本发明总体上涉及芦荟多糖领域，更具体地，涉及芦荟多糖组合物和该组合物用作免疫调节剂及用于治疗不同类型癌症的用途。
背景技术：
在不限制本发明的范围下，其背景技术结合羊角掌(aloevera)多糖的组合物、制备方法、及治疗用途进行描述。
颁发给pasco等人的美国专利no.7,196,072(2007)描述了一种从羊角掌中分离的具有强力免疫刺激活性的复杂的水溶性多糖组分。该多糖组分具有超过2,000,000道尔顿的表观分子量并且以葡萄糖、半乳糖、甘露糖及阿拉伯糖作为其主要成分。本发明进一步描述了含有所述多糖组分,并任选地与可接受的药用载体和/或赋形剂组合的药物组合物。通过给予个体有效量的该组合物，该药物组合物可用于为需要该治疗的个体提供免疫刺激。
颁发给avalos及danhof的美国专利no.6,083,508(2000)描述了一种仅从叶片残留物中生产芦荟产品的工艺，该叶片残留物是将移除内部叶肉的芦荟叶切片后获得的。根据该‘508专利，通过研磨使该残留物形成浆液并从该浆液中生产出该芦荟产品。此外制备该芦荟产品的步骤包括在将其切片前清洗芦荟叶，将形成的浆液分离成液体和固体，以及在形成该芦荟产品之前进一步处理分离得到的液体以除去轻泻剂。另外，还可实施一种包括所有上述步骤的工艺来产生该液体。
申请号no.2006/0084629的美国专利(needleman及needleman,2006)公开了一种可刺激免疫系统活性的从羊角掌和灰树花(maitaketd)中分离得到的两种特定的高分子量-长链组分的组合物，其包括长链-高分子量多糖，该长链-高分子量多糖可激活机体天然免疫应答,引发巨噬细胞、t细胞、b细胞、自然杀伤细胞、细胞因子及抗体产量的提高。该长链多糖与其他活性成分一起可提供适当的免疫系统支持从而预防导致身体虚弱的疾病如癌症、心脏疾病和衰老。
技术实现要素：
本发明描述了一种芦荟多糖组合物和该组合物作为免疫调节剂及用于治疗选自白血病及淋巴瘤、前列腺癌、乳腺癌、及结肠癌的不同类型的癌症，并用于治疗免疫性疾病尤其是与免疫性相关的肿瘤疾病。
本发明提供一种用于制备多聚甘露糖提取物细粉的方法，其包括步骤：(i)称取指定数量的冷冻干燥的芦荟粉末，其中该数量经含水量校正，(ii)将该冷冻干燥的芦荟粉末溶于去离子水中以形成溶液，(iii)向该溶液中加入一种有机溶剂从而形成第一种混合物；其中所述的有机溶剂与去离子水之比至少为2.5:1，(iv)将该第一种混合物沉降至少8小时，(v)从该第一种混合物中取出指定体积的上清液并加入过量体积的该上清液从而形成第二种混合物，(vi)离心该第二种混合物，(vii)观察第二种混合物中沉淀的产生，(vii)如在第二种混合物中观察到有一些沉淀，则向第一种混合物中加入另一份量的有机溶剂，(viii)以虹吸的方式倾析第一混合物的上清液，其中倾析只是在当第二种混合物中观察不到任何沉淀时才进行，(ix)在真空下用滤纸和抽滤漏斗从第一种混合物中过滤该沉淀，(x)通过刮削从抽滤漏斗回收该多聚甘露糖提取物粉末，(xi)将该多聚甘露糖提取物粉末置于加盖的冻干瓶中在冷冻器中放置至少8小时，(xii)在冻干器中冷冻干燥该冻结的多聚甘露糖提取物粉末，和(xiii)在粉碎机中将该多聚甘露糖提取物冻干粉研磨成质地极细的粉末。
