Флавоноидное соединение, обладающее противовирусной активностью
Владельцы патента RU 2398595:
КОРЕЯ РИСЕРЧ ИНСТИТЬЮТ ОФ БАЙОСАЙЕНС ЭНД БАЙОТЕКНОЛОДЖИ (KR)
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к созданию противовирусной фармацевтической композиции, содержащей эффективную дозу кверцетин-7-рамнозида. Способ получения кверцетин-7-рамнозида из растения Houttuynia cordata заключается в экстрагировании Houttuynia cordata метанолом, сборе активной фракции путем хроматографии на колонке с силикагелевым адсорбентом, разделении активной фракции путем высокоэффективной жидкостной хроматографии, удаление растворителя при помощи вакуумной сушилки и лиофилизирование продукта. Данная композиция служит для повышения противовирусной активности по отношению к коронавирусам, вирусам гриппа (тип В), ротавирусам, риновирусам. 2 н.п. ф-лы, 7 табл., 7 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к флавоноидному соединению, обладающему противовирусной активностью, конкретнее к флавоноидному соединению, выделенному из Houttuynia cordata путем экстрагирования метанолом и отделения/очистки при помощи хроматографии, способу его эффективного экстрагирования и очистки и противовирусной композиции, содержащей соединение в качестве активного ингредиента.
Предпосылки изобретения
К настоящему времени не сообщалось о фармакологических, биологических активностях кверцетин-7-рамнозида. Тем не менее широко известны фармакологические активности флавоноидов или гликозилированных флавоноидов, обладающих структурами, сходными с кверцетин-7-рамнозидом [Journal of Antimicrobial Chemotherapy, L.C.Chiang, W.Chiang, M.C.Liu и C.C.Lin, Vol.52 (pp 194~198), 2003]. Хотя сообщалось, что флавоноидны обладают противовирусной активностью по отношению к вирусу герпеса, аденовирусу и т.д. и что такие бифлавоноидные соединения, как робустафлавон, обладают ингибирующей активностью по отношению к вирусу гриппа и пр. [Planta Medica, Yuh-Meei Lin, Vol.65 (pp120~125)], такие противовирусные активности, по-видимому, не являются непревзойденными.
Авторы настоящего изобретения ранее показали, что экстракт Houttuynia cordata обладает противовирусной активностью по отношению к коронавирусу [патентная заявка Кореи No. 2004-97587], и добились успеха в выделении активного ингредиента из экстракта Houttuynia cordata, который был идентифицирован как кверцетин-7-рамнозид. Патентная заявка Кореи No. 2004-97587, поданная авторами настоящего изобретения, раскрывает противовирусную активность экстракта Houttuynia cordata по отношению к коронавирусу. Однако они завершили настоящее изобретение утверждением, что кверцетин-7-рамнозид обладает противовирусной активностью по отношению к коронавирусу, в 700 раз превышающей противовирусную активность экстракта Houttuynia cordata, полученного с использованием метанола, а также превосходной противовирусной активностью по отношению к вирусу гриппа.
Таким образом, предметом настоящего изобретения является предоставление противовирусной композиции, содержащей в качестве активного ингредиента кверцетин-7-рамнозид, его производное соединение или его соль, приемлемую с фармацевтической точки зрения.
Другим предметом настоящего изобретения является предоставление способа выделения кверцетин-7-рамнозида из экстракта Houttuynia cordata.
Открытие
Настоящее изобретение относится к противовирусной композиции, содержащей в качестве активного ингредиента флавоноидное соединение, представленное формулой (1), или его соль, приемлемую с фармацевтической точки зрения:
где каждый из R1, R2, R3 и R4 выбран из H, OH или алкила.
Настоящее изобретение также относится к способу экстрагирования и выделения из Houttuynia cordata соединения, обладающего противовирусной активностью, включающему:
1) экстрагирование Houttuynia cordata метанолом, концентрирование экстракта при пониженном давлении и его экстрагирование уксусно-этиловым эфиром для получения уксусно-этилово эфирного экстракта.
2) растворение концентрата в метаноле и отбор активной фракции при помощи хроматографии; и
3) отделение активной фракции при помощи хроматографии, удаление растворителя с использованием вакуумной сушилки и лиофилизирование продукта для получения соединения, обладающего противовирусной активностью.
Под этим более подробно приводится описание настоящего изобретения.
Настоящее изобретение относится к флавоноидному соединению, полученному путем экстрагирования Houttuynia cordata метанолом и разделения/очистки при помощи хроматографии, способу его эффективного экстрагирования и очистки и противовирусной композиции, содержащей соединение в качестве активного ингредиента.
Соединение, по настоящему изобретению, можно либо синтезировать путем органического синтеза, либо экстрагировать и выделить из Houttuynia cordata в соответствии с настоящим изобретением.
Способ экстрагирования соединения из Houttuynia cordata, обладающего противовирусной активностью, состоит в следующем.
Houttuynia cordata собирают и экстрагируют с использованием обратного холодильника при помощи метанола в течение 24-72 часов. Экстракт фильтруют при пониженном давлении и экстрагируют уксусно-этиловым эфиром.
