KR100458996B1 - Cerebral function improving agent - Google Patents

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모또히사 스즈끼
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Abstract

본 발명은 활성성분으로서 하기 화학식 1 로 나타낸 화합물을 함유하는 뇌기능 개선제를 제공하는데, 이 때 화합물은 R1 이 수산기를 나타내고 R2 및 R3 가 수소원자를 나타내면, 2-10 개의 분자로 구성된 올리고머일 수 있다:The present invention provides a brain function improving agent containing a compound represented by the following Chemical Formula 1 as an active ingredient, wherein the compound is composed of 2-10 molecules when R 1 represents a hydroxyl group and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom It may be an oligomer:

[화학식 1] [Formula 1]

[식 중, R1 이 수산기이면 R2 는 수소원자를 나타내고 ; 또는 R1 와 R2 는 함께 결합되어 옥소기를 형성하며 ; R3 는 수소원자, 알칼리 금속 또는 일가, 이가 또는 삼가 알코올 잔기를 나타낸다].[Wherein, R 2 represents a hydrogen atom if R 1 is a hydroxyl group; Or R 1 and R 2 are bonded together to form an oxo group; R 3 represents a hydrogen atom, an alkali metal or a monovalent, divalent or trivalent alcohol residue.

이 약제는 뇌수종을 억제하고, 뇌기능을 보호하며, 손상된 뇌에너지 대사작용을 활성화시키고 뇌경색정도를 감소시킨다.It suppresses hydrocephalus, protects brain function, activates damaged brain energy metabolism and reduces cerebral infarction.

Description

뇌기능 개선제{CEREBRAL FUNCTION IMPROVING AGENT}CEREBRAL FUNCTION IMPROVING AGENT}

본 발명은 뇌기능 개선제에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 뇌수종 억제, 뇌 기능 보호, 뇌 대사작용의 활성화 또는 뇌 경색 정도를 감소시킴으로써 작용하는 뇌기능 개선제에 관한 것이다.The present invention relates to a brain function improving agent, and more particularly to a brain function improving agent that acts by inhibiting hydrocephalus, protecting brain function, activating brain metabolism or reducing the degree of cerebral infarction.

최근에, 많은 사람들이 뇌혈관 질환 또는 교통사고 등으로 인한 뇌상해로 고통 받고 있다. 이러한 배경은 종종 뇌수종 및 뇌 대사작용의 손상과 연관이 있다. 이런 추세는 아마도 지방섭취가 증가된 식생활의 변화뿐만 아니라 노인집단의 증가에 따른 뇌혈관 질환의 증가하는 이환율에 기인한다.Recently, many people suffer from brain injury due to cerebrovascular disease or traffic accidents. This background is often associated with impaired hydrocephalus and brain metabolism. This trend is probably due not only to dietary changes with increased fat intake, but also to the increased morbidity of cerebrovascular disease due to an increase in the elderly population.

뇌기능을 손상시키는 뇌수종은 뇌 실질조직의 함수량이 증가함으로써 뇌의 체적이 늘어나는 것으로 정의된다. 뇌수종은 신경세포의 과도적인 대사 및 기능장해을 일으킬 뿐만 아니라 두개내압을 증가시켜 뇌 순환 및 대사작용의 장해를 초래한다. 게다가 이 변화는 뇌수종을 더욱 악화시켜 때때로 치명적인 결과를 야기하는 뇌 헤르니아형성으로 진행될 수 있다.Hydrocephalus, which impairs brain function, is defined as an increase in the volume of the brain by increasing the water content of the brain parenchyma. Hydrocephalus not only causes excessive metabolism and dysfunction of nerve cells, but also increases intracranial pressure, leading to disruption of brain circulation and metabolism. In addition, this change can lead to cerebral hernia formation, which further exacerbates hydrocephalus, sometimes with fatal consequences.

뇌수종을 두가지 병인학적 유형으로 분류할 수 있는데, 이는 혈관성 수종과 세포독성 수종이다.Hydrocephalus can be classified into two etiological types, angioedema and cytotoxic species.

1. 혈관성 수종 : 혈관성 수종은 뇌 모세혈관의 혈액-뇌관문의 기능장해 결과로서, 혈관으로부터 뇌조직중으로 빠져나가는 혈청성분의 간질성 보유 때문에 발생한다. 이 유형의 수종은 전형적으로 뇌좌상, 뇌종양, 뇌농양 또는 뇌출혈 및 두개내 혈종과 연관이 있다.Vascular edema: Vascular edema occurs as a result of the functional disorder of the blood-brain barrier of cerebral capillaries, due to the interstitial retention of serum components that escape from blood vessels into brain tissue. This type of species is typically associated with scoliosis, brain tumors, brain abscesses or cerebral hemorrhages and intracranial hematoma.

2. 세포독성 수종 : 세포독성 수종은 뇌 실질조직에서 에너지 대사작용이 손상되는 경우 젖산염 축적으로 초래된 세포막 상해가 그 원인이다. 이 유형의 수종은 전형적으로 대뇌허혈, 저산소혈증, 락트산증과 연관이 있다. 2. Cytotoxic species: Cytotoxic species are caused by cell membrane injury caused by lactate accumulation when energy metabolism is impaired in brain parenchyma. This type of species is typically associated with cerebral ischemia, hypoxemia, and lactic acidosis.

이러한 배경에 대한 현재의 치료적인 접근법은 다음을 포함한다 :Current therapeutic approaches against this background include:

(1) 정맥내 고장액 : 고장액은 혈액 삼투압을 증가시켜 간질액을 혈관내로 흡인함으로써 뇌수종을 완화한다. 그러나, 고장성 주입을 중단하면 혈액 삼투압이 다시 감소하기 때문에, 반발현상이 관찰된다.(1) Intravenous hypertonic fluid: Hypertonic fluid increases blood osmotic pressure to relieve hydrocephalus by aspirating interstitial fluid into blood vessels. However, repulsion is observed because stopping the hypertonic infusion decreases the blood osmotic pressure again.

(2) 코르티코스테로이드 : 코르티코스테로이드는 혈액-뇌관문의 기능을 증진시키고, 세포막을 안정화시키며 염증반응과 뇌척수액 생성을 억제하기 때문에, 뇌종양 또는 뇌농양과 연관된 혈관성 수종의 치료에 사용한다. 그러나, 코티코스테로이드가 허혈성 신경세포장해를 악화시킨다는 연구보고가 있다.(2) Corticosteroids: Corticosteroids are used in the treatment of vascular species associated with brain tumors or brain abscesses because they enhance the function of the blood-brain barrier, stabilize cell membranes, and inhibit inflammatory reactions and cerebrospinal fluid production. However, there are reports that corticosteroids exacerbate ischemic neuronal disorders.

(3) 항산화제 : 항산화제는 허혈 또는 세포상해로 인해 생성된 자유 라디칼을 스캐빈저함으로써 뇌수종을 완화한다.(3) Antioxidants. Antioxidants relieve hydrocephalus by scavenging free radicals produced by ischemia or cytotoxicity.

(4) 칼슘채널 차단제 : 칼슘채널 차단제는 수종의 존재시 뇌 신경세포로 칼슘이 유입되어 초래되는 지연된 신경세포의 사망을 저해하는 것으로 예상된다. 그러나, 칼슘채널 차단제는 혈관확장 효과를 가짐으로써, 국소적인 혈류를 증가시켜 뇌수종을 악화시킬 수 있다.(4) Calcium channel blockers: Calcium channel blockers are expected to inhibit the delayed neuronal cell death caused by the influx of calcium into brain neurons in the presence of several species. However, calcium channel blockers have vasodilating effects, which can increase local blood flow and worsen hydrocephalus.

(5) 바르비투레이트 : 바르비투레이트는 뇌 대사활성 (뇌산소 및 포도당 소비) 을 감소시킴으로써 추가적인 젖산염 축적 및 산성증을 저해하기 때문에, 허혈에 대해 뇌를 보호한다. 그러나, 바르비투레이트는 호흡억제 및 심혈관 독성을 유발하는 용량에서 유익한 효과를 발휘한다. 따라서 사용시 주의깊은 호흡 관리 및 심장 관리가 요구된다.(5) Barbiturate: Barbiturate protects the brain against ischemia because it inhibits further lactate accumulation and acidosis by reducing brain metabolic activity (brain oxygen and glucose consumption). However, barbiturate exerts a beneficial effect at doses that cause respiratory depression and cardiovascular toxicity. Therefore, careful use of breathing and cardiac care is required during use.

따라서, 뇌수종의 예방 및 치료에 효과적이고, 반발반응을 유도할 가능성 또는 다른 독성이 없는 약물 개발이 요구되고 있다. Therefore, there is a need for the development of drugs that are effective in the prevention and treatment of hydrocephalus, and are free of potential repulsion or other toxicity.

본 발명자들은 이전에는 뇌기능에 대한 효과에 있어서 평가받지 못한 β-히드록시부티르산, 이의 염 및 이의 에스테르가 뇌 대사작용을 활성화함으로써 뇌수종을 억제한다는 것을 발견하였다. 또한 이 화합물이 뇌 대사작용을 활성화하여뇌 미토콘드리아를 보호함으로써 허혈에 의해 야기된 뇌경색의 정도를 감소시킨다는 것을 발견하였다.The inventors have discovered that β-hydroxybutyric acid, its salts and esters thereof, which have not been previously evaluated in their effect on brain function, inhibits hydrocephalus by activating brain metabolism. The compound was also found to activate brain metabolism to protect brain mitochondria, thereby reducing the extent of cerebral infarction caused by ischemia.

따라서, 본 발명은 뇌수종 억제, 뇌기능 보호, 뇌 대사작용 활성화 또는 뇌경색 정도를 감소시킴으로써 특별히 작용하는 뇌기능 개선제를 제공한다.Accordingly, the present invention provides a brain function improving agent that functions specifically by inhibiting hydrocephalus, protecting brain function, activating brain metabolism or reducing the degree of cerebral infarction.

본 발명은 활성성분으로서 하기 화학식 1 로 나타낸 화합물을 함유하는 뇌기능 개선제를 제공한다 :The present invention provides a brain function improving agent containing a compound represented by the following formula (1) as an active ingredient:

[식중, R1 이 수산기이면 R2 는 수소원자를 나타내고 ; 또는 R1 와 R2 는 함께 결합되어 옥소기를 형성하며 ; R3 는 수소원자, 알칼리 금속 또는 일가, 이가 또는 삼가 알코올 잔기를 나타낸다].[Wherein, R 2 represents a hydrogen atom if R 1 is a hydroxyl group; Or R 1 and R 2 are bonded together to form an oxo group; R 3 represents a hydrogen atom, an alkali metal or a monovalent, divalent or trivalent alcohol residue.

