CN116808243B - 苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用 - Google Patents
苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116808243B CN116808243B CN202311027767.9A CN202311027767A CN116808243B CN 116808243 B CN116808243 B CN 116808243B CN 202311027767 A CN202311027767 A CN 202311027767A CN 116808243 B CN116808243 B CN 116808243B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glucuronide
- phenyl
- beta
- induced
- tumor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 title claims abstract description 68
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 56
- WVHAUDNUGBNUDZ-GOVZDWNOSA-N phenol O-(beta-D-glucuronide) Chemical compound O1[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1OC1=CC=CC=C1 WVHAUDNUGBNUDZ-GOVZDWNOSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- WVHAUDNUGBNUDZ-UHFFFAOYSA-N phenyl beta-D-glucopyranosiduronic acid Natural products O1C(C(O)=O)C(O)C(O)C(O)C1OC1=CC=CC=C1 WVHAUDNUGBNUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 229940079593 drug Drugs 0.000 title abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 claims description 10
- 208000005718 Stomach Neoplasms Diseases 0.000 claims description 8
- 206010017758 gastric cancer Diseases 0.000 claims description 8
- 201000011549 stomach cancer Diseases 0.000 claims description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 6
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 claims description 5
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 claims description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000006072 paste Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 abstract description 13
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003550 marker Substances 0.000 abstract description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 abstract description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 29
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 102000053187 Glucuronidase Human genes 0.000 description 7
- 108010060309 Glucuronidase Proteins 0.000 description 7
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 7
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 5
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010087230 Sincalide Proteins 0.000 description 4