在一方面，该方法进一步包括称重，贴标签，及将该多聚甘露糖提取物细粉储存于容器的步骤。本发明具体实施方案中所述的冷冻干燥的芦荟粉末来源于选自羊角掌(aloevera)、单杆芦荟(aloearborescens)、绫锦(aloearistata)、二岐芦荟(aloedichotoma)、涅里芦荟(aloenyeriensis)、什锦芦荟(aloevariegate)、翠叶芦荟(aloebarbadensis)及aloewildii的芦荟种属。用于本发明的冷冻干燥的芦荟粉末包含芦荟多糖，其中该芦荟多糖包含一种或多种短链、中链、长链、极长链多糖，或其任意组合。在一个特定方面，所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、和丙醇。在另一方面，该芦荟多糖进一步包含选自葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、及半乳糖的单糖，并具有11,500道尔顿至超过10,000,000道尔顿的分子量。在另一方面，该冷冻干燥的芦荟粉末具有至少25％的芦荟多糖。在另一方面该冷冻干燥的芦荟粉末具有25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、及95％芦荟多糖。本发明制备方法中所述的冷冻干燥的芦荟粉末包含至少14％的分子量为66,000道尔顿的芦荟多糖，至少9％的分子量为480,000道尔顿的芦荟多糖，至少3.5％的分子量为1,000,000道尔顿的芦荟多糖，至少2.4％的分子量为2,000,000道尔顿的芦荟多糖。
在涉及芦荟多糖组合物的方法中，一个特定方面是，芦荟冻干粉中约1.32％-6.36％的芦荟多糖具有2,000,000道尔顿的分子量，2.55％-3.89％具有1,000,000道尔顿分子量，及63.85％-73.36％的芦荟多糖具有480,000道尔顿的分子量。在一方面，该冷冻干燥的芦荟粉末可含有一种或多种残留小分子量物质，其选自葡萄糖、有机酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、及天冬氨酸。在另一方面，该一种或多种残留小分子量物质以14％-24％的量存在。在另一方面，该多聚甘露糖提取物细粉可用于制备一种药物组合物，该药物组合物用于治疗一种或多种恶性肿瘤，选自白血病及淋巴瘤、前列腺癌、乳腺癌、及结肠癌，并用于治疗一种或多种免疫病症。
在另一具体实施方案中，本发明公开了一种多聚甘露糖提取物的无菌注射剂，其包括一种溶于去离子水中的指定数量的极细多聚甘露糖提取物和一种或多种药用防腐剂。可用于上文所述制剂中的一种或多种药用防腐剂选自对羟基苯甲酸酯类、苯甲酸及其盐、汞制剂、季铵盐、苯甲醇及其他相关醇类，以及酚类。在一个特定方面，该防腐剂为苯甲醇。在一个方面，该多聚甘露糖提取物包含芦荟多糖，其中该芦荟多糖包含一种或多种短链、中链、长链、极长链多糖，或其任意组合。在另一方面，该芦荟多糖进一步包含选自葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、及半乳糖的单糖。
在另一个特定方面，该芦荟多糖具有11,500道尔顿至大于10,000,000道尔顿的分子量并且该多聚甘露糖提取物具有至少25％的芦荟多糖，其中该多聚甘露糖提取物具有25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、及95％的芦荟多糖。在一相关的方面，该多聚甘露糖提取物包含至少14％的分子量为66,000道尔顿的芦荟多糖，至少9％的分子量为480,000道尔顿的芦荟多糖，至少3.5％的分子量为1,000,000道尔顿的芦荟多糖，及至少2.4％的分子量为2,000,000道尔顿的芦荟多糖。本发明组合物用于治疗一种或多种癌症，选自白血病及淋巴瘤、前列腺癌、乳腺癌、及结肠癌，用于免疫调节、免疫刺激，或用于治疗免疫系统缺乏抵抗力或患有免疫性疾病的个体。本发明组合物可导致一种或多种自然杀伤细胞(nk)增加75-80％。
