CZ39398A3 - Farmaceutické prostředky - Google Patents

Description

Farmaceutické prostředky

Oblast techniky

Tento vynález se týká použití dále charakterizovaných sloučenin a jejich farmaceuticky přijatelných solí nebo solvátů k přípravě léčiva pro inhibování zhoršení metabolismu glukózy, při přítomnosti abnormalit metabolismu glukózy a při absenci hyperglykémie. Vynálezem také je farmaceutický prostředek s obsahem takových sloučenin.

Dosavadní stav techniky

Diabetes je systemická choroba charakterizovaná hyperglykémií, hyperlipemií a hyperaminoacidemií. Příčinou je snížená sekrece nebo aktivita inzulínu nebo obojí a snížená metabolická clearance a využití glukózy a mastných kyselin. Diabetes je často spojen se specifickými poruchami mikrocirkulace, neuropathickými poruchami a predispozicí k atheroskleróze. Diabetické syndromy reprezentují široké klinické spektrum vykazující rozmanitost genetických, imunologických, biochemických a epidemiologických vyjádřeni pro které byly dosud stanoveny přesné etiologie.

Diabetes mellitus je extrémně rozšířenou nemocí postihující 16 milionů lidí pouze ve Spojených státech a ve světě je odhadem 100 milionů postižených jedinců. Tento rok (1997) bude u 625 000 lidí ve Spojených státech diagnostikován diabetes, což obnáší po celý den přibližně každou minutu jednu osobu.

Byly definovány čtyři typy diabetů: inzulín· · · « · · · · · »· • 9 · 9 · · · · 9999

9 9 9 9 9 9 9 999 99

9 9 9 9 9 9 9 99

9999 99 ··99

- 2 -dependentní diabetes mellitus (IDDM) neboli typ I), inzulín-independentní diabetes mellitus (NIDDM neboli typ II), těhotenský diabetes mellitus (GDM) a diabetes sekundárně závislý na ostatních podmínkách. Typ I charakteristicky vykazuje nápadné symptomy diabetů a extrémní hyperglykémii. Typ II může být diagnostikován přítomností klasických znaků a symptomů diabetů zároveň s nepochybnou hyperglykémii (glukóza v krvi více jak 200 mg/dl), glukózou v plazmě na lačno (FPG) větší nebo rovnou 140 mg/dl, glukóza v žilní plazmě větší nebo rovnou 200 mg/dl dvě hodiny po podání 75 g glukózy orálně. Kritéria pro GDM se liší, ale požadují orální podání glukózy a měření glukózy v plazmě po podání.

Inzulín-dependentní diabetes mellitus (typ I) je obvykle charakterizován relativně prudkým nástupem symptomů, ačkoli předložený důkaz naznačuje, že jeho vývoj může zahrnovat delší předcházející periodu autoimunního poškozeni pankreatických β buněk. Protilátky ostrůvkových buněk jsou obvykle přítomny při nástupu symptomů. Genetické faktory příbuzné s histokompatibilními antigeny (antigeny lidských lymfocytů) DR3 a DR4 jsou asociovány s predispozicí pro humorální nebo cytotoxickou imunní aktivitu namířenou proti ostrůvkovým tkáním. Předpokládá se, že faktory prostředí, obzvláště určité virové činitele jako je Coxsackie B, příušnice a zarděnky, hrají etiologickou roli u predisponovaných jedinců.

Porucha inzulínové sekreční kapacity zapříčiňuje ketózu, klinický rys, který odlišuje inzulín-dependentní od inzulín-independentní formy diabetů. Pacienti s inzulín-dependentní (typ I) chorobou jsou závislí na inzulínové injekci pro zamezení ketózy a pro udržení zdraví. Akutní nástup diabetů typu I se vyskytuje v prvé řadě u mladých • · · · 4 · « 4 4 44 • 4 · · 4 4 4 4 ···· • 4 · 44 44 4 4 444 ·4

4·· 4··4 · ·· • 4 4444 44 44 4444 pacientů, ale forma s pomalejším nástupem může být pozorována v jakémkoliv věku.

Inzulín-independentní diabetes mellitus (typ II) je uznán jako mající silně genetický základ, jak je dokázáno studiemi identických dvojčat a dobře známým přenosem diabetů v autosomálně dominantním dědičném modelu. Nicméně zde není žádný vztah k distribuci antigenu lidského lymfocytu, a protilátka ostrůvkových buněk není přítomna u většiny pacientů s původní diagnózou NIDDM. Odpovědi ve stavu na lačno a stimulovaná inzulínová odpověd’ značně kolísají u pacientů s chorobou typu II. V některých případech může být inzulín požadován pro korekci hyperglykémie. Nemocní s chorobou typu II jsou za normálních podmínek odolní vůči ketóze, ale může se u nich vyskytovat ketóza během těžkého stresu nebo infekce. Faktory prostředí, takové jako je obezita, hrají roli při indukci nebo zhoršení glukózové tolerance u těchto pacientů. V populaci s diabetem typu II je podskupina subjektů latentního typu II, charakterizovaná přítomnosti protilátek ostrůvkových buněk, pomalu postupujícím ničením β-buněk a dlouhou latentní periodou.

I když není nezbytně nutné, aby nastalo vzájemné vyloučení, patopsychologické změny jsou obecně ve dvou formách u pacientů s diabetem typu II: (1) snížená sekreční inzulínová odpověď na glukózový stimul charakterizovaná sníženým akutním uvolňováním inzulínu, a sníženou souhrnnou inzulínovou sekrecí vztaženou na koncentraci krevní glukózy, nebo (2) snížená vnímavost nebo citlivost k inzulínu příbuzná se sníženou inzulín-receptorovou aktivitou nebo s pre- nebo postreceptorovými defekty. Tyto zde naposledy zmíněné podmínky zahrnují poruchu v transportu glukózy přes buněčné membrány, úbytek v buněčném zpracování substrátu, který je • · · « ··· 9 · ·· « · · · 4 · 4 · 4999 • · · «4 44 44 94444 • * · 4 4 4 4444 «4 9444 44 44 4444 výsledkem snížené činnosti inzulín-receptorového komplexu a jeho systémů mediátorů uvnitř buňky, nebo redukci dodávání hormonu nebo substrátu k metabolicky aktivním tkáním.

U diabetes mellitus typu II jsou definovány dvě hlavní místa inzulínové rezistence. U stavu na lačno nadprodukce glukózy označuje jako místo inzulínové rezistence játra. Toto se odráží ve vzrůstající produkci jaterní glukózy v postabsorbčním stavu vedoucím ke vzrůstu koncentrací glukózy v plazmě ve stavu na lačno. Tento vzrůst jaterní glukózy je do různé míry potlačen inzulínem. U těžších diabetů je snížena schopnost inzulínu inhibovat produkci jaterní glukózy. Ve stavu přísunu je primárním místem inzulínové rezistence sval, jak je ukázáno 50% redukcí absorpce glukózy periferními tkáněmi u pacientů s diabetem během škrticích inzulín-glukózových studií. Sval je primární tkáň, která požaduje inzulín pro absorbci glukózy.

Diabetes typu II, který se vyskytuje v 80 až 85 % diabetické populace, je obvykle nalezen u dospělých, ale může se vyskytovat též u mladých pacientů. Přibližně 80 % pacientů typu II je obézních, ačkoliv procenta se v některých studiích pohybovala v rozsahu od 60 do 90 %. Pacienti s diabetem typu II mohou reagovat na redukci hmotnosti, léčbu dietou, cvičení a medikaci. Inzulínové injekce jsou používány pro ty pacienty, kteří požadují vnější inzulín během hyperglykemických period.

Diabetes mellitus typu II je v současné době léčen kombinací úpravy chování, fyzikálních, dietetických a farmakologických zásahů. Specifické plánování diabetické dietní stravy a odstupňované programy cvičeni jsou prvními prostředky fyziklání terapie zaváděnými u všech pacientů • ·

-δε diagnózou diabetů. Tento přistup má zřídka úspěch daný vnějším chováním a společností, které musí být neustále přísně dodržovány. Ovšem, sama dietní léčba je pro řízení hladiny glukózy v krvi efektivní u méně než 10 % pacientů.

Třída sulfonylmočovinových sloučenin byla základem v léčbě diabetes mellitus typu II po desetiletí. Nicméně mezi 20 a 30 % pacientů po začátku podávání nebude mít glykemické zlepšení a dalších 10 % pacientů ročně se stane nereagujícími. Mimo to, každý rok se vyvine dalších 5 až 10 % takových sekundárních poruch, takže po 10 letech léčby bude mít méně než 30 % těchto původně léčených sulfonylmočovinami odpovídajícím způsobem upravenou krevní glukózu. Konečně, tyto prostředky jako třída zapříčiňuji významný vzrůst hmotnosti, který má sklon k exacerbaci inzulínové rezistence a hyperglykémie.

Metformin (biguanid) a akarbosa (a-glukosidásový inhibitor), též zlepšuje glykemickou kontrolu, ale oba jsou méně účinné než sulfonylmočoviny. Mimo to, obě sloučeniny jsou spojeny s vedlejšími účinky na gastroinestinální trakt, co může omezit komplianci. Nově byl schválen troglitazon, thiazolidindion, pro léčbu NIDDM.

Když orální léčba selže, převážná většina pacientů vyžaduje parenterální léčbu inzulínem. Třebaže je efektivnější, použití inzulínu vyžaduje subkutánní injekce a chlazení a je spojeno se vrůstajícím výskytem hypoglykemických událostí. Příslušná terapie stále vede k přírůstku hmotnosti a hyperinzulinémii, tedy podmínkám které mohou přispívat k další inzulínové rezistenci, výsledkem čehož jsou větší změny v abnormalitách spojených s metabolickým syndromem.

• ·

Metabolický syndrom neboli syndrom X, spolu s narušenou homeostázou glukózy, zahrnuje obezitu, hypertenzi a hypertriglyceridémii a snížení lipoproteinu - cholesterolu s vysokou hustotou. Po mnoho let byl hledán obecně spojovací článek mezi těmito abnormalitami. Byly navrhovány různé mechanismy jako základ etiologie metabolického syndromu včetně hyperinzulinémie, abnormální regulace toku svalové krve, přebytku sympatického napětí, přebytku oběhu volných mastných kyselin a abnormální lipolýzy, a změn ve funkci baroreceptorů. Všechny tyto změny jsou vázány na inzulínovou rezistenci, která sama o sobě může být vysvětlena abnormalitou ve využívání nebo extrakci glukózy kosterními svaly. Analogicky k metabolickému syndromu, specifická příčina myogenní inzulínové rezistence není plně pochopena a byla vysvětlována jednou či více abnormalitami. Tyto zahrnují poškozené dodávání glukózy do svalů, abnormální transport glukózy do tkáni a aberující nitrobuněčná spotřeba glukózy. V raných fázích narušené glukózové tolerance hyperinzulinémie kompenzuje inzulínovou rezistenci a podporuje homeostázu glukózy. Po nějakém čase redukce schopnosti pankreatických ostrůvků udržet úrovně kapacity inzulínové sekrece, které jsou způsobilé k překonání inzulínové rezistence, vedou k pathognomonickému nálezu NIDDM: hyperglykémie.

Pro dané velké procento pacientů s NIDDM, kteří nejsou efektivně léčeni nyní používanými prostředky fyzikální terapie nebo orální terapií, je silný zájem o sloučeniny zaměřené proti novým buněčným a molekulárním cílům, které zlepšují parametry metabolického syndromu a kontroly glykémie. Thiazolidindiony jsou první novou skupinou léků k léčení diabetů za více než 25 let. Ačkoliv účinnost těchto sloučenin je limitována a některé obavy především pokud jde

o bezpečnost stále existují, je zde přesto hodně rozruchu ohledně jejich potenciálního použití. Jak ošetřující lékaři, tak pacienti soudí, že existují rozsáhlé potřeby nové orální léčby v prevenci a léčení při zhoršení metabolismu glukózy.

