暴露(如，意外或非治疗性的暴露，以及治疗性的暴露)于细胞毒剂或辐射照射之后的恢复、治疗恶病质、呕吐、或撤药综合征、恢复或刺激对病毒、细菌、真菌、及其他感染和在其他免疫抑制状态下的免疫反应、或保护乙型肝炎患者的肝脏细胞的方法。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法是一种刺激造血、诱导巨核细胞的增殖或成熟、刺激生成IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、GM-CSF、或G-CSF、刺激嗜中性白细胞的生成或作用、或治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症的方法。
14.根据权利要求11至13中任一权利要求所述的方法，其中所述哺乳动物是人类。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述哺乳动物患有骨髓抑制。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述骨髓抑制是癌症化疗或放疗的结果。
17.根据权利要求11至16中任一权利要求所述的方法，进一步包括施用至少一种其他治疗药剂。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一种其他治疗药剂是一种能刺激造血的治疗药剂。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述至少一种其他治疗药剂是选自促红细胞生成素、血小板生成素、粒细胞集落刺激因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、或白细胞介素-3。
20.一种根据权利要求1至9中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物或根据权利要求10所述的水性可注射的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白制剂在制备药物组合物中的应用，所述药物组合物是用于治疗哺乳动物疾病，所述哺乳动物疾病可通过施用根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物或根据权利要求10所述的水性可注射的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白制剂加以治疗。
21.根据权利要求20所述的应用，其中所述治疗是刺激造血、诱导巨核细胞的增殖或成熟、刺激IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、GM-CSF、或G-CSF的生成、刺激嗜中性白细胞的生成或作用、治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症、加速暴露于细胞毒性物质、或辐射后的恢复、治疗恶病质、呕吐、或撤药综合征、恢复或刺激对病毒、细菌、真菌、及其他感染和其他免疫抑制状态的免疫反应、或保护乙型肝炎患者的肝脏细胞。
22.根据权利要求20或21所述的应用，其中所述治疗是刺激造血、诱导巨核细胞的增殖或成熟、刺激IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ、GM-CSF、或G-CSF的生成、刺激嗜中性白细胞的生成或作用、或治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症。
23.根据权利要求20至22中任一权利要求所述的应用，其中所述哺乳动物疾病包括骨髓抑制。
24.根据权利要求23所述的应用，其中所述骨髓抑制是癌症化疗或放疗的结果。
25.根据权利要求20至24中任一项权利要求所述的应用，其中所述药物组合物要与至少一种其他治疗药剂共同施用。
26.根据权利要求25所述的应用，其中所述至少一种其他治疗药剂是一种可以刺激造血的治疗药剂。
27.根据权利要求26所述的应用，其中所述至少一种其他治疗药剂是选自促红细胞生成素、血小板生成素、粒细胞集落刺激因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、或白细胞介素-3。
28.一种制备根据权利要求1至9中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的方法，包括(a)用酸液对提取自黄芪的一种阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物进行处理，使所述组合物中阿拉伯半乳聚糖蛋白成分的阿拉伯半乳聚糖支链断裂，并降低阿拉伯糖∶半乳糖比例至小于3.5∶1或小于处理前阿拉伯半乳聚糖蛋白成分的阿拉伯糖∶半乳糖比例的80％；及(b)纯化来自步骤(a)的产物以分离所述酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。
29.一种制备根据权利要求1至9中任一权利要求所述的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物的方法，包括(a)纯化提取自黄芪的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物；及(b)用酸液对来自步骤(a)的产物进行处理，使所述组合物中阿拉伯半乳聚糖蛋白成分的阿拉伯半乳聚糖支链断裂，并降低阿拉伯糖∶半乳糖比例至小于3.5∶1或小于处理前所述阿拉伯半乳聚糖蛋白成分的阿拉伯糖∶半乳糖比例的80％，并分离所获得的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物。
30.根据权利要求28或29所述的方法，其中所述酸液是盐酸。
全文摘要
一种由黄芪，特别是黄芪的根制备的酸改性的阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物，其中阿拉伯糖∶半乳糖比例小于3.5∶1或小于酸改性前阿拉伯半乳聚糖蛋白组合物中阿拉伯糖∶半乳糖比例的80％，可用于重建一种静脉注射用水剂；并且当以静脉注射方式施用于哺乳动物时有利于刺激造血，诱导巨核细胞的增殖或成熟，刺激生成IL－1β、IL－6、TNF－α、IFN－γ、GM－CSF、或G－CSF，刺激嗜中性白细胞生成或作用，治疗嗜中性白细胞减少症、贫血症、或血小板减少症，促进暴露于细胞毒性剂或辐射照射(例如，意外的或非治疗性的暴露，以及治疗性暴露)之后个体复原，治疗恶病质、呕吐、或撤药综合征，或改善生物反应性，或保护乙型肝炎患者的肝脏细胞。
文档编号A61P31/04GK1443197SQ01811855
公开日2003年9月17日 申请日期2001年6月28日 优先权日2000年6月29日
发明者安金华, 凯伦·S·刘, 爱德恩·S·里纳克斯, 约翰·H·慕瑟 申请人:法蒙金希公司