加兰他敏治疗阿尔茨海默症的研究进展

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WANG Cong, SH I Xin2hong, TU Xi2de3 , ZHOU J ian2p in
D epa rtm en t of Pha rm aceu tics, Ch ina Pha rm aceu tica l U n iversity, N an jing 210009, Ch ina
AD 患者最主要的病理特征之一是 大脑皮层及其 它脑 区出现大量 Aβ沉淀 , AD的神经化学和神经病理学改变与 Aβ有着密切的联系 。而近来研究表明 ,加兰他敏可干预淀 粉样前体蛋白 (APP)的表达和代谢过程 。Lenzken等 通 [17 ] 过测定分化的 SH2SY5Y神经母瘤细胞分泌到基质中的分 泌型淀粉样前体蛋白 a ( sAPPa) ,评价加兰他敏对 APP代 谢的急性效应 ,结果显示 ,经加兰他敏处理后 SH 2SY5Y释 放到基质中的 sAPPa增加了 3倍 ,并且仅 nAChR 拮抗剂能 降低 sAPPa释放 ,提示该效应是由 nAChR拮抗剂特异性所 介导的 。
3 加兰他敏的剂型研究
由于加兰他敏的溶解性较差 ,故通常将其制成氢溴酸 盐 ,以增加其溶解性 ,已研究的剂型有口服液 、注射液 、普通
药学与临床研究 Pharm aceu tica l and C lin ica l R esearch 第 16卷
片 、缓释片 、分散片 、胶囊剂 、乳膏剂等 。张松林 [18 ]以乳糖 为填充剂 ,交联聚维酮和羧甲基淀粉钠作为崩解剂 , 3%聚 维酮为粘合剂 ,研制了氢溴酸加兰他敏分散片 。钱南萍 [19 ] 建立了氢溴酸加兰他敏分散片溶出度的测定方法 ,发现和 水及 5%乙醇相比 ,它在 011 mo·l L - 1的盐酸溶液中溶出度 较高 , 确 定 转 速 为 75 r·m in - 1 , 溶 出 时 间 为 45 m in。刘 玮 [20 ]用正交设计优选处方 , 以单硬脂酸甘油酯 、Eudragit L100255为主要缓释材料 ,研制其缓释片 ,结果氢溴酸加兰 他敏缓释片在 24 h 内呈现良好的缓释特征 ,释药行为符合 H iguchi方程 。陈昂 、贺芬 [21 ]采用离子交换吸附技术 ,用丙 烯酸树脂 RS100修饰结合有氢溴酸加兰他敏的树脂表面 , 制成缓释混悬液 ,试验表明其体外释药速率明显减慢 ,与溶 液剂相比 ,缓释混悬液的药时曲线较平稳 , Cmax降低 , Tmax延 长 ,有一定的缓释效果 。
Eva A lés等 [9 ]经实验发现 ,加兰他敏和蜂毒明加肽相 似 ,通过对 Ca2 +激活的 K+通道进行阻断 ,从而增加牛肾上 腺髓质细胞群分泌邻苯二酚胺 ,增加神经递质的释放 ,但不 呈浓度依赖性 。 Zhang等 [10 ]将稳定表达电压门控型钾离子 通道 kV211和 kV115的 HEK293细胞作为研究对象 ,采用 膜片钳技术测定 kV211和 kV115的电流 ,发现加兰他敏呈 浓度依赖性抑制 kV211通道的电流 ,而 kV115对加兰他敏 则不敏感 。Caricati2Neto等 [11 ]发现加兰他敏使由电刺激鼠 输卵管引起的嘌呤能颤搐收缩振幅增强 ,并呈浓度依赖性 。 这种颤搐现象的产生 ,除因加兰他敏抑制乙酰胆碱酯酶外 , 还因阻断了钙激活型钾通道 ,激活神经末梢的 N 受体 。这
关键词 加兰他敏 ;阿尔茨海默病 ;作用机制 ;药理学 ;药效 中图分类号 R971 + 15 文献标志码 A 文章编号 1673 - 7806 (2008) 01 - 45 - 05
Baidu Nhomakorabea
Review of galantam ine in the treatment of A lzheimer′s disease
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一研究证明了加兰他敏能增加 AD患者的认知程度和行为 能力 。 213 抗神经细胞凋亡作用和对神经元的保护
