JP2009535410A - Pyrroloquinoline quinone and use thereof - Google Patents

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Abstract

本発明は、実質的に精製されたピロロキノリンキノンを含有する組成物を含み、この組成物は、低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷の処置および防止のための方法において有用である。本発明はまた、本発明の組成物をヒト患者と接触させることを含む心臓損傷の処置および防止のための方法も含む。特定の実施形態では、本発明は、虚血−再灌流損傷を防止、処置、または低減するための方法であって、それを必要としている被験体に、治療的に有効な量のピロロキノリンキノンを投与し、それによって該被験体の臓器および組織を、虚血性傷害により引き起こされる再灌流損傷から保護することを含む、方法を提供する。The present invention comprises a composition containing substantially purified pyrroloquinoline quinone, which is useful in a method for the treatment and prevention of heart damage caused by hypoxia or ischemia. The present invention also includes a method for the treatment and prevention of cardiac injury comprising contacting the composition of the present invention with a human patient. In certain embodiments, the present invention provides a method for preventing, treating or reducing ischemia-reperfusion injury, wherein a therapeutically effective amount of pyrroloquinoline quinone is provided to a subject in need thereof. And thereby protecting the subject's organs and tissues from reperfusion injury caused by ischemic injury.

Description

(発明の背景)
心臓は、酸素および栄養分の送達ならびに有害代謝産物の除去について、絶え間ない血流に決定的に依存する。虚血は、心筋の代謝および細胞損傷における急速な変化に至り、その損傷の程度は、虚血の重篤度に依存する。連続した虚血は、数時間で、全組織壊死に至る。
(Background of the Invention)
The heart is critically dependent on constant blood flow for oxygen and nutrient delivery and removal of harmful metabolites. Ischemia leads to rapid changes in myocardial metabolism and cell damage, the extent of which depends on the severity of the ischemia. Continuous ischemia leads to whole tissue necrosis in a few hours.

再灌流は、一般に有益であると考えられるが、いくつかの機構により組織損傷を引き起こす。臨床的には、開胸手術、心臓移植、および心臓疾患の逆転において、虚血−再灌流による損傷に対する心筋の保護は、最大の臨床的関心となっている問題である。さらに、再灌流による酸素付加の回復(再酸素付加)後の低酸素損傷の悪化は、他のタイプの臓器移植における細胞損傷、ならびに肝臓、腸、脳、腎臓、および他の虚血性症候群における細胞損傷の重要な機構である。細胞の低酸素および再酸素付加は、反応性酸素種(ROS)を生成することにより部分的に虚血−再灌流損傷を引き起こす。   Reperfusion is generally considered beneficial but causes tissue damage by several mechanisms. Clinically, in open heart surgery, heart transplantation, and reversal of heart disease, protection of the myocardium against ischemia-reperfusion injury is a major clinical concern. In addition, exacerbation of hypoxic injury after reperfusion restoration of oxygenation (reoxygenation) is associated with cell damage in other types of organ transplants and cells in liver, intestine, brain, kidney, and other ischemic syndromes. It is an important mechanism of damage. Cell hypoxia and reoxygenation cause ischemia-reperfusion injury in part by generating reactive oxygen species (ROS).

1970年代末期における細菌からの遊離PQQの最初の単離以来、さらなる研究は、PQQが脊椎動物にとっての必須栄養素であり、おそらくビタミンB群に属することを示している(非特許文献1)。遊離PQQは、赤血球、好中球、脳脊髄液、滑液、胆汁において(非特許文献2)、および人乳(非特許文献3)において確認されている。痕跡量の遊離PQQもまた、ヒトの脾臓、膵臓、肺、脳、心臓、腸、肝臓、および精巣、血漿および尿、ならびにラットの小腸、肝臓および精巣において検出されている(非特許文献4)。PQQ依存性デヒドロゲナーゼ酵素は、マウスにおけるアミノ酸リジン分解経路にとって極めて重要である。この反応において、PQQは哺乳動物レドックス補因子として作用する(非特許文献5)。ヒトの組織および体液中のPQQレベルは、食品中で見出されるレベルよりも5〜10倍低いので、ヒトの組織中のPQQが、少なくとも部分的に、野菜および肉を含む食事源に由来する可能性がある(非特許文献6)。PQQを欠く食餌をマウスに与えた場合、マウスは成長が遅く、脆い皮膚および低下した免疫応答を有し、繁殖が良好ではない。PQQの補充により、化学的に既定された、ただし他の点では栄養的に完全な食餌を供給されたマウスにおいて、繁殖能力、成長を改善することができ、新生仔の細胞外マトリックス生産および成熟の指数を調節し得ることが示されている(非特許文献7)。グルタミン酸受容体のN−メチル−D−アスパルテート(NMDA)サブタイプの過剰な活性化は、低酸素/虚血におけるニューロン損傷プロセスにおいて決定的であり、NMDAアンタゴニストはグルタミン酸媒介性神経毒性のインビトロモデルおよびインビボモデル両方においてニューロン損傷を改善し得る。以前の研究の結果は、PQQが脳低酸素/虚血の齧歯類モデルにおいて脳損傷に対する保護効果を有することを証明し、PQQが発作の治療における潜在的用途を有し得ることを示唆した(非特許文献8)。PQQは限局性脳虚血および癲癇の動物モデルにおいて有効なことが示されているが、保護機構は十分に理解されていない(非特許文献9)。   Since the first isolation of free PQQ from bacteria in the late 1970s, further studies have shown that PQQ is an essential nutrient for vertebrates and probably belongs to the vitamin B group (1). Free PQQ has been confirmed in red blood cells, neutrophils, cerebrospinal fluid, synovial fluid, bile (Non-Patent Document 2), and human milk (Non-Patent Document 3). Trace amounts of free PQQ have also been detected in human spleen, pancreas, lung, brain, heart, intestine, liver and testis, plasma and urine, and rat small intestine, liver and testis (Non-Patent Document 4). . PQQ-dependent dehydrogenase enzymes are crucial for the amino acid lysine degradation pathway in mice. In this reaction, PQQ acts as a mammalian redox cofactor (Non-Patent Document 5). Since PQQ levels in human tissues and body fluids are 5 to 10 times lower than those found in food, PQQ in human tissues can be derived at least in part from dietary sources including vegetables and meat (Non-patent document 6). When mice are fed a diet lacking PQQ, the mice are slow growing, have fragile skin and a reduced immune response and do not reproduce well. Supplementation with PQQ can improve fertility, growth, and neonatal extracellular matrix production and maturation in chemically defined but otherwise fed a nutritionally complete diet. It has been shown that the index of can be adjusted (Non-patent Document 7). Excessive activation of the glutamate receptor N-methyl-D-aspartate (NMDA) subtype is critical in the neuronal damage process in hypoxia / ischemia, and NMDA antagonists are in vitro models of glutamate-mediated neurotoxicity And can improve neuronal damage in both in vivo models. Results from previous studies have demonstrated that PQQ has a protective effect against brain injury in a rodent model of cerebral hypoxia / ischemia, suggesting that PQQ may have potential use in treating seizures (Non-patent document 8). Although PQQ has been shown to be effective in animal models of focal cerebral ischemia and epilepsy, the protective mechanism is not well understood (Non-Patent Document 9).

1つの報告だけが、PQQの潜在的心臓保護効果を調査した。この研究は、心臓排出液中に放出されるLDH活性で測定したところ、PQQが、単離されたウサギ心臓を再酸素付加損傷から保護することを示した(非特許文献10)。しかしながら、この情報に基づいて、PQQが、予防的に(前処置)または虚血発症後の再灌流時(処置)のいずれかで与えられた場合に梗塞サイズを低減するのに有効な薬剤であるか否かは、決定できなかった。
Paz MAら,The biomedical significance of PQQ.Davidson VL編:Principles and Applications of Quinoproteins,1992,by Marcel Dekker,Inc.P381−393.,Kasahara T,およびKato T.,Nature 2003;422:832 Gallop PMら,Connect Tissue Res 1993;29:153−161 Mitchell AEら,Analytical Biochemistry 1999;269:317−325 Kumazawa Tら,Biochim Biophys Acta 1992;1156:62−66 Kasahara,T.およびKato,T.,Nature 200;422:832 Kumazawa Tら,Biochem J 1995;307:331−333 Steinberg Fら,Exp Biol Med (Maywood)2003;228:160−166,Steinberg FMら,J Nutr 1994;124:744−753 Jensen FEら,Neuroscience 1994;62(2):399−406 Zhang YおよびRosenberg PA.European J Neuroscience 2002;16:1015−1024.,Jensen FEら Xu Fら,Biochemical Biophysical Research Communications 1993,193:434−439
Only one report investigated the potential cardioprotective effects of PQQ. This study showed that PQQ protects isolated rabbit hearts from reoxygenation damage as measured by LDH activity released into cardiac effluent (Non-Patent Document 10). However, based on this information, PQQ is an effective drug to reduce infarct size when given either prophylactically (pre-treatment) or during reperfusion after ischemia (treatment). It was not possible to decide whether or not there was.
Paz MA et al., The biomedical significance of PQQ. Davidson VL: Principles and Applications of Quinoproteins, 1992, by Marcel Dekker, Inc. P381-393. , Kasahara T, and Kato T. , Nature 2003; 422: 832. Gallop PM et al., Connect Tissue Res 1993; 29: 153-161. Mitchell AE et al., Analytical Biochemistry 1999; 269: 317-325 Kumagawa T et al., Biochim Biophys Acta 1992; 1156: 62-66 Kasahara, T .; And Kato, T .; , Nature 200; 422: 832. Kumazawa T et al., Biochem J 1995; 307: 331-333. Steinberg F et al., Exp Biol Med (Maywood) 2003; 228: 160-166, Steinberg FM et al., J Nutr 1994; 124: 744-753. Jensen FE et al., Neuroscience 1994; 62 (2): 399-406 Zhang Y and Rosenberg PA. European J Neuroscience 2002; 16: 1015-1024. , Jensen FE et al. Xu F et al., Biochemical Biophysical Research Communications 1993, 193: 434-439.

本明細書において、本発明者らは、PQQを用いた前処置または処置が、虚血または虚血−再灌流損傷のインタクトなラットモデルの心筋梗塞サイズを著しく低減し得ることを初めて証明する。   Here we demonstrate for the first time that pre-treatment or treatment with PQQ can significantly reduce myocardial infarct size in an intact rat model of ischemia or ischemia-reperfusion injury.

(発明の要旨)
本発明は、心筋の酸化的ストレスが、特定の心臓保護因子の投与によって防止または最小化され得、従って、心血管疾患および他の疾患を処置することに関して利点があるという知見に関する。特に、無毒性投与量のピロロキノリンキノン(「PQQ」)薬が心臓保護剤として有用であり、従って、例えば、冠動脈遮断に起因した、例えば虚血−再灌流損傷、鬱血性心不全、心停止および心筋梗塞のような種々の様々な心臓関連の病気の処置において、ならびに心臓保護のために、有益であることが見出されている。PQQは特に、(酸化的ストレスの対象である)心筋細胞が細胞死から保護されるように、心筋の酸化的ストレスを調節することが見出されている。
(Summary of the Invention)
The present invention relates to the finding that myocardial oxidative stress can be prevented or minimized by the administration of certain cardioprotective factors, and thus has advantages in treating cardiovascular and other diseases. In particular, non-toxic doses of pyrroloquinoline quinone (“PQQ”) drugs are useful as cardioprotective agents, and thus, for example, due to coronary artery blockage, such as ischemia-reperfusion injury, congestive heart failure, cardiac arrest and It has been found to be beneficial in the treatment of a variety of various heart related diseases such as myocardial infarction as well as for cardioprotection. In particular, PQQ has been found to regulate myocardial oxidative stress so that cardiomyocytes (subject to oxidative stress) are protected from cell death.

本発明の組成物および方法は、インビボおよびエキソビボでの低酸素/虚血性の心臓損傷の減少または除去、ならびに心血管疾患の予防および/または処置の必要のあるヒトなどの哺乳動物における心血管疾患の予防および/または処置に驚くほど役立つ。   The compositions and methods of the present invention provide cardiovascular disease in mammals such as humans in need of reducing or eliminating hypoxia / ischemic heart damage in vivo and ex vivo, and prevention and / or treatment of cardiovascular disease. Surprisingly useful for the prevention and / or treatment of

本発明の別の態様において、PQQは、ミトコンドリアチャネルmitoKATP、一酸化窒素−プロテインキナーゼC経路、およびアンジオテンシン変換酵素経路のような、心臓保護シグナリング経路を調節、例えば、その効果を増強または維持することが見出されている。 In another aspect of the invention, PQQ modulates, eg, enhances or maintains, the effects of cardioprotective signaling pathways, such as the mitochondrial channel mitoK ATP , the nitric oxide-protein kinase C pathway, and the angiotensin converting enzyme pathway. It has been found.

本発明の別の態様において、本発明は、心筋細胞が細胞死から保護されるように心筋の酸化的ストレスを調節する薬剤を投与することにより、被験体の心筋細胞における心筋の酸化的ストレスを処置または防止することに関した。   In another aspect of the invention, the present invention reduces myocardial oxidative stress in a subject's cardiomyocytes by administering an agent that modulates myocardial oxidative stress such that the cardiomyocytes are protected from cell death. Related to treatment or prevention.

本発明の別の態様において、本発明は、心筋細胞が細胞死から保護されるように心筋の低酸素性損傷または虚血性損傷を調節する薬剤を投与することにより、被験体における心筋の低酸素性損傷または虚血性損傷を処置または防止することに関した。   In another aspect of the invention, the invention provides a method for administering myocardial hypoxia in a subject by administering an agent that modulates myocardial hypoxic or ischemic damage such that the cardiomyocytes are protected from cell death. Related to treating or preventing sexual or ischemic damage.

本発明の別の態様において、PQQは、心筋の酸化的ストレスによって引き起こされるフリーラジカル損傷を調節することが見出された。虚血条件または低酸素条件によって生成されるフリーラジカルは、心筋死に至る心筋損傷の重大な原因であることが見出されている。従って、インビボで無毒性投与量において投与されるPQQの投与は、心筋の酸化的ストレスのフリーラジカル損傷を阻害または防止するための有効な処置である。   In another aspect of the invention, PQQ has been found to modulate free radical damage caused by myocardial oxidative stress. Free radicals generated by ischemic or hypoxic conditions have been found to be a significant cause of myocardial damage leading to myocardial death. Thus, administration of PQQ administered at a non-toxic dose in vivo is an effective treatment for inhibiting or preventing free radical damage of myocardial oxidative stress.

本発明はさらに、冠動脈血流を改善されるように、無毒性量のPQQを被験体に投与することにより、冠動脈血流を改善する方法に関する。   The present invention further relates to a method of improving coronary blood flow by administering a non-toxic amount of PQQ to a subject so that coronary blood flow is improved.

一つの態様において、本発明は、ピロロキノリンキノンを、例えば、心臓損傷を処置または防止するのに有効な量、投与することにより、被験体における低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷を処置または防止することに関する。PQQは一般的に、無毒性濃度、例えば、900μM未満、700μM未満、500μM未満、300μM未満、100μM未満、または50μM未満を含む約1nM〜10μM未満、で投与される。他の実施形態において、PQQは、約1〜10μMの濃度で投与され得る。他の実施形態において、PQQは、被験体の体重に応じて投与される。PQQは一般的に、被験体の体重1Kg当たり、500mg/kg未満、250mg/kg未満、100mg/kg未満、10mg/kg未満、5mg/kg未満、3mg/kg未満、2mg/kg未満、1mg/kg未満、500μg/kg未満、250μg/kg未満、100μg/kg未満、10μg/kg未満、5μg/kg未満、2μg/kg未満または1μg/kg未満を含む約1μg/kg〜1g/kgの濃度で投与され得る。   In one embodiment, the present invention treats cardiac damage caused by hypoxia or ischemia in a subject by administering pyrroloquinoline quinone, for example, in an amount effective to treat or prevent cardiac damage. Relating to preventing. PQQ is generally administered at a non-toxic concentration, eg, less than about 1 nM to less than 10 μM, including less than 900 μM, less than 700 μM, less than 500 μM, less than 300 μM, less than 100 μM, or less than 50 μM. In other embodiments, PQQ may be administered at a concentration of about 1-10 μM. In other embodiments, PQQ is administered according to the weight of the subject. PQQ is generally less than 500 mg / kg, less than 250 mg / kg, less than 100 mg / kg, less than 10 mg / kg, less than 5 mg / kg, less than 3 mg / kg, less than 2 mg / kg, 1 mg / kg per kilogram of subject body weight. at a concentration of about 1 μg / kg to 1 g / kg, including less than kg, less than 500 μg / kg, less than 250 μg / kg, less than 100 μg / kg, less than 10 μg / kg, less than 5 μg / kg, less than 2 μg / kg or less than 1 μg / kg. Can be administered.

本発明は、例えば、心臓保護をもたらすのに有効な量のPQQ、および薬学的に許容されるキャリアを含有する心臓保護薬をさらに含む。また、心臓損傷、発作、または片頭痛の危険性がある患者を処置するためのキットであって、1つ以上の容器中に、有効量のピロロキノリンキノン、薬学的に許容されるキャリア、および使用説明書を含むキットも含まれる。   The invention further includes a cardioprotective agent containing, for example, an amount of PQQ effective to provide cardioprotection, and a pharmaceutically acceptable carrier. A kit for treating a patient at risk of heart injury, stroke, or migraine, in one or more containers, an effective amount of pyrroloquinoline quinone, a pharmaceutically acceptable carrier, and Also included is a kit containing instructions for use.

別の態様において、本発明は、NADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質の投与による、インビボで低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷の処置または防止;ならびに有効量のNADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質、薬学的に許容されるキャリア、および使用説明書を含む、心臓損傷の処置または防止に使用するためのキットに関する。本発明のいくつかの実施形態において、NADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質は、哺乳動物赤血球(例えば、ヒト、ウシ、もしくはマウス)または非哺乳動物赤血球(例えば、Rana catesbeiana)のような赤血球から精製される。   In another aspect, the present invention relates to the treatment or prevention of cardiac damage caused by hypoxia or ischemia in vivo by administration of a NADPH-dependent methemoglobin reductase substrate; and an effective amount of a NADPH-dependent methemoglobin reductase substrate, pharmacology The invention relates to a kit for use in the treatment or prevention of heart damage, including an acceptable carrier and instructions for use. In some embodiments of the invention, the NADPH-dependent methemoglobin reductase substrate is purified from erythrocytes, such as mammalian erythrocytes (eg, human, bovine, or mouse) or non-mammalian erythrocytes (eg, Rana catsbeiana). The

さらに別の態様において、本発明は、臓器または組織移植中の臓器損傷を防止する方法であって、PQQが、臓器または組織の取り出し前に、および/または取り出しと同時に臓器ドナーに投与される方法、ならびに、臓器または組織移植中の臓器損傷を防止するために使用されるキットであって、有効量のピロロキノリンキノン、薬学的に許容されるキャリア、および使用説明書を備えるキットに関する。   In yet another aspect, the present invention provides a method for preventing organ damage during organ or tissue transplantation, wherein PQQ is administered to an organ donor prior to and / or concurrently with removal of the organ or tissue. And a kit used to prevent organ damage during organ or tissue transplantation comprising an effective amount of pyrroloquinoline quinone, a pharmaceutically acceptable carrier, and instructions for use.

さらなる態様において、本発明は、所望の保護効果を得るのに有効な量のPQQを投与することにより、例えば、心不全を患っている被験体において、発作を防止するための方法に関する。PQQは、望ましくは、例えば、約1〜10μMの濃度で投与され得る。1つの実施形態において、PQQは、発作を患う危険にさらされている被験体における発作を防止するために、治療的に有効な量のタモキシフェンと同時投与され得る。   In a further aspect, the invention relates to a method for preventing seizures by administering an amount of PQQ effective to obtain a desired protective effect, eg, in a subject suffering from heart failure. PQQ may desirably be administered at a concentration of, for example, about 1-10 μM. In one embodiment, PQQ can be co-administered with a therapeutically effective amount of tamoxifen to prevent seizures in subjects at risk of suffering from seizures.

本発明は、PQQおよび1つ以上の付加的な治療用化合物を投与することによって、被験体における心不全を処置するための方法を含む。いくつかの実施形態において、付加的な治療用化合物は、抗血小板薬、抗凝固薬および/または抗血栓薬、あるいはそれらの組み合わせであり得る。   The present invention includes a method for treating heart failure in a subject by administering PQQ and one or more additional therapeutic compounds. In some embodiments, the additional therapeutic compound can be an antiplatelet agent, an anticoagulant agent and / or an antithrombotic agent, or a combination thereof.

別の態様において、本発明は、心筋梗塞が低減または安定化されるようなレベルでPQQを投与することによって、被験体における心筋梗塞を処置する方法に関する。   In another aspect, the invention relates to a method of treating myocardial infarction in a subject by administering PQQ at a level such that myocardial infarction is reduced or stabilized.

さらに別の態様では、本発明は、PQQで被験体を処置することによって、被験体における片頭痛を防止する方法に関する。PQQは望ましくは、例えば、約1〜約10μMの濃度で投与され得る。   In yet another aspect, the invention relates to a method of preventing migraine in a subject by treating the subject with PQQ. PQQ can desirably be administered at a concentration of about 1 to about 10 μM, for example.

さらに別の態様では、本発明は、PQQで被験体を処置することによって、低体温症を患っているかまたは低体温症の危険性がある被験体における再灌流損傷を防止する方法に関する。PQQは望ましくは、例えば、約1〜約10μMの濃度で投与され得る。   In yet another aspect, the invention relates to a method of preventing reperfusion injury in a subject suffering from or at risk of hypothermia by treating the subject with PQQ. PQQ can desirably be administered at a concentration of about 1 to about 10 μM, for example.

本発明はさらに、PQQで被験体を予め処置することによって、被験体におけるバルーン血管形成術後の血管閉塞を防止するための方法に関する。被験体はまた、PQQおよび1つ以上の付加的な治療用化合物(例えば、クマジン、カプトプリル、ベナゼプリル、エナラプリル、ホシノプリル、リシノプリル、キナプリル、ラミプリル、イミダプリル、ペリドプリルエルブミンおよびトランドラプリルのようなアンギオテンシン変換酵素(ACE)インヒビター、ならびにロサルタン、イルベサルタン、カンデサルタンシレキセチルおよびバルサルタンのようなACE受容体遮断薬で予め処置されてもよい。いくつかの実施形態において、付加的な治療用化合物は、抗血小板薬、抗凝固薬および/もしくは抗血栓薬、あるいはそれらの組み合わせであり得る。   The invention further relates to a method for preventing vascular occlusion after balloon angioplasty in a subject by pre-treating the subject with PQQ. Subjects also have PQQ and one or more additional therapeutic compounds (such as coumadin, captopril, benazepril, enalapril, fosinopril, lisinopril, quinapril, ramipril, imidapril, peridopril erbumine and trandolapril. It may be pre-treated with angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors and ACE receptor blockers such as losartan, irbesartan, candesartan cilexetil and valsartan.In some embodiments, the additional therapeutic compound is: It can be an antiplatelet agent, an anticoagulant agent and / or an antithrombotic agent, or a combination thereof.

別の態様において、本発明は、被験体にPQQを投与することによって、低体温損傷を患う被験体における再灌流損傷を防止または低減するための方法を含む。   In another aspect, the invention includes a method for preventing or reducing reperfusion injury in a subject suffering from hypothermic injury by administering PQQ to the subject.

本発明はさらに、治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンおよび治療的に有効な用量のメトプロロールを含む、心筋梗塞の処置を必要とする被験体における心筋梗塞を処置するための薬学的組成物に関する。心筋梗塞を処置するための薬学的組成物の1つの実施形態において、ピロロキノリンキノンの治療的に有効な用量は、3mg/kgである。心筋梗塞を処置するための薬学的組成物の別の実施形態において、メトプロロールの治療的に有効な用量は、1mg/kgである。   The present invention further relates to a pharmaceutical composition for treating myocardial infarction in a subject in need of treatment of myocardial infarction comprising a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone and a therapeutically effective dose of metoprolol. . In one embodiment of the pharmaceutical composition for treating myocardial infarction, the therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone is 3 mg / kg. In another embodiment of the pharmaceutical composition for treating myocardial infarction, the therapeutically effective dose of metoprolol is 1 mg / kg.

本発明はさらに、低酸素または虚血に関連した心臓損傷を処置または防止するためのキットに関し、このキットは、1つ以上の容器中に、ピロロキノリンキニーネ、メトプロロール、薬学的に許容されるキャリア、およびこのキットの使用説明書を含む。   The present invention further relates to a kit for treating or preventing cardiac damage associated with hypoxia or ischemia, the kit comprising pyrroloquinoline quinine, metoprolol, a pharmaceutically acceptable carrier in one or more containers. And instructions for using this kit.

本発明はさらに、心筋の酸化的ストレスの処置または防止を必要とする被験体に治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンおよび治療的に有効な用量のメトプロロールを投与することを含む、被験体における心筋の酸化的ストレスを処置または防止する方法に関する。   The present invention further includes administering to a subject in need of treatment or prevention of myocardial oxidative stress a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone and a therapeutically effective dose of metoprolol. The present invention relates to a method for treating or preventing myocardial oxidative stress.

本発明はさらに、心筋梗塞の処置または防止を必要とする被験体に治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンおよび治療的に有効な用量のメトプロロールを投与することを含む、被験体における心筋梗塞を処置または防止する方法に関する。   The present invention further provides for treating myocardial infarction in a subject comprising administering to a subject in need of treatment or prevention of myocardial infarction a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone and a therapeutically effective dose of metoprolol. It relates to a method of treating or preventing.

本発明はさらに、低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷の処置または防止を必要とする被験体に治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンおよび治療的に有効な用量のメトプロロールを投与することを含む、被験体における低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷を処置または防止する方法に関する。   The present invention further comprises administering to a subject in need of treatment or prevention of cardiac damage caused by hypoxia or ischemia a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone and a therapeutically effective dose of metoprolol. To a method of treating or preventing cardiac damage caused by hypoxia or ischemia in a subject.

本発明はさらに、蛋白質ニトロ化に起因する血管損傷また疾患の処置を必要とする被験体に治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンを単独で、または尿酸塩と組み合わせて投与することにより、蛋白質ニトロ化に起因する血管損傷または疾患を処置するための方法を提供する。   The present invention further provides for the administration of a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone alone or in combination with urate to a subject in need of treatment for vascular injury or disease caused by protein nitration. Methods are provided for treating vascular injury or disease resulting from nitration.

本発明はまた、PQQ投与に関連した腎毒性の低減を必要とする被験体に治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンをプロベネシソ、シラスタチン、または他の通管流遮断剤と組み合わせて被験体に投与することにより、PQQ投与に関連した腎毒性を低減する方法も提供する。   The present invention also provides a subject with a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone in combination with probeneso, cilastatin, or other ductal flow blockers for a subject in need of reduction of nephrotoxicity associated with PQQ administration. Also provided are methods of reducing nephrotoxicity associated with PQQ administration by administering.

本発明のこれらおよび他の目的は、以下に提供する発明の詳細な説明から明らかである。   These and other objects of the invention will be apparent from the detailed description of the invention provided below.

(発明の詳細な説明)
本発明の特徴および他の詳細は、添付の図面を参照してより詳細に記載され、特許請求の範囲において示される。本明細書に記載される特定の実施形態が例示として示され、そして、本発明の限定ではないことが理解される。本発明の主な特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、各種実施形態において使用され得る。全ての部および百分率は、他に特定しない場合には、重量による。
(Detailed description of the invention)
The features and other details of the invention are described in more detail with reference to the accompanying drawings and set forth in the appended claims. It will be understood that particular embodiments described herein are shown by way of illustration and not as limitations of the invention. The principal features of this invention can be used in various embodiments without departing from the scope of the invention. All parts and percentages are by weight unless otherwise specified.

(定義)
便宜上、明細書、実施例および添付の特許請求の範囲において使用される特定の用語をここで集める。他に定義されない限り、本明細書において用いられる全ての技術用語および科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。しかしながら、これらの定義が当該分野内で広まっている意味から変化する場合には、下記の定義が優先するものとする。
(Definition)
For convenience, certain terms employed in the specification, examples, and appended claims are collected here. Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. However, if these definitions change from the meaning prevalent in the field, the following definitions shall prevail.

「虚血」は、身体のいずれかの臓器または組織への血流の減少または停止を含む。本明細書で用いられるように、用語「虚血」は、例えば、血管虚血(例えば、心臓および肺)、肝臓虚血、腸虚血、脳虚血、腎臓虚血、および肢虚血を含むいかなる虚血症候群にも関する。   “Ischemia” includes a reduction or cessation of blood flow to any organ or tissue of the body. As used herein, the term “ischemia” includes, for example, vascular ischemia (eg, heart and lung), liver ischemia, intestinal ischemia, cerebral ischemia, kidney ischemia, and limb ischemia. It relates to any ischemic syndrome including.

「低酸素」は、身体組織に到達する酸素量の欠乏を含む。   “Hypoxia” includes a deficiency in the amount of oxygen reaching the body tissue.

「低酸素または虚血関連損傷」は、心臓損傷を含むが、これに限定されない。   “Hypoxia or ischemia-related injury” includes, but is not limited to, cardiac injury.

「再灌流」は、心臓発作または発作の後のように、その血液供給が中断された臓器または組織への血流の回復を含む。   “Reperfusion” includes restoration of blood flow to an organ or tissue whose blood supply has been interrupted, such as after a heart attack or stroke.

「酸化的ストレス」は、過剰のフリーラジカル、抗酸化剤レベルの減少、またはその両方が存在する場合に発生する状態を含む。   “Oxidative stress” includes conditions that occur in the presence of excess free radicals, decreased levels of antioxidants, or both.

「壊死」は、特に、心筋のような身体の局部における損傷または疾患による細胞または組織の死を含む。   “Necrosis” specifically includes the death of a cell or tissue due to damage or disease in a local area of the body, such as the heart muscle.

「アポトーシス」とは、プログラム細胞死をいう。   “Apoptosis” refers to programmed cell death.

「β遮断剤」としては、アテノロール、メトプロロールおよびプロプラノロールのようなアドレナリンβ受容体において競合的アンタゴニストとして作用する薬剤が含まれる。このような薬剤はまた、減少した全身性副作用を許容する、心臓(β−1)受容体に関してより選択的な薬剤も含む。β遮断剤は、高血圧、心臓不整脈、片頭痛、および交感神経系に関連した他の障害と関係がある症状を低減させる。β遮断剤はまた、時々、心臓発作後に、心拍を安定させるために与えられる。交感神経系の中で、βアドレナリン作用性受容体は主に、心臓、肺、腎臓、および血管中に位置する。β遮断剤は、神経刺激ホルモンエピネフリンとこれらの受容体部位を競合し、従って、エピネフリンの作用を妨害し、血圧および心拍数を低下させ、不整脈を止め、そして片頭痛を防止する。   “Beta blockers” include agents that act as competitive antagonists at adrenergic β receptors such as atenolol, metoprolol and propranolol. Such agents also include agents that are more selective with respect to cardiac (β-1) receptors that tolerate reduced systemic side effects. Beta blockers reduce symptoms associated with hypertension, cardiac arrhythmias, migraine, and other disorders associated with the sympathetic nervous system. Beta blockers are also sometimes given to stabilize the heartbeat after a heart attack. Within the sympathetic nervous system, β-adrenergic receptors are mainly located in the heart, lungs, kidneys, and blood vessels. Beta blockers compete with the neurostimulatory hormone epinephrine for these receptor sites, thus preventing the action of epinephrine, lowering blood pressure and heart rate, stopping arrhythmias, and preventing migraine.

「心臓損傷」は、虚血−再灌流損傷;鬱血性心不全;心停止;心筋梗塞;薬物(例えば、ドキソルビシン、ハーセプチン、チオリダジンおよびシサプリド)のような化合物によって引き起こされる心臓毒性;寄生生物感染(細菌、菌類、リケッチア、およびウイルス、例えば、梅毒、慢性Trypanosoma cruzi感染)に起因する心臓損傷;劇症心臓アミロイドーシス;心臓手術;心臓移植;および外傷性心臓損傷(例えば、穿通性もしくは閉鎖性心臓損傷、大動脈弁破裂)を含む、心臓および/または関連組織(例えば、心膜、大動脈および他の関連血管)を含む任意の慢性または急性の病理学的事象を含む。   "Heart injury" ischemia-reperfusion injury; congestive heart failure; cardiac arrest; myocardial infarction; cardiotoxicity caused by compounds such as drugs (eg, doxorubicin, herceptin, thioridazine and cisapride); parasite infection (bacteria , Fungi, rickettsia, and viruses such as syphilis, chronic Trypanosoma cruzi infection); fulminant heart amyloidosis; heart surgery; heart transplantation; and traumatic heart injury (eg penetrating or closed heart injury, Any chronic or acute pathological event involving the heart and / or related tissues (eg, pericardium, aorta and other related blood vessels), including aortic valve rupture).

「被験体」は、ヒト、サル、雌ウシ、ヒツジ、ウマ、ブタ、畜牛、ヤギ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、それらからの培養細胞、およびそれらのトランスジェニック種のような生きている生物体を含む。好ましい実施形態において、被験体は、ヒトである。処置される被験体に対する本発明の組成物の投与は、公知の手順を用いて、被験体における状態を処置するのに有効な投与量でかつ有効な期間にわたって実行され得る。治療効果を達成するのに必要な治療用化合物の有効量は、被験体の年齢、性別、および体重のような要因、ならびに治療用化合物が被験体における外来因子を処置する能力に従って変化し得る。投与量のレジメンは、最適治療応答を提供するように調節され得る。例えば、いくつかに分割された用量が毎日投与されてもよく、または用量は治療状態の緊急性により示されるように比例して減少されてもよい。   A “subject” is a living organism such as a human, monkey, cow, sheep, horse, pig, cattle, goat, dog, cat, mouse, rat, cultured cells therefrom, and transgenic species thereof. Including the body. In preferred embodiments, the subject is a human. Administration of the compositions of the invention to the subject to be treated can be carried out using known procedures, at a dosage effective for treating the condition in the subject, and for an effective period of time. The effective amount of therapeutic compound necessary to achieve a therapeutic effect can vary according to factors such as the age, sex, and weight of the subject, and the ability of the therapeutic compound to treat foreign factors in the subject. Dosage regimens may be adjusted to provide the optimum therapeutic response. For example, several divided doses may be administered daily, or the dose may be reduced proportionally as indicated by the urgency of the treatment condition.

「実質的に純粋な」とは、化合物、例えば、天然では付随する成分から分離された、薬剤、タンパク質またはポリペチドを含む。典型的には、試料中の全材料の(体積、湿重量または乾燥重量、あるいはモルパーセントまたはモル分率によって)少なくとも10%、より好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも50%、より好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも90%、そして最も好ましくは少なくとも99%が目的の化合物である場合、その化合物は実質的に純粋である。純度は、任意の適切な方法、例えば、ポリペチドの場合、カラムクロマトグラフィ、ゲル電気泳動またはHPLC分析、によって測定され得る。化合物、例えば、タンパク質はまた、天然で会合している成分を実質的に含まない場合、または天然の状態で付随している天然の夾雑物から分離されている場合、実質的に精製されている。用語「実質的に純粋な」の意味の範囲内に含まれるのは、試料中の総タンパク質の(体積、湿重量または乾燥重量、あるいはモルパーセントまたはモル分率によって)少なくとも95%が目的のタンパク質またはポリペチドである、均一に純粋である化合物、例えば、タンパク質またはポリペチドである。   “Substantially pure” includes a compound, eg, a drug, protein or polypeptide, separated from the components that naturally accompany it. Typically, at least 10% of the total material in the sample (by volume, wet or dry weight, or mole percent or mole fraction), more preferably at least 20%, more preferably at least 50%, more preferably A compound is substantially pure when at least 60%, more preferably at least 75%, more preferably at least 90%, and most preferably at least 99% is the compound of interest. Purity can be measured by any appropriate method, for example, in the case of polypeptides, column chromatography, gel electrophoresis or HPLC analysis. A compound, such as a protein, is also substantially purified if it is substantially free of naturally associated components or has been separated from natural contaminants that naturally accompany it. . Included within the meaning of the term “substantially pure” is at least 95% of the total protein in the sample (by volume, wet or dry weight, or mole percent or mole fraction) of the protein of interest Or a polypeptide that is homogeneously pure, such as a protein or polypeptide.

「投与する」は、本発明の組成物がその意図された機能、例えば、低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷の処置または防止、を発揮し得る投与経路を含む。処置されるべき疾患または状態に依存して、非経口投与(例えば、静脈内、動脈内、筋肉内、皮下の注射)、経口投与(例えば、食事)、局所、鼻、直腸、または徐放性マイクロキャリアが含まれるが、これらに必ずしも限定されるわけではない様々な投与経路が可能である。口腔投与、非経口投与および静脈内投与は好ましい投与形態である。投与されるべき化合物の処方物は、選択される投与経路(例えば、液剤、乳剤、ゲル剤、エアゾール剤、カプセル剤)に従って変化する。投与されるべき化合物を含む適切な組成物は、生理的に受容され得るビヒクルまたはキャリアおよび必要に応じて佐剤および保存剤中で調製され得る。液剤または乳剤に関して、適切なキャリアとしては、例えば、生理的食塩水および緩衝化媒質、滅菌水、クリーム、軟膏、ローション、オイル、ペーストおよび固体キャリアを含む、水性またはアルコール性/水性溶液、乳液または懸濁液が含まれる。非経口的ビヒクルとしては、塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース、デキストロースおよび塩化ナトリウム、乳酸加リンゲルまたは不揮発性油が含まれ得る。静脈内ビヒクルとしては、様々な添加剤、保存剤または流体、栄養分もしくは電解質補充剤が含まれ得る(一般に、Remington’s Pharmaceutical Science,第16版,Mack、Ed.(1980)を参照のこと)。   “Administering” includes a route of administration in which a composition of the invention may exert its intended function, eg, treatment or prevention of cardiac damage caused by hypoxia or ischemia. Depending on the disease or condition to be treated, parenteral administration (eg, intravenous, intraarterial, intramuscular, subcutaneous injection), oral administration (eg, diet), topical, nasal, rectal, or sustained release Various administration routes are possible, including but not necessarily limited to microcarriers. Oral administration, parenteral administration and intravenous administration are preferred dosage forms. The formulation of the compound to be administered will vary according to the route of administration selected (eg, solution, emulsion, gel, aerosol, capsule). Appropriate compositions containing the compounds to be administered can be prepared in physiologically acceptable vehicles or carriers and optionally adjuvants and preservatives. For solutions or emulsions, suitable carriers include, for example, aqueous or alcoholic / aqueous solutions, emulsions, including saline and buffered media, sterile water, creams, ointments, lotions, oils, pastes and solid carriers. A suspension is included. Parenteral vehicles can include sodium chloride solution, Ringer's dextrose, dextrose and sodium chloride, lactated Ringer's or fixed oils. Intravenous vehicles may include various additives, preservatives or fluids, nutrients or electrolyte replenishers (see generally Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition, Mack, Ed. (1980)). .

