JP2015189681A - 糖尿病を調節するプレニルフラバノン化合物 - Google Patents

糖尿病を調節するプレニルフラバノン化合物 Download PDF

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Abstract

【課題】糖尿病を治療又は予防する、更に好ましくは、II型糖尿病を治療又は予防する組成物の製造方法および使用方法の提供。
【解決手段】台湾産のプロポリスである台湾グリーンプロポリス又はその抽出物、または該抽出物より主活性成分として単離及び同定された下式のプロポリンA〜J(PPA〜PPJ)というプレニルフラバノン化合物を使用した血糖をコントロールする組成物を薬物、健康食品又は食品サプリメントとして用いる。

【選択図】なし

Description

本発明は、血糖を調節する、好ましくは糖尿病を治療又は予防する組成物の製造における、プレニルフラバノン化合物の新規な使用に関する。
糖尿病はエジプトにおいて紀元前約1500年から知られているが(非特許文献1、非特許文献2)、その発症機序は西暦1900年以降徐々に理解された。世界保健機関(WHO)の統計から、世界中で約3億4600万人が糖尿病を罹患し、中でもII型糖尿病(即ち、インスリン非依存性糖尿病)を罹患している患者が多く存在した。
糖尿病は糖の代謝異常を伴う疾患である。かかる疾患の発症は体内のインスリン減少に関連しており、多食、多飲及び多尿、体重減少並びに高血糖及び高尿糖等の病態を生じることが多い。インスリンは主に体内の筋肉細胞及び脂肪組織細胞におけるブドウ糖の吸収及び利用をコントロールするホルモンである。インスリン不足の場合、血中のブドウ糖がこれらの組織細胞に入って利用されることが不可能になり、高血糖及び深刻な影響を引き起こす。
糖尿病はWHOによって4群に分類されている(非特許文献3):(1)I型糖尿病(インスリン依存性)、(2)II型糖尿病(インスリン非依存性)、(3)二次性糖尿病及び(4)妊娠糖尿病。かかる4タイプの糖尿病は機序及び原因が異なるが、膵臓のランゲルハンス島β細胞からのインスリン分泌が不十分である結果としての病理学的特徴は比較的似ており、血糖濃度を低減させることができず、高血糖を引き起こす。
I型糖尿病は、大抵はβ細胞に損傷を与え、インスリン分泌不全を引き起こす自己免疫疾患を罹患した結果として、小児において発症することが多い。II型糖尿病は中年の成人において発症することが多く、生活習慣及び肥満によって引き起こされる可能性がある。分子機序については、β細胞が一部損傷され、インスリン分泌が不十分になるか、又は分泌は十分であるものの、インスリンが組織細胞表面上のインスリン受容体に正常に結合することができないため、ブドウ糖を細胞内に誘導して更に利用することができないか、又は他の未知の原因により生じる可能性がある。II型糖尿病と同様に、妊娠糖尿病はホルモンによる干渉効果によって引き起こされ得るが、出産後にホルモンによる干渉効果は正常レベルに戻る。
糖尿病をコントロール及び治療する薬物として、インスリン及び多くの血糖を調節する経口薬が過去数十年の間に販売されているが、依然として血糖をコントロールする効果が小さく、I型糖尿病又はII型糖尿病を治癒するものではない。糖尿病自体は恐ろしいものではないが、糖尿病により生じる合併症が患者を死に導く最大の原因である。かかる糖尿病による合併症としては、低血糖、ケトアシドーシス、循環器疾患、慢性腎不全、網膜症、神経障害及び微小血管障害が挙げられる。
研究及び統計によれば、全ての糖尿病患者のうち約90%がII型糖尿病を罹患している(非特許文献4)。経口血糖降下薬は主要なII型糖尿病治療薬であり、下記の通り分類される(非特許文献5):ビグアナイド、スルホニル尿素(sulfaureas)、チアゾリジン(thiazolidiones)、メグリチニド、α−グリコシダーゼ阻害剤及びジペプチジルペプチダーゼ−4(DPP−4)阻害剤。
ビグアナイド薬は、主な作用機序として肝臓から放出されるブドウ糖を低減させ、インスリン耐性を改善することを通じて血糖を低減させることができる。ビグアナイド薬としては、メトホルミン、フェンホルミン及びブホルミンが挙げられる。スルホニル尿素薬は、主な作用機序として膵島β細胞を刺激してインスリンを分泌させて、体内のインスリンのレベルを増加させることを通じて血糖を低減させることができる。スルホニル尿素薬としては、トルブタミド(tobutamide)、アセトヘキサミド、トラザミド及びクロルプロパミドが挙げられる。チアゾリジン薬は、主な作用機序としてインスリンの効果に対する標的細胞の感度を高めることを通じて血糖を低減させることができる。チアゾリジン薬としては、ロシグリタゾン、ピオグリタゾン及びトログリタゾンが挙げられる。メグリチニド薬は、主な作用機序としてインスリンの早期分泌を刺激することを通じて食後血糖を低減させることができる。メグリチニド薬としては、レパグリニド及びナテグリニドが挙げられる。α−グリコシダーゼ阻害剤は、主な作用機序として小腸の上部における糖質の吸収を阻害することを通じて食後血糖を低減させることができる。α−グリコシダーゼ阻害剤としては、ミグリトール、アカルボース及びボグリボースが挙げられる。ジペプチジルペプチダーゼ−4(DPP−4)阻害剤は、DPP−4を阻害することによって体内のGLP−1の活性を高め、体内のGLP−1の作用時間を延長することができる。ジペプチジルペプチダーゼ−4(DPP−4)阻害剤としては、ビルダグリプチン、シタグリプチン、サキサグリプチン及びリナグリプチンが挙げられる。上記薬物は血糖の調節及び疾患の進行の予防を達成することしかできず、それによって糖尿病を治癒することはできない。そのため、現在、より信頼性があり且つより効果的な糖尿病治療薬を開発することが重要な課題として残されている。
プロポリスは、蜜蝋と、ミツバチが採集した植物の新芽由来の汁とを混合することによって、又は果皮外層由来の分泌物とを混合することによって形成される有色ガム状物質である。プロポリスは、ミツバチが蜂巣を修復し、病原菌の侵入に耐えるために重要な物質であるため、蜂群の繁殖及び生存に重要な役割を果たす(非特許文献6)。ヒトにはプロポリスを従来の医薬として用いてきた何百年もの歴史がある(非特許文献7)。現在、プロポリスは天然の健康食品の原料として広く用いられている。
研究において、プロポリスが広範な生物学的活性、例えば抗生(非特許文献8)、抗ウイルス(非特許文献9)、抗がん(非特許文献10)、免疫制御(非特許文献11)、肝臓の保護(非特許文献12)、並びに血糖の調節(非特許文献13)及び抗酸化(非特許文献14)等の活性を有することが見出された。様々な季節、様々な地域でプロポリスを産生する植物源が異なるため、プロポリスは様々な活性成分を有する。現在、世界中でプロポリスは6タイプに分類することができ、台湾(非特許文献15、非特許文献16、非特許文献17、非特許文献18、非特許文献19,非特許文献20、非特許文献21、非特許文献22)、沖縄(日本)(非特許文献23、非特許文献24、非特許文献25、非特許文献26)及びソロモン諸島(非特許文献27)でしか見られない、プロポリンを主成分とするプロポリスは太平洋プロポリスの国際分類を有する。
台湾産のプロポリスは台湾グリーンプロポリスと呼ばれる。これは夏に産生され、主活性成分がプレニルフラバノンとして単離及び同定され、プロポリンA〜J(PPA〜PPJ)という10種の活性成分を含むことが知られている(特許文献1)。
台湾特許出願公開第201304789号
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現在の研究から、台湾グリーンプロポリスが神経栄養、抗がん、抗生及び抗酸化の主生物活性を有することが知られている。台湾グリーンプロポリス又はプレニルフラバノンが血糖に関連することを示唆又は予測する報告又は従来技術はない。
本発明は、意外なことに、プレニルフラバノン化合物が血糖を調節し、それにより糖尿病を治療する効果を有することを見出した。
本発明は、血糖を調節する組成物の製造における、プレニルフラバノン化合物の新規な使用を提供し、該プレニルフラバノン化合物が、式(1):
(式中、
R1、R3及びR6はそれぞれ独立してH又はX−R9であり、Xは−CH−、−O−、−S−、−NH−、−N=、−C(=O)−又は−OC(=O)−から選択され、R9はH、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基から選択され、
R2はC1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基から選択され、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基は無置換であるか、又は1つ若しくは複数のC1〜6アルキル基、OH、NH、CN、NO、CHO若しくはハロゲンで置換され、
R4及びR8はそれぞれH、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基から選択され、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基は無置換であるか、又は1つ若しくは複数のC1〜6アルキル基、OH、NH、CN、NO、CHO若しくはハロゲンで置換され、
R5及びR7はそれぞれH、OH、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基であり、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基は無置換であるか、又は1つ若しくは複数のC1〜6アルキル基、OH、NH、CN、NO、CHO若しくはハロゲンで置換され、
又は、その薬学的に許容可能な塩である)
を有する。
本発明の一実施形態では、式(1)の化合物が下記の構造:

