技术领域
本发明涉及含有维力波糖的组合物,具体地说涉及含有维力波糖的药物组合物。
本发明还涉及该药物组合物的制备方法。
本发明还涉及该药物组合物在医药领域中的应用。
背景技术
维力波糖(valibose)(化学名:(+)-(1S,2S,3S,4R,5R)-1-氨基-5-羟甲基-N-2-(1,3-二羟丙基)-2,3,4-环己三醇)在美国专利US 4,701,559和US4,777,294中已被公开,其结构式[I]为:
维力波糖是一种α-葡萄糖苷酶抑制剂,口服后能竞争拮抗性地抑制肠道内双糖类水解酶(α-葡萄糖苷酶),从而延缓了糖类的消化和吸收,进而改善餐后高血糖。餐后高血糖会使胰岛素的分泌和胰岛素的作用出现障碍,使糖代谢进一步恶化,因此纠正餐后高血糖对于防止糖尿病及其并发症的发展是非常重要的。
糖尿病是一种慢性全身进行性内分泌代谢疾病,包括胰岛素依赖型糖尿病(IDDM,I型)和非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM,II型)。由于体内胰岛素的相对或绝对不足,形成持续性的高血糖,导致一些组织器官代谢异常,继而引起它们的功能障碍及形态改变,最容易受到危害的是视网膜、肾脏、血管及神经系统等异常。
世界卫生组织有关糖尿病专家统计:因糖尿病引起的失明比一般人的多10~23倍;糖尿病性坏疽和截肢比一般人的多20倍;糖尿病并发的冠心病及中风比一般人的增加2~3倍;糖尿病导致的肾功能衰竭比一般肾病多7倍;糖尿病遗传危险率为1.90%~8.33%。目前,糖尿病并发症所导致的死亡率仅次于心血管病、脑血管病和肿瘤的死亡率。中老年糖尿病患者常死于冠心病、心肌梗死、脑中风;青少年糖尿病患者常因并发肾功能衰竭而死亡。此外,糖尿病并发重症感染、酸中毒、高渗性昏迷等也是主要致命原因。
目前尚没有文献表明单一、特定日剂量的维力波糖对血糖控制具有特别有益的作用,并因此对治疗糖尿病以及与糖尿病相关的疾病特别有用,亦没有关于含有该单一、特定日剂量的维力波糖的药物组合物及其制备方法的报道。
发明内容
本发明的一个目的在于提供含有维力波糖的药物组合物。
本发明的另一个目的在于提供该组合物的制备方法。
本发明的再一个目的在于提供该组合物在制备治疗和/或预防糖尿病及与糖尿病有关的疾病的药物中的应用。
根据本发明的一个方面,本发明提供了含有维力波糖的药物组合物,该组合物含有0.5~50mg药学上可接受形式的维力波糖和任选的药学上可接受的载体。优选的,该药物组合物是单位剂量的组合物。
本发明所述的单位剂量是指一次给药的剂量。例如,采用维力波糖治疗糖尿病及其有关的疾病时,每次给药2.5mg,每日给药三次,则维力波糖药物组合物的单位剂量为2.5mg。
适合的药学上可接受形式的维力波糖包括药学上可接受的盐形式和药学上可接受的溶剂化物形式,还包括药学上可接受的盐的药学上可接受的溶剂化物形式,其中所述维力波糖为药学上可接受的无定形态或结晶形态。
适当的组合物含有0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50mg药学上可接受形式的维力波糖。
具体的组合物含有0.5~2.5mg药学上可接受形式的维力波糖。
具体的组合物含有2.5~5mg药学上可接受形式的维力波糖。
具体的组合物含有5~10mg药学上可接受形式的维力波糖。
具体的组合物含有10~15mg药学上可接受形式的维力波糖。
具体的组合物含有15~50mg药学上可接受形式的维力波糖。
优选的组合物含有2.5mg药学上可接受形式的维力波糖。
优选的组合物含有5mg药学上可接受形式的维力波糖。
优选的组合物含有7.5mg药学上可接受形式的维力波糖。
优选的组合物含有10mg药学上可接受形式的维力波糖。
优选的组合物含有15mg药学上可接受形式的维力波糖。
特别优选的组合物含有2.5mg药学上可接受形式的维力波糖。
维力波糖的适当的药学上可接受的形式包括在US4,701,559中描述的无定形态,也包括结晶形态。优选的药学上可接受的形式为结晶形态的维力波糖。
维力波糖的适当的药学上可接受的盐形式包括盐酸盐、硫酸盐、马来酸盐、磷酸盐等,优选的药学上可接受的盐形式为盐酸盐。
维力波糖的适当的药学上可接受的溶剂化物形式优选水合物。