Sympatický výstup byl cílem různých antihypertenzních medikací. Mnohé z těchto prostředků (α-methyldopa, guanabenz, guanfacin, moxonidin a clonidin) měly účinkovat přes centrální α-adrenergní receptory snížením CNS sympatického výstupu. Ačkoliv clonidin posiloval α-adrenergní aktivitu, jeho antihypertenzní účinek, stejně jako účinek moxonidinu byly těsně korelovány s jejich schopností aktivovat separátní typ receptorů centrálního nervového systému, imidazolin-l-ový (1^) receptor.

Ačkoliv jak moxonidin, tak clonidin mohou snižovat krevní tlak přes 1-^ receptor, silná α-adrenergní aktivita clonidinu pravděpodobně snižuje jeho schopnost změnit metabolismus glukózy. To znamená, že periferní a-adrenergní stimulace vedoucí ke změnám v perfúzi tkání citlivých na inzulín může vyvážit jakýkoliv užitečný efekt snížení v centrálním sympatickém výstupu. Významná část profilu vedlejšího účinku clonidinu se vztahuje k periferní α-adrenergní aktivitě, jako je uklidnění. Na rozdíl od toho, moxonidin má významně vyšší afinitu k receptorů vzhledem k a₂~receptoru. S nižší α-adrenegní aktivitou moxonidin může reprezentovat novou terapeutickou skupinu hypoglykemických nebo antihyperglykemických prostředků, které vyvolají změny v metabolismu glukózy selektivní centrální aktivací 1·^. Ovšem, řady různých pre-klinických důkazů podporují hypotézu, že moxonidin může zvýšit hyperglykémii u diabetes mellitus typu II.

• · • · · ·· · ·♦ · ·

- 8 V EP O 689 837 je popsáno použití moxonidinu a jeho netoxických solí s kyselinou pro léčení poruch metabolismu glukózy doprovázených hyperglykémií, tedy léčení hyperglykemických následků. Nyní bylo nalezeno, že určité substituované aminopyrimidiny, jak jsou definovány dále, a jejich farmaceuticky přijatelné soli a solváty mohou být užity pro inhibici zhoršení metabolismu glukózy u savců majících abnormality metabolismu glukózy a u savců s rizikem vývinu abnormalit metabolismu glukózy, před nástupem hyperglykémie, lze tímto předcházet nebo zabránit nástupu abnormalit metabolismu glukózy a předcházet nebo zabránit zhoršení metabolismu glukózy, pokud abnormality metabolismu glukózy existují, tedy léčení jednoho nebo více etiologických příčin, nebo při nebezpečí zapříčinění zhoršení metabolismu glukózy.

Ostatní předměty, znaky a výhody tohoto patentu se stanou zřejmými z následujícího popisu a připojených patentových nároků.

Podstata vynálezu

Tento vynález skýtá způsob inhibice zhoršení metabolismu glukózy u savců majících abnormalitu metabolismu glukózy nebo riziko vývinu abnormality metabolismu glukózy (léčení jedné nebo více etiologií zhoršení metabolismu glukózy) před nástupem hyperglykémie, který zahrnuje podávání uvedeným savcům účinné dávky substituovaného aminopyrimidinu obecného vzorce I • · · «

9 9

9999

9

99

ve kterém

R¹, R², R³ znamenají nezávisle na sobě atom vodíku, halogenu, alkoxyskupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, alkylthioskupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylovou skupinu se 3 až 5 atomy uhlíku,

R⁴ znamená atom vodíku, formyl, acetyl, propionyl nebo butyryl,

9 s podmínkou, ze R , R a R neznamenají všechny najednou atom vodíku, nebo jeho farmaceuticky přijatelné soli nebo solvátu.

Způsob poskytovaný tímto vynálezem se provádí podáváním účinné dávky substituovaného aminopyrimidinu obecného vzorce I nebo jeho farmaceuticky přijatelné soli nebo jeho solvátu, přednostně ve farmaceutických prostředcích, savci projevujícímu abnormalitu metabolismu glukózy nebo riziko vývinu abnormality metabolismu glukózy. Je nezbytné, aby u savci určení k léčení měli funkční pankreatické β buňky.

· • 9 • · · 9 9 · · · ·

Sloučenina 4-chlor-N-(imidazol-2-yliden)-6-methoxy-2-methyl-5-pyrimidinamin (moxonidin) je známa a popsána v US patentu č. 4 323 570, který je zde zahrnut jako literární odkaz ve své úplnosti, a je výhodnou sloučeninou podle tohoto vynálezu.

Sloučeniny obecného vzorce I se připravují reakcí odpovídajících 5-aminopyrimidinů obecného vzorce II

R (II)

ve kterém

2 3 . ,

R , R a R mají význam definovaný výše pro obecný vzorec

I, s I-acylimidazolidin-2-onem obecného vzorce III ^:O (III) ve kterém představuje formyl, acetyl, propionyl nebo butyryl.

• ·

- 11 Sloučeniny obecných vzorců II a III jsou dobře známé nebo jsou syntetizovány ve shodě se známými metodami přípravy.

Termín halogen značí chlor, brom, fluor a jod.

Z těchto halogenů se dává přednost chloru a bromu, nejvýhodnějším je chlor.

Cykloalkylové substituenty, které jsou zvláště vhodné, jsou cyklopropyl, cyklobutyl nebo cyklopentyl a jejich alkylové deriváty obsahující 1 až 4 atomů uhlíku.

Aminopyrimidiny substituované alkylovými nebo cykloalkylovými skupinami v poloze 2 jsou syntetizovány z příslušně substituovaných iminoetherů. Vychází se z nitrilů, amidiny jsou cyklizovány estery kyseliny malonové za vzniku hydroxypyrimidinových derivátů. Požadované substituované halogenované aminopyrimidiny jsou tvořeny halogenací s výměnou hydroxyskupin a zavedením aminoskupiny za nitrilovou skupinu.

Pokud jsou požadovány aminopyrimidiny substituované ve poloze 2 a 4, syntéza začíná halogenací odpovídajících 6-uracilů a zavedením aminoskupiny, jak je popsáno výše.

Reakce mezi aminopyrimidiny a acylimidazolidinony může být provedena v přítomnosti oxychloridu fosforitého při teplotě mezi asi 20 °C a teplotou varu oxychloridu fosforitého. Reakce probíhá za dobu od 3 do 70 hodin. Dává se přednost tomu, když přebytek fosforité sloučeniny je použit tak, že zároveň slouží jako rozpouštědlo. Nicméně, inertní organická rozpouštědla nebo jejich směsi mohou být také použity. Nejvýhodnější v případě, že oxychlorid fosforitý je • ··· ··· · · · · · · · ·· ···· ·· ♦· ·· 99 použit samotný, je reakce po dobu přibližně 50 hodin při teplotě mezi 50 a 100 °C. Po odstranění přebytku oxychloridu fosforitého vodou nebo pomocí vodného alkalického prostředí (například roztok uhličitanu nebo hydroxidu sodného) je reakční produkt konvertován na acylový derivát, přednostně za snížené teploty.

Pro sloučeniny, kde R⁴ znamená atom vodíku, acylová skupina může být odštěpena použitím kyselin minerálních, kyselin organických a/nebo alkalických činidel. S výhodou je možno užít kyselinu octovou, hydroxid sodný, uhličitan sodný, alkoxidy alkalických kovů nebo aminy. Obzvláště výhodné je odstranění acetylové skupiny zahříváním s vodou nebo alifatickými alkoholy. Pro tento účel je zvláště vhodný methanol. Tento prostředek k odstranění je mimořádně jemný a z toho důvodu žádoucí.

Je též možno převést sloučeniny, kde R⁴ je atom vodíku, na acylovou formu reakcí známým způsobem s uznávaným acylačním činidlem. Tímto způsobem se získají nové 1-acylimidazoliny. Typickými acylačními činidly jsou anhydridy kyselin a chloridy kyselin v přítomnosti bází, jako je pyridin. Tímto způsobem mohou být zavedeny takové acylové skupiny jako formyl, acetyl, propionyl nebo butyryl.

Odpovídající alkoxy- a alkylthiosloučeniny mohou též být získány z halogenovaných sloučenin substitucí halogenových atomů za vhodných reakčních podmínek. Halogenové substituenty na pyrimidinovém zbytku mohou být převedeny na alkoxyskupiny užitím alkoholů nebo alkoxidů, nejlépe při teplotě mezi 0 °C a teplotou varu alkoholu nebo alkoxidů. V závislosti na reakčních podmínkách, jedna nebo více alkoxyskupin může nahradit odpovídající počet atomů halogenů.

- 13 Pokud je požadováno, reakce může být provedena tak, že vhodným výběrem podmínek (teplota, reakční doba, koncentrace reaktantů a tak dále) je alespoň jeden atom halogenu vázaný na pyrimidinový zbytek je stále k dispozici. Když je toto provedeno, mohou být připraveny alkylthiosloučeniny podle tohoto vynálezu. Mimo to, za extrémnějších podmínek vyšší teploty, delšího reakčního času, a vyšší koncentrace alkoholu nebo alkoxidu, může být převeden další atom halogenu. Také separace R⁴ acylové skupiny je možná.

Příslušná reakce je prováděna buď při teplotě místnosti nebo teplotách vyšších, přednostně v alkoholech nebo zředěných alkoholových roztocích. Vhodné alkoholy (a alkoxidy) jsou ty, které obsahují 1 až 4 atomy uhlíku, zvláště methanol a ethanol.

Je též možno vyrobit sloučeniny obecného vzorce I, kde η

R představuje atom halogenu, vodíku, alkoxyskupinu, alkylthioskupinu, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylovou skupinu se 3 až 5 atomy uhlíku, o

R představuje alkoxyskupinu obsahující 1 až 4 atomy uhlíku,

R představuje atom vodíku, alkoxyskupinu, alkylthioskupinu, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylovou skupinu se 3 až 5 atomy uhlíku a

R⁴ je atom vodíku.

• «

9

9··

- 14 Při použití tohoto způsobu se jako výchozí látka používá sloučenina obecného vzorce I, kde:

Ί

R představuje atom vodíku, halogenu, alkylthioskupinu, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylovou skupinu se 3 až 5 atomy uhlíku, o

R představuje atom halogenu,

R³ představuje atom vodíku, halogenu, alkylthioskupinu, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylovou skupinu se 3 až 5 atomy uhlíku a

R⁴ je acylová skupina nebo atom vodíku.

Zavedení alkoxyskupin je též možné ve shodě s postupem popsaným výše, pokud jsou přítomny alkylthiové substituenty, zvláště v případě těch sloučenin, kde

Ί

R je atom halogenu, o ,

R je bud alkylthioskupina nebo cykloalkylová skupina a

R³ je atom vodíku, alkylová skupina s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylová skupina, přičemž halogenový substituent může být substituován odpovídající alkoxyskupinou obsahující 1 až 4 atomy uhlíku v přítomnosti alkoholů nebo alkoxidů při teplotách mezi 0 °C a teplotou varu použitého alkoholu nebo alkoxidů.

Převod halogenových substituentů na pyrimidinovém

• 4	44	• 4		• 4	«4
•	•	• ·	4 4	•	• 4	4	4
•	•	•	4	4	4 4 4	• 4		• 4
• 4	4 4	4 4	• 4	4 «44	4	4
•	•	4	•	4	4 4	4	4	4
»4	«444	4«	44	4 4		• 4

zbytku na alkylthioskupiny se provádí způsobem analogickým tém, které jsou popsány pro náhradu atomů halogenu alkoxyskupinami. K tomu jsou používány alkylmerkaptany a bylo zjištěno, že výhodný rozsah teplot je od 20 °C do teploty varu rozpouštědla. Postup je použitelný až do 0 °C. Je použitelný jako v případě zavádění alkoxyskupiny, pro zachování minimálně jednoho atomu halogenu vázaného na pyrimidinový zbytek a dostupného pro syntézu ostatních sloučenin podle tohoto vynálezu. To dovoluje výměnu v přítomnosti alkoxylových substituentů. Další atomy halogenu se mohou nechat reagovat za extrémnějších podmínek teploty, reakční doby a koncentrace merkaptidů alkalických kovů. Upřednostňovaným materiálem je suspenze natriummethylmerkaptidu v toluenu.