(式中、R1〜R8は上記で規定される)
を有する。
本発明の一実施形態では、R1、R3及びR6がそれぞれ好ましくはH、OH、OCH又はOCHCHから選択される。
本発明の一実施形態では、R2が好ましくはH、





又は

から選択される。
本発明の一実施形態では、R4及びR8がそれぞれ好ましくはH、

又は

から選択される。
本発明の一実施形態では、R5及びR7がそれぞれ好ましくはH、OH、

又は

から選択される。
本発明の好ましい一実施形態では、式(1)の化合物が下記の通りである:
(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPC)

(S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPD)

(S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4,5−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPF)

(S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(3−メチルブタ−2−エン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPG)

(S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPH)

(S)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−((2E,6E)−3,7,11−トリメチルドデカ−2,6,10−トリエン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPI)

(S,E)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPJ)

(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−2−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPA)

(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−5−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPB)

(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(Pokinawan)

(S,E)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPE)

(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−2−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(3−ヒドロキシ−3−メチルブチル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン

(S)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−((2E,6E)−11−ヒドロキシ−3,7,11−トリメチルドデカ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン

又は
(S,E)−5,7−ジヒドロキシ−6−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン
本発明の一実施形態では、式(1)の化合物を、糖尿病を治療又は予防する組成物の製造に用いることができる。本発明の好ましい一実施形態では、式(1)の化合物を、II型糖尿病を治療又は予防する組成物の製造に用いることができる。
本発明の別の目的は、上述の式(1)の化合物を含む糖尿病を治療又は予防する組成物を提供することである。
本発明の別の目的は、血糖を調節する、好ましくは、糖尿病を治療又は予防する、更に好ましくは、II型糖尿病を治療又は予防する組成物の製造における、台湾グリーンプロポリス又はその抽出物の新規な使用を提供することである。
本発明によれば、血糖を調節する組成物を薬物、健康食品又は食品サプリメントとして用いることができる。
本発明によれば、台湾グリーンプロポリス又はその抽出物が下記の化合物:
(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPC)

(S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPD)

(S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4,5−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPF)

(S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(3−メチルブタ−2−エン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPG)

(S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPH)

(S)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−((2E,6E)−3,7,11−トリメチルドデカ−2,6,10−トリエン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPI)

(S,E)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPJ)

(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−2−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPA)

(S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−5−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPB)

又は
(S,E)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPE)