根据在US 4,701,559和US 4,777,294中公开的方法,可以制备无定形态的维力波糖及其盐酸盐;根据本领域技术人员所知晓的方法,可以制备维力波糖的其它药学上可接受的盐或溶剂化物;此外,根据本发明后述的制备方法可以制备结晶形态的维力波糖及其盐酸盐。
维力波糖可以以数种互变异构体形式之一存在,术语“维力波糖”包括所用这些单独的互变异构形式或它们的混合物。
维力波糖含有手性碳原子,因此可以以多至两种立体异构体形式存在,术语“维力波糖”包括这些单独的异构体或异构体的混合物的异构体形式,包括外消旋物。
本发明所述的“药学上可接受的”包括人用和兽用两种用途,即包括人用上可接受的化合物和兽用上可接受的化合物。
为避免疑问,当在本发明中给出药学上可接受的维力波糖的标量(包括mg量和重量%量)时,所指的标量参照维力波糖本身的量,例如2.5mg盐酸盐形式的维力波糖为含有2.5mg维力波糖的盐酸盐的量。
在本发明中,优选维力波糖药物组合物为单位剂量的组合物。当单位剂量小于0.5mg时,由于剂量太小达不到有效的血药浓度,起不到治疗作用;当单位剂量从0.5mg增加到2.5mg时,会出现较佳的治疗效果;当单位剂量超过2.5mg时,在目前的动物试验中,血药浓度达到饱和;此外,急性毒性试验表明维力波糖具有很高的用药安全性。因此,当维力波糖药物组合物的单位剂量在2.5~50mg这个范围内,均可以表现较好的治疗效果,在临床应用时,可根据需要进行选择。本发明优选维力波糖药物组合物的单位剂量为2.5mg,以节约用药成本。然而,本领域的技术人员可以理解,包括在2.5~50mg内的其它剂量也应在本发明的范围之内。
同一药品,剂型不同,其所用剂量也不相同。如果将本发明的维力波糖药物组合物制备成为缓控释制剂时,则该组合物的单位剂量会随着每日用药次数的减少而相应的增加。例如,将维力波糖药物组合物制成单位剂量为2.5mg的普通口服制剂时,每日给药三次,每次给药2.5mg;将维力波糖药物组合物制成每日口服给药一次的缓控释制剂时,该组合物的单位剂量应当约为7.5mg。本领域的技术人员可以理解,上述根据剂型改变所作的剂量调整应在本发明的范围之内。
根据本发明的另一个方面,本发明提供含有0.5~50mg药学上可接受形式的维力波糖和药学上可接受的载体的药物组合物的制备方法,该方法包括将0.5~50mg药学上可接受形式的维力波糖与药学上可接受的载体混合,并且任选随后将产生的组合物配制为可供给药的形式。
优选维力波糖的药物组合物的可供给药形式为单位剂量的组合物。
除特别指明外,适合的单位剂量含有多至50mg,如0.5~50mg药学上可接受形式的维力波糖。
其它的单位剂量包括在本说明书中所提及的那些剂量。
本发明的方法可以提供任何可方便给药形式的维力波糖的药物组合物,包括经口或胃肠外给药形式。它们特别适合制备为经口给药形式,特别是药学上可接受形式的维力波糖的片剂。
在本发明的一个具体实施方案中,维力波糖药物组合物含有药学上可接受形式的维力波糖、崩解剂、粘合剂、稀释剂和润滑剂。适当的崩解剂为交聚维酮;适当的粘合剂为羟丙基甲基纤维素粘合剂;适当的稀释剂为乳糖;适当的 润滑剂为硬脂酸镁。
将本发明的组合物配制为可供给药形式的方法为常规制剂方法,如压片法。
优选本发明可供给药的组合物适合经口给药。然而,它们也适合于其它给药途径,如胃肠外、舌下或透皮给药。
可供给药的组合物可以为片剂、胶囊剂、粉剂、颗粒剂、锭剂、栓剂、可复制粉剂或液体制剂(如口服或无菌胃肠外溶液或悬浮液)。
为获得给药的一致性,优选本发明的组合物为单位剂型。
口服给药的单位剂型可以为片剂和胶囊剂,它们可以含有常规赋形剂如粘合剂像糖浆、糊精、淀粉浆、阿拉伯胶、明胶、山梨醇、黄蓍胶、羟丙基甲基纤维素或聚乙烯吡咯烷酮;填充剂如乳糖、蔗糖、玉米淀粉、磷酸钙、山梨醇、甘露醇、微晶纤维素、硫酸钙或甘氨酸;压片润滑剂如硬脂酸镁;崩解剂如交联羧甲基纤维素钠、淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、交聚维酮、羟乙酸淀粉钠、低取代羟丙基纤维素或微晶纤维素或药学上可接受的润湿剂如十二烷基硫酸钠、水、乙醇。
除特别指明外,优选本发明的组合物为作为相应日剂量的适当量的单位剂型,适当的单位剂型含有0.1、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45或50mg药学上可接受形式的维力波糖。
