CN102241735A - 用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽及其应用 - Google Patents
用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽及其应用。本发明所涉及的多肽的序列为P1 Pro-Ser-Hyp-Gly-Asp-TrpP2 Pro-Ser-Hyp-Gly-Asp-Trp-ArgP3 Pro-Ser-Lys-Gly-Asp-TrpP4 Pro-Ser-Val-Gly-Asp-TrpP5 Pro-Ser-Nva-Gly-Asp-Trp-ArgP6 Pro-Ser-Pro-Gly-Asp-TrpP7 Pro-Ser-Thz-Gly-Asp-Trp,单独使用或与阿司匹林、氯吡格雷或肝素联用,用于抑制血小板凝集和血栓形成,作为制备预防及治疗急性冠脉综合症、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死和介入性治疗的抗凝抗血栓治疗的药物的有效成分。本发明所述的多肽能与人血小板GPIIb-IIIa受体结合、阻断二磷酸腺苷、花生四烯酸和凝血酶诱导的血小板聚集,有效抑制冠状动脉血栓和股动脉血栓形成。
Description
技术领域
本发明属于药物制备技术领域,具体涉及一种用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽及其应用。本发明涉及的多肽来源于人纤维蛋白原,能与人血小板GPIIb-IIIa受体结合,可阻断二磷酸腺苷、花生四烯酸和凝血酶诱导的血小板聚集,能够抑制动脉血栓形成,用于急性冠脉综合症,不稳定性心绞痛、急性心肌梗死,介入性治疗的抗凝抗血栓治疗等。
背景技术
急性冠脉综合症(Acute coronary syndrome,ACS)是指急性心肌缺血引起的一组临床症状,通常因冠状动脉粥样硬化斑块破裂或表面糜烂,诱发血栓形成或血管痉挛,引起心肌供氧量突然减少所致的严重心肌缺血事件,包括ST抬高心肌梗死(STEMI)以及不稳定心绞痛/非ST抬高心肌梗死(UA/NSTEMI)。ACS因其发病急,病情变化快及死亡率高,已成为人类健康和生存的严重威胁,粗步估算全球每年每十万人中有234例发生ACS,其中17%为不稳定型心绞痛、54%为心肌梗死,29%的人出现心脏性猝死。近二十年来,在中国及许多发展中国家,其发病率呈急剧上升趋势。
ACS患者的冠脉血管属于不稳定的“脆弱”血管,抗血小板治疗是治疗ACS 的基础。血小板激活是ACS发病、发展的重要始动因子。而血小板活化、聚集到最终血栓形成是一系列级联反应,在导致血小板聚集的瀑布式反应的许多步骤中,都有机会加以干预,防止血小板聚集:如阿司匹林抑制环氧化酶,阻止花生四烯酸转变为***素和血栓烷A2;氯吡格雷是一种ADP受体拮抗剂,可阻断引起血小板激活和聚集的ADP通道,并且研究亦证实阿司匹林加氯吡格雷的双联抗血小板治疗可使ACS药物治疗患者得到显著获益,提示双联抗血小板治疗可作为ACS 药物治疗患者的基础治疗。阿司匹林与氯吡格雷临床常用制剂为口服制剂,对于ACS患者急诊入院病人,氯吡格雷口服起效时间较长,难以达到快速有效的通过抑制血小板GPIIb-IIIa受体而抑制血小板聚集,达到快速有效治疗急诊入院的ACS患者的目的。因此,开发快速有效抑制小板GPIIb-IIIa受体,同时能与阿司匹林协同,双联抗血小板治疗的急性期药物,是解决针对临床急诊ACS的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽及其应用,有效抑制冠状动脉血栓和股动脉血栓形成。
本发明所采用的技术方案是:
用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽,其特征在于:
该多肽部分或全部包含3~30个氨基酸残基,是包含如下结构的多肽及其类似物和衍生物:
P1 Pro-Ser-Hyp-Gly-Asp-Trp
P2 Pro-Ser- Hyp-Gly-Asp-Trp-Arg
P3 Pro-Ser-Lys-Gly-Asp-Trp
P4 Pro-Ser-Val-Gly-Asp-Trp
P5 Pro-Ser-Nva-Gly-Asp-Trp-Arg
P6 Pro-Ser- Pro-Gly-Asp-Trp
P7 Pro-Ser-Thz-Gly-Asp-Trp
该多肽的类似物为在该多肽机构的基础上,将一个或几个氨基酸取代、删除、转换或增加的分子;
该多肽的衍生物为在该多肽机构的基础上,具备化学修饰的一个或几个氨基酸侧链集团、α-碳原子、末端氨基或末端羧酸基的分子。
该多肽可共价连接一个修饰物,该修饰物为牛血清白蛋白、人血清白蛋白、同源的IgG或聚乙二醇。
如所述的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽的制备方法,其特征在于:
该多肽的制备方法包括常规固相合成方法和重组体表达的方法。
如所述的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽的应用,其特征在于:
该多肽、其类似物或衍生物单独使用,或与阿司匹林或氯吡格雷或肝素联用,或与以药物可接受的盐形式使用,或与药学上可接受的载体和赋形剂组合使用,用于抑制血小板凝集和血栓形成;其中药物可接受的盐为盐酸盐、磷酸盐或乙酸盐。
该多肽、其类似物或衍生物单独使用,或与阿司匹林或氯吡格雷或肝素联用,或与以药物可接受的盐形式使用,或与药学上可接受的载体和赋形剂组合使用,作为制备预防及治疗急性冠脉综合症、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死和介入性治疗的抗凝抗血栓治疗的药物的有效成分。
本发明具有以下优点:
