JP2020002094A - 血中酸素濃度低下抑制剤 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、服用等という簡単な手段で、高地等の低酸素分圧条件下においてもＳｐＯ２の低下を効果的に抑制することのできる薬剤を提供する。【解決手段】発明の血中酸素濃度低下抑制剤は、式［Ｉ］Ｇｅ−（ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯＯＨ）２Ｏ３で表される有機ゲルマニウム化合物を有効成分とすることを特徴とするものである。又、発明の血中酸素濃度低下抑制剤は、式［ＩＩ］【化１】で表される、式［Ｉ］で表される有機ゲルマニウム化合物を有効成分とする液剤であってもよい。【選択図】 図１

Description

本発明は血中酸素濃度低下の抑制剤に関するものであり、更に詳しくは、例えば高地等の低酸素分圧条件下においても血中酸素濃度の低下を抑制することができる血中酸素濃度低下抑制剤に関するものである。更に詳しくは、高地等の低酸素分圧条件下においても、血中酸素濃度の低下を抑制することにより呼吸回数の増加を抑制することができる、血中酸素濃度低下抑制剤に関するものである。

ヒトを始め、脊椎動物の活動は、酸素を利用した酸化的リン酸化によって、細胞内でエネルギーとなるアデノシン三リン酸を多量に産生することで賄われている。この細胞活動に必要な酸素は呼吸により取り込まれて、肺で赤血球のヘモグロビンに結合して血流で全身に運搬されることにより、末梢の各細胞へと供給されている。このため、血液による赤血球を介した酸素運搬は、健全な身体を保つために必須の要素であり、血中酸素濃度を十分に高く保つことは日常生活を営む上で重要不可欠である。

血中酸素濃度が低下することで健康を崩す例として、酸素欠乏症があり、重度な場合は致命的である。特に、山腹や山頂等の標高の高い場所では、酸素分圧が低くなることが知られるが、これら高地への旅行客・登山客の高山病は、やはり血中酸素濃度の低下によってもたらされる酸素欠乏症である。

高山病においては、血中酸素濃度の低下がもたらす細胞の活動不全により臓器の働きが低下し、重度な場合には急性高山病、高地脳浮腫、高地肺水腫に至る場合も含めて危険が伴う。対応としては、通常は、ゆっくりと体を慣らす、或いは、酸素吸入で症状を和らげるといった方法がとられている。

又、酸素分圧の低下は、呼吸回数を増やして酸素を取り込む量を増やそうとする身体の応答を伴うため、息が上がるという状態となり、運動・活動量の妨げになる。このことは登山や激しい運動などにおいて障害となり、そこで限界が規定されてしまうという問題が存在する。

非特許文献１には、血中酸素飽和度をチベット高地で調べた例が開示されている。これによれば、標高４，９００ｍのチベット高地で、合計１７名の血中酸素飽和度｛ＳｐＯ_２（％）、以下単にＳｐＯ_２と略すことがある。｝を調査したところ、６４〜８７であり、内訳としては６０台が３名、７０台が５名、８０台が９名であったとされる。

一般に、ＳｐＯ_２は９０％を下回ると低酸素状態とされ、８０％未満になるとかなり危険な低酸素状態であるとされている。即ち、非特許文献１に示される例で９０％台のものが一人もいなかったことから、全員が低酸素状態であったと考えられるのである。

一方、非特許文献２には、ある種の有機ゲルマニウム化合物を経口摂取すると、胆汁色素代謝物が糞便中に増えるが、これは赤血球の分解促進を意味すると考えられることが、又、非特許文献３には、当該有機ゲルマニウム化合物を経口摂取したマウスの肝臓では、赤血球等を貪食する細胞のマーカーとなる遺伝子の量が増えていることがそれぞれ開示されている。しかしながら、非特許文献２、３には、当該有機ゲルマニウム化合物と低酸素分圧条件下における血中酸素濃度の低下との関連については開示されていない。

沖縄医報 vol. 47 No.10 (2011) P94-97

Takashi Nakamura et al., Promotive Effects of the Dietary Organic Germanium Poly-trans-[(2-carboxyethyl)germasesquioxane] (Ge-132) on the Secretion and Antioxidative Activity of Bile in Rodents. Journal of Health Science, 56, 72-80(2010)

Takashi Nakamura et al., The oral intake of organic germanium, Ge-132, elevates alpha-tocopherol levels in the plasma and modulates hepatic gene expression profiles to promote immune activation in mice. International Journal for Vitamin and Nutrition Research, 84 (3-4), 2014, 183-195