Při předcházejícím způsobu jsou sloučeniny mající alkylthiové substituenty přednostně získávány ze sloučenin obecného vzorce I, ve kterém:

13·

R a R jsou atom halogenu, vodíku, alkylova skupina nebo alkoxyskupina s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylová skupina obsahující 3 až 5 atomů uhlíku, o

R představuje atom halogenu a

R⁴ je atom vodíku nebo alifatická acylová skupina.

Sloučeniny mohou být získány substitucí halogenových substituentů požadovanými zbytky.

Vhodným výběrem reakčních podmínek, pokud některé nebo všechny substituenty R¹, R² a R³ jsou atomy halogenu, mohou takové sloučeniny být použity pro další substituci

- 16 »♦ alkoxyskupinami nebo alkylthioskupinami v požadovaném pořadí nebo kombinaci.

Sloučeniny obecného vzorce I mohou též být připraveny reakcí S-alkylisothiouroniové soli obecného vzorce IV

R¹

ve kterém

3

R , R a R mají výše uvedený význam, c

R je alkylova skupina, výhodně methyl a

X je atom halogenu, s ethylendiaminem známým způsobem. Jednou metodou pro provedení této reakce je zahřívání dvou reaktantů po několik hodin v rozpouštědlech, jako je alkohol. Výhodným je zvláště methanol. V této reakci je dávána přednost S-methylisothiouroniovým solím.

Výchozí sloučenina pro přípravu sloučeniny obecného vzorce IV může být získána známými způsoby z odpovídajících 5-aminopyrimidinových derivátů sloučeniny obecného vzorce II • · • ··

(II) ve kterém

R¹, R² a R³ mají výše uvedený význam.

Je pouze nezbytné vycházet z takových sloučenin, kde R¹, R² a R³ představují vhodné požadované substituenty.

Sloučenina obecného vzorce II se může nechat reagovat s benzoylthioizokyanátem za vzniku odpovídajících benzoylthiomočovin, které mohou být hydrolyzovány na pyrimidylthiomočoviny obecného vzorce V

ve kterém

R , R a R mají výše uvedený význam.

Benzoylisothiokyanát se získá reakci mezi thiokyanátem amonným a benzoylchloridem. Sloučeniny obecného vzorce V se mohou poté nechat reagovat s methyljodidem nebo ostatními methylačními činidly za vzniku S-methylisothiouroniových solí

- 18 • · • · • ·

obecného vzorce IV.

Pyrimidylbenzoylthiomočoviny jsou přednostně připravovány reakcí thiokyanátu amonného, benzoylchloridu a aminopyrimidinu v horkém rozpouštědle, přednostně ve vroucím acetonu. Získané thiomočovinové deriváty jsou poté hydrolyzovány, aby se odstranily benzoylové zbytky. Hydrolýza se může konat například v přítomnosti zásad a pokud je nutno, s ohříváním. Pro tento záměr je zvláště vhodný hydroxid sodný. Substituované thiomočoviny jsou suspendovány, například v acetonu, a převedeny methylačními činidly (přednostně methyljodidem) na isothiouroniumjodid. Tato reakce je přednostně prováděna ve vroucím acetonu.

Moxonidin, 4-chlor-N-(imidazolin-2-yliden)-6-methoxy-2-methyl-5-pyrimidinamin se obecně připravuje jak je uveřejněno v US patentu č. 4 323 570. Přednostně se 4-chlor”N-(imidazolin-2-yliden)-6-methoxy-2-methyl-5-pyrímidinamin připravuje takto:

,NH

H₃C — C HC1 nh₂

NaOC₂H₅

T

OEt

OEt

OH

Hydrochlorid acetamidinu

Diethylmalonát

4,6-Dihydroxy-2methylpyrimidin

OH

4,6-Dihydroxy-2-methyl-

-5-nitropyrimidin

N(Et)₂

Y

4,6-Dichlor-2-methyl-5-nitropyrimidin

- 20 • 9

5-Amino-4,6-dichlor-2-methylpyrimidin

POC1₃ r\

NH N-Ac lí

O

N-Acetylimidazolin-2-on

Ac

N-(l-Acetylimidazolin-2-yliden)-4,6-dichlor-2-methyl-5-pyrimidinamin

NaOCH₃, CH₃OH

4-Chlor-N-(imidazolin-2-yliden)-6-methoxy-2-methyl-5-pyrimidinamin

99 ·9 ·· ·♦

9 · 9 · · · · · ♦ « « ·« ··· 9 9 ·· • 9 99 99 >· 99 9 99 • 9 9 9 9· 9 9· «999 *9 99 99· ·

- 21 N-Acetylimidazolin-2-on se připraví reakcí anhydridu kyseliny octové s 2-imidazolidonem při teplotě místnosti. Reakční směs je ohřívána na teplotu mezi 80 a 100 °C po dobu 90 minut a poté ochlazena na teplotu přibližně 10 °C až zhruba - 10 °C pro získání N-acetylimidazolin-2-onu.

První meziprodukt, 4,6-dihydroxy-2-methylpyrimidinamin, je syntetizován přípravou ethoxidu sodného in šitu ze sodíku a bezvodého ethanolu pod atmosférou dusíku. Hydrochlorid acetamidinu a diethylmalonát jsou přidány a reakční směs je ohřívána k varu po dobu 2 až 6 hodin k získání

4.6- dihydroxy-2-methylpyrimidinu.

Druhý meziprodukt, 4,6-dihydroxy-2-methyl-5~nitropyrimidin, je poté syntetizován pomalým přidáváním

4.6- dihydroxy-2—methylpyrimidinu do reakční směsi sestávající z dýmavé kyseliny dusičné v kyselině octové. Jakmile je přidávání 4,6-dihydroxy-2-methylpyrimidinu skončeno, je reakční směs míchána po dobu 0,5 až 2 hodiny pro získání

4.6- dihydroxy-2-methyl-5-nitropyrimidinu.

Po nitraci, oxychlorid fosforečný (POCl₃).a 4,6-dihydroxy-2-methyl-5-nitropyrimidin se nechají sloučit za mícháni. Do této směsi je diethylanilin přikapán takovou rychlostí, že teplota reakční směsi nepřestoupí asi 40 °C. Po přidáni celého množství, je reakční směs vařena pod zpětným chladičem po dobu od 1 do 3 hodin a poté vakuové destilována k získání třetího meziproduktu, 4,6-dichlor-2-methyl-5-nitropyrimidinu.

Třetí meziprodukt, 4,6-dichlor-2-methyl-5-nitropyrimidin, je hydrogenován na Raneyově niklu jako lOaž 30% roztok v toluenu pro získání odpovídající sloučeniny, • · · » « · ··

4,6-dichlor-2-methyl-5-aminopyrimidinu, jako čtvrtého meziproduktu.

Pátý meziprodukt,

N-(l-acetylimidazolin-2-yliden)

-4,6-dichlor-5—pyrimidinamin, se poté připraví smísením oxychloridu fosforečného, N-acetylimidazolin-2-onu a 5-amino-4,6-dichlor-2-methylpyrimidinu, a ohříváním k varu po dobu 2 až 4 hodin, a poté ochlazením za míchání na teplotu místnosti.

Finální produkt, 4-chlor-N-(imidazolin-2-yliden)-6

-methoxy-2-methyl-5-pyrimidinamin, je syntetizován nejprve přípravou methoxidu sodného in šitu z bezvodého methanolu a sodíku. Pátý meziprodukt, N-(l-acetylimidazolin-2-yliden)-4,6-dichlor-2-methyl-5-pyrimidinamin, je přidán a reakční směs přivedena k varu. Po 15 minutách až 1 hodině od přivedení směsi do varu, je přidán další methoxid sodný a reakční směs je udržována ve varu po dobu 15 minut až 1 hodiny, k získání 4-chlor-N-(imidazolin-2-yliden)-6-methoxy-2-methyl-5-pyrimidinaminu.

Zpracování různých meziproduktů je prováděno standard ními technikami dobře známými těm, kdož jsou kvalifikováni v oboru. Rozličné reaktanty a činidla použitá v těchto syntézách jsou komerčně dostupné nebo snadno připraveny z komerčně dostupných látek standardními postupy dobře známými těm, kdož jsou vzděláni v oboru.

Bude uznáno, že sloučeniny uvedené v tomto patentu mohou být izolovány samy o sobě, nebo mohou být převedeny na adiční sůl s kyselinou za použití konvenčních postupů. Jak je zmíněno výše, vynález zahrnuje farmaceuticky přijatelné soli sloučenin obecného vzorce I. Substituované aminopyrimidiny • · • · · · · · · · · · ·· • · · ·♦ · « ·· ♦··· · ··· · ♦ · · · · · «· ··«· ·· ·· * · ·* obecného vzorce I mohou reagovat s kteroukoliv z řady kyselin anorganických a kyselin organických, za vzniku farmaceuticky přijatelné soli. Kyseliny obecně užívané pro přípravu adičních solí s kyselinami jsou kyseliny anorganické, jako je kyselina chlorovodíková, kyselina bromovodíková, kyselina jodovodíková, kyselina sírová, kyselina fosforečná a tak podobně, a kyseliny organické, jako je kyselina p-toluensulfonová, kyselina methansulfonová, kyselina oxalová, kyselina p-bromfenylsulfonová, kyselina uhličitá, kyselina jantarová, kyselina citrónová, kyselina benzoová, kyselina octová a tak podobně. Příklady takových farmaceuticky přijatelných solí tedy jsou sulfát, pyrosulfát, hydrogensulfát, sulfit, hydrogensulfit, fosfát, monohydrogenfosfát, dihydrogenfosfát, metafosfát, pyrofosfát, chlorid, bromid, jodid, acetát, propionát, dekanoát, kaprylát, akrylát, formiát, isobutyrát, kaproát, heptanoát, propionát, oxalát, malonát, sukcinát, suberát, sebakát, fumarát, maleát, butin-1,4-dioát, hexin-1,6-dioát, benzoát, chlorbenzoát, methylbenzoát, dinitrobenzoát, hydroxybenzoát, methoxybenzoát, ftalát, sulfonát, xylensulfonát, fenylacetát, fenylpropionát, fenylbutyrát, citrát, laktát, τ-hydroxybutyrát, glykolát, tartarát, methansulfonát, propansulfonát, naftalen-l-sulfonát, naftalen-2-sulfonát a tak podobně. Výhodnou farmaceuticky přijatelnou adiční solí s kyselinou jsou soli, které jsou tvořeny s kyselinami minerálními, jako je kyselina chlorovodíková, kyselina bromovodíková a kyselina sírová.

Kromě toho substituované aminopyrimidiny obecného vzorce I nebo jejich farmaceuticky přijatelné soli mohou tvořit solváty s vodou nebo obecně s organickými rozpouštědly, jako je ethanol. Tyto solváty jsou též předpokládány pro použití při způsobech podle tohoto vynálezu.

Adiční soli s kyselinami obvykle vznikají reakci sloučeniny obecného vzorce I s ekvimolárním množstvím nebo s přebytkem kyseliny. Reaktanty jsou obecně uváděny do styku ve vzájemném rozpouštědle. Sůl se normálně vysráží z roztoku během asi 1 hodiny až 10 dní a může být izolována filtrací nebo rozpouštědlo může být odstraněno stripováním běžnými způsoby.

Farmaceuticky přijatelné soli mají obecně zvýšenou rozpustnostní charakteristiku ve srovnání se sloučeninami, od kterých jsou odvozeny, a tedy jsou často přístupnější zpracování.

Jak je naznačeno výše, sloučenina obecného vzorce I, zvláště moxonidin, a její farmaceuticky přijatelné soli a solváty, jsou použitelné pro inhibici zhoršení metabolismu glukózy u savců majících abnormality metabolismu glukózy a při riziku vzniku abnormalit metabolismu glukózy, před nástupem hyperglykémie, tím je předcházeno, pozdrženo nebo zmírněno zhoršení metabolismu glukózy v přítomnosti etiologie abnormalit metabolismu glukózy. Příklady takových etiologií abnormalit metabolismu glukózy zahrnují narušenou glukózovou toleranci, inzulínovou rezistenci, cirkulující protilátky ostrůvkových buněk, hypoinzulinémii (v přítomnosti fungujících β buněk), vzrůstající výstup jaterni glukózy, a obezitu, na které však výčet není omezen.