A rias等 [12 ]研 究 发 现 , 加 兰 他 敏 在 人 神 经 母 细 胞 瘤 ( SH2SY5Y)和小牛嗜铬细胞中能够阻止由 β淀粉样蛋白 (β2amyloid p rotein, Aβ)和毒胡萝卜素诱导的细胞凋亡 。加 兰他敏的这种细胞保护作用在两种细胞系中均表现为浓度 依赖性 。进一步的研究发现 ,加兰他敏可能是通过对烟碱 样乙酰胆碱受体的激活作用和抗凋亡基因 Bcl22的上调作 用 ,以诱 导 产 生 神 经 保 护 作 用 而 阻 止 细 胞 凋 亡 。Lorrio 等 [13 ]经实验证实 ,加兰他敏通过烟碱乙酰胆碱受体的变构 调节来对抗沙土鼠脑缺血过程中所产生的氧自由基 ,提高 锥体神经元的存活数目 ,保护神经元和促进记忆恢复 。J i 等 [14 ]利用鼠全脑缺血模型证实加兰他敏连续给药可用于 缺血损伤的治疗 。免疫组化检测发现 ,加兰他敏可使缺血 过程中易受损的海马 CA1区细胞存活良好 。刺激 CA3 区 谢弗侧枝 ,测定 30 m in 内兴奋性突触后电位来测定变构效 应 , 200 mmo·l L - 1加兰他敏能显著增强兴奋性突触后电位 的振幅和时间跨度 。 214 多巴胺受体
以力可拉敏 ( lycoram ine)为原料 ,以 9%镧镍稀土合金作为 催化剂 ,于 240℃选 择 性 脱 氢 , 半 合 成 加 兰 他 敏 , 收 率 达 4519% ,光学纯度为 97%。其后 [7 ]又提出了一种全合成加 兰他敏的新方法 :以异香草醛和酪胺为主要原料 ,经溴化 、 缩合还原 、甲酰化 、氧化偶合及还原 5步反应 ,合成了加兰他 敏 ,这为工业化生产加兰他敏提供了依据 。但是由于加兰他 敏的合成方法存在着路线长 、成本高 、收率低 、环境污染等缺 点 ,目前加兰他敏仍没有实现工业化合成 ,药用原料都是来 源于植物 ,这也是其价格昂贵的主要原因 。
图 1 加兰他敏 (A )和力可拉敏 (B )的结构. F ig11 Chem ical structure of galantam ine (A )
and lycoram ine (B ).
2 加兰他敏治疗 AD的作用机制
211 提高脑内乙酰胆碱 (ACh)的浓度 乙酰胆碱与大脑的学习和记忆有关 ,它主要由乙酰胆
W ang等 [15 ]观察到利哌酮 ( risperidone)和加兰他敏联 合治疗苯环利啶 (phencyclidine)导致的小鼠视觉空间的学 习和记忆能力的损害 ,具有协同作用 。但是给予多巴胺 D1 受体拮抗剂和烟碱乙酰胆碱受体拮抗剂如美加明 (mecam2 ine)后可阻断该作用 ,而用毒蕈碱胆碱能受体拮抗剂如东 莨菪碱 ( scopolam ine)来代替美加明 ,却没有效果 ,这暗示利 哌酮和加兰他敏主要通过增加烟碱乙酰胆碱受体活性从而 增加多巴胺 D1 受体介导的神经传递的增加 。 Schilstrom 等 [16 ]测得加兰他敏低浓度即可增加被盖腹侧区多巴胺能 神经元 的 激 活 率 和 簇 状 激 活 , 推 测 加 兰 他 敏 通 过 增 强 nAChR来增加多巴胺能神经元活性 。 215 干预淀粉样前体蛋白 (APP)的表达和代谢过程
作者简介 王聪 ,男 ,在读硕士 E2mail: staray1990@1631com 通讯作者 屠锡德 ,男 ,教授 E2mail: xidetunew@1261com 45
第 1期 王 聪等 ,加兰他敏治疗阿尔茨海默症的研究进展
加兰他敏 ( galantam ine, Rem inyl)是源于石蒜属植物雪 片莲 (L eucojum aestivum )的一种菲啶类生物碱 ,化学名为 : (4aS, 6R, 8aS) 24a, 5, 9, 10, 11, 122六氢 232甲氧基 2112甲基 2 6H 2苯并呋喃 [ 3a, 3, 22ef ] [ 2 ] 2苯并氮杂艹 卓 262醇 ,是可逆性 胆碱脂酶抑制剂 ,能透过血脑屏障 ,使受阻碍的神经肌肉传 导恢复 ,改善各种末梢神经肌肉障碍的麻痹状态 。20世纪 60年代 ,加兰他敏 (商品名为强肌片 、尼瓦林 ,片剂 )主要用 于治疗脊髓灰质炎 (小儿麻痹症 )后遗症 、肌肉萎缩 、术后 肠肌麻痹 、尿潴留及重症肌无力等症 ,也可用于儿童脑型麻 痹 、外伤性感觉运动障碍 、多发性神经炎及脊神经根炎等的 治疗 。到了 90年代 ,人们研究发现 ,加兰他敏具有改善小 鼠记忆障碍功能 ,由此推测其对阿尔茨海默病 (AD )的中枢 胆碱能障碍可能有效 。经研究发现 ,加兰他敏能够可逆且 特异地结合乙酰胆碱酯酶 (AChE)上的活性部位 ,由此抑 制酶的活性 ,导致突触间隙中乙酰胆碱量增加 ,从而提高了 胆碱能神经的功能传递 ,提高 AD患者脑内的胆碱能 ,改善