在另一具体实施方案中，本发明描述了一种治疗方法用于治疗一种或多种癌症，其选自白血病及淋巴瘤、前列腺癌、乳腺癌、及结肠癌，其包括步骤：确诊需要治疗一种或多种癌症的个体，并以足以治疗该一种或多种癌症的剂量，一周2至3次注射一种多聚甘露糖提取物无菌注射剂，其中该多聚甘露糖提取物无菌注射剂包括指定数量的溶于去离子水中的极细多聚甘露糖提取物；和一种或多种药用防腐剂。该方法进一步包括步骤：在一个或多个指定的时间间隔从该个体抽取血样和测定血液中的半胱天冬酶3(caspase3)蛋白浓度，并将获得的浓度与注射前的浓度进行比较，其中半胱天冬酶3浓度的增加与一种或多种癌细胞凋亡水平的升高直接相关。
在一方面，该多聚甘露糖提取物无菌注射剂的剂量取决于该个体的体重、年龄、种族、及性别。在另一方面，该多聚甘露糖提取物包含芦荟多糖，其中该芦荟多糖包含一种或多种短链、中链、长链、极长链多糖，或其任意组合。在另一方面，该芦荟多糖具有11,500道尔顿至大于10,000,000道尔顿的分子量。本发明方法中所述的多聚甘露糖提取物具有至少25％的芦荟多糖。本发明方法中的多聚甘露糖提取物导致一种或多种自然杀伤细胞(nk)增加75-80％。
在一具体实施方案中，本发明公开了一种对免疫系统缺乏抵抗力或患有免疫性疾病的个体的免疫调节或免疫刺激方法，其包括步骤：(i)确诊免疫系统缺乏抵抗力或患有免疫性疾病并需要免疫调节或免疫刺激的个体，(ii)静脉给予指定剂量的多聚甘露糖提取物无菌注射剂，其中该多聚甘露糖提取物无菌注射剂包含指定数量的溶于去离子水中的极细多聚甘露糖提取物；和一种或多种药用防腐剂，其中该多聚甘露糖提取物无菌注射剂的剂量取决于该个体的体重、年龄、种族、及性别，(iii)在一个或多个指定的时间间隔从该个体抽取血样，及测定血液中的肿瘤坏死因子-α(tnfα)浓度，并将获得的浓度与注射前的浓度进行比较；其中tnfα的浓度增加表示产生免疫调节或免疫刺激。在一个特定的方面，该免疫性疾病为与免疫性相关的肿瘤疾病。在一方面，该多聚甘露糖提取物包含芦荟多糖，其中该芦荟多糖包含一种或多种短链、中链、长链、极长链多糖，或其任意组合。在另一方面，该多聚甘露糖提取物导致一种或多种自然杀伤细胞(nk)增加75-80％。在另一方面，该多聚甘露糖提取物具有至少25％的芦荟多糖。
附图说明
为了更完整理解本发明的特征和优势，结合以下附图参考本发明的详细说明，其中：
图1所示为显示不同葡萄糖及甘露糖亚单元(sub-units)滞留时间的芦荟多糖的分子排阻色谱；
图2所示为显示对应不同葡萄糖及甘露糖亚单元峰的芦荟多糖的分子排阻色谱；
图3是本发明多聚甘露糖提取物的质子-核磁共振谱；
图4a是显示甲醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中每组多糖分子中的多糖量的hplc色谱图；
图4b是甲醇沉淀的芦荟多糖浓缩物的质子-核磁共振谱；
图5a是显示乙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中每组多糖分子中的多糖量的hplc色谱图；
图5b是乙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物的质子-核磁共振谱；
图6a是显示异丙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中每组多糖分子中的多糖量的hplc色谱图；
图6b是异丙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物的质子-核磁共振谱；
图7a是显示丙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中每组多糖分子中的多糖量的hplc色谱图；以及
图7b是丙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物的质子-核磁共振谱。