Для концентрирования активной фракции проводят адсорбционную хроматографию концентрированного уксусноэтилового эфирного экстракта на колонке с силикагелевым адсорбентом, используя хлороформ/метанол (100/0 -> 0/100) в качестве элюента.
Концентрированную активную фракцию растворяют в метаноле, и для получения кверцетин-7-рамнозида проводят высокоэффективную жидкостную хроматографию (HPLC) с использованием колонки с Sephadex LH-20 и элюента вода-ацетонитрил (25% ацетонитрила, 17 минут).
При помощи ESI-MS (тандемной масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением), ЯМР-анализа и др. было подтверждено, что соединение, представленное формулой 1, обладает следующими физико-химическими свойствами:
i) Внешний вид: порошок
ii) Молекулярная масса: 448
iii) Молекулярная формула : C21H20O11
iv) Массовый анализ (M-H)-: 448 (m/z)
Н-ЯМР с использованием дейтерометанолового растворителя и С-ЯМР-анализ подтвердили следующую структуру, представленную формулой (1а):
Противовирусное активное соединение, по настоящему изобретению, может быть использовано в виде соли, приемлемой с Фармацевтической точки зрения. Кислый аддукт, полученный из приемлемой с фармацевтической точки зрения свободной кислоты, является предпочтительным. Соединение, представленное вышеупомянутой формулой 1а, можно приготовить в приемлемый с фармацевтической точки зрения кислый аддукт при помощи технических приемов, общеупотребительных в вышеупомянутой технической области. Свободная кислота может представлять собой органическую или неорганическую кислоту. Примерами соответствующей неорганической кислоты являются соляная кислота, бромноватая кислота, серная кислота, метафосфорная кислота и др., и примерами соответствующей органической кислоты являются лимонная кислота, уксусная кислота, молочная кислота, виннокаменная кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, муравьиная кислота, пропионовая кислота, щавелевая кислота, трифторуксусная кислота, бензойная кислота, глюконовая кислота, метансульфокислота, гликолевая кислота, янтарная кислота, 4-толуолсульфоновая кислота, галактуроновая кислота, эмбоновая кислота, глютаминовая кислота, аспартовая кислота и др.
Настоящее изобретение также относится к противовирусной композиции, содержащей соединение, представленное формулой (1), или его приемлемой с фармацевтической точки зрения соли в качестве активного ингредиента.
Поскольку фармацевтическая композиция содержит соединение, представленное формулой (1) или его фармацевтически приемлемой солью в качестве активного ингредиента, она подавляет размножение коронавирусов и может применяться при лечении или профилактике диареи, обезвоживания и др., вызванных коронавирусной инфекцией. Кроме того, поскольку композиция подавляет размножение вирусов гриппа, ее можно применять при лечении или профилактике гриппа или простуды или инфекции, вызванной другими РНК-содержащими вирусами.
Фармацевтическую композицию, по настоящему изобретению, можно вводить перорально или способом, отличным от перорального, например, внутривенно, подкожно, внутрибрюшинно или локально, для клинических целей. Ее также можно применять в виде лекарственных средств или продуктов диетического питания.
Типичные формы фармацевтической композиции для перорального введения, по настоящему изобретению, включают таблетки, формированные пастилки, пастилки, суспензии на водной и масляной основе, необработанные порошки или гранулы, эмульсии, твердые или мягкие капсулы, сиропы или эликсиры. Для приготовления в форме таблеток, капсул и др. включают связующее вещество, такое как лактоза, сахароза, сорбитол, маннитол, крахмал, амилопектин, целлюлоза или желатин; формообразующий наполнитель, такой как дикальцийфосфат; дезинтегратор, такой как кукурузный крахмал или крахмал батата; и скользящее вещество, такое как стеарат магния, стеарат кальция, стеарилфумарат натрия или полиоксиэтиленгликолевый воск. Для приготовления в виде капсул дополнительно включают жидкий носитель, такой как жирное масло.
Фармацевтическую композицию, по настоящему изобретению, можно вводить отличными от перорального способами путем подкожного введения, внутривенного введения, внутримышечного введения или интраторакального введения. Для приготовления в виде формы для введения отличным от перорального способом соединение, представленное формулой (1), смешивают со стабилизатором или буфером в воде для получения раствора или суспензии, который помещают в ампулы или флаконы.
В большинстве случаев эффективная доза соединения, представленного формулой (1), для взрослых составляет 1-100 мг/кг в день, предпочтительно 5-20 мг/кг в день. Следуя указаниям врача или фармацевта, соединение можно вводить несколько раз в день с соответствующими интервалами времени, предпочтительно 2-3 раза в день.
Как используют здесь, «продукт лечебного питания» означает продукт питания, приготовленный путем добавления соединения, представленного формулой (1), или его приемлемой с фармацевтической точки зрения соли в такие продукты питания, как напитки, чаи, вкусоароматические добавки, жевательные резинки, печение и пр., или введение его в пищу в виде капсул, порошков, суспензий и др. При употреблении продукты лечебного питания оказывают конкретные, относящиеся к поддержанию здоровья действия, однако они обладают преимуществом по сравнению с лекарственными средствами в том, что не вызывают побочных эффектов, несмотря на прием в течение продолжительного периода времени.
