JPWO2007043606A1

JPWO2007043606A1 - アニオン性ポリアミノ酸／金属複合体からなる抗糖尿病薬剤

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Publication number: JPWO2007043606A1
Application number: JP2007539976A
Authority: JP
Inventors: 弘桜井; 吉川　豊; 豊吉川; コルモカルーシュボルナ; クマールシャーハトポン; 智満瀬脇; 靖小山内; 美絵岩本; 在▲チョル▼ 崔; 清朴; 文喜成
Original assignee: 株式会社ジェノラックＢｌ; バイオリーダースコーポレーション
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2009-04-16
Also published as: WO2007043606A1

Abstract

本発明は、長期投与においても安全性が高く、糖尿病治療、特に経口投与可能な糖尿病治療の為の薬剤を提供する。本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物から製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる糖尿病の治療・予防の為の医薬組成物に関する。より詳細には、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物から製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、及びインスリン抵抗性改善作用の少なくとも１種の作用を有する糖尿病の治療・予防の為の医薬組成物に関する。また、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物から製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる食品組成物に関する。

Description

本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物から製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる糖尿病の治療・予防のための医薬組成物に関する。より詳細には、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物から製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、及びインスリン抵抗性改善作用の少なくとも１種の作用を有する糖尿病の治療・予防のための医薬組成物に関する。また、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸とバナジウムとの錯体に関する。

生活習慣病の一つである糖尿病は、２１世紀の３大疾患の一つにあげられており、糖尿病と診断された患者、およびその予備軍は２０００万人に達すると言われている。
糖尿病は大きく分けて、「自己免疫性膵島炎などにより膵臓のβ細胞が疲弊する」インスリン依存型の１型糖尿病と、「肥満、過食、運動不足、不規則な生活といった生活習慣に起因する」インスリン非依存型の２型糖尿病に大きく分けられている。これらの糖尿病の中でも、１型糖尿病の治療には、一日数回のインスリン注射しか治療法が無く、患者の苦痛は計り知れない。

ところで、バナジウム、亜鉛、マンガンなど数多くの金属には、インスリン様作用や、血糖降下作用があることが報告されており、本発明者らも多数のバナジウム錯体を開発してきた（特許文献１〜３参照）。また、インスリン様作用を有する薬剤として、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）が知られ、既にアメリカなどで臨床試験に用いられている。しかしながら、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）は無機塩である為、生体膜の透過が難しく、生体内に取り込まれにくく、各種のバナジウム化合物、例えば、システインメチルエステルを配位子として有するバナジウム（ＩＶ）、ジヒドロキシジカルボン酸塩又はヒドロキシピラノン誘導体を配位子として有するバナジウム（ＩＶ）、Ｎ−置換ジチオカルバミン酸塩を配位子として有するバナジウム（ＩＶ）などが開発されてきたが、これらのバナジウム（ＩＶ）化合物も作用や副作用などの点において実用的な段階には至ってはいない。
さらに、バナジウムや亜鉛の抗糖尿病作用は、ピコリン酸やマルトールなどのような有機物類と錯形成させることで、その効果が増大することが報告されている（非特許文献１参照）。しかしながら、金属源と有機物類を錯形成させる方法は非常に繁雑であり、容易に行い難い事が欠点として挙げられる。
一方、ポリ−ガンマ−グルタミン酸は、次の式

で表される構造を有する化合物であり、アミノ酸の一種であるグルタミン酸が連なったポリマーである。ポリ−ガンマ−グルタミン酸は、納豆の糸引きの主体物質として知られており、食品、化粧品、医療品などの多くの分野で、種々の用途があるものと期待されている。ポリ−ガンマ−グルタミン酸は、主に微生物、例えば、バチルス属の菌株を培養してその培養物から製造されている。ポリ−ガンマ−グルタミン酸は、生分解性を有するポリマーであり、当該ポリマーや当該ポリマーを放射線や金属（アルミニウム、クロム、鉄など）で架橋したものを吸水性ポリマーや凝集剤の材料として使用されてきている（特許文献４，及び５参照）。また、その保湿性から毛髪用化粧料の材料（特許文献６参照）や、皮膚にイオンを導入するための外用剤成分（特許文献７参照）として使用されることも報告されている。
また、抗腫瘍剤をポリ−ガンマ−グルタミン酸に結合させることにより、抗腫瘍剤の副作用を軽減することが見出され、各種の抗腫瘍剤を結合させたポリ−ガンマ−グルタミン酸も報告されてきている（特許文献８，及び９参照）。さらに、ポリ−ガンマ−グルタミン酸のアニオン性を利用して核酸のような遺伝子を導入するためのキャリアーとしての応用も報告されている（特許文献１０参照）。

ポリ−ガンマ−グルタミン酸は、小腸からのカルシウムの吸収を促進することが知られており、この作用はポリ−ガンマ−グルタミン酸のカルボキシル基がカルシウムと結合しカルシウムを可溶化の状態にすることによるものである。しかし、ポリ−ガンマ−グルタミン酸は通常のタンパク質と異なり、アミノ酸同士がγ結合により結合しているために、ヒトのプロテアーゼでは当該γ結合を切断することができず、小腸では消化されないので、ポリ−ガンマ−グルタミン酸は小腸では食物繊維の１種として作用することになる。しかもポリ−ガンマ−グルタミン酸は粘性を有するため、小腸での食物の動きを制限することにより栄養分は徐々に吸収され、したがって糖分の吸収をなだらかにして血糖の濃度をゆるやかにさせる効果が期待できるとして、ポリ−ガンマ−グルタミン酸を含有する血糖値の上昇を抑制するための食品が開発されている（特許文献１１参照）。この食品は、ブドウ糖の吸収を抑制することによる血糖値の上昇の抑制であり、血糖低下作用と直接に繋がるものではない。
また、ポリ−ガンマ−グルタミン酸の作用としては、免疫増強作用（特許文献１２参照）、ミネラルの体内吸収促進作用（特許文献１３参照）、歯の再石灰化の促進作用（特許文献１４参照）などが報告されているが、ポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属源からなる錯体の医薬品としての使用は報告されていない。

特開２０００−４４５８４号公報特開２０００−２８１６５０号公報特開２００１−１１０８３号公報特開２００１−１８１３８７号公報特開２００２−２１０３０７号公報特開２００５−１５４３５２号公報特開２００５−３５９５７号公報特表２００３−５２７４４３号公報特表２００３−５１１４２３号公報特表２００３−５２５９１２号公報特開２００５−２００３３０号公報特開２００５−１８７４２７号公報大韓民国特許出願第１０−２００３−００４６８９８号特開２００５−２５５６４５号公報 H.Sakurai, Y.Kojima, Y.Yoshikawa, K.Kawabe,and H.Yasui,Antidiabetic vanadium(IV) and zinc(II)complexes,Coord.Chem.Rev.,226,187-198(2002).

本発明は、安全で、しかも抗糖尿病作用を有し、特に１型糖尿病患者に対して、インスリン注射に代わり、経口投与で治療可能な薬剤を提供することをその目的とする。

本発明者らは、そのような課題を解決するために、一般的に食品類で用いられているポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属源が容易に金属錯体を形成し、当該錯体が糖尿病治療効果を示すことを確認し、本発明を完成した。

即ち、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体、好ましくは金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体を含有してなる糖尿病の治療・予防のための医薬組成物に関する。より詳細には、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体、好ましくは金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体、及び製薬上許容される担体を含有してなる糖尿病の治療・予防のための医薬組成物に関する。
また、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体、好ましくは金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体の、糖尿病の治療・予防剤としての使用に関する。
さらに、本発明は、糖尿病の患者又は糖尿病の発症が予期される患者に、有効量のアニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体、好ましくは金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体を投与することからなる糖尿病を治療又は予防する方法に関する。
また、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体、好ましくは金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体の、糖尿病の治療・予防用医薬組成物の製造のための使用に関する。
さらに、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸とバナジウムとの新規な金属錯体に関する。
また、本発明は、アニオン性ポリアミノ酸、好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる食品組成物に関する。

本発明をより詳細に示せば次の（１）〜（２０）のとおりとなる。
（１）アニオン性ポリアミノ酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる糖尿病の治療・予防のための医薬組成物。
（２）アニオン性ポリアミノ酸が、ポリ−ガンマ−グルタミン酸である前記（１）に記載の医薬組成物。
（３）金属化合物における金属が、バナジウム、亜鉛、マンガン、鉄、コバルト、銅、タングステン、及びクロムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属である前記（１）又は（２）に記載の医薬組成物。
（４）金属化合物における金属が、バナジウム、亜鉛、及びマンガンからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属である前記（３）に記載の医薬組成物。
（５）金属化合物における金属が、バナジウム又は亜鉛である前記（４）に記載の医薬組成物。
（６）金属化合物が、金属の鉱酸塩又は有機錯体である前記（１）〜（５）のいずれかに記載の医薬組成物。
（７）金属−ポリアミノ酸複合体が、金属錯体である前記（１）〜（６）のいずれかに記載の医薬組成物。
（８）金属−ポリアミノ酸複合体が、金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸錯体である前記（１）〜（７）のいずれかに記載の医薬組成物。
（９）金属−ポリアミノ酸複合体が、血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、及びインスリン抵抗性改善作用の少なくとも１種の作用を有するものである前記（１）〜（８）のいずれかに記載の医薬組成物。
（１０）アニオン性ポリアミノ酸とバナジウムとのバナジウム錯体。
（１１）バナジウムが、バナジウム（ＩＶ）である前記（１０）に記載の錯体。
（１２）アニオン性ポリアミノ酸が、ポリ−ガンマ−グルタミン酸である前記（１０）又は（１１）に記載の錯体。
（１３）アニオン性ポリアミノ酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる食品組成物。
（１４）アニオン性ポリアミノ酸が、ポリ−ガンマ−グルタミン酸又はその誘導体である前記（１３）に記載の食品組成物。
（１５）金属化合物における金属が、バナジウム、亜鉛、及びマンガンからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属である前記（１３）又は（１４）に記載の食品組成物。
（１６）金属化合物における金属が、バナジウム又は亜鉛である前記（１５）に記載の食品組成物。
（１７）金属化合物が、金属の鉱酸塩又は有機錯体である前記（１３）〜（１６）のいずれかに記載の食品組成物。
（１８）金属−ポリアミノ酸複合体が、金属錯体である前記（１３）〜（１７）のいずれかに記載の食品組成物。
（１９）金属−ポリアミノ酸複合体が、金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸錯体である前記（１３）〜（１８）のいずれかに記載の食品組成物。
（２０）金属−ポリアミノ酸複合体が、血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、及びインスリン抵抗性改善作用の少なくとも１種の作用を有する機能性食品である前記（１３）〜（１９）のいずれかに記載の食品組成物。
（２１）食品組成物が、食品添加物である前記（１３）〜（２０）のいずれかに記載の食品組成物。

次に本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明におけるアニオン性ポリアミノ酸としては、天然又は非天然のアミノ酸のポリマーであって、カルボン酸基やスルホン酸基のようなアニオン性の官能基を有するアミノ酸のポリマーであり、グリシンやアラニンなどのポリマーがカルボキシアルキルアミノ基やスルホアルキルアミノ基で化学修飾されてカルボン酸基やスルホン酸基を有するようなポリマーであってもよいが、本発明における好ましいアニオン性ポリアミノ酸としては、ポリグルタミン酸やポリアスパラギン酸のような酸性アミノ酸のポリマーが挙げられる。このような酸性アミノ酸のポリマーは、α位で重合したものであってもよいが、好ましくはγ位で重合したポリ−ガンマ−グルタミン酸や、β位で重合したポリアスパラギン酸などが挙げられる。
本発明のアニオン性ポリアミノ酸におけるアミノ酸は、Ｄ体又はＬ体のような光学活性体でも、ＤＬ−体のようなラセミ体であってもよいし、Ｄ体とＬ体の任意の混合物であってもよい。また、本発明のアニオン性ポリアミノ酸におけるアミノ酸は、必ずしも単一のアミノ酸からなる重合体でなくてもよく、２種以上のアミノ酸からなる重合体であってもよい。さらに、本発明のアニオン性ポリアミノ酸は、ポリマーの少なくとも一部が化学的に修飾された誘導体であってもよい。
また、本発明のアニオン性ポリアミノ酸の分子量（例えば、重量平均分子量）としては、特に制限はないが、好ましくは５０００ダルトン以上、より好ましくは１０ｋＤ〜１００ｋＤであり、さらに好ましくは１０ｋＤ〜８０ｋＤのものが挙げられる。
本発明のアニオン性ポリアミノ酸は、天然のものであってもよいし、合成されたものでもよい。市販品があれば、市販品であってもよい。

本発明の好ましいアニオン性ポリアミノ酸としては、例えば、ポリ−ガンマ−グルタミン酸が挙げられる。当該ポリ−ガンマ−グルタミン酸としては、ポリ（γ−Ｌ−グルタミン酸）、ポリ（γ−Ｄ−グルタミン酸）、又はポリ（γ−ＤＬ−グルタミン酸）のいずれであってもよく、これらの光学異性体の混合物であってもよい。また、本発明のポリ−ガンマ−グルタミン酸は、その一部のグルタミン酸がアスパラギン酸のような他のアミノ酸で置換されていてもよい。本発明のポリ−ガンマ−グルタミン酸におけるグルタミン酸の含有量としては、ポリマーのアミノ酸残基の少なくとも５０％以上がグルタミン酸として含有されており、好ましくは８０％以上、より好ましくは約１００％がグルタミン酸であるものである。本発明のポリ−ガンマ−グルタミン酸の分子量（例えば、重量平均分子量）としては、特に制限はないが、好ましくは５０００ダルトン以上、より好ましくは１０ｋＤ〜５０００ｋＤであり、さらに好ましくは１００ｋＤ〜３０００ｋＤのものが挙げられる。
本発明のポリ−ガンマ−グルタミン酸は、納豆菌などのポリ−ガンマ−グルタミン生産菌を利用して製造しても良いし、合成されたものでもよく、市販品を用いることもできる。

本発明におけるポリ−ガンマ−グルタミン酸は、その少なくとも一部が化学的に修飾されたポリ−ガンマ−グルタミン酸の誘導体であってもよく、当該誘導体としては、天然のポリ−ガンマ−グルタミン酸を、金属との複合体の形成に悪影響を与えることのない各種の方法で化学修飾したものが挙げられ、例えば、アルキル化したものや、スルホアルキルアミノ基を導入したもの（特開２００２−８０５９３号参照）などが挙げられる。

本発明において金属−ポリアミノ酸複合体の製造に用いられる金属化合物としては、ヒトおよび／または他の動物への投与に好適な金属源としての金属種を含有している金属化合物であれば特に制限はないが、好ましくはバナジウム、亜鉛、マンガン、鉄、コバルト、銅、タングステン、及びクロムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属を含有してなる金属化合物が挙げられる。これらの金属の原子価についても特に制限はないが、比較的酸化された状態の原子価が好ましい。これらの金属種のなかでより好ましい金属種としては、バナジウム、亜鉛、及びマンガンからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属が挙げられ、さらに好ましい金属種としてはバナジウムが挙げられる。
このような金属種を含有してなる金属化合物としては、単体の金属であってもよいが、好ましくはハロゲン化物、水酸化物、硫酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩や、金属有機錯体などが挙げられる。また、酢酸塩などの有機酸塩であってもよい。

本発明の金属−ポリアミノ酸複合体の製造方法としては、前記したアニオン性ポリアミノ酸と金属化合物とを、水などの溶媒中で混合させることにより製造することができる。反応混合物中から、公知の各種の方法により目的の金属−ポリアミノ酸複合体を精製、単離することができる。溶媒として水を使用した場合には、反応混合物をそのまま、又は必要により濃縮して目的の金属−ポリアミノ酸複合体との水溶液として使用することもできる。
本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は、金属化合物の金属原子又は金属種を含有する金属化合物が、アニオン性ポリアミノ酸と共に安定に存在できる状態であれば、金属種とアニオン性ポリアミノ酸とが、物理的に結合した状態であっても、また化学的に結合した状態であってもよい。したがって、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は、アニオン性ポリアミノ酸と金属化合物とが物理的な吸着などで物理的に均一に結合した混合物であってもよいし、アニオン性ポリアミノ酸のアニオン性官能基の金属塩であってもよいし、金属種とアニオン性ポリアミノ酸のキレートなどの錯体であってもよく、また金属原子又は金属種を含有する金属化合物などが包接された状態となっていてもよい。
本発明の金属−ポリアミノ酸複合体としては、前記したヒトおよび／または他の動物への投与に好適な金属源としての金属種を含有しているポリアミノ酸複合体が挙げられ、好ましくはバナジウム、亜鉛、マンガン、鉄、コバルト、銅、タングステン、及びクロムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属からなる金属種を含有してなるポリアミノ酸複合体が挙げられる。より好ましい金属種としては、バナジウム、亜鉛、及びマンガンからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属が挙げられ、さらに好ましい金属種としてはバナジウムが挙げられる金属種を含有してなるポリアミノ酸複合体が挙げられる。また、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体における好ましいポリアミノ酸としては、前記したポリアスパラギン酸やポリグルタミン酸が挙げられ、より好ましくはポリ−ガンマ−グルタミン酸が挙げられる。本発明の好ましい金属−ポリアミノ酸複合体としては、例えば、バナジウム−ポリアスパラギン酸複合体、バナジウム−ポリグルタミン酸複合体、バナジウム−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体、亜鉛−ポリアスパラギン酸複合体、亜鉛−ポリグルタミン酸複合体、亜鉛−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体、マンガン−ポリアスパラギン酸複合体、マンガン−ポリグルタミン酸複合体、マンガン−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体などが挙げられる。より好ましい金属−ポリアミノ酸複合体としては、例えば、バナジウム−ポリアスパラギン酸複合体、バナジウム−ポリグルタミン酸複合体、バナジウム−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体などがあげられ、このなかでも、バナジウム−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体がさらに好ましい金属−ポリアミノ酸複合体として挙げられる。

金属種としてバナジウムを使用し、アニオン性ポリアミノ酸としてポリ−ガンマ−グルタミン酸を使用した場合には、バナジウムが錯体を形成することが確認された。このような簡便な手段でバナジウムの錯体が形成されることを見出したことは、本発明の効果のひとつであるということもできる。
したがって、本発明は、新規なバナジウム−ポリアミノ酸錯体を提供するものである。本発明のバナジウム−ポリアミノ酸錯体としては、バナジウムとポリアミノ酸とがキレートのような錯体を形成しているものであると考えられる。本発明の好ましいバナジウム−ポリアミノ酸錯体としては、バナジウム−ポリ−ガンマ−グルタミン酸錯体が挙げられる。

本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は、後述する試験例からも明らかなようにインスリン様作用を有し、糖尿病又は高血圧症などの予防、治療剤として使用することができる。また、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は、耐糖能障害、糖尿病（２型糖尿病など）、インスリン抵抗性症候群（インスリン受容体異常症など）、多嚢胞性卵巣症候群、高脂質血症、アテローム性動脈硬化症、心臓血管疾患（狭心症、心不全など）、高血糖症、もしくは高血圧症、または狭心症、高血圧、肺高血圧、うっ血性心不全、糖尿病合併症（例えば糖尿病性壊そ、糖尿病性関節症、糖尿病性糸球体硬化症、糖尿病性皮膚障害、糖尿病性神経障害、糖尿病性白内障、糖尿病性網膜症など）などの予防・治療剤として用いられる医薬として有用である。したがって、本発明は、前記した本発明の金属−ポリアミノ酸複合体及び製薬上許容される担体とからなる医薬組成物を提供するものである。

治療のためには、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体を有効成分として、経口投与、非経口投与または外用（局所）投与に適した有機または無機の固体または液体の賦形剤などの医薬として許容される担体と共に含有する医薬製剤の形で用いることができる。前記医薬製剤は、カプセル剤、錠剤、糖剤、顆粒、吸入剤、坐剤、液剤、ローション剤、懸濁液、乳剤、軟膏、ゲル剤などであってもよい。必要ならば、上記製剤に、補助剤、安定化剤、湿潤剤または乳化剤、緩衝剤および他の通常使用される添加剤を含有させてもよい。
また、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体を製造する際の金属化合物として金属の鉱酸塩を使用した場合には、ｐＨ調整剤として、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム等の塩基性水溶液や、クエン酸緩衝液、リン酸緩衝液等の緩衝液を併用することが好ましい。

本発明の金属−ポリアミノ酸複合体の治療有効用量としては、患者の年齢および症状により変動するが、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体の平均一回量が、約０．１ｍｇ／人ないし約１０００ｍｇ／人となるような用量を１日当たり１回ないし数回投与することができる。

本発明の食品組成物は、血糖値の気になる人や健康に留意する人のための機能性食品や健康食品として有用な食品組成物である。
本発明の食品組成物としては、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体及び食品用の担体を含有してなるものが挙げられる。本発明の食品組成物は、食品用の担体と共に本発明の金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる組成物とすることもできるが、他の公知の食品類に本発明の金属−ポリアミノ酸複合体を配合して本発明の食品組成物とすることもできる。即ち、本発明の食品組成物は、それを単体として提供することもでき、また他の食品類への食品添加物として提供することもできる。
本発明の食品組成物の形態として、例えば、粉末、顆粒、錠剤、又は液剤などの形態とすることもできる。本発明の食品組成物には、さらに、必要に応じて、賦形剤、崩壊剤、結合剤、安定剤、界面活性剤、分散剤、防腐剤、緩衝剤、乳化剤などを任意に配合することもできる。
本発明の食品組成物は、１日当たり１〜５０ｇ、好ましくは１〜２０ｇ程度を、摂取する人の状況に応じて摂取させることができ、本発明の食品組成物の摂取の時期については特に制限はないが、食事前又は食事と共に摂取することができる。

糖尿病では慢性的なエネルギー不足の状態にあり、それを補うために脂肪細胞から脂肪酸が血中に遊離するため、血中の遊離脂肪酸（ＦＦＡ）濃度が上昇する。インスリンは脂肪酸の遊離を抑制する作用をもつことから、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体による脂肪細胞からの脂肪酸遊離抑制効果を、インスリン様作用の評価系とすることができる。この方法により本発明の金属−ポリアミノ酸複合体のインスリン様作用を次のように評価した。試験化合物として、下記の実施例において示されるポリ−ガンマ−グルタミン酸／バナジウム錯体（（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）を用いた。
ポジティブコントロールとしてオキソ硫酸バナジウム（ＶＯＳ０_４）を用いた。
ウィスター系雄性ラットの副睾丸周辺の脂肪細胞を用いてインビトロ試験を行った。各細胞溶液にそれぞれ最終濃度が１０^−４Ｍ、５×１０^−４Ｍ、１０^−３Ｍとなるように試験化合物を添加した後、最終濃度１０^−５Ｍとなるようエピネフリンを加えて、脂肪酸の放出を刺激した。なお、ブランクはエピネフリンによる刺激を行わなかった。また、コントロールはエピネフリンによる刺激を行ったが、試験化合物を添加しなかった。結果をＮＥＦＡＣ−テストワコー（NEFA C-test Wako）を用いて定量し、ＩＣ_５０の値を測定した。なお、この実験系では２％ＤＭＳＯが細胞からのＦＦＡ遊離に対して影響しないことを確認している。この結果を次ぎの表１に示す。

この結果、コントロールに対する５０％脂肪酸遊離抑制効果のＩＣ_５０の値では、公知のオキソ硫酸バナジウム（ＶＯＳ０_４）では、０．２９３ｍＭであったのに対して、本発明のポリ−ガンマ−グルタミン酸／バナジウム錯体（（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）では０．０５０ｍＭであり、本発明のポリアミノ酸複合体が、従来の金属化合物に比べて極めて優れた抑制効果を有していることがわかった。

また、試験化合物として、下記の実施例において示されるポリ−ガンマ−グルタミン酸／亜鉛錯体（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）を用い、ポジティブコントロールとして硫酸亜鉛（ＺｎＳ０_４）を用いて前記と同様に試験を行った。この結果を次の表２に示す。

この結果、コントロールに対する５０％脂肪酸遊離抑制効果のＩＣ_５０の値では、公知の硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ_４）では、０．５０２±０．００５ｍＭであったのに対して、本発明のポリーガンマーグルタミン酸／亜鉛（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体では、０．１８３±０．０２９ｍＭであり、本発明のポリアミノ酸複合体が、従来の金属化合物に比べて極めて優れた抑制効果を有していることが分かった。

次に、ＩＤＤＭ型モデル動物として、ストレプトゾトシン（ＳＴＺ）投与により特異的にインスリン分泌細胞である膵島β細胞を破壊し、糖尿病状態にしたマウス（ＳＴＺマウス）を用いて、インビボ試験を行った。試験化合物としてポリ−ガンマ−グルタミン酸／バナジウム錯体（（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）をバナジウムとして体重１ｋｇ当たり１０ｍｇの割合で経口投与し、投与後４５時間の血糖値を測定した。血糖値の変化を図１に示す。図１の縦軸は血糖値（ｍｇ／ｄＬ）を示し、横軸は時間（時間）を示す。図１の白三角印（△）は本発明の（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体を投与した場合を示し、黒四角印（■）は公知のＶＯＳＯ_４を投与した場合を示し、黒丸印（●）は比較として２％ポリ−ガンマ−グルタミン酸を投与した場合を示し、白丸印（○）はコントロールとして生理食塩水を投与した場合を示す。

本発明の金属−ポリアミノ酸複合体の長期間投与における抗糖尿病作用は、１型糖尿病モデル動物のＳＴＺマウスを用い、随時血糖値を測定することで評価した。すなわち、毎日午前１０時に血糖値の測定を行い、試験化合物としてポリ−ガンマ−グルタミン酸／バナジウム錯体（（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）を、一日一回、１７日間、血糖値の変化に応じ、３ｍｇ〜１０ｍｇＶ／ｋｇ体重となるように、ＳＴＺマウスに経口投与を行った。１７日間の血糖値の推移を図２に示す。図２の縦軸は血糖値（ｍｇ／ｄＬ）を示し、横軸は日数（日）を示す。図２の白四角印（□）は本発明の（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体を投与した場合を示し、黒四角印（■）は公知のＶＯＳＯ_４を投与した場合を示し、黒丸印（●）は比較として２％ポリ−ガンマ−グルタミン酸を投与した場合を示し、白丸印（○）はコントロールとして生理食塩水を投与した場合を示す。

以上の結果から、表１に示すように、脂肪細胞を用いたインビトロでの評価系では、ポジティブコントロールである硫酸バナジウムと比較して、本発明の（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体は、約５倍以上の効果を示すことが明らかとなった。さらに、インビボでの評価では、図１及び２に示すように、本発明の（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体の血糖降下作用は、溶媒しか投与していないコントロール群や金属塩である硫酸バナジウムを投与している群と比較して、非常に高い効果を示した。

また、本発明のポリーガンマーグルタミン酸／亜鉛（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体の長期投与における抗糖尿病作用を、肥満型２型糖尿病モデル動物のＫＫ−Ａ^ｙマウスを用いて、随時血糖値を測定することで評価した。すなわち、毎日午前１０時に血糖値の測定を行い、Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体を一日一回３０日間、血糖値の変化に応じ、１０〜２０ｍｇのＺｎ／ｋｇ体重となるように、ＫＫ−Ａ^ｙマウスに経口投与を行った。３０日間の血糖値推移を図３に示す。図３の縦軸は血糖値（ｍｇ／ｄＬ）を示し、横軸は日数（日）を示す。図３の黒三角印（▲）は本発明の（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体を投与した場合を示し、白三角印（△）は公知のＺｎＳＯ_４を投与した場合を示し、白丸印（○）はコントロールとして生理食塩水を投与した場合を示す。
２型糖尿病モデル動物として、肥満型糖尿病モデルマウスであるＹｅｌｌｏｗＫＫマウス（ＫＫ−Ａ^ｙマウス）を用い、インビボ実験を行った。試験化合物として、ポリーガンマーグルタミン酸／亜鉛（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体を用い、一日一回３０日間、血糖値の変化に応じ、亜鉛量として体重１ｋｇ当たり１０〜２０ｍｇＺｎ／ｋｇ体重となるように、経口投与を行った。図３に示すとおり、本発明のＺｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体の血糖降下作用は、溶媒を投与したコントロール群や、金属塩である硫酸亜鉛を投与している群と比較して非常に高い効果を示した。

この結果、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は、従来の金属化合物に比べて極めて有効性が高く、かつ、ポリアミノ酸を使用することにより、これら二種の化合物からなる複合体は、徐放性剤となったと考えられる。そのため抗糖尿病作用を示すバナジウムが持続的に体内に供給され、強い効果を発揮したと推測される。
以上の結果より、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は、糖尿病の治療・予防薬として、特に経口投与可能な糖尿病の治療・予防薬として有用であることがわかった。

本発明に係る、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体、特に金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸複合体は、金属イオンよりも毒性が低く、ほど良い安定性をもち、ほど良い脂溶性をもち、かつ血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、およびインスリン抵抗性改善作用をもつ糖尿病治療薬として大いに期待されるものである。
また、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は製造が極めて容易であり、長期間の摂取においても、実質的な副作用を伴わず、安全であり、実用的な治療・予防薬として有用なものである。
さらに、本発明の金属−ポリアミノ酸複合体は安全性が高く、かつ血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、及びインスリン抵抗性改善作用を有しており、さらに経口投与できることから、これを含有した食品組成物、特に機能性食品組成物、又はこれからなる食品添加物としても有用である。

以下の製造例および実施例は、この発明を説明するために示したものであり、本発明はこれらの実施例や試験例に限定されるものではない。

図１は、本発明のポリ−ガンマ−グルタミン酸／バナジウム錯体（（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）を、１０ｍｇＶ／ｋｇ体重となるように経口投与したときの血糖降下作用を示すグラフである。図１のグラフは、（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体（△印）、比較としてのＶＯＳＯ_４（■印）、比較としての２％ポリ−ガンマ−グルタミン酸（●印）、及びコントロールとしての生理食塩水（○印）を、それぞれ示している。図２は、本発明のポリ−ガンマ−グルタミン酸／バナジウム錯体（（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）を、一日一回１７日間連続経口投与したときの血糖降下作用を示すグラフである。図２のグラフは、（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体（□印）、比較としてのＶＯＳＯ_４（■印）、比較としての２％ポリ−ガンマ−グルタミン酸（●）、及びコントロールとしての生理食塩水（○印）を、それぞれ示している。図３は、本発明のポリーガンマーグルタミン酸／亜鉛（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体を、一日一回３０日間連続経口投与したときの血糖降下作用を示すグラフである。図３のグラフは、Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体（▲印）、比較としてのＺｎＳＯ_４（△印）、及びコントロールとしての生理食塩水（○印）を、それぞれ示している。

ポリ−ガンマ−グルタミン酸／バナジウム錯体（（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）の製造
株式会社バイオリーダースジャパン（現：株式会社ジェノラックＢＬ）製の２％ポリ−ガンマ−グルタミン酸水溶液（３．９２ｍＬ，ｐＨ＝３．２２）と、１Ｍ硫酸バナジウム水溶液（７８．４μＬ）を混合し、３０分間攪拌した。得られた水溶液を（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体水溶液とし、被験物質として使用した。得られた（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体の物性パラメータを、硫酸バナジウム（ＶＯＳＯ_４）と共に、次の表３に示す。

表３中の、ＩＲは赤外線吸収スペクトルを示し、ＵＶ／ＶＩＳは可視紫外吸収スペクトルを示し、ＥＳＲは電子スピン共鳴スペクトルを示す。

ポリーガンマーグルタミン酸／亜鉛（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体の製造
実施例１と同様にして、株式会社バイオリーダースジャパン（現：株式会社ジェノラックＢＬ）製の１％又は２％ポリーガンマ−グルタミン酸水溶液と１Ｍ硫酸亜鉛水溶液を混合し、５ＭのＮａＯＨと５ＭのＨＣｌを用いてｐＨを適宜調整しながら攪拌した。得られた水溶液をＺｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体水溶液とし、被験物質として使用した。

（薬理試験例１）
中井らの方法（M. Nakai, H. Watanabe, C. Fujiwara, H. Kakegawa, T. Satoh, J. Takada, R. Matsusita, and H. Sakurai, Biol. Pharm. Bull., 18, 719-725 (1995).）に従い、以下の実験を行った。すなわち、ラット脂肪細胞の分離は、体重２００ｇの雄性Ｗｉｓｔａｒラットをエーテル麻酔下で放血致死させ、副睾丸周辺の脂肪組織から脂肪細胞を分離した。脂肪細胞をはさみで切り、１ｍｌあたり２０ｍｇ牛血清アルブミン（ＢＳＡ）および０．４ｍｇコラゲナーゼを含むＫＲＢバッファー（１０ｍＭグルコース、１２０ｍＭＮａＣｌ、１.２７ｍＭＣａＣｌ_２、１.２ｍＭＭｇＳＯ_４、４.７５ｍＭＫＣｌ、１.２ｍＭＫＨ_２ＰＯ_４、および２４ｍＭＮａＨＣＯ_３；ｐＨ＝７.４）中、３７℃で１時間消化した。脂肪細胞をナイロンメッシュ（２５０ｍｍ）を通して濾過することにより未消化組織より分離し、コラゲナーゼを含まない上記バッファーで３回洗浄し、１.５×１０^６細胞／ｍｌに調整した。

ラット脂肪細胞に対する効果は、シリコン処理されたバイアル中、上記で分離された脂肪細胞（１.５×１０^６細胞／ｍｌ）を、各種濃度（１０^−４，５×１０^−４，１０^−３Ｍ）のポジティブコントロールや被験物質と共に、ＫＲＢバッファー中で３７℃、０.５時間プレインキュベートし、ついで、１０^−５Ｍのエピネフリンを反応混合物に加え、得られた溶液を３７℃で３時間インキュベートする事により評価した。３時間インキュベート後、反応混合物を氷冷し、３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離した。細胞外溶液について、遊離脂肪酸（ＦＦＡ）レベルをＮＥＦＡキットＷＡＫＯを用いて測定し、ＩＣ_５０値を測定した。
結果を前記の表１に示す。

（薬理試験例２）
本発明の（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体の抗糖尿病作用は、１型糖尿病モデル動物のＳＴＺマウスを用い、（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体を体重１ｋｇあたり１０ｍｇのバナジウム量となるように経口投与し、投与後４５時間の血糖値推移を測定することでその評価を行った。
結果を図１に示す。

（薬理試験例３）
本発明の（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体の長期間投与における抗糖尿病作用を、１型糖尿病モデル動物のＳＴＺマウスを用いて、随時血糖値を測定することで評価した。すなわち、毎日午前１０時に血糖値の測定を行い、（ＶＯ）_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体を、一日一回、１７日間、血糖値の変化に応じ、３ｍｇ〜１０ｍｇＶ／ｋｇ体重となるように、ＳＴＺマウスに経口投与を行った。１７日間の血糖値の推移を図２に示す。

（薬理試験例４）
実施例２で製造したポリーガンマーグルタミン酸／亜鉛（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体の水溶液を被験物質として使用して、前記の薬理試験例１と同様に試験を行った。結果を前記した表２に示す。

実施例２で製造したポリーガンマーグルタミン酸／亜鉛（Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ）錯体の長期投与における抗糖尿病作用を、肥満型２型糖尿病モデル動物のＫＫ−Ａ^ｙマウスを用いて、随時血糖値を測定することで評価した。すなわち、毎日午前１０時に血糖値の測定を行い、Ｚｎ_ｍ（ＰＧＡ）_ｎ錯体を一日一回３０日間、血糖値の変化に応じ、１０〜２０ｍｇＺｎ／ｋｇ体重となるように、ＫＫ−Ａ^ｙマウスに経口投与を行った。３０日間の血糖値推移の結果を図３に示す。

本発明は、新規な抗糖尿病薬を提供するものであり、医薬産業などにおける産業上の利用可能性を有している。また、本発明は、金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる食品添加物やサプリメントなどの食品組成物を提供するものであり、食品産業などにおける産業上の利用可能性を有している。

Claims

アニオン性ポリアミノ酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる糖尿病の治療・予防のための医薬組成物。
アニオン性ポリアミノ酸が、ポリ−ガンマ−グルタミン酸又はその誘導体である請求項１に記載の医薬組成物。
金属化合物における金属が、バナジウム、亜鉛、マンガン、鉄、コバルト、銅、タングステン、及びクロムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属である請求項１又は２に記載の医薬組成物。
金属化合物における金属が、バナジウム、亜鉛、及びマンガンからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属である請求項３に記載の医薬組成物。
金属化合物における金属が、バナジウム又は亜鉛である請求項４に記載の医薬組成物。
金属化合物が、金属の鉱酸塩又は有機錯体である請求項１〜５のいずれかに記載の医薬組成物。
金属−ポリアミノ酸複合体が、金属錯体である請求項１〜６のいずれかに記載の医薬組成物。
金属−ポリアミノ酸複合体が、金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸錯体である請求項１〜７のいずれかに記載の医薬組成物。
金属−ポリアミノ酸複合体が、血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、及びインスリン抵抗性改善作用の少なくとも１種の作用を有するものである請求項１〜８のいずれかに記載の医薬組成物。
アニオン性ポリアミノ酸とバナジウムとのバナジウム錯体。
バナジウムが、バナジウム（ＩＶ）である請求項１０に記載の錯体。
アニオン性ポリアミノ酸が、ポリ−ガンマ−グルタミン酸である請求項１０又は１１に記載の錯体。
アニオン性ポリアミノ酸と金属化合物とから製造し得る金属−ポリアミノ酸複合体を含有してなる食品組成物。
アニオン性ポリアミノ酸が、ポリ−ガンマ−グルタミン酸又はその誘導体である請求項１３に記載の食品組成物。
金属化合物における金属が、バナジウム、亜鉛、及びマンガンからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属である請求項１３又は１４に記載の食品組成物。
金属化合物における金属が、バナジウム又は亜鉛である請求項１５に記載の食品組成物。
金属化合物が、金属の鉱酸塩又は有機錯体である請求項１３〜１６のいずれかに記載の食品組成物。
金属−ポリアミノ酸複合体が、金属錯体である請求項１３〜１７のいずれかに記載の食品組成物。
金属−ポリアミノ酸複合体が、金属−ポリ−ガンマ−グルタミン酸錯体である請求項１３〜１８のいずれかに記載の食品組成物。
金属−ポリアミノ酸複合体が、血糖降下作用、耐糖能改善作用、血圧降下作用、及びインスリン抵抗性改善作用の少なくとも１種の作用を有する機能性食品である請求項１３〜１９のいずれかに記載の食品組成物。
食品組成物が、食品添加物である請求項１３〜２０のいずれかに記載の食品組成物。