NO333498B1 - Anvendelse av en forgrenet aminosyre for fremstilling av inhibitor for perioperativ blodsukkerforhoyelse - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet en inhibitor for perioperativ blodsukkerforhøyelse som er kjennetegnet ved at den inneholder en forgrenet aminosyre, en forbindelse som kan omdannes til en forgrenet aminosyre in vivo eller en forbindelse hvortil en aminogruppe er overført fra en forgrenet aminosyre. Inhibitoren for perioperativ blodsukkerforhøyelse er nyttig som et legemiddel som er sikkert for den levende organismen innbefattende mennesket, som inhiberer abnormal forhøyelse i blodglukosenivået forårsaket av anestesi, kirurgi, og så videre, og som muliggjør egnet blodsukkerkontroll når den administreres til en perioperativ pasient.

Description

Foreliggende oppfinnelse er relatert til et legemiddel som inhiberer blodsukkerforhøyel-se forårsaket av stress ved perioperativ anestesi. Nærmere bestemt vedrører foreliggende oppfinnelse anvendelse av en forgrenet aminosyre for fremstilling av en inhibitor og et slikt middel.

Det er generelt kjent at når en levende organisme innbefattende en human pasient utset-tes for invasivt stress forårsaket ved for eksempel anestesi, kirurgi eller lignende som er en faktor som påvirker homeostase in vivo, ledes den levende organismen til å utskille forskjellige insulinantagonistiske hormoner (katekolamin, glukagon, kortikoid og så videre) som fremmer glukoneogenese og glukogenolyse i leveren og forhøyer blodglu-kose (i det følgende også betegnet som blodsukkernivået gjennom autonomt nervesys-tem/endokrinsystem for å opprettholde funksjonen av levende celler (se for eksempel MAYUMI et al, "IGAKU NO AYUMI", bind 169, sider 418-423,1994).

Spesielt kan dehydrering opptre på grunn av signifikant hyperglycemi eller osmotisk diurese i pasienter med sukkermetabolismelidelser, så som diabetes mellitus i den perioperative perioden, på grunn av utilstrekkelig insulinvirkning som skyldes tilnærmet fastende tilstander eller invasivt stress, og så videre, forårsaket ved anestesi eller kirurgi. Dersom disse betingelsene fortsetter opptrer i noen tilfeller alvorlige komplikasjoner så som anormal metabolisme, koma og multiorgansvikt i pasienter på grunn av alvorlig, utilstrekkelig sukkerutnyttelse. Når disse pasientene i den perioperative perioden ikke gis sukker, finner det hos pasientene sted kroppsproteolyse og lipolyse, frie fettsyrer og ketonlegemer økes i blodet, hvilket resulterer i ketoacidose. Dette kan opptre ikke bare i pasienter med sukkermetabolismelidelser, men også tilsvarende i pasienter som under-går sterkt invasiv kirurgi påkrevet ved lang operasjonstid eller pasienter med alvorlige sykdommer som behandles intensivt ved ICU og så videre.

Følgelig er kontroll av blodsukkernivået i den perioperative perioden et viktig tema under håndteringen av generell anestesi. Det er kjent at håndtering av blodsukkernivået i den perioperative perioden, innenfor det egnede området, ikke bare forkorter perioden som er påkrevet for helbredelse etter kirurgi, men øker også sannsynligheten for overle-velse for pasienter etter kirurgi.

I dag utføres kontroll av blodsukkernivået i den perioperative perioden ved supplering med sakkarider, vanligvis glukose, og ved insulinadministrasjonsfremgangsmåten i tilfelle hyperglycemi. Insulinadministrasjonsfremgangsmåten er en fremgangsmåte for kontinuerlig intravenøs administrasjon av insulin ved å anvende en infusjonspumpe mens man overvåker pasientens blodsukkernivå og seruminsulinkonsentrasjon, om påkrevet, etter kirurgi for å holde nivået innenfor et egnet område under kirurgi.

Imidlertid krever kontinuerlig kontroll av korrekt insulindosering for pasienter avansert teknikk. Når insulin feilaktig administreres i omfattende grad blir pasienten hypoglyce-misk og står i fare for å oppleve koma eller alvorlig skade i sentralnervesystemet. I normalkirurgi blir, for å opprettholde kroppens protein og fett og for å forhindre ketoacidose, infusjon så som sakkarider tilført til pasienten, og insulindoseringen avhenger av disse tilførte sakkaridene, og følgelig er mer avansert kontroll derav påkrevet. Med hensyn til pasienter hvis insulinsensitivitet er redusert, så som ved insulin-uavhengig diabetes mellitus som ofte observeres i eldre personer eller overvektige personer, er videre effekten av blodsukkernivåreduksjon ved den ovenfor nevnte insulinadministrasjonen i noen tilfeller ikke ventet å være tilstrekkelig.

Følgelig er kontrollteknikken for blodsukkernivå ved insulinadministrasjon ikke nød-vendigvis en sikker fremgangsmåte for pasienter, og kontroll/håndtering er vanskelig.

