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JP2005538987A - 真性糖尿病を処置するための方法および組成物 - Google Patents

真性糖尿病を処置するための方法および組成物 Download PDF

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JP2005538987A JP2004522925A JP2004522925A JP2005538987A JP 2005538987 A JP2005538987 A JP 2005538987A JP 2004522925 A JP2004522925 A JP 2004522925A JP 2004522925 A JP2004522925 A JP 2004522925A JP 2005538987 A JP2005538987 A JP 2005538987A
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Abstract

哺乳動物(特に、ヒト)において、糖尿病、グルコース寛容減損、妊娠糖尿病およびグルコース抵抗性を調節するための方法が開示される。1つの実施形態において、この方法は、ガロタンニン組成物をこの組成物を必要とする哺乳動物に投与する工程を包含する。このガロタンニン組成物は、1以上の選択的加水分解性ガロタンニンを含有する。別の実施形態において、この方法は、1以上の選択的ガロタンニン改変化合物を含有するガロタンニン改変組成物を、被験体に投与する工程を包含する。被験体において体重増加を予防するか処置する方法が開示される。

Description

(発明の分野)
本発明は、哺乳類被験体において真性糖尿病、および異常なグルコースレベルおよび/もしくはインスリンレベルに関連する他の障害を調節するための方法および組成物に関する。本発明の方法は、脂肪生成または低血糖症を誘導しない組成物を使用する。
(発明の背景)
真性糖尿病(一般的に糖尿病と呼ばれる)とは、原因となる複数の因子に由来し、増大したレベルの血漿グルコース(高血糖症と呼ばれる)によって特徴付けられる疾患プロセスをいう。例えば、LeRoith,D.ら(編)、DIABETES MELLITUS(Lippincott−Raven Publishers、Philadelphia、Pa.U.S.A.1996)を参照のこと。すべての参考文献は、本明細書中に引用される。糖尿病協会(American Diabetes Association)によると、真性糖尿病は、世界の人口の約6%に影響を及ぼすと推定される。制御されない高血糖症は、微小血管性疾患および大血管(macrovascular)性疾患(腎症、神経障害、網膜症、高血圧症、脳血管疾患および冠状動脈性心臓病が挙げられる)についての増大した危険性に起因する、増加した早発死亡率と関連付けられる。
糖尿病には2つの主要な形態が存在する:1型糖尿病(以前は、インスリン依存性糖尿病またはIDDMと呼ばれていた);および2型糖尿病(以前は、非インスリン依存性糖尿病またはNIDDMと呼ばれていた)。1型糖尿病は、グルコース利用を調節するホルモンである、インスリンの絶対的な欠乏の結果である。このインスリン欠乏症は、通常は、膵臓のランゲルハンス島内のβ細胞の破壊、および絶対的なインスリンの欠乏によって特徴付けられる。2型糖尿病は、絶対的ではなく相対的なインスリン欠乏症を伴うインスリン抵抗性によって特徴付けられる疾患である。2型糖尿病は、相対的なインスリン欠乏症を伴う支配的(predominant)インスリン抵抗性から、多少のインスリン抵抗性を伴う支配的インスリン欠乏症の範囲であり得る。インスリン抵抗性は、広範な濃度にわたって生物学的作用を発揮することに対して、インスリンの能力が低下することである。インスリン抵抗性の個体において、その身体は、異常に大量のインスリンを分泌して、この欠乏の補充をする。インスリン抵抗性を補完し、かつグルコースを適切に制御するのに不適切な量のインスリンが存在する場合には、グルコース寛容減損の状態が進展する。多数の個体において、インスリン分泌がさらに衰え、そして血漿グルコースレベルが上昇し、糖尿病の臨床状態が生じる。
2型糖尿病患者の大多数は、β細胞からのインスリンの放出を刺激することによって作用する血糖降下剤、またはインスリンに対する患者の組織感受性を増強する薬剤のいずれか、あるいはインスリンを用いて処置される。スルホニル尿素は、β細胞からのインスリンの放出を刺激する薬剤の例である。インスリンに対する組織感受性を増強するために適用される薬剤の中で、メトホルミンが代表的な例である。スルホニル尿素がII型糖尿病の処置において広く使用されるにもかかわらず、この治療は、ほとんどの場合、満足のいくものではない。多数のII型糖尿病患者において、スルホニル尿素は、血糖値を正常化するのに十分ではなく、従って、患者は、糖尿病性合併症を発症する危険性がある。また、多くの患者は、スルホニル尿素を用いる処置に対して応答する能力を次第に失い、従って、次第にインスリン処置を強いられる。この経口血糖降下剤からインスリン治療への患者の移行は、通常は、II型糖尿病患者における膵臓のβ細胞の消耗によるものである。
インスリンは、主に、細胞表面の細胞内貯蔵部位からグルコース輸送体4(GLUT4)のトランスロケーションを通して、骨格筋および脂肪組織によるグルコース摂取を刺激する(Saltiel,A.R.およびKahn,C.R.(2001)Nature 414:799−806;Saltiel,A.およびPessin,J.E.(2002Trends in Cell Biol.12:65−71;White,M.F.(1998)Mol.Cell.Biochem.182:3−11)。インスリンに応じて、細胞内膜に存在するGLUT4の画分は、形質膜に再分配されて、細胞表面上のGLUT4の増加、およびこれらの細胞による増強したグルコース摂取が生じる。主に、GLUT4トランスロケーションは、インスリンレセプター(IR)を通して媒介される。
グルコース輸送に加えて、インスリンは脂肪生成に深く関わる。脂肪生成は、前脂肪細胞の増殖、および脂肪細胞中の脂肪の蓄積に伴う前脂肪細胞の脂肪細胞への分化に関わるプロセスである。脂肪細胞株3T3−L1を用いる研究は、脂肪生成において果たすインスリンの役割が、主に分裂であることを示唆する(43)。分化前では、3T3−L1細胞は、IRよりもIGF−1レセプターを含む、線維芽細胞様の前脂肪細胞である。インビトロでは、前脂肪細胞の脂肪生成は、一般に使用される分化誘導混合物であるMDIによって誘発され得る。MDIは、cAmpを増強するメチルイソブチルキサンチン(MIX);糖質コルチコイドであるデキサメタゾン(DEX);および前脂肪細胞においてIGF−1レセプターと相互作用するインスリン(またはIGF−1)からなる(Tong,Q.、Hotamisligil,G.S.(2001)Rev.in Endoc. & Metabolic Disorders.2:349−355;Rosen,E.D.ら、(2000)Genes Dev.14:1293−1307)。MDIで処理した場合、コンフルエントな前脂肪細胞が細胞周期に再び入り、約2ラウンドの有糸分裂が起こる(Modan−Moses,D.ら、(1998)Biochem.J.333:825−831;Tong,Q.、Hotamisligil,G.S.(2001)Rev.in Endoc. & Metabolic Disorders.2:349−355;Rosen,E.D.ら、(2000)Genes Dev.14:1293−1307)。これは、一般にクローン増殖と呼ばれるプロセスである。クローン増殖の後、前脂肪細胞は、細胞周期を出て、脂肪細胞遺伝子(C/EBP−α、C/EBP−β、C/EBP−γ、およびPPAR−γが挙げられる)を発現することによって脂肪細胞への分化を開始する。
