JP4604179B2

JP4604179B2 - 糖尿病血糖降下剤及び高脂血症治療剤

Info

Publication number: JP4604179B2
Application number: JP2004345134A
Authority: JP
Inventors: 幸苗山崎; 泰広河野; 正巳上林
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP2006151878A

Description

本発明は、クルクミンとキサンチン誘導体とを有効成分として含有する、糖尿病血糖降下剤及び高脂血症治療剤に関する。

ショウガ科ウコン属（Curcuma属）植物の根茎はカレー粉の原料として食用とされる他に、健胃、利胆剤等の和漢薬として古くから用いられている。このウコンに含まれる主要な薬理成分の１つはクルクミン（1,7-ビス-(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)ヘプタ-1,6-ジエン-3,5-ジオン）であり、抗うつ剤、抗更年期障害剤等（特許文献１参照）や強筋肉剤、抗炎症剤（特許文献２参照）、血流改善組成物（特許文献３参照）、造血器腫瘍の治療薬、免疫抑制剤（特許文献４参照）、老化防止剤（特許文献５）等として利用される他、最近増加の一途をたどっている生活習慣病の予防と治療にも応用されている。これには、たとえば、２型糖尿病モデルマウスにおける血糖降下作用や（特許文献６参照）、高脂肪食飼育マウスの肝臓におけるトリグリセリド蓄積の抑制作用（特許文献７参照）に基づく薬剤が知られている。

特開2003-113117号公報特開2004-182599号公報特開2004-123707号公報特開2004-75666号公報特開2004-2237号公報特開2003-128539号公報特開平11-246399号公報

しかしながら、クルクミンの当該作用はチアゾリジンジオン等の合成糖尿病薬やフィブレート系の合成抗脂血薬に比べて極めて弱い。しかし、ウコン抽出物やクルクミンは、食材でもあることからわかるように安全性に優れているので、この特徴を活かしながら血糖降下作用等を増強する方法が求められている。

このような状況において、本発明者らは鋭意検討の結果、ウコンやクルクミンの血糖降下作用や中性脂肪減少作用がテオフィリン、カフェイン等、茶やコーヒーに通常含まれるキサンチン誘導体の併用で増強されることを見出し、本発明の完成に至った。すなわち、本発明はクルクミンやクルクミンを含有するウコンエキスを含み、さらにカフェイン、テオフィリン、もしくはテオブロミンの中から選ばれるキサンチン誘導体の１種以上を含有することを特徴とする、糖尿病の血糖降下剤、ないしは高脂血症治療剤に係るものである。

本発明では、クルクミンやウコンエキスによる糖尿病性血糖や血中トリグリセリドあるいは血中総コレステロールの減少がカフェイン等キサンチン誘導体を併用するという簡便な方法で相乗的に強化される。この相乗的な効果はキサンチン誘導体によるホスホジエステラーゼの阻害で生体内セカンドメッセンジャーのcAMPレベルが上昇し、これがクルクミンによるPPAR転写因子群の活性化と共役して脂質・エネルギー代謝の制御因子を増産、活性化するためと考えられる。

このような制御因子としては、その不足が生活習慣病の発症に密接に関わっているサイトカインであるアディポネクチン（非特許文献：下村伊一郎他、実験医学、Vol.20, No.12, 1762- 1767 (2002)）が挙げられる。後述の実施例で示されるように、クルクミンとカフェインの同時投与は血糖値の低下と逆相関して血中アディポネクチンの有効濃度を上昇させる。このことは、本発明によるクルクミンとカフェインの両者を含む組成物の糖尿病血糖降下及び高脂血症の改善作用は、アディポネクチンの増強に基づくことを示唆する。本発明においては、クルクミンとカフェインの両者を含む組成物の糖尿病血糖降下作用及び高脂血症の改善作用が、実際の動物においても発揮され、かつこれらの作用とアディポネクチンの増強作用が関連することを、実際の動物実験レベルで初めて明らかにしたものである。さらに、本発明の有効成分の一つであるカフェイン等も従来から飲食されてきた化合物であるため、これらのコンビネーションによる本発明の薬剤は極めて安全なものといえる。