「有効量」は、その意図された機能、例えば、本明細書に記載される通りの低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷を部分的または完全に処置または防止すること、を実行することを可能にするピロロキノリンキノン量を含む。有効量は、生物学的活性、年齢、体重、性別、全般的健康状態、処置されるべき状態の重篤度、ならびに適切な薬物動態学的特性を含む多くの要因に依存する。例えば、活性物質の投与量は、約0.0lmg/kg/日〜約500mg/kg/日、有利には、0.lmg/kg/日〜約100mg/kg/日であり得る。活性物質の治療上有効な量は、一回用量または複数回用量で、適切な経路により投与され得る。さらに、活性物質の投与量は、治療状況または予防状況の緊急性により示されるように、比例して増減され得る。   An “effective amount” performs its intended function, eg, treating or preventing heart damage caused by hypoxia or ischemia, as described herein, partially or completely. Contains the amount of pyrroloquinoline quinone that enables it. The effective amount depends on many factors, including biological activity, age, weight, sex, general health, severity of the condition to be treated, and appropriate pharmacokinetic properties. For example, the dosage of active substance is about 0.0 1 mg / kg / day to about 500 mg / kg / day, advantageously 1 mg / kg / day to about 100 mg / kg / day. A therapeutically effective amount of the active agent can be administered by a suitable route in a single dose or multiple doses. Furthermore, the dosage of the active substance can be increased or decreased proportionally, as indicated by the urgency of the treatment or prevention situation.

「特異的結合」または「特異的に結合する」は、ピロロキノリンキノンまたはそのリガンドを認識して結合するが、試料中の他の分子を実質的には認識も結合もしない抗体のようなタンパク質が含まれる。   "Specific binding" or "specifically binds" is a protein such as an antibody that recognizes and binds pyrroloquinoline quinone or its ligand, but does not substantially recognize or bind other molecules in the sample. Is included.

「薬学的に許容されるキャリア」としては、化合物の活性と適合性がありかつ被験体にとって生理的に受容され得る、任意のおよび全ての溶媒、分散媒、コーティング、抗細菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤等が含まれる。薬学的に許容されるキャリアの例は、緩衝化通常生理食塩水(0.15M NaCl)である。薬学的に活性な物質のためのこのような媒質および薬剤の使用は、当該分野で周知である。任意の従来の媒質または薬剤が治療用化合物と適合性がない場合を除いて、薬学的投与に適する組成物におけるその使用が意図される。補助的な活性化合物もまた、組成物に組み込まれ得る。   “Pharmaceutically acceptable carrier” refers to any and all solvents, dispersion media, coatings, antibacterial and antifungal agents that are compatible with the activity of the compound and are physiologically acceptable to the subject. , Isotonic and absorption delaying agents and the like. An example of a pharmaceutically acceptable carrier is buffered normal saline (0.15M NaCl). The use of such media and agents for pharmaceutically active substances is well known in the art. Except insofar as any conventional medium or agent is incompatible with the therapeutic compound, its use in a composition suitable for pharmaceutical administration is contemplated. Supplementary active compounds can also be incorporated into the compositions.

「薬学的に許容されるエステル」としては、本発明の治療用化合物の比較的無毒性のエステル型生成物が含まれる。これらのエステルは、治療用化合物の最終的な単離および精製中に、またはその遊離酸形態もしくはヒドロキシルの精製された治療用化合物を適切なエステル化剤と別々に反応させることによって、現場で調製することができ;いずれも、当業者に公知の方法である。酸は、例えば、触媒存在下でのアルコールを用いた処理によって、当業者に周知の方法に従って、エステルに変換され得る。   “Pharmaceutically acceptable esters” include the relatively non-toxic ester-type products of the therapeutic compounds of the present invention. These esters are prepared in-situ during the final isolation and purification of the therapeutic compound or by reacting the purified therapeutic compound in its free acid form or hydroxyl separately with a suitable esterifying agent. Both are methods known to those skilled in the art. The acid can be converted to an ester according to methods well known to those skilled in the art, for example by treatment with an alcohol in the presence of a catalyst.

「付加的な成分」としては、以下のうちの1つ以上が含まれるがこれらに限定されない:賦形剤;界面活性剤;分散剤;不活性希釈剤;顆粒化および崩壊剤;結合剤;滑沢剤;甘味料;フレーバー剤;着色剤;保存剤;ゼラチンのような生理的に分解可能な組成物;水性ビヒクルおよび溶媒;油性ビヒクルおよび溶媒;懸濁剤;分散または湿潤剤;乳化剤、粘滑剤;緩衝剤;塩;増粘剤;充填材;乳化剤;抗酸化剤;抗生物質;抗真菌剤;安定剤;および薬学的に許容されるポリマー材料または疎水性材料。本発明の薬学的組成物に含まれ得る他の「付加的な成分」は、当該分野で公知であり、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciencesに記載されている。   “Additional ingredients” include, but are not limited to, one or more of the following: excipients; surfactants; dispersants; inert diluents; granulating and disintegrating agents; Lubricants; sweeteners; flavoring agents; coloring agents; preservatives; physiologically degradable compositions such as gelatin; aqueous vehicles and solvents; oily vehicles and solvents; suspending agents; dispersing or wetting agents; Demulsifiers; Buffers; Salts; Thickeners; Fillers; Emulsifiers; Antioxidants; Antibiotics; Antifungals; Stabilizers; and pharmaceutically acceptable polymeric or hydrophobic materials. Other “additional ingredients” that may be included in the pharmaceutical compositions of the invention are known in the art and are described, for example, in Remington's Pharmaceutical Sciences.

「単位用量」は、所定量の活性成分を含む、別々の量の薬学的組成物を含む。   A “unit dose” includes discrete amounts of a pharmaceutical composition containing a predetermined amount of the active ingredient.

ピロロキノリンキノン(PQQ)は、様々な還元剤と酸化剤との間で触媒的に電子を移動させ得る水溶性アニオン性キノンであり、真核生物細胞における可溶性電子伝達系の一部であり得る。本来のPQQは、以下の一般構造のものである:   Pyrroloquinoline quinone (PQQ) is a water-soluble anionic quinone that can catalytically transfer electrons between various reducing and oxidizing agents and can be part of a soluble electron transport system in eukaryotic cells. . The original PQQ is of the following general structure:

Figure 2009535410
本明細書で用いられるように、「ピロロキノリンキノン」すなわち「PQQ」は、PQQの密接に関連した異性体類似物および立体異性体類似物を含む、化学的類似性を有するピロロキノリンキノンファミリーの任意のメンバーを含み(例えば、Zhangら,1995,Biochem.Biophys.Res.Commun.212:41−47,1995参照)、さらに任意のPQQ連結ポリマー(例えば、PQQ連結ポリビニルポリマー)を含む。PQQは、メトキサチンとしても知られている。PQQは、動物の組織および体液中に見出される。理論により束縛されることを望まないが、PQQは、特に反応性酸素種(ROS)のフリーラジカルスカベンジャーとして部分的に作用し得る。従って、PQQは、NADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質として機能し得る(例えば、Xuら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1992,89(6):2130−4参照)。他のNADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質は、低酸素または虚血に関連した心臓損傷を減少させるかまたは除去するように機能し得る。
Figure 2009535410
As used herein, “pyrroloquinoline quinone” or “PQQ” refers to a family of pyrroloquinoline quinones having chemical similarities, including closely related isomers and stereoisomers of PQQ. Includes any member (see, eg, Zhang et al., 1995, Biochem. Biophys. Res. Commun. 212: 41-47, 1995), and further includes any PQQ linked polymer (eg, PQQ linked polyvinyl polymer). PQQ is also known as methoxatin. PQQ is found in animal tissues and fluids. While not wishing to be bound by theory, PQQ can act in part as a free radical scavenger, particularly for reactive oxygen species (ROS). Thus, PQQ can function as a NADPH-dependent methemoglobin reductase substrate (see, eg, Xu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1992, 89 (6): 2130-4). Other NADPH-dependent methemoglobin reductase substrates may function to reduce or eliminate cardiac damage associated with hypoxia or ischemia.

実質的に精製されたピロロキノリンキノンを含む組成物は、ピロロキノリンキノンを単独で、またはβ遮断剤のような他の成分、およびフェニレフリン、スフィンゴシン−1−リン酸またはガングリオシドGM−1のような心臓保護シグナリング経路を好都合に調節するのに効果的である化合物と組み合わせて含み得る。ピロロキノリンキノンは、当業者に周知の方法のいずれかによって実質的に精製され得る(例えば、E.J.CoreyおよびAlfonso Tramontano,J.Am.Chem.Soc.,103,5599−5600(1981);J.A.Duine,Review Ann.Rev.Biochem.58,403(1989)参照)。   A composition comprising a substantially purified pyrroloquinoline quinone comprises pyrroloquinoline quinone alone or other components such as beta blockers, and phenylephrine, sphingosine-1-phosphate or ganglioside GM-1. It may be included in combination with a compound that is effective to conveniently modulate the cardioprotective signaling pathway. The pyrroloquinoline quinone can be substantially purified by any of the methods well known to those skilled in the art (eg, EJ Corey and Alfon Tramontano, J. Am. Chem. Soc., 103, 5599-5600 (1981)). J. A. Duine, Review Ann. Rev. Biochem. 58, 403 (1989)).

1つの実施形態において、本発明は、1つ以上のポリマーに連結させられ、それによって組織保護のためのPQQの薬物動態学、薬力学、効力、および安全性を改善するPQQを提供する。PQQが連結させられ得るポリマーとしては、ポリビニルアルコール、PEG−NH、または以下の実施例7および参照書類A(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に開示されるポリマーのいずれかが含まれるが、それらに限定されない。 In one embodiment, the present invention provides PQQ that is linked to one or more polymers, thereby improving the pharmacokinetics, pharmacodynamics, efficacy, and safety of PQQ for tissue protection. The polymer PQQ can be ligated, polyvinyl alcohol, either (by reference in its entirety incorporated herein) PEG-NH 2 or the following Examples 7 and reference documents A, the polymers disclosed in the Including but not limited to.

本発明のピロロキノリンキノンは、1つの実施形態において、薬学的組成物の1つの成分であり、薬学的組成物はまた、薬学的組成物として受容され得る、緩衝剤、塩、他のタンパク質、および他の成分を含み得る。本発明はまた、ピロロキノリンキノンの改変形態を含み、これは、本明細書に記載される通りの低酸素/虚血性の心臓損傷を防止または低減し得る。   The pyrroloquinoline quinone of the present invention, in one embodiment, is a component of a pharmaceutical composition, which can also be accepted as a pharmaceutical composition, buffers, salts, other proteins, And other ingredients may be included. The present invention also includes modified forms of pyrroloquinoline quinone, which can prevent or reduce hypoxia / ischemic heart damage as described herein.

本発明の治療用化合物の構造は、不斉炭素原子を含み得る。このような非対称性から生じる異性体(例えば、エナンチオマーおよびジアステレオマー)は本発明の範囲内に含まれることがしたがって理解されるべきである。このような異性体は、古典的分離技術によって、および立体配置的に制御された合成によって、実質的に純粋な形態で入手され得る。本出願の目的のため、明示的にそうでないと注記されない限り、治療用化合物は各キラル中心においてR立体異性体またはS立体異性体の両方を含むと解釈されるものとする。特定の実施形態において、本発明の治療用化合物は、カチオンを含む。カチオン性基が水素Hであれば、治療用化合物は酸と考えられる。水素が金属イオンまたはその等価物と置き換えられれば、治療用化合物は酸の塩である。治療用化合物の薬学的に許容される塩は、本発明の範囲内にあり、例えば、薬学的に許容されるアルカリ金属(例えば、Li、Na、またはK)塩、アンモニウムカチオン塩、アルカリ土類カチオン塩(例えば、Ca2+、Ba2+、Mg2+)、より高原子価のカチオン塩、またはポリカチオン性対イオン塩(例えば、ポリアンモニウムカチオン)である(例えば、Bergeら(1977)「Pharmaceutical Salts」,J.Pharm.Sci.66:1−19参照)。塩形成対イオン(もしあれば)に対するアニオン性化合物の化学量論が、この化合物のアニオン性部分の電荷(もしあれば)およびこの対イオンの電荷に依存して変化することが理解される。好ましい薬学的に許容される塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩またはカルシウム塩が含まれるが、他の塩もまた、それらの薬学的に許容される範囲内で意図される。 The structure of the therapeutic compound of the present invention may contain an asymmetric carbon atom. It is to be understood accordingly that the isomers arising from such asymmetry (eg, enantiomers and diastereomers) are included within the scope of the present invention. Such isomers can be obtained in substantially pure form by classical separation techniques and by configurationally controlled synthesis. For the purposes of this application, unless expressly noted otherwise, therapeutic compounds shall be construed to include both R or S stereoisomers at each chiral center. In certain embodiments, the therapeutic compounds of the present invention include cations. If the cationic group is hydrogen H + , the therapeutic compound is considered an acid. If hydrogen is replaced by a metal ion or its equivalent, the therapeutic compound is an acid salt. Pharmaceutically acceptable salts of the therapeutic compounds are within the scope of the invention, such as pharmaceutically acceptable alkali metal (eg, Li + , Na + , or K + ) salts, ammonium cation salts, Alkaline earth cation salts (eg, Ca 2+ , Ba 2+ , Mg 2+ ), higher valent cation salts, or polycationic counterion salts (eg, polyammonium cations) (eg, Berge et al. (1977)). “Pharmaceutical Salts”, J. Pharm. Sci. 66: 1-19). It is understood that the stoichiometry of the anionic compound relative to the salt-forming counterion (if any) varies depending on the charge of the anionic portion of the compound (if any) and the charge of this counterion. Preferred pharmaceutically acceptable salts include sodium, potassium or calcium salts, although other salts are also contemplated within their pharmaceutically acceptable ranges.

本発明は、被験体における、低酸素または虚血によって引き起こされるような、心筋の酸化的ストレスを処置または防止する方法にも関する。これは、その必要のある被験体に、酸化的ストレスの標的である心筋細胞が細胞死から保護されるように、好ましくは無毒性量のPQQのような心筋の酸化的ストレスを調節する薬剤を投与することによって行われる。細胞死は、例えば、壊死またはアポトーシスに起因し得る。   The invention also relates to a method of treating or preventing myocardial oxidative stress, such as caused by hypoxia or ischemia, in a subject. This may be achieved by providing the subject in need with an agent that modulates myocardial oxidative stress, preferably a non-toxic amount of PQQ, so that the cardiomyocytes that are the target of oxidative stress are protected from cell death. By administration. Cell death can be due to, for example, necrosis or apoptosis.

心臓保護シグナリング経路は、当該分野で公知である。これらの経路は、心臓保護シグナリング経路の効果を強化または維持するのに有効な量のピロロキノリンキノンを投与することによって、心臓保護を必要とする患者における強化のために目標とされ得る。   Cardioprotective signaling pathways are known in the art. These pathways can be targeted for potentiation in patients in need of cardioprotection by administering an amount of pyrroloquinoline quinone effective to enhance or maintain the effects of the cardioprotective signaling pathway.

虚血性条件または低酸素条件によって発生されるフリーラジカルが、心筋の死に至る心筋損傷の重大な原因であることが見出されている。従って、例えば、無毒性投与量において、インビボで投与されるPQQの投与は、PQQ媒介性フリーラジカルスカベンジング、またはフリーラジカル生成阻害のいずれかによって、心筋の酸化的ストレスのフリーラジカル損傷を阻害または防止するための有効な処置である。   Free radicals generated by ischemic or hypoxic conditions have been found to be a significant cause of myocardial damage leading to myocardial death. Thus, for example, administration of PQQ administered in vivo at a non-toxic dose inhibits free radical damage of myocardial oxidative stress, either by PQQ-mediated free radical scavenging, or by free radical production inhibition. It is an effective measure to prevent.

臨床的に必要であるかまたは望ましい場合、例えば、再灌流の開始時、または再灌流の前に、本発明の化合物の投与がなされ得る。   Where clinically necessary or desirable, for example, administration of a compound of the invention can be made at the beginning of reperfusion or prior to reperfusion.

冠動脈流の改善の必要のある被験体に無毒性量のピロロキノリンキノンを投与することによって、被験体、例えば、低血流状態を患う被験体において冠動脈流が有益に改善され得ることもまた、驚くべきことに見出された。これは、実施例において、例示される。冠動脈流は、左心室拡張期圧(「LVDP」)または左心室拡張末期圧(「LVEDP」)のような、いくつかの指標によって測定され得る。LVDPまたはLVEDPを決定することによるような、冠動脈流の測定は、当業者の技術範囲内である。   It can also be seen that by administering a non-toxic amount of pyrroloquinoline quinone to a subject in need of improvement of coronary flow, coronary flow can be beneficially improved in a subject, for example, a subject suffering from a low blood flow condition. Surprisingly found. This is illustrated in the examples. Coronary flow can be measured by several indicators, such as left ventricular diastolic pressure (“LVDP”) or left ventricular end diastolic pressure (“LVEDP”). Measurement of coronary flow, such as by determining LVDP or LVEDP, is within the skill of the art.

従って、心筋梗塞のような、低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷は、好ましくは無毒性投与量の、例えば、約10μM未満の濃度のピロロキノリンキノンの投与によって処置または防止され得る。   Thus, cardiac damage caused by hypoxia or ischemia, such as myocardial infarction, can be treated or prevented by administration of a preferably non-toxic dose, eg, pyrroloquinoline quinone at a concentration of less than about 10 μM.

ラットを、2つの異なるモデルに準拠するPQQ処置にかけた。モデル1(図10Aに模式的に示される)において、雄性Sprague−Dawleyラットを、再灌流なしで2時間の左前下行(LAD)冠動脈結紮に供した。モデル2(虚血−再灌流、図10Bに示される)において、ラットは、左心室(LV)血行力学をモニタリングしつつ17分間または30分間のLAD閉塞および2時間の再灌流に供した。PQQ(15〜20mg/kg)を、ヒトにおける臨床状態を模倣するために、LAD閉塞の30分前にi.p.注射によって(前処置)、または再灌流の開始時にi.v.注射によって(処置)のいずれかで与えた。対照は、ビヒクル(2% NaHCO)を受けた。 Rats were subjected to PQQ treatment according to two different models. In model 1 (shown schematically in FIG. 10A), male Sprague-Dawley rats were subjected to 2 hours of left anterior descending (LAD) coronary artery ligation without reperfusion. In model 2 (ischemia-reperfusion, shown in FIG. 10B), the rats were subjected to 17 or 30 minutes of LAD occlusion and 2 hours of reperfusion while monitoring left ventricular (LV) hemodynamics. PQQ (15-20 mg / kg) was administered i.v. 30 minutes prior to LAD occlusion to mimic clinical conditions in humans. p. I. By injection (pre-treatment) or at the start of reperfusion. v. Given either by treatment (treatment). The control received vehicle (2% NaHCO 3 ).

モデル1において、PQQ処置の後の梗塞サイズ(梗塞量/LV量)は、対照より小さかった(19.1±2.1%の対照に対して、PQQ処置は10.0±1.5の梗塞サイズの結果になった;n=9、P<0.01)。モデル2において、PQQでの前処置または処置のいずれもが、梗塞サイズ(梗塞量/危険領域)の減少をもたらした(PQQ前処置の梗塞サイズが18.4±2.3、処置の梗塞サイズが25.6±3.5%、これに対し、対照は38.1±2.6%、P<0.01)。PQQは、1〜2の後、より高いLV発生圧力、LV(+)dP/dtおよびより低いLV(−)dP/dtにおいて、虚血誘発性の心臓機能不全を防止した。   In model 1, the infarct size (infarct volume / LV volume) after PQQ treatment was smaller than the control (19.1 ± 2.1% of the control, PQQ treatment was 10.0 ± 1.5 Resulting in infarct size; n = 9, P <0.01). In model 2, either PQQ pretreatment or treatment resulted in a reduction in infarct size (infarct volume / risk area) (PQQ pretreatment infarct size was 18.4 ± 2.3, treatment infarct size. 25.6 ± 3.5%, whereas the control is 38.1 ± 2.6%, P <0.01). PQQ prevented ischemia-induced cardiac dysfunction at higher LV generation pressure, LV (+) dP / dt and lower LV (−) dP / dt after 1-2.

要約すると、PQQは、虚血か虚血−再灌流からなる2つの別々のインタクトなラットの梗塞形成モデルにおいて心臓保護効果を有した。PQQは、虚血もしくは虚血−再灌流の前に与えられた場合、または再灌流の開始時に与えられた場合のいずれにおいても、梗塞サイズを低下させた。さらに、PQQは、1〜2時間の再灌流において増加した左心室(LV)発生圧力およびLV(+)dP/dtにより証明されたように、有益な血行力学的効果を有した。PQQでの前処置は、ラットあたりの心室性細動(VF)の平均エピソードおよびVFを有するラットのパーセンテージを減少させたのに対し、PQQでの処置は、虚血および再灌流中にVFを有するラットのパーセンテージを減少させた。PQQの用量は、梗塞サイズに逆相関した。PQQは、虚血心筋における脂質過酸化の指標である、マロンジアルデヒド(MDA)のレベルを低下させた。   In summary, PQQ had cardioprotective effects in two separate intact rat infarction models consisting of ischemia or ischemia-reperfusion. PQQ reduced infarct size either when given prior to ischemia or ischemia-reperfusion, or when given at the beginning of reperfusion. Furthermore, PQQ had beneficial hemodynamic effects as evidenced by increased left ventricular (LV) pressure and LV (+) dP / dt in 1-2 hours of reperfusion. Pretreatment with PQQ reduced the mean episode of ventricular fibrillation (VF) per rat and the percentage of rats with VF, whereas treatment with PQQ reduced VF during ischemia and reperfusion. The percentage of rats with was reduced. The dose of PQQ was inversely related to infarct size. PQQ reduced the level of malondialdehyde (MDA), an indicator of lipid peroxidation in ischemic myocardium.

モデル2における3つの群の虚血−再灌流期間中の死亡率は、PQQ後に減少する傾向があった(対照:28.6%、前処置:12.9%、処置:21.7%)。しかしながら、これらの結果は、統計的有意差には達しなかった。研究が梗塞サイズおよび血行力学の測定に集中しており、より多数の動物を必要とする死亡率試験として設計されなかった点に留意すべきである。   Mortality during the ischemia-reperfusion period of the three groups in model 2 tended to decrease after PQQ (control: 28.6%, pretreatment: 12.9%, treatment: 21.7%) . However, these results did not reach statistical significance. It should be noted that the study has focused on measuring infarct size and hemodynamics and was not designed as a mortality test requiring a larger number of animals.

PQQは、再灌流の開始時に与えられる場合も効果的である。チオバルビツール酸と反応する脂質過酸化産物であるマロンジアルデヒド(MDA)の心筋組織レベルの研究を完了した。虚血/再灌流は、MDAレベルを上昇させ、PQQはこの上昇を防止した。虚血/再灌流(I/R)後のPQQと偽対照とを比較した値は、3倍異なった。同様の効果が、離れた「正常」心筋において見られた。   PQQ is also effective when given at the beginning of reperfusion. Completed myocardial tissue level studies of malondialdehyde (MDA), a lipid peroxidation product that reacts with thiobarbituric acid. Ischemia / reperfusion increased MDA levels and PQQ prevented this increase. Values comparing PQQ after ischemia / reperfusion (I / R) with sham controls differed 3-fold. Similar effects were seen in distant “normal” myocardium.

前処置としてまたは再灌流の開始時の処置としてのいずれかで与えられるPQQは、虚血および虚血−再灌流のラットモデルにおいて用量関連様式で、心筋梗塞サイズを減らして、心機能を改善することに非常に効果的である。脂質過酸化のこの指標がPQQによって減少したことを示すマロンジアルデヒド(MDA)の結果は、PQQが虚血心筋においてフリーラジカルスカベンジャーとして作用することを示唆する。   PQQ, given either as a pretreatment or as a treatment at the beginning of reperfusion, reduces myocardial infarct size and improves cardiac function in a dose-related manner in a rat model of ischemia and ischemia-reperfusion It is particularly effective. The results of malondialdehyde (MDA), which indicates that this index of lipid peroxidation was reduced by PQQ, suggests that PQQ acts as a free radical scavenger in ischemic myocardium.

理論に束縛されることを望まないが、1つの考え得るPQQ作用機構は、PQQがフリーラジカルスカベンジャーとして作用するということである。最近の研究は、PQQがキノンタンパク質酵素の補因子として作用することに加えてフリーラジカルスカベンジャーとして機能することを示す(Urakami Tら,J Nutr Sci Vitaminol(Tokyo)1997;43:19−33,He Kら,Biochemical Pharmacology 2003;65:67−74)。PQQは、ペルオキシ硝酸形成を抑制することによって、神経保護剤として作用し得る(Zhang YおよびRosenberg PA)。PQQは、ミトコンドリアを酸化的ストレス誘発性脂質過酸化、タンパク質カルボニル形成およびミトコンドリア呼吸鎖の不活化から保護する有効な抗酸化剤であった(He Kら,Miyauchi Kら,Antioxid Redox Signal 1999;1:547−554)。単球および好中球のような食細胞は、刺激に応答して超酸化物を生成する。PQQのレドックスサイクリングのいくつかのインヒビターは、刺激された好中球および単球双方による超酸化物放出についての遮断剤であることが証明された。これは、PQQがマクロファージおよび好中球双方の呼吸バーストに関係していることを示唆する(Bishop Aら,Free Radic Bio Med 1995;18:617−620,Bishop Aら,Free Radic Bio Med 1994;17:311−320)。   Without wishing to be bound by theory, one possible PQQ mechanism of action is that PQQ acts as a free radical scavenger. Recent studies have shown that PQQ functions as a free radical scavenger in addition to acting as a cofactor for quinone protein enzymes (Urakami T et al., J Nutr Sci Vitamol (Tokyo) 1997; 43: 19-33, He K et al., Biochemical Pharmacology 2003; 65: 67-74). PQQ can act as a neuroprotective agent by inhibiting peroxynitrate formation (Zhang Y and Rosenberg PA). PQQ was an effective antioxidant that protects mitochondria from oxidative stress-induced lipid peroxidation, protein carbonyl formation and inactivation of the mitochondrial respiratory chain (He K et al., Miyauchi K et al., Antioxido Redox Signal 1999; 1 : 547-554). Phagocytic cells such as monocytes and neutrophils produce superoxide in response to stimuli. Several inhibitors of PQQ redox cycling have proven to be blocking agents for superoxide release by both stimulated neutrophils and monocytes. This suggests that PQQ is involved in respiratory bursts of both macrophages and neutrophils (Bishhop A et al., Free Radic Bio Med 1995; 18: 617-620, Bishop A et al., Free Radic Bio Med 1994; 17: 311-320).

本発明者らの結果は、上記の研究と一致している。本発明者らは、PQQでの前処置が梗塞ゾーンの、および離れた「正常」心筋の心筋MDAレベルを有意に低下させることを見出した。本発明者らのデータは、MDAがこの推定上の正常領域においてI/Rによって増加させられたことを示しており、ヒトおよび動物における急性虚血中の離れた心筋におけるLV機能不全の存在を示している他の研究者による報告と一致する(Yang Zら,Circulation 2004;109:1161−1167,Kramer CMら,Circulation 1996;94:660−666)。本発明者らの観察は、PQQが脂質過酸化を減らし、虚血性心筋および非虚血性心筋双方の超酸化物を不活化するという仮説と一致する。従って、虚血−再灌流損傷に対するPQQの保護効果は、フリーラジカルスカベンジャーとしてのその作用に起因し得る。本発明者らの研究において、前処置または処置のいずれかとして与えられるPQQはまた、心室性細動の発生率を低下させた。さらに、PQQは、直接的な抗不整脈効果を有することができ、その抗虚血特性によってVFの減少を引き起こし得る。   Our results are consistent with the above study. We have found that pre-treatment with PQQ significantly reduces myocardial MDA levels in the infarct zone and in remote “normal” myocardium. Our data show that MDA was increased by I / R in this putative normal region, indicating the presence of LV dysfunction in remote myocardium during acute ischemia in humans and animals. Consistent with reports by other investigators shown (Yang Z et al., Circulation 2004; 109: 1161-1167, Kramer CM et al., Circulation 1996; 94: 660-666). Our observations are consistent with the hypothesis that PQQ reduces lipid peroxidation and inactivates both ischemic and non-ischemic myocardial superoxide. Thus, the protective effect of PQQ against ischemia-reperfusion injury can be attributed to its action as a free radical scavenger. In our study, PQQ given either as a pretreatment or treatment also reduced the incidence of ventricular fibrillation. Furthermore, PQQ can have a direct antiarrhythmic effect and can cause a decrease in VF due to its anti-ischemic properties.

下記の実施例5に示されるデータは、PQQが脂質過酸化を減らすとともに超酸化物をスカベンジングすることを示唆する。I/R損傷に対するPQQの保護効果がフリーラジカルスカベンジャーとしてのその作用に起因するというさらなる証拠。MDAが推定の正常領域においてI/R後に増加したという観察は、ヒトおよび動物モデル双方において、梗塞ゾーンから離れた心筋が抑制された機能を呈することを示す他の研究者により報告された観察と一致する。   The data shown in Example 5 below suggests that PQQ reduces lipid peroxidation and scavenges superoxide. Further evidence that the protective effect of PQQ against I / R damage is due to its action as a free radical scavenger. The observation that MDA increased after I / R in the putative normal region is the observation reported by other investigators showing that myocardium away from the infarct zone exhibits suppressed function in both human and animal models. Match.

再灌流時に梗塞サイズを減らすのに効果的であるPQQの最少用量もまた、実施例5に示されるように決定した。加えて、本発明者らは、ミトコンドリア機能に対するこの用量のPQQの効果を決定した。これらの研究のために、以前に記載された組織調製法を用いた。心臓を、左前下行冠動脈によって灌流される領域を含む前部分と、非梗塞性後部部分とに目視で長手方向に分割した。ラットを、2時間の再灌流の開始の直前の30分間の虚血(I/R)後、PQQにより処置、または処置しなかった(偽対照)。   The minimum dose of PQQ that was effective in reducing infarct size upon reperfusion was also determined as shown in Example 5. In addition, we determined the effect of this dose of PQQ on mitochondrial function. For these studies, previously described tissue preparation methods were used. The heart was visually divided longitudinally into an anterior portion containing the region perfused by the left anterior descending coronary artery and a non-infarcted posterior portion. Rats were or were not treated with PQQ (sham control) after 30 minutes of ischemia (I / R) just before the start of 2 hours of reperfusion.

1mg/kgのPQQを用いた再灌流開始時の処置は、心臓も単離されたインタクトなミトコンドリアも、I/R損傷から保護しなかった。しかしながら、3mg/kgのPQQのみでの処置は、梗塞サイズを49%減少させるのに、そしてミトコンドリア呼吸を回復させるのに非常に効果的であった。これらの実験において、血行力学の結果は、以前の報告に記載されている結果と異ならなかった。   Treatment at the beginning of reperfusion with 1 mg / kg PQQ did not protect the heart or isolated intact mitochondria from I / R injury. However, treatment with 3 mg / kg PQQ alone was very effective in reducing infarct size by 49% and restoring mitochondrial respiration. In these experiments, hemodynamic results were not different from those described in previous reports.

本発明者らのデータはまた、高危険度患者におけるPQQの予防的投与または活性な虚血性エピソード時の処置のいずれもが、梗塞サイズおよび心室性不整脈を減らすことによって有益であることを示す。本発明者らの結果はまた、これらの手順が急性心筋梗塞の早期処置として使用される場合、PQQでの処置が、化学的血栓崩壊またはバルーン血管形成術/ステント術と同時に発生する再灌流時にも有効であることを示す。この研究において全身血行力学に対する抑制効果がないことも有望である。フリーラジカル生成が損傷の最大の原因である虚血−再灌流損傷の他のモデルにおけるさらなる調査が所望され得る。急性毒性、特にラットにおいて記載された腎機能に対する有害な副作用(Watanabe Aら,Hiroshima J Med Sci 1989;38:49−51)、およびヒトにおけるPQQの潜在的利点は、あるとしても、未決定のままである。   Our data also indicate that either prophylactic administration of PQQ or treatment during an active ischemic episode in high-risk patients is beneficial by reducing infarct size and ventricular arrhythmias. Our results also show that when these procedures are used as an early treatment of acute myocardial infarction, treatment with PQQ occurs during reperfusion, which occurs concurrently with chemical thrombolysis or balloon angioplasty / stent surgery. Is also effective. It is also promising that this study has no inhibitory effect on systemic hemodynamics. Further investigation in other models of ischemia-reperfusion injury where free radical production is the greatest cause of injury may be desired. Acute toxicity, particularly adverse side effects on renal function described in rats (Watanabe A et al., Hiroshima J Med Sci 1989; 38: 49-51), and the potential benefits of PQQ in humans, if any, are undecided It remains.

それゆえ、虚血前の前処置として、または虚血後の再灌流開始時の処置としてのいずれかで与えられるPQQは、インタクトなラットにおいて用量関連様式で、心筋梗塞サイズを減らして、心機能を改善することに非常に効果的である。PQQは、虚血心筋においてフリーラジカルスカベンジャーとして作用するようである。   Therefore, PQQ given either as a pretreatment before ischemia or as a treatment at the start of reperfusion after ischemia reduces myocardial infarct size and increases cardiac function in a dose-related manner in intact rats. It is very effective in improving. PQQ appears to act as a free radical scavenger in ischemic myocardium.

メトプロロールは、β選択的(心選択性)アドレナリン作用性受容体遮断剤である。メトプロロールは、心臓の酸素要求量を減らし、心拍数を減らし、そして安静時および運動時の心拍出量を減らし;とりわけ、収縮期血圧を減らす。この薬物は、50mgおよび100mgの錠剤として、酒石酸塩(LOPRESSOR(登録商標),Geigy Pharmaceuticals)として米国内で入手可能である。有効な1日用量は100mg〜450mgであり、LOPRESSOR(登録商標)は通常、2つの1日用量で与えられる100mgとして投与される。メトプロロールは、コハク酸塩(TOPROL XL(登録商標),Astra Pharmaceutical Products,Inc.)として50mg、100mgおよび200mgの長期放出錠剤として米国内で入手可能であり、これは、1日に1回投与され得る)
PQQは、メトプロロールと同時投与され得る。下記の実施例6に示される結果は、PQQおよびメトプロロールの併用により、PQQまたはメトプロロールを単独で使用するよりも大きく梗塞サイズを減らす傾向があったことを示す。1つの実施形態において、メトプロロールは、1:3の比でPQQの用量と共に投与される。例えば、3mg/kgの用量のPQQには、1mg/kgの用量のメトプロロールが付随する。別の実施形態において、メトプロロールは、1日あたり約50mg〜約500mg/日の1日用量のPQQと組み合わせて、約50mg〜約450mgの1日用量で投与される。心筋の酸化的ストレスは、PQQとメトプロロールとの組み合せの投与によって、防止または最小化することができ、それゆえ、心血管および他の疾患を処置することに関して利点を有する。特に、PQQとメトプロロールとの組み合せは、心臓保護剤として有効であり、従って、冠動脈妨害に起因するような虚血−再灌流損傷、鬱血性心不全、心停止および心筋梗塞などの種々の様々な心臓関連の病気の処置において、そして、心臓保護のために有用である。この組み合せは特に、心筋細胞(これは、酸化的ストレスの対象である)を細胞死から保護するように心筋の酸化的ストレスを調節するのに有用である。
Metoprolol is a β 1 selective (cardioselective) adrenergic receptor blocker. Metoprolol reduces cardiac oxygen demand, reduces heart rate, and reduces cardiac output at rest and exercise; among other things, reduces systolic blood pressure. This drug is available in the United States as tartrate (LOPRESSOR (R), Geigy Pharmaceuticals) as 50 mg and 100 mg tablets. Effective daily doses are from 100 mg to 450 mg, and LOPRESSOR® is usually administered as 100 mg given in two daily doses. Metoprolol is available in the US as 50 mg, 100 mg and 200 mg extended release tablets as succinate (TOPROL XL®, Astra Pharmaceutical Products, Inc.), which is administered once a day obtain)
PQQ can be co-administered with metoprolol. The results shown in Example 6 below show that the combined use of PQQ and metoprolol tended to reduce infarct size more than using PQQ or metoprolol alone. In one embodiment, metoprolol is administered with a dose of PQQ in a ratio of 1: 3. For example, a 3 mg / kg dose of PQQ is accompanied by a 1 mg / kg dose of metoprolol. In another embodiment, metoprolol is administered at a daily dose of about 50 mg to about 450 mg in combination with a daily dose of PQQ of about 50 mg to about 500 mg / day per day. Myocardial oxidative stress can be prevented or minimized by administration of a combination of PQQ and metoprolol, and therefore has advantages with respect to treating cardiovascular and other diseases. In particular, the combination of PQQ and metoprolol is effective as a cardioprotectant, and thus a variety of different hearts such as ischemia-reperfusion injury, congestive heart failure, cardiac arrest and myocardial infarction, such as due to coronary artery blockage. Useful in the treatment of related diseases and for cardioprotection. This combination is particularly useful for modulating myocardial oxidative stress to protect cardiomyocytes (which are subject to oxidative stress) from cell death.