Pojem narušená glukózová tolerance ve vztahuje k jednotlivcům, jejichž koncentrace glukózy v plazmě leží mezi normálem a hodnotami pro diagnózu otevřeného diabetů. Koncentrace glukózy v plazmě u takových jednotlivců se může • · · · · · · * · · · ·· 9 · · ··· 9 9 9· • * «······ ♦·· · · « · · · · · · ··· ·* ···· ·· ·· ♦· ·· vyvíjet k otevřenému diabetů po různě dlouhá časová období.

Narušená glukózová tolerance může být stanovena orálním glukózovým testem tolerance. Klasifikace Světové zdravotnické organizace, (WHO, World Health Organization) definuje narušenou glukózovou toleranci pomocí dvouhodinové koncentrace glukózy v plazmě mezi 140 a 200 mg/dl (7,8 až 11,1 mmol/1) po standardním vyvolání odezvy na glukózu u osob s koncentrací glukózy na lačno menší než 140 mg/dl (7,8 mmol/1). Klasifikace National Diabetes Data Group a World Health Organization se liší v tom, že nediagnostické a neklasifikovatelné hodnoty orálního testu glukózové tolerance se vyskytují v systému National Diabetes Data Group, ale ne v systému World Health Organization. Za standardizovaných podmínek testování, může být sama dvouhodinová hodnota dostačující pro diagnózu.

Abnormalita metabolismu glukózy značí jeden nebo více stavů nebo poruch, které zapříčiňují nebo mají sklon zapříčinit nebo pokud se ponechají nekompenzované, zapříčiní zvýšeni úrovni krevní glukózy nad normál. Obecně, takové úrovně krevní glukózy jsou výsledkem inzulínové nedostatečnosti nebo rezistence tělních buněk na působení inzulínu. Úrovně krevní glukózy v rozsahu, který je příčinou klinické diagnózy diabetů, jsou přímo hyperglykemické, zatímco hodnoty nad normál a opravdu pod hyperglykemickými jsou neurčité.

Termín při riziku vývoje abnormalit metabolismu glukózy se vztahuje k jednotlivci s předchozími abnormalitami metabolismu glukózy a s potenciálními abnormalitami metabolismu glukózy.

Termín předchozí abnormality metabolismu glukózy se

vztahuje k jednotlivci s předchozím diabetem nebo narušeným metabolismem glukózy, kteří znovu získali normální metabolismus glukózy. Nejčastěji jednotlivci v této skupině zahrnují pacienty s dřívějším těhotenským diabetem, narušenou tolerancí glukózy, nebo diabetem typu II, u kterých se stav metabolismu glukózy vrátil do normálu. U těchto jednotlivců je zvýšené riziko vzniku diabetů.

Termín potenciální abnormality metabolismu glukózy se vztahuje k jednotlivci s podstatně větším rizikem vývoje abnormality metabolismu glukózy a/nebo diabetů než běžná populace. Kategorie zahrnuje přímé příbuzné pacientů s diabetem, identická dvojčata pacientů s diabetem typu I nebo II, sourozence s identickým antigenem lidského lymfocytu, nebo jednotlivce s cirkulujícími protilátkami namířenými proti ostrůvkovým buňkám (ICA). Pacienti v této poslední skupině mohou vykazovat protilátky ostrůvkových buněk v sérech po několik let před nástupem směrem k otevřenému diabetů. Zahrnuty jsou též obézní jednotlivci a jednotlivci, kteří porodili velké dítě (4,1 kg nebo více).

Jak je popsáno výše, inzulín-dependentní diabetes mellitus (typ I) je charakterizován kompletní nebo skoro kompletní nedostatečností inzulínu a potřebou substituční inzulínové terapie. Metabolické poruchy (abnormality) které charakterizují inzulín-independentní diabetes mellitus (typ II) se vyskytují méně akutně než u choroby typu I, a náhrada inzulínu není obecné potřebná v dřívějších stadiích. Zpočátku může být postačující sama dietní léčba. Později mohou být vyžadovány orální prostředky nebo inzulín.

Hlavní role inzulínové rezistence v patogenezi diabetes mellitus typu II je široce uznávána. Inzulínová • ··· ···

- 27 rezistence je definována jako subnormální biologická odpověď na danou koncentraci inzulínu. Daný pleiotropický vliv inzulínu na metabolismus glukózy, lipidů a proteinů, vícenásobné poruchy mohou vyústit do hyperinzulinémie nebo inzulínové rezistence. Inzulinémie, zvláště úrovně inzulínu na lačno, korelují překvapivé dobře (na úrovni 0,6 až 0,8) s výlučnějšími měřeními inzulínové rezistence, jako je euglykemická svorka nebo minimální model.

Jednotlivci, u kterých se vyvinula porušená glukózová tolerance z normální glukózové tolerance ukazují, že inzulínová rezistence předchází defekt v sekreci inzulínu. Nedávné studie naznačují dvoukrokový proces, prvním krokem je inzulínová rezistence a druhým porucha β-buněk. Ztráta pulsatilní sekrece inzulínu byla též považována za první lézi vedoucí k diabetes mellitus typu II.

Chronická hyperglykémie údajně škodí sekreci inzulínu a může též vyvolat inzulínovou rezistenci. Tato glukotoxicita může učinit diabetický stav trvalým a eventuálně vést k trvalé ztrátě funkce β-buněk.

Zvýšené vylučování albuminu močí se vyskytuje v raném průběhu diabetes mellitus typu II, u osob s narušenou glukózovou tolerancí a u nediabetických potomků subjektů s diabetes mellitus typu II.

Narušená glukózová tolerance (IGT) je definována jako glykemická odpověď na standardní vyvolání odezvy podáním 75 g glukózy orálně, jež je přechodem mezi normálem a diabetickým kritériem ustanoveným US National Diabetes Data Group, to jest koncentrace glukózy ve venózní plazmě nebo plné kapilární krvi 140-199 mg/dl 2 hodiny po podání glukózy.

- 28 Důležitost narušené glukózové tolerance jako prognostické kategorie pro vývoj diabetů typu II je obecně uznávána. U pacientů v této skupině majících vyšší úrovně glukózy na lačno, to je mezi 125 a 140 mg/dl, je nejvyšší riziko vývoje diabetes mellitus typu II.

Genetická vnímavost k diabetů typu II je pravděpodobně zahrnuta ojediněle, kromě vzájemně souvisejících genů pro inzulínovou rezistenci, obezitu, distribuci tuku a ostatní specifické genové defekty. Některé z nich byly identifikovány, ostatní stále nejsou známy. Hlavní faktory chování zahrnují dietní kalorie a tuk, fyzickou aktivitu a přibývání na hmotnosti. Kulturní a psychosociální faktory mohou působit pomocí diety, aktivity, přibývání na hmotnosti a mohou též působit nezávisle. To ukazuje, že tyto faktory chování mohou působit nejen pouze na začátku kaskády, ale též jako promotory během postupu diabetes mellitus typu II.

Přírůstek hmotnosti je hlavním mechanismem etiologicky spojeným s inzulínovou rezistencí. Inzulínová rezistence může být zpětně vazebním mechanismem k zabránění dalšího přírůstku hmotnosti nad nějakou určitou mez. Rychlý přírůstek hmotnosti zvyšuje inzulínovou rezistenci u subjektů s hyperandrogenismem, inzulínovou rezistencí a rozšířením epidermis (acanthosis nigricans). Naproti tomu úbytek hmotnosti u vážně obézních subjektů ukazuje na zabránění postupu z IGT k diabetes mellitus typu II.

Inzulínové odpovědi vzrůstají během progrese glukózové intolerance z normálu do poškození. Nicméně je zde postupující úbytek v sekreci inzulínu, jak stoupají úrovně glukózy, buď odhalením primárního defektu v sekreci inzulínu, z pankreatického vývodu, z toxicity glukózy, nebo • · • ··· ·· • · · · ♦ ·· · · ···· · «·· · · · · · · · *· 999· 99 99 ♦ ♦ ··

- 29 z kombinace těchto defektů. Průzkumné studie osob s IGT identifikovaly snížení úrovní inzulínu po vyvolání odezvy na glukózu (shodující se s defekty sekrece) jako předpověď vývoje diabetes mellitus typu II.

Na rozdíl od diabetů typu II, ve kterém abnormality metabolismu glukózy jsou primárné způsobeny absolutním nedostatkem inzulínu zapříčiněným ztrátou hlavní části β-buněk, diabetes typu II je rozpoznán jako heterogenní porucha mající jeden nebo více než ze tří defektů (abnormality metabolismu glukózy). Tyto zahrnují abnormality v sekreci inzulínu, sníženou citlivost na inzulín (periferní rezistence) a nadbytečnou produkci jaterní glukózy ve stavu na lačno (ačkoliv tato třetí kategorie může být následkem prvních dvou).

Porucha u mnoha pacientů s mírnou až prostřední hyperglykémií ve vývinu ketoacidózy dlouho indikovala přítomnost endogenního inzulínu. Zkoumání byla zaměřena na čtyři aspekty inzulínové sekrece: 1) koncentrace inzulínu ve stavu na lačno v séru; 2) profily imunoreaktivního inzulínu v séru bezprostředné po vyvolání odezvy na intravenózní glukózu, nazývané odpověď časné fáze; 3) model sekrece inzulínu po časné fázi, nazývaný odpověď pozdní fáze; a 4) suma sekrece inzulínu ze dvou fází, nebo celková sekrece inzulínu.

Příznačně, časná fáze sekrece inzulínu následující po podáni glukózy nebo potravy je u pacientů snížená nebo chybí a může být považována za značkovač (markér) pro časné fáze diabetů typu II. V některých případech mohou terapeutická opatřeni jako je redukce hmotnosti a fyzická cvičeni zlepšit diabetes typu II, nicméně abnormality v časné fázi • · · · φ·· ΦΦΦΦ φ φ φφφ φφφ φ φ φφ φφ φφφ ΦΦΦΦ φφφ φ · φφφ ΦΦΦΦ φφφ φφ ΦΦΦΦ φφ φφ φ φ ··

- 30 inzulínové sekrece trvají.

Defekty vylučování inzulínu též zahrnují aberace v pulsatilní povaze sekrece; a snížené, normální nebo zvýšené odpovědi celkové sekrece inzulínu, které jsou nedostatečné ke snížení vůkolní hyperglykémie. Též u obéznějších (nediabetických nebo diabetických) jedinců jsou zvýšeny bazální a stimulované koncentrace inzulínu (a stupně sekrece). To naznačuje, že jak defekt v citlivosti β-buněk na signál glukózy, tak periferní necitlivost nebo rezistence na inzulín přispívají k patogenezi diabetů typu II.

Inzulínová rezistence existuje pokud normální koncentrace inzulínu v séru vyvolá subnormální odpověď, nebo když k vyvolání normální odpovědi je potřebné zvýšené množství inzulínu. Periferní inzulínová rezistence se považuje za nejvýše zvýšenou v postprandiálních koncentracích glukózy v krvi, protože od 70 do 90% požité glukózy je odstraněno na periferii. Příčiny inzulínové rezistence zahrnují obezitu; diabetes způsobený protilátkami pro inzulínový receptor a ostatními stavy souvisejícími s dysfunkcí receptoru; abnormální inzulín vyloučený slinivkou; hyperproinzulinémií způsobenou poruchou odštěpování spojujícího peptid z proinzulínu; mutantní inzulínový receptor jako výsledek aberace v genu inzulínového receptoru; humorální antagonisty inzulínu; fyziologickou a endokrinopatickou hypersekreci protichůdně působících regulačních hormonů - glukagonu, epinefrinu, kortizolu a růstového hormonu; imunologické antagonisty inzulínu; protilátky na zvířecí a směsné inzulíny; a volné mastné kyseliny.