の少なくとも1つを含む。
台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物(TPE)のHPLC分析の図である。 TPEを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 TPEを投与した後のマウスにおけるグリコシル化ヘモグロビンのデータを示す。 PPCを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 PPDを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 PPFを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 PPGを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。
本明細書中のありとあらゆる実施形態は本発明を完全に説明することを目的とするに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明の一実施形態において、血糖を調節する新規な薬剤として用いる化合物は台湾グリーンプロポリスから抽出される。分析から、得られた抽出物がPPA〜PPJ及びそれらの誘導体を主成分とすることが分かった。
<材料及び方法>
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物(TPE)の製造]
2010年7月、台南(台湾)の養蜂場から台湾グリーンプロポリス約2kgを採取した。台湾グリーンプロポリスは脱蝋した後、95%アルコールで約3週間抽出した。アルコールの濾過及び不純物の除去後、液体抽出物を減圧濃縮して台湾グリーンプロポリス抽出物を得た。これを次工程で用いるまで−20℃の冷凍庫に入れた。抽出物中の活性化合物のレベルをHPLC分析によって同定した。
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物のHPLC分析]
高速液体クロマトグラフィ(HPLC)によってプロポリンの組成及びレベルについて台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物を分析した。逆相クロマトグラフィにはLunaのPhenomenex C18カラム(C18、250mm×4.6mm)を用いた。メタノールと水との比が85:15(v/v)の混合溶媒を移動相として用い、流速は1.0ml/分であった。紫外線ランプの検出器の波長は280nmである。試料の注入量は20μLであった。
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物の化学組成]
台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物はプロポリンを主成分とし、ここで、PPCは含有量が最も多い主成分であり、その他、例えばPPD、PPF、PPG及びPPHの含有量が多く保たれている。図1は台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物のHPLC分析の図であり、台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物中のPPA〜PPJという10種の化合物の保持時間及び含有量を明確に示す。
[マウスの糖尿病の誘発]
BioLASCO Co.(宜蘭(台湾))から市販されている、5週齢の雄性FBVマウスを1週間馴化した後、40mg/kgのストレプトゾトシン(STZ)を3日間連続して投与した。STZに氷上でクエン酸ナトリウム水溶液(pH4.5、73.5mg/5mL)を配合した後、配合物100μLを腹腔内注射によって投与した。連続する3日間の2日目から、マウスに5%(w/v)ブドウ糖水溶液を6日間連続して投与した。マウスを10日間静置した後、血糖レベルを測定した。STZを1週間投与した後、各マウスの尾静脈から約5μLの血液を採取し、血糖モニター及びチップ(FORA(カリフォルニア(米国))によって血糖についてアッセイを行った。1週間後、もう一度血糖を検出し、血糖がスムースであるか否かを評価した後、群分けした。糖尿病への罹患を誘発させた全てのマウスにおける血糖値が約300mg/dL±50mg/dLの範囲内に入るようにした。
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物(TPE)群]
適量の台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物を95%アルコール3mlで溶解した後、共溶媒であるTween 80(登録商標)80μLと均一混合し、減圧濃縮してアルコールを除去した後、水16mlに分散して台湾グリーンプロポリス抽出物の液体混合物を得た。この混合物を、200μL胃管栄養法によって、台湾グリーンプロポリス抽出物群に指定した糖尿病マウスに与えた。
[プロポリン及びその関連誘導体群]
適量のプロポリン及びその関連誘導体、例えばPPA、PPB、PPC、PPD、PPE、PPF、PPG、PPH、PPI又はPPJを95%アルコール3mlで溶解した後、Tween 80(登録商標)80μLと均一混合し、減圧濃縮してアルコールを除去した後、水16mlに均一分散し、プロポリンの液体混合物を得た。この混合物を、200μL胃管栄養法によって、プロポリン及びその関連誘導体群に指定した糖尿病マウスに与えた。
[DPP4抑制剤群(DPP4I)(Januvia)]
American Merck Co.から市販されている、シタグリプチン(商品名:Januvia)をDPP4阻害剤として用いた。適量のシタグリプチンを水に溶解してマウスに370mg/kgの用量で投与することができる最終濃度にした。下記の実施例において、JanuviaはDPP4阻害剤の代表例であり、参照用の陽性対照群として作用した。
[STZ群(糖尿病誘発マウスの比較群)及び対照群(Con)]
Tween 80(登録商標)(80μL)を水16mlに混合してプラセボを得た。これを200μL胃管栄養法によってSTZ誘発糖尿病マウス又は正常マウス(即ち、糖尿病を誘発しないマウス)に与えた。経口胃管栄養法は各日1回決められた時間に実行し、体重、摂餌量及び摂水量は12週間〜13週間で試験が終了するまで毎週測定した。
[経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)]
動物に試験物質を12週間投与した後、OGTT試験を実施してインスリンの分泌及び効果を評価した。試験における全てのマウスは、試験物質を投与した後、ゼロ点と呼ばれる第1の点での血液サンプリングの前に4時間絶食させた。その後、マウスに経口胃管栄養法によって1.0g/kgの用量に相当するブドウ糖水溶液200μLを与えた。投与後、血糖のアッセイ用に15分、30分、60分、120分及び180分にそれぞれ血液を採取した。そのため、0分、15分、30分、60分、120分及び180分の点を含む、合計6点を得た。各マウスの尾静脈から約5μLの血液を採取した後、血糖モニター及びチップ(FORA(カリフォルニア(米国))によって血糖についてアッセイを行った。X軸の時点に対してY軸の血糖値をプロットした。比較用に各群の曲線下面積を計算した。血糖を制御する効力を、試験物質とインスリンの分泌及び効果との間の関係を示す該面積によって評価した。
[グリコシル化ヘモグロビンHbA1cの分析]
グリコシル化ヘモグロビンを用いて試験物質の血糖を制御する効力を評価した。試験物質を12週間投与した後、グリコシル化ヘモグロビンHbA1cの分析用に血液を採取した。各マウスから採取した血液500μLをSuper Laboratory Co.(新北市(台湾))に送り分析した。分析により、各群のマウスに対して平均及び標準偏差が与えられ得る。試験物質に血糖調節効力がある場合には、この値はより低いものとなり、試験物質に血糖調節効力がない場合には、この値はより高いものとなる。
<結果>
[糖尿病マウスの体重に対するTPEの効果]
文献による推奨に従って、DPP4I群の糖尿病マウスに370mg/kg/マウスでJanuviaを投与し、この用量は60kgの成人への投与に対しては2466.7mg/日の用量に変換された。糖尿病患者に対しては、Januviaを1回1日用いることが推奨され、各回100mgが与えられた。下記の実施例においては、正常人体に対する推奨投与量よりも約25倍高い用量でJanuviaを用いたため、糖尿病マウスにおいて血糖をコントロールすることができた。下記の実施例においては、Januvia群を比較用の陽性対照群として用い、STZ誘発しない健康マウスを陰性対照群として用い、STZ誘発糖尿病マウスを対照群として用いた。ここで、これらの対照群においては、薬物又は試験物質を用いなかった、即ち、プラセボのみを投与した。本発明の一実施例において、台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物群(TPE)の日用量は60kgの成人に対する240mg/日の用量に相当する36mg/kg/マウスであった。
図2はTPEを投与した後のマウスの体重の変動を示す。13週間投与した後、全ての群のマウスの体重に有意な変化はなかった。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するTPEの効果]
各群7匹の糖尿病マウスに対し、血糖値が約350mg/dLとなった時点で36mg/kg/日の用量で台湾グリーンプロポリス抽出物(TPE)を経口投与した。計算すると、この用量は60kgの成人に対する240mg/日の用量に相当するものであった。経口投与は各日決められた時間に1回実行し、体重、摂餌量、摂水量及び血糖は毎週測定し、合計13週間投与した。文献における推奨に従って、陽性対照群で用いたJanuviaはマウスに370mg/kgの用量で経口投与した。計算すると、この用量は60kgの成人に対する2467mg/日の用量に相当するものであった。STZ誘発しないマウスを陰性対照群として用いた一方、STZ誘発糖尿病マウスを対照群として用いた。
図3はTPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。13週間投与した後、血糖はTPEによって有意に調節された。6週間〜7週間投与した後、TPEの血糖を調節する効力は有意であり、Januviaの血糖を調節する効力と等価であった。陰性対照群(正常健康マウス)において、血糖値は約180mg/dLにスムースに保たれた。対照群において、血糖値は350mg/dLから470mg/dLに増加した。試験結果から、TPEの血糖を調節する効力が有意であることを明確に認めることができる。
[糖尿病マウスの摂餌量に対するTPEの効果]
図4はTPEを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。TPE群のマウスにおいて、当初の摂餌量は、約4.0g/日/マウスであった。TPEを13週間投与した後、摂食量は約3.5g/日/マウスに減少した。同様に、試験結果はJanuvia群の場合と同一であった。STZ群とは対照的に、プラセボを8週間投与した後、摂食量は元々の4.0g/日/マウスから6.0g/日/マウスに増加し、13週間投与した後、摂食量は依然として5.7g/日/マウスに保たれた。陰性対照群において、摂食量は約3.2g/日/マウス〜3.5g/日/マウスであった。試験結果から、本発明に係るTPEがJanuviaと同様の効力を有し、糖尿病マウスの摂食量の低減に効果的であり得ることは明らかである。図1に示すように、TPEの投与の際、TPE群のマウスはSTZ群と体重の変動は同一であったが、摂餌量は相違した。このことから、TPE及びJanuviaが血糖を調節する効力を有し、摂食エネルギーの好ましい利用が可能になることが示唆される。
[糖尿病マウスの摂水量に対するTPEの効果]
図5はTPEを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。STZ群において、プラセボを8週間投与した後、摂水量は1週目の7.5mL/日/マウスから12.5mL/日/マウスに増加した。この際、TPE群のマウスでは、摂水量は1週目の5.8mL/日/マウスから6.0mL/日/マウスに増加し、Januvia群のマウスでは、1週目の7.0mL/日/マウスから5.4mL/日/マウスに減少した。
STZ群において、プラセボを13週間投与した後、摂水量は1週目の7.5mL/日/マウスから13.8mL/日/マウスに増加した。この際、摂水量は、TPE群のマウスでは1週目の5.8mL/日/マウスから5.3mL/日/マウスに増加し、Januvia群のマウスでは1週目の7.0mL/日/マウスから3.8mL/日/マウスに減少した。試験結果から、台湾グリーンプロポリスは糖尿病マウスの摂水量を有意に低減させることができるため、糖尿病を治療する効力を有することが認められる。
[ブドウ糖負荷試験におけるTPEの効力]
図6はブドウ糖負荷試験においてTPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。STZ群において、マウスの血糖値はゼロ点で約450mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約540mg/dLであり、60分〜90分の時点で約560mg/dLのピークに達し、180分の時点で490mg/dLに戻った。TPE群において、マウスの血糖値はゼロ点で約300mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約460mg/dLであり、60分〜90分の時点で約430mg/dL〜405mg/dLであり、180分の時点で360mg/dLに戻った。Januvia群において、マウスの血糖値はゼロ点で約260mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約420mg/dLのピークに達し、60分〜90分の時点で約390mg/dL〜340mg/dLであり、180分の時点で240mg/dLに戻った。陰性対照群において、マウスの血糖値はゼロ点で約190mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約230mg/dLのピークに達し、60分〜90分の時点で約220mg/dL〜215mg/dLであり、180分の時点で190mg/dLに戻った。試験結果から、TPEが有意に血糖をその正常レベルに戻すことができることが明らかに認められる。
図7は、シグマプロットソフトウェアによって解析し、積分面積で計算した、TPEを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフ(X軸の時間対Y軸の血糖値)を示す。図7に示すように、陰性対照群のマウスにおいてはβ細胞からのインスリン分泌機能が正常であるため、積分面積が最小となり(AUC値は約3.8×10)、STZ群のマウスにおいてはβ細胞が損傷され、インスリン分泌が少ないため、積分面積が最大となり(AUC値は約9.7×10)、DPP4I群のマウスにおいてはβ細胞の機能の一部が回復し、基礎インスリン分泌が維持されるため、STZ群と比較した場合、積分面積が有意に減少し(AUC値は約5.8×10)、同様に、TPEはDPP4Iと同様の効力を有し、β細胞の機能の部分的な回復及び基礎インスリン分泌の維持が可能になり、STZ群と比較した場合、積分面積を有意に低減することができる(AUC値は約7.2×10)。STZ群及びDPP4I群又はTPE群をそれぞれ比較した場合、DPP4I及びTPEはそれぞれ66.1%及び42.4%の低減を可能にする。試験結果から、TPEが実際に血糖を調節する効力を有することが明らかに認められる。
[グリコシル化ヘモグロビンに対するTPEの効果]
図8はTPEを投与した後のマウスにおけるグリコシル化ヘモグロビンのデータを示す。図8に示すように、プラセボ又は試験物質をそれぞれ13週間投与した後、グリコシル化ヘモグロビンの値はSTZ群のマウスにおいて約5.7%であり、陰性対照群において約3.7%であり、DPP4I群において約4.6%であり、TPE群において約5.1%であった。試験結果から、DPP4Iはグリコシル化ヘモグロビンの生成を55%低減させるのに効果的であることが明らかに認められる。TPEの用量(36mg/kg)はDPP4Iの用量(370mg/kg)の9.7%しかないが、TPEもグリコシル化ヘモグロビンの生成を30%低減させることができた。そのため、本発明に係るTPEはグリコシル化ヘモグロビンの低減に対する優れた効果を有する。
