KR20150109773A - 디테르페노이드 화합물을 이용하여 당뇨병을 치료하기 위한 치료 방법 및 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유효량의 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 대사산물, 용매화물 또는 프로드러그를 개체에게 투여하는 것을 포함하는 상기 개체에서 인슐린 내성 당뇨병 또는 염증을 포함한 당뇨병을 치료하기 위한 조성물 및 치료 방법에 관한 것이다.

Description

디테르페노이드 화합물을 이용하여 당뇨병을 치료하기 위한 치료 방법 및 조성물{THERAPEUTIC METHODS AND COMPOSITIONS FOR TREATING DIABETES UTILIZING DITERPENOID COMPOUNDS}

당뇨병(DM), 또는 간단히 당뇨는 췌장이 충분한 인슐린을 생산하지 못하기 때문에 또는 세포가 생산된 인슐린에 반응하지 못하기 때문에 인간이 고혈당을 가지는 대사성 질환 군이다. 이러한 높은 혈당은 다뇨(빈번한 배뇨), 조갈증(목마름 증가), 및 다식증(배고픔 증가)의 전형적인 증상을 일으킨다.

당뇨병(DM)의 주된 세 종류가 존재한다. 타입 1 DM은 체내에서 인슐린을 생산하지 못하는 것에 기인하며, 최근에는 인간에게 인슐린을 주입하거나 인슐린 펌프를 착용하도록 요구한다. 이러한 형태는 예전에는 "인슐린-의존 당뇨병(IDDM)" 또는 "소아 당뇨"로 지칭되었다. 타입 2 DM은 인슐린 내성에 기인한 것이며, 종종 절대적인 인슐린 결핍과 함께 세포가 인슐린을 적절하게 사용하지 못하는 병태를 나타낸다. 이러한 형태는 예전에는 "인슐린-비의존성 당뇨병(NIDDM)" 또는 "성년-개시 당뇨병"으로 지칭되었다. 세번째 주된 형태인 임신성 당뇨는, 당뇨로 미리 진단받지 않은 임신부가 높은 혈당 수준을 나타내는 경우에 발생한다. 이는 타입 2 DM의 진행에 앞설 수 있다.

치료되지 않은 당뇨의 전형적인 증상은 체중 감소, 다뇨(빈번한 배뇨), 조갈증(목마름 증가), 및 다식증(배고픔 증가)이다. 증상은 타입 1 당뇨의 경우에 빠르게 (주 또는 개월 단위) 진행될 수 있지만, 타입 2 당뇨에서는 일반적으로 보다 느리게 진행되고 감지하기 힘들거나 없을 수 있다. 장기간의 고 혈당은 눈의 수정체에서 글루코스 흡수를 야기할 수 있고, 이는 수정체의 형상을 변화시키고, 결국에는 시력 변화를 일으킨다. 흐린 시력이 당뇨병 진단에 이르게 하는 흔한 증상이다. 당뇨병에서 일어날 수 있는 다수의 피부 발진은 종합적으로 당뇨성 피부증후군으로 알려져 있다.

당뇨병은 만성 질환이며, 매우 특이적 상황을 제외하고는 알려진 치료법이 없다. 저혈당증을 야기함이 없이 가능한 정상 "혈당량"에 가까운 혈당 수준을 유지하는데 치료가 집중되고 있다. 이는 일반적으로 식이, 운동, 및 적절한 약물 사용(타입 1 당뇨병의 경우 인슐린; 타입 2 당뇨병의 경우 가능하게는 인슐린뿐만 아니라 경구용 약물)에 의해 달성될 수 있다. 메트포르민(Metformin)이 치사율을 감소시키는 다행스런 증거가 존재함에 따라 일반적으로 타입 2 당뇨병에 대한 최선 치료법으로 권장되고 있다. 타입 1 당뇨병은 전형적으로 규칙적인 NPH　인슐린, 또는 합성 인슐린 유사체의 조합으로 치료되고 있다. 인슐린이 타입 2 당뇨병에 사용되면, 경구용 약물을 계속 복용하면서 장기 작용 제제가 일반적으로 초기에 추가된다. 이후, 인슐린의 투여량이 효능을 위해 증가되어진다.

발명의 요약

일 측면에서는 본원에서 유효량의 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 대사산물, 용매화물 또는 프로드러그를 환자에게 투여하는 단계를 포함하는, 환자에서 인슐린 내성 당뇨병을 치료하는 방법이 제공된다.

또 다른 측면에서는 본원에서 염증성 병태가 있는 환자에서 당뇨병을 치료하는 방법으로서, 유효량의 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 대사산물, 용매화물 또는 프로드러그를 상기 환자에게 투여하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

참고적 도입

본 명세서에서 언급된 모든 공보, 특허 및 특허 출원은 각각의 개개 공보, 특허, 또는 특허 출원이 구체적으로 그리고 개별적으로 참고적으로 도입되는 것으로 나타낸 것과 동일한 정도로 본원에서 참고적으로 도입된다.

본 발명의 신규의 특징은 특히 첨부된 청구범위에 기재된다. 본 발명의 특징 및 이점에 대한 보다 나은 이해는 본 발명의 원리가 사용되는 예시적인 실시양태를 기재하고 있는 하기의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 얻어질 것이다:
도 1은 보라페토사이드 A의 화학 구조를 도시한다.
도 2A-C는 C2C12 및 Hep3B 세포에서 글리코겐 합성을 증진시키는 보라페토사이드 A의 예시적인 유효 결과를 도시한다. 보라페토사이드 A 처리는 C2C12(2A), IL-6-처리된-C2C12(2B), 및 Hep3B(2C)에서 글리코겐 함량을 증가시켰다. 모든 데이터는 세 가지 독립된 실험에 대해 평균±SEM으로 표시하였다 (*, p < 0.05, 비히클 대조군과 비교)
도 3A-C는 마우스에서 보라페토사이드 A의 예시적인 저혈당 효과를 도시한다. 마우스에 보라페토사이드 A, 비히클 단독, 또는 양성 약물을 복강내 주입하였다. 주입 후 60분째, 마우스로부터 혈액 샘플을 모아 혈장 글루코스 분석을 실시하였다. 실험을 독립적으로 7회 반복하고, 데이터를 정상 마우스(3A), 타입 1 DM 마우스(3B), 및 타입 2 DM 마우스(3C)에서 평균±SEM으로 표시하였다. 별표(*)는 비히클 단독과 비교한 유의적 차이를 나타낸다(*, p < 0.05).
도 4A-D는 정상 마우스(4A/4B) 및 IPGTT를 투여받은 타입 2 DM 마우스(4C/4D)에서 혈장 글루코스 농도 및 AUC에 대한 보라페토사이드 A의 효과를 도시한다. 정상 마우스 및 타입 2 DM 마우스에서 글루코스 주입 이전 (0분) 및 주입 후 (30분, 60분, 120분, 및 150분째) 혈액 샘플을 수득하였다(4A 및 4C). AUC는 정상 및 T2DM 마우스 둘다에서 비히클-처리군과 비교해서 보라페토사이드 A-처리군에서 감소하였다(4B 및 4D). 별표는 동일 시점에 비히클 처리군과 보라페토사이드 A-처리군 간의 유의한 차이를 나타낸다. 데이터는 각 군(n=6)에 대해 평균±SEM으로 표시하였다. *, p < 0.05, 비히클로 처리된 동물에 대해.
도 5A-C는 생체내 골격근에서 글리코겐 합성에 대한 보라페토사이드 A의 예시적인 효과를 도시한다. 이 연구에서는 정상 마우스(5A), 타입 1 DM 마우스(5B), 및 타입 2 DM 마우스(5C)가 사용되었다. 값들은 각 군에서 동물 6마리에 대해 평균±SEM으로 표시하였다. 각 군에서 비히클-처리된 마우스의 글리코겐 함량의 평균 값을 100으로 나타내었다 *, p < 0.05, 비히클 대조군으로 처리된 동물과 비교.
도 6A-C는 생체내 간에서 글리코겐 합성에 대한 보라페토사이드 A의 예시적인 효과를 도시한다. 이 연구에서는 정상 마우스(6A), 타입 1 DM 마우스(6B), 및 타입 2 DM 마우스(6C)가 사용되었다. 값들은 각 군에서 동물 6마리에 대해 평균±SEM으로 표시하였다. 각 군에서 비히클-처리된 마우스의 글리코겐 함량의 평균 값을 100으로 나타내었다. *, p < 0.05, 비히클 대조군으로 처리된 동물과 비교.
도 7A-F는 7일간 처리 후 타입 1 DM 마우스의 간에서 다양한 단백질 발현 수준을 도시한다. 보라페토사이드 A 또는 인슐린의 7일간 반복적인 복강내 투여 후 타입 1 DM 마우스의 간에서 면역블롯에 의해 IR-관련 신호전달 매개자에 대한 단백질 발현을 분석하였다(7A). 어떠한 처리도 제공받지 않은 마우스에는 동일 부피의 비히클이 제공되었다. 3가지 별개 실험에 대한 결과를 재현하였다. 발현된 단백질의 정량분석 수준을 (7B) 내지 (7F)에 도시한 바와 같이 각 컬럼에서 평균±SEM으로 표시하였다. (*, p < 0.05 비히클-처리군과 비교)

본 발명의 실시에 따르면, 본 발명은 당뇨병 치료를 위한 약제로서의 보라페토사이드 A를 제공한다.

과학적 의학적 평가에 기초하여, 한약 처방이 유망한 요법인 것으로 인식되고 있다. 몇몇 이전의 연구에서는, 티. 크리스파(T. crispa) 추출물의 혈당 강하 작용 및 다른 의약적 용도가 보고되었다. 그러나, 이 추출물 중의 활성 성분은 충분히 연구되지 않았다.

본 발명의 실시에 따르면, 보라페토사이드 A의 단회 용량 투여가 정상 마우스와 2형 당뇨병 마우스에서 혈청 글루코스 수치를 감소시키고 인슐린 분비를 증가시킨다. 또한, 보라페토사이드 A는 정상 마우스와 당뇨병 마우스에서 복강내 글루코스에 의해 유도된 혈장 글루코스의 상승을 완화시켰다. 7일 동안의 보라페토사이드 A에 의한 연속 처리는 IR, Akt, AS160 및 GLUT2의 인산화를 유도하였고, 1형 당뇨병 마우스의 간에서의 포스포에놀피루베이트 카복시키나제(PEPCK)의 발현을 감소시켰다.