Описание чертежей
Фиг.1 демонстрирует результаты анализа активной фракции, выделенной из полученного с использованием метанола экстракта Houttuynia cordata методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
На Фиг.2 представлен спектр 13C-ЯМР для кверцетин-7-рамнозида.
На Фиг.3 представлен спектр 1H-ЯМР для кверцетин-7-рамнозида.
Фиг.4 представляет собой график, показывающий противовирусную активность кверцетин-7-рамнозида по отношению к вирусу гриппа типа A (H1N1/WS/33).
Фиг.5 представляет собой график, показывающий противовирусную активность кверцетин-7-рамнозида по отношению к вирусу гриппа типа B (B/Lee/40).
Фиг.6 представляет собой график, показывающий противовирусную активность кверцетин-7-рамнозида по отношению к ротавирусу (OSU).
Фиг.7 представляет собой график, показывающий противовирусную активность кверцетин-7-рамнозида по отношению к риновирусу 2.
Характер действия изобретения
Настоящее изобретение иллюстрируют следующие примеры, которые не следует интерпретировать как ограничивающие объем настоящего изобретения.
Пример 1: Выделение и очистка соединения, обладающего активностью против коронавирусов
Для получения соединения, способного подавлять коронавирусы, авторы настоящего изобретения выделили и очистили Houttuynia cordata при помощи экстрагирования и хроматографии.
1 кг Houttuynia cordata, полученного из Kyeunqnam Agricultural Development & Technology Center, экстрагировали 1.00% метанолом в течение 48 часов. Экстракт концентрировали при пониженном давлении и экстрагировали этилацетатом. Этилацетатную фракцию концентрировали, и концентрат растворяли в 2 мл метанола. Для концентрирования активной фракции проводили адсорбционную хроматографию на колонке с силикагелевым адсорбентом, используя хлороформ/метанол (100/0 -> 0/100) в качестве элюента. Концентрированную активную фракцию растворяли в метаноле и проводили высокоэффективную жидкостную хроматографию (HPLC), используя колонку с Sephadex LH-20 и водно-ацетонитриловый (25% ацетонитрила) элюент (колонка: С 18, скорость протока: 1,5 мл/мин, детекция при 220 nm). Активная фракция была выделена приблизительно за 17 минут [Фиг.1], и растворитель удаляли при помощи вакуумной сушилки. Остаток лиофилизировали и получили 3,7 мг соединения, представленного следующий формулой 1а:
Пример 2: Физико-химические свойства активного соединения
Для анализа физико-химических свойств активного соединения были использованы ESI-MS (тандемная масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением, масс-спектрометр Fisons VG Quattro 400, USA) и H-ЯМР и C-ЯМР спектроскопии. ЯМР-спектроскопию проводили при помощи 5 мм ЯМР трубы после растворения каждого образца для испытания в дейтерометаноловом растворителе. Химический сдвиг определяли, используя каждый растворитель в качестве внутреннего стандарта или с учетом пика TMS (тетраметилсилана). Были проанализированы внешний вид, молекулярная масса, молекулярная формула и масса соединения.
Активное соединение представляло собой порошок. Молекулярная масса составила 448, и молекулярная формула была идентифицирована как C21H20O11. Результат массового анализа представлял собой (M-H)-:448 (m/z). H-ЯМР и C-ЯМР спектроскопии с использованием дейтерометанолового растворителя подтвердили, что активное соединение представляло собой соединение, обладающее противовирусной активностью [Фиг.2].
<Данные ЯМР>
1) Соединение, представленное формулой (1)
13C ЯМР (MeOH-d6) δ 17,2, 23,1, 29,5, 30,3, 36,5, 39,2, 40,5, 79,7, 116,8, 121,0, 125, 137,8, 141,8, 149,1, 165,0.
Пример 3: Противокоронавирусная активность кверцетин-7-рамнозида
Для определения противокоронавирусной активности кверцетин-7-рамнозида авторы настоящего изобретения провели следующий тест in vitro, используя клетки Vero из клеточной линии Vero, полученной из почечных клеток африканской зеленой мартышки.
Активность кверцетин-7-рамнозида по подавлению размножения вирусов определяли способом, предложенным Kwon Dur-Han, et al. (патентная заявка Кореи No. 2004-101863). Была определена подавляющая активность по отношению к вирусу эпидермальной диареи свиней (PEDV), разновидности коронавируса. Клетки Vero выращивали в 96-луночном микропланшете до тех пор, пока дно каждой лунки не покроется клетками. Оставшуюся культуральную среду полностью удаляли, и каждую лунку дважды промывали фосфатным буфером. В каждую лунку добавляли раствор PEDV, скорректированный до концентрации TCID50. Каждый из кверцетин-7-рамнозида; общепринятых противовирусных средств, приобретенных у Sigma - рибавирина, ацикловира, амантадина и азидотимидина; озелтамивира (торговое наименование: Tamiflu), приобретенного у Roche; и занамивира (торговое наименование: Relenza), приобретенного у Glaxo Wellcome; растворенных в диметилсульфоксиде, добавляли к каждой лунке до конечной концентрации 0,1-100 мкг/мл. После культивирования в течение 48 часов клетки Vero наблюдали в микроскоп. После добавления 100 мкл 70% ацетона каждую лунку выдерживали при -20°C в течение 1 часа. После высушивания в сушильном шкафу добавляли 100 мкл 0,4% (w/v) раствора SRB (сульфородамина B), растворенного в 1% (v/v) уксусной кислоте. После 30 минут окрашивания красящий раствор SRB, не связавшийся с клетками, 4 раза промывали 1% (v/v) уксусной кислотой.