本发明所涉及的多肽能与人血小板GPIIb-IIIa受体结合、阻断二磷酸腺苷、花生四烯酸和凝血酶诱导的血小板聚集,是治疗急性冠脉综合症、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死和介入性治疗的抗凝抗血栓治疗的药物的有效成分。
附图说明
图1为P3对GPⅡb/Ⅲa受体抑制作用的IC50。
图2为P3对TxA2(AA代谢)抑制作用。
图3为P3静脉给药对犬冠状动脉血栓的抑制作用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
一、本发明的作用机理:
血小板激活是ACS发病、发展的重要始动因子。血栓形成时血小板活化,活化后的血小板GPIIb/IIIa受体分子数目增加,构型从静止形式转变为活化状态,使GPIIb/IIIa配体结合位点暴露,从而与纤维蛋白原a链上的RGD序列发生特异结合,将相邻的血小板联在一起,从而形成血栓。这是血小板血栓形成的最后共同通路。纤维蛋白原的a链上的两个RGD序列,RGDF(95-98位)和RGDS(572-575位)。这两个序列可以与血小板发生特异结合,因而可以人工合成的RGD及类似物可以竞争性的抑制纤维蛋白原与血小板的结合,即抑制血栓形成的最后共同通路,在理论上可以完全阻断血小板聚集。以RGD为先导化合物,在此基础上对其进行结构修饰、取代、改造,最终进一步提高其活性,降低其副作用,提高药物与受体的亲和力,使候选物与受体得到合适的匹配,达到高选择性的紧密结合。以纤维蛋白原α链(92-147位)的两个对GPIIb/IIIa受体高亲和力片段a 92-98 和a 95-98为模板,利用多肽分析软件anthe5.0分析其基本结构,用不同的氨基酸替代进行结构分析,选择与已知亲和力高、结构类似的氨基酸序列作为备选序列进行合成研究、鉴定、筛选候选化合物。
二:本发明的结构描述:
该多肽本发明所涉及的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽,能与人血小板GPIIb-IIIa受体结合、阻断二磷酸腺苷、花生四烯酸和凝血酶诱导的血小板聚集,可有效抑制冠状动脉血栓和股动脉血栓形成,可作为治疗急性冠脉综合症、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死和介入性治疗的抗凝抗血栓治疗的药物的有效成分。
该多肽包含3~30个氨基酸残基,是包含如下结构的多肽及其类似物和衍生物:
P1 Pro-Ser-Hyp-Gly-Asp-Trp
P2 Pro-Ser- Hyp-Gly-Asp-Trp-Arg
P3 Pro-Ser-Lys-Gly-Asp-Trp
P4 Pro-Ser-Val-Gly-Asp-Trp
P5 Pro-Ser-Nva-Gly-Asp-Trp-Arg
P6 Pro-Ser- Pro-Gly-Asp-Trp
P7 Pro-Ser-Thz-Gly-Asp-Trp
该多肽的类似物为在该多肽机构的基础上,将一个或几个氨基酸取代、删除、转换或增加的分子。该多肽中氨基酸残基可为生物活性近似残基替换,如疏水性残基异亮氨酸、缬氨酸、亮氨酸、蛋氨酸之间互相替换;或者极性残基间的相互替换,如精氨酸替代赖氨酸,谷氨酸替代门冬氨酸等。氨基酸残基间保守置换还包括精氨酸-赖氨酸,天冬氨酸-谷氨酸,半胱氨酸-丝氨酸,甘氨酸-脯氨酸,异亮氨酸-亮氨酸或缬氨酸,亮氨酸-缬氨酸或异亮氨酸,赖氨酸-精氨酸或谷氨酸,蛋氨酸-亮氨酸或异亮氨酸,苯丙氨酸-酪氨酸或亮氨酸或蛋氨酸,丝氨酸-苏氨酸,色氨酸-酪氨酸,缬氨酸-异亮氨酸或亮氨酸等。
该多肽的衍生物为在该多肽机构的基础上,具备化学修饰的一个或几个氨基酸侧链集团、α-碳原子、末端氨基或末端羧酸基的分子。用于化学修饰的侧链集团不影响发明多肽的活性,无毒性。
该多肽可共价连接一个修饰物,该修饰物为牛血清白蛋白、人血清白蛋白、同源的IgG或聚乙二醇。
三、本发明的获得方法:
该多肽可通过常规固相合成方法合成:使用α氨基被酸或碱敏感性集团保护的氨基酸,这种保护基应该在肽键形成条件下稳定,又容易除去而不破坏成长的肽链,不会引起其中的任何手性中心外消旋。适当的保护基有9-芴基甲氧基羰基、叔丁氧羰基、苄氧羰基、2-氰基叔丁氧羰基等。多肽合成后用HPLC纯化,纯度达到95%以上,为白色粉末。
该多肽也可以使用基因表达的方式获得:重组基因表达载体优选质粒或粘粒包括编码本发明多肽的多聚核苷酸,也可以为病毒或逆转录病毒载体。用于本发明的各种病毒载体包括腺病毒、疱疹病毒、痘病毒、RNA病毒如逆转录病毒等。逆转录病毒有莫洛尼鼠白血病病毒(MoMuLV)、哈维鼠肉瘤病毒(HaMuS-V)、鼠乳腺肿瘤病毒(MuMTV) 和劳斯肉瘤病毒(RSV)等。
四、本发明的应用:
该多肽能与人血小板GPIIb-IIIa受体结合、阻断二磷酸腺苷、花生四烯酸和凝血酶诱导的血小板聚集,是治疗急性冠脉综合症、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死和介入性治疗的抗凝抗血栓治疗的药物的有效成分。一下为该多肽的应用方式:
1、该多肽、其类似物或衍生物可以单独使用,也可以以药物可接受的盐形式使用。药物可接受的盐指适于与人或动物的组织接触,而无过多的毒性、刺激、***反应等的盐。药物可接受的盐是本领域熟知的。可以是盐酸盐、磷酸盐、乙酸盐等,这种盐可以在本发明多肽的最终分离和纯化的过程中制备,也可以将多肽与适当的有机或无机酸或碱反应单独制备。
2、该多肽、其类似物或衍生物与阿司匹林或氯吡格雷或肝素联用,对抗血栓形成具有明显的协同作用。