- 238000010609 cell counting kit-8 assay Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000008297 liquid dosage form Substances 0.000 description 4
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 4
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 4
- IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N sincalide Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(N)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O)C1=CC=C(OS(O)(=O)=O)C=C1 IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N 0.000 description 4
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 3
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 3
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 description 3
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 3
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 3
- 238000001319 headspace solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 3
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 3
- JLIDBLDQVAYHNE-YKALOCIXSA-N (+)-Abscisic acid Chemical compound OC(=O)/C=C(/C)\C=C\[C@@]1(O)C(C)=CC(=O)CC1(C)C JLIDBLDQVAYHNE-YKALOCIXSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000032612 Glial tumor Diseases 0.000 description 2
- 206010018338 Glioma Diseases 0.000 description 2
- 208000005016 Intestinal Neoplasms Diseases 0.000 description 2
- 208000008839 Kidney Neoplasms Diseases 0.000 description 2
- 241000699660 Mus musculus Species 0.000 description 2
- 206010033128 Ovarian cancer Diseases 0.000 description 2
- 206010061535 Ovarian neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001156 gastric mucosa Anatomy 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 201000002313 intestinal cancer Diseases 0.000 description 2
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 2
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 208000037841 lung tumor Diseases 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011580 nude mouse model Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007909 solid dosage form Substances 0.000 description 2
- 238000002470 solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- 238000011729 BALB/c nude mouse Methods 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 241001362550 Fabiola Species 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 238000000585 Mann–Whitney U test Methods 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000003501 