После высушивания в каждую лунку добавляли 100 мкл 10 mM раствора Tris (pH 10,5) для растворения окрашивающего вещества на дне лунки. Для оценки противовирусной активности измеряли оптическую плотность при 562 нм.
Клетки, обработанные только DMSO, и клетки, обработанные DMSO и PEDV, использовали в качестве контрольных групп. Противовирусная активность соединения, по настоящему изобретению, в отношении PEDV приведена ниже в Таблице 1.
| Таблица 1 Противовирусная активность в отношении PEDV на клетках Vero |
|
| Соединения | Ингибирующая активность (TI=СС50/IC50) |
| Кверцетин-7-рамнозид | >7,143[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(0,014 мкг/мл)] |
| Рибавирин | >24,4[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(4,1 мкг/мл)] |
| Ламивудин | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
| Азидотимидин | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
| Ациклогуанин | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
| Tamiflu | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
| Relenza | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
Как показано в Таблице 1, индекс подавления вирусов (TI = CC50/IC50; CC50 = концентрация, необходимая для 50% цитотоксичности, IC = концентрация, необходимая для 50% подавления вирусов) для кверцетин-7-рамнозида составил более 7,143. Кверцетин-7-рамнозид обладал преимуществом в подавлении вирусов по сравнению с эталонным веществом рибавирином (TI = 244). Другие противовирусные вещества - ламивудин, азидотимидин и ациклогуанин - не достигли IC даже при максимальной дозе (100 мкг/мл). Таким образом, было подтверждено, что соединение кверцетин-7-рамнозид, по настоящему изобретению, является эффективным для подавления вирусов эпизоотической диареи свиней in vitro.
Индекс подавляющей активности (> 7,143) кверцетин-7-рамнозида более чем в 700 раз превышает таковой для полученного с использованием метанола экстракта Houttuynia cordata (10,1), что было подано в виде патентной заявки к Kwon Dur-Han, et al. [патентная заявка Кореи No. 2004-97587].
Подавляющую активность кверцетин-7-рамнозида в отношении PEDV сравнивали с подавляющей активностью других флавоноидов, обладающих сходными структурами. Каждый из апигенина, лутеолина, кверцетина, катехина, кверцитрина, генистина, гесперидина и рутина, приобретенных у Sigma, растворяли в диметилсульфоксиде и противовирусную активность определяли при концентрации 0,1-100 мкг/мл. Результаты приведены ниже в Таблице 2.
| Таблица 2 Противовирусная подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида и сходных соединений |
|
| Соединения | Ингибирующая активность(TI=СС50/IC50) |
| Кверцетин-7-рамнозид | >7,143[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(0,014 мкг/мл)] |
| Апигенин | >370[СС50/IC50=>(50 мкг/мл)/(0,1 мкг/мл)] |
| Лутеолин | >32,7[СС50/IC50=>(6,7 мкг/мл)/(0,21 мкг/мл)] |
| Кверцетин | 34,2[СС50/IC50=>(365,2 мкг/мл)/(10,7 мкг/мл)] |
| Катехин | >9,0[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(11,1 мкг/мл)] |
| Кверцитрин | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
| Генистин | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
| Гесперидин | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
| Рутин | IC50 не достигается даже при максимальной дозе |
Апигенин, лутеолин и кверцетин представляют собой соединения, где сахара не связаны с флавоноидом. Катехин также является соединением, обладающим структурой, очень похожей на структуру флавоноида, но без сахара. Генистин представляет собой соединение, у которого углерод №7 флавоноида связан с глюкозой [смотри формулу (1)], гесперидин и рутин представляют собой соединения, у которых углерод №7 флавоноида связан с двумя сахарами (смотри формулу (1)), и кверцитрин представляет собой соединение, у которого углерод №3 флавоноида связан с рамнозой (смотри формулу (1)). Как показано в Таблице 2, индекс противовирусной подавляющей активности (TI = CC50/IC50) апигенина составлял 370, и таковые для лутеолина и кверцетина составляли 32,7 и 34,2, соответственно. Индекс противовирусной подавляющей активности для катехина составлял 9,0, а для кверцитрина, генистина, гесперидина и рутина не достиг IC даже при максимальной дозе (100 мкг/мл). Таким образом, было подтверждено, что соединение кверцетин-7-рамнозид, по настоящему изобретению, является превосходящим по сравнению со сходными флавоноидами в специфическом ингибировании вирусов in vitro.