Všechny podmínky, které zapříčiňují inzulínovou

- 31 rezistenci jsou charakterizovány jediným defektem nebo kombinací defektů které se vyskytují před, během, nebo po inzulín-receptorové interakci (prereceptorové, receptorové nebo postreceptorové stádium),

Pacienti s diabetem typu II vykazuji snížený glukózový dispoziční poměr, demonstrující tkáňový nedostatek hladiny glukózy. Adipocyty jsou u osob s oslabenou glukózovou tolerancí nebo s diabetem typu II spojené s nižším množstvím inzulínu než adipocyty u normálních subjektů. Zmenšená inzulínová vazba je způsobena snižujícím se počtem inzulínových receptorů spíše než zmenšující se vazebnou afinitou. Hlavní tkáň odpovědná za periferní inzulínovou necitlivost není tuková ale kosterně svalová. Snižující se inzulínová vazba u obezity je výsledkem redukovaného množství vazebných poloh. Deficit buněčných nebo tkáňových reakcí na inzulín přispívá k hyperglykémii.

U pacientů s diabetem typu II je výstup jaterní glukózy přibližně o 0,5 mg/kg/min větší než normální výstup a odpovídá rozdílu 50 g glukózy po 24 hodinách u osoby o hmotnosti 70 kg. Játra normálního jedince produkují glukózu rychlostí přibližně 2,2 mg/kg/min. Celá řada studií naznačila těsnou korelaci mezi výstupem jaterní glukózy a zrychlující se hypoglykémií u pacientů s diabetem Typu II. Jelikož mírné zrychlení hyperinzulinémie (obvykle v rozsahu od 20 do 50 μυ/ml) je často nalézáno u diabetů typu II, porucha při výstupu redukční jaterní glukózy indikuje přítomnost jaterní inzulínové rezistence. Výstup jaterní glukózy je více než z 90% potlačen u pacientů s diabetem typu II, když koncentrace sérového inzulínu dosáhnou 100 μυ/ml nebo více.

I když biochemie zvýšeného glukózového toku z jater • · ·

• 4 4 44 44 44 44444

4 4 4444444 • 4 4444 44 44 44·4

- 32 není dobře známa, jistá data a hypotézy stojí za zmínku. Za prvé, zvýšené koncentrace glukagonu jsou často nalezeny u diabetů typu II. Bylo naznačeno, že chybné potlačení hyperglukagonémie a následně stoupající výstup jaterní glukózy u diabetů typu II, mohou být vztahovány ke ztrátě normálního pulsatilního výronu inzulínu.

Dále, stoupající přeměna glukózy na laktát pomocí glykolytického (CORI) cyklu může nastat v kosterním svalu, protože glukóza není přeměněna na glykogen v kosterním svalu, to má za následek recyklaci 3-uhlíkatého substrátu v játrech. V játrech je laktát přeměněn na glukózu a potom je opětně vrácen do svalu, kde je znovu přeměněn na 3-uhlíkaté fragmenty, poté je znovu dán do oběhu a tak to probíhá neustále. Energie potřebná k této souslednosti událostí je získána oxidací mastných kyselin v játrech a mohla by vysvětlovat stoupající koncentrace volné mastné kyseliny spojené s hypoglykémií u diabetů typu II. Specificky u Hales-Randleova cyklu jsou volné mastné kyseliny odebrány a oxidovány uvnitř svalových buněk. Rostoucí oxidace volné mastné kyseliny inhibuje glykolýzu a absorbuje glukózu, tedy činnosti, které působí proti účinku působení inzulínu.

Nadměrný výstup jaterní glukózy je nejvýznamnější přispěvatel k bazální hyperglykémii pozorované u diabetů typu II. Pacienti s oslabenou glukózovou tolerancí buď nemají, anebo mají jemně rostoucí výstup jaterní glukózy od té doby, co mají normální koncentrace glukózy v krvi ve stavu nalačno. U těchto pacientů se stupeň inzulínového deficitu snižuje a stoupá absorbce glukózy ve svalech.

Hyperglykémie, která je výsledkem interakce mezi oslabenou inzulínovou sekrecí, periferní rezistencí k inzulínu, a stoupajícím výstupem jaterni glukózy, může být toxické pro β-buňky a výsledkem je další zhoršování diabetů.

Kromě I a II typu je známa podtřída nazvaná jiné typy diabetes mellitus. Tato podtřída jiných typů je heterogenní a obsahuje specifické poruchy jako například pankreatické onemocnění, hyperendokrinopathie, diabetes vyvolaný chemickým činidlem nebo lékem, nebo genetické syndromy spojené s glukózovou intolerancí, z nichž každý zahrnuje abnormalitu v metabolismu glukózy.

V klinické praxi podezření z abnormality v glukózovém metabolismu a při riziku vzniku abnormality v glukózovém metabolismu se skládá z individuální anamnézy a fyzických nálezů. Častými příznaky jsou symptomy jako například únava, žízeň, nadměrné močení, ztráta hmotnosti a opakující se infekce. Indikátory jsou anamnéza diabetů v rodině, obezita, nepříznivé porodní zkušenosti, předčasná atheroskleróza nebo neuropatické poruchy. Stanovení glukózy v moči je často provedeno jako hromadný test, ale není přijatelné pro diagnostické účely. Pozitivní močový test je obvykle užitečným indikátorem, ale může dát zavádějící výsledky během těhotenství, pro stoupající renální krevní tok nebo přítomnost renální glykosurie. Pacienti s vysokými hodnotami renální glukózy nebo starší pacienti se snižujícím se krevním tokem ledvinami nemusí mít glykosurii navzdory zvýšeným koncentracím glukózy v krvi.

Diagnostická kritéria k určení diabetů jsou používána ke zjištění abnormality v glukózovém metabolismu a pro jedince, u kterých hrozí nebezpečí vzniku abnormality v metabolismu glukózy. Tato diagnostická kritéria jsou založena na venózních hodnotách glukózy v plazmě za použití

- 34 analytických metod pro glukózu. Pro určení glukózy je dávána přednost plazmě (nebo séru) před plnou krví, protože je zde nižší zásah do zařízení, rozdíly v hematokritu jsou eliminovány a je odstraněno mnoho neredukujících látek jiných než je glukóza. Kapilární krev, která poskytuje hodnoty koncentrace glukózy podobné hodnotám v plné arteriální krvi, a přibližuje se k žilní plazmě. Automatizované zařízení je používáno ke zpracování žilní plazmy pro určení koncentrace glukózy pomocí kteréhokoliv přípravku - ferrokyanidem, hexokinázou, glukóza oxidázou nebo orthotoluidinem. Ke správné interpretaci výsledků laboratorního testu musí mít klinici informace týkající se metod použitých v jejich referenční laboratoři a musí si být vědomi normálního laboratorního rozsahu hodnot.

U normálních subjektů je v současnosti všeobecně akceptovatelný horní normální limit plazmatické glukózy ve stavu nalačno 115 mg/dl (6,4 mmol/1). Diabetes může být spolehlivě diagnostikován, pokud jsou koncentrace glukózy v plazmě ve stavu nalačno větší nebo rovny 140 mg/dl (7,8 mmol/1) (tedy hyperglykemické). Pomůckou v diagnóze je určení koncentrace glykosylatického hemoglobinu. Jestliže je koncentrace glykosylatického hemoglobinu větší než normální, diagnóza musí být potvrzena zvýšenou koncentrací okolní glukózy předcházející určení glukózy v plazmě ve stavu nalačno, jinak by testy na zvýšenou plazmatickou glukózu ve stavu nalačno měly být udělány dvakrát k eliminaci možné chyby. Výhody měření koncentrace glukózy v plazmě ve stavu nalačno pro stanoveni diabetů jsou že věk, předešlý příjem energetické hodnoty nebo aktivita nemají vliv na obsah glukózy v plazmě a podmínky pro získání vlastního krevního vzorku jsou standardizovány. S nemnoha výjimkami, hodnoty glukózy v plazmě ve stavu nalačno dobře korelují • Φ Φ * · Φ • Φ ΦΦΦ

Φ Φ Φ Φ Φ

Φ Φ Φ Φ

ΦΦ ·♦ • Φ ·· • 9 · Φ

Φ Φ ·

Φ Φ Φ Φ Φ Φ

ΦΦ ΦΦΦΦ

- 35 s vzestupnou koncentrací glukózy v plazmě, která je pozorována po jídle nebo po vyvolání odezvy na glukózu.

Jestliže byla dodržena jistá předběžná opatření, může být hodnota koncentrace glukózy v plazmě 200 mg/dl (11,1 mmol/1) nebo vyšší dvě hodiny po orálním požiti glukózy svědčit o diabetů. Protože využití glukózy je narušeno u osob konzumujících málo uhlohydrátů nebo držících dietu ke snížení hmotnosti, po orálním požití glukózy by glukózový test měl být splněn u těchto pacientů i u těch, kteří konzumují nejméně poslední tři dny neomezenou stravu, která poskytuje více než 150 g uhlohydrátů denně. Další předběžná opatření zahrnují eliminaci léků, které snižují glukózovou toleranci, udržování normální fyzické aktivity a vyvarování se testu u osob nemocných nebo stresovaných; specifická testovací strava pro diagnostické vyšetření nebyla náležitě schválena. Test je spolehlivější v provedení používajícím standardní orální glukózovou zátěž. U pacientů s jaterním nebo ledvinovým onemocněním, s částečnou gastrektomií nebo thyreotoxikózou, může být při nepřítomnosti diabetů pozorováno zvýšení glukózy v plazmě po jídle. Naopak, u očividně zdravého pacienta s rodinnou anamnézou diabetů, může kombinace normální glukózy v plazmě ve stavu nalačno a abnormální zvýšení postglukózních hodnot (větší nebo rovné 200 mg/dl; 11,1 mmol/1) svědčit o abnormalitách v glukózovém metabolismu. V této situaci by měla být pro ověření diagnózy provedena další testování, potvrzená stanoveními glykohemoglobinu.

Orální glukózový toleranční test je nejcitlivějším testem pro diagnózu diabetů. Bez svědomité péče při standardizaci testu a přípravě pacienta může však být orální glukózový toleranční test zavádějící, poněvadž normální glukózovou toleranci může φ · ovlivňovat mnoho faktorů a výsledek se projeví v hyperglykemické křivce. Tento test není požadován pro diagnostické účely, jakmile je jednoznačně zvýšena glukóza v plazmě ve stavu nalačno, nebo jestliže jsou krevní cukry několikrát vyšší než 200 ml/dl v přítomnosti hyperglykemických symptomů.

Před orálním glukózovým tolerančním testem je doporučeno, aby pacient obdržel vyrovnanou stravu poskytující uhlohydrátový příjem vyšší než 150 g denně minimálně po tři dny, zatímco si udržuje normální denní aktivity. Omezení uhlohydrátů nebo odpočinek v posteli snižuje glukózovou toleranci. Akutní nemoc, stres, nebo užití léků jako jsou 5,5-difenyl-2,4-imidazolidindion, anovulační přípravky, diuretika a glukokortikoidy, může mít nepříznivý vliv na výsledky.

Orální glukózový toleranční test je prováděn ráno po půstu trvajícím od 10 do 16 hodin. 75 g glukózy je dáno do 300 ml ochuceného nápoje a ten je zkonzumován během pěti minut po odebrání krevního vzorku ve stavu nalačno. Pacient během procedury zůstává v klidu, nekouří nebo nekonzumuje tekutiny, zejména kofein. Krevní vzorky jsou odebírány v 30-minutových intervalech během dvou hodin, za použití zkumavek obsahujících fluorid sodný (30 mg/5 ml krve). Jestliže analýza glukózy není provedena okamžitě, je plazma během čtyř hodin separována v odstředivce a zmrazená.