co-culture Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- FCRACOPGPMPSHN-UHFFFAOYSA-N desoxyabscisic acid Natural products OC(=O)C=C(C)C=CC1C(C)=CC(=O)CC1(C)C FCRACOPGPMPSHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 235000006694 eating habits Nutrition 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000000589 high-performance liquid chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229930013032 isoflavonoid Natural products 0.000 description 1
- 150000003817 isoflavonoid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000012891 isoflavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 230000006996 mental state Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 1
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000005740 tumor formation Effects 0.000 description 1
- 238000001195 ultra high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Abstract
本发明属于癌症检测药物技术领域，具体涉及一种苯基‑β‑D‑葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测癌症的药物中的应用。苯基‑β‑D‑葡糖苷酸存在于天然的生物体内，经动物实验验证无毒副作用，安全可靠；另外，其通过体内肿瘤部分可以分解为体内几乎不存在的苯酚作为特异性标志物，可以避免呼气检测方法中个体因素对检测准确率带来的影响。
Description
技术领域
本发明属于癌症检测药物技术领域，具体涉及一种苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测癌症的药物中的应用。
背景技术
癌症是全球人类共同面临的严重威胁，是导致死亡的重要原因。然而，癌症的早期临床症状不明显，且后期恶化进展较快，因此癌症的早发现早治疗对于提高癌症生存率尤为重要。目前临床上用于癌症诊断的方法主要包括计算机断层扫描(CT)、核磁共振成像(MRI)、超声成像、正电子发射成像(PET)、内窥镜以及细胞生物学指标检查等一种或者多种方法结合的手段。然而这些检测手段价格昂贵、对设备需求高，无法在家庭层面推广，不利于癌症的及时发现。
研究发现，人体呼出气中存在癌症相关的气体标志物(即挥发性有机物)，技术人员通过对比癌症患者与健康者的呼气样本中挥发性有机物的成分及含量的差异，筛选出具有显著性差异的成分，作为癌症的呼气标志物，并用于癌症的筛查。呼气分析方法由于其样本采集方便、非侵入性和成本低等优势，受到越来越多的关注。然而，这种通过直接采集患者呼出气进行检测的方式属于被动式呼气分析，其检测准确率受个体差异影响极大，例如饮食***和地区差异等都会造成呼气中成分的波动，造成检测准确率低，无法满足实际应用的要求；另有研究表明(Fabiola Djago,Justin Lange,Pauline Poinot,Induced Volatolomics of Pathologies,Nature Reviews,5,183-196(2021))，诱导式呼气分析技术通过分析病灶部位(肿瘤)存在的特异性酶等物质，设计相应的诱导药物，该药物在病灶部位特异性分解并产生特定的挥发性有机物标志物，这种通过药物诱导方式产生的呼气标志物在原本的呼气成分中不存在或者含量极低，可以避免个体差异对呼气检测结果的影响。
因此，开发一种适用于诱导式呼气分析技术的诱导药物是有必要的。
发明内容
针对以上问题，本发明发现苯基-β-D-葡糖苷酸可以通过体内病灶部位分解产生苯酚，苯酚含量在呼吸前后存在区别，可以作为肿瘤检测的标志物；即苯基-β-D-葡糖苷酸可以适用于诱导式呼气分析技术检测肿瘤。
针对以上问题，本发明可以采用以下技术方案：
本发明一方面提供一种苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用。
本发明另一方面提供一种用于诱导式呼气检测肿瘤的药物，包括有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸和药学上可接受的辅料。