本发明所述单位剂量(如前所述,即为一次给药的剂量)的药物组合物,可以根据需要配制成一个或多个单位剂型。例如,当单位剂量为2.5mg时,可以配制为一个含2.5mg维力波糖的片剂,也可以配制为5个含0.5mg维力波糖的片剂,还可以配制为25个含0.1mg维力波糖的片剂。本领域的技术人员可以理解,在组合物的单位剂量未作改变的前提下,单位剂型数目的调整可导致单位剂型中维力波糖含量的改变,该改变应在本发明的范围之内。
可以通过常规方法混合、填充或压片制备固体组合物(如口服组合物)。如果需要,可以重复混合操作步骤以将所述活性组分分散于使用大量填充剂的组合物中。此类操作步骤是本领域常规的。可以根据制药实践中熟知的方法对片剂进行包衣,特别是用膜包衣物水溶液进行包衣。
液体组合物(如口服液体组合物)可以制备为乳液、糖浆剂或酏剂形式,或者将它们制备为干燥产物形式,在使用前用水或其它适当的溶媒溶解。此类 液体制剂可以含有常规的添加剂,如悬浮剂像山梨醇、糖浆、甲基纤维素、明胶、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硬脂酸铝凝胶、氢化可食用脂肪;乳化剂如卵磷脂、脱水山梨醇单油酸酯或阿拉伯胶;非水溶性溶媒(可以包括食用油)如杏仁油、分馏椰子油、油性酯如甘油、丙二醇或乙醇的酯;防腐剂如对羟基苯甲酸甲酯或丙酯或山梨醇;并且如果需要可以含有常规的矫味剂或着色剂。
胃肠外组合物(包括胃肠外给药组合物如单位剂量组合物)可以含有所述活性化合物和无菌溶媒,根据使用的浓度,所述活性化合物可以悬浮于或溶解于该溶媒中。制备胃肠外给药的溶液时,可以将本发明的组合物溶于注射用水中,过滤除菌,然后灌装于适当的管制瓶或安瓿中并密封。最好将辅助剂如局部麻醉剂、防腐剂和缓冲剂溶解于所述溶媒中。为增加稳定性,可以将该组合物灌装于管制瓶中后冷冻并真空去除水分。以基本相同的方法可以制备胃肠外悬浮液,但是所述活性化合物是悬浮于溶媒中而不是溶解于溶媒中,并且除菌不能通过过滤进行。可以将所述化合物通过暴露于环氧乙烷中灭菌,然后将其悬浮于无菌溶媒中。最好该组合物中含有表面活性剂或润湿剂以有助于维力波糖的均匀分布。
除特别指明外,根据给药方法的不同,本发明的组合物可以含有0.1至99%(重量)、优选10%至60%(重量)的活性物质。
如果需要,所述组合物可以为带有使用说明的包装形式。
根据本发明的再一个方面,本发明提供了上述含有0.5~50mg药学上可接受形式的维力波糖的药物组合物在制备治疗和/或预防糖尿病以及与糖尿病相关的疾病的药物中的应用。
在本发明中,“糖尿病”包括I型糖尿病和II型糖尿病。
“与糖尿病相关的疾病”包括与前驱糖尿病相关的疾病、与糖尿病本身相关的疾病以及糖尿病并发症。
“与前驱糖尿病相关的疾病”包括如胰岛素抗性(包括遗传性胰岛素抗性)疾病、损害性葡萄糖耐受性和高胰岛素血症。
“与糖尿病本身相关的疾病”包括胰岛素抗性高血糖,包括获得性胰岛素抗性和肥胖症。与糖尿病本身相关的其它疾病包括高血压;心血管疾病,特别是动脉粥样硬化症;某些进食性疾病,特别是那些需要调节食欲和食物摄取的疾病,如与进食过少相关的疾病像神经性厌食,以及与进食过多相关的疾病, 如肥胖症和食欲过盛(bulimia)。与糖尿病本身相关的其它疾病包括多囊卵巢综合症以及类固醇诱导的胰岛素抗性和妊娠糖尿病。
进一步的,所述与糖尿病相关的疾病为肥胖症和/或食欲过盛。
进一步的,所述与糖尿病相关的疾病为糖尿病并发症。
“糖尿病并发症”包括急性并发症和慢性并发症。急性并发症包括:各种急性感染、低血糖症、糖尿病酮症酸中毒、糖尿病乳酸性酸中毒、糖尿病高渗性昏迷。慢性并发症系指大血管、微血管及神经病变。糖尿病慢性并发症包括:冠心病、高血压、脑血管病、肾脏病、眼部并发症(视网膜病变、白内障、屈光异常、糖尿病眼肌神经病变等)、神经病变(周围神经病变、植物神经病变及中枢神经病变)、糖尿病足、糖尿病皮肤病变、糖尿病性阳痿、糖尿病患者的高脂血症等。糖尿病肾病,包括糖尿病性肾病、肾小球肾炎、肾小球硬化症、肾病综合症、高血压性肾硬化以及晚期肾病。
更进一步的,本发明所述糖尿病并发症为慢性并发症。