本発明は、被験体における低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷を処置または防止する方法を包含し、ここで、PQQは、低酸素または虚血に関連した損傷が防止または減少させられるように、その必要のある被験体に投与される。特定の実施形態において、PQQは、約10μM未満の濃度で投与される。他の実施形態では、PQQは、約10nM〜約10μM、約10nM〜約1μM、100nM〜約10μM、および100nM〜約500nMの範囲の濃度で投与される。本発明のさらに他の実施形態では、PQQは、心臓の組織部位におけるPQQの濃度が10nM〜約10μMの範囲にあるような濃度で投与される。PQQはまた、被験体の体重の関数として投与され得る。本発明のいくつかの実施形態では、PQQは、500mg/kg未満、250mg/kg未満、100mg/kg未満、10mg/kg未満、5mg/kg未満、3mg/kg未満、2mg/kg未満、1mg/kg未満、500μg/kg未満、250μg/kg未満、100μg/kg未満、10μg/kg未満、5μg/kg未満、2μg/kg未満または1μg/kg未満を含む、被験体の体重1kgあたり約1μgと1gとの間の濃度で投与される。本発明のさらなる実施形態では、PQQは、無毒性濃度で投与され、この無毒性濃度は、細胞増殖阻害性であるが細胞毒性ではないPQQ濃度、および意図された1つ以上の細胞型(例えば、心筋細胞)以外の細胞型に対して細胞毒性である濃度を含む。1つ以上の細胞型に対する既知濃度のPQQの細胞毒性の決定は、当業者の能力範囲内である。非限定的な例として、培養された成体マウス心筋細胞に対する毒性は、100μMのPQQの濃度で観察される。いくつかの実施形態では、PQQは、抗血小板薬、抗凝固薬および抗血栓薬のような他の化合物と共に投与される。   The present invention encompasses a method of treating or preventing heart damage caused by hypoxia or ischemia in a subject, wherein PQQ is such that damage associated with hypoxia or ischemia is prevented or reduced. Administered to a subject in need thereof. In certain embodiments, PQQ is administered at a concentration of less than about 10 μM. In other embodiments, PQQ is administered at a concentration ranging from about 10 nM to about 10 μM, from about 10 nM to about 1 μM, from 100 nM to about 10 μM, and from 100 nM to about 500 nM. In yet another embodiment of the invention, PQQ is administered at a concentration such that the concentration of PQQ at the heart tissue site is in the range of 10 nM to about 10 μM. PQQ can also be administered as a function of the subject's body weight. In some embodiments of the invention, the PQQ is less than 500 mg / kg, less than 250 mg / kg, less than 100 mg / kg, less than 10 mg / kg, less than 5 mg / kg, less than 3 mg / kg, less than 2 mg / kg, less than 1 mg / kg about 1 μg and 1 g per kg body weight of the subject, including less than kg, less than 500 μg / kg, less than 250 μg / kg, less than 100 μg / kg, less than 10 μg / kg, less than 5 μg / kg, less than 2 μg / kg or less than 1 μg / kg Administered at a concentration between. In a further embodiment of the invention, the PQQ is administered at a non-toxic concentration, the non-toxic concentration being a cell growth inhibitory but non-cytotoxic PQQ concentration, and one or more intended cell types (eg, Concentrations that are cytotoxic to cell types other than cardiomyocytes). Determination of cytotoxicity of known concentrations of PQQ for one or more cell types is within the ability of one skilled in the art. As a non-limiting example, toxicity to cultured adult mouse cardiomyocytes is observed at a concentration of 100 μM PQQ. In some embodiments, PQQ is administered with other compounds such as antiplatelet agents, anticoagulants and antithrombotic agents.

本発明の方法および組成物により処置または防止され得る心臓損傷としては、低酸素および/または虚血によって引き起こされるかまたはそれらによって影響を受ける全ての心臓損傷が含まれる。このような損傷としては、虚血−再灌流損傷、鬱血性心不全、心筋梗塞、薬物(例えば、ドキソルビシン)のような化合物によって引き起こされる心臓毒性、寄生生物感染、劇症心臓アミロイドーシス、心臓手術、心臓移植、および外傷性心臓損傷に起因する心臓損傷が含まれるが、これらに限定されない。関連する血管および/または心膜のような組織を含む、心臓の全体または一部が損傷し得る。   Heart damage that can be treated or prevented by the methods and compositions of the present invention includes all heart damage caused by or affected by hypoxia and / or ischemia. Such injuries include ischemia-reperfusion injury, congestive heart failure, myocardial infarction, cardiotoxicity caused by compounds such as drugs (eg, doxorubicin), parasitic infections, fulminant cardiac amyloidosis, cardiac surgery, heart Includes, but is not limited to, transplantation and heart damage resulting from traumatic heart injury. All or part of the heart can be damaged, including tissues such as associated blood vessels and / or pericardium.

本発明はまた、低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷を処置または防止する必要のある被験体にNADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質を投与し、その結果、低酸素または虚血関連の損傷が防止または減少させられるように、被験体における低酸素または虚血によって引き起こされる心臓損傷を処置または防止する方法を含む。本発明の実施形態では、NADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質は、哺乳動物(例えば、ヒト、ウシまたはマウス)の赤血球または非哺乳動物(例えば、ウシガエル:Rana catesbeiana)の赤血球から精製される。当業者は、最小の実験を用いてNADPH依存性メトヘモグロビンレダクターゼ基質を単離および精製する方法を知っている。   The present invention also administers an NADPH-dependent methemoglobin reductase substrate to a subject in need of treating or preventing heart damage caused by hypoxia or ischemia, thereby preventing hypoxia or ischemia-related damage Or a method of treating or preventing cardiac damage caused by hypoxia or ischemia in a subject, such that it is reduced. In an embodiment of the invention, the NADPH-dependent methemoglobin reductase substrate is purified from red blood cells of mammals (eg, human, bovine or mouse) or red blood cells of non-mammalian (eg, bullfrog: Rana catsbeiana). Those skilled in the art know how to isolate and purify NADPH-dependent methemoglobin reductase substrates using minimal experimentation.

本発明は、臓器または組織の再灌流によって引き起こされる損傷が減少または防止されるように、臓器または組織の取り出しより前にまたは取り出しと同時にピロロキノリンキノンをドナーに投与することにより、臓器移植または組織移植中の臓器または組織の損傷を防止する方法をさらに包含する。好ましい実施形態において、移植されるべき臓器または組織は、心臓または心臓組織である。PQQは、ドナーからの臓器または組織の外科的取り出し後に、臓器または組織と接触され得る。いくつかの実施形態では、PQQは、ウィスコンシン大学溶液またはCelsior溶液のような公知の臓器保存溶液または組織保存溶液に加えて添加される(例えば、Thabutら,Am J Respir Crit Care Med,2001,164(7):1204−8;Faenzaら,Transplantation,2001,72(7):1274−7参照)。   The present invention relates to organ transplantation or tissue administration by administering pyrroloquinoline quinone to a donor prior to or simultaneously with removal of an organ or tissue so that damage caused by reperfusion of the organ or tissue is reduced or prevented. Further included is a method of preventing damage to an organ or tissue during transplantation. In a preferred embodiment, the organ or tissue to be transplanted is the heart or heart tissue. The PQQ can be contacted with the organ or tissue after surgical removal of the organ or tissue from the donor. In some embodiments, PQQ is added in addition to known organ preservation or tissue preservation solutions such as University of Wisconsin solution or Celsior solution (eg, Tabut et al., Am J Respir Crit Care Med, 2001, 164 (7): 1204-8; see Faenza et al., Transplantation, 2001, 72 (7): 1274-7).

本発明はまた、虚血時に臓器または組織が保護されるように、治療的に有効な量のPQQを単独でまたは別の生物学的に活性な薬剤と組み合わせて、それを必要とする被験体に投与することにより、腸虚血、肝臓虚血、脳虚血、腎臓虚血、血管虚血、または肢虚血のような虚血症候群の結果生じる臓器不全または組織損傷を処置、または低減させるための方法も提供する。保護され得る臓器および組織としては、腎臓、肺、肝臓、心臓、胃、膵臓、虫垂、脳、眼、生殖器、心臓組織、および皮膚組織が含まれるが、これらに限定されない。   The present invention also provides a subject in need thereof with a therapeutically effective amount of PQQ alone or in combination with another biologically active agent so that the organ or tissue is protected during ischemia. To treat or reduce organ failure or tissue damage resulting from ischemic syndromes such as intestinal ischemia, liver ischemia, cerebral ischemia, renal ischemia, vascular ischemia, or limb ischemia A method is also provided. Organs and tissues that can be protected include, but are not limited to, kidney, lung, liver, heart, stomach, pancreas, appendix, brain, eye, genital organs, heart tissue, and skin tissue.

本発明はまた、治療的に有効な量のテトラヨードサイロ酢酸(Tetrac)および/またはPQQを、それを必要とする被験体に投与することにより、上昇した肺血圧のような急性高山病または高度病もしくは高高度肺水腫のような症状を処置、または低減させるための方法も提供する。保護され得る臓器および組織としては、腎臓、肺、肝臓、心臓、胃、膵臓、虫垂、脳、眼、生殖器、心臓組織、および皮膚組織が含まれるが、これらに限定されない。   The present invention also provides for the treatment of acute altitude sickness such as elevated pulmonary blood pressure or severe by administering a therapeutically effective amount of tetraiodothyroacetic acid (Tetrac) and / or PQQ to a subject in need thereof. Also provided are methods for treating or reducing symptoms such as disease or high altitude pulmonary edema. Organs and tissues that can be protected include, but are not limited to, kidney, lung, liver, heart, stomach, pancreas, appendix, brain, eye, genital organs, heart tissue, and skin tissue.

本発明は、ピロロキノリンキノンおよび薬学的に許容されるキャリアで被験体を処置することによって、心不全を患っている被験体(例えば、ヒト)の発作を防止することにより神経保護を提供する方法をさらに包含する。いくつかの実施形態において、ピロロキノリンキノンは、約10μM未満の濃度で被験体に投与される。PQQは、患者における発作の可能性を増大させ得る外科的手順の前またはその手順と同時に投与され得る。1つの実施形態において、手順は、バルーン血管形成術である。他の手順としては、冠動脈バイパス手術および弁置換手術が含まれる。PQQは、抗血栓剤(例えば、クマジン)の前、抗血栓剤と同時または抗血栓剤後に投与され得る。さらに別の実施形態において、神経保護は、治療的に有効な用量のタモキシフェンが発作の危険性がある被験体に投与される前、投与と同時に、または投与後にPQQを投与することにより達成され得る。   The present invention provides a method of providing neuroprotection by treating a subject with pyrroloquinoline quinone and a pharmaceutically acceptable carrier, thereby preventing seizures in a subject (eg, human) suffering from heart failure. In addition. In some embodiments, pyrroloquinoline quinone is administered to the subject at a concentration of less than about 10 μM. PQQ can be administered before or simultaneously with a surgical procedure that can increase the likelihood of a seizure in the patient. In one embodiment, the procedure is balloon angioplasty. Other procedures include coronary artery bypass surgery and valve replacement surgery. PQQ can be administered before the antithrombotic agent (eg, coumadin), simultaneously with the antithrombotic agent, or after the antithrombotic agent. In yet another embodiment, neuroprotection can be achieved by administering PQQ before, simultaneously with, or after administration of a therapeutically effective dose of tamoxifen to a subject at risk of stroke. .

本発明はまた、ピロロキノリンキノンおよび薬学的に許容されるキャリアで被験体を処置することによって、被験体(例えば、ヒト)の頭痛を低減または予防する方法も包含する。このような頭痛としては、急性および慢性の片頭痛および副鼻洞頭痛が含まれる。   The invention also encompasses a method of reducing or preventing headache in a subject (eg, a human) by treating the subject with pyrroloquinoline quinone and a pharmaceutically acceptable carrier. Such headaches include acute and chronic migraine and sinus headache.

本発明は、ピロロキノリンキノンおよび薬学的に許容されるキャリアで被験体を処置することによって、低体温を患う被験体(例えば、ヒト)の再灌流損傷を防止する方法をさらに包含する。被験体は、当該分野で一般に公知であるように、低体温症を患っている人を処置するための標準復温手順の前またはこの手順と同時にPQQで処置され得る。   The invention further encompasses a method of preventing reperfusion injury in a subject suffering from hypothermia (eg, a human) by treating the subject with pyrroloquinoline quinone and a pharmaceutically acceptable carrier. The subject can be treated with PQQ prior to or simultaneously with a standard rewarming procedure for treating a person suffering from hypothermia, as is generally known in the art.

上記のように、PQQとメトプロロールとの併用治療は、本発明の一部である。本発明の併用治療は、患者における心筋梗塞の所望の処置を得るために、任意の適切な様式によって投与される。実質的に同時の投与は、例えば、固定されたPQQ対メトプロロール比を有する単一の注入液、または複数の単一注射を被験体に投与することによって達成され得る。併用治療の成分は、上記のように、同じ経路によって、または異なる経路によって投与され得る。例えば、PQQは経口投与され、その一方で、メトプロロールは静脈内に投与される;あるいは、全ての治療剤は、静脈内注射により投与され得る。治療剤が投与される順序は、決定的であるとは考えられない。   As mentioned above, combination treatment of PQQ and metoprolol is part of the present invention. The combination therapies of the invention are administered by any suitable manner to obtain the desired treatment of myocardial infarction in the patient. Substantially simultaneous administration can be accomplished, for example, by administering to the subject a single infusion with a fixed PQQ to metoprolol ratio, or multiple single injections. The components of the combination therapy can be administered by the same route or by different routes, as described above. For example, PQQ is administered orally while metoprolol is administered intravenously; alternatively, all therapeutic agents can be administered by intravenous injection. The order in which therapeutic agents are administered is not considered critical.

PQQはまた、腎毒性を低減または防止するために、腎臓保護剤と同時投与され得る。PQQとの同時投与に適する腎臓保護剤としては、通管流にとってのインピーダンス遮断剤である任意の化合物、すなわち、腎毒性を引き起こす化合物の通管流を妨げる化合物が含まれる。代表的な化合物としては、プロベネシドおよびシラスタチンが含まれる。プロベネシドは現在、慢性の痛風および痛風性関節炎の処置において使用するために市販されている。プロベネシドは、痛風に関連する発作がひとたび起きた場合にその発作を処置するためではなく、その発作を防止するために用いられる。プロベネシドは、腎臓に対して作用して(尿細管分泌を抑制)、体が尿酸を除去するのを助ける。プロベネシドはまた、体が特定の抗生物質を尿中に通すことを防止することにより、それらの抗生物質をより効果的にするためにも用いられる。   PQQ can also be co-administered with a nephroprotective agent to reduce or prevent nephrotoxicity. Suitable nephroprotective agents suitable for co-administration with PQQ include any compound that is an impedance blocker for ductal flow, ie, a compound that prevents the ductal flow of a compound that causes nephrotoxicity. Exemplary compounds include probenecid and cilastatin. Probenecid is currently marketed for use in the treatment of chronic gout and gouty arthritis. Probenecid is used to prevent seizures rather than to treat them once a gout-related seizure has occurred. Probenecid acts on the kidney (suppresses tubular secretion) and helps the body remove uric acid. Probenecid is also used to make those antibiotics more effective by preventing the body from passing certain antibiotics into the urine.

高用量のPQQ単独での腎毒性が、ラットにおいて観察されている(実施例5参照)。PQQは、腎毒性を低減または防止するために、プロベネシドと同時投与され得る。以下の実施例8の結果は、PQQとプロベネシドとの併用が腎毒性を低減する傾向があったことを示している。1つの実施形態において、PQQは、プロベネシドの用量と1:4〜1:100の比率で投与される。例えば、25mg/kg用量のPQQは、100mg/kg用量のプロベネシドにより随伴され、もしくは1mg/kg用量のPQQは、100mg/kg用量のプロベネシドにより随伴され、または2mg/kg用量のPQQは、100mg/kg用量のプロベネシドにより随伴され、あるいは、3mg/kg用量のPQQは、100mg/kg用量のプロベネシドにより随伴される。腎毒性は、PQQとプロベネシドとの組み合わせの投与により防止または最小限にされ得る。従って、PQQをプロベネシドと組み合わせて投与することにより、PQQを用いた様々な徴候の処置(例えば、心臓保護)が可能になる一方で、腎毒性を防止または最小限にすることができる。   Nephrotoxicity with high doses of PQQ alone has been observed in rats (see Example 5). PQQ can be co-administered with probenecid to reduce or prevent nephrotoxicity. The results of Example 8 below show that the combined use of PQQ and probenecid tended to reduce nephrotoxicity. In one embodiment, PQQ is administered at a ratio of 1: 4 to 1: 100 with the dose of probenecid. For example, a 25 mg / kg dose of PQQ is accompanied by a 100 mg / kg dose of probenecid, or a 1 mg / kg dose of PQQ is accompanied by a 100 mg / kg dose of probenecid, or a 2 mg / kg dose of PQQ is 100 mg / kg. Concomitant with a kg dose of probenecid, or a 3 mg / kg dose of PQQ is accompanied by a 100 mg / kg dose of probenecid. Nephrotoxicity can be prevented or minimized by administration of a combination of PQQ and probenecid. Thus, administration of PQQ in combination with probenecid allows treatment of various symptoms using PQQ (eg, cardioprotection) while preventing or minimizing nephrotoxicity.

別の実施形態において、本発明は、腎毒性および/または腎不全を防止または低減するためのPQQとシラスタチンとの併用治療を提供する。シラスタチンは、腎臓のデヒドロペプチダーゼ−Iおよびロイコトリエンジペプチダーゼ阻害薬インヒビターである。シラスタチンは一般に、腎臓によるその分解を妨げることによりその有効性を増大するために抗生物質イミペネムと共に投与される。   In another embodiment, the present invention provides a combination treatment of PQQ and cilastatin to prevent or reduce nephrotoxicity and / or renal failure. Cilastatin is a renal dehydropeptidase-I and leukotriene dipeptidase inhibitor inhibitor. Cilastatin is generally administered with the antibiotic imipenem to increase its effectiveness by preventing its degradation by the kidneys.

各治療剤の逐次的なまたは実質的に同時の投与は、経口経路、静脈内経路、筋肉内経路、および粘膜組織を通した直接吸収を含むがこれらに限定されない任意の適切な経路によって行われ得る。治療剤は、同じ経路によって投与されてもよく、または異なる経路によって投与されてもよい。例えば、選択される組合せの第1の治療剤は静脈内注射により投与されることができ、一方、組合せの他の治療剤は経口投与され得る。あるいは、例えば、全ての治療剤は経口投与されてもよく、または、全ての治療剤は、静脈内注射により投与されてもよい。治療剤が投与される順序は、厳密に決定的というわけではない。   Sequential or substantially simultaneous administration of each therapeutic agent is performed by any suitable route including, but not limited to, oral, intravenous, intramuscular, and direct absorption through mucosal tissue. obtain. The therapeutic agents may be administered by the same route or may be administered by different routes. For example, the first therapeutic agent of the selected combination can be administered by intravenous injection, while the other therapeutic agent of the combination can be administered orally. Alternatively, for example, all therapeutic agents may be administered orally, or all therapeutic agents may be administered by intravenous injection. The order in which the therapeutic agents are administered is not strictly critical.

PQQと腎臓保護剤との組み合わせについて、腎臓保護剤は、PQQの前に、PQQと同時に、またはPQQの後に投与され得る。好ましい実施形態において、腎臓保護剤は、PQQ投与の前に投与され、その結果、腎臓保護剤は、血流中に存在してPQQのどのような潜在的な毒作用も阻止する。逐次投与ができない急性のケースのような別の実施形態において、腎臓保護剤は、PQQと同時に、またはPQQの後に投与され得る。1つの特に好ましい実施形態としては、200mg/kgのプロベネシドをPQQ投与前に投与し、そして100mg/kgのプロベネシドをPQQ投与後に投与することが含まれる。   For the combination of PQQ and a renoprotectant, the renoprotectant can be administered before PQQ, simultaneously with PQQ, or after PQQ. In a preferred embodiment, the nephroprotective agent is administered prior to PQQ administration, so that the nephroprotective agent is present in the bloodstream and blocks any potential toxic effects of PQQ. In another embodiment, such as an acute case where sequential administration is not possible, the nephroprotective agent can be administered simultaneously with PQQ or after PQQ. One particularly preferred embodiment includes administering 200 mg / kg probenecid prior to PQQ administration and administering 100 mg / kg probenecid after PQQ administration.

「併用治療」はまた、他の生物学的に活性な成分および非薬物療法とさらに組合せた上記の通りの治療剤の投与を包含し得る。併用治療が非薬物処置をさらに含む場合、治療剤と非薬物処置との組合せの協働による有益な効果が達成される限り、非薬物療法は任意の適切な時点で実施され得る。例えば、適切な場合、非薬物処置が治療剤の投与から一時的に、おそらく数日間または数週間にもわたり、取り除かれたときに、有益な効果は依然として達成される。   “Combination therapy” can also include administration of a therapeutic agent as described above in further combination with other biologically active ingredients and non-drug therapies. If the combination therapy further includes a non-drug treatment, the non-drug therapy can be performed at any suitable time as long as a beneficial effect is achieved by the cooperation of the combination of the therapeutic agent and the non-drug treatment. For example, where appropriate, beneficial effects are still achieved when non-drug treatment is temporarily removed from administration of a therapeutic agent, perhaps for days or weeks.

従って、本発明の化合物および他の薬理活性薬剤は、同時に、逐次的に、または併用して、患者に投与され得る。逐次投与される場合、投与の間隔は、0.1〜約48時間まで一般に変化する。本発明の組合せを使用する場合、本発明の化合物および他の薬理活性薬剤が同じ薬学的に許容されるキャリア中に存在してもよく、従って、同時に投与され得ることが認識される。それらは、同時に採られる従来の経口投与形態のような別々の薬学的キャリア中に存在し得る。用語「併用」は、複数の化合物が別々の投与形態において提供されて逐次投与される場合をさらにいう。   Thus, the compounds of the present invention and other pharmacologically active agents can be administered to a patient simultaneously, sequentially or in combination. When administered sequentially, the interval between doses typically varies from 0.1 to about 48 hours. It will be appreciated that when using the combinations of the present invention, the compound of the present invention and the other pharmacologically active agent may be present in the same pharmaceutically acceptable carrier and thus can be administered simultaneously. They can be in separate pharmaceutical carriers such as conventional oral dosage forms taken at the same time. The term “combination” further refers to the case where multiple compounds are provided in separate dosage forms and are administered sequentially.

本発明の併用組成物の有益な効果としては、治療剤の併用から得られる薬物動態学的協働または薬力学的協働が含まれるが、これらに限定されない。1つの実施形態において、治療剤の協働は、相加的である。別の実施形態では、治療剤の協働は、相乗的である。別の実施形態では、治療剤の協働は、薬剤の一方または両方の治療レジメンを改善する。   The beneficial effects of the combination composition of the present invention include, but are not limited to, pharmacokinetic or pharmacodynamic cooperation resulting from the combination of therapeutic agents. In one embodiment, the therapeutic agent cooperation is additive. In another embodiment, the therapeutic agent cooperation is synergistic. In another embodiment, the cooperation of the therapeutic agents improves the therapeutic regimen of one or both of the agents.

本発明は、心筋梗塞を患う患者を処置するためのキットにさらに関し、このキットは、治療的に有効な用量の少なくとも一つのメトプロロールおよびPQQを同じかまたは別々の包装中に含み、そしてその使用指示書を備える。メトプロロールは、約0.1mg/kg〜約10mg/kgの用量で投与される。メトプロロールは、PQQと約2:1〜約1:3の比率で投与される。例えば、1mg/kgのメトプロロールが投与される場合、同時投与すべき1つの適切な用量は、1mg/kgのPQQである。別の適切なPQQの用量は、2mg/kgである。別の用量は、3mg/kgのPQQである。   The present invention further relates to a kit for treating a patient suffering from myocardial infarction, which kit contains a therapeutically effective dose of at least one metoprolol and PQQ in the same or separate packaging and uses thereof Provide instructions. Metoprolol is administered at a dose of about 0.1 mg / kg to about 10 mg / kg. Metoprolol is administered at a ratio of about 2: 1 to about 1: 3 with PQQ. For example, if 1 mg / kg metoprolol is administered, one suitable dose to be co-administered is 1 mg / kg PQQ. Another suitable PQQ dose is 2 mg / kg. Another dose is 3 mg / kg PQQ.

患者が(処置)によって利益を得ているか否かを評価するために、定量的方法で、再発頻度の減少によって、または持続した進行までの時間の増加によって患者の症状を調べる。成功した処置において、患者の状態は改善し、再発の測定数または再発頻度は減少し、または持続した進行までの時間は増加する。   To assess whether a patient is benefiting from (treatment), the patient's symptoms are examined in a quantitative manner, by decreasing the frequency of relapses, or by increasing time to sustained progression. In successful treatment, the patient's condition improves, the number of relapses or the frequency of relapses decreases, or the time to sustained progression increases.

あらゆる薬物に関して、投与量は、処置の成功および患者の健康の重要な部分である。あらゆる場合において、指定された範囲内で、医師は、性別、年齢、体重、身長、病理学的状態および他のパラメータに従って、所定の患者に関して最良の投与量を決めなければならない。   For any drug, dosage is an important part of treatment success and patient health. In all cases, within the specified range, the physician must determine the best dose for a given patient according to gender, age, weight, height, pathological condition and other parameters.

本発明の薬学的組成物は、治療に有効な量の活性薬剤を含む。化合物の量は、処置される患者次第である。患者の体重、病気の重篤度、投与様式および処方医の判断は、適当な量を決定する際に考慮されるべきである。PQQまたはメトプロロールの治療に有効な量の決定は、十分に当業者の技術範囲内である。   The pharmaceutical compositions of the invention comprise a therapeutically effective amount of the active agent. The amount of compound will depend on the patient being treated. Patient weight, severity of illness, mode of administration, and judgment of the prescribing physician should be considered in determining the appropriate amount. Determination of a therapeutically effective amount of PQQ or metoprolol is well within the skill of the artisan.

場合によっては、患者を処置するために薬学的包装の添付書類中で述べられる範囲外の投与量を使用することが必要なことがある。それらの場合は、処方医にとって明らかである。それが必要な場合、医師はまた、特定の患者の応答に関連して、どのようにいつ処置を中断、調節または終了するかがわかる。   In some cases, it may be necessary to use dosages outside the ranges stated in the package insert of the pharmaceutical package to treat the patient. Those cases are obvious to the prescribing physician. If it is necessary, the physician will also know how and when to interrupt, adjust or terminate the treatment in relation to a particular patient response.

本発明は、低酸素/虚血性の心臓損傷の防止または減少に役立つ化合物を活性成分として含む薬学的組成物の調製および使用を包含する。このような薬学的組成物は、被験体に対する投与に適した形態の活性成分単独からなっていてもよく、または薬学的組成物は、活性成分および1つ以上の薬学的に許容されるキャリア、1つ以上のさらなる成分またはこれらのなんらかの組合せを含んでもよい。当該分野で周知のように、活性成分は、例えば、生理的に許容されるカチオンまたはアニオンとともに、薬学的に許容されるエステルまたは塩の形態で薬学的組成物中に存在してもよい。さらに、ピロロキノリンキノンは、例えば、虚血または再灌流損傷を減少させるかまたは阻害する際に、調製物の効力に悪影響を与えない限り、薬学的製品に一般に使用される薬理学的に許容される添加剤(例えば、キャリア、ビヒクルおよび希釈剤)、安定剤または調製物を処方するために必要な成分を含み得る。   The present invention encompasses the preparation and use of pharmaceutical compositions comprising as an active ingredient a compound that helps prevent or reduce hypoxia / ischemic heart damage. Such pharmaceutical compositions may consist of the active ingredient alone in a form suitable for administration to a subject, or the pharmaceutical composition comprises the active ingredient and one or more pharmaceutically acceptable carriers, One or more additional ingredients or any combination thereof may be included. As is well known in the art, the active ingredient may be present in the pharmaceutical composition in the form of a pharmaceutically acceptable ester or salt, for example, with a physiologically acceptable cation or anion. In addition, pyrroloquinoline quinone is pharmaceutically acceptable as commonly used in pharmaceutical products, as long as it does not adversely affect the efficacy of the preparation, for example, in reducing or inhibiting ischemia or reperfusion injury. May include ingredients necessary to formulate additives (eg, carriers, vehicles and diluents), stabilizers or preparations.

添加剤および安定剤の例としては、単糖(例えば、グルコースおよびフルクトース)、二糖(例えば、スクロース、ラクトースおよびマルトース)および糖アルコール(例えば、マンニトールおよびソルビトール)のような糖;クエン酸、マレイン酸および酒石酸のような有機酸ならびにその塩(例えば、ナトリウム塩、カリウム塩およびカルシウム塩));グリシン、アスパラギン酸およびグルタミン酸のようなアミノ酸ならびにその塩(例えば、ナトリウム塩、カルシウム塩またはカリウム塩);ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンコポリマーおよびポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルのような界面活性剤;ヘパリン;ならびにアルブミンが含まれる。   Examples of additives and stabilizers include sugars such as monosaccharides (eg glucose and fructose), disaccharides (eg sucrose, lactose and maltose) and sugar alcohols (eg mannitol and sorbitol); citric acid, malein Acids and organic acids such as tartaric acid and salts thereof (eg sodium, potassium and calcium salts)); amino acids such as glycine, aspartic acid and glutamic acid and salts thereof (eg sodium, calcium or potassium salts) Surfactants such as polyethylene glycol, polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymers and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters; heparin; and albumin.

本明細書に記載される薬学的組成物の処方物は、薬理学の分野で公知であるかまたは今後開発される任意の方法によって調製され得る。一般に、このような予備的な方法は、活性成分をキャリアまたは1つ以上の他の補助成分と合わせること、次いで、必要であるかまたは望ましい場合、生成物を成形するかまたは包装して望ましい単一用量単位または複数用量単位にすることを含む。   Formulations of the pharmaceutical compositions described herein can be prepared by any method known in the art of pharmacology or later developed. In general, such preliminary methods involve combining the active ingredient with a carrier or one or more other auxiliary ingredients, and then molding or packaging the product, if necessary or desired, to produce the desired unit. Including single or multiple dose units.

本明細書において提供される薬学的組成物の説明は、主にヒトへの要処方箋投与に適する薬学的組成物に関するが、このような組成物が一般に、全ての種類の動物への投与に適していることが当業者によって理解される。組成物を様々な動物への投与に適するようにするための、ヒトに対する投与に適している薬学的組成物の改変は十分に理解され、そして当該分野の獣医学薬理学者は、あったとしても単なる通常の実験によってこのような改変を設計および実施し得る。本発明の薬学的組成物の投与が意図される被験体としては、ヒトおよび他の霊長類が含まれるがこれらに限定されない。   The description of the pharmaceutical compositions provided herein relates primarily to pharmaceutical compositions suitable for prescription administration to humans, but such compositions are generally suitable for administration to all types of animals. It will be understood by those skilled in the art. Modification of pharmaceutical compositions suitable for administration to humans to make the composition suitable for administration to various animals is well understood, and veterinary pharmacologists in the field, if any, Such modifications can be designed and implemented by mere routine experimentation. Subjects intended for administration of the pharmaceutical compositions of the present invention include, but are not limited to, humans and other primates.

本発明の方法に役立つ薬学的組成物は、口腔投与、直腸投与、膣投与、非経口投与、局所投与、肺投与、鼻腔内投与、頬内投与、眼投与、または別の投与経路に適した処方物において調製、包装または販売され得る。好適な形態は、静脈内投与である。   The pharmaceutical compositions useful in the methods of the present invention are suitable for buccal, rectal, vaginal, parenteral, topical, pulmonary, intranasal, buccal, ocular, or another route of administration It can be prepared, packaged or sold in a formulation. The preferred form is intravenous administration.

ピロロキノリンキノンおよび上記の成分は適切に混合されて、散剤、顆剤、錠剤、カプセル剤、シロップ剤、注射剤等が得られる。他の意図される処方物としては、計画されたナノ粒子、リポソーム処方物、活性成分を含有する再封止された赤血球、および免疫学に基づいた処方物が含まれる。   A pyrroloquinoline quinone and said component are mixed suitably, and a powder, a condyle, a tablet, a capsule, a syrup, an injection etc. are obtained. Other contemplated formulations include planned nanoparticles, liposomal formulations, resealed erythrocytes containing the active ingredient, and immunologically based formulations.

本発明の薬学的組成物は、バルクで、単一の単位用量として、または複数の単一単位用量として、調製、包装または販売され得る。活性成分の量は一般に、被験体に投与される活性成分の投与量、または、例えばこのような投与量の半分または3分の1のようなこのような投与量の便利な画分に等しい。   The pharmaceutical compositions of the invention can be prepared, packaged or sold in bulk, as a single unit dose, or as multiple single unit doses. The amount of active ingredient is generally equal to the dose of active ingredient administered to the subject, or a convenient fraction of such dose, eg, half or one third of such dose.

本発明の薬学的組成物中の活性成分、薬学的に許容されるキャリア、および任意の付加的な成分の相対量は、処置されるべき被験体の正体、サイズ、および状態に応じて、そして組成物が投与されるべき経路にさらに応じて変化する。例えば、組成物は、0.1%(w/w)と100%(w/w)との間の活性成分を含み得る。   The relative amounts of active ingredient, pharmaceutically acceptable carrier, and any additional ingredients in the pharmaceutical compositions of the invention will depend on the identity, size and condition of the subject to be treated and It will vary further depending on the route to which the composition is to be administered. For example, the composition may comprise between 0.1% (w / w) and 100% (w / w) active ingredient.

活性成分に加えて、本発明の薬学的組成物は、1つ以上の付加的な薬学的に活性な薬剤をさらに含み得る。   In addition to the active ingredient, the pharmaceutical composition of the present invention may further comprise one or more additional pharmaceutically active agents.

特に意図される付加的な薬剤としては、制吐剤ならびにシアン化物およびシアン酸塩スカベンジャーのようなスカベンジャーが含まれる。本発明の薬学的組成物の制御放出処方物または徐放性処方物は、従来技術を使用して製造され得る。   Additional agents specifically contemplated include antiemetics and scavengers such as cyanide and cyanate scavengers. Controlled or sustained release formulations of the pharmaceutical compositions of the invention can be manufactured using conventional techniques.

経口投与に適している本発明の薬学的組成物の処方物は、各々が所定量の活性成分を含む、錠剤、硬質カプセル剤もしくは軟質カプセル剤、カシェ剤、トローチ剤または菓子錠剤を含むがこれらに限定されない別々の固体用量単位の形態で調製、包装または販売され得る。経口投与に適している他の処方物としては、粉末化処方物もしくは顆粒状処方物、水性懸濁剤もしくは油性懸濁剤、水溶液もしくは油性溶液、または乳濁液が含まれるが、これらに限定されない。   Formulations of the pharmaceutical composition of the present invention suitable for oral administration include tablets, hard capsules or soft capsules, cachets, troches or confectionery tablets each containing a predetermined amount of the active ingredient. It can be prepared, packaged or sold in the form of separate solid dosage units, not limited to. Other formulations suitable for oral administration include, but are not limited to, powdered or granular formulations, aqueous or oily suspensions, aqueous or oily solutions, or emulsions. Not.

活性成分を含む錠剤は、例えば、活性成分と、必要に応じて1つ以上の付加的な成分を圧縮または成形することによって作製され得る。圧縮錠剤は、適切なデバイスにおいて、粉末または顆粒状調製物のような自由流動形態の活性成分を、必要に応じて結合剤、滑沢剤、ビヒクル、界面活性剤および分散剤のうちの1つ以上と混合して圧縮することにより調製され得る。成形錠剤は、適切なデバイスにおいて、活性成分、薬学的に許容されるキャリアおよび少なくとも混合物を湿らせるために充分な液体の混合物を成形することによって作製され得る。錠剤の製造において使用される薬学的に許容されるビヒクルとしては、不活性希釈剤、顆粒化および崩壊剤、結合剤および滑沢剤が含まれるがこれらに限定されない。公知の分散剤としては、馬鈴薯澱粉および澱粉グリコール酸ナトリウムが含まれる。公知の表面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムが含まれる。公知の希釈剤としては、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、ラクトース、微結晶性セルロース、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム、およびリン酸ナトリウムが含まれる。公知の顆粒化および崩壊剤としては、トウモロコシ澱粉およびアルギン酸が含まれる。公知の結合剤としては、ゼラチン、アカシア、予め糊化されたトウモロコシ澱粉、ポリビニルピロリドン、およびヒドロキシプロピルメチルセルロースが含まれる。公知の滑沢剤としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、二酸化ケイ素およびタルクが含まれる。   A tablet containing the active ingredient may be made, for example, by compressing or molding the active ingredient and optionally one or more additional ingredients. Compressed tablets can be combined in a suitable device with an active ingredient in a free flowing form, such as a powder or granular preparation, optionally one of a binder, lubricant, vehicle, surfactant and dispersant. It can be prepared by mixing with the above and compressing. Molded tablets may be made by molding in a suitable device a mixture of the active ingredient, a pharmaceutically acceptable carrier and at least a liquid sufficient to wet the mixture. Pharmaceutically acceptable vehicles used in the manufacture of tablets include, but are not limited to, inert diluents, granulating and disintegrating agents, binders, and lubricants. Known dispersing agents include potato starch and sodium starch glycolate. Known surfactants include sodium lauryl sulfate. Known diluents include calcium carbonate, sodium carbonate, lactose, microcrystalline cellulose, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, and sodium phosphate. Known granulating and disintegrating agents include corn starch and alginic acid. Known binders include gelatin, acacia, pre-gelatinized corn starch, polyvinyl pyrrolidone, and hydroxypropyl methylcellulose. Known lubricants include magnesium stearate, stearic acid, silicon dioxide and talc.

錠剤は非被覆でもよく、または錠剤は、被験体の胃腸管における遅延崩壊を達成し、それによって、活性成分の持続的な放出および吸収を提供するために公知の方法を使用して被覆されてもよい。例えば、モノステアリン酸グリセリンまたはジステアリン酸グリセリンのような材料が、錠剤を被覆するために用いられ得る。さらに例えば、錠剤は、浸透圧的に制御された放出の錠剤を形成するために、例えば、米国特許第4,256,108号、同第4,160,452号、および同第4,265,874号に記載される方法を使用して被覆され得る。錠剤は、薬学的に洗練されて口当たりの良い調製物を提供するために、甘味料、香料、着色剤、保存剤またはこれらのなんらかの組み合せをさらに含み得る。   The tablets may be uncoated, or the tablets may be coated using known methods to achieve delayed disintegration in the subject's gastrointestinal tract and thereby provide sustained release and absorption of the active ingredient. Also good. For example, materials such as glyceryl monostearate or glyceryl distearate may be used to coat the tablets. Further, for example, tablets may be prepared, for example, in US Pat. Nos. 4,256,108, 4,160,452, and 4,265, to form osmotically controlled release tablets. Can be coated using the method described in 874. The tablets may further comprise sweetening, flavoring, coloring, preservatives or some combination of these in order to provide a pharmaceutically sophisticated and palatable preparation.

活性成分を含む硬質カプセル剤は、ゼラチンのような生理的に分解可能な組成物を使用して作製され得る。このような硬質カプセル剤は活性成分を含み、そして付加的な成分(例えば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムまたはカオリンのような不活性固体希釈剤をさらに含み得る。   Hard capsules containing the active ingredient can be made using a physiologically degradable composition such as gelatin. Such hard capsules contain the active ingredient and may further contain additional ingredients (eg, inert solid diluents such as calcium carbonate, calcium phosphate or kaolin).

活性成分を含む軟質ゼラチンカプセルは、ゼラチンのような生理的に分解可能な組成物を使用して作製され得る。このような軟質カプセルは、活性成分を含み、そしてこれは、水または落花生油、流動パラフィンもしくはオリーブ油のような油性媒体と混合され得る。   Soft gelatin capsules containing the active ingredients can be made using a physiologically degradable composition such as gelatin. Such soft capsules contain the active ingredient, which can be mixed with water or an oil medium such as peanut oil, liquid paraffin or olive oil.

経口投与に適している本発明の薬学的組成物の液状処方物は、液体形態において、または使用前に水もしくは他の適切なビヒクルを用いて再構成することが意図される乾燥製品の形態のいずれかで調製、包装または販売され得る。   Liquid formulations of the pharmaceutical compositions of the present invention suitable for oral administration are in liquid form or in the form of dry products intended to be reconstituted with water or other suitable vehicle prior to use. Either can be prepared, packaged or sold.