本发明有益效果至少包括：苯基-β-D-葡糖苷酸存在于天然的植物体内(大豆代谢产物，R.Gupta,C.W.Min,K.Kramer,G.K.Agrawal,R.Rakwal,K.H.Park,Y.M.Wang,I.Finkemeier,S.T.Kim,AMulti-Omics Analysis of Glycine max Leaves RevealsAlteration in Flavonoid and Isoflavonoid Metabolism Upon Ethylene andAbscisic Acid Treatment,Proteomics,18,1700366(2018))，经动物实验验证无毒副作用，安全可靠；另外，其通过体内肿瘤部分可以分解为体内几乎不存在的苯酚作为特异性呼出气标志物，可以避免呼气检测方法中个体因素对检测准确率带来的影响。
附图说明
图1为药物溶液的稳定性表征UPLC-MS；其中，a为新配制的药物，b为药物溶液在冰箱中存放2周后，c为药物溶液在室温下存放1周后，d为药物溶液在38.5℃水浴锅中加热7h后；
图2为药物溶液的稳定性表征PDA；其中，a为新配制的药物，b为药物溶液在冰箱中存放2周后，c为药物溶液在室温下存放1周后，d为药物溶液在38.5℃水浴锅中加热7h后；
图3为药物溶液不同条件下处理后，与苯酚标准品的PDA峰对比；其中，a为苯酚标准品；b为新配制的药物，c为药物溶液在冰箱中存放2周后，d为药物溶液在室温下存放1周后，e为药物溶液在38.5℃水浴锅中加热7h后；
图4为苯基-β-D-葡糖苷酸在β-葡萄糖醛酸酶的作用下产生苯酚；
图5为苯基-β-D-葡糖苷酸药物用于胃癌小鼠模型和健康小鼠后苯酚产生情况；
图6为给药后呼气中的苯酚含量随肿瘤体积的变化；
图7为CCK-8表征不同药物浓度对细胞存活率的影响。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明进行说明，但并不是本发明的内容仅局限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意于限制本公开。除非在上下文中具有明显不同的含义，否则单数形式的表达包括复数形式的表达。如本文所使用的，应当理解，诸如“包括”、“具有”、“包含”之类的术语旨在指示特征、数字、操作、组件、零件、元件、材料或组合的存在。在说明书中公开了本发明的术语，并且不旨在排除可能存在或可以添加一个或多个其他特征、数字、操作、组件、部件、元件、材料或其组合的可能性。如在此使用的，根据情况，“/”可以被解释为“和”或“或”。
本发明中使用的术语“有效剂量“指的是无生理毒性但足以实现诱导式呼气标志物足量产生的苯基-β-D-葡糖苷酸的剂量。在任何个别情况中的合适的有效剂量可以由本领域内普通的技术人员使用常规试验确定。对于特定应用场景中的有效剂量将取决于待检测的一种或多种癌症的病症、施用对象的状态、给药途径以及本领域中人员已知的其他因素。苯基-β-D-葡糖苷酸的有效剂量的确定可以由本领域内的技术人员根据本发明给出的方案来完成与优化。
本发明中使用的术语“药学上可接受的“是指用于溶解药物所用的试剂在生物学或其他方面是符合要求的，即该物质可以施用于个体而不引起不希望的生物学效应或不以有害方式与包含该物质的组合物中的任何成分发生互相作用。如本发明所用，这种试剂是指本领域普通技术人员所熟知的，在药学中可接受的试剂包括水、盐水、PBS缓冲液或甘油等。
本发明一实施例提供一种苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用。
应当理解的是，苯基-β-D-葡糖苷酸是一种大豆中天然存在的成分，其分子式是C12H14O7，分子量为270.23，CAS登录号为17685-05-1。
需要说明的是，β-葡醛酸酶选择性地在许多实体肿瘤的微环境中积累，而在健康组织中这种酶基本上只存在于细胞内，作为特异性酶可以用于肿瘤的诱导式呼气检测。苯基-β-D-葡糖苷酸被β-葡醛酸酶特异性分解后产生苯酚，并且苯基-β-D-葡糖苷酸具有较强的亲水性，限制了其被动穿过细胞膜的过程，因此这种分解反应主要发生于肿瘤微环境中。同时，由于苯酚在人体原本的呼气中几乎不存在，这种在肿瘤部位特异性诱导产生的苯酚标志物随血液循环到达肺部，经肺泡内气体交换到达呼气中，因此通过检测呼气中的苯酚成分及含量即可判断体内是否有肿瘤。即其有利于癌症在早期阶段的及时发现和及时治疗。
在一些具体实施例中，上述的肿瘤可以包括胃癌、结肝癌、肠癌、卵巢癌、胶质瘤、肾肿瘤和肺肿瘤。需要说明的是，上述的肿瘤可以是体内一切肿瘤，包括良性的或者恶性的肿瘤，比如上述的胃癌、结肝癌、肠癌、卵巢癌、胶质瘤肾肿瘤或肺肿瘤等。
在一些具体实施例中，上述用于诱导式呼气检测肿瘤的药物可以包括有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸和药学上可接受的辅料。需要说明的是，可以将有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸添加药学上可接受的辅料制备成不同的剂型进行使用，剂型可以包括固体剂型、液体剂型、膏状剂型或雾状剂型中的任一种。
在一些具体实施例中，上述药学上可接受的辅料可以包括PBS缓冲剂或生理盐水中的一种或多种。需要说明的是，可以将有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸添加PBS缓冲剂或生理盐水制备成液体剂型用于诱导式呼气检测肿瘤。当然，PBS缓冲液或生理盐水可以使用本领域内技术人员所熟知的其他可替代溶液进行替代。