再进一步的,本发明所述糖尿病并发症包括糖尿病微血管病变、糖尿病患者的高脂血症以及糖尿病大血管病变,其中糖尿病微血管病变包括糖尿病视网膜微血管病变和糖尿病肾病等。
由于维力波糖为一种α-葡萄糖苷酶抑制剂,口服后能竞争拮抗性地抑制肠道内双糖类水解酶(α-葡萄糖苷酶),从而延缓了糖类的消化和吸收,进而改善餐后高血糖,因此本发明所述含维力波糖的药物组合物应当在每日就餐前或随餐给药,通常每日给药1~6次,优选每日给药2~3次。
药效学试验结果表明,在本发明所选择的剂量范围内,(1)维力波糖使糖尿病动物的三多症状明显缓解,降低了进食量,说明维力波糖可以用于治疗进食过多及其所导致的肥胖症;(2)维力波糖明显降低了禁食血糖、非禁食血糖、血清果糖胺、尿糖,说明维力波糖改善了高血糖动物的糖代谢,可以用于预防或治疗糖尿病;(3)维力波糖明显改善了血清NAG酶活性、血清尿素氮含量、肾脏肥大以及肾小管上皮细胞糖原沉积等糖尿病早期肾病变或视网膜微血管病变的特征,说明维力波糖可预防或治疗糖尿病微血管病变等疾病;(4)维力波糖明显降低了血甘油三酯和胆固醇的水平及心脏指数,说明维力波糖具有改善糖尿病性脂代谢异常的作用,可用于预防或治疗糖尿病大血管病变及高脂血症等疾病。综上所述,本发明所述含维力波糖的药物组合物能够预防和/或治疗糖 尿病及与糖尿病相关的疾病。
急性毒性试验结果表明,在本发明所选择的剂量范围内维力波糖具有很好的用药安全性。
如上所述,本发明发现了单一、特定日剂量的维力波糖对血糖控制具有特别有益的作用,并因此对治疗糖尿病以及与糖尿病相关的疾病特别有用。
为了更好地理解本发明的本质,下面结合附图,通过对本发明较佳实施方式的描述,详细说明但不限制本发明。
附图的简要说明
图1为维力波糖对STZ糖尿病大鼠尿糖的影响
Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠对照组,维力波糖(0.4mg)、维力波糖(0.9mg)、维力波糖(1.6mg)为维力波糖给药组,剂量分别为0.4mg/kg体重、0.9mg/kg体重和1.6mg/kg体重;与对照组Con比较,*P<0.05,***P<0.001;n=8-10
图2为维力波糖对STZ糖尿病大鼠肾脏、心脏指数的影响
Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠对照组,维力波糖(0.4mg)、维力波糖(0.9mg)、维力波糖(1.6mg)为维力波糖给药组,剂量分别为0.4mg/kg体重、0.9mg/kg体重和1.6mg/kg体重;与对照组Con比较,*P<0.05,**P<0.01, ***P<0.001;n=8-10
图3为正常大鼠组大鼠肾脏病理切片光镜照片
光镜照片表明,正常大鼠组大鼠肾脏结构正常,未见病变。
图4为STZ糖尿病大鼠对照组大鼠肾脏病理切片光镜照片
光镜照片表明,高血糖对照组大鼠大部分肾小球囊纤维样渗出,近曲管直部上皮细胞浆溶解或空泡变性。
图5为维力波糖0.4mg/kg体重给药组大鼠肾脏病理切片光镜照片
光镜照片表明,维力波糖0.4mg/kg体重给药组大鼠少部分肾小球囊纤维样渗出,近曲管直部上皮细胞浆溶解或空泡变性。
图6为维力波糖0.9mg/kg体重给药组大鼠肾脏病理切片光镜照片
光镜照片表明,维力波糖0.9mg/kg体重给药组大鼠肾小球未见明显变化,上皮细胞空泡变性情况减少。
图7为维力波糖1.6mg/kg体重给药组大鼠肾脏病理切片光镜照片
光镜照片表明,维力波糖1.6mg/kg体重给药组大鼠肾小球未见明显变化,上皮细胞空泡变性情况减少。
具体实施方式
在以下药效学试验和急性毒性试验中所使用的维力波糖均为由深圳太太药业有限公司提供的结晶形态维力波糖,其它试验材料如无特别说明,均为市售购买产品。该结晶形态维力波糖及其盐酸盐的具体制备方法和结晶形态维力波糖的物理性质测定结果如下:
I、制备方法
1、原料Validamine的制备
原料Validamine可以由现有技术文献中公开的方法制备,例如:.J.Antibiotics24:57-58,1971和Chem.Lctt.,1989,725-728(Harii,s.j.T.Iwasa&Y.Kameda)中描述的方法,本发明的制备工艺中,原料Validamine的制备是通过由井岗霉素A(购自浙江钱江生物化学有限公司,含量60%)经水解得到validoxylamineA,再由validoxylamineA与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)反应,得到validamine。反应式如下:
