用哌啶类氮氧化物防治皮肤的氧化性损伤的制作方法

xiaoxiao2020-6-23  144

专利名称:用哌啶类氮氧化物防治皮肤的氧化性损伤的制作方法
技术领域
本发明涉及一种哌啶类氮氧化物,特别是涉及一种能防治皮肤的氧化性损伤的哌啶类氮氧化物。
有机氮氧化物是一种含有 基的杂环化合物,主要包括三类哌啶类,恶唑脘类及吡咯类。哌啶类氮氧化物能自由出入细胞,主要作为一种生物物理标记物,用于检测细胞代谢,细胞内pH值,O2水平,蛋白、脂类的流动性及细胞结构等。另外,哌啶类氮氧化物还用做核磁共振的对比显影剂。近年来,哌啶类氮氧化物的抗氧化性损伤功能引起国际学者的注意,国外学者将哌啶类氮氧化物应用于细菌、培养的心肌细胞及中国仓鼠细胞、离体心脏灌注、活体动物等研究体系中,观察其抗氧化损伤作用。已有的研究结果提示哌啶类氮氧化物可在多个环节阻断自由基链式反应发生,防止过氧化损伤。目前国内外尚未有将哌啶类氮氧化物应用于皮肤的氧化性损伤的研究工作报道。更未应用到化妆品或临床治疗中。只有超氧化物歧化酶(superoxidedismutase SOD)已开始应用于临床治疗某些皮肤疾病。然而SOD半衰期短、分子量大、膜通透性差、不易向病灶部位穿透,故抗自由基作用有局限性。目前SOD在皮肤科的应用处于停滞阶段。
本发明的目的是提出用哌啶类氮氧化物防治皮肤的氧化性损伤,以弥补一种哌啶类氮氧化物,其特征是用哌啶类氮氧化物防治皮肤的氧化性损伤,并制成相应的化妆品或药物。
本发明所涉及的哌啶半衰期长,分子量小,膜通透性好,不易与H2O2及O2反应,在生理环境和细胞代谢中相对稳定,毒性低,将哌啶类氮氧化物制成溶液或霜剂擦涂在皮肤上就能快速地防治人表皮细胞的氧化性损伤,而且价格低廉。
下面通过实施例说明本发明。
实施例一哌啶类氮氧化物对培养的人的表皮细胞氧化性损伤的保护作用。
1.哌啶类氮氧化物溶液的配制在室温下称取三种哌啶类氮氧化物晶体N-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPO)、N-氧-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPOL)、N-氧-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPAMINE),分别放入溶剂瓶中,后两种加入适量的双蒸水配成重量百分数为0.3-0.6的多种浓度的溶液,置4℃冰箱中保存备用。TEMPO是脂溶性的,用10%的乙醇溶液配制。
2.人表皮细胞的培养取正常健康男性的包皮在无菌条件下经胰蛋白酶消化,将表皮细胞与其下方的真皮组织分离,得到的表皮细胞用无血清培养液在24孔培养板中培养。待培养的人表皮细胞生长至单层融合时,吸除培养液,每孔加入0.9ml新鲜基础培养液。实验分四组正常对照组、单纯加H2O2组、TEMPO+H2O2组和TEMPOL+H2O2组。每组至少6孔。加样顺序为TEMPO+H2O2组和TEMPOL+H2O2组每孔加入事先配好的TEMPO或TEMPOL溶液50μl,使其在培养液中浓度为4mM,然后加入H2O250μl,使其在培养液中浓度为1.5mM;H2O2组加入H2O250μl,终浓度为1.5mM。正常对照组和单纯加H2O2组每孔相应加入磷酸缓冲液(PBS)以平衡;使每孔总反应体积为1ml。
3.观察指标(1)观察细胞存活率通过台盘蓝染色计数细胞存活数量。
(2)测定细胞内谷胱甘肽(GSH)含量,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性将上述反应完毕的细胞超声裂解,离心,取上清液,用DTNB比色法测定细胞内GSH含量及GSH-Px的活性。用羟胺法及单纯比色法测定SOD和CAT活性。
4.观察结果(1)哌啶类氮氧化物对H2O2引起的人表皮细胞的损伤有保护作用H2O2可破坏培养的人表皮细胞,引起细胞存活率下降。浓度为1.5mM的H2O2作用于培养的人表皮细胞后,表皮细胞的存活率(%)下降为45.00±6.16,正常对照组为93.33±4.97,二者比较有极显著性差别(P<0.001)。如果预先在培养液中加入TEMPO或TEMPOL(4mM),可抑制H2O2引起的细胞损伤,分别提高细胞的存活率(%)为88.00±7.62及88.00±6.05,这种差异有极显著性(P<0.001)。