Была оценена противовирусная активность кверцетин-7-рамнозида по отношению к вирусу инфекционного гастроэнтерита свиней (TGEV) и респираторному коронавирусу свиней (PRCV), другой разновидности коронавирусов. Клетки ST выращивали в 96-луночном микропланшете до тех пор, пока дно каждой лунки не покроется клетками. Оставшуюся культуральную среду полностью удаляли, и каждая лунка была промыта дважды фосфатным буфером. В каждую лунку добавляли раствор TGEV или PEDV, скорректированный до концентрации TCID50. Каждый из кверцетин-7-рамнозида; общепринятых противовирусных средств, приобретенных у Sigma, - рибавирина, ламивудина, азидовудина, ациклогуанина и глицирризина, растворенных в диметилсульфоксиде, добавляли к каждой лунке до конечной концентрации 0,1-100 мкг/мл. После культивирования в течение 48 часов клетки ST наблюдали в микроскоп. Подобно тому, как это делалось при вышеуказанной оценке противовирусной подавляющей активности по отношению к PEDV, клетки, обработанные только DMSO и клетки, обработанные и DMSO, и TGEV или и DMSO, и PRCV, использовали в качестве контрольных групп.
Противовирусная активность по отношению к PEDV соединения, по настоящему изобретению, приведена в Таблице 1 выше.
Ламивудин, азидовудин, ациклогуанин и глицирризин продемонстрировали полное отсутствие подавляющей активности по отношению к TGEV и PRCV. Противовирусные подавляющие активности кверцетин-7-рамнозида и рибавирина приведены в Таблице 3 ниже.
| Таблица 3 Подавляющая активность в отношении коронавируса на клетках ST |
||
| Вирусы | Соединения | Ингибирующая активность |
| TGEV | Кверцетин-7-рамнозид | >1,58[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(63,3 мкг/мл)] |
| Рибавирин | >1,63[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(55,1 мкг/мл)] | |
| PRCV | Кверцетин-7-рамнозид | >1,67[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(59,8 мкг/мл)] |
| Рибавирин | >1,62[СС50/IC50=>(100 мкг/мл)/(61,6 мкг/мл)] |
Как показано в Таблице 3, кверцетин-7-рамнозид демонстрирует превосходную противовирусную подавляющую активность по отношению к TGEV и PRCV, сравнимую с таковой для рибавирина. В заключение, кверцетин-7-рамнозид является эффективным в подавлении трех типов коронавирусов - вирусу эпидермальной диареи свиней, вирусов эпизоотической диареи свиней вирусу инфекционного гастроэнтерита свиней - in vitro.
Пример 4: Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении вируса гриппа
Для оценки ингибирующей активности кверцетин-7-рамнозида в отношении вируса гриппа был проведен следующий анализ in vitro с использованием клеток MDCK, полученных из почек собаки.
Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении размножения вирусов определяли способом, предложенным Kwon Dur-Han, et al. (патентная заявка Кореи No. 2004-101863). Была определена подавляющая активность по отношению к вирусу гриппа типа A (H1N1; штамм WS/33). Клетки MDCK выращивали в 96-луночном микропланшете до тех пор, пока дно каждой лунки не покроется клетками. Оставшуюся культуральную среду полностью удаляли, и каждая лунка была промыта дважды фосфатным буфером. Каждый из кверцетин-7-рамнозида; общепринятых противовирусных средств, приобретенных у Sigma, - рибавирина и амантадина; озелтамивира (торговое наименование: Tamiflu), приобретенного у Roche; и занамивира (торговое наименование: Relenza), приобретенного у Glaxo Wellcome; растворенных в диметилсульфоксиде, добавляли к каждой лунке до конечной концентрации 10 мкг/мл. После культивирования в течение 48 часов клетки MDCK наблюдали в микроскоп. После добавления 100 мкл 70% ацетона каждую лунку выдерживали при -20°C в течение 1 часа. После высушивания в сушильном шкафу добавляли 100 мкл 0,4% (w/v) раствора SRB (сульфородамина B), растворенного в 1% (v/v) уксусной кислоте. После 30 минут окрашивания красящий раствор SRB, не связавшийся с клетками, 4 раза промывали 1% (v/v) уксусной кислотой. После высушивания в каждую лунку добавляли 100 мкл 10 mM раствора Tris (pH 10,5) для растворения окрашивающего вещества на дне лунки. Для оценки противовирусной активности измеряли оптическую плотность при 562 нм. В качестве контрольной группы, жизнеспособность клеток, обработанных только DMSO, сравнивали с таковой клеток, обработанных и DMSO, и вирусом. Каждый анализ был повторен 3 раза. Противовирусная активность каждого соединения с заданной концентрацией (10 мкг/мл) приводится ниже в Таблице 4.