[糖尿病マウスの体重に対するPPC、PPD、PPF及びPPGの効果]
下記の実施例においては、台湾グリーンプロポリス中のプロポリンの含有量に基づいて、4つの成分、例えばPPC、PPD、PPF及びPPGを糖尿病マウスにおける試験用に選択した。さらに、投与したTPEの用量(36mg/kg/マウス)に対応する用量に基づいて、それぞれ変換したところ、PPCの用量は60kgの成人に対する60mg/日の用量に相当する9.0mg/kg/マウスとなり、PPDの用量は60kgの成人に対する45mg/日の用量に相当する6.75mg/kg/マウスとなり、PPFの用量は60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスとなり、PPGの用量は60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスの用量となった。文献における推奨に従って、投与したDPP4I(Januvia)の用量は370mg/kg/マウスであった。図9〜図12はPPC、PPD、PPF及びPPGを投与した後のマウスの体重の変動を示す。8週間投与した後、PPC群、PPD群、PPF群及びPPG群、陰性対照群、対照群並びに陽性対照群におけるマウスの体重に有意な変動は無かった。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPCの効果]
投与したPPCの用量は、60kgの成人に対する60mg/日の用量に相当する9.0mg/kg/マウスであった。PPCはマウスに胃管栄養法によって毎日決められた時間に合計8週間投与した。図13はPPCを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。図13に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、Januviaを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPCを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから298mg/dLに僅かに減少した。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、用いたPPCの用量がJanuviaの用量の2.4%である場合、血糖が高効果的に調節されることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPDの効果]
投与したPPDの用量は、60kgの成人に対する45mg/日の用量に相当する6.75mg/kg/マウスであった。PPCはマウスに胃管栄養法によって毎日決められた時間に合計8週間投与した。図14はPPDを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。図14に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、Januviaを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPDを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから400mg/dLに僅かに増加した。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、用いたPPDの用量がJanuviaの用量の1.8%である場合、血糖が高効果的に調節されることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPFの効果]
投与したPPFの用量は、60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスであった。PPFは毎日決められた時間に合計8週間、胃管栄養法によってマウスに投与した。図15はPPFを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。図15に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、Januviaを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPFを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから398mg/dLに僅かに増加した。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、用いたPPFの用量がJanuviaの用量の1.2%である場合、血糖が高効果的に調節されることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPGの効果]
投与したPPGの用量は、60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスであった。PPGは毎日決められた時間に合計8週間、胃管栄養法によってマウスに投与した。図16はPPGを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。図16に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、Januviaを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPGを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから298mg/dLに僅かに減少した。驚くべきことに、PPG群の血糖値は全てDPP4I群よりも低く、ましてや用いたPPGの用量はJanuviaの用量の1.2%である。したがって、PPGはDPP4Iよりも高い血糖調節活性を有する。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、PPGは血糖を調節する最も効果的な化合物であることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスの摂餌量に対するPPC、PPD、PPF及びPPGの効果]
図17〜図20はPPC、PPD、PPF及びPPGをそれぞれ投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。STZ群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で8.0g/マウスであり、6週間で15.0g/マウスに増加し、8週間で12.5g/マウスであった。DPP4I群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で5.5g/マウスであり、6週間で6.5g/マウスに増加し、8週間で依然として6.4g/マウスに保たれた。陰性対照群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で5.1g/マウスであり、6週間で5.4g/マウスに増加し、8週間で5.1g/マウスに減少した。
図17に示すように、PPC群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で7.2g/マウスであり、6週間で8.0g/マウスに増加し、8週間で依然として7.9g/マウスに保たれた。PPD群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で7.2g/マウスであり、6週間及び8週間で依然として7.2g/マウスに保たれた。図19に示すように、PPF群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で6.3g/マウスであり、6週間で7.0g/マウスに増加し、8週間で6.3g/マウスに低下した。図20に示すように、PPG群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で4.8g/マウスであり、6週間で7.0g/マウスに増加し、8週間で依然として7.2g/マウスに保たれた。
試験結果から、PPC、PPD、PPF及びPPGが糖尿病マウスの摂餌を有意に阻害するため、プロポリンが実際にマウスの過剰な摂餌なしにマウスにおける血糖を改善することができることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスの摂水量に対するPPC、PPD、PPF及びPPGの効果]
図17〜図20はPPC、PPD、PPF及びPPGをそれぞれ投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。陰性対照群のマウスにおいて、摂水量は1週間で4.0mL/マウスであり、6週間で3.5mL/マウスに増加し、8週間で依然として3.5mL/マウスに保たれた。STZ群のマウスにおいて、摂水量は1週間で10.5mL/マウスであり、6週間で27.0mL/マウスに増加し、8週間で23.5mL/マウスであった。DPP4I群のマウスにおいて、摂水量は1週間で8.0mL/マウスであり、6週間で12.0mL/マウスに増加し、8週間で依然として12.5mL/マウスに保たれた。
図21に示すように、PPC群のマウスにおいて、摂水量は1週間で8.2mL/マウスであり、6週間で16.0mL/マウスに増加し、8週間で24.0mL/マウスであった。図22に示すように、PPD群のマウスにおいて、摂水量は1週間で8.0mL/マウスであり、6週間で14.0mL/マウスに増加し、8週間で16.0mL/マウスであった。図23に示すように、PPF群のマウスにおいて、摂水量は1週間で8.0mL/マウスであり、6週間で13.0mL/マウスに増加し、8週間で10.0mL/マウスに低下した。図24に示すように、PPG群のマウスにおいて、摂水量は1週間で6.5mL/マウスであり、6週間で9.0mL/マウスに増加し、8週間で依然として9.0mL/マウスに保たれた。
試験結果から、プロポリンはマウスが過剰な摂水を必要とせずに血糖を低減させることができることが明らかに認められる。本願の実施形態において、PPC及びPPDは糖尿病マウスの摂水を有意に阻害することができ、市販薬DPP4Iよりも高い効力を有する。
[ブドウ糖負荷試験におけるPPC、PPD、PPF及びPPGの効力]
図25〜図28はブドウ糖負荷試験においてPPC、PPD、PPF及びPPGを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。陰性対照群のマウスにおいて、血糖値はゼロ点で約190mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約240mg/dLのピークに達し、120分の時点で190mg/dLであり、180分の時点で140mg/dLに減少した。STZ群のマウスにおいて、血糖値はゼロ点で約470mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約590mg/dLのピークに達し、120分の時点で約520mg/dLであり、180分の時点で依然として520mg/dLに保たれた。DPP4I群のマウスにおいて、血糖値はゼロ点で約380mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約450mg/dLのピークに達し、120分の時点で約450mg/dLであり、180分の時点で400mg/dLであった。
図25に示すように、PPC群のマウスにおいて、血糖値はゼロ点で約350mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約450mg/dLのピークに達し、120分の時点で約430mg/dLであり、180分の時点で400mg/dLに減少した。
図26に示すように、PPD群のマウスにおいて、血糖値はゼロ点で約380mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約530mg/dLのピークに達し、120分の時点で約490mg/dLであり、180分の時点で460mg/dLに減少した。
図27に示すように、PPF群のマウスにおいて、血糖値はゼロ点で約390mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約525mg/dLのピークに達し、120分の時点で約420mg/dLであり、180分の時点で430mg/dLに保たれた。
図28に示すように、PPG群のマウスにおいて、血糖値はゼロ点で約385mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で約525mg/dLのピークに達し、120分の時点で約380mg/dLであり、180分の時点で350mg/dLに減少した。
試験結果から、正常マウスにおいては、β細胞が正常にインスリンを分泌することができ、細胞におけるブドウ糖の吸収及び利用が迅速であるために、血糖値はブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点でそれほど高くなく、120分の時点でゼロ点の血糖値に戻ることが明らかに認められる。PPG群のマウスにおいては、細胞におけるブドウ糖の吸収及び利用が非常に遅いために、血糖値はブドウ糖水溶液を投与した後30分の時点で非常に高かったが、ブドウ糖は30分〜120分の期間にかけて迅速に吸収及び利用され、120分の時点でゼロ点の血糖値に戻った。この試験結果から、プロポリンはインスリン分泌を促進するのではなく、後の細胞におけるブドウ糖の吸収を高める機序に関与していると結論付けられる。
図29〜図32はそれぞれシグマプロットソフトウェアによって解析し、積分面積で計算した、PPC、PPD、PPF及びPPGを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフ(X軸の時間対Y軸の血糖値)を示す。
陰性対照群のマウスにおいては、β細胞からのインスリン分泌としての正常機能のために、積分面積が最小となる(AUC値は約3.8×10)。STZ群のマウスにおいては、β細胞が損傷され、インスリン分泌が低いため、積分面積が最大となる(AUC値は約9.65×10)。DPP4I群のマウスにおいては、β細胞の機能の一部が回復し、基礎インスリン分泌が維持されるため、STZ群と比較した場合、積分面積が有意に減少する(AUC値は約7.2×10)。図29に示すように、PPC群のマウスにおける血糖に対するAUC値は約8.0×10であった。図30に示すように、PPD群のマウスにおける血糖に対するAUC値は約8.7×10であった。図31に示すように、PPF群のマウスにおける血糖に対するAUC値は約8.2×10であった。図32に示すように、PPG群のマウスにおける血糖に対するAUC値は約7.8×10であった。この試験結果から、プロポリンが実際にβ細胞の機能の一部を回復させ、基礎インスリン分泌を維持することができることが明らかに認められる。
DPP4I(Januvia)群並びにPPC群、PPD群、PPF群及びPPG群とそれぞれ比較した場合、STZ群に対する低減の程度はそれぞれ42.0%、28.2%、16.2%、15.0%、31.7%であった。用いたPPCの用量はJanuviaの用量の2.4%のみであり、用いたPPDの用量はJanuviaの用量の1.8%のみであり、用いた(正:used)PPFの用量はJanuviaの用量の1.2%のみであり、用いたPPGの用量はJanuviaの用量の1.2%のみであった。この試験結果から、プロポリンは低用量で血糖の調節に効果的であり、とりわけPPGがより優れた効力を有することが明らかに認められる。
