一种单胺氧化酶B（MAO-B）抑制剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及尼古丁(Nicotine，又名烟碱)作为单胺氧化酶B(MAO

【技术实现步骤摘要】
一种单胺氧化酶B(MAO-B)抑制剂及其应用


[0001]本专利技术涉及尼古丁(Nicotine)可以作为一种MAO-B抑制剂，更具体地，本专利技术涉及尼古丁作为MAO-B抑制剂可用于对抗帕金森疾病的应用潜力。

技术介绍

[0002]单胺氧化酶-B(Monoamine Oxidase B,MAO-B)是机体内降解多巴胺的关键酶，该蛋白位于线粒体膜上，其辅酶FAD的活性中心的半胱氨酸残基可以与多巴胺产生反应最终产生醛类和双氧水。MAO-B的过表达或活性增加是帕金森疾病(PD)发病的重要因素，脑组织中所含MAO-B活性增加是脑功能衰退指标之一。因此MAO-B抑制剂(如Pargyline、Resagyline等)被用作治疗帕金森疾病的常用药物。
[0003]已有大量研究表明，尼古丁具有对抗PD的作用。目前主要的观点认为，尼古丁是通过结合烟碱型乙酰胆碱受体发挥其作用，主要的分子通路为尼古丁结合到受体后，激活细胞内钙离子释放，后者又激活下游的众多信号分子，包括蛋白激酶A(PKA)、细胞分裂原活化蛋白激酶(ERK)、钙调蛋白(CaM)、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)等，从而减少了神经元的凋亡，起到对多巴胺神经元的保护作用。
[0004]但目前，尼古丁作为MAO-B抑制剂仍未被报道。因此其作为MAO-B抑制剂的作用可补充说明尼古丁对抗PD的分子机制。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了尼古丁作为一种MAO-B抑制剂，可用于其对抗帕金森疾病、用于治疗和预防可通过单胺氧化酶B抑制剂进行调节的疾病。
[0006]本专利技术解决的技术问题是：在体外检测尼古丁对MAO-B蛋白的活性抑制率，并且在细胞和果蝇实验中对其作为MAO-B抑制剂产生的对抗PD的效果进行初步验证。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：一种单胺氧化酶B(MAO-B)抑制剂，为尼古丁(Nicotine，又名烟碱)，其结构式如下式1。
[0008][0009]优选的，包括活性成分为式1所示的尼古丁，以及药学上可接收的药用辅料。
[0010]优选的，包括活性成分为式(1)所示的尼古丁，以及药学上可接受的载体制备成片
剂、胶囊剂、注射剂、粉针剂、颗粒剂、脂肪乳剂、微囊、滴丸、软膏剂或透皮控释贴剂剂型的药物。
[0011]优选的，尼古丁具有抑制MAO-B蛋白活性的作用，通过体外小分子-蛋白对接Docking理论模型计算模拟得出尼古丁具有与MAO-B活性空腔结合的可能性，尼古丁分子可以进入MAO-B蛋白的活性空腔，其活性N位点可以接近MAO-B蛋白辅酶FAD的活性位点。
[0012]优选的，1μM浓度下尼古丁即可用于保护神经细胞SH-SY5Y由于过表达MAO-B造成的神经毒性易感性，并可影响细胞代谢和凋亡相关因子的变化。
[0013]尼古丁细胞给药后0.5h即可到达线粒体，且线粒体中尼古丁含量在6h内保持稳定。本专利技术首次报道尼古丁细胞给药后可以到达线粒体，区别于尼古丁关于对抗帕金森症的基于细胞膜上受体作用的现有研究结果，可补充完善尼古丁的作用机制。
[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：所述的单胺氧化酶B(MAO-B)抑制剂的应用，可用于制备用于治疗和预防可通过单胺氧化酶B抑制剂进行调节的疾病中药物的制备。
[0015]优选的，可用于治疗帕金森症状药物的制备。
[0016]优选的，所述疾病包括中枢神经系统病症、精神病学病症、人格障碍、物质相关病症、解离性障碍、进食障碍、睡眠障碍、发育障碍、神经退行性病症、创伤相关病症、疼痛病症和认知障碍。
