一种抗幽门螺旋杆菌及白色念珠菌等感染疾病的蒜氨酸/蒜酶二元释药多层片

摘要

本发明公开了一种抗幽门螺旋杆菌及白色念珠菌等感染疾病的蒜氨酸/蒜酶二元释药多层片的制备方法，该制剂由蒜氨酸、隔离层与蒜酶层组成，外部包肠溶衣(口服用)或普通衣(阴道用)。该制剂由三层组成，中间为隔离层，在隔离层一侧为蒜氨酸与辅料混合层，另一侧为蒜酶与辅料混合层，在三层结构外面包有肠溶薄膜衣(口服用)或普通薄膜衣(阴道用)。多层片在体内，肠溶衣(口服用)或普通衣(阴道用)被体液溶化。蒜氨酸与蒜酶相遇，产生催化作用而生成大蒜辣素，对幽门螺旋杆菌及白色念珠菌等致病菌具有抗菌药效。

说明书

技术领域

本发明涉及医用药品领域，是一种新的蒜氨酸/蒜酶二元释药制剂。

背景技术

大蒜作为药食两用植物已有悠久历史，近年来我们对其作了深入的研究，从大蒜中分别提取蒜氨酸与蒜酶，组合成新制剂，在体内产生大蒜辣素，具有良好的抗菌、抗病毒、及抗肿瘤作用。

蒜氨酸(Alliin)化学名：S-烯丙基-L-半胱氨酸亚砜(S-Allyl-L-cysteine)。熔点：163-165℃(分解、炭化)，[α]_D＝+60°，白色结晶性粉末，几乎无臭。

C₆H₁₁NO₃S＝177.22

蒜酶

蒜酶(Alliinase，EC 4.4.1.4)又名蒜氨酸裂解酶、烷基半胱氨酸亚砜酶、C-S酶、(S-allyl-L-cysteine sulfoxide lyase，Cysteine sulfoxide lyase；Alkylcysteinesulfoxide lyase)。属二聚体糖蛋白，两个亚基分子量均为51.5KDa。结晶呈黄色，无臭，等电点pH＝4.9。

蒜酶活力(效价)的测定

酶活力(效价)单位定义为：每分钟裂解1μmol蒜氨酸相当的蒜酶量，为一个活力单位。蒜酶在适当条件下，具有催化裂解底物蒜氨酸的酶解反应，产生大蒜辣素和丙酮酸，这些酶释反应产物的多少直接与蒜酶的活力(效价)有关。

大蒜辣素

大蒜辣素(Allicin)，化学名：二烯丙基硫代亚磺酸酯(2-propene-1-sulfinothioic acidS-2-propenyl ester)，鲜蒜中原本不含大蒜辣素，由蒜酶与蒜氨酸相遇催化裂解反应产生。是大蒜次级反应产生的最重要的生物活性成分。Mw：162.3。密度：1.112g/cm。熔点：＜25℃。易挥发，具有浓烈气味，微溶于水，化学性质不稳定。

C₆H₁₀OS₂＝162.3g/mol

蒜酶对蒜氨酸的催化反应如下：

蒜酶催化蒜氨酸反应动力学的研究如下：

蒜酶产品加底物(蒜氨酸)分别配成试液。超声混合30秒，35℃水浴保温。分别于5、15、25min，及1、3、5、7、9、11、13hr吸取反应液适量，加甲醇混匀。过0.45um滤膜，HPLC进样10ul，得到色谱图。计算蒜氨酸、丙酮酸及大蒜辣素含量。绘制酶促反应曲线，如附图1所示。

显示蒜酶的特性的反应曲线：5分钟以内为酶促反应初速度(呈现一级反应：S+E→P。其速度方程为：-d[S]/dt＝k₁[S])；25分钟达到最大反应速度(呈现混合级反应：。)。大蒜辣素随时间浓度增加，15分钟至13hr，其浓度基本稳定(25分--13hr接近零级反应)。