前述したように、酸素分圧が低い高地における、ＳｐＯ_２の低下に起因する旅行客・登山客の高山病は、時として身体的なリスクを伴うものであるが、酸素を供給するためのボンベの携帯は、所持品の重量との関係で制限される場合があるので、他の手段により、高地の低酸素分圧条件下においてもＳｐＯ_２の低下を抑制することができれば、旅行客・登山客の高山病を予防することが可能となり、極めて好ましい。

又、前述したとおり、呼吸回数が増加する、即ち息が上がる状態は、運動量・活動量を制限することになり、登山家やスポーツ選手（特に高地トレーニングを行うランナーなど）にとって好ましくない状況であるが、呼吸回数の上昇を抑制することができれば、登山家のアタックの機会や状況を改善することや、又、高地トレーニング中のアスリートにとって低地でのトレーニングに近い感覚で、且つ、負荷をかけたトレーニングが可能となり、極めて好ましい。

本発明の血中酸素濃度低下抑制剤は、上記のような事情を背景としてなされたもので、その構成は、式［Ｉ］
Ｇｅ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯＯＨ）_２Ｏ_３
で表される有機ゲルマニウム化合物を有効成分とすることを特徴とするものである。

尚、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤は、例えば上記有機ゲルマニウム化合物［Ｉ］が加水分解された３−トリヒドロキシゲルミルプロパン酸を含有する液剤であってもよい。

本発明の血中酸素濃度低下抑制剤は、服用等という簡単な手段で、高地等の低酸素分圧条件下においてもＳｐＯ_２の低下を効果的に抑制することができる。

チベットの平地及び高地での２００１年から２０１０年の複数回の遠征における、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の服用者及び非服用者のＳｐＯ_２の変化を示すグラフである。

チベットの平地及び高地での２００４年における、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の服用者及び非服用者呼吸回数の変化を示すグラフである。

以下に本発明を詳細に説明する。

又、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の有効成分である有機ゲルマニウム化合物は、式［Ｉ］
Ｇｅ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯＯＨ）_２Ｏ_３
で表される公知のもので、ゲルマニウム原子にプロパン酸の３位の炭素が共有結合しているゲルミルプロピオン酸と酸素原子とが２:３の割合で結合した非常に安定な分子である。

尚、上記有機ゲルマニウム化合物［Ｉ］は、式［Ｉ’］
[（Ｇｅ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯＯＨ）_２Ｏ_３]ｎ
等で表わすこともでき、当該有機ゲルマニウム化合物は、重合度ｎを用いて表した場合は、重合度ｎ＝２〜∞のオリゴマー乃至ポリマー（poly-trans-[(2-carboxyethyl)germasesquioxane]）ということができるが、重合度ｎを用いずに表した場合も化合物としては同一である。

又、上記有機ゲルマニウム化合物を表す式［Ｉ］及び式［Ｉ’］等は、結晶状態の当該有機ゲルマニウム化合物に対応するもので、水溶液中では加水分解を受けて、式［ＩＩ］
で表される構造（３−トリヒドロキシゲルミルプロパン酸）をとるものである。逆に式［ＩＩ］で表される３−トリヒドロキシゲルミルプロパン酸を単離しようとすると、結晶化に際して脱水縮合反応により重合して、上記式［Ｉ］及び式［Ｉ’］等で表される有機ゲルマニウム化合物となる。

尚、上記各式で表される有機ゲルマニウム化合物の安全性や副作用がほとんどないことは、出願人により行われた各種の試験で確認されている。

本発明の血中酸素濃度低下抑制剤は、上記各式で表される有機ゲルマニウム化合物を有効成分とするものであり、上記式［Ｉ］及び式［Ｉ’］等で表される有機ゲルマニウム化合物にあっては、その適宜の量を汎用されている製剤方法に従い、カプセル剤や錠剤等に製剤され、その際、必要に応じ、製剤上許容される各種の添加剤を添加してもよい。又、上記式［ＩＩ］で表される脱水縮合化合物（３−トリヒドロキシゲルミルプロパン酸）にあっては、その適宜の量を汎用されている製剤方法に従い、シロップ剤やドリンク剤等の液剤に製剤され、その際、必要に応じ、製剤上許容される各種の添加材を添加してもよい。

又、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の有効成分である上記各式で表される有機ゲルマニウム化合物は、副作用をほとんど示さないため、その投与量に特に制限はないが、例えば上記式［Ｉ］及び式［Ｉ’］で表される有機ゲルマニウム化合物として１日当たり５００ｍｇ以上、好ましくは１５００ｍｇ以上という範囲を挙げることができる。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、これは本発明をなんら制限するものではない。
実施例１

非特許文献１にも記載されているチベット高地に存在する実験サンプル採取に向かう研究者の一行の１名（同一人物）に、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤を服用させた。実験サンプル採取は、数年に１回の割合で実施され、各年のサンプル採取時に本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の服用量を変えてＳｐＯ_２への影響を評価した。実験サンプル採取は、２００１年、２００４年及び２０１０年に実施され、２０１０年で終了した。

本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の服用期間は、２００１年が４７（遠征前の日本国内:１４日＋遠征期間中：３３日、以下同様）日間、２００４年が３７（１４＋２３）日間、２０１０年が２９（１４＋１５）日間であり、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤としては、上記式［Ｉ］及び式［Ｉ’］等で表される有機ゲルマニウム化合物を２５０ｍｇ含有するカプセル剤として、２００１年が朝／夕の各１回１カプセル（計５００ｍｇ）、２００４年が朝／昼／夕の各１回１カプセル（計７５０ｍｇ）、２０１０年が朝／昼／夕の各１回２カプセル（計１５００ｍｇ）を、いずれも遠征の２週間前から毎日服用させた。又、他の同行者は本発明の血中酸素濃度低下抑制剤を服用しなかった。

評価項目としては、１．出発前後の低地（中国、成都）、２．中継地であるチベットのラサ（標高：約3,600m）、３．採取地であるプマユムツオ湖（標高：約5,070m）において、遠征期間中に毎日、何れの遠征でも同一のパルスオキシメーターにより、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の服用者及び非服用者のＳｐＯ_２を測定して記録した。測定の結果として、各標高地滞在時におけるＳｐＯ_２の平均を図１に示した。尚、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の非服用者については、２００１年の採取時においてＳｐＯ_２を測定したが、合流地との関係で前記１．出発前後の低地における測定は行えなかった。

図１に示すように、同一人物の測定であるから、加齢に従って本来であればＳｐＯ_２は後年では低くなってよいはずであるが、反対に後年では高地においても高い値を示しており、ラサ（3,600m）や高地（プマユムツオ湖、5,070m）では、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の摂取濃度依存的にＳｐＯ_２の平均値は高かった。

特に、２０１０年における１５００ｍｇ／日の服用では、高地プマユムツオ湖においても低地におけるＳｐＯ_２と大差のない９０％超の平均値であり、実際に隊員の実感としても、この年の遠征だけは低地での活動と変わらずに活動できる状態であったという感想となっていた。
実施例２

２００４年の遠征時には、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の服用者を４人、非服用者を２人とすると共に、服用者の内の３人（残り１人は前述のとおり事前より服用）には低地から服用した。服用量は朝／昼／夕の各１回１カプセル（計７５０ｍｇ）であった。これらの服用者及び非服用者について呼吸回数を測定し、その平均を図２に示す。

図２から明らかなように、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の非服用者にあっては、高地に近づくにつれて呼吸回数が上昇したが、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤の服用者にあっては、このような呼吸回数の上昇は見られなかった。

以上のように、酸素分圧が低い高地における、ＳｐＯ_２の低下に起因する旅行客・登山客の高山病は、時として身体的なリスクを伴うものであるが、本発明の血中酸素濃度低下抑制剤を服用することにより、高地の低酸素分圧条件下においてもＳｐＯ_２の低下を抑制することができ、旅行客・登山客の高山病を予防することが可能となった。又、この酸素分圧の低下抑制によって呼吸回数の増加を抑制することが可能となったので、高地での運動を必要とする登山家・及び高地トレーニングを行うアスリートの活動量・運動量の制限を解除して、登山の成功や高地トレーニングの効率を高めることが可能となった。

Claims (2)

1. 式［Ｉ］
   Ｇｅ−（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯＯＨ）_２Ｏ_３
   で表される有機ゲルマニウム化合物を有効成分として含有することを特徴とする血中酸素濃度低下抑制剤。
2. 式［ＩＩ］
   で表される有機ゲルマニウム化合物を有効成分とする液剤である請求項１に記載の血中酸素濃度低下抑制剤。