本发明另一实施例提供一种用于诱导式呼气检测肿瘤的药物，包括有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸和药学上可接受的辅料。需要说明的是，如上所述，可以将有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸添加药学上可接受的辅料制备成不同的剂型进行使用，剂型可以包括固体剂型、液体剂型、膏状剂型或雾状剂型中的任一种。比如，可以将有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸添加PBS缓冲剂或生理盐水制备成液体剂型。
还需要说明的是，苯基-β-D-葡糖苷酸或上述用于诱导式呼气检测肿瘤的药物的使用方法可以使用本领域所已知的主动吸入式装置完成。
为了更好地理解本发明，下面结合具体示例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的示例。
以下实施例中，苯基-β-D-葡糖苷酸购于Sigma-Aldrich公司，货号78555，纯度≥99.0％(HPLC)；PBS购于Gibco公司；β-葡萄糖醛酸酶购于Sigma-Aldrich公司，货号8162，质量水平200；牛血清白蛋白购于ChromatoPur，货号0218054950；DMEM培养基、胰酶和青霉素-链霉素(双抗)购于Hyclone公司；胎牛血清购于Gibco公司；MGC-803细胞来源于中科院细胞库；胃黏膜上皮细胞来源于中科院细胞库；其他所用耗材与试剂均为本领域常规使用材料。
一、苯基-β-D-葡糖苷酸药物稳定性验证
使用PBS作为溶剂配制苯基-β-D-葡糖苷酸溶液，浓度为400ug/ml，分别取1ml加入1.5ml的进样瓶内并密封好；四瓶药物溶液分别做如下处理：A瓶为现配药物立即使用超高效液相色谱质谱仪(UPLC-MS)分析成分；B瓶放置在4℃冰箱内2周后使用UPLC-MS分析成分；C瓶放置在常温环境中(25℃)1周后使用UPLC-MS分析成分；D瓶中的现配药物在38.5摄氏度的水浴锅中加热7h后使用UPLC-MS以及PDA检测器分析成分；此外，配制20ppm的苯酚标准溶液，进行UPLC-MS以及PDA分析。
结果如图1、图2和图3所示，HPLC-MS谱图以及PDA检测器在280nm处的的光谱数据表明，谱图中的峰即为四瓶溶液中的有效成分，即苯基-β-D-葡糖苷酸的峰面积一致(分别为2143、2142、2144和2146)，并且无其他新物质峰产生(见图1和图2)；与苯酚标准品的峰相比，四瓶溶液均无苯酚的峰(见图3)。
以上实验结果表明，苯基-β-D-葡糖苷酸的PBS溶液在室温下至少可保存1周，在4℃冰箱中至少可以保存2周。设置这三个温度的主要是为了表征药物可以在4℃冰箱或室温下中可以保存较长时间，自身不会分解或变质，由峰面积数据可知4℃冰箱内保存2周或室温下保持一周，药物有效成分苯基-β-D-葡糖苷酸基本不变，因此在密封条件合格的情况下，药物溶液可以保存更长时间，具有实际应用潜力；更重要的是，在人体正常体温范围内(一般小于38.5℃)，没有酶的作用时，药物不会自行分解。以上说明苯基-β-D-葡糖苷酸的PBS溶液具有足够的稳定性。
二、苯基-β-D-葡糖苷酸药物体外酶促反应
使用无菌水配制缓冲液，缓冲液的主要成分包含75mM的磷酸钾(KH2PO4)和1％的牛血清白蛋白(BSA)，用1M的氢氧化钾(KOH)调整PH为6.8；使用去离子水配制苯基-β-D-葡糖苷酸溶液，浓度为0.75g/L；实验分为反应组和对照组，在两个20ml的进样瓶中依次加入2.6ml的去离子水、2ml的缓冲液和1ml的苯基-β-D-葡糖苷酸溶液，摇匀后再37℃的水浴锅中稳定10min，向实验组的试剂瓶中加入2ul的β-葡萄糖醛酸酶的甘油溶液(酶含量为500U)；对照组中加入2ul的甘油；迅速拧紧盖子，在37℃的水浴锅中反应1h；反应结束后，用老化后的萃取芯进行顶空固相微萃取，萃取30min；使用气相色谱质谱仪分析气体成分，萃取芯在260℃进样口解吸附5min；色谱柱为DB-WAX30m×0.25μm×0.25mm，升温程序：初始温度40℃，保持5min，以10℃/min的速率升温至250℃，保持5min；质谱仪全范围扫描29amu-400amu载气为高纯氦气，流速1ml/min；被检出物质使用NIST14谱库进行分析。
结果如图4所示，实验组中苯基-β-D-葡糖苷酸在β-葡萄糖醛酸酶的充分作用下产生苯酚，并挥发到顶空中被萃取到，而对照组中没有加入β-葡萄糖醛酸酶，底物苯基-β-D-葡糖苷酸不发生分解，无苯酚产生；通过体外酶促反应实验证明了苯基-β-D-葡糖苷酸作为诱导药物的有效性，可以诱导出特异性标志物；同时，在液相反应体系内产生的苯酚在常温下可以挥发到空气中，也表明特征标志物能够在肺泡内经过气体交换有条件进入呼出气中。
三、荷瘤小鼠模型建立及小鼠呼出气萃取装置搭建
本发明实施例中，使用的小鼠为6周龄的雌性BALB/c-Nude裸鼠，SPF级别，购入时的体重17±1.5g，购于上海杰思捷实验动物有限公司；小鼠饲养于清洁级的动物房的鼠笼中，鼠笼通过中央控制***保持通风换气状态，室内温度25±2℃，饲料和水均为高压灭菌后使用；
裸鼠适应性饲养一周后，体重20±2g，饲养期间每天观察小鼠的生长情况和精神状态，将小鼠随机分为两组，分别是癌症组和健康组；癌症组使用MGC-803细胞构建皮下胃癌模型，具提包括：用于培养MGC-803的完全培养基包括DMEM高糖培养基、10％的胎牛血清和1％的双抗，MGC-803细胞在15ml完全培养基中复苏，放置于含5％二氧化碳的37℃恒温培养箱中，间隔2天更换培养液；贴壁生长的胃癌细胞使用胰酶消化，离心，收集，重悬和计数，以1*106个细胞/ml的密度分散在15ml完全培养基中，传代于细胞培养瓶中在细胞培养箱中恒温培养，细胞贴壁长满后使用胰酶消化，离心，使用PBS清洗两遍以去除残余的血清，用PBS重悬，细胞密度约为5*107个细胞/ml，每只小鼠的细胞接种量为100ul；用于接种的细胞悬液应在半小时内完成接种，期间将细胞放在冰块上，降低细胞的代谢活动以保持细胞活性，肿瘤种植在腋窝中后部供血丰富的区域，成瘤后每周测量瘤块大小，一般在种植细胞后第3周可以开始诱导式呼气检测实验。
呼出气萃取装置将小鼠呼气中的挥发性物质富集到顶空固相微萃取(SPME)的萃取芯上，用于分析小鼠给药前后呼出气成分及相对含量，使用一个容积约400mL的大口玻璃容器，瓶口处通过磨砂处理，配合密封垫圈、硅胶塞以及固定夹子保证密封性，装置使用前清洗并烘干；将需要进行呼出气成分萃取的小鼠放入玻璃容器内，整个装置放置在25℃恒温环境中，密闭1h，间隔15min补充氧气，用玻璃注射器通过硅胶塞注射10mL纯氧(99.9％)；密闭1h后，使用75μmCar/PDMS萃取芯经硅胶塞***玻璃容器内，伸出黑色的萃取芯，进行顶空固相微萃取，萃取30min，萃取过程在25℃的恒温环境中，同时需要按照上述过程定时补充氧气。
对装置的洁净性和密封性进行测试，洁净性测试通过向装置内通入高纯氮气，密闭1h后，使用SPME萃取芯吸附装置内的气体，通过气相色谱质谱仪分析吸附物质成分，与空白萃取芯对比，确认装置本身并未产生杂质气体；将装置密闭后，使用针管经顶部硅胶塞向装置内注射气体，用肥皂水进行检漏，装置各个部位均不产生气泡，且松手后针管的活塞能回到原位，证明装置的密封性良好。
四、苯基-β-D-葡糖苷酸药物用于胃癌小鼠模型中的呼气检测
取上述的健康小鼠10只及荷瘤小鼠10只，小鼠皮下注射MGC-803细胞时作为实验中的Day0，小鼠饲养于清洁级的动物房的鼠笼中，鼠笼通过中央控制***保持通风换气状态，室内温度25±2℃，饲料和水均为高压灭菌后使用。
对10只荷瘤小鼠组和10只健康小鼠组连续多次注射苯基-β-D-葡糖苷酸药物，注射时间间隔4天，每次依据小鼠体重静脉注射单次剂量(200ug/kg)的药物，使用上述搭建的小鼠呼气萃取装置采集给药后小鼠呼出气，用上述的小鼠呼出气萃取装置采集小鼠呼出气成分；使用气相色谱质谱联用仪(GCMS)对富集的气体成分进行分离和检测：萃取芯在260℃进样口解吸附5min；色谱柱为DB-WAX30m×0.25μm×0.25mm，升温程序：初始温度40℃，保持5min，以10℃/min的速率升温至250℃，保持5min；质谱仪全范围扫描29-400amu载气为高纯氦气，流速1ml/min；被检出物质使用NIST14谱库进行分析。
Day 0由于刚皮下注射肿瘤细胞，荷瘤小鼠组体内没有实体肿瘤，对两组数据(健康小鼠和注射200ug/kg药物的实体肿瘤的小鼠)使用独立样本曼-惠特尼U检验，结果如图5所示，结果显示，荷瘤小鼠组和健康小鼠组的呼出气中苯酚含量一致，没有显著性差异；而从第十天起，荷瘤组小鼠体内形成实体肿瘤，体积约为100(mm)3，后续的每次诱导式呼气检测中，荷瘤组小鼠呼气中苯酚的含量都显著高于健康组(p<0.01)，表明本项目中开发的诱导式呼气分析技术能够较好地区分胃癌和健康组小鼠。
同时，从图6中也可以看到，荷瘤组小鼠呼出气中的苯酚含量与肿瘤体积随时间变化趋势一致；如其中插图所示，为小鼠呼出气中苯酚含量随肿瘤体积变化的拟合曲线，相关系数R2为0.993，即诱导呼气中苯酚的含量与肿瘤体积具有较好的线性相关性，这表示本项目开发的诱导式呼气诊断技术不仅可以用于筛查体内是否有实体肿瘤，还可以通过检测呼出气中苯酚的含量辅助判断体内肿瘤的大小，拟合曲线为：
肿瘤体积＝A+B*呼气中苯酚含量
其中A＝2065116.64068±293370.09484，B＝26167.51388±981.43159。
因此，通过检测呼气中苯酚的含量即可判断小鼠体内是否含有肿瘤，并估计肿瘤体积，有望在临床上实现肿瘤的早期筛查以及治疗过程中的监测。
五、苯基-β-D-葡糖苷酸细胞毒理性实验
用于培养胃黏膜上皮细胞的完全培养基包括DMEM高糖培养基、10％的胎牛血清和1％的双抗，胃黏膜上皮细胞细胞在15ml完全培养基中复苏，放置于含5％二氧化碳的37℃恒温培养箱中，间隔1-2填更换培养液；以5*104个细胞/ml的浓度接种于96孔板中，每孔接种100ul，每组样本设置5个复孔，细胞培养30h后弃去培养液，加入含苯基-β-D-葡糖苷酸DMEM培养基，药物浓度设置为0ug/ml、0.1ug/ml、1ug/ml、10ug/ml、100ug/ml和500ug/ml，以及未接种细胞的培养液，每孔培养液均为100ul，共孵育40h后，弃去培养液，每孔加入100ul含有10％CCK-8的DMEM培养基，放入培养箱中孵育2h后，用酶标仪监测每个孔在450nm波长的吸光度值(OD)，根据吸光度值计算细胞的存活率。
结果如图7所示，在对胃黏膜上皮细胞进行CCK-8毒理性实验中，使用苯基-β-D-葡糖苷酸0-500μg/mL的浓度范围内，细胞的存活率均无显著影响；其中，即使细胞的药物共培养浓度高达500μg/mL，细胞的存活率仍大于90％，在给药浓度10μg/mL时，胃黏膜上皮细胞的存活率超过99.3％，而实际进行小鼠诱导式呼气实验中，给药浓度为200μg/kg，每只小鼠的给药量约为4μg，远远低于CCK-8实验中的安全浓度值，说明了在实验中的浓度范围内，苯基-β-D-葡糖苷酸药物对细胞没有毒理性作用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围。
