CN101578284B - 胰岛素抵抗改善剂 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种安全效果高的胰岛素抵抗改善剂或II型糖尿病治疗剂。根据本发明，可提供含有通式(I)表示的化合物或其盐作为有效成分的胰岛素抵抗改善剂或II型糖尿病治疗剂(式中，R1、R2和R3相同或不同，表示低级烷基、低级烯基、低级炔基、芳烷基、烷芳基、苯基、氢原子。)。

Description

胰岛素抵抗改善剂
技术领域
本发明涉及含有吡咯并喹啉醌、其酯、或其盐作为有效成分的胰岛素抵抗改善剂或者II型糖尿病治疗剂。
背景技术
吡咯并喹啉醌(以下称为PQQ)是在1979年作为甲醇同化性菌的甲醇脱氢酶的辅酶被发现的(参照非专利文献1、2)，除细菌类之外，从大豆、蚕豆、青椒、马铃薯、欧芹、菠菜等食用植物，或醋、茶、可可、纳豆、豆腐等加工食品中也能检出(参照非专利文献3)。另外，有报道称PQQ还存在于人和大鼠体内(参照非专利文献4)，是一种安全性高的物质。
作为PQQ的作用，已知有细胞的生长促进作用(参照专利文献1)、活性氧除去作用(参照专利文献2)、醛糖还原酶抑制作用(参照专利文献3)、神经生长因子的生成促进作用(参照专利文献4)、逆转录酶抑制作用(参照专利文献5)、抗白内障作用(参照专利文献6)、黑色素产生抑制和美白作用(参照专利文献7)、紫外线吸收作用(参照专利文献8)等。
另一方面，一般认为，改善胰岛素抵抗的药物，可有效用作糖尿病、动脉硬化症、高脂血症等生活习惯疾病的预防、治疗药。特别指出的是，II型糖尿病是以在作为胰岛素目标组织的骨骼肌、肝脏、脂肪组织中胰岛素作用降低(胰岛素抵抗)为主要原因而发病的疾病，胰岛素抵抗改善剂可有效用作这种II型糖尿病的治疗药。糖尿病治疗剂根据其作用机制可分为：磺酰脲类制剂、速效-短时间作用型胰岛素分泌促进剂、α-葡糖苷酶抑制剂、双胍类以及噻唑烷衍生物，在糖尿病的治疗中上述治疗剂可以单独或组合使用。其中，已知普通的噻唑烷类的治疗剂作为胰岛素抵抗改善剂具有导致体重增加的副作用(参照非专利文献5)，期待开发出副作用小、安全性高的胰岛素抵抗改善剂。
[非专利文献1]“Nature”、1979年、第230卷、p.843-844
[非专利文献2]“FEBS Letter”、1979年、第108卷、p.443-446
[非专利文献3]“Biochemical Journal”、1995年、第307卷、p.331-333
[非专利文献4]“Biochimica et Biophysica Acta”、1992年、第1156卷、p.62-66
[非专利文献5]“American Journal Physiology EndocrinologyMetabolism”、2003年、第284卷、p.966-971
[专利文献1]日本特开昭61-58584号公报
[专利文献2]日本特开平5-078247号公报
[专利文献3]日本特开平6-256191号公报
[专利文献4]日本特开平6-211660号公报
[专利文献5]日本特公平8-005792号公报
[专利文献6]日本特公平8-005791号公报
[专利文献7]日本特开平8-020512号公报
[专利文献8]日本专利第3625493号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种胰岛素抵抗改善剂或II型糖尿病治疗剂。
本发明提供如下述(1)～(6)所示的胰岛素抵抗改善剂和II型糖尿病治疗剂。
(1)一种胰岛素抵抗改善剂，含有通式(I)表示的化合物[以下称为化合物(I)]或其盐作为有效成分，
Figure G2007800421827D00021
(式中，R1、R2和R3相同或不同，表示低级烷基、低级烯基、低级炔基、芳烷基、烷芳基(araryl)、苯基、氢原子。)。
(2)一种胰岛素抵抗改善方法，所述方法对需要的对象给予有效量的上述(1)所述的通式(I)表示的化合物或其盐。
(3)上述(1)所述的通式(I)表示的化合物或其盐在制备胰岛素抵抗改善剂中的应用。
(4)一种II型糖尿病治疗剂，含有上述(1)中记载的通式(I)表示的化合物或其盐作为有效成分。
(5)一种II型糖尿病治疗方法，所述方法对需要的对象给予有效量的上述(1)所述的通式(I)表示的化合物或其盐。
(6)上述(1)中记载的通式(I)表示的化合物或其盐在制备II型糖尿病治疗剂中的应用。
根据本发明，可提供一种含有PQQ、其酯或其盐作为有效成分的胰岛素抵抗改善剂或II型糖尿病治疗剂。
本说明书包括作为本中请优先权基础的日本专利申请2006-253265号的说明书中记载的内容。
具体实施方式
在化合物(I)的定义中，式中，R1、R2和R3相同或不同，表示低级烷基、低级烯基、低级炔基、芳烷基、烷芳基(烷基芳基)、苯基、氢原子。作为这些低级烷基、芳烷基和烷芳基的烷基部分，例如可列举直链或支链状的碳原子数1～6的烷基，更具体地可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基等，其中优选甲基或乙基。
作为低级烯基，例如可列举直链或支链状的碳原子数2～6的烯基，更具体地可列举乙烯基、烯丙基、1-丙烯基甲基丙烯酰基(propenylmethacryl)、巴豆基、1-丁烯基、3-丁烯基、2-戊烯基、4-戊烯基、2-己烯基、5-己烯基等。
作为低级炔基，例如可列举直链或支链状的碳原子数2～6的炔基，更具体地可列举乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基等。
作为芳烷基，例如可列举碳原子数7～15的芳烷基，具体可列举：苄基、苯乙基、二苯甲基、萘甲基等。
作为烷芳基的芳基部分，例如可列举碳原子数6～14的芳基，更具体地可列举苯基、萘基、蒽基等。因此，作为烷芳基，可列举甲基苯基、乙基苯基等。
PQQ、即上述通式(I)中R1、R2、R3均为氢原子的化合物，可以通过下述方法制造：有机化学的方法(例如，J.Am.Chem.Soc.，103，5599-5600(1981))和发酵法，例如，将具有甲醇同化性且具有生成吡咯并喹啉醌的能力的细菌在含有甲醇作为碳源、且控制了铁化合物的浓度的培养液中进行培养来生成吡咯并喹啉醌的方法(日本特开平1-218597号公报)等。
化合物(I)表示的PQQ的酯体的制造方法，可以依据常规的酯化反应由PQQ合成。
PQQ的三酯体，可以通过下述方法容易地合成，例如在酸性条件下使PQQ或其盐与醇类反应的方法(例如，日本特开平3-123781号公报、日本特开平3-145492号公报)；或在碱存在下使PQQ或其盐与卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、卤代芳烷基、卤代烷芳基等反应的方法等。另外，在酸性或碱性条件下使利用上述方法得到的PQQ的三酯体部分水解，由此可得到单酯体、二酯体。
如上所述得到的化合物(I)，可以通过柱色谱法、重结晶法、溶剂萃取法等常用方法从反应液中分离、纯化。而且，对于化合物(I)的鉴定，可以采用元素分析、NMR谱、IR谱、质量分析等各种方法。
作为化合物(I)的盐，可列举：钠盐、钾盐等碱金属盐；镁盐、钙盐等碱土金属盐；铵、三乙醇胺、三乙胺等有机胺盐；赖氨酸、精氨酸等碱性氨基酸盐等。
作为本发明的胰岛素抵抗改善剂或II型糖尿病治疗剂，可以制成单独或混合含有化合物(I)或其盐的制剂；或者，以与用于任意其它治疗的有效成分的混合物的形式含有化合物(I)或其盐的制剂。该制剂，可以通过将有效成分与药理学上允许的一种以上载体一起混合，采用制剂学技术领域中熟知的任意方法来制造。
制剂的给药方式优选采用治疗中最有效的方式，可列举口服给药，例如静脉内、腹膜内或皮下给药等非口服给药方式，其中优选口服给药。
作为给药剂型，例如可以是片剂、散剂、颗粒剂、丸剂、混悬剂、乳剂、浸剂-煎剂、胶囊剂、糖浆剂、液体制剂、酏剂、浸膏剂、酊剂、流浸膏剂等口服制剂；注射剂、点滴注射(infusions)、乳膏剂、栓剂等非口服制剂中的任意一种，优选采用口服制剂。
在口服制剂的制剂过程中，可以使用赋形剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、分散剂、混悬剂、乳化剂、稀释剂、缓冲剂、抗氧化剂、抑菌剂等添加剂。
另外，口服给药的情况下，例如为片剂、散剂和颗粒剂等，可以添加适当的添加剂进行制剂，所述添加剂为乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇、山梨醇等糖类；马铃薯、小麦、玉米等淀粉；碳酸钙、硫酸钙、碳酸氢钠、氯化钠等无机物；结晶纤维素、植物粉末(甘草粉末、龙胆粉末等)等赋形剂；淀粉、琼脂、明胶粉、结晶纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钙、碳酸钙、碳酸氢钠、海藻酸钠等崩解剂；硬脂酸镁、滑石、氢化植物油、聚乙二醇、硅油等润滑剂；聚乙烯醇、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、淀粉糊状液等粘合剂；脂肪酸酯等表面活性剂；甘油等增塑剂等。
当剂型为糖浆剂之类的液体配制物时，可以添加以下物质进行制剂：水、蔗糖、山梨醇、果糖等糖类；聚乙二醇、丙二醇等二醇类；芝麻油、橄榄油、大豆油等油类；对羟基苯甲酸酯类等防腐剂；对羟基苯甲酸甲酯等对羟基苯甲酸衍生物、苯甲酸钠等保存剂；草莓香料、薄荷等香料类等。
另外，在适用口服给药的制剂中，可以添加饮食品中常用的添加剂，例如甜味剂、着色剂、保存剂、增粘稳定剂、抗氧化剂、成色剂、漂白剂、防霉剂、胶基(gum base)、苦味剂、酶、上光剂、酸味剂、调味剂、乳化剂、强化剂、制造用剂、香料、香辛提取物等。适用口服给药的制剂，可以直接使用，或者以例如粉末食品、片状食品、瓶装食品、罐装食品、软罐头食品(retort packed food)、胶囊食品(capsalefood)、块状食品(tablet food)、液体食品、可饮用等形态、用作胰岛素抵抗改善用、或高胰岛素血症改善用的健康食品、功能性食品、营养辅助食品、特定保健用食品等饮食品。
适用非口服给药的、例如注射剂，包括灭菌水性制剂，该灭菌水性制剂优选与接受者的血液等渗，且含有化合物(I)或其盐。例如，为注射剂的情况下，使用含有盐溶液、葡萄糖溶液、或者盐溶液与葡萄糖溶液的混合物的载体等来制备注射用溶液。
另外，上述非口服制剂中，也可以添加选自口服制剂中举出的稀释剂、防腐剂、香料、赋形剂、崩解剂、润滑剂、粘合剂、表面活性剂、增塑剂等中的一种或一种以上的辅助成分。
本发明的制剂中，化合物(I)或其盐的浓度，可以根据制剂的种类、给予该制剂所期待的效果等适当选择，例如口服制剂的情况下，作为化合物(I)或其盐，通常为0.1～100重量％，优选为0.5～70重量％，特别优选为1～50重量％。
本发明的制剂的给药量和给药次数，根据给药方式、患者的年龄、体重、需治疗的症状性质或严重程度而不同，通常，作为化合物(I)或其盐，成人每天一般给予0.5mg～10000mg，优选为0.5mg～5000mg，更优选为5mg～1000mg，可以给药一次至数次。
给药期间没有特别的限定，通常为1天～1年，优选为2周～3个月。
需要说明的是，本发明的制剂，不仅可以用于人，也可以用于除人以外的动物(以下简称为非人动物)。作为非人动物，可列举哺乳类、鸟类、爬行动物、两栖动物、鱼类等除人以外的动物。
对非人动物给药时的给药量，根据动物的年龄、种类、症状的性质或严重程度而不同，通常作为化合物(I)或其盐，每1kg体重每天给予0.01mg～200mg，优选为0.1mg～100mg，更优选为1mg～20mg，可以给药一次至数次。
给药期间没有特别的限定，通常为1天～1年，优选为2周～3个月。
[实施例]
以下给出试验例，调查由化合物(I)引起的胰岛素抵抗改善效果和II糖尿病治疗效果。
(试验例1)
将27只作为II型糖尿病模型的、显示由胰岛素抵抗导致的高胰岛素血症的症状的BKS.Cg-+Leprdb/+Leprdb/Jcl小鼠(日本クレア社、雌性、7周龄)分成3组，每组9只，作为第1组～第3组。
让第1组～第3组小鼠自由地进食“小鼠·大鼠饲养用固形饲料CE-2(日本クレア社制，以下称为CE-2)”。第1组小鼠每天一次口服给予0.5w/v％甲基纤维素(0.5w/v％甲基纤维素400cP溶液，经过灭菌，和光纯药社制，生化学用，以下称为0.5％MC)(10mL/kg)。第2组小鼠每天一次口服给予在0.5％MC中吡咯并喹啉醌二钠盐(以下称为PQQ二钠盐，三菱瓦斯化学社制)以0.5mg/mL的浓度混悬的制剂(10mL/kg)。第3组小鼠每天一次口服给予在0.5％MC中PQQ二钠盐以2mg/mL的浓度混悬的制剂(10mL/kg)。
试验开始时(第0天)和试验结束前一天(第31天)的体重变化结果如表1所示。
[表1]
Figure G2007800421827D00071
由表1可知，试验结束后第2组和第3组的体重与第1组为相同程度。
试验开始14天和28天后，通过眼眶静脉(orbital veins)采血，得到血清。分别使用葡萄糖C-II Test Wako(和光纯药社制)和胰岛素-小鼠ELISA试剂盒(S型)(シバヤギ社制)测定血清中的未禁食时血糖值和胰岛素值。在从试验开始28天后到29天后的期间内禁食18小时，然后以2g/kg B.W.口服给予小鼠40％(w/v)葡萄糖水溶液，施加糖负荷。在给予葡萄糖水溶液时(0分钟)、及给药后(120分钟)通过尾静脉采血，用Medisafe Reader GR-101(テルモ社制)测定血糖值。在从试验开始31天后至32天后的期间内禁食18小时，然后从下腔静脉采集全部血液，得到血清。使用葡萄糖C-II Test Wako和胰岛素-小鼠ELISA试剂盒(S型)分别测定血清中的血糖值和胰岛素值。测定值用平均值±标准偏差(n＝9)表示，通过t检验(第1组对第2组、第1组对第3组)计算统计学上的显著性水平(p值)。
试验开始14天和28天后的未禁食时血糖值的测定结果如表2所示。
[表2]
Figure G2007800421827D00072
由表2可知，试验开始14天和28天后，第2组和第3组的血糖值与同一天的第1组相比，显示出较低值。
试验开始14天和28天后的血清胰岛素的测定结果如表3所示。
[表3]
Figure G2007800421827D00081
由表3可知，试验开始14天和28天后，第2组和第3组的血清胰岛素值与同一天的第1组相比，显示出较低值。
糖负荷试验的结果如表4所示。
[表4]
Figure G2007800421827D00082
由表4可知，给予葡萄糖水溶液后120分钟，第2组和第3组的血糖值与第1组相比，显示出较低值，抑制了由糖负荷引起的血糖值上升。
试验开始第32天，禁食时血糖值的测定结果如表5所示。
[表5]
Figure G2007800421827D00083
(＊p＜0.05，相对第1组)
由表5可知，第3组的血糖值与同一天的第1组相比，显示出具有显著性差异的低值。另外，第2组的血糖值与同一天的第1组相比，显示出较低值。
试验开始第32天，胰岛素值的测定结果如表6所示。
[表6]
Figure G2007800421827D00091
由表6可知，第2组和第3组的血清胰岛素值与同一天的第1组相比，显示出较低值。
由以上结果可知，PQQ二钠盐显示出胰岛素抵抗改善效果和II糖尿病治疗效果，且未伴有体重增加。
(试验例2)
将18只II型糖尿病模型的KK-A Y/Ta Jcl小鼠(日本クレア社、雄性、6周龄)以6只、7只、5只分成3组，分别作为第1组～第3组。
让第1组～第3组小鼠自由地进食“小鼠·大鼠饲养用固形饲料CE-2”。第1组小鼠每天一次口服给予0.5％MC(10mL/kg)。第2组小鼠每天一次口服给予在0.5％MC中PQQ二钠盐以0.5mg/mL的浓度混悬的制剂(10mL/kg)。对于第3组的小鼠，每天一次口服给予在0.5％MC中PQQ二钠盐以2mg/mL的浓度混悬的制剂(10mL/kg)。
在从试验开始14天后至15天后的期间内禁食18小时，然后以1g/kg B.W.口服给予小鼠10％(w/v)葡萄糖水溶液，施加糖负荷。在给予葡萄糖水溶液时0分钟、及给药后30分钟、60分钟和120分钟通过尾静脉采血，用Medisafe Reader GR-101(テルモ社制)测定血糖值，结果如表7所示。血糖值用平均值±标准偏差(n＝5～7)表示，通过t检验(第1组对第2组、第1组对第3组)求算统计学显著性水平(p值)。
[表7]
Figure G2007800421827D00101
(＊p＜0.05、＊＊p＜0.01、＊＊＊p＜0.001、相对第1组)
由表7可知，在给予葡萄糖后30分钟、60分钟和120分钟，第2组的血糖值与第1组相比，为具有显著性差异的低值，第2组中抑制了由糖负荷引起的血糖值上升。另外，在给予葡萄糖后30分钟、60分钟和120分钟，第3组的血糖值与第1组相比，显示出较低值，第3组中也抑制了由糖负荷引起的血糖值上升。
由以上结果可知，PQQ二钠盐即使在基因变异与试验例1不同的II型糖尿病模型小鼠中，也显示出II型糖尿病治疗效果。
下面，通过给出本发明组合物的配合例的实施例，更具体地说明本发明，但本发明并不限定于此。
(实施例1)
向表8所示配合的组合物中加入水，成为1000mL，制备胰岛素抵抗改善用清凉饮料水(10瓶)。
[表8]
Figure G2007800421827D00102
(实施例2)
用1000mL水萃取表9所示配合的组合物，制备II型糖尿病治疗用茶饮料1000mL。
[表9]
Figure G2007800421827D00111
(实施例3)
按照表10所示的配合来制备胰岛素抵抗改善用口香糖(30个)。
[表10]
(实施例4)
按照表11所示的配合来制备II型糖尿病治疗用糖果(20个)。
[表11]
Figure G2007800421827D00113
(实施例5)
按照表12所示的配方，采用常规方法制备胰岛素抵抗改善用片剂(每片155mg)。
[表12]
(实施例6)
按照表13所示的配方，采用常规方法制备II型糖尿病治疗用散剂(每包505mg)。
[表13]
(实施例7)
按照表14所示的配方，制备胰岛素抵抗改善用硬胶囊剂(每胶囊115mg)。
[表14]
Figure G2007800421827D00123
向5mg PQQ单烯丙基酯中添加60mg乳糖和30mg玉米淀粉进行混合，向其中添加20mg羟丙基纤维素的水溶液后捏合。然后，使用挤出造粒机，按照常规方法制备颗粒。将该颗粒填充到明胶硬胶囊中，从而制得硬胶囊剂。
(实施例8)
按照表15所示的配方，制备II型糖尿病治疗用软胶囊剂(每胶囊125mg)。
[表15]
Figure G2007800421827D00131
向120mg大豆油中添加5mg PQQ二钠盐并混合。然后，使用旋转模具(ロ一タリ一·ダイズ)式自动成型机，按照常规方法填充到软胶囊中，从而制得软胶囊。
产业上的可利用性
根据本发明，可以提供一种含有PQQ、其酯或其盐作为有效成分的胰岛素抵抗改善剂或II型糖尿病治疗剂。
本说明书中引用的全部刊物、专利和专利申请均作为参考直接记入本说明书。

Claims (2)

1.吡咯并喹啉醌或其二钠盐在制备胰岛素抵抗改善剂中的应用。
2.吡咯并喹啉醌或其二钠盐在制备II型糖尿病治疗剂中的应用。
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