液体懸濁液は、活性成分の水性ビヒクルまたは油性ビヒクル中での懸濁を達成するために従来法を使用して調製され得る。水性ビヒクルとしては、例えば、水および等張性生理食塩水が含まれる。油性ビヒクルとしては、例えば、扁桃油、油性エステル、エチルアルコール、落花生油、オリーブ油、ゴマ油またはヤシ油、分画植物油のような植物油、および流動パラフィンのような鉱油が含まれる。液体懸濁液は、懸濁剤、分散剤または湿潤剤、乳化剤、粘滑剤、保存剤、緩衝剤、塩、フレーバー剤、着色料および甘味料を含むがこれらに限定されない1つ以上の付加的な成分をさらに含み得る。油性懸濁液は、増粘剤をさらに含み得る。公知の懸濁剤としては、ソルビトールシロップ、水素添加食用脂、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカントゴム、アラビアゴム、およびカルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースのようなセルロース誘導体が含まれるがこれらに限定されない。公知の分散剤または湿潤剤としては、天然に存在するレシチンのような燐脂質、アルキレンオキシドと脂肪酸との縮合生成物、アルキレンオキシドと長鎖脂肪族アルコールとの縮合生成物、脂肪酸およびヘキシトールから誘導された部分エステルとアルキレンオキシドとの縮合生成物、または脂肪酸およびヘキシトール無水物から誘導された部分エステルとアルキレンオキシドとの縮合生成物(例えば、それぞれ、ポリオキシエチレンステアレート、ヘプタデカエチレンオキシセタノール、ポリオキシエチレンソルビトールモノオレート、およびポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)が含まれる。公知の乳化剤としては、レシチンおよびアカシアが含まれる。公知の保存剤としては、メチル−パラ−ヒドロキシベンゾエート、エチル−パラ−ヒドロキシベンゾエートまたはn−プロピル−パラ−ヒドロキシベンゾエート、アスコルビン酸、およびソルビン酸が含まれる。公知の甘味料としては、グリセロール、プロピレングリコール、ソルビトール、スクロース、およびサッカリンが含まれる。油性懸濁液のための公知の増粘剤としては、例えば、蜜蝋、固形パラフィン、およびセチルアルコールが含まれる。   Liquid suspensions may be prepared using conventional methods to achieve suspension of the active ingredients in an aqueous or oily vehicle. Aqueous vehicles include, for example, water and isotonic saline. Oily vehicles include, for example, tonsils, oily esters, ethyl alcohol, peanut oil, olive oil, sesame oil or coconut oil, vegetable oils such as fractionated vegetable oil, and mineral oils such as liquid paraffin. Liquid suspensions include one or more additional agents including, but not limited to, suspending, dispersing or wetting agents, emulsifying agents, demulcents, preservatives, buffering agents, salts, flavoring agents, coloring agents and sweetening agents. In addition, various components may be included. The oily suspension may further comprise a thickening agent. Known suspending agents include, but are not limited to, sorbitol syrup, hydrogenated edible fat, sodium alginate, polyvinylpyrrolidone, gum tragacanth, gum arabic, and cellulose derivatives such as sodium carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose. . Known dispersants or wetting agents include naturally occurring phospholipids such as lecithin, condensation products of alkylene oxides and fatty acids, condensation products of alkylene oxides and long chain fatty alcohols, fatty acids and hexitols. Product of a partial ester and an alkylene oxide, or a partial ester and an alkylene oxide derived from a fatty acid and hexitol anhydride (for example, polyoxyethylene stearate, heptadecaethyleneoxysetanol, Polyoxyethylene sorbitol monooleate, and polyoxyethylene sorbitan monooleate). Known emulsifiers include lecithin and acacia. Known preservatives include methyl-para-hydroxybenzoate, ethyl-para-hydroxybenzoate or n-propyl-para-hydroxybenzoate, ascorbic acid, and sorbic acid. Known sweeteners include glycerol, propylene glycol, sorbitol, sucrose, and saccharin. Known thickening agents for oily suspensions include, for example, beeswax, hard paraffin, and cetyl alcohol.

水性溶媒または油性溶媒中の活性成分の液体溶液は、液体懸濁液と実質的に同じ様式で調製することができ、主な違いは、活性成分が溶媒中に懸濁されるよりはむしろ、溶解されるということである。本発明の薬学的組成物の液体溶液は、液体懸濁液に関して記載されている成分の各々を含むことができ、懸濁剤は、溶媒中に活性成分を溶解するのを必ずしも補助しないことが理解される。水性溶媒としては、例えば、水および等張生理食塩水が含まれる。油性溶媒は、例えば、扁桃油、油性エステル、エチルアルコール、落花生油、オリーブ油、ゴマ油もしくはヤシ油、分画植物油のような植物油、および流動パラフィンのような鉱油が含まれる。   Liquid solutions of the active ingredient in aqueous or oily solvents can be prepared in substantially the same manner as liquid suspensions, the main difference being that the active ingredient is dissolved rather than suspended in the solvent. It is to be done. Liquid solutions of the pharmaceutical composition of the present invention can include each of the ingredients described with respect to the liquid suspension, and the suspension does not necessarily aid in dissolving the active ingredient in the solvent. Understood. Aqueous solvents include, for example, water and isotonic saline. Oily solvents include, for example, tonsil oil, oily esters, ethyl alcohol, peanut oil, olive oil, sesame oil or coconut oil, vegetable oils such as fractionated vegetable oil, and mineral oils such as liquid paraffin.

本発明の薬学的調製物の粉末状および顆粒状の処方物は、公知の方法を使用して調製され得る。このような処方物は、被験体に直接投与されてもよく、あるいは、例えば、錠剤を形成するか、カプセルを充填するか、または、水性もしくは油性のビヒクルを添加することによって水性もしくは油性の懸濁液もしくは溶液を調製するために使用されてもよい。これらの処方物の各々は、分散剤または湿潤剤、懸濁剤および保存剤のうちの1つ以上をさらに含み得る。充填剤および甘味料、フレーバー剤、または着色剤のような付加的な賦形剤も、これらの処方物に含まれ得る。   Powdered and granular formulations of the pharmaceutical preparations of the invention can be prepared using known methods. Such formulations may be administered directly to the subject, or an aqueous or oily suspension, for example, by forming a tablet, filling a capsule, or adding an aqueous or oily vehicle. It may be used to prepare a suspension or solution. Each of these formulations may further comprise one or more of a dispersing or wetting agent, suspending agent and preservative. Additional excipients such as fillers and sweeteners, flavors, or colorants may also be included in these formulations.

本発明の薬学的組成物はまた、水中油型乳剤または油中水型乳剤の形態で調製、包装または販売され得る。油相は、オリーブ油または落花生油のような植物油、流動パラフィンのような鉱油、あるいはこれらの組み合せであり得る。このような組成物は、アラビアゴムまたはトラガカントゴムのような天然に存在するゴム、ダイズ燐脂質またはレシチン燐脂質のような天然に存在する燐脂質、ソルビタンモノオレエートのような脂肪酸とヘキシトール無水物との組み合せに由来するエステルまたは部分エステル、およびポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートのようなこのような部分エステルとエチレンオキシドとの縮合生成物のような1つ以上の乳化剤をさらに含み得る。これらの乳剤はまた、例えば、甘味剤またはフレーバー剤を含む付加的な成分も含み得る。   The pharmaceutical compositions of the invention can also be prepared, packaged or sold in the form of an oil-in-water emulsion or a water-in-oil emulsion. The oily phase can be a vegetable oil such as olive or peanut oil, a mineral oil such as liquid paraffin, or a combination of these. Such compositions include naturally occurring gums such as gum arabic or tragacanth, naturally occurring phospholipids such as soy phospholipids or lecithin phospholipids, fatty acids such as sorbitan monooleate and hexitol anhydride. One or more emulsifiers may also be included such as esters or partial esters derived from the combination of and a condensation product of such partial esters with ethylene oxide, such as polyoxyethylene sorbitan monooleate. These emulsions may also contain additional ingredients including, for example, sweetening or flavoring agents.

本発明の薬学的組成物は、直腸投与に適する処方物において調製、包装または販売され得る。このような組成物は、例えば、坐剤、停留浣腸調製物、および直腸灌注または結腸灌注用の溶液の形態であり得る。   The pharmaceutical compositions of the invention may be prepared, packaged or sold in a formulation suitable for rectal administration. Such compositions can be in the form of, for example, suppositories, retention enemas preparations, and solutions for rectal or colonic irrigation.

坐剤処方物は、通常の室温(すなわち、約20℃)では固体であって、被験体の直腸温(すなわち、健常なヒトでは約37℃)では液体である非刺激性の薬学的に許容される賦形剤と活性成分とを組み合わせることによって作製され得る。好適な薬学的に許容される賦形剤としては、カカオバター、ポリエチレングリコール、および様々なグリセリドが含まれるが、これらに限定されない。坐剤処方物は、抗酸化剤および保存剤を含むがこれらに限定されない様々な付加的な成分をさらに含み得る。   Suppository formulations are non-irritating pharmaceutically acceptable that are solid at normal room temperature (ie, about 20 ° C.) and liquid at the rectal temperature of the subject (ie, about 37 ° C. in healthy humans). Can be made by combining excipients and active ingredients. Suitable pharmaceutically acceptable excipients include, but are not limited to, cocoa butter, polyethylene glycol, and various glycerides. Suppository formulations may further comprise various additional ingredients including but not limited to antioxidants and preservatives.

停留浣腸調製物または直腸灌注もしくは結腸灌注用の溶液は、活性成分と薬学的に許容される液体キャリアとを合わせることによって作製され得る。当該分野で周知のように、浣腸調製物は、被験体の直腸の解剖学的構造に適応した送達デバイスを使用して投与することができ、そしてこのような送達デバイス内に包装することができる。浣腸用調製物は、抗酸化剤および保存剤を含むがこれらに限定されない様々な付加的な成分をさらに含み得る。   A retention enema preparation or a solution for rectal or colonic irrigation can be made by combining the active ingredient with a pharmaceutically acceptable liquid carrier. As is well known in the art, enema preparations can be administered using a delivery device adapted to the rectal anatomy of the subject and can be packaged within such a delivery device. . Enema preparations can further include various additional ingredients including, but not limited to, antioxidants and preservatives.

本発明の薬学的組成物は、膣内投与に適する処方物において調製、包装または販売され得る。このような組成物は、例えば、坐剤、タンポンのような含浸または被覆された膣挿入可能材料、灌注調製物、ゲルもしくはクリームないしは膣洗浄用溶液の形態であり得る。   The pharmaceutical compositions of the invention can be prepared, packaged or sold in a formulation suitable for intravaginal administration. Such compositions can be in the form of, for example, suppositories, impregnated or coated vaginal inserts such as tampons, irrigation preparations, gels or creams or vaginal cleansing solutions.

化学組成物を材料に含浸またはコーティングする方法は当該分野で公知であり、そして化学組成物を表面上へ堆積させるかまたは結合する方法、材料の合成中に化学組成物を材料の構造に組み込む方法(すなわち、例えば、生理的に分解可能な材料を用いる場合のような)、および水性または油性の溶液または懸濁液を吸収材料に吸収させる方法(その後の乾燥を伴っても伴わなくてもよい)が含まれるが、これらに限定されない。   Methods for impregnating or coating a material with a chemical composition are known in the art, and methods for depositing or bonding a chemical composition onto a surface, methods for incorporating a chemical composition into a material structure during material synthesis (I.e., for example, when using physiologically degradable materials) and methods of absorbing aqueous or oily solutions or suspensions into absorbent materials (with or without subsequent drying) ), But is not limited thereto.

灌注調製物または膣洗浄用溶液は、活性成分と薬学的に許容される液体キャリアとを組み合わせることによって作製され得る。当該分野で公知のように、灌注調製物は、被験体の膣の解剖学的構造に適応した送達デバイスを用いて投与することができ、そしてこの送達デバイス中に包装することができる。   Irrigation preparations or vaginal irrigation solutions can be made by combining the active ingredient with a pharmaceutically acceptable liquid carrier. As is known in the art, irrigation preparations can be administered and packaged in a delivery device adapted to the subject's vaginal anatomy.

灌注調製物は、抗酸化剤、抗生物質、抗真菌剤および保存剤を含むがこれらに限定されない様々な付加的な成分をさらに含み得る。   The irrigation preparation may further comprise various additional ingredients including but not limited to antioxidants, antibiotics, antifungals and preservatives.

化合物の投与のための付加的な送達方法としては、米国特許第5,928,195号に記載されている薬物送達デバイスのような薬物送達デバイスが含まれる。   Additional delivery methods for administration of the compound include drug delivery devices such as those described in US Pat. No. 5,928,195.

本明細書中で使用される場合、薬学的組成物の「非経口投与」は、被験体の組織の物理的破損によって特徴付けられる投与および組織の裂け目を通る薬学的組成物の投与の任意の経路を含む。従って、非経口投与は、組成物の注射による薬学的組成物の投与、外科的切開部を通した組成物の適用による薬学的組成物の投与、組織を貫通する非外科的創傷を通した組成物の適用による薬学的組成物の投与などを含むが、これらに限定されない。特に、非経口投与は、皮下注射、腹腔内注射、筋肉内注射、胸骨内注射、および腎臓透析注入技術を含むことが意図されるが、これらに限定されない。   As used herein, “parenteral administration” of a pharmaceutical composition is any of the administration characterized by physical disruption of a subject's tissue and administration of the pharmaceutical composition through a tissue tear. Includes route. Thus, parenteral administration includes administration of the pharmaceutical composition by injection of the composition, administration of the pharmaceutical composition by application of the composition through a surgical incision, composition through a non-surgical wound that penetrates the tissue. Including, but not limited to, administration of a pharmaceutical composition by application of the product. In particular, parenteral administration is intended to include, but is not limited to, subcutaneous injection, intraperitoneal injection, intramuscular injection, intrasternal injection, and renal dialysis infusion techniques.

非経口投与に適する薬学的組成物の処方物は、滅菌水または滅菌等張生理食塩水のような薬学的に許容されるキャリアと組み合わされた活性成分を含む。このような処方物は、ボーラス投与または連続投与に適する形態で調製、包装、または販売され得る。注射可能な処方物は、アンプルのような単位用量形態において、または保存剤を含む複数用量容器において、調製、包装、または販売され得る。非経口投与用処方物としては、油性または水性のビヒクル中の懸濁剤、液剤、乳剤、ペースト剤および埋め込み可能な徐放性または生分解性の処方物が含まれるが、これらに限定されない。このような処方物は、懸濁剤、安定剤または分散剤を含むがこれらに限定されない1つ以上の付加的な成分をさらに含み得る。非経口投与のための処方物の1つの実施形態において、活性成分は、再構成された組成物の非経口投与の前に、適切なビヒクル(例えば、発熱性物質を含まない滅菌水)を用いて再構成するための乾燥した(すなわち、粉末または顆粒状)形態で提供される。   Formulations of a pharmaceutical composition suitable for parenteral administration comprise the active ingredient in combination with a pharmaceutically acceptable carrier such as sterile water or sterile isotonic saline. Such formulations can be prepared, packaged, or sold in a form suitable for bolus administration or continuous administration. Injectable formulations can be prepared, packaged, or sold in unit dose forms such as ampoules or in multi-dose containers containing a preservative. Formulations for parenteral administration include, but are not limited to, suspensions, solutions, emulsions, pastes, and implantable sustained or biodegradable formulations in oily or aqueous vehicles. Such formulations may further comprise one or more additional ingredients including but not limited to suspending, stabilizing or dispersing agents. In one embodiment of a formulation for parenteral administration, the active ingredient is used in a suitable vehicle (eg, sterile pyrogen-free water) prior to parenteral administration of the reconstituted composition. Provided in a dry (ie, powder or granular) form for reconstitution.

薬学的組成物は、無菌の注射可能な水性または油性の懸濁剤または液剤の形態で調製、包装、または販売され得る。この懸濁剤または液剤は、当該分野の技術に従って処方することができ、そして活性成分に加えて、本明細書に記載される分散剤、湿潤剤または懸濁剤のような付加的な成分を含み得る。このような無菌の注射可能な処方物は、例えば水または1,3−ブタンジオールのような、無毒性の非経口的に許容される希釈剤または溶媒を使用して調製され得る。他の許容される希釈液および溶媒としては、リンゲル溶液、等張性塩化ナトリウム溶液、および合成のモノグリセリドまたはジグリセリドのような不揮発性油が含まれるが、これらに限定されない。他の非経口的投与可能な有用な処方物としては、活性成分を、微結晶形態で、リポソーム調製物中に、または生分解性ポリマー系の一成分として含む処方物が含まれる。徐放または埋め込みのための組成物は、乳濁液、イオン交換樹脂、溶解性の高くないポリマー、または溶解性の高くない塩のような、薬学的に許容されるポリマー性または疎水性の材料を含み得る。   The pharmaceutical compositions can be prepared, packaged, or sold in the form of a sterile injectable aqueous or oleaginous suspension or solution. This suspension or solution can be formulated according to techniques in the art and, in addition to the active ingredient, additional ingredients such as dispersing, wetting or suspending agents described herein. May be included. Such sterile injectable formulations can be prepared using nontoxic parenterally acceptable diluents or solvents such as water or 1,3-butanediol. Other acceptable diluents and solvents include, but are not limited to, Ringer's solution, isotonic sodium chloride solution, and fixed oils such as synthetic mono- or diglycerides. Other useful parenterally administrable formulations include those containing the active ingredient in microcrystalline form, in a liposomal preparation, or as a component of a biodegradable polymer system. Compositions for sustained release or implantation are pharmaceutically acceptable polymeric or hydrophobic materials such as emulsions, ion exchange resins, poorly soluble polymers, or poorly soluble salts. Can be included.

局所投与に適している処方物としては、液体または半液体の調製物(例えば、糊膏、ローション剤、水中油型乳剤または油中水型乳剤(例えば、クリーム剤、軟膏またはペースト)および液剤または懸濁剤が含まれるが、これらに限定されない。局所投与可能な処方物は、例えば、約1%〜約10%(w/w)の活性成分を含み得るが、活性成分の濃度は、溶媒中での活性成分の溶解限界と同程度に高くてもよい。局所投与用処方物は、本明細書に記載される付加的な成分のうちの1つ以上をさらに含み得る。   Formulations suitable for topical administration include liquid or semi-liquid preparations (eg, pastes, lotions, oil-in-water emulsions or water-in-oil emulsions (eg, creams, ointments or pastes) and solutions or Formulations that can be administered topically can contain, for example, from about 1% to about 10% (w / w) of the active ingredient, although the concentration of the active ingredient can be The solubility limit of the active ingredient therein may be as high as the formulation for topical administration may further comprise one or more of the additional ingredients described herein.

本発明の薬学的組成物は、口腔前庭を介した肺投与に適している処方物において、調製、包装、または販売され得る。このような処方物は、乾燥粒子を含むことができ、この乾燥粒子は、活性成分を含み、かつ約0.5〜約7ナノメートル、好ましくは約1〜約6ナノメートルの範囲の直径を有する。このような組成物は、便利には、噴射剤の流れが向けられて粉末を分散し得る乾燥粉末レザーバを備えるデバイスを使用する、または自己噴射式の溶媒/粉末分散容器(例えば、密封容器中の低沸点噴射剤に溶解または懸濁した活性成分を備えるデバイス)を使用する、投与のための乾燥粉末の形態である。好ましくは、このような粉末は粒子を含み、粒子の少なくとも98重量%が0.5ナノメートルより大きい直径を有し、そして粒子数の少なくとも95%が7ナノメートル未満の直径を有する。より好ましくは、粒子の少なくとも95重量%は1ナノメートルより大きい直径を有し、粒子数の少なくとも90%は6ナノメートル未満の直径を有する。乾燥粉末組成物は好ましくは、糖のような固体の微細粉希釈剤を含み、そして単位用量形態で便利に提供される。   The pharmaceutical compositions of the invention can be prepared, packaged, or sold in a formulation that is suitable for pulmonary administration via the oral vestibule. Such formulations can comprise dry particles, the dry particles comprising the active ingredient and having a diameter in the range of about 0.5 to about 7 nanometers, preferably about 1 to about 6 nanometers. Have. Such compositions conveniently use a device with a dry powder reservoir to which a propellant stream can be directed to disperse the powder, or a self-propelled solvent / powder dispersion container (eg, in a sealed container). A device comprising an active ingredient dissolved or suspended in a low-boiling propellant in the form of a dry powder for administration. Preferably, such powder comprises particles, at least 98% by weight of the particles have a diameter greater than 0.5 nanometers, and at least 95% of the number of particles have a diameter less than 7 nanometers. More preferably, at least 95% by weight of the particles have a diameter greater than 1 nanometer and at least 90% of the number of particles have a diameter less than 6 nanometers. The dry powder composition preferably comprises a solid fine powder diluent such as sugar and is conveniently provided in a unit dose form.

低沸点噴射剤は一般に、大気圧で65°F(18.3℃)未満の沸点を有する液体噴射剤を含む。一般に、噴射剤は組成物の50〜99.9%(w/w)を構成することができ、活性成分は組成物の0.1〜20%(w/w)を構成し得る。噴射剤は、(好ましくは、活性成分を含む粒子と同じオーダーの粒子サイズを有する)液体の非イオン性界面活性剤または固体のアニオン界面活性剤もしくは固体の希釈剤のような付加的な成分をさらに含み得る。   Low boiling propellants generally include liquid propellants having a boiling point of less than 65 ° F. (18.3 ° C.) at atmospheric pressure. Generally, the propellant can make up 50 to 99.9% (w / w) of the composition, and the active ingredient can make up 0.1 to 20% (w / w) of the composition. The propellant contains additional components such as liquid nonionic surfactants (preferably having a particle size in the same order as the particles containing the active ingredient) or solid anionic surfactants or solid diluents. Further may be included.

肺送達用に処方される本発明の薬学的組成物はまた、溶液または懸濁液の液滴の形態で活性成分を提供し得る。このような処方物は、活性成分を含む、必要に応じて無菌の、水性または希アルコール性の溶液もしくは懸濁液として調製、包装または販売され得、そして任意のネブライズデバイスまたはアトマイズデバイスを使用して便利に投与され得る。このような処方物は、サッカリンナトリウムのようなフレーバー剤、揮発性油、緩衝剤、界面活性剤、またはメチルヒドロキシベンゾエートのような保存剤を含むがこれらに限定されない1つ以上の付加的な成分をさらに含み得る。この投与経路によって提供される液滴は好ましくは、約0.1〜約200ナノメートルの範囲の平均直径を有する。   The pharmaceutical compositions of the invention formulated for pulmonary delivery can also provide the active ingredients in the form of solutions or suspension droplets. Such formulations may be prepared, packaged or sold as sterile, aqueous or dilute alcoholic solutions or suspensions containing the active ingredients as required and using any nebulizing or atomizing device And can be conveniently administered. Such formulations contain one or more additional ingredients including but not limited to flavoring agents such as sodium saccharin, volatile oils, buffers, surfactants, or preservatives such as methyl hydroxybenzoate. Further may be included. The droplets provided by this route of administration preferably have an average diameter in the range of about 0.1 to about 200 nanometers.

肺送達に有用であるとして本明細書中で記載される処方物はまた、本発明の薬学的組成物の鼻腔内送達にも有用である。   The formulations described herein as being useful for pulmonary delivery are also useful for intranasal delivery of the pharmaceutical compositions of the invention.

鼻腔内投与に適している別の処方物は、活性成分を含んでおり、かつ約0.2〜500マイクロメートルの平均粒子を有している粗粉末である。このような処方物は、嗅ぎタバコが服用されるやり方で、すなわち、鼻の近くに保持された粉末容器からの鼻通路を介した迅速な吸入によって投与される。   Another formulation suitable for intranasal administration is a coarse powder comprising the active ingredient and having an average particle from about 0.2 to 500 micrometers. Such formulations are administered in the manner in which snuff is taken, ie by rapid inhalation through the nasal passage from a powder container held near the nose.

経鼻投与に適する処方物は、例えば、わずか0.1%(w/w)の、そして100%(w/w)もの多くの活性成分を含み得、そして本明細書に記載される付加的な成分のうちの1つ以上をさらに含み得る。   Formulations suitable for nasal administration may contain, for example, as little as 0.1% (w / w) and as much as 100% (w / w) of the active ingredient and may be added as described herein One or more of the various ingredients may further be included.

本発明の薬学的組成物は、頬内投与に適する処方物において、調製、包装または販売され得る。このような処方物は、例えば、従来法を使用して作製される錠剤または菓子錠剤の形態であり得、そして例えば0.1〜20%(w/w)の活性成分を含み得、残りは、経口的に溶解性であるかまたは分解可能な組成物、および必要に応じて、本明細書に記載される付加的な成分のうちの1つ以上を含み得る。あるいは、頬内投与に適する処方物は、活性成分を含んでいる、粉末、またはエアロゾル化もしくはアトマイズした溶液もしくは懸濁液を含み得る。このような粉末化、エアロゾル化またはアトマイズ化された処方物は、分散される場合、好ましくは約0.1〜約200ナノメートルの範囲の平均粒子サイズまたは液滴サイズを有し、そして本明細書に記載される付加的な成分のうちの1つ以上をさらに含み得る。   The pharmaceutical compositions of the invention can be prepared, packaged or sold in a formulation suitable for buccal administration. Such formulations can be, for example, in the form of tablets or confectionery tablets made using conventional methods and can contain, for example, 0.1-20% (w / w) active ingredient, the remainder Orally soluble or degradable compositions, and may optionally include one or more of the additional ingredients described herein. Alternatively, formulations suitable for buccal administration may comprise a powder or an aerosolized or atomized solution or suspension containing the active ingredient. Such powdered, aerosolized or atomized formulations, when dispersed, preferably have an average particle size or droplet size in the range of about 0.1 to about 200 nanometers and It may further comprise one or more of the additional ingredients described in the document.

本発明の薬学的組成物は、眼への投与に適する処方物において、調製、包装または販売され得る。このような処方物は、例えば、水性または油性の液体キャリア中の例えば、0.1〜1.0%(w/w)の活性成分の液剤または懸濁剤を含む、点眼剤の形態であり得る。このような点眼剤は、緩衝剤、塩、または本明細書に記載される付加的な成分のうちの1つ以上の他のものをさらに含み得る。眼に投与可能な有用な他の処方物としては、微結晶形態の、またはリポソーム調製物中に活性成分を含む処方物が含まれる。   The pharmaceutical compositions of the invention may be prepared, packaged or sold in a formulation suitable for ocular administration. Such formulations are, for example, in the form of eye drops comprising, for example, a solution or suspension of, for example, 0.1-1.0% (w / w) active ingredient in an aqueous or oily liquid carrier. obtain. Such eye drops may further comprise a buffer, salt, or one or more other of the additional ingredients described herein. Other useful formulations that can be administered to the eye include formulations that are in microcrystalline form or that contain the active ingredient in a liposomal preparation.

ピロロキノリンキノンと薬理学的に許容される添加剤との混合物は好ましくは、凍結乾燥製品として調製され、そして使用時に溶解される。このような調製物は、注射用蒸留水または滅菌精製水にピロロキノリンキノンを溶解することによって、約0.01〜100.0mg/mlのピロロキノリンキノンを含む溶液に調製され得る。より好ましくは、この調製物は、生理的に等張の塩濃度および生理的に望ましいpH値(pH6〜8)を有するように調節される。   A mixture of pyrroloquinoline quinone and a pharmacologically acceptable additive is preferably prepared as a lyophilized product and dissolved upon use. Such a preparation can be prepared in a solution containing about 0.01-100.0 mg / ml pyrroloquinoline quinone by dissolving pyrroloquinoline quinone in distilled water for injection or sterile purified water. More preferably, the preparation is adjusted to have a physiologically isotonic salt concentration and a physiologically desirable pH value (pH 6-8).

用量は症状、体重、性別、動物種等に応じて適切に決定されるが、血中濃度を約1μMに保持する処置選択肢が好ましいと一般に想定される。この血漿濃度は、1日につき1用量〜数用量の投与によって達成され得る。ピロロキノリンキノンが被験体に投与されるべきである場合、0.1ng〜10mg/kg体重(例えば、1ng〜1mg/kg体重)のピロロキノリンキノンを静脈内に投与できる。   The dose is appropriately determined according to symptoms, body weight, sex, animal species, etc., but it is generally assumed that a treatment option that maintains a blood concentration of about 1 μM is preferred. This plasma concentration can be achieved by administration of one to several doses per day. When pyrroloquinoline quinone is to be administered to a subject, 0.1 ng to 10 mg / kg body weight (eg, 1 ng to 1 mg / kg body weight) of pyrroloquinoline quinone can be administered intravenously.

化合物は、1日に数回の頻度で動物に与えられてもよく、または化合物は、1日に一度、1週間に一度、2週間に一度、1ヶ月に一度、または数ヶ月に一度、もしくは1年に一度ないしはそれ未満のより低い頻度で投与されてもよい。用量の頻度は、当業者には容易に明らかになり、処置される疾患の種類および重篤度、動物の種類および年齢等の多くの要因に依存するが、これらに限定されない。   The compound may be given to the animal several times a day, or the compound may be once a day, once a week, once every two weeks, once a month, once a month, or It may be administered once a year or less frequently. The frequency of the dose will be readily apparent to those skilled in the art and depends on many factors such as, but not limited to, the type and severity of the disease being treated, the type of animal and the age.

これらの実施例は例示のみを目的として提供されており、本発明はこれらの実施例に限定されるとは決して解釈されるべきではなく、むしろ、本明細書中に提供される教示の結果として明白になるあらゆるおよび全てのバリエーションを包含すると解釈されるべきである。   These examples are provided for purposes of illustration only, and the present invention should in no way be construed as limited to these examples, but rather as a result of the teaching provided herein. It should be construed to encompass all and all variations that become apparent.

実施例1.心筋細胞生存率のPQQ保存のインビトロ研究
培養された成体マウス心筋細胞のインビトロモデルを、PQQによる心臓保護を研究するために開発した。これらの細胞は、生理的pHで48時間まで培養して生存可能であり、>90%が桿状細胞からなる。これらの細胞は、トリパンブルー排除による細胞生存率の決定のために、そして、生化学研究、免疫化学研究および分子研究のために容易に用いられ得る。このモデルでは、低酸素チャンバ中で0%酸素に2〜3時間さらされると、細胞の約35%は死ぬ。図1に示されるように、細胞を高度の低酸素(0%酸素で2〜3時間)に供する1時間前に添加された1μM PQQは、トリパンブルー排除によって示されたように、生存可能細胞の比率の有意な増加を生じる。より高濃度のPQQ(100μM)は、100%細胞死により証明されたように、正常酸素条件下では非常に毒性がある。図2は、低酸素誘発性の細胞死に対する1μM PQQ保護が10μM 5−ヒドロキシデカン酸(ミトコンドリアのKATPチャネルインヒビター)により阻害されないことを実証する。理論に束縛されることを望まないが、これらのデータは、PQQがミトコンドリアKATPチャネルを開くことによって心臓保護を発揮するわけではないことを示唆する。
Example 1. In vitro study of PQQ storage of cardiomyocyte viability An in vitro model of cultured adult mouse cardiomyocytes was developed to study cardioprotection by PQQ. These cells can survive in culture at physiological pH for up to 48 hours, with> 90% consisting of rod-shaped cells. These cells can be readily used for determination of cell viability by trypan blue exclusion and for biochemical, immunochemical and molecular studies. In this model, approximately 35% of the cells die when exposed to 0% oxygen in a hypoxic chamber for 2-3 hours. As shown in FIG. 1, 1 μM PQQ added 1 hour prior to subjecting the cells to high hypoxia (2-3 hours at 0% oxygen) is viable cells as shown by trypan blue exclusion. A significant increase in the ratio of Higher concentrations of PQQ (100 μM) are very toxic under normoxic conditions, as evidenced by 100% cell death. FIG. 2 demonstrates that 1 μM PQQ protection against hypoxia-induced cell death is not inhibited by 10 μM 5-hydroxydecanoic acid (mitochondrial KATP channel inhibitor). Without wishing to be bound by theory, these data suggest that PQQ does not exert cardioprotection by opening mitochondrial KATP channels.

実施例2.心機能のPQQ保存のエキソビボ研究
ランゲンドルフ技術を使用して単離されたマウス心臓調製物を使用してエキソビボ研究を実施した。このアプローチでは、心臓を取り出して灌流装置に載せ、この灌流装置においては、薬物を大動脈のカニューレを介して与えることができる。心臓は、一定速度でペーシングされ、そして左心室発生圧力[LVDP;(左心室収縮期圧)−(左心室拡張末期圧)]、左心室拡張末期圧[LVEDP]、および左心室圧の正および負の最大一次導関数[+dP/dtmaxおよび−dP/dtmax]を記録する。心臓を20分間平衡化する。薬物またはビヒクルの注入後、心臓を20分間の虚血[冠動脈流完全停止]、続いて30分間の再灌流に供する。冠動脈血流の反射としての冠状静脈洞血流も測定する。このプロトコルにより、血行力学的パラメータで測定した場合に重篤な心筋損傷がもたらされる。
Example 2 Ex vivo study of PQQ preservation of cardiac function Ex vivo studies were performed using mouse heart preparations isolated using Langendorff technology. In this approach, the heart can be removed and placed on a perfusion device, where drug can be delivered via the aortic cannula. The heart is paced at a constant rate, and left ventricular pressure [LVDP; (left ventricular systolic pressure) − (left ventricular end diastolic pressure)], left ventricular end diastolic pressure [LVEDP], and positive and Record the negative maximum first derivative [+ dP / dtmax and -dP / dtmax]. Equilibrate the heart for 20 minutes. Following drug or vehicle injection, the heart is subjected to 20 minutes of ischemia [coronary flow complete arrest] followed by 30 minutes of reperfusion. Coronary sinus blood flow as a reflection of coronary blood flow is also measured. This protocol results in severe myocardial damage as measured by hemodynamic parameters.

図3に見られるように、冠動脈血流の完全停止前に2分間のみ注入した100nMのPQQは、LVDPベースライン1の有意な保存を生じる。VDPは、平均60mmHgである。類似の結果が、LVEDPを用いて得られる[図4]。LVEDPベースラインは平均8mmHgである。(LVEDPの増加が有害な応答を表すことに注意されたい)。予想通り、+dP/dtmaxおよび−dP/dtmaxに関するデータは、LVDPの結果を追う[図5および図6]。同様に、冠動脈流は、対照と比較して、PQQ前処置によって有意に改善される[図7]。   As seen in FIG. 3, 100 nM PQQ infused for only 2 minutes prior to complete arrest of coronary blood flow results in significant preservation of LVDP baseline 1. VDP averages 60 mmHg. Similar results are obtained using LVEDP [Figure 4]. The LVEDP baseline is an average of 8 mmHg. (Note that increasing LVEDP represents an adverse response). As expected, the data for + dP / dtmax and -dP / dtmax follow the LVDP results [FIGS. 5 and 6]. Similarly, coronary flow is significantly improved by PQQ pretreatment compared to controls [Figure 7].

図8において、示される濃度におけるPQQでの2分間の前処置が10nMと1μMとの間では次第に好ましい応答を有するが、10μMでは毒性が生じることが示される。主に興味深いことは、再灌流(PQQ処置)開始時に与えられた100nM PQQが前処置と同等であることである。従って、PQQは、前処置、例えば、心臓手順または他の外科的手順において、および症状が発生した後、例えば、急性の重大な事象の両方において有用である。   In FIG. 8, it is shown that pretreatment for 2 minutes with PQQ at the indicated concentrations has a progressively better response between 10 nM and 1 μM, but toxicity occurs at 10 μM. Of primary interest is that 100 nM PQQ given at the beginning of reperfusion (PQQ treatment) is equivalent to pretreatment. Thus, PQQ is useful both in pre-treatments, such as cardiac procedures or other surgical procedures, and after a symptom has occurred, for example, in an acute critical event.

図9は、PQQ前処置後の梗塞サイズの測定実験結果を示す。示されるように、10nMと1μMとの間では梗塞サイズが漸減し、血行力学のデータに対応する。後者と一致して、梗塞サイズは10μM PQQでは減少しない。   FIG. 9 shows the measurement experiment results of infarct size after PQQ pretreatment. As shown, the infarct size gradually decreases between 10 nM and 1 μM, corresponding to hemodynamic data. Consistent with the latter, infarct size does not decrease with 10 μM PQQ.

実施例3.酸化的ストレスを受けた細胞のPQQ保存
培養された心筋細胞を、Hのインビトロ投与によって、酸化的ストレスに供する。2つの研究を行い、一方の研究では、心臓筋細胞に10nMと10μM未満との間の濃度のPQQを添加し、その後、Hを添加する。他方の研究では、心筋細胞を2時間のHの損傷インビトロ投与に供し、その後、PQQを10nMと10μM未満との間の濃度で添加する。両方の研究において、PQQは保護することが見出される。
Example 3 FIG. PQQ preservation of cells subjected to oxidative stress Cultured cardiomyocytes are subjected to oxidative stress by in vitro administration of H 2 O 2 . Two studies are performed, in which one heart muscle cell is added with a concentration of PQQ between 10 nM and less than 10 μM followed by H 2 O 2 . In the other study, cardiomyocytes are subjected to a 2 hour in vitro administration of H 2 O 2 followed by addition of PQQ at a concentration between 10 nM and less than 10 μM. In both studies, PQQ is found to protect.

実施例4.インビボでの酸化的ストレスの防止/減少のためのPQQの使用
雄性Sprague−Dawleyラットを、虚血または虚血−再灌流の前にピロロキノリンキノン(PQQ)によって、ランダムに処置した。PQQ(15〜20mg/kg)を、腹腔内投与によって左前下行冠動脈(LAD)閉塞の30分前に(前処置)、または、静脈内注射によって再灌流開始時に(処置)与えた。左心室(LV)血行力学をモニタリングしながら、ラットを17分間または30分間のLAD閉塞および2時間の再灌流に供した。前処置または処置のいずれかとして与えられたPQQは、これらのラットモデルにおいて梗塞サイズを減少させた。PQQは、虚血により誘発される心臓機能不全から保護し、1〜2時間の再灌流後、LV発生圧力、LV(+)dP/dtはより高く、LV(−)dP/dtはより低かった。PQQ処置ラットにおいては、心室性細動(VF)エピソードはより少なかった。心筋のマロンジアルデヒド(MDA)(脂質過酸化の指標)は、PQQによって減少した。従って、前処置としてまたは再灌流の開始時の処置のいずれかとして与えられたPQQは、虚血および虚血−再灌流のラットモデルにおいて用量関連様式で心筋梗塞サイズを減らし、心機能を改善することに非常に効果的である。MDAの結果は、PQQが虚血心筋においてフリーラジカルスカベンジャーとして働くことを示唆する。
Example 4 Use of PQQ to prevent / reduce oxidative stress in vivo Male Sprague-Dawley rats were randomly treated with pyrroloquinoline quinone (PQQ) prior to ischemia or ischemia-reperfusion. PQQ (15-20 mg / kg) was given 30 minutes prior to left anterior descending coronary artery (LAD) occlusion by intraperitoneal administration (pretreatment) or at the beginning of reperfusion by intravenous injection (treatment). While monitoring left ventricular (LV) hemodynamics, rats were subjected to 17 or 30 minutes of LAD occlusion and 2 hours of reperfusion. PQQ given as either pretreatment or treatment reduced infarct size in these rat models. PQQ protects against cardiac dysfunction induced by ischemia, and after 1-2 hours of reperfusion, the LV generation pressure, LV (+) dP / dt is higher and LV (-) dP / dt is lower. It was. There were fewer ventricular fibrillation (VF) episodes in PQQ-treated rats. Myocardial malondialdehyde (MDA) (an index of lipid peroxidation) was decreased by PQQ. Thus, PQQ given either as a pretreatment or as a treatment at the beginning of reperfusion reduces myocardial infarct size and improves cardiac function in a dose-related manner in a rat model of ischemia and ischemia-reperfusion It is particularly effective. MDA results suggest that PQQ acts as a free radical scavenger in ischemic myocardium.

