KR20050102637A - 주술기 혈당치 상승 억제제 - Google Patents

Abstract

분기쇄 아미노산, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물 또는 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 주술기의 혈당치 상승 억제제이다. 본 발명의 혈당치 상승 억제제는, 주술기 환자에게 투여함으로써 마취·수술 등에 의한 혈당치의 이상한 상승을 억제하여 적정 혈당 컨트롤을 가능하게 하는, 생체에 안전한 의약품으로서 유용하다.

Description

주술기 혈당치 상승 억제제 {INHIBITOR FOR PERIOPERATIVE BLOOD SUGAR ELEVATION}

본 발명은 분기쇄 아미노산류를 함유하는 것을 특징으로 하는 주술기의 마취나 수술 등의 스트레스에 의한 혈당치 상승을 억제하는 약제에 관한 것이다.

일반적으로 생체는 생체 내의 호메오스타시스에 영향을 주는 요인, 예를 들어 마취나 수술에 의한 침습 스트레스 등을 받으면, 생체 세포의 기능을 유지하기 위해 자율 신경계·내분비계를 통해 여러 가지 인슐린 길항 호르몬 (카테콜아민, 글루카곤, 콜티코이드 등) 을 분비하여, 간장에서의 당 신생과 글리코겐의 분해를 촉진하여 혈당치를 상승시키는 방향으로 작용하는 것이 알려져 있다 (예를 들어 비특허문헌 1 참조).

특히, 당 대사 이상 질환 환자, 예를 들어 당뇨병 환자 등은 주술기에는 절식에 가까운 상태에 놓이거나 마취나 수술 등에 의한 침습 스트레스 등에 의해 강한 인슐린 작용 부족이 생겨, 현저한 고혈당, 침투압 이뇨에 의한 탈수를 일으킬 가능성이 있다. 이러한 상태가 계속되면, 환자는 강도의 당이용 부전으로 인해 대사 이상, 혼수, 다장기 부전 등의 중증 합병증을 일으키는 일이 있다. 이러한 환자의 경우, 주술기에 당을 환자에게 전혀 주지 않으면 체단백이나 지방의 분해 항진이 일어나고 혈중 유리 지방산이나 케톤체가 증가하여 케토아시도시스를 야기하는 경우가 있다. 이는, 당 대사 이상의 환자뿐만 아니라 수술시간이 장시간에 걸친 침습도가 큰 수술을 받는 환자나 ICU 등으로 집중 치료를 받고 있는 중증환자에게도 마찬가지로 일어날 수 있다.

따라서, 주술기의 혈당 컨트롤은 전신 마취 관리 상 중요한 과제로 되어 있다. 주술기의 혈당치를 적정한 범위 내로 관리함으로써 수술 후 치유에 요하는 기간이 단축되어 합병증의 발증을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 수술 후 환자의 생존율 상승으로도 이어진다고 알려져 있다.

현재 주술기의 혈당치 관리에는 통상 글루코오스에 의한 당의 보급과, 고혈당에는 인슐린 투여법이 사용되고 있다. 인슐린 투여법이란, 수술 중, 필요에 따라 수술 후 환자의 혈당치 및 혈중 인슐린 농도를 적정한 범위 내로 유지하도록 이들 값을 모니터하면서 인슐린을 수액 펌프 등을 사용하여 정맥에 지속 투여하는 방법이다.

그러나 인슐린의 투여량을 지속적으로 환자에게 과부족없이 제어하기 위해서는 고도한 기술이 요구되며, 잘못해서 인슐린을 과잉 투여하게 되면 환자는 저혈당이 되어 혼수상태나 중추신경계의 중증 장애를 일으킬 위험성이 있다. 또한 통상 수술시에는, 환자의 체단백 및 지방을 유지하여 케토아시도시스를 예방하기 위해 당질 등의 수액이 환자에게 보급되지만, 이 보급되는 당질에 따라서도 인슐린 투여량이 좌우되기 때문에, 보다 고도의 관리를 요하게 된다. 게다가, 고령자나 비만인 사람에게서 많이 보이는 인슐린 비의존성 당뇨병 등의 인슐린에 대한 감수성이 저하한 환자에서는 상기 인슐린 투여에 의한 혈당치 저감 효과를 충분히 바랄 수 없는 경우가 있다.

따라서, 인슐린 투여에 의한 혈당치의 제어방법은 반드시 환자에게 안전한 방법이라고는 할 수 없으며, 또한 그 제어·관리도 곤란하다.

그러므로 본 발명의 혈당치 상승 억제제와 같이 그 구성 성분을 분기쇄 아미노산류로 하고 있는 점에서, 환자에게 안전한 혈당치 상승 억제제는 지금까지 전혀 알려져 있지 않다. 게다가 본 발명은, 인슐린 투여방법과 같이 인슐린 투여량을 반드시 엄밀하게 관리할 필요가 없고, 주술기의 당질 보급도 용이하게 실시할 수 있다는 점에서 우수한 발명이라고 할 수 있다.

[비특허문헌 1] 마유미 다카히사 등, IGAKUNOAYUMI, 168권, 418-423페이지, 1994년

도 1 은 비마취 하 또는 마취 하 래트에서의 아미노산 병행 투여에 의한 혈당치에 미치는 영향을 검토한 결과를 나타내는 도면이다.

도 2 는 혈당치 상승 억제 효과를 갖는 아미노산 종류의 특정에 관해 검토한 결과를 나타내는 도면이다.

도 3 은 BCAA (Leu＋Ile＋Val 의 3종 혼합) 에 의한 혈당치 상승 억제 효과의 확인 시험 결과를 나타내는 도면이다.

도 4 는 혈당치 상승 억제 효과를 갖는 BCAA 종류의 특정에 관해 검토한 결과를 나타내는 도면이다.