将反应产物用CG-50NH4+弱酸型阳离子树脂柱,0.1N氨水洗脱分离得到纯的Validamine和Valienamine。
2、结晶形态维力波糖的制备
反应式如下:
在2600毫升无水甲醇(分析纯)中,加入Validamine104克(587毫摩尔)、1,3二羟基丙酮82.3克(FRUKA97%,886毫摩尔)、冰醋酸10.4毫升、氰基硼氢化钠76.5克(营口三征化工有限公司97%,1.18摩尔),回流反应6小时。反应结束后,蒸除甲醇,加水500毫升,用2N HCl酸化至pH1.5,再用NaOH中和至pH6。分别经过PURLITEC100H+型强酸型阳离子树脂柱(水/0.5N氨水)、YD CG-50NH4+弱酸型阳离子树脂柱(0.1N氨水)、HZ-202OH-强碱型阴离子树脂柱(H2O),TLC跟踪检测(展开剂:正丁醇∶甲醇∶氯仿∶氨水=5∶4∶2∶5;显色剂:0.2%茚三酮乙醇溶液;Rf=0.46(validamine);Rf=0.52(valibose))。合并茚三酮呈阳性与Valibose对照品Rf值相同的组分,减压浓缩至干,用乙醇溶解,加晶种析晶,得93克。收率:63.1%,mp:88-89℃。
3、结晶形态维力波糖的盐酸盐的制备方法
取2克结晶形态的维力波糖(按照前述方法制备),加水溶解,搅拌下滴加2N HCl溶液,至pH3,继续搅拌2小时,经活性炭层析柱,H2O洗脱,收集洗脱液(TLC跟踪),将获得的样品浓缩至干,用甲醇重结晶,过滤、干燥,得1克结晶形态的维力波糖盐酸盐。
II、结晶形态维力波糖物理性质测定
通过对上述制备方法获得的结晶形态维力波糖进行核磁共振分析和元素分析发现,所获得的结晶形态维力波糖与无定形维力波糖粉末得到了完全相同的结果,表明本试验获得的维力波糖与美国专利US 4,701,559中已被公开的维力 波糖具有完全相同的化学结构,结构式均为(+)-(1S,2S,3S,4R,5R)-1-氨基-5-羟甲基-N-2-(1,3-二羟丙基)-2,3,4-环己三醇)。
1、核磁共振分析
仪器:Varian500
结果:1H-NMR(D2O,500MHZ)δ
1.32(1H,ddt,J=3,1.5,15),1.80-1.87(1H,m),1.92(1H,dt,J=3,15),2.78(1H,m,J=5.5),3.15(1H,dd,J=3.5),3.25(1H,dd,J=10.5).3.50-3.55(2H,m),3.57(2H,t,J=4.5),3.62(2H,t,J=5.5),3.65(1H,dd,J=5,11.5),3.72(1H,dd,J=3.5,11);
13C-NMR(D2O,75MHZ)δ
28.61,38.97,55.63,59.28,61.31,62.70,63.19,73.91,74.21,75.34
2、元素分析(C10H21NO6)
仪器:德国ELEMENTAR公司vario EL元素分析仪
计算值:(%)C,47.80;H,8.42;N,5.57
实测值(两次):(%)C,47.90/47.84;H,8.56/8.57;N,5.41/5.45
药效学试验
【实施例1】
以维力波糖为试验药物,考察了不同日剂量的维力波糖对链脲霉素糖尿病大鼠一般状况、血糖、果糖胺、尿糖、血NAG酶活性、血清尿素氮和肌酐含量、肾脏病理变化以及血脂(包括甘油三酯、胆固醇和游离脂肪酸)和心脏指数的影响。
在链脲霉素(STZ)糖尿病大鼠喂食高糖饲料的长期实验中(5周),当大鼠的日剂量≥0.4mg/kg体重时,(1)维力波糖使糖尿病动物的三多症状明显缓解,降低了进食量,说明维力波糖可以用于治疗进食过多及其所导致的肥胖症;(2)维力波糖明显降低了禁食血糖、非禁食血糖、血清果糖胺、尿糖,说明维力波糖改善了高血糖动物的糖代谢,可以用于预防或治疗糖尿病;(3)维力波糖明显改善了血清NAG酶活性、血清尿素氮含量、肾脏肥大以及肾小管上皮细胞糖原沉积等糖尿病早期肾病变或视网膜微血管病变的特征,说明维力波糖可预防或治疗糖尿病微血管病变等疾病;(4)维力波糖明显降低了血甘油三酯 和胆固醇的水平及心脏指数,说明维力波糖具有改善糖尿病性脂代谢异常的作用,可用于预防或治疗糖尿病大血管病变及高脂血症等疾病。