統計解析
全ての結果は、平均±SEMとして示される。2つの投与群(前処置および処置)を、複数群比較のための回帰式を用いて一元分散分析(ANOVA)を使用して正常対照群と比較した。3つの群の間での閉塞および再灌流期間中の死亡率の差を、χ二乗検定により評価した。VFを有するラットのパーセンテージを、フィッシャーの正確確率検定により評価した。全ての計算を、Minitabバージョン7.2(Minitab Statistical Software)またはPrimor of Biostatistics:The programバージョン3.03(McGraw−Hill)の一般線形モデル手順を使用して行った。統計的有意性を、p<0.05に設定した。
Statistical analysis All results are presented as mean ± SEM. The two treatment groups (pretreatment and treatment) were compared to the normal control group using one-way analysis of variance (ANOVA) with regression equations for multiple group comparisons. Differences in mortality during the period of occlusion and reperfusion among the three groups were assessed by chi-square test. The percentage of rats with VF was assessed by Fisher's exact test. All calculations were performed using the general linear model procedure of Minitab version 7.2 (Minitab Statistical Software) or Primer of Biostatistics: The program version 3.03 (McGraw-Hill). Statistical significance was set at p <0.05.

虚血および虚血−再灌流モデル
PQQをビヒクル(2% NaHCO)に溶解した。腹膜内(i.p.)または静脈内(i.v.)のいずれかで与えられた体積は、1mlであった。全ての対照を1mlのビヒクルにより処置した。モデル1において、20mg/kgのPQQを、LAD結紮により誘発される2時間の虚血の30分前に、i.p.で与えた。モデル2において、15mg/kgのPQQを、17分間か30分間の虚血の30分前にi.p.で与え、続いて2時間の再灌流を行った(前処置)。他のモデル2の実験において、15mg/kgのPQQを、再灌流の開始時に大腿静脈を介してi.v.ボーラス注射によって与えた(処置)。これらのプロトコルを、図10にまとめる。
Was dissolved reperfusion model PQQ in the vehicle (2% NaHCO 3) - ischemia and ischemia. The volume given either intraperitoneally (ip) or intravenously (iv) was 1 ml. All controls were treated with 1 ml vehicle. In model 1, 20 mg / kg of PQQ was administered 30 minutes before 2 hours of ischemia induced by LAD ligation, i. p. Gave in. In model 2, 15 mg / kg PQQ was administered i.p. 30 minutes prior to 17 or 30 minutes ischemia. p. Followed by 2 hours of reperfusion (pretreatment). In another model 2 experiment, 15 mg / kg PQQ was administered i.v. via the femoral vein at the start of reperfusion. v. Given by bolus injection (treatment). These protocols are summarized in FIG.

麻酔(ケタミン80mg/kg、キシラジン4mg/kg体重、腹膜内)導入後、気管切開術を実施し、動物をHarvard Rodent Respirator(モデル683、Harvard Apparatus)において通気した。モデル1のラットを再灌流のない2時間の近位左前下行(LAD)冠動脈結紮に供した。モデル2は、以前に記載された通りの虚血−再灌流(Sievers REら,Magn Reson Med 1989;10:172−81)を使用した。このモデルにおいて、可逆冠動脈係蹄オクルーダーを、正中線胸骨切開術により近位LAD冠動脈周辺に配置した。次いで、ラットを17分間または30分間のLAD閉塞および120分の再流動に供した。加えて、モデル2ラットは、血行力学的測定値を記録された。4F Millarカテーテルを、右頸動脈を通して左心室(LV)に挿入した。20分間の平衡化後、心拍数(HR)、収縮期圧(LVSP)、拡張末期期圧(LVEDP)、LV(+)dP/dtmax、LV(−)dP/dtmaxを、MacLab/4S(Milford,MA)を使用してモニタリングした。LV発生圧力(LVDP)を、LVEDPをLVSPから差し引くことにより算出した。   After induction of anesthesia (ketamine 80 mg / kg, xylazine 4 mg / kg body weight, intraperitoneal), a tracheotomy was performed and the animals were aerated in a Harvard Respirator (model 683, Harvard Apparatus). Model 1 rats were subjected to 2-hour proximal left anterior descending (LAD) coronary artery ligation without reperfusion. Model 2 used ischemia-reperfusion as previously described (Sievers RE et al., Magn Reson Med 1989; 10: 172-81). In this model, a reversible coronary snare occluder was placed around the proximal LAD coronary artery by a midline sternotomy. Rats were then subjected to 17 or 30 minutes of LAD occlusion and 120 minutes of reflow. In addition, model 2 rats were recorded hemodynamic measurements. A 4F Millar catheter was inserted through the right carotid artery into the left ventricle (LV). After 20 minutes of equilibration, the heart rate (HR), systolic pressure (LVSP), end diastolic pressure (LVEDP), LV (+) dP / dtmax, LV (−) dP / dtmax were expressed as MacLab / 4S (Milford , MA). LV generation pressure (LVDP) was calculated by subtracting LVEDP from LVSP.

モデル1およびモデル2、セット1およびセット2の両方における3群のラットにおける体重は異ならなかった(対照群、前処置群および処置群についての値はそれぞれ、以下の通りであった:320±16、321±22、および306±18g;分散分析(ANOVA)によって、p=0.799)。   Body weights in the three groups of rats in both Model 1 and Model 2, Set 1 and Set 2 were not different (values for the control, pretreatment and treatment groups were as follows: 320 ± 16 321 ± 22 and 306 ± 18 g; by analysis of variance (ANOVA), p = 0.799).

ベースラインではモデル2の対照群、前処置群および投与群の間で心拍数、LVSP、LVEDP、LV(+)dP/dt、およびLV(−)dP/dtに有意差は皆無であった。前処置によって与えられるかまたは処置として与えられるかにかかわらず、PQQは、虚血誘発性の心臓機能不全を防止し、1〜2時間の再灌流後、より高いLVSP、LVDP、LV(+)dP/dt、およびより低いLV(−)dP/dtを有した(図11A〜B;12A〜B)。   At baseline, there was no significant difference in heart rate, LVSP, LVEDP, LV (+) dP / dt, and LV (−) dP / dt between model 2, control, pretreatment and treatment groups. Whether given by pretreatment or as treatment, PQQ prevents ischemia-induced cardiac dysfunction, and higher LVSP, LVDP, LV (+) after 1-2 hours of reperfusion dP / dt and lower LV (−) dP / dt (FIGS. 11A-B; 12A-B).

梗塞サイズ
梗塞サイズを、以前に記載された通りに測定した(Sievers REら,Magn Reson Med 1989;10:172−81、Zhu B−Qら,J Am Coll Cardiol 1997;30:1878−85)。モデル1において、心臓を、2時間の虚血期間の終わりに切り出した。次いで、切片を、生存可能な心筋が赤レンガ色に着色されるまで塩化トリフェニルテトラゾリウム(TTC)の1%溶液中で10〜15分間インキュベートした。
Infarct size Infarct size was measured as previously described (Sievers RE et al., Magn Reson Med 1989; 10: 172-81, Zhu B-Q et al., Jam Coll Cardiol 1997; 30: 1878-85). In model 1, the heart was excised at the end of the 2 hour ischemic period. The sections were then incubated for 10-15 minutes in a 1% solution of triphenyltetrazolium chloride (TTC) until viable myocardium was colored red brick.

モデル2において、2時間の再灌流後、LADを再閉塞し、そして、フタロシアニン色素(Engelhard Cooperation,Louiseville,KY)をLV腔に注射し、通常に灌流された心筋を青色に染色した。次いで、心臓を切り出し、過剰な色素をすすぎ洗いし、そして頂部から基部に向かって横断的にスライスして2mm厚の切片にした。切片を、上記の通りにTTC中でインキュベートした。梗塞を起こした心筋は、TTCで染色できない。次いで、組織切片を、10%ホルマリン溶液中で固定し、計量した。各横断スライスの両面のカラーディジタル画像を、顕微鏡(Stereo Zoom 6 Photo,Leica)に接続したビデオカメラ(Leica DC 300F)を使用して得た。青に染色された組織(非虚血性)、赤に染色された組織(虚血性であるが、非梗塞性)および染色されていない組織(梗塞性)を示す領域を、各色画像上で輪郭を描き、NIH Image 1.59(国立衛生研究所,Bethesda,MD)を使用して盲検様式で測定した。それぞれの面で、梗塞関連組織を表すLV面積の割合(2つの画像の平均)にその切片の重量を掛けることにより、梗塞関連組織の絶対重量を決定した。各心臓についての梗塞サイズを、以下のように表現した:   In model 2, after 2 hours of reperfusion, LAD was reoccluded and phthalocyanine dye (Engelhard Cooperation, Louisville, KY) was injected into the LV cavity and the normally perfused myocardium stained blue. The heart was then excised, rinsed with excess dye, and sliced transversely from the top to the base into 2 mm thick sections. Sections were incubated in TTC as described above. Infarcted myocardium cannot be stained with TTC. Tissue sections were then fixed in 10% formalin solution and weighed. Color digital images of both sides of each transverse slice were obtained using a video camera (Leica DC 300F) connected to a microscope (Stereo Zoom 6 Photo, Leica). Areas showing tissue stained blue (non-ischemic), tissue stained red (ischemic but non-infarcted) and unstained tissue (infarcted) are outlined on each color image. Draw and measure in a blinded fashion using NIH Image 1.59 (National Institutes of Health, Bethesda, MD). On each side, the absolute weight of the infarct-related tissue was determined by multiplying the proportion of LV area representing the infarct-related tissue (average of two images) by the weight of the section. The infarct size for each heart was expressed as follows:

Figure 2009535410
次いで、危険領域のパーセンテージとしての梗塞サイズを、以下の通り計算した:
Figure 2009535410
The infarct size as a percentage of the risk area was then calculated as follows:

Figure 2009535410
虚血モデル(モデル1)では、PQQ後の梗塞サイズ(梗塞量/LV量、フタロシアニン青色色素は注射されていない)は、対照よりも小さかった(図13)。モデル2における実験の第1セットにおいて、虚血は17分間であり、その後、2時間の再灌流が行われ、梗塞サイズ(梗塞量/危険領域、梗塞量/LV量)は、20mg/kgのPQQでの前処置によって減少した(図14)。モデル2の実験の第2セットにおいて、虚血は30分間であり、その後、2時間の再灌流が行われ、15mg/kgのPQQでの前処置または処置のいずれかの後での梗塞サイズは、対照よりも小さかった(図15)。
Figure 2009535410
In the ischemia model (Model 1), the infarct size after PQQ (infarct volume / LV volume, phthalocyanine blue dye was not injected) was smaller than the control (FIG. 13). In the first set of experiments in Model 2, ischemia is 17 minutes, followed by 2 hours of reperfusion, and the infarct size (infarct volume / risk area, infarct volume / LV volume) is 20 mg / kg. Decreased by pretreatment with PQQ (FIG. 14). In the second set of Model 2 experiments, ischemia is 30 minutes, followed by 2 hours of reperfusion, and the infarct size after either pretreatment or treatment with 15 mg / kg PQQ is , Smaller than the control (Figure 15).

図16は、前処置として与えられたPQQの用量が、梗塞サイズと逆に相関したことを示す。これらの実験において、17分間の虚血に続いて2時間の再灌流を行った。   FIG. 16 shows that the dose of PQQ given as a pretreatment inversely correlated with infarct size. In these experiments, 17 hours of ischemia was followed by 2 hours of reperfusion.

心室性細動(VF)
皮下針電極を四肢に挿入することによって心電図(ECG、誘導II)を得た。ECGを虚血および再灌流の間モニタリングし、そして発作性VFのエピソードを記録した。ラット1匹当たりのVFのエピソード数および各群におけるVFを有するラットのパーセンテージを算出した。閉塞および再灌流の前または間に抗不整脈剤を受けたラットは皆無であった。露出した心筋を1つの手の親指および人さし指で迅速に打つことによってVFエピソードを好首尾に処置した。
Ventricular fibrillation (VF)
An electrocardiogram (ECG, lead II) was obtained by inserting a hypodermic needle electrode into the limb. ECG was monitored during ischemia and reperfusion and episodes of paroxysmal VF were recorded. The number of VF episodes per rat and the percentage of rats with VF in each group were calculated. None of the rats received antiarrhythmic drugs before or during occlusion and reperfusion. The VF episode was successfully treated by quickly striking the exposed myocardium with the thumb and index finger of one hand.

15または20mg/kgのPQQでの前処置は、ラット1匹あたりのVFの平均エピソードを減少させた(図17A)。15または20mg/kgのPQQでの前処置または処置は、VFを有するラットのパーセンテージを低下させた(図17B)。   Pretreatment with 15 or 20 mg / kg PQQ reduced the mean episode of VF per rat (FIG. 17A). Pretreatment or treatment with 15 or 20 mg / kg PQQ reduced the percentage of rats with VF (FIG. 17B).

マロンジアルデヒドを測定した別の付加的な実験(下記参照)において、偽群またはPQQ群(各々n=5)のいずれにおいてもVFのエピソードは皆無であった。しかしながら、I/R群(30分間の虚血、続いて2時間の再灌流)におけるVFは平均1.8±0.4エピソード/ラットであり、15mg/kgのPQQでの前処置によって0.2±0.2エピソード/ラット(各群n=5、二元ANOVAによってP<0.001、PQQとI/Rとの間でP=0.002の有意な相互作用を有する)に減少した。   In another additional experiment in which malondialdehyde was measured (see below), there were no episodes of VF in either the sham group or the PQQ group (n = 5 each). However, the VF in the I / R group (30 minutes ischemia followed by 2 hours of reperfusion) averages 1.8 ± 0.4 episodes / rat, and is 0. 0 by pretreatment with 15 mg / kg PQQ. Reduced to 2 ± 0.2 episodes / rat (n = 5 in each group, P <0.001 by binary ANOVA, with P = 0.002 significant interaction between PQQ and I / R) .

心筋マロンジアルデヒド(MDA)測定
心筋組織MDA(チオバルビツール酸と反応する脂質過酸化生成物)を、532nmの吸光度にて分光測光法により決定した。試料の濃度を、1.56×105/Mcmの吸光係数を使用して算出し、結果をnmol/g湿重量心臓として表した(Ohkawa Hら,Analytical Biochemistry 1979;95:351−358、Moritz Fら,Cardiovascular Research 2003;59:834−843)。
Myocardial malondialdehyde (MDA) measurement Myocardial tissue MDA (lipid peroxidation product that reacts with thiobarbituric acid) was determined spectrophotometrically at an absorbance of 532 nm. The concentration of the sample was calculated using an extinction coefficient of 1.56 × 10 5 / Mcm and the results were expressed as nmol / g wet weight heart (Ohkawa H et al., Analytical Biochemistry 1979; 95: 351-358, Moritz F Et al., Cardiovascular Research 2003; 59: 834-843).

心筋組織MDA(脂質過酸化の指標)の測定のために、種々の組織調製法を用いた。心臓を、LADによって灌流される領域を含む前部分と残りの非虚血性部分に、頂部から基部まで目視で分けた。ラットを、15mg/kgのPQQによって予め処置しまたは処置せず(偽対照)、そして30分間の虚血および2時間の再灌流に供した。これらの付加的な実験において、血行力学的結果は、上記の結果と異ならなかった。図18Aに見られるように、I/RはMDAレベルを上昇させ、PQQはこの上昇を妨げた。I/R後のPQQ値および対照値は3倍異なった(図18A)。同様の効果が、離れた「正常」心筋において見られた(図18B)。再灌流の開始時に与えた場合、15mg/kgのPQQはまた、虚血心筋におけるMDAレベルを176±16から123±17nmol/gへと低下させた(n=8,P<0.05)。   Various tissue preparation methods were used to measure myocardial tissue MDA (an index of lipid peroxidation). The heart was visually divided from the top to the base into an anterior portion containing the area perfused by LAD and the remaining non-ischemic portion. Rats were pre-treated or untreated with 15 mg / kg PQQ (sham control) and subjected to 30 minutes of ischemia and 2 hours of reperfusion. In these additional experiments, the hemodynamic results were not different from the above results. As seen in FIG. 18A, I / R increased MDA levels and PQQ prevented this increase. PQQ values and control values after I / R differed by a factor of 3 (FIG. 18A). A similar effect was seen in distant “normal” myocardium (FIG. 18B). When given at the beginning of reperfusion, 15 mg / kg PQQ also reduced MDA levels in ischemic myocardium from 176 ± 16 to 123 ± 17 nmol / g (n = 8, P <0.05).

実施例5.PQQは、ミトコンドリア呼吸を低濃度で回復させ、虚血/再灌流損傷のインビボモデルにおいて心臓保護的である
成体雄ラットは、30分間の左前下行(LAD)冠動脈閉塞および2時間の再灌流を受けた。ヒトにおける再灌流治療の潜在的利益を評価するために、PQQを、再灌流の開始時に、1および3mg/kg体重の用量でi.v.注射によって与えた。取り出し後、心臓を、頂部から基部まで、LAD灌流した領域を含む前部と後部セグメントとに分け、ミトコンドリアを単離した。各心筋セグメントのミトコンドリア呼吸を測定し、(PQQなしで)あらかじめ馴化して偽手術を行った心臓から単離したミトコンドリア呼吸と比較した。
Embodiment 5 FIG. PQQ restores mitochondrial respiration at low concentrations and is cardioprotective in an in vivo model of ischemia / reperfusion injury Adult male rats undergo 30 minutes of left anterior descending (LAD) coronary artery occlusion and 2 hours of reperfusion. It was. To assess the potential benefits of reperfusion therapy in humans, PQQ was administered i.e. at a dose of 1 and 3 mg / kg body weight at the start of reperfusion. v. Given by injection. After removal, the heart was divided from the top to the base into an anterior and posterior segment containing the LAD perfused area, and mitochondria were isolated. Mitochondrial respiration of each myocardial segment was measured and compared to mitochondrial respiration isolated from pre-conditioned and sham-operated hearts (without PQQ).

1mg/kgのPQQでの処置は、ミトコンドリアをI/R損傷から保護しなかった。しかしながら、3mg/kgのPQQでの処置は、ミトコンドリア呼吸の回復に非常に効果的であった。虚血領域の呼吸調節およびADP−酸素消費率(RCR:8.0±0.5、ADP/O;4.5)、ならびに状態3呼吸速度(RR:41nmol O atom/分/mgタンパク質、n=5)は、偽のものと一致し(RCR:8.2±0.3、ADP/O:3.7、RR=43nmol O atom/分/mgタンパク質)、一方で、PQQなしであらかじめ馴化した心臓のRCR値は、驚くべきことに20%低かった。虚血性の未処置の心臓のミトコンドリアからの呼吸応答は、50〜100%減少した。PQQで処置した組織およびミトコンドリアの電子顕微鏡写真は、心筋損傷に典型的な形態を示さなかった。PQQはまた、梗塞サイズおよび心筋のマロンジアルデヒド(MDA)組織濃度をそれぞれ、49%および61%低下させた。   Treatment with 1 mg / kg PQQ did not protect mitochondria from I / R injury. However, treatment with 3 mg / kg PQQ was very effective in restoring mitochondrial respiration. Respiratory regulation and ADP-oxygen consumption rate in the ischemic region (RCR: 8.0 ± 0.5, ADP / O; 4.5), and state 3 respiratory rate (RR: 41 nmol O atom / min / mg protein, n = 5) is consistent with false ones (RCR: 8.2 ± 0.3, ADP / O: 3.7, RR = 43 nmol O atom / min / mg protein), while pre-acclimated without PQQ The heart RCR value was surprisingly 20% lower. The respiratory response from ischemic naïve heart mitochondria was reduced by 50-100%. Electron micrographs of tissues and mitochondria treated with PQQ did not show the morphology typical of myocardial damage. PQQ also reduced infarct size and myocardial malondialdehyde (MDA) tissue concentration by 49% and 61%, respectively.

再灌流時に与えられた低用量の3mg/kgのPQQは、虚血によって阻害されたミトコンドリア呼吸を非常に効果的に回復させ、ミトコンドリアに対する酸化的損傷およびI/R損傷における梗塞サイズを減少させる。PQQは、脂質過酸化インヒビターまたはラジカルスカベンジャーとしてその心臓保護機能を発揮し得る。それゆえ、PQQ処置は、急性虚血症候群の強力な治療剤として出現し得る。   The low dose of 3 mg / kg PQQ given during reperfusion very effectively restores mitochondrial respiration inhibited by ischemia and reduces infarct size in oxidative and I / R damage to mitochondria. PQQ may exert its cardioprotective function as a lipid peroxidation inhibitor or radical scavenger. Therefore, PQQ treatment may emerge as a powerful therapeutic agent for acute ischemic syndrome.

虚血性領域の呼吸調節およびADP−酸素消費率(RCR:8.0 0.5、ADP/O、4.5)、ならびに状態3呼吸速度(RR:41nmol O atom/分/mgタンパク質、n=5)は、偽のものと一致し、一方、PQQなしであらかじめ馴化された心臓のRCR値は、驚くべきことに20%低かった。虚血性の未処置の心臓のミトコンドリアからの呼吸応答は、50〜100%減少した。RCRデータを、図19に視覚的に示す。PQQ処置した組織およびミトコンドリアの電子顕微鏡写真は、心筋損傷に典型的な形態を示さなかった。それゆえ、再灌流時に与えられた低用量の3mg/kgのPQQは、虚血により阻害されるミトコンドリア呼吸を非常に効果的に回復させ、ミトコンドリアに対する酸化的損傷およびI/R損傷における梗塞サイズを減少させた。   Respiratory regulation and ADP-oxygen consumption rate in ischemic region (RCR: 8.0 0.5, ADP / O, 4.5), and state 3 respiratory rate (RR: 41 nmol O atom / min / mg protein, n = 5) was consistent with the sham one, while the RCR value of the heart previously conditioned without PQQ was surprisingly 20% lower. The respiratory response from ischemic naïve heart mitochondria was reduced by 50-100%. RCR data is visually shown in FIG. Electron micrographs of PQQ treated tissues and mitochondria did not show the morphology typical of myocardial injury. Therefore, the low dose of 3 mg / kg PQQ given during reperfusion very effectively restores mitochondrial respiration that is inhibited by ischemia and reduces infarct size in oxidative and I / R damage to mitochondria. Decreased.

毒性研究も実行した。本発明者らは、3mg/kgまたは10mg/kgの用量で腎毒性も肝臓毒性も見出さなかった(表1参照)。上記のように、再灌流時に与えられた3mg/kgのPQQは、有効な心臓保護用量であるように思われた。15mg/kgにおいて、7/8の動物は、腎毒性も肝臓毒性も全く示さなかったが、表1に示されるデータから除外した1匹のラットは、4日目に尿毒症を発症して10日目に死んだ。20mg/kgを受けたラットは、予め2週間、30mg/kgの累積用量で10mg/kgを受けていた。表1に示すように、これらの動物の全ては尿毒症を発症して10日目に死んだ。全ての実験室研究を、San Francisco VA Medical Centerの臨床実験室によって盲検様式で実施した。アルブミンのような、いくつかの尺度のベースラインレベルが、ヒトにおけるよりもラットにおいて低いが、その一方で、クレアチンキナーゼ(CK)のような他のものはより高いことに留意されたい。   Toxicity studies were also performed. We found no nephrotoxicity or hepatotoxicity at doses of 3 mg / kg or 10 mg / kg (see Table 1). As noted above, 3 mg / kg PQQ given during reperfusion appeared to be an effective cardioprotective dose. At 15 mg / kg, 7/8 animals showed no nephrotoxicity or liver toxicity, but one rat excluded from the data shown in Table 1 developed uremic disease on day 4 and 10 Died on the day. Rats that received 20 mg / kg had previously received 10 mg / kg at a cumulative dose of 30 mg / kg for 2 weeks. As shown in Table 1, all of these animals developed uremia and died on the 10th day. All laboratory studies were performed in a blinded fashion by a clinical laboratory at San Francisco VA Medical Center. Note that baseline levels of some scales, such as albumin, are lower in rats than in humans, while others such as creatine kinase (CK) are higher.

Figure 2009535410
実施例6.心機能に対するPQQおよびメトプロロールの効果の研究
15mg/kgのPQQでの前処置または処置は、梗塞サイズを低減させ、虚血/再灌流(I/R)のラットモデルにおける心機能を改善した。β遮断剤メトプロロールは、急性心筋梗塞症患者における標準処置として使用される。従って、メトプロロールおよび低用量PQQを用いた心筋梗塞の併用処置を各薬物単独と比較して研究するために実験を行った。心臓保護機構を決定するために、変化を、ミトコンドリア機能および脂質過酸化において測定した。
Figure 2009535410
Example 6 Study of effects of PQQ and metoprolol on cardiac function Pretreatment or treatment with 15 mg / kg PQQ reduced infarct size and improved cardiac function in a rat model of ischemia / reperfusion (I / R). The beta blocker metoprolol is used as a standard treatment in patients with acute myocardial infarction. Therefore, an experiment was conducted to study the combined treatment of myocardial infarction with metoprolol and low dose PQQ compared to each drug alone. Changes were measured in mitochondrial function and lipid peroxidation to determine cardioprotective mechanisms.

インタクトな雄ラットを、左心室血行力学をモニタリングしながら、30分間の左前下行冠動脈閉塞および2時間の再灌流に供した。予備実験において、1mg/kgの用量のメトプロロールは、梗塞サイズを減少させるために、このシステムにおいて最適であるとわかった。従って、臨床処置を模倣するために、メトプロロール(1mg/kg)および/またはPQQ(3mg/kg)を、再灌流の開始時に大腿静脈注射によって与えた。別々の実験において、虚血/再灌流後、虚血性心筋および非虚血性心筋のミトコンドリア呼吸調節およびADP−酸素消費率(RCR)、ならびにマロンジアルデヒド(MDA)(脂質過酸化の指標)のレベルを測定した。   Intact male rats were subjected to 30 minutes of left anterior descending coronary artery occlusion and 2 hours of reperfusion while monitoring left ventricular hemodynamics. In preliminary experiments, a dose of 1 mg / kg of metoprolol was found to be optimal in this system to reduce infarct size. Therefore, to mimic clinical treatment, metoprolol (1 mg / kg) and / or PQQ (3 mg / kg) were given by femoral vein injection at the beginning of reperfusion. In separate experiments, after ischemia / reperfusion, mitochondrial respiratory regulation and ADP-oxygen consumption rate (RCR) of ischemic and non-ischemic myocardium and levels of malondialdehyde (MDA) (an index of lipid peroxidation) Was measured.

結果は、メトプロロールまたはPQQのいずれかを用いた処置が心筋梗塞サイズ(梗塞重量/危険領域)を低減させたことを示す。これらの薬剤を組み合わせて使用することは、梗塞サイズをさらに減らす傾向があった。メトプロロールおよび/またはPQQはまた、1〜2時間の再灌流後、虚血により誘発された左心室(LV)機能不全から保護した。それゆえ、LV発生圧力は増加し、そしてLV拡張末期圧力は減少した。メトプロロールおよび/またはPQQはまた、CK放出を減少させた。虚血性心筋および非虚血性心筋におけるミトコンドリアRCRは、主にPQQによって強化され、そしてメトプロロールによってはそれほどではなかった。PQQは、虚血性心筋および非虚血心筋におけるMDAを減少させた。これらの結果は、下記の表2にまとてある。   The results show that treatment with either metoprolol or PQQ reduced myocardial infarct size (infarct weight / risk area). Using these drugs in combination tended to further reduce infarct size. Metoprolol and / or PQQ also protected against left ventricular (LV) dysfunction induced by ischemia after 1-2 hours of reperfusion. Therefore, LV generation pressure increased and LV end-diastolic pressure decreased. Metoprolol and / or PQQ also decreased CK release. Mitochondrial RCR in ischemic and non-ischemic myocardium was enhanced primarily by PQQ and not so much by metoprolol. PQQ reduced MDA in ischemic and non-ischemic myocardium. These results are summarized in Table 2 below.

これらの実験は、PQQおよびメトプロロールが心筋梗塞の処置に有効であるが、PQQとメトプロロールとの組み合せはいずれかの薬剤単独よりも効果的であり得ることを示唆する。ミトコンドリア保護については、PQQが優れている。メトプロロールまたはプラセボにランダム化された45,852人の急性心筋梗塞症患者の最近の大規模研究において、心臓性ショックの発生率がメトプロロール群において約30%より高かった点に留意すべきである(Collins Rら,COMMIT/CCS−2;Placebo−controlled trial of early metoprolol in 46,000 acute myocardial infarction patients.Late−breaking trials presented at the American College of Cardiology Annual Scientific Session 2005.March 6−9,2005.Orlando,Fla.)。これは、メトプロロールがミトコンドリア機能を回復することができないことに少なくとも一部起因し得る。   These experiments suggest that PQQ and metoprolol are effective in the treatment of myocardial infarction, but the combination of PQQ and metoprolol may be more effective than either drug alone. For mitochondrial protection, PQQ is superior. It should be noted that in a recent large study of 45,852 acute myocardial infarction patients randomized to metoprolol or placebo, the incidence of cardiac shock was higher than about 30% in the metoprolol group ( Collins R, et al., COMMIT / CCS-2; Placebo-controlled trial of early metoprolol in 46,000 acute myocardial infarction patients.Late-breaking trials presented at the American College of Cardiology Annual Scientific Session 2005.March 6-9,2005.Orlando , Fla ). This may be due at least in part to metoprolol being unable to restore mitochondrial function.

Figure 2009535410
実施例7:PQQ連結ポリビニルアルコールおよびPQQ連結ポリマーの合成
PQQを最初に活性化させ、次いで、ポリマーと反応させてPQQ連結ポリマーを得た。9k〜100の異なる分子量のポリ(ビニルアルコール)(PVA)を、本出願において試験した。PVAは、その多くの望ましい特徴のため、特に様々な薬学的お生物医学的用途にとって大いに関心のあるポリマーである。
Figure 2009535410
Example 7 Synthesis of PQQ-Linked Polyvinyl Alcohol and PQQ-Linked Polymer PQQ was first activated and then reacted with the polymer to obtain a PQQ-linked polymer. Poly (vinyl alcohol) (PVA) of 9k-100 different molecular weight was tested in this application. PVA is a polymer of great interest especially for various pharmaceutical and biomedical applications because of its many desirable characteristics.

合成手続は、図20Aに示してある。これは2ステップ反応である。第1のステップにおいて、PQQは、脱水剤(例えば、DCCまたはCDI)と反応して活性なimmediateを得た。第2のステップにおいて、活性PQQはPVAと反応し、エステル結合が形成され、PQQは、PVA主鎖に化学的に結合された。   The synthesis procedure is shown in FIG. 20A. This is a two step reaction. In the first step, PQQ reacted with a dehydrating agent (eg, DCC or CDI) to give an active immediate. In the second step, active PQQ reacted with PVA to form an ester bond and PQQ was chemically bonded to the PVA backbone.

実験の設計が表3に示してある。PQQ負荷レベルは1〜10%であり、反応温度は、0、25および50℃に制御した。   The experimental design is shown in Table 3. The PQQ loading level was 1-10% and the reaction temperature was controlled at 0, 25 and 50 ° C.

Figure 2009535410
*実験は、DMF溶液中で実施した。3つの分子量のPVAを試験した(M.W.〜10K、40K、および10K)。
Figure 2009535410
* Experiment was performed in DMF solution. Three molecular weights of PVA were tested (MW-10K, 40K, and 10K).

合成および精製手順:
1. PQQは、制御された温度(0℃、25℃、および50℃)でN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)溶液に溶解した。
Synthesis and purification procedures:
1. PQQ was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) solution at controlled temperatures (0 ° C., 25 ° C., and 50 ° C.).

2. 脱水剤(DCCまたはCDI)を溶液に添加して活性化PQQimmediateを形成した。   2. A dehydrating agent (DCC or CDI) was added to the solution to form activated PQQimmediate.

3. PVAを溶液に添加し、反応を20時間保持した。   3. PVA was added to the solution and the reaction was held for 20 hours.

4. 溶液を透析管(COMW 4,000)に移送し、脱イオン水中で2日間透析を行った。水は1日3回交換した。   4). The solution was transferred to a dialysis tube (COMW 4,000) and dialyzed in deionized water for 2 days. The water was changed 3 times a day.

5. 透析後、溶液を真空下で濃縮し、真空オーブン中にて50℃で乾燥した。   5). After dialysis, the solution was concentrated under vacuum and dried at 50 ° C. in a vacuum oven.


H−NMR分析
受け取られたPQQおよびPQQ/PVA連結物のプロトンNMRスペクトルを、図45および図46に示す。8.58ppmおよび7.19ppmに2つのピークが示され、これらのピークは、PQQ中に示される2つの芳香族プロトンに割り当てられた。d−DMSOピークは2.50ppmに現れ、水残留物からのピークは3.31ppmに示された。純度は、プロトン積分面積を比較することにより算出し、2つのリソースについて>95±5%であった。PQQ/PVA連結物のNMRスペクトルは、連結結合の形成を明確に示した。低フィールドでは、8.58ppmおよび7.19ppmの2つのピークはPQQからであり、高フィールドの4〜1ppmの複数ピークは、PVAからであった。

H-NMR analysis Proton NMR spectra of the received PQQ and PQQ / PVA conjugates are shown in FIG. 45 and FIG. Two peaks were shown at 8.58 ppm and 7.19 ppm, and these peaks were assigned to the two aromatic protons shown in PQQ. The d 6 -DMSO peak appeared at 2.50 ppm and the peak from the water residue was shown at 3.31 ppm. Purity was calculated by comparing proton integration areas and was> 95 ± 5% for the two resources. The NMR spectrum of the PQQ / PVA conjugate clearly showed the formation of a linkage bond. In the low field, the two peaks at 8.58 ppm and 7.19 ppm were from PQQ, and the 4 to 1 ppm multiple peaks in the high field were from PVA.

PQQおよびPVAのFT−IRスペクトル
PVA、PQQ、および連結されたPQQ/PVAのATRモードFT−IRスペクトルを、図47、図48、および図49に示す。3,000cm−1近くの特性ピークは、PVA中のヒドロキシル基からである。PQQ/PVA連結物において、このピークは、連結反応により明らかに減少されられている。さらに、1720cm−1の強いピークが、新しいエステル結合の結果として形成された。
FT-IR spectra of PQQ and PVA ATR mode FT-IR spectra of PVA, PQQ, and concatenated PQQ / PVA are shown in FIG. 47, FIG. 48, and FIG. The characteristic peak near 3,000 cm −1 is from the hydroxyl group in PVA. In the PQQ / PVA conjugate, this peak is clearly reduced by the ligation reaction. In addition, a strong peak at 1720 cm −1 was formed as a result of the new ester bond.

PVA粉末のXRDスペクトル
X線回折は、Shimadzu XRD−6000において実施した。結晶化度は、PQQ放出動力学に対し大きな効果がある。結晶化度は、多くの要因(例えば、分子量および分子量多分散、熱履歴、等)によって決定される。受け取られたPVA(MW:10K)は、同様な結晶化度を示し、この結晶過度は、図50に示されるように、約32〜34%であり、19〜20(2θ)に主ピークを有する。PQQがPVAと反応してPQQ/PVA連結物を形成する場合、生成物は、非晶質ピークのみを示した。この連結反応は、微視的構造を完全に変えた。
XRD spectrum of PVA powder X-ray diffraction was performed on a Shimadzu XRD-6000. Crystallinity has a significant effect on PQQ release kinetics. Crystallinity is determined by many factors (eg, molecular weight and molecular weight polydispersity, thermal history, etc.). The received PVA (MW: 10K) shows similar crystallinity, and this crystal excess is about 32-34%, as shown in FIG. 50, with a main peak at 19-20 (2θ). Have. When PQQ reacted with PVA to form a PQQ / PVA linkage, the product showed only an amorphous peak. This ligation reaction completely changed the microscopic structure.

HPCLによるPQQの定量アッセイ
標準較正曲線が図51に示してあり、これは、0.1ng/20μlまでのPQQ量を検出することができる。量の限界および検出限界はそれぞれ、0.2ng/20μlおよび0.1ng/20μlであり、このことは、PQQ量が>0.1ng/20μlである場合、PQQは、効果的に検出され得ることを意味する(図52および図53)。PQQ量が>0.2ng/20μlである場合、この量は、較正曲線を用いて知ることができ。
PQQ Quantitative Assay by HPCL A standard calibration curve is shown in FIG. 51, which can detect PQQ amounts up to 0.1 ng / 20 μl. The volume limit and detection limit are 0.2 ng / 20 μl and 0.1 ng / 20 μl, respectively, which means that PQQ can be effectively detected when the amount of PQQ is> 0.1 ng / 20 μl (FIGS. 52 and 53). If the amount of PQQ is> 0.2 ng / 20 μl, this amount can be known using the calibration curve.

GPCによるPQQ連結PVA系の確認
透析の間に、UVランプにより、溶液を流出PQQについてチェックした。2日間の透析後、検出可能な量のPQQは皆無であった。PQQ連結PVA溶液を、ロータリーエバポレータにより濃縮し、最終複合物をオーブンで乾燥した。
Confirmation of PQQ coupled PVA system by GPC During dialysis, the solution was checked for effluent PQQ by UV lamp. After 2 days of dialysis, there was no detectable amount of PQQ. The PQQ linked PVA solution was concentrated by rotary evaporator and the final composite was oven dried.

ポリマーへのPQQの結合を確認するため、GPC分析は実施した。図21は、蛍光検出器を用いた、PQQのGPCスペクトルを示している。鋭いピークが14.90分に現れ、これは、この操作条件における純PQQの保持である。ピークの構造は、図22に示されるようなUV吸収スペクトルにより確認された。   GPC analysis was performed to confirm the binding of PQQ to the polymer. FIG. 21 shows a GPC spectrum of PQQ using a fluorescence detector. A sharp peak appears at 14.90 minutes, which is the retention of pure PQQ at this operating condition. The peak structure was confirmed by the UV absorption spectrum as shown in FIG.