以上实验情况说明，蒜酶对蒜氨酸的催化反应仅在5～15分钟内完成，以达到更大的疗效，这是本发明所追求的。

发明内容

本发明的目的为提供一种在体内蒜酶对蒜氨酸产生酶解催化反应，生成大蒜啊辣素的药物新制剂。进一步开发以大蒜为原料的治疗幽门螺旋杆菌、白色念珠菌等感染性疾病及其他对此药物敏感的疾病的药物。

实现上述目的的技术方案如下：

一种抗菌、抗病毒、及抗肿瘤的蒜氨酸/蒜酶二元释药多层片，其特征在于：该制剂分三层组成，中间为隔离层，在隔离层一侧为蒜氨酸与辅料混合层，另一侧为蒜酶与辅料混合层(见附图2a)，在三层结构外面包有肠溶薄膜衣或普通薄膜衣(见附图2b)。

包有肠溶薄膜衣的二元释药多层片为口服用药，包有普通薄膜衣的二元释药多层片为阴道用药。

所述隔离层为羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉等惰性粘合材料，辅料为羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉，及硬脂酸镁等。

各组成物料的重量配方如下：

隔离层    45～55克

蒜氨酸与辅料混合层

蒜氨酸    80～120克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    8～12克

(2)硬脂酸镁                    0.5～1克

蒜酶与辅料混合层

蒜酶      80～120克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    8～12克

(2)硬脂酸镁                    1～2克

制备方法如下：

(1)蒜氨酸与辅料混合层的组成物料混匀分成1000份备用；

(2)蒜酶与辅料混合层的组成物料混匀分成1000份备用；

(3)在压片机上装冲模，取一份蒜氨酸与辅料的混匀物料放入冲模中，作为下层，加压；将隔离层物料加在上面，再加压；形成隔离层。再取蒜酶与辅料混匀物料加在隔离层上面，再加压；成三层片。

(4)在上述每三层片外面包肠溶衣(口服)或普通衣(阴道用)。

(5)共制成1000片成品药。

由蒜氨酸与蒜酶催化作用生成的大蒜辣素具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等药效。

本发明蒜氨酸/蒜酶二元释药制剂，因为是三层组成，催化剂和被催化剂受隔离剂阻挡不能产生反应，进入人体后，体液溶化薄膜衣，蒜氨酸与蒜酶相遇，迅速反应而发挥疗效。

蒜氨酸/蒜酶抗幽门螺旋杆菌、白色念球菌、耐甲氧西林金葡菌等的药效实验

实验内容

(1)、试液：蒜氨酸(alliin)与蒜酶(Alliinase)新鲜配制。模拟蒜氨酸/蒜酶二元释药系统新制剂释放大蒜辣素(allicin)。

(2)、药效观察采用琼脂(挖孔)扩散法，以便临用时在琼脂孔中同时加入蒜酶和蒜氨酸。按两个分子alliin转化为一个allicin(实际上是1.78个分子)计算，Alliin的每孔加量应为500μg，因此alliin的浓度应是50000mg/L(50g/L)。蒜酶的浓度按1∶1计算，亦应是50000mg/L。

根据大蒜辣素的药效学文献推算，按每孔allicin 250μg设计可能较为合适。琼脂扩散法所挖孔的孔径在3mm～6mm皆可，以孔径3mm计算，孔体积约7μl，最大可加10μl，则药液浓度可配成25mg/ml[25000mg/L，(25g/L)]，

(3)、加药方法：蒜氨酸和蒜酶溶液临时现配，然后等量混合加10μl入孔中(或者各加5μl)。

(4)、原液的配制：蒜酶和蒜氨酸各配成0.1g/2ml原液(后改为0.1g/4ml)，现配现用。

(5)、受试菌的选择：选取目前临床上常见的难题菌株，主要包括MRSA、白念、铜绿假单胞菌、不动杆菌，考虑口服给药的情况，加做幽门螺杆菌，沙门菌和志贺菌。

试验记录

(1)、2007-10-09

A液为alliin，0.1g/2ml；B液为蒜酶，0.1g/2ml

结论：①、MRSA未生长，可见药物浓度太高，建议药物浓度稀释一倍，即各配成0.1g/4ml原液

②、A10μl加B10μl的结果和A10μl+B5μl的结果基本一样，足见蒜酶的浓度(1∶1加量)已足够(实际上已过量)。

(2)、2007-10-10实际试验结果

因为每孔加上述浓度的药液抑菌圈太大，遂将药物原液改为0.1g/4ml

按每孔加两种药液各5μl、10μl、和15μl进行试验

(3)、2007-10-12

要求对这几个试验菌做MIC，以比较抑菌圈直径与MIC的关系，确定试验的最佳浓度。初步看来，各加5μl已经够了，因为多加一倍或三倍并未显著增加抑菌圈直径。

(4)、2007-10-15，MIC测定：

A/B各配成0.1g/4ml原液，各取1ml加9ml肉汤为第一管，继续倍比稀释至第九管，第十管为无药对照。加菌液，如常规测MIC。

结果：沙门在第二管，350μg/ml；

痢疾在第三管，175μg/ml

白念在第三管，175μg/ml

MRSA在第七管，10.95μg/ml

(5)、20071006和20071018的结果

A/B各配成0.1g/4ml原液，按每孔加两种药液各5μl、10μl、和15μl

  试验菌  各加5μl后的  mm 各加10μl后 的mm  各加15μl  后的mm  MRSA，7株各做两孔的均值(N＝14)  24.75 34.58  35.83  白念，6株各做两孔的均值(N＝12)  25.33 30.17  35.33

结论：①、各加5μl即可

②、大蒜辣素对MRSA效果最好，然后依次为白念、痢疾、沙门氏菌。

③、对于细菌而言，抑菌圈结果与MIC结果较一致的是孔中各加10μl，其对应结果见下表；白念的MIC结果与扩散法结果不太一致(采用扩散法，孔中各加5μl和10μl，或许对于评价痢疾与白念之间的差异较好)。

  药敏方法  MRSA  白念  抑菌圈均值mm  34.58  30.17  MIC(μg/ml)  10.95  175

大蒜辣素对幽门螺杆菌(Hp)的药效观察

(7)、2007-12-25，Hp标准株的检测结果(72h培养)

  孔中A、B两液的加量  (μl)  ATCC43504  抑菌圈直径(mm)  ATCC700824  抑菌圈直径(mm)  5  32  28  7  41  38

  10  43  41

(8)、2007-12-28，临床分离株72h培养的药敏结果

(9)、2007-12-29结果(48h培养)

小结：大蒜辣素对Hp有较高的抗菌药效，以A、B药液各5μl加量的实验结果进行统计，平均抑菌圈直径为29.7mm(18～45mm)，推算其MIC值约为29.96mg/L.

结论

蒜氨酸、蒜酶二元释药系统对耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)、不动杆菌、大肠埃希菌、幽门螺杆菌和白色假丝酵母菌(白念)等具有明显的杀菌活性，其中以MRSA和幽门螺杆菌最为敏感。其MIC值约在10～30mg/L；其次白念对大蒜辣素的敏感性亦较高。蒜氨酸、蒜酶二元释药系统有望替代万古霉素成为治疗MRSA感染的重要药物；可用于治疗幽门螺杆菌引起的胃炎和胃溃疡；蒜氨酸、蒜酶二元释药系统亦可作为酵母样真菌感染的治疗药物(内服或外用)。

附图说明

图1是酶促反应曲线(催化动力学曲线)

图2a为二元释药多层片侧面视图(其中10表示蒜酶，30表示蒜氨酸，20表示隔离层)

图2b为带有包衣的二元释药多层片侧面视图(其中40表示包衣)。

图3是HPLC色谱图(1.蒜氨酸、2.内标)

图4是蒜酶垂直平板电泳及图(Power Pac1000，BIO-RAD)(泳道1：Mark；泳道2、3、4：蒜酶)

具体实施方式

实施例1

隔离层        45克

蒜氨酸与辅料混合层

蒜氨酸    80克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    8克

(2)硬脂酸镁                    0.5克

蒜酶与辅料混合层

蒜酶      80克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    8克

(2)硬脂酸镁                    1克

制备方法如下：

(1)蒜氨酸与辅料混合层的组成物料混匀分成1000份备用；

(2)蒜酶与辅料混合层的组成物料混匀分成1000份备用；

(3)采用ZPD25多功能压片机，圆凸型冲模，干粉压片法。在压片机上装冲模，取蒜氨酸与辅料的混匀物料放入冲模中，作为下层，加压；将隔离层物料加在上面，再加压，得隔离层；取一份蒜酶与辅料的混匀物料加在隔离层上面，再加压；成三层片；

(4)在上述三层片外面包肠溶衣(口服)或普通衣(阴道用)。

(5)共制成1000片成品药。

实施例2

各组成物料的重量配方如下：

隔离层    55克

蒜氨酸与辅料混合层

蒜氨酸    120克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    12克

(2)硬脂酸镁                    1克

蒜酶与辅料混合层

蒜酶    120克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    12克

(2)硬脂酸镁                    2克

制备方法同实施例1

实施例3

各组成物料的重量配方如下：

隔离层    50克

蒜氨酸与辅料混合层

蒜氨酸    100克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    10克

(2)硬脂酸镁                    0.8克

蒜酶与辅料混合层

蒜酶      100克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    10克

(2)硬脂酸镁                    1.5克

制备方法同实施例1

实施例4

各组成物料的重量配方如下：

隔离层    48克

蒜氨酸与辅料混合层

蒜氨酸    110克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    9克

(2)硬脂酸镁                    0.9克

蒜酶与辅料混合层

蒜酶      110克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    11克

(2)硬脂酸镁                    1.8克

制备方法同实施例1

实施例5

各组成物料的重量配方如下：

隔离层    45克

蒜氨酸与辅料混合层

蒜氨酸    80克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    8克

(2)硬脂酸镁                    0.5克

蒜酶与辅料混合层

蒜酶      120克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    12克

(2)硬脂酸镁                    2克

制备方法同实施例1

实施例6

各组成物料的重量配方如下：

隔离层    55克

蒜氨酸与辅料混合层

蒜氨酸    120克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    12克

(2)硬脂酸镁                    1克

蒜酶与辅料混合层

蒜酶    80克

辅料：

(1)羟丙甲纤维素或乳糖或淀粉    8克

(2)硬脂酸镁                    1克

制备方法同实施例1

蒜氨酸的制备

在中国发明专利CN1157373C、专利号为ZL 00101244.4的“从大蒜中提取蒜氨酸的方法”以及中国发明专利CN1203057C、专利号为ZL03100420.2“从鲜蒜中提取蒜氨酸生产工艺”两项发明专利的基础上。以新疆大蒜为原料，蒜瓣经蒜酶灭活、萃取、离子交换柱吸附、氨水洗脱浓缩、重结晶等步骤得到蒜氨酸原料药，蒜氨酸含量≥90％。

蒜氨酸原料药的含量测定

蒜氨酸原料药的含量必需大于90％。测定方法：以利巴韦林为内标物，高效液相色谱法(Agilent 1100)测定蒜氨酸原料药种蒜氨酸的含量。精密称取蒜氨酸对照品20mg，置50ml容量瓶，纯水溶解、定容至刻度。精密移取0.50ml、2.50ml、5.00ml、7.50ml、10.0ml、12.5ml分别置25ml容量瓶中，各加入2.00ml利巴韦林内标液(0.4mg/ml)，水定容至刻度。在波长220nm处测定，校正因子(f)为0.5559，RSD＝1.8％(n＝6)，日内精密度为0.6％(n＝5)。日间精密度RSD＝1.3％(n＝5)。测定五批蒜氨酸供试品的蒜氨酸含量≥90％。HPLC色谱图如图3所示。

蒜酶的制备

在中国发明专利CN1222613C、专利号为ZL 03100419.9的“从鲜蒜中提取蒜酶生产工艺”的基础上，设计在低温车间(0-5℃)，鲜蒜经精选、冷却、脱皮、纯水清洗、胶体磨破壁打浆、缓冲-保护液萃取、盐析、超滤、冷冻干燥等步骤，制备蒜酶。

蒜酶活力(效价)的测定

酶活力(效价)单位定义为：在最佳底物(蒜氨酸)、最佳浓度、最佳温度(35℃)、最佳pH(7.0)条件下，每分钟裂解1μmol蒜氨酸相当的蒜酶量，为一个活力单位。依据蒜酶催化裂解底物蒜氨酸的酶解反应，采用高效液相色谱法(HPLC)测定蒜氨酸的减少量，计算蒜酶原料药的活力。经测定，五批蒜酶原料药供试品酶活力为≥1000U/g。

蒜酶纯度与分子量的测定

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)测定蒜酶纯度及相对分子量。采用图像分析仪成像(图5)，并分别量取指示剂移动的距离、Mark移动的距离、蒜酶移动距离计算分子量(表5)。蒜酶浓度1mg/ml时仅呈现一带。蒜酶垂直平板电泳及图(Power Pac1000，BIO-RAD)，其中泳道1：Mark；泳道2、3、4：蒜酶

以标准蛋白质分子量的对数lgMr对其相对迁移率R_f进行线性回归，得回归方程：lgMr＝-1.3077R_f+2.4917，γ＝0.9937

将蒜酶样品的相对迁移率R_f代入回归方程计算得蒜酶亚基分子量为54.0kDa。蒜酶由两个相同的亚基组成，蒜酶分子量为108kDa。蒜酶垂直平板电泳及图(Power Pac1000，BIO-RAD)(泳道1：Mark；泳道2、3、4：蒜酶)见图4。

蒜氨酸/蒜酶二元释药系统的理论依据

蒜酶催化蒜氨酸反应动力学

在适当条件下蒜酶迅速催化裂解蒜氨酸，产生大蒜辣素等系列硫化物。

反应条件：蒜酶与蒜氨酸按制剂配方规定比例(1∶2-0.5)混合。加适量磷酸盐缓冲液(pH＝7.8，模拟肠道环境)，超声30秒溶解混匀，35-40℃保温(模拟体温)，在0、5、15、25、60min及1、3、5、7、9、11、13hr分别测定蒜氨酸、大蒜辣素及付产物丙酮酸含量。得到催化动力学曲线。

米氏常数Km＝3.6mmol，最大反应速度Vmax＝27.9μmol^-1mg^-1。显示蒜氨酸/蒜酶二元释药系统设计的科学性及可行性。既实现了药物制剂的稳定性，又保证了药物的有效性。

大蒜辣素化学性质不稳定，常温下空气中数小时即分解变质，需要-20℃保存。本发明以蒜氨酸及蒜酶作为前体药物的二元释药系统：口服“蒜氨酸/蒜酶肠溶多层片”和阴道给药“蒜氨酸/蒜酶多层片”等制剂。药片进入消化道或阴道，在体液的作用下，蒜酶与蒜氨酸相遇，蒜酶催化蒜氨酸产生大蒜辣素，被机体吸收而发挥功效用于治疗幽门螺杆菌和白色假丝酵母菌(白念)等引起的感染性疾病。阴道蒜氨酸/蒜酶多层给药片用于治疗白色假丝酵母菌(白念)等引起的阴道感染性疾病，与肠溶蒜氨酸/蒜酶多层片相似，只是药物剂量加倍，与肠溶蒜氨酸/蒜酶多层片相比较，只是外包普通薄膜衣，而非肠溶薄膜衣。

本发明片剂由蒜氨酸层、隔离层及蒜酶层组成，外包肠溶薄膜衣。蒜氨酸标示量为：100mg/片。潜在大蒜辣素含量：65mg/片。片中原料药重量占75％-80％，辅料重量占20％-25％。