R1 이 수산기를 나타내고 R2 및 R3 가 수소원자를 나타내면, 화합물은 2-10 개의 분자로 구성된 올리고머일 수 있다.If R 1 represents a hydroxyl group and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom, the compound may be an oligomer consisting of 2-10 molecules.

다시 말해서, 본 발명의 목적은 화학식 1 의 화합물을 함유하는 뇌기능 개선제를 제공하는 것이고, 더욱 구체적으로는 β-히드록시부티르산, β-히드록시부티르산 나트륨 및/또는 β-히드록시부티르산의 에스테르를 함유하는 뇌기능 개선제를 제공하는 것이다.In other words, an object of the present invention is to provide a brain function improving agent containing a compound of formula (1), more specifically esters of β-hydroxybutyric acid, β-hydroxybutyric acid sodium and / or β-hydroxybutyric acid It is to provide a brain function improving agent containing.

화학식 1 의 화합물, 즉 본 발명에 따른 뇌기능 개선제의 활성성분은 뇌수종 을 억제하고, 뇌기능을 보호하며, 뇌 대사작용을 활성화하거나 또는 뇌경색 정도를 감소시킴으로써 작용한다.The compound of formula 1, that is, the active ingredient of the brain function improving agent according to the present invention acts by inhibiting hydrocephalus, protecting brain function, activating brain metabolism or reducing the degree of cerebral infarction.

따라서, 본 발명의 목적은 활성성분으로서 화학식 1 의 화합물을 함유하는 뇌수종 억제제, 뇌기능 보호제, 뇌 대사작용 활성제 및 뇌경색 감소제를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an hydrocephalus inhibitor, a brain function protectant, a brain metabolic active agent, and an infarction reducer containing a compound of formula 1 as an active ingredient.

화학식 1 의 화합물의 대표적인 유형인 β-히드록시부티르산은 간의 지방산 분해에 의해 생성된 케톤 (예 : 아세톤 및 아세토아세트산) 이다. β-히드록시부티르산이 당뇨병 환자의 뇨중에서 검출되고 단식 동안에 화합물의 혈중 농도가 증가하기 때문에, Owen 등에 의해 비만환자에서의 대사작용의 연구 결과 [J.Clin.Invest. 46(10), 1589-1595 (1967)] 가 보고될때까지, β-히드록시부티르산이 대사작용의 최종산물이고 생체에 불필요하다고 생각되어 왔다. 이 연구결과에서는 5-6 주 동안 굶긴 비만환자의 뇌에서, β-히드록시부티르산을 포도당 대신 에너지 공급원으로서 이용한다는 것을 언급하고 있다.Β-hydroxybutyric acid, a representative type of the compound of formula 1, is a ketone (eg acetone and acetoacetic acid) produced by fatty acid degradation of the liver. Since β-hydroxybutyric acid is detected in the urine of diabetic patients and the blood concentration of the compound increases during fasting, a study of metabolic activity in obese patients by Owen et al. [J. Clin. Invest. 46 (10), 1589-1595 (1967)], it has been considered that β-hydroxybutyric acid is the end product of metabolism and is unnecessary to the living body. The findings point to the use of β-hydroxybutyric acid as an energy source instead of glucose in the brains of obese patients starved for 5-6 weeks.

β-히드록시부티르산은 수용성이고 저분자량 화합물 (M.W.104) 이다. β-히드록시부티르산 1 g 이 에너지 3.8 kcal 를 갖는다. 정상적인 대사작용 동안에, β-히드록시부티르산의 혈중농도는 단지 0-3 mg/dl 이고, 화합물은 다시 이용되지 않고 뇨중에 배설되고 공기중으로 호흡을 통해 배출된다. 그러나 굶거나 또는 단식 동안에, 혈중농도가 20-30 mg/dl 이상으로 상승하여 다시 이용된다. 굶거나 단식동안에 β-히드록시부티르산을 포도당 대신 에너지 공급원으로서 대체할 수 있다. 이것은 간을 제외한 중요한 기관과 조직 (즉, 심장, 신장, 뇌 및 근육) 에 의해 대사 및 이용된다.β-hydroxybutyric acid is a water soluble and low molecular weight compound (M.W.104). 1 g of β-hydroxybutyric acid has an energy of 3.8 kcal. During normal metabolism, the blood concentration of β-hydroxybutyric acid is only 0-3 mg / dl and the compound is not used again but is excreted in urine and released through the breath into the air. However, during hunger or fasting, blood levels rise above 20-30 mg / dl and are used again. Β-hydroxybutyric acid can be replaced as an energy source instead of glucose during hunger or fasting. It is metabolized and used by important organs and tissues (ie heart, kidney, brain and muscle) except the liver.

일본특허 공개 제 201746/1983 호에는 3-히드록시부티르산의 염 및 이를 함유하는 조성물이 심근 대사작용을 보호한다는 것을 개시하고 있다. 게다가, Fujii 등 [Jpn. J.Acute Med., 4(5), 484(1933)] 은 급성 뇌상해후에 β-히드록시부티르산을 정맥내 투여하면 뇌척수액중의 케톤농도가 증가되고 젖산염 농도가 감소된다고 연구보고 하였다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 201746/1983 discloses that salts of 3-hydroxybutyric acid and compositions containing them protect myocardial metabolism. In addition, Fujii et al. [Jpn. J. Acute Med., 4 (5), 484 (1933)] reported that intravenous administration of β-hydroxybutyric acid after acute cerebral injury results in increased ketone concentrations in cerebrospinal fluid and decreased lactate concentrations.

그러나, 화학식 1 의 화합물이 손상된 뇌 대사작용을 개선하고, 뇌수종을 억제하며, 뇌기능을 보호하거나 또는 뇌경색 정도를 감소시킴으로써 뇌기능을 향상시킨다는 연구보고는 없었다. However, there have been no studies showing that the compound of formula 1 improves brain function by improving impaired brain metabolism, inhibiting hydrocephalus, protecting brain function or reducing the extent of cerebral infarction.

본 발명자들은 β-히드록시부티르산으로 정맥내 예비처리하는 것이, 시안화 칼륨 (KCN) 의 치사량을 정맥내 투여한 동물의 생존시간을 연장시킨다는 것을 발견하였다.We have found that intravenous pretreatment with β-hydroxybutyric acid prolongs the survival time of animals intravenously administered a lethal dose of potassium cyanide (KCN).

KCN 은 미토콘드리아의 사이토크롬 산화효소를 저해하여 전자운반계로의 산소공급을 감소시키고 ATP 생성을 차단함으로써 세포독성을 나타낸다고 사료된다. KCN 의 이 효과는 뇌의 포도당 포획 (uptake) 의 촉진, 미토콘드리아의 숙신산 산화효소계의 활성화 및 뇌혈류의 증가에 의해 단지 길항될 수 있다고 연구보고되었다. 본 발명자들은 KCN에 의해 유도된 사망이 β-히드록시부티르산의 연속적인 정맥내 주입에 의해 지연된다는 것을 관찰하였다. β-히드록시부티르산의 혈중농도는 연속주입 동안 대부분 증가하는데, β-히드록시부티르산은 뇌의 ATP 생성과 축적을 촉진함으로써 이 효과를 나타낼 수 있다. 즉, β-히드록시부티르산의 연속주입은 KCN 치사량에 의해 후속적으로 유도된 산소결핍증에 대한 뇌 미토콘드리아의 내성을 증대시켜 생존을 대부분 연장시킨다.KCN may be cytotoxic by inhibiting mitochondrial cytochrome oxidase, reducing oxygen supply to the electron transport system and blocking ATP production. This effect of KCN can only be antagonized by promoting brain glucose uptake, activating the mitochondrial succinate oxidase system and increasing cerebral blood flow. We observed that death induced by KCN is delayed by continuous intravenous infusion of β-hydroxybutyric acid. The blood concentration of β-hydroxybutyric acid is most likely increased during continuous infusion, and β-hydroxybutyric acid may exhibit this effect by promoting brain ATP production and accumulation. That is, continuous injection of β-hydroxybutyric acid increases brain mitochondria's resistance to oxygen deficiency subsequently induced by KCN lethal dose, thereby prolonging survival mostly.

또한 본 발명자들은 β-히드록시부티르산의 동시적인 정맥내 투여가 좌우 총경동맥의 결찰 (ligation) 에 의해 야기된 뇌허혈에 걸린 동물의 뇌수종 발생을 예방한다는 것을 발견했다. 이 연구에서, β-히드록시부티르산을 처리한 동물은 뇌의 ATP 농도가 높게 유지된다. 이 발견을 근거로 하여, β-히드록시부티르산은 다음의 기전에 의해 뇌수종을 억제할 수 있다 : 그것은 대사되어 TCA 회로로 들어가 ATP 생성을 촉진하거나 ATP 소비를 억제할 수 있다. 이는 Na+/K+-ATPase 의 높은 활성을 유지할 수 있는데, 이 효소는 이어서 보류 나트륨 및 물을 세포밖으로 능동적으로 퍼낼 수 있다.The inventors also found that simultaneous intravenous administration of β-hydroxybutyric acid prevents the development of hydrocephalus in animals with cerebral ischemia caused by ligation of the left and right common carotid arteries. In this study, animals treated with β-hydroxybutyric acid maintain high levels of ATP in the brain. Based on this finding, β-hydroxybutyric acid can inhibit hydrocephalus by the following mechanisms: it can be metabolized into the TCA circuit to promote ATP production or to inhibit ATP consumption. It can maintain the high activity of Na + / K + -ATPase, which can then actively disperse the retained sodium and water out of the cell.

또한, 본 발명자들은 중대뇌동맥의 결찰 및 후속의 재관류시 β-히드록시부티르산의 투여가 동맥결찰로 유발된 급성허혈로 인한 뇌경색의 정도를 뚜렷하게 감소시킨다는 것을 발견했다. β-히드록시부티르산은 이 효과를 허혈에 대한 뇌 미토콘드리아의 보호 및 뇌 대사작용 개선에 의해 나타낼 수 있다.In addition, the inventors have found that administration of β-hydroxybutyric acid during ligation of the middle cerebral artery and subsequent reperfusion significantly reduces the extent of cerebral infarction due to acute ischemia caused by arterial ligation. β-hydroxybutyric acid may exhibit this effect by protecting brain mitochondria against ischemia and improving brain metabolism.