구체적으로, 보라페토사이드 A는, 10^-8 내지 10^-7 mol/L 범위의 매우 낮은 농도로, C2C12 골격근 세포 및 인간 간세포 암종 세포주 Hep3B에서 글리코겐 함량을 효과적으로 증가시키는 것으로 확인되었다. IL-6 처리 C2C12 세포에서의 글리코겐 함량이 인슐린 처리에 의해 증가되지 않았기 때문에, 이러한 결과는 C2C12 세포에서의 인슐린 내성이 IL-6 처리 후에 유도되었음을 나타내었다. 이와는 대조적으로, 보라페토사이드 A 처리는 IL-6 처리 C2C12 세포에서 글리코겐 합성을 증대시켰다(예를 들어, 도 2 참조). 이 결과는 보라페토사이드 A가 여전히 이러한 인슐린 내성 C2C12 세포에서 글리코겐 함량의 유사한 증가를 유도할 수 있다는 것을 밝혔다.

인터루킨 6(IL-6)은 향염증성 사이토카인과 항염증성 마이오카인 둘 다로서 작용하는 인터루킨이다. 인간에 있어서, 이것은 IL6 유전자에 의해 코딩된다. IL-6은 열 및 급성 단계 반응의 중요한 매개인자이다. 이것은 혈뇌 장벽을 통과하여 시상하부에서 PGE₂의 합성을 개시함으로써, 체온 설정값을 변화시킬 수 있다. 근육 및 지방 조직에서, IL-6은 에너지 가동화를 자극하여 체온 증가를 유도한다. IL-6은 병원체 관련 분자 패턴(pathogen-associated molecular pattern; PAMP)으로 칭해지는 특정 미생물 분자에 반응하여 대식세포에 의해 분비될 수 있다. 이들 PAMP는, 톨 유사 수용체(Toll-like receptor; TLR)를 비롯한 패턴 인식 수용체(pattern recognition receptor;　PRR)로 불리는 선천성 면역계의 검출 분자의 중요한 그룹에 결합한다. 이들은 세포 표면 및 세포내 구획 상에 존재하고 세포내 신호전달 캐스케이드를 유도하여 염증성 사이토카인 생산을 유발한다.

인터루킨(IL)-6은 인슐린 내성 및 2형 당뇨병과 관련된 몇 종의 향염증성 사이토카인 중 하나이다. 상기 상태들에서는 순환 IL-6의 2배 내지 3배 상승이 관찰되었다. IL-6은 1차 마우스 간 세포와 인간 간암종 세포주 HepG2 둘 다에서 인슐린 수용체(IR) 신호 전달 및 인슐린 작용을 억제할 수 있다는 것이 확립되어 있다. 이러한 억제는 IL-6 노출의 기간에 따라 달라지고, HepG2 세포와 1차 간세포 둘 다에서 IL-6로 1 내지 1.5 시간 전처리할 때 최대 효과가 나타난다. IL-6 효과는 생리학적 인슐린 수치에 반응하여 IR 기질(IRS)-1의 타이로신 인산화 감소 및 포스파티딜이노시톨 3-키나제의 p85 서브유닛의 회합 감소를 특징으로 한다. 또한, 인슐린의 다운스트림 대사 작용을 매개하는 데 있어서 중요한 Akt의 인슐린 의존적 활성화가 IL-6 처리에 의해 현저히 억제된다. 마지막으로, IL-6에 의한 1차 간세포의 1.5 시간 사전 인큐베이션은 인슐린에 의해 유도된 글리코겐 합성을 75% 억제한다. 이러한 데이터는 IL-6이 1차 간세포와 HepG2 세포주 둘 다에 있어서 세포 수준에서 인슐린 내성에 직접적인 역할을 하며 인슐린 내성과 2형 당뇨병에 기여할 수 있다는 것을 시사한다.

본 발명의 실시에 따르면, 보라페토사이트 A의 볼러스 복강내 주사가 정상 마우스 또는 당뇨병 마우스에서 용량 의존적 방식으로 혈장 글루코스 농도를 유의적으로 감소시킨다는 것이 확인되었다(도 3). 10 mgkg^-1의 보라페토사이드 A의 혈장 글루코스 감소 효과는 300 mgkg^-1의 메트포르민의 효과와 유사하였다. 증가된 혈장 인슐린 수치는 정상 마우스에서 더 고용량의 보라페토사이드 A(3 및 10 mgkg^-1)의 혈장 글루코스 감소 효과에 기여할 수 있다; 그러나, 정상 마우스에서의 혈장 인슐린은 0.3 및 1 mgkg^-1 보라페토사이드 A 처리에 의해 유의적으로 증가되지 않았다. 게다가, 1형 당뇨병 마우스에서는, 보라페토사이드 A가 인슐린 수치를 변경하지 못하였으나(표 1), 혈장 글루코스 수치는 유의적으로 감소시켰다(도 3). 몇몇 실시양태에서, 보라페토사이드 A가 정상 마우스와 당뇨병 마우스 둘 다에서 인슐린 의존적 메카니즘을 통해 혈당 강하 작용을 발현한다는 것이 제공된다. 인슐린 의존적 혈당 강하 작용을 발현하기 위한 보라페토사이드 A의 유효량(0.3 내지 1 mgkg^-1)은 인슐린 내성 C2C12 세포에서 글리코겐 합성을 촉진하기 위한 그 유효 농도와 일치한다.

당불내성 테스트는 혈당 강하제의 치료 효능을 평가하기 위한 가장 중요한 기준 중 하나이다. 본원에서는, 글루코스 이용률에 대한 보라페토사이드 A의 효과를 IPGTT 테스트에 의해 추가로 확인하였다. 보라페토사이드 A는, 정상 마우스와 2형 당뇨병 마우스에 있어서, 주요 글루코스 처분 장소인 말초 조직에서(Hollenbeck and Reaven, 1987) 글루코스 흡수와 이용률을 크게 향상시켰다(도 4). 효과가 없는 용량의 볼러스 테스트에서도, 0.1 mgkg^-1의 보라페토사이드 A는 AUC를 유의적으로 감소시켰다.

글루코스 운반은 탄수화물 대사에서 속도 결정 단계이다. 글루코스 운반체(GLUT)의 패밀리는 세포막 전체에의 글루코스 운반을 매개한다. 골격근 내 GLUT4 및 간 내 GLUT2 모두 인슐린 민감성 글루코스 운반체이다. 짧게 작용하는 인슐린에 비해, 보라페토사이드 A는 DM을 앓거나 앓지 않는 마우스의 가자미근 내에서의 유사한 글리코겐 합성을 증가시킨다(도 5). 골격근 외에도, 간은 글루코스 대사에 대한 다른 중요한 대사 기관이다. 간 인슐린 내성은 DM 발전에 대한 1차 초래 원인으로서 잘 인지되어 있다. 이 연구에서, 보라페토사이드 A는 또한 DM을 앓거나 앓지 않는 마우스의 간 내 글리코겐 합성을 증가시켰다(도 6). 그러나, 인슐린은 2형 DM을 앓는 마우스의 간 및 가자미근 내 글리코겐 합성의 향상에 실패하였다(도 5C 및 6C).

인슐린이 근육, 지방 및 간 조직 내에서 글루코스 흡수 및 탄수화물 대사를 조절하는 경로는 이제 잘 확립되어 있다. 인슐린 신호화의 정준 경로는 포스포이노시티드 3-키나아제(PI3K) 및 Akt의 활성화, 및 특이적 인솔린 작용에 기여하는 보조 경로를 통한다. 인슐린은 IR, 대형 막 단백질을 통한 신호 전달을 개시하였다. 그 다음, Akt가 글리코겐 합성을 기준으로 간 인슐린 신호 전달에서 중요한 역할을 한다. 현재의 증거는, AS160의 인산화가 인슐린 강화된 글루코스 흡수의 중요한 조절자임을 시사한다. 또한, 160 kDa, AS160의 Akt 기질은 근육, 지방 조직 및 간에서의 글루코스 운반의 조절에서 강한 관련을 갖는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 보라페토사이드 A로의 7 일간의 치료가 1형 DM을 앓는 마우스의 간에서의 IR, Akt 및 AS160의 인산화 뿐 아니라, GLUT2의 단백질 발현을 증가시켰음이 밝혀졌다. 또한, PEPCK의 발현이 간에서 상당히 감소되었다. PEPCK는 간 탄수화물 대사의 중요한 효소 중 하나이며, 글루코스 신합성에서 조절 단계를 촉매화한다. 인슐린 결핍은 명확히 PEPCK의 증가 발현을 비롯한 간 대사의 변화와 관련되어 있다. 1형 DM을 앓는 마우스의 인슐린 농도는 제한되는 반면, PEPCK 유전자는 간에서 과잉 발현된다. 1형 DM을 앓는 마우스에서의 보라페토사이드 A로의 7 일간의 치료는 간에서의 PEPCK 단백질의 발현을 감소시켰다(도 7).

임의의 특정 기전의 이론에 구속시키려는 것은 아니지만, 이 발견은 보라페토사이드 A가 골격근 및 간의 글루코스 이용 향상을 통해 우수한 글루코스 저하 효과를 발휘함을 시사한다. 보라페토사이드 A의 치료 효능은 IR/AKT/AK160/GLUT2 경로의 자극, 및 나중에 간 글루코스 신합성의 감소에 기여하는 PEPCK 발현의 억제를 통해 매개된다.

일부 구체예에서, 유효량의 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 대사산물, 용매화물 또는 전구체를 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 상기 개체에서의 인슐린 내성 당뇨병의 치료 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 유효량의 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 대사산물, 용매화물 또는 전구체를 염증성 병태를 앓고 있는 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 상기 개체에서의 당뇨병의 치료 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 염증성 병태는 IL-6에 의해 유도된다. 특정 구체예에서, 보라페토사이드 A는 글리코겐의 증가를 유도한다. 특정 구체예에서, 보라페토사이드 A는 상기 개체에서의 혈장 글루코스 농도를 저하시킨다. 일부 구체예에서, 보라페토사이드 A는 상기 개체(예컨대 1형 당뇨병을 앓고 있는 개체)의 간 내의 IR, Akt 및 AS160의 인산화를 증가시킨다. 특정 구체예에서, 보라페토사이드 A는 개체(예컨대 1형 당뇨병을 앓고 있는 개체)의 간 내의 PEPCK 단백질의 발현을 감소시킨다. 특정 구체예에서, 보라페토사이드 A는 상기 개체(예컨대 2형 당뇨병을 앓고 있는 개체)의 인슐린 분비를 증가시킨다.