如上所述,提示当大鼠的日剂量≥0.4mg/kg体重时,维力波糖可能有利于预防和治疗糖尿病及与糖尿病相关的疾病。
一、试验材料
(一)试验药物
1、维力波糖
化学合成的化合物,由深圳太太药业有限公司提供(制备方法如上所述)。批号为20030801,分子量251,外观呈白色粉末,纯度为99.8%,实验时用去离子水配制成所需浓度。
(二)试验动物
1、链脲霉素(streptozotocin,简称STZ)糖尿病大鼠
正常SD大鼠腹腔注射链脲霉素58mg/kg(以pH4.0柠檬酸缓冲液配制),72小时后预测血糖,选用血糖在250-450mg/dl的大鼠进行实验分组。
2、正常大鼠
正常雄性SD大鼠,140-160g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证编号SCXK(京)2002-0003,饲养于中国医学科学院药物研究所二级动物房。
二、试验方法
根据α-葡萄糖苷酶抑制剂的作用机理特点,并结合维力波糖预试验研究结果,选取四组链脲霉素(STZ)糖尿病大鼠,每组10只。对照组以高蔗糖饲料(蔗糖:基础饲料=1:1)喂养,其余三组分别饲以含不同剂量维力波糖(0.4mg/kg体重、0.9mg/kg体重、1.6mg/kg体重,为实验结束后根据该组每天平均摄食量计算所得)的高蔗糖饲料(0.4mg/100g料、1mg/100g料、2.5mg/100g料),同时设一组正常大鼠(n=10)饲以正常饲料作为正常动物组,以上各组均自由摄食饮水,每天观察动物一般状况,记录摄食量和饮水量,一周后取血测血糖,三周后取血测血脂(包括甘油三酯、胆固醇和游离脂肪酸)、果糖胺、血N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG酶)活性、血清尿素氮及肌酐含量等生化指标,四周后用代谢笼收集尿液测6小时尿糖含量,实验结束时,断头处死动物,称体重、肾及心脏重量,肾脏用10%福尔马林固定,石蜡包埋,常规切片, 苏木素伊红染色,光镜下观察肾脏病理变化。
三、试验结果
1、摄食量和饮水量的变化
结果见表1。结果表明,维力波糖给药组的糖尿病大鼠摄食量和饮水量多的症状均极显著的减轻。
表1维力波糖对STZ糖尿病大鼠摄食量、饮水量的影响(X±SD)
与Con比较,***p<0.001;n=9-10;Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠对照组,其他为维力波糖给药组
2、维力波糖对STZ糖尿病大鼠血糖的影响
结果见表2。结果表明,给药18天时,维力波糖给药组的未禁食血糖含量均极显著的低于对照组,禁食血糖含量也不同程度降低。
表2维力波糖对STZ糖尿病大鼠血糖的影响(X±SD)
与Con比较,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;n=9-10;Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠对照组,其他为维力波糖给药组
3、维力波糖对STZ糖尿病大鼠血清果糖胺的影响
果糖胺是血浆白蛋白与葡萄糖分子在非酶糖化过程中经过分子重排形成的醛酮缩合物。由于白蛋白浓度在体内的稳定性,故血清果糖胺水平亦比较稳定,不受摄食的影响,它反映1-2周内的血糖水平的变化。试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
结果见表3。结果表明,维力波糖0.9mg/kg体重和1.6mg/kg体重给药组的血清果糖胺水平均显著低于对照组。
表3维力波糖对STZ糖尿病大鼠果糖胺的影响(X±SD)
与Con比较,*P<0.05,**P<0.01;n=9-10;Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠对照组,其他为维力波糖给药组
4、维力波糖对STZ糖尿病大鼠尿糖含量的影响
结果见图1。结果表明,维力波糖给药组的尿糖含量均极显著的低于对照组。