具体实施方式虽然生产和使用本发明的各种具体实施方案于下文中进行了详细讨论，但还应理解的是本发明提供了许多可应用的发明构思，其可以以多种特定内容的方式体现。本文所讨论的特定具体实施方案仅是生产和使用本发明的特定示例方式，并非是限制本发明的范围。
为有利于理解本发明，下文对多个术语进行了定义。本文所定义的术语具有与本发明相关领域的技术人员所通常理解的含义。术语如“一”，“一个”及“该”并不意味着仅指单数实体(singularentity)，而还包括特定实施例可用作其示例的一般类别。本文的术语用来描述本发明特定的具体实施方案，但其使用并不限制本发明，在权利要求中所概括的除外。
本发明描述了一种制备多聚甘露糖提取物的方法，以及所述提取物以注射剂形式作为免疫刺激化合物的用途。使用人体巨噬细胞/单核细胞评估免疫刺激，以及就肿瘤坏死因子α(tnfα)的分泌评估该细胞类型。
通常认为芦荟多糖是一些主要由葡糖糖和甘露糖单糖组成、具有长链的分子量为10,000道尔顿至10,000,000道尔顿的分子。甘露糖含量越高以及链长越长，由该多糖表达的免疫调节活性就越强。表1中所列的是包含该芦荟多糖的不同长度的直链。
表1：芦荟多糖组合物及药理作用。
具100,000道尔顿分子量或更高分子量的芦荟多糖列于表2中。
表2：具有100,000或更高分子量的芦荟多糖的分子量及组成。
发明人已在标题为“加工芦荟叶的方法”(“methodofprocessingaloeleaves”)的先前的专利(美国专利no.6,083,508-avalos及danhof,2000)中对多聚甘露糖提取物的前体原料进行了描述。多聚甘露糖提取物前体原料的分析验证列于表3中。
图1是显示不同大小的葡萄糖及甘露糖亚单元的滞留时间的芦荟多糖制品的分子排阻色谱。图2是鉴别100至10,000,000道尔顿分子量范围的芦荟多糖制品的分子排阻色谱。图3是本发明多聚甘露糖提取物的质子-核磁共振谱。图3显示：(i)不存在标准防腐剂–苯甲酸钠和山梨酸钾，(ii)存在较小的单己糖，(iii)异柠檬酸的峰表明在加工芦荟原材料中运用了整叶方法学，(iv)存在苹果酸峰–羊角掌的主要标志，(v)该谱图的多糖部分中芦荟苷/乙酰化甘露聚糖峰的存在证实了大的多糖物质的存在，以及(vi)乙酰基的存在证实存在部分乙酰化的多糖葡甘露聚糖。
提取多聚甘露糖前的芦荟制品的分子排阻色谱(sec)：
仪器：hplc系统为与waters410差示折光计配套的hitachil-7100泵和7250自动进样器。该sec是在加热至70℃的柱加热器中操作的体积为30cmx7.8mm的tosohbiosepg6000pwxltsk凝胶柱。分子量标准品购自sigma–2,000,000道尔顿、1,000,000道尔顿、480,000道尔顿、66,000道尔顿、及180道尔顿(葡萄糖)。流动相是流速为0.70ml/min的去离子水。进样体积为10ul。该sec方法由pugh等人(2001)1描述。
表3：多聚甘露糖提取物前体原料的分析验证。
表4：多聚甘露糖提取前的芦荟制品的sec结果。
芦荟沉淀剂评估研究：用移液管将25mlcoats浓缩芦荟样品吸到各个200ml烧杯中并将125ml各种多糖沉淀剂液体分别加入到烧杯中且充分搅拌。用称量的脱水滤纸过滤收集该沉淀的多糖，过滤后将该滤纸置于干燥箱中过夜。第二天早晨，测定该沉淀的多糖干重。本发明人对包括甲醇、乙醇、异丙醇、及丙醇的四种醇性沉淀剂进行了研究。将该粉末通过一hplc程序，用以测定所有种类的分子的不同含量，其记录各组多糖分子中的多糖的测定量，包括大于2,000,000道尔顿、大于1,000,000道尔顿、大于480,000道尔顿、大于66,000道尔顿的各组多糖分子，以及残留物组分，,该残留物组分包括极小分子物质如分子量为180的葡萄糖(hplc数据如表6-9所示)。对应于四种沉淀剂甲醇、乙醇、异丙醇、及丙醇的hplc图谱分别如图4a、5a、6a、及7a所示。该沉淀物的质子核磁共振谱也已获得并如图4b、5b、6b、及7b所示。所收集的数据如表5所示。