일부 구체예에서, 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 대사산물, 용매화물 또는 전구체를 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 당뇨병이 인슐린 내성이거나 염증성 병태를 앓는 환자를 치료하는 방법이 본 명세서에 제공된다.

다른 구체예에서, 보라페토사이드 A는 티노스포라 크리스파(Tinospora crispa)의 추출물로부터 단리한다.

특정한 약학적 및 의학적 용어론

달리 기재되지 않는 한, 명세서 및 청구범위를 비롯한 본 출원에 사용되는 하기 용어는 하기에 나타낸 정의를 갖는다. 명세서 및 청구범위에 사용된 바의 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명확하게 기재하지 않는 한 복수에 대한 지칭을 포함함을 주지해야 한다. 달리 기재되지 않는 한, 질량 분광법, NMR, HPLC, 단백질 화학, 생화학, 재조합 DNA 기술 및 약리학의 종래의 방법을 이용한다. 본 출원에서, "또는" 또는 "및"의 사용은 달리 기재되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 또한, "포함하는" 뿐 아니라 다른 형태, 예컨대 "포함한다" 및 "포함된다"의 사용은 한정하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 섹션 표제는 조직적인 목적만을 위한 것으로서, 기재된 주제를 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에 사용된 바의 용어 "담체"는 화합물을 세포 또는 조직에 삽입하는 것을 촉진하는 비교적 비독성의 화학적 화합물 또는 제제를 지칭한다.

본 명세서에 사용된 바의 용어 "공통 투여(co-administration)"는 단일 환자에게 선택된 치료제를 투여하는 것을 포함시키고자 하며, 제제가 동일 또는 상이한 투여 경로에 의해 또는 동일 또는 상이한 시각에 투여되는 치료 요법을 포함시키고자 한다.

용어 "희석제"는 전달 전에 해당 화합물을 희석시키기 위해 사용되는 화학적 화합물을 지칭한다. 희석제는 또한 더욱 안정한 환경을 제공할 수 있기 때문에 화합물을 안정화시키는 데에 사용될 수 있다. 인산염 완충 식염액을 포함하나 이에 한정되지 않는 완충액에 용해된 염(이것은 또한 pH 제어 또는 유지를 제공할 수 있음)을 당업계에서는 희석제로서 사용한다.

본 명세서에 사용된 바의 용어 "유효량" 또는 "치료 유효량"은 치료되는 질병 또는 병태의 증상 중 1 이상을 특정 정도로 경감시키는 투여되는 제제 또는 화합물의 충분량을 지칭한다. 결과는 신호, 증상 또는 질병의 원인의 감소 및/또는 경감, 또는 생물계의 임의의 다른 소정 변경일 수 있다. 예컨대, 치료 용도를 위한 "유효량"은 질병 증상의 임상학적으로 유의적인 감소를 제공하는 데에 요구되는 본 명세서에 개시된 바의 화합물을 포함하는 조성물의 양이다. 임의의 개별 경우에 있어서 적절한 "유효"량은 용량 상승 연구와 같은 기술을 이용하여 측정할 수 있다.

본 명세서에 사용된 바의 용어 "향상시키다" 또는 "향상시키는"은 효능 또는 소정 효과의 지속 기간의 증가 또는 연장을 의미한다. 따라서, 치료제의 효과 향상과 관련하여, 용어 "향상시키는"은 계에 대한 다른 치료제의 효능 또는 지속 기간, 효과의 증가 또는 연장 능력을 지칭한다. 본 명세서에 사용된 바의 "향상 유효량"은 소정계에서 다른 치료제의 효과를 향상시키는 데에 적당한 양을 지칭한다.

본 명세서에 개시된 화합물의 "대사산물"은 화합물이 대사될 때 형성되는 화합물의 유도체이다. 용어 "활성 대사산물"은 화합물이 대사될 때 형성되는 화합물의 생물학적으로 활성인 유도체를 지칭한다. 본 명세서에 사용된 바의 용어 "대사된다"는 특정 물질이 기관에 의해 변화되는 공정의 합(가수분해 반응 및 효과에 의해 촉매화되는 반응을 포함하나 이에 한정되지 않음)을 지칭한다. 따라서, 효소는 화합물에 대한 특이적인 구조 변경을 가져올 수 있다. 예컨대, 시토크롬 P450은 다양한 산화 및 환원 반응을 촉매화하는 반면, 우리딘 디포스페이트 글루쿠로닐 전이 효소는 방향족 알콜, 지방족 알콜, 카르복실산, 아민 및 유리 설피드릴 기로의 활성화된 글루쿠론산 분자의 전이를 촉매화한다. 본 명세서에 개시된 화합물의 대사산물은 숙주에 대한 화합물의 투여 및 숙주로부터의 조직 샘플의 분석에 의해, 또는 시험관내에서의 화합물의 간 세포로의 배양 및 생성되는 화합물의 분석에 의해 임의로 확인된다.

본 명세서에 사용된 바의 용어 "약학적 복합제(pharmaceutical combination)"는 하나를 초과하는 활성 성분의 혼합 또는 조합으로부터 나오는 생성물을 의미하며, 활성 성분의 고정 및 비고정 복합제 모두를 포함한다. 용어 "고정 복합제"는 활성 성분, 예컨대 화합물(즉, 본 명세서에 기재된 바의 보라페토사이드 A) 및 공동 제제(co-agent) 모두가 단일 실체 또는 제형의 형태로 환자에게 동시에 투여됨을 의미한다. 용어 "비고정 복합제"는 활성 성분, 예컨대 화합물(즉, 본 명세서에 기재된 바의 보라페토사이드 A) 및 공동 제제가 특이적 개재 시간 제한 없이 동시에, 동시 발생으로 또는 순차적으로 개별 실체로서 환자에게 투여되는 것을 의미하며, 여기서 이러한 투여는 환자의 신체에 유효 농도의 2가지 화합물을 제공한다. 후자는 또한 칵테일 요법, 예컨대 3 이상의 활성 성분의 투여에 적용된다.

용어 "약학적 조성물"은 화합물(즉, 본 명세서에 기재된 보라페토사이드 A)와 다른 화합적 성분, 예컨대 담체, 안정화제, 희석제, 분산제, 현탁제, 증점제 및/또는 부형제의 혼합물을 지칭한다. 약학적 조성물은 기관에 대한 화합물의 투여를 촉진한다. 정맥내, 경구, 에어로졸, 비경구, 눈, 폐 및 국소 투여를 포함하나 이에 한정되지 않는 다수의 화합물 투여 기술이 당업계에 존재한다.

용어 "개체" 또는 "환자"는 포유 동물을 포함한다. 포유 동물의 예는 포유 동물류의 임의의 멤버: 인간, 비인간 영장류, 예컨대 침팬지 및 다른 유인원 및 원숭이 종; 농장 동물, 예컨대 소, 말, 양, 염소, 돼지; 가축, 예컨대 토끼, 개 및 고양이; 설치류, 예컨대 래트, 마우스 및 기니피그를 비롯한 실험용 동물 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 일구체예에서, 포유 동물은 인간이다.

본 명세서에 사용된 바의 용어 "치료하다", "치료하는" 또는 "치료"는 예방적인 및/또는 치료적인, 질병 또는 병태의 1 이상의 증상의 경감, 완화 또는 개량, 추가 증상의 예방, 질병 또는 병태의 억제, 예컨대 질병 또는 병태의 발전의 저지, 질병 또는 병태의 경감, 질병 또는 병태의 퇴보 유발, 질병 또는 병태에 의해 초래된 병태의 경감, 또는 질병 또는 병태의 증상의 정지를 포함한다.

투여 경로 및 용량

적절한 투여 경로는 경구, 정맥, 직장, 에어로졸, 비경구, 눈, 폐, 점막 관통, 경피, 질, 귀, 코 및 국소 투여를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 단지 예로서, 비경구 전달은 근육내, 피하, 정맥내, 척수내 주입 뿐 아니라, 경막내, 직접 심실내, 복강내, 림프내 및 비내 주입을 포함한다.

특정 구체예에서, 본 명세서에 기재된 바의 보라페토사이드 A는 전신 방식보다는 국소적으로, 예컨대 종종 데포 제제 또는 지속 방출 제제로 기관에 직접 화합물을 주입하여 투여된다. 특정 구체예에서, 장기간 지속 제제는 이식(예컨대 경피 또는 근육내)에 의해 또는 근육내 주입에 의해 투여된다. 또한, 다른 구체예에서, 약물은 표적 약물 전달 시스템으로, 예컨대 기관 특이 항체로 코팅된 리포솜으로 전달된다. 이러한 구체예에서, 리포솜이 기관을 표적으로 하여 기관에 의해 선택적으로 흡수된다. 또 다른 구체예에서, 본 명세서에 기재된 바의 화합물은 속방출 제제의 형태로, 연장 방출 제제의 형태로, 또는 즉시 방출 제제의 형태로 제공된다. 또 다른 구체예에서, 본 명세서에 기재된 화합물은 국소적으로 투여된다.

일부 구체예에서, 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 대사산물, 용매화물 또는 전구체는 비경구적으로 또는 정맥내로 투여된다. 다른 구체예에서는, 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 대사산물, 용매화물 또는 전구체는 주입에 의해 투여된다. 일부 구체예에서, 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용되는 염, 대사산물, 용매화물 또는 전구체는 경구 투여된다.

의사의 재량으로 환자의 병태가 개선되지 않을 경우, 화합물의 투여는 만성적으로, 즉, 환자의 질병 또는 병태의 증상을 경감시키거나 또는 아니면 제어 또는 제한하기 위해, 환자의 인생 지속 기간 전체를 포함하여 장기간 동안 투여될 수 있다. 의사의 재량으로 환자의 상태가 개선될 경우, 화합물의 투여는 특정 시간 길이 동안 연속적으로 또는 일시적으로 중지될 수 있다(즉, "휴약기").