3、该多肽、其类似物或衍生物与药学上可接受的载体和赋形剂组合使用,药学上可接受的载体和赋形剂指无毒固态、半固态或液态填充剂、稀释剂、包囊材料或其他制剂辅料。可以根据预防和治疗的目的,给药途径的需要将药物组合物制成各种剂型,例如冻干粉针剂、溶液剂、脂质体包裹剂、微胶囊剂及其他缓释制剂。常用的载体或赋形剂包括碳酸镁,二氧化肽,乳糖,甘露醇,乳蛋白,明胶,淀粉,维生素,纤维素,动物和植物油,聚乙二醇,和溶剂有:灭菌水,生理盐水,缓冲盐水,乙醇,甘油和多元醇等。本发明中,包含本发明多肽的药物组分作为抗血小板剂可通过各种途径给药,如静脉、肌注或皮下注射、局部、口服、鼻内等。根据所采用的给药方式,可将本发明的多肽药物组合物制成合适的剂型,其中包含至少一种有效剂量的本发明多肽和至少一种药学上可接受的药用载体。适当剂型的实例为冻干粉针剂、透皮吸收剂、片剂、胶囊、糖衣片剂、粒剂、口服溶液和糖浆,气雾胶,鼻喷剂,以及可用于注射的无菌溶液等。剂型中还可含有其它常规组分,如防腐剂、稳定剂、表面活性剂、缓冲液、调节渗透压的盐、乳化剂、增甜剂、着色剂、调味剂等。
五、本发明的给药途径:
本发明所涉及的多肽可静脉给药,局部给药或鼻内给药,具体而言为静脉注射、透皮给药、肌肉注射或鼻喷剂等。给药的最佳剂量取决于已知因素,如疾病类型、年龄、体重以及病情的严重程度,剂型及所选用的给药途径等。
六、本发明对体外人血小板聚集的抑制作用实验:
1、原理:比浊法测试血小板聚集,富血小板血浆具有一定的浊度,PRP中所含的血小板数目直接影响浊度的高低。当诱导剂加入PRP后,在搅拌的作用下,血小板聚集形成聚集物,PRP的浊度下降,透光率增加,因此通过测定PRP的浊度变化来表示血小板的聚集程度。血小板聚集仪的光电***可将PRP的浊度变化转换为电信号的变化,并用记录仪进行描记。因而从描记的曲线可以求出血小板聚集的程度。
2、试验材料:
(1)受试者:健康志愿者,年龄20-40周岁,男女各半,近期一个月内未服用抗凝药以及其他药物。
(2)受试药品:本发明合成肽白色粉末。
(3)试剂的配制方法:3.8%的枸橼酸钠,精密称取的枸橼酸钠3.8g加生理盐水定容至100ml配制成3.8%的溶液备用;肾上腺素:取1ml加入75ml的生理盐水中配制成60μM的溶液;ADP的配制:精密称取ADP14.3mg溶于5ml的生理盐水中得到6000μmol/L的ADP溶液,将其稀释成1200μmol/L备用;AA的配制:精密称取花生四烯酸500mg溶于2.7ml的生理盐水中配制成600mM,将其稀释成60mM的AA溶液备用;TH的配制:精密称取凝血酶1.93mg溶于560μl的磷酸缓冲液(pH=7.4)中,得到200kU/L的凝血酶,将其稀释成12kU/L的凝血酶备用;受试药多肽的配制:称取20.12mg样品溶于10ml生理盐水中得到3×10-3M的溶液,将其稀释成2.56×10-4M备用。按0.7倍比例稀释得到以下浓度的P3多肽溶液,见表1。
表1 P3多肽不同浓度的配制表
3、试验方法:试验选用健康志愿者外周静脉采血,用磷酸二腺苷(ADP)诱导剂诱导人血小板聚集,用血小板聚集仪测试血小板聚集率,计算不同浓度的多肽(2.9×10-7M~1.8×10-4M)对血小板聚集的抑制率,并用spss11.5软件计算多肽抑制体外人血小板聚集的IC50。
(1)取血:健康成年志愿者,早晨空腹,常规消毒,肘静脉抽血30ml将血液迅速注入含有1ml 3.8%枸橼酸钠试管至10ml,上下颠倒混匀。
(2)离心:,1000rpm离心10min得到富血小板血浆(platelet rich plasma PRP ),取出PRP,再将血样3000rpm离心15min得到贫血小板血浆(platelet poor plasma PPP)。
(3)血小板聚集测定:血小板聚集仪开机预热30 min, PPP校正,测试杯中加入285ulPRP,5μl不同浓度的P3多肽溶液或5μl的生理盐水(生理盐水为对照组), 温浴5min后,再加入5μl诱导剂(ADP或AA或TH),5μl肾上腺素,开始测试。总反应体系为300μl,ADP、AA、TH、肾上腺素终浓度分别为20μM、1mM、200U/L、1μM。3 min后测试完毕。
4、结果:
根据测试结果计算不同浓度的多肽对人血小板聚集的抑制率,计算公式:
应用SPSS11.5软件的概率单位回归法计算多肽抑制体外人血小板聚集的IC50。结果见表2。
表2 不同合成肽对ADP诱导的体外人血小板聚集抑制IC50
结果显示,P1 、P3、 P6 、P7合成多肽对ADP诱导的体外人血小板聚集抑制作用效果较强。
七、本发明对体外家兔、杂种犬血小板聚集的抑制作用实验:
原理方法与对体外人血小板聚集的抑制作用实验相似,结果如表3和表4。
表3不同合成肽对ADP诱导的体外家兔血小板聚集抑制IC50
表4成肽对ADP诱导的体外家兔血小板聚集抑制IC50
结果显示,P1 、P3、 P6 、P7合成多肽对ADP诱导的家兔与杂种犬血小板聚集均有明显的抑制作用,但对家兔体外血小板的抑制作用为μM浓度级,而对杂种犬体外血小板的抑制作用为nM浓度级。
八、本发明P3对体外人、家兔、杂种犬血小板聚集的抑制作用实验:
原理方法与对体外人血小板聚集的抑制作用实验相似,结果如表5,两种动物家兔、犬体外ADP诱导的血小板聚集抑制的IC50值和人体外ADP、AA、TH诱导的血小板聚集抑制的IC50值显示在下表里。人和犬对P3抑制血小板聚集作用更敏感,家兔对P3抑制血小板聚集作用较人和犬弱一些。认为可能是受体的在物种间同源性存在差异的原因。P3抑制ADP、AA、TH诱导的人体外血小板聚集均比较敏感,其中对AA诱导的人体外血小板聚集IC 50 变化范围大一些。图1为P3对GPⅡb/Ⅲa受体抑制作用的IC50,图2为P3对TxA2(AA代谢)抑制作用。
表5 P3对人与不同动物体外血小板聚集的抑制作用
九、本发明P3单独和联合肝素、阿司匹林体内给药对家兔动-静脉旁路血栓、血小板聚集及凝血时间的影响实验:
1、试验原理:血栓法测试血小板聚集,动脉血流中的血小板当接触丝线的粗燥面时粘附于线上,血小板聚集物环绕线的表面形成血小板血栓。血小板的粘附聚集功能受到抑制时,血栓重量较轻,因此从血栓重量可测知血小板粘附聚集功能。