| Таблица 4 Противовирусная активность по отношению к вирусу гриппа типа A (H1N1/WS/33) |
|
| Соединения (10 мкг/мл) | Ингибирующая активность (%) (Среднее ± S.D.) |
| Кверцетин-7-рамнозид | 66,03±4,85 |
| Рибавирин | 74,15±4,01 |
| Relenza | 52,68±0,29 |
| Tamiflu | -9,78±0,67 |
| Амантадин | 14,60±6,05 |
Как показано в Таблице 4, кверцетин-7-рамнозид демонстрирует подавляющую активность по отношению к вирусу гриппа A на инфицированных клетках MDCK в 66,03%, которая значительно превосходит таковую для Tamiflu (-9,78%), вещества, применяемого в настоящее время для лечения инфекции, вызванной вирусом гриппа. Он также демонстрирует превосходящую подавляющую активность по сравнению с Relenza (52,68%), который применяют только для ингаляций из-за высокого риска побочных эффектов, и даже с амантадином (14,60%), который использовали при лечении гриппа до 2000 года, однако почти не применяют в настоящее время из-за побочных эффектов. Рибавирин (74,15%) демонстрирует превосходящую подавляющую активность по сравнению с кверцетин-7-рамнозидом, однако его не применяют для лечения гриппа из-за высокого риска побочных эффектов, таких как анемия. В заключение, кверцетин-7-рамнозид, по настоящему изобретению, представляет собой соединение, полученное из натурального продукта, эффективное в подавлении вируса гриппа in vitro.
Пример 5: Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении вируса гриппа типа B
Для оценки ингибирующей активности кверцетин-7-рамнозида в отношении вируса гриппа был проведен следующий анализ in vitro с использованием клеток MDCK, полученных из почек собаки.
Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении размножения вирусов определяли способом, предложенным Kwon Dur-Han, et al. (патентная заявка Кореи No. 2004-101863). Была определена подавляющая активность по отношению к вирусу гриппа типа B (B/Lee/40). Клетки MDCK выращивали в 96-луночном микропланшете до тех пор, пока дно каждой лунки не покроется клетками. Оставшуюся культуральную среду полностью удаляли, и каждая лунка была промыта дважды фосфатным буфером. В каждую лунку добавляли раствор вируса гриппа, скорректированный до концентрации TCID 50. Затем каждый из кверцетин-7-рамнозида; общепринятых противовирусных средств - рибавирина и амантадина, приобретенных у Sigma; озелтамивира (торговое наименование: Tamiflu), приобретенного у Roche; и занамивира (торговое наименование: Relenza), приобретенного у Glaxo Wellcome; растворенных в диметилсульфоксиде, добавляли к каждой лунке до конечной концентрации 10 мкг/мл. После культивирования в течение 48 часов клетки MDCK наблюдали в микроскоп. После добавления 100 мкл 70% ацетона каждую лунку выдерживали при -20°C в течение 1 часа. После высушивания в сушильном шкафу добавляли 100 мкл 0,4% (w/v) раствора SRB (сульфородамина B), растворенного в 1% (v/v) уксусной кислоте. После 30 минут окрашивания красящий раствор SRB, не связавшийся с клетками, 4 раза промывали 1% (v/v) уксусной кислотой. После высушивания в каждую лунку добавляли 100 мкл 10 mM раствора Tris (pH 10,5) для растворения окрашивающего вещества на дне лунки. Для оценки противовирусной активности измеряли оптическую плотность при 562 нм. В качестве контрольной группы, жизнеспособность клеток, обработанных только DMSO, сравнивали с таковой клеток, обработанных и DMSO, и вирусом. Каждый анализ был повторен 3 раза. Противовирусная активность каждого соединения с заданной концентрацией (10 мкг/мл) приводится ниже в Таблице 5.
| Таблица 5 Противовирусная активность по отношению к вирусу гриппа типа B (B/Lee/40) |
|
| Соединения (10 мкг/мл) | Ингибирующая активность (%) (Среднее ± S.D.) |
| Кверцетин-7-рамнозид | 92,66±0,24 |
| Рибавирин | 95,77±0,79 |
| Relenza | 3,40±3,92 |
| Tamiflu | -1,43±2,89 |
| Амантадин | -1,85±1,66 |
Как показано в Таблице 5, кверцетин-7-рамнозид демонстрирует подавляющую активность по отношению к вирусу гриппа В на инфицированных клетках MDCK в 92,66%, которая значительно превосходит таковую для Tamiflu (-1,43%), которое в настоящее время применяют для лечения инфекции, вызванной вирусом гриппа. Он также демонстрирует превосходящую подавляющую активность по сравнению с Relenza (3,40%), который применяют только для ингаляций из-за высокого риска побочных эффектов, и даже с амантадином (-1,85%), который использовали при лечении гриппа до 2000 года, однако почти не применяют в настоящее время из-за побочных эффектов. Рибавирин (95,77%) демонстрирует превосходящую подавляющую активностью по сравнению с кверцетин-7-рамнозидом, однако его не применяют для лечения гриппа из-за высокого риска побочных эффектов, таких как анемия. В заключение, кверцетин-7-рамнозид, по настоящему изобретению, представляет собой соединение, полученное из натурального продукта, эффективное в подавлении вируса гриппа in vitro.
Пример 6: Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении ротавируса
Для оценки ингибирующей активности кверцетин-7-рамнозида в отношении ротавируса был проведен следующий анализ in vitro с использованием клеток MA014, полученных из почек свиньи.
Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении размножения вирусов определяли способом, предложенным Kwon Dur-Han, et al. (патентная заявка Кореи No. 2004-101863). Была определена подавляющая активность по отношению к ротавирусу (штамм: OSU). Клетки MA104 выращивали в 96-луночном микропланшете до тех пор, пока дно каждой лунки не покроется клетками. Оставшуюся культуральную среду полностью удаляли, и каждая лунка была промыта дважды фосфатным буфером. В каждую лунку добавляли раствор ротавируса, скорректированный до концентрации TCID 50. Затем каждое из соединений, по настоящему изобретению, и общепринятых противовирусных средств рибавирина, азидотимидина, ацикловира, ламивудина и глицирризина, приобретенных у Sigma; и занамивира (торговое наименование: Relenza), приобретенного у Glaxo Wellcome; растворенных в диметилсульфоксиде, добавляли к каждой лунке до конечной концентрации 10 мкг/мл. После культивирования в течение 48 часов клетки MDCK наблюдали в микроскоп. После добавления 100 мкл 70% ацетона каждую лунку выдерживали при -20°C в течение 1 часа. После высушивания в сушильном шкафу добавляли 100 мкл 0,4% (w/v) раствора SRB (сульфородамина B), растворенного в 1% (v/v) уксусной кислоте. После 30 минут окрашивания красящий раствор SRB, не связавшийся с клетками, 4 раза промывали 1% (v/v) уксусной кислотой. После высушивания в каждую лунку добавляли 100 мкл 10 mM раствора Tris (pH 10,5) для растворения окрашивающего вещества на дне лунки. Для оценки противовирусной активности измеряли оптическую плотность при 562 нм. В качестве контрольной группы, жизнеспособность клеток, обработанных только DMSO, сравнивали с таковой клеток, обработанных и DMSO, и вирусом. Каждый анализ был повторен 2 раза. Противовирусная активность каждого соединения с заданной концентрацией (10 мкг/мл) приводится ниже в Таблице 6.
| Таблица 6 Подавляющая активность в отношении ротавируса |
|
| Соединения (10 мкг/мл) | Ингибирующая активность (%) (Среднее ± S.D.) |
| Кверцетин-7-рамнозид | 77,37±1,96 |
| Рибавирин | 82,34±5,86 |
| Азидотимидин | 0,69±0,75 |
| Ацикловир | 0,78±0,81 |
| Ламивудин | 0,02±0,12 |
| Глицирризин | 0,49±0,22 |
| Relenza | 0,50±0,40 |
Как показано в Таблице 6, кверцетин-7-рамнозид демонстрирует подавляющую активность по отношению к ротавирусу на инфицированных клетках MA104 в 77,37%, которая значительно превосходит таковые для азидотимидина (0,69%), ацикловира (0,78%), ламивудина (0,02%) и Relenza (0,50%), которые применяют в настоящее время в качестве противовирусных средств. В то время как подавляющая активность глицирризина, натурального продукта с противовирусной активностью, составляла лишь 0,49%, кверцетин-7-рамнозид показал превосходную подавляющую активность в 77,37%. Рибавирин (82,34%) демонстрирует превосходящую подавляющую активность по сравнению с кверцетин-7-рамнозидом, однако его не применяют для лечения гриппа из-за высокого риска побочных эффектов, таких как анемия. В заключение, кверцетин-7-рамнозид, по настоящему изобретению, представляет собой соединение, полученное из натурального продукта, эффективное в подавлении ротавируса in vitro.
Пример 7: Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении риновируса
Для оценки ингибирующей активности кверцетин-7-рамнозида в отношении ротавируса был проведен следующий анализ in vitro с использованием клеток одной из линий цервикальных раковых клеток человека HeLa.
Подавляющая активность кверцетин-7-рамнозида в отношении размножения вирусов определяли способом, предложенным Kwon Dur-Han, et al. (патентная заявка Кореи No. 2004-101863). Была определена подавляющая активность по отношению к риновирусу (штамм: риновирус 2). Клетки HeLa выращивали в 96-луночном микропланшете до тех пор, пока дно каждой лунки не покроется клетками. Оставшуюся культуральную среду полностью удаляли, и каждая лунка была промыта дважды фосфатным буфером. В каждую лунку добавляли раствор риновируса, скорректированный до концентрации TCID 50. Затем каждое из соединений, по настоящему изобретению, и кверцетин, лутеолин, апигенин, кверцитрин, генистин, гесперидин, катехин и лутин, которые представляют собой флавоноидные соединения, сходные с кверцетин-7-рамнозидом, и общепринятое противовирусное средство рибавирин, приобретенное у Sigma, растворенных в диметилсульфоксиде, добавляли к каждой лунке до конечной концентрации 10 мкг/мл. После культивирования в течение 48 часов клетки MDCK наблюдали в микроскоп. После добавления 100 мкл 70% ацетона каждую лунку выдерживали при -20°C в течение 1 часа. После высушивания в сушильном шкафу добавляли 100 мкл 0,4% (w/v) раствора SRB (сульфородамина B), растворенного в 1% (v/v) уксусной кислоте. После 30 минут окрашивания красящий раствор SRB, не связавшийся с клетками, 4 раза промывали 1% (v/v) уксусной кислотой. После высушивания в каждую лунку добавляли 100 мкл 10 mM раствора Tris (pH 10,5) для растворения окрашивающего вещества на дне лунки. Для оценки противовирусной активности измеряли оптическую плотность при 562 нм. В качестве контрольной группы, жизнеспособность клеток, обработанных только DMSO, сравнивали с таковой клеток, обработанных и DMSO, и вирусом. Каждый анализ был повторен 3 раза. Противовирусная активность каждого соединения с заданной концентрацией (10 мкг/мл) приводится ниже в Таблице 7.