도 5 는 당액을 병행 투여한 경우에서의 BCAA (Leu＋Ile＋Val 의 3종 혼합) 에 의한 혈당치 상승 억제 효과의 검토 결과를 나타내는 도면이다.

도 6 은 마취 하에서의 글루코오스의 지속 주입에 대한 분기 아미노산의 효과를 나타내는 도면이다.

도 7 은 비마취 및 마취시 혈당치에 대한 류신의 효과를 나타내는 도면이다.

도 8 은 당 부하시의 AUC 에 대한 이소류신의 효과를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

상기 분기쇄 아미노산 (이하, BCAA 이라 약칭함) 은 일반적으로 일본약국방의 규격을 만족하는 것이라면 특별히 한정되지 않고, L-아미노산, D-아미노산, α-아미노산, β-아미노산, γ-아미노산, 천연아미노산, 합성아미노산 등의 모든 아미노산을 포함하는데, 바람직하게는 천연 L-아미노산 또는 α-아미노산이다. 또한 상기 아미노산은, 작물이나 동물 유래의 단백질을 프로테아제 등을 사용하여 가수분해하여 얻어지는 것이어도 되고, 미생물 발효법에 의해 생산되는 것이어도 되고, 또한 유기산에 아미노기를 도입함으로써 얻어지는 합성아미노산 등이어도 된다.

BCAA 로는, 바람직하게는 류신, 이소류신 또는 발린이다.

이들 아미노산은 단독으로 사용해도 되고 혼합하여 사용해도 된다. 구체적으로는, (a) 류신 단독, (b) 이소류신 단독, (c) 류신과 이소류신의 혼합물, (d) 류신과 발린의 혼합물, (e) 이소류신과 발린의 혼합물 또는 (f) 류신과 이소류신과 발린의 혼합물을 들 수 있다.

또한 생체 내에서 상기 BCAA 로 변할 수 있는 화합물은 통상의 아미노산 제제로서 사용되는 약리상 허용되는 산이나 알칼리와의 염류, 구체적으로는, 예를 들어 나트륨염, 칼륨염, 염산염, 아세트산염 등의 BCAA 의 산 부가염 또는 염기 부가염, 그 에스테르 (예를 들어 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르 등), 또는 아미드 (예를 들어 아미드, 모노메틸아미드, 모노에틸아미드, 디메틸아미드, 디에틸아미드 등) 이어도 된다.

또한 생체 내에서 BCAA 로 변할 수 있는 화합물은, BCAA 의 전구체 화합물인 BCAA 유연체, 예를 들어 BCAA 를 구성요소로서 함유하는 올리고펩티드 등이어도 된다. 올리고펩티드로는, 예를 들어 L-이소류실-L-류신, L-류실-L-알라닌 등의 디펩티드 등을 들 수 있다. 이들 유연체는 단독이어도 되고 유연체의 혼합물이어도 된다.

BCAA 에서 아미노기가 전이된 화합물이란, BCAA 의 아미노기가 아미노트랜스페라아제에 의해 α-케토글루탈산(2-옥소글루탈산) 등의 아미노기 수용체로 전이함으로써 얻어지는 화합물이어도 된다. 예를 들어 류신, 이소류신 또는 발린 각각으로부터 아미노기가 전이된 화합물로는, 예를 들어 각각 α-케토이소카프론산, α-케토-메틸발레르산 또는 α-케토이소발레르산 등을 들 수 있다.

BCAA, 생체 내에서 BCAA 로 변할 수 있는 화합물 및 BCAA 에서 아미노기가 전이된 화합물은, 결정성이어도 되고 비결정성이어도 된다.

본 발명의 혈당치 상승 억제제에 함유되는 BCAA 또는 생체 내에서 BCAA 로 변할 수 있는 화합물의 배합량은, 그 억제제가 장기간 보존되더라도 결정의 석출 등이 없고 안정적으로 유지되는 범위 내라면 특별히 한정되지 않지만, 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.

예를 들어 그 억제제가 액제이고, 함유되는 BCAA 가 단독, 예를 들어 (a) 류신 단독 또는 (b) 이소류신 단독인 경우에는, 각 BCAA 의 농도는 각각 약 0.5∼4.0g/dL 인 것이 바람직하고, 약 0.7∼3.0g/dL 인 것이 더 바람직하다. 또한 그 억제제에 함유되는 BCAA 가 혼합물인 경우, 예를 들어 (c) 류신과 이소류신의 혼합물, (d) 류신과 발린의 혼합물, (e) 이소류신과 발린의 혼합물 또는 (f) 류신과 이소류신과 발린의 혼합물인 경우 각각의 배합 중량비는, (c) 에서는 류신：이소류신＝약 1：약 0.25∼4, (d) 또는 (e) 에서는 류신 또는 이소류신：발린＝약 1：약 0.25∼4, (f) 에서는 류신：이소류신：발린＝약 1：약 0.25∼4：약 0.25∼1 이고, 각 BCAA 의 농도가 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

본 발명의 혈당치 상승 억제제는, 주술기, 점적 등에 의해 직접 정맥 내에 지속적으로 주입함으로써 생체 (환자) 에 투여되는 것이 바람직하기 때문에, 그 형태는 점적용 주사제 등의 액제인 것이 바람직하지만, 투여 직전에 주사용 증류수 등에 용시 용해되어 사용되는 동결건조품의 과립제제 또는 산상제 등이어도 된다. 또 그들 제제는 수술 전에 경구 투여하는 것도 가능하고, 그 효과는 환자가 마취 하에 놓이는 수술 중까지 지속된다.

그 조정방법은, 공지된 아미노산 수액 또는 아미노산 제제 등의 제조기술을 따르면 되지만, 통상 상기 조성성분을 주사용 증류수에 용해 혼합하고, 원하는 바에 따라 첨가제 등을 더 첨가하여 얻어지는 수용액을 필터 등에 의해 제균 또는 가열 멸균 등의 처리를 한 후, 액제의 형태로 함으로써 실행된다.

본 발명의 혈당치 상승 억제제에는 그 억제제를 안정화하는 등의 목적을 위해, 필요에 따라 각종 첨가제가 배합되어 있어도 된다. 첨가제로는, 구체적으로는 예를 들어 염산, 아세트산, 말산, 시트르산, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 pH 조정제나, 그 억제제의 침투압을 보정하기 위한 콘크라이트 Na 등의 침투압 조정제 등을 들 수 있다.

본 발명의 혈당치 상승 억제제는, 통상 아미노산 수액 등에 첨가 배합되어 있는 것이 공지인 다른 성분, 예를 들어 리신, 알기닌 등의 염기성 아미노산, 트립토판, 페닐알라닌 등의 방향족 아미노산 등의 BCAA 이외의 유리 아미노산 또는 그들의 염류 등, 지질, 비타민류, 전해질, 미량원소 등을 함유하고 있어도 되며, 이들의 함유량은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위이다.

본 발명의 혈당치 상승 억제제는 주술기 생체 (환자) 에 투여되면 주술기에 볼 수 있는 고혈당을 회피할 수 있기 때문에, 종래까지 인슐린과의 병용이 필요하던 당질 보급을 혈당치의 이상 상승을 억제하면서 실시할 수 있다.

주술기의 생체 (환자) 는 통상 마취 상태에 있으나, 마취는 전신 마취, 국소 마취 어느 쪽에서든 본원발명의 혈당치 상승 억제제를 유리하게 사용할 수 있다. 환자를 마취 상태로 하기 위한 마취 방법은, 통상 의료 현장에서 사용되고 있는 방법에 따른다. 예를 들어 흡입 마취, 정맥투여 마취, 척추 마취, 경막외 마취 등이다. 또한 본 발명의 혈당치 상승 억제제를 사용할 때 이용할 수 있는 마취제는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 흡입 마취에서는 아산화질소, 마취용 에테르, 인플루란, 엔플루란, 세보플루란, 할로센, 할로탄 등, 정맥투여 마취에서는 아모바비탈나트륨, 티아미랄나트륨, 티오펜탈나트륨, 펜토바비탈나트륨, 펜토바비탈칼슘, 프로포폴, 벤조디아제핀, 디아제팜, 미다졸람, 히드록시진, 드로페리돌, 플루마제닐, 케타민 등을 이용할 수 있고, 국소 마취약으로는 염산디부카인, 염산메피바카인, 염산프로카인, 염산로피바카인, 아네스타민, 아미노벤조산에틸, 리도카인, 옥세사제인, 염산테트라카인, 염산옥시부프로카인, 염산부피바카인 등을 사용할 수 있다 (제14개정 일본약국방 수재 의약품 약효별 분류 등 참조).

본 발명의 혈당치 상승 억제제는, 액제인 경우에는 그대로, 동결건조품인 경우에는 멸균 증류수 등에 용시 용해한 후, 생체에 지속적으로 정맥 내 투여되는 것이 바람직하다. 그 투여 속도는, 투여되는 생체 (환자) 의 체중, 또한 그 억제제에 함유되는 BCAA 의 농도 등에 의해 그 때마다 알맞은 속도가 채용되며, 그리고 수술 중에는 혈당치를 모니터하면서 의사가 적절히 조절하는 것이 바람직하기 때문 일률적으로는 말할 수 없지만, 일반적으로 총 BCAA 량으로 약 2∼2000㎎/체중㎏/시간이고, 바람직하게는 약 5∼500㎎/체중㎏/시간이다. 또한, 경구제인 경우에는 마취제 투여 전에 5∼300㎎/체중㎏ 경구 투여한다.

(발명의 개시)

주술기에 볼 수 있는 혈당치 상승을 억제하는 약제, 더 자세하게는 마취 하의 환자에게 투여함으로써 주술기에 볼 수 있는 혈당치의 이상 상승을 억제하는, 생체에 안전한 혈당치 상승 억제제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은, 생체의 호메오스타시스에 영향을 주는 화합물이고, 생체에 안전한 화합물로서 아미노산에 주목하였다. 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 생체의 호메오스타시스에 영향을 주는 마취 하에서의 아미노산의 생리작용을 비마취 하와 비교 검토함으로써 본 발명을 알아내었다. 구체적으로는, 본 발명자들은 마취 하에서 시술되는 래트에 필수·준필수 및 비필수 아미노산을 함유하는 아미노산 수액을 투여하였더니, 비마취 하에 비하여 마취 하 래트의 혈당치가 저하하는 것을 알아내었다. 또 본 발명자들은 예의 검토를 거듭하여, 이들 아미노산 수액 중에 함유되는 아미노산 중, 분기쇄 아미노산이 상기 생체 내 혈당치의 상승의 억제 효과를 갖고 주술기, 특히 마취 하에서 그 억제 효과가 증강되는 것, 즉 그 작용을 발현하기 위한 아미노산의 효과 용량도 비마취 하에 비하여 소량이 되는 것을 알아내었다. 또한 마취약 투여 하에서 글루코오스와 이들 아미노산을 동시에 투여한 경우, 비마취 하에 비하여 인슐린의 분비촉진도 증강되는 것을 알았다. 본 발명자들은 이들 지견에 기초하여 더욱 검토를 거듭하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은,

(1) 분기쇄 아미노산, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물 또는 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 주술기 혈당치 상승 억제제,

(2) 분기쇄 아미노산이 류신 및/또는 이소류신인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(3) 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물이, 분기쇄 아미노산의 염, 에스테르 또는 아미드 또는 분기쇄 아미노산을 함유하는 올리고펩티드인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(4) 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물이, α-케토이소카프론산 또는 α-케토-β-메틸발레르산인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(5) 류신 0.25∼2.5g/dL 및/또는 이소류신 0.25∼3.5g/dL 를 함유하는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(6) 글루코오스 1∼10g/dL 및 류신 0.25∼2.5g/dL 및/또는 이소류신 0.25∼3.5g/dL 를 함유하는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(7) 혈당치 상승이 마취약에 의한 것인 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(8) 마취 하에서의 혈당치 상승의 치료 및/또는 예방을 위해 사용되는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(9) 마취약과 병용하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 혈당치 상승 억제제,

(10) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 혈당치 상승 억제제를, 주술기의 환자에게 투여하는 것을 특징으로 하는 혈당치 상승의 억제방법,

(11) 마취약과, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 혈당치 상승 억제제를 병용하는 것을 특징으로 하는 마취방법,

(12) 주술기 환자의 혈당치 상승을 억제하기 위한 의약품을 제조하기 위한 분기쇄 아미노산, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물 또는 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물의 용도 및

(13) 마취약에 의한 혈당치 상승을 억제하기 위한 의약품을 제조하기 위한 분기쇄 아미노산, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물 또는 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물의 용도,

에 관한 것이다.

또 본 발명에 있어서 주술기란 환자가 수술전, 수술·마취에 기인한 수술 침습 하에 있는 수술중, 및 수술후에 대응하는 기간을 말하는 것으로 한다.

이하에 본 발명에 있어서 바람직한 제조예 및 시험예에 관해 서술하는데, 본 발명은 이하의 제조예 등에 한정되는 것은 아니다.

또 본 명세서 및 도면 등에 있어서 표시하는 각 약호는 이하를 나타낸다. 또한, 아미노산에 관하여 광학 이성체가 있는 경우에는, 특별히 명시하지 않으면 L 체를 나타내는 것으로 한다.

BCAA：분기쇄 아미노산

EAA：필수 및 준필수 아미노산

Leu：류신

Ile：이소류신

Val：발린

Lys：리신

Thr：트레오닌

Trp：트립토판

Met：메티오닌

Phe：페닐알라닌

Cys：시스테인

Tyr：티로신

Arg：알기닌

His：히스티딘

Ala：알라닌

Pro：프롤린

Ser：세린

Asp：아스파라긴산

Glu：글루타민산

Glucose：글루코오스

〔참고예〕 참고예 2∼6 에 기재하는 아미노산 수용액을 제작하였다 (표 1 참조). 참고예 1 은 주식회사오츠카제약공장 제조 종합 아미노산 수액 「아미파렌」(10% 종합 아미노산액) 이다. 참고예 2 는 참고예 1 에 함유되는 아미노산 중의 필수 및 준필수 아미노산 (EAA) 만 함유하는 아미노산 용액, 참고예 3, 4, 5 또는 6 은 참고예 2 로부터 각각 BCAA, 염기성 아미노산, 방향족 아미노산 또는 그 밖의 아미노산을 제외한 나머지 아미노산을 함유하는 아미노산 용액이다.

각 아미노산으로는 시판되는 동결건조품을 사용하였다 (아지노모토주식회사제, 교와발효공업주식회사제 등). 주사용 증류수 450mL 에 표 1 에 기재된 농도가 되도록 각 아미노산을 첨가하여 스터러로 교반 용해하였다. 그리고 생리식염수에 대한 침투압비가 1 이 되지 않는 경우에는 콘크라이트 Na 를 첨가하여, 침투압을 혈액과 등장이 되도록 보정하였다. 빙초산을 사용하여 pH6.5∼7.4 의 범위가 되도록 조정하여 수용액을 500mL 로 메스업한 후, 증기 가열 멸균 (106℃, 32분) 하여 참고예 2∼6 의 각 아미노산 용액으로 하였다.

	참고예
	1	2	3	4	5	6
	종합	EAA	-BCAA	-염기	-방향	-기타
L-Leu	1.40	1.40		1.40	1.40	1.40
L-Ile	0.8	0.8		0.8	0.8	0.8
L-Val	0.8	0.8		0.8	0.8	0.8
아세트산 L-Lys	1.05	1.05	1.05		1.05	1.05
L-Thr	0.57	0.57	0.57	0.57	0.57
L-Trp	0.2	0.2	0.2	0.2		0.2
L-Met	0.39	0.39	0.39	0.39	0.39
L-Phe	0.7	0.7	0.7	0.7		0.7
L-Cys	0.1
L-Tyr	0.05
L-Arg	1.05	1.05	1.05		1.05	1.05
L-His	0.5	0.5	0.5		0.5	0.5
L-Ala	0.8
L-Pro	0.5
L-Ser	0.3
아미노아세트산	0.59
L-Asp	0.1
L-Glu	0.1
합계	10.00	7.46	4.46	4.86	6.56	6.5

(g/100㎖)

〔제조예〕표 2 에 기재하는 제조예 1∼5 의 아미노산 용액을, 참고예와 동일하게 제작하였다.

	제조예(g/100mL)
	1	2	3	4	5
L-Leu	1.40	2.00		1.00
L-Ile	0.8		2.00	1.00
L-Val	0.8				2.00
합계	3.00	2.00	2.00	2.00	2.00

〔시험예 1〕비마취 하 또는 마취 하 래트에서의 아미노산 투여가 혈당치에 미치는 영향

시험 전날 에테르 마취 하에 래트의 경부를 절개하여, 오른쪽 외경 정맥 내에 마취약 투여용 및 아미노산 수용액 투여용 카테터를 각각 유치하였다. 래트를 하네스에 고정한 후, 카테터의 타단을 래트의 피하를 통해 등 쪽에서 노출시키고, 하네스를 통해 시베르에 접속하고 고정하였다. 아미노산 수용액 투여용 카테터에서 생리식염수 (Saline) 를 1mL/hr/body 의 속도로 래트에 시험 직전까지 지속 투여하였다. 이후, 래트를 시험 직전까지 자유롭게 물은 마시게 하여 절식 사육하였다.

시험 당일 래트를 방음·방전실로 옮기고 폴리그램용 케이블과 마취약 투여용 또는 아미노산 수용액 투여용 시린지 펌프 (마취약：에이콤사 제조 마이크로 시린지 펌프 형식 EP32, 아미노산 수용액：JMS 시린지 펌프 형식 SP100s) 에 각각의 카테터를 분기 커넥터를 개재하여 접속하였다. 약 1시간, 래트의 생체 전위 (EEG, EMG, 체온, 생체 진동) 가 안정되어 있음을 예비적으로 확인한 후, 다시 30분간 마취 개시 직전까지의 생체 전위를 기록하였다. 지금까지의 조작을 전처리로 하여, 이하의 시험예에서도 이것에 따랐다.

마취 투여군 (n＝16) 에는 마취약 투여용 카테터로부터 프로포폴 (Diprivan 1%, Zeneca S.p.A. Ita1y) 15㎎/㎏ 을 bolus 로 정맥 내 투여하고, 그 후는 45㎎/㎏/hr(i.v.) 로 30분간, 이어서 22.5㎎/㎏/hr(i.v.) 로 2.5시간 지속적으로 프로포폴을 정맥 내 투여하였다.

마취 비투여군 (n＝16) 에는 인트라리포스 (정맥주사용 지방유제, 주식회사오츠카제약공장 제조) 1.5mL/㎏(i.v.) 을 bolus 로 정맥 내 투여하고, 그 후는 마취 투여군과 동일하게 인트라리포스를 지속적으로 합계 3시간 정맥 내 투여하였다.

양군의 래트에 표 1 에 기재한 참고예 1 의 주식회사오츠카제약공장 제조 「아미파렌」(n＝8) 또는 생리식염수 (n＝8) 를 아미노산 수용액 투여용 카테터로부터 프로포폴 또는 인트라리포스를 투여하는 것과 병행하여 14mL/㎏/hr 의 속도로 지속적으로 정맥 내 투여하였다.

참고예 1 및 마취약 등의 투여 종료 직후, 양군의 래트에 펜토바비탈 Na (50㎎/㎏) 를 아미노산 수용액 투여용 카테터로부터 투여하고, 복부 대동맥에서 채혈하였다. 혈당치는 효소법 (Glucose-DH 법) 에 의해 측정하였다. 또 군간 비교는 2원 배치 분산 분석을 한 후, 비마취 하와 마취 하 각각에서의 생리식염수 투여군과 아미노산 수용액 투여군 사이에서 차이를 검정함으로써 실행하였다 (t 검정).

시험예 1 의 결과를 도 1 에 나타내었다. 그 결과, 마취 투여군에서 아미파렌 (참고예 1) 병행 투여군의 유의한 혈당치의 저하가 보여, 마취 하에서 수술 침습 스트레스에 의한 혈당치 상승의 억제에 아미노산의 투여가 유효하다는 것이 시사되었다.

〔시험예 2〕혈당치 상승 억제 효과를 갖는 아미노산의 종류의 특정

시험예 1 에서 사용한 참고예 (아미파렌) 에 함유되는 아미노산 중, 어떤 아미노산이 혈당치 상승 억제 효과를 갖는 것인지에 대하여 검토하였다.

시험예 1 과 동일하게 전처리한 래트에 프로포폴 15㎎/㎏ 을 bolus 로 정맥 내 투여 후, 시험예 1 에 따라 프로포폴을 지속적으로 3시간 정맥 내 투여하였다. 그 래트에 프로포폴의 투여와 병행하여 참고예 2∼6 의 각 아미노산 수용액 (각 투여군 n＝8) 또는 생리식염수 (대조군 n＝8) 를 14mL/㎏/hr 의 속도로 정맥 내 투여하고, 투여 종료 후 시험예 1 에 따라 복부 대동맥에서 채혈하여 혈당치 및 혈중 인슐린치를 측정하였다.

혈중 인슐린치는 ELISA 법 (Mevcodia 사 제조) 에 의해 측정하였다.

시험예 2 의 결과를 도 2 에 나타내었다. 그 결과, 참고예 4∼6 의 아미노산 수용액을 투여한 군에서는 생리식염수를 투여한 군 (대조군) 과 비교하여 확실히 (A) 혈당치의 저하가 보이고, 그 값은 모두 필수·준필수 아미노산 함유 아미노산 수용액 (참고예 2) 을 투여한 군과 동일하였다. 이에 반하여, BCAA 를 함유하지 않은 아미노산 수용액 (참고예 3) 을 투여한 군은, 대조군과 마찬가지로 높은 혈당치를 나타내었다. 이 점에서, 혈당치 상승의 억제에는 BCAA 가 유효하다는 것을 알았다.

또 참고예 2 를 투여한 군에서는, 혈당치의 저하와 함께 (B) 인슐린치의 상승을 볼 수 있지만, 마찬가지로 혈당치의 저하를 나타낸 참고예 4∼6 을 투여한 군에서는 인슐린치는 약간 상승하였다. 이와는 반대로, 혈당치의 저하가 보이지 않는 참고예 3 을 투여한 군의 인슐린치는, 혈당치의 저하를 나타낸 참고예 4∼6 을 투여한 군과 마찬가지로 낮은 값을 나타내었다.

〔시험예 3〕BCAA (Leu＋Ile＋Val 의 3종 혼합) 에 의한 혈당치 상승 억제 효과의 확인 시험

시험예 2 에서 얻어진 결과를 기초로, 혈당치 상승 억제 효과가 BCAA 에 의한 것임을 확인하는 시험을 하였다.

시험예 1 의 전처리를 실시한 래트에 프로포폴 15㎎/㎏ 을 bolus 로 정맥 내 투여한 후, 프로포폴을 지속적으로 3시간 정맥 내 투여하였다. 단 프로포폴의 지속 정맥 투여는 45㎎/㎏/hr(i.v.) 로 1시간, 이어서 22.5㎎/㎏/hr(i.v.) 로 2시간으로 하였다. 그 래트에 프로포폴의 투여와 병행하여 제조예 1 의 아미노산 수용액 (투여군 n＝6) 또는 생리식염수 (대조군 n＝4) 를 14mL/㎏/hr 의 속도로 정맥 내 투여하고, 투여 종료 후 시험예 1 에 따라 복부 대동맥에서 채혈하여 혈당치를 측정하였다.

시험예 3 의 결과를 도 3 에 나타내었다. Leu, Ile 및 Val 의 3종류를 함유하는 아미노산 수용액 (제조예 1) 을 투여한 군은 대조군에 비하여 확실히 혈당치의 상승이 억제되어 있었다. 이 점에서 시험예 2 에서 얻어진 결과와 같이 마취 하에서 혈당치 상승의 억제에는 BCAA 의 투여가 유효하다는 것이 입증되었다.

〔시험예 4〕혈당치 상승 억제 효과를 갖는 BCAA 종류의 특정

그리고 BCAA 중 어떤 아미노산이 혈당치 상승 억제 효과를 갖는 것인지에 대하여 검토하였다.

시험예 1 과 동일하게 래트에 전처리를 실시하였다. 단, 카테터는 오른쪽 외측 꼬리정맥 내에 유치하였다. 지금까지의 시험에 사용한 프로포폴 대신에 펜토바비탈 Na (30㎎/㎏, i.v., 소무노펜틸) 를 bolus 로 투여한 후, 동일하게 펜토바비탈 Na 를 25㎎/㎏/hr(i.v.) 의 일정 속도로 3시간 지속적으로 정맥 내 투여하였다. 펜토바비탈 Na 의 투여와 병행하여 제조예 2∼4 의 각 아미노산 수용액 (각 투여군 n＝5) 또는 생리식염수 (대조군 n＝5) 를 14mL/㎏/hr 의 속도로 정맥 내 투여하고, 투여 종료 후 시험예 1 에 따라 복부 대동맥에서 채혈하여 혈당치를 측정하였다.

시험예 4 의 결과를 도 4 에 나타내었다. Leu 또는 Ile 단독 (제조예 2 또는 3), 혹은 Leu 와 Ile 의 혼합 (제조예 4) 의 아미노산 수용액이 투여된 각 군은 모두 생리식염수가 투여된 군 (대조군) 에 비하여 혈당치가 확실히 낮고, 그 값은 시험예 3 의 3종의 BCAA 가 투여된 군과 거의 같은 정도였다. 이 점에서, Leu 나 Ile 단독 또는 Leu 및 Ile 의 혼합 투여에서도 마취 하에서 유효한 혈당치 상승의 억제 효과가 얻어지는 것이 분명해졌다. 또한 이 시험예 4 에서는, 펜토바비탈 Na 를 마취제로서 사용하고 있는 점에서, BCAA 의 혈당치 상승 억제 효과가 어떠한 마취제를 사용한 경우에도 유효하게 얻어지는 것이 분명해졌다.

〔시험예 5〕BCAA (Leu＋Ile＋Val 의 3종 혼합) 에 의한 혈당치 상승 억제 효과의 검토-당액을 병행 투여한 경우

글루코오스를 생체에 정맥 투여함으로써 혈당치 상승 모델을 in vivo 로 제작하여, 그 모델에서의 BCAA 병행 투여의 효과를 검토하였다.

시험예 1 과 동일한 전처리를 실행한 래트에, 시험예 1 에 따라 프로포폴을 3시간 지속적으로 정맥 내 투여하였다. 그 래트에 프로포폴의 투여와 병행하여 50중량% 글루코오스와 제조예 1 의 BCAA 3종 혼합 수용액을 1：9 의 비율로 혼합한 용액 (5중량% 글루코오스＋2.7중량% BCAA：투여군 n＝6) 또는 5중량% 글루코오스 수용액만 (대조군 n＝5) 을 14mL/㎏/hr 의 속도로 정맥 내 투여하였다. 투여 개시전, 투여 개시후 30분, 90분, 180분에 아미노산 수용액 투여용 카테터에서 채혈 (100μL) 하여, 시험예 1 에 따라 혈당치를 측정하였다.

시험예 5 의 결과를 도 5 에 나타내었다. 양 군에 있어서, 투여후 30분에는 투여 개시전에 비하여 확실히 혈당치가 상승하고, 그 값에 군간 차이는 없었다. 그러나 그 후 5% 글루코오스 수용액만 투여한 대조군에서는 혈당치가 높은 값 (280㎎/dL 부근) 에서 지속적으로 추이한 데 반하여, 5% 글루코오스와 함께 BCAA 3종 혼합 수용액을 병행 투여한 투여군에서는 투여후 90분에는 혈당치가 저하 (210㎎/dL 부근) 하고, 이후에도 대조군에 비하여 확실히 낮은 값에서 추이하였다. 이 결과, BCAA 의 혈당치 상승 억제 효과가 주술기의 글루코오스에 의한 당 보급에 의해, 일단 상승한 혈당치를 투여시간의 경과와 함께 혈중 농도가 높아진 BCAA 에 의해 적정한 혈당치의 범위 내로 조정함으로써 얻어지는 것이 분명해졌다.

〔시험예 6〕글루코오스에 의한 혈당치 상승 모델에서의 분기쇄 아미노산의 효과

글루코오스를 생체에 정맥 내 투여함으로써 혈당치 상승 모델을 제작하여, 해당 모델에서의 류신, 이소류신 및 발린의 병행 투여시 효과를 검토하였다.

시험예 4 와 동일하게 전처리한 래트에 시험예 4 와 같은 펜토바비탈에 의한 지속 정맥 내 투여에 의해 3시간 마취를 유지하였다. 해당 래트에 펜토바비탈의 투여와 병행하여 50중량% 글루코오스와 제제예 2, 3 또는 5 의 수용액을 1：9 의 비율로 혼합한 용액 (5중량% 글루코오스-1.8% 각 아미노산；n＝5) 또는 5중량% 글루코오스 수용액 (n＝5) 을 14mL/㎏/hr 의 속도로 정맥 내 투여하였다. 투여 개시전, 투여 개시 30분, 90분, 180분에 아미노산 수용액 투여용 카테터로 채혈 (100μL) 하고, 시험예 1 에 따라 혈당치 및 혈중 인슐린치를 측정하였다.

시험예 6 의 혈당치 결과를 도 6 에 나타내었다. 어느 군의 혈당치도 시험 개시 30분 후에는 약 300㎎/dL 이었다. 글루코오스 투여군의 혈당치는 측정 시간 중 계속 상승하였다. 류신 병행 투여군의 혈당치는 시험 개시 30분을 최고치로 하여 이후 저하하고, 시험 개시 90 및 180분 후에는 글루코오스 투여군과 비교하여 유의하게 낮아졌다. 이소 류신 병행 투여군도 30분을 피크로 혈당치의 지속적인 상승은 인정되지 않고, 시험 개시후 180분 후에는 글루코오스 투여군에 비하여 유의차가 인정되었다.

시험예 6 에서의 류신 병행 투여 (글루코오스＋류신) 군의 혈중 인슐린치를 표 3 에 나타내었다.

		혈중 인슐린치 (ng/mL)
		0분	30분	90분	180분
마취	글루코오스＋류신	137±72	1717±319	3826±807	5731±2471
비마취	글루코오스＋류신	32±26	1020±229	386±111	353±100

각 값은 평균치±표준오차를 나타낸다.

마취 하에서의 류신 병행 투여군의 혈중 인슐린치는, 마취 유지 중에 지속적 상승이 보이며, 비마취 하의 류신 병행 투여군에 비하여 시험 개시 30분 후에 1.7배, 90분 후에 9.9배, 180분 후에는 16.2배까지 상승하였다.

본 결과는 마취 하에 분지쇄 아미노산을 투여함으로써, 글루코오스를 투여하였을 때 볼 수 있는 혈당치의 상승을 억제하는 작용이 있어, 비마취 하에 비하여 인슐린 분비 촉진도 증강시키는 것을 나타내고 있다.

〔시험예 7〕류신 경구 투여에 의한 혈당치 저하 작용-비마취시와 마취시의 비교-

시험방법

비마취군：하룻밤 절식시킨 래트를 체중에 의해 나눈 후, 꼬리정맥에서 채혈하였다 (Pre 치). 곧 컨트롤군에는 증류수 10mL/㎏ 을, 피험액군에는 류신 현탁액을 0.3g/10mL/㎏ 의 용량으로 경구 투여하였다. 증류수 또는 피험액 투여 90분 후에 꼬리정맥에서 채혈하였다 (90분치).

마취군：하룻밤 절식시킨 래트를 체중에 의해 나눈 후, 꼬리정맥에서 채혈하였다 (Pre 치). 채혈 후 컨트롤군에는 증류수 10mL/㎏ 을, 피험액군에는 류신 현탁액을 0.3g/10mL/㎏ 의 용량으로 경구 투여하였다. 피험액 투여 30분 후에 꼬리정맥 내에 서플로 유치바늘을 유치하였다. 이어서 펜토바비탈나트륨 30㎎/㎏ 의 급속 정맥 내 투여에 의해 마취를 도입하였다. 이후는 마이크로 시린지 펌프에 설치한 가스 타이트 시린지와 유치바늘을 익스텐션 튜브로 접속하고 30㎎/㎏/hr 의 지속정맥 내 투여에 의해 마취를 유지하였다. 마취 도입에서 60분 후에는 유치바늘이 유치된 대측의 꼬리정맥에서 채혈하였다 (90분치).

또, 혈액은 헤마토크리트 측정용 관에 채취하여 원심 분리한 후 혈장 부분을 회수하고, 시험예 1 에 따라 혈당치를 측정하였다.

각 래트 혈장의 90분치에서 Pre 치를 빼 혈당의 변화치를 계산하였다.

시험예 7 의 결과를 도 7 에 나타내었다. 비마취 및 마취 양 군의 컨트롤군 사이에서 투여 후 30분에는 투여 개시전에 비하여 유의한 혈당치의 상승은 인정되지 않았다. 비마취 및 마취 양 군의 피험액군에서 양 군 모두 혈당치의 저하가 인정되었지만, 마취군에서의 혈당치 저하 정도는 비마취군의 약 2.7배였다. 마취 하, 즉 주술기에서는 분기쇄 아미노산은 비마취시에 비하여 혈당치를 저하시키는 것이 분명해졌다.

〔시험예 8〕당 부하시의 이소류신의 경구 투여에 의한 혈당치 상승 억제 작용-비마취시와 마취시의 비교-

시험방법

비마취군：하룻밤 절식시킨 래트를 체중에 의해 나눈 후, 꼬리정맥에서 채혈하였다 (Pre 치). 컨트롤군은 오츠카 증류수 (주사용수；주식회사오츠카제약공장 제조), 이소류신 투여군은 이소류신 수용액을 0.5g/10mL/㎏ 의 용량으로 경구 투여하였다. 피험액 투여 후 30분 후에 3g 글루코오스/㎏ 이 되도록 50% 오츠카 당액 〔포도당 주사액 (포도당 100g/200mL)；주식회사오츠카제약공장 제조；이하, 간단히 당액이라고도 함) 을 경구 투여하였다. 당액을 투여하고 30분 후, 60분 후, 90분 후, 120분 후에 꼬리정맥에서 채혈하여 혈당치를 측정하였다. 각각의 혈당치를 비마취군의 30분치, 60분치, 90분치 및 120분치로 하였다.

마취군：하룻밤 절식시킨 래트를 체중에 의해 나눈 후, 꼬리정맥에서 채혈하였다 (Pre 치). 컨트롤군은 오츠카 증류수, 이소류신 투여군은 이소류신 수용액을 0.5g/10mL/㎏ 의 용량으로 경구 투여하였다. 피험액 투여 후 30분 후에 50% 오츠카 당액을 3g 글루코오스/㎏ 이 되도록 경구 투여하였다. 당액 투여 10분후, 마취군에 복강으로부터 소무노펜틸액을 0.5g/1mL/㎏ 복강 내 투여하였다. 당액을 투여하고 30분 후, 60분 후, 90분 후, 120분 후에 꼬리정맥에서 채혈한 혈당치를 측정하였다. 각각의 혈당치를 마취군의 30분치, 60분치, 90분치 및 120분치로 하였다.

또, 헤마토크리트 측정용 관으로 채혈하고, 원심 분리후 혈장 부분을 회수하였다. 분취한 혈장은 혈당치의 측정에 사용하였다. 혈당치 곡선하 면적 (0-120min；이하, AUC 라 약기함) 은, Pre 치를 0분치로 하여 0분치, 30분치, 60분치, 90분치 및 120분치의 5포인트의 혈당치 (mg/dL) 와 시간(분) 으로 적산하여 구하였다.

시험예 8 의 결과를 도 8 에 나타내었다. 컨트롤군의 AUC 는, 비마취군에 비하여 마취군에서 유의하게 증가하였다. 이소류신 투여군의 AUC 는 비마취군, 마취군 모두 컨트롤군에 비하여 AUC 가 감소하였지만, 마취군에서는 유의한 감소가 인정되었다. 이상의 결과로부터, 당 부하에 의한 혈당치의 상승은 마취약에 의해 유의하게 상승하며, 이소류신의 경구 투여에 의한 혈당 상승 억제 작용은 마취약과 이소류신의 유의한 교대 작용에 의해 비마취군에 비하여 마취군에서 유의하게 증강되는 것이 나타났다.

본 발명의 혈당치 상승 억제제를 주술기의 환자에게 투여함으로써 수술·마취에 의한 혈당치의 상승을 억제할 수 있다. 그리고 그 억제 효과는, 환자를 마취상태로 함으로써 증강시킬 수 있다. 그 억제제는 그 구성성분을 분기쇄 아미노산으로 하여, 종래 주술기의 혈당치 관리시의 인슐린 투여법에서 우려되는 저혈당을 야기하는 등의 위험성이 없고, 또한 당 대사 이상인 환자의 수술시에 당질을 용이하게 보급할 수 있으며 생체에 안전하다.

Claims (13)

1. 분기쇄 아미노산, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물 또는 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 주술기 혈당치 상승 억제제.
2. 제 1 항에 있어서, 분기쇄 아미노산이 류신 및/또는 이소류신인 것을 특징으로 하는 혈당치 상승 억제제.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물이, 분기쇄 아미노산의 염, 에스테르 또는 아미드 또는 분기쇄 아미노산을 함유하는 올리고펩티드인 것을 특징으로 하는 혈당치 상승 억제제.
4. 제 1 항에 있어서, 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물이, α-케토이소카프론산 또는 α-케토-β-메틸발레르산인 것을 특징으로 하는 혈당치 상승 억제제.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 류신 0.25∼2.5g/dL 및/또는 이소류신 0.25∼3.5g/dL 를 함유하는 혈당치 상승 억제제.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 글루코오스 1∼10g/dL 및 류신 0.25∼2.5g/dL 및/또는 이소류신 0.25∼3.5g/dL 를 함유하는 혈당치 상승 억제제.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 혈당치 상승이 마취약에 의한 것인, 혈당치 상승 억제제.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 마취 하에서의 혈당치 상승의 치료 및/또는 예방을 위해 사용되는 혈당치 상승 억제제.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 마취약과 병용하는 것을 특징으로 하는 혈당치 상승 억제제.
10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 혈당치 상승 억제제를, 주술기의 환자에게 투여하는 것을 특징으로 하는 혈당치 상승의 억제방법.
11. 마취약과, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 혈당치 상승 억제제를 병용하는 것을 특징으로 하는 마취방법.
12. 주술기 환자의 혈당치 상승을 억제하기 위한 의약품을 제조하기 위한 분기쇄 아미노산, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물 또는 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물의 용도.
13. 마취약에 의한 혈당치 상승을 억제하기 위한 의약품을 제조하기 위한 분기쇄 아미노산, 생체 내에서 분기쇄 아미노산으로 변할 수 있는 화합물 또는 분기쇄 아미노산으로부터 아미노기가 전이된 화합물의 용도.