Orální glukózový toleranční test převzala World Health Organization, která požaduje jenom dvě hodnoty glukózy v plazmě: nalačno a dvě hodiny po přijmutí 75g glukózy. Vzorky odebrané po 0,5, 1 a 1,5 hodině nejsou použity. Schéma poskytuje jednoduchou a přesnou metodu pro získání diagnostického kritéria. Oba soubory diagnostického kritéria • ·

- 37 stanovují, že koncentrace glukózy v plazmě ve stavu nalačno větší nebo rovna 140 mg/dl (7,8 mmol/1) a dvouhodinová koncentrace glukózy v plazmě větší nebo rovna 200 mg/dl (11,1 mmol/1) svědčí o diabetes mellitus u negravidních dospělých. Poslední hodnota reprezentuje koncentraci pozorovanou v bimodální distribuci u dvouhodinových koncentrací glukózy v plazmě v epidemiologických studiích a je to koncentrace glukózy, při které se objevují charakteristické mikrovaskulární léze, jako například diabetická retinopatie.

Diagnóza oslabené glukózové tolerance je založena na orálním glukózovém tolerančním testu poté co byla nalezena koncentrace glukózy v plazmě ve stavu nalačno nižší než 140 mg/dl (7,8 mmol/1) jako v kritériích US National Diabetes Data Group a The World Health Organization. Jedinci mající koncentraci glukózy v plazmě ve stavu nalačno mezi 115 a 139 mg/dl (6,4 až 7,8 mmol/1) nebo od 140 do 200 mg/dl (7,8 až 11,1 mmol/1) po dvou hodinách, jsou klasifikováni jako jedinci, kteří mající oslabenou glukózovou toleranci.

Diabetes v těhotenství je diagnostikován použitím kritéria, které stanovili O'Sullivan a Mahan v Criteria for the Oral Glucose Tolerance Test in Pregnancy, Diabetes, 13 , 278-285 (1964). Za této podmínky není stanovení glykosylovaného hemoglobinu pro detekci použitelné. Hodnoty pro glukózu v plazmě za stavu nalačno a koncentrace glukózy v plazmě jsou nižší u kritérií pro diabetes v těhotenství než u kritérií pro diabetes mellitus u negravidních dospělých vzhledem k fetálním rizikům. Dané modifikace glukózového tolerančního testu během těhotenství jsou přizpůsobeny těmto doporučením. Za stejných předběžných opatření dostane pacient 100 g glukózy a krevní vzorky jsou odebírány v 1-hodinových intervalech po dobu tří hodin po podání glukózy.

• ·

- 38 Expertní komise World Health Organization doporučila, aby diagnostické postupy a kritéria pro těhotné ženy zůstaly stejné jako pro všechny dospělé.

Vyšetření pro stanovení diabetů v těhotenství se doporučuje na začátku těhotenství u těch žen, u kterých je nebezpečí vzniku a vývoje diabetů a každá žena by měla být testována mezi 24 až 28 týdnem těhotenství. Praktický vyšetřovací postup pro měření glukózy v plazmě spočívá v podání 50 g glukózy a získání krevního vzorku během 1 hodiny bez hladovění. Test je pozitivní, jestliže koncentrace glukózy v plazmě je větší nebo rovna 150 mg/dl (8,3 mmol/1). Jestliže je vyšetřovací test pozitivní, provede se orální glukózový toleranční test za použiti preparátu a opatření, které popsal Freinkel a kol. v Diabetes Care, 3, 499-501 (1980) .

Klasické symptomy diabetes jsou přítomny u 95 % dětí trpících diabetes mellitus. Poněvadž jejich náhodná koncentrace glukózy v plazmě přesahuje 200 mg/dl (11,1 mmol/1), je k diagnóze orální glukózový toleranční test požadován zřídka kdy. Pokud je orální glukózový toleranční test požadován, je proveden stejnými standardními postupy jako pro dospělé, pouze glukózová zátěž je upravena na 1,75 g/kg ideální tělesné hmotnosti, až do 75 g. Doporučená diagnostická kritéria jsou stejná jako pro dospělé pacienty s výjimkou toho, že obě koncentrace glukózy v plazmě za stavu nalačno (větší než 140 mg/dl; 7,8 mmol/1) a po zatížení (větší než 200 mg/dl, 11,1 mmol/1), musí být pro definitivní diagnózu diabetes zvýšeny. Oslabená glukózová tolerance u děti je diagnostikována, jestliže je koncentrace glukózy v plazmě ve stavu nalačno nižší než 140 mg/dl (7,8 mmol/1)

- 39 a dvouhodinová hodnota je větší než 140 mg/dl (7,8 mmol/1), popřípadě když jedna z pozátěžových hodnot překročí 200 mg/dl (11,1 mmol/1).

Další podrobnosti ohledně diagnostických kritérií a testovacích postupů jsou předem stanoveny prostřednictvím National Diabetes Data Group: Classification and diagnosis of diabetes mellitus and other categories of glucose intolerance. Diabetes, 28., 1039-1057 (1979) a World Health Organization Expert Committee: Second report on diabetes mellitus. Technical report series č. 646, Ženeva, Švýcarsko (1980).

Rychlý intravenzní glukózový toleranční test se hlavně používá jako výzkumný nástroj a všeobecně není doporučen pro klinické použití. Tento postup má výhodu ve větší reprodukovatelnosti než orální glukózový toleranční test. (Podrobnosti uvádí J. S. Soeldner v The Intravenous Glucose Tolerance Test, v S. S. Fajans a K. E. Sussman (redaktoři): Diabetes Mellitus: Diagnosis and Treatment, New York, Američan Diabetes Association lne., sv. 3, str. 107 až 110 (1971)]. Intravenzní glukózový toleranční test také může být použit u pacientů, kteří nejsou schopni dokončit orální glukózový toleranční test pro zvracení a pro ty, u nichž není orální test interpretovatelný.

Za určitých podmínek, jestliže jsou zapotřebí informace ohledně endogenní inzulínové sekrece, je užitečné radioimunologické stanovení spojujícího peptidu (C-peptidu) [Recent Advances in Obesity and Diabetes Research, Raven Press, New York, str. 139 až 150 (1984) ]. C-peptid je štěpen z proinzulínové molekuly a váže se s inzulínem v sekrečních granulích tak, že oba dva jsou uvolněny během procesu

9»

- 40 inzulínové sekrece. Inzulínové protilátky v krvi pacientů léčených exogenním inzulínem zamezují použití radioimunologického stanovení oběhu inzulínového hormonu. Částečné potlačení inzulínové sekrece poskytnutím exogenního inzulínu může být ukázáno pomocí C-peptidového radioimmunologického stanovení. Použití C-peptidu určuje dvě skupiny diabetů typu I: stálé inzulín-dependentní pacienty s C-peptidovou reakcí na glukózovou nebo glukagonovou stimulaci a labilní pacienti, u kterých C-peptid chybí. U diabetů typu II mohou být C-peptidy normální nebo snížené, v závislosti na reakcích inzulínové sekrece, které se mohou měnit v průběhu léčení [Randel, J. Clin. Endocrinol. Metab., 57, 1198-1206 (1983)]. Obsah C-peptidů je nízký nebo chybí u pacientů s umělou hypoglykémií způsobenou nedovoleným podáním inzulínu.

Určení glykosylovaného hemoglobinu není doporučeno jako kritérium pro stanoveni diabetes, pro nedostatek glykohemoglobinových standardů, obtížnou kontrolu kvality, a pro překrýváj ící se hodnoty u pacientů s diabetes a pacientů netrpících touto chorobou. Avšak toto stanovení může být použito pro potvrzení diagnózy. V současné době se měří koncentrace glykosylovaného hemoglobinu u pacientů s diabetem typu I a v prvé řadě pro stanovení glykemické kontroly v období od 6 do 12 týdnů. Glykosylovaný hemoglobin (HA_1C) je zřejmě spojen s komplikacemi u diabetů typu I [N. Eng. J. Med., 329 (14) 977-986 (1993)].

Při silném stresu, jakým je akutní onemocnění nebo zranění, vaskulární příhoda nebo velký chirurgický zákrok, výrazně stoupá koncentrace katecholaminu, s následnou stimulaci adrenokortikolové hormonové sekrece. Tyto protiregulační hormony, společně s růstovým hormonem a glukagonem, snižují citlivost tkáně k inzulínu a stoupá produkce jaterni

- 41 glukózy, zatímco klesá epinefrin uvolňováním inzulínové sekrece. Následkem je abnormální zvýšení glukózových koncentrací za stavu nalačno, stejně jako v sytém stavu. Tento stav může trvat po několik týdnů, jak ukazují studie postmyokardiálního infarktu. Dokud nenastane uzdravení ze stresujících událostí, bude testování diabetů poskytovat nespolehlivé výsledky.

Jaterní onemocnění je spojeno s abnormálním zvýšením hodnot krevní glukózy po vyvolání odezvy na glukózu. Játra jsou také spojena s hyperglykémií a též s poruchou ukládání glykogenu, významným zdrojem glukózy během půstu. Nalezení normální koncentrace glukózy v plazmě ve stavu nalačno u pacientů s jaterním onemocněním, u kterých jsou postglukózní hodnoty abnormální, bylo nazváno hepatická dysfunkční hyperglykémie. Při reverzibilních jaterních poruchách, jako je hepatitida, se vrací glukózová tolerance do normálu a jaterní poškození se snižuje. Diabetes mellitus je diagnostikován v přítomnosti chronického onemocnění jater, jestliže jsou hodnoty glukózy v plazmě za stavu nalačno abnormálně zvýšeny.

Renální onemocnění také může být spojeno s oslabením glukózové tolerance, stavem nazvaným pseudodiabetes neboli uremie. Několik faktorů přispívá k této abnormalitě: nejvýznamnější se zdá být snižující se citlivost tkání na inzulín. U chronického renálního onemocněni se objevilo totální vyčerpání draslíku, navzdory normálním sérovým hladinám, a to také bylo uváděno jako příčina oslabení glukózové tolerance v uremii a zřejmě i jako příčina poruchy sekrece inzulínu. Diabetes mellitus je diagnostikován u těch pacientů, kteří mají zvýšenou koncentraci glukózy v plazmě ve stavu nalačno nebo v některých situacích, když je přítomna • ·

- 42 diabetická retinopatie a na renální biopsii je pozorována nodulární glomeruloskleróza.

Celá řada obecně používaných léků může přivodit diabetes, mezi tyto léky patří diuretika, která jsou často používána k léčení hypertenze. Vyhledávací studie ukázaly 7% nárůst diabetes mellitus u pacientů, kteří přijímají thiazidy, ve srovnání s hypertenzními pacienty léčenými bez těchto přípravků. Diabetická ketoacidóza a nonketotické hyperosmolární koma byly pozorovány u pacientů přijímajících diuretika. Ačkoli je u této formy diabetů nejasný základní mechanismus, hlavním důvodem je vyčerpání intracelulárního draslíku (ne vždy se projevuje v sérových hodnotách). Poskytnutí draslíku může zlepšit glukózovou intoleranci vyvolanou thiazidy, ačkoli thiazidy inhibují uvolňování inzulínu, přestože je draslík brán do úvahy. U pacientů s diagnostikovaným diabetem je porucha uhlohydrátové intolerance zlepšena stoupajícím dávkováním léku nebo jinými přípravky, které podporují léčbu diabetes mellitus. Ostatní stavy spojené s vyčerpáním draslíku, jako je hyperaldosteronismus, byly označeny pomocí glukózové intolerance, která se podáním draslíku zlepšuje.

Jiná forma léků zapříčiňujících onemocnění je glukokortikoidové vyvolání diabetes, které nastane u 14 % pacientů, kteří se podrobí glukokortikoidové terapii pro léčebu různých onemocnění. Tento nepříznivý efekt je obvykle pozorován u prodlouženého orálního užívání těchto přípravků a také byl zaznamenán u rozsáhlého lokálního použití steroidú při dermatologických onemocněních. Faktory zahrnuté v glukózové intoleranci by měly zahrnout redukovanou afinitu inzulínu k jeho tkáňovém receptoru, kde působení inzulínu začíná, dohromady s nárůstem produkce hepatické glukózy • ·

- 43 prostřednictvím stimulace glukoneogeneze. Tato forma diabetes není často spojena s ketonurií ani s acidózou. Přerušení steroidové terapie je obvykle doprovázeno zlepšením glukózové tolerance, ale příležitostně přetrvává diabetes vyžadující inzulín. Pozdější forma může nastat u pacientů, u kterých byl nedetekovaný diabetes skryt steroidovou léčbou. Orálně podávané antikoncepční steroidy mohou vykazovat mírný diabetogenní účinek, ačkoliv se tento vliv zdá být nevýznamný, diabetogenní účinky jsou však spojovány i s ostatními antikoncepčními přípravky.