PVAが蛍光検出器により検出された場合、強度はPQQの強度に比べて非常に弱かった。これは、PVAがほとんど蛍光を示さなかったためである。   When PVA was detected by a fluorescence detector, the intensity was very weak compared to the intensity of PQQ. This is because PVA showed almost no fluorescence.

PQQ連結PVAのGPCスペクトルは、図23に示してあり、ピークが10.19分、13.67分に、そしてオーバーラップピークが14.90分に示された。計算から、分子量は、約40K、10Kおよび低分子量分子であった。PQQは蛍光検出器によって検出できるので、すべての分子はPQQを含んでいた。さらなる確認を、各ピークのUV吸収スペクトルを調べることにより行った。一般に、それらのピークは、分子中の新たなエステル結合形成に起因するわずかな違いがあるが、同じである(図24)。   The GPC spectrum of PQQ-linked PVA is shown in FIG. 23, with peaks at 10.19 minutes, 13.67 minutes, and overlapping peaks at 14.90 minutes. From the calculations, the molecular weight was about 40K, 10K and low molecular weight molecules. All molecules contained PQQ because PQQ can be detected by a fluorescence detector. Further confirmation was made by examining the UV absorption spectrum of each peak. In general, the peaks are the same, with slight differences due to new ester bond formation in the molecule (FIG. 24).

様々な分析方法を、このPQQ連結PVA生成物ように用いることができる。プロトンNMR試験は、GPCを除き、PVAとのPQQの結合をさらに詳細に調べるために実施した。   Various analytical methods can be used for this PQQ-linked PVA product. Proton NMR studies were performed to investigate PQQ binding to PVA in more detail, with the exception of GPC.

PQQ−PVA連結物は、20wt%のPQQおよび80wt%のPVAも含み得る。言い換えれば、すべての30反復PVA単位が1つのPQQ分子を含有し、すべてのPVA分子が約6〜約16個のPQQ分子、好ましくは約7〜約8個のPQQ分子を含有する。図20Bおよび図20C参照。PQQ/PVA連結物は、CDIをを脱水剤として用いて、PQQをDMF溶液中のPVAと反応させて合成した。一般的な負荷レベルは、約20wt%である。純粋生成物を、加水分解および凍結乾燥後に得た。純度は、HPLSにより確認した。連結生成物は、様々な方法により特性決定した。   The PQQ-PVA conjugate may also include 20 wt% PQQ and 80 wt% PVA. In other words, all 30 repeating PVA units contain one PQQ molecule, and all PVA molecules contain about 6 to about 16 PQQ molecules, preferably about 7 to about 8 PQQ molecules. See FIGS. 20B and 20C. PQQ / PVA conjugates were synthesized by reacting PQQ with PVA in DMF solution using CDI as a dehydrating agent. A typical load level is about 20 wt%. The pure product was obtained after hydrolysis and lyophilization. Purity was confirmed by HPLS. The ligated product was characterized by various methods.

PQQ連結ポリマー
以下でおよび図54A〜JJに開示されるように、付加的なPQQ連結ポリマーを合成することができる。これらの化合物は、PQQ放出を制御するための多様な候補を提供する。PEG−PNHは、候補の1つである。種々の分子量(数千〜20K)および主鎖末端の1ないし2個のアミン基が商業的に利用可能である。アミド結合は、PQQ連結PVA系におけるエステル結合と比較して、より長い放出時間を有することが期待される。
PQQ-Linked Polymer Additional PQQ-linked polymers can be synthesized as disclosed below and in FIGS. 54A-JJ. These compounds provide a variety of candidates for controlling PQQ release. PEG-PNH 2 is one of the candidates. Various molecular weights (thousands to 20K) and 1 to 2 amine groups at the end of the main chain are commercially available. Amide bonds are expected to have longer release times compared to ester bonds in PQQ linked PVA systems.

PQQ連結ポリマー:係留マスキングおよび非係留マスキング
1. 中性電荷および最小原子容を有するポリマーとの連結
2. 最低/最小親油性のポリマーとの連結
3. 中間レベル親油性のポリマーとの連結
4. 高親油性ポリマーとの連結
5. 高親水性ポリマーとの連結
6. 両性ポリマーとの連結
7. 塩基性特性のポリマーとの連結
8. ボーダーライン酸性特性のポリマーとの連結
9. 長さの短いポリマーとの連結−生体吸着増大のため
10. バックボーン長さの長いポリマーとの連結−生体吸着抑制のため
11. 短鎖脂肪族アルコール部分(<C6)との連結
12. 長鎖脂肪族部分(>C6〜C14)との連結
13. 極長鎖脂肪族部分(>C14)との連結
14. テレケリックポリマーおよび非テレケリックポリマーポリマーとの連結
15. 芳香族非生理活性アルコールとの連結
16. 小型アミンとの連結(非加水分解可能生成物)
17. 中型アミンとの連結
18. 大型アミン(長い半減期)との連結
19. 膨潤性/ヒドロゲルポリマーとの連結
20. 感熱性ポリマーとの連結
21. 電気活性ポリマーとの連結
22. 時間分解リンカー媒介ポリマーとの連結
23. pH反応性ポリマー連結
24. 光反応性ポリマー連結
25. 表面&マトリックス支援吸着可能ポリマー連結
26. カイネチックポリマー連結
27. 生体透過性ポリマーとの連結
28. 細胞吸収ポリマー連結
29. 熱力学的平衡(往復)ポリマー連結
30. アイソタクチック、シンジオタクチックおよびアタクチックな性質のホモおよびヘテロポリマーとの連結
インビトロでのPQQ放出動力学
PQQ放出動力学は、ヒト血漿または純粋なエステラーゼを用いてインビトロで試験することができ、これは将来の臨床研究のための結果をもたらす。確立されたHPLC方法はもまた、この研究のために用いることができる。
PQQ linked polymer: mooring masking and non-tethering masking 1. Linkage with polymer having neutral charge and minimum atomic volume 2. Linkage with minimum / minimum lipophilic polymer. 3. Linkage with intermediate level lipophilic polymer 4. Linkage with highly lipophilic polymer 5. Linkage with highly hydrophilic polymer 6. Linkage with amphoteric polymer Linking with a polymer with basic properties 8. 8. Link with borderline acidic polymer 9. Linkage with short polymer-for increased biosorption 10. Linkage with a polymer having a long backbone length to suppress bioadsorption 11. Linkage with short chain fatty alcohol moiety (<C6) 12. Linkage with long chain aliphatic moieties (> C6-C14) 13. Linkage with very long chain aliphatic moiety (> C14) 15. Linking with telechelic and non-telechelic polymers 15. Linkage with aromatic non-bioactive alcohol Ligation with small amines (non-hydrolyzable products)
17. Ligation with medium amines 18. Ligation with large amines (long half-life) 19. Swellability / Linking with hydrogel polymer 20. Connection with thermosensitive polymer 21. Linkage with electroactive polymer 22. Linkage with time-resolved linker-mediated polymer 23. pH-reactive polymer linkage 24. Photoreactive polymer linkage 25. Surface & Matrix Assisted Adsorbable Polymer Linkage 26. Kinetic polymer linkage 27. Linkage with biopermeable polymer 28. Cell-absorbing polymer coupling 29. Thermodynamic equilibrium (reciprocating) polymer linkage 30. Ligation with homo and heteropolymers of isotactic, syndiotactic and atactic nature In vitro PQQ release kinetics PQQ release kinetics can be tested in vitro using human plasma or pure esterase. Provides results for future clinical studies. Established HPLC methods can also be used for this study.

実施例8:プロベネシドと組み合わせたPQQは、腎毒性を低減する
方法:
PQQ/プロベネシド/PQQ類似物−ラット
実施日時:2005年1月11日〜1月13日
用量PQQ:25mg/kg
PQQ類似物:総重量によってではなく、PQQ当量(25mg/kg)に基づく。
Example 8: PQQ in combination with probenecid reduces nephrotoxicity Method:
PQQ / provenesid / PQQ analog-rat Run Date: January 11-January 13, 2005 Dose PQQ: 25 mg / kg
PQQ analog: Based on PQQ equivalents (25 mg / kg), not by total weight.

容量プロベネシド:100mg/kg IP(20mg/ml溶液の5ml/kg)
処方物:
PQQ:
使用直前に2%NaHCOから作られる:
1) 2グラムのNaHCOにDD HOを加えて100mlとする=2%NaHCO
2) 75mgPQQ+15ml 2%NaHCO=5mgPQQ/ml
プロベネシド:
1) 600mgプロベネシドを秤量
2) 27mlのDD HO添加
3) 4〜5滴の19.1N NaOHOH
4) 撹拌
5) 1.0N KHPO4でpHを7.4にする
(1.36グラムのリン酸二水素カリウムにDD HOを加えて10mlとする)
(0.5ml〜1.2mlを必要とする)
6) DD HOを加えて30mlとする
使用直前にft
PQQ類似物:生理食塩水中で10mg/ml溶液とする。類似物81は、溶液100%にならなかったことに留意のこと。
Volume probenecid: 100 mg / kg IP (5 ml / kg of 20 mg / ml solution)
Formulation:
PQQ:
Made from 2% NaHCO 3 just before use:
1) Add DD H 2 O to 2 grams of NaHCO 3 to make 100 ml = 2% NaHCO 3
2) 75 mg PQQ + 15 ml 2% NaHCO 3 = 5 mg PQQ / ml
Probenecid:
1) Weigh 600 mg probenecid 2) Add 27 ml DD H 2 O 3) 4-5 drops 19.1N NaOHOH
4) Stirring 5) Bring pH to 7.4 with 1.0N KH 2 PO 4 (add DDH 2 O to 1.36 grams potassium dihydrogen phosphate to 10 ml)
(Requires 0.5ml to 1.2ml)
6) Add DD H 2 O to 30 ml ft just before use
PQQ analog: 10 mg / ml solution in saline. Note that analog 81 did not become 100% solution.

実験:5雌SD/群
群1:対照−無処置
群2:5ml PQQ/kgIV
群3:5mlプロベネシド/kg IP;5ml PQQ IV 30分間、6.0時間後にプロベネシド反復
群4:PVA−PQQ−80、1.9mgPQQ/ml、13.2ml/kg
群5:PVA−PQQ−81、2.2mgPQQ/ml、11.3ml/kg
48時間後動物を殺し、BUN、クレアチニン、血清リン用に血を抜き取り、重量および組織病理学用に腎臓を取り出す。
Experiment: 5 female SD / group Group 1: Control-no treatment Group 2: 5 ml PQQ / kg IV
Group 3: 5 ml probenecid / kg IP; 5 ml PQQ IV 30 minutes, probenecid repeat after 6.0 hours Group 4: PVA-PQQ-80, 1.9 mg PQQ / ml, 13.2 ml / kg
Group 5: PVA-PQQ-81, 2.2 mg PQQ / ml, 11.3 ml / kg
After 48 hours, animals are sacrificed, blood is drawn for BUN, creatinine, serum phosphorus, and kidneys are removed for weight and histopathology.

Figure 2009535410
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結論:
図27は、単独投与のPQQと対照とが有意に異なることを示している。しかしながら、プロベネシドと組み合わせたPQQ(または類似物80および81)は、対照と比較して有意には異ならなかった。従って、プロベネシドと組み合わせて投与されたPQQは、腎毒性を低減するのに有用である。
Figure 2009535410
Conclusion:
FIG. 27 shows that the single dose PQQ and the control are significantly different. However, PQQ (or analogues 80 and 81) in combination with probenecid was not significantly different compared to the control. Thus, PQQ administered in combination with probenecid is useful for reducing nephrotoxicity.

実施例9:PQQは、内皮細胞単層におけるアクチンニトロ化およびTNF誘発性障壁不全を防止する
小さな肺動脈は、肺動脈圧および血管抵抗の主要な決定因子である。それらの内皮は、肺抵抗、リモデリング、および血液流動性を調整する。肺微細血管内皮細胞培養に対するPQQの効果を研究して、血管損傷および血管損傷関連疾患の処置するためのPQQの使用の利点を決定した。
Example 9: PQQ prevents actin nitration and TNF-induced barrier failure in endothelial cell monolayers The small pulmonary artery is a major determinant of pulmonary artery pressure and vascular resistance. Their endothelium regulates lung resistance, remodeling, and blood fluidity. The effect of PQQ on lung microvascular endothelial cell culture was studied to determine the benefits of using PQQ to treat vascular injury and vascular injury related diseases.

材料/試薬:
すべての試薬は、特に言及されない限り、Sigma Chemical Company(St.Louis,MO)から入手した。
Materials / Reagents:
All reagents were obtained from Sigma Chemical Company (St. Louis, MO) unless otherwise stated.

肺微細血管内皮細胞培養
ラットの肺微細血管内皮細胞(RLMVEC)およびウシの肺微細血管内皮細胞(BLMVEC)を、第4パッセージで入手した(Vec Technologies,Rensselaer,NY)。調製物は、Vec Technologiesによって、以下のことにより純粋な個体群であると確認された:(i)位相差顕微鏡で評価した場合の特徴的な「敷石状」外観、(ii)ファクターVIII関連抗原の存在、(iii)アシル化低密度リポタンパク質の取り込みおよび(iv)平滑筋アクチンの不在(間接免疫蛍光法)。すべての研究について、RLMVECおよびBLMVECは両方とも、BLMVECについては、20%胎仔ウシ血清(Hyclone,Hyclone Laboratories,Logan,Utah)、15μg/mlEndothelial Cell Growth Supplement(Upstate Biotechnology,Lake Placid,New York)および1%非必須アミノ酸(Gibco−BRL)を補ったDulbecco’s Modified Eagle’s Medium(DMEM;Gibco,Grand Island,NY)を含有する培地中で、RLMVECについては、10%胎仔ウシ血清(VEC Technologies)を含有するMCDB−131完全培地中で、4〜12パッセージ培養された。両方の細胞系は、37℃で5%CO+湿潤空気中で維持した。融合性肺微細血管内皮細胞単層(PMEM)には、3日〜4日かかった2ないし3回の個体群倍加で達した。
Lung Microvascular Endothelial Cell Culture Rat pulmonary microvascular endothelial cells (RLMVEC) and bovine pulmonary microvascular endothelial cells (BLMVEC) were obtained in the fourth passage (Vec Technologies, Rensselaer, NY). The preparation was confirmed by Vec Technologies to be a pure population by: (i) a characteristic “cobblestone” appearance as assessed by phase contrast microscopy, (ii) Factor VIII related antigens (Iii) uptake of acylated low density lipoprotein and (iv) absence of smooth muscle actin (indirect immunofluorescence). For all studies, both RLMVEC and BLMVEC are both 20% fetal calf serum (Hyclone, Hyclone Laboratories, Logan, Utah), 15 μg / ml Endothelial Cell Growth Supplement (Upstream Biopenement (Upplk). 10% fetal calf serum (VEC Technologies) for RLMVEC in medium containing Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM; Gibco, Grand Island, NY) supplemented with% non-essential amino acids (Gibco-BRL) In MCDB-131 complete medium containing The sage was cultured. Both cell lines were maintained at 37 ° C. in 5% CO 2 + humid air. The confluent pulmonary microvascular endothelial cell monolayer (PMEM) was reached in 2 to 3 population doublings that took 3-4 days.

処置
TNF処置:10μg/mlの原液中のEscherichia coli(Calbiochem−Novabiochme,La Jolla,CA)からの高度に精製された組み換えヒトTNFαを用いた。標準のリムルスアッセイによって決定した場合、内毒素レベルは、TNFα 0.1ng/μg未満であった。本発明者らはかねて、TNFαを0.75時間煮沸するにより、内毒素汚染を全く示さない本発明者らの系(14)におけるTNFの効果が阻止されることを示した。PMEMは、100ng/mlにおいてTNFαで処理した。なぜならば、用量応答研究によりこの用量が透過性増大を一貫して引き起こすことが示されるからである。
Treatment TNF treatment: Highly purified recombinant human TNFα from Escherichia coli (Calbiochem-Novabiochme, La Jolla, Calif.) In 10 μg / ml stock solution was used. Endotoxin levels were less than 0.1 ng / μg TNFα as determined by standard Limulus assay. We have previously shown that boiling TNFα for 0.75 hours prevents the effect of TNF in our system (14), which shows no endotoxin contamination. PMEM was treated with TNFα at 100 ng / ml. This is because dose response studies show that this dose consistently causes increased permeability.

抗ONOO剤:用いたONOOインヒビターは、尿酸塩(5FM)およびPQQ(1μM)であった。本発明者らはかねて、尿酸塩が、TNF誘発性ONOOをスカベンジングし、かつ内皮における細胞生育能力に全く影響しないことを示している(30)。PQQは、推定されるビタミンおよび超酸化物アニオンラジカルスカベンジャーである。細胞は、尿酸塩またはPQQ単独で処理するか、あるいは尿酸塩、PQQおよびTNFで同時処理した。 Anti-ONOO - agent: ONOO - inhibitors used were urate (5FM) and PQQ (1 μM). The inventors have previously shown that urate scavenges TNF-induced ONOO and has no effect on cell viability in the endothelium (30). PQQ is a putative vitamin and superoxide anion radical scavenger. Cells were treated with urate or PQQ alone or co-treated with urate, PQQ and TNF.

処置媒体:すべての研究について、TNF、PQQ、尿酸塩およびすべての対応する対照を用いたPMEMのインキュベーションを、フェノールの潜在的な抗酸化効果を回避するために10%FBSを補ったフェノールフリーDMEM(pf−DMEM,Gibco BRL)により実施した。   Treatment vehicle: For all studies, incubation of PMEM with TNF, PQQ, urate and all corresponding controls was phenol-free DMEM supplemented with 10% FBS to avoid the potential antioxidant effect of phenol. (Pf-DMEM, Gibco BRL).

内皮透過性アッセイ
Nucleopore Track−Etch Polycarbonate Membrane(直径13mm、孔サイズ0.8mm;Corning Costar,Cambridge,MA)を、ゼラチン(ウシ皮膚からのタイプB;Sigma)で被覆し、修正型Boyden化学走性チャンバ(内径9mm;Adaps,Dedham,MA)にMFセメントno.1(Mllipore,Bedford,MA)でマウントし、かねて記載されたように、12.0〜24.0時間紫外光で滅菌した(8,16)。BLMVECまたはRLMVEC(DMEM 0.50ml中の1.5×105)を、ゼラチン化膜上で培養し、3〜5日以内での融合に到達させた(37℃、5%CO)。
Endothelial permeability assay Nucleopore Track-Etch Polycarbonate Membrane (13 mm diameter, pore size 0.8 mm; Corning Costar, Cambridge, Mass.) Coated with gelatin (type B from bovine skin; Sigma) and modified Boyden chemotaxis In a chamber (9 mm inner diameter; Adaps, Dedham, MA) MF cement no. 1 (Millipore, Bedford, Mass.) And sterilized with ultraviolet light for 12.0-24.0 hours as previously described (8, 16). BLMVEC or RLMVCEC (1.5 × 10 5 in 0.50 ml DMEM) were cultured on gelatinized membranes to reach fusion within 3-5 days (37 ° C., 5% CO 2 ).

静水圧および膠質浸透圧の勾配のない経内皮輸送の研究の実験装置は、記載されている(16)。簡単に言えば、このシステムは、上記のように内皮細胞単層でライニングされた微孔質ポリカーボネート膜によって分離された2つのコンパートメントから成る。luminal(上部)コンパートメント(0.7ml)を、abluminal(下部)コンパートメント(25ml)中に吊り下げた。下部コンパートメントを、完全混合のために連続的に撹拌した。システム全体を、37℃の一定温度で、水槽中で保持した。両方のコンパートメント中の流体高さは、対流を排除するために同じであった。   An experimental device for the study of transendothelial transport without hydrostatic and colloid osmotic gradients has been described (16). Briefly, this system consists of two compartments separated by a microporous polycarbonate membrane lined with an endothelial cell monolayer as described above. The luminal (upper) compartment (0.7 ml) was suspended in the abluminal (lower) compartment (25 ml). The lower compartment was continuously stirred for complete mixing. The entire system was kept in a water bath at a constant temperature of 37 ° C. The fluid height in both compartments was the same to eliminate convection.

内皮透過性は、Pattersonら(29)により記載されたオリジナル技術の筆者らの改造(16)を用いて、Evans Blue−labeledアルブミンのクリアランスレートにより特性決定した。0.5%ウシ血清アルブミンおよび20mM(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン−N’−2−エタンスルホン酸(HEPES)バッファを含有するHanks’Blaransed Salt Solution(HBSS,Gibco−BRL)を含有するバッファ溶液を単層の両側で用いた。luminalコンパートメントバッファは、容量700μl中の0.057%エバンスブルー色素の最終濃度でラベルした。luminalコンパートメントおよびabluminalコンパートメント中の遊離Evans Blueの吸光度は、バッファ中のエバンスブルーの全吸光度の1%未満であった。各研究の最初に、luminalコンパートメント試料を、そのコンパートメントの初期吸光度を決定するために、1:100に希釈した。abluminalコンパートメント試料(300ml)を、5分毎に60分間採取した。試料の吸光度は、SpectraMax Plusマイクロプレート分光光度計(Molecular Devices,Sunnyvale,California)により620nmで測定した。エバンスブルーでラベルしたアルブミンのクリアランスレートは、対照および実験群について、10分〜60分の間で最小自乗線形回帰により求めた。   Endothelial permeability was characterized by the clearance rate of Evans Blue-labeled albumin using a modification of the authors of the original technique described by Patterson et al. (29) (16). A buffer solution containing Hanks'Blansed Salt Solution (HBSS, Gibco-BRL) containing 0.5% bovine serum albumin and 20 mM (2-hydroxyethyl) piperazine-N′-2-ethanesulfonic acid (HEPES) buffer. Used on both sides of the monolayer. The luminal compartment buffer was labeled with a final concentration of 0.057% Evans Blue dye in a volume of 700 μl. The absorbance of free Evans Blue in the luminal and aluminal compartments was less than 1% of the total absorbance of Evans blue in the buffer. At the beginning of each study, the luminal compartment sample was diluted 1: 100 to determine the initial absorbance of the compartment. Abluminal compartment samples (300 ml) were taken every 5 minutes for 60 minutes. The absorbance of the samples was measured at 620 nm with a SpectraMax Plus microplate spectrophotometer (Molecular Devices, Sunnyvale, California). The clearance rate of Evans Blue labeled albumin was determined by least square linear regression between 10 and 60 minutes for the control and experimental groups.

免疫蛍光および共焦点顕微鏡
細胞調製および抗体処置:RLMVECかBLMVEC(1×104/0.20mlの培地)を、35mm培養皿内の18mmカバースリップ上で培養し、37℃で2時間インキュベートして付着させ、次に、付加的な2mlの培地中で融合まで生育させた(16)。PMEMを、示されるように処置し、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水(DPBS,Gibco BRL)で洗い、3.7%ホルムアルデヒド溶液により間室温(RT)で20分間固定し、次いで、DPBS中の1%Triton X−100によりRTで5分間透過化処理した。細胞をDPBSで洗い、次に、10%正常ヤギ血清(Ngs,Gibco BRL)中で、RTで5分間ブロックした。PMEMを、10%NGS中で1:1000希釈したマウスモノクロナール抗ニトロチロシン抗体(クローン1A6,Upstate)でインキュベートした。二次抗体、Alexa Fluor488ラベルしたヤギ抗マウスIgG(Molecular Probes,Eugene,OR)を10%NGS中に1:1000希釈で添加し、RTで1時間インキュベートし、次に十分に洗った。全βアクチンをマウスモノクロナール抗βアクチン抗体(クローンAC74)で、続いて、Alexa Fluor568ラベルしたヤギ抗マウスIgG(Molecular Probes)染色した。
Immunofluorescence and confocal microscopy Cell preparation and antibody treatment: RLMVCEC or BLMVEC (1 × 104 / 0.20 ml medium) were grown on 18 mm coverslips in 35 mm culture dishes and incubated for 2 hours at 37 ° C. for attachment And then grown to fusion in additional 2 ml of medium (16). PMEM is treated as indicated, washed with Dulbecco's phosphate buffered saline (DPBS, Gibco BRL), fixed with 3.7% formaldehyde solution for 20 minutes at room temperature (RT), then 1 in DPBS. Permeabilized with% Triton X-100 for 5 minutes at RT. Cells were washed with DPBS and then blocked in 10% normal goat serum (Ngs, Gibco BRL) for 5 minutes at RT. PMEM was incubated with mouse monoclonal anti-nitrotyrosine antibody (clone 1A6, Upstate) diluted 1: 1000 in 10% NGS. A secondary antibody, Alexa Fluor 488 labeled goat anti-mouse IgG (Molecular Probes, Eugene, OR) was added at a 1: 1000 dilution in 10% NGS, incubated for 1 hour at RT, and then washed thoroughly. Total β-actin was stained with mouse monoclonal anti-β-actin antibody (clone AC74) followed by Alexa Fluor 568-labeled goat anti-mouse IgG (Molecular Probes).

蛍光画像のための定量化手順は、以下の通りである。PMEMは、Leica Confocal System TCS SP2(Leica MicrosystemsInc.,Exton,PA)を用いて共焦点顕微鏡により視覚化および定量化される。1つの研究あたり4の処置群および2つの処置時間がある4つの別々な研究があった。すべてのフィールドを、インタクトな内皮単層内の別の領域への顕微鏡ステージの無作為移動により選んだ。処置群あたり6つの全フィールドを、フィールドあたり1つの画像によって分析した。全処置群を、最大蛍光を有するスライドによって決定されるように、ノイズ、輝度およびコントラストについて設定を最初に調整することによって蛍光強度について正規化した(16)。   The quantification procedure for the fluorescence image is as follows. PMEM is visualized and quantified by confocal microscopy using Leica Confocal System TCS SP2 (Leica Microsystems Inc., Exton, Pa.). There were 4 separate studies with 4 treatment groups and 2 treatment times per study. All fields were selected by random movement of the microscope stage to another area within the intact endothelial monolayer. All six fields per treatment group were analyzed with one image per field. All treatment groups were normalized for fluorescence intensity by first adjusting the settings for noise, brightness and contrast as determined by the slide with maximum fluorescence (16).

抗ニトロチロシン抗体の特異性は、抗体−抗原競合によって確認した。10:1のモル比のニトロチロシン抗体とニトロチロシン抗原とを、PMEMへの適用前に、10%NGS中で30分間、37℃でプレインキュベートした。カバースリップを、清浄なガラススライド上にPermafluor封入剤(Thermo Shandon,Pittsburgh PA)でマウントした。PMEMを、位相、光、および蛍光検出のために装備されたOlympus IX70倒立顕微鏡(Olympus America,Inc.,Melville,NY)上に設置されたSpot RTカラーカメラ(Diagnostic Instruments,Inc.,SterlingHeights,MI)で視覚化した。例示のためのイメージは、倍率100倍、露出時間8秒でキャプチャし、イメージをSpot RTイメージングソフトウェア(Diagnostic Instruments,Inc.)にダウンロードした(16)。   The specificity of the anti-nitrotyrosine antibody was confirmed by antibody-antigen competition. A 10: 1 molar ratio of nitrotyrosine antibody and nitrotyrosine antigen was preincubated at 37 ° C. for 30 minutes in 10% NGS before application to PMEM. Cover slips were mounted on clean glass slides with Permafluor mounting medium (Thermo Shandon, Pittsburgh PA). POT is a Spot RT color camera (Diagnostic Instruments, Inc., SterlingHeighings, Inc.) installed on an Olympus IX70 inverted microscope (Olympus America, Inc., Melville, NY) equipped for phase, light, and fluorescence detection. ) And visualized. An illustrative image was captured at 100 × magnification and an exposure time of 8 seconds, and the image was downloaded to Spot RT imaging software (Diagnostic Instruments, Inc.) (16).

統計学
一元配置分散分析(ANOVA)を用いて処置間の値を比較した。もし処置間に有意性が確認されれば、事後多重比較検定をBonferrone(パラメトリック−等分散)またはDuncan(ノンパラメトリック−不等分散)検定と共に実施して、群間の有意差を決定した(37)。適切な時に、データを平滑化するため、log10変換を実行した。各PMEMウェルおよびフラスコは、単一の実験を表す。全データを、平均±SEMとして報告する。優位性は、p<0.05であった。全研究において、1群あたり試料は5〜10である。
Statistics One-way analysis of variance (ANOVA) was used to compare values between treatments. If significance was confirmed between treatments, a post hoc multiple comparison test was performed with Bonferrone (parametric-equal variance) or Duncan (nonparametric-unequal variance) test to determine significant differences between groups (37 ). When appropriate, a log10 transformation was performed to smooth the data. Each PMEM well and flask represents a single experiment. All data are reported as mean ± SEM. The superiority was p <0.05. In all studies, there are 5-10 samples per group.

結論
本発明者らは、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)が、ニトロ化β−アクチン(NO−β−アクチン)に関連する肺微細血管内皮単層(PMEM)の透過性においてペルオキシ亜硝酸塩(ONOO)依存性増大を引き起こすという仮説を検定した。PMEMの透過性は、エバンスブルーでラベルしたアルブミンのクリアランスレートにより評価した。NO−β−アクチンの細胞区画化は、β−アクチン−免疫蛍光を伴うニトロチロシン−免疫蛍光の共焦点局在を示すことにより表示した。TNF(100ng/ml)を用いたPMEMの0.5時間および4.0時間のインキュベーションは、アルブミンの透過性増大という結果になった。0.5時間の時点で、β−アクチン−免疫蛍光を伴うニトロチロシン−免疫蛍光の共焦点局在があった。TNF誘発性のβ−アクチン−免疫蛍光を伴うニトロチロシン−免疫蛍光の共焦点局在および透過性の増大は、抗ONOO薬剤の尿酸塩(5μM)およびPQQ(1μM)により防止された。このデータは、NO−β−アクチンの生成に関連するONOO依存性の障壁不全をTNFが引き起こすことを示す。
CONCLUSION We have found that tumor necrosis factor-α (TNF-α) is a peroxy-subductant in the permeability of pulmonary microvascular endothelial monolayer (PMEM) associated with nitrated β-actin (NO 2 -β-actin). The hypothesis that it causes an increase in nitrate (ONOO ) dependence was tested. The permeability of PMEM was evaluated by the clearance rate of albumin labeled with Evans Blue. Cell compartmentalization of NO 2 -β-actin was indicated by showing confocal localization of nitrotyrosine-immunofluorescence with β-actin-immunofluorescence. Incubation of PMEM with TNF (100 ng / ml) for 0.5 and 4.0 hours resulted in increased albumin permeability. At 0.5 hours, there was confocal localization of nitrotyrosine-immunofluorescence with β-actin-immunofluorescence. Increased confocal localization and permeability of nitrotyrosine-immunofluorescence with TNF-induced β-actin-immunofluorescence was prevented by the anti-ONOO - drug urate (5 μM) and PQQ (1 μM). This data, ONOO related to the generation of NO 2-.beta.-actin - indicates that caused by the dependence of barrier dysfunction TNF.

本発明者らの研究は、PQQが、(i)TNF−誘発性のニトロチロシン増大、(ii)ニトロチロシンとβ−アクチンとの共存、および(iii)肺微細血管内皮単層の透過性増大を防止することをさらに示す。従って、PQQは、TNF誘発性のONOO依存性の内皮細胞不全を防止する。従って、PQQおよび尿酸塩を用いる戦略の開発により、血管損傷および血管損傷関連疾患の療法のための新たな方向が提供される。 Our studies have shown that PQQ is (i) TNF-induced nitrotyrosine increase, (ii) coexistence of nitrotyrosine and β-actin, and (iii) increased permeability of lung microvascular endothelial monolayers. It is further shown to prevent this. Thus, PQQ prevents TNF-induced ONOO - dependent endothelial cell failure. Thus, the development of strategies using PQQ and urate provides a new direction for the treatment of vascular injury and vascular injury related diseases.

実施例10:PQQによる神経保護
ピロロキノリンキノン(PQQ)は、遊離した水溶性の陰イオン化合物であり、これは、潜在的なフリーラジカルスカベンジャー特性を有する酸化還元サイクリング平面オルトキノンである。メチルアルコールおよびアルコールデヒドロゲナーゼのようなPQQ依存性酵素は補欠分子団としてPQQに結合し、また、電子を受け入れ、それらの電子を、ミトコンドリア呼吸鎖における電子キャリアとして機能するユビキノンに提供するチトクロムcも含む。
Example 10: Neuroprotection by PQQ Pyrroloquinoline quinone (PQQ) is a free, water-soluble anionic compound, which is a redox cycling planar orthoquinone with potential free radical scavenger properties. PQQ-dependent enzymes such as methyl alcohol and alcohol dehydrogenase bind to PQQ as a prosthetic group and also contain cytochrome c that accepts electrons and provides them to ubiquinones that function as electron carriers in the mitochondrial respiratory chain. .

PQQは、N−メチル−D−アスパルテート(NMDA)誘発性の電気応答を抑制することが実証されており、インビトロでNMDA媒介性神経毒損傷に対して神経保護性であJensenら(Neuroscience 62(1994)399−406)は、低酸素30分前に腹腔内投与したPQQが、生後7日の仔ラットにおけるインビボの脳低酸素/虚血(低酸素と組み合わせた両側頚動脈結紮)モデルにおいて神経行動学的副作用を引き起こすことなく、梗塞サイズを低減することを示した。しかしながら、全身的に与えられたPQQが、神経行動学的結果を改善し、成体動物における限局的脳虚血モデルに起因する梗塞脳を守ることができるか否かを決定するために実施された以前の研究は皆無である。従って、成体ラットにおける神経行動学的測定および梗塞サイズ測定に続き2時間の可逆的な中大脳動脈閉塞(rMCAo)により評価されるような神経保護をもたらす際のPQQの有効性を評価した。梗塞体積に対するPQQについての用量応答曲線も特性決定した。   PQQ has been demonstrated to suppress N-methyl-D-aspartate (NMDA) -induced electrical responses and is neuroprotective against NMDA-mediated neurotoxic injury in vitro, Jensen et al. (Neuroscience 62 (1994) 399-406) showed that PQQ administered intraperitoneally 30 minutes before hypoxia was neuronal in an in vivo cerebral hypoxia / ischemia (bilateral carotid artery ligation combined with hypoxia) model in 7-day-old pups. It has been shown to reduce infarct size without causing behavioral side effects. However, it was performed to determine whether PQQ given systemically could improve neurobehavioral outcome and protect the infarcted brain caused by a localized cerebral ischemia model in adult animals There is no previous research. Therefore, the efficacy of PQQ in providing neuroprotection as assessed by 2 hours of reversible middle cerebral artery occlusion (rMCAo) following neurobehavioral and infarct size measurements in adult rats was evaluated. A dose response curve for PQQ versus infarct volume was also characterized.

材料および方法
動物モデル
すべての動物実験手順は、実験用動物の管理と使用に関する指針に従い、Institutional Animal Care and Use Committeeにより承認された。雄性Sprague−Dawleyラット(300〜350g、Taconic,Germantown,NY)を、50mg/kg硫酸アトロピン(Sigma,St.Louis,MO)を筋肉内注射で与えた後に、密閉チャンバ内でイソフルランで麻酔した。次に、それらのラットに気管挿入し、30%O/残分N中の2.0%イソフルランにより機械的に通気した。血液ガス分析により、PaCOが30mm〜45mmHg、PaOが90mmHg以上であることが立証された。体温は、直腸プローブでモニタリングし、加熱パッドを用いて37.0℃〜37.5℃の間に維持した。側頭筋温度を、脳温度を反映するために用い、加熱ランプを用いて36.0℃〜37.0℃の間に維持した。圧力モニタリングおよび血液ガスサンプリングのために、1つの大腿部動脈にカニューレ挿入した。
Materials and Methods Animal Models All animal experimental procedures were approved by the Institutional Animal Care and Use Committee following guidelines for laboratory animal care and use. Male Sprague-Dawley rats (300-350 g, Taconic, Germantown, NY) were anesthetized with isoflurane in a sealed chamber after intramuscular injection of 50 mg / kg atropine sulfate (Sigma, St. Louis, MO). The rats were then tracheally inserted and mechanically ventilated with 2.0% isoflurane in 30% O 2 / residue N 2 . Blood gas analysis demonstrated that PaCO 2 was 30 mm to 45 mm Hg and PaO 2 was 90 mm Hg or more. Body temperature was monitored with a rectal probe and maintained between 37.0 ° C. and 37.5 ° C. using a heating pad. Temporal muscle temperature was used to reflect brain temperature and was maintained between 36.0 ° C. and 37.0 ° C. using a heating lamp. One femoral artery was cannulated for pressure monitoring and blood gas sampling.

可逆的な中大脳動脈閉塞を、本発明者らの研究室で以前用いたように、Longら(Stroke20(1989)84−91)により記載されるように、実行した。4−0ナイロン腔内縫合糸を、外頚動脈動脈(ECA)を介して右内頚動脈(ICA)に導入した。総頚動脈およびICAを一時的にクリップ止めし、縫合糸をECA断端内に設置し、ICAに遠し、抵抗が感じられるまで〜20mm穏やかに進めた。縫合糸を適切な位置に2時間残し、次に回収した。PQQ(10mg/kg、Sigma,St.Louis,MO)を、リン酸緩衝生理食塩水に溶解し(10mM溶液)、1mlの容量を、虚血開始の直前または3時間後に、10、3、または1mg/kgの用量を送達するために頚静脈に注射した。ビヒクル処置した対照は、等容量のリン酸緩衝生理食塩水を受けた。動物がビヒクルで処置されたか、PQQ注射で処置されたかについて、研究者は知らされなかった。体温および脳温度は、動物が麻酔から完全に回復させられて、そのケージに戻されるまで、実験全体を通して維持した。72時間後、動物を殺し、脳を調べた。   Reversible middle cerebral artery occlusion was performed as described by Long et al. (Stroke 20 (1989) 84-91), as used previously in our laboratory. A 4-0 nylon intraluminal suture was introduced into the right internal carotid artery (ICA) via the external carotid artery (ECA). The common carotid artery and ICA were temporarily clipped and the suture was placed in the ECA stump, moved away from the ICA and gently advanced ~ 20 mm until resistance was felt. The suture was left in place for 2 hours and then withdrawn. PQQ (10 mg / kg, Sigma, St. Louis, MO) is dissolved in phosphate buffered saline (10 mM solution), and a volume of 1 ml is 10, 3, or The jugular vein was injected to deliver a 1 mg / kg dose. Vehicle treated controls received an equal volume of phosphate buffered saline. The investigator was unaware of whether the animals were treated with vehicle or PQQ injection. Body temperature and brain temperature were maintained throughout the experiment until the animals were fully recovered from anesthesia and returned to their cages. After 72 hours, the animals were killed and the brain was examined.