5、维力波糖对STZ糖尿病大鼠血清NAG酶活性的影响
NAG酶(N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶)是广泛存在于肾实质的一种溶酶体酶,与尿液白蛋白排量和视网膜微血管病变程度关系密切,是反映微血管病变的敏感指标。随着微血管病变加重,NAG酶活性增加(终点法测定)。
结果见表4。结果表明,维力波糖0.9mg/kg体重和1.6mg/kg体重给药组大 鼠NAG酶活性降低,且NAG酶活性降低的程度随着给药量的增加而增大。
表4维力波糖对STZ糖尿病大鼠血清NAG酶活性的影响(X±SD)
与Con比较,*P<0.05,***P<0.001;n=9-10;Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠对照组,其他为维力波糖给药组
6、维力波糖对STZ糖尿病大鼠肾脏指数和心脏指数的影响
结果见图2。结果表明,维力波糖给药组的动物肾脏指数均极显著的降低,心脏指数也不同程度的低于对照组。
7、维力波糖对STZ糖尿病大鼠血清尿素氮和肌酐含量的影响
测定血中尿素氮和肌酐含量可以了解肾功能的变化。血清尿素氮、肌酐含量升高,则表示肾功能异常。测定按照北京中生生物工程技术公司的试剂盒方法进行。
结果见表5。结果表明,维力波糖给药组的动物血清尿素氮水平均不同程度减少。
表5维力波糖对STZ糖尿病大鼠血清尿素氮和肌酐含量的影响(X±SD)
与对照组Con比较,*P<0.05,**P<0.01;n=9-10;Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠组,其他为维力波糖给药组
8、维力波糖对STZ糖尿病大鼠肾脏病理变化的影响
实验各组大鼠肾脏用10%福尔马林固定,石蜡包埋,常规切片,苏木素伊红染色,光镜观察。
结果见图3~7。结果表明,正常大鼠肾脏结构正常,未见病变;高血糖对照组大鼠大部分肾小球囊纤维样渗出,近曲管直部上皮细胞浆溶解或空泡变性;维力波糖0.4mg/kg体重给药组大鼠少部分肾小球囊纤维样渗出,近曲管直部上皮细胞浆溶解或空泡变性;维力波糖0.9mg/kg体重和1.6mg/kg体重给药组肾小球未见明显变化,上皮细胞空泡变性情况减少。说明维力波糖对STZ诱发糖尿病大鼠肾脏病变具有一定的保护作用。
9、维力波糖对STZ糖尿病大鼠血脂的影响
高血糖动物常伴有脂质代谢异常,表现为胆固醇、甘油三酯及游离脂肪酸等异常升高。血脂用酶方法测定,胆固醇和甘油三酯试剂盒购自北京中生生物工程技术公司,游离脂肪酸试剂盒购自日本东京第一化学药品株式会社。
结果见表6。结果表明维力波糖在三个给药剂量下均对血甘油三酯水平有降低作用,且维力波糖1.6mg/kg体重给药组的血甘油三酯水平极显著的低于对照组;同时维力波糖0.9mg/kg体重给药组的血胆固醇水平低于对照组;而维力波糖在三个剂量下均对血游离脂肪酸水平没有影响。
表6维力波糖对STZ糖尿病大鼠血脂的影响(X±SD)
与Con比较,*P<0.05;n=9-10;Nor为正常大鼠组,Con为STZ糖尿病大鼠对照组,其他为维力波糖给药组
四、试验结论:
STZ糖尿病大鼠长期实验(5周)结果表明,当日剂量≥0.4mg/kg体重时,维力波糖使糖尿病大鼠三多症状明显减轻(表1);禁食血糖、非禁食血糖、血清果糖胺水平及尿糖含量等均明显低于对照组(表2、3,图1),说明维力波糖有利于高血糖动物糖代谢的改善,并有利于改善进食过多的症状。维力波糖0.9mg/kg体重和1.6mg/kg体重给药组的血清果糖胺浓度降低说明动物的血糖已得到较稳定的控制。
STZ糖尿病大鼠喂食高糖饲料可加速糖尿病大鼠与糖尿病有关的疾病如糖尿病并发症的发生与发展,表现为对照组血清NAG酶活性增加、肾脏肥大、肾小管上皮细胞糖原沉积以及血胆固醇和甘油三酯的水平升高等,而维力波糖给药组动物NAG酶活性降低(表4),肾脏指数和心脏指数明显降低(图2),血清尿素氮水平减少(表5),肾小球病变及肾小管上皮细胞空泡变性改善(图3~7),血胆固醇和甘油三酯水平降低(表6),说明当日剂量≥0.4mg/kg体重时,维力波糖在改善高血糖动物糖代谢异常的同时,有利于延缓与糖尿病相关的疾病如糖尿病微血管病变、肾病变、高脂血症及大血管病变等的发生和发展。