1 加兰他敏的化学合成研究
加兰他敏最初是在石蒜科属植物中分离得到 [2 ] ,但是 由于其在植物中含量很低 ,且市场需求量很大 ,现有较多其 合成方面的研究 [3~5 ] 。加兰他敏提取过程中的副产物主要 为力可拉敏 ,虽然药用价值相对较小但其含量却是加兰他 敏的 2倍 ,且结构上仅少了一个双键 (见图 1) ,故刘涛等 [6 ]
药学与临床研究 2008年 2月
P ha rm a ce u tica l a nd C lin ica l R e se a rch 2008, 16 (1)
加兰他敏治疗阿尔茨海默症的研究进展
王 聪 ,石心红 ,屠锡德 3 ,周建平
中国药科大学药学院 ,南京 210009
病人的认知能力和生活自理能力等 。加兰他敏的临床应用 也由此从以前的治疗肌肉萎缩和肌无力转向了治疗 AD , 而且已经有了相应的剂型上市 。具有较弱抗 AChE作用的 加兰他敏 ,与 AChE抑制活性较强的多奈替丁 ( donetidine) 和利斯的明 ( rivastigm ine)相比 ,在 AD 认知功能方面的治 疗作用却不逊于它们 ,这意味着加兰他敏对 AD 的治疗作 用除了抑制 AChE,可能还被另外的机制所调节 [1 ] 。因此 , 本文就近几年加兰他敏治疗阿尔茨海默病的作用机制和临 床研究作一简要的概述 。
碱酯酶 (AChE)水解代谢 。发生 AD 时 ,大脑基底前脑区神 经元丢失 ,造成 ACh的合成 、储存 、释放减少 ,从而导致以 记忆和识别功能障碍为主的多种临床表现 。加兰他敏是可 逆的 AChE抑制剂 ,选择性高且具竞争性 ,它在神经突触间 隙与 ACh竞争同 AChE的结合 ,阻断此酶对 ACh的降解 , 从而起到疗效 。另外 ,它还具有烟碱样乙酰胆碱受体 ( nic2 otinic acetylcholine recep tor, nAChR ) 的 变 构 调 节 作 用 。 nAChR主要位于毒蕈碱样胆碱受体的突触前结构上 ,可促 使胆碱能末梢释放 ACh,对维持胆碱能神经元生存和功能 具有重要作用 ,研究发现 AD 脑皮层 nAChR 明显减少 。加 兰他敏通过结合在 nAChR的变构活性位点上 ,以加大乙酰 胆碱信号的传递 [8 ] 。 212 阻断 Ca2 +激活的 K+通道增加神经递质的释放
Ab s tra c t Galantam ine is an alkaloid originally extracted from the bulbs of the p lant L eucojum aesti2 vum and show s reversible acetylcholinesterase (AChE) inhibitory activity. B esides the app lication in poliomyelitis and related myasthenia and paresis, galantam ine may imp rove the ability to think and re2 m ember of the peop le who have A lzheimer′s disease (AD ) because of its central cholinergic effects. Here, pharmacology and positive effects have been reviewed to highlight its use in AD and related dis2 o rde rs. Ke ywo rd s Galantam ine; A lzheimer′s disease; Pharm acology; Therapeutic efficacy
摘 要 加兰他敏是从雪片莲中提取的一种生物碱 ,具有可逆性胆碱酯酶抑制活性 。它不仅用于脊髓灰质 炎和相关的肌无力 、局部麻痹的治疗 ,更因为它良好的中枢胆碱活性而应用于改善阿尔茨海默病人的思维和记 忆功能 。现对加兰他敏的作用机制和药效等作一综述 ,以增进对其治疗阿尔茨海默病及相关疾病的重视 。
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