개별 치료 요법에 관한 변수의 수는 많으므로 상기 범위는 단지 제안적인 것이며, 이들 권유되는 값으로부터 상당히 벗어나는 것은 드물지 않다. 이러한 투약은 사용되는 화합물의 활성, 치료되는 질병 또는 병태, 투여 양태, 개별 개체의 요구, 치료되는 질병 또는 병태의 중증도, 및 의사의 판단에 한정되지 않는 다수의 변수에 따라 변경될 수 있다.

이러한 치료 요법의 독성 및 치료 효능은 LD₅₀(개체군의 50%로의 치사 용량) 및 ED₅₀(개체군의 50%에서 치료 유효한 용량)의 측정을 위한(이를 포함하나 이에 한정되지 않음) 세포 배양물 또는 실험 동물에서의 표준 약학 절차에 의해 측정될 수 있다. 독성 효과와 치료 효과 사이의 용량비가 치료 지수이며, 이는 LD₅₀과 ED₅₀ 사이의 비로서 표시될 수 있다. 높은 치료 지수를 나타내는 화합물이 바람직하다. 세포 배양 분석 및 동물 연구로부터 얻어진 데이터를 인간에 사용하기 위한 용량의 범위의 정식화에 사용할 수 있다. 이러한 화합물의 용량은 바람직하게는 최소 독성을 갖는 ED₅₀을 포함하는 순환 농도의 범위 내에 있다. 용량은 사용되는 제형 및 이용되는 투여 경로에 따라 이 범위 내에서 변동될 수 있다.

약학 제제

일부 구체예에서 보라페토사이드 A의 치료 유효량을 포함하는 약학 조성물; 또는 약학적으로 허용되는 염, 대사체, 용매화물 또는 이의 프로드러그; 및 약학적으로 허용되는 부형제를 제공한다.

일부 구체예에서, 본원에 기술된 보라페토사이드 A는 약학 조성물로 제제화된다. 일부 구체예에서, 약학 조성물은 약학적으로 사용될 수 있는 조제물 내로 활성 화합물의 처리를 가능하게 하는 부형제 및 보조제를 포함하는 1 이상의 생리학적으로 허용되는 담체를 사용하는 기존 방식으로 제제화된다. 적절한 제제는 선택되는 투여 경로에 따른다. 임의 약학적으로 허용되는 기법, 담체, 및 부형제는 본원에 기술된 약학 조성물을 제제화하기에 적절한 것으로 사용된다: 문헌[Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Nineteenth Ed (Easton, Pa.: Mack Publishing Company, 1995); Hoover, John E.], 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania 1975; Liberman, H.A. and Lachman, L., Eds.], 문헌[Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y., 1980]; 및 문헌[Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, Seventh Ed. (Lippincott Williams & Wilkins1999)].

본원에서는 화합물(즉, 보라페토사이드 A) 및 약학적으로 허용되는 희석제(들), 부형제(들), 또는 담체(들)을 포함하는 약학 조성물이 제공된다. 일부 구체예에서, 기술된 화합물은, 병용 요법에서와 같이 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)이 다른 유효 성분들과 혼합된 약학 조성물로서 투여된다. 하기 병용 요법 부분 및 본 개시 문헌 전체에 개시된 활성 물질의 모든 조합들이 본원에 포함된다. 일부 구체예에서, 약학 조성물은 1 이상의 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)을 포함한다.

본원에 사용된 바와 같이, 약학 조성물은 화합물(즉 본원에 기술된 보라페토사이드 A)과 다른 화학 성분들, 예컨대 담체, 안정화제, 희석제, 분산제, 현탁제, 증점제, 및/또는 부형제와의 혼합물을 지칭한다. 일부 구체예에서, 약학 조성물은 유기체로의 화합물의 투여를 가능하게 한다. 본원에 제공된 치료 방법 또는 용도를 실시하는 일부 구체예에서, 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)의 치료 유효량은 치료해야 할 질병(disease) 또는 질환(condition)을 가진 포유 동물에 약학 조성물로 투여된다. 일부 구체예에서, 상기 포유 동물은 인간이다. 일부 구체예에서, 치료 유효량은 대상의 질병의 심각도(severity), 연령 및 상대적 건강, 사용되는 화합물의 효능 및 다른 요인(factor)들에 따라 달라진다. 본원에 기술된 화합물은 단독으로 또는 혼합물의 성분으로서 1 이상의 치료제와의 조합으로 사용된다.

한 구체예에서, 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)은 수용액으로 제제화된다. 일부 구체예에서, 수용액은, 단지 예로서, 생리학적으로 적절한(compatible) 완충액, 예컨대 행크 용액, 링거액, 또는 생리 식염 완충액으로부터 선택된다. 일부 구체예에서, 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)은 경점막 투여용으로 제제화된다. 일부 구체예에서, 경점막(transmucosal) 제제는 배리어를 침투하기에 적절한 침투제를 포함한다. 본원에 기술된 화합물이 다른 침투식 주사용으로 제제화되는 또 일부 구체예에서, 적절한 제제는 수용액 또는 비수용액을 포함한다. 일부 구체예에서, 이러한 용액은 생리학적으로 적절한 완충액 및/또는 부형제를 포함한다.

또 다른 구체예에서, 본원에 기술된 화합물은 경구 투여용으로 제제화된다. 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)을 비롯한 본원에 기술된 화합물은, 활성 화합물을 예를 들어 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제와 조합함으로써 제제화된다. 각종 구체예에서, 본원에 기술된 화합물은, 단지 예로서, 정제(tablet), 분말, 알약(pill), 드라제(dragee), 캡슐, 액체, 겔, 시럽, 엘릭시르(elixir), 슬러리, 현탁액 등을 비롯한 경구 투약 제형으로 제제화된다.

일부 구체예에서, 경구용 약학 조제물은 1 이상의 고형 부형제를 본원에 기술된 화합물들 중 1 이상과 혼합하고, 생성된 혼합물을 임의로 분쇄한 후, 필요한 경우, 적절한 보조제를 첨가한 후, 과립의 혼합물을 가공하여 정제 또는 드라제 코어를 얻음으로써 얻어진다. 적절한 부형제는, 특히 충전제, 예컨대 락토오스, 수크로오스, 만니톨, 또는 소르비톨을 비롯한 당; 예를 들어, 옥수수 녹말, 밀 녹말, 쌀 녹말, 감자 녹말, 젤라틴, 트라가칸트 검(gum tragacanth), 메틸셀룰로오스, 미세결정질 셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스 조제물; 또는 폴리비닐피롤리돈(PVP 또는 포비돈) 또는 인산칼슘과 같은 다른 물질들이다. 일부 구체예에서, 붕해제가 임의로 사용된다. 붕해제는, 단지 예로서, 가교된 크로스카르멜로오스 나트륨, 폴리비닐피롤리돈, 한천, 또는 알긴산 또는 알긴산나트륨과 같은 이의 염을 포함한다.

한 구체예에서, 투약 제형, 예컨대 드라제 코어 및 정제는 1 이상의 적절한 코팅과 함께 제공된다. 일부 구체예에서, 농축 당 용액이 투약 제형을 코팅하기 위해 사용된다. 당 용액은, 단지 예로서, 임의로 추가 성분, 예컨대 아라비아 검, 탈크, 폴리비닐피롤리돈, 카보폴 겔, 폴리에틸렌 글리콜, 및/또는 이산화티탄, 래커 용액, 및 적절한 유기 용매 또는 용매 혼합물을 함유한다. 염료 및/또는 안료는 또한 식별 목적을 위해 코팅에 임의로 첨가된다. 또한, 염료 및/또는 안료는 임의로 활성 화합물 용량의 상이한 조합들을 특징짓기 위해 사용된다.

일부 구체예에서, 1 이상의 본원에 기술된 화합물의 치료 유효량은 다른 경구 투약 제형으로 제제화된다. 경구 투약 제형은 젤라틴으로 제조된 푸시핏(push-fit) 캡슐뿐만 아니라 젤라틴 및 가소제, 예컨대 글리세롤 또는 소르비톨로 제조된 연질의 밀봉 캡슐을 포함한다. 일부 구체예에서, 푸시핏 캡슐은 1 이상의 충전제와의 혼합물인 유효 성분을 함유한다. 충전제는, 단지 예로서, 락토오스, 결합제, 예컨대 녹말, 및/또는 윤활제, 예컨대 탈크 또는 스테아린산 마그네슘 및, 임의로, 안정화제를 포함한다. 일부 구체예에서, 연질 캡슐은, 적절한 액체에 용해되거나 현탁된 1 이상의 활성 화합물을 함유한다. 적절한 액체는, 단지 예로서, 1 이상의 지방유, 액체 파라핀, 또는 액체 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 또한, 안정화제가 임의로 첨가된다.

다른 구체예에서, 본원에 기술된 화합물들 중 1 이상의 치료 유효량이 구강 협측(buccal) 또는 설하 투여용으로 제제화된다. 구강 협측 또는 설하 투여에 적절한 제제는, 단지 예로서, 정제, 로젠지(lozenge), 또는 겔을 포함한다. 여전히 일부 구체예에서, 본원에 기술된 화합물은, 볼루스 주사 또는 연속 주입에 적절한 제제를 비롯한, 침투식 주사용으로 제제화된다. 일부 구체예에서, 주사용 제제는 단위 투약 제형으로(예: 앰플로) 또는 다용량 콘테이너로 제시된다. 보존제는 임의로 주사 제제에 첨가된다. 여전히 일부 구체예에서, 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)의 약학 조성물은 유성 또는 수성 운반체(vehicle) 중의 무균 현탁액, 용액 또는 에멀션과 같은 침투식 주사에 적절한 형태로 제제화된다. 침투식 주사 제제는 임의로 제제화제(formulatory agent), 예컨대 현탁제, 안정화제 및/또는 분산제를 포함한다. 일부 구체예에서, 침투식 투여용 약학 제제는 수용성 형태의 활성 화합물의 수용액을 포함한다. 추가 구체예에서, 활성 화합물의 현탁액이 적절한 유성 주사 현탁액으로서 제조된다. 본원에 기술된 약학 조성물에서 사용하기 위해 적절한 친유성 용매 또는 운반체는, 단지 예로서, 지방유, 예컨대 참기름, 또는 합성 지방산 에스테르, 예컨대 에틸 올리에이트 또는 트리글리세리드, 또는 리포솜을 포함한다. 특정 구체적 구체예에서, 수성 주사 현탁액은 현탁액, 예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스, 소르비톨, 또는 덱스트란의 점도를 증가시키는 물질을 함유한다. 임의로, 현탁액은 적절한 안정화제 또는 화합물의 용해도를 증가시켜 고농축 용액을 조제할 수 있게 하는 시제(agent)를 함유한다. 대안적으로, 일부 구체예에서, 유효 성분은 사용되기 전에 적절한 운반체, 예를 들어, 무균 무발열원 물과의 구성을 위한 분말 형태이다.

한 양태에서, 보라페토사이드 A는 본원에 기술되거나 당해 기술에 공지된 것과 같은 침투식 주사용 용액으로 제조되고 자동 주사기로 투여된다. 미국 특허 제4,031,893호, 제5,358,489호, 제5,540,664호, 제5,665,071호, 제5,695,472호 및 WO/2005/087297 (이들 각각은 그 개시 내용을 참조 인용하도록 본원에 포함됨)에 개시된 것과 같은 자동 주사기는 공지되어 있다. 일반적으로, 모든 자동 주사기는 주사될 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)을 포함하는 부피의 용액을 함유한다. 일반적으로, 자동 주사기는 용액을 보유하는 저장부로서, 약물을 전달하기 위한 바늘과 유체 소통하는 저장부뿐만 아니라, 바늘을 자동 배치하여, 환자에게 바늘을 주입하고 환자 내에 약물을 전달하는 매커니즘을 포함한다. 예시적인 주사기는 용액 1 mL당 약 0.5 mg 내지 50 mg의 화합물(즉 본원에 기술된 보라페토사이드 A)의 농도로 약 0.3 mL, 0.6mL, 1.0mL 또는 다른 적절한 부피의 용액을 제공한다.

또 다른 구체예에서, 보라페토사이드 A는 국부 투여된다. 본원에 기술된 화합물은 각종 국부 투여 가능한 조성물, 예컨대 용액, 현탁액, 로션, 겔, 페이스트(paste), 의료용 스틱(medicated stick), 밤(balm), 크림 또는 연고로 제제화된다. 이러한 약학 조성물은 임의로 가용화제, 안정화제, 장성(tonicity) 증진제, 완충액 및 보존제를 함유한다.

다시 또 다른 구체예에서, 보라페토사이드 A는 경피 투여용으로 제제화된다. 일부 구체예에서, 경피 제제는 경피 전달 장치 및 경피 전달 패치(patch)를 사용하고 친유성 에멀션이거나 완충되거나, 수용액이거나, 폴리머 또는 접착제에 용해 및/또는 분산될 수 있다. 각종 구체예에서, 이러한 패치는 약제의 연속형, 박동형, 또는 온 디맨드(on demand) 전달용으로 제작된다. 추가 구체예에서, 보라페토사이드 A의 경피 전달은 이온영동 패치 등을 사용하여 달성된다. 일부 구체예에서, 경피 패치는 보라페토사이드 A의 통제된 전달을 제공한다. 일부 구체예에서, 흡수 속도는 속도 조절 막을 사용하거나 폴리머 매트릭스 또는 겔 내에 화합물을 트랩핑(trapping)함으로써 늦어진다. 대안적인 실시양태에서, 흡수를 향상시키기 위해 흡수 증진제가 사용된다. 흡수 증진제 또는 담체는 피부를 통한 흡수에 조력하는 흡수성의 약학적 허용 용매를 포함한다. 예를 들어, 한 구체예에서, 경피 장치는 배킹 부재(backing member), 임의로 담체를 갖는 화합물을 함유하는 저장부, 임의로 화합물을 대상의 피부에 조절되고 예정된 속도로 장시간에 걸쳐 전달하기 위한 속도 조절 배리어, 및 장치를 피부에 고정시키기 위한 수단을 포함하는 붕대의 형태이다.

본원에 기술된 경피 제제는 당해 기술에 기술된 각종 장치를 사용하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 이러한 장치는 미국 특허 제3,598,122호, 제3,598,123호, 제3,710,795호, 제3,731,683호, 제3,742,951호, 제3,814,097호, 제3,921,636호, 제3,972,995호, 제3,993,072호, 제3,993,073호, 제3,996,934호, 제4,031,894호, 제4,060,084호, 제4,069,307호, 제4,077,407호, 제4,201,211호, 제4,230,105호, 제4,292,299호, 제4,292,303호, 제5,336,168호, 제5,665,378호, 제5,837,280호, 제5,869,090호, 제6,923,983호, 제6,929,801호 및 제6,946,144호를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.

본원에 기술된 경피 투약 제형에는 당업계에 일반적인 특정한 약학적으로 허용되는 부형제를 포함시킬 수 있다. 일 구체예에서, 본원에 기술된 경피 제제는 3종 이상의 성분을 포함한다: (1) 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)의 제제; (2) 침투 증진제; 및 (3) 수성 보조제. 또한, 경피 제제는, 비제한적인 예로서 겔화제, 크림 및 연고 베이스 등과 같은 추가의 성분을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 경피 제제는 직포 또는 부직포의 백킹재를 추가로 포함하여 피부로부터의 경피 제제의 흡수를 촉진하고 이의 제거를 방지할 수 있다. 일부 구체예에서, 본원에 기술된 경피 제제는 포화 또는 과포화 상태를 유지하여 피부로의 확산을 촉진한다.

다른 구체예에서, 흡입 투여용으로 화합물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)을 제제화할 수 있다. 흡입 투여에 적절한 각종 형태는 에어로졸, 미스트 또는 분말을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 화합물의 약학 조성물(즉, 본원에 기술된 보라페토사이드 A)은, 적절한 추진체(예, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 또는 다른 적절한 가스)를 사용하여, 가압된 팩 또는 네불라이저로부터 에어로졸 스프레이의 형태로 편리하게 전달된다. 일부 구체예에서, 가압된 에어로졸의 용량 단위는 계량된 양을 전달하는 밸브를 제공하여 결정한다. 일부 구체예에서, 단지 예로서, 화합물과 락토스 또는 전분과 같은 적당한 분말 베이스의 분말 혼합물을 포함하는, 흡입기 또는 취입기에서 사용하기 위한 젤라틴 등의 캡슐 및 카트리지를 제형화할 수 있다.

비강내 제제가 본 기술에 알려져 있고 예를 들어 미국특허 제4,476,116호, 제5,116,817호 및 제6,391,452호에 기재되어 있으며, 이들 문헌 각각은 구체적으로 본원에서 참조로서 원용된다. 화합물(즉 본원에서 기재한 보라페토사이드 A)을 포함하고, 이들 기술과 본 기술에서 잘 알려진 다른 기술에 따라 제조되는 제제는 벤질 알코올 또는 다른 적합한 보존제, 플루오로카본, 및/또는 본 기술에서 알려진 가용화제 또는 분산제를 이용하여 식염수 용액으로서 제조된다(참조예. Ansel, H. C. et al., Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, Sixth Ed. (1995)). 바람직하게는, 이들 조성물 및 제제는 약학적으로 허용되는 적합한 비독성 성분에 의해 제조된다. 이들 성분은 본 기술분야의 표준 기준인, 문헌[REMINGTON: THE SCIENCE AND PRACTICE OF PHARMACY, 21st edition, 2005]과 같은 자료에서 발견된다. 적합한 담체의 선택은 원하는 비강 제형, 예를 들어 용액, 현탁액, 연고, 또는 겔의 정확한 특성에 크게 좌우된다. 비강 제형은 일반적으로 활성 성분 외에 대량의 물을 함유한다. 소량의 다른 성분 예컨대 pH 조절제, 유화제 또는 분산제, 보존제, 계면활성제, 겔화제, 또는 완충제 및 다른 안정화제와 가용화제도 존재할 수 있다. 바람직하게는 비강 제형은 비강 분비물과 등장성이 있어야 한다.

흡입에 의한 투여를 위해, 본원에서 기재한 화합물은 에어로졸, 미스트(mist) 또는 분말로서의 형태일 수 있다. 본원에서 기재한 약학적 조성물은 편리하게도 적합한 추진제, 예를 들어 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 또는 다른 적합한 가스를 이용하여 가압 팩 또는 분무기로부터 에어로졸 스프레이 프리즌테이션(aerosol spray presnetation)의 형태로 전달된다. 가압 에어로졸의 경우, 용량 단위는 계량된 양을 전달하는 밸브를 제공함으로써 측정될 수 있다. 예컨대 한 예만을 들면 흡입기 또는 취입기에 사용하기 위한 젤라틴의 캡슐과 카트리지는 본원에서 기재한 화합물과 락토스 또는 전분과 같은 적합한 분말 기제의 분말 믹스를 함유하여 제제화될 수 있다.

또다른 실시형태에서, 보라페토사이드 A는 직장용 조성물 예컨대 관장제, 직장용 겔, 직작용 폼, 직장용 에어로졸, 좌제, 젤리 좌제, 또는 정체 관장제로 제제화되며, 종래의 좌제 기제 예컨데 코코아 버터 또는 다른 글리세라이드, 및 합성 중합체 예컨대 폴리비닐피롤리돈, PEG, 등을 함유한다. 조성물의 좌제 형태에서, 지방산 글리세라이드의 혼합물과 같은 그러나 이에 한정되지 않는 저융점 왁스를 임의로 코코아 버터와 조합하여 처음에 용융시킨다.

특정 실시형태에서, 약학적 조성물은 활성 화합물을 약학적으로 사용될 수 있는 제제로 처리를 용이하게 하는 부형제와 보조제를 포함하는 하나 이상의 생리학적으로 허용되는 담체를 사용하여 임의의 종래 방식으로 제제화된다. 적합한 제제는 선택된 투여 경로에 좌우된다. 임의의 약학적으로 허용되는 기술, 담체, 및 부형제는 임의로 적합한 것으로서 그리고 본 기술에서 이해되는 것으로서 사용된다. 화합물(즉 본원에서 기재한 보라페토사이드 A)을 포함하는 약학적 조성물은 종래의 방식, 예컨대 한 일예만을 들면, 종래의 혼합, 용해, 과립화, 당의정 제조, 분말화, 유화, 캡슐화, 봉입 또는 압축 공정에 의해 제조될 수 있다.

약학적 조성물은 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 희석제 또는 부형제 및 본원에서 활성 성분으로서 기재한 하나 이상의 화합물(즉 본원에서 기재한 보라페토사이드 A)을 포함한다. 활성 성분은 유리산 또는 유리 염기 형태이거나, 약학적으로 허용되는 염 형태이다. 또한, 본원에서 기재한 방법 및 약학적 조성물은 결정형(또한 다형태로서 알려짐), 및 동일한 형태의 활성을 갖는 이들 화합물의 활성 대사산물의 사용을 포함한다. 본원에서 기재한 화합물의 모든 호변체는 본원에서 제시한 화합물의 범위 내에 포함된다. 추가로, 본원에서 기재한 화합물은 비용매화 형태 및 물, 에탄올, 등과 같은 약학적으로 허용되는 용매와 용매화 형태를 포함한다. 본원에서 제시한 화합물의 용매화 형태는 또한 본원에서 개시되는 것으로 고려된다. 또한, 약학적 조성물은 임의로 다른 의료용 또는 약학적 제제, 담체, 어드쥬번트, 예컨대 보존제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제. 용액 촉진제, 삼투압을 조절하기 위한 염, 완충제, 및/또는 다른 치료학적으로 가치있는 물질을 포함한다.

본원에서 기재한 화합물을 포함하는 조성물의 제조 방법은 화합물을 하나 이상의 불활성, 약학적으로 허용되는 부형제 또는 담체와 제제화하여 고체, 반고체 또는 액체를 형성하는 것을 포함한다. 고체 조성물은 분말, 정제, 분산 과립, 캡슐, 카세, 및 좌제를 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. 액체 조성물은 화합물이 용해되어 있는 용액, 화합물을 포함하는 에멀젼, 또는 본원에서 개시한 화합물을 포함하는 리포좀, 미셀, 또는 나노입자를 함유한 용액을 포함한다. 반고체 조성물은 겔, 현탁액 및 크림을 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. 본원에서 기재한 약학적 조성물의 형태는 액체 용액 또는 현탁액, 사용 전에 액체로 용액 또는 현탁액에 적합한 고체 형태, 또는 에멀젼으로서 포함한다. 이들 조성물은 또한 임의로 소량의 비독성 보조 물질, 예컨대 습윤제 또는 유화제, pH 완충제, 등을 함유한다.

일부 실시형태에서, 적어도 화합물(즉 본원에서 기재한 보라페토사이드 A)을 포함하는 약학적 조성물은 예시적으로 제제가 용액으로, 현탁액으로 또는 둘 다로 존재하는 액체의 형태를 취한다. 전형적으로 조성물이 용액 또는 현탁액으로서 투여될 때, 제1 부분의 제제는 용액으로 존재하고 제2 부분의 제제는 미립자 형태로, 액체 매트릭스 중 현택액으로 존재한다. 일부 실시형태에서, 액체 조성물은 겔 제제를 포함한다. 다른 실시형태에서, 액체 조성물은 수성이다.

특정 실시형태에서, 약학적 수성 현탁액은 현탁화제로서 하나 이상의 중합체를 포함한다. 중합체는 수용성 중합체 예컨대 셀룰로스 중합체, 예 히드록시프로필 메틸셀룰로스, 및 수불용성 중합체 예컨대 가교 카르복실 함유 중합체를 포함한다. 본원에서 기재한 특정 약학적 조성물은 예를 들어 카르복시메틸셀룰로스, 카르보머(아크릴산 중합체), 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리아크릴아미드, 폴리카르보필, 아크릴산/부틸 아크릴레이트 공중합체, 알긴산 나트륨 및 덱스트란으로부터 선택된 점막 점착제를 포함한다.

약학적 조성물은 또한 임의로 화합물(즉 본원에서 기재한 보라페토사이드 A)의 용해도에 도움이 되는 가용화제를 포함한다. 용어 "가용화제"는 일반적으로 제제의 미셀 용액 또는 진 용액을 형성하는 제제를 포함한다. 허용가능한 특정 비이온성 계면활성제, 예를 들어 폴리소르베이트 80이 가용화제로서 유용하며, 안과학적으로 허용되는 글리콜, 폴리글리콜, 예 폴리에틸렌 글리콜 400, 및 글리콜 에테르가 가능하다.

또한, 약학적 조성물은 임의로 산 예컨대 아세트산, 붕산, 시트르산, 락트산, 인산 및 염산; 염기 예컨대 수산화나트륨, 인산나트륨, 붕산나트륨, 시트르산나트륨, 아세트산나트륨, 락트산나트륨 및 트리스-히드록시메틸아미노메탄; 및 완충제 예컨대 시트레이트/덱스트로스, 중탄산나트륨 및 염화암모늄을 포함하여, 하나 이상의 pH 조정제 또는 완충제를 포함한다. 이러한 산, 염기 및 완충제는 조성물의 pH를 허용되는 범위로 유지하는데 필요한 양으로 포함된다.

추가로, 약학적 조성물은 임의로 하나 이상의 염을 조성물의 오스몰 농도를 허용되는 범위로 되는데 필요한 양으로 포함한다. 이러한 염은 나트륨, 칼륨 또는 얌모늄 양이온과 클로라이드, 시트레이트, 아스코르베이트, 보레이트, 포스페이트, 바이카보네이트, 설페이트, 티오설페이트 또는 바이설파이트 음이온을 갖는 염을 포함하며; 적합한 염은 염화나트륨, 염화칼륨, 티오황산나트륨, 중아황산나트륨 및 황산암모늄을 포함한다.

다른 약학적 조성물은 임의로 미생물 활성을 억제하는 하나 이상의 보존제를 포함한다. 적합한 보존제는 수은 함유 물질 예컨대 메르펜 및 티오메르살; 안정화 이산화염소; 및 4차 암모늄 화합물 예컨대 벤즈알코늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 및 세틸피리디늄 클로라이드를 포함한다.

또다른 약학적 조성물은 물리적 안정성을 향상시키거나 다른 목적을 위해 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 적합한 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 지방산 글리세라이드 및 식물성유, 예를 들어 폴리옥시에틸렌(60) 수소화 캐스터 오일; 및폴리옥시에틸렌 알킬에테르 및 알킬페닐 에테르, 예 옥토시놀 10, 옥토시놀 40을 포함한다.

또다른 약학적 조성물은 필요한 경우 화학적 안정성을 향상시키는 하나 이상의 항산화제를 포함할 수 있다. 적합한 항산화제는 한 예만을 들면, 아스코르브산과 메타중아황산나트륨을 포함한다.

특정 실시형태에서, 약학적 수성 현탁액 조성물은 단일 용량의 비재밀폐성 용기로 포장된다. 대안으로, 다중 용량의 재밀폐성 용기가 사용되며, 이 경우 조성물 중에 보존제를 포함하는 것이 전형적이다.

대체 실시형태에서, 소수성 약학적 화합물용 다른 전달 시스템이 사용된다. 리포좀과 에멀젼은 본원에서 전달 비히클 또는 담체의 일예이다. 특정 실시형태에서, 유기 용매 예컨대 N-메틸피롤리돈이 또한 사용된다. 추가 실시형태에서, 본원에서 기재한 화합물은 서방성 시스템, 예컨대 치료제를 함유한 고체 소수성 중합체의 반투과성 매트릭스를 이용하여 전달된다. 다양한 서방성 물질이 본원에서 유용하다. 일부 실시형태에서, 서방성 캡슐은 수 시간에서 24 시간 이상까지 화합물을 방출한다. 치료제의 화학적 특성과 생체 안정성에 따라, 단백질 안정화를 위한 추가 전략이 이용될 수 있다.

특정 실시형태에서, 본원에서 기재한 제제는 하나 이상의 항산화제, 금속 킬레이트제, 티올 함유 화합물 및/또는 다른 일반적인 안정화제를 포함한다. 이러한 안정화제의 일예는 (a) 약 0.5% 내지 약 2% w/v 글리세롤, (b) 약 0.1% 내지 약 1% w/v 메티오닌, (c) 약 0.1% 내지 약 2% w/v 모노티오글리세롤, (d) 약 1 mM 내지 약 10 mM EDTA, (e) 약 0.01% 내지 약 2% w/v 아스코르브산, (f) 0.003% 내지 약 0.02% w/v 폴리소르베이트 80, (g) 0.001% 내지 약 0.05% w/v 폴리소르베이트 20, (h) 아르기닌, (i) 헤파린, (j) 황산덱스트란, (k) 시클로덱스트린, (l) 펜토산 폴리설페이트 및 다른 헤파리노이드, (m) 이가 양이온 예컨대 마그네슘 및 아연; 또는 (n) 이들의 조합을 포함하나, 이들에 한정되지 않는다.

일부 실시형태에서, 완화하기 위한 증상을 치료하거나, 예방하거나 경감하는 투약 계획은 다양한 요인에 따라 변경된다는 사실이 이해된다. 이들 요인은 대상이 앓고 있는 장해, 및 대상의 연령, 체중, 성별, 식이법, 및 의학적 상태를 포함한다. 따라서, 다른 실시형태에서, 실재로 사용된 투약 계획은 광범위하게 달라지며 따라서 본원에서 제시한 투약 계획에서 벗어난다.

[실시예]

실시예 1. 식물 물질 및 식물 추출물의 제조

티노스포라 크리스파 미에르스(Tinospora crispa Miers(Menispermaceae))의 덩굴 식물을 수집하여 분쇄하였다. 공지 방법(Lam et al. 2012)에 의해 보라페토사이드 A(참조 도 1)를 추출하였다. 보라페토사이드 A를 제조하는데 대체 방법을 사용할 수 있다.

실시예 2. 세포주 및 세포 배양체 제조

C2C12 골격근 세포를 둘베코 변형 이글 배지(DMEM; Gibco/Invitrogen, Carlsbad,　CA)에서 배양하고, 인간 간세포 암종 세포주, Hep3B를 로스웰 파크 메모리얼 인스티튜트 배지 1640(RPMI 1640 배지; Gibco/Invitrogen, Carlsbad, CA)에서 배양하였다. 세포를 5% CO₂ 가 공급된 습윤한 인큐베이터에서 37℃에 배양하였다. 배양 배지를 4.5 mgmL^-1 글루코스, 페니실린 100 IUmL^-1, 스트렙토마이신 100 ㎍mL^-1 및 10% 소태아 혈청(Gibco/Invitrogen, Carlsbad, CA)으로서 보충하였다. 그 후 70% 융합에 도달한 후 3일간 C2C12 세포만을 2% 말 혈청으로 바꾸었다. 배양 4일 후 근관 형성이 달성되었고, 후속 실험에 세포를 사용하였다. 배양 배지를 실험 전 24 h 동안 무혈청 DMEM 또는 RPMI로 대체하였다(참조예, Sultan 디 미., 2006에 기재한 과정).

실시예 3: 배양 세포에서 글리코겐 함량 분석

C2C12 및 Hep3B 세포를 1 nM 인슐린, 100 μM 메트포르민, 및 할당된 농도의 보라페토사이드 A로 30 분간 처리하였다. 세포의 인슐린 내성 상태를 발현하기 위해, C2C12 세포를 IL-6으로 20 ngmL^-1에서 1 시간 배양하였다. 후에, 세포를 1 nM 인슐린, 100 μM 메트포르민, 및 할당된 농도의 보라페토사이드 A로 30 분간 처리하였다. 부과된 처리 후에, 세포를 인산염 완충 식염수(PBS)로 2회 세정하였다. 글리코겐 함량을 이전에 기재한 바와 같이 일부 변형시켜 측정하였다(참조예, Savage et al., 2008). Pierce BCA Protein　Assay　Kit (Thermo-Scientific, Rockford, IL)를 이용하여 세포 용해물의 단백질 농도를 측정하였다. 각 샘플의 글리코겐 함량을 총 단백질에 의해 표준화하였다.

실시예 4: 혈장 글루코스 및 인슐린 수준과 관련한 보라페토사이드 A 처치의 동물 연구

생후 4주 수컷 ICR 마이스를 타이완의 타이페이에 위치한 국립 타이완 대학의 약학 대학의 동물 센터로부터 세심한 관리 하에 구입하였다. 이 동물 연구는 대학 윤리 가이드라인 및 US National Institutes of Health(NIH)에서 발행한 "실험실 동물의 관리 및 사용을 위한 가이드"(publication no. 85-23, revised 1996)에 따라 수행되었다. 동물 실험은 국립 타이완 대학의 Institutional Animal Care and Use Committee(IACUC)에 의해 승인되었다(IACUC No. 20110073). 동물은 12시간의 명암 주기로 항온 22±1℃에서 사육하였다.

3일간의 순화(acclimatization) 후, 4주 동안 마우스는 표준 설치류 사료에 자유롭게 접근하고(정상 마우스), 단일 250mgkg^-1 스트렙토조톡신(streptozotocin (STZ)) 복강 내 주사 후 표준 설치류 사료에 자유롭게 접근하고(1형 당뇨 마우스), 그리고 지방 풍부 사료 식사 및 과당-스위튼 물(fructose-sweetened water)에 자유롭게 접근하였다(2형 당뇨 마우스). 1형 당뇨의 유도는 마우스가 다뇨, 과식증 및 체중 감소를 동반하는 350 mgdL^-1 이상의 혈장 글루코스 수준 을 가졌을 때 평가되고 확인되었다. 마우스에서의 2형 당뇨의 유도는 단식 혈장 글루코스 수준을 측정함으로써 평가되었고, 4주 유도 후에 150 mgdL^-1 이상의 혈장 글루코스 수준 을 가졌을 때 확인되었다. 동물을 7마리씩 3개의 그룹으로 무작위로 나누었다. 그룹 I에서 마우스는 음성 대조군으로서 비히클, 2% DMSO의 생리 식염수로 처치되었다. 그룹 II에서 마우스는 보라페토사이드 A(0.1-10 mgkg^-1)가 복강 내로 처치되었다. 그룹 III에서 마우스는 양성 대조군으로서 메트포르민(300mgkg^-1; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, U.S.A.) 또는 인슐린(0.5 IUkg^-1; Insulin Actrapid® HM; Novo Nordisk, Denmark)을 복강 내로 받았다. 급성 연구에서 마우스는 마취 하에 보라페토사이드 A, 음성 조절, 또는 양성 조절의 단일 복강내 투여를 받았다. 아급성 연구에서 마우스는 7일 동안 두번 보라페토사이드 A, 비히클, 또는 인슐린의 복강 내 투여를 받았다.

혈액 샘플을 마취 하에 마우스의 안와 혈관총(orbital vascular plexus)으로부터 수집했다. 이후 혈관 샘플을 5분 동안 13000 rpm으로 원심분리하고, 혈장 샘플을 수집하고, 분석에 앞서 얼음에 보관하였다. 혈장 글루코스 농도를 제조자 지시서에 따라 글루코스 키트 시약(Biosystems S.A., Barcelona, Spain)에 의해 측정하고, 인슐린 수준을 마우스 인슐린 ELISA 키트(Mercodia AB, Uppsala, Sweden)를 사용하여 측정하였다.

마우스는 과정 내내 마취가 유지되었다. 글루코스(2.0 gkg^-1)를 복강 내 투여하였다. 혈액 샘플을 0, 30, 60, 120분에 안와 혈관총으로부터 수집하였다. 혈장 글루코스의 농도를 측정하였고, 그에 따라, AUC값을 계산하였다.

마우스에 보라페토사이드 A(10mgkg^-1, 복강 내)를 60분간 주사하거나 인슐린(0.5 IUkg^-1, 복강 내)을 30분간 주사하였다. 처치 후에, 마취된 마우스는 가자미 근육과 간을 수집하기 위해 경부 탈구(cervical dislocation)에 의해 희생되었다. 각 샘플의 약 40 mg를 75℃에서 30분 동안 1 mol/L KOH에 용해하였다. 용해된 세포 분쇄액을 빙초산으로 중화하고, 아밀로 글루코시다아제(Sigma, St. Louis, MO)를 함유하는 아세테이트 버퍼 (0.3 mol/L 소디움 아세테이트, pH 4.8)에 하룻밤 배양하였다. 혼합물을 1mol/L NaOH로 중화하고 반응을 중지하였다. 조직 샘플에서 글리코겐 농도는 조직의 mg 당 글루코스의 ㎍으로 결정하였다(습윤 중량).

웨스턴 블롯 어세이 및 분석

웨스턴 블롯 분석을 약간의 변형을 가하여 공지된 방법으로 실시하였다. 간단히, 조직을 Halt^TM 프로테아제 저해 단일-용도 혼합물{Protease Inhibitor Single-Use Cocktail(Pierce Biotechnology, Rockford, IL)}로 T-PER^®조직 단백질 추출 시약(Pierce Biotechnology, Rockford, IL) 중에서 균질화하였다. 간 세포 분쇄액이 기계적 균질화에 의해 제조되었다(Polytron PT3100, Luzernerstrasse, Switzerland). 상기 세포 분쇄액을 30분 동안 10,000 g에서 원심분리한 후, 단백질 농축물을 BCA 단백질 어세이 키트를 사용하여 측정하였다(Pierce Biotechnology, Rockford, IL). 이후, 60㎍의 단백질 농축액이 전기영동을 위해 10% 나트륨 도데실 설페이트-폴리아크릴아미드 겔 상에 적용된 후 폴리비닐리덴 디플루오라이드 막으로 옮겨졌다(Millipore, Billerica, MA). 상기 막은 인-인슐린 수용체에 대항하는 항체 β(IRβ)(Tyr¹³⁴⁵), 인-Akt (Ser⁴⁷³), 인-AS160 (Thr⁶⁴²), AS160 (세포 신호 기술, Beverly, MA), IRβ, Akt, β-액틴(Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, California), GLUT2(Abcam, Cambridge, UK), 및 PEPCK (교수 DK Granner로부터의 선물) 각각을 사용하여 분석되었다. 화학발광 검출 및 영상 분석이 UVP-생화학 바이오이메저 및 렙워크 소프트웨어(UVP, Upland, CA)로 수행되었다. 각 밴드의 강도는 이미지퀀트(ImageQuant)로 정량화되었다.

데이터의 통계학적 분석

결과는 평균±평균의 표준 편차(SEM)로 제시된다. 다양한 그룹의 평균값 간 통계학적 차이는 일원 분산 분석(ANOVA), 프리즘 5.0 데모 소프트웨어(GraphPad Software Inc., CA)로 터키 멀티플 테스트를 사용하여 분석되었다. 결과는 95% 신뢰 구간(즉, p < 0.05)에서 통계학적으로 유의함이 고려되었다.

결과 및 분석

간 및 골격근과 같은 대사성 기관 및 조직에서의 글루코스 흡수 상에 보라페토사이드 A 처치의 영향을 조사하기 위하여, C2C12 근관 및 Hep3B 간세포가 할당된 농도로 보라페토사이드 A에 노출되었다. 도 2A에 제시된 바와 같이, 분화된 C2C12 근관이 10^-8, 10^-7, 및 10^-6 mol/L의 보라페토사이드 A로 자극될 때, 글리코겐의 각각 1.53±0.10-, 1.28±0.04-, 1.49±0.15-배 증가했다. IL-6-유도 인슐린 저항 모델에서, 글리코겐 함량은 인슐린 처치에 의해 증가되지 않았다. 그러나, IL-6-처치 세포의 글리코겐 함량은 10^-8, 10^-7, 및 10^-6 mol/L 보라페토사이드 A 처치 동안 각각 1.35±0.08-, 1.38±0.06-, 1.64±0.05-배까지 증가했다(도 2B). 10^-7, 10^-6 및 10^-5 mol/L 보라페토사이드 A로 자극 받은 간세포 Hep3B는 1.46±0.05-, 1.39±0.12-, 1.54±0.11-배 증가의 글리코겐 함량을 보여주었다(도 2C).

따라서, 이것은 보라페토사이드 A가 C212 및 Hep3B 중의 글리코겐 축적을 유도하고 따라서 글리코겐 합성을 강화시킨다는 것을 명백히 제시한다.

혈중 글루코스 및 인슐린 수준에 있어서 보라페토사이드 A의 효과가 측정 및 분석되었다. 도 3에서, 보라페토사이드 A 및 참조 약물, 메트포르민의 항고혈당 효과가 정상(normal), 1형 당뇨 및 2형 당뇨 각각의 동물 모델에서 단일 투여량 투여 후 60분에서 측정되었다. 보라페토사이드 A가 정상 마우스, 1형 당뇨 마우스, 및 2형 당뇨 마우스에게 0.1, 0.3, 1.0, 3.0, 및 10.0 mgkg^-1의 투여량으로 투여되었다. 처치된 마우스의 혈장 글루코스 수준이 처치 후 0 및 60 분에서 시험되었다. 보라페토사이드 A는 투여량-의존적 방식으로 일반 마우스, 1형 당뇨, 및 2형 당뇨 보유 마우스내에서 혈장 글루코스 수준을 저하시켰다. 보라페토사이드 A의 투여량이 0.3 mgkg^-1 초과 할 때, 혈장 글루코스 수준의 심각한 감소 및 2형 당뇨 마우스가 관찰되었다. 정상 마우스에서, 1 mgkg^-1 의 보라페토사이드 A로 처치될 때까지 효과는 관찰되지 않았다. 이와 같이, 이것은 보라페토사이드 A가 정상 마우스 및 2형 당뇨 마우스에서 인슐린 증가를 자극하고 1형 당뇨 마우스에서는 그렇지 않음을 명백히 보여준다(표 1). 혈장 인슐린 수준은 정상 마우스 내 0.3 내지 10 mgkg^-1 범위의 보라페토사이드 A의 투여에서 투여량-의존적으로 증가했다. 반면, 2형 당뇨 그룹 마우스에서, 혈장 인슐린의 농도는 단지 3.0 및 10 mgkg^-1 의 보라페토사이드 A에 의해 증가했다. 그러나, 1형 당뇨 마우스, 인슐린-분비 결핍 모델 동물에서, 보라페토사이드 A 및 메트포르민 어느 것도 혈장 인슐린 수준을 회복할 수 없었다.

[표 1]

글루코스 내성 시험에 대한 보라페토사이드 A가 미치는 영향을 측정하고 분석하였다. 정상 마우스 및 2형 당뇨에 걸린 마우스 내 혈장 글루코스 농도에 대한 보라페토사이드 A의 영향을 먼저 조사하였다. 도 4A에 도시한 바와 같이, 모든 그룹에서 텍스트로로스 투여 후 30분 지점에서 혈장 글루코스 농도가 상승하였고, 그 직후 정상 마우스 및 2형 당뇨에 걸린 마우스 모두 감소하였다. 비히클 그룹과 비교할 때, 30분에서의 혈장 클로코스 농도의 증가는 보라페토사이드 A 치료받은 그룹(0.1, 1 및 10 mgkg^-1) 및 메트포르민 치료받은 그룹에서 상당히 억제되었다. 보라페토사이드 A(0.1, 1 및 10mgkg^-1)의 곡선(AUC) 아래 면적은 각각 정상 마우스에서 비히클 대조군의 78.8±3.0%, 69.9±7.1% 및 68.9±3.5%로, 2형 당뇨에 걸린 마우스에서 비히클 대조군의 74.9±4.5, 71.1±3.2 및 68.9±1.9%로 투여량 의존적으로 감소하였다(도 4B 및 D). 이들 데이터는 보라페토사이드 A 치료받은 그룹에서 글루코스 내성이 개선되었음을 나타내는 것이다.

분리된 족저근 및 간 내 글리코겐 합성에 대한 보라페토사이드 A의 영향을 측정하였고 분석하였다. 글리코겐 대사에 미치는 보라페토사이드 A 치료의 영향을 추가 규명하기 위해, 각 치료 그룹의 글리코겐 함량을 분석하였다. 3개 그룹, 정상 마우스, 1형 당뇨에 걸린 마우스 및 2형 당뇨에 걸린 마우스 모두가 보라페토사이드 A, 액트라피드(Actrapid) 또는 메트포르민을 복강 내 주사 투여받았다. 간 및 족저근 내 이들의 글리코겐 함량은 주사 후 60분에 측정되었다. 도 5A-C에 도시한 바와 같이, 족저근에서, 글리코겐 함량은 보라페토사이드 A 치료받은 정상 마우스, 1형 당뇨에 걸린 마우스 및 2형 당뇨에 걸린 마우스에서 각각 비히클 대조군의 116.5±4.2%, 155.6±8.6% 및 171.8±12.0%로 상당히 증가하였다. 더욱이, 주요 대사 기관, 간에 있어서, 보라페토사이드 A 치료는 글리코겐 함량을 정상 마우스, 1형 당뇨에 걸린 마우스 및 2형 당뇨에 걸린 마우스에서 각각 비히클 대조군의 257.8±15.8%, 196.9±15.6%, 및 146.1±12.0%로 상당히 증가시키는 원인이 되었다(도 6A-C).

1형 당뇨에 걸린 마우스의 간 내 인슐린 신호 경로에 대해 보라페토사이드 A가 미치는 영향을 분석하였다. 간 내 글루코스 사용에 대한 보라페토사이드 A의 분자의 영향을 특성화하기 위해, IR, Akt/PKB 및 AS160의 인산화 상태 및 간 조직 내 GLUT2 및 PEPCK의 발현 프로파일을 웨스턴 블롯 분석을 통해 추가 검증되었다. 간 조직은 10 mgkg^-1의 투여량으로 보라페토사이드 A를 투여받거나, 7일동안 하루에 2회 인슐린 치료를 받은 1형 당뇨에 걸린 마우스로부터 수집하였다. 결과는 보라페토사이드 A 치료가 인산화된 IR, Akt 및 AS160를 증가시켰고, 또한 1형 당뇨에 걸린 마우스의 간 조직 내 GLUT2의 발현도 증가시켰음을 증명하였다(도 7A). 더욱이, 간 조직 내PEPCK 발현이 상당히 감소하는 것이 관찰되었다. 인-Tyr¹³⁴⁵-IR 대 IR, 인-Ser⁴⁷³-Akt 대 Akt, 인-Thr⁶⁴²-AS160 대 AS160, GLUT2 대 β-액틴 및 PEPCK 대 β-액틴의 밀도 비를 계산하여 도 7B-7F에 도시하였다.

실시예 5: 경구 제제

경구 전달용 약학 조성물을 제조하기 위해, 예시된 보라페토사이드 A 100 mg을 옥수수유 100 mg과 혼합하였다. 이 혼합물을 경구 투여에 적합한 캡슐인 경구 투여 유닛으로 혼입시켰다.

일부 예에서는, 보라페토사이드 A 100 mg을 녹말 750 mg과 혼합하였다. 이 혼합물을 경구 투여에 적합한 단단한 젤라틴 캡슐과 같은 경구 투여 유닛으로 혼입시켰다.

실시예 6: 설하 투여(단단한 로젠지(Lozenge)) 제제

단단한 로젠지와 같은 구강 전달용 약학 조성물을 제조하기 위해, 본 명세서에 기재된 화합물 100 mg, 혼합 분말 슈가 420 mg, 순한 옥수수 시럽 1.6 mL, 증류수 2.4 mL 및 민트 추출물 0.42 mL을 혼합하였다. 혼합물을 부드럽게 블렌딩하였고, 구강 투여에 적합한 로젠지를 형성하기 위한 성형틀에 부었다.

실시예 7: 흡입용 조성물

흡입 전달용 약학 조성물을 제조하기 위해, 본 명세서에 기재된 화합물 20 mg을 무수 시트르산 50 mg 및 0.9% 염화 나트륨 용액 100 mL와 혼합하였다. 이 혼합물을 흡입 투여에 적합할 수 있는 네블라이저와 같은 흡입 전달 유닛 내로 혼입시켰다.

본 명세서에서 본 발명의 바람직한 구체예를 나타내고 기재하였지만, 이러한 구체예는 단지 예로서 제공되었다는 사실은 본 기술 분야의 통상의 기술자에게는 명백할 것이다. 통상의 기술자는 본 발명을 벗어남없이 다수의 변경, 변화 및 치환할 수 있을 것이다. 발명을 실시하는 데 있어 본 명세서에서 기재된 본 발명의 구체예에 대한 다양한 대체물이 사용될 수 있음은 이해되어야 한다. 이하의 특허청구범위는 본 발명의 범위를 정의하는 것이고, 이러한 특허청구범위 내 방법 및 구성 및 이의 균등물은 이에 의해 보호되어야 할 것이다.

Claims (14)

1. 유효량의 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 대사산물, 용매화물 또는 프로드러그를 개체에게 투여하는 것을 포함하는 상기 개체의 인슐린 내성 당뇨병의 치료 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 인슐린 내성 당뇨병은 2형 당뇨병인 방법.
3. 제1항에 있어서, 보라페토사이드 A가 글리코겐의 증가를 유도하는 것인 방법.
4. 제1항에 있어서, 보라페토사이드 A가 상기 개체의 혈장 포도당 농도를 저하시키는 것인 방법.
5. 제1항에 있어서, 보라페토사이드 A가 상기 개체의 간에서 IR, Akt 및 AS160의 인산화를 증가시키는 것인 방법.
6. 제1항에 있어서, 보라페토사이드 A가 개체의 간에서 PEPCK 단백질의 발현을 감소시키는 것인 방법.
7. 제1항에 있어서, 보라페토사이드 A가 상기 개체의 인슐린 분비를 증가시키는 것인 방법.
8. 유효량의 보라페토사이드 A, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 대사산물, 용매화물 또는 프로드러그를 염증 질환을 앓고 있는 개체에게 투여하는 것을 포함하는 상기 개체의 당뇨병의 치료 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 염증 질환은 IL-6에 의하여 유도된 것인 방법.
10. 제8항에 있어서, 보라페토사이드 A가 글리코겐의 증가를 유도하는 것인 방법.
11. 제8항에 있어서, 보라페토사이드 A가 상기 개체의 혈장 포도당 농도를 저하시키는 것인 방법.
12. 제8항에 있어서, 보라페토사이드 A가 상기 개체의 간에서 IR, Akt 및 AS160의 인산화를 증가시키는 것인 방법.
13. 제12항에 있어서, 보라페토사이드 A가 1형 당뇨병이 있는 개체의 간에서 PEPCK 단백질의 발현을 감소시키는 것인 방법.
14. 제8항에 있어서, 보라페토사이드 A가 상기 개체의 인슐린 분비를 증가시키는 것인 방법.

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