上記試験結果から、プロポリンが実際に効果的に血糖を調節し、マウスの摂餌量を低減させ、摂水量を有意に低減させることができる。ブドウ糖負荷試験(OGTT)において、プロポリン投与群のマウスではSTZ群と比較した場合、血糖が有意に回復し、減少することが示唆される。他方、生化学的指標であるグリコシル化ヘモグロビン(HbA1c)の試験結果から、プロポリン投与群のマウスではSTZ群と比較した場合、HbA1cが有意に減少することが示唆される。そのため、各種台湾グリーンプロポリス及びそれらのアナログ中にプロポリンを含む、本発明によって提供される式(1)の化合物は実際に血糖を調節する活性を有し、糖尿病薬の製造に用いられ得る。
糖尿病はエジプトにおいて紀元前約1500年から知られているが(非特許文献1、非特許文献2)、その発症機序は西暦1900年まで理解されていなかった。世界保健機関(WHO)の統計から、世界中で約3億4600万人が糖尿病を罹患し、中でもII型糖尿病(即ち、インスリン非依存性糖尿病)を罹患している患者が多く存在した。
糖尿病は糖の代謝異常を伴う疾患である。かかる疾患の発症は体内のインスリン減少に関連しており、多食、多飲及び多尿、体重減少並びに高血糖及び高尿糖等の病態を生じることが多い。インスリンは主に体内の筋肉細胞及び脂肪組織細胞におけるブドウ糖の吸収及び利用をコントロールするホルモンである。インスリン不足の場合、血中のブドウ糖がこれらの組織細胞に入って利用されることが不可能になり、高血糖及び他の深刻な影響を引き起こす。
プロポリスは、蜜蝋と、ミツバチが採集した植物の新芽由来の汁とを混合することによって、又は果皮外層由来の分泌物とを混合することによって形成される有色ガム状物質である。プロポリスは、ミツバチが蜂巣を修復し、病原菌の侵入に耐えるために重要な物質であるため、蜂群の繁殖及び生存に重要な役割を果たす(非特許文献6)。プロポリスには、従来の医薬として用いられてきた何百年もの歴史がある(非特許文献7)。現在、プロポリスは天然の栄養補助食品の原料として広く用いられている。
研究において、プロポリスが広範な生物学的活性、例えば抗生(非特許文献8)、抗ウイルス(非特許文献9)、抗がん(非特許文献10)、免疫制御(非特許文献11)、肝臓の保護(非特許文献12)、並びに血糖の調節(非特許文献13)及び抗酸化(非特許文献14)等の活性を有することが見出された。様々な季節、様々な地域でプロポリスを産生する植物源が異なるため、プロポリスは様々な活性成分を有する。現在、世界中でプロポリスは6タイプに分類することができ、台湾(非特許文献15、非特許文献16、非特許文献17、非特許文献18、非特許文献19,非特許文献20、非特許文献21、非特許文献22)、沖縄(日本)(非特許文献23、非特許文献24、非特許文献25、非特許文献26)及びソロモン諸島(非特許文献27)でしか見られない、プロポリンを主成分とするプロポリスは太平洋プロポリスとして分類される。
現在の研究から、台湾グリーンプロポリスが神経栄養、抗がん、抗生及び抗酸化の主生物活性を有することが知られている。台湾グリーンプロポリス又はプレニルフラバノンが血糖に影響をもたらすことを示唆又は予測する報告又は従来技術はない。
本発明によれば、血糖を調節する組成物を薬物、健康食品又は栄養補助品として用いることができる。
台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物(TPE)のHPLC分析の図である。 TPEを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 TPEを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 TPEを投与した後のマウスにおけるグリコヘモグロビンのデータを示す。 PPCを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの体重の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPDを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPFを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPGを投与した後のマウスの血糖の変動を示す。 PPCを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 PPDを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 PPFを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。 PPGを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフを示す。
<材料及び方法>
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物(TPE)の製造]
南(台湾)の養蜂場から台湾グリーンプロポリス約2kgを採取した。台湾グリーンプロポリスは脱蝋した後、95%アルコールで3週間抽出した。アルコールの濾過及び不純物の除去後、濾液を減圧濃縮して台湾グリーンプロポリス抽出物を得た。これを用いるまで−20℃の冷凍庫に入れた。抽出物中の活性化合物の組成をHPLC分析によって同定した。
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物のHPLC分析]
高速液体クロマトグラフィ(HPLC)によってプロポリンの組成について台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物を分析した。LunaのPhenomenex C18カラム(C18、250mm×4.6mm)を用いた。メタノールと水との比が85:15(v/v)の混合溶媒を移動相として用い、流速は1.0ml/分であった。検出波長は280nmである。試料の注入量はそれぞれ20μLであった。
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物の化学組成]
台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物は、主に、PPC、PPD、PPF、PPG及びPPHのようなプロポリンを主成分とし、そのなかでもPPC最も多く含んでいる。その他、例えばPPD、PPF、PPG及びPPHの含有量が多。図1は台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物のHPLC分析の図であり、台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物中のPPA〜PPJという10種の化合物の保持時間及び含有量を明確に示す。
[マウスの糖尿病の誘発]
BioLASCO Co.(宜蘭(台湾))から市販されている、5週齢の雄性FBVマウスを1週間馴化した後、40mg/kgのストレプトゾトシン(STZ)を3日間連続して投与した。STZに氷上でクエン酸ナトリウム水溶液(pH4.5、73.5mg/5mL)を配合した後、配合物100μLを腹腔内注射によって投与した。2日目から、マウスに5%(w/v)ブドウ糖水溶液を6日間連続して投与した。マウスを10日間静置した後、血糖レベルを測定した。STZを1週間投与した後、各マウスの尾静脈から約5μLの血液を採取し、血糖モニター及びチップ(FORA(カリフォルニア(米国))によって血糖についてアッセイを行った。1週間後、もう一度血糖を検出し、血糖がスムースであるか否かを評価した後、群分けした。糖尿病への罹患を誘発させた全てのマウスにおける血糖値が300mg/dL±50mg/dLの範囲内に入るようにした。
[台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物(TPE)処置群]
適量の台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物を95%アルコール3ml溶解した後、共溶媒であるTween 80(登録商標)80μLと均一混合し、減圧濃縮してアルコールを除去した後、水16mlに分散して台湾グリーンプロポリス抽出物の液体混合物を得た。この混合物を、200μL胃管栄養法によって、台湾グリーンプロポリス抽出物処置群に指定した糖尿病マウスに与えた。
[プロポリン処置群]
適量の個々のプロポリン、例えばPPA、PPB、PPC、PPD、PPE、PPF、PPG、PPH、PPI又はPPJを95%アルコール3mlで溶解した後、Tween 80(登録商標)80μLと均一混合し、減圧濃縮してアルコールを除去した後、水16mlに均一分散し、プロポリンの液体混合物を得た。この混合物を、200μL胃管栄養法によって、プロポリン及びその関連誘導体群に指定した糖尿病マウスに与えた。
[DPP4抑制剤処置群(DPP4I)(シタグリプチン)]
米国メルク社(American Merck Co.から市販されている、シタグリプチン(商品名:Januvia)は、DPP4阻害剤である。適量のシタグリプチンを水に溶解してマウスに370mg/kgの用量で投与することができる最終濃度にした。下記の実施例において、DPP4阻害剤であるシタグリプチンを陽性対照として用いる
[STZ群(STZ誘発糖尿病マス)及び対照群(Con)]
Tween 80(登録商標)(80μL)を水16mlに混合してプラセボを得た。これを200μL胃管栄養法によってSTZ誘発糖尿病マウス又は正常マウス(即ち、糖尿病を誘発しないマウス)に与えた。経口胃管栄養法は各日1回決められた時間に実行し、体重、摂餌量及び摂水量は12週間〜13週間で試験が終了するまで毎週測定した。
[経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)]
動物に試験物質を12週間投与した後、OGTT試験を実施してブドウ糖がどれくらいすばやく血中から消えるかを評価した。試験における全てのマウスは、試験物質を投与した後、ゼロ点と呼ばれる第1の点での血液サンプリングの前に4時間絶食させた。その後、マウスに経口胃管栄養法によって1.0g/kgの用量に相当するブドウ糖水溶液200μLを与えた。投与後、血糖のアッセイ用に15分、30分、60分、120分及び180分にそれぞれ血液を採取した。0分を含む、合計6点を得た。各マウスの尾静脈から約5μLの血液を採取した後、血糖モニター及びチップ(FORA(カリフォルニア(米国))によって血糖についてアッセイを行った。X軸の時点に対してY軸の血糖値をプロットした。比較用に各群の曲線下面積を計算した。血糖を制御する効力を、試験物質とブドウ糖がどれくらいすばやく血中から消えるかとの間の関係を示す該面積によって評価した。
[グリコヘモグロビンHbA1cの分析]
グリコヘモグロビンを用いて試験物質の血糖を制御する効力を評価した。試験物質を12週間投与した後、グリコヘモグロビンHbA1cの分析用に血液を採取した。各マウスから採取した血液500μLをSuper Laboratory Co.(新北市(台湾))に送り分析した。分析により、各群のマウスに対して平均及び標準偏差が与えられ得る。試験物質に血糖調節効力がある場合には、この値はより低いものとなり、試験物質に血糖調節効力がない場合には、この値はより高いものとなる。
<結果>
[糖尿病マウスの体重に対するTPEの効果]
文献による推奨に従って、DPP4I処置群の糖尿病マウスに370mg/kg/マウスでシタグリプチンを投与し、この用量は60kgの成人への投与に対しては2466.7mg/日の用量に等しい。糖尿病患者に対しては、シタグリプチンを11回100mg用いることが推奨された。下記の実施例においては、人間に対する推奨投与量よりも約25倍高い用量でシタグリプチンを用いた。下記の実施例においては、シタグリプチンを陽性対照群として用い、STZ誘発しない健康マウスを陰性対照群として用い、STZ誘発糖尿病マウスを対照群として用いた。ここで、これらの対照群を薬物又は試験物質で処置せず、プラセボのみを投与した。本発明の一実施例において、台湾グリーンプロポリスアルコール抽出物(TPE)の日用量は60kgの成人に対する240mg/日の用量に相当する36mg/kg/マウスであった。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するTPEの効果]
各群7匹の糖尿病マウスに対し、血糖値が約350mg/dLとなった時点で36mg/kg/日の用量で台湾グリーンプロポリス抽出物(TPE)を経口投与した。この用量は60kgの成人に対する240mg/日の用量に相当する。経口投与は各日決められた時間に1回実行し、体重、摂餌量、摂水量及び血糖は毎週測定し、13週間投与した。文献における推奨に従って、陽性対照群で用いたシタグリプチンはマウスに370mg/kgの用量で経口投与した。この用量は60kgの成人に対する2467mg/日の用量に相当する。STZ誘発しないマウスを陰性対照群として用いた一方、STZ誘発糖尿病マウスを対照群として用いた。
図3はTPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。13週間投与した後、血糖はTPEによって有意に調節された。6週間〜7週間投与した後、TPEの血糖を調節する効力は有意であり、シタグリプチンの血糖を調節する効力と等価であった。陰性対照群(正常健康マウス)において、血糖値は約180mg/dLに比較的一定に保たれた。対照群において、血糖値は350mg/dLから470mg/dLに増加した。試験結果から、TPEの血糖を調節する効力が有意であることを明確に認めることができる。
[糖尿病マウスの摂餌量に対するTPEの効果]
図4はTPEを投与した後のマウスの摂食量の変動を示す。TPE群のマウスにおいて、当初の摂餌量は、約4.0g/日/マウスであった。TPEを13週間投与した後、摂食量は約3.5g/日/マウスに減少した。試験結果はシタグリプチン群の場合と同一であった。STZ群とは対照的に、プラセボを8週間投与した後、摂食量は元々の4.0g/日/マウスから6.0g/日/マウスに増加し、13週間経っても摂食量は依然として5.7g/日/マウスに保たれた。陰性対照群において、摂食量は約3.2g/日/マウス〜3.5g/日/マウスであった。試験結果から、本発明に係るTPEがシタグリプチンと同様の効力を有し、糖尿病マウスの摂食量の低減に効果的であり得ることは明らかである。図に示すように、TPEで処置されたマウスの体重はSTZ群体重同一であったが、摂餌量は相違した。このことから、TPE及びシタグリプチンが血糖を調節する効力を有し、摂食エネルギーの好ましい利用が可能になることが示唆される。
[糖尿病マウスの摂水量に対するTPEの効果]
図5はTPEを投与した後のマウスの摂水量の変動を示す。STZ群において、プラセボを8週間投与した後、摂水量は1週目の7.5mL/日/マウスから12.5mL/日/マウスに増加した。この際、TPE処置されたマウスでは、摂水量は1週目の5.8mL/日/マウスから6.0mL/日/マウスに増加し、シタグリプチンで処置されたマウスでは、1週目の7.0mL/日/マウスから5.4mL/日/マウスに減少した。
STZ群において、プラセボを13週間投与した後、摂水量は1週目の7.5mL/日/マウスから13.8mL/日/マウスに増加した。この際、摂水量は、TPE群のマウスでは1週目の5.8mL/日/マウスから5.3mL/日/マウスに減少し、シタグリプチン群のマウスでは1週目の7.0mL/日/マウスから3.8mL/日/マウスに減少した。これらの結果から、台湾グリーンプロポリスは糖尿病マウスの摂水量を有意に低減させることができるため、糖尿病を治療する効力を有することが認められる。
[ブドウ糖負荷試験におけるTPEの効力]
図6はブドウ糖負荷試験においてTPEを投与した後のマウスにおける血糖の変動を示す。STZ群の基礎血糖値は約450mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分で約540mg/dLであり、60分〜90分で約560mg/dLのピークに達し、180分で490mg/dLに戻った。TPE群の基礎血糖値は約300mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分で約460mg/dLであり、60分〜90分で約430mg/dL〜405mg/dLであり、180分で360mg/dLに戻った。シタグリプチン群の基礎血糖値は約260mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分で約420mg/dLのピークに達し、60分〜90分で約390mg/dL〜340mg/dLであり、180分で240mg/dLに戻った。陰性対照群の基礎血糖値は約190mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分で約230mg/dLのピークに達し、60分〜90分で約220mg/dL〜215mg/dLであり、180分で190mg/dLに戻った。試験結果から、TPEが有意に血糖を正常レベルに戻すことができることが明らかに認められる。