血小板聚集试验原理:比浊法测试血小板聚集,富血小板血浆(platelet rich plasma PRP )具有一定的浊度,PRP中所含的血小板数目直接影响浊度的高低。当诱导剂加入PRP后,在搅拌的作用下,血小板聚集形成聚集物,PRP的浊度下降,透光率增加,因此通过测定PRP的浊度变化来表示血小板的聚集程度。血小板聚集仪的光电***可将PRP的浊度变化转换为电信号的变化,并用记录仪进行描记。因而从描记的曲线可以求出血小板聚集的程度。
血浆凝血酶原时间(prothrombin time,PT)测定原理:凝血过程第二阶段,在活化的因子Ⅹ(Ⅹa)、V 、PF3及钙等参与下,使凝血酶原转化为凝血酶。被检血浆中加入过量的组织凝血活酶试剂(兔或人脑粉渗出液)和适量的钙,测定血浆凝固时间,即凝血酶原时间。活化部分凝血活酶时间(APTT)测定原理:白陶土能充分激活因子Ⅻ或Ⅺ。利用组织因子中的脑磷脂部分,在钙离子的作用下可使血浆凝固,即白陶土脑磷脂复钙时间。
2、试验方法:
(1) 试剂的配制及材料的制备方法
试剂的配制:3.2%的枸橼酸钠,精密称取的枸橼酸钠3.2g加生理盐水定容至100ml配制成3.2%的溶液备用;3%戊巴比妥钠:精密称取戊巴比妥钠3g加蒸馏水定容至100ml;肾上腺素:取1ml加入75ml的生理盐水中配制成60uM的溶液;ADP的配制:精密称取ADP14.3mg溶于5ml的生理盐水中得到6000umol/L的ADP溶液,将其稀释成1200umol/L备用;50u/ml肝素钠:取肝素钠注射液1支(2 ml:12500单位)加入生理盐水定容至125ml,配制成100u/ml的肝素钠,将其稀释成50u/ml备用;P3(根据动物体重及给药剂量精密称取P3,然后用1ml的生理盐水溶解);
材料的制备:铝箔纸:用直尺测量剪成2.5 cm×2.5cm,编号并称重;非吸收性外科缝线:用直尺量取6cm长,称重;聚乙烯管:直尺量取8cm长,并用剪刀在其一端剪出斜坡。
(2) 分组与给药
将家兔随机分成九组,每组8只,雌雄各半,①对照组:耳缘静脉注射1ml生理盐水;②低剂量组:P325mg/kg溶于1ml生理盐水耳缘静脉注射给药 ③中剂量组:P350mg/kg溶于1ml生理盐水耳缘静脉注射给药 ④高剂量组:P3100mg/kg溶于1ml生理盐水耳缘静脉注射给药。⑤肝素组:肝素钠溶液100u/kg,1ml耳缘静脉注射给药;⑥肝素+P3组:肝素钠溶液100u/kg,0.5ml,P325mg/kg溶于0.5ml生理盐水分别耳缘静脉注射给药⑦阿司匹林组:阿司匹林15mg/kg溶于20ml蒸馏水中灌胃给药 ⑧阿司匹林+P3组:阿司匹林15mg/kg溶于20ml蒸馏水中灌胃给药,造模成功后P325mg/kg溶于1ml生理盐水耳缘静脉注射给药 ⑨肝素+阿司匹林+P3组:阿司匹林15mg/kg溶于20ml蒸馏水中灌胃给药,造模成功后肝素钠溶液100u/kg,0.5ml,P325mg/kg溶于0.5ml生理盐水分别耳缘静脉注射给药。
(3) 手术与血栓模型制备
①对照组②低剂量组③中剂量组④高剂量组⑤肝素组⑥肝素+P3组:新西兰大耳白家兔麻醉(3%戊巴比妥钠溶液1ml/kg,ip), 仰卧位固定,分离气管并做气管插管,分离左颈外静脉和右颈总动脉,结扎远心端。分离左侧股动脉,插管用于取血。用三段聚乙烯管组成套管,中间套管内放6cm的丝线,以50u/ml的肝素钠充管,将聚乙烯套管的一端***左颈外静脉,另一端***右颈总动脉,用丝线固定。经静脉给药后立即打开动脉夹,血液从右颈总动脉流至聚乙烯管内,返回右颈外静脉。开放血流15min后,中断血流,迅速取出丝线放于铝箔纸上,称湿重,过夜放置后称干重。 ⑦ 阿司匹林组⑧阿司匹林+P3组⑨肝素+阿司匹林+P3组:新西兰大耳白家兔先经耳正中动脉采血2ml,然后灌胃给阿司匹林,灌胃90min后麻醉固定动物,手术方法同前。灌胃后105min经静脉给药后立即打开动脉夹, 开放血流15min后(灌胃120min后),中断血流,取出血栓称重。
(4) 血液制备及其相关指标的测定
血液制备 ①对照组②低剂量组③中剂量组④高剂量组⑤肝素组⑥肝素+P3组:分别于给药前、给药5min、给药15min经股动脉取血2ml,⑦ 阿司匹林组⑧阿司匹林+P3组⑨肝素+阿司匹林+P3组:分别与给阿斯匹林前、给阿斯匹林110min、给阿斯匹林120min取血2ml,并迅速注入含有0.2ml3.2%枸橼酸钠的离心管至2ml,混匀。1000rpm离心5min得到富血小板血浆(platelet rich plasma PRP ),取出PRP,再将血样3000rpm离心5min得到贫血小板血浆(platelet poor plasma PPP)。
血小板聚集测定血小板聚集仪开机预热30 min, PPP校正,测试杯中加入290μlPRP, 温浴5min后,再加入5μlADP诱导剂,5μl肾上腺素,开始测试。总反应体系为300μl,ADP、肾上腺素终浓度分别为20μM、1mM、200U/L、1μM。3 min后测试完毕 。
凝血时间测定:
凝血酶原时间(PT)的测定:凝血因子分析仪开机预热,测试杯中先放入测试珠,然后加入50μl待测血浆,放于37℃预温区准确预温180秒后,取出放入测试区,再加入预温后的37℃PT试剂100μl,立即测试,测试结束记录结果。
活化部分凝血活酶时间(APTT)的测定:开机预热,测试杯中加入测试珠,加入50μl待测血浆,加入50μAPTT试剂,放于37℃预温区准确预温180秒,取出放入测试区,再加入预温后的37℃CaCl2试剂50μl,立即测试,测试结束记录结果。
3、结果
P3对家兔动静脉旁路血栓的形成有显著的抑制作用(P=0.000),并且具有剂量依赖关系,小(25mg/kg)、中(50mg/kg)和大剂量(100mg/kg)的P3对血栓重量的抑制率(湿重抑制率)分别为30.69%(P=0.000)、47.70%(P=0.000)和64.96%(P=0.000),见表6。