表5:芦荟沉淀剂评估试验数据。
表6:表明甲醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中各组多糖分子中多糖量的hplc数据。
表7：表明乙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中各组多糖分子中多糖量的hplc数据。
表8:表明异丙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中各组多糖分子中多糖量的hplc数据。
表9：表明丙醇沉淀的芦荟多糖浓缩物中各组多糖分子中多糖量的hplc数据。
该多聚甘露糖提取物是通过沉淀法制备的。在正确校正含水量后称取上文所述的冷冻干燥的芦荟粉末。例如，如含水量为3.7％而我们需要80g时，则本发明人称取82.96g(80g+(3.7％x80)g)。在不锈钢沉淀容器中，将称取的芦荟粉末完全溶解于1加仑的去离子水(d.i)中。加入2.5加仑95％乙醇并进行搅拌以保证完全混合。用不锈钢盖子覆盖该容器并使该混合物静置过夜。
第二天，取2ml澄清的上清液并加入5ml95％乙醇，在3000rpm下将该样品离心20分钟。对样品进行沉淀检查，如观察不到任何沉淀则认为沉淀完全。如果观察到任何程度明显的沉淀，则在进行下一步之前向该沉淀容器中加入另一份量的95％乙醇。在不搅动容器底部沉淀的情况下，以虹吸的方式倾析该沉淀容器中的澄清上清液液体。通过使用抽滤漏斗(whatman
多聚甘露糖提取物注射溶液的制备：在经含水量校正和用分子排阻色谱测定具有至少2％的芦荟苷含量后，称取根据上文所述制备的多聚甘露糖提取物粉末(pme)(1.5g)。将1ml浓hcl加入到125ml温d.i(去离子)水中并搅拌，接着在连续搅拌下缓慢地添加所称取的pme粉末。一直进行搅拌直至所有的pme粉末溶解且溶液澄清并无色，加入添加量的浓hcl以获得1.6至1.7的ph(用ph计连续测得)。加入添加的d.i水以将体积调整至150ml，随之通过ph的监测以确保ph为1.6-1.7。然后将该pme溶液倒入0.45μm孔径的
pme免疫调节活性评估：使用获得自位于马里兰州的美国典型培养物保藏中心(atcc)的人体巨噬细胞/单核细胞对该免疫刺激活性进行评估。就tnfα的分泌评估该细胞类型。在标准细胞条件下，将少量的pme终产物引入培养物中。在6、12、24小时取样并评估tnfα浓度。由于不同细胞批次的差异性，故不使用指定量的tnfα。在临床的场合，预期该免疫调节应答会由于血液因素(hemotologicalfactors)如总白细胞数、巨噬细胞/单核细胞分类计数、白细胞表面上甘露糖受体数、甘露糖结合载体蛋白数等的改变而发生变化。
白细胞指征随着细胞不断进入和离开血流而变化。细胞甘露糖受体对pme的亲和性远超过甘露糖结合蛋白的。由于新的巨噬细胞/单核细胞进入血流，pme从循环的甘露糖结合蛋白转移到该新的细胞中。pme与巨噬细胞/单核细胞甘露糖结合蛋白的结合导致释放大量的细胞传递者(cytocommunicators)。包括tnf-α、il-1β、inf-γ、il-2、及il-6的该细胞传播者能使受损的免疫系统监督功能得以恢复，从而容许患者的免疫系统识别及移除恶性细胞，其中所述受损的免疫系统监督功能使癌症患者免疫系统的肿瘤检测功能失效。
多聚甘露糖提取物中分子量为1,000,000、300,000、100,000、50,000及25,000的芦荟多糖均显示出半胱天冬酶(caspase)活性。由于半胱天冬酶3是肿瘤细胞凋亡的介质，因此用本发明组合物治疗恶性肿瘤，该半胱天冬酶3、半胱天冬酶9,及细胞色素-c的活性是关键。已经证明起始子(最上游)半胱天冬酶(caspase)3及效应子(执行者)半胱天冬酶(caspase)9以及细胞色素-c的免疫调节活性是存在的并认为其是肿瘤细胞凋亡的介导系统。