上述试验结果还表明,当维力波糖的剂量为0.4mg/kg体重/天时,即可表现出一定的疗效;在试验所采用的剂量范围(0.4~1.6mg/kg体重/天)内,维 力波糖改善链脲霉素(STZ)糖尿病大鼠糖尿病及与糖尿病有关的疾病随剂量的加大而增强;且当日剂量大于0.9mg/kg体重时,维力波糖的药效增加不明显。
维力波糖的急性毒性试验
以维力波糖为试验药物,进行了大、小鼠急性毒性试验。在试验中,观察了维力波糖单次给予大鼠、小鼠所产生的急性毒性反应和死亡情况,分别得出大鼠、小鼠经口灌胃给药和腹腔注射给药的最大耐受剂量。结果表明:健康清洁级SD大鼠和ICR小鼠分别单次经口灌胃(po)和腹腔注射(ip)给予维力波糖,大、小鼠在整个试验期间均无明显异常反应。经口灌胃(po)给予维力波糖的最大耐受剂量为:大鼠>5g/kg;小鼠>7.5g/kg。腹腔注射给予维力波糖的最大耐受剂量为:大鼠>3g/kg;小鼠>4.5g/kg。
含有维力波糖药物组合物的单位剂量确定依据
本研究中,按照本领域技术人员所知的常规方法来确定维力波糖的用药剂量。首先用小鼠粗略地探索维力波糖的中毒剂量或致死剂量,然后用小于中毒量的剂量作为应用剂量,由此确定小鼠的最小有效剂量约为2mg/kg;由上述急性毒性试验结果可知,大鼠、小鼠分别单次经口灌胃(po)给予维力波糖的最大耐受剂量为:大鼠>5g/kg,小鼠>7.5g/kg,大鼠、小鼠分别单次腹腔注射(ip)给予维力波糖的最大耐受剂量为:大鼠>3g/kg,小鼠>4.5g/kg,由此可推测出维力波糖用于人体的剂量范围会很宽,具有很高的用药安全性;又由上述药效学试验结果可知,当维力波糖的剂量为0.4mg/kg体重/天时,即可表现出一定的疗效,在试验所采用的剂量范围(0.4~1.6mg/kg体重/天)内,维力波糖改善链脲霉素(STZ)糖尿病大鼠糖尿病及与糖尿病有关的疾病随剂量的加大而增强,且当日剂量大于0.9mg/kg体重时,血药浓度达到饱和,维力波糖的药效增加不明显。
用药剂量的确定还考虑到维力波糖的药代试验结果,该药以AUC0-t平均值计算,在1.0mg.kg-1剂量下大鼠灌胃给药后的绝对生物利用度平均为15.26%;以AUC0-t平均值计算,在0.297mg·kg-1剂量下犬灌胃给药后的绝对生物利用度为26.27%,因此预计维力波糖在体内有20%左右的血浆结合和吸收,理论用量将增加20%左右。
综合考虑以上试验结果,参考动物与人体的每公斤体重剂量折算系数表(医用实验动物学,施新猷编著,西安,陕西科学技术出版社,1989)按照式“人 体的剂量(mg/kg)=0.16×大鼠的剂量(mg/kg)”进行换算,确定维力波糖人体口服用药剂量范围时还考虑到患者临床用药时的顺应性。
由此确定维力波糖人体口服用药剂量为1mg~150mg/60kg体重/天,优选5mg~30mg/60kg体重/天,特别优选7.5mg~15mg/60kg体重/天。
由于通常每日给药1~3次,所以本发明所述含维力波糖的药物组合物的单位剂量范围为0.5~50mg,优选1mg~15mg,特别优选2.5mg~7.5mg,最优选2.5mg。
含有维力波糖的药物组合物的制备
【实施例2】
I处方
原料药维力波糖按照上面描述的方法制备,其他辅料为市售购买商品。
II制法
按照以下步骤进行制备:
1、用75%乙醇配制4%羟丙基甲基纤维素溶液。
2、在适宜容器中将维力波糖与四分之一量乳糖混合均匀,过80目筛,置高速搅拌制粒机中,加入剩余量乳糖、交聚维酮,混合均匀,加入羟丙基甲基纤维素溶液,开启制粒刀制粒。
3、将制好的颗粒在热风循环烘箱中干燥,干燥好的颗粒用摇摆式颗粒机 20目筛整粒。将制好的颗粒,硬脂酸镁置三维混合机中混合。
4、将混合好的颗粒用压片机压成片剂,对于含0.5、2.5、5和10mg活性成分的片剂片重为120mg,对于含50mg活性成分的片剂片重为250mg。
5、将上述片芯放入高效包衣机中包衣,保持片床温度40℃~45℃,包衣增重2.0%~4.0%。
以上对本发明较佳实施方式的描述并不限制本发明,本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变或变形,只要不脱离本发明的精神,均应属于本发明所附权利要求的范围。