Byla popsána vzácná, ale důležitá forma diabetů, nazvaná inzulínová rezistence s acanthosis nigricans, při které změna ve funkci inzulínového receptoru je převládající abnormalitou. V této kategorii jsou zahrnuty dva typy poruch. Typ A je obvykle pozorován u mladých žen s charakteristickými rysy virilizace, polycystických vaječníků a hyperandrogenismem. U těchto pacientů snížená inzulín-receptorová aktivita nebo postreceptorové poruchy s normální inzulínovou vazbou mají za následek poškozenou inzulínovou činnost a inzulínovou resistenci. Inzulínová resistence typu B je způsobena produkcí protilátek k inzulínovému receptoru. Inzulín-receptorová protilátka, která brání přístupu inzulínu k inzulínovému receptoru, je výsledkem typu autoimunitní odezvy pozorované u pacientů se systemickou lupus erythrematodes nebo s jinými autoimunitními stavy. V raných stádiích této poruchy nebo v tkáňových kulturách, může tato protilátka fungovat jako agonista inzulínu, ve které její vazba s receptorem může produkovat inzulínové efekty, s výsledkem těžké nebo dokonce fetální hypoglykémie. Častým účinkem je však silná hyperglykémie a inzulínová rezistence, která jsou výsledkem ovlivnění inzulínové vazby ve tkáňových receptorech. Diagnóza těchto stavů může být založena na doložení • · · · • · ·

- 44 inzulín-receptorové protilátky v pacientově séru.

Skoro jedna třetina pacientů trpících diabetes je starší než 60 let. Stoupající rozšíření diabetes mellitus může být z části vztaženo ke stoupající dlouhověkosti populace. Dřívější studie ukázaly postupné snížení glukózové tolerance s postupujícím věkem. Ukázalo se, že základ oslabení postglukózních křivek se vztahuje k redukované tkáňové citlivosti na inzulín, spíše než k úbytku dostupnosti inzulínu. Avšak tyto hodnoty nejsou aplikovatelné pro diagnózu diabetů u starších osob. Současná diagnostická kritéria National Diabetes Data Group a World Health Organization jsou používána pro všechny věkové skupiny a jsou vyšší než hodnoty s gradientem vztaženým k věku, dříve užívaná při interpretaci testu orální tolerance glukózy u starších osob.

Starší osoby nevykazují vždy klasické symptomy diabetů. Klinické prezentace jsou často ty, které se vztahují ke komplikacím choroby, jako je vaskulární onemocnění nebo neuropathické syndromy. Aby dospěl ke korektní diagnóze, musí být lékař ostražitý ke klinickým znakům diabetů, které se mohou u postarších osob projevit v rozličných orgánových systémech. Včasná diagnóza je potřebná pro aplikaci příslušné léčby a tedy předejití hyperglykémii a postupu diabetických komplikací a pro zlepšení zdraví obecně, příjemné bytí a vitalitu těchto pacientů.

Pro diagnózu diabetů u postarších osob je doporučená koncentrace glukózy ve stavu na lačno větší nebo rovna 140 mg/dl (7,8 mmol/1). Usedlý nebo churavý postarší pacient, jehož příjem potravy je často nedokonalý, není vhodným kandidátem pro testování glukózové tolerance. Léčba těchto

- 45 pacientů může být konzervativní, pokud je zde nebezpečí hypoglykémie, se standardy pro řízení glykémie zvýšenými o 30 nebo 40 mg/dl (1,7 nebo 2,2 mmol/1) nad hodnoty pro diabetickou negravidní populaci středního věku.

Diabetes typu II se odlišuje od typu I nejen v jeho geneticky významné shodě podílu u identických dvojčat a absenci vztahu k antigenům typů lidského leukocytu (HLA), ale i v ostatních důležitých ohledech. Nejnápadnější je, že destrukce β-buněk se nevyskytuje akutně u diabetů typu II. Opravdu, pankreatické ostrůvky mohou být mikroskopicky nerozeznatelné od těch které pochází od normálních subjektů a obsahují normální množství inzulínu nebo normálu blízké množství inzulínu. Inzulín je přítomen v oběhu a u neobézních je zachována inzulínová odpověď na podání glukózy, ačkoliv špičková koncentrace může být opožděna. Časný diabetes typu II se nezdá být výsledkem inzulínové nedostatečnosti ale pomalého reagováni, možná je výsledkem defektu v řízeni sekrece inzulínu a rezistence na tuto činnost. Tento defekt, ať je jeho příčinou cokoliv, je silně ovlivněn genetickými faktory.

Výskyt diabetů u člena rodiny je uznaným rizikovým faktorem pro diabetes, zvláště typu II. Kromě genetiky jsou obecně uznané rizikové faktory pro diabetes strava, jaká obsahuje hodně tuků, nízký přísun uhlohydrátů, fyzická neaktivita, obezita a nízká porodní hmotnost.

Termínem efektivní dávka nebo jeho ekvivalentem účinná dávka je míněno množství substituovaného aminopyrimidinu obecného vzorce I, přednostně 4-chlor-N-(imidazolin-2-yliden)-6-methoxy-2-methyl-5-pyrimidinaminu nebo jeho farmaceuticky přijatelné soli nebo solvátu,

- 46 dostačující k poskytnutí požadovaného terapeutického nebo profylaktického účinku. Termín léčení, jak je zde používán, zahrnuje terapeutické nebo profylaktické podávání substituovaného aminopyrimidinu obecného vzorce I, přednostně moxonidinu, savcům pro zabránění nebo inhibování nástupu abnormality metabolismu glukózy nebo inhibování zhoršení metabolismu glukózy jakmile je znám stav, a před nástupem hyperglykémie. Též v zamýšleném rozsahu tohoto vynálezu je průvodní léčba prostředky pro ošetření diabetů včetně orálních hypoglykemických prostředků, inzulínu nebo inzulínových derivátů, jako je lispro. Potřeba a dávkování takových prostředků pro ošetření diabetů může být snadno určena ošetřujícím lékařem podle okolností.

Sloučeniny podle tohoto vynálezu jsou domnělé ligandy I-j^-imidazolinu vykazující značnou selektivitu pro receptory 12 proti a₂~adrenergním receptorúm. Při vazebně saturačních experimentech v hovězí rostální ventrolaterální dřeni (hovězí RVLM), moxonidin vykazuje hodnotu selektivity (na a₂ polohách v μΜ/Κ^ poloh v μΜ) větší než 20 a výhodněji větší než 30 X, kde je konstanta inhibiční afinity. Samozřejmě je nepřímo úměrná afinitě, tedy nízké hodnoty znamenají vyšší afinitu. Proto vyšší hodnota selektivity značí selektivnější sloučeninu. Naproti tomu hodnota selektivity clonidinu v hovězím RVLM je nižší než 4. Podrobnosti experimentálního pracovního postupu a výsledky uvádí Ernsberger a kol. v J. Pharmacol. Exp. Ther., 264, 172-182 (1993 ) .

Termín savec, jak je zde používán, značí třídu savci z vyšších obratlovců. Termín savec zahrnuje člověka, ale neomezuje se pouze na něho. Dávka sloučeniny určená k podání je obecně od přibližně 0,01 do zhruba 15,0 mg/den, jak je

- 47 obvyklé, denní dávka může být podávána v jediném soustu nebo v rozdělených dávkách, v závislosti na úsudku lékaře odpovědného za případ. Preferovanějším rozsahem dávkování je od přibližně 0,02 do zhruba 10,0 mg/den; ostatní rozsahy dávkování, které mohou být výhodné při jistých okolnostech, jsou od přibližné 0,05 do zhruba 5,0 mg/den; od přibližně 0,1 do zhruba 2,0 mg/den; od přibližně 0,05 do zhruba 1,0 mg/den; a mimořádně preferovaným je rozsah od přibližně 0,05 do zhruba 1,5 mg/den. Bude rozuměno, že dávkování pro daného pacienta je vždy určováno podle mínění ošetřujícího lékaře, a dávkování je podmíněno úpravou podle velikosti pacienta, podle typu štíhlý či tlustý, podle charakteristiky zvolené hlavní sloučeniny (volná sloučenina či sůl), podle vážnosti pacientových symptomů a psychologických faktorů které mohou ovlivnit pacientovu psychologickou odpověď, stejně jako podle současné léčby jinými diabetickými prostředky.

Farmaceutické prostředky jsou v podstatě vždy formulovány ve formě farmaceutických dávkových forem, aby bylo zajištěno snadno kontrolovatelné dávkování léku, a aby pacient obdržel úpravný produkt, se kterým se snadno manipulovateluje. Sloučeniny podle tohoto vynálezu jsou vhodné pro zapracování do běžných farmaceutických dávkových forem, včetně tobolek, tablet, inhalačních prostředků, injektovatelných parenterálních roztoků a čípků. Dávkové formy pro orální podávání, zejména tablety a tobolky, jsou obyčejně pohodlnější pro pacienta a jsou obvykle preferovány. Tekuté suspenze farmaceutik, dříve oblíbené, jsou nyní méně populární a jsou zřídka používány, ale uvedené sloučeniny jsou zcela použitelné pro takové produkty, pokud by byly požadovány.

I když je možno podávat sloučeninu obecného vzorce I,

*· * *		toto	* ·	• to			·♦
«to «	•		•	•		•
• «	•	•	• to «	•			• ·
• ·	• ·		• « ·	• ·	•			•
• ·	to	•	• ·		•	•		to
«« ·♦ ··		to «	• ·	to·			« to

přednostně 4-chlor-N-(imidazolin-2-yliden)-6-methoxy-2-methyl-5-pyrimidinamim přímo, je přednostně používána ve formě farmaceutických prostředků obsahujících farmaceuticky přijatelnou nosnou látku, rozpouštědlo nebo vehikulum a sloučeninu nebo její farmaceuticky přijatelnou sůl nebo její solvát. Takové prostředky budou obsahovat od přibližně 0,01 do zhruba 99,9 % hmotnostních sloučeniny.

Při přípravě farmaceutických prostředků podle tohoto vynálezu bude aktivní složka obvykle míchána s nejméně jednou nosnou látkou nebo zředěna alespoň jednou nosnou látkou, nebo uzavírána do nosiče, který může být ve formě tobolky, pytlíčku, papíru nebo jiného obalu za použití běžných technik a postupů pro přípravu farmaceutických prostředků. Pokud nosná látka slouží jako ředidlo, může to být pevná, polopevná či tekutá látka, která působí jako vehikulum, pomocná látka nebo prostředí pro aktivní složku. Farmaceutické prostředky tedy mohou být ve formě tablet, granulí, pilulek, prášků, pastilek, sašet, kašet, emulzí, roztoků, sirupů, suspenzí a měkkých a tvrdých želatinových kapslí.

Příklady vhodných nosných látek, ředidel a vehikulí zahrnují laktózu, dextrózu, sacharózu, sorbitol, mannitol, škroby, arabskou gumu, fosforečnan vápenatý, algináty, tekutý parafín, vápenatou sůl kyseliny křemičité, mikrokrystalickou celulózu, polyvinylpyrrolidon, celulózu, tragant, želatinu, sirup, methylcelulózu, methyl- a propylhydroxybenzoáty, rostlinné oleje jako je olivový olej, injektovatělně organické estery jako je ethyloleát, mastek, stearát horečnatý, vodu a minerální olej. Farmaceutické prostředky mohou též obsahovat zvlhčovači přípravky, lubrikanty, emulgující a suspendující činidla, konzervační činidla, sladící prostředky, parfemační prostředky, stabilizátory a ochucující prostředky.

Sloučeniny podle tohoto vynálezu mohou být zpracovány do jednotných dávkových formem obsahujících dávku mezi přibližně 0,01 mg až zhruba 15 mg. Upřednostňována je sloučenina ve formě farmaceuticky přijatelné soli.