| Таблица 7 Подавляющая активность по отношению к риновирусу |
|
| Соединения (10 мкг/мл) | Ингибирующая активность (%) (Среднее ± S.D.) |
| Кверцетин-7-рамнозид | 77,89±1,18 |
| Кверцетин | 9,87±4,67 |
| Лутеолин | 21,82±1,82 |
| Апигенин | 9,24±8,31 |
| Кверцитрин | 13,43±4,24 |
| Генистин | 12,97±2,10 |
| Гесперидин | 3,12±14,90 |
| Катехин | 11,21±4,06 |
| Лутин | 25,68±1,06 |
| Рибавирин | 42,32±4,38 |
Как показано в Таблице 7, в то время как кверцетин (9,87%), лутеолин (21,82%), апигенин (9,24%), кверцитрин (13,43%), генистин (12,97%), гесперидин (3,12%), лутин (25,68%) и катехин (11,21%), которые представляют собой флавоноидные соединения, обладающие структурами, сходными со структурой кверцетин-7-рамнозида, не продемонстрировали превосходной ингибирующей активности по отношению к риновирусу, кверцетин-7-рамнозид продемонстрировал великолепную подавляющую активность в 77,89%. Рибавирин (42,342%), который является одним из сильных противовирусных средств, показал худшую по сравнению с кверцетин-7-рамнозидом подавляющую активность. Таким образом, можно заключить, что кверцетин-7-рамнозид, по настоящему изобретению, представляет собой соединение, полученное из натурального продукта, эффективное в подавлении риновируса in vitro.
Пример 8: Тест на токсичность
Тест на токсичность для кверцетин-7-рамнозида, по настоящему изобретению, проводили следующим образом.
Кверцетин-7-рамнозид, растворенный в диметилсульфоксиде (DMSO) и разбавленный водой, вводили мышам (10 в каждой группе) в дозировке 10 г/кг. За мышами наблюдали в течение 7 дней, и ни одна из них не погибла.
Первый пример препарата: Порошок
Активный ингредиент 10 г
Кукурузный крахмал 50 г
Карбоксицеллюлоза 40 г
Всего 100 г
Вышеупомянутые компоненты были мелко размолоты и перемешаны для получения порошка. 100 мг полученного в результате порошка помещено в твердую капсулу №5.
Второй пример препарата: Таблетка
Активный ингредиент 10 г
Лактоза 70 г
Кристаллическая целлюлоза 15 г
Стеарат магния 5 г
Всего 100 г
Вышеупомянутые компоненты были мелко размолоты и перемешаны. Таблетки готовили способом прямого таблетирования. Общая масса каждой таблетки составляла 100 мг, и в каждой таблетке содержалось 10 мг активного ингредиента.
Третий пример препарата: Лекарство для инъекции
Активный ингредиент 10 г
Хлористый натрий 600 мг
Аскорбиновая кислота 100 мг
Вода для инъекций в достаточном количестве
Всего 100 мл
Лекарство для инъекции готовили из вышеприведенных компонентов. Раствором заполняли ампулы и выдерживали при 120°C в течение 30 минут для стерилизации
Применяемость в производственных условиях
Как явствует из вышеприведенного описания, флавоноидное соединение, в соответствии с настоящим изобретением, или его приемлемая с фармацевтической точки зрения соль может использоваться для лечения или профилактики заболеваний, вызванных вирусной инфекцией.
Те, кто специализируется в данной области, должны оценить, что общие представления и конкретные варианты осуществления, раскрытые в вышеприведенном описании, можно легко использовать в качестве основания для видоизменения или проектирования других вариантов осуществления для выполнения тех же задач, по настоящему изобретению. Те, кто специализируется в данной области, также должны оценить, что такие эквивалентные варианты осуществления не отклоняются от сущности и объема настоящего изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.
1. Противовирусная композиция, содержащая эффективную дозу кверцетин-7-рамнозида формулы (1а)
или его фармацевтически приемлемой соли в качестве активного ингредиента, выделенного из Houttuynia cordata.
2. Способ экстрагирования и выделения из Houttuynia cordata активного ингредиента, определенного в п.1, обладающего противовирусной активностью, включающий:
1) экстрагирование Houttuynia cordata метанолом, концентрирование экстракта при пониженном давлении и его экстрагирование этилацетатом для получения этилацетатного экстракта;
2) концентрирование этилацетатного экстракта и растворение концентрата в метаноле и отбор активной фракции путем хроматографии на колонке с силикагелевым адсорбентом и хроматографии на колонке с использованием колонки с Sephadex LH-20; и
3) разделение активной фракции путем высокоэффективной жидкостной хроматографии, удаление растворителя при помощи вакуумной сушилки и лиофилизирование продукта для получения соединения, обладающего противовирусной активностью.