図7は、シグマプロットソフトウェアによって解析し、積分面積で計算した、TPEを投与した後のマウスにおける血糖のAUCグラフ(X軸の時間対Y軸の血糖値)を示す。図7に示すように、陰性対照群のマウスにおいてはβ細胞からのインスリン分泌機能が正常であるため、積分面積が最小となっている(AUC値は約3.8×10。それに対し、STZ群のマウスにおいては、β細胞が損傷され、インスリン分泌が少ないため、積分面積が最大となっている(AUC値は約9.7×10DPP4IおよびTPE処置群のマウスにおいてはβ細胞の機能の一部が回復し、基礎インスリン分泌が維持されるため、2つの群のAUC値は、それぞれ約5.8×10 および約7.2×10 となった。STZ群及びDPP4I群又はTPE群をそれぞれ比較した場合、シタグリプチン及びTPEはAUCをそれぞれ66.1%及び42.4%低減すことができる。試験結果から、TPEが実際に血糖を調節する効力を有することが明らかに認められる。
[グリコヘモグロビンに対するTPEの効果]
図8はTPEを投与した後のマウスにおけるグリコヘモグロビンのデータを示す。図8に示すように、プラセボ又は試験物質をそれぞれ13週間投与した後、グリコヘモグロビンの値はSTZ群のマウスにおいて約5.7%であり、陰性対照群において約3.7%であり、DPP4I群において約4.6%であり、TPE群において約5.1%であった。試験結果から、シタグリプチンはグリコヘモグロビンの生成を55%低減させるのに効果的であることが明らかに認められる。TPEの用量(36mg/kg)はシタグリプチンの用量(370mg/kg)の9.7%しかないが、TPEもグリコヘモグロビンの生成を30%低減させることができた。したがって、本発明に係るTPEはグリコヘモグロビンの生成を抑制する優れた効果を有する。
[糖尿病マウスの体重に対するPPC、PPD、PPF及びPPGの効果]
下記の実施例においては、台湾グリーンプロポリス中の4つの成分、例えばPPC、PPD、PPF及びPPGを糖尿病マウスにおける試験用に選択した。PPCの用量は60kgの成人に対する60mg/日の用量に相当する9.0mg/kg/マウスであり、PPDの用量は60kgの成人に対する45mg/日の用量に相当する6.75mg/kg/マウスであり、PPFの用量は60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスであり、PPGの用量は60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスの用量である。文献における推奨によれば、シタグリプチンの用量は370mg/kg/マウスであった。図9〜図12はPPC、PPD、PPF及びPPGを投与した後のマウスの体重の変を示す。8週間投与した後、PPC群、PPD群、PPF群及びPPG群、陰性対照群、対照群並びに陽性対照群におけるマウスの体重に有意な変動は無かった。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPCの効果]
投与したPPCの用量は、60kgの成人に対する60mg/日の用量に相当する9.0mg/kg/マウスであった。PPCはマウスに胃管栄養法によって毎日決められた時間に合計8週間投与した。図13はPPCを投与した後のマウスにおける血糖の変を示す。図13に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、シタグリプチンを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPCを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから298mg/dLに僅かに減少した。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、シタグリプチンの用量の2.4%しかPPCを用いない場合、血糖が高効果的に調節されることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPDの効果]
投与したPPDの用量は、60kgの成人に対する45mg/日の用量に相当する6.75mg/kg/マウスであった。PPはマウスに胃管栄養法によって毎日決められた時間に合計8週間投与した。図14はPPDを投与した後のマウスにおける血糖の変を示す。図14に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、シタグリプチンを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPDを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから400mg/dLに僅かに増加した。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、用いたPPDの用量がシタグリプチンの用量の1.8%である場合、血糖が効果的に調節されることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPFの効果]
投与したPPFの用量は、60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスであった。PPFは毎日決められた時間に合計8週間、胃管栄養法によってマウスに投与した。図15はPPFを投与した後のマウスにおける血糖の変を示す。図15に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、シタグリプチンを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPFを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから398mg/dLに僅かに増加した。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、用いたPPFの用量がシタグリプチンの用量の1.2%である場合、血糖が果的に調節されることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスにおける血糖に対するPPGの効果]
投与したPPGの用量は、60kgの成人に対する30mg/日の用量に相当する4.5mg/kg/マウスであった。PPGは毎日決められた時間に合計8週間、胃管栄養法によってマウスに投与した。図16はPPGを投与した後のマウスにおける血糖の変を示す。図16に示すように、STZ群のマウスにおける血糖値は0週間での330mg/dLから8週間での530mg/dLに増加し、シタグリプチンを8週間投与した後、DPP4I群のマウスにおける血糖値は330mg/dLに効果的に維持された。PPGを8週間投与した後、マウスにおける血糖は0週間での330mg/dLから298mg/dLに僅かに減少した。驚くべきことに、PPG群の血糖値は全てDPP4I群よりも低く、ましてや用いたPPGの用量はシタグリプチンの用量の1.2%にすぎない。したがって、PPGはシタグリプチンよりも高い血糖調節活性を有する。陰性対照群において、マウスにおける血糖は180mg/dLに安定に維持された。試験結果から、現段階の研究では、PPGは血糖を調節する最も効果的な化合物であることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスの摂餌量に対するPPC、PPD、PPF及びPPGの効果]
21〜図24はPPC、PPD、PPF及びPPGをそれぞれ投与した後のマウスの摂食量の変を示す。STZ群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で8.0g/マウスであり、6週間で15.0g/マウスに増加し、8週間で12.5g/マウスであった。DPP4I群のマウスにおいて、摂餌量は1週間で5.5g/マウスであり、6週間で6.5g/マウスに増加し、8週間で依然として6.4g/マウスに保たれた。陰性対照群では、摂餌量は1週間で5.1g/マウスであり、6週間で5.4g/マウスに増加し、8週間で5.1g/マウスに減少した。
図17に示すように、PPC群では、摂餌量は1週間で7.2g/マウスであり、6週間で8.0g/マウスに増加し、8週間で依然として7.9g/マウスに保たれた。図18に示すように、PPD群では、摂餌量は1週間で7.2g/マウスであり、6週間及び8週間で依然として7.2g/マウスに保たれた。図19に示すように、PPF群では、摂餌量は1週間で6.3g/マウスであり、6週間で7.0g/マウスに増加し、8週間で6.3g/マウスに低下した。図20に示すように、PPG群では、摂餌量は1週間で4.8g/マウスであり、6週間で7.0g/マウスに増加し、8週間で依然として7.2g/マウスに保たれた。
試験結果から、PPC、PPD、PPF及びPPGが糖尿病マウスの摂餌を有意に阻害するため、プロポリンが実際にマウスの摂を増やすことなくマウスにおける血糖を改善することができることが明らかに認められる。
[糖尿病マウスの摂水量に対するPPC、PPD、PPF及びPPGの効果]
図17〜図20はPPC、PPD、PPF及びPPGをそれぞれ投与した後のマウスの摂水量の変を示す。陰性対照群では、摂水量は1週間で4.0mL/マウスであり、6週間で3.5mL/マウスに増加し、8週間で依然として3.5mL/マウスに保たれた。STZ群では、摂水量は1週間で10.5mL/マウスであり、6週間で27.0mL/マウスに増加し、8週間で23.5mL/マウスであった。DPP4I群では、摂水量は1週間で8.0mL/マウスであり、6週間で12.0mL/マウスに増加し、8週間で依然として12.5mL/マウスに保たれた。
図21に示すように、PPC群では、摂水量は1週間で8.2mL/マウスであり、6週間で16.0mL/マウスに増加し、8週間で24.0mL/マウスであった。図22に示すように、PPD群では、摂水量は1週間で8.0mL/マウスであり、6週間で14.0mL/マウスに増加し、8週間で16.0mL/マウスであった。図23に示すように、PPF群では、摂水量は1週間で8.0mL/マウスであり、6週間で13.0mL/マウスに増加し、8週間で10.0mL/マウスに低下した。図24に示すように、PPG群では、摂水量は1週間で6.5mL/マウスであり、6週間で9.0mL/マウスに増加し、8週間で依然として9.0mL/マウスに保たれた。
試験結果から、プロポリンはマウスが過剰な摂水を必要とせずに血糖を低減させることができることが明らかに認められる。本願の実施形態において、PPC、PPD、PPF及びPPGは、糖尿病マウスの摂水を有意に阻害することができ、PPFおよびPPGにいたっては、市販薬シタグリプチンよりも高い効力を有する。
[ブドウ糖負荷試験におけるPPC、PPD、PPF及びPPGの効力]
図25〜図28はブドウ糖負荷試験においてPPC、PPD、PPF及びPPGを投与した後のマウスにおける血糖の変を示す。陰性対照群では基礎血糖値ゼロ点)は約190mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分約240mg/dLのピークに達し、120分190mg/dLであり、180分140mg/dLに減少した。STZ群では基礎血糖値は約470mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分約590mg/dLのピークに達し、120分約520mg/dLであり、180分依然として520mg/dLに保たれた。DPP4I群では基礎血糖値は約380mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分約450mg/dLのピークに達し、120分約450mg/dLであり、180分400mg/dLであった。
図25に示すように、PPC群の基礎血糖値は約350mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分約450mg/dLのピークに達し、120分約430mg/dLであり、180分400mg/dLに減少した。
図26に示すように、PPD群の基礎血糖値は約380mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分で約530mg/dLのピークに達し、120分で約490mg/dLであり、180分で460mg/dLに減少した。
図27に示すように、PPF群の基礎血糖値は約390mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分で約525mg/dLのピークに達し、120分で約420mg/dLであり、180分で430mg/dLに保たれた。
図28に示すように、PPG群の基礎血糖値は約385mg/dLであり、ブドウ糖水溶液を投与した後30分で約525mg/dLのピークに達し、120分で約380mg/dLであり、180分で350mg/dLに減少した。
ブドウ糖投与後30分後の対照群の血漿血糖値は、他の群より低く、120分で基礎血糖値に戻った。このことは、正常マウスにおいては、β細胞が正常にインスリンを分泌することができるので細胞におけるブドウ糖の吸収及び利用が迅速であることを明らかに示している。PPG群の血糖値はブドウ糖水溶液を投与した30分後に非常に高くなったが、ブドウ糖は30分〜120分の期間にかけて迅速に吸収及び利用され、120分後に基礎血糖値に戻った。この試験結果から、プロポリンは、細胞におけるブドウ糖の吸収を高める機に関与していると結論付けられる。
図29〜図32はそれぞれシグマプロットソフトウェアによって解析し、積分面積で計算した、PPC、PPD、PPF及びPPGを投与した後のマウスにおける血糖のAUC計算値(X軸の時間対Y軸の血糖値)を示す。
陰性対照群は、β細胞からのインスリン分泌としての正常機能のために、積分面積が最小となる(AUC値は約3.8×10)。STZ群は、β細胞が損傷され、インスリン分泌が低いため、積分面積が最大となる(AUC値は約9.65×10)。DPP4I群、インスリン分泌の増加によって、STZ群と比較した場合、積分面積が有意に減少する(AUC値は約7.2×10)。図29に示すように、PPC群の血糖に対するAUC値は約8.0×10であった。図30に示すように、PPD群の血糖に対するAUC値は約8.7×10であった。図31に示すように、PPF群の血糖に対するAUC値は約8.2×10であった。図32に示すように、PPG群の血糖に対するAUC値は約7.8×10であった。この試験結果から、プロポリンがシタグリプチンと同様にインスリン分泌を高め、血糖を調節する効果を有することが明らかに認められる。
STZ群、および、シタグリプチンと比較した場合、プロポリンC、D、F、G血漿ブドウ糖値をそれぞれ42.0%、28.2%、16.2%、15.0%、31.7%低減させることができ。PPCの用量はシタグリプチンの用量のわずか2.4%であり、PPDの用量はシタグリプチンの用量のわずか1.8%であり、PPFの用量はシタグリプチンの用量のわずか1.2%であり、PPGの用量はシタグリプチンの用量のわずか1.2%であった。この試験結果から、プロポリンは低用量で血糖の調節に効果的であり、PPGが最も優れた効力を有することが明らかに認められる。
上記試験結果から、プロポリンが実際に効果的に血糖を調節し、マウスの摂餌量を低減させ、摂水量を有意に低減させることができる。ブドウ糖負荷試験(OGTT)において、STZ群と比較した場合、プロポリン投与群のマウスでは血糖が有意に減少することが示唆された。同様に、グリコヘモグロビン(HbA1c)有意に減少した。そのため、各種台湾グリーンプロポリス及びそれらのアナログ中にプロポリンを含む、本発明によって提供される式(1)の化合物は実際に血糖を調節する活性を有し、糖尿病薬の製造に用いられ得る。