Claims (4)
1.苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用，其特征在于，所述肿瘤为胃癌。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，用于诱导式呼气检测肿瘤的药物包括有效量的苯基-β-D-葡糖苷酸和药学上可接受的辅料。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，药学上可接受的辅料包括PBS缓冲剂或生理盐水中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，用于诱导式呼气检测肿瘤的药物的剂型包括固体剂型、液体剂型、膏状剂型或雾状剂型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311027767.9A CN116808243B (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311027767.9A CN116808243B (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116808243A CN116808243A (zh) | 2023-09-29 |
| CN116808243B true CN116808243B (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=88125922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311027767.9A Active CN116808243B (zh) | 2023-08-15 | 2023-08-15 | 苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116808243B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2212014A1 (de) * | 1971-04-21 | 1972-10-26 | Deutsche Akademie der Wissenschaf ten zu Berlin, χ 1199 Berlin | Verfahren zur fermentativen Spaltung von Transportformen von Chemotherapeutika, insbesondere Cancerostatica |
| US4481195A (en) * | 1978-10-13 | 1984-11-06 | Adolf Schwimmer | Method for the treatment of tumors with β-glucuronidase activity dependent pharmaceuticals |
| CN1671724A (zh) * | 2002-06-20 | 2005-09-21 | 日本水产株式会社 | 前药、其作为医药的应用及其制法 |
| CN110475869A (zh) * | 2017-04-03 | 2019-11-19 | 3M创新有限公司 | 在薄膜培养装置中快速检测大肠杆菌 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7373256B2 (en) * | 2005-04-19 | 2008-05-13 | Nicholson Jeremy K | Method for the identification of molecules and biomarkers using chemical, biochemical and biological data |
| EP2657705A3 (en) * | 2006-09-19 | 2013-12-25 | Metabolon Inc. | Biomarkers for prostate cancer and methods using the same |
| JP7016079B2 (ja) * | 2018-03-23 | 2022-02-04 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 小児がん検査用尿中代謝物マーカー |
-
2023
- 2023-08-15 CN CN202311027767.9A patent/CN116808243B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2212014A1 (de) * | 1971-04-21 | 1972-10-26 | Deutsche Akademie der Wissenschaf ten zu Berlin, χ 1199 Berlin | Verfahren zur fermentativen Spaltung von Transportformen von Chemotherapeutika, insbesondere Cancerostatica |
| US4481195A (en) * | 1978-10-13 | 1984-11-06 | Adolf Schwimmer | Method for the treatment of tumors with β-glucuronidase activity dependent pharmaceuticals |