Hittil er det ikke kjent noen inhibitor for blodsukkerforhøyelse som er sikker for pasienter som inneholder forgrenede aminosyrer, som bestanddelskomponenter, som ved foreliggende oppfinnelse. Videre er en viktig fordel ved foreliggende oppfinnelse at nøyak-tig kontroll av insulindoseringen ikke nødvendigvis er påkrevet, i motsetning til ved insulinadministrasjonsmetoden, og suppleringen med sakkarider kan lett utføres i den perioperative perioden.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et legemiddel som inhiberer blodsukkerforhøyelse observert i den perioperative perioden, nærmere bestemt å tilveiebringe en inhibitor for blodsukkerforhøyelse, som er sikker for den levende organismen innbefattende en human pasient og som inhiberer anormal forhøyelse av blodsukkernivået observert i den perioperative perioden ved administrering til pasienter under anestesi.

Oppfinnerne har fokusert oppmerksomheten på aminosyrer som en forbindelse som påvirker homeostase in vivo og er sikker for den levende organismen. For å løse det ovenfor nevnte problemet har oppfinnerne funnet frem til foreliggende oppfinnelse ved å studere fysiologisk funksjon av aminosyrer under anestesi som påvirker homeostase in vivo sammenlignet med under ikke-anestesi. Nærmere bestemt har oppfinnerne funnet at når det administreres en aminosyreinfusjon inneholdende essensielle, semi-essensielle og ikke-essensielle aminosyrer til rotter operert under anestesi reduseres blodsukkernivået av rotter mer enn det av rotter under ikke-anestesi. I tillegg har oppfinnerne gjort omfattende studier og har funnet at en forgrenet aminosyre har en effekt for å inhibere blodsukkerforhøyelse i den ovenfor nevnte levende organismen blant disse aminosyrene inneholdt i aminosyreinfusjonen og at i den perioperative perioden, spesielt under anestesi, økes den inhiberende effekten, det vil si at den effektive doseringen av aminosyrer for å utøve virkningen også er lavere enn under ikke-anestesi. Oppfinnerne har funnet at når glukose og disse aminosyrene administreres samtidig under administrering av det anestetiske midlet lettes insulinsekresjon mer enn under ikke-anestesi. Oppfinnerne har nådd frem til fullførelse av foreliggende oppfinnelse ved omfattende studier basert på disse funnene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig:

(1) anvendelse av en forgrenet aminosyre, idet den forgrenede aminosyren er leucin og/eller isoleucin, for fremstilling av en inhibitor for behandling og/eller forebyggelse av blodsukkerforhøyelse under anestesi. (2) Anvendelse i henhold til (1), hvor inhibitoren inneholder 0,25 til 2,5 g/dl leucin og/eller 0,25 til 3,5 g/dl isoleucin. (3) Anvendelse som under (1) eller (2), hvor inhibitoren inneholder 1 til 10 g/dl glukose og 0,25 til 2,5 g/dl leucin og/eller 0,25 til 3,5 g/dl isoleucin. (4) Anvendelse av en forgrenet aminosyre valgt fra leucin og/eller isoleucin, for fremstilling av et legemiddel som inhiberer blodsukker forhøyelse forårsaket av et anestetisk middel.

I foreliggende oppfinnelse betyr den "perioperative perioden" en periode før kirurgi, under operasjon under operativ invasjon forårsaket ved kirurgi/anestesi og etter kirurgi. Figur 1 viser et undersøkelsesresultat av effekten av aminosyrer på blodsukkernivå ved parallell administrasjon til rotter under ikke-anestesi eller anestesi. Figur 2 viser et undersøkelsesresultat av identifikasjonen av typer av aminosyrer som har en inhiberende effekt på blodsukkerforhøyelse. Figur 3 viser et bekreftende forsøksresultat av en inhiberende effekt på blodsukkerfor-høyelse ved BCAA (3 typer blandinger, Leu + Ile + Val). Figur 4 viser et undersøkelsesresultat av identifikasjonen av typer av BCAA som har en inhiberende effekt på blodsukkerforhøyelse. Figur 5 viser et undersøkelsesresultat av en inhiberende effekt på blodsukkerforhøyelse ved BCAA (3 typer blandinger, Leu + Ile + Val) i tilfelle parallell administrasjon av sukkeroppløsning. Figur 6 viser en effekt av forgrenede aminosyrer ved kontinuerlig infusjon av glukose under anestesi. Figur 7 viser en effekt av leucin på blodsukkernivå under ikke-anestesi og anestesi.

Figur 8 viser en effekt av isoleucin på AUC under sukkertoleranse.

De ovenfor nevnte aminosyrene kan fremstilles ved å hydrolysere planteavledede eller animalsk avledede proteiner med anvendelsen av protease, eller ved mikrobiell fermen-teringsmetode, eller kan være syntetiske aminosyrer som fremstilles ved å innføre ami-nogrupper i organiske syrer.

BCAA er ifølge oppfinnelsen leucin og/eller isoleucin.

Disse aminosyrene kan anvendes alene eller i kombinasjon derav. Nærmere bestemt eksemplifiseres (a) leucin alene, (b) isoleucin alene og (c) en blanding av leucin og isoleucin. Det er i de etterfølgende eksemplene også tatt med ytterligere eksempler som en illustrasjon.

Siden det er foretrukket at en inhibitor for blodsukkerforhøyelse ifølge foreliggende oppfinnelse administreres til den levende organismen (pasienten) ved direkte intravenøs og kontinuerlig infusjon via intravenøst drypp i den perioperative perioden, er dose-ringsformen derav fortrinnsvis et flytende middel så som et injiserbart preparat eller et pulverpreparat av det frysetørkede produktet som anvendes like før administrasjon ved å oppløse det i destillert vann for injeksjon eller lignende når det anvendes. I tillegg kan disse preparatene administreres oralt før kirurgi, og effekten fortsetter inntil den intrao-perative perioden når en pasient er under anestesi.

Prepareringsmetoden kan være den kjente prepareringsteknikken for aminosyreinfusjoner eller aminosyrepreparater. Dette utføres på en slik måte at de ovenfor nevnte opp- byggende komponentene vanligvis oppløses og blandes i destillert vann for injeksjon og om nødvendig tilsettes et additiv til dette. Deretter underkastes den resulterende vandige oppløsningen fjernelse av bakterier med for eksempel et filter eller steriliseres under oppvarming og formuleres til et flytende middel.

Inhibitoren for blodsukkerforhøyelse som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse kan blandes med forskjellige typer additiver når det er nødvendig for å stabilisere den ovenfor nevnte inhibitoren. Eksempler på slike additiver innbefatter spesifikt et pH-justerende middel, så som saltsyre, eddiksyre, eplesyre, sitronsyre, natriumhydroksid og kaliumhydroksid, og et osmotisk, trykkregulerende middel, så som Conclyte-Na for å korrigere det osmotiske trykket av den ovenfor nevnte inhibitoren.

Inhibitoren for blodsukkerforhøyelse som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse kan inneholde andre komponenter som er kjente for vanligvis å tilsettes til, og blandes med, for eksempel aminosyreinfusjoner, innbefattende for eksempel frie aminosyrer, så som basiske aminosyrer (for eksempel lysin, arginin og så videre) og aromatiske aminosyrer (for eksempel tryptofan, fenylalanin, og så videre) som er forskjellige fra BCAA, eller salter derav, lipider, vitaminer, elektrolytter, sporelementer og lignende. Mengden av disse komponentene som tilsettes er innenfor området hvor formålet for foreliggende oppfinnelse ikke hindres.

Når inhibitoren for blodsukkerforhøyelse som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse administreres til den perioperative levende organismen (pasienten) kan blodsukkerfor-høyelse observert i den perioperative perioden unngås, og følgelig kan suppleringen av sakkarider som konvensjonelt er påkrevet for parallell anvendelse av insulin utføres samtidig som anormal forhøyelse av blodsukker inhiberes.

Den perioperative levende organismen (pasienten) er vanligvis under anestesi og inhibitoren for blodsukkerforhøyelse som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse kan med fordel anvendes både under generell anestesi og lokalanestesi. Anestesifremgangsmåte-ne for en pasient som skal være under anestesi er vanligvis gjenstand for fremgangsmå-tene anvendt innen det medisinske feltet. For eksempel omfatter slike fremgangsmåter inhaleringsanestesi, intravenøs anestesi, spinalanestesi, epiduralanestesi og lignende. I tillegg er det ingen spesiell begrensning for det anestetiske midlet som kan anvendes i forbindelse med inhibitoren for blodsukkerforhøyelse, eksempler på inhalasjonsaneste-tiske midler er nitrogenoksid, anestetisk eter, isofluran, enfluran, sevofluran og halotan og så videre; eksempler på intravenøsanestetiske midler er amobarbitalnatrium, tiamy- lalnatrium, tiopentalnatrium, pentobarbitalkalsium, propofol, benzodiazepin, diazepam, midazolam, hydroksyzin, droperidol, fumazenil, ketamin og så videre; og eksempler på lokalanestetiske midler er dibukainhydroklorid, mepivakainhydroklorid, prokain-hydroklorid, ropivakainhydroklorid, anestamin, etylaminobenzoat, lidokain, oksetazain, tetracainhydroklorid, oksybuprokain, hydroklorid, bupivakainhydroklorid etc. (konferer terapeutisk kategori beskrevet i japansk Pharmacopoeia, fjortende utgave).

Det er foretrukket at inhibitoren for blodsukkerforhøyelse som oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse administreres kontinuerlig og intravenøst til den levende organismen (pasienten) i tilfellet flytende middel som det er, og i tilfellet frysetørket produkt etter det er oppløst i sterilt, destillert vann når det anvendes. Med hensyn til administrasjons-rate bestemmes den optimale raten i hvert tilfelle ved å ta hensyn til kroppsvekt av den levende organismen (pasienten) som det skal administreres til og BCAA konsentrasjon i den ovenfor nevnte inhibitoren, og i tillegg er det foretrukket at raten i den operative perioden justeres tidsmessig av legen med overvåkning av blodsukkernivået, slik at det ikke nødvendigvis er egnet å foreslå raten. Generelt er den samlede BCAA mengden cirka 2 til 200 mg/kg kroppsvekt/tid, fortrinnsvis 5 til 500 mg/kg kroppsvekt/tid. I tilfellet oralt middel administreres 5 til 300 mg/kg kroppsvekt oralt før administrasjon av et anestetisk middel.

Eksempler

I foreliggende oppfinnelse er foretrukne preparateksempler og forsøkseksempler som vist nedenfor.

Hver forkortelse anvendt i den foreliggende beskrivelsen og tegningene er vist nedenfor. I tillegg ansees aminosyrer som L-aminosyrer når det er optiske isomerer, med mindre annet spesifikt er angitt.

Referanseeksempel

Vandige aminosyreoppløsninger beskrevet i referanseeksempler 2 til 6 fremstilles (konf. tabell 1). I tillegg vedrører referanseeksempel 1 en aminosyreinfusjon "Amiparen"

(10 % generell aminosyreinfusjon) fremstilt av OTSUKA PHARMACEUTICAL FACTORY, Inc.. Referanseeksempel 2 vedrører en aminosyreoppløsning inneholdende bare essensielle og semi-essensielle aminosyrer (EAA) inneholdt i referanseeksempel 1. Referanseeksempel 3,4, 5 eller 6 vedrører en aminosyreoppløsning inneholdende de resterende aminosyrene fjernet fra BCAA, henholdsvis basiske aminosyrer, aromatiske aminosyrer, eller andre aminosyrer.

Som for hver aminosyre anvendes frysetørkede produkter (fremstilt av AJINOMOTO Co. Ltd., KYOWA HAKKO KOGYO Co. Ltd., etc). Hver aminosyre ble tilsatt til 450 ml destillert vann for injeksjon for å være en konsentrasjon beskrevet i tabell 1, og ble oppløst under omrøring med en røreinnretning. Når i tillegg det osmotiske trykkforhol-det til normal saltvannoppløsning var mindre enn 1, ble Conclyte-Na tilsatt for å korrigere det osmotiske trykket slik at oppløsningen ble gjort isotonisk med blodvæske. pH av oppløsningen justeres innenfor området på 6,5 til 7,4 med iseddiksyre, 500 ml av den vandige oppløsningen ble utmålt, og oppløsningen ble sterilisert ved hjelp av varme (106 °C, 32 min) for å fremstille hver aminosyreoppløsning av referanseeksempler 2 til 6.

Preparateksempler

Aminosyreoppløsningene av preparateksempler 1 til 5 beskrevet i tabell 2 ble fremstilt ved en tilsvarende fremgangsmåte som referanseeksemplene.

Forsøkseksempel 1

Effekt av aminosyreadministrasion på blodsukkernivå i rotter under ikke- anestesi eller anestesi

På dagen før testen ble en rottecervikaldel oppsnittet under eteranestesi og hvert kateter for administrasjon av anestetisk middel og for administrasjon av vandig aminosyreopp-løsning ble holdt i den høyre ytre jugularisvenen. Etter at rotten var festet til en sele ble den andre enden av kateteret som løper subkutant eksponert fra rottens bakside, og ble forbundet til svillen via selen som skulle fikseres. En normal saltvannsoppløsning (salt-vann) ble administrert kontinuerlig ved en rate på 1 ml/time/legeme gjennom kateteret for organisasjon av vandig aminosyreoppløsning inntil like før testen. Deretter ble rotten foret under fastebetingelser idet rotten ble tillatt fri adgang til drikkevann.

På dagen for testen ble rotten overført til et rom med akustisk og elektronisk isolering. Deretter ble hvert kateter forbundet via en grenkonnektor til en kabel for polygraf og en sprøytepumpe for administrasjon av anestetisk middel eller for administrasjon av vandig aminosyreoppløsning (anestetisk middel: mikrosprøytepumpe type EP32, fremstilt av EICOM Corp., vandig aminosyreoppøsning: JMS sprøytepumpe type SPlOOs). Etter at det bioelektriske potensialet (EEG, EMG, kroppstemperatur, biovibrering) av rotten primært ble fastslått å være stabilt i 1 time ble det bioelektriske potensialet videre registrert i 30 minutter inntil like før anestesi ble startet. Fremgangsmåten så langt ble ansett som forbehandling, og de følgende forsøkseksemplene ble også underkastet dette.

Til den anestetiske administrasjonsgruppen (n=16) ble en bolus på 15 mg/kg Propofol (Diprivan 1 %, Zeneca S.p.A., Italia) administrert intravenøst, og 45 mg/kg/time (i.v.) av Propofol ble administrert intravenøst og kontinuerlig i 30 minutter, og deretter 22,5 mg/kg/time (i.v.) derav i 2,5 timer.

Til den anestetiske ikke-administrasjonsgruppen (n=16) ble en bolus på 1,5 ml/kg (i.v.) av Intralipos (lipidemulsjon for intravenøs injeksjon, fremstilt av OTSUKA PHARMACEUTICAL FACTORY, Inc.) administrert intravenøst, og deretter ble Intralipos administrert intravenøst og kontinuerlig i totalt 3 timer til den anestetiske admi-nistrasj onsgruppen.

"Amiparen" (n=8) fra referanseeksempel 1 (fremstilt av OTSUKA PHARMACEUTICAL FACTORY, Inc.) beskrevet i tabell 1 eller en normal saltvanns-oppløsning (n=8) ble kontinuerlig administrert intravenøst til rotter fra begge grupper

ved rate på 14 ml/kg/time gjennom kateteret for administrasjon av vandig aminosyre-oppløsning parallelt med Propofol administrasjon eller Intralipos administrasjon.

Like etter avslutningen av administrasjonen av oppløsningen i referanseeksempel 1 og et anestetisk middel ble Pentobarbital Na (50 mg/kg) administrert til rotter i begge grupper gjennom kateteret for administrasjon av vandig aminosyreoppløsning og blod ble samlet fra abdominal aorta. Blodsukkernivået ble bestemt ved enzymatisk fremgangsmåte (Glukose-DH fremgangsmåte). I tillegg ble det utført sammenligning mellom begge grupper ved å teste forskjellen mellom gruppen med administrasjon av normal saltvannsoppløsning og gruppen med administrasjon av vandig aminosyreoppløs-ning etter at to-veis variansanalyse var utført (t test).

Resultatet av forsøkseksempel 1 er vist i figur 1. Med hensyn til den anestetiske administrasjonsgruppen ble det observert signifikant reduksjon av blodsukkernivået i paral-lellgruppen med administrasjon av Amiparen (referanseeksempel 1), hvilket antyder at under anestesi er aminosyreadministrasjon effektivt for å inhibere blodsukkerforhøyelse ved det kirurgiske stresset.

Forsøkseksempel 2

Identifikasjon av typer av aminosyrer som har en inhiberende effekt på blodsukkerfor-høyelse

En test ble utført vedrørende hvilke aminosyrer som har en inhiberende effekt på blod-sukkerforhøyelse av aminosyrer som er inneholdt i referanseeksempel (Amiparen) anvendt i eksempel 1.

Til en rotte som var forbehandlet på tilsvarende måte som forsøkseksempel 1 ble det intravenøst administrert en bolus på 15 mg/kg av Propofol, og deretter ble Propofol administrert intravenøst kontinuerlig i 3 timer i henhold til forsøkseksempel 1. Til den ovenfor nevnte rotten ble det administrert hver av vandig aminosyreoppløsning fra refe-ranser 2 til 6 (hver administrasjonsgruppe n=8) eller normal saltvannsoppløsning (kontrollgruppe n=8) intravenøst ved en rate på 14 ml/kg/time parallelt med Propofol administrasjon. Etter fullførelse av administrasjonen ble blod samlet fra abdominal aorta i henhold til forsøkseksempel 1, og deretter ble blodsukkernivået og seruminsulinverdien bestemt.

Seruminsulinverdien ble bestemt ved ELISA fremgangsmåte (fremstilt av Mevcodia Co.).

Resultatet av forsøkseksempel 2 er vist i figur 2. Med hensyn til administrasjonsgruppe-ne for vandig aminosyreoppløsning av referanse 4 til 6 ble det som et resultat observert (A) åpenbar reduksjon av blodsukkernivå sammenlignet med administrasjon av normal saltvannsoppløsning (kontrollgruppe), og hvert nivå var tilsvarende det av administra-sjonsgruppene (referanseeksempel nr. 2) av vandig aminosyreoppløsning inneholdende essensielle og semiessensielle aminosyrer. Motsatt viste administrasjonsgrupper for vandig aminosyreoppløsning ikke inneholdende BCAA (referanseeksempel 3) høyt blodsukkernivå tilsvarende kontrollgruppen. Dette resultatet viste at BCAA er effektivt for å inhibere blodsukkerforhøyelse.

Med hensyn til referanse 2 administrasjonsgruppen ble det i tillegg observert (B) økning i insulinnivåer med reduksjon i blodsukkernivåer og, med hensyn til administrasjons-gruppene for referanse 4 til 6, hvor reduksjon i blodsukkernivået tilsvarende ble vist, øket insulinnivået noe. Derimot, med hensyn til referanse 3 administrasjonsgruppen, viste insulinnivået lavt nivå tilsvarende de av administrasjonsgrupper for referanseeksempler 4 til 6.

Forsøkseksempel 3

Bekreftelsestest for inhiberende effekt på blodsukkerforhø<y>else ved BCAA ( 3 typer blandinger, Leu + Ile + Val)

Basert på resultatet oppnådd i forsøkseksempel 2 ble det utført bekreftelsestest for en inhiberende effekt på blodsukkerforhøyelse ved BCAA.

Til en rotte som var forbehandlet tilsvarende forsøkseksempel 1 ble det intravenøst administrert en bolus på 15 mg/kg av Propofol, og deretter ble Propofol kontinuerlig administrert intravenøst i 3 timer. Propofol administreres kontinuerlig intravenøst i 1 time ved en rate på 45 mg/kg/time (i.v.), og deretter i 2 timer ved en rate på 22,5 mg/kg/time (i.v.). Til den ovenfor nevnte rotten ble det intravenøst administrert vandig aminosyre-oppløsning fra preparateksempel 1 eller normal saltvannsoppløsning ved en rate på 14 ml/kg/time. Etter avslutningen av administrasjonen ble blod samlet fra abdominal aorta i henhold til forsøkseksempel 1, og blodsukkernivået ble bestemt.

Resultatet fra forsøkseksempel 3 er vist i figur 3. Med hensyn til gruppen hvortil det ble administrert vandig aminosyreoppløsning inneholdende 3 typer av Leu, Ile og Val (preparateksempel 1) var blodsukkernivå klart inhibert sammenlignet med kontrollgruppen. Fra dette resultatet var det bevist at BCAA administrasjon er effektiv for å inhibere blodsukkerforhøyelse under anestesi.

Forsøkseksempel 4

Identifikasjon av typer av BCAA som har inhiberende effekt på blodsukkerforhøyelse

I tillegg ble det utført undersøkelse vedrørende hvilke aminosyrer, blant BCAA, som har en inhiberende effekt på blodsukkerforhøyelse.

Rotter ble forbehandlet tilsvarende forsøkseksempel 1, bortsett fra at et kateter ble holdt i den høyre eksterne halevenen. Istedenfor Propofol anvendt i de forutgående testene ble det etter administrasjon av en bolus av Pentobarbital Na (30 mg/kv, i.v., Somnopentyl), tilsvarende kontinuerlig administrert Pentobarbital Na i 3 timer ved en konstant rate på 25 ml/kg/time ved intravenøs fremgangsmåte. Hver vandige aminosyreoppløsning (hver administrasjonsgruppe n=5) av preparateksempel 2 til 4 eller normal saltvannsoppløs-ning (kontrollgruppe n=5) ble administrert intravenøst ved en rate på 14 mg/kg/time. Etter avslutningen av administrasjonen ble blod samlet fra abdominal aorta og blodsukkernivået ble bestemt.

Resultatet av forsøkseksempel 4 er vist i figur 4. Med hensyn til hver gruppe hvortil det ble administrert vandig aminosyreoppløsning av Leu alene eller Ile alene (preparateksempel 2 eller 3), eller en blanding av Leu og Ile (preparateksempel 4), var blodsukkernivået tilsynelatende lavt sammenlignet med administrasjonsgruppen for normal salt-vannsoppløsning (kontrollgruppe), og nivået var tilnærmet likt gruppen som mottok 3 typer av BCAA i forsøkseksempel 3. Dette resultatet viser at den signifikante inhiberende effekten på blodforhøyelse også ble oppnådd ved administrasjon av Leu alene, eller en blanding av Leu og Ile under anestesi. Siden i tillegg Pentobarbital Na ble anvendt som et anestetisk middel i dette forsøkseksempel 4 ble det vist at den inhiberende effekten av BCAA på blodsukkerforhøyelse ble oppnådd i signifikant grad med anvendelse av andre anestetiske midler.

Forsøkseksempel 5

Undersøkelse av inhiberende effekt på blodsukkerforhøyelse ved BCAA ( 3 typer blandinger, Leu + Ile + Val) - i tilfeller med parallelladministrasion av sukkeroppløsning En blodsukkerforhøyelsesmodell ble utført in vivo ved intravenøs administrasjon av glukose til den levende organismen, og effekten av parallelladministrasjon av BCAA i den ovenfor nevnte modellen ble undersøkt.

Propofol ble administrert intravenøst til rotter som var forbehandlet tilsvarende forsøks-eksempel 1, kontinuerlig i 3 timer i henhold til forsøkseksempel 1. Til hver av de ovenfor nevnte rottene ble det intravenøst administrert en blandet oppløsning av 50 vekt-% glukose og 3 typer blandet oppløsning av BCAA ved et forhold på 1:9 (5 vekt-% glukose + 2,7 vekt-% BCAA: administrasjonsgruppe n = 6) eller 5 vekt-% vandig glukose-oppløsning alene (kontrollgruppe n = 6) ved rate på 14 mul/kg/time. Blod ble samlet

(1001) gjennom kateteret for administrasjon av vandig aminosyreoppløsning før start av administrasjonen og henholdsvis 30 minutter, 90 minutter og 180 minutter etter start av administrasjonen. Deretter ble blodsukkernivået bestemt i henhold til forsøkseksempel 1.

Resultatet av forsøkseksempel 5 er vist i figur 5.1 begge grupper var blodsukkernivået tilsynelatende øket 30 minutter etter start av administrasjonen sammenlignet med før start av administrasjonen, og nivået hadde ingen forskjell mellom de to gruppene. Deretter forble imidlertid, i kontrollgruppen hvortil det ble administrert 5 % vandig gluko-seoppløsning, blodsukkernivået høyt (rundt 280 mg/dl). I den parallelle administrasjonsgruppen hvortil 3 typer blandet oppløsning av BCAA ble administrert med 5 % vandig glukoseoppløsning avtok derimot blodsukkernivået (rundt 210 mg/dl) 90 minutter etter administrasjon, og deretter endret det seg med tilsynelatende lavt nivå sammenlignet med kontrollgruppen. Dette resultatet viste at den inhiberende effekten på blod-sukkerforhøyelse skyldtes det faktum at blodsukkernivået som var forøket ved sakkaridsupplement av glukose i den perioperative perioden ble kontrollert innenfor et egnet område av blodsukkernivå ved hjelp av BCAA hvorav konsentrasjonen ble øket som funksjon av tiden etter administrasjon.

Forsøkseksempel 6

Effekt av forgrenede aminosyrer i blodsukkerforhøyelsesmodell ved hjelp av glukose En blodsukkerforhøyelsesmodell ble utført ved intravenøs administrasjon av glukose til den levende organismen, og effekten ble undersøkt med parallell administrasjon av leucin, isoleucin og valin i den ovenfor nevnte modellen.

Rotter ble forbehandlet på tilsvarende måte som forsøkseksempel 4, og anestesi i rottene ble opprettholdt i 3 timer ved kontinuerlig intravenøs administrasjon av Pentobarbital på en tilsvarende måte som forsøkseksempel 4. En blandet oppløsning av 50 vekt-% glukose og den vandige oppløsningen fra preparateksempel 2, 3 eller 5 ble administrert intra-venøst til hver av de ovenfor nevnte rottene i et forhold på 1:9 (5 vekt-% glukose -

1,8 % av hver aminosyre; n=5), eller 5 vekt-% vandig glukoseoppløsning (n=5) ved en rate på 14 ml/kg/time parallelt med administrasjon av Pentobarbital. Blod ble samlet (100 ul) gjennom kateteret for administrasjon av vandig aminosyreoppløsning henholdsvis før start av administrasjonen, 30 minutter, 90 minutter og 180 minutter etter start av administrasjonen. Deretter ble blodsukkernivå og seruminsulinverdi bestemt i henhold til forsøkseksempel 1.

Resultatet av forsøkseksempel 6 er vist i figur 6. Blodsukkernivået av alle grupper var cirka 300 mg/dl 30 minutter etter start av testen. Blodsukkernivået av glukoseadministrasjonsgruppen ble kontinuerlig øket under bestemmelsen. Blodsukkernivået av den parallelle administrasjonsgruppen med leucin nådde maksimum 30 minutter etter start av testen, etter hvilken tid nivået avtok, og nivået ble signifikant lavere sammenlignet med glukoseadministrasjonsgruppen 90 og 180 minutter etter start av testen. Blodsukkernivået av parallelladministrasjonsgruppen av isoleucin nådde også topp 30 minutter etter start av testen, fortsatt forhøyelse av blodsukkernivået ble ikke registrert, og signifikant forskjell av nivået ble observert sammenlignet med glukoseadministrasjonsgruppen 180 minutter etter start av testen.

Seruminsulinverdien av parallelladministrasjonsgruppe av leucin (glukose + leucin) i forsøkseksempel 6 er vist i tabell 3.

Hver verdi viser middelverdi ± standardavvik.

Det ble observert at seruminsulinverdien av den parallelle administrasjonsgruppen med leucin under anestesi øket varig under opprettholdelse av anestesi og, sammenlignet med den parallelle administrasjonsgruppen med leucin, øket seruminsulinverdien 1,7 ganger i løpet av 30 minutter, 9,9 ganger i løpet av 90 minutter og 16,2 ganger i løpet av 180 minutter.

Dette resultatet viser at administrasjon av en forgrenet aminosyre har den inhiberende effekten på blodsukkerforhøyelse observert når glukose ble administrert, og øker frem-melsen av insulinutskillelse sammenlignet med betingelsen under ikke-anestesi.

Forsøkseksempel 7

Effekt av blodsukkerreduksjon ved oral administrasjon av leucin - sammenligning mellom anestesibetingelse og ikke- anestesibetingelse.

Forsøksmetode

Ikke-anestesigruppe: rotter under fastende betingelser over natten ble delt i grupper avhengig av kroppsvekt, og blod ble samlet fra en halevene (forverdi). Kort etter dette ble 10 ml/kg destillert vann administrert oralt til kontrollgruppe, og 0,3 g/10ml/kg leucin-suspensjon ble administrert til en prøveoppløsningsgruppe. Blod ble samlet fra nåleve-nen 90 minutter etter administrasjonen av destillert vann og prøveoppløsningen (90 minutters verdi).

Anestesigruppe: rotter under fastende betingelser over natten ble delt i grupper avhengig av kroppsvekt, og blod ble samlet fra en halevene (forverdi). Etter blodsamlingen ble 10 ml/kg destillert vann administrert oralt til en kontrollgruppe, og 0,3 g/10 ml/kg leucin-suspensjon til en prøveoppløsningsgruppe. Saflow inneliggende nål ble holdt i nåleve-nen 30 minutter etter at prøveoppløsningen var administrert. Deretter ble anestesi inn-ført ved rask intravenøs administrasjon av 30 mg/kg Pentobarbitalnatrium. Deretter ble en gasstett sprøyte anbrakt i mikrosprøytepumpe og en inneliggende nål ble forbundet via et forlengelsesrør og anestesi ble opprettholdt ved kontinuerlig intravenøs administrasjon av 30 mg/kg/time. Blod ble samlet fra halevenen motsatt den hvor den inneliggende nålen ble holdt 60 minutter etter introduksjon av anestesi (90 minutters verdi).

I tillegg ble blod samlet i et rør for hematokrittbestemmelse. Etter at samlet blod var sentrifugert ble plasmafraksjon utvunnet og blodsukkernivået ble bestemt i henhold til forsøkseksempel 1.

Den endrede verdien for blodsukkernivå ble beregnet ved å trekke forverdi for hvert rotteplasma fra 90 minutters verdi for hvert rotteplasma.

Den signifikante forhøyelsen av blodsukker ble ikke registrert 30 minutter etter administrasjonen mellom kontrollgruppene for ikke-anestesi og anestesi sammenlignet med før start av administrasjonen. Med hensyn til prøveoppløsningsgruppene av ikke-anestesi og anestesi ble en reduksjon i blodsukkernivå observert i begge gruppene, og reduksjonsomfanget av blodsukkernivået i anestesigruppen var 2,7 ganger sammenlignet med ikke-anestesigruppen. Under anestesi, det vil si i den perioperative perioden, ble det påvist at forgrenede aminosyrer i større grad er i stand til å nedsette blodsukkernivået sammenlignet med ikke-anestesibetingelse.

Forsøkseksempel 8

Inhiberende effekt av blodsukkerforhø<y>else ved oral administrasjon av isoleucin under sukkertoleranse - sammenligning mellom ikke- anestesi og anestesi -

Forsøksmetode

Ikke-anestesigruppe: rotter under fastende betingelser over natten ble delt i grupper avhengig av kroppsvekt, blod ble samlet fra en halevene (forverdi). Til en kontrollgruppe og en prøveoppløsningsgruppe ble det oralt administrert henholdsvis 0,5 g/10 ml/kg av OTSUKA destillert vann (vann for injeksjon; fremstilt av OTSUKA PHARMACEUTICAL FACTORY, INC.) og 0,5 g/10 ml/kg av vandig isoleucin-oppløsning. 50 % OTSUKA sukkeroppløsning (glukoseinjeksjon (glukose 100 g/200 ml); fremstilt av OTSUKA PHARMACEUTICAL FACTORY, INC.; i det følgende også enkelt betegnet glukoseoppløsning) ble administrert oralt for å være 3 g glukose/kg 30 minutter etter administrasjonen av prøveoppløsningen. Blod ble samlet fra halevenen 30 minutter, 60 minutter, 90 minutter og 120 minutter etter start av administrasjonen av sukkeroppløsning, og blodsukkernivået ble bestemt. Hvert blodsukkernivå ble ansett som henholdsvis 30 minuttersverdi, 60 minuttersverdi, 90 minuttersverdi og 120 minuttersverdi i ikke-anestesigruppen.

Anestesigruppe: rotter under betingelser med fasting over natten ble delt i grupper avhengig av kroppsvekt, blod ble samlet fra en halevene (forverdi). Til en kontrollgruppe og en isoleucinadministrasjonsgruppe ble det oralt administrert henholdsvis 0,5 g/10 ml/kg av OTSUKA destillert vann og 0,5 g/10 ml/kg av vandig isoleucinoppløsning.

50 % OTSUKA sukkeroppløsning ble administrert oralt for å være 3 g glukose/kg 30 minutter etter administrasjon av prøveoppløsningen. Til anestesigruppen ble det administrert 0,5 g/l ml/kg av Somnopentyl intraperitonealt fra abdominalhulen 10 minutter etter administrasjon av sukkeroppløsningen. Blodsukkernivået av blodet samlet fra nå-levenen 30 minutter, 60 minutter, 90 minutter og 120 minutter etter administrasjonen av sukkeroppløsning ble bestemt.

I tillegg ble blod samlet i et rør for hematokrittbestemmelse. Det samlede blodet ble sentrifugert for å utvinne plasma. Det fraksjonerte plasma tjente for bestemmelse av blodsukkernivået. Arealet under blodsukkernivåkurven (0-120 min; i det følgende for-kortet som AUC) ble oppnådd ved å integrere tiden (minutter) og blodsukkernivået (mg/dl) ved 5 punkter for 0 minuttersverdi (som er forverdien), 30 minuttersverdi, 60 minuttersverdi, 90 minuttersverdi og 120 minuttersverdi.

Resultatet av forsøkseksempel 8 er vist i figur 8. Med hensyn til kontrollgruppene øket AUC av anestesigruppen signifikant sammenlignet med den av ikke-anestesigruppen. Med hensyn til isoleucinadministrasjonsgruppen var AUC av både ikke-anestesigruppen og anestesigruppen redusert sammenlignet med den av kontrollgruppen, og signifikant reduksjon ble erkjent i anestesigruppen. Dette resultatet viser at blodsukkerforhøyelsen ved sukkertoleranse er signifikant forøket, og inhiberingseffekten av blodsukkerforhøy-elsen ved oral administrasjon av isoleucin er signifikant forøket ved signifikant interak-sjon mellom anestetisk middel og isoleucin.

Inhibitoren for blodsukkerforhøyelse ifølge foreliggende oppfinnelse kan inhibere blod-sukkerforhøyelsen forårsaket ved kirurgi og anestesi ved administrasjon til perioperative pasienter. Videre kan den inhiberende effekten fremmes ved å plassere pasienter under anestesi. Med hensyn til den ovenfor nevnte inhibitoren er dens bestanddelskomponenter forgrenede aminosyrer, og inhibitoren har ingen fare for å forårsake hypoglycemi som er fryktet ved konvensjonell insulinadministrasjon for å kontrollere blodsukkernivå i den perioperative perioden. I tillegg er det enkelt å utføre sakkaridsupplement til pasienter som lider av sukkermetabolismelidelser, ved tidspunktet for kirurgi, og slik inhibitor er sikker for den levende organismen innbefattende mennesker.

Claims (4)

1. Anvendelse av en forgrenet aminosyre, idet den forgrenede aminosyren er leucin og/eller isoleucin, for fremstilling av en inhibitor for behandling og/eller forebyggelse av blodsukkerforhøyelse under anestesi.

2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor inhibitoren inneholder 0,25 til 2,5 g/dl leucin og/eller 0,25 til 3,5 g/dl isoleucin.

3. Anvendelse ifølge krav 1 eller 2, hvor inhibitoren inneholder 1 til 10 g/dl glukose og 0,25 til 2,5 g/dl leucin og/eller 0,25 til 3,5 g/dl isoleucin.

4. Anvendelse av en forgrenet aminosyre valgt fra leucin og/eller isoleucin, for fremstilling av et legemiddel som inhiberer blodsukkerforhøyelse forårsaket av et anestetisk middel.