(2)哌啶类氮氧化物对H2O2损伤的人表皮细胞内GSH含量的影响正常对照组表皮细胞内GSH含量(%)为100±15.14。浓度为1.5mM的H2O2,作用于培养的表皮细胞后,表皮细胞内GSH含量(%)降为67.17±9.33,与正常对照组比较有极显著性差别(P<0.001)。预先加入TEMPO或TEMPOL(4mM),可分别提高表皮细胞内GSH含量(%)为87.17±9.62及90.17±7.70,与H2O2组比较,有极显著性差别(P<0.01)。
(3)氮氧化物对H2O2损伤的人表皮细胞内GSH-Px,SOD和CAT活性的影响(A)人表皮细胞内GSH-Px活性的变化浓度为1.5mM的H2O2,作用于培养的人表皮细胞后,表皮细胞内GSH-Px活性(%)为65.17±8.06,正常对照组为100±11.83,二者比较有极显著性差别(P<0.001)。TEMPO+H2O2组细胞内GSH-Px活性(%)为89.00±7.82,TEMPOL+H2O2组细胞内GSH-Px活性(%)为88.67±7.20,二者与单纯加H2O2组比较,有极显著性差别(P<0.001),(B)人表皮细胞内SOD活性的变化H2O2(1.5mM)可使培养的表皮细胞内SOD活性(%)降为72.33±9.48,正常对照组为100±11.17,二者比较有极显著性差别(P<0.001)。TEMPO+H2O2组SOD活性(%)为89.00±9.17,TEMPOL+H2O2组SOD活性(%)为89.00±8.49,二者与单纯加H2O2组比较,有极显著性差别((P<0.01)。
(C)人表皮细胞内CAT活性的变化H2O2(1.5mM)可使培养的表皮细胞内CAT活性(%)降为77.33±5.24,正常对照组为100±9.32,二者比较有极显著性差别(P<0.001)。TEMPO+H2O2组CAT活性(%)为90.83±8.11,TEMPOL+H2O2组CAT活性(%)为91.33±6.22,二者与单纯加H2O2组比较,有极显著性差别(P<0.01)。
所得的结论本实验采用无血清技术培养人皮肤表皮细胞,用加入H2O2的方法造成表皮细胞的氧化性损伤,研究了哌啶类氮氧化物对培养的人皮肤表皮细胞氧化性损伤的保护作用,可得出如下结论1.加入H2O2可造成培养的人表皮细胞氧化性损伤,细胞存活率降低和抗氧化物质GSH含量降低,抗氧化酶GSH-Px、SOD、CAT活性减弱。
2.加入哌啶类氮氧化物(TEMPO和TEMPOL)对H2O2损伤造成的人表皮细胞存活率降低有抑制作用,说明哌啶类氮氧化物对人表皮细胞的氧化性损伤有保护作用。
3.哌啶类氮氧化物(TEMPO和TEMPOL)对H2O2损伤引起的人表皮细胞内GSH含量降低,GSH-Px,SOD和CAT活性减弱有抑制作用。
4.哌啶类氮氧化物对培养的人表皮细胞氧化性损伤的保护作用与保护抗氧化酶活性、提高细胞抗氧化防御系统水平,平衡细胞内氧化还原状态有关。
5.哌啶类氮氧化物在对抗氧化性损伤方面独特的性能,使它有可能成为一种具有良好开发应用前景的抗氧化剂。
实施例二哌啶类氮氧化物对紫外线照射引起的皮肤损伤的保护作用紫外线照射能引起皮肤的衰老、皮炎、皮肤癌及色素斑等。现已公认紫外线对皮肤的损伤与紫外线照射皮肤后诱发皮肤内氧自由基的产生有关。本实验探讨了哌啶类氮氧化物对紫外线引起的豚鼠的皮肤损伤的保护作用。
1.N-氧-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPAMINE)溶液的配制在室温下称取适量的TEMPAMINE放入溶剂瓶中,然后加入适量的双蒸水配成重量百分浓度为3.5%及0.35%的溶液置4℃冰箱中保存备用。
2.紫外线照射模型36只白色豚鼠,雌雄各半,分成4组(1)紫外线照射组;(2)高浓度TEMPAMINE组;(3)低浓度TEMPAMINE组;(4)对照组。照射前豚鼠的皮肤脱毛5×6cm2。每次照射前于氮氧化物组的豚鼠背部脱毛区外涂上述氮氧化物的溶液,然后照射紫外线。每次照射50分钟,共照射14周。
3.观察指标(1)皮肤的皱纹数(2)组织学改变(3)丙二醛及羟脯氨酸的含量丙二醛为皮肤发生氧化性损伤后的最终分解产物,通过测定丙二醛的含量,可以间接推断皮肤氧化性损伤的程度。羟脯氨酸是皮肤的主要胶原蛋白成分,皮肤发生老化时,羟脯氨酸的含量降低。
4.观察结果(1)皮肤皱纹数与对照组比较,其余三组在紫外线照射后第四周开始,皮肤皱纹数逐渐高于对照组且有显著性差异,但两组外涂氮氧化物的豚鼠背部皮肤的皱纹数要少于单纯紫外线照射组。这种差异从照射后第四周开始出现一直持续到第十四周实验结束。差异有显著性意义(P<0.001)。两种不同浓度的哌啶类氮氧化物比较,从第八周开始,高浓度组的皱纹数显著低于低浓度组(P<0.001)。