神経行動学的欠損スコアリング
神経行動学的欠損スコアリングは、Garciaら(Stroke26(1995)627−634)により記載された18ポイントスケールに基づいた。神経学的状態は、各ラットにおいて、虚血の24時間後に開始して、3日間、毎日記録した。各被験体は、概日リズムのどのような効果も回避するため、午後遅く試験した。神経行動学的欠損を評価す研究者は、ビヒクルが投与されたのか、またはPQQが投与されたのかについて知らされなかった。神経行動学的尺度は、以下の6つの試験から構成された:1)自発的活動(0〜3ポイント);2)四肢の動きの対称性(0〜3ポイント);3)前肢伸ばし(0〜3ポイント);4)クライミング(1〜3ポイント);5)身体自己受容性(1〜3ポイント)、および6)鼻毛接触応答(1〜3ポイント)。評価完了時に各ラットに与えられたスコアは、合計6つの個別試験の合計である。最小神経学的スコアは3であり、最大は18である。
Neurobehavioral defect scoring Neurobehavioral defect scoring was based on the 18-point scale described by Garcia et al. (Stroke 26 (1995) 627-634). Neurological status was recorded daily in each rat for 3 days starting 24 hours after ischemia. Each subject was tested late in the afternoon to avoid any effects of circadian rhythm. Investigators assessing neurobehavioral deficiencies were not informed whether the vehicle was administered or PQQ was administered. The neurobehavioral scale consisted of the following six trials: 1) spontaneous activity (0-3 points); 2) limb movement symmetry (0-3 points); 3) forelimb extension (0 ~ 3 points); 4) climbing (1-3 points); 5) body self-acceptance (1-3 points), and 6) nasal hair contact response (1-3 points). The score given to each rat upon completion of the evaluation is the sum of a total of 6 individual tests. The minimum neurological score is 3 and the maximum is 18.

梗塞体積の測定
梗塞体積は、本発明者らの研究室で以前用いた(Neuroreport 11(2000)2675−2679)ように、塩化2,3,5−トリフェニルテトラゾリウム(TTC)(Sigma,St.Louis,MO)染色を用いて評価した。虚血の72時間後、ラットに120mgのペントバルビタールを注射した。次に脳を取り出し、2mmセクションに切った。スライスを、2%TTCを含有するペトリ皿中に30分間置き、どのスライスも底部に留まらないように周期的に撹拌し、次いで、10%ホルムアルデヒド中に入れた。未染色組織の測定面積(mm)(SigmaScan Pro,SPSSソフトウェア)を合計したものに、2mmスライス厚さを掛けて、損傷体積を算出した。
Measurement of infarct volume Infarct volume was measured as 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) (Sigma, St. Clinton) as used previously in our laboratory (Neuroport 11 (2000) 2675-2679). (Louis, MO) staining. 72 hours after ischemia, rats were injected with 120 mg of pentobarbital. The brain was then removed and cut into 2 mm sections. Slices were placed in a Petri dish containing 2% TTC for 30 minutes, periodically stirred so that none of the slices remained at the bottom, and then placed in 10% formaldehyde. The total volume of unstained tissue (mm 2 ) (SigmaScan Pro, SPSS software) was multiplied by the 2 mm slice thickness to calculate the damage volume.

統計解析
神経行動学的スコアの統計的評価は、繰り返し測定ANOVA(Statistica,StatSoft Inc.)により行った。梗塞体積の評価のために、処置群と対応するビヒクル群との間で比較を行った。非正規分布の体積の評価のため、ノンパラメトリックMann−Whitney検定を用いた。差は、P<0.05で統計的に有意であると見なされた。
Statistical analysis Statistical evaluation of neurobehavioral scores was performed by repeated measures ANOVA (Statistica, StatSoft Inc.). A comparison was made between the treatment group and the corresponding vehicle group for assessment of infarct volume. A non-parametric Mann-Whitney test was used to evaluate the volume of the non-normal distribution. Differences were considered statistically significant at P <0.05.

結果
10mg/kgのPQQによる神経保護
PQQは最初、Jensenらによる以前の報告(Neuroscience 62(1994)399−406)に基づき10mg/kgの用量で研究した。梗塞体積は、ビヒクル処置した動物においては319mm(SD:96.2;n=7)であり、虚血開始直前に10mg/kgのPQQを与えた動物では50mm(SD:39;n=8)で有意に少なかった(p<0.01;Mann−Whitney検定)。梗塞体積は、ビヒクル処置した動物において362mm(SD:110;n=5)であり、虚血開始3時間後にPQQを与えた動物では67mm(SD:53;n=8)で有意に少なかった(p<0.05;Mann−Whitney検定)。これらのデータを、図31Aおよび図32に示す。行動スコアもまた、図33Aおよび図33Bに示されるように、虚血開始直前および虚血開始3時間後にPQQが与えられた場合、対応するビヒクル処置対照と比較してPQQ処置群においてより良好であった。
Results Neuroprotection with 10 mg / kg PQQ PQQ was initially studied at a dose of 10 mg / kg based on a previous report by Jensen et al. (Neuroscience 62 (1994) 399-406). The infarct volume is 319 mm 3 (SD: 96.2; n = 7) in vehicle-treated animals and 50 mm 3 (SD: 39; n = 7) in animals given 10 mg / kg PQQ immediately before the onset of ischemia. 8) was significantly less (p <0.01; Mann-Whitney test). Infarct volume is 362 mm 3 (SD: 110; n = 5) in vehicle-treated animals and significantly less at 67 mm 3 (SD: 53; n = 8) in animals given PQQ 3 hours after the onset of ischemia (P <0.05; Mann-Whitney test). These data are shown in FIG. 31A and FIG. Behavioral scores were also better in the PQQ treated group when given PQQ just before the onset of ischemia and 3 hours after the start of ischemia, as shown in FIGS. 33A and 33B, compared to the corresponding vehicle treated controls. there were.

3mg/kgおよび1mg/kgにおけるPQQによる神経保護
虚血開始3時間後に与えた10mg/kgのPQQが、虚血と同時のPQQ投与と同程度に効果的と思われたので、虚血開始3時間後の異なる容量の効果を試験した。なぜならば、虚血開始後の3時間は、処置のための治療機会を提供するからである(Stroke 30(1999)2752−2758)。虚血開始3時間後に3mg/kgでPQQを与えた場合、梗塞体積は、ビヒクル処置した動物においては406mm(SD:114;n=10)であり、PQQ処置した動物では120mm(SD:47;n=8)で有意に少なかった(p<0.01;Mann−Whitney検定;図2A、図3)。この用量では、行動スコアもまた、ビヒクル群と比較してPQQ群においてより良好であった(図33C)。用量応答曲線が図31Bに示してある。
Neuroprotection by PQQ at 3 mg / kg and 1 mg / kg 10 mg / kg PQQ given 3 hours after the onset of ischemia appeared to be as effective as PQQ administration at the same time as ischemia. The effect of different capacities after time was tested. This is because 3 hours after the onset of ischemia provides a therapeutic opportunity for treatment (Stroke 30 (1999) 2752-2758). When PQQ was given at 3 mg / kg 3 hours after the start of ischemia, the infarct volume was 406 mm 3 (SD: 114; n = 10) in the vehicle-treated animals and 120 mm 3 (SD: 47; n = 8) (p <0.01; Mann-Whitney test; FIG. 2A, FIG. 3). At this dose, behavioral scores were also better in the PQQ group compared to the vehicle group (FIG. 33C). A dose response curve is shown in FIG. 31B.

虚血3時間後に1mg/kgでPQQを与えた場合、梗塞体積は、ビヒクル処置した動物においては316mm(SD:132;n=6)であり、PQQ処置した動物では328mm(SD:112;n=6)であり、有意差は全く見られなかった(p>0.05;Mann−Whitney検定;図2A)。行動スコアもまた、ビヒクル処置群と比較してPQQ処置群において有意に異ならなかった(図33D)。 When PQQ was given at 1 mg / kg 3 hours after ischemia, the infarct volume was 316 mm 3 (SD: 132; n = 6) in the vehicle treated animals and 328 mm 3 (SD: 112) in the PQQ treated animals. N = 6) and no significant difference was observed (p>0.05; Mann-Whitney test; FIG. 2A). Behavioral scores were also not significantly different in the PQQ treated group compared to the vehicle treated group (FIG. 33D).

図32は、正常な偽対照動物、ビヒクル処置動物、PQQ10mg/kg処置動物およびPQQ3mg/kg処置動物の4つの代表的スライドを示す。   FIG. 32 shows four representative slides of normal sham control animals, vehicle treated animals, PQQ 10 mg / kg treated animals and PQQ 3 mg / kg treated animals.

考察
本研究は、成体ラットにおける限局的可逆性中大脳虚血/再灌流の広く用いられるモデルにおける梗塞体積および神経行動学的結果の両方で評価したPQQの神経保護を調べる最初の研究である。データは、PQQが虚血前または再灌流の1時間後に与えられた場合に行動面および梗塞体積面での神経保護をもたらす上で効果的であること、および、PQQによりもたらされる神経保護が容量関連であることを実証している。
DISCUSSION This study is the first study to investigate the neuroprotection of PQQ assessed by both infarct volume and neurobehavioral outcome in a widely used model of localized reversible middle cerebral ischemia / reperfusion in adult rats. The data show that PQQ is effective in providing neuroprotection at the behavioral and infarcted volume when given before ischemia or 1 hour after reperfusion, and the neuroprotection provided by PQQ is capacitive It has proved to be relevant.

PQQのいくつかの特性は、神経保護に含まれ得るであろう。第1に、PQQはペルオキシ亜硝酸塩形成を抑制し得る。虚血性発作における酸化窒素の神経毒性は、ペルオキシ亜硝酸塩へのその変換に依存すると提案されてきた。フリーラジカルスカベンジャーおよびキノプロテイン酵素にとっての補因子として、PQQは、ペルオキシ亜硝酸塩形成を抑制し得る。第2に、PQQは、NMDA受容体酸化還元部位を酸化し得る。NMDA受容体の病的活性化は、虚血を含む様々なCNS疾患に関係してきた。第3に、PQQは、ミトコンドリア脂質およびタンパク質を保護する際の効果的な酸化防止剤として機能することができ、さらに、酸化損傷からミトコンドリア機能を保護することが明らかにされている。   Some properties of PQQ could be involved in neuroprotection. First, PQQ can inhibit peroxynitrite formation. It has been proposed that the neurotoxicity of nitric oxide in ischemic stroke depends on its conversion to peroxynitrite. As a cofactor for free radical scavengers and quinoprotein enzymes, PQQ can inhibit peroxynitrite formation. Second, PQQ can oxidize NMDA receptor redox sites. Pathological activation of NMDA receptors has been implicated in various CNS diseases including ischemia. Third, PQQ has been shown to be able to function as an effective antioxidant in protecting mitochondrial lipids and proteins and to protect mitochondrial function from oxidative damage.

要約すると、本発明者らは、2時間のrMCAoの開始3時間後に単一用量として与えられた場合に、PQQは、梗塞サイズを低減し、行動スコアを改善することを見出した。これらの条件の下で、PQQは、3mg/kgおよび10mg/kgで有効であるが、1mg/kgでは有効ではない。従って、様々な系において必須栄養素、酸化防止剤および酸化還元モジュレーターとして働くPQQは、効果的な神経保護をもたらし、成人発作の治療における潜在的な使用を有する新しい種類の薬剤である。   In summary, we found that PQQ reduces infarct size and improves behavioral scores when given as a single dose 3 hours after the start of 2 hours of rMCAo. Under these conditions, PQQ is effective at 3 mg / kg and 10 mg / kg, but not at 1 mg / kg. Thus, PQQ, acting as an essential nutrient, antioxidant and redox modulator in various systems, is a new class of drugs that provides effective neuroprotection and has potential use in the treatment of adult seizures.

実施例11:ラットにおけるPQQの薬物動態学
プロベネシドがある場合およびプロベネシドがない場合のPQQに対する反応を評価するため、ラット血漿中の経時的なPQQ濃度測定に着手した。群A(ラット1〜3)には、20mgPQQ/kgをi.v.で投与した。群B(ラット4〜6)には、100mgプロベネシド/kgをi.p.で投与し、30分後に20mgPQQ/kgをi.v.で投与した。投与の0分後、5分後、および30分後、ならびに投与の1時間後、2時間後、4時間後、および6時間後に、群Aおよび群B両方のラットから血液を採取した。
Example 11: Pharmacokinetics of PQQ in rats In order to evaluate the response to PQQ with and without probenecid, we started to measure PQQ concentrations over time in rat plasma. Group A (rats 1-3) received 20 mg PQQ / kg i. v. Administered. Group B (rats 4-6) received 100 mg probenecid / kg i. p. 30 mg later, 20 mg PQQ / kg i. v. Administered. Blood was collected from both Group A and Group B rats at 0 minutes, 5 minutes, and 30 minutes after administration, and 1 hour, 2 hours, 4 hours, and 6 hours after administration.

試料調製:
ラット血液:100μlラット血液+60μlヘパリン処理生理食塩水を、遠心分離;60μl血漿を試験管に定量的にピペットで取り、分析まで−80℃で冷凍した。
Sample preparation:
Rat blood: 100 μl rat blood + 60 μl heparinized saline, centrifuged; 60 μl plasma was quantitatively pipetted into test tubes and frozen at −80 ° C. until analysis.

較正試料:ラット血漿を生理食塩水で希釈し(80:60,v/v)、これを用いて1組の較正曲線試料を、PQQ標準を31.25〜2500ng/mlラット血漿の範囲で加えることにより準備した。図34参照。   Calibration sample: Dilute rat plasma with saline (80:60, v / v) and use it to add a set of calibration curve samples with PQQ standards ranging from 31.25 to 2500 ng / ml rat plasma Prepared by. See FIG.

結果:
群Aおよび群Bのラットの各々についてのラット血漿中PQQ濃度の結果は、以下の図35および表4に示される。ラット血漿試料は、2段階抽出によって調製し、HPLC分析前に2〜100倍に希釈した。
result:
The results of rat plasma PQQ concentrations for each of Group A and Group B rats are shown in FIG. 35 and Table 4 below. Rat plasma samples were prepared by two-step extraction and diluted 2-100 fold prior to HPLC analysis.

Figure 2009535410
図36は、群Aおよび群Bにおける各時点について平均値の血漿PQQ濃度−時間曲線の比較を例示している。
Figure 2009535410
FIG. 36 illustrates a comparison of mean plasma PQQ concentration-time curves for each time point in Group A and Group B.

実施例12.インビボにおける酸化的ストレス防止/低減のためのPQQおよびプロベネシドの使用
雄性Sprague−Dawleyラットを、虚血か虚血−再灌流の前に、ピロロキノリンキノン(PQQ)、プロベネシド、または両方で無作為に処理した。PQQ(1〜3mg/kg)および/またはプロベネシド(100mg/kg)を、左前下行冠動脈(LAD)閉塞の30分前に腹腔内注射(前処置)により、または再灌流開始時に静脈注射(処置)により与えた。ラットを、左心室(LV)血行力学モニタリングしつつ、15分間または30分間のLAD閉塞および30分間、1時間または2時間の再灌流に供した。プロベネシドと組み合わせたPQQは、これらのラットモデルにおいて梗塞サイズを減少させた。プロベネシドと組み合わせたPQQは、虚血誘発性の心臓機能不全を防止し、30分〜2時間の再灌流後、より高いLV収縮期圧、LV発生圧力、LV(+)dP/dtおよびより低いLV(−)dP/dtを有した。クレアチンキナーゼ(CK)産生は、プロベネシドと組み合わせたPQQにより低減された。従って、プロベネシドと組み合わせたPQQは、虚血および虚血−再灌流のラットモデルにおいて用量に関連して心筋梗塞サイズを低減し心機能を改善するのに非常に効果的である。
Example 12 Use of PQQ and probenecid to prevent / reduce oxidative stress in vivo Male Sprague-Dawley rats are randomized with pyrroloquinoline quinone (PQQ), probenecid, or both prior to ischemia or ischemia-reperfusion. Processed. PQQ (1-3 mg / kg) and / or probenecid (100 mg / kg) injected intraperitoneally (pretreatment) 30 minutes prior to left anterior descending coronary artery (LAD) occlusion, or intravenously at the beginning of reperfusion (treatment) Given by. Rats were subjected to 15 or 30 minutes of LAD occlusion and 30 minutes, 1 hour or 2 hours of reperfusion with left ventricular (LV) hemodynamic monitoring. PQQ in combination with probenecid reduced infarct size in these rat models. PQQ in combination with probenecid prevents ischemia-induced cardiac dysfunction, and after 30 minutes to 2 hours of reperfusion, higher LV systolic pressure, LV onset pressure, LV (+) dP / dt and lower It had LV (−) dP / dt. Creatine kinase (CK) production was reduced by PQQ in combination with probenecid. Thus, PQQ in combination with probenecid is highly effective in reducing myocardial infarct size and improving cardiac function in a dose-related manner in a rat model of ischemia and ischemia-reperfusion.

統計分析
すべての結果を、平均±SEMとして示す。2つの処置群(前処置および処置)を、複数群比較のための回帰式を用いて一元分散分析(ANOVA)を使用して正常対照群と比較した。3つの群の間での閉塞および再灌流期間中の死亡率の差を、χ二乗検定により評価した。VFを有するラットのパーセンテージを、フィッシャーの正確確率検定により評価した。全ての計算を、Minitabバージョン7.2(Minitab Statistical Software)またはPrimor of Biostatistics:The programバージョン3.03(McGraw−Hill)の一般線形モデル手順を使用して行った。統計的有意性を、p<0.05に設定した。
Statistical analysis All results are presented as mean ± SEM. Two treatment groups (pretreatment and treatment) were compared to normal control groups using one-way analysis of variance (ANOVA) with regression equations for multiple group comparisons. Differences in mortality during the period of occlusion and reperfusion among the three groups were assessed by chi-square test. The percentage of rats with VF was assessed by Fisher's exact test. All calculations were performed using the general linear model procedure of Minitab version 7.2 (Minitab Statistical Software) or Primer of Biostatistics: The program version 3.03 (McGraw-Hill). Statistical significance was set at p <0.05.

虚血および虚血−再灌流モデル
PQQをビヒクル(2% NaHCO)に溶解した。腹膜内(i.p.)または静脈内(i.v.)のいずれかで与えられた体積は、1mlであった。全ての対照を1mlのビヒクルにより処置した。1〜3mg/kgのPQQを、15分間か30分間の虚血の30分前にi.v.で与え、続いて30分間、1時間または2時間の再灌流を行った。
Was dissolved reperfusion model PQQ in the vehicle (2% NaHCO 3) - ischemia and ischemia. The volume given either intraperitoneally (ip) or intravenously (iv) was 1 ml. All controls were treated with 1 ml vehicle. 1-3 mg / kg PQQ i. 30 min before 15 or 30 min ischemia. v. Followed by 30 minutes of 1 or 2 hours of reperfusion.

600mgのプロベネシドを、27mlのddHOに溶解した。4〜5滴の19.1N NaOHを添加し、pHを、1.0N KHPOで7.4に調節した。プロベネシドを、15分間か30分間の虚血の30分前に与え、続いて30分間、1時間または2時間の再灌流を行った。 600 mg probenecid was dissolved in 27 ml ddH 2 O. 4-5 drops of 19.1N NaOH were added and the pH was adjusted to 7.4 with 1.0N KH 2 PO 4 . Probenecid was given 30 minutes prior to 15 or 30 minutes of ischemia followed by 30 minutes, 1 hour or 2 hours of reperfusion.

麻酔(ケタミン80mg/kg、キシラジン4mg/kg体重、腹膜内)導入後、気管切開術を実施し、動物をHarvard Rodent Respirator(モデル683、Harvard Apparatus)において通気した。梗塞サイズ測定ラットを、再灌流のない2時間の近位左前下行(LAD)冠動脈結紮に供した。虚血に再流動が続くこのモデルは、以前に記載された通りの虚血−再灌流(Sievers REら,Magn Reson Med 1989;10:172−81)を使用した。このモデルにおいて、可逆冠動脈係蹄オクルーダーを、正中線胸骨切開術により近位LAD冠動脈周辺に配置した。次いで、ラットを15分間または30分間のLAD閉塞および30分間、60分間または120分の再流動に供した。加えて、これらのラットは、血行力学的測定値を記録された。4F Millarカテーテルを、右頸動脈を通して左心室(LV)に挿入した。20分間の平衡化後、心拍数(HR)、収縮期圧(LVSP)、拡張末期期圧(LVEDP)、LV(+)dP/dtmax、LV(−)dP/dtmaxを、MacLab/4S(Milford,MA)を使用してモニタリングした。LV発生圧力(LVDP)を、LVEDPをLVSPから差し引くことにより算出した。   After induction of anesthesia (ketamine 80 mg / kg, xylazine 4 mg / kg body weight, intraperitoneal), a tracheotomy was performed and the animals were aerated in a Harvard Respirator (model 683, Harvard Apparatus). Infarct-sized rats were subjected to 2 hours proximal left anterior descending (LAD) coronary artery ligation without reperfusion. This model of ischemia followed by reflow used ischemia-reperfusion as previously described (Sievers RE et al. Magn Reson Med 1989; 10: 172-81). In this model, a reversible coronary snare occluder was placed around the proximal LAD coronary artery by a midline sternotomy. Rats were then subjected to 15 or 30 minutes of LAD occlusion and 30, 60 or 120 minutes of reflow. In addition, these rats were recorded hemodynamic measurements. A 4F Millar catheter was inserted through the right carotid artery into the left ventricle (LV). After 20 minutes of equilibration, the heart rate (HR), systolic pressure (LVSP), end diastolic pressure (LVEDP), LV (+) dP / dtmax, LV (−) dP / dtmax were expressed as MacLab / 4S (Milford , MA). LV generation pressure (LVDP) was calculated by subtracting LVEDP from LVSP.

ベースラインでは、対照群、前処置群および投与群の間で心拍数、LVSP、LVEDP、LV(+)dP/dt、およびLV(−)dP/dtに有意差は皆無であった。前処置によって与えられるかまたは処置として与えられるかにかかわらず、プロベネシドと組み合わせたPQQは、虚血誘発性の心臓機能不全を防止し、図5〜9に示されるように、30分間、1時間または2時間の再灌流後、より高いLVSP、LVDP、LV(+)dP/dt、およびより低いLV(−)dP/dtを有した。(*<0.05対Student−Newman−Keuls検定を用いたANOVAによる以前刊行されたI/R(対照)データ。Zhura.,Jouranal of Cardiovascular Pharmacology and Theapeutics;11(2):119−128(2006))および図37〜図41。   At baseline, there were no significant differences in heart rate, LVSP, LVEDP, LV (+) dP / dt, and LV (−) dP / dt between the control, pretreatment and treatment groups. PQQ in combination with probenecid, whether given by pretreatment or given as treatment, prevents ischemia-induced cardiac dysfunction, as shown in FIGS. 5-9, for 30 minutes, 1 hour Or after 2 hours of reperfusion, it had higher LVSP, LVDP, LV (+) dP / dt, and lower LV (−) dP / dt. (* <0.05 vs. previously published I / R (control) data by ANOVA using the Student-Newman-Keuls test. Zhura, Journal of Cardiovascular Pharmaceutical and Therapeutics; 11 (2): 119-128 (200-200). )) And FIGS.

Figure 2009535410
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梗塞サイズ
虚血−再灌流ラットモデルを用い、ラットを、17分間または30分間の左前下降冠動脈結紮および2時間の再灌流に供し、梗塞サイズを、以前に記載された通りに測定した(Sievers REら,Magn Reson Med 1989;10:172−81、Zhu B−Qら,J Am Coll Cardiol 1997;30:1878−85)。心臓を、2時間の虚血期間の終わりに切り出した。次いで、切片を、生存可能な心筋が赤レンガ色に着色されるまで塩化トリフェニルテトラゾリウム(TTC)の1%溶液中で10〜15分間インキュベートした。
Figure 2009535410
Infarct size Using an ischemia-reperfusion rat model, rats were subjected to 17 min or 30 min left anterior descending coronary artery ligation and 2 hr reperfusion, and infarct size was measured as previously described (Sievers RE Et al., Magn Reson Med 1989; 10: 172-81, Zhu B-Q et al., J Am Coll Cardiol 1997; 30: 1878-85). The heart was excised at the end of the 2 hour ischemic period. The sections were then incubated for 10-15 minutes in a 1% solution of triphenyltetrazolium chloride (TTC) until viable myocardium was colored red brick.

モデル2において、2時間の再灌流後、LADを再閉塞し、そして、フタロシアニン色素(Engelhard Cooperation,Louiseville,KY)をLV腔に注射し、通常に灌流された心筋を青色に染色した。次いで、心臓を切り出し、過剰な色素をすすぎ洗いし、そして頂部から基部に向かって横断的にスライスして2mm厚の切片にした。切片を、上記の通りにTTC中でインキュベートした。梗塞を起こした心筋は、TTCで染色できない。次いで、組織切片を、10%ホルマリン溶液中で固定し、計量した。各横断スライスの両面のカラーディジタル画像を、顕微鏡(Stereo Zoom 6 Photo,Leica)に接続したビデオカメラ(Leica DC 300F)を使用して得た。青に染色された組織(非虚血性)、赤に染色された組織(虚血性であるが、非梗塞性)および染色されていない組織(梗塞性)を示す領域を、各色画像上で輪郭を描き、NIH Image 1.59(国立衛生研究所,Bethesda,MD)を使用して盲検様式で測定した。それぞれの面で、梗塞関連組織を表すLV面積の割合(2つの画像の平均)にその切片の重量を掛けることにより、梗塞関連組織の絶対重量を決定した。各心臓についての梗塞サイズを、以下のように表現した:   In model 2, after 2 hours of reperfusion, LAD was reoccluded and phthalocyanine dye (Engelhard Cooperation, Louisville, KY) was injected into the LV cavity and the normally perfused myocardium stained blue. The heart was then excised, rinsed with excess dye, and sliced transversely from the top to the base into 2 mm thick sections. Sections were incubated in TTC as described above. Infarcted myocardium cannot be stained with TTC. Tissue sections were then fixed in 10% formalin solution and weighed. Color digital images of both sides of each transverse slice were obtained using a video camera (Leica DC 300F) connected to a microscope (Stereo Zoom 6 Photo, Leica). Areas showing tissue stained blue (non-ischemic), tissue stained red (ischemic but non-infarcted) and unstained tissue (infarcted) are outlined on each color image. Draw and measure in a blinded fashion using NIH Image 1.59 (National Institutes of Health, Bethesda, MD). On each side, the absolute weight of the infarct-related tissue was determined by multiplying the proportion of LV area representing the infarct-related tissue (average of two images) by the weight of the section. The infarct size for each heart was expressed as follows:

Figure 2009535410
次いで、危険領域のパーセンテージとしての梗塞サイズを、以下の通り計算した:
Figure 2009535410
The infarct size as a percentage of the risk area was then calculated as follows:

Figure 2009535410
虚血モデル(モデル1)では、PQQ後の梗塞サイズ(梗塞量/LV量、フタロシアニン青色色素は注射されていない)は、対照よりも小さかった(図13)。モデル2における実験の第1セットにおいて、虚血は17分間であり、その後、2時間の再灌流が行われ、梗塞サイズ(梗塞量/危険領域、梗塞量/LV量)は、20mg/kgのPQQでの前処置によって減少した(図14)。モデル2の実験の第2セットにおいて、虚血は30分間であり、その後、2時間の再灌流が行われ、15mg/kgのPQQでの前処置または処置のいずれかの後での梗塞サイズは、対照よりも小さかった(図15)。
Figure 2009535410
In the ischemia model (Model 1), the infarct size after PQQ (infarct volume / LV volume, phthalocyanine blue dye was not injected) was smaller than the control (FIG. 13). In the first set of experiments in Model 2, ischemia is 17 minutes, followed by 2 hours of reperfusion, and the infarct size (infarct volume / risk area, infarct volume / LV volume) is 20 mg / kg. Decreased by pretreatment with PQQ (FIG. 14). In the second set of Model 2 experiments, ischemia is 30 minutes, followed by 2 hours of reperfusion, and the infarct size after either pretreatment or treatment with 15 mg / kg PQQ is , Smaller than the control (Figure 15).

図42および図43は、PQQとプロベネシドとの組み合わせが、危険領域の百分率および左心室量の百分率の両方としての梗塞サイズを減少させることを示す。図44は、PQQとプロベネシドとの組み合わせが、クレアチンキナーゼの増加を減少させたことを示す。従って、PQQとクレアチンキナーゼとの組み合わせは、特に心臓の病理に関連するインビボにおける酸化性ストレスの防止および低減に効果的である。以下の表10〜15は、PQQ投与の毒性をより完全に例示する。   Figures 42 and 43 show that the combination of PQQ and probenecid reduces infarct size as both a percentage of risk area and a percentage of left ventricular volume. FIG. 44 shows that the combination of PQQ and probenecid decreased the increase in creatine kinase. Therefore, the combination of PQQ and creatine kinase is effective in preventing and reducing oxidative stress in vivo, particularly related to cardiac pathology. Tables 10-15 below more fully illustrate the toxicity of PQQ administration.

Figure 2009535410
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Figure 2009535410
(表14 病理学)
生理食塩水 対照
1−5 正常な組織学的構造
100mgプロベネシド
6−10 正常な組織学的構造
10mgPQQ/kg
11−15 正常な組織学的構造
20mgPQQ/kg
16−20 細管が若干拡張
40mgPQQ/kg
21 非常に重篤な皮質細管上皮外傷
全面的な細管上皮壊死(近位および遠位細管上皮)
糸球体および集合管は存続
22 #21に同じ
23 軽度の外傷、5%壊死細管
24 #21に同じ
25 #21に同じ
100mgプロベネシド/kg、10mg PQQ/kg
26−30 正常な組織学的構造
100mgプロベネシド/kg、10mg PQQ/kg
31−35 16−20と同様に、細管が若干拡張
100mgプロベネシド/kg、10mg PQQ/kg
36−40 本質的に#21に同じ
イヌを用いた予備的研究におけるプロベネシドと併用または併用しないPQQ投与の毒性学研究を以下の表15に示す。
Figure 2009535410
(Table 14 Pathology)
Saline Control 1-5 Normal histological structure
100 mg probenecid 6-10 normal histological structure
10mgPQQ / kg
11-15 Normal histological structure
20mg PQQ / kg
16-20 Capillary tube slightly expanded
40mgPQQ / kg
21 Very severe cortical tubule epithelial trauma Total tubular epithelial necrosis (proximal and distal tubule epithelium)
Glomeruli and collecting ducts continue to be the same as 22 # 21
100 mg probenecid / kg, 10 mg PQQ / kg
26-30 Normal histological structure
100 mg probenecid / kg, 10 mg PQQ / kg
31-35 Similar to 16-20, narrow tube slightly expanded
100 mg probenecid / kg, 10 mg PQQ / kg
36-40 The toxicology study of PQQ administration with or without probenecid in a preliminary study with essentially the same dog as # 21 is shown in Table 15 below.

Figure 2009535410
イヌ1357:注入毒性無;2日目および3日目に重篤な外傷;用量がMTDを十分上回ると思われたため3日目に屠殺;臨床所感は、もう1日も持たないであろうと思われた。
Figure 2009535410
Dog 1357: no infusion toxicity; severe trauma on days 2 and 3; sacrificed on day 3 because dose seemed well above MTD; clinical experience would not have another day It was broken.

イヌ1475:処置1時間後に嘔吐および悪心(注入毒性);その後は完全に正常と思われた。   Dog 1475: Vomiting and nausea (injection toxicity) 1 hour after treatment; thereafter seemed completely normal.

虚血−再灌流についてラットにおけるプロベネシドを用いた処置の結果を以下に示す。第1の注射が、虚血の30分後のプロベネシドおよびPQQまたはNSであることに留意されたい。第2の注射は、再灌流の1時間のプロベネシドである。P値は、PQQ群対対照群の場合、2試料t検定によるものである。   The results of treatment with probenecid in rats for ischemia-reperfusion are shown below. Note that the first injection is probenecid and PQQ or NS 30 minutes after ischemia. The second injection is reperfusion 1 hour probenecid. P values are from 2-sample t-test in the case of PQQ group vs. control group.

Figure 2009535410
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Figure 2009535410
均等物
当業者は、本明細書に記載される特定の手順に対する多数の均等物を認識するか、または慣例的実験法に過ぎないものを使用してこれを確認することが可能である。このような均等物は、本発明の範囲内にあると考えられ、特許請求の範囲によりカバーされる。様々な置換、変更、および改変は、特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に対して行われ得る。他の態様、利点、および改変は、本発明の範囲内である。本出願全体にわたって引用される全ての参照文献、発行特許、および公開された特許出願の内容は、参照により本明細書に援用される。
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Equivalents Those skilled in the art will recognize a number of equivalents to the specific procedures described herein, or may confirm this using only routine experimentation. Such equivalents are considered to be within the scope of this invention and are covered by the claims. Various substitutions, changes and modifications may be made to the invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the claims. Other aspects, advantages, and modifications are within the scope of the invention. The contents of all references, issued patents, and published patent applications cited throughout this application are hereby incorporated by reference.