본 발명은 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로서 함유하는 뇌기능 개선제를 제공하는데, 이 때 R1 이 수산기이면 R2 는 수소원자를 나타내고 ; 또한 R1 및 R2는 함께 결합되어 옥소기를 형성하며 ; R3 는 수소원자, 알칼리 금속 (예 : 나트륨, 칼륨 및 리튬) 또는 일가, 이가 또는 삼가 알코올 잔기를 나타낸다. 알코올 잔기의 예로는 메탄올, 에탄올 및 부탄올과 같은 C1-C12 일가 알코올, 에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 2-부텐-1,4-디올과 같은 이가 알코올, 글리세린과 같은 삼가 알코올 및 타르타르산과 숙신산과 같은 산을 포함한다. 화합물은 R1 이 수산기를 나타내고 R2 및 R3 가 수소원자를 나타내면, 2-10 개의 분자로 구성된 올리고머일 수 있다.The present invention provides a brain function improving agent containing a compound of formula 1 as an active ingredient, wherein R 2 represents a hydrogen atom if R 1 is a hydroxyl group; And R 1 and R 2 are bonded together to form an oxo group; R 3 represents a hydrogen atom, an alkali metal (eg sodium, potassium and lithium) or a monovalent, divalent or trihydric alcohol residue. Examples of alcohol residues include C 1 -C 12 monohydric alcohols such as methanol, ethanol and butanol, dihydric alcohols such as ethylene glycol, 1,3-butanediol and 2-butene-1,4-diol, trihydric alcohols such as glycerin and tartaric acid And acids such as succinic acid. The compound may be an oligomer composed of 2-10 molecules when R 1 represents a hydroxyl group and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom.

화학식 1 의 화합물의 예로는 아세토아세트산, β-히드록시부티르산, β-히드록시부티르산 나트륨 및 β-히드록시부티르산의 에스테르를 포함한다. 에스테르는 메탄올, 에탄올 및 글리세린 (모노-, 디- 및 트리-에스테르)를 포함한다.Examples of the compound of formula 1 include esters of acetoacetic acid, β-hydroxybutyric acid, β-hydroxybutyric acid sodium and β-hydroxybutyric acid. Esters include methanol, ethanol and glycerin (mono-, di- and tri-esters).

본 발명의 뇌기능 개선제는 뇌상해, 뇌종양 또는 뇌출혈, 두개내 혈종 또는 말기 뇌허혈, 및 뇌허혈, 심한 뇌상해 또는 저산소혈증으로 인한 세포독성과 연관된 혈관성 수종의 치료에 사용될 수 있다.The brain function improving agent of the present invention can be used for the treatment of cerebral injury, brain tumor or cerebral hemorrhage, intracranial hematoma or terminal cerebral ischemia, and hemangiomas associated with cytotoxicity due to cerebral ischemia, severe cerebral injury or hypoxia.

본 발명의 뇌기능 개선제는 바람직하게 비경구액으로 일정한 속도로 정맥내 주입에 의해 투여할 수 있지만, 또한 장내영양법 또는 정맥내 주사를 통해 투여할 수 있다. 이 약제는 바람직하게 수용액의 형태로 사용한다. The brain function improving agent of the present invention may be administered by intravenous infusion at a constant rate, preferably in parenteral fluid, but may also be administered via enteral nutrition or intravenous injection. This agent is preferably used in the form of an aqueous solution.

일반적으로, 비록 이 약제의 최적농도가 환자의 체중에 따라 다르지만, 5-500 mM 의 농도로 비경구액에 첨가될 수 있고, 1-2 ml/kg/시간의 속도로 투여될 수 있다. 비경구액중의 이 약제의 농도범위는 바람직하게는 10-300 mM, 더욱 바람직하게는 20-100 mM 일 수 있다.In general, although the optimal concentration of this drug depends on the weight of the patient, it can be added to the parenteral solution at a concentration of 5-500 mM and administered at a rate of 1-2 ml / kg / hour. The concentration of this agent in the parenteral solution may preferably be 10-300 mM, more preferably 20-100 mM.

일반적으로, 이 약제의 투여기간이 또한 환자의 초기상태 및 반응에 달려있지만, 바람직하게 1-7 일동안 투여될 수 있다.In general, the duration of administration of this agent also depends on the patient's initial condition and response, but may preferably be administered for 1-7 days.

화학식 1 의 화합물의 뇌기능 개선효과는 실시예를 통해 설명한다.Brain function improving effect of the compound of Formula 1 will be described through the examples.

A) : 뇌수종 억제효과 : A): hydrocephalus inhibitory effect:

실시예 1 : β-히드록시부티르산 나트륨의 용량과 효과사이의 관계 Example 1 Relationship Between Dose and Effect of Sodium β-Hydroxybutyrate

좌우 총경동맥의 결찰 및 절단에 의해 유도된 뇌수종에 대한 β-히드록시부티르산 나트륨의 억제효과를 웅성 위스터계 랫트 (체중 158.8±1.2 g) 로 연구하였다. 2.5, 5.0, 10, 20, 40, 80, 160 및 320 mM 의 농도로 β-히드록시부티르산 나트륨 용액을 제조하고, 5 시간동안 10 ml/kg/시간의 속도로 투여한다. 따라서, β-히드록시부티르산 나트륨의 투여량은 각각 3.1, 6.3, 12.5, 25, 50, 100, 200 및 400 mg/kg/시간이다.The inhibitory effect of sodium β-hydroxybutyrate on hydrocephalus induced by ligation and cleavage of the left and right common carotid arteries was studied in male Wister rats (weight 158.8 ± 1.2 g). Sodium β-hydroxybutyrate solution is prepared at concentrations of 2.5, 5.0, 10, 20, 40, 80, 160 and 320 mM and administered at a rate of 10 ml / kg / hour for 5 hours. Thus, the doses of β-hydroxybutyrate sodium are 3.1, 6.3, 12.5, 25, 50, 100, 200 and 400 mg / kg / hour, respectively.

랫트를, 에테르로 유도하고 이소플루란/아산화질소/산소 (0.5:70:30) 의 혼합물을 흡입시킴으로써 유지되는 마취상태에서 조작한다. 목을 정중선절개하고 미주신경을 다치지 않게 하면서 결합조직을 주의깊게 잘라내고, 좌우 총경동맥을 노출시킨다.Rats are operated under anesthesia maintained by induction with ether and inhalation of a mixture of isoflurane / nitrous oxide / oxygen (0.5: 70: 30). Make a midline incision in the neck and carefully cut out the connective tissue without injuring the vagus nerve, exposing the left and right carotid arteries.

약물투여 시험을 위해, 오른쪽 외경정맥에 캐뉼라를 삽입하고 캐뉼라의 다른쪽 끝을 동물의 등을 통해 밖으로 빼낸다. 이어서, 총경동맥을 두지점 (머리측과 심장측) 에서 결찰하고 두 결찰 사이를 절단한다. 절개된 피부를 봉합하고 각 랫트에게 즉시 생리식염수, 또는 β-히드록시부티르산 나트륨 용액중의 하나를 주입펌프를 사용하여 연속정맥내 주입 (5 시간동안 10 ml/kg/시간) 으로 공급한다.For drug administration, the cannula is inserted into the right outer jugular vein and the other end of the cannula is pulled out through the back of the animal. The common carotid artery is then ligated at two points (head and heart) and cut between the two ligations. The incised skin is sutured and each rat is immediately given either intravenous infusion (10 ml / kg / hour for 5 hours) using either an physiological saline solution or one of the β-hydroxybutyrate solutions using an infusion pump.

모의 (sham) -조작 랫트에 있어서, 좌우 총경동맥을 동일한 방식으로 노출시키고 절개된 피부를 동맥결찰 및 절단없이 봉합한다.In sham-manipulated rats, the left and right common carotid arteries are exposed in the same manner and the incised skin is closed without arterial ligation and amputation.

투여가 완료되면, 각 랫트를 단두하고 즉시 모든 뇌를 분리한다. 소뇌와 연수를 제거한 후, 대뇌의 습윤중량을 측정한다. 이어서 대뇌를 105 ℃에서 24 시간동안 건조한 후, 건조중량을 측정한다. 뇌의 함수율을 다음의 식에 따라 계산한다 : 뇌 함수율 (%) = (대뇌 습윤중량 - 대뇌 건조중량)/대뇌 습윤중량 x 100.When dosing is complete, each rat is gushed and all brains are immediately isolated. After removing the cerebellum and training, the wet weight of the cerebrum is measured. The cerebrum is then dried at 105 ° C. for 24 hours and the dry weight is measured. The water content of the brain is calculated according to the following formula: Brain water content (%) = (Cerebral Wet Weight-Cerebral Dry Weight) / Cerebral Wet Weight x 100.

도 1 에 나타냈듯이, 뇌 함수율은 β-히드록시부티르산 나트륨의 용량과 관련이 있다.As shown in FIG. 1, brain water content is related to the dose of β-hydroxybutyrate.

(도 1 에서, BHBNa 는 β-히드록시부티르산 나트륨을 나타내고, BHBMe 는 β-히드록시부티르산 메틸을 나타낸다.)(In FIG. 1, BHBNa represents sodium β-hydroxybutyrate and BHBMe represents methyl β-hydroxybutyrate.)

모의-조작된 랫트의 뇌 함수율은 79.56±0.05 % 였다. 좌우 총경동맥의 결찰후 생리식염수를 제공받은 랫트의 뇌 함수율은 모의-조작된 군보다 훨씬 높은데, 이것은 뇌수종의 발현을 의미한다. The brain moisture content of mock-engineered rats was 79.56 ± 0.05%. The brain water content of rats receiving physiological saline after ligation of the left and right common carotid arteries is much higher than that of the mock-engineered group, indicating the expression of hydrocephalus.

β-히드록시부티르산 나트륨으로 처리한 모든 군에 있어서, 뇌 함수율은 생리식염수 군보다 더 낮고 이 차이는 5 mM 이상의 용량에서 통계학적으로 중요 (p<0.01) 하다. 이 결과는 β-히드록시부티르산 나트륨이 뇌수종의 예방 및 치료에 효과적이라는 것을 나타낸다.In all groups treated with sodium β-hydroxybutyrate, the brain water content was lower than that in the physiological saline group and this difference was statistically significant (p <0.01) at doses above 5 mM. These results indicate that β-hydroxybutyrate is effective for the prevention and treatment of hydrocephalus.

실시예 2 :β-히드록시부티르산 메틸의 용량과 효과사이의 관계 Example 2 Relationship Between Dose and Effect of Methyl β-Hydroxybutyrate

상술한 것과 동일한 순서를 사용하여, 5 시간동안 25 mg/kg/시간의 용량으로 β-히드록시부티르산 메틸을 랫트에 투여한다. 또한 그 결과를 표 1 에 나타낸다.Using the same procedure as described above, the β-hydroxybutyrate methyl is administered to the rats at a dose of 25 mg / kg / hour for 5 hours. In addition, the results are shown in Table 1.

실시예 3 : Example 3 :

특정양의 하기의 성분을 사용하여 적절한 순서에 따라 비경구액을 제조한다 :A parenteral liquid is prepared according to the appropriate sequence using a specific amount of the following ingredients:

β-히드록시부티르산 메틸 2.42 g2.42 g of methyl β-hydroxybutyrate

염화 나트륨 2.05 gSodium chloride 2.05 g

염화 칼륨 1.47 gPotassium Chloride 1.47 g

포도당 50.00 gGlucose 50.00 g

이 성분들을 약 950 ml 의 물에 용해하고, pH를 수산화 나트륨으로 7.0 으로 조절한다. 이어서, 용액에 물을 첨가하여 정획히 1,000 ml 로 만든다. 이렇게 제조한 용액을 구멍크기가 0.45 ㎛ 인 필터를 통해 여과한다. 여액을 500 ml 유리 바이알에 채우고 오토클래이브하여 침전이 없고 무색인 비경구액을 수득한다. These ingredients are dissolved in about 950 ml of water and the pH is adjusted to 7.0 with sodium hydroxide. Subsequently, water is added to the solution to make 1,000 ml uniformly. The solution thus prepared is filtered through a filter having a pore size of 0.45 μm. The filtrate is filled into 500 ml glass vials and autoclaved to give a precipitate-free, colorless parenteral.

이 용액을 사용하여, 뇌수종에 대한 β-히드록시부티르산 메틸의 효과를 실시예 1에서 상술한 것처럼 동일한 동물모델에게서 평가한다. 이 용액으로 처리한 모든 랫트의 뇌함수율은 생리식염수 처리군보다 낮고, 이는 β-히드록시부티르산 메틸이 뇌수종의 발생을 억제한다는 것을 의미한다.Using this solution, the effect of methyl β-hydroxybutyrate on hydrocephalus is assessed in the same animal model as detailed in Example 1. All rats treated with this solution had lower cerebral water content than the normal saline treated group, indicating that β-hydroxybutyrate methyl inhibited the development of hydrocephalus.

B) : 뇌기능 보호효과B): protect brain function

실시예 4Example 4

(재료 및 방법)(Materials and methods)

1. 시험동물1. Test Animal

6-9 주된 웅성 위스터계 랫트 (일본 S.L.C.Ltd.)를 사용한다. 동물을 23±3 ℃ 및 습도 55±15 % 에서 날마다 12 시간동안 (7:00 ∼ 19:00) 빛을 제공하면서 유지한다. 동물에게 펠릿 음식 (MF, Oriental Yeast 사) 및 수돗물을 무제한 공급한다. 하나의 군의 동물수는 6-8 마리다.6-9 Main male wister rats (Japan S.L.C.Ltd.) Are used. Animals are maintained at 23 ± 3 ° C. and 55 ± 15% humidity for 12 hours daily (7: 00-19: 00), providing light. Animals are fed an unlimited supply of pellet food (MF, Oriental Yeast) and tap water. The number of animals in one group is 6-8.

2. 시험 및 대조약물2. Test and Control Drugs

1) 시험약물1) Test drug

β-히드록시부티르산 나트륨 (순도 : 99.8 %)β-hydroxybutyrate sodium (purity: 99.8%)

연구에서 사용된 랏 (lot) 의 시료는 연구 완료후 시험시 질의 변화가 없었다. 제조용액이 1 주일 이상 안정하고 용액이 적당한 농도로 제조되었다는 것이 확인되었다. Lot samples used in the study showed no change in quality at the end of the study. It was confirmed that the preparation solution was stable for at least one week and that the solution was prepared at an appropriate concentration.

2) 대조약물2) Reference drug

(1) 생리식염수 JP(1) Physiological Saline JP

제조업체 : 오쓰가 제약회사 공장Manufacturer: Otsuga Pharmaceutical Factory

(2) 그레놀 (Grenol, 상표명)(2) Grenol (trade name)

조성 (100 ml 에 대한 양) : Composition (amount for 100 ml):

농축 글리세린 10 g   10 g of concentrated glycerin

프룩토오스 5 g   5 g of fructose

염화 나트륨 0.9 g   0.9 g of sodium chloride

제조업체 : 시미즈 제약회사Manufacturer: Shimizu Pharmaceutical Co., Ltd.

3. 투여 :3. Administration:

시험하는 β-히드록시부티르산 나트륨의 용량은 50 및 100 mg/kg/시간 (용액은 각각 80 mM 및 160 mM 로 제조된다) 인 반면, 그레놀은 추천된 임상용량 (5 mg/kg/시간) 을 공급한다. 모든 군에서, 용액을 오른쪽 외경정맥에 있는 캐뉼라를 통해 1 시간동안 5 mg/kg/시간의 속도로 투여한다. 또다른 군은 시험약물의 효과에 대한 투여기간의 영향을 연구하기 위해, 100 mg/kg/시간의 용량으로 β-히드록시부티르산 나트륨을 3 시간동안 공급받는다.The doses of β-hydroxybutyrate sodium tested are 50 and 100 mg / kg / hour (solutions are prepared at 80 mM and 160 mM, respectively), whereas grenolen is the recommended clinical dose (5 mg / kg / hour). To supply. In all groups, the solution is administered at a rate of 5 mg / kg / hour for 1 hour through the cannula in the right external jugular vein. Another group was given 3 days of sodium β-hydroxybutyrate at a dose of 100 mg / kg / hour to study the effect of dosing period on the effect of the test drug.

4. 순서4. Order

랫트를, 에테르로 유도하고 이소플루란/아산화질소/산소 (0.5:70:30) 의 혼합물을 흡입시킴으로써 유지되는 마취상태에서 조작한다. 오른쪽 외경정맥에 캐뉼라를 삽입하고, 캐뉼라의 다른쪽 끝을 등의 근육에 고정한다. 캐뉼라를 통해서, 시험 또는 대조약물 특정양을 투여한 직후, 시안화 칼륨 (KCN : 3 mg/kg)을 투여한다. 생존시간은 시안화 시안화칼륨 투여시부터 호흡정지 발현시까지의 시간으로 정의한다.Rats are operated under anesthesia maintained by induction with ether and inhalation of a mixture of isoflurane / nitrous oxide / oxygen (0.5: 70: 30). Insert the cannula into the right outer jugular vein and fix the other end of the cannula to the muscles of the back. Through the cannula, potassium cyanide (KCN: 3 mg / kg) is administered immediately after administration of the specific amount of the test or control drug. Survival time is defined as the time from the administration of potassium cyanide to the onset of respiratory arrest.

5. 통계학적 분석5. Statistical Analysis

데이타를 평균±표준오차 (S.E.) 로 표현한다. 군사이의 차이는 단방향 (one-way) ANOVA를 이용하여, 유의성을 위해 시험한다. 군 사이에 중요한 차이가 발견되면, Dunnett 의 다중비교시험을 실시한다. 유의수준은 p<0.05 로 설정한다.Data are expressed as mean ± standard error (S.E.). Military differences are tested for significance, using a one-way ANOVA. If significant differences are found between groups, Dunnett's multiple comparison test should be conducted. The significance level is set to p <0.05.

(결과) (result)

도 2 는 β-히드록시부티르산 나트륨의 용량과 생존시간과의 관계를 나타내고, 도 3 은 투여기간과 생존시간과의 관계를 나타낸다.FIG. 2 shows the relationship between the dose of β-hydroxybutyrate sodium and the survival time, and FIG. 3 shows the relationship between the administration period and the survival time.

생존시간은 1 시간동안 50 또는 100 mg/kg/시간으로 β-히드록시부티르산 나트륨을 처리한 군을 생리식염수를 공급받는 군과 비교시 (58.8±2.4 및 58.8±1.2 초 대 44.6±1.6 초 ; 도 2) 크게 연장되었다. 비록 그레놀 처리 랫트 또한 생리식염수 공급군보다 더 오랫동안 생존하지만, 그 차는 통계학적으로 중요하지 않다 (52.8±2.3 초 대 44.6±1.6 ; 도 2).Survival time was 50 or 100 mg / kg / hour for 1 hour, compared with the group treated with β-hydroxybutyrate sodium (physiological saline) (58.8 ± 2.4 and 58.8 ± 1.2 seconds vs. 44.6 ± 1.6 seconds; 2) It is greatly extended. Although Greno treated rats also survive longer than the saline feed group, the difference is not statistically significant (52.8 ± 2.3 seconds vs. 44.6 ± 1.6; FIG. 2).

3 시간동안 100 mg/kg/시간으로 β-히드록시부티르산 나트륨으로 처리한 랫트의 생존시간은 1 시간동안 처리한 랫트의 생존시간과 별로 차이가 없다 (61.0±1.6 초 대 58.2±2.2 초 ; 도 3).Survival time of rats treated with β-hydroxybutyrate at 100 mg / kg / hour for 3 hours was not significantly different from that of rats treated for 1 hour (61.0 ± 1.6 seconds versus 58.2 ± 2.2 seconds; 3).

시안화 칼륨이 미토콘드리아의 사이토크롬 산화효소 저해를 통해 전자전달계로의 산소공급을 억제하고 ATP 생성을 차단함으로써 자신의 세포독성을 발현한다고 사료된다. 항-산소결핍증 기전은 뇌 포도당 포획의 촉진, 미토콘드리아의 숙신산 산화효소계의 활성화 및 뇌 혈류의 증가의 촉진을 포함할 수 있다는 것은 연구보고되었다. β-히드록시부티르산 나트륨은 본 연구에서의 시험 용량에서 6 시간동안의 좌우 총경동맥의 결찰 (BLCN) 에 의해 유발된 뇌 함수율 증가를 현저히 억제한다. 동일한 용량 수준에서, 이 화합물은 시안화 칼륨 투여후의 생존시간을 현저히 연장시킨다. 반대로, 그레놀-처리 군은 생리식염수-처리 군과 비교시 생존시간의 현저한 증가를 보여주지 않는다. 이 발견을 근거로 하여, β-히드록시부티르산의 등장액은 뇌 대사작용의 활성화 및 그레놀의 항-수종 효과와는 다른 기전에 의해, BLCL-유도 뇌수종 모델의 뇌 함수율 증가를 억제할 수 있다.Potassium cyanide is thought to express its cytotoxicity by inhibiting mitochondrial cytochrome oxidase inhibition of oxygen delivery to the electron transport system and blocking ATP production. It has been reported that anti-oxygen deficiency mechanisms may include the promotion of brain glucose capture, the activation of the mitochondrial succinate oxidase system and the promotion of increased brain blood flow. Sodium β-hydroxybutyrate significantly inhibits the increase in brain water content caused by left and right carotid artery ligation (BLCN) for 6 hours at the test dose in this study. At the same dose level, this compound significantly prolongs the survival time after administration of potassium cyanide. In contrast, the grenol-treated group does not show a significant increase in survival time compared to the physiological saline-treated group. Based on this finding, the isotonic solution of β-hydroxybutyric acid can inhibit the increase in brain water content of the BLCL-induced hydrocephalus model by a mechanism different from the activation of brain metabolism and the anti-edema effect of Gregol.

C) : 뇌 대사작용의 활성화 :C) Activation of Brain Metabolism:

실시예 5Example 5

(재료 및 방법)(Materials and methods)

1. 시험동물1. Test Animal

일본 S.L.C.Ltd.로부터 구입한 웅성 위스터계 랫트를 1 주 동안의 새환경 순응후에 사용한다. 동물을 23±2 ℃ 및 습도 55±10 % 에서 날마다 12 시간동안 (7:00 ∼ 19:00) 빛을 제공하면서 유지한다. 동물에게 펠릿 음식 (MF, Oriental Yeast 사) 및 수돗물을 무제한 공급한다. 동물들의 평균체중은 연구시에 172.1±6.7 g 이었다.Male Wister rats purchased from S.L.C.Ltd., Japan, are used after acclimation for one week. Animals are maintained at 23 ± 2 ° C. and 55 ± 10% humidity for 12 hours daily (7: 00-19: 00), providing light. Animals are fed an unlimited supply of pellet food (MF, Oriental Yeast) and tap water. The average body weight of the animals was 172.1 ± 6.7 g at the time of study.

2. 시험 및 대조약물2. Test and Control Drugs

1) 시험약물1) Test drug

β-히드록시부티르산 나트륨 (BHBNa)β-hydroxybutyrate (BHBNa)

BHBNa를 실온에서 저장시 5 달동안 안정했다. 연구에서 사용된 랏의 시료는, 연구 완료후 시험시 질의 변화가 없었다. 제조용액이 1 주일 이상 안정하고 용액이 적당한 농도로 제조된다는 것이 확인되었다. BHBNa was stable for 5 months when stored at room temperature. The samples of the lot used in the study did not change in quality upon testing after study completion. It was confirmed that the preparation solution was stable for at least one week and that the solution was prepared at an appropriate concentration.

2) 대조약물2) Reference Drug

생리식염수 JPPhysiological Saline JP

제조업체 : 오쓰가 제약회사 공장Manufacturer: Otsuga Pharmaceutical Factory

3. 실험설계 :3. Experimental Design

시험하는 BHBNa의 용량은 25 mg/kg/시간이다. 시험군을 20 mM BHBNa 용액으로 처리하고, 대조군은 생리식염수를 공급한다. 양 군에게, 5 시간동안 10 mg/kg/시간의 속도로 투여한다. The dose of BHBNa tested is 25 mg / kg / hour. The test group is treated with 20 mM BHBNa solution and the control group is fed with saline solution. Both groups are administered at a rate of 10 mg / kg / hour for 5 hours.

4. 시험순서4. Test Procedure

랫트를, 에테르로 유도하고 이소플루란/아산화질소/산소 (0.5:70:30) 의 혼합물을 흡입시킴으로써 유지되는 마취상태에서 조작한다. 목을 정준선 절개한다. 미주신경을 다치지 않게 하면서 결합조직을 조심스럽게 잘라내고, 좌우 총경동맥을 노출시킨다. 오른쪽 외경정맥에 캐뉼라를 삽입하고, 캐뉼라의 다른쪽 끝을 등을 통해 빼낸다. 노출된 총경동맥 각각을 두 지점 (머리측과 심장측) 에서 결찰하고 두 결찰 사이를 절단한다. 절개된 피부를 봉합하고 각 랫트에게 즉시 시험약물 또는 생리식염수를 주입펌프를 사용하여 5 시간동안 10 ml/kg/시간으로 정맥 내에 지속적으로 주입한다. 모의-조작한 랫트에 있어서, 좌우 총경동맥을 동일한 방식으로 노출하고 절개된 피부를 동맥결찰 및 절단없이 봉합한다. 투여가 완료되면, 각각의 동물을 단두에 의해 죽이고 즉시 전체 뇌를 분리한다. 소뇌와 연수를 제거한 후, 대뇌의 습윤중량을 측정한다. 이어서 대뇌를 105 ℃에서 24 시간동안 건조한 후, 건조중량을 측정한다. 뇌의 함수율을 다음의 식에 따라 계산한다 : 뇌 함수율 (%) = (대뇌 습윤중량 - 대뇌 건조중량)/대뇌 습윤중량 x 100.Rats are operated under anesthesia maintained by induction with ether and inhalation of a mixture of isoflurane / nitrous oxide / oxygen (0.5: 70: 30). Make an incision at the neck. Carefully cut off the connective tissue without injuring the vagus nerve and expose the left and right common carotid arteries. Insert the cannula into the right outer jugular vein and withdraw the other end of the cannula through the back. Each exposed common carotid artery is ligated at two points (head and heart) and cut between the two ligations. The incised skin is sutured and each rat is immediately infused intravenously with 10 ml / kg / hour for 5 hours using a test drug or physiological saline infusion pump. In mock-engineered rats, the left and right common carotid arteries are exposed in the same manner and the incised skin is closed without arterial ligation and amputation. When dosing is complete, each animal is killed by a guillotine and the whole brain is immediately isolated. After removing the cerebellum and training, the wet weight of the cerebrum is measured. The cerebrum is then dried at 105 ° C. for 24 hours and the dry weight is measured. The water content of the brain is calculated according to the following formula: Brain water content (%) = (Cerebral Wet Weight-Cerebral Dry Weight) / Cerebral Wet Weight x 100.

중량을 단 후, 건조 대뇌를 0.6 N-HNO3 (1ml/100 g 대뇌)중에 용해하고, 125 ℃에서 투명한 무색의 생성물이 수득될 때가지 습식연소한다. 연소생성물에 정제수를 첨가하여 정확하게 1 ml 로 만들고, 용액을 불꽃광도계 (FLAME-30C : Nihonbunko Medical 사)를 사용하여 Na+ 및 K+ 를 분석한다. 연구시 랫트를 아홉군으로 하여 사용한다.After weighing, the dry cerebrum is dissolved in 0.6 N-HNO 3 (1 ml / 100 g cerebrum) and wet burned at 125 ° C. until a clear colorless product is obtained. Purified water is added to the combustion product to make exactly 1 ml, and the solution is analyzed for Na + and K + using a flame photometer (FLAME-30C: Nihonbunko Medical). Rats were used as the nine groups in the study.

5. 통계학적 분석5. Statistical Analysis

데이타를 평균±표준오차 (S.E.) 로 표현한다. 군 사이의 차이를 단방향 ANOVA를 이용하여 유의성을 위해 시험한 후, Dunnett 의 다중비교시험을 실시한다. 유의수준은 p<0.05 로 설정한다.Data are expressed as mean ± standard error (S.E.). The differences between groups were tested for significance using unidirectional ANOVA followed by Dunnett's multiple comparison test. The significance level is set to p <0.05.

(결과) (result)

BHBNa 처리 또는 처리하지 않은, 좌우 총경동맥을 결찰한 랫트의 뇌액(cerebral water) 및 뇌전해질 양에 대한 데이타는 표 1 및 도 4-6 에 나타냈다.Data on the amount of cerebral water and brain electrolyte in rats ligated with left and right common carotid arteries, with or without BHBNa, are shown in Table 1 and FIGS. 4-6.

뇌액 및 뇌의 전해질량Brain fluid and electrolyte levels in the brain 군 (n=9)County (n = 9) 뇌액율 (%)Cerebral fluid rate (%) Na+양 (mEq/kg 건조중량)Na + volume (mEq / kg dry weight) K+양 (mEq/kg 건조중량)K + volume (mEq / kg dry weight) 모의-조작Mock-operation 79.32±0.16**° 79.32 ± 0.16 ** ° 224.08±5.93**° 224.08 ± 5.93 ** ° 458.31±13.44**° 458.31 ± 13.44 ** ° 생리식염수Saline solution 81.96±0.21° 81.96 ± 0.21 ° 304.39±12.83° 304.39 ± 12.83 ° 405.99±20.96° 405.99 ± 20.96 ° BHBNaBHBNa 79.50±0.09**° 79.50 ± 0.09 ** ° 269.74±15.98**° 269.74 ± 15.98 ** ° 420.42±5.76° 420.42 ± 5.76 °

**생리식염수군에 대비하여 P<0.01 ** P <0.01 in preparation for physiological saline group

좌우 총경동맥 결찰 (BLCL) 은 모의-조작군과 비교시, 생리식염수 군에 있어서 뇌액 및 Na+ 함량 (p<0.01 ) 을 크게 증가시킬 뿐만 아니라 뇌의 K+ 함량 (p<0.01 ) 을 크게 감소시킨다. BHBNa를 연속주입받는 랫트는 생리식염수-처리 랫트와 비교시 뇌의 K+ 함량이 크게 다르지 않지만, 뇌액 및 Na+ 함량 (p<0.01 )을 현저히 더 적게 증가시킨다는 것을 보여준다.Left and right total carotid artery ligation (BLCL) significantly increased cerebrospinal fluid and Na + content (p <0.01) in physiological saline group as well as significantly reduced brain K + content (p <0.01) compared to mock-manipulated group. Let's do it. Rats receiving BHBNa continuous injection show no significant difference in brain K and Na + levels (p <0.01), although the brain's K + content does not differ significantly compared to normal saline-treated rats.

실시예 6Example 6

(재료 및 방법)(Materials and methods)

1. 시험동물1. Test Animal

연구시 웅성 위스터계 랫트 (일본 S.L.C.Ltd.)를 사용한다. 동물을 23±3 ℃ 및 습도 55±15 % 에서 날마다 12 시간동안 (7:00 ∼ 19:00) 빛을 제공하면서 유지한다. 동물에게 펠릿 음식 (MF, Oriental Yeast 사) 및 수돗물을 무제한 공급한다. 동물들의 중량범위는 연구시에 161.7∼249.0 g 이다.Male Wister rats (S.L.C.Ltd., Japan) are used for the study. Animals are maintained at 23 ± 3 ° C. and 55 ± 15% humidity for 12 hours daily (7: 00-19: 00), providing light. Animals are fed an unlimited supply of pellet food (MF, Oriental Yeast) and tap water. Animal weight ranges from 161.7 to 249.0 g at the time of study.

2. 시험 및 대조약물2. Test and Control Drugs

1) 시험약물1) Test drug

β-히드록시부티르산 나트륨 (BHBNa)β-hydroxybutyrate (BHBNa)

2) 대조약물2) Reference Drug

글리세올 (Glyceol, 상표명)Glyceol (trade name)

조성 (100 ml 에 대한 양) :  Composition (amount for 100 ml):

농축 글리세린 10 g     10 g of concentrated glycerin

프룩토오스 5 g     5 g of fructose

염화 나트륨 0.9 g     0.9 g of sodium chloride

배급처 : 슈가이 제약회사Distributor: Suga Pharmaceutical Company

3) 부형제3) excipients

(1) 부형제 1 (1) excipient 1

생리식염수 JPPhysiological Saline JP

배급처 : 오쓰가 제약회사 공장Distributor: Otsuga Pharmaceutical Factory

(2) 부형제 2(2) excipient 2

주사용 증류수 JPDistilled Water JP

배급처: 오쓰가 제약회사Distributor: Otsuga Pharmaceutical Company

3. 투여액의 제조3. Preparation of Dosage Solution

정확하게 0.2 g 의 BHBNa를 칭량하여 주사용 증류수에 용해한 후 최종부피를 10 ml 로 만든다. 이 용액 9 ml 에 생리식염수를 첨가하여 30 ml 로 만든다. 이렇게 수득한 0.6 % BHBNa 용액을 사용하기 전에 DISMIC-25CS (0.2 μM, ADVANTEC Toyo)을 통해 여과멸균한다.Accurately weigh 0.2 g of BHBNa, dissolve in distilled water for injection and bring the final volume to 10 ml. To 9 ml of this solution, physiological saline is added to make 30 ml. The resulting 0.6% BHBNa solution is filtered and sterilized through DISMIC-25CS (0.2 μM, ADVANTEC Toyo) before use.

4. 뇌허혈 모델의 제조4. Preparation of Cerebral Ischemia Model

랫트를, 에테르로 유도하고 이소플루란/아산화질소/산소 (0.5:70:30) 의 혼합물을 흡입시킴으로써 유지되는 마취상태에서 조작한다. 목을 정중선절개하고 미주신경을 다치지 않게 하면서 결합조직을 주의깊게 잘라내고, 좌우 총경동맥을 노출시킨다. Rats are operated under anesthesia maintained by induction with ether and inhalation of a mixture of isoflurane / nitrous oxide / oxygen (0.5: 70: 30). Make a midline incision in the neck and carefully cut out the connective tissue without injuring the vagus nerve, exposing the left and right carotid arteries.

약물투여 시험을 위해, 오른쪽 외경정맥에 캐뉼라를 삽입하고 캐뉼라의 다른쪽 끝을 동물 등을 통해 밖으로 빼낸다. 이어서, 총경동맥을 두지점 (머리측과 심장측) 에서 결찰하고 두 결찰 사이를 절단한다. 절개된 피부를 봉합하고 각 랫트에게 즉시 생리식염수, 0.6 % BHBNa 용액 또는 글리세올을 주입펌프를 사용하여 5 ml/kg/시간으로 정맥 내에 지속적으로 주입한다. 모의-조작 랫트(sham-operated rat)에 있어서, 좌우 총경동맥을 동일한 방식으로 노출하고 절개된 피부를 동맥결찰 및 절단없이 봉합한다.For drug administration, the cannula is inserted into the right outer jugular vein and the other end of the cannula is pulled out through the animal. The common carotid artery is then ligated at two points (head and heart) and cut between the two ligations. The incised skin is sutured and each rat is immediately infused intravenously with 5 ml / kg / hour of saline, 0.6% BHBNa solution or glycerol using an infusion pump. In sham-operated rats, the left and right common carotid arteries are exposed in the same manner and the incised skin is closed without arterial ligation and amputation.

뇌허혈 3 시간 후에, 마이크로파 조사기 (TMW-6402C, 도시바 (Toshiba))를 사용하여 2 초동안 각 랫트의 머리에 마이크로파 (5 kW)를 조사하여, 뇌 조직중에서 모든 효소반응 및 중간대사물질의 생성/분해를 종결시킨다. 대뇌를 소뇌 및 연수로부터 분리하여 빙냉 10 % 트리클로로아세트산 (TCA) 3 ml를 포함하는 미리 칭량한 시험관에 넣는다. 시험관을 다시 칭량한다. 다음에, 대뇌를 균질기 (Physcotron, Nichion)를 사용하여, 빙냉조에서 TCA 중에서 균질화한다. 균질화물을 4 ℃에서 3,000 rpm 에서 15 분동안 원심분리하고, 상층액을 모은다. 펠릿을 10 % TCA 2 ml 중에서 다시 균질화하고, 균질화물을 동일한 조건하에 원심분리한다. 이렇게 수득한 상층액을 이전의 상층액과 교반에 의해 철저히 혼합하여 혼합물을 시료용액으로 사용한다. 시료용액을 동등량으로 두 개의 분획으로 분할하고, 한 분획에 수포화 에테르 3 ml를 첨가한다. 혼합물을 교반하고 4 ℃에서 3,000 rpm 에서 15 분동안 원심분리한 후, 에테르 층 (상층액)을 제거한다. 이 추출과정을 세 번 실시하고, 이렇게 수득한 수상을 분석하여 ATP 량을 구한다. 시료용액의 다른 분획을 사용하여 젖산염 함량을 구한다. 대뇌의 중량을 상기 측정한 시험관 중량과의 차로부터 구한다.After 3 hours of cerebral ischemia, microwaves (5 kW) were irradiated to the head of each rat for 2 seconds using a microwave irradiator (TMW-6402C, Toshiba) to produce all enzyme reactions and intermediate metabolites in brain tissue. Terminate the decomposition. The cerebrum is separated from the cerebellum and soft water and placed in a pre-weighed test tube containing 3 ml of ice-cold 10% trichloroacetic acid (TCA). Weigh the test tube again. The cerebrum is then homogenized in TCA in an ice cold bath using a homogenizer (Physcotron, Nichion). Homogenates are centrifuged at 4 ° C. at 3,000 rpm for 15 minutes and the supernatant is collected. The pellet is homogenized again in 2 ml of 10% TCA and the homogenate is centrifuged under the same conditions. The supernatant thus obtained is thoroughly mixed with the previous supernatant by stirring to use the mixture as a sample solution. Divide the sample solution into two fractions equally and add 3 ml of saturated ether to one fraction. The mixture is stirred and centrifuged at 3,000 rpm for 15 minutes at 4 ° C., then the ether layer (supernatant) is removed. This extraction process is carried out three times, and the aqueous phase thus obtained is analyzed to determine the amount of ATP. Determine the lactate content using another fraction of the sample solution. The weight of the cerebrum is obtained from the difference from the measured in vitro weight.

뇌의 ATP 치는 Lumet LB9507 (EG&G BERTHOLD)를 사용하여 효소법 (루시페린-루시페라아제 방법) 으로 구한다. 수득한 데이타를 μ몰/습윤중량 g 으로 나타낸다.Brain ATP levels are determined by enzyme method (Luciferin-Luciferase method) using Lumet LB9507 (EG & G BERTHOLD). The data obtained are expressed in μmol / wet weight g.

뇌 젖산염치는 Determiner LA (Kyowa Medics)를 사용하여 효소법 (젖산 탈수소효소법) 으로 구한다. 수득한 데이타를 μ몰/습윤중량 g 으로 나타낸다.Brain lactate level is determined by enzyme method (Lactate dehydrogenase method) using Determiner LA (Kyowa Medics). The data obtained are expressed in μmol / wet weight g.

5. 통계학적 분석5. Statistical Analysis

데이타를 평균±표준오차 (S.E.) 로 표현한다. 군사이의 차를 단방향 ANOVA를 이용하여 유의성을 위해 시험한다. 큰 차이가 나면, Scheffe 의 다중비교시험을 실시한다. 유의수준은 p<0.05 로 설정한다.Data are expressed as mean ± standard error (S.E.). Military vehicles are tested for significance using unidirectional ANOVA. If there are significant differences, Scheffe's multiple comparison test is performed. The significance level is set to p <0.05.

(결과) (result)

뇌의 ATP 및 젖산염치에 대한 데이타는 도 7 과 8 에 각각 나타냈다.Data on brain ATP and lactate levels are shown in FIGS. 7 and 8, respectively.

1. 정상 랫트에 있어서 뇌의 ATP 및 젖산염치에 대한 BHBNa 의 효과1. Effect of BHBNa on Brain ATP and Lactate Levels in Normal Rats

3 시간동안 BHBNa를 연속주입하는 것은 BLCL 을 하지 않은 정상 랫트의 뇌 ATP 또는 젖산염치에 대한 큰 효과를 나타내지 않는다.Continuous infusion of BHBNa for 3 hours did not show a significant effect on brain ATP or lactate levels in normal rats without BLCL.

2. BLCL 을 한 랫트에 있어서 뇌의 ATP 및 젖산염치에 대한 BHBNa 및 글리세올의 효과2. Effects of BHBNa and Glycerol on Brain ATP and Lactate Levels in Rats with BLCL

1) 뇌의 ATP 치1) ATP level in the brain

생리식염수-처리 랫트에 있어서 BLCL 3 시간후의 뇌의 ATP 치는 모의-조작 랫트와 비교시 크게 감소한다 (0.52±0.10 대 1.85±0.13 μ몰/습윤중량 g). BLCL 동안 30 mg/kg/시간의 용량으로 BHBNa를 공급받은 랫트는 생리식염수 군과 비교시 뇌의 ATP 치가 중요하게 더 작게 감소함을 보여주는데, 이의 최종농도(1.56±0.10 μ몰/습윤중량 g)는 모의-조작 랫트의 농도와 유사하다. BLCL 동안 글리세올을 연속주입하는 것은 생리식염수 군과 비교시, 뇌의 ATP 치의 현저한 차이를 유발하지 않는다 (1.00±0.04 대 0.52±0.10 μ몰/습윤중량 g).In physiological saline-treated rats, ATP levels in the brain after 3 hours BLCL are significantly reduced (0.52 ± 0.10 vs 1.85 ± 0.13 μmol / wet weight g) compared to mock-manipulated rats. Rats fed BHBNa at a dose of 30 mg / kg / hour during BLCL showed significantly lower ATP levels in the brain compared to the physiological saline group, its final concentration (1.56 ± 0.10 μmol / wet weight g). Is similar to the concentration of mock-engineered rats. Continuous infusion of glycerol during BLCL did not cause a significant difference in brain ATP levels compared to the physiological saline group (1.00 ± 0.04 vs. 0.52 ± 0.10 μmol / wet weight g).

2) 뇌의 젖산염치2) Lactate levels in the brain

생리식염수-처리 랫트에 있어서 BLCL 3 시간후의 뇌의 젖삼염 농도는 모의-조작 랫트와 비교시 크게 증가한다 (11.39±0.85 대 0.61±0.12 μ몰/습윤중량 g). BLCL 동안 30 mg/kg/시간의 용량으로 BHBNa를 공급받은 랫트는 생리식염수 군과 비교시 뇌의 젖산염치가 현저하게 더 작게 감소함을 보여주는데, 이의 최종농도는 1.36 ±0.17 μ몰/습윤중량 g 이다. 또한 BLCL 동안 글리세올을 공급받은 랫트는 생리식염수 군과 비교시 뇌의 젖산염이 현저히 더 작게 증가함(7.16±0.54 대 11.39±0.85 μ몰/습윤중량 g) 을 보여주지만, 최종치는 여전히 모의-조작 군보다 현저히 높다.In physiological saline-treated rats, the lactate concentration in the brain after 3 hours of BLCL is significantly increased (11.39 ± 0.85 vs. 0.61 ± 0.12 μmol / wet weight g) compared to mock-manipulated rats. Rats fed BHBNa at a dose of 30 mg / kg / hour during BLCL showed significantly lower lactate levels in the brain compared to the physiological saline group, with a final concentration of 1.36 ± 0.17 μmol / wet g. . In addition, rats fed glycerol during BLCL showed a significantly smaller increase in brain lactate (7.16 ± 0.54 vs 11.39 ± 0.85 μmol / wet weight g) compared to the physiological saline group, but the final value was still simulated-manipulated. Significantly higher than the group.

D) : 뇌경색 감소 효과D): Cerebral infarction effect

실시예 7Example 7

(재료 및 방법)(Materials and methods)

1. 시험동물1. Test Animal

8 주된 웅성 위스터계 랫트 (일본 Charles River 사)를 연구에 사용한다. 동물을 23±3 ℃ 및 습도 55±15 % 에서 날마다 12 시간동안 (7:00 ∼ 19:00) 빛을 제공하면서 유지한다. 동물에게 펠릿 음식 (MF, Oriental Yeast 사) 및 수돗물을 무제한 공급한다. 동물들의 중량범위는 연구시에 270.6∼338.9 g 이다.Eight major male wister rats (Charles, Charles River, Japan) are used for the study. Animals are maintained at 23 ± 3 ° C. and 55 ± 15% humidity for 12 hours daily (7: 00-19: 00), providing light. Animals are fed an unlimited supply of pellet food (MF, Oriental Yeast) and tap water. Animal weight ranges from 270.6 to 338.9 g at the time of study.

2. 시험 및 대조약물2. Test and Control Drugs

1) 시험약물1) Test drug

β-히드록시부티르산 나트륨 (BHBNa)β-hydroxybutyrate (BHBNa)

2) 부형제2) excipients

(1) 부형제 1 (1) excipient 1

생리식염수 JPPhysiological Saline JP

배급처 : 오쓰가 제약회사 Distributor: Otsuga Pharmaceutical Company

(2) 부형제 2(2) excipient 2

주사용 증류수 JPDistilled Water JP

배급처: 오쓰가 제약회사Distributor: Otsuga Pharmaceutical Company

3. 시험용액의 제조3. Preparation of Test Solution

BHBNa 용액을 사용직전에 제조한다.A BHBNa solution is prepared just before use.

정확하게 0.2 g 의 BHBNa를 칭량하여 주사용 증류수에 용해한 후 최종부피를 10 ml 로 만든다. 이 용액 9 ml 에 생리식염수를 첨가하여 30 ml 로 만든다. 이렇게 수득한 0.6 % BHBNa 용액을 사용하기 전에 DISMIC-25CS (0.2 μM, ADVANTEC Toyo)을 통해 여과멸균한다.Accurately weigh 0.2 g of BHBNa, dissolve in distilled water for injection and bring the final volume to 10 ml. To 9 ml of this solution, physiological saline is added to make 30 ml. The resulting 0.6% BHBNa solution is filtered and sterilized through DISMIC-25CS (0.2 μM, ADVANTEC Toyo) before use.

4. 중대뇌동맥의 폐색/재관류 모델의 제조4. Preparation of Occlusion / Reperfusion Model of Middle Cerebral Artery

1) 중대뇌동맥의 폐색 모델1) Occlusion model of the middle cerebral artery

에테르 마취하에, 목을 정중선 절개한다. 미주신경을 다치지 않으려 조심하면서 우경동맥분지까지 절개한다. 분지둘레에서, 총경동맥 및 외경동맥을 주위의 결합조직 및 지방조직으로부터 분리한다. 외경동맥을 기원으로 하는 후두동맥 및 상갑상선 동맥을 잘라내고, 6-0 실크로 두 번 결찰한 후 절단한다. 이어서, 외경동맥을 5-0 실크로 두 번 결찰하고 절단한다. 또한, 오른쪽 내경동맥을 주위의 결합조직으로부터 잘라내 익돌구개동맥을 노출시킨다. 외경동맥을 절개하고, 21 mm 정도의 전색 (embolizing) 실을 이 절개부분을 통해 내경동맥으로 삽입한다. 실의 끝을 중대뇌동맥의 시작점을 거쳐 전대뇌동맥으로 약 1-2 mm 들어가, 중대뇌동맥을 실의 중심부분으로 폐색한다.Under ether anesthesia, the midline is dissected. Make an incision to the right carotid artery while being careful not to hurt the vagus nerve. At the branch circumference, the carotid and external carotid arteries are separated from the surrounding connective and adipose tissue. The laryngeal and thyroid arteries originating in the external carotid artery are cut out, ligated twice with 6-0 silk and then cut. The external carotid artery is then ligation and cut twice with 5-0 silk. In addition, the right internal carotid artery is cut out of the surrounding connective tissue to expose the pterygium. The external carotid artery is dissected and a 21 mm embolizing thread is inserted through the incision into the internal carotid artery. The tip of the thread enters the forearm cerebral artery through the start of the middle cerebral artery, about 1-2 mm, and the middle cerebral artery is blocked by the central portion of the thread.

모의-조작 랫트에서, 절개된 피부를 어떤 전색실도 내경동맥내로 삽입하지 않고 봉합한다. 이어서 랫트를 죽이기로 예정된 시간까지 놔 둔다.In mock-manipulated rats, the incised skin is closed without inserting any color chamber into the internal carotid artery. The rats are then left to the time they are supposed to kill.

2) 재관류 모델2) Reperfusion Model

중대뇌동맥을 전색실로 2 시간동안 폐색한 후, 실을 에테르 마취하에 제거하여 재관류가 되도록 한다.The middle cerebral artery is occluded with the chromosomal chamber for 2 hours and then the thread is removed under ether anesthesia for reperfusion.

5. 시험 및 대조약물의 투여5. Administration of Test and Control Drugs

전색실의 삽입직후, 전날에 랫트에게 생리식염수 또는 0.6 % BHBNa 용액을 캐뉼라를 통해 대퇴정맥내로 정맥 내에 지속적으로 주입한다. 주입펌프를 사용하여 5 ml/kg/시간의 속도로 투여하고, 죽이기로 예정된 시간 (재관류후 24 시간) 까지 계속한다.Immediately after insertion of the color chamber, the rats are continuously injected intravenously with femoral vein via cannula the saline solution or 0.6% BHBNa solution the day before. The infusion pump is used at a rate of 5 ml / kg / hour and continued until the time scheduled for killing (24 hours after reperfusion).

6. 뇌 검체 (specimen) 의 제조6. Preparation of Brain Specimens

재관류후 24 시간에 각 랫트를 죽인다. 대뇌를 분리하고, 브레인 (Brain) 슬라이서 (MUROMACHI KIKAI사) 를 사용하여 전뇌 가장자리 뒤 7 mm 지점으로부터 심방간선 (종뇌) 까지 2-mm 관상절편으로 절단한다. 뇌 절편을 생리식염수중의 2,3,5-트리페닐테트라졸리움 클로라이드 (TTC) 2 % 용액중에 30 분 동안 담굼으로써, 염색하여 정상 미토콘드리아를 검출한다. 염색된 절편을 10 % 중성 완충포르말린으로 고정한다.Each rat is killed 24 hours after reperfusion. The cerebrum is separated and cut using a brain slicer (MUROMACHI KIKAI) into 2-mm coronal sections from the 7 mm point behind the forebrain edge to the atrial trunk (the cerebrum). Brain sections are stained by soaking in 2% solution of 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) in physiological saline for 30 minutes to detect normal mitochondria. The stained sections are fixed with 10% neutral buffered formalin.

7. 뇌 절편의 평가7. Evaluation of Brain Sections

대뇌의 TTC-염색된 관상 절편 사진을 필름 스캐너를 이용하여 스캐닝하고, 데이타를 영상분석 소프트웨어 (NIH Image) 로 처리한다. 각각의 뇌 절편에 대한 경색된 면적 (미토콘드리아의 사망) 의 백분율을 절편의 전 면적에 대한 염색되지 않은 부분의 총 면적으로부터 계산한다.TTC-stained coronal sections of the cerebrum are scanned using a film scanner and the data is processed with image analysis software (NIH Image). The percentage of infarcted area (death of the mitochondria) for each brain section is calculated from the total area of the unstained portion over the entire area of the section.

(결과)(result)

수득한 경색형성 면적의 백분율을 표 2 에 나타낸다.The percentage of obtained infarcting area is shown in Table 2.

경색 데이타 (n = 4)Infarct data (n = 4) 경색 (%)Infarction (%) S.E.S.E. BHBNaBHBNa 18.9918.99 ±1.59± 1.59 생리식염수Saline solution 35.1835.18 ±2.69± 2.69

2 시간의 중대뇌동맥 폐색기간 및 후속의 24-시간의 재관류 기간내내 생리식염수를 연속주입받은 랫트의 평균 경색형성 백분율은 35.18±2.69 % 이다. 경색은 중대뇌동맥 영역 (측두엽), 전대뇌동맥 영역 (두정엽) 및 대뇌반구의 선조체내와 그 주위부분에서 발견된다. 이 발견은 중대뇌동맥의 폐색후, 경색이 중심 허혈부분뿐만 아니라 주변부분 (두정엽 및 선조체) 에서도 진행될 수 있음을 제시하고 있다. The average percentage of infarcts in rats receiving physiological saline over the 2-hour middle cerebral artery occlusion and subsequent 24-hour reperfusion periods was 35.18 ± 2.69%. Infarcts are found in the middle cerebral artery region (temporal lobe), the anterior cerebral artery region (parietal lobe), and in the periphery of the cerebral hemisphere. This finding suggests that after occlusion of the middle cerebral artery, infarction can progress not only in the central ischemic area but also in the peripheral areas (parietal lobe and striatum).

반면에, 동맥폐색직후 BHBNa (30 mg/kg/시간) 의 연속주입은 평균 경색형성 백분율을 18.99±1.59 % 로 감소시킨다. 대부분의 경색중심은 중심허혈부분으로 국소화되고 주변부분으로 거의 진행되지 않는다.In contrast, continuous infusion of BHBNa (30 mg / kg / hour) immediately after arterial occlusion reduced the average infarct percentage to 18.99 ± 1.59%. Most infarcts are localized to the central ischemic zone and rarely progress to the periphery.

실시예 8 : 독성연구 Example 8 Toxicity Study

(1) BHBNa를 자웅 위스터계 또는 SD 랫트에게 2000 mg/kg 의 1 회 용량으로 경구 또는 정맥내 투여한다. 어떤 비정상성도 발견되지 않고 랫트는 생존했다.(1) BHBNa is administered orally or intravenously to a single female dose of 2000 mg / kg to female rats or SD rats. No abnormalities were found and the rat survived.

(2) BHBNa를 웅성 위스터계 또는 SD 랫트에게 2 주동안 반복적으로 경구 또는 정맥내 투여한다. 500 mg/kg - 2000 mg/kg이 투여된 랫트는 어떠한 비정상적인 것도 발견되지 않고 생존했다.(2) BHBNa is repeatedly orally or intravenously administered to male Wisteria or SD rats for 2 weeks. Rats administered 500 mg / kg-2000 mg / kg survived without finding any abnormalities.

실시예 9 : 제제 Example 9 : Formulations

특정양의 하기의 성분을 사용하여 적당한 순서에 따라 비경구액을 제조한다 :A parenteral liquid is prepared according to the proper sequence using a specific amount of the following ingredients:

β-히드록시부티르산 모노글리세레이트 16.0 g16.0 g of β-hydroxybutyric acid monoglycerate

염화 나트륨 3.15 g3.15 g sodium chloride

염화 칼륨 0.30 g0.30 g of potassium chloride

각각의 성분을 약 950 ml 의 물에 용해하고, pH를 염산 또는 수산화 나트륨으로 7.0 으로 조절한다. 이어서 더 물을 첨가하여 정확하게 1,000 ml 로 만든다. 이렇게 제조한 용액을 0.20 ㎛ 의 멤브레인 필터로 여과하고, 여액을 500 ml 의 유리용기에 채운후, 오토클레이브하여 침전이 없는 무색의 비경구액을 수득한다.Each component is dissolved in about 950 ml of water and the pH is adjusted to 7.0 with hydrochloric acid or sodium hydroxide. Then further water is added to make exactly 1,000 ml. The solution thus prepared was filtered with a membrane filter of 0.20 mu m, the filtrate was filled in 500 ml of glass vessel, and then autoclaved to give a colorless parenteral without precipitation.

실시예 10 : 기타 제제 Example 10 : Other Formulations

표 3 에 기재된 특정양의 성분을 사용하여, 침전이 없는 무색의 비경구액을 상술한 순서에 따라 수득한다.Using a specific amount of the ingredients listed in Table 3, a colorless parenteral liquid without precipitation is obtained in the order described above.

표 3에서 사용한 약어는 다음과 같다 :The abbreviations used in Table 3 are as follows:

BHB = β-히드록시부티르산 ;BHB = β-hydroxybutyric acid;

BHBNa = β-히드록시부티르산 나트륨 ;BHBNa = β-hydroxybutyrate;

BHBMe = β-히드록시부티르산 메틸 ; 및BHBMe = β-hydroxybutyric acid methyl; And

BHB-올리고 (3 mer) = β-히드록시부티르산의 올리고머 (삼량체)BHB-oligo (3 mer) = oligomer (trimer) of β-hydroxybutyric acid

성분 및 양의 목록 (단위 : g/ℓ)List of ingredients and quantities (unit: g / ℓ) BHBBHB BHBNaBHBNa BHBMeBHBMe BHB-올리고 (삼량체)BHB-oligo (trimer) NaClNaCl KClKCl 포도당glucose (1)(One) 31.231.2 -- -- -- 2.052.05 1.471.47 5050 (2)(2) 2.422.42 -- -- -- 2.052.05 1.471.47 5050 (3)(3) 15.615.6 -- -- -- 7.027.02 1.471.47 5050 (4)(4) 2.422.42 -- -- -- 7.027.02 1.471.47 5050 (5)(5) -- 16.416.4 -- -- 0.5850.585 -- 5050 (6)(6) -- 16.416.4 -- -- -- 1.471.47 5050 (7)(7) -- -- 36.336.3 -- 2.052.05 1.471.47 5050 (8)(8) -- -- 18.1518.15 -- 7.027.02 -- 5050 (9)(9) -- -- 2.422.42 -- 7.027.02 1.471.47 5050 (10)10 -- -- -- 46.546.5 2.052.05 1.471.47 5050 (11)(11) -- -- -- 6.26.2 2.052.05 1.471.47 5050 (12)(12) -- -- -- 46.546.5 7.027.02 1.471.47 5050 (13)(13) -- -- -- 6.26.2 7.027.02 1.471.47 5050

상술한 바와 같이, 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로서 함유하는 본 발명의 뇌기능 개선제는 뇌수종 억제, 뇌기능 보호, 손상된 뇌 대사작용 개선 및 뇌경색의 정도를 감소시킬 수 있다. 따라서 이 약제는 뇌기능 개선에 매우 효과적일 것이다.As described above, the brain function improving agent of the present invention containing the compound of formula 1 as an active ingredient can inhibit hydrocephalus, protect brain function, improve impaired brain metabolism, and reduce the degree of cerebral infarction. Therefore, this drug will be very effective in improving brain function.

본 명세서의 뒷면에 있는 도면은 동물실험 결과를 보여준다.The figure on the back of the present specification shows the results of animal experiments.

도 1 은 β-히드록시부티르산 나트륨 또는 β-히드록시부티르산 메틸과 뇌의 함수율간의 관계를 나타낸다.1 shows the relationship between the β-hydroxybutyrate or methyl β-hydroxybutyrate and the water content of the brain.

도 2 는 β-히드록시부티르산 나트륨과 생존시간과의 관계를 나타낸다.2 shows the relationship between the β-hydroxybutyrate sodium and the survival time.

도 3 은 β-히드록시부티르산 나트륨 투여기간과 생존시간과의 관계를 나타낸다.Figure 3 shows the relationship between the β-hydroxybutyrate sodium administration period and survival time.

도 4 는 뇌의 함수율에 대한 β-히드록시부티르산 나트륨의 효과를 나타낸다.4 shows the effect of β-hydroxybutyrate on the water content of the brain.

도 5 는 뇌의 Na+ 함량에 대한 β-히드록시부티르산 나트륨의 효과를 나타낸다.5 shows the effect of sodium β-hydroxybutyrate on the Na + content of the brain.

도 6 는 뇌의 K+ 함량에 대한 β-히드록시부티르산 나트륨의 효과를 나타낸다.6 shows the effect of β-hydroxybutyrate on the K + content of the brain.

도 7 은 뇌의 ATP 함량에 대한 β-히드록시부티르산 나트륨의 효과를 나타낸다.7 shows the effect of sodium β-hydroxybutyrate on the ATP content of the brain.

도 8 은 뇌의 젖산염 함량에 대한 β-히드록시부티르산 나트륨의 효과를 나타낸다.8 shows the effect of sodium β-hydroxybutyrate on lactate content in the brain.

Claims (6)

활성성분으로서 하기 화학식 1 로 나타낸 화합물을 함유하는, 손상된 뇌 대사 치료를 위한 뇌기능 개선용 약학적 조성물로서, 상기 화합물이 2-10 개의 β-히드록시부티레이트 분자의 올리고머일 수 있는 조성물:A pharmaceutical composition for improving brain function for treating impaired brain metabolism, which contains a compound represented by the following formula (1) as an active ingredient, wherein the compound may be an oligomer of 2-10 β-hydroxybutyrate molecules: [화학식 1][Formula 1] [식 중, R1 은 수산기이고 R2 는 수소원자를 나타내거나, 또는 R1 과 R 2는 함께 결합되어 옥소기를 형성하며 ;[Wherein, R 1 is a hydroxyl group and R 2 represents a hydrogen atom, or R 1 and R 2 are bonded together to form an oxo group; R3 는 수소원자, 알칼리 금속, 또는 1가, 2가 또는 3가 알코올 잔기를 나타냄].R 3 represents a hydrogen atom, an alkali metal, or a monovalent, divalent or trivalent alcohol residue. 제 1 항에 있어서, 화학식 1 의 화합물이 β-히드록시부티레이트, β-히드록시부티르산 나트륨, 2-10 개의 β-히드록시부티레이트 분자의 올리고머, 및 β-히드록시부티레이트와 메탄올, 에탄올, 부탄올, 에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올, 2-부텐-1,4-디올, 글리세린, 타르타르산 또는 숙신산과의 에스테르로부터 선택되는 뇌기능 개선용 약학적 조성물.A compound according to claim 1, wherein the compound of formula 1 is β-hydroxybutyrate, β-hydroxybutyrate, oligomer of 2-10 β-hydroxybutyrate molecules, β-hydroxybutyrate and methanol, ethanol, butanol, A pharmaceutical composition for improving brain function selected from esters with ethylene glycol, 1,3-butanediol, 2-butene-1,4-diol, glycerin, tartaric acid or succinic acid. 제 1 항에 기술된 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로 함유하는 뇌수종 억제용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for inhibiting hydrocephalus, comprising as an active ingredient a compound of formula 1 according to claim 1. 제 1 항에 기술된 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로 함유하는 뇌기능 보호용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for protecting brain function, comprising the compound of formula 1 described in claim 1 as an active ingredient. 제 1 항에 기술된 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로 함유하는 뇌대사작용 활성화용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for activating brain metabolism containing the compound of formula 1 as described in claim 1 as an active ingredient. 제 1 항에 기술된 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로 함유하는 뇌경색 감소용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for reducing cerebral infarction containing the compound of formula 1 according to claim 1 as an active ingredient.
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