[0017]通过Docking理论模拟计算出尼古丁与单胺氧化酶B(MAO-B)的活性位点互作潜力，为尼古丁作为一种MAO-B抑制剂提供理论基础。本专利技术通过体外蛋白活性检测实验(Amplex Red Kit)，检测尼古丁在体外对MAO-B的活性抑制率。在体外蛋白活性测试中，尼古丁具有抑制MAO-B的效果，且在0-0.1μM之间其抑制效果优于商业抑制剂pargyline，浓度大于0.1μM时保持80％左右的抑制率。
[0018]进一步地，通过细胞活性检测，细胞凋亡检测及蛋白检测考察尼古丁作为一种MAO-B抑制剂，在神经细胞SH-SY5Y中，起到对抗其由于过表达MAO-B与MPTP反应引起的细胞损伤和凋亡。
[0019]进一步地，在PD果蝇模型中，验证尼古丁作为一种MAO-B抑制剂，起到对抗PD果蝇症状使PD果蝇恢复大脑多巴胺含量的作用。
[0020]所属领域技术人员可根据实际情况容易地确定尼古丁的药物浓度如：细胞实验中给药浓度为1μM，小鼠及其他动物实验给药剂量如2mg/kg体重。
[0021]本专利技术的有益效果:
[0022]本专利技术涉及尼古丁(Nicotine)，又名烟碱，用于改善帕金森症(PD)的一种新认识，属于神经生物学领域。流行病学显示吸烟与PD呈负相关关系，目前研究已证明烟草中的尼古丁可通过与细胞膜上的乙酰胆碱受体结合，引起钙离子内流从而激活一系列信号通路达到保护神经元的作用。但是当抑制尼古丁与乙酰胆碱受体结合后，仍具有一定的保护作用，此机制仍未阐明。单胺氧化酶B(MAO-B)是位于线粒体外膜的催化多种胺类神经递质的酶，是帕金森病发病的重要因子。
[0023]我们的研究首次发现：
①
通过蛋白Docking模拟发现尼古丁具有与MAO-B活性空腔结合的潜力；
②
通过Amplex Red试剂盒与U1探针发现尼古丁在体外具有抑制MAO-B蛋白活性的作用；
③
在细胞层面验证尼古丁可达到商业抑制剂Pagyline的保护效果。基于上述发
现，本专利技术区别于已有研究的特点是：尼古丁通过抑制单胺氧化酶B(MAO-B)的活性，减弱其对神经递质多巴胺等的降解作用，从而产生保护神经元的作用。相较于此前已发现的尼古丁通过受体通路发挥对抗帕金森疾病的作用，其通过抑制MAO-B活性的非受体通路可以补充说明其对抗PD的机制，使之更加完善。
[0024]尼古丁是烟草的重要成分，其分子量较小，容易进入MAO-B蛋白活性空腔。尼古丁作为一种MAO-B抑制剂与其他商业抑制剂相比优势在于：其在低浓度0.1μM时对MAO-B纯蛋白抑制率达到70％，而同浓度下商业MAO-B抑制剂Pargyline的抑制率为50％，可见在低浓度下尼古丁的抑制效率高于商业抑制剂。并且已有文献报道，尼古丁吸入后可利用转运体通过血脑屏障到达脑内发挥作用，尼古丁相比于其他递质对于相关转运体更具有竞争性结合能力(Tega Y,Yamazaki Y,et al.Impact of Nicotine Transport across the Blood-Brain Barrier.Biol Pharm Bull,2018.)，这得益于尼古丁的极性较小，因此在脑部疾病的治疗方面，尼古丁相比于其他MAO-B抑制剂具有更快透过血脑屏障的优势。
[0025]尼古丁作为一种MAO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单胺氧化酶B(MAO-B)抑制剂，其特征在于，为尼古丁(Nicotine，又名烟碱)，其结构式如下式1。2.根据权利要求1所述的单胺氧化酶B(MAO-B)抑制剂，其特征在于，包括活性成分为式1所示的尼古丁或其盐，以及药学上可接收的药用辅料。3.根据权利要求1所述的单胺氧化酶B(MAO-B)抑制剂，其特征在于，包括活性成分为式(1)所示的尼古丁，以及药学上可接受的载体制备成片剂、胶囊剂、注射剂、粉针剂、颗粒剂、脂肪乳剂、微囊、滴丸、软膏剂或透皮控释贴剂剂型的药物。4.根据权利要求1所述的单胺氧化酶B(MAO-B)抑制剂，其特征在于，尼古丁具有抑制MAO-B蛋白活性的作用，通过体外小分子-蛋白对接Docking理论模型计算模拟得出尼古丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承武，徐家佳，周顺，曹芸，李菁菁，李延岩，李文政，管明婧，金宇，王孝峰，张晓宇，李林，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：