Claims (15)

  1. 血糖を調節する組成物の製造における、式(1):

    (式中、
    R1、R3及びR6はそれぞれ独立してH又はX−R9であり、Xは−CH−、−O−、−S−、−NH−、−N=、−C(=O)−又は−OC(=O)−から選択され、R9はH、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基から選択され、
    R2はC1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基から選択され、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基は無置換であるか、又は1つ若しくは複数のC1〜6アルキル基、OH、NH、CN、NO、CHO若しくはハロゲンで置換され、
    R4及びR8はそれぞれ独立してH、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基から選択され、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基は無置換であるか、又は1つ若しくは複数のC1〜6アルキル基、OH、NH、CN、NO、CHO若しくはハロゲンで置換され、
    R5及びR7はそれぞれ独立してH、OH、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基であり、C1〜12アルキル基、C2〜12アルケニル基又はC2〜12アルキニル基は無置換であるか、又は1つ若しくは複数のC1〜6アルキル基、OH、NH、CN、NO、CHO若しくはハロゲンで置換される)
    の化合物又はその薬学的に許容可能な塩の使用。
  2. 前記式(1)の化合物が下記の構造:

    (式中、R1〜R8は請求項1で規定される)
    を有する、請求項1に記載の使用。
  3. R1、R3及びR6がそれぞれ独立してH、OH、OCH又はOCHCHから選択される、請求項1に記載の使用。
  4. R2がH、





    又は

    から選択される、請求項1に記載の使用。
  5. R4及びR8がそれぞれ独立してH、

    又は

    から選択される、請求項1に記載の使用。
  6. R5及びR7がそれぞれ独立して好ましくはH、OH、

    又は

    から選択される、請求項1に記載の使用。
  7. 前記式(1)の化合物が下記の化合物:
    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPC)

    (S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPD)

    (S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4,5−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPF)

    (S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(3−メチルブタ−2−エン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPG)

    (S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPH)

    (S)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−((2E,6E)−3,7,11−トリメチルドデカ−2,6,10−トリエン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPI)

    (S,E)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPJ)

    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−2−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPA)

    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−5−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPB)

    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(Pokinawan)

    (S,E)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPE)

    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−2−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(3−ヒドロキシ−3−メチルブチル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン

    (S)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−((2E,6E)−11−ヒドロキシ−3,7,11−トリメチルドデカ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン

    又は
    (S,E)−5,7−ジヒドロキシ−6−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン

    から選択される、請求項1に記載の使用。
  8. 前記組成物が糖尿病の治療又は予防に用いることができる、請求項1に記載の使用。
  9. 前記糖尿病がII型糖尿病である、請求項8に記載の使用。
  10. 前記組成物が薬物、健康食品又は食品サプリメントとして用いられる、請求項1に記載の使用。
  11. 請求項1で規定される化合物を含む、糖尿病を治療又は予防する医薬組成物。
  12. 血糖を調節する組成物の製造における、台湾グリーンプロポリス又はその抽出物の使用であって、該台湾グリーンプロポリス又はその抽出物が下記の化合物の少なくとも1つを含む。
    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPC)

    (S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPD)

    (S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4,5−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPF)

    (S,E)−2−(2−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−(3−メチルブタ−2−エン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPG)

    (S,E)−2−(3−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPH)

    (S)−2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−5,7−ジヒドロキシ−6−((2E,6E)−3,7,11−トリメチルドデカ−2,6,10−トリエン−1−イル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPI)

    (S,E)−6−(3,7−ジメチルオクタ−2,6−ジエン−1−イル)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシフェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPJ)

    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−2−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPA)

    (S,E)−2−(3,4−ジヒドロキシ−5−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−5,7−ジヒドロキシ−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPB)

    又は
    (S,E)−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3−(7−ヒドロキシ−3,7−ジメチルオクタ−2−エン−1−イル)フェニル)−3,4−ジヒドロ−2H−1−ベンゾピラン−4−オン(PPE)。
  13. 前記台湾グリーンプロポリス又はその抽出物が糖尿病を治療又は予防する薬剤の製造に用いられる、請求項12に記載の使用。
  14. 前記糖尿病がII型糖尿病である、請求項13に記載の使用。
  15. 前記組成物が薬物、健康食品又は食品サプリメントとして用いられる、請求項12に記載の使用。
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