表6 P3体内给药抑制血栓形成的作用
P3静脉25 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg给药与家兔体内给药0、5、15分钟不影响PT与APTT(PT,P=0.325;APTT,P=0.930),如表7。
表7 P3静脉给药家兔PT、APTT
P3静脉给药5min时,P3显著抑制了ADP诱导的家兔血小板聚集率,并呈现剂量依赖关系。小剂量(25mg/kg)P3在静脉给药5min时,对ADP诱导的血小板聚集的抑制率为47.34%( P <0.001,P=0.000),大剂量(100mg/kg)的P3的抑制率将近100%( P <0.001,P=0.000),如表8。
表8 P3静脉给药家兔血小板聚集抑制作用
P3剂量25~100mg/kg一次性静脉给药后,对家兔血栓形成具有明显的抑制作用,对家兔血小板聚集具有明显的抑制作用,血小板聚集功能在一次性给药15分钟以后基本恢复,给药后对PT、APTT没有明显影响。
鉴于在临床实践中,阿司匹林与肝素常用于急性冠脉综合症(Acute Coronary Syndrome,ACS,如不稳定性心绞痛,介入性冠脉植入术,急性心肌梗死,溶栓后再栓等)和介入性、植入性手术中抗凝、抗血栓形成的治疗。因此此项研究评价了P3与两药联用的作用。
此项研究中应用经典的家兔颈总动静脉旁路血栓形成模型研究了P3联合阿司匹林与肝素对家兔动静脉旁路血栓的形成的抑制作用,以及静脉注射后对血小板聚集的抑制作用和对凝血时间PT,APTT的影响。阿司匹林组选用健康家兔口服15mg/kg后1.5-2小时开始进行研究(参考文献),肝素(100U/kg)静脉注射后即刻进行,P3采用25mg/kg静脉注射与肝素(100U/kg)和阿司匹林(15mg/kg)联合用药研究。分别在注射前,注射后5、15分钟测定ADP诱导的血小板聚集抑制率和血PT,APTT。
如表9所示,P3 25 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg家兔体内给药0、5、15分钟不影响PT与APTT(PT, P >0.3,P=0.325;APTT, P >0.9,P=0.930)。在不同给药时间,阿司匹林(15mg/kg)不论单独还是与P3(25 mg/kg)联合使用,都没有显著影响PT和APTT(与对照相比,PT:单独使用阿司匹林, P >0.5,P=0.539;阿司匹林联合P3使用, P >0.1,P=0.103;APTT:单独使用阿司匹林, P >0.9,P=0.976;阿司匹林联合P3使用, P >0.8,P=0.831)。肝素(100U/kg)静脉给药后5分钟PT较NS从7.71min延长至8.56min( P <0.05,P=0.026);APTT较NS从15.09min延长至99.23min( P <0.001,P=0.000),且与P3 大剂量(100 mg/kg,14.40min)有显著差异( P <0.001,P=0.000)。P3(25 mg/kg)与肝素(100U/kg)联用并不延长肝素PT和APTT(PT, P >0.5,P=0.564;APTT, P >0.6,P=0.671),P3(25 mg/kg)与阿司匹林(15mg/kg)联用不改变原有的PT和APTT(PT, P >0.1,P=0.134;APTT, P >0.8,P=0.865)。P3、肝素与阿司匹林联用没有进一步延长PT(与单独使用肝素相比, P >0.9,P=0.958),尽管延长了肝素APTT时间13.19%,但无明显的统计学差异( P >0.7,P=0.746)。
表9 P3与肝素、阿司匹林联用对家兔PT(s) 、APTT(s)的影响
如表10所示,P3与肝素、阿司匹林联用对家兔动静脉旁路血栓形成的抑制作用:单独使用P3小剂量组(25mg/kg),肝素(100U/kg)和阿司匹林(15mg/kg)均能抑制家兔动静脉旁路血栓形成,抑制率(湿重抑制率)分别为30.69%( P <0.001,P=0.000),35.90%( P <0.001,P=0.000),17.32%( P <0.05,P=0.026);单独使用肝素或阿司匹林,对家兔动静脉旁路血栓形成的抑制作用与低剂量的P3无显著差异(肝素, P >0.5,P =0.521;阿司匹林, P >0.09,P=0.095);P3与肝素联用能抑制血栓形成(抑制率39.85%),但较两者单独使用并无统计学差异(与P3相比, P >0.2,P=0.248;与肝素相比, P >0.6,P=0.619);P3与阿司匹林联合使用明显的抑制家兔动静脉旁路血栓形成,抑制率为58.60%,且较两者单独使用进一步显著抑制血栓形成,其抑制血栓形成的作用为单独使用阿司匹林的约3倍( P <0.001,P=0.001),为单独使用P3的约2倍( P <0.001,P=0.000);P3小剂量组,肝素和阿司匹林联合使用明显抑制血栓形成( P <0.001,P=0.000),且比三者单独使用进一步显著抑制血栓形成(与P3相比,P=0.000;与肝素相比,P=0.000;与阿司匹林相比,P=0.001),且较P3 与肝素联合使用进一步明显抑制血栓形成( P <0.01,P=0.002),较P3与阿司匹林联合使用进一步抑制血栓形成,但无统计学差异( P >0.4,P=0.444)。
表10 P3与肝素、阿司匹林联用对家兔血栓形成抑制作用