(2)丙二醛含量紫外线照射14周后,对照组豚鼠皮肤中丙二醛含量为502.7±104.3,紫外线照射组为969.3±97,低、高浓度哌啶类氮氧化物组丙二醛含量分别为509.9±6.7及496.8±88.8与单纯紫外线照射组比较有极显著性差异(P<0.001)。
(3)羟脯氨酸含量紫外线照射14周后,对照组豚鼠皮肤中羟脯氨酸含量为5.70±0.14,紫外线照射组为5.10±0.40,低、高浓度哌啶类氮氧化物组羟脯氨酸的含量分别为5.52±0.22及5.68±0.35,与单纯紫外线照射组比较有极显著性差异(P<0.001)。
(4)组织学改变与对照组比较,单纯紫外线照射组豚鼠的表皮变薄,真皮内弹力纤维变形,胶原纤维断裂,周围淋巴细胞浸润。而在哌啶类氮氧化物组,真皮内弹力纤维及胶原纤维的改变较单纯紫外线组轻。
5.所得结论(1)紫外线照射能引起豚鼠皮肤皱纹数明显增多,皮肤内丙二醛含量升高,羟脯氨酸含量降低。组织学上表现为退行性变。
(2)外涂哌啶类氮氧化物能够减少皮肤内丙二醛的含量,升高羟脯氨酸的含量,改善组织学变化。
(3)哌啶类氮氧化物水溶液能预防紫外线照射引起的皮肤损伤。
实施例三哌啶类氮氧化物霜剂对紫外线照射引起的皮肤损伤的保护作用霜剂是最适合于化妆品和外用药物的剂型,本实验探讨了哌啶类氮氧化物霜剂对紫外线引起的豚鼠的皮肤损伤的保护作用。
1.N-氧-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPAMINE)霜剂的配制在室温下称取适量的TEMPAMINE放入溶器中,然后加入适量的霜剂基质,重量百分浓度为2%。
2.紫外线照射模型30只豚鼠,雌雄各半,分成3组(1)紫外线照射组;(2)TEMPAMINE组;(3)对照组(不照射)。照射前豚鼠背部脱毛,范围5×6cm2。每次照射前于TEMPAMINE组的豚鼠背部脱毛区外涂上述霜剂适量,然后照射紫外线。每次照射50分钟,共照射14周。
3.观察指标(1)皮肤的皱纹数(2)丙二醛及羟脯氨酸的含量(3)组织学改变4.观察结果(1)皮肤皱纹数对照组豚鼠脱毛区皮肤皱纹数无变化,其它两组豚鼠脱毛区皮肤皱纹数从第四周开始逐渐增多,但外涂TEMPAMINE组豚鼠脱毛区皮肤皱纹数增加数目明显低于不涂该霜剂组,至第14周实验结束时,两组的差别更明显,统计学处理有极显著差异(P<0.001)。
(2)丙二醛含量紫外线照射14周后,对照组豚鼠皮肤中丙二醛含量为501.6±102.1,紫外线照射组为964.1±93,TEMPAMINE保护组为476.6±83.7,与单纯紫外线照射组比较有极显著性差异(P<0.001)。
(3)羟脯氨酸含量紫外线照射14周后,对照组豚鼠皮肤中羟脯氨酸含量为5.72±0.12,紫外线照射组为5.09±0.3,TEMPAMINE组为5.67±0.34,与单纯紫外线照射组比较有极显著性差异(P<0.001)。
(4)组织学改变与对照组比较,单纯紫外线照射组豚鼠的表皮变薄,真皮内弹力纤维变形,胶原纤维断裂,周围淋巴细胞浸润。而TEMPAMINE保护组豚鼠真皮内弹力纤维及胶原纤维的改变较单纯照射紫外线组明显轻微。
5.所得结论外涂氮氧化物霜剂能保护皮肤,明显减轻紫外线照射引起的皮肤损伤。
本发明所涉及的哌啶类氮氧化物又称为“坦波尔”。
权利要求
1.一种哌啶类氮氧化物,其特征是用哌啶类氮氧化物防治皮肤的氧化性损伤,并制成相应的化妆品或药物。
2.如权利要求1所述的哌啶类氮氧化物,其特征是该哌啶氮氧化物为N-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-氧-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶和N-氧-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶。
全文摘要
一种哌啶类氮氧化物,其特征是用哌啶类氮氧化物防治皮肤的氧化性损伤,并制成相应的化妆品或药物。所述的哌啶类氮氧化物为N-氧—2,2,6,6-四甲基哌啶、N-氧-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶和N-氧-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶。这些哌啶半衰期长,分子量小,膜通透性好,不易与H
文档编号A61P17/00GK1340342SQ00111319
公开日2002年3月20日 申请日期2000年8月26日 优先权日2000年8月26日
发明者王国英, 吴延芳 申请人:王国英, 吴延芳

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