図1は、PQQでの前処置による、低酸素後に生存可能な成体マウス心筋細胞の増加を示す棒グラフである。FIG. 1 is a bar graph showing the increase in viable adult mouse cardiomyocytes after hypoxia by pretreatment with PQQ. 図2は、PQQ保護が10μMの5−ヒドロキシデカン酸(ミトコンドリアKATPチャネルインヒビター)により阻害されないことを示す棒グラフである。FIG. 2 is a bar graph showing that PQQ protection is not inhibited by 10 μM 5-hydroxydecanoic acid (mitochondrial KATP channel inhibitor). 図3は、虚血前のPQQ処置が左心室発生圧(LVDP)を保つことを示す折れ線グラフである。FIG. 3 is a line graph showing that pre-ischemic PQQ treatment maintains left ventricular pressure (LVDP). 図4は、虚血前のPQQ処置が左心室拡張末期圧(LVEDP)(左心室収縮期圧−左心室拡張末期圧)を保つことを示す折れ線グラフである。FIG. 4 is a line graph showing that pre-ischemic PQQ treatment maintains left ventricular end diastolic pressure (LVEDP) (left ventricular systolic pressure-left ventricular end diastolic pressure). 図5は、左心室圧(LVDP)の正の最大一次導関数によって測定した場合の、虚血前のPQQ処置の効果を示す折れ線グラフである。FIG. 5 is a line graph showing the effect of PQQ treatment prior to ischemia as measured by the positive maximum first derivative of left ventricular pressure (LVDP). 図6は、左心室圧(LVDP)の負の最大一次導関数によって測定した場合の、虚血前のPQQ処置の効果を示す折れ線グラフである。FIG. 6 is a line graph showing the effect of pre-ischemic PQQ treatment as measured by the negative maximum first derivative of left ventricular pressure (LVDP). 図7は、冠動脈血流が、PQQ処置によって、対照と比較して有意に改善されることを示す折れ線グラフである。FIG. 7 is a line graph showing that coronary blood flow is significantly improved by PQQ treatment compared to controls. 図8は、示されるいくつかの濃度でのPQQを用いた2分間の前処置が、10nMと1μMとの間で次第に好ましい応答を有するが、毒性が10μMで発生することを示す棒グラフである。FIG. 8 is a bar graph showing that a 2 minute pre-treatment with PQQ at several indicated concentrations has an increasingly favorable response between 10 nM and 1 μM, but toxicity occurs at 10 μM. 図9は、PQQ前処置後の心筋梗塞サイズの変化を示す棒グラフである。10nMと1μMとの間では梗塞形成サイズが漸減するが、梗塞形成サイズは10μM PQQでは低減されない。FIG. 9 is a bar graph showing changes in myocardial infarct size after PQQ pretreatment. Infarct formation size gradually decreases between 10 nM and 1 μM, but infarct formation size is not reduced with 10 μM PQQ. 図10は、実験プロトコルのモデル1(2時間虚血)およびモデル2(虚血/再灌流)を示す概略図である。モデル2は、2つの別々の実験セット、セット1:(虚血17分/再灌流2時間)およびセット2:(虚血30分/再灌流2時間)を含んでいた。前処置ラットは、30分間の虚血の前にi.p.注射によってPQQを受けた。処置群において、PQQは、再灌流開始時にi.v.注射によって与えられた。対照ラットは、示される時間に、等体積のビヒクルを与えられた。矢印は、PQQ投与のタイミングを示す。i.p.=腹腔内;i.v.=静脈内;I=虚血;LAD=左前下行冠動脈。FIG. 10 is a schematic diagram showing experimental protocol model 1 (2 hours ischemia) and model 2 (ischemia / reperfusion). Model 2 included two separate experimental sets, set 1: (17 minutes ischemia / 2 hours reperfusion) and set 2: (30 minutes ischemia / 2 hours reperfusion). Pretreated rats are i.p. prior to 30 minutes of ischemia. p. PQQ was received by injection. In the treatment group, PQQ is i. v. Given by injection. Control rats received an equal volume of vehicle at the times indicated. Arrows indicate the timing of PQQ administration. i. p. = Intraperitoneal; i. v. = Intravenous; I = ischemia; LAD = left anterior descending coronary artery. 図11Aは、虚血/再灌流時のモデル2ラットにおける左心室収縮期圧(LVSP)を示す折れ線グラフである。PQQでの前処置(30分間の虚血の前のi.p.注射によるPQQ)かPQQでの処置(再灌流開始時のi.v.注射によるPQQ)が、2時間の再灌流においてLVSPの増加をもたらした。B=ベースライン;I=虚血;R=再灌流。FIG. 11A is a line graph showing left ventricular systolic pressure (LVSP) in model 2 rats during ischemia / reperfusion. Pretreatment with PQQ (PQQ by ip injection prior to 30 minutes of ischemia) or treatment with PQQ (PQQ by iv injection at the start of reperfusion) is LVSP at 2 hours of reperfusion Brought about an increase. B = baseline; I = ischemia; R = reperfusion. 図11Bは、虚血/再灌流中のモデル2ラットにおける左心室発生圧(LVDP)を示す折れ線グラフである。PQQでの処置は、30分間の再灌流後および2時間の再灌流後の両方でLVDPを増加させた。PQQでの前処置は、2時間の再灌流においてLVDPを増加させた。B=ベースライン;I=虚血;R=再灌流。FIG. 11B is a line graph showing left ventricular pressure (LVDP) in model 2 rats during ischemia / reperfusion. Treatment with PQQ increased LVDP both after 30 minutes of reperfusion and after 2 hours of reperfusion. Pretreatment with PQQ increased LVDP at 2 hours of reperfusion. B = baseline; I = ischemia; R = reperfusion. 図12Aは、虚血/再灌流時のモデル2ラットにおける左心室(LV)(+)dP/dtを示す折れ線グラフである。PQQでの前処置かPQQでの処置が、2時間の再灌流においてLV(+)dP/dtを有意に増加させた。B=ベースライン;I=虚血;R=再灌流。FIG. 12A is a line graph showing left ventricle (LV) (+) dP / dt in model 2 rats during ischemia / reperfusion. Pretreatment with PQQ or treatment with PQQ significantly increased LV (+) dP / dt at 2 hours of reperfusion. B = baseline; I = ischemia; R = reperfusion. 図12Bは、虚血/再灌流時のモデル2ラットにおける左心室(LV)(−)dP/dtを示す折れ線グラフである。PQQでの前処置かPQQでの処置が、2時間の再灌流においてLV(−)dP/dtを有意に減少させた。B=ベースライン;I=虚血;R=再灌流。FIG. 12B is a line graph showing left ventricle (LV) (−) dP / dt in model 2 rats during ischemia / reperfusion. Pre-treatment with PQQ or treatment with PQQ significantly reduced LV (−) dP / dt at 2 hours of reperfusion. B = baseline; I = ischemia; R = reperfusion. 図13は、モデル1(虚血のみ)における心筋梗塞サイズを示す棒グラフである。20mg/kgのPQQでの前処置は、梗塞サイズ(梗塞量/LV量%)を有意に減少させた。虚血は、再灌流のなしでの2時間のLAD結紮により誘発された。FIG. 13 is a bar graph showing myocardial infarct size in Model 1 (only ischemia). Pretreatment with 20 mg / kg PQQ significantly reduced infarct size (infarct volume / LV volume%). Ischemia was induced by 2 hour LAD ligation without reperfusion. 図14は、モデル2(虚血/再灌流)における心筋梗塞サイズを示す棒グラフである。これらの実験において、虚血は、17分間のLAD閉塞、続いての2時間の還流(再灌流)により誘発された。20mg/kgのPQQでの前処置は、梗塞サイズを有意に減少させた(梗塞量/危険領域%または梗塞量/LV量%のいずれかで測定した場合)。FIG. 14 is a bar graph showing myocardial infarct size in model 2 (ischemia / reperfusion). In these experiments, ischemia was induced by 17 minutes of LAD occlusion followed by 2 hours of reflux (reperfusion). Pretreatment with 20 mg / kg PQQ significantly reduced infarct size (when measured in either infarct volume / risk area% or infarct volume / LV volume%). 図15は、モデル2(虚血/再灌流)における付加的な実験の心筋梗塞サイズを示す棒グラフである。これらの実験において、30分間の虚血後に、2時間の再灌流が続いた。15mg/kgのPQQでの前処置が15mg/kgのPQQでの処置が、梗塞サイズを有意に減少させた(梗塞量/危険領域%または梗塞量/LV量%のいずれかで測定した場合)。P値は、それぞれのI/R梗塞サイズ測定を指す。FIG. 15 is a bar graph showing myocardial infarct size for additional experiments in model 2 (ischemia / reperfusion). In these experiments, 30 hours of ischemia was followed by 2 hours of reperfusion. Pretreatment with 15 mg / kg PQQ treated with 15 mg / kg PQQ significantly reduced infarct size (as measured by either infarct volume / risk area% or infarct volume / LV volume%) . P values refer to the respective I / R infarct size measurements. 図16は、i.p.注射によって、示された範囲のPQQ用量で前処置された5群のラットの梗塞サイズに対する異なる用量のPQQでの前処置の効果を示す折れ線グラフである。梗塞サイズとPQQの用量との間には強い負の相関が存在した。FIG. p. FIG. 5 is a line graph showing the effect of pretreatment with different doses of PQQ on the infarct size of 5 groups of rats pretreated with the indicated range of PQQ doses by injection. There was a strong negative correlation between infarct size and PQQ dose. 図17Aは、モデル1およびモデル2双方からのデータを組み合わせた際の、ラット1匹あたりの心室性細動(VF)の平均エピソードを示す棒グラフである。15〜20mg/kgのPQQでの前処置は、ラット1匹あたりのVFの平均エピソードを有意に減少させた。分析は、一元分散分析(ANOVA)により行った。FIG. 17A is a bar graph showing the average episode of ventricular fibrillation (VF) per rat when data from both Model 1 and Model 2 are combined. Pretreatment with 15-20 mg / kg PQQ significantly reduced the average episode of VF per rat. Analysis was performed by one-way analysis of variance (ANOVA). 図17Bは、モデル1およびモデル2からの久美合わせたデータを使用している、VFを有するラットのパーセンテージを示す棒グラフである。15〜20mg/kgのPQQでの前処置または15〜20mg/kgのPQQでの処置は、VFを有するラットのパーセンテージを有意に低下させた。分析をフィッシャーの正確確率検定によって行った。FIG. 17B is a bar graph showing the percentage of rats with VF using Kumi combined data from Model 1 and Model 2. Pre-treatment with 15-20 mg / kg PQQ or treatment with 15-20 mg / kg PQQ significantly reduced the percentage of rats with VF. Analysis was performed by Fisher's exact test. 図18Aは、30分間のLAD閉塞、続いて2時間の再灌流に供したLVの前部セグメントからの心筋のMDAレベルを示す折れ線グラフである。15mg/kgのPQQでの前処置は、虚血心筋におけるMDAを有意に減少させた。I/Rおよび処置に供したラットとそうでないラット(対照)との差は、二元分散分析によって有意であった。偽=全研究期間について閉塞のないLAD冠動脈単離に供したラット。FIG. 18A is a line graph showing myocardial MDA levels from the anterior segment of LV subjected to 30 minutes of LAD occlusion followed by 2 hours of reperfusion. Pretreatment with 15 mg / kg PQQ significantly reduced MDA in ischemic myocardium. Differences between I / R and treated and non-treated rats (control) were significant by two-way analysis of variance. Sham = Rats subjected to unoccluded LAD coronary artery isolation for the entire study period. 図18Bは、LVの後部セグメント(非虚血性)からの心筋のMDAレベルを示す折れ線グラフである。15mg/kgのPQQでの前処置も、この非虚血性の離れた心筋におけるMDAを減少させた。FIG. 18B is a line graph showing myocardial MDA levels from the posterior segment of LV (non-ischemic). Pretreatment with 15 mg / kg PQQ also reduced MDA in this non-ischemic isolated myocardium. 図19は、以下の条件下でラット心臓から単離されたミトコンドリアの呼吸制御比を示す棒グラフである:(i)対照:3時間のペントバルビタール麻酔、n=4、(ii)PQQ処置:3mg/kg、20分間の平衡化期間、30分間の虚血、PQQ注射、2時間の再灌流、n=5;および(iii)虚血/再灌流:20分間の平衡化期間、30分間の虚血、続いて2時間の再灌流、n=3。FIG. 19 is a bar graph showing the respiratory control ratio of mitochondria isolated from rat heart under the following conditions: (i) Control: 3 hours pentobarbital anesthesia, n = 4, (ii) PQQ treatment: 3 mg / Kg, 20 minutes equilibration period, 30 minutes ischemia, PQQ injection, 2 hours reperfusion, n = 5; and (iii) ischemia / reperfusion: 20 minutes equilibration period, 30 minutes imaginary Blood followed by 2 hours of reperfusion, n = 3. 図20Aは、PQQ連結PVAの合成機構を示す概略図である。FIG. 20A is a schematic diagram showing the synthesis mechanism of PQQ-linked PVA. 図20Bは、1つのPQQ分子を有するPVA単位を示す概略図である。FIG. 20B is a schematic diagram showing a PVA unit with one PQQ molecule. 図20Cは、複数のPQQ分子を有するPVA分子を示す概略図である。FIG. 20C is a schematic diagram showing a PVA molecule with multiple PQQ molecules. 図21は、蛍光検出器を用いたPQQの保持時間を示す。FIG. 21 shows the retention time of PQQ using a fluorescence detector. 図22は、水中のPQQの吸収スペクトルを示す。FIG. 22 shows the absorption spectrum of PQQ in water. 図23は、PQQ連結PVAのGPCスペクトルを示す。FIG. 23 shows the GPC spectrum of PQQ linked PVA. 図24は、蛍光検出器を用いたPQQのGPCスペクトルを示す。FIG. 24 shows the GPC spectrum of PQQ using a fluorescence detector. 図25Aは、以下のUV吸収スペクトルを示す:(A)10.19分間の保持時間を有するPQQ連結PVA(40K分子量)。FIG. 25A shows the following UV absorption spectra: (A) PQQ linked PVA (40K molecular weight) with a retention time of 10.19 minutes. 図25Bは、以下のUV吸収スペクトルを示す:(B)13.67分間の保持時間を有するPQQ連結PVA(10K分子量)。FIG. 25B shows the following UV absorption spectra: (B) PQQ linked PVA (10K molecular weight) with a retention time of 13.67 minutes. 図25Cは、以下のUV吸収スペクトルを示す:(C)PQQ残分。FIG. 25C shows the following UV absorption spectra: (C) PQQ residue. 図26は、8.45ppmおよび7.25ppmにおける芳香族ピークならびに3.84ppm、1.93ppmおよび1.50ppmにおける脂肪族ピークの積分面積に基づき、ローディングレベルは、約1〜1.5(±0.4)(PVA分子鎖あたりPQQ単位)であった。ロードダンプレベルは、連結生成物において約4(±2)wt%PQQである。FIG. 26 is based on the integrated areas of the aromatic peaks at 8.45 ppm and 7.25 ppm and the aliphatic peaks at 3.84 ppm, 1.93 ppm and 1.50 ppm, with loading levels of approximately 1-1.5 (± 0 4) (PQQ units per PVA molecular chain). The load dump level is about 4 (± 2) wt% PQQ in the linked product. 図27は、対照マウス、PQQ単独で処置したマウス、プロベネシドと組み合わせたPQQで処置したマウス、およびPVAと組み合わせたPQQで処置したマウスにおける腎臓の肉眼的病理学の写真。FIG. 27 is a photograph of macroscopic pathology of kidney in control mice, mice treated with PQQ alone, mice treated with PQQ combined with probenecid, and mice treated with PQQ combined with PVA. 図28は、抗ニトロチロシン免疫細胞学的特異性ならびにTNF誘導性ニトロチロシン増大に対する尿酸塩およびPQQの効果を示す、モノクロナール抗ニトロチロシンで免疫染色されたPMEMのニトロチロシン蛍光の代表的な顕微鏡写真(ウシ細胞)である。3−ニトロチロシンを用いた10:1の抗原:抗体比での30分間の抗体の前保温後に、同じ抗体で免疫染色したPMEMの顕微鏡写真。0.5時間後ないし4時間後のラットおよびウシ双方の対照、尿酸塩、PQQおよびTNF処置PMEMから得られたニトロチロシン蛍光の共焦点ヒストグラム分析(N=4,処置ごとに6回のサンプリング)。統計学的な差は、Kruskal−Wallisの順位による一元配置分散分析を用い、続いてDunnの方法を用いる多重比較により決定される。*=対照群と異なる#=それぞれのTNF群と異なるFIG. 28 is a representative microscope of nitrotyrosine fluorescence of PMEM immunostained with monoclonal anti-nitrotyrosine showing the effect of urate and PQQ on anti-nitrotyrosine immunocytological specificity and TNF-induced nitrotyrosine augmentation. It is a photograph (bovine cell). Photomicrograph of PMEM immunostained with the same antibody after pre-incubation of the antibody for 30 minutes at a 10: 1 antigen: antibody ratio with 3-nitrotyrosine. Confocal histogram analysis of nitrotyrosine fluorescence obtained from both rat and bovine controls, urate, PQQ and TNF treated PMEM after 0.5 to 4 hours (N = 4, 6 samplings per treatment) . Statistical differences are determined by one-way analysis of variance with Kruskal-Wallis rank followed by multiple comparisons using Dunn's method. * = Different from control group # = different from each TNF group 図29A〜B。尿酸塩およびPQQは、ニトロチロシンおよびPMEM中のβ−アクチンとのTNF誘発性共存を防止する。0.5時間後(A)および4.0時間後(B)の対照、PQQ、尿酸塩およびTNF処置PMEMの共焦点顕微鏡写真(ウシ細胞)を表す。ニトロチロシンは、抗ニトロチロシンで免疫染色されており緑色蛍光として現れry。β−アクチンは、抗β−アクチンで免疫染色されており赤色蛍光として現れる。組み合わされた赤色および緑色の顕微鏡写真の結果として生じる色変化は、共存が消磁ている場合には黄色として現れる(挿入図:矢印)。合計4つの調製物が、各処置および時点についてラットおよびウシPMEM双方から生成された。29A-B. Urate and PQQ prevent TNF-induced coexistence with nitrotyrosine and β-actin in PMEM. FIG. 2 shows confocal micrographs (bovine cells) of control, PQQ, urate and TNF treated PMEM after 0.5 hours (A) and 4.0 hours (B). Nitrotyrosine is immunostained with anti-nitrotyrosine and appears as green fluorescence. β-actin is immunostained with anti-β-actin and appears as red fluorescence. The color change that results from the combined red and green micrographs appears as yellow when the coexistence is demagnetized (inset: arrow). A total of 4 preparations were generated from both rat and bovine PMEM for each treatment and time point. 図29A〜B。尿酸塩およびPQQは、ニトロチロシンおよびPMEM中のβ−アクチンとのTNF誘発性共存を防止する。0.5時間後(A)および4.0時間後(B)の対照、PQQ、尿酸塩およびTNF処置PMEMの共焦点顕微鏡写真(ウシ細胞)を表す。ニトロチロシンは、抗ニトロチロシンで免疫染色されており緑色蛍光として現れry。β−アクチンは、抗β−アクチンで免疫染色されており赤色蛍光として現れる。組み合わされた赤色および緑色の顕微鏡写真の結果として生じる色変化は、共存が消磁ている場合には黄色として現れる(挿入図:矢印)。合計4つの調製物が、各処置および時点についてラットおよびウシPMEM双方から生成された。29A-B. Urate and PQQ prevent TNF-induced coexistence with nitrotyrosine and β-actin in PMEM. FIG. 2 shows confocal micrographs (bovine cells) of control, PQQ, urate and TNF-treated PMEM after 0.5 hours (A) and 4.0 hours (B). Nitrotyrosine is immunostained with anti-nitrotyrosine and appears as green fluorescence. β-actin is immunostained with anti-β-actin and appears as red fluorescence. The color change that results from the combined red and green micrographs appears as yellow when the coexistence is demagnetized (inset: arrow). A total of 4 preparations were generated from both rat and bovine PMEM for each treatment and time point. 図30。尿酸塩およびPQQは、TNF誘導性のPMEMにおけるアルブミンクリアランス速度の増加を防止する。組み合わされたデータのアルブミンクリアランス応答は、ラットおよびウシPMEMから得られた。処置は、4.0時間にわたる対照、尿酸塩、PQQおよびTNFである。統計学的な差は、Kruskal−Wallisの順位による一元配置分散分析を用い、続いてDunnの方法を用いる多重比較により決定される。*=対照群と異なる#=TNF群と異なるFIG. Urate and PQQ prevent the increase in albumin clearance rate in TNF-induced PMEM. The combined data albumin clearance response was obtained from rat and bovine PMEM. Treatment is control, urate, PQQ and TNF over 4.0 hours. Statistical differences are determined by one-way analysis of variance with Kruskal-Wallis rank followed by multiple comparisons using Dunn's method. * = Different from control group # = different from TNF group 図31。PQQ10mg/kg、3mg/kgおよび1mg/kg(i.v.)を用いた処置の脳梗塞サイズに対する効果(31A)。虚血の直前(0時間、ビヒクルおよびPQQ10mg群)および3時間後(3時間、ビヒクルおよびPQQ10mg群)に投与されたPQQは、梗塞体積を有意に減少させた(p<0.05;Mann−Whitney検定)。虚血の3時間後に投与された場合、1mg/kg(3時間、ビヒクルPQQ1mg群)ではなく3mg/kg(3時間、ビヒクルPQQ3mg群)でのPQQが、梗塞体積を減少させた。3mg/kg群においては有意な処置効果がある(p<0.05;Mann−Whitney検定)が、1mg/kg群においては有意な効果はない(p>0.05;Mann−Whitney検定)。FIG. Effect on treatment of cerebral infarct size with PQQ 10 mg / kg, 3 mg / kg and 1 mg / kg (iv) (31A). PQQ administered immediately before ischemia (0 hours, vehicle and PQQ 10 mg group) and 3 hours after (3 hours, vehicle and PQQ 10 mg group) significantly reduced infarct volume (p <0.05; Mann− Whitney test). When administered 3 hours after ischemia, PQQ at 3 mg / kg (3 hours, vehicle PQQ 3 mg group) but not 1 mg / kg (3 hours, vehicle PQQ 1 mg group) reduced infarct volume. There is a significant treatment effect in the 3 mg / kg group (p <0.05; Mann-Whitney test), but no significant effect in the 1 mg / kg group (p> 0.05; Mann-Whitney test). 図31。PQQ10mg/kg、3mg/kgおよび1mg/kg(i.v.)を用いた処置の用量応答曲線(31B)。虚血の直前(0時間、ビヒクルおよびPQQ10mg群)および3時間後(3時間、ビヒクルおよびPQQ10mg群)に投与されたPQQは、梗塞体積を有意に減少させた(p<0.05;Mann−Whitney検定)。虚血の3時間後に投与された場合、1mg/kg(3時間、ビヒクルPQQ1mg群)ではなく3mg/kg(3時間、ビヒクルPQQ3mg群)でのPQQが、梗塞体積を減少させた。3mg/kg群においては有意な処置効果がある(p<0.05;Mann−Whitney検定)が、1mg/kg群においては有意な効果はない(p>0.05;Mann−Whitney検定)。FIG. Dose response curve of treatment with PQQ 10 mg / kg, 3 mg / kg and 1 mg / kg (iv) (31B). PQQ administered immediately before ischemia (0 hours, vehicle and PQQ 10 mg group) and 3 hours after (3 hours, vehicle and PQQ 10 mg group) significantly reduced infarct volume (p <0.05; Mann− Whitney test). When administered 3 hours after ischemia, PQQ at 3 mg / kg (3 hours, vehicle PQQ 3 mg group) but not 1 mg / kg (3 hours, vehicle PQQ 1 mg group) reduced infarct volume. There is a significant treatment effect in the 3 mg / kg group (p <0.05; Mann-Whitney test), but no significant effect in the 1 mg / kg group (p> 0.05; Mann-Whitney test). 図32。正常な動物の切片標本(A);ビヒクル処置した動物の切片標本(B);PQQ10mg/kg処置(虚血後3時間)した動物の切片標本(C);PQQ3mg/kg処置した動物の切片標本(D)を表す。FIG. Normal animal slice (A); Vehicle treated animal slice (B); PQQ 10 mg / kg treated (3 hours after ischemia) animal slice (C); PQQ 3 mg / kg treated animal slice (D) is represented. 図33。PQQ10mg/kg、3mg/kgおよび1mg/kg(i.v.)を用いた処置の神経行動学的スコアに対する効果。虚血の直前(33A)および3時間後(33B)のPQQ10mg/kgを用いた処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。32A群および32B群双方において有意な処置効果がある(p<0.05;反復測定ANOVA)。虚血の3時間後のPQQ3mg/kgによる処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。3mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果がある(4C、p<0.05;反復測定ANOVA)が、1mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果はない(33D、p>0.05、反復測定ANOVA)。FIG. Effect on neurobehavioral score of treatment with PQQ 10 mg / kg, 3 mg / kg and 1 mg / kg (iv). Treatment with PQQ 10 mg / kg immediately before ischemia (33A) and 3 hours after (33B) results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect in both groups 32A and 32B (p <0.05; repeated measures ANOVA). Treatment with PQQ 3 mg / kg 3 hours after ischemia results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect when given 3 hours after ischemia in the 3 mg / kg group (4C, p <0.05; repeated measures ANOVA), but 3 hours after ischemia in the 1 mg / kg group There is no significant treatment effect when given (33D, p> 0.05, repeated measures ANOVA). 図33。PQQ10mg/kg、3mg/kgおよび1mg/kg(i.v.)を用いた処置の神経行動学的スコアに対する効果。虚血の直前(33A)および3時間後(33B)のPQQ10mg/kgを用いた処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。32A群および32B群双方において有意な処置効果がある(p<0.05;反復測定ANOVA)。虚血の3時間後のPQQ3mg/kgによる処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。3mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果がある(4C、p<0.05;反復測定ANOVA)が、1mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果はない(33D、p>0.05、反復測定ANOVA)。FIG. Effect on neurobehavioral score of treatment with PQQ 10 mg / kg, 3 mg / kg and 1 mg / kg (iv). Treatment with PQQ 10 mg / kg immediately before ischemia (33A) and 3 hours after (33B) results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect in both groups 32A and 32B (p <0.05; repeated measures ANOVA). Treatment with PQQ 3 mg / kg 3 hours after ischemia results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect when given 3 hours after ischemia in the 3 mg / kg group (4C, p <0.05; repeated measures ANOVA), but 3 hours after ischemia in the 1 mg / kg group There is no significant treatment effect when given (33D, p> 0.05, repeated measures ANOVA). 図33。PQQ10mg/kg、3mg/kgおよび1mg/kg(i.v.)を用いた処置の神経行動学的スコアに対する効果。虚血の直前(33A)および3時間後(33B)のPQQ10mg/kgを用いた処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。32A群および32B群双方において有意な処置効果がある(p<0.05;反復測定ANOVA)。虚血の3時間後のPQQ3mg/kgによる処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。3mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果がある(4C、p<0.05;反復測定ANOVA)が、1mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果はない(33D、p>0.05、反復測定ANOVA)。FIG. Effect on neurobehavioral score of treatment with PQQ 10 mg / kg, 3 mg / kg and 1 mg / kg (iv). Treatment with PQQ 10 mg / kg immediately before ischemia (33A) and 3 hours after (33B) results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect in both groups 32A and 32B (p <0.05; repeated measures ANOVA). Treatment with PQQ 3 mg / kg 3 hours after ischemia results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect when given 3 hours after ischemia in the 3 mg / kg group (4C, p <0.05; repeated measures ANOVA), but 3 hours after ischemia in the 1 mg / kg group There is no significant treatment effect when given (33D, p> 0.05, repeated measures ANOVA). 図33。PQQ10mg/kg、3mg/kgおよび1mg/kg(i.v.)を用いた処置の神経行動学的スコアに対する効果。虚血の直前(33A)および3時間後(33B)のPQQ10mg/kgを用いた処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。32A群および32B群双方において有意な処置効果がある(p<0.05;反復測定ANOVA)。虚血の3時間後のPQQ3mg/kgによる処置は、24、48および72時間時点における神経行動学的スコアを改善するという結果になる。3mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果がある(4C、p<0.05;反復測定ANOVA)が、1mg/kg群においては虚血の3時間後に与えられた場合に有意な処置効果はない(33D、p>0.05、反復測定ANOVA)。FIG. Effect on neurobehavioral score of treatment with PQQ 10 mg / kg, 3 mg / kg and 1 mg / kg (iv). Treatment with PQQ 10 mg / kg immediately before ischemia (33A) and 3 hours after (33B) results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect in both groups 32A and 32B (p <0.05; repeated measures ANOVA). Treatment with PQQ 3 mg / kg 3 hours after ischemia results in improved neurobehavioral scores at 24, 48 and 72 hours. There is a significant treatment effect when given 3 hours after ischemia in the 3 mg / kg group (4C, p <0.05; repeated measures ANOVA), but 3 hours after ischemia in the 1 mg / kg group There is no significant treatment effect when given (33D, p> 0.05, repeated measures ANOVA). 図34は、2ステップ抽出で処理され、HPLC蛍光検出器(360/460nm)で求めたラット血漿におけるPQQ(31.25〜2500ng/ml)の較正曲線を示す。FIG. 34 shows a calibration curve for PQQ (31.25 to 2500 ng / ml) in rat plasma processed with two-step extraction and determined with an HPLC fluorescence detector (360/460 nm). 図35は、A群(PQQ単独)およびB群(PQQ+プロベネシド)のラットについてのラット血漿PQQ濃度を示す。FIG. 35 shows rat plasma PQQ concentrations for Group A (PQQ alone) and Group B (PQQ + provenesid) rats. 図36は、A群(20mgPQQ/kg、i.v.)およびB群(100mgプロベネシド/kg、i.p.で前処置し、続いて20mgPQQ/kg、i.v.)のラット(n=3)における血漿QQ濃度−時間曲線を示す。FIG. 36 shows rats (n = 20 mg PQQ / kg, i.v.) and B (100 mg probenecid / kg, i.p. followed by 20 mg PQQ / kg, i.v.) rats. The plasma QQ concentration-time curve in 3) is shown. 図37は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしない、ベースライン、15分間の閉塞、30分間の閉塞、30分間の再灌流、60分間の再灌流および120分間の再灌流におけるラットの左心室収縮期圧(LVSP)を示すグラフである。Figure 37 shows baseline, 15 min occlusion, 30 min occlusion, 30 min reperfusion, 60 min reperfusion with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. 2 is a graph showing rat left ventricular systolic pressure (LVSP) during perfusion and 120 minutes of reperfusion. 図38は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしない、ベースライン、15分間の閉塞、30分間の閉塞、30分間の再灌流、60分間の再灌流および120分間の再灌流におけるラットの左心室拡張末期圧(LVEDP)をすグラフである。Figure 38 shows baseline, 15 min occlusion, 30 min occlusion, 30 min reperfusion, 60 min reperfusion with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. FIG. 6 is a graph showing rat left ventricular end diastolic pressure (LVEDP) during perfusion and 120 minutes of reperfusion. 図39は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしない、ベースライン、15分間の閉塞、30分間の閉塞、30分間の再灌流、60分間の再灌流および120分間の再灌流におけるラットの左心室発生圧力(LVDP)を示すグラフである。Figure 39 shows baseline, 15 min occlusion, 30 min occlusion, 30 min reperfusion, 60 min reperfusion with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. FIG. 6 is a graph showing rat left ventricular pressure (LVDP) during perfusion and 120 minutes of reperfusion. 図40は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしない、ベースライン、15分間の閉塞、30分間の閉塞、30分間の再灌流、60分間の再灌流および120分間の再灌流におけるラットの左心室の正の最大一次導関数(LV+dp/dt)を示すグラフである。FIG. 40 shows baseline, 15 min occlusion, 30 min occlusion, 30 min reperfusion, 60 min reperfusion with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. FIG. 6 is a graph showing the positive maximum first derivative (LV + dp / dt) of the left ventricle of a rat during perfusion and 120 minutes of reperfusion. 図41は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしない、ベースライン、15分間の閉塞、30分間の閉塞、30分間の再灌流、60分間の再灌流および120分間の再灌流におけるラットの左心室の負の最大一次導関数(LV−dp/dt)を示すグラフである。Figure 41 shows baseline, 15 min occlusion, 30 min occlusion, 30 min reperfusion, 60 min reperfusion with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. FIG. 5 is a graph showing the negative maximum first derivative (LV-dp / dt) of the rat left ventricle during perfusion and 120 minutes of reperfusion. 図42は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしないラットにおける梗塞サイズ百分率を示す棒グラフである。FIG. 42 is a bar graph showing percent infarct size in rats with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. 図43は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしないラットにおける、梗塞サイズ/危険領域百分率および梗塞サイズ/左心室量を示す棒グラフである。FIG. 43 is a bar graph showing infarct size / risk area percentage and infarct size / left ventricular volume in rats with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. 図44は、100mg/kgのプロベネシドと2または3mg/kgのPQQとの併用による処置をしたまたはしないラットにおける、クレアチンキナーゼの増加を示す棒グラフである。FIG. 44 is a bar graph showing the increase in creatine kinase in rats with or without treatment with a combination of 100 mg / kg probenecid and 2 or 3 mg / kg PQQ. 図45は、2.50ppmでラベルされた溶媒としてd−DMSOを用いた、受け取られたPQQおよびPQQ/PVA連結物のプロトンNMRスペクトルである。FIG. 45 is a proton NMR spectrum of received PQQ and PQQ / PVA conjugates using d 6 -DMSO as the solvent labeled at 2.50 ppm. 図46は、PQQ/PVA連結物のプロトンH−NMRスペクトルである(4.79ppmで内部基準としてラベルされた溶媒としてDOを用いる)。FIG. 46 is a proton H-NMR spectrum of the PQQ / PVA conjugate (using D 2 O as a solvent labeled as internal reference at 4.79 ppm). 図47は、PVA粉末のATRモードFT−IRスペクトルである。FIG. 47 is an ATR mode FT-IR spectrum of PVA powder. 図48は、PVA粉末のATRモードFT−IRスペクトルである。FIG. 48 is an ATR mode FT-IR spectrum of PVA powder. 図49は、PVA/PQQ連結物粉末のATRモードFT−IRスペクトルである。FIG. 49 is an ATR mode FT-IR spectrum of the PVA / PQQ conjugate powder. 図50は、2つのPVA粉末のXRDスペクトルである。(A)PQQ/PVA連結物。(B)PVA粉末。(D)PQQ粉末。(D)スチール基板。FIG. 50 is an XRD spectrum of two PVA powders. (A) PQQ / PVA conjugate. (B) PVA powder. (D) PQQ powder. (D) Steel substrate. 図50は、2つのPVA粉末のXRDスペクトルである。(A)PQQ/PVA連結物。(B)PVA粉末。(D)PQQ粉末。(D)スチール基板。FIG. 50 is an XRD spectrum of two PVA powders. (A) PQQ / PVA conjugate. (B) PVA powder. (D) PQQ powder. (D) Steel substrate. 図50は、2つのPVA粉末のXRDスペクトルである。(A)PQQ/PVA連結物。(B)PVA粉末。(D)PQQ粉末。(D)スチール基板。FIG. 50 is an XRD spectrum of two PVA powders. (A) PQQ / PVA conjugate. (B) PVA powder. (D) PQQ powder. (D) Steel substrate. 図50は、2つのPVA粉末のXRDスペクトルである。(A)PQQ/PVA連結物。(B)PVA粉末。(D)PQQ粉末。(D)スチール基板。FIG. 50 is an XRD spectrum of two PVA powders. (A) PQQ / PVA conjugate. (B) PVA powder. (D) PQQ powder. (D) Steel substrate. 図51は、HPLC−FLDを用いたPQQ(10〜1,000ng/ml)アッセイの標準較正曲線である。FIG. 51 is a standard calibration curve for a PQQ (10-1,000 ng / ml) assay using HPLC-FLD. 図52は、PQQアッセイについてのHPLC−FLD法の量的限界(0.2ng/20μl)である。FIG. 52 is the quantitative limit (0.2 ng / 20 μl) of the HPLC-FLD method for the PQQ assay. 図53は、PQQアッセイについてのHPLC−FLD法の検出限界(0.1ng/20μl)である。FIG. 53 is the detection limit (0.1 ng / 20 μl) of the HPLC-FLD method for the PQQ assay. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates. 図54A〜JJは、小分子量(SMW)PQQ連結物を示す。Figures 54A-JJ show small molecular weight (SMW) PQQ conjugates.

Claims (39)

虚血−再灌流損傷を防止、処置、または低減するための方法であって、それを必要としている被験体に、治療的に有効な量のピロロキノリンキノンを投与し、それによって該被験体の臓器および組織を、虚血性傷害により引き起こされる再灌流損傷から保護することを含む、方法。   A method for preventing, treating or reducing ischemia-reperfusion injury, wherein a subject in need thereof is administered a therapeutically effective amount of pyrroloquinoline quinone, whereby the subject's Protecting organs and tissues from reperfusion injury caused by ischemic injury. 前記虚血−再灌流損傷が、心臓損傷である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the ischemia-reperfusion injury is heart injury. 前記ピロロキノリンキノンが、前記被験体の体重1kgあたり1mgと10mgとの間の量で投与される、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered in an amount between 1 mg and 10 mg per kg body weight of the subject. 前記ピロロキノリンキノンが、前記被験体の体重1kgあたり約3mgの量で投与される、請求項3に記載の方法。   4. The method of claim 3, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered in an amount of about 3 mg / kg body weight of the subject. 前記ピロロキノリンキノンが、前記虚血性傷害の前に前記被験体に投与される、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject prior to the ischemic injury. 前記ピロロキノリンキノンが、前記虚血性傷害の後に前記被験体に投与される、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject after the ischemic injury. 前記ピロロキノリンキノンが、再灌流の開始前、開始時、または開始後に前記被験体に投与される、請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject before, at the start of, or after the start of reperfusion. 前記虚血−再灌流損傷が、発作である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the ischemia-reperfusion injury is a seizure. 前記発作が、心臓発作の結果である、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the stroke is a result of a heart attack. 治療的に有効な量のタモキシフェンを、それを必要とする被験体に投与することをさらに含む、請求項8に記載の方法。   9. The method of claim 8, further comprising administering a therapeutically effective amount of tamoxifen to a subject in need thereof. 前記ピロロキノリンキノンが、前記被験体の体重1kgあたり1mgと10mgとの間の量で投与される、請求項7に記載の方法。   8. The method of claim 7, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered in an amount between 1 mg and 10 mg per kg body weight of the subject. 前記ピロロキノリンキノンが、前記虚血性傷害の前に前記被験体に投与される、請求項9に記載の方法。   10. The method of claim 9, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject prior to the ischemic injury. 前記ピロロキノリンキノンが、前記虚血性傷害の後に前記被験体に投与される、請求項9に記載の方法。   10. The method of claim 9, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject after the ischemic injury. 前記ピロロキノリンキノンが、再灌流の開始前、開始時、または開始後に前記被験体に投与される、請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject before, at the start of, or after the start of reperfusion. 前記虚血−再灌流損傷が、腎臓損傷である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the ischemia-reperfusion injury is kidney injury. 前記腎臓損傷が、腸虚血または胃腸管障害の結果である、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the kidney damage is the result of intestinal ischemia or gastrointestinal tract injury. 前記ピロロキノリンキノンが、前記被験体の体重1kgあたり1mgと10mgとの間の量で投与される、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered in an amount between 1 mg and 10 mg per kg body weight of the subject. 前記ピロロキノリンキノンが、前記虚血性傷害の前に前記被験体に投与される、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject prior to the ischemic injury. 前記ピロロキノリンキノンが、前記虚血性傷害の後に前記被験体に投与される、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject after the ischemic injury. 前記ピロロキノリンキノンが、再灌流の開始前、開始時、または開始後に前記被験体に投与される、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the pyrroloquinoline quinone is administered to the subject before, at, or after the start of reperfusion. 虚血−再灌流損傷を処置することを必要とする被験体における虚血−再灌流損傷を処置するための薬学的組成物であって、1つ以上のポリマーに連結されたピロロキノリンキノンの治療的に有効な量を含む、薬学的組成物。   A pharmaceutical composition for treating ischemia-reperfusion injury in a subject in need of treating ischemia-reperfusion injury, comprising the treatment of pyrroloquinoline quinone linked to one or more polymers. A pharmaceutical composition comprising a pharmaceutically effective amount. 前記ポリマーが、ポリビニルアルコールである、請求項21に記載の薬学的組成物。   The pharmaceutical composition according to claim 21, wherein the polymer is polyvinyl alcohol. 前記ポリマーが、PEG−NHである、請求項21に記載の薬学的組成物。 Wherein the polymer is a PEG-NH 2, the pharmaceutical composition according to claim 21. 虚血−再灌流損傷を処置することを必要とする被験体における虚血−再灌流損傷を処置するための薬学的組成物であって、治療的に有効な量のピロロキノリンキノンおよび腎臓保護剤を含む、薬学的組成物。   A pharmaceutical composition for treating ischemia-reperfusion injury in a subject in need of treating ischemia-reperfusion injury, comprising a therapeutically effective amount of pyrroloquinoline quinone and a renal protective agent A pharmaceutical composition comprising: 前記腎臓保護剤が、プロベネシドである、請求項24に記載の薬学的組成物。   25. A pharmaceutical composition according to claim 24, wherein the nephroprotective agent is probenecid. 治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンが、1mg/kgと10mg/kgとの間であり、治療的に有効な用量のプロベネシドが、100mg/kgと200mg/kgとの間である、請求項24に記載の薬学的組成物。   The therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone is between 1 mg / kg and 10 mg / kg, and the therapeutically effective dose of probenecid is between 100 mg / kg and 200 mg / kg. 25. A pharmaceutical composition according to 24. 前記腎臓保護剤が、シラスタチンである、請求項24に記載の薬学的組成物。   25. A pharmaceutical composition according to claim 24, wherein the nephroprotective agent is cilastatin. ピロロキノリンキノンが、1つ以上のポリマーに連結される、請求項24に記載の薬学的組成物。   25. The pharmaceutical composition of claim 24, wherein the pyrroloquinoline quinone is linked to one or more polymers. 前記虚血−再灌流損傷が、発作損害である、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the ischemia-reperfusion injury is a seizure injury. 前記虚血−再灌流損傷が、四肢において発生する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the ischemia-reperfusion injury occurs in a limb. 四肢損傷が、糖尿病の結果、または糖尿病関連障害である、請求項30に記載の方法。   32. The method of claim 30, wherein the limb injury is a result of diabetes or a diabetes related disorder. 前記虚血−再灌流損傷が、肺で発生する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the ischemia-reperfusion injury occurs in the lung. 虚血−再灌流損傷を処置することを必要とする被験体における虚血−再灌流損傷を処置するための薬学的組成物であって、治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンおよびメトプロロールを含む、薬学的組成物。   A pharmaceutical composition for treating ischemia-reperfusion injury in a subject in need of treating ischemia-reperfusion injury, comprising a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone and metoprolol , Pharmaceutical composition. 前記治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンが、1mg/kgと10mg/kgとの間である、請求項33に記載の薬学的組成物。   34. The pharmaceutical composition of claim 33, wherein the therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone is between 1 mg / kg and 10 mg / kg. 前記治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンが、3mg/kgである、請求項34に記載の薬学的組成物。   35. The pharmaceutical composition of claim 34, wherein the therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone is 3 mg / kg. 前記治療的に有効な用量のメトプロロールが、1mg/kgである、請求項35に記載の薬学的組成物。   36. The pharmaceutical composition of claim 35, wherein the therapeutically effective dose of metoprolol is 1 mg / kg. 前記虚血−再灌流損傷が、心筋硬塞である、請求項33に記載の薬学的組成物。   34. The pharmaceutical composition of claim 33, wherein the ischemia-reperfusion injury is myocardial infarction. 虚血性傷害に起因する損傷を処置または防止するためのキットであって、1つ以上の容器中に、治療的に有効な用量のピロロキノリンキノンと、薬学的に許容されるキャリアと、該キットの使用説明書と、必要があれば、メトプロロール、プロベネシド、およびシラスタチンから成る群から選ばれる1つ以上の化合物と、を含む、キット。   A kit for treating or preventing damage resulting from ischemic injury, comprising in one or more containers a therapeutically effective dose of pyrroloquinoline quinone, a pharmaceutically acceptable carrier, and the kit And, if necessary, one or more compounds selected from the group consisting of metoprolol, probenecid, and cilastatin. 前記ピロロキノリンキノンが、1つ以上のポリマーに連結される、請求項38に記載のキット。   40. The kit of claim 38, wherein the pyrroloquinoline quinone is linked to one or more polymers.
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