P3静脉给药与肝素、阿司匹林联用对ADP诱导的家兔血小板聚集的抑制作用如表11:P3与肝素或阿司匹林联合使用后5分钟,与对照相比,ADP诱导的血小板聚集率分别降低了61.00%( P <0.001,P=0.000)和53.43%( P <0.001,P=0.000);与单独使用肝素和阿司匹林相比,聚集率分别降低了62.29%( P <0.001,P=0.000)和45.76%( P <0.001,P=0.000);与单独使用P3(25mg/kg)相比,聚集率都没有显著变化(P3和肝素联用, P >0.1,P=0.188;P3和阿司匹林联用, P >0.05,P=0.0541)。P3(25mg/kg)与肝素或阿司匹林联合使用后15分钟,血小板聚集率都恢复到对照水平(肝素和P3联用, P >0.8,P=0.859;阿司匹林和P3联用, P >0.1,P=0.125)。P3、肝素与阿司匹林三者联合使用后5分钟, ADP诱导的血小板聚集率降低了65.09%(与对照相比, P <0.001,P=0.000),但是与P3(25mg/kg)和肝素或阿司匹林二者联合使用相比,并没有进一步降低血小板聚集率(与P3和肝素联用相比, P >0.6,P=0.656;与P3和阿司匹林联用相比, P >0.1,P=0.189),并且三者联合使用后15分钟,聚集率恢复到对照水平( P >0.1,P=0.142)。
表11 P3静脉与肝素、阿司匹林联用对家兔血小板聚集的抑制作用
结果表明,P3剂量100mg/kg一次性静脉给药后,对PT、APTT没有明显影响。肝素(100U/kg)静脉给药后APTT较NS与 P3明显延长,P3不延长肝素APTT时间,且具有潜在的增加抗血栓形成作用;P3不仅没有改变阿司匹林正常的APTT和PT,而且明显增加了其血栓抑制作用,增加了阿司匹林抑制血栓作用(抑制率)约3倍;P3、肝素与阿司匹林联合使用能进一步明显抑制血栓形成,延长了APTT,与肝素单独使用延长APTT时间没有统计学差异。
十、本发明P3体内给药对犬动脉血栓、血小板聚集及凝血时间的影响实验:
1. 试验原理
【犬不稳定型心绞痛模型制备】:参照文献【J. Lab. Clin. Med. 103: 204, 1984; 中国药物与临床2006,Vol 6,No.5, 346-349)】方法,分离冠状动脉左旋支约2~3 cm,结扎小分支,近心端放置电磁流量计探头,测量冠状动脉血流,在电磁流量计探头与阻断用丝线之间的冠状动脉段上,用止血钳压夹2遍,每次压夹5 s,以损伤血管内膜及中膜,暴露内膜下结构,损伤段冠状动脉长约6mm,于损伤冠状动脉段的中部卡上适合的自制合金血管缩窄夹,用于狭窄冠状动脉;使冠状动脉达临界狭窄(critical stenosis )。当冠状动脉达临界狭窄时,反应性充血现象消失,此时冠状动脉经暂时阻断,松开处理时,冠状动脉流量维持在基础值水平。损伤冠状动脉达临界狭窄后不久,由于急性血小板血栓形成,冠状动脉流量逐步下降,当达到某一水平后,血栓自发脱落,流量又迅速恢复至基础值,以后又重复这一过程,从而出现周期性冠状动脉流量下降( cyclic flow reductions,CFRs) ,此时不稳定型心绞痛模型形成。当流量降至0,并维持1 min 以上, 血栓仍不脱落,此时需轻轻振摇狭窄环使其机械性脱落,以防动物出现严重心室颤动而死亡。
(1) 【犬股动脉血栓模型制备】:参照文献【中国老年学杂志 2007.6(27)1054-1056】方法,分离股动脉,近心端置电磁流量计探头,测其血流量,远心端用30%FeCl3溶液浸渍过的滤纸包裹股动脉(保护周围组织), 按以上方法建立犬股动脉血栓模型,40min后取下滤纸条,记录包裹前后的血流量变化,并即刻剪下被刺激的股动脉,剖开并取出该动脉段内的血栓,称重。
(2) 【血小板聚集试验原理】:比浊法测试血小板聚集,富血小板血浆(platelet rich plasma PRP )具有一定的浊度,PRP中所含的血小板数目直接影响浊度的高低。当诱导剂加入PRP后,在搅拌的作用下,血小板聚集形成聚集物,PRP的浊度下降,透光率增加,因此通过测定PRP的浊度变化来表示血小板的聚集程度。血小板聚集仪的光电***可将PRP的浊度变化转换为电信号的变化,并用记录仪进行描记。因而从描记的曲线可以求出血小板聚集的程度。
(3) 【PT 、APTT测定原理】:血浆凝血酶原时间(prothrombin time,PT)测定原理:凝血过程第二阶段,在活化的因子Ⅹ(Ⅹa)、V 、PF3及钙等参与下,使凝血酶原转化为凝血酶。被检血浆中加入过量的组织凝血活酶试剂(兔或人脑粉渗出液)和适量的钙,测定血浆凝固时间,即凝血酶原时间。活化部分凝血活酶时间(APTT)测定原理:白陶土能充分激活因子Ⅻ或Ⅺ。利用组织因子中的脑磷脂部分,在钙离子的作用下可使血浆凝固,即白陶土脑磷脂复钙时间。
2. 试验方法:
(1) 试剂的配制方法
3.2%的枸橼酸钠,精密称取的枸橼酸钠3.2g加生理盐水定容至100ml配制成3.2%的溶液备用;3%戊巴比妥钠:精密称取戊巴比妥钠3g加蒸馏水定容至100ml;肾上腺素:取1ml加入75ml的生理盐水中配制成60uM的溶液;ADP的配制:精密称取ADP14.3mg溶于5ml的生理盐水中得到6000μmol/L的ADP溶液,将其稀释成1200μmol/L备用; P3(根据动物体重及给药剂量精密称取P3,然后用生理盐水溶解);
(2) 分组与给药
将犬随机分成四组,每组6只,①低剂量组:首次静脉注射30μg/kg P3后,以1μg/kg/min剂量静脉滴注60min. ②中剂量组:首次静脉注射30μg/kg P3后,以5 μg/kg/min剂量静脉滴注60min.③高剂量组:首次静脉注射300μg/kg P3后,以5 μg/kg/min剂量静脉滴注60min.④对照组: 给予等体积的生理盐水。
首次静脉注射药量溶于2ml生理盐水中,静脉滴注药量溶于60ml生理盐水中,控制滴数18滴/min,使其达到1ml/min。
(3) 动物准备
试验犬静脉注射3%戊巴比妥钠(30mg/kg)麻醉,气管插管后接呼吸机进行人工呼吸,频率15次/分钟。沿左侧第4-5肋间开胸,暴露心脏,做心包床,钝性分离冠状动脉左旋支约2-3cm,结扎小分支。近心端置电磁流量计探头,测其血流量;远心端穿上手术线,用于暂时阻断冠脉;分离两侧股动脉,分别用于取血和制备股动脉血栓;股静脉插管,用于补液和给药;四肢***针状电极,用于记录Ⅱ导联心电图。