本発明に用いられるクルクミンはウコン根茎から公知の方法で抽出・精製され、また公知の方法で容易に化学合成もできる。一方、ウコンにはクルクミン以外にも多くの薬理活性化合物が含まれているため、粗抽出物（エキス）としても本発明に好ましく用いられる。このようなエキスの調製には、ウコン（Curcuma longa）や春ウコン（Curcuma aromatica）の根茎を新鮮なままで、もしくは乾燥、細断、粉砕後、エタノール等適当な溶剤で抽出する。抽出物を濃縮し溶媒を除いた残渣はこのままでも用いられるが、活性炭処理やシリカゲルカラムクロマトグラフィー等の公知の手段で不要成分や活性阻害成分を除いてから用いるのも良い。一方、クルクミンやウコンエキスと組み合わせて使用するキサンチン誘導体はテオフィリン、カフェイン、もしくはテオブロミンのいずれか1つまたは2つ以上の混合物である。これらは茶葉やコーヒー豆、カカオ豆等から抽出できるし、公知の方法で容易に合成もできる。

また、これらのキサンチン誘導体は当該活性に不都合が無い限り茶葉等原料植物体のままや粗抽出物の状態でも用いることができる。これらのキサンチン誘導体やクルクミン、あるいはそれらの粗抽出物を利用する方法として、エタノールや水に溶解し飲用水に添加する方法、適当なリン脂質等の界面活性剤を含む水に懸濁し飲用水や食物に添加する等の他、適当な補助剤と混合し錠剤の形で利用する方法等が挙げられる。本発明に用いる場合のクルクミン添加量は飲用水の１mlもしくは食物の１ｇあたり1ｍgから10ｍg以下を目安とするが、場合に応じて適宜加減する。ウコンエキスの添加量は精製の方法や程度により生理的に安全な範囲内で所期の効果を得るべく適宜加減する。キサンチン誘導体の添加量については常用されるコーヒーや緑茶に含まれる濃度に準ずるものとする。すなわち、カフェインは飲用水の１mlもしくは食物の１ｇあたり0.1mgから0.5mg（約3mM）、テオフィリンは飲用水の１mlもしくは食物の１ｇあたり0.01mgから0.05mg（約0.3 mM）、テオブロミンは飲用水の１mlもしくは食物の１ｇあたり0.1mgから2mg（約10mM）等を目安にするが、総摂取量や摂取形態に応じて、生理的に安全な範囲内で適宜増減する。次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。

〔実施例１〕
遺伝的に2型糖尿病を発症するKK-Ay/Ta Jc1マウス(オス、５週令、17匹、日本クレア社製)をクルクミン及び/又はカフェインを添加し、もしくは添加しないで調製した飼料で4週間にわたり飼育し、体重と摂餌量を定期的に測定し、また1週間に1度採血して血糖値、血中アディポネクチンレベル、血漿トリグリセリド及び総コレステロール濃度を測定した。飼料は日本クレア社製のCE-2粉末飼料の120 gあたりシグマ社製クルクミンのエタノール懸濁液（0.15 g/ml）の4 ml及び/又はカフェイン水溶液（30 mg/ml）の2 mlを加え、さらに2.4 gの馬鈴薯澱粉を水48 mlと混合・加熱して調製したゲルを加え全体を乳鉢と乳棒でよく混和後、直径15 cmのシャーレに固く充填し、その状態で3、4日風乾して調製した固形飼料を自由摂取させた。水は水道水をオートクレーブで滅菌したものを自由摂取させた。

血糖やアディポネクチン測定のためのプラズマ(血漿)は、血液をマウス尾部先端から1回あたり9μl採取し、これを直ちに3μlのヘパリン溶液（50 mg/ml）と混合、遠心分離（12000 rpm、12分）で血球を除いて調製した。このプラズマ中のグルコースとトリグリセリド、総コレステロール濃度をそれぞれグルコースCII-テストワコー、トリグリセリドE-テストワコー、コレステロールE-テストワコー（いずれも和光純薬工業株式会社製）で測定した。一方、プラズマの2μlを水8μl及び２ｘ SDS緩衝液の10μlと混合後、95℃で5分加熱処理し、電気泳動の試料とした。ポリアクリルアミドゲルによる電気泳動（各レーン2μlをアプライ）とウェスタンブロッティングによるアディポネクチンの検出は定法によって行った。

用いた1次抗体はケミコン社製のmouse anti-adiponectin, mouse monoclonal antibody (Catalog No. MAB3608)であり、2次抗体はZymed社製のrabbit anti-mouse Ig G1-HRP conjugate (Catalog No. 61-0120)である。バンドの検出にはPharmacia社製ECL Plus測定キットを用いた。また泳動後のゲルについて、分子量8万前後の部分をCBB試薬で染色し血清アルブミンを検出した。これらのバンドをスキャナーで画像としてパソコンに取り込み、ゲル・プロ・アナライザー（ソフトウェア）でバンドの濃さを数値化した。これらの値から血清アルブミンを基準にした血中アディポネクチンの相対的なレベルを求めた。

結果を表1、表２、図1〜図３に示す。表１に示すように、各群のマウスの平均体重に有意差はない。表２はクルクミンとカフェインを両方混合した飼料（クルクミン＋カフェイン群）では他群より摂食がやや抑制されることを示す。

注１）；クルクミン及び/又はカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの飼育期間中における体重増加を示す。マウスの数はコントロール群で５匹、他の群は各４匹、数値は平均値と標準偏差である。

注２）；クルクミン及び/又はカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの飼育期間中における1日１匹あたりの平均摂餌量を示す。各群の1週間における総摂餌量から計算した。数値は平均値と標準偏差である。

図１は血漿中のグルコース濃度は８〜１０週令の間クルクミン＋カフェイン群で最も低く、糖尿病発症による血糖増加がクルクミンとカフェインの同時投与で最も効果的に抑制されることを示している[各週令ともクルクミン＋カフェイン群はコントロール群より有意に低い値を示す（p<0.05）]。図２は9週令と10週令目における血中アディポネクチンの測定結果であるが、コントロール群に比べクルクミンの飼料添加により血中アディポネクチンレベルが上昇し、さらにクルクミンに加えカフェインを添加したクルクミン＋カフェイン群では一層上昇することが示された（p<0.05、クルクミン群vs.クルクミン＋カフェイン群）。この場合、カフェインのみの添加でもアディポネクチンのレベルはコントロールよりも高値を示したが、図１でカフェイン単独では9,10週令において血糖値がコントロールと同レベルの高値であったことを考えると、血糖降下のために有効なアディポネクチンはクルクミンとの同時投与で増産されると解釈される。さらに、KK-Ay/Taマウスは糖尿病の進行と肥満に伴い血中脂肪も増加するので高脂血症のモデルにもなっている(特開2004-168720)。本実験で血漿トリグリセリドと総コレステロールを測定した結果（図３）では、クルクミン＋カフェイン群が最も低い値を示しており、クルクミン単独に比べてクルクミンとカフェインの同時投与が血中脂肪とコレステロール濃度をより減少させた（p<0.05）。

〔実施例２〕
ウコン根茎の乾燥粉末（小西製薬製）200 gを１リットルのへキサンと混合し、室温においてマグネチックスターラーで2日間攪拌後、ウコン粉末を濾集し、アセトンとヘキサンの1:1の混合液１リットルでさらに1日間攪拌、抽出した。粉末を濾別した抽出液をロータリーエバポレーターで濃縮後、オイルポンプで減圧乾燥し、油状物11.1gを得た。

〔実施例３〕
KK-Ay/Ta Jc1マウス(オス、５週令、10匹)を、実施例２で調製したウコンエキス又はウコンエキスとカフェインを添加した飼料、もしくはこれらを添加しない飼料で4週間にわたり飼育し、体重、摂餌量、血糖値を定期的に測定した。飼料はCE-2粉末飼料120 gあたり上記ウコンエキスのエタノール溶液（0.2 g/ml）の1.2 ml、又は同エタノール溶液の1.2 mlとカフェイン水溶液（30 mg/ml）の2 ml、もしくはエタノールのみの1.2 mlを加え、乳鉢でよく混和調製した粉末飼料を自由摂取させた。水は水道水をオートクレーブで滅菌したものを自由摂取させた。血糖値はマウス尾部から微量採血しグルコースセンサー（三和化学研究所製グルテストNeoセンサー）を用いて測定した。結果を表３、表４、図４に示す。

注３）；ウコンエキスとカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの飼育期間中における体重増加を示す。マウスの数はコントロール群とウコンエキス＋カフェイン群で各３匹、ウコンエキス群で４匹、数値は平均値と標準偏差である。

注４）；ウコンエキスとカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの飼育期間中における1日１匹あたりの平均摂餌量を示す。各群の1週間における総摂餌量から計算した。数値は平均値と標準偏差である。

表３に示すように、ウコンエキスのみの群では体重増加がコントロール群より大きかったが、ウコンエキス＋カフェイン群はコントロール群との間に大きな差はなかった。一方、摂餌量(表4)については、ウコンエキス＋カフェイン群がコントロール群に比べてわずかながら減少傾向を示した。図４は血糖測定の結果であるが、８、９週令目の血糖値がコントロール群やウコンエキス群に比べウコンエキス＋カフェイン群で顕著に減少していることを示す。

〔実施例４〕
KK-Ay/Ta Jc1マウス(オス、５週令、13匹)を、実施例２で調製したウコンエキス又はそれとカフェインとを添加し実施例１と同様に固形とした飼料[ウコンエキス添加量はCE-2粉末の0.3％(w/w)]もしくはこれらを添加しない固形飼料で4週間にわたり飼育し、体重、摂餌量、血漿トリグリセリド濃度を定期的に測定した（コントロール群とウコンエキス群は各4匹、ウコンエキス+カフェイン群は5匹）。体重と摂餌量の変化は実施例３の結果と類似していた。血漿トリグリセリド濃度の測定結果を図５に示すが、血中脂肪の増加がウコンエキス群に比べ、ウコンエキス＋カフェイン群ではより強く抑制される傾向が認められた（p<0.05、8週令目コントロール群vs.ウコンエキス群；p<0.10、同ウコンエキス群vs.ウコンエキス＋カフェイン群）。

〔実施例５〕
別の2型糖尿病モデルマウス（BKS.C_g-+Lepr^db/+Lepr^db/Jc1、日本クレア製、6週令、12匹）を実施例１と同様にクルクミン及び/又はカフェインを添加し、もしくは添加しないで調製した固形飼料で4週間にわたり飼育し、体重、摂餌量、血糖値を定期的に測定した（合計4群で各群3匹）。体重と摂餌量は各群で顕著な違いはなかった。血漿グルコース濃度の測定結果を図６に示すが、クルクミンとカフェインの同時投与群は各週令を通じてコントロール群よりも低い値を示し、また10週令目にはクルクミン単独投与群よりも低い値（p<0.05）を示した。

クルクミン及び/又はカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの８〜１０週令における血糖値を測定した結果を示すグラフである。図中、棒グラフは平均値、エラーバーは標準偏差、n = 9〜12である。クルクミン及び/又はカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの９及び１０週令における血中アディポネクチンレベルを測定した結果を示すグラフである。図中、棒グラフは平均値、エラーバーは標準偏差、n = 13〜29である。クルクミン及び/又はカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの９及び１０週令における血漿トリグリセリド濃度（A）及び総コレステロール濃度（B）を測定した結果を示すグラフである。図中、棒グラフは平均値、エラーバーは標準偏差、n = 9〜12である。ウコンエキスとカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの６〜９週令における血糖値を測定した結果を示すグラフである。図中、棒グラフは平均値、エラーバーは標準偏差、n = 4,3である。ウコンエキスとカフェインを添加した飼料で飼育したKK-Ay/Ta Jc1マウスの７〜９週令における血漿トリグリセリド濃度を示すグラフである。図中、棒グラフは平均値、エラーバーは標準偏差、n = 8〜15である。ウコンエキスを添加した飼料で飼育したBKS.C_g-+Lepr^db/+Lepr^db/Jc1マウスの７〜１０週令における血糖値を示すグラフである。図中、棒グラフは平均値、エラーバーは標準偏差、n = 6〜9である。

Claims

クルクミンを含み、さらにカフェインを含有することを特徴とする糖尿病血糖降下剤。
ウコン（Curcuma longa）又は春ウコン(Curcuma aromatica)根茎のクルクミン含有抽出物を含み、さらにカフェインを含有することを特徴とする糖尿病血糖降下剤。
クルクミンを含み、さらにカフェインを含有することを特徴とする高脂血症治療剤。
ウコン（Curcuma longa）又は春ウコン(Curcuma aromatica)根茎のクルクミン含有抽出物を含み、さらにカフェインを含有することを特徴とする、高脂血症治療剤。