发明人在104名患不同类型癌症的患者中测试了本文所述的组合物。白血病及淋巴瘤对本发明多聚甘露糖提取物最具反应性(>98％)。前列腺癌、乳腺癌、及结肠癌对本发明多聚甘露糖提取物也有反应。就该测试而言，多聚甘露糖提取物以注射方式进行给药。将10mg多聚甘露糖提取物重新溶解于无菌注射用水中以得到～10mg/ml的终浓度。一周注射2至3次。然后每隔一定时间间隔采集患者血清样品并检测半胱天冬酶(caspase)3的活性。
可以预期的是，本说明书中所讨论的任何具体实施方案可根据本发明的任何方法、设备、试剂、组合物进行实施，反之亦然。此外，本发明组合物可用于实现本发明的方法。
可以理解的是本文所述的特定的具体实施方案以示例方式公开且并不作为对本发明的限制。在不脱离本发明范围的情况下下，本发明的主要特征可用于各种具体实施方案中。本领域技术人员仅通过使用常规实验就可以确认，或可以确定本文所述的特定操作的许多等同方式。认为该等同方式在本发明的范围内且涵盖于权利要求内。
说明书中所提到的所有出版物及专利申请表明了与本发明相关的领域技术人员的水平。所有出版物及专利申请已以引用的方式并入本文，该程度就如同将每一个出版物或专利申请特定地及各自地以引用的方式并入本文一样。
在权利要求书和/或说明书中，当与术语“包含”联合使用时，单词“一”或“一个”的用法可指“一个”，但其还与“一或多个”，“至少一个”，及“一个或一个以上”的意思一致。虽然本发明支持关于唯一的选择及“和/或”的定义，但除非明确表示指出选择是唯一的或选择是相互排斥的，权利要求书中术语“或”的用途是指“和/或”。本申请全文中，术语“约”是指某个值包括了装置、测定该值所用方法的误差的固有差异、或存在于研究对象间的差异。
本说明书及权利要求(权利要求书)所用的，单词“包含”(及任何形式的包含，如主语为复数形式的“包含”及主语为单数形式的“包含”)，“具有”(及任何形式的具有，如主语为复数形式的“具有”及主语为单数形式的“具有”)，“包括”(及任何形式的包括，如主语为复数形式的“包括”及主语为单数形式的“包括”)或“含有”(及任何形式的含有，如主语为复数形式的“含有”及主语为单数形式的“含有”)是包括性或开放式，且并不排除其他未提及的因素或方法步骤。
这里所用的术语“或其组合”是指该术语前所列的所有排列及组合。例如，“a、b、c、或其组合”意味着包括以下至少一个：a、b、c、ab、ac、bc、或abc，并且如果在特定内容中顺序具有重要性，也可为ba、ca、cb、cba、bca、acb、bac，或cab。继续就该例子而言，包含一个或多个项目或术语的重复的组合也是明确包括在内的，如bb、aaa、mb、bbc、aaabcccc、cbbaaa、cababb等。本领域技术人员需要理解的是，通常情况下，除非是从上下文中可显而易见的，否则任意组合物中的项目或术语的数量没有限制。
在无不恰当试验的情况下，可根据本发明制备和实施本文所公开和要求保护的所有组合物和/或方法。虽然以优选实施方案的方式对本发明的组合物和方法进行了描述，但对本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的概念、精神及范围的情况下，可将变量应用于本文所述的组合物和/或方法以及该方法的步骤或步骤的顺序。对于本领域技术人员而言显而易见的是所有类似的替代或修改是视为在随附的权利要求书所定义的本发明的精神、范围及概念内。
参考文献
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