| CN1671724A (zh) * | 2002-06-20 | 2005-09-21 | 日本水产株式会社 | 前药、其作为医药的应用及其制法 |
| CN110475869A (zh) * | 2017-04-03 | 2019-11-19 | 3M创新有限公司 | 在薄膜培养装置中快速检测大肠杆菌 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| B-Glucuronidase activity of gastric juice in gastric carcinoma;T. Watabe, R. I. RUSSELL等;《Gut》;第9卷;第585-589页 * |
| Selective laccase-mediated oxidation of sugars derivatives;Mattia Marzorati等;《Green Chemistry》;第7卷;第310-315页 * |
| The Effect of Various Substituents on the Hydrolysis of Mono-substituted Phenyl-β-D-glucuronic Acids by β-Glucuronidase;T. Watabe, Kimiko Z. Suzuki等;《Chemical & Pharmaceutical Bulletin》;第18卷(第2期);第414-415页 * |
| 呼气分析在胃癌诊断中的应用进展;李继林等;《疑难病杂志》;第17卷(第8期);第856-859页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116808243A (zh) | 2023-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210346281A1 (en) | Multi-component injection | |
| Wang et al. | Cluster analysis of ginseng tissue cultures, dynamic change of growth, total saponins, specific oxygen uptake rate in bioreactor and immuno-regulative effect of ginseng adventitious root | |
| CN102343086A (zh) | 治疗或预防肿瘤的药物、肿瘤全细胞疫苗及其制备方法和用途 | |
| CN107233585B (zh) | 黄连素或其衍生物在制备心肌灌注显像剂中的用途 | |
| CN113322065A (zh) | 一种荧光碳量子点及其制备方法和在制备抗肿瘤药物增敏剂中的用途 | |
| CN116808243B (zh) | 苯基-β-D-葡糖苷酸在制备用于诱导式呼气检测肿瘤的药物中的应用 | |
| CN102212581A (zh) | 虫草多糖锗的生产制备方法及其应用 | |
| CN113925854A (zh) | 绿原酸在制备Anaerostipes生长促进剂中的应用 | |
| CN107163157B (zh) | 五味子酸性多糖及其制备方法和应用 | |
| CN100534465C (zh) | 一种中药组合物制剂及其制备方法和检测方法 | |
| CN105749154A (zh) | 一种治疗肝癌的益生菌发酵中药复方组合物及其制备和检测方法 | |
| CN109675037B (zh) | Atp及其受体在制备治疗自闭症药物中的应用 | |
| CN111440195B (zh) | 头孢呋辛镁化合物、组合物、制备方法及用途 | |
| CN105251006B (zh) | Tlr3抑制剂在制备治疗***成瘾的药物中的用途 | |
| CN103494813A (zh) | 盐酸去亚甲基小檗碱在制备预防和/或治疗急慢性酒精性肝病药物中的应用 | |
| KR101109985B1 (ko) | 위액촉진 작용을 갖는 신규 미생물 및 그 분비 조성물 | |
| CN109966274B (zh) | 愈创醇在制备抑制肿瘤相关m2型巨噬细胞的药物中的应用 | |
| CN1331531C (zh) | 一种治疗慢性胃炎的药物 | |
| CN113425839A (zh) | 猪伪狂犬病、猪支原体肺炎二联灭活疫苗及其制备方法 | |
| US20200103396A1 (en) | Deuterium depletion measurement | |
| CN111317741A (zh) | 用于治疗鼻咽癌的中药口服制剂及其鉴别方法与应用 | |
| CN102028698B (zh) | 一种治疗结肠癌的药物及其制备方法 | |
| CN105001275B (zh) | 具有抗病毒活性和抗菌活性的生物碱碳苷类化合物及其应用 | |
| CN116983310B (zh) | 一种治疗肝癌的药物组合物及其应用 | |
| CN103893234B (zh) | 一种红花注射液、制备方法及含量测定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |