專(zhuān)利名稱(chēng)：圍術(shù)期血糖值上升抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抑制由圍術(shù)期麻醉、手術(shù)等應(yīng)激引起的血糖值上升的藥物，其特征為包含支鏈氨基酸。
背景技術(shù)：
已知當(dāng)包括患者的活體接受影響活體內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡的因素例如麻醉、手術(shù)等產(chǎn)生的侵襲應(yīng)激時(shí)，活體分泌多種胰島素拮抗激素(兒茶酚胺、胰高血糖素、類(lèi)皮質(zhì)激素等)，促進(jìn)肝臟中糖新生和糖分解，并通過(guò)自主神經(jīng)系統(tǒng)/內(nèi)分泌系統(tǒng)存進(jìn)血液葡萄糖(在下文中，也稱(chēng)為血糖)上升，以便維持活細(xì)胞的功能(例如，參見(jiàn)MAYUMI等，″IGAKU NOAYUMI″，168卷、418-423頁(yè)，1994年)。
特別地，由于患有糖代謝異常疾患如圍術(shù)期中糖尿病的患者中明顯的高血糖癥或滲壓性利尿，可能發(fā)生脫水，因?yàn)橛陕樽砘蚴中g(shù)等引起的接近禁食條件或麻醉或手術(shù)等侵襲應(yīng)力等產(chǎn)生胰島素作用不充分。如果這些狀態(tài)持續(xù)，因?yàn)樘抢脟?yán)重不充分，在患者中有時(shí)可能出現(xiàn)若干種嚴(yán)重的并發(fā)癥例如代謝異常、昏迷和多器官功能衰竭。在這些患者情況下，當(dāng)處于圍術(shù)期的患者沒(méi)有給予糖時(shí)，出現(xiàn)體蛋白和脂肪分解，血中游離脂肪酸和酮體增加，導(dǎo)致酮酸中毒。這不僅可以出現(xiàn)具有糖代謝異常的患者中，而且類(lèi)似地出現(xiàn)在經(jīng)歷需要較長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間的高侵襲度手術(shù)的患者中，或出現(xiàn)在以ICU集中治療的患有重癥的患者中，等。
因此，控制圍術(shù)期的血糖值是控制全身麻醉的重要課題。已知控制圍術(shù)期中血糖值在合適的范圍內(nèi)不僅縮短術(shù)后治療需要的周期，并且增加手術(shù)后患者的存活概率。
目前，通過(guò)補(bǔ)充糖類(lèi)、通常為葡萄糖，在高血糖癥情況下用胰島素給藥方法控制圍術(shù)期中血糖值。胰島素給藥方法是使用輸液泵連續(xù)靜脈內(nèi)給藥胰島素，同時(shí)如果需要，在手術(shù)后監(jiān)測(cè)患者血糖值和患者的血中胰島素濃度的方法，以便保持手術(shù)時(shí)血糖水平在合適的范圍內(nèi)。
然而，連續(xù)地控制患者所用的正確的胰島素劑量需要先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)過(guò)度錯(cuò)誤地給予胰島素時(shí)，患者變得血糖過(guò)低并具有導(dǎo)致昏迷或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的幾種嚴(yán)重破壞的風(fēng)險(xiǎn)。在正常手術(shù)中為了保持體蛋白和脂肪并防止酮酸中毒，輸液例如糖類(lèi)給患者，該胰島素劑量取決于這些供應(yīng)的糖類(lèi)，從而需要更先進(jìn)的控制。另外，對(duì)于胰島素敏感性降低的患者，在年長(zhǎng)或超重人中常常觀(guān)察到非胰島素依賴(lài)性糖尿病，用上述胰島素給藥對(duì)血糖值降低的影響有時(shí)預(yù)期不夠。
因此，通過(guò)胰島素給藥控制血糖值的技術(shù)對(duì)于患者不是必然安全的方法，并且難以控制/管理。
因此，正如本發(fā)明的血糖值上升抑制劑，血糖值上升抑制劑對(duì)于患者是安全的并且現(xiàn)在還未知包含支鏈氨基酸的構(gòu)成成分這一點(diǎn)。另外，可以說(shuō)本發(fā)明是優(yōu)異的發(fā)明，因?yàn)椴煌谝葝u素給藥方法，本發(fā)明不必要嚴(yán)格控制胰島素的劑量，并可以容易地在圍術(shù)期中補(bǔ)充糖。
發(fā)明公開(kāi)本發(fā)明目的是提供抑制在圍術(shù)期中觀(guān)察到的血糖值上升的藥物，更具體地說(shuō)是提供血糖值上升抑制劑，其對(duì)于包括人類(lèi)患者的活體是安全的，并通過(guò)在麻醉下對(duì)患者給藥，抑制在圍術(shù)期中觀(guān)察到的異常血糖值上升。
本發(fā)明人把注意力集中在作為影響活體內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡并對(duì)于活體是安全的化合物的氨基酸上。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)研究與非麻醉相比在麻醉下影響體內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡的氨基酸的生理機(jī)能，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了本發(fā)明。具體地，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)在麻醉下對(duì)動(dòng)手術(shù)的大鼠給予包含必需、準(zhǔn)必需和非必需氨基酸的氨基酸輸液時(shí)，麻醉下大鼠的血糖值低于非麻醉下大鼠的血糖值。另外，本發(fā)明人已經(jīng)深入研究并發(fā)現(xiàn)在氨基酸輸液中包含的這些氨基酸中，具有抑制上述活體中血糖值上升效果的支鏈氨基酸，并且在圍術(shù)期中，特別是在麻醉下，抑制效果增加，即，發(fā)揮作用的氨基酸的有效劑量也低于非麻醉下的。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)葡萄糖和這些氨基酸在麻醉藥劑下同時(shí)給藥時(shí)，比非麻醉下更加促進(jìn)胰島素分泌。本發(fā)明人通過(guò)基于這些發(fā)現(xiàn)的廣泛研究完成本發(fā)明。
也就是說(shuō)，本發(fā)明涉及(1)圍術(shù)期血糖值上升抑制劑，其特征為包含支鏈氨基酸、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物、或從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物，(2)上述(1)的血糖值上升抑制劑，其中支鏈氨基酸是亮氨酸和/或異亮氨酸，(3)上述(1)或(2)的血糖值上升抑制劑，其中可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物是支鏈氨基酸的鹽、酯、或酰胺，或包含支鏈氨基酸的寡肽，(4)上述(1)的血糖值上升抑制劑，其中從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物是α-酮異己酸或α-酮-β-甲基戊酸，(5)上述(1)-(4)中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其包含0.25至2.5克/分升亮氨酸和/或0.25至3.5克/分升異亮氨酸，(6)上述(1)-(4)中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其包含1至10克/分升葡萄糖和0.25至2.5克/分升亮氨酸和/或0.25至3.5克/分升異亮氨酸，(7)上述(1)-(6)中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其中血糖值上升由麻醉藥引起，(8)上述(1)-(6)中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其用于治療和/或預(yù)防麻醉下的血糖值上升，(9)上述(1)-(6)中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其用于與麻醉藥并用，(10)血糖值上升的抑制方法，其包括對(duì)圍術(shù)期的患者給藥上述(1)-(6)中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，(11)麻醉方法，其包括將麻醉藥與上述(1)-(6)中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑并用，(12)支鏈氨基酸、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物、或從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物在制備用于抑制圍術(shù)期患者的血糖值上升的藥物中的應(yīng)用，(13)支鏈氨基酸、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物、或從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物在制備用于抑制由麻醉藥引起的血糖值上升的藥物中的應(yīng)用。
在本發(fā)明中，″圍術(shù)期″是指手術(shù)之前，由手術(shù)/麻醉引起的手術(shù)侵襲條件下的術(shù)中時(shí)、和手術(shù)后的時(shí)期。
附圖簡(jiǎn)述

圖1展示出通過(guò)對(duì)非麻醉下或麻醉下大鼠平行給藥的氨基酸對(duì)血糖值影響的試驗(yàn)結(jié)果。
圖2展示出對(duì)血糖值上升具有抑制效果的氨基酸的種類(lèi)的鑒定檢測(cè)結(jié)果。
圖3展示出BCAA(3種混合物，Leu+Ile+Val)對(duì)血糖值上升抑制效果的確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果。
圖4展示出對(duì)血糖值上升具有抑制效果的BCAA的種類(lèi)的鑒定檢測(cè)結(jié)果。
圖5展示出在平行給藥糖液的情況下，BCAA(3種混合物，Leu+Ile+Val)對(duì)血糖值上升的抑制效果的試驗(yàn)結(jié)果。
圖6展示出麻醉下連續(xù)輸入葡萄糖的支鏈氨基酸效果。
圖7展示出非麻醉下和麻醉下亮氨酸對(duì)血糖值的效果。
圖8展示出耐糖性時(shí)異亮氨酸對(duì)AUC的影響。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式上述氨基酸(在下文中，縮寫(xiě)為BCAA)沒(méi)有特別限制，只要它們滿(mǎn)足日本藥典中描述的標(biāo)準(zhǔn)，包括任何氨基酸例如L-氨基酸、D-氨基酸、L-氨基酸、α-氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸、天然氨基酸、合成氨基酸等，優(yōu)選天然的L-氨基酸或α-氨基酸。另外，可以通過(guò)借助于蛋白酶水解得自植物或得自動(dòng)物的蛋白質(zhì)，或用微生物發(fā)酵法制備上述氨基酸，或可以通過(guò)向有機(jī)酸中引入氨基等制備的合成氨基酸。
BCAA優(yōu)選是亮氨酸、異亮氨酸或纈氨酸。
這些氨基酸可以單獨(dú)使用或并用。具體地，實(shí)例為(a)單獨(dú)的亮氨酸、(b)單獨(dú)的異亮氨酸、(c)亮氨酸和異亮氨酸的混合物、(d)亮氨酸和纈氨酸的混合物、(e)異亮氨酸和纈氨酸的混合物、或(f)亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的混合物。
能體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鲜鯞CAA的化合物可以是其和酸或堿的藥學(xué)可接受鹽，具體地，BCAA的酸加成鹽或堿加成鹽(例如鈉鹽、鉀鹽、鹽酸鹽、乙酸鹽等)、其酯(例如甲酯、乙酯、丙酯等)、或其酰胺(例如酰胺、單甲基酰胺、單乙基酰胺、二甲基酰胺、二乙基酰胺等)。
另外，能體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鲜鯞CAA的化合物可以是BCAA的類(lèi)似物，其是BCAA的前體，例如包括BCAA作為構(gòu)成要素的寡肽等。至于該寡肽，例如，實(shí)例是二肽例如L-異亮氨酰-L-亮氨酸、L-亮氨酰-L-丙氨酸等。這些類(lèi)似物可單獨(dú)使用或以其混合物形式使用。
從BCAA轉(zhuǎn)移氨基的化合物可以是用轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)移BCAA的氨基至氨基受體例如α-酮戊二酸(2-酮戊二酸)制備的化合物。例如，從每個(gè)亮氨酸、異亮氨酸或纈氨酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物分別是例如、α-酮異己酸、α-酮-β-甲基戊酸或α-酮異戊酸。
BCAA、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)化成為BCAA的化合物、和從BCAA轉(zhuǎn)移氨基的化合物可以是結(jié)晶的或可以是非結(jié)晶的。
包含在血糖值上升抑制劑中的BCAA或可以體內(nèi)轉(zhuǎn)化成為BCAA的化合物的混合量沒(méi)有特殊的限制，只要上述抑制劑保持穩(wěn)定沒(méi)有晶體沉淀，甚至在長(zhǎng)期儲(chǔ)存情況下，優(yōu)選在下列范圍內(nèi)。
例如，當(dāng)上述抑制劑是液體藥劑并且只包含BCAA，例如，在(a)單獨(dú)的亮氨酸或(b)單獨(dú)的異亮氨酸情況下時(shí)，每個(gè)BCAA濃度優(yōu)選是約0.5至4.0克/分升，更加優(yōu)選約0.7至3.0克/分升。當(dāng)上述抑制劑中包含的BCAA是混合物時(shí)，例如(c)亮氨酸和異亮氨酸的混合物、(d)亮氨酸和纈氨酸的混合物、(e)異亮氨酸和纈氨酸的混合物、或(f)亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的混合物，每個(gè)混合重量比是(c)亮氨酸∶異亮氨酸＝約1∶約0.25至4，(d)或(e)亮氨酸或異亮氨酸∶纈氨酸＝約1∶約0.25至4，或(f)亮氨酸∶異亮氨酸∶纈氨酸＝約1∶約0.25至4∶約0.25至1，優(yōu)選每個(gè)BCAA濃度在上述范圍內(nèi)。
因?yàn)閮?yōu)選在圍術(shù)期中通過(guò)靜脈內(nèi)點(diǎn)滴等直接靜脈內(nèi)和連續(xù)輸液本發(fā)明的血糖值上升抑制劑給藥至活體(患者)，其劑型優(yōu)選是液體藥劑例如用于靜脈內(nèi)點(diǎn)滴的可注射溶液，并可以是使用時(shí)通過(guò)將其溶解在注射用蒸餾水等中給藥使用的冷凍干燥產(chǎn)品的顆粒制劑或粉末制劑。另外，可以在手術(shù)前口服制劑，并且效果持續(xù)直到患者在麻醉下的手術(shù)過(guò)程中。
制備方法可以是已知的制備氨基酸輸液或氨基酸制劑的技術(shù)。完成該制備通常通過(guò)將上述組成成分溶解并混合在注射用蒸餾水中，如果需要、向其中加入添加劑等。然后，用過(guò)濾器等或在加熱下滅菌等從得到的水溶液除菌，并配制成為液體藥劑。
根據(jù)需要，本發(fā)明的血糖值上升抑制劑可以根據(jù)需要與多種添加劑混合，以穩(wěn)定上述抑制劑等。該添加劑的具體實(shí)例包括pH調(diào)節(jié)劑例如鹽酸、乙酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀，滲透壓調(diào)節(jié)劑例如Conclyte-鈉以調(diào)整上述抑制劑的滲透壓。
本發(fā)明的血糖值上升抑制劑可以包含已知通常加入到并與氨基酸輸液混合的其它成分等，包括例如游離氨基酸例如堿性氨基酸(例如賴(lài)氨酸、精氨酸等)和不同于BCAA的芳香氨基酸(例如色氨酸、苯丙氨酸等)、或其鹽、脂類(lèi)、維生素類(lèi)、電解質(zhì)、微量元素等。本發(fā)明目的范圍內(nèi)這些成分的加入量沒(méi)有限制。
當(dāng)本發(fā)明的血糖值上升抑制劑給藥給圍術(shù)期活體(患者)時(shí)，可以避免在圍術(shù)期中觀(guān)察到的血糖值上升，從而補(bǔ)充通常需要平行使用胰島素的糖，同時(shí)抑制血糖值的異常上升。
圍術(shù)期活體(患者)通常處在麻醉下，可以有利地在全身麻醉和局部麻醉下使用本發(fā)明的血糖值上升抑制劑。用于麻醉狀態(tài)下的患者的麻醉方法通常是用于醫(yī)療領(lǐng)域中的方法。例如，該方法是吸入麻醉、靜脈內(nèi)麻醉、脊椎麻醉、硬膜外麻醉等。另外，對(duì)在血糖值上升抑制劑使用中可以使用的麻醉藥沒(méi)有特殊的限制，吸入麻醉藥的實(shí)例是笑氣、麻醉醚、異氟烷、安氟醚、七氟醚和氟烷等；靜脈內(nèi)麻醉藥劑的實(shí)例是異戊巴比妥鈉、硫戊巴比妥鈉、硫噴妥鈉、戊巴比妥鈣、丙泊酚、苯二氮、安定、咪達(dá)唑侖、羥嗪、達(dá)哌啶醇、氟馬西尼、氯胺酮等；局部麻醉藥的實(shí)例是鹽酸地布卡因、鹽酸甲哌卡因、鹽酸普魯卡因、鹽酸羅哌卡因、苯佐卡因、氨基苯甲酸乙酯、利多卡因、奧昔卡因、鹽酸丁卡因、鹽酸奧布卡因、鹽酸丁哌卡因等(參考日本藥典中描述的治療劑類(lèi)目，第十四版，等)優(yōu)選在液體藥劑的情況下和在冷凍干燥產(chǎn)品的情況下，當(dāng)使用時(shí)溶于無(wú)菌蒸餾水后連續(xù)地靜脈內(nèi)給藥本發(fā)明的血糖值上升抑制劑給活體(患者)。對(duì)于給藥速率，通過(guò)考慮給藥活體(患者)的體重和上述抑制劑中BCAA的濃度等在各情況下采納最佳速率，另外優(yōu)選手術(shù)周期中由醫(yī)生監(jiān)測(cè)血糖值來(lái)及時(shí)地調(diào)節(jié)速率，以致不必適當(dāng)建議速率。通常，總的BCAA量為約2至200毫克/體重-千克/時(shí)間，優(yōu)選5至500毫克/體重-千克/時(shí)間。在口服藥劑情況下，給藥麻醉藥劑之前口頭給藥5至300毫克/體重-千克。
實(shí)施例在本發(fā)明中，如下舉例說(shuō)明優(yōu)選制備例和試驗(yàn)實(shí)施例，然而本發(fā)明不限于下列制備例等。
在本說(shuō)明書(shū)和附圖等中舉例說(shuō)明的每個(gè)縮寫(xiě)如下所述。另外，除非另有具體說(shuō)明，當(dāng)有光學(xué)異構(gòu)體時(shí)氨基酸被認(rèn)為是L-氨基酸。
BCAA支鏈氨基酸EAA必需和準(zhǔn)必需的氨基酸Leu亮氨酸Ile異亮氨酸Val纈氨酸Lys賴(lài)氨酸Thr蘇氨酸Trp色氨酸Met蛋氨酸Phe苯丙氨酸Cys半胱氨酸Tyr酪氨酸Arg精氨酸His組氨酸Ala丙氨酸
Pro脯氨酸Ser絲氨酸Asp天冬氨酸Glu谷氨酸Glucose葡萄糖參考例制備參考例2至6中所述氨基酸水溶液(參考表1)。另外，參考例1涉及氨基酸輸液″Amiparen″(10％的普通氨基酸輸液)，由OTSUKAPHARMACEUTICAL FACTORY，Inc.制造。參考例2涉及僅包含參考例1氨基酸中的必需和準(zhǔn)必需氨基酸(EAA)的氨基酸溶液。參考例3、4、5或6涉及包含分別除去BCAA、堿性氨基酸、芳香氨基酸或其它氨基酸的殘留氨基酸的氨基酸溶液。
至于每一氨基酸，使用冷凍干燥的產(chǎn)品(由AJINOMOTO Co.Ltd.、KYOWA HAKKO KOGYO Co.Ltd.等制造)。加入每一氨基酸至450mL注射用蒸餾水至表1所述濃度，并用攪拌器攪拌溶解。另外，當(dāng)生理鹽水的滲透壓比低于1時(shí)，加入Conclyte-鈉以校正滲透壓，使得溶液與血液等滲壓。用冰醋酸調(diào)節(jié)溶液的pH在6.5至7.4范圍內(nèi)，測(cè)量水溶液500mL，溶液通過(guò)加熱滅菌(106℃，32分鐘)，以制備參考例2至6中的每一氨基酸溶液。
表1

(g/100ml)制備例以類(lèi)似參考例的方法制備表2中的制備例1至5中的氨基酸溶液。
表2

試驗(yàn)例1
對(duì)非麻醉或麻醉下大鼠給藥氨基酸對(duì)血糖值的影響在試驗(yàn)的前一天，在乙醚麻醉下切開(kāi)大鼠頸部，在右外頸靜脈內(nèi)保持麻醉藥劑給藥用和氨基酸水溶液給藥用的每個(gè)導(dǎo)液管。將大鼠固定在裝具后，皮下穿引導(dǎo)液管的另一個(gè)端從大鼠背部露出，并經(jīng)過(guò)固定裝具連接到旋轉(zhuǎn)軸承上。連續(xù)地以1毫升/小時(shí)/身體的速率經(jīng)由用于氨基酸水溶液給藥的導(dǎo)液管給藥生理鹽水(Saline)直到恰好試驗(yàn)之前。其后，在禁食狀態(tài)下飼喂大鼠，容許大鼠自由地飲用水。
在試驗(yàn)的當(dāng)天，轉(zhuǎn)移大鼠至隔音和防電室中。然后，經(jīng)過(guò)分支接頭連接每個(gè)導(dǎo)液管至多種波動(dòng)記錄儀的電纜和用于給藥麻醉藥劑或用于給藥氨基酸水溶液的注射泵(麻醉藥劑微型注射器泵型號(hào)EP32，由EICOM Corp.制造，氨基酸水溶液JMS注射泵型號(hào)SP100s)。預(yù)先確定大鼠生物電位(EEG、EMG、體溫、生物振動(dòng))穩(wěn)定1小時(shí)后，進(jìn)一步記錄30分鐘生物電位直到恰好麻醉開(kāi)始之前。該方法至今被認(rèn)為是預(yù)處理，并進(jìn)行下列試驗(yàn)例。
靜脈內(nèi)給藥15毫克/千克丙泊酚(Diprivan 1％，Zeneca S.p.A.，Italy)丸劑給麻醉藥給藥組(n＝16)，并連續(xù)靜脈內(nèi)給藥30分鐘45毫克/千克/小時(shí)(i.v.)丙泊酚，然后連續(xù)地靜脈內(nèi)給藥22.5毫克/千克/小時(shí)丙泊酚(i.v.)2.5小時(shí)。
靜脈內(nèi)給藥1.5毫升/千克(i.v.)Intralipos(靜脈注射用脂肪乳劑，由OTSUKA PHARMACEUTICAL FACTORY，Inc制造)的丸劑給麻醉藥非給藥組(n＝16)，然后類(lèi)似于麻醉藥給藥組連續(xù)地靜脈內(nèi)給藥Intralipos總計(jì)3小時(shí)。
以14毫升/千克/小時(shí)的速率經(jīng)由與丙泊酚給藥或Intralipos給藥平行的氨基酸水溶液給藥導(dǎo)液管，連續(xù)地靜脈內(nèi)給藥表1中描述的參考例1″Amiparen″(n＝8)(由OTSUKA PHARMACEUTICAL FACTORY，Inc.制造)給兩組大鼠。
在給藥參考例1的溶液終了之后，經(jīng)由用于氨基酸水溶液給藥組的導(dǎo)液管對(duì)兩組大鼠給藥麻醉藥劑戊巴比妥鈉(50毫克/千克)，從腹主動(dòng)脈收集血液。用酶促法(Glucose-DH方法)測(cè)定血糖值。另外，通過(guò)在進(jìn)行差雙向分析(t檢驗(yàn))后測(cè)量生理鹽水給藥組和氨基酸水溶液給藥組之間的差異，對(duì)比兩組。
試驗(yàn)例1的結(jié)果列于圖1。對(duì)于麻醉藥給藥組，觀(guān)察到Amiparen(參考例1)中血糖值明顯低于并行給藥組，說(shuō)明在麻醉下，氨基酸給藥有效抑制手術(shù)侵襲應(yīng)激引起的血糖值上升。
試驗(yàn)例2具有血糖值上升抑制效果的氨基酸的種類(lèi)的鑒定對(duì)具有血糖值上升抑制效果的氨基酸進(jìn)行試驗(yàn)，氨基酸為試驗(yàn)例1中使用的參考例(Amiparen)中包含的氨基酸。
對(duì)以類(lèi)似于試驗(yàn)例1的方式進(jìn)行預(yù)處理的大鼠靜脈內(nèi)給藥15毫克/千克丙泊酚小球劑(bolus)，然后按照試驗(yàn)例1連續(xù)地靜脈內(nèi)給藥丙泊酚3小時(shí)。以14毫升/千克/小時(shí)的速率靜脈內(nèi)給藥參考例2至6(每個(gè)給藥組n＝8)或生理鹽水(對(duì)照組n＝8)的每個(gè)氨基酸水溶液給上述大鼠，并行于丙泊酚給藥。給藥結(jié)束后，按照試驗(yàn)例1從腹主動(dòng)脈收集血液，然后測(cè)定血糖值和血中胰島素值。
用ELISA法(由Mevcodia Co.制造)測(cè)定血中胰島素值。
試驗(yàn)例2的結(jié)果列于圖2。結(jié)果，對(duì)于參考例4至6的氨基酸水溶液給藥組，(A)觀(guān)察到血糖值明顯低于生理鹽水給藥(對(duì)照組)，各自水平類(lèi)似于包含必需和準(zhǔn)必需氨基酸的氨基酸水溶液的給藥組(參考例2)。相比之下，不包含BCAA的氨基酸水溶液給藥組(參考例3)顯示出類(lèi)似于對(duì)照組的高血糖值。該結(jié)果表明BCAA有效抑制血糖值上升。
此外，對(duì)于參考例2給藥組，(B)觀(guān)察到胰島素水平上升、血糖值減少，對(duì)于參考例4至6給藥組，其中類(lèi)似地顯示出血糖值減少，胰島素水平增加一點(diǎn)。相比之下，對(duì)于參考例3給藥組，胰島素水平顯示出類(lèi)似于參考例4至6給藥組的低水平。
試驗(yàn)例3BCAA(3種混合物，Leu+Ile+Val)對(duì)血糖值上升抑制效果的確認(rèn)試驗(yàn)根據(jù)試驗(yàn)例2得到的結(jié)果，對(duì)由BCAA帶來(lái)的血糖值上升的抑制效果進(jìn)行確認(rèn)試驗(yàn)。
靜脈內(nèi)給藥15毫克/千克丙泊酚小球劑給類(lèi)似于試驗(yàn)例1進(jìn)行預(yù)處理的大鼠，然后連續(xù)地靜脈內(nèi)給藥丙泊酚3小時(shí)。以45毫克/千克/小時(shí)的速率連續(xù)地靜脈內(nèi)給藥(i.v.)丙泊酚1小時(shí)，然后以22.5毫克/千克/小時(shí)的速率給藥(i.v.)2小時(shí)。以14毫升/千克/小時(shí)的速率靜脈內(nèi)給藥制備例1的氨基酸水溶液或生理鹽水給上述大鼠。給藥結(jié)束后，按照試驗(yàn)例1從腹主動(dòng)脈收集血液，然后測(cè)定血糖值和血中胰島素值。
試驗(yàn)例3的結(jié)果顯示于圖3。對(duì)于給藥包含3種氨基酸Leu、Ile和Val的氨基酸水溶液(制備例1)的組，與對(duì)照組相比較明顯地抑制血糖值。根據(jù)該結(jié)果可知，證明了BCAA給藥有效抑制麻醉下的血糖值上升。
試驗(yàn)例4具有抑制血糖值上升效果的BCAA的種類(lèi)的鑒定另外，對(duì)具有血糖值上升抑制效果的BCAA中的氨基酸進(jìn)行了研究。
類(lèi)似于試驗(yàn)例1預(yù)處理大鼠，除了導(dǎo)液管保持在右外側(cè)尾靜脈之外。代替先前試驗(yàn)中所用的丙泊酚，給藥戊巴比妥鈉(30毫克/千克，i.v.，Somnopentyl)后，類(lèi)似地以25毫升/千克/小時(shí)的恒定速率經(jīng)過(guò)靜脈內(nèi)途徑連續(xù)給藥戊巴比妥鈉3小時(shí)。以14毫升/千克/小時(shí)的速率靜脈內(nèi)給藥制備例2至4每個(gè)氨基酸性水溶液(每個(gè)給藥組n＝5)或生理鹽水(對(duì)照組n＝5)。給藥結(jié)束后，從腹主動(dòng)脈收集血液，并測(cè)定血糖值。
試驗(yàn)例4的結(jié)果顯示于圖4。對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的Leu或單獨(dú)的Ile氨基酸水溶液(制備例2或3)組、或Leu和Ile(制備例4)混合物，血糖值明顯低于生理鹽水給藥組(對(duì)照組)，該水平接近等于接受試驗(yàn)例3中的3種BCAA的組。該結(jié)果說(shuō)明麻醉下單獨(dú)的Leu或單獨(dú)的Ile、或Leu和Ile的混合物給藥也得到顯著的血糖值上升抑制效果。此外，因?yàn)槲彀捅韧租c在該試驗(yàn)例4中用作麻醉藥劑，說(shuō)明在使用任何麻醉藥的場(chǎng)合下明顯地得到BCAA的血糖值上升抑制效果。
試驗(yàn)例5在并行給藥糖液的場(chǎng)合下，試驗(yàn)BCAA(3種的混合物，Leu+Ile+Val)的血糖值上升抑制效果通過(guò)靜脈內(nèi)給藥葡萄糖給活體制造血糖值上升模型，和在上述模型中檢查并行給藥BCAA的效果。
靜脈內(nèi)給藥丙泊酚至以類(lèi)似于試驗(yàn)例1進(jìn)行預(yù)處理的大鼠，按照試驗(yàn)例1連續(xù)地給藥3小時(shí)。以14毫升/千克/小時(shí)的速率靜脈內(nèi)給藥比為1∶9的50wt％葡萄糖和3種BCAA的混合溶液(5wt％葡萄糖+2.7wt％BCAA給藥組n＝6)或單獨(dú)給藥5wt％葡萄糖水溶液(對(duì)照組n＝6)給每個(gè)上述大鼠。開(kāi)始給藥之前、開(kāi)始給藥之后30分鐘、90分鐘和180分鐘分別經(jīng)由用于氨基酸水溶液導(dǎo)液管收集(100μL)血液。然后，按照試驗(yàn)例1測(cè)定血糖值。
試驗(yàn)例5的結(jié)果顯示于圖5。在兩組中，與開(kāi)始給藥之前比較，開(kāi)始給藥之后30分鐘血糖值明顯增加，兩組之間的水平?jīng)]有差異。然而，在那之后，在給藥5％葡萄糖水溶液的對(duì)照組中，血糖值持續(xù)保持在高水平(約280毫克/分升)。相比之下，在給藥5％葡萄糖水溶液和3種BCAA的混合溶液的并行給藥組中，給藥之后90分鐘血糖值降低(約210毫克/分升)，之后其與對(duì)照組相比變至明顯低的水平。該結(jié)果說(shuō)明了，在圍術(shù)期中由于補(bǔ)充葡萄糖而一旦上升的血糖值通過(guò)濃度隨給藥后時(shí)間的增加而增加的BCAA被控制在適當(dāng)?shù)难侵捣秶鷥?nèi)，得到了血糖值上升抑制效果。
試驗(yàn)例6支鏈氨基酸對(duì)由于葡萄糖引起的血糖值上升模型的效果通過(guò)靜脈內(nèi)給藥葡萄糖給活體產(chǎn)生血糖值上升模型，并通過(guò)在上述模型中平行給藥亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸檢查效果。
以類(lèi)似試驗(yàn)例4的方式預(yù)處理大鼠，通過(guò)以類(lèi)似試驗(yàn)例4的方式靜脈內(nèi)連續(xù)給藥戊巴比妥，維持大鼠在麻醉狀態(tài)3小時(shí)。以14毫升/千克/小時(shí)的速率靜脈內(nèi)給藥比為1∶9(5wt％葡萄糖-1.8wt％每個(gè)氨基酸；n＝5)的50wt％葡萄糖和制備例2、3或5的水溶液的混合溶液，或5wt％葡萄糖水溶液(n＝5)給每個(gè)上述大鼠，并行給藥戊巴比妥。開(kāi)始給藥之前、開(kāi)始給藥之后30分鐘、90分鐘和180分鐘分別經(jīng)由用于氨基酸水溶液導(dǎo)液管收集(100μL)血液。然后，按照試驗(yàn)例1測(cè)定血糖值和血中胰島素值。
試驗(yàn)例6的結(jié)果顯示于圖6。開(kāi)始試驗(yàn)后30分鐘全部組的血糖值大約是300毫克/分升。在測(cè)定過(guò)程中葡萄糖給藥組的血糖值連續(xù)地增加。試驗(yàn)開(kāi)始后30分鐘并行亮氨酸給藥組的血糖值達(dá)到最大值，之后水平降低，與試驗(yàn)開(kāi)始后90和180分鐘葡萄糖給藥組相比較，其水平明顯變低。試驗(yàn)開(kāi)始后30分鐘并行異亮氨酸給藥組的血糖值也達(dá)到峰值，沒(méi)有見(jiàn)到血糖值連續(xù)升高，與開(kāi)始試驗(yàn)后180分鐘葡萄糖給藥組相比較水平具有明顯差異。
試驗(yàn)例6中的并行給藥亮氨酸(葡萄糖+亮氨酸)組的血中胰島素值顯示于表3。
表3

每個(gè)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示。
觀(guān)察到在維持麻醉狀態(tài)下，在麻醉下并行給藥亮氨酸組的血中胰島素值隨時(shí)間增加，與非麻醉下并行給藥亮氨酸組比較，血中胰島素值在30分鐘增加1.7倍，在90分鐘增加9.9倍，在180分鐘增加16.2倍。
該結(jié)果說(shuō)明了當(dāng)給藥葡萄糖時(shí)觀(guān)察到支鏈氨基酸給藥對(duì)血糖值上升具有抑制效果，與非麻醉下?tīng)顟B(tài)相比增強(qiáng)了胰島素的分泌促進(jìn)。
試驗(yàn)例7口服亮氨酸對(duì)血糖值降低的效果-麻醉狀態(tài)和非麻醉狀態(tài)的比較-試驗(yàn)方法非麻醉組在整夜禁食狀態(tài)下根據(jù)體重將大鼠分組，并從尾部靜脈收集血液(Pre值)。之后不久，口服10毫升/千克蒸餾水給對(duì)照組，0.3克/10毫升/千克亮氨酸懸浮液給樣品液組。在給藥蒸餾水和樣品溶液后90分鐘從尾靜脈收集血液(90分鐘值)。
麻醉組在整夜禁食條件下根據(jù)體重將大鼠分組，并從尾靜脈收集血液(Pre值)。收集血液后，口服10毫升/千克蒸餾水給對(duì)照組，0.3克/10毫升/千克亮氨酸懸浮液給樣品液組。給藥樣品液后30分鐘保持Saflow留置針留置在尾靜脈中。之后，通過(guò)快速靜脈內(nèi)給藥30毫克/千克戊巴比妥鈉誘導(dǎo)麻醉。其后，通過(guò)延伸管將微型注射器泵中放置的氣密注射器與留置針連接，通過(guò)連續(xù)靜脈內(nèi)給藥30毫克/千克/小時(shí)保持麻醉。從與引入麻醉后留置針晶保持60分鐘的對(duì)側(cè)尾靜脈收集血液(90分鐘值)。
另外，在血細(xì)胞容量計(jì)測(cè)定用管中收集血液。離心收集血液后，回收血漿部分并根據(jù)試驗(yàn)例1測(cè)定血糖值。
通過(guò)從每個(gè)鼠血漿90分鐘值減去每個(gè)鼠血漿的Pre值計(jì)算血糖值的改變值。
試驗(yàn)例7的結(jié)果顯示于圖7。與開(kāi)始給藥之前相比，非麻醉和麻醉兩組之間的對(duì)照組在給藥后30分鐘沒(méi)有觀(guān)察到血糖明顯上升。相對(duì)于非麻醉和麻醉兩組之間的樣品液組，在兩個(gè)組中都觀(guān)察到血糖值降低，麻醉組中血糖值的降低程度是非麻醉組的2.7倍。在麻醉下，即在圍術(shù)期中，表明了支鏈氨基酸與非麻醉狀態(tài)相比更能降低血糖值。
試驗(yàn)例8耐糖期間口服異亮氨酸的血糖值上升抑止效果-非麻醉和麻醉的比較-試驗(yàn)方法非麻醉組在禁食整夜條件下根據(jù)體重將大鼠分組，并從尾靜脈收集血液(Pre值)。對(duì)對(duì)照組和樣品液組分別口服0.5克/10毫升/千克OTSUKA蒸餾水(注射用水；由OTSUKA PHAMACEUTICALFACTORY，INC.生產(chǎn))和0.5克/10毫升/千克的異亮氨酸水溶液。口服50％OTSUKA糖液(葡萄糖注射液(葡萄糖100克/200毫升)；由OTSUKAPHAMACEUTICAL FACTORY，INC.生產(chǎn)；在下文中僅稱(chēng)為糖液)，使得樣品溶液給藥后30分鐘為3克葡萄糖/千克。開(kāi)始給藥糖液后30分鐘、60分鐘、90分鐘和120分鐘從尾靜脈收集血液，并測(cè)量血糖值。在非麻醉組中每個(gè)血糖值分別被認(rèn)為是30分鐘值、60分鐘值、90分鐘值和120分鐘值。
麻醉組在禁食整夜條件下根據(jù)體重將大鼠分組，并從尾靜脈收集血液(Pre值)。對(duì)對(duì)照組和異亮氨酸給藥組分別口服0.5克/10毫升/千克OTSUKA蒸餾水和0.5克/10毫升/千克的異亮氨酸水溶液?？诜?0％OTSUKA糖液，使得樣品溶液給藥后30分鐘為3克葡萄糖/千克。給藥糖液后10分鐘從腹腔腹膜內(nèi)給藥0.5克/1毫升/千克戊巴比妥鈉給麻醉組。開(kāi)始給藥糖液后30分鐘、60分鐘、90分鐘和120分鐘測(cè)量采自尾靜脈的血液的血糖值。
此外，在血細(xì)胞容量計(jì)測(cè)定用管中收集血液。離心收集血液以回收血漿。分級(jí)后的血漿用于測(cè)定血糖值。通過(guò)在0分鐘值(其是Pre值)、30分鐘、60分鐘值、90分鐘值和120分鐘值的5點(diǎn)下對(duì)時(shí)間(分鐘)和血糖值(毫克/分升)曲線(xiàn)積分得到血糖值曲線(xiàn)下面積(0-120分鐘；在下文中縮寫(xiě)為AUC)。
試驗(yàn)例8的結(jié)果顯示于圖8。關(guān)于對(duì)照組，麻醉組的AUC與非麻醉組相比明顯增加。關(guān)于異亮氨酸給藥組，非麻醉組和麻醉組的AUC與對(duì)照組相比都降低，麻醉組中降低明顯。該結(jié)果說(shuō)明由耐糖引起的血糖值上升明顯增加，由于麻醉藥和異亮氨酸之間的明顯相互作用，口服異亮氨酸對(duì)血糖值上升的抑止效果明顯增強(qiáng)。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的血糖值上升抑制劑通過(guò)對(duì)患者給藥可以抑制由手術(shù)和麻醉引起的血糖值上升。此外，通過(guò)使患者在麻醉下可以增強(qiáng)抑止效果。關(guān)于上述的抑制劑，其構(gòu)成成分是支鏈氨基酸，該抑制劑不導(dǎo)致低血糖癥的風(fēng)險(xiǎn)，該風(fēng)險(xiǎn)是圍術(shù)期中用于控制血糖值的常規(guī)胰島素給藥方法所擔(dān)心的。此外，在手術(shù)時(shí)容易補(bǔ)充糖給遭受糖代謝異常的患者，并且該抑制劑對(duì)包括人的活體是安全的。
權(quán)利要求
1.圍術(shù)期血糖值上升抑制劑，其特征為包含支鏈氨基酸、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物、或從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物。
2.權(quán)利要求1的血糖值上升抑制劑，其中支鏈氨基酸是亮氨酸和/或異亮氨酸。
3.權(quán)利要求1或2的血糖值上升抑制劑，其中可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物是支鏈氨基酸的鹽、酯、或酰胺，或包含支鏈氨基酸的寡肽。
4.權(quán)利要求1的血糖值上升抑制劑，其中從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物是α-酮異己酸或α-酮-β-甲基戊酸。
5.權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其包含0.25至2.5克/分升亮氨酸和/或0.25至3.5克/分升異亮氨酸。
6.權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其包含1至10克/分升葡萄糖和0.25至2.5克/分升亮氨酸和/或0.25至3.5克/分升異亮氨酸。
7.權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其中血糖值上升由麻醉藥引起。
8.權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其用于治療和/或預(yù)防麻醉下的血糖值上升。
9.權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑，其用于與麻醉藥并用。
10.血糖值上升的抑制方法，其包括對(duì)圍術(shù)期的患者給藥權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑。
11.麻醉方法，其包括將麻醉藥與權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)的血糖值上升抑制劑并用。
12.支鏈氨基酸、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物、或從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物在制備用于抑制圍術(shù)期患者的血糖值上升的藥物中的應(yīng)用。
13.支鏈氨基酸、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物、或從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物在制備用于抑制由麻醉藥引起的血糖值上升的藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了圍術(shù)期血糖值上升抑制劑，其特征在于包含支鏈氨基酸、可以體內(nèi)轉(zhuǎn)變成支鏈氨基酸的化合物、或從支鏈氨基酸轉(zhuǎn)移氨基的化合物。該圍術(shù)期血糖值上升抑制劑可用作藥物，該藥物對(duì)活體是安全的，抑制由麻醉、手術(shù)等引起的血糖值的異常升高，并且對(duì)圍術(shù)期患者給藥時(shí)能夠適當(dāng)控制血糖。
文檔編號(hào)A61K38/00GK1747727SQ20048000362
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者山岡一平, 三本靖洋, 土居雅子, 福永徹也, 中山滿(mǎn)雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大塚制藥工場(chǎng)