Sloučenina obecného vzorce I může být podávána různými způsoby včetně podávání orálního, rektálního, transdermálního, subkutánního, intravenózního, intramuskulárního a intranasálního. Sloučenina je před podáváním formulována jako farmaceutický prostředek obsahující účinné množství sloučeniny obecného vzorce I, přednostně moxonidinu, nebo její farmaceuticky přijatelné soli nebo jejího solvátu, ve spojení s farmaceuticky přijatelnou nosnou látkou, ředidlem nebo vehikulem.

Termínem farmaceuticky přijatelný je míněna nosná látka, ředidlo nebo vehikulum, jenž musí být kompatibilní s ostatními složkami prostředku a nesmí být škodlivý pro svého příjemce.

Uvedené farmaceutické prostředky se připravují známými postupy za použití dobře známých a snadno dostupných složek. Prostředky uvedené v tomto patentu mohou být vytvořeny tak, že zajistí rychlé, postupné nebo zpožděné uvolňování aktivní látky po podání pacientovi, za použití postupů dobře známých v oboru. Při přípravě prostředků podle tohoto vynálezu je obecně aktivní látka smíchávána s nosnou látkou, nebo zředěna nosnou látkou nebo uzavírána do nosičů, které mohou být ve formě tobolky, sašety, papíru nebo jiného obalu. Pokud nosná látka slouží jako ředidlo, může to být pevná, polotuhá nebo kapalná látka, která slouží jako vehikulum, pomocná látka nebo prostředí pro aktivní složku. Tedy, prostředky mohou být ve formě tablet, pilulek, prášků, pastilek, sašet, kaset, elixírů, suspenzí, emulzí, roztoků, sirupů, aerosolů (v pevném stavu nebo v tekutém prostředí), měkkých nebo tvrdých želatinových tobolek, čípků, sterilních injekčních roztoků, sterilně balených prášků a tak podobně.

Aktivita sloučenin podle tohoto vynálezu byla určena testováním účinnosti in vivo na dále uvedených diabetických krysách.

Krysy kmene ZDF-DRT-fa (Zucker diabetic fatty rat) je klasickým modelem diabetů na hlodavcích spojeným s obezitou a inzulínovou rezistencí, se specifickými tkáňovými defekty v citlivosti k inzulínu, které jsou podobné lidským pacientům s diabetes mellitus typu II. Tento zvířecí model je ve stáří šesti týdnů normoglykemický, ale s intolerancí ke glukóze [J. B. Clark, C. J. Palmer a W. N. Shaw: The Diabetic Zucker Fatty Rat, Proceeding of the Society for Experimental Biology and Medicine, 173, 68-75 (1983) a R. G. Peterson, W. N. Shaw, M. Neel, L. A. Little a J. Eichburg: Zucker Diabetic Fatty Rat as a Model for Non-insulin Dependent Diabetes Mellitus, ILAR News, 32, 16-19 (1990)]. Ve stáří mezi sedmi až osmi týdny věku vzrůstají úrovně glukózy v plazmě, jak pankreatické β buňky ztrácí svoji schopnost vylučovat potřebné množství inzulínu pro kompenzování inzulínové rezistence. Ve snaze udržet glukózu v plazmě v normálním rozsahu, pankreas je nucen vylučovat vzrůstající množství inzulínu, což vyústí v hyperinzulinémii [J. M. Bue a W. N. Shaw: ZDF-Drt-fa Rat: A New Model with Marked Susceptibility to Dietary Manipulation. Diabetes, 40, 865A (1991)]. ZDF krysa bývá obvykle studována mezi osmým a devátým týdnem věku, když je hyperglykemická, hyperinsulinemická a hyperlipemická, se snahou zastavit pokračující ubývání pankreatické funkce. Uvedená studie byla provedena na zvířatech šest týdnů starých (prediabetických). Účelem této studie bylo určit, zda léčení moxonidinem zabrání nebo odloží nástup diabetů u šest týdnů staré prediabetické ZDF krysy.

Řada zásahů je schopna zapůsobit na průběh nemoci u ZDF krysy, včetně prostředků, které zvyšují periferní citlivost na inzulín (thiazolidindiony, TZDs), prostředků, které působí na úroveň pankreatického glukagonu jako inzulinotropický peptid (GLP-1), prostředků, které působí na intestinální absorbci glukózy (akarbosa) a prostředků s chabě definovanými mechanismy (metformin). Tyto zásahy jsou též účinné u lidských NIDDM pacientů. Stejně jako u lidí, úbytek hmotnosti též zlepšuje citlivost na inzulín.

Pro určení vlivu léčby substituovanými aminopyrimidiny obecného vzorce I na postup nemoci 6 týdnů starých ZDF zvířat, byla tato zvířata rozdělena do skupin podle kategorií, s 5 zvířaty přidělenými do každé skupiny.

Skupina 1

Kontrolní stanovení (potrava 5008 podle libosti)

Skupina 2

Moxonidin (10 mg/kg/den)

Skupina 3

Párové krmení pro korekci úbytku ve spotřebě potravy, 10 mg/den/kg u skupiny

Krysy byly umístěny po jedné v plastikové kleci se stelivem a měly volný přístup k vodě a k potravě Purina Formulalab 5008 Chow (vyjma skupinu s párovým krmením). Protože předešlé studie indikovaly snížení spotřeby u potravy

• φ φ φφφ ····

Φ· s moxonidinovou léčbou, byla denně sledována tělesná hmotnost a spotřeba potravy a skupina kontrolních zvířat byla krmena v páru vzhledem ke skupině léčené moxonidinem. Krevní vzorky byly odebírány z ocasní žíly. Glukóza v plazmě a úrovně inzulínu byly sledovány týdně.

Glukóza v plazmě byla měřena metodou vázané hexokinázy na IL Monarch Systém (Instrumentation Laboratory, Lexington, MA, USA). Inzulín v plazmě byl určován kitem pro radioimunologická stanovení od Diagnostics Products Corporation (San Diego, CA, USA) za použití krysího inzulínu jako standardu.

Glukóza v plazmě a inzulín v plazmě byly sledovány týdně. Výsledky těchto experimentů in vivo jsou uvedeny dále v tabulkách 1 a 2. Hodnota v závorkách následující za hodnotou glukózy v plazmě a hodnotou inzulínu v plazmě je standardní odchylka od průměru (standard error of the mean, SEM) .

· · · • 9 99

9999 9

9 · ♦ 9 ·· • 9 • · · • ♦ ♦ · •·9

999 ·99 »9· • 999

Tabulka 1
Účinek	moxonidinu na	glukózu v plazmě	(mg/dl)
Den	Kontrola	Moxonidin	Párové krmení
		10 mg/kg

*	0	141,3	(3,9)	145,6	(2,4)	148,3	(2,4)
	7	141,1	(10,8)	148,1	(13,8)	129,4	(5,0)
9»	14	320,2	(38,8)	166,1	(11,2)	132,3	(11,5)
	21	436,8	(40,9)	164,2	(8,0)	245,1	(35,9)
	28	555,6	(19,8)	168,0	(12,6)	473,1	(16,7)
	35	574,5	(18,8)	191,6	(8,2)	489,6	(9,1)
	42	565,0	(18,3)	179,8	(6,1)	481,4	(11,9)
	49	536,6	(12,4)	152,1	(8,7)	482,0	(9,2)
	63	541,3	(24,7)	168,4	(12,6)	531,0	(24,9)

Tabulka 2

Účinky moxonidinu na inzulín v plazmě (ng/ml)

Den Kontrola Moxonidin Párové krmení mg/kg

0	8,4	(1,1)	10,9	(0,9)	9,9	(1,3)
-	7	19,0	(0,3)	9,3	(1,0)	14,1	(2,5)
	14	18,1	(1,5)	12,7	(1,4)	14,8	(2,5)
7	21	13,8	(2,2)	17,8	(1,2)	20,5	(2,2)
	28	8,5	(1,8)	23,4	(1,8)	15,3	(3,3)
	35	6,3	(0,8)	24,8	(1,4)	12,2	(2,0)
	42	4,8	(0,5)	20,6	(0,7)	6,8	(0,9)

- 54 Výše uvedená hodnoty jasně ukazují vliv moxonidinu na předcházení zhoršení metabolismu glukózy u savců majících geneticky predisponované abnormality metabolismu glukózy za nepřítomnosti hyperglykémie.

Pozdější studie byly provedeny jak je popsáno výše, s tím rozdílem, že léčba moxonidinem byla snížena na 6,4 mg/kg/den po dva dny, s následným návratem moxonidinové léčby na 10 mg/kg/den po dobu 13 dní, a poté bylo léčení moxonidinem zastaveno. Hodnoty glukózy v plazmě v mg/dl jsou uvedeny proti době léčení ve dnech v tabulce 3 zařazené dále.

Tabulka 3

Účinek moxonidinu na glukózu v plazmě (mg/dl)

Doba ošetřování

(dny)	Kontrola	Moxonidin	Párové krmení
0	hodnota	140,4	141,5333	141,1
	SEM	3,817853	4,100705	3,993244
7	hodnota	187,4889	152,8917	101,8222
	SEM	9,105252	10,69197	1,67174
14	hodnota	299,3694	166,2528	255,9278
	SEM	46,70882	5,754693	34,40768
21	hodnota	405	172,1556	204,9278
	SEM	58,78127	17,00969	18,56692

Tabulka 3 - pokračování

Doba ošetřování

(dny)	Kontrola	Moxonidin	Párové krmení
23	hodnota	443,4333	254,0889	317,8556
	SEM	27,22072	38,84799	48,35806
28	hodnota	459,6389	251,4833	422,4944
	SEM	29,02029	20,28488	51,87904
36	hodnota	501,4239	242,5944	442,55
	SEM	20,33956	42,08123	26,80212
42	hodnota	556,2778	265,9556	549,1667
	SEM	21,15415	42,19204	25,56191
49	hodnota	595,8	410,425	601,35
	SEM	13,16921	46,99505	20,43749

• · • ·· ·

- 56 Poznámky k tabulce 3:

Doba ošetřování (dnů)

Komentář moxonidin 10 mg/kg/den snížení dávky moxonidinu na 6,4 mg/kg/den moxonidin 10 mg/kg/den zastaveni ošetřování týden po odejmutí moxonidinu týdny po odejmutí moxonidinu

Výše uvedené údaje v tabulkách 1, 2 a 3 jasně ukazují vliv moxonidinu na předcházení zhoršení metabolismu glukózy působením na jednu nebo více etiologických příčin abnormalit metabolismu glukózy.

Claims (4)

1. ·» ··

   - 57 PATENTOVÉ NÁROKY

   1.

   Použití sloučeniny obecného vzorce I *· (I) ve kterém

   Ί O 3

   R , R , R znamenají nezávisle na sobě atom vodíku, halogenu, alkoxyskupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, alkylthioskupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo cykloalkylovou skupinu se 3 až 5 atomy uhlíku,

   R⁴ znamená atom vodíku, formyl, acetyl, propionyl nebo butyryl, s podmínkou, ze R , R⁶ a R neznamenají všechny najednou atom vodíku, nebo její farmaceuticky přijatelné soli nebo solvátu, k přípravě léčiva pro inhibování zhoršení metabolismu glukózy, v přítomnosti abnormalit metabolismu glukózy a při absenci hyperglykémie.
2. 2. Použití podle nároku 1, sloučeniny obecného vzorce

   I, ve kterém

   R¹ představuje atom chloru, R² představuje methoxyskupinu, R³ představuje methylovou skupinu a 3ř R⁴ znamená atom vodíku, nebo její farmaceuticky přijatelné soli nebo solvátu.
3. 3. Použití podle nároku 2, kde léčivo je vhodné pro léčení abnormality metabolismu glukózy vybrané z hyperinzulinémie, hypoinzulinémie v přítomnosti funkčních β buněk, inzulínové rezistence, poškozené glukózové tolerance a poškozeného výstupu jaterní glukózy.
4. 4. Použití podle nároku 2, kde léčivo je vhodné pro léčeni dřívější abnormality metabolismu glukózy nebo potenciální abnormality metabolismu glukózy.