(4) 造周期性冠状动脉血流量下降(CFRs)模型
手术完毕稳定30min后,在电磁流量计探头与阻断丝线之间,用止血钳夹闭冠状动脉2次,间隔2分钟,每次5s。根据冠状动脉左旋支粗细,在夹闭位置,套上适合的自制合金血管缩窄夹,使血流量降低60-80%(基础值),记录每分平均流量变化。以冠状动脉血流量下降到基础值的30%以下定义为出现一次CFRs。
造模成功后观察一个小时,然后开始给药并继续观察一个小时后停药,停药后仍继续观察一个小时后结束试验。分别统计造模成功后一个小时内、给药一个小时内及停药后一个小时内CFRs发生的次数。
(5) 股动脉血栓形成试验:
在给药或给生理盐水10min时,分离2cm左右的股动脉,近心端置电磁流量计探头,测其血流量,远心端用30%FeCl3溶液浸渍过的滤纸(1cm×1cm)仔细包裹股动脉(小心保护周围组织),40min后取下滤纸条,记录包裹前后的血流量变化,并即刻剪下被刺激的股动脉,剖开并取出该动脉段内的血栓,称其湿重,过夜放置后称其干重。
(6) 血液制备及其相关指标的测定
血液制备
分别于给药前、给药5min、给药15min、给药30min、给药60min、停药15min、停药30min、停药60min经股动脉取血2ml,并迅速注入含有0.2ml3.2%枸橼酸钠的离心管至2ml,混匀。1000rpm离心5min得到富血小板血浆(platelet rich plasma PRP ),取出PRP,再将血样3000rpm离心5min得到贫血小板血浆(platelet poor plasma PPP)。
血小板聚集测定:
血小板聚集仪开机预热30 min, PPP校正,测试杯中加入290μlPRP, 温浴5min后,再加入5μlADP诱导剂,5μl肾上腺素,开始测试。总反应体系为300μl,ADP、肾上腺素终浓度分别为20μM、1μM。3 min后测试完毕。
凝血时间测定 :
凝血酶原时间(PT)的测定:
凝血因子分析仪开机预热,测试杯中先放入测试珠,然后加入50μl待测血浆,放于37℃预温区准确预温180秒后,取出放入测试区,再加入预温后的37℃PT试剂100μl,立即测试,测试结束记录结果。
活化部分凝血活酶时间(APTT)的测定:
开机预热,测试杯中加入测试珠,加入50μl待测血浆,加入50μAPTT试剂,放于37℃预温区准确预温180秒,取出放入测试区,再加入预温后的37℃CaCl2试剂50μl,立即测试,测试结束记录结果。
3. 结果:
(1) P3体内给药抑制犬冠状动脉血栓形成作用
以犬的冠状动脉左旋支诱导周期性冠状动脉血流下降(cyclic flow reductions, CFRs ),制备冠状动脉血栓模型(参考文献J. Lab. Clin. Med. 103: 204, 1984; 中国药物与临床2006,Vol 6,No.5, 346-349)。P3大(300μg/kg+5μg/kg/min)、中(30μg/kg+5μg/kg/min、)小(30μg/kg+1μg/kg/min)三个剂量组与生理盐水对照组(NS)总计用于24只CFR成功的杂种犬,用以评价P3对冠状动脉血栓形成的抑制作用。P3对犬冠状动脉血栓形成抑制作用呈剂量依赖关系,30μg/kg+1μg/kg/min给药后1分钟内,与对照组和给药前比较,血栓形成次数明显降低( P ﹤0.05),停药后约30分钟后,冠脉血栓再次形成,恢复到给药前水平; 中剂量组与大剂量组给药后1分钟内几乎100%的抑制冠状动脉血栓的形成( P ﹤0.01),并且持续整个给药过程,停药约30分钟后,血栓形成次数较给药期增多,但较给药前仍有显著性减少( P ﹤0.05),见表12。P3对犬的血压、心率、呼吸、行为等没有明显影响。
与给药前比 ﹡P﹤0.05 ﹡﹡P﹤0.01
图3为P3静脉给药对犬冠状动脉血栓的抑制作用,P3大、中、小(300μg /kg、100μg /kg、30μg /kg)+ 5μg/kg/min静脉给药,CFRs模型中血栓100%消失,随着剂量进一步减小呈现一定的剂量关系。
(2) P3对犬股动脉血栓形成抑制作用
以30%FeCl3的溶液泡滤纸包裹股动脉约40min造成股动脉血栓模型,记录包裹前后的血流量变化,并即刻剪下被刺激的股动脉,剖开并取出该动脉段内的血栓,称其湿重,过夜放置后称其干重。评价P3对犬股动脉血栓形成的抑制作用。P3对犬股动脉血栓形成具有显著的抑制作用( P <0.05),并具有剂量依赖关系。与对照组相比,大(300μg/kg+5μg/kg/min)、中(30μg/kg+5μg/kg/min)和小剂量(30μg/kg+1μg/kg/min)的P3分别使犬股动脉血栓重量降低了93.25%(P<0.05)、73.33%( P <0.05)和51.45%( P <0.01),如表13。
表13 P3对犬股动脉血栓形成抑制作用
(3) P3静脉给药对犬血小板聚集抑制作用与PT和APTT的影响
以犬周期性冠状动脉血流下降(cyclic flow reductions, CFRs )冠状动脉血栓模型,以P3大(300μg/kg+5μg/kg/min)、中(30μg/kg+5μg/kg/min、)小(30μg/kg+1μg/kg/min)与生理盐水对照组(NS)灌注,灌注前,灌注中及灌注后分别测定血小板聚集和PT和APTT,评价P3静脉给药后对犬血小板聚集抑制作用及对PT和APTT的影响。