その脂肪生成効果の結果、インスリンは、2型糖尿病を有する患者の肥満を促進する、望ましくない効果を有する(Moller,D.E.(2001)Nature 4141:821−827を参照のこと)。不運なことに、2型糖尿病を有する患者のグルコース輸送を促すために最近使用されている他の抗糖尿病薬もまた、脂肪生成活性を有する。従って、最近の薬物治療は、血糖の低下を提供し得るが、多くの場合、肥満を促進する。従って、付随する脂肪生成の副作用を生じることなしに、高血糖症を補正する抗糖尿病薬の新たな生成を開発することが、極めて望ましい。高血糖症を引き起こすことなく、糖尿病患者においてグルコース摂取を誘導する化合物もまた、望ましい。
(発明の要旨)
本発明は、哺乳動物(特にヒト)において、糖尿病、グルコース寛容減損、妊娠糖尿病およびグルコース抵抗性を調節するための方法を提供する。1つの実施形態において、この方法は、本明細書中以下「ガロタンニン組成物」と呼ぶ組成物を、この組成物を必要とする哺乳動物に投与する工程を包含する。このガロタンニン組成物は、実質的に純粋であり、そして1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−α−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコースからなる群より選択される1以上の加水分解性ガロタンニンを含有する。本明細書中で使用される場合、用語「実質的に純粋」とは、このガロタンニン組成物が、列挙したガロタンニンのうちの1つまたは組み合わせを少なくとも95乾燥重量%含有し、かつ以下の化合物:モノ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ジ−O−ガロイル−β−D−グルコース、トリ−O−ガロイル−β−D−グルコース、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースまたはこれらの混合物のうちの1つまたは組み合わせを、5%乾燥重量%未満含有することを意味する。
別の実施形態において、この方法は、本明細書中以下「ガロタンニン改変組成物」と呼ぶ組成物を、被験体に投与する工程を包含する。このガロタンニン改変組成物は、1以上のガロタンニン改変化合物またはこれらの塩を含有する。このガロタンニン改変化合物は、以下:
の構造を有し、
ここで、Rは、D−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、D−グルシトールからなる群より選択され、
Xは、エステル結合またはエーテル結合であり、
Aは、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からな群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸であり、
RがD−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトースである場合は、nは5であり、qは0、1、2、3、4、または5であり、そしてzは0であり;
Rがα−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボースである場合は、nは4であり、qは0、1、2、3、または4であり、そしてzは0、1、または2であり;
RがD−グルシトールまたはmyo−イノシトールである場合は、nは6であり、qは0、1、2、3、4、5、または6であり、そしてzは0であり;そして
RがD−トレハロース、D−マルトース、またはD−セロビオースである場合は、nは8であり、qは0、1、2、3、4、5、6、7、または8であり、そしてzは0である。このガロタンニン改変組成物中の各々の化合物は、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコースの構造以外の構造を有する。
第3の実施形態において、この方法は、本発明のガロタンニン組成物と本発明のガロタンニン改変組成物との組み合わせを、患者に投与する工程を包含する。
本発明はまた、患者において体重増加を予防するかまたは処置する方法を提供する。この方法は、本発明のガロタンニン組成物、本発明のガロタンニン改変組成物、または本発明のガロタンニン組成物と本発明のガロタンニン改変組成物との組み合わせを、被験体に投与する工程を包含する。
本発明はまた、前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を阻害する方法を提供する。この方法は、前脂肪細胞を、本発明の天然のガロタンニン組成物、本発明のガロタンニン改変組成物、または本発明の天然のガロタンニン組成物と本発明のガロタンニン改変組成物との組み合わせと、接触させる工程を包含する。この前脂肪細胞は、培養物中かまたは哺乳類被験体中に存在し得る。
本発明はまた、以下:
の構造を有する化合物またはこれらの塩である、本発明のガロタンニン改変組成物、ならびにこのような化合物またはこれらの塩を含有する薬学的組成物に関する。
(発明の詳細な説明)
(定義)
用語「真性糖尿病」または「糖尿病」とは、一般的に、体内の適切な血糖値を維持することの不全を生じる、グルコースの産生および利用における代謝性欠損症によって特徴付けられる疾患または状態を意味する。これらの欠損症の結果、「高血糖症」と呼ばれる血糖の上昇が生じる。糖尿病の2つの主要な型は、1型糖尿病および2型糖尿病である。上記のように、1型糖尿病は、一般的に、グルコース利用を調節するホルモンである、インスリンの完全な欠乏の結果である。2型糖尿病は、多くの場合、正常なレベルのインスリンにもかかわらず生じるか、または上昇したレベルのインスリンでさえも生じ、そして組織がインスリンに対して適切に応答できないことから生じ得る。ほとんどの2型糖尿病患者は、インスリン抵抗性であり、そしてインスリンの相対的欠乏症を有し、この欠乏症では、インスリン分泌は末梢組織のインスリンへの応答に対する抵抗性を補完し得ない。さらに、多くの2型糖尿病患者は、肥満である。グルコースホメオスタシスの障害の他の型としては、正常なグルコースホメオスタシスと糖尿病との中間にある代謝段階であるグルコース耐性障害、および1型糖尿病もしくは2型糖尿病の履歴を有さない女性における妊娠中のグルコース耐性である妊娠糖尿病メリティス(mellitus)が挙げられる。
2型糖尿病、グルコース耐性障害、および妊娠糖尿病についての診断に関する指針は、糖尿病協会によって概説されている(例えば、The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus,Diabetes Care、(1999)Vol 2(Suppl 1):S5−19)。
本明細書中で使用される場合、用語、糖尿病の「症状」としては、多尿症、多渇症、および多食症、高インスリン血症、ならびに高血糖症が挙げられる(これらの一般的用法を援用する)が、これらに限定されない。例えば、「多尿症」とは、所定の期間での大量の尿の排泄を意味し;「多渇症」とは、慢性的な過度の渇きを意味し;「多食症」とは、過食を意味し;そして高インスリン血症とは、上昇したインスリンの血液レベルを意味する。糖尿病の他の症状としては、例えば、特定の感染症(特に、真菌感染症およびブドウ球菌感染症)に対する増大した感受性、吐き気、およびケトアシドーシス(血中のケトン体の増強した生成)が挙げられる。
用語、糖尿病の「合併症」としては、微小血管の合併症および大血管の合併症が挙げられるが、これらに限定されない。微小血管の合併症は、一般的に微小血管損傷を生じる合併症である。これらの合併症としては、例えば、網膜症(眼の中の血管損傷に起因する視覚の障害または喪失);神経障害(神経系に対する血管損傷に起因する神経損傷および足部問題)および腎症(腎臓内の血管損傷に起因する腎臓疾患)が挙げられる。大血管の合併症は、一般的に大血管損傷から生じる合併症である。これらの合併症としては、例えば、心臓血管疾患および末梢血管疾患が挙げられる。心臓血管疾患とは、心臓の血管の疾患をいう。例えば、Kaplan,R.M.ら、HEALTH AND HUMAN BEHAVIOR中の「Cardiovascular diseases」、pp.206−242(McGraw−Hill、New York 1993)。心臓血管疾患は、一般的に、以下に挙げるいくつかの形態のうちの1つである;例えば、高血圧症、冠状動脈性心臓病、脳卒中、およびリウマチ性心疾患。末梢血管疾患とは、心臓の外側の任意の血管の疾患をいう。これは、多くの場合、血液を脚および腕の筋肉に輸送する血管の狭窄である。
本明細書中で使用される場合、「加水分解性ガロタンニン」とは、1以上のトリヒドロキシ安息香酸を有するグルコースのエステルである、ガロタンニングルコース化合物をいう。実質的に純粋な本発明の加水分解性ガロタンニン組成物は、5個、6個、7個、8個、9個、または10個のガロイル基を有する加水分解性ガロタンニンの1以上のαアノマーまたはβアノマー、あるいはこれらの薬学的に受容可能な塩を含有する。加水分解性ガロタンニンのヘキサ体、ヘプタ体、オクタ体、ノナ体、およびデカ体は、各々が、それぞれ、グルコース核の炭素1、炭素2、炭素3、炭素4、および炭素6に連結するガロイル基の初期集合、ならびに1〜5個のさらなるガロイル基を含むガロイル基の二次集合を有する。二次集合のガロイル基は、一次集合中の別個のガロイル基に連結される。実質的に純粋な本発明のガロタンニン組成物はまた、1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコースを含有し得る。
加水分解性ガロタンニンのβアノマーは、多くの植物ベースの食品(一般的な果物(液果、バナナ、ブドウ、リンゴ);穀物(大麦、モロコシ);茶およびワインのような植物由来の飲料)中に見出される。代表的には、加水分解性ガロタンニンのβアノマーはまた、市販のタンニン酸混合物中に見出される。市販のタンニン酸混合物はまた、1個、2個、3個、11個、および12個のガロイル基を含む、様々な量のメチルガロイル化合物およびガロイルグルコース化合物を含有する。実質的に純粋な本発明の加水分解性ガロタンニン組成物は、以下の化合物:モノ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ジ−O−ガロイル−β−D−グルコース、トリ−O−ガロイル−β−D−グルコース、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースまたはこれらの混合物のうちの1つまたは混合物を、5乾燥重量%未満、好ましくは3乾燥重量%未満、より好ましくは1乾燥重量%未満含む。従って、本発明の方法で使用される実質的に純粋な加水分解性ガロタンニン組成物は、市販のガロタンニンの混合物とは異なる。
本明細書中で使用される場合、「ガロタンニン改変体」とは、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、デカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、およびドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースに対して構造が類似であるが同一ではない化合物をいう。
この改変体は、以下:
の構造を有し、
ここで、Rは、D−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、D−グルシトールからなる群より選択され、
Xは、エステル結合またはエーテル結合であり、
Aは、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からな群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸であり、
RがD−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトースである場合は、nは5であり、qは0、1、2、3、4、または5であり、そしてzは0であり;
Rがα−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボースである場合は、nは4であり、qは0、1、2、3、または4であり、そしてzは0、1、または2であり;
RがD−グルシトールまたはmyo−イノシトールである場合は、nは6であり、qは0、1、2、3、4、5、または6であり、そしてzは0であり;そして
RがD−トレハロース、D−マルトース、またはD−セロビオースである場合は、nは8であり、qは0、1、2、3、4、5、6、7、または8であり、そしてzは0である。
本明細書中で使用される場合、「脂肪細胞(adipocyte)」は、脂肪細胞(fat cell)をいう。形態学的には、脂肪細胞は円形であり、トリグリセリド(脂肪)小胞を含む細胞である。生化学的には、脂肪細胞は、それらの細胞表面上に高いレベルのインスリンレセプターを発現し、グルコース輸送体4(GLUT4)に関して高度に活性なインスリン媒介性グルコース輸送シグナル経路を示す。インビボでは、脂肪細胞は、脂肪(トリグリセリド)の合成および貯蔵、ならびにグルコース代謝(血液からのグルコースの摂取およびグルコースの脂肪への変換)に関与する。
本明細書中で使用される場合、「前脂肪細胞」とは、ホルモン(例えば、インスリンおよび糖質コルチコイド)の作用下で分裂し、脂肪細胞に分化する脂肪細胞前駆細胞をいう。形態学的には、前脂肪細胞は、線維芽細胞のよう(薄く、紡錘型)であり、それらの細胞質においてトリグリセリド(脂肪)小胞を欠いている。脂肪細胞と比較すると、前脂肪細胞は、マイトジェンシグナルおよび分化シグナルを受け取るために、低いレベルのインスリンレセプター、および相対的に高いレベルのインスリン様成長因子1(IGF−1)レセプターを含む。誘導または完全な分化なしに、前脂肪細胞は、GLUT4も他の分化関連遺伝子(例えば、PPAR−γ、C/EBP−αまたはC/EBP−γ)も発現しない。前脂肪細胞の細胞内グルコース輸送活性は、脂肪細胞の細胞内グルコース輸送活性よりも低い。
本明細書中で使用される場合、「脂肪生成」とは、前脂肪細胞が分裂し、脂肪細胞に分化するプロセスをいう。
本明細書中で使用される場合、「脂質生成」とは、脂肪が合成され、脂肪細胞に蓄積されるプロセスをいう。
用語「哺乳動物」としては、限定なしに、ヒト、家庭用動物(domestic animal)(例えば、イヌまたはネコ)、家畜(ウシ、ウマ、またはブタ)、サル、ウサギ、マウス、および実験動物が挙げられる。
1つの局面において、本発明は、哺乳動物(特に糖尿病、グルコース不耐性障害、インスリン抵抗性または妊娠糖尿病を有する哺乳動物)の細胞において、グルコースの摂取を刺激するための方法を提供する。別の局面において、本発明は、哺乳動物(特に、肥満か、過体重であるか、あるいは真性糖尿病、グルコース不耐性、または妊娠糖尿病の症状を示す哺乳動物)において、前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を阻害するための方法を提供する。本発明は、部分的には、特定の加水分解性ガロタンニンおよび特定のガロタンニン改変体が、脂肪細胞へのグルコース輸送を刺激し得、そして前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を阻害し得るという本発明者らの発見に基づく。本発明の方法はまた、部分的には、特定の加水分解性ガロンタンニンが、哺乳動物において血糖値および血液のインスリンレベルを低下させるという本発明者らの発見に基づく。従って、本発明の方法は、哺乳動物における糖尿病、グルコース耐性障害、インスリン抵抗性および妊娠糖尿病を処置するかまたは予防するのに有用である。
1つの実施形態において、哺乳動物における糖尿病、グルコース耐性障害、インスリン抵抗性および妊娠糖尿病を処置するかまたは予防するための本発明の方法は、治療有効量の実質的に純粋な加水分解性ガロタンニン組成物を、その哺乳動物に投与する工程を包含する。実質的に純粋なガロタンニン組成物は、1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−α−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコースからなる群より選択される加水分解性ガロタンニン、あるいはこれらの加水分解性ガロタンニンの薬学的に受容可能な塩を1以上含有する。実質的に純粋な加水分解性ガロタンニン組成物は、以下の化合物:モノ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ジ−O−ガロイル−β−D−グルコース、トリ−O−ガロイル−β−D−グルコース、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースまたはこれらの混合物のうちの1以上を、5乾燥重量%未満含有する。
別の実施形態において、哺乳動物における糖尿病、グルコース耐性障害、インスリン抵抗性および妊娠糖尿病を処置するかまたは予防するための方法は、1以上のガロタンニン改変化合物を含有する治療有効量のガロタンニン改変組成物を、患者に投与する工程を包含する。さらなる実施形態において、この方法は、実質的に純粋な本発明の加水分解性ガロタンニン組成物、およびガロタンニン改変組成物の両方を、患者に投与する工程を包含する。
必要に応じて、糖尿病を治療するかまたは予防するために使用される他の物質(インスリン、スルホニル尿素、メグリチニド、ビグアナイド(グルコファージ(Glucophage)またはメトホルミン)、チアゾリジンジオン(TZD)、およびα−グルコシダーゼインヒビターが挙げられる)が、本発明の加水分解性ガロタンニンまたはガロタンニン改変組成物と組み合わせて、哺乳動物に投与される。I型真性糖尿病を有するこれらの哺乳動物について、インスリンは、ガロタンニン組成物および/またはガロタンニン改変組成物と組み合わせて投与されることが好ましい。
(被験体)
本発明の方法は、糖尿病、妊娠糖尿病、インスリン抵抗性またはグルコース耐性障害を有すると診断されている哺乳動物を処置するのに有用である。本発明の方法はまた、糖尿病、妊娠糖尿病、インスリン抵抗性またはグルコース耐性障害の症状を示す哺乳動物、あるいは糖尿病、妊娠糖尿病、インスリン抵抗性またはグルコース耐性障害に対して遺伝的な疾病素質を有する哺乳動物を処置するのに有用である。本発明の方法はまた、患者(特に、肥満または過体重である患者)における体重増加を予防するかまたは処置するのに有用である。
(投与の形態)
本発明の組成物は、注射(皮下注射、非経口注射、および静脈内注射)によってか、または経口投与によって、被験体に投与される。その投与の容易さの理由から、好ましい投与経路は、経口投与である。
(処方物)
本発明の方法に従う使用のためのガロタンニン組成物およびガロタンニン改変組成物は、従来の方法を使用して薬学的組成物中に処方される。このような薬学的調製物は、1以上の本発明の加水分解性ガロタンニン、および/または1以上の本発明のガロタンニン改変組成物を含有する。必要に応じて、この薬学的組成物は、薬学的に受容可能なキャリアまたは希釈剤をさらに含有する。用語「薬学的に受容可能」とは、ガロタンニン組成物またはガロタンニン改変組成物の有効性を妨げない無毒性物質を意味する。多くのこのようなキャリアが慣用的に使用され、そして薬学のテキストを参照することによって同定され得る。このキャリアの特性は、投与経路、および組成物中の特定の化合物もしくは化合物の組み合わせに依存する。このような処方物の調製は、当業者のレベルの範囲内である。この調製物は、ガロタンニンもしくはガロタンニン改変体の活性を増強するか、またはそれらの活性を補完するかのいずれかの、他の物質をさらに含有する。この調製物は、賦形剤、塩、緩衝剤、安定剤、可溶化剤、および当該分野で周知の他の物質をさらに含み得る。
薬学的組成物は、単位投薬形態で都合よく提供され得、そして薬学分野で周知の任意の方法によって調製され得る。用語「単位投薬量」とは、標的の疾患または障害を処置することにおいて有効であるのに十分な、ガロタンニン組成物またはガロタンニン改変組成物の所定の量を意味する。すべての方法は、ガロタンニン組成物、ガロタンニン改変組成物のいずれかまたは両方を、キャリアもしくは希釈剤、およびその他の任意の副成分と接触させる工程を包含する。
経口投与について、薬学的組成物は、例えば、薬学的に受容可能な賦形剤(例えば、結合剤(例えば、アルファ化(pregelatinized)トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドン、またはヒドロキシプロピルメチルセルロース);充填剤(例えば、ラクトース、微結晶性セルロース、またはリン酸水素カルシウム);潤滑剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、または滑石);崩壊剤(例えば、ジャガイモデンプン、またはグリコール酸デンプンナトリウム);あるいは湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム))と共に、従来の手段によって調製された錠剤またはカプセルの形態を取り得る。錠剤は、当該分野で周知の方法によってコーティングされ得る。経口投与のための液体調製物は、例えば、水溶液、シロップまたは懸濁液の形態を取り得るか、あるいは使用前に水または他の適切なビヒクルと共に構成するために、乾燥生成物として提供され得る。このような液体調製物は、薬学的に受容可能な添加物(例えば、懸濁剤(例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体、または硬化食用脂);乳化剤(例えば、レシチン、またはアカシア);非水性ビヒクル(例えば、アーモンド油、油性エステル、エチルアルコール、または分留植物油);および防腐剤(例えば、メチル−p−ヒドロベンゾエートもしくはプロピル−p−ヒドロベンゾエート、またはソルビン酸))と共に、従来の方法によって調製され得る。調製物はまた、必要に応じて、緩衝塩、香料、着色料、および甘味剤を含有し得る。調製物はまた、栄養学的処方物の形態を取り得る。経口投与用の調製物は、ガロタンニン組成物が徐放されるように処方され得る。唾液中には高いレベルのプロリンを含むタンパク質が存在するため、好ましい経口処方物は、唾液との相互作用からガロタンニン組成物を保護するためのコーティングを含む、カプセルの形態であることが望まれる。
ガロタンニン組成物およびガロタンニン改変組成物は、注射(例えば、ボーラス注射、または連続注射)による非経口投与のために処方され得る。注射のための処方物は、添加した防腐剤と共に、単位投薬形態(例えば、アンプルまたは複数回用量容器)で提供され得る。組成物は、懸濁液、油性ビヒクルまたは水性ビヒクル中の溶液または乳濁液のような形態を取り得、そして処方剤(例えば、懸濁剤、安定剤および/または分散剤)を含有し得る。あるいは、活性成分は、使用前に適切なビヒクル(例えば、発熱物質を含まない滅菌水)と共に構成するための粉末形態、錠剤またはカプセルであり得る。
ガロタンニン組成物およびガロタンニン改変組成物はまた、例えば、従来の坐剤の主成分(例えば、カカオバター、他のグリセリドもしくはカーボワックス)を含む坐剤または保持浣腸剤のような直腸組成物中に処方される。
上記の処方物に加えて、ガロタンニン組成物およびガロタンニン改変組成物はまた、貯蔵調製物として処方され得る。このような長く作用する処方物は、移植(例えば、皮下または筋肉内に)または筋肉内注射によって投与され得る。従って、例えば、化合物は、適切な高分子物質もしくは疎水性物質(例えば、適切な油中の乳濁液として)もしくはオン交換樹脂と共にか、あるいはやや溶け難い誘導体(例えば、やや溶け難い塩)として処方され得る。
(投薬量)
ガロタンニン組成物およびガロタンニン改変組成物は、治療有効量で被験体に投与される。本明細書中で使用される場合、用語「治療有効量」とは、有意義な利益(例えば、高血糖症の軽減(血糖値の低下)、高インスリン血症の軽減(血中インスリンレベルの低下)、グルコース耐性の改善、体重増加および体重減少の予防)を示すのに十分である総量を意味する。有意義な結果を得るのに必要とされるガロタンニン組成物またはガロタンニン改変組成物の投薬量は、本開示の観点で、当業者が適切なコントロールと共に定期的試行を行うことによって決定され得る。コントロールに対する適切な処置群の比較は、特定の投薬量が、被験体の血糖値を低下させるかまたは脂肪生成を阻害するのに有効であるかどうかを示す。
必要とされるガロタンニン組成物の量は、処置されるべき状態の性質および重篤度、ならびに被験体が受けた以前の処置の性質に依存する。最終的には、投薬量は、臨床試験を使用して決定される。まず、臨床医は、動物研究に由来する用量を投与する。有効量は、組成物の単回投与によって達成され得る。あるいは、有効量は、被験体への組成物の複数回投与によって達成される。インビトロでは、生物学的有効量(すなわち、グルコース摂取を誘導するのに十分な量)は、活性の全範囲を決定するために、2倍の増分で投与される。経口投与、皮下投与および静脈内投与の効力は、臨床研究で決定される。ガロタンニン組成物の単一投与は有益であり得るが、複数回用量が好ましいことが期待される。
(細胞におけるグルコース摂取を刺激するための投薬量を決定する方法)
細胞におけるグルコース摂取活性は、標準的なアッセイを使用して2−デオキシ−D−[H]グルコースの摂取を測定することによって分析され得る。12ウェルプレート中で増殖させたコンフルエントな3T3−L1脂肪細胞を、無血清DMEMで2回洗浄し、そして1mLの同じ培地と共に37℃で2時間インキュベートする。その細胞を、Krebs−Ringer−Hepes(KRP)緩衝液で3回洗浄し、そして0.9mL KRP緩衝液と共に37℃で30分間インキュベートする。次いで、インスリン(ポジティブコントロール)、またはガロタンニンもしくはガロタンニン改変体(実験)を、あらかじめ決められた濃度で添加し、そして脂肪細胞を37℃で15分間インキュベートする。グルコース摂取を、0.1mL KRP緩衝液、37MBq/L 2−デオキシ−D−[H]グルコース、および最終濃度として1mmol/Lのグルコースの添加によって開始する。10分後、グルコース摂取を、細胞を冷PBSで3回洗浄することによって終了させる。その細胞を、0.7mLの1% Triton X−100を用いて37℃で20分間溶解させる。その細胞溶解物によって保持された放射能を、シンチレーションカウンターによって決定する。最大のグルコース摂取を誘導する投薬量は、実験サンプルの間で選択され得る。
(動物におけるグルコース摂取を刺激するための投薬量を決定する方法)
8週齢の雄性db/db(レプチンレセプター欠乏)マウスが、インビボでグルコース摂取を刺激するための投薬量を決定するために使用され得る。このマウスを、いくつの投薬量を分析するかによって、3〜4つの群に分ける。あらかじめ決められた濃度のガロタンニン組成物を有する10μlの試験溶液を、試験マウスに経口投与する。ネガティブコントロールマウスには、同じ量の水を与える。投与後、経口投与後の様々な時間にて、マウスの尾部から血液を採取する。投与後の所定の時間でのマウスの血糖値は、6μlの血液を、One Touch Basic Complete Diabetes Monitoring System(Lifescan製)に適用することによって測定する。有効投薬量範囲および最適投薬量は、ネガティブ(水)コントロール群のグルコースレベルに対して、様々な投薬量による血糖値の減少を比較することによって決定され得る。
(脂肪生成および体重増加の阻害)
別の局面において、本発明は、前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を阻害するための方法を提供する。脂肪細胞は、培養物中かまたは哺乳類被験体中に存在し得る。1つの実施形態において、この方法は、前脂肪細胞を、生物学的有効量の加水分解性ガロタンニン組成物と接触させる工程を包含する。このガロタンニン組成物は、実質的に純粋である。そして、このガロタンニン組成物は、1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−α−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコースからなる群より選択される1以上の加水分解性ガロタンニンを含有する。
別の実施形態において、この方法は、前脂肪細胞を、1以上のガロタンニン改変体を含有する生物学的有効量のガロタンニン改変組成物と接触させる工程を包含する。さらなる実施形態において、この方法は、患者に対して、前脂肪細胞を、本発明の加水分解性ガロタンニン組成物およびガロタンニン改変組成物の両方と接触させる工程を包含する。
(インビトロで投薬量を決定するための手順)
インビトロで脂肪生成を予防するのに使用するガロタンニンまたはガロタンニン改変体の有効濃度を決定するために、未分化の前脂肪細胞を、3−イソブチル−1−メチルキサンチン、デキサメタゾン、およびインスリン(MDI)からなる分化誘導カクテルか;またはMDIとガロタンニンもしくはガロタンニン改変体のいずれかと共に、インキュベートした。約10日後、MDIは、線維芽細胞様の前脂肪細胞から円形の脂肪小胞含有脂肪細胞への変化として、はっきりと目に見える分化を誘導する。細胞の分化の程度は、資質蓄積の顕微鏡観察、およびオイルレッドO染色(トリグリセリドを含む小胞のみが赤く染色され得る)、ならびにインキュベーション期間の終わりに処置した細胞が示すグルコース摂取活性によって評価する。グルコース摂取アッセイは、分化した脂肪細胞が、インスリンによって誘導されてグルコースを摂取し得るが、前脂肪細胞は誘導され得ないという観察に基づいて、脂肪細胞分化の程度を決定するために、本明細書で選択され、そして実施される。
(インビボで投薬量を決定するための手順)
インビボでの抗脂肪生成効果、およびガロタンニン組成物もしくは改変ガロタンニン組成物の有効量を決定するために、遺伝的に糖尿病の5週齢の雌性マウス(II型、KK−A)を使用する。ガロタンニンまたはガロタンニン改変体は、6〜10週間の間、毎日様々な濃度でマウスに経口的に送達されるか、またはIP注射される。実験の最後に、処置したマウスおよびコントロールマウスから、パラメータの脂肪組織を取り出し、秤量し、そして比較する。さらに、処置したマウスおよびコントロールマウスの肝臓もまた、取り出し、その肝臓の脂肪含量を測定する。食物摂取を有意に変化させることなく、パラメータの脂肪組織、および肝臓の脂質含量において最も大きい減少を生じる投薬量を、本発明のガロタンニン組成物またはガロタンニン改変組成物の抗脂肪生成活性につていの最適投薬量とみなす。
(加水分解性ガロタンニンを生成する例示的方法)
A.単離方法
加水分解性ガロタンニンのβ体は、HPLCを使用して、市販のタンニン酸調製物から単離され得る。HPLCシステムは、125 溶媒モジュール、168 PDA検出器、および508 自動試料採取器からなるBeckman System Goldである。分離のために、Beckman Ultrasphere C−18逆相Semi−Prepカラム(10.0mm×250mm I.D.、5μm)を使用する。検出波長は、320nm、または330nmに設定する。溶離液Aは、0.1% トリフルオロ酢酸を添加した水であり、溶離液Bは、0.1% トリフルオロ酢酸を含むアセトニトリルである。ISCO製のFoxy Jr.フラクションコレクターを使用して、個々のピークを時間ウインドウ(timed window)に集める。分離は、40分間で定組成の溶離液(A:B 82:18)を用いて、3mL/分の流速で達成される。この条件下で、ガロタンニンのβ体についての適切な保持時間は、以下の通りである:
ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース 13.5分
ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース 20.2分
オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース 22.0分
ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース 30.0分
デカ−O−ガロイル−β−D−グルコース 36.3分
ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース 39.8分。
B.合成方法
PGGのα体およびβ体の化学合成のための方法は、4つの工程からなる:
(i)没食子酸のメチルエステルで開始して、アセトン中の炭酸カリウムおよびヨウ化カリウムの存在下で、塩化ベンジルとの反応で、保護された没食子酸誘導体であるメチル3,4,5−トリ−O−ベンジルガレートを得る。
(ii)水性エタノール中の水酸化ナトリウムによるエステル開裂で、3,4,5−トリ−O−没食子酸ベンジルの構造を導く。
(iii)1,2−ジクロロエタン中の4−(ジメチルアミノ)ピリジンの存在下で、D−グルコースのジシクロヘキシルカルボジイミド媒介性エステル化において、3,4,5−トリ−O−没食子酸ベンジルを使用する。ペンタ−O−(3,4,5−トリ−O−ベンジルガロイル)−D−グルコピラノースを、αアノマーとβアノマーとの混合物として得る。
(iv)ペンタ−O−(3,4,5−トリ−O−ベンジルガロイル)−D−グルコピラノースを、テトラヒドロフラン中のパラジウム触媒の存在下で、水素化によって脱保護する。PGGのα/β混合物のクロマトトロン(Chromatotron)分離で、個々の純粋なアノマーを得る。
天然に存在する中間体および生成物の同定および純度は、H−NMR分光法および13C{H}NMR分光法、エレクトロスプレー質量分析法、ならびにUV−可視スペクトルによって決定される。
出発物質として、α−ペンタ−O−ガロイルグルコースとβ−ペンタ−O−ガロイルグルコースとの混合物を使用して、α−ヘキサ−O−ガロイルグルコース、β−ヘキサ−O−ガロイルグルコース、α−ヘプタ−O−ガロイルグルコース、β−ヘプタ−O−ガロイルグルコース、α−オクタ−O−ガロイルグルコース、β−オクタ−O−ガロイルグルコース、α−ノナ−O−ガロイルグルコース、β−ノナ−O−ガロイルグルコース、α−デカ−O−ガロイルグルコース、β−デカ−O−ガロイルグルコースが生成され得る。α/β−ペンタ−O−ガロイルグルコースに対する1以上の没食子酸のさらなる反応は、上記のようなα/β−ペンタ−O−ガロイルグルコースの合成についての反応工程と同一であるかまたは非常に類似する。この反応は、6個、7個、8個、9個、または10個の没食子酸を有するガロイルグルコースの混合物を合成する。これらの異なる化合物は、HPLCによって単一の種に分離され得、そしてこれらの個々の構造の同一性は、質量スペクトルおよびNMR分析によって確認され得る。
α−テトラ−O−ガロイルグルコースおよびβ−テトラ−O−ガロイルグルコースは、没食子酸の添加前に、グルコースにおけるヒドロキシル基のうちの1つを保護し、そしてそのヒドロキシル基を付加反応後に脱保護することによって生成され得る。
(ガロタンニン改変体を生成する例示的方法)
1)ペンタキス−O−(3,4−ジベンジルオキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノースの合成
工程1:エチル3,4−ジベンジルオキシベンゾエート
手順:
アセトン(500mL)中のエチル3,4−ジヒドロキシベンゾエート(10g、54.3mmol)、ヨウ化カリウム(4g、24mmol)および無水粉末炭酸カリウム(40g、289mmol)の混合物を、室温で20分間攪拌した。100mLのアセトンに溶解させた塩化ベンジル(14.85g、117mmol)を加えた。この懸濁液を、18時間還流した。固体を濾過して除き、濾液をエバポレートした。残渣を300mLのジクロロメタンに再溶解させ、そして再び濾過した。溶媒をエバポレートした。暗黄色油を得た。これを、これ以上精製せずに次の工程に使用した。
工程2:3,4−ジベンジルオキシ安息香酸
手順:
上記の工程の粗生成物を、95%エタノール中に懸濁させ、そして水酸化ナトリウムペレット(3.54g、88.5mmol)を加えた。この混合物を、還流下で3時間加熱した。この温溶液を、水(500mL)と濃塩酸(25mL)との混合物中に注いだ。フラスコを10分間旋回した後、生成物を濾過して取り出し、水(100mL)、95%エタノール(100mL)、メタノール(100mL)、そしてメチルtert−ブチルエーテル(100mL)で連続的に洗浄した。白色固体を、オイルポンプの真空(約0.1bar)中で、一晩室温にて乾燥させた。
2つの工程にわたる収量:18.6g(93%)。
工程3:ペンタキス−O−(3,4−ジベンジルオキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノース
手順
D−グルコース(0.2g、1.11mmol)、3,4−ジベンジルオキシ安息香酸(2.78g、8.31mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC、1.84g、8.92mmol)、およびN,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP、1.08g、8.84mmol)を、乾燥ジクロロメタン(130mL)に加えた。この懸濁液を、2.5日間還流した。室温まで冷却した後、尿素副生成物を濾過して除いた。8gのシリカゲルをその濾液に加え、乾燥するまでエバポレートした。残渣を、シリカゲルカラム(溶媒系 ジクロロメタン:トルエン:酢酸エチル=300:100:4)に適用した。清浄な画分を合わせてエバポレートした。
収量:1.72g(88%)非常に粘性のある透明な油。
工程4:ペンタキス−O−(3,4−ジヒドロキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノース
手順:
ベンジル保護した出発物質(392mg、0.222mmol)を、乾燥THF(50mL)に溶解させた。その溶液を、磁気的に攪拌しながら、水流吸引器による減圧に約30秒間適用することによって脱気した。次いで、そのフラスコを、アルゴン気体でフラッシングした。脱気およびフラッシングをさらに2回繰り返した。10%パラジウム炭(287mg、0.27mmol)を加えた。この混合物を脱気し、次いで、水素気体でフラッシングした。脱気およびフラッシングをさらに2回繰り返した。次いで、この懸濁液を、水素気体雰囲気下で、標準圧力、40℃にて、最大速度で5時間攪拌した。この混合物を冷却し、セライトを通して濾過し、そして濾液をエバポレートした。
収量:190mg(99%)の泡状無定形固体。
ジヒドロキシベンジルオキシベンゾイル部分を含む他のガロタンニン改変体は、工程1の出発物質として様々なエチルジヒドロキシベンゾエートを使用することを除いては、上記のように生成する。
2)テトラキス−O−(3,4−ジヒドロキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノースの合成
工程1:メチル3,4,5−トリベンジルオキシベンゾエート
手順:
アセトン(500mL)中のメチル3,4,5−トリヒドロキシベンゾエート(10g、54.3mmol)、ヨウ化カリウム(4g、24mmol)、および無水粉末炭酸カリウム(44g、318mmol)を、室温で20分間攪拌した。100mLのアセトンに溶解させた塩化ベンジル(22g、174mmol)を加えた。この懸濁液を、18時間還流した。固体を濾過して除き、濾液をエバポレートした。残渣を、400mLのジクロロメタン中に回収した。この懸濁液を、セライトを通して濾過し、濾液をエバポレートした。残渣を、オイルポンプの真空中で、室温にて45分間乾燥させた。
収量:26.528g(107%)(この生成物は、不純物として多少の塩化ベンジルを含む)。
工程2:3,4,5−トリベンジルオキシ安息香酸
手順:
上記の工程の粗生成物を、95%エタノール(300mL)に懸濁させ、そして水酸化ナトリウムペレット(3.54g、88.5mmol)を加えた。この混合物を還流下で3時間加熱した。この温溶液を、水(500mL)と濃塩酸(25mL)との混合物中に注いだ。フラスコを10分間回旋した後、生成物を濾過して取り出し、水(100mL)、95%エタノール(100mL)、メタノール(100mL)、そしてメチルtert−ウチルエーテル(100mL)で連続的に洗浄した。白色固体を、オイルポンプの真空(約0.1bar)中で、室温にて一晩乾燥させた。
2つの工程にわたる収量:22.42g(94%)
工程3:テトラキス−O−(3,4,5−トリベンジルオキシベンゾイル)−D−キシロピラノース
手順:
D−キシロース(0.2g、1.33mmol)、3,4,5−トリベンジルオキシ安息香酸(3.515g、7.98mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC、1.77g、8.57mmol)、およびN,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP、1.04g、8.49mmol)を、乾燥ジクロロメタン(130mL)に加えた。この懸濁液を、2.5日間還流した。室温まで冷却した後、尿素副生成物を濾過して除いた。9gのシリカゲルをその濾液に加え、乾燥するまでエバポレートした。残渣を、シリカゲルカラム(溶媒系 ジクロロメタン:トルエン:酢酸エチル=300:100:4)に適用した。清浄な画分を合わせてエバポレートした。
収量:208mgのβ異性体、220mgのα異性体、770mgの混合画分(α+β)。
工程4:テトラキス−O−(3,4,5−トリヒドロキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノース
手順:
ベンジル保護した出発物質(150mg、0.0815mmol)を、乾燥THF(20mL)に溶解させた。その溶液を、磁気的に攪拌しながら、水流吸引器の真空を約30秒間適用することによって脱気した。次いで、そのフラスコを、アルゴン気体でフラッシングした。脱気およびフラッシングをさらに2回繰り返した。10%パラジウム炭(120mg、0.113mmol)を加えた。この混合物を脱気し、次いで、水素気体でフラッシングした。脱気およびフラッシングをさらに2回繰り返した。次いで、この懸濁液を、水素気体雰囲気下で、標準圧力、40℃にて、最大速度で5時間攪拌した。この混合物を冷却し、セライトを通して濾過し、そして濾液をエバポレートした。
収量:62mg(100%)の泡状無定形固体。
グルコース以外(例えば、ガラクトース、マンノース、トレハロース、マルトース、セロビオース、イノシトール、およびグルシトール)の糖核を含む他のガロタンニン改変体は、工程3で加えたキシロースを別の糖に置き換えることを除いては、上記のように生成する。
3)没食子酸とグルコースとの間のエステル結合の、エーテル結合への置換
この合成の、最初の3つの工程は、文献の手順(E.Eich、H.Pertz、M.Kaloga、J.Schulz、M.R.Fesen、A.Mazumder、Y.Pommier、(−)−Arctigenin as a Lead Structure for Inhibitors of Human Immunodeficiency Virus Type−1 Integrase、J.Med.Chem.1996、39、86−95)である。
その後の工程は、炭水化物の標準的なベンジル保護/脱保護化学に類似する。最終的な水素化分解は、炭水化物が結合したトリヒドロキシベンジル基よりも、フェノール性ベンジル基について非常に速い。酸加水分解に対するエーテル結合の低下した感度が、分子の安定性(半減期)を増大し、それゆえに、インビボでの作用の持続期間および全体的な見かけの活性が増大することが期待される。
以下の実施例は、例示のみの目的のためであり、添付の特許請求の範囲の範囲を限定することは意図されない。本明細書中で引用されるすべての参考文献は、その全体が本明細書中に具体的に援用される。
(実施例1:ペンタ−O−ガロイル−D−グルコース(PGG)による、細胞におけるグルコース摂取の刺激)
50:50のα−PGGとβ−PGGとの混合物を、上記のように合成した。αアノマーとβアノマーとを、上記のように分離した。この2つのアノマーのグルコース輸送刺激活性を、標準植物由来のβ−PGGのグルコース輸送刺激活性と比較した。化学的に合成したPGGと標準植物由来のPGGは、スペクトル的に同一である。
3T3−L1脂肪細胞を、ATCCから購入し、維持し、そして細胞の要求に応じて10%COを含む37℃のインキュベーター中で、10%仔ウシ血清を補充したDMEMにおいて前脂肪細胞として認めた。この細胞を、Liu,F.、Kim,J.、Li,Y.、Liu,X.、Li,J. & Chen,X.(2001)に記載されるように、MDI誘導カクテルの添加によって脂肪細胞へ分化するように誘導した。Lagerstroemia speciosa L.の抽出物は、3T3−L1細胞におけるインスリン様グルコース摂取刺激活性および脂肪細胞分化阻害活性を有する。J.Nutrition 131:2242−224が、参考として本明細書中に具体的に援用される。次いで、様々な量のα−PGGおよびβ−PGGを、培地に添加し、コントロール細胞および処理した細胞によるグルコース摂取量を、Liuらに記載されるように、標準的なグルコース摂取アッセイを使用して決定した。図2Aに示したように、化学的に合成したβ−PGGおよび植物由来のβ−PGGは、同様のグルコース輸送刺激性(GTS)を有する。α−PGGのGTS活性は、β−PGGのGTS活性よりも一貫して10〜20%高い(図2)。
PGGがGTS活性を誘導する機構を調べるために、14Cで標識したPGGを合成し、細胞研究で使用した。PGGが細胞膜または細胞内で作用するかを決定するために、放射活性PGGを、37℃または4℃のいずれかで、3T3−L1脂肪細胞と共に様々な時間の間インキュベートした。インキュベーションの後、過剰な放射活性PGGを洗浄によって除去し、細胞を収集し、公開されたプロトコルを使用して細胞膜画分と細胞内画分とに分別した。90〜95%を超える放射能は膜画分に関連し、このことは、PGGが細胞膜に結合することによって、3T3−L1細胞と相互作用することを示唆する。
リガンド置換研究を、14C−PGGおよび増加量の非標識PGGと共に4℃で一晩インキュベートした3T3−L1細胞を使用して行った。放射活性インスリンを、レセプター結合コントロールとして使用した。試験した濃度範囲において、PGGは、約10−5Mの見かけのレセプター結合定数(Kd)で標的に結合するリガンドとして機能するようであった(図3)。見積もられたKdが、GTS活性およびAD活性の両方についてPGGのEC50と非常に類似することは、注目に値する(図2)。PGGはインスリン様GTS活性を有し、インスリンと同様の方法でGTS活性を誘導するようであるため、PGGが、インスリンレセプターに結合することによって、3T3−L1細胞におけるGTS活性を誘導することが推測された。
PGGとインスリンとが共通の標的を有するかどうかを決定するために、3T3−L1細胞を、一定濃度の放射活性インスリン+増加量の冷PGGと共にか、または増加量の冷インスリンを含む放射性PGGと共にインキュベートした。結合アッセイの結果は、PGGが、IR上に位置するインスリン結合部位に対して、インスリンと競合しないことを示す(図4)。逆に、インスリンもまた、細胞膜上に位置するPGG結合部位に対してPGGと競合することは見出されなかった。従って、PGGは、インスリン結合部位以外のIR上の部位、またはIP以外の膜レセプターに結合するようである。
トレーサーとして放射標識したウシ血清アルブミン(BSA)を用いる競合結合アッセイを使用して、PGGがタンパク質に選択的に結合するかどうかを決定した。PGGについての3つの標準タンパク質の相対的親和性は、互いに、少なくとも10倍異なり(図5)、ゼラチンおよびオボアルブミンに対するPGGの結合親和性の相違は、100倍を超える。このことは、PGG−タンパク質相互作用が特異性を有すること、およびPGGがIRのような単一の生化学的標的に選択的に作用し得ることを示す。
インスリン媒介性シグナル経路に関わるタンパク質/酵素を選択的に阻害する化学インヒビターを使用して、PGGの分子標的をさらに同定した。3つのインヒビターを試験した:IRチロシンキナーゼを阻害する化学物質であるヒドロキシ−2−ナフタレニルメチルホスホン酸トリアセトキシメチルエステル(HNMPA−(AM))(Qiu,Z.ら(2001)J.Biol.Chem.276:11988−11995);PI−3Kを特異的に阻害する化合物であるワートマニン(Saperstein,R.ら(1989)Biochemistry 28:5694−5701);およびGLUT4によって媒介されるグルコース輸送を特異的に阻害する化合物であるサイトカラシンB(Tomiyama,K.ら(1995)Biochem.Biophys.Res.Commu.212:263−269;Kletzien,R.F.ら(1972)J.Biol.Chem.247:2964−2966)。3つのすべてのインヒビターは、インスリンまたはPGGのいずれかによって媒介されるGTS活性を完全に阻害した(図6)。このことは、PGGによって媒介されるすべてのGTS活性が、インスリン媒介性シグナル経路を経由し、かつインスリン媒介性シグナル経路のみを経由することを示唆する。インスリンシグナル経路における一次酵素(IRチロシンキナーゼ)のインヒビターであるHNMPA−(AM)もまたPGGのGTS活性を完全に無効にするという事実は、PGGの分子標的がIRであることを示唆する。PGGがインスリン媒介性GTS経路を使用するという考えは、本発明者らのウエスタンブロット分析によってさらに指示され、このウエスタンブロット分析は、この経路(zz)に関する重要なタンパク質キナーゼであるAktが、PGGによってリン酸化されることを示す(図7)。
(実施例2:脂肪生成におけるPGGの効果)
3T3−L1脂肪細胞を、ATCCから購入し、維持し、そして細胞の要求に応じて10%COを含む37℃のインキュベーター中で、10%仔ウシ血清を補充したDMEMにおいて前脂肪細胞として認めた。脂肪生成におけるPGGの効果を試験するために、この前脂肪細胞を、3−イソブチル−1−メチルキサンチン、デキサメタゾン(MDI)からなる分化誘導カクテル、3−イソブチル−1−メチルキサンチン、デキサメタゾン(MD)およびPGGからなるカクテルと共にか;あるいはMDI+PGGと共にインキュベートした。MDI中のインスリンがPGGによって置換された場合、その新しいカクテルは、前脂肪細胞の分化の誘導に失敗した(図2Bを参照のこと)。これらの結果は、PGGが、前脂肪細胞の脂肪細胞への分化の誘導のために、インスリンを置換し得ないことを示す。
細胞増殖アッセイを使用して、PGGが、クローン増殖をブロックすることによって脂肪細胞分化を阻害するかどうかを決定した。このアッセイは、クローン増殖の第一ラウンドが、α−PGGまたはβ−PGGのいずれによっても阻害されないことを示した。クローン増殖の第二ラウンドは、α−PGGによって部分的に阻害され、そしてβ−PGGによって完全に阻害される(図10)。クローン増殖および分化におけるアノマー間の相違についての基礎は、公知ではない。しかし、本発明者らの結果は、前脂肪細胞におけるクローン増殖阻害またはアポトーシス(プログラム細胞死)が、観察された分化阻害の原因ではないことを示す。なぜなら、α−PGGが、MDI誘導細胞と比較して、クローン増殖のわずかに限定された阻害を伴い、そして有意に増大した細胞死を伴わずに分化を無効にするからである(データは示さず)。従って、阻害の重要な工程は、クローン増殖とは異なる工程にあるようである。
PGGが3T3−L1前脂肪細胞分化を阻害する機構を研究するために、本発明者らは、遺伝子発現研究を利用した。この戦略は、PGGが、分化プロセスに関与する遺伝子に特異的に作用するかどうかを決定することを可能にする。さらに、この遺伝子発現研究は、細胞表面に10分の1少ないIRを発現する前脂肪細胞中のインスリンレセプターを研究することの困難を克服する(Modan−Mosesら(1998)Biochem.J.333:825−831)。ADの間にPGGによって影響を受ける遺伝子を調べるために、前脂肪細胞を、3−イソブチル−1−メチルキサンチン、デキサメタゾン、およびインスリンからなる分化誘導カクテルと共にか;またはMDI+PGGのいずれかと共にインキュベートした。約10日後、MDIは、線維芽細胞様の前脂肪細胞から円形の脂肪小胞含有脂肪細胞への変化としてはっきりと目に見える分化を誘導する(図8、中央)。対照的に、MDI+PGGで処理した前脂肪細胞は、その線維芽細胞様の形態を保持し、かつ脂肪小胞を含まないままである(図8、右)。
様々な時間で処理した細胞を収集し、全RNAを単離し、そしてこの分化プロセスに関わる様々な遺伝子に対して相補的なプローブを使用するノーザンブロットによって、発現を分析した。ノーザンブロット分析は、分化のために必要とされかつMDIによって誘導される遺伝子PPAR−γ、c/EBP−αの発現が、PