CN102006869B - 能量利用疾病的治疗 - Google Patents

Abstract

描述了包含亚氨基糖酸、用于治疗能量利用疾病(如，代谢综合征，包括与其相关的任何疾病或疾患，例如向心性肥胖、甘油三酯水平升高和糖尿病，包括1型糖尿病、2型糖尿病和胰岛素抵抗)的组合物，用于从各种植物来源产生所述组合物的方法，以及基于所述组合物的各种产物、化合物、组合物、药物用途和方法。

Description

能量利用疾病的治疗

发明领域

本发明涉及用于治疗能量利用疾病，例如代谢综合征(包括与其相关的任何疾病或疾患，例如向心性肥胖、甘油三酯水平升高和糖尿病，包括1型糖尿病、2型糖尿病和胰岛素抵抗)的组合物，用于从各种植物来源产生所述组合物的方法，以及基于其的各种产物、化合物、组合物、药物用途和方法。

本发明还涉及用于监测本草食物添加剂质量的方法，涉及产生本草食物添加剂的方法，以及涉及可由所述方法获得的本草食物添加剂、食物和饮品。

发明背景

亚氨基糖酸(ISA)构成更广泛地分布的一类植物化学物质(称为亚氨基糖)的亚类。许多已知的ISA是作为植物组织(在其中它们可以在防御中起作用)中次级代谢产物存在的植物化学物质。在结构上，ISA表现出大的多样性。许多ISA是小分子，分子量低于250道尔顿。骨架来源于糖酸，可基于N-杂环的构型在结构上分类：Watson等人(2001)Phytochemistry 56：265-295已经分类了广泛范围的多羟基化的生物碱类，特别是哌啶、吡咯啉、吡咯烷、双吡咯烷类(pyrrolizidine)、吲哚里西啶和去甲莨菪烷ISA(参见Watson等人(2001)的图1-7，其公开内容通过引用并入本文)。

尽管亚氨基糖在植物中广泛分布(Watson等人，2001)，亚氨基糖酸分布的较不广泛。如本文所述，本发明的发明人发现，亚氨基糖酸的植物分布与用于控制能量利用疾病，包括糖尿病、肥胖和与代谢综合征相关的其它疾患的药用植物关联。

能量利用疾病

能量利用疾病包括宽范围的疾病，包括例如，内稳态失调、代谢疾病、糖代谢的功能障碍和食欲障碍。

因此能量利用疾病的实例包括胰岛素抵抗、各种形式的糖尿病、代谢综合征、肥胖、消耗综合征(例如，癌症相关恶病质)、肌病、肠胃疾病、生长迟缓、高胆固醇血症、动脉粥样硬化和年龄相关的代谢功能障碍。

能量利用疾病还包括与代谢综合征相关的病症、肥胖和/或糖尿病、包括例如高血糖症、葡萄糖耐受不良、高胰岛素血症、糖尿、代谢性酸中毒、白内障、糖尿病性神经病、糖尿病性肾病、糖尿病性视网膜病、黄斑变性、肾小球硬化症、糖尿病性心肌病、胰岛素抵抗、糖代谢异常、关节炎、高血压、高脂血症、骨质疏松、骨质减少、骨丢失、骨脆综合征、急性冠状动脉综合征、不育症、短肠综合征、慢性疲劳、进食障碍和肠能动性功能障碍。

胰岛素抵抗、代谢综合征和糖尿病

健康个体中，血糖水平被以下两种胰腺激素维持在窄范围内：胰岛素(由胰腺β-细胞产生)和胰高血糖素(由胰腺α-细胞产生)。胰腺β-细胞感知血糖水平的增加，通过分泌胰岛素来响应。胰岛素促进身体组织的葡萄糖摄取，从而恢复血糖浓度到生理范围。胰高血糖素互补作用，在禁食条件下增加血糖水平，主要是通过刺激肝脏中葡萄糖产生。

胰岛素抵抗的特征是，胰岛素在骨骼肌、脂肪细胞和肝细胞中的作用减少，使得正常量的胰岛素变得不足以从这些组织的细胞产生正常的胰岛素响应。在脂肪细胞中，胰岛素抵抗导致储存的甘油三酯水解，造成血浆中游离脂肪酸升高。在肌肉中，胰岛素抵抗减少葡萄糖摄取，而在肝细胞中减少葡萄糖储存。后两种情况中导致血糖浓度升高。

胰岛素抵抗造成的胰岛素和葡萄糖的高血浆水平通常发展为代谢综合征和2型糖尿病。

代谢综合征是一组异常和紊乱，增加心血管疾病和糖尿病的风险。在许多发达国家的发病率非常高：一些研究表示，在美国的普遍性达到人群的25％。该疾患还称为(代谢)综合征X、胰岛素抵抗综合征、雷文综合征和CHAOS。代谢综合征可通过存在以下症状的三种或更多种来诊断：向心性肥胖(腰围测量值男性超过40英寸，女性超过35英寸)；高水平甘油三酯(150mg/dL或更高)；低水平HDL(男性低于40mg/dL，女性低于50mg/dL)和高血压(130/85mm Hg或更高)。相关的疾病和指征是：脂肪肝(通常发展为非酒精性脂肪肝病)、多囊卵巢综合征、血色素沉着病(铁超负荷)和黑棘皮病(皮肤黑斑块)。

代谢综合征的一线治疗是改变生活方式(限制热量和身体活动)。然而，经常需要药物治疗。通常，分别治疗构成代谢综合征的单独疾病(如，用于高血压的利尿剂和ACE抑制剂)。如果LDL胆固醇和甘油三酯水平高，胆固醇药物可用于降低LDL胆固醇和甘油三酯水平，和如果HDL水平低，可用于升高HDL水平。使用降低胰岛素抵抗的药物(如，二甲双胍和噻唑烷二酮类)是有争议的。最近的研究表明，心血管运动在少于31％的病例是治疗性的，最可能的益处是对甘油三酯水平，有43％显示改善；相反91％的试验受治疗者没有表现出空腹血浆葡萄糖或胰岛素抵抗降低。

2型糖尿病是一种慢性疾病，特征是持续升高的血糖水平(高血糖症)。胰岛素抵抗以及胰腺β-细胞的胰岛素分泌受损是该疾病的特征。当胰腺β-细胞变得不能产生足够的胰岛素来维持正常血糖水平(血糖正常))时，胰岛素抵抗进展到2型糖尿病的特征是进食后发展高血糖症。

目前用于治疗2型糖尿病的最重要的药物是二甲双胍(格华止、降糖灵、迪化糖锭、Fortamet、Riomet、Glumetza、Cidophage及其它)。二甲双胍是双胍类的口服降糖剂。其它双胍包括苯乙双胍和丁福明(现在撤回了)。二甲双胍主要通过减少肝脏从糖原库释放血糖来作用，但对于增加葡萄糖摄取也有一些作用。其它广泛使用的药物类包括磺酰脲类的药物(包括格列本脲和格列齐特)。这些药物增加葡萄糖刺激的胰腺胰岛素分泌。更新的药物类包括噻唑烷二酮类(如，罗格列酮、吡格列酮和曲格列酮)，通过结合细胞核内的一组受体分子PPAR(过氧化物酶体增生物激活受体)来作用。其它类包括α-葡糖苷酶抑制剂(阿卡波糖和米格列醇)、氯茴苯酸类(刺激胰岛素释放，包括那格列奈、瑞格列奈和其类似物)、肽类似物(如，作用为胰岛素促泌素的肠降血糖素模拟物、胰高血糖素-样肽类似物(如，艾塞那肽)、二肽基肽酶-4(DPP-4)抑制剂(增加肠降血糖素水平(如，西他列汀(sitagliptin))和糊精激动剂类似物(减慢胃排空并抑制胰高血糖素(如，普兰林肽)。

然而，对不同形式2型糖尿病的现有疗法看起来都不能改进β-细胞中关键固有因子的功能，所有现有疗法都不能阻滞疾病进展，并且久而久之，也不能使葡萄糖水平正常化和/或阻止随后的并发症。现有疗法还带来不期望的副作用。例如，注射胰岛素促泌素和胰岛素可能导致低血糖和体重增加。久而久之，患者可能变得对胰岛素促泌素不响应。二甲双胍和α-葡糖苷酶抑制剂通常导致胃肠问题，PPAR激动剂趋向于导致体重增加和浮肿。还报告艾塞那肽导致恶心和呕吐。

1型糖尿病(或胰岛素依赖性糖尿病)特征是胰腺的朗格汉斯岛丧失产生胰岛素的β细胞，导致胰岛素缺乏。这种β细胞丧失的主要原因是T-细胞介导的自身免疫攻击。对1型糖尿病没有可采取的已知预防性措施，1型糖尿病在北美和欧洲构成达10％的糖尿病病例。大多数患病人群在开始患病时在其它方面是健康的，并具有健康的体重。对胰岛素的敏感性和响应性通常是正常的，尤其在早期阶段。

1型糖尿病的主要治疗，即使从最早阶段起，是置换胰岛素联合利用血液检验监测仪小心地监测血糖水平。没有胰岛素时，会发展酮病和糖尿病性酮酸中毒，将导致昏迷或死亡。除了通常的皮下注射以外，还可能由泵递送胰岛素，这允许在预设水平每天24小时持续输注胰岛素，并能够在进食时按需要程序化胰岛素剂量(大剂量)。胰岛素的一种吸入形式Exubera最近已被FDA批准。

1型糖尿病的治疗必须无限地持续。虽然治疗不损害正常的活性，但必须有充分的认识、适当的照料、和检验和药物治疗时的纪律。

因此，需要新的和/或替代的抗糖尿病药物治疗，特别是能够恢复β-细胞功能的抗糖尿病药物治疗。尤其是，对能够治疗2型和1型糖尿病二者和相关病症，带有比现有药物疗法更少副作用的有效药物有真实和实质上的未满足的临床需要，并需要对代谢综合征的治疗，特别是对肥胖和/或甘油三酯水平升高有效的治疗。

本草食物添加剂和药物(remedies)

目前对本草药物和补充物的用途有很大兴趣，食物制造商、医药保健公司和医药职业逐渐接受本草产品具有价值并可以对确立的制剂和治疗构成补充。现在广泛使用本草食物添加剂和补充物。尤其是，对低碳水化合物、低-糖食物替代物的需求已经导致对天然增甜剂的兴趣增加，可口可乐公司正在开发甜菊醇糖苷(负责甜叶菊植物(甜叶菊(Stevia rebaudiana)叶片的甜味)作为天然增甜剂。

然而，因为复合物的性质和植物材料固有的非均一性，本草食物添加剂的质量控制是困难的。本草和基于植物的食物添加剂中使用的材料通常是完整植株或其部分或提取物。由于植物材料包含许多不同的化学成分，这些材料是复杂的混合物。这使得很难标准化和控制材料的质量。而且，许多本草食物添加剂是两种或多种基于植物的成分的混合物，因此是混合物的混合物，所以引入了进一步水平的复杂性。此外，所用的配方和制造方法通常不统一，可能仍未公开。这些因素使得确保从不同来源获得、表面上相同的给定产物的两种样品事实上的确含有相同的成分混合物非常困难。导致难以控制所述材料的质量的这一问题，限制了某些本草提取物即使对于本草医师的使用。

这类问题对于来源于甜叶菊的产物可能特别尖锐，因为已经报道某些蛇菊苷具有可能的致诱变活性，因此分级分离来源于甜叶菊的植物材料以去除这类物质可能特别重要。

其它问题来源于这样的事实，即本草食物添加剂实践中所用的植物通常是当地不可获得的，因此需要从远离最终使用者的来源获得。然而，此类植物从远方的供应可能是不稳定和不准确的，特别是因为对于许多这类植物不存在包括一致性和质量标准的详细专著。药用植物中存在的各成分的复杂混合物在类型和浓度上广泛地变化，取决于包括以下的许多因素：植物来源、植物生长位置、其附近生长什么其它植物或微生物、在一年的什么时间收获该植物、该材料的储存和加工条件、和所用的提取方案。

因此需要灵敏的方法，其能描绘本草产物，从而建立药用植物材料的可与活性相关的标准规格，以允许在本草食物添加剂生产中控制质量并理想地定量已知有活性或可能有活性的成分。

亚氨基糖酸是糖酸的类似物，其中环上的氧被氮代替。尽管亚氨基糖在植物中广泛分布(Watson等人.(2001)Phytochemistry 56：265-295)，亚氨基糖酸分布的较不广泛。本发明的发明人现在已发现，亚氨基糖酸的植物分布与用于控制糖尿病和肥胖的药用植物关联。迄今亚氨基糖酸还未被报道来自这些植物，可能是因为碳水化合物-样化合物难以用常规HPLC分析系统来分析，这些植物中影响糖感知的化合物吸引了更多注意。因此，定性和/或定量分析本草材料的亚氨基糖酸可形成本草食物添加剂和基于其的食物/饮品的采购、制备和加工期间质量控制方案的基础，特别是配制为形成低热量或低糖饮食的部分的食物和饮品。在一些应用中，确保亚氨基糖酸在本草材料中不存在可能是重要的，以确保从补充的食品或饮品消除不适当或不期望的药物活性。

发明概述

本发明至少部分地基于以下令人惊讶的发现：亚氨基糖酸的植物分布与用于控制糖尿病、肥胖和与代谢综合征相关的其它疾患的药用植物关联。因此，ISA首次被鉴定为确立的抗肥胖和抗糖尿病本草药物中重要的生物活性要素(principle)。

因此，根据本发明，提供了一种用于治疗能量利用疾病(例如代谢综合征，包括1型糖尿病、2型糖尿病和胰岛素抵抗)的分离的亚氨基糖酸以及包含分离的亚氨基糖酸的营养药物组合物或药物组合物。

因此，根据本发明，提供了一种产生用于治疗能量利用疾病(例如代谢综合征(包括1型糖尿病、2型糖尿病和胰岛素抵抗))的组合物的方法，包括以下步骤：

(a)提供植物材料；

(b)从所述植物材料分离一种或多种亚氨基糖酸(并任选地去除或减少潜在的毒素)；然后

(c)以药物赋形剂配制所述分离的亚氨基糖酸以产生抗代谢综合征的组合物，其中分离的亚氨基糖酸的量和浓度足以治疗人类受治疗者的能量利用疾病。

本发明涵盖本文所述天然存在ISA的合成的类似物。所述合成的类似物可由包括以下步骤的方法产生：(a)从植物材料分离一种或多种亚氨基糖酸；(b)确定所述ISA的结构；然后(c)合成所述合成的ISA类似物。因此，本发明涵盖产生用于治疗代谢综合征和/或糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)的ISA的方法，包括以下步骤：(a)从植物材料分离一种或多种亚氨基糖酸；(b)确定所述ISA的结构；然后(c)合成所述ISA以产生用于治疗代谢综合征和/或糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)的合成的ISA。

本发明涵盖本文所述天然存在ISA的合成的衍生物。所述合成的衍生物可由包括以下步骤的方法产生：(a)从植物材料分离一种或多种亚氨基糖酸；然后(b)衍生所述分离的ISA(如化学地或酶促地)以产生合成的ISA衍生物。因此，本发明涵盖产生用于治疗代谢综合征和/或糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)的ISA的方法，包括以下步骤：(a)从植物材料分离一种或多种亚氨基糖酸；然后(b)衍生所述分离的ISA(如化学地或酶促地)以产生合成的ISA衍生物。

用作步骤(a)中起始材料的植物材料优选地来源于选自以下的植物来源：(a)甜叶菊属(Stevia spp.)(如，甜叶菊(S.rebaudiana))；(b)武靴叶属(Gymnema spp.)(如，匙羹藤(G.sylvestre))；(c)穿心莲属(Andrographis spp.)(如，穿心莲(A.paniculata))；(d)豆科(leguminous)物种(如，博士茶(Aspalanthus linearis)(如意宝茶)、杂色豆属(Baphiaspp.)、大豆(Glycine max)(黄豆)、护卫豆(Alexa spp.))、栗豆树(Castanospermum australe))、莲属(Lotus spp.)；(e)芸香科(Rutaceae)植物(例如柑橘属(Citrus spp.)，如，酸橙(C.aurantium))，(f)葫芦科(Cucurbitaceae)植物(例如亚洲南瓜、黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)和苦瓜(Momordica charantia))或(g)茄科(Solanaceae)(如，枸杞(Lyciumbarbarum)、枸杞子)。

该亚氨基糖酸优选地属于选自哌啶、吡咯烷、吡咯啉、双吡咯烷类、吲哚里西啶和去甲莨菪烷ISA的结构类。

另一方面，本发明涵盖用作抗-代谢综合征和/或抗-糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)药剂的可由前述权利要求任一项的方法获得的抗-代谢综合征和/或抗-糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)组合物。

另一方面，本发明涵盖可由本发明方法获得的抗-代谢综合征和/或抗-糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)组合物。

另一方面，本发明涵盖一种产生药物组合物的方法，所述方法包括以下步骤：通过检测所述组合物样品中亚氨基糖酸的存在或不存在或测量所述组合物样品中亚氨基糖酸的量来监测所述药物组合物的质量。这种实施方案在基于从天然植物来源纯化而产生抗糖尿病药物的方法中有特别的应用。

另一方面，本发明涵盖一种监测药物组合物的质量的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供所述组合物的样品；并(b)检测所述样品中亚氨基糖酸的存在或不存在或测量所述样品中亚氨基糖酸的量。再一次地，这种实施方案在基于从天然植物来源纯化而产生抗糖尿病药物的方法中有特别的应用。

后两种实施方案在基于从武靴叶属(如，从匙羹藤、博士茶(Aspalanthus)、大豆、枸杞属(Lycium)、苦瓜属(Momordica)或南瓜属(Cucurbita)物种)分离而产生抗糖尿病药物中有特别的应用。

本文所述的某些ISA是新的。根据本发明，我们还提供本身作为产物的新ISA，和其制备方法、包含其的组合物、以及其作为药物的用途。本文所述的一些ISA本身是已知的，但不是作为药物。根据本发明，我们要求保护的是本身作为药物的ISA，其是本领域已知的，但此前未描述用作药物的用途。

本发明的本草质量监测方面

根据本发明另一方面，提供了一种产生本草食物添加剂的方法，所述方法包括以下步骤：通过检测所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖酸的存在或不存在或测量所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖酸的量来监测所述本草食物添加剂的质量。

另一方面，本发明提供一种监测本草食物添加剂的质量的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供本草食物添加剂的样品；并(b)检测所述样品中亚氨基糖酸的存在或不存在或测量所述样品中亚氨基糖酸的量。

在本文中，术语质量用于界定本草食物添加剂对其预期用途的总适合度，可包括例如指示使用特定来源的一种或多种植物化学物质的存在或不存在(以适当浓度)、状态、纯度和不期望的补充物和/或污染物污染的可接受或不可接受程度。

在其中期望的生物活性与亚氨基糖酸相关的情形(如，抗肥胖或抗糖尿病活性)，本发明优选地包括以下步骤：通过检测所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖酸的存在或测量所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖酸的量来监测所述本草食物添加剂的质量。

然而，在其中生物活性与亚氨基糖酸相关(如，糖苷酶抑制活性、抗肥胖或抗糖尿病活性)，但期望从食物添加剂消除所述活性的情形，本发明的方法优选地包括以下步骤：通过检测所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖酸的不存在来监测所述本草食物添加剂的质量。本发明的这种实施方案可能在以下情形有特别应用：(a)本草食物添加剂来源于已知包含亚氨基糖酸和其它植物化学物质的植物来源，和(b)需要其它植物化学物质而不是亚氨基糖酸。这种情形可能来自于，例如，其中本草食物添加剂包括来源于甜叶菊的包含亚氨基糖酸和甜菊醇糖苷二者的材料的情况，和需要其中包含甜菊醇糖苷而不含亚氨基糖酸的食物添加剂(如，用作天然增甜剂而没有另外的生物活性)的情况。

在后一种实施方案中，通过检测所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖酸的不存在来监测所述本草食物添加剂的质量的步骤通常采取分析步骤的形式，这产生亚氨基糖酸分析物浓度的上限值，不需要以证实亚氨基糖酸的绝对不存在。在许多情况中，该步骤是使得产生可用于证实样品中亚氨基糖酸浓度低于特定阈值的值。这种情形中，阈值将取决于本草食物添加剂将被置于的用途。在大多数情况，它将反映一个浓度，当使用本草添加剂时低于该浓度的亚氨基糖酸的生物作用是可接受的(如，不可检测)。

在进一步的方面，本发明提供一种产生补充的食品或饮品的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供本草食物添加剂；

(b)根据本发明的方法监测步骤(a)的所述本草食物添加剂的质量；并

(c)将所述本草食物添加剂加入食品或饮品以产生所述补充的食品或饮品。

本发明的这一方面在任何补充食品或饮品的生产中有广泛的应用，可使用任何食品或饮品，包括冷冻食物和饮品、热的食物和饮品、增甜的食物和饮品、碳酸饮品、含酒精饮品和不含酒精饮品。补充的食品或饮品优选地是碳酸饮品。

特别优选的是以一种或多种甜菊醇糖苷增甜的饮品或食品。在这种实施方案中，该甜菊醇糖苷优选地选自：(a)蛇菊苷；(b)甜叶菊甙；和(c)甜甙A。例如，该甜菊醇糖苷优选地包括分离的甜叶菊甙A、B、C、D和/或E，或基本上由分离的甜叶菊甙A、B、C、D和/或E组成。特别优选的是基本上由甜叶菊甙A组成的饮品或食品。

根据本发明可使用任何本草食物添加剂，但优选的是来源于以下的本草食物添加剂：甜叶菊属、武靴叶属(例如匙羹藤)、柑橘属、博士茶(如意宝茶)、大豆(黄豆)、南瓜(黑籽南瓜和其它葫芦科物种，如，苦瓜)、枸杞(枸杞子)或其混合物。

本发明的工艺和方法优选地还包括以下步骤：检测所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖的存在或不存在或测量所述本草食物添加剂样品中亚氨基糖的量。在这种实施方案中，亚氨基糖和/或亚氨基糖酸可以属于选自哌啶、吡咯烷、双吡咯烷类、吲哚里西啶和去甲莨菪烷的结构类。在优选实施方案中，亚氨基糖是糖苷酶抑制剂(如，葡糖苷酶或葡糖醛酸酶抑制剂)。

在其中根据本发明检测亚氨基糖或亚氨基糖酸的存在或不存在的实施方案中，优选的是其中检测吡咯烷亚氨基糖或亚氨基糖酸的存在或不存在的方法。特别优选的是2，5-二羟基甲基-3，4-二羟基吡咯烷(DMDP)或其衍生物。对于其中本草食物添加剂包括来源于甜叶菊的包含DMDP和衍生物以及甜菊醇糖苷的材料的情况，和其中需要包含甜菊醇糖苷而不含DMDP或衍生物的食物添加剂(如，用作天然增甜剂而没有另外的生物活性)的情况，后一种实施方案特别优选。

亚氨基糖(左上方是脱氧野尻霉素，DNJ；左下方是DMDP)和来源于其的亚氨基糖酸的实例

在本发明的工艺和方法中用作分析物的亚氨基糖酸可以是任何亚氨基糖酸，包括哌啶、吡咯啉、吡咯烷、双吡咯烷类、吲哚里西啶和去甲莨菪烷亚氨基糖酸。优选的是哌啶亚氨基糖酸(如，哌可酸)。

在本发明的工艺和方法中用作分析物的亚氨基糖和/或亚氨基糖酸优选地是多羟基化的。

本草食物添加剂优选地是来源于甜叶菊属例如甜叶菊的植物材料或一种或多种植物化学物质。

本发明还涵盖可由本发明的方法和工艺获得的本草食物添加剂。

发明详述

定义和一般优选

在本文使用时，除非另外具体指明，否则以下术语意为除了本领域中可能理解的该术语任何更宽(或更窄)含义以外具有以下含义：

本文所用的术语“能量利用疾病”涵盖异常的能量利用带来的任何疾病或疾患。因此术语覆盖内稳态疾患和疾病、代谢病、糖代谢的功能障碍和食欲障碍。因此术语包括胰岛素抵抗、各种形式的糖尿病、代谢综合征、肥胖、消耗综合征(例如，癌症相关恶病质)、肌病、肠胃疾病、生长迟缓、高胆固醇血症、动脉粥样硬化和年龄相关的代谢功能障碍。术语还覆盖代谢综合征相关病症、肥胖和/或糖尿病、包括例如高血糖症、葡萄糖耐受不良、高胰岛素血症、糖尿、代谢性酸中毒、白内障、糖尿病性神经病、糖尿病性肾病、糖尿病性视网膜病、黄斑变性、肾小球硬化症、糖尿病性心肌病、胰岛素抵抗、糖代谢异常、关节炎、高血压、高脂血症、骨质疏松、骨质减少、骨丢失、骨脆综合征、急性冠状动脉综合征、不育症、短肠综合征、慢性疲劳、进食障碍和肠能动性功能障碍。

在本文提及治疗代谢综合征解释为包括治疗代谢综合征相关的疾患的任一种或所有，特别包括肥胖(如，向心性肥胖)、和血清甘油三酯升高以及糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)。

术语亚氨基糖酸定义一种糖酸类似物，其中环上的氧被氮代替。术语N-酸ISA定义一种亚氨基糖酸，其中羧酸基团位于环上的氮。术语N-酸衍生物定义亚氨基糖类似物，其中环上的氮被羧酸基团取代。

优选的ISA选自以下结构类：哌啶(包括(多)羟基哌可酸)；吡咯啉；吡咯烷(包括(多)羟基脯氨酸)；双吡咯烷类；吲哚里西啶和去甲莨菪烷。

本文所用的术语多羟基化的当用于亚氨基糖酸时定义一种ISA，环系统核上具有至少2个(优选地至少3个)自由羟基(或羟基烃基)基团。

本文所用的术语分离的当用于本发明的ISA时是指，在不同于其天然存在的物理环境中存在的ISA(或对于合成的、非天然存在的ISA的情况，是纯化的)。例如，在其天然存在的复杂细胞环境方面，分离的材料可以是基本上分离的(例如纯化的)。

当分离的材料(如，合成的、非天然存在的ISA)是纯化的时，纯度的绝对水平不是关键，根据材料所将用于的用途，本领域技术人员可容易地确定纯度的合适水平。然而，优选纯度水平是90％w/w、99％w/w或更高。在一些情况，分离的ISA形成组合物(例如含有许多其它物质的或多或少的粗提取物)或缓冲体系的一部分，所述组合物或缓冲体系可例如包含其它成分。在其它情况，分离的ISA可被纯化到基本同质，例如通过NMR或通过色谱(例如三甲基甲硅烷基-衍生物的GC-MS)分光光度地确定。

本文以其宽泛含义所用的术语植物化学物质涵盖植物的任何化学组成成分，包括大分子和小分子。重要的实例包括生物碱类(例如亚氨基糖和亚氨基糖酸，如，选自结构类吡咯烷、哌啶、双吡咯烷类、吲哚里西啶、莨菪烷和去甲莨菪烷)、碳水化合物类似物、苯酚化合物、萜类、酶抑制剂、糖苷类、核苷酸、氨基酸、脂质和糖类。

术语衍生物和药学上可接受的衍生物应用于本发明的ISA时定义通过化学衍生化本发明的母体ISA获得(或可获得)的ISA。药学上可接受的衍生物适于施用于人类组织或接触人类组织使用而没有过度的毒性、刺激或过敏反应(即，与合理的益处/风险比相称)。优选的衍生物是通过烷基化、酯化或酰化本发明的母体ISA获得(或可获得)的衍生物。特别优选的是酰基(如，丁基)衍生物，例如O-酰基(如，O-丁基)衍生物。N-酸亚氨基糖酸也是优选的。

衍生物可以本身抗糖尿病，或可以是无活性的，直到在体内加工。在后一种情况，本发明的衍生物作为前药起作用。特别优选的前药是酯衍生物，其一个或多个自由羟基被酯化，通过体内水解而被活化。本发明的药学上可接受的衍生物保持母体ISA的一些或所有抗糖尿病活性。在一些情况，该活性通过衍生化而增加。衍生化还可增强ISA的其它生物活性，例如生物利用率和/或糖苷酶抑制活性和/或糖苷酶抑制谱。例如，衍生化可能降低糖苷酶抑制效价和/或增加特异性。

本发明的不抑制葡糖苷酶活性(或不抑制葡糖苷酶活性到临床显著程度)的亚氨基糖酸可不表现出可检测的抑制活性或可以是差的抑制剂，例如表现μM或mM范围或更大的IC₅₀值。通常，仅当化合物具有亚微摩尔范围的IC50值时出现临床显著的葡糖苷酶抑制。在这种实施方案中，葡糖苷酶可以是哺乳动物α-葡糖苷酶，例如α-葡糖苷酶和/或消化性α-葡糖苷酶(例如，二糖酶诸如蔗糖酶)，从而亚氨基糖酸对于这些酶类可不表现可检测的抑制活性(或可表现μM或mM范围或更大的IC₅₀值)。

本发明的不抑制葡糖苷酶活性(或不抑制葡糖苷酶活性到临床显著程度)的亚氨基糖酸可能在体内节约期望葡糖苷酶活性的活性，特别是可能节约消化性葡糖苷酶活性到减少或消除使用已知抗糖尿病亚氨基糖剂(诸如米格列醇)观察到的不利的胃副作用的程度。

术语药学上可接受的盐当用于本发明的ISA时，定义自由碱性化合物的任何非毒性有机或无机酸加成盐，其适于接触人类或低级动物的组织使用而没有过度的毒性、刺激、过敏反应，且与合理的益处/风险比相称。适合的药学上可接受的盐是本领域公知的。实例是与以下酸的盐：无机酸(例如盐酸、氢溴酸、硫酸和磷酸)、有机羧酸(例如乙酸、丙酸、羟基乙酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、马来酸、羟基马来酸、二羟基马来酸、苯甲酸、苯基乙酸、4-氨基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻氨基苯甲酸、肉桂酸、水杨酸、2-苯氧基苯甲酸、2-乙酸基苯甲酸和扁桃酸)和有机磺酸(例如甲烷磺酸和对甲苯磺酸)。本发明的ISA药物还可通过与碱金属卤化物例如氯化钠、碘化钠或碘化锂反应而转化为盐。优选地，本发明的ISA通过在溶剂诸如丙酮存在下与化学计量量的氯化钠反应而转化为其盐。

这些盐和自由碱性化合物可以水合形式或基本上无水形式存在。还涵盖本发明的化合物的结晶形式，通常本发明的ISA的酸加成盐是结晶材料，其在水和多种亲水有机溶剂中可溶，与其自由碱性形式相比，表现更高熔点和增加的溶解度。

本文所用的术语本草药物定义一种药物组合物，其中至少一种活性要素不是化学合成的，并是植物的植物化学组成成分。在大多数情况，这种非合成的活性要素不是分离的(如本文定义)，而是其在来源植物中相伴的其它植物化学物质一起存在。然而，在一些情况，来源于植物的生物活性要素可以是浓缩的级分或分离的(有时包括高度纯化)。然而，在许多情况，本草药物包含或多或少的植物粗提取物、浸渍物或级分或甚至是未加工的完整植株(或其部分)，尽管在这些情况植物(或植物部分)通常至少是干燥和/或磨碎的。

本文所用的术语本草食物添加剂定义一种药物组合物，其中至少一种成分不是化学合成的，而是植物的植物化学组成成分。在大多数情况，这种非合成的成分不是纯化的，而是与其在来源植物中相伴的其它植物化学物质一起存在。然而，在一些情况，来源于植物的成分可以是浓缩的级分或分离的(有时达高水平纯度)。然而，在许多情况，本草食物添加剂包含或多或少的植物粗提取物、浸渍物或级分或甚至是未加工的完整植株(或其部分)，尽管在这些情况下植物(或植物部分)通常至少是干燥和/或磨碎的。

本文所用的术语生物活性要素定义一种植物化学物质，其是包含其的本草药剂的药物效力必需或足够的。在本发明的情况，生物活性要素包括本发明的抗糖尿病ISA(如，式(G2)化合物)。

本文所用的术语标准规格定义一种特征或植物化学谱，其与本草药物的可接受质量相关。在这样的上下文中，术语质量用于定义本草药物对其预期用途的总适合度，包括上述一种或多种生物活性要素(以合适浓度)的存在，或否则是与一种或多种生物活性要素(以合适浓度)的存在相关的一种或多种生物活性标志物或植物化学谱的存在。

本文所用的术语植物化学谱定义一组关于不同植物化学组成成分的特征。

在其最宽泛的方面，本发明涵盖本发明的ISA的所有光学异构体、外消旋形式和非对映异构体。本领域技术人员将理解，由于本发明的ISA中存在的非对称取代的碳原子，本发明的ISA可以光学活性和外消旋形式存在并合成和/或分离。因此，提及本发明的ISA涵盖作为非对映异构体混合物、作为单独非对映异构体、作为对映异构体混合物、以及以单独对映异构体形式的ISA。

因此，本发明涵盖本发明的ISA的所有光学异构体和其外消旋形式，除非另外指明(如，通过使用线-楔形结构式(dash-wedge structuralformulae))，否则本文所示化合物意为涵盖如此描绘的化合物的所有可能的光学异构体。在ISA的立体化学形式对于药物用途重要的情况，本发明涵盖分离的优对映体的用途。可利用常规技术如，色谱或分级结晶分离非对映异构体。可通过利用常规技术如，分级结晶或HPLC分离化合物的外消旋或其它混合物来分离多种光学异构体。可选地，期望的光学异构体可通过将适当的光学活性起始材料在不导致外消旋化的条件下反应来制备。

本发明的亚氨基糖酸

亚氨基糖酸(ISA)是糖酸类似物，其中环上的氧被氮代替。尽管亚氨基糖在植物中广泛分布(Watson等人(2001)Phytochemistry 56：265-295)，但亚氨基糖酸分布的较不广泛。

亚氨基糖酸可基于N-杂环的构型在结构上分类。实例包括哌啶、吡咯啉、吡咯烷、双吡咯烷类、吲哚里西啶和去甲莨菪烷亚氨基糖酸(参见Watson等人(2001)的图1-7，其公开内容通过引用并入本文)。

特别优选的是选自以下结构类的亚氨基糖酸：

(a)哌啶ISA(包括(多)羟基哌可酸)；

(b)吡咯啉ISA；

(c)吡咯烷ISA(包括(多)羟基脯氨酸)；

(d)双吡咯烷类ISA；

(e)吲哚里西啶ISA；和

(f)去甲莨菪烷ISA。

然而，还可使用包含以上列出的类的一种或多种的代表性的两种或多种不同ISA的ISA混合物或组合。

优选的是多羟基化的ISA。特别优选的是具有小分子量的ISA，因为它们可能表现期望的药代动力学。因此，ISA可能具有100至400道尔顿、优选地150至300道尔顿、最优选地200至250道尔顿的分子量。

还优选的是ISA，其为羟甲基-取代的亚氨基糖的类似物，其中一个或多个羟甲基基团被羧基基团代替。

示例性哌啶亚氨基糖酸

本发明的ISA可以是环系统核上具有至少3个自由羟基(或羟基烃基)基团的哌啶ISA。示例性哌啶ISA是羟基哌可酸。特别优选的羟基哌可酸是环系统核上具有至少2个(如3个)自由羟基(或羟基烃基)基团的多羟基哌可酸。还涵盖前述物质的N-酸衍生物和哌啶亚氨基糖的N-酸衍生物诸如1-脱氧野尻霉素。

根据本发明的示例性哌啶ISA是式(I)化合物或其药学上可接受的盐或衍生物：

其中

R₁不存在或是C₁-C₆烃基；

羧基基团的位置可从环上的碳转变到环上的氮以产生式(I)化合物的N-酸类似物；或酰基(如，O-酰基)衍生物或其中一个或多个环羟基不存在的脱羟基类似物。

因此，根据本发明的示例性哌啶ISA可选自以下所示结构：

还具体涵盖的有：(a)前述结构(G1)-(G4)的N-酸类似物，其中羧基的位置从环上的碳转变到环上的氮；(b)前述结构(或(a)的N-酸类似物)的酰基(如，O-酰基)衍生物；(c)前述结构(或(a)的N-酸类似物和(b))的脱羟基类似物，其中一个或多个环的羟基不存在。

式(G2)化合物首先从豆类Baphia racemosa(蝶形花科(Fabaceae))分离(参见Booth等人，2007：(2R，3R，4R，5S)-3，4，5-trihydroxypipecolic aciddihydrate((2R，3R，4R，5S)-3，4，5-三羟基哌可酸二水合物)[(2S，3R，4R，5S-trihydroxypiperidine-2-carboxylic acid dihydrate(2S，3R，4R，5S-三羟基哌啶-2-羧酸二水合物)Acta Crystalographica第E63节，3783-3784及其中的参考文献)，但本发明的发明人现在公开，其是匙羹藤(萝藦科(Asclepiadaceae))的主要成分。尽管广泛认为匙羹藤具有抗糖尿病和体重控制活性，更多的注意集中在可暂时妨碍糖味的匙羹藤酸。在动物模型中检验时，这些匙羹藤酸和其它糖苷类(皂甙)表现为具有植物的一些抗糖尿病活性。这些化合物的活性表现为是由于体外对膜通透性的作用，尽管由于类似的化学性质，亚氨基糖酸可能无意地也存在；我们不清楚这种对膜通透性的作用将体内影响胰脏(Persaud等人，1999，J.Endocrinol.：163：207-12)。

为了根据本发明使用的哌啶ISA可从例如武靴叶属(如，匙羹藤)分离(参见以下实施例1)。

示例性吡咯烷亚氨基糖酸

本发明的ISA可以是环系统核上具有至少1个(优选地至少2或3个)自由羟基(或羟基烃基)基团的吡咯烷ISA。优选的吡咯烷ISA是羟基脯氨酸。特别优选的羟基脯氨酸是环系统核上具有至少2(如3个)自由羟基(或羟基烃基)基团的多羟基脯氨酸。还涵盖前述物质的N-酸衍生物。

根据本发明的示例性吡咯烷ISA可选自以下所示结构：

还具体涵盖的有：(a)前述结构S3和S4的N-酸类似物，其中羧基的位置从环上的碳转变到环上的氮，如，T4；(b)前述结构(或(a)的N-酸类似物)的酰基(如，O-酰基)衍生物；和(c)前述结构(或(a)的N-酸类似物和(b))的脱羟基类似物，其中一个或多个环的羟基不存在(除了不涵盖单羟基化S3和S4的脱羟基类似物)。

为了根据本发明使用的吡咯烷ISA可从例如甜叶菊属(如，甜叶菊)分离(参见以下实施例2)。

示例性双吡咯烷类亚氨基糖酸

本发明的ISA可以是环系统核上具有至少2个(优选地至少3、4或5个)自由羟基(或羟基烃基)基团的双吡咯烷类ISA。

根据本发明的示例性双吡咯烷类ISA可选自以下所示结构：

还具体涵盖的有：(a)前述结构的酰基(如，O-酰基)衍生物；(b)前述结构的脱羟基类似物，其中一个或多个环的羟基不存在。

为了根据本发明使用的双吡咯烷类ISA可从例如芸香科植物(例如柑橘属，如，酸橙)分离(参见以下实施例3)。

示例性吲哚里西啶亚氨基糖酸

本发明的ISA可以是环系统核上具有至少2个(优选地至少3、4或5个)自由羟基(或羟基烃基)基团的吲哚里西啶ISA。

根据本发明的示例性吲哚里西啶ISA可选自以下所示结构：

还具体涵盖的有：(a)前述结构的酰基(如，O-酰基)衍生物；和(b)前述结构的脱羟基类似物，其中一个或多个环的羟基不存在。

为了根据本发明使用的吲哚里西啶ISA可从例如柑橘属物种(芸香科)、莲属物种、果豆树属(Castanospermum)和护卫豆(蝶形花科)；丁子香属(Eugenia)和蒲桃属(Syzygium)物种(桃金娘科)以及南瓜属物种(葫芦科)分离。

示例性去甲莨菪烷亚氨基糖酸

本发明的ISA可以是环系统核上具有至少2个(优选地至少3个)自由羟基(或羟基烃基)基团的去甲莨菪烷ISA。还涵盖前述结构的N-酸衍生物。根据本发明的示例性去甲莨菪烷ISA具有以下所示结构：

为了根据本发明使用的去甲莨菪烷ISA可从例如茄科植物(如，茄属和枸杞属物种)和桑科(桑树)分离。

示例性开环亚氨基糖类

还考虑通过亚氨基环打开而形成的氨基糖酸类，诸如化合物P1和P2(见于南瓜属物种)以及P3。这样的化合物还可以是亚氨基糖酸的生物前体。

本发明的ISA的生物活性和功能属性

本发明的ISA优选地不抑制葡糖苷酶活性(或不抑制葡糖苷酶活性到临床显著程度)。不希望限于任何理论，认为本发明的ISA可直接或间接地体内刺激胰腺β-细胞活性和/或再生。因此，用于根据本发明用途的优选的ISA直接或间接地体内刺激胰腺β-细胞活性和/或再生并改进胰岛素反应。在这种实施方案中，ISA特别应用于治疗1型(或胰岛素-依赖性)糖尿病，因为ISA可促进胰腺β-细胞的功能再生(如Shanmugasundaram等人(1990)Use of Gymnema sylvestre leaf extract in the control of bloodglucose in insulin-dependent diabetes mellitus(匙羹藤叶提取物在胰岛素-依赖性糖尿病中控制血糖的用途).J Ethnopharmacol.1990年10月；30(3)：281-94对武靴叶属提取物报道的)。

不希望限于任何理论，该化合物可抑制葡糖醛酸酶、艾杜糖苷酸酶、唾液酸酶或氨基己糖苷酶。经由改进毒素如葡糖苷酸的除去，减少葡糖醛酸酶活性可例如直接或间接改进β细胞功能。

体内刺激胰腺β-细胞活性和/或再生的化合物可由本领域已知的各种方法容易地鉴定，所述方法包括体内和活体外基于细胞的测定。例如，分离的胰腺β-胰岛细胞的胰岛素释放可用作刺激活性的指数，并根据以下方法测量。

由头颈脱臼法处死Spague Dawley大鼠，然后固定住胆管通向肝脏和胰腺中导管的十二指肠末端的分支。然后向胆管注射胶原酶溶液(V型，50mg/ml)，使胰腺膨胀，然后去除胰腺并在37℃孵育12分钟。加入10ml冷的汉克氏缓冲液，剧烈震荡悬液1min。在冰上放置5分钟后，利用冰冷的汉克氏缓冲液将静置的胰岛洗涤三次，在显微镜下选择合适大小的胰岛转移到表面灌流装置(Dickinson等人1997.Eur J Pharmacol.，339，69-76)。汇集多个大鼠的胰岛，然后为含有充氧的(95％O2/5％CO2)、含有1mg/ml牛血清白蛋白和葡萄糖的Gey & Gey缓冲液的每个表面灌流室选择二十个胰岛。包含4mM葡萄糖的培养基中表面灌流胰岛一小时以平衡，然后以两分钟的间隔收集表面灌流液(perifusate)(前五个级分用于确立基线胰岛素水平)。然后改变表面灌流容器中的培养基为包含试验浓度的葡萄糖和试验化合物的培养基，随后收集级分又一个小时。随后利用96-孔ELISA检测表面灌流液(perifusant)中释放的胰岛素水平。

根据本发明的用于改进胰岛素响应的化合物可由本领域已知的各种方法容易地鉴定，所述方法包括体内和活体外基于细胞的测定。例如，本发明的化合物调节碳水化合物耐受的能力可由以下体内测定在作为模型的瘦小鼠中确定。

将雄性ddy(29-33g)或C57BL/6J(4-6周)小鼠禁食过夜，然后用于急性碳水化合物负荷检验。将葡萄糖(2.5g/kg体重)、麦芽糖(2.5g/kg体重)、蔗糖(2.5g/kg体重)、异蔗糖(isosucrose)(2.5g/kg体重)或淀粉(1g/kg体重)以及试验化合物溶解在0.9％NaCl溶液中，并经由胃管向小鼠施用。向对照组负荷仅盐水。在负荷前和负荷后各个时间，从尾静脉取血液样品到肝素锂管中，由离心分离血浆。利用商业可获得的试剂盒测量血浆葡萄糖和胰岛素。

在肥胖治疗中有特别作用的化合物可由本领域已知的各种方法容易地鉴定，所述方法包括体内和活体外基于细胞的测定。例如，本发明的化合物在饮食诱导肥胖的小鼠中的作用可如下确定。

允许雄性C57BL/6J(4-6周)小鼠自由获得高脂肪饮食(从脂肪获得45％千卡，Research Diets USA)和水。适应7天后，对十只小鼠的组中的小鼠口服给药不同浓度的试验化合物或媒介物，持续32天。在28天时利用葡萄糖进行喂食和禁食的碳水化合物检验，并测量血浆葡萄糖和胰岛素。然后所有动物回到正常饮食。实验结束时，测量血浆葡萄糖、胰岛素、甘油三酯、胆固醇。还利用标准化学分析技术测量尸体的体脂、蛋白、水和灰分水平(Dickinson等人2001.Physiology and Behaviour 74，425-433)。

在代谢功能障碍治疗中有特别作用的化合物可由本领域已知的各种方法容易地鉴定，所述方法包括体内和活体外基于细胞的测定。例如，db/db小鼠可用作代谢功能障碍的慢性模型，如下所述。

允许来自Jackson Labs的db/db小鼠适应14天，获得标准实验室食物和水，在实验前监测体重。测量血浆葡萄糖和胰岛素以及HbAlc的基础水平以允许分配组，然后对十二只小鼠的组中的动物口服给药不同浓度的试验化合物或媒介物，持续6周。每天进行食物和水的摄取以及体重的测量，每周监测HbAlc。在实验中不同时间点利用葡萄糖进行喂食和禁食的碳水化合物检验，并测量血浆葡萄糖和胰岛素。

化学合成

本文所述的ISA可通过常规方法制备。制备芳香杂环系统的方法在本领域是公知的。具体地说，合成方法在以下中讨论：ComprehensiveHeterocyclic Chemistry(综合杂环化学)，第1卷(编者：AR Katritzky，CWRees)，Pergamon Press，Oxford，1984和Comprehensive HeterocyclicChemistry II：A Review of the Literature 1982-1995 The Structure，Reactions，Synthesis，and Uses of Heterocyclic Compounds(综合杂环化学II：1982-1995年文献综述，杂环化合物的结构、反应、合成和用途)，Alan R.Katritzky(编辑)，Charles W.Rees(编辑)，E.F.V.Scriven(编辑)，Pergamon Pr，June 1996。有助于合成感兴趣的化合物的其它一般性资源包括March′s AdvancedOrganic Chemistry：Reactions，Mechanisms，and Structure(March氏高级有机化学：反应、机制和结构)，Wiley-lnterscience；第5版(2001年1月15日)。产生用于根据本发明用途的ISA的一些示例性的合成路线如下所示：

进一步的相关信息可见于以下参考文献，其内容通过引用并入本文：

Synthesis of 2S-carboxy-3R，4R，5S-trihydroxypiperidine，a naturallyoccurring inhibitor of β-D-glucuronidase(2S-羧基-3R，4R，5S-三羟基哌啶，一种天然存在的β-D-葡糖醛酸酶抑制剂的合成).Bernotas，Ronald C；Ganem，Bruce.Dep.Chem.，Cornell Univ.，Ithaca，NY，USA.TetrahedronLetters(1985)，26(41)，4981-2

Enantiospecific syntheses of 2S，3R，4R，5S-trihydroxypipecolic acid，2R，3R，4R，5S-trihydroxypipecolic acid，2S，4S，5S-dihydroxypipecolic acid，and bulgecinine from D-glucuronolactone(从D-葡糖醛酸内酯对映体特异性合成2S，3R，4R，5S-三羟基哌可酸、2R，3R，4R，5S-三羟基哌可酸、2S，4S，5S-二羟基哌可酸和bulgecinine).Bashyal，B.P.；Chow，H.F.；Fleet，G.W.J.Dyson Perrins Lab.，Oxford Univ.，Oxford，UK.Tetrahedron Letters(1986)，27(27)，3205-8。

The synthesis of polyhydroxylated amino acids from glucuronolactone：enantiospecific syntheses of 2S，3R，4R，5S-trihydroxypipecolic acid，2R，3R，4R，5S-trihydroxypipecolic acid and 2R，3R，4R-dihydroxyproline(从葡糖醛酸内酯合成多羟基化的氨基酸：对映体特异性合成2S，3R，4R，5S-三羟基哌可酸、2R，3R，4R，5S-三羟基哌可酸和2R，3R，4R-二羟基脯氨酸).Bashyal，Bharat P.；Chow，Hak Fun；Fellows，Linda E.；Fleet，George W.J.Dyson Perrins Lab.，Oxford Univ.，Oxford，UK.Tetrahedron(1987)，43(2)，415-22。

Synthesis of deoxymannojirimycin，fagomine，and deoxynojirimycin，2-acetamido-1，5-imino-1，2，5-trideoxy-D-mannitol，2-acetamido-1，5-imino-1，2，5-trideoxy-D-glucitol，2S，3R，4R，5R-trihydroxypipecolic acid and2S，3R，4R，5S-trihydroxypipecolic acid from methyl3-O-benzyl-2，6-dideoxy-2，6-imino-α-D-mannofuranoside(从甲基3-O-苄基-2，6-二脱氧-2，6-亚氨基-α-D-呋喃型甘露糖苷合成脱氧甘露野艽霉素、fagomine和脱氧野艽霉素、2-乙酰氨基-1，5-亚氨基-1，2，5-三脱氧-D-甘露醇、2-乙酰氨基-1，5-亚氨基-1，2，5-三脱氧-D-葡糖醇、2S，3R，4R，5R-三羟基哌可酸和2S，3R，4R，5S-三羟基哌可酸).Fleet，George W.J.；Fellows，L.E.；Smith，Paul W.Dyson Perrins Lab.，Oxford Univ.，Oxford，UK.Tetrahedron(1987)，43(5)，979-90。

Preparation of 2-carboxy-3，4，5-trihydroxypiperidines as allergyinhibitors，antiarthritics，and for control of mucous production(制备2-羧基-3，4，5-三羟基哌啶作为过敏症抑制剂、抗关节炎药、和用于控制粘液产生).Lockhoff，Oswald；Hayauchi，Yutaka.(Bayer A.-G.，Fed.Rep.Ger.).Ger.Often.(1988)，第16页.CODEN：GWXXBX DE 3628486 A1 19880225，以德语书写的专利。

Synthesis of aza sugars as potent inhibitors of glycosidases(合成氮杂糖作为糖苷酶的强效抑制剂).Le Merrer，Yves；Poitout，Lydie；Depezay，Jean-Claude；Dosbaa，Isabelle；Geoffroy，Sabine；Foglietti，Marie-Jose.Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques，Universite Rene Descartes，associe au CNRS，Paris，Fr.Bioorganic &Medicinal Chemistry(1997)，5(3)，519-533。

A new asymmetric synthesis of(2S，3R，4R，5S)-trihydroxypipecolicacid(新的不对称合成(2S，3R，4R，5S)-三羟基哌可酸).Tsimilaza，Andriamihamina；Tite，Tony；Boutefnouchet，Sabrina；Lallemand，Marie-Christine；Tillequin，Francois；Husson，Henri-Philippe.Laboratoire dePharmacognosie，Faculte des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques，UMR8638 Associee au CNRS，I′Universite Paris-Descartes，Paris，Fr.Tetrahedron：Asymmetry(2007)，18(13)，1585-1588。

Synthesis of both enantiomers of hydroxypipecolic acid derivativesequivalent to 5-azapyranuronic acids and evaluation of their inhibitoryactivities against glycosidases(合成与5-氮杂吡喃糖醛酸等价的羟基哌可酸衍生物的两种对映异构体并评价其对糖苷酶的抑制活性).Yoshimura，Yuichi；Ohara，Chiaki；Imahori，Tatsushi；Saito，Yukako；Kato，Atsushi；Miyauchi，Saori；Adachi，Isao；Takahata，Hiroki.Faculty of Pharm aceuticalSciences，4-4-1，Komatsushima，Tohoku Pharmaceutical University，Aoba-ku，Miyagi，Sendai，Japan.Bioorganic&Medicinal Chemistry(2008)，16(17)，8273-8286。

从植物来源纯化

本文所述的ISA可从天然来源分离。例如，来自以下植物来源的植物材料可用作分离和纯化为了根据本发明的用途的ISA的起始材料：甜菊属、武靴叶属、柑橘属、穿心莲、枸杞属物种、豆科如，博士茶(如意宝茶)、大豆、莲属物种和栗豆树(蝶形花科)以及葫芦科物种。本发明的ISA是水溶的，可通过离子交换色谱或阳离子交换色谱浓缩。尺寸排阻方法也可用于浓缩所述化合物。因此，应理解的是，本领域技术人员可容易地利用标准技术纯化和分离本发明的ISA。

医学应用

本发明广泛地可用于治疗任何能量利用疾病。因此，根据本发明可治疗的疾病包括例如，内稳态失调、代谢疾病、糖代谢的功能障碍和食欲障碍。

在优选实施方案中，本发明可用于治疗胰岛素抵抗、各种形式糖尿病、代谢综合征、肥胖、消耗综合征(例如，癌症相关恶病质)、肌病、肠胃疾病、生长迟缓、高胆固醇血症、动脉粥样硬化和年龄相关的代谢功能障碍。

本发明还可用于治疗与代谢综合征、肥胖和/或糖尿病相关的病症，包括例如高血糖症、葡萄糖耐受不良、高胰岛素血症、糖尿、代谢性酸中毒、白内障、糖尿病性神经病、糖尿病性肾病、糖尿病性视网膜病、黄斑变性、肾小球硬化症、糖尿病性心肌病、胰岛素抵抗、糖代谢异常、关节炎、高血压、高脂血症、骨质疏松、骨质减少、骨丢失、骨脆综合征、急性冠状动脉综合征、不育症、短肠综合征、慢性疲劳、进食障碍、肠能动性功能障碍和糖代谢功能障碍。

本发明还可用于抑制食欲。

特别优选的是治疗胰岛素抵抗、代谢综合征、肥胖和糖尿病(特别是2型糖尿病)。

胰岛素抵抗、代谢综合征和糖尿病

本发明可用于治疗胰岛素抵抗。胰岛素抵抗的特征是，胰岛素在骨骼肌、脂肪细胞和肝细胞中的作用减少，以使正常量的胰岛素变得不足以从这些组织的细胞产生正常的胰岛素响应。在脂肪细胞中，胰岛素抵抗导致储存的甘油三酯水解，造成血浆中游离脂肪酸升高。在肌肉中，胰岛素抵抗减少葡萄糖摄取，而在肝细胞中减少葡萄糖储存。后两种情况中导致血糖浓度升高。胰岛素抵抗造成的胰岛素和葡萄糖的高血浆水平通常发展为代谢综合征和2型糖尿病。

本发明可用于治疗代谢综合征(如本文定义的)。该疾患还称为(代谢)综合征X、胰岛素抵抗综合征、雷文综合征和CHAOS。

本发明可用于治疗代谢综合征相关的疾病，包括例如：脂肪肝(通常发展为非酒精性脂肪肝病)、多囊卵巢综合征、血色素沉着病(铁超负荷)和黑棘皮病(皮肤黑斑块)。

本发明可用于治疗2型糖尿病。2型糖尿病是一种慢性疾病，特征是持续升高的血糖水平(高血糖症)。胰岛素抵抗以及胰腺β-细胞的胰岛素分泌受损是该疾病的特征。当胰腺β-细胞变得不能产生足够的胰岛素来维持正常血糖水平(血糖正常))时，胰岛素抵抗进展到2型糖尿病的特征是进食后发展高血糖症。

本发明可用于治疗1型糖尿病(或胰岛素依赖性糖尿病)。1型糖尿病特征是胰腺的朗格汉斯岛丧失产生胰岛素的β细胞，导致胰岛素缺乏。这种β细胞丧失的主要原因是T-细胞介导的自身免疫攻击。对1型糖尿病没有可采取的已知预防性措施，1型糖尿病在北美和欧洲构成达10％的糖尿病病例。大多数患病人群在开始患病时在其它方面是健康的，并具有健康的体重。对胰岛素的敏感性和响应性通常是正常的，尤其在早期阶段。因此，本发明广泛地可用于治疗和/或预防代谢综合征和/或糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)，尤其是包括肥胖(特别是向心性肥胖)和血清甘油三酯水平升高。

这些医学应用可用于任何温血动物，包括人类。应用包括兽医应用，其中ISA施用于非人类的动物，包括灵长类、犬、猫、马、牛和绵羊。

本草质量控制方面

食物添加剂样品

本发明方法中使用的食物添加剂样品可以是干燥的植物材料或以其加入食品和饮品的形式的本草食物添加剂小份。可选地，样品可在表征前以多种方式的任一种预加工。预加工可包括物理或化学预加工，例如粉末化、研磨、冷冻、蒸发、过滤、压制、喷雾干燥、挤压成型、超临界溶剂提取和产生酊剂。

优选地，食物添加剂样品在表征前分级分离。可采用任何合适的分级分离方法，包括溶剂提取。在优选实施方案中，样品通过以下来分级分离：(a)离子交换色谱来产生富集极性化合物的提取物和非极性残余物；然后(b)色谱分级分离步骤(a)的富集提取物以产生包含一种或多种极性植物化学物质的一种或多种极性级分。在这种实施方案中，色谱分级分离优选地包括气相-液相色谱(GC)，例如GC-MS。当使用GC时，富集提取物可在色谱前衍生化。

在以完整植株(或其部分)的形式施用或销售本草食物添加剂的情况，可在使用前干燥植物材料。可使用任何方便形式的干燥，包括冻干、喷雾干燥或空气干燥。

亚氨基糖酸和亚氨基糖的检测

可采用食物添加剂样品的任何适当形式的表征，包括但不限于足以检测样品中亚氨基糖酸/亚氨基糖的存在或不存在或测量样品中亚氨基糖酸/亚氨基糖的量的功能和/或物理和/或化学表征。

当物理表征样品时，表征可选自：(a)定量植物化学组成成分；和/或(b)测量组成成分的纯度；和/或(c)确定分子量(或在级分包含多种不同植物化学组成成分的情况，确定分子量分布或其各种统计函数)；和/或(d)确定分子式(如，通过核磁共振)；和/或(e)光谱分析。

光谱分析是特别优选的，可能产生以下的任一种或所有光谱：

(a)质谱(如，质荷比(m/z)值相对丰度)，和/或

(b)色谱数据(如，光谱、柱保留时间、洗脱谱等等)，和/或

(c)光电二极管阵列(PDA)光谱(如，在UV和可见光范围)，和/或

(d)电化学检测

(e)核磁共振(NMR)谱(如，经由¹H和/或¹³C NMR获得的光谱数据集)。

当根据本发明使用时，光谱分析可以偶联样品的分级分离，例如通过使用GC-MS和/或HPLC-PDA-MS。

特别优选的是使用GC-MS来检测样品中亚氨基糖酸/亚氨基糖的存在或不存在或测量样品中亚氨基糖酸/亚氨基糖的量。

当化学表征样品时，所述表征可选自测量植物化学组成成分的化学反应性、测量植物化学组成成分的溶解度、测量植物化学组成成分的稳定性和熔点、或其任意组合。

当功能表征样品时，表征可包括生物测定，例如选自体内或体外测定、酶抑制测定(例如糖苷酶和/或脂酶抑制)、受体结合测定、细胞测定(如，细胞复制、细胞-病原、细胞-细胞相互作用和细胞分泌测定)、免疫测定、抗微生物活性(如，细菌和病毒细胞-结合和/或复制)测定、毒性测定(如，LD₅₀测定)、或其任意组合。

溶剂提取

适用于本发明方法中的极性溶剂包括但不限于有机溶剂诸如有机醇类。优选的是乙醇和甲醇、以及乙醇/水或甲醇/水混合物。优选地，极性溶剂选自51至80％乙醇/水、31至50％乙醇/水、和达30％乙醇/水。特别优选的是极性溶剂，其是大约50％乙醇/水。适用于本发明方法中的非极性溶剂包括但不限于有机溶剂诸如己烷和二氯甲烷(DCM)或氯仿。特别优选的是二氯甲烷。进行提取的条件(时间、温度、搅动程度等等)可易于按照经验确定，并根据样品性质、任何预加工的性质和所选的溶剂体系而变化。

色谱分级分离

色谱分级分离可包括气相-液相色谱。气相-液相色谱是通过将样品在压力下的惰性气体与加热的柱内惰性支持物上包被的非-挥发性液体薄层之间分配，藉以将易挥发物质的复杂混合物分离为其组成成分的方法。为了实现混合物中特定化合物的良好分离，使用具有正确特征的柱是至关重要的。固体支持物的性质、液相的类型和量、堆积方法、总长度和柱温度是重要因素。

通过常规试错法和通过使用普通知识，本领域技术人员将能够易于根据条件确定合适的柱特征，尤其包括所研究的提取物、提取中所用溶剂的性质、和预料这些溶剂中的化学物类型。特别优选和在许多情况下可用的是包被非极性液相的毛细管柱(SGE Ltd.生产的25m×0.22mm id×0.25μmBPX5固定相、或其等价物)。

由于高极性、低挥发性或热不稳定性，许多化合物不适于直接注入气相色谱。因为分子间的氢键，高度羟基化的化合物难以汽化。然而，通过用其它化学基团代替羟基的氢，可以使得它们足够挥发性以用于GC分析。衍生羟基基团的两种最常用方式是乙酰化和甲硅烷基化，其中形成乙酰化物[CH₃CO-O-R]或甲硅烷基醚如三甲硅烷基(TMS)醚[(CH₃)₃Si-O-R]。因此，在富集的提取物在分析级别色谱分级分离的实施方案中，富集的提取物的植物化学组成成分优选地被衍生化，例如通过酰化或甲硅烷基化。特别优选的是三甲硅烷基(TMS)衍生化。

色谱分级分离还可包括离子交换色谱。离子交换色谱部分地纯化离子物质以使其浓缩，并去除污染物质。通过常规试错法和通过使用普通知识，本领域技术人员将能够易于鉴定适合的柱堆积材料和流动相，这些尤其取决于将分级分离的量、所研究的提取物和提取中所用溶剂的性质。本发明方法中特别优选的是强酸性阳离子交换树脂，其可以自由酸或氢(H⁺)形式或以铵(NH₄ ⁺)盐形式使用。这些形式从溶液吸附阳离子并向溶液释放等量抗衡离子(H⁺或NH₄ ⁺离子，取决于所用的形式)。还优选的是强碱性的阴离子交换树脂，当以氢氧化物形式(OH-)使用时其将强有力地结合亚氨基糖酸。然后可通过使用酸诸如乙酸(如，2M溶液)来释放亚氨基糖酸。

级分表征

采用的表征形式取决于所研究本草食物添加剂的性质和采用的表征技术。通常，可使用以下方法的任一种或所有：

(a)功能表征

功能表征可包括生物测定。生物测定可在体内或体外进行，并可包括酶抑制测定(例如糖苷酶和/或脂酶抑制)。其它生物测定包括受体结合测定、细胞测定(包括细胞复制、细胞-病原、细胞-细胞相互作用和细胞分泌测定)、免疫测定、抗微生物活性(如，细菌和病毒细胞-结合和/或复制)测定和毒性测定(如，LD₅₀测定)。

功能表征还可通过允许鉴定一种或多种生物活性指数的表征形式间接进行。

(b)物理表征

这可采用以下形式：定量任何给定级分或在方法中任何其它阶段中存在的植物化学成分，测量组成成分的纯度，确定分子量(或在级分包含多种不同植物化学组成成分的情况，确定分子量分布或其各种统计函数)，确定分子式(如，通过核磁共振)和各种光谱分析。

特别可用的光谱特征包括：

·质谱(如，质荷比(m/z)值相对丰度)，和/或

·色谱数据(如，光谱、柱保留时间、洗脱谱等等)，和/或

·光电二极管阵列(PDA)光谱(如，在UV和可见光范围)，和/或

·核磁共振(NMR)光谱(包括经由¹H和/或¹³C NMR获得的光谱数据集)。

光谱表征可以偶联分级分离步骤。例如，可使用GC-MS和HPLC-PDA-MS(如本文所述)来偶联分级分离以获得质谱、UV-可见光谱和色谱光谱数据。

以上特征的任一种或所有可用于定义任何给定样品(或其任何级分或植物化学组成成分)的“化学指纹”。

(c)化学表征

这尤其可采用测量植物化学组成成分的化学反应性、其溶解度、稳定性和熔点的形式。

剂量学

本发明的ISA可通过口服或肠胃外途径施用，包括静脉内、肌内、腹膜内、皮下、经皮、气道(气溶胶)、直肠、阴道和局部(包括口腔和舌下)施用。优选的是口服施用。

施用ISA的量可根据以下因素大大地变化：采用的具体剂量单位、治疗时段、所治疗患者的年龄和性别、所治疗疾患的性质和程度、以及所选的具体ISA。

而且，本发明的ISA可与已知可用于治疗代谢综合征和/或糖尿病(包括1型糖尿病和2型糖尿病以及胰岛素抵抗)的其它药剂联合使用，在这样的实施方案中，剂量可相应调整。

通常，施用ISA的有效量将通常范围从每天约0.01mg/kg至500mg/kg。单位剂量可包含从0.05至500mg的ISA，并可每天服用一次或多次。ISA可与药物载体一起，利用常规剂量单位形式口服、肠胃外、或局部地施用，如下所述。

施用的优选途径是口服施用。通常，合适的剂量将在每天0.01至500mg/千克接受者体重的范围，优选地在每天0.1至50mg/千克体重的范围，最优选地在每天1至5mg/千克体重的范围。

期望的剂量优选地以每天施用的单剂量呈现。然而，还可采用一天中以合适间隔施用两个、三个、四个、五个或六个或多个亚剂量。这些亚剂量可以单位剂量形式施用，例如每单位剂量形式包含0.001至100mg、优选地0.01至10mg、最优选地0.5至1.0mg活性成分。

制剂

本发明的组合物包含任选地与药学上可接受的赋形剂一起的本发明的ISA。

本发明的ISA可采取任何形式。其可以是合成的、从任何天然来源纯化的或分离的(例如从本文鉴定的任何植物来源，包括例如选自以下的植物来源：(a)甜叶菊属(如，甜叶菊)；(b)武靴叶属(如，匙羹藤)；(c)穿心莲属(如，穿心莲)；(d)豆科物种(如，茶博士属(Aspalanthus spp.)、杂色豆属、大豆、护卫豆、果豆树)、莲属；(e)芸香科植物(例如柑橘属，如，酸橙)；(f)枸杞(枸杞子)和(g)葫芦科植物(如，黑籽南瓜、暹罗南瓜和苦瓜)。

当从天然来源分离时，本发明的ISA可以是纯化的。然而，本发明的组合物可采取如上文定义的本草药物形式。优选地在使用前分析这样的本草药物以确定其是否符合标准规格。

用于根据本发明的用途的本草药物可以是干燥的植物材料。可选地，本草药物可以是加工的植物材料，所述加工包括物理或化学预加工，例如粉末化、研磨、冷冻、蒸发、过滤、压制、喷雾干燥、挤压成型、超临界溶剂提取和产生酊剂。在以完整植株(或其部分)形式施用或销售本草药物的情况，可在使用前干燥植物材料。可使用任何方便形式的干燥，包括冻干、喷雾干燥或空气干燥。

在本发明的ISA与药学上可接受的赋形剂一起配制的实施方案中，可使用任何适合的赋形剂，包括例如惰性稀释剂、崩解剂、粘合剂、润滑剂、增甜剂、调味剂、着色剂和防腐剂。适合的惰性稀释剂包括碳酸钠和碳酸钙、磷酸钠和磷酸钙、以及乳糖，而玉米淀粉和藻酸是适合的崩解剂。粘合剂可包括淀粉和明胶，而润滑剂如果存在时，通常将是硬脂酸镁、硬脂酸或滑石。

药物组合物可采取任何适合的形式，并包括例如片剂、酏剂、胶囊、溶液、悬液、粉末剂、粒剂和气溶胶。

药物组合物可采取分部药盒的形式。药盒可包括本发明的组合物连同使用说明书和/或单位剂量形式的多种不同成分。

用于口服使用的片剂可包括本发明的ISA，单独或与植物来源相伴的其它植物材料一起(在本草药物实施方案的情况)。片剂可包含与药学上可接受的赋形剂混合的本发明的ISA，所述赋形剂诸如惰性稀释剂、崩解剂、粘合剂、润滑剂、增甜剂、调味剂、着色剂和防腐剂。适合的惰性稀释剂包括碳酸钠和碳酸钙、磷酸钠和磷酸钙、以及乳糖，而玉米淀粉和藻酸是适合的崩解剂。粘合剂可包括淀粉和明胶，而润滑剂如果存在时，通常将是硬脂酸镁、硬脂酸或滑石。如果需要，片剂可以材料诸如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯包被以延迟在胃肠道中的吸收。

用于口服使用的胶囊包括硬明胶胶囊(其中本发明的ISA与固态稀释剂混合)和软明胶胶囊(其中活性成分与水或油诸如花生油、液态石蜡或橄榄油混合)。对于口服施用，本发明的ISA可配制为固态或液体制剂，诸如胶囊、丸剂、片剂、锭剂、糖锭剂、熔化剂(melt)、粉末剂、粒剂、溶液、悬液、分散剂或乳液(该溶液、悬液、分散剂或乳液可以是水性或非水性的)。固态单位剂量形式可为胶囊，其可以是通常的硬或软-壳明胶型，包含例如表面活性剂、润滑剂和惰性填料诸如乳糖、蔗糖、磷酸钙、和玉米淀粉。在另一实施方案中，本发明的ISA以常规片剂基质成片剂，所述基质诸如乳糖、蔗糖和淀粉，并联合以下物质：粘合剂诸如阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶，预期辅助片剂在施用后崩裂和溶解的崩解剂诸如马铃薯淀粉、藻酸、玉米淀粉和瓜尔胶，预期改进片剂粒化流动并阻止片剂材料粘附到片剂所停留和冲压的表面的润滑剂，例如滑石、硬脂酸、或硬脂酸镁、硬脂酸钙或硬脂酸锌，预期增强片剂的美观性质并使得它们更容易为患者接受的染料、着色剂和调味剂。适用于口服液态剂型的赋形剂包括稀释剂诸如水和醇类，例如乙醇、苯甲醇和聚乙烯醇，并加入或不加入药学上可接受的表面活性剂、悬浮剂或乳化剂。

本发明的ISA还可肠胃外施用，即，皮下、静脉内、肌内或腹膜内。

在这种实施方案中，ISA以生理上可接受的稀释剂连同药物载体(可以是无菌液体或液体混合物)中的注射剂量提供。适合的液体包括水、盐水、葡萄糖水溶液和相关的糖溶液、醇(诸如乙醇、异丙醇或十六醇)、二醇类(诸如丙二醇或聚乙二醇)、甘油缩酮类(诸如2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-甲醇)、醚类(诸如聚(乙二醇)400)、油、脂肪酸、脂肪酸酯或甘油酯、或乙酰化的脂肪酸甘油酯，并加入或不加入药学上可接受的表面活性剂(诸如皂类或去垢剂)、悬浮剂(诸如果胶、卡波姆(carhomer)、甲基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、或羧甲基纤维素)、或乳化剂和其它药物佐剂。可用在本发明的肠胃外制剂中的适合的油类是石油、动物油、植物油、或合成来源的油，例如花生油、大豆油、芝麻油、棉籽油、玉米油、橄榄油、凡士林和矿物油。

适合的脂肪酸包括油酸、硬脂酸和异硬脂酸。适合的脂肪酸酯类是例如油酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯。

适合的皂类包括脂肪化碱金属盐、铵盐和三乙醇胺盐，适合的去垢剂包括阳离子去垢剂，例如二甲基二烷基卤化铵、烷基卤化吡啶和烷基胺醋酸盐；阴离子去垢剂，例如烷基磺酸酯、芳基磺酸酯和烯烃磺酸酯、烷基硫酸酯、烯烃硫酸酯、醚硫酸酯和硫酸单甘油酯、以及磺化琥珀酸酯；非离子去垢剂，例如脂肪胺氧化物、脂肪酸链烷醇酰胺和聚氧乙烯聚丙乙烯共聚物；和两性去垢剂，例如烷基-β-氨基丙酸酯和2-烷基咪唑季铵盐、以及混合物。

本发明的肠胃外组合物在溶液中通常包含约0.5％至约25％重量的本发明的ISA。还可使用防腐剂和缓冲剂。为了减小或消除在注射部位的刺激，这样的组合物可含有具有亲水物-亲脂体平衡(HLB)值为约12至约17的非离子型表面活性剂。这样的制剂中表面活性剂的量范围从约5％至约15％重量。表面活性剂可以是具有以上HLB的单种成分，或可以是具有期望HLB的两种或多种成分的混合物。肠胃外制剂中使用的示例性表面活性剂是聚乙烯山梨聚糖脂肪酸酯类，例如山梨聚糖单油酸酯、和环氧乙烷与疏水基质的高分子量加合物，所述加合物是环氧丙烷与丙二醇缩合形成的。

当附加地使用时，本发明的ISA可配制为与一种或多种其它药物一起使用。特别是，本发明的ISA可与抗糖尿病药剂(如本文所述)联合使用。

例如，本发明的ISA可与选自以下药物类型的抗糖尿病剂一起使用：双胍、碘酰脲类、噻唑烷二酮类、α-葡糖苷酶抑制剂、氯茴苯酸类、肽类似物、二肽基肽酶-4(DPP-4)抑制剂和糊精激动剂。附加使用可反映在设计为与其它药物相容(或增效)的具体单位剂量，或反映在其中ISA与一种或多种抗糖尿病剂混合(或与单个单位剂量中的其它药剂物理结合)的制剂。本发明ISA的附加使用还可反映在本发明的药盒的组合物，其中本发明的ISA与抗糖尿病剂共同包装(如，作为一列单位剂量的部分)。附加使用还可反映在关于共施用ISA与抗糖尿病药物的信息和/或说明书。

本发明的ISA还可配制为营养药品，形成饮品或食品的一部分。

实施例

现在将参照具体实施例描述本发明。这些实施例仅是示例性的，仅为了阐释目的：它们不意为以任何方式限制所要求保护的专利权范围或限制所描述的本发明。这些实施例构成目前想到的用于实施本发明的最佳方式。

实施例1：检测武靴叶属中的式(G2)化合物

匙羹藤是一种藤本植物或攀援植物，茎长达8m。它生长在海拔100-1000m的开阔林地和矮灌木丛，在印度、中国、印度尼西亚、日本、马来西亚、斯里兰卡、越南和南非生长。叶和根都用在印度药物中。因为其破坏糖味的性能，对其给予了印地语名称Gurmar and Madhunashini，表示“破坏糖”。这种草药传统上用于治疗代谢综合征，匙羹藤提取物在日本销售用于控制肥胖。

对胰岛素-依赖性糖尿病的受控研究发现，水溶性匙羹藤提取物(400mg/天)减少了胰岛素需求(减少约50％)(Shanmugasundaram等人(1990)，J Ethnopharmacol.30：281-294)。在治疗持续过程中，匙羹藤从基线值降低空腹平均血糖(降低约35％)、糖基化血红蛋白和糖基化血浆蛋白水平。胆固醇显著减少并回到接近正常水平。甘油三酯、游离脂肪酸和血清淀粉酶也降低。治疗持续时间范围6-30个月。糖基化血红蛋白的显著降低发生在匙羹藤治疗6-8个月后，但保持显著高于正常值。在仅以胰岛素治疗、研究10-12个月的阶段的对照患者中都没有观察到这些减少。作者暗示，匙羹藤很可能是通过胰腺再生而增强内源胰岛素产生，因为胰岛素原向胰岛素转化的副产物C-肽的水平明显升高(与仅胰岛素组和正常受治疗者相比)。

同一研究组的第二种研究发现，相同匙羹藤制品(400mg/天)对非胰岛素-依赖性糖尿病产生相似结果(Baskaran等人(1990)J Ethnopharmacol.30：295-300)。治疗18-20个月后，空腹血糖、糖基化血红蛋白和糖基化血浆蛋白与基线值相比显著减少(p＜0.001)。在仅接受常规治疗、研究10-12个月的阶段的患者中没有观察到这些减少。到治疗阶段结束时，接受匙羹藤的患者中胆固醇、甘油三酯、磷脂和游离脂肪酸水平与基线值相比显著减少(p＜0.001)。仅接受常规治疗的对照患者实现胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸减少(p＜0.05-p＜0.001)。与仅服常规药物的患者相比，匙羹藤组患者的空腹和饭后血清胰岛素水平显著增加(p＜0.01)。22位患者中的21位能够减少低血糖药物的摄取；其中5位完全中止低血糖药物，仅以匙羹藤提取物维持其血糖内稳态。作者暗示，匙羹藤促进β细胞再生或修复，这由患者在补充匙羹藤后血清中更高胰岛素水平支持。向健康志愿者施用匙羹藤不产生空腹血糖水平的任何快速减少。

图1(a)中所示的图形是匙羹藤水提取物的GC-MS色谱图，显示式(G2)化合物(三甲硅烷基衍生物)为除去糖后在9.26分钟的主要成分。

实施例2.口服施用匙羹藤后对G2的摄取

在对一个男性志愿者进行的确定G2是否容易从胃肠道吸收的初步验中，饮入包含7mg G2的商业获得的匙羹藤叶水提取物，监测尿中的G2持续4小时(0-2小时和2-4小时)。在上样到阳离子交换树脂(H+形式的IR120)之前，向两种尿样品加入1mg栗精胺的内部标准物。用大量水冲洗树脂后，利用过量2M NH4⁺溶液代替结合的材料，并干燥用于GC-MS分析。利用Pierce Tri-Sil衍生化样品以产生亚氨基糖和亚氨基糖酸的三甲基-甲硅烷基-衍生物。在带有四极离子过滤系统的Perkin Elmer TurboMassGold质谱仪进行GC-MS，在分析期间以250℃不断地运行。检测器质量范围设定为100至650amu。传输线(GC向MS)的温度保持在250℃。GC柱是高极性熔融-二氧化硅柱(Varian‘Factor Four’VF-5ms柱，25m×0.25mm i.d.，0.25μm相厚度)。载气(氦)流速是1ml/min。G2提供了作为tms衍生物的特征质谱，被充分分辨以允许定量。

在两个时间阶段检测尿中的G2，在四小时中表现为回收了7mg。

亚氨基糖酸G2的特征质谱(tms)显示在图1(b)。

实施例3：甜叶菊中ISA的检测

已知甜叶菊(菊科(Asteraceae))含有称为蛇菊苷的增甜剂和相关化合物。甜叶菊已经在医学研究中显示用于治疗肥胖和高血压等疾患的希望。已报道甜菊醇糖苷对血糖具有可忽略的作用(如，参见Barriocanal LA等人，2008，Regul.Toxicol.Pharmacol.51：37-41)。已经在多个研究中显示蛇菊苷在大鼠体内引起抗高血糖、促胰岛素和胰高血糖素稳定(glucagonostatic)作用。然而，已报道蛇菊苷本身具有可能的诱变活性，因此分级分离来源于甜叶菊的材料以去除蛇菊苷可能改进用于抗糖尿病或肥胖用途的产物。

图1(c)中所示的图形是除去糖后甜叶菊水提取物的GC-MS色谱图，显示在7.29分钟处的多种亚氨基糖酸和一种亚氨基糖(DMDP)。

甜叶菊中的主要亚氨基糖酸是新的吡咯烷，诸如以下所示的那些。还观察到氮原子上的酸性碳链长度比鉴定的母体化合物的质谱中所注加入14质量单位(CH₂)所显示的长。还存在结构上与1-脱氧野尻霉素相关的哌啶，诸如结构T1和G6所示的。化合物的O-丁基形式也存在于甜叶菊中，尽管这些碳链长度也可能变化。亚氨基糖DMDP是化合物S2，其氮原子上没有酸。

实施例4：柑橘属中ISA的检测

柑橘属物种(芸香科)包含与式(G2)化合物相关的哌啶亚氨基糖酸、新的N-和O-丁基-衍生物，但还表现为通常包含双吡咯烷类酸诸如以上显示的式(C1)化合物(epialexaflorine)。这种ISA首次从护卫豆(豆科)分离(Pereira等人(1991)：Isolation of 7a-epialexaflorine from leaves of Alexagrandiflora-a unique pyrrolizidine amino acid with a carboxylic acidsubstituent at C-3(从大花护卫豆(Alexa grandiflora)叶片分离7a-epialexaflorin-一种在C-3上具有羧酸取代基的独特的双吡咯烷类氨基酸).Tetrahedron 47(29)：5637-5640)。双吡咯烷类酸表现为在柑橘属物种中广泛存在。与武靴叶属和甜叶菊相比，柑橘属含有低水平的亚氨基糖酸。传闻中国的酸橙(黄皮柑橘(Citrus aurantium))和葡萄柚已被声明为具有抗糖尿病或体重控制用途。发现ISA S9是酸橙中比C1更主要的成分。

实施例5：ISA对糖苷酶的抑制

下表中的结果是利用可商业获得的糖苷酶和对硝基苯基底物，利用例如Watson等人(1997)Phytochemistry 46255-259描述的标准方法获得的。所有酶和底物购自Sigma。酶和底物溶液利用在最佳pH值的磷酸钠缓冲液制备。使用的酶是α-D-葡糖苷酶酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、水稻(Oryzae sativa))、β-D-葡糖苷酶(杏仁)、α-D-甘露糖苷酶(刀豆)、α-D-半乳糖苷酶(生咖啡豆)、β-D-半乳糖苷酶(牛肝脏)、α-L-岩藻糖苷酶(牛肾)、N-乙酰基-β-D-氨基葡糖苷酶(牛肾、刀豆、米曲霉(Aspergillus oryzae))、柚苷酶(斜卧青霉菌(Penicillium decumbens))和淀粉葡糖苷酶(黑曲霉素(Aspergillusniger))。所有的酶与对硝基苯基底物(5mM)一起使用。利用支链淀粉(0.1％)(Merck)测量淀粉葡糖苷酶活性，所述支链淀粉与磷酸钠缓冲液(pH 4.5)在玻璃瓶中混合，在沸水浴中加热20分钟以溶解，利用Trinder’葡萄糖检测溶液(Sigma)测量释放的葡萄糖。

特别感兴趣的是亚氨基糖葡糖苷酶抑制剂诸如DAB(1，4-双脱氧-1，4-亚氨基-D-阿拉伯糖醇)和DNJ(1-脱氧野尻霉素)的酸抑制哺乳动物氨基己糖苷酶(而母体化合物不抑制)的能力。已显示在糖尿病患者尿中出现该酶活性的升高水平(Yamanouchi等人(1998)Diabetes care 21：619-624)，但可能是酶活性的抑制帮助控制糖尿病中观察到的代谢紊乱。还通过向亚氨基糖(DMDP、DAB和DNJ)加入酸取代基而减少α-葡糖苷酶的抑制。

在0.8mM检验的化合物％抑制。NI＝在最高浓度少于50％抑制

斜体字＝IC₅₀(提供50％酶抑制的化合物浓度)

特别感兴趣的是亚氨基糖酸抑制β-葡糖醛酸酶的能力。该测定包括利用购自Sigma的对硝基苯基β-D-葡糖苷酸使用牛肝脏β-葡糖醛酸酶。在27℃在0.1M柠檬酸/0.2M磷酸氢二钠缓冲液(pH 5.0)中检验酶。孵育混合物由10μl 3000单位/ml酶溶液、10μl 1mg/ml抑制剂水溶液和在缓冲液(pH 5.0在)中制备的50μl 5mM对硝基苯基β-D-葡糖苷酸组成。通过在反应指数阶段期间加入70μl 0.4M甘氨酸(pH 10.4)来终止反应，指数阶段是在开始时利用其中水代替抑制剂的非抑制的测定确定的。最终吸光度利用Versamax微量板读数器(Molecular Devices)在405nm读取。测定以三份进行，提供的值是每次测定的三份的平均值。结果如上表示为IC₅₀值(提供50％酶活性抑制的化合物浓度)。对照包含水来代替抑制剂。

实施例6：式(G2)化合物对糖苷酶的抑制

DNJ是宽范围α-葡糖苷酶的强效抑制剂，并以在低或亚-μM范围中的Ki值抑制消化性葡糖苷酶(Watson等人，2001)。抗糖尿病药物(Glyset和米格列醇)由Bayer衍生自DNJ，这些药物通过减少摄取葡萄糖到血液中来起作用，但也具有副作用诸如扰乱消化道。相反，G2是α-葡糖苷酶的非常弱的抑制剂，以接近mM浓度仅达到50％抑制，因此不可能以相同方式作用。还报道G2是葡糖醛酸酶和艾杜糖苷酸酶的弱抑制剂(Booth等人(2007)Acta Crystalographica Section E63，o3783-o3784和其中的参考文献)。还不清楚这些酶的抑制是否牵涉在体重控制或代谢综合征的控制中。已显示亚氨基糖fagomine加强胰岛素释放，但机制未知，可能是通过葡糖苷酶抑制(Taniguchi等人(1998)Horm.Metab.Res.30：679-683)。尽管对化合物诸如DNJ和fagomine作为可能的抗糖尿病剂有兴趣，但很可能葡糖苷酶抑制事实上对于这些亚氨基糖的一些体内抗糖尿病活性不重要；体内形成小量的酸可能产生显示葡糖醛酸酶抑制的化合物。不希望受限于任何理论，抑制代谢综合征中升高的葡糖醛酸酶活性可能有助于去除毒素并改进代谢的调节，通常和具体地是β细胞功能和生长。

在0.8mM检验的化合物的％抑制

斜体字＝IC50

NI＝无抑制

实施例7：式(G2)化合物增加体内血浆胰岛素水平

研究以42只10周大的雄性ob/ob小鼠开始。在整个研究期间对小鼠喂食正常饮食。适应1周后，基于体重、血浆葡萄糖和胰岛素(禁食4h后)匹配小鼠，分为每组10只动物的3组(t＝0天)。在接下来的6天，小鼠通过管饲法(5ml/kg小鼠)在12.00h左右接受媒介物(对照组1)或5mg/kg/天(组2)或50mg/kg/天(组3)的式(G2)化合物(试验化合物)。在第7天，在8.00h将小鼠禁食并在12.00h接受最后的管饲(组1接受媒介物，或组2接受5mg/kg/天试验化合物，或组3接受50mg/kg/天试验化合物)。在13.00h时，小鼠通过管饲法随后接受葡萄糖大丸剂(2g/kg小鼠，5ml/kg小鼠)作为口服葡萄糖耐受实验(OGTT)的开始。在t＝0(管饲葡萄糖之前)和在接受葡萄糖大丸剂之后t＝5、15、30、45、60和120测量血糖并收集血浆。在OGTT后，用CO₂处死小鼠，经由心脏穿刺在肝素包被管中收集另外的血液(获得＞100μl血浆)，并分析肝素-血浆样品。

在第0天，基于体重和4h禁食后的血浆葡萄糖和胰岛素水平(表3.1.a)将小鼠随机化。排除了42只小鼠中的12只，以产生在体重、血浆葡萄糖和胰岛素方面更均一的组。

与对照(媒介物)组相比，用5mg/kg/天或50mg/kg/天G2处理后，体重(图3.2.1)和食物摄取(图3.2.2)二者都没有显著改变。

与对照组相比，在0min(口服负荷葡萄糖之前)的血浆胰岛素水平在两个试验化合物处理组看起来略微减少，尽管这种减少不显著。在15、30、45和60min时没有观察到3组之间的显著变化。与对照组相比，接受葡萄糖大丸剂后两小时，5mg/kg和50mg/kg试验化合物处理组的血浆胰岛素浓度显著增加。

数据显示，口服大丸剂葡萄糖120min后，两个试验化合物处理组中血浆胰岛素水平显著增加，可能是胰腺β-细胞功能改进的结果。

实施例8：式(G2)化合物的性质

化学性质

式(G2)化合物是分子量177的ISA。其易溶于水。该化合物在所有正常实验室储存条件下稳定。

存在和暴露数据

式(G2)化合物是在印度草医学和欧洲植物药典中已知的一系列植物中以极性提取物存在的天然产物。本发明的发明人在用于控制人类肥胖和糖尿病的多种本草药物产物中检测了该化合物在约0.2mg/mL的浓度。这样的产物通常认为是安全的，以通常的剂量从其服用暴露于式(G2)化合物是约1mg/天。

一种本草制剂的抗糖尿病和抗肥胖作用已在实验动物模型中被验证，其中高脂血症Wistar大鼠接受等价于0.6mg式(G2)化合物/Kg的单剂量或10个每日剂量达0.4mg/Kg。没有报道毒性，结果表示本草制剂在高能量饮食动物减少体重增加、降低血浆甘油三酯浓度、禁食和饭后血糖浓度的能力。其它研究中，以估计为等价于5-50mg/Kg的剂量每天向大鼠施用本草提取物达52周而没有可观察到的毒性作用。

预测性毒理学筛选

利用已验证的急性毒性测定筛选式(G2)化合物的毒性可能性。从成年Tuebingen(Tu)斑马鱼的繁殖对获得受精卵，并在2-4细胞发育阶段排列到包含新鲜0.3×Danieau溶液的24-孔培养板。评价之前，在28.5℃、在湿度控制的环境中培养板。化合物母液浓度通过在100％DMSO中连续稀释而获得(暴露于幼虫的终浓度是0.5％)。以七个剂量(1、5、25、50、100、200和500mM)以及VASTox内部对照和媒介物进行筛选。化合物的给药发生在受精后72h(hpf；此时胚胎发育完全)，在96hpf(培养24h)肉眼评价致死率和总体形态学。将14只幼虫暴露于每个剂量的化合物，共评价84只幼虫(排除对照)。在96hpf时，利用立体解剖显微镜观察幼虫并筛选以下的存在或不存在：(1)心跳；(2)循环；(3)坏死；和(4)活动性(对碰触的反应)。如果满足所有四个标准，则将幼虫分类为死亡。化合物是盲筛的。

在1mM、5mM、25mM、50mM、100mM、200mM、500mM的浓度获得的结果显示，当经由含水剂量暴露时，式(G2)化合物不导致对斑马鱼幼虫的急性毒性。

实施例9：质量控制方法

将10g干燥的本草食物添加剂放入250ml锥形烧瓶，然后加入足够的50％乙醇/水来浸泡植物材料，允许顶部有2cm的过量溶剂。在提取前静置15小时或过夜。利用Buchner漏斗过滤提取物。极性较低的成分可提取为用于例如HPLC分析。植物材料被丢弃或保持用于以二氯甲烷(DCM)连续提取。优选地，新鲜材料用于DCM步骤，但如果可获得的不足够，可进行连续提取，或可能用于进一步表征成分)。HP20树脂可用于清洁提取物以使其更适于HPLC分析。

Dowex 50树脂(50-100目)(或等价物诸如Amberlite IR120)通过加入过量2M HCl并浸泡至少15分钟来准备。然后用过量的去离子水洗涤树脂至pH 7。将所准备的树脂倒入10×1cm柱并连上储器。用25ml 50％乙醇水溶液洗涤柱以平衡树脂，同一种溶剂用于制备植物样品。对于每个柱，储器填充有允许缓慢经过树脂的提取物。

监测洗脱液的pH，应该是大约1或2。如果其升高到6或7，则树脂被耗尽。如果发生了这种情况，向柱顶部加入更多一些树脂，如果需要，将所有样品再次向柱上样以确保结合所有离子成分。将所有样品上样到柱上之后，用75ml 50％乙醇水溶液然后是75ml水洗涤柱。通常对于ISA分析丢弃这些洗液，但可分析非保留成分诸如黄酮类和糖。水用于在洗脱结合的组成成分之前去除乙醇和其它非保留成分。

用100ml 2M氢氧化铵洗脱柱，收集在250ml圆底烧瓶中。在旋转蒸发器上以少于40℃蒸发到3-5ml，转移到称重的7ml小瓶。通过以氮气吹入和/或冷冻干燥来完成干燥。因为可能发生化合物降解，在当天小心地干燥样品，不使其静置在氨溶液中长于必需的时间(通常少于15分钟)。将1-3mg每种干燥样品放在GC小瓶中，在衍生化用于分析之前再次冷冻干燥。

注意

(a)HP-20树脂

Diaion HP-20(Sumitomo Ltd生产)是一种苯乙烯-二乙烯基苯聚合物树脂。其是疏水的，吸附亲脂化合物和弱酸。合成的吸附剂HP和SP系列是带有大孔的不溶的三维交联聚合物。它们不具备离子交换或其它功能基团，然而具有大的表面积，能够借助范德华力吸收多种有机物质。聚合物基质可分为芳香族(苯乙烯-二乙烯基苯)类型或丙烯酸(甲基丙烯酸)类型。

化合物被吸附后，可通过应用适合的溶剂将其从树脂洗脱。以以下方式使用HP-20来从植物的二氯甲烷(DCM)提取物去除过量脂肪和叶绿素。

真空下干燥溶解了的提取物到树脂上。用包含增加量的丙酮(达30％丙酮)的甲醇洗脱树脂。这足以洗脱感兴趣的所有化合物，而留下吸附到HP-20树脂上的脂肪和叶绿素。通过用丙酮和己烷洗涤，清洁HP-20树脂用于再次使用。这洗脱了所有不需要的化合物，在用甲醇最终洗涤后树脂可再次使用。

(b)离子交换色谱

样品通过利用大约50％的乙醇水溶液提取来初始处理，这分离每种植物的极性组成成分和更非极性的成分，并使得提取物中可能存在的任何蛋白变性。然后用离子交换色谱处理提取物，这分离并浓缩每种提取物中的离子化合物(主要是生物碱类、氨基酸和小的胺类)与提取物中可能存在的非离子化合物(主要是糖类、脂肪和大多数苯酚化合物)。然后通过GC-MS或HPLC在酶测定中分析样品。

将过滤的提取物上样到Dowex 50W-X8树脂，其是以二乙烯基苯交联的聚苯乙烯树脂。这是强酸性阳离子交换器，其可以自由酸或氢(H⁺)形式或以盐形式如铵(NH₄ ⁺)盐使用。这两种形式树脂从溶液吸附阳离子并向溶液释放等量抗衡离子(H⁺或NH₄ ⁺离子，取决于所用树脂的形式)。以H⁺形式，Dowex 50W-X8树脂从溶液吸附所有离子化合物(除了非常强的酸)而不论其电荷，这是优选的形式。

从提取物吸附阳离子后，质子被从树脂代替，造成洗脱液的pH从pH6.0(在使用前用于冲洗树脂的蒸馏水的pH)下降到大约pH 2.0(取决于样品浓度)。样品越稀，pH下降越少。然而，达到树脂容量时，持续的样品上样导致pH升高到粗提取物本身的pH。

通过用2M HCl洗涤以确保完全转化成H⁺形式来为了使用准备Dowex 50W-X8树脂(50-100目大小)。通过用蒸馏水大量冲洗来去除过量的酸。在粗提取物已上样到树脂上之后，用蒸馏水洗涤柱以去除任何未结合材料，直到洗脱液的pH升高到水本身的pH。用2M氢氧化铵(NH4⁺OH^-)溶液洗脱结合的化合物。用水洗涤柱至pH 6.0，利用旋转蒸发器在40℃在减压下蒸发以从样品去除氨。

本发明的ISA可进一步纯化，通过将其结合到阴离子交换树脂诸如氢氧化物形式的Amberlite CG400。ISA可被酸诸如1M乙酸代替并干燥。通过在1M NaOH中浸泡1小时，然后用水洗涤到pH 8来准备树脂以使用。

(c)气相色谱-质谱(GC-MS)

气相-液相色谱是通过将样品在压力下的惰性气体与加热的柱内惰性支持物上包被的非-挥发性液体薄层之间分配，藉以将易挥发物质的复杂混合物分离为其组成成分的方法。为了实现混合物中特定化合物的良好分离，使用具有正确特征的柱是至关重要的。固体支持物的性质、液相的类型和量、堆积方法、总长度和柱温度是重要因素。优选地，使用包被非极性液相的毛细管柱(SGE Ltd.生产的25m×0.22mm id×0.25μm BPX5固定相)或其等价物。

由于高极性、低挥发性或热不稳定性，许多化合物不适于直接注入气相色谱。因为分子间的氢键，高度羟基化的化合物难以汽化。然而，通过用其它化学基团代替羟基的氢，可以使得它们足够挥发性以用于GC分析。衍生羟基基团的两种最常用方式是乙酰化和甲硅烷基化，其中形成乙酰化物[CH₃CO-O-R]或甲硅烷基醚如三甲硅烷基(TMS)醚[(CH₃)₃Si-O-R]。优选地在分析之前利用Sigma Chemical Company生产的Sigma Sil A(三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷和吡啶1∶3∶9的混合物)甲硅烷基化样品。替代品是Pierce Tri-Sil。通过向密封小瓶中的每mg干燥材料加入100μl三甲硅烷基化试剂来实现衍生化(在水存在时试剂降解)，在60℃加热样品15分钟完成反应。

利用温度程序将每个衍生化样品中的三甲硅烷基醚柱上分离。如此使用温度程序，允许快速分离非常宽的沸腾范围的化合物。

在电子碰撞质谱中，来自气相色谱的包含分离和汽化的化合物的流出液经过处于高度真空下的质谱仪的离子腔。分子被从纤丝加速的电子束轰击，使得分子离子化和成碎片。最初，从每个分子去除一个电子以形成带正电荷的分子离子(M⁺，即自由基阳离子)。破坏键的键强度在分子离子中快速发生以产生碎片离子。分子成碎片的方式是高度特有的，可用作‘指纹’鉴定的一种形式。各种离子被加速到质谱仪的分析仪部分中，在那里根据其质荷比(m/z值)分选，质荷比与碎片的分子量相当。离子信号被电子放大器放大，质谱从低到高的质量绘图。将m/z值对离子的相对丰度绘图以获得可见的‘指纹’。

(d)HPLC-PDA/MS/ELS(蒸发光散射检测)

利用这种技术，将样品溶解在适合的溶剂中，利用溶剂混合物在柱上分离，该溶剂混合物在压力下被泵送通过柱。使用三种检测器：如上所述的质谱仪，测量化合物是否吸收在UV和可见光范围中的波长的光的光电二极管阵列系统，和光散射检测器(ELS)。ELS特别适于检测通常缺失生色团的亚氨基糖酸和亚氨基糖。

装有反相C8HPLC柱(50mm×2.1mm id×3.5μm，Waters)的WatersIntegrity^TM HPLC-PDA/MS系统用于分析由DCM提取和利用HP20树脂清洁的非极性化合物。溶剂流经柱的流速是0.35ml/min，使用开始于90％水和10％乙腈(包含0.01％三氟乙酸)、经6分钟升高到100％乙腈并保持另外6.5分钟的线性梯度。

收集200-600nm的吸光度(光电二极管阵列-PDA)数据，并收集71和600m/z之间的质谱数据。这样的HPLC系统不能充分分辨或检测亚氨基糖酸，但能充分分辨或检测本草制品中可能与亚氨基糖酸共存的许多其它组植物化学物质。ELS检测允许观察到亚氨基糖和亚氨基糖酸。然而，可获得更适于检测碳水化合物和亚氨基糖以及亚氨基糖酸的其它形式HPLC；实例是偶联例如电化学检测器、质谱仪或ELS检测器的Dionex碳水化合物HPLC系统和HILIC(亲水相互作用色谱)。

适于亚氨基糖和亚氨基糖酸的HILIC系统的实例是装有SeQuantHPLC柱(ZIC-HILIC堆积，150×4.6mm，3.5um粒径，200孔径)的HPLC，流动相是40∶55∶5的水∶乙腈∶100mM醋酸铵pH 5.7，流速是0.5ml/min。利用Polymer Laboratories PL-ELS 1000(光散射检测器)检测获得亚氨基糖和亚氨基糖酸的良好分辨。

显示利用HILIC HPLC系统分离氨基酸、亚氨基糖和亚氨基糖酸的实例的表

化合物名称	以分钟计的保留时间
		天冬氨酸	3.53
腺嘌呤	4.00
		苯丙氨酸	4.20
酪氨酸	4.72
		缬氨酸	4.88
亚氨基糖酸S9	4.97
		脯氨酸	5.20
亚氨基糖酸G2	5.27
		丙氨酸	5.37
天冬酰胺	5.59
		6-表-果精胺	6.49
栗精胺	6.55
		DNJ	11.23
Casuarine	11.61
		苦马豆碱	14.33
DMDP	14.64
		3，7-diepicasuarine	14.81
Australine	16.26
		DAB	17.19

用于分离和检测亚氨基糖和亚氨基糖酸的Dionex HPLC系统由Dionex ION PAC CS10 4×250mm柱和ION PAC CG10 4×50mm保护柱组成，流动相是稀释到80mM的甲烷磺酸和水。泵是Dionex P680，如所需地输送洗脱液A(80mM MSA)和洗脱液B(WATER，超纯)，总流速是1ml/min。注射器是Rheodyne手工注射器，箱Dionex LC30用于保持柱和保护柱在30℃。气动控制器(Dionex PC10，(He气，以60psi的～1.5ml/minNaOH)用于加入300mMNaOH到柱与检测器之间的洗脱液流。检测器是Dionex ED40电化学检测器，利用Dionex Chromeleon软件分析数据。

实施例10：化合物G2缺乏对消化性葡糖苷酶的抑制

Bayer开发的用于治疗2型糖尿病的脱氧野尻霉素(DNJ)、N-丁基-DNJ

和N-羟甲基-衍生物(米格列醇，

)是葡糖苷酶的强效抑制剂(参见Watson等人，2001，Phytochemistry 56：265-295)。葡糖苷酶的抑制造成胃肠紊乱(药物副作用)和对服用

的糖尿病患者的益处，

通过减慢GI道中的葡萄糖释放和摄取而起作用，从而控制饭后血糖水平。本发明的亚氨基糖酸诸如G2具有能够经由不包括抑制消化性葡糖苷酶的机制控制血糖水平的益处，因而避免了DNJ和来源于其的药物的副作用。

G2和DNJ对大鼠肠糖苷酶的抑制作用

ND＝未确定；*来自Yasuda等人，2002，J.Nat.Prod.65，198-202。

LI＝在1mM抑制未达到50％；NI＝在1mM无抑制

酶活性从大鼠小肠的刷缘膜利用二糖作为底物来制备，如Yasuda等人2002所述。

阿卡波糖是用于2型糖尿病的另一种葡糖苷酶抑制剂，减少葡萄糖释放和摄取，还被报道为是大鼠小肠麦芽糖酶(IC₅₀0.16μM)和蔗糖酶(IC₅₀2.9μM)的强效抑制剂(Kato等人，2008，J.Agric.Food Chem.56，8206-8211)。

还进行了本发明的化合物G2、S2、T1和T2以及DNJ和Zavesca对兔消化性二糖酶的活性的比较。比较结果显示在下表。G2、S2和T2在0.8mM显示不抑制二糖酶，而与DNJ和Zavesca相比T1显示对麦芽糖酶和蔗糖酶非常弱的抑制。没有确定S2和T1的异麦芽糖酶抑制。

本发明化合物和DNJ以及Zavesca对兔肠糖苷酶的抑制作用

	蔗糖酶	麦芽糖酶	异麦芽糖酶
					IC50(uM)	IC50(uM)	IC50(uM)
				Zavesca	0.22	0.97	0.19
DNJ	0.09	0.18	0.02
				G2	NI	NI	NI
S2	NI	NI	ND
				T1	6.1	19	ND
T2	NI	NI	NI

兔二糖酶抑制测定方法

利用0.2M Macllvaine(柠檬酸盐-磷酸盐)缓冲液pH 6.0制备蔗糖(8.3mM)、麦芽糖(5mM)和异麦芽糖(6.3mM)底物。根据供应商的说明(Megazyme Ltd)制备葡萄糖检测试剂。利用一系列葡萄糖稀释液检验葡萄糖检测试剂与葡萄糖之间反应时程的线性。

哺乳动物二糖酶制备

制备哺乳动物小肠粘膜二糖酶的方法基于Griffiths(1998)，省略了硫酸铵分级分离步骤。解剖出雌性野兔的小肠，利用解剖刀纵向地打开。利用清洁的显微镜载玻片边缘刮去粘膜层，放入3ml dH₂O中。在大约1000rpm将粘膜层悬液离心30秒以沉淀组织碎片。去除上清液(6ml)，在3500rcf再次离心1分钟以从悬液去除小的颗粒。稀释上清液，获得0.2-0.25mg/ml蛋白，储存在-30℃。

利用5-15μl酶制品、5μl试验化合物(或对于对照是dH₂O)和15-25μl底物溶液进行酶测定。利用一片板密封膜覆盖反应物，在37℃孵育60分钟。通过加入200μl葡萄糖检测试剂并孵育反应物另外的二十五分钟来定量葡萄糖(来自二糖水解)。在510nm相对于对照空白测量吸光度。

以这种方式，可确定哺乳动物小肠粘膜蔗糖酶、麦芽糖酶和异麦芽糖酶的酶抑制。

实施例11：声明具有抗糖尿病活性的植物中亚氨基糖酸的存在的关联

亚氨基糖酸在植物中罕见，但已在以下物种中鉴定：莲属物种(蝶形花科)、南瓜(南瓜属物种)、博士茶(如意宝茶)、护卫豆和栗豆树(蝶形花科)、丁子香属和蒲桃属物种(桃金娘科)、枸杞(枸杞子、茄科)和穿心莲(爵床科(Acanthaceae))。

匙羹藤是声明为具有抗糖尿病或抗肥胖活性并具有临床活性迹象的植物(如，参见Baskaran等人，1990，Antidiabetic effect of a leaf extract fromGymnema sylvestre in non-insulin-dependent diabetes mellitus patients(匙羹藤叶提取物在非胰岛素-依赖性糖尿病患者中的抗糖尿病作用).JEthnopharmacol.30：295-300和Shanmugasundaram等人，1990，Use ofGymnema sylvestre leaf extract in the control of blood glucose ininsulin-dependent diabetes mellitus(匙羹藤叶提取物在控制胰岛素-依赖性糖尿病的血糖中的用途)J Ethnopharmacol.30：281-94)。本发明的发明人现在发现，匙羹藤叶、种子和茎含有亚氨基糖酸G2。市场上销售的用于体重减轻的产品诸如Floressance“Citrus，Garcinia，Gymnema concentre(柑橘属、藤黄属、武靴叶属浓缩物)”胶囊也包含G2(批次8205CC中，每胶囊2.4mg)。其它任何研究者还未报道匙羹藤中G2或其它亚氨基糖酸的存在。迄今出版的研究集中在匙羹藤影响甜味的其它成分诸如匙羹藤酸上，所述其它成分不同于G2，未显示为可口服使用。

我们已经发现，植物Gurana(还称为瓜拉拿)巴西香可可(Paulliniacupana)含有G2的N-甲基-3-脱氧-形式，还报道为来自水黄皮(Pongamiaglabra)的Glabrin(其结构没有立体化学地报道)。Gurana已声明用于体重减轻，如，参见Anderson T和Foght J，2001，Weight loss and delayed gastricemptying following a South Amercian herbal preparation in overweightpatients(超重患者服用南美本草制品后的体重减轻和延迟的胃排空).J.Hum.Nutr.Diet 14，243。尽管已知Gurana含有声明为提供一些保护而防止发展2型糖尿病的咖啡因，化合物G2相关的亚氨基糖酸是Gurana抗糖尿病和抗肥胖活性的关键成分。由于其它成分，水黄皮口服有毒。

本发明的发明人还从声明具有抗糖尿病活性的其它植物物种诸如酸橙分离了吡咯烷结构的亚氨基糖酸，酸橙含有如以下示例的各种水苏碱。

本发明的发明人最近还从柑橘属分离了一种化合物，其鉴定为一种双吡咯烷类生物碱的酸并与以下显示的epialexaflorine(参见Watson等人，2001)相关。其还含有由半合成证明为G2的N-和O-丁基-衍生物和脱氧野尻霉素-样化合物的O-丁基-N-酸-衍生物(如，T3)的化合物，GC-MS分析这些化合物和柑橘属提取物为三甲硅烷基-衍生物。

epialexaflorine

中国南瓜(或暹罗南瓜)声明为增加糖尿病大鼠中的β细胞，Xia，T.，2007，Journal of the Science and Food and Agriculture 87，1753-1757。本发明的发明人已经显示，开链的亚氨基糖酸化合物(如，实例P3)存在于欧洲南瓜(西葫芦(Cucurbita pepo))的种子和果实中。许多葫芦科物种已声明具有抗糖尿病活性，包括苦瓜(Momordica charantia)，通过GC-MS和通过葡糖醛酸酶和氨基己糖苷酶测定中特征活性分析，其显示CG400OH-结合级分中多种可能的亚氨基糖酸。

亚氨基糖酸与糖尿病或体重控制的治疗相关性还由甜叶菊的例子来显示，甜叶菊已显示控制血糖水平和调节胰岛素水平。尽管其它人的研究努力集中在蛇菊苷和甜叶菊甙和相关糖苷类，这些化合物表现为不具有药理学活性，如，参见Barriocanal LA等人，2008，Apparent lack ofpharmacological effect of steviol glycosides used as sweeteners in humans(用作增甜剂的甜菊醇糖苷在人类明显缺乏药理学作用).Regul.Toxicol.Pharmacol.51：37-41。然而，这种植物已经证明了抗-升糖活性，在南美传统上用于治疗糖尿病，如，参见Ferreira EB等人，2006，Comparative effectsof Stevia rebaudiana leaves and stevioside on glycaemia and hepaticgluconeogenesis(甜叶菊叶和蛇菊苷对升糖和肝脏糖异生的作用相当).Planta Med.72：691。因此亚氨基糖酸诸如S2在甜叶菊中的发现表明，去除这些化合物消除甜叶菊的抗糖尿病活性。

实施例12：测量声明具有抗糖尿病或抗肥胖活性的植物中亚氨基糖酸 的糖苷酶活性

亚氨基糖酸可显示对葡糖醛酸酶和/或氨基己糖苷酶活性的独特抑制，这种抑制没有被其它亚氨基糖诸如脱氧野尻霉素(DNJ)、米格列醇和DAB(1，4-双脱氧-1，4-亚氨基-D-阿拉伯糖醇)显示；后面这些亚氨基糖化合物表现为在糖尿病或肥胖经由抑制葡糖苷酶和糖原磷酸化酶展示可能的治疗活性，但因此可能具有抑制消化性二糖酶活性而导致的副作用。

本发明的化合物G2对哺乳动物葡糖醛酸酶具有107μM的IC₅₀，而G2的N-羟乙基-衍生物对葡糖醛酸酶(IC₅₀60μM)和哺乳动物β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶(IC₅₀12.2μM)更强效。DNJ在0.8mM对任一种酶活性不是抑制性的，但N-丙酸DNJ对葡糖醛酸酶(IC₅₀50μM)和氨基己糖苷酶(IC₅₀32μM)二者都是抑制性的。

显示比较亚氨基糖DNJ和米格列醇与本发明的三种亚氨基糖酸的糖 苷酶抑制谱的表(抑制显示为在0.8mM的％抑制-IC ₅₀ 值为斜体)

在0.8mM的抑制-IC₅₀值以斜体字表示)

N.B.在0.8mM抑制50％或更低表示非常弱的抑制。

评价了声明为具有抗糖尿病活性的多种植物抑制哺乳动物葡糖醛酸酶或氨基己糖苷酶活性的能力。植物包含许多可能具有非特异性蛋白结合活性的芳香族成分诸如黄酮类和多酚类，或具有强的颜色，使得不可能使用标准比色糖苷酶测定。因此，对植物的乙醇水溶液提取物利用阳离子交换方法与阴离子交换方法的组合来分级分离以纯化亚氨基糖酸成分。本领域技术人员熟悉这些方法，包括将氨基酸和生物碱类结合到强酸性阳离子交换树脂(如，H⁺形式的IR120)，用水洗涤，用2M氨溶液代替结合的成分，在减压下浓缩以去除氨，然后将亚氨基糖酸结合到强酸性阴离子交换树脂(如，OH^-形式的Amberlite CG400)，用水洗涤后，用1M乙酸代替亚氨基糖酸。去除过量乙酸盐后，这些级分适于糖苷酶测定。

糖苷酶测定方法

所有酶和对硝基苯基底物购自Sigma，除了β-甘露糖苷酶来自Megazyme。在27℃在0.1M柠檬酸/0.2M磷酸氢二钠缓冲液(酶的最佳pH)中检验酶。孵育混合物由10μl酶溶液、10μl 1mg/ml提取物水溶液和在酶的最佳pH的缓冲液中制备的50μl适当的5mM对硝基苯基底物组成。通过在反应指数阶段期间加入70μl 0.4M甘氨酸(pH 10.4)来终止反应，指数阶段是在开始时利用其中水代替抑制剂的非抑制的测定确定的。最终吸光度利用Versamax微量板读数器(Molecular Devices)在405nm读取。测定以三份进行，提供的值是每次测定的三份的平均值。(参见Watson，A.A.，Nash，R.J.，Wormald，M.R.，Harvey，D.J.，Dealler，S.，Lees，E.，Asano，N.，Kizu，H.，Kato，A.，Griffiths，R.C.，Cairns，A.J.和Fleet，G.W.J.(1997).Glycosidase-inhibiting pyrrolidine alkaloids from Hyacinthoidesnon-scripta(来自蓝铃花的糖苷酶抑制性吡咯烷生物碱类).Phytochemistry46(2)：255-259.)

下表提供使用的酶和各测定的条件的细节。

结果

植物甜叶菊和匙羹藤的阴离子交换树脂(CG400OH-)结合级分在1.43mg/ml提供葡糖醛酸酶活性的完全抑制。这种抑制很可能是因为匙羹藤中高浓度的化合物G2和甜叶菊中的化合物诸如S2。

研究声明具有抗糖尿病和或抗肥胖活性的其它植物的实例是枸杞子果实(枸杞)、可可(Theobroma cacao)粒、博士茶(如意宝茶)、蝴蝶亚仙人掌(Hoodia gordonii)、高丽参(人参(Panax ginseng))和黄豆(大豆)。将这些植物在测定前都分级分离为CG400OH-结合级分。以下两张表中的结果表示为1.43mg/ml的％抑制，除了咖啡因在143ug/ml运行，作为可可粒的对照化合物。

可可粒的亚氨基糖酸级分和咖啡因显示的平均％抑制

声明为具有抗糖尿病或体重控制性能的亚氨基糖酸级分显示的平均％抑制

从以上植物获得的结果可看出，其显示对牛葡糖醛酸酶或氨基己糖苷酶的某种抑制。CG400OH-(阴离子交换树脂)结合级分的GC-MS分析显示，这些样品中可能的亚氨基糖酸水平没有甜叶菊或匙羹藤那样高，有许多其它主要成分诸如蛋白氨基酸稀释了这种复杂混合物中的抑制剂。然而，例如黄豆显示对两种酶活性令人惊讶的强的抑制。如意宝茶和枸杞子浆果显示对酶的相对低水平抑制，但都显示了活性。高丽参显示在所检验的两种不同样品中对葡糖醛酸酶活性强的抑制，而蝴蝶亚仙人掌提供对两种酶活性的抑制。需要进一步的纯化和分离工作来充分表征提供抑制的这些亚氨基糖酸级分中的成分。纯化后，抑制强度应大大增加。

实施例13：化合物G2的体内活性-增强ddy小鼠中的胰岛素水平

方法

7周大的ddy小鼠(体重30-31g)分成4个组(组1至4)。每个组有3-4只小鼠。所有实验小鼠在给予试验化合物之前禁食16小时。

本实验的目的是确定G2(此处标为BR1)是否能刺激胰岛素释放。

组1：对照、未处理小鼠(无葡萄糖和G2)。

组2：口服施用仅葡萄糖。

组3：口服施用仅G2。

组4：口服施用G2加葡萄糖。

30分钟后测量血清胰岛素水平(参见图2)。

结果

比较组1(未处理)和组3(口服施用仅G2)，明显的是G2不影响胰岛素水平。然而，葡萄糖与G2的组合比仅葡萄糖有效得多。这些结果说明，G2本身不影响胰岛素释放，但表现为增强水平。

图3G2(BR1)(100mg/kg体重)对血清胰岛素水平的作用。

口服负荷或无D-葡萄糖(2.5g/kg体重)30分钟后雄性ddy小鼠的血清胰岛素浓度。每个值代表平均值±SEM(n＝3-4)。*P＜0.05，**P＜0.01。

实施例14：化合物G2的体内活性-ddy小鼠中血糖水平的对照

方法

7周大的ddy小鼠(体重30-31g)分为4组(从组1到组4)。每个组有5只小鼠。为本实验，检验的所有小鼠禁食16小时。

本实验的目的是显示G2(此处标为BR1)是否能够抑制饭后高血糖。因此，选择麦芽糖作为Bayer的葡糖苷酶抑制剂拜糖苹的负荷糖。可使用麦芽糖(2.5g/kg)或蔗糖(2.5g/kg)或淀粉(1.0g/kg)，但麦芽糖最常见。

假设是，如果G2能抑制血糖水平，则其可能：

1)抑制麦芽糖酶(抑制从麦芽糖向葡萄糖的变化)。

2)抑制葡萄糖转运。

3)刺激胰岛素释放。

4)抑制糖原磷酸化酶。

5)另一活性

因此，有4组(参见图4)。

组1：对照。仅麦芽糖-负荷(无G2情况)。

组2：口服施用G2和麦芽糖(同时)。

组3：腹膜内注射G2和口服施用麦芽糖(同时)。

组4：在麦芽糖-负荷前30分钟口服施用G2。(拜糖苹在饭后30分钟服用)。

结果

显示G2可抑制每组中的高血糖。组2(p.o)与组3(i.p.)的曲线几乎相同。这一结果是非常重要的，因为如果G2的抑制机制是“抑制麦芽糖酶”和/或“抑制葡萄糖转运子”，i.p.途径将不抑制高血糖。因此，G2的作用部位不是在肠道中，而可能是胰腺。而且，这一结果显示，G2很快被吸收到血液中。

参见图5，G2(BR1)对血糖水平的作用，其中：

A)显示口服途径给予的G2(p.o.)

B)显示腹膜内注射(i.p.)前30分钟口服施用给予的G2

C)显示麦芽糖-负荷前30分钟口服施用给予的G2

每个值代表平均值+/-SEM(n＝5)。**：与盐水-负荷组相比的显著性差异(p＜0.01)，*：(p＜0.05)。

实施例15：亚氨基糖酸对哺乳动物β-葡糖醛酸酶和β-N-乙酰葡糖胺糖 苷酶的抑制

下表显示亚氨基糖酸和氨基酸在大约0.8mM对可商业获得的(Sigma)牛β-葡糖醛酸酶(肝脏)和β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶(肾脏)的比较性％抑制。当观察到强的抑制时，计算IC₅₀值并表示为％抑制值旁的μM。可以看出，抑制葡糖醛酸酶和氨基己糖苷酶活性的能力未见于该组中亚氨基糖酸以外的许多化合物。如前所述地利用对硝基苯基底物进行测定。

实施例16至21：亚氨基糖酸的合成

通用烷基化方案

将卤代烷(0.46mmol)和K₂CO₃(0.61mmol)加入亚氨基糖(0.31mmol)的DMF(2mL)溶液，在60℃搅拌所得的反应混合物16h。在减压下去除溶剂，由离子交换色谱利用Dowex-50WX8-400和SPE筒的组合诸如POH或isolute SCX-2纯化残留物。

利用通用烷基化方案制备如下化合物：

2-((2R，3R，4R，5S)-3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)哌啶-1-基)乙酸(G6)

¹H-NMR(D₂O)：3.78(1H，dd，J 2.7Hz，J 13.2Hz).3.72(1H，dd，J 2.4Hz，J 13.2Hz)，3.59-3.51(1H，m)，3.41(1H，t，J 9.5Hz)，3.33(2H，s)，3.23(1H，t，J 9.3Hz)，3.05(1H，dd，J 5.0Hz，J 11.6Hz)，2.70-2.58(2H，m)；¹³C-NMR(D₂O)：176.6，77.8，69.0，68.2，65.6，56.8，56.7，56.4；MS(M+H⁺)：222.3

2-((2R，3R，4R，5S)-3，4，5-三羟基-2-(羟甲基)哌啶-1-基)丙酸(T1)

¹H-NMR(D₂O)：3.92(2H，s)，3.63-3.59(1H，m)，3.49(1H，t，J 5.9Hz)，3.35-3.29(3H，m)，3.12(1H，m)，2.79(1H，m)，2.70(1H，m)，2.49-2.46(2H，m)；¹³C-NMR(D₂O)：76.6，68.1，67.0，65.3，54.9，53.6，49.2，31.0；MS(M+H⁺)：236.0

(2R，3R，4R，5S)-1-丁基-3，4，5-三羟基哌啶-2-羧酸丁酯(T2)

¹H-NMR(D₂O)：4.20-4.07(2H，m)，3.54-3.48(1H，m)，3.47(1H，t，J 5.8Hz)，3.19(1H，t，J 5.6Hz)，3.04(1H，dd，J 2.9Hz，J 6.9Hz)，2.91(1H，d，J5.9Hz)，2.39(1H，dt，J 3.2Hz，J 6.8Hz)，2.25(1H，m)，2.07(1H，t，J 6.6Hz)，1.57(2H，m)，1.43(1H，m)，1.30(3H，m)，1.15(2H，m)，0.81(3H，t，J 4.5Hz)，0.77(3H，J 4.4Hz)；¹³C-NMR(D₂O)：77.1，72.2，71.2，68，8，66.2(2×)，54.8，29.8，26.4，19.9，18.5，13.0(2×)；MS(M+H⁺)：290.3

(2R，3R，4R，5S)-3，4，5-三羟基-1-(2-羟乙基)哌啶-2-羧酸(T3)

1H-NMR(D₂O)：3.80-3.67(3H，m)，3.55(1H，t，J 5.8Hz)，3.40(1H，m)，3.32(1H，t，J 5.6Hz)，3.10(1H，m)，3.03(1H，m)，2.84(1H，m)，2.59(1H，m)；MS(M+H⁺)：222.5

2-((2R，3R，4R，5R)-3，4-二羟基-2，5-双(羟甲基)吡咯烷-1-基)乙酸(S2)

¹H-NMR(D₂O)：4.13(2H，dd，J 0.9Hz，J 3.2Hz)，3.95(1H，d，J 9.8Hz)，3.91(5H，m)，3.66(2H，bs).¹³C-NMR(D₂O)：74.2(2×)，69.8(2×)，56.6(2×)，52.1；MS(M+H⁺)：222.3。

2-((2R，3R，4R)-3，4-二羟基-2-(羟甲基)吡咯烷-1-基)乙酸(T4)

¹H-NMR(D₂O)：4.27(1H，m)，4.05(1H，m)，3.69(1H，d，J 9.8Hz)，3.91(2H，m)，3.76(1H，d，J 9.8Hz)，3.72(1H，m)，3.55-3.52(2H，m).¹³C-NMR(D₂O)：76.0，73.6(×2)，59.7，57.8，57.6；MS(M+H⁺)：192.3。

等同替代

前述说明书详述了本发明当前优选的实施方案。预期本领域技术人员在考虑这些说明书后了解其实践中的许多修改和变化。这些修改和变化意为被随后所附的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.具有下式(I)的ISA或其药学上可接受的盐在制备用于治疗糖尿病或治疗代谢综合征的药物中的用途：

其中

R₁不存在或是C₁-C₆烃基；

或环羟基基团中的一个或多个可以不存在或可以被O-酰基基团代替。

2.根据权利要求1所述的用途，其中所述具有式(I)的化合物具有选自(G1)、(G2)、(G3)和(G4)及其药学上可接受的盐的式：

3.根据权利要求2所述的用途，其中所述具有式(I)的ISA具有下式(G2)或其药学上可接受的盐：

4.根据权利要求1所述的用途，其中所述糖尿病是1型糖尿病。

5.根据权利要求1所述的用途，其中所述糖尿病是2型糖尿病。

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