在持续静脉给药的1h期间,P3对ADP诱导的血小板聚集具有剂量依赖的显著的抑制作用(P<0.05),并均在停药后1h内恢复到给药前水平(分别与对照组相比,大剂量 P<0.001,中剂量 P<0.001,小剂量 P<0.05)。大剂量的P3给药后5min对ADP诱导的血小板聚集率的抑制率为82.49%(P<0.01),给药后60min抑制率为90.02%(P<0.01);中剂量P3给药后5min时,ADP诱导的血小板聚集率降低了58.17%(P<0.05),持续给药后15min时抑制率为84.99%(P<0.01),持续给药60min时抑制率为74.77%(P<0.01);小剂量在给药5min时,ADP诱导的血小板聚集率降低了41.20%(P<0.05),持续给药60min时抑制率为54.76%(P<0.05);大、中、小剂量组在停药后30min时血小板聚集率开始恢复(与给药前相比,P<0.05),并在停药60min时恢复到给药前水平(P<0.05与对照比较应无差异)。
持续静脉给药前后,P3大、中、小剂量与对照组(NS组)比较,PT(P>0.05)和APTT(P>0.05)都没有显著改变,保持在同一水平(分别与对照相比,PT:大剂量,P=0.720;中剂量,P=0.680;小剂量,P=0.911。APTT:大剂量,P=0.440;中剂量,P=0.788;小剂量,P=0.086)。
结果表明,P3具有明显的抗犬动脉血栓形成作用,并且不改变犬的PT、APTT时间,对犬的血压、心率、呼吸、行为等没有明显影响。
SEQUENCE LISTING
<110> 陕西麦科奥特科技有限公司
<120> 用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽及其应用
<130> 2011
<160> 7
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 1
Pro Ser His Tyr Pro Gly Asp Trp
1 5
<210> 2
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 2
Pro Ser His Tyr Pro Gly Asp Trp Arg
1 5
<210> 3
<211> 6
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 3
Pro Ser Lys Gly Asp Trp
1 5
<210> 4
<211> 6
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 4
Pro Ser Val Gly Asp Trp
1 5
<210> 5
<211> 9
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 5
Pro Ser Asn Val Ala Gly Asp Trp Arg
1 5
<210> 6
<211> 6
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 6
Pro Ser Pro Gly Asp Trp
1 5
<210> 7
<211> 8
<212> PRT
<213> 人工序列
<400> 7
Pro Ser Thr His Glx Gly Asp Trp
1 5
Claims (6)
1.用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽,其特征在于:
该多肽部分或全部包含3~30个氨基酸残基,是包含如下结构的多肽及其类似物和衍生物:
P1 Pro-Ser-Hyp-Gly-Asp-Trp
P2 Pro-Ser- Hyp-Gly-Asp-Trp-Arg
P3 Pro-Ser-Lys-Gly-Asp-Trp
P4 Pro-Ser-Val-Gly-Asp-Trp
P5 Pro-Ser-Nva-Gly-Asp-Trp-Arg
P6 Pro-Ser- Pro-Gly-Asp-Trp
P7 Pro-Ser-Thz-Gly-Asp-Trp。
2.根据权利要求1所述的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽,其特征在于:
该多肽的类似物为在该多肽机构的基础上,将一个或几个氨基酸取代、删除、转换或增加的分子;
该多肽的衍生物为在该多肽机构的基础上,具备化学修饰的一个或几个氨基酸侧链集团、α-碳原子、末端氨基或末端羧酸基的分子。
3.根据权利要求1所述的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽,其特征在于:
该多肽可共价连接一个修饰物,该修饰物为牛血清白蛋白、人血清白蛋白、同源的IgG或聚乙二醇。
4.如权利要求1所述的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽的制备方法,其特征在于:
该多肽的制备方法包括常规固相合成方法和重组体表达的方法。
5.如权利要求1所述的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽的应用,其特征在于:
该多肽、其类似物或衍生物单独使用,或与阿司匹林或氯吡格雷或肝素联用,或与以药物可接受的盐形式使用,或与药学上可接受的载体和赋形剂组合使用,用于抑制血小板凝集和血栓形成;其中药物可接受的盐为盐酸盐、磷酸盐或乙酸盐。
6.根据权利要求5所述的用于预防及治疗急性冠脉综合症及抗凝抗血栓治疗的多肽的应用,其特征在于:
该多肽、其类似物或衍生物单独使用,或与阿司匹林或氯吡格雷或肝素联用,或与以药物可接受的盐形式使用,或与药学上可接受的载体和赋形剂组合使用,作为制备预防及治疗急性冠脉综合症、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死和介入性治疗的抗凝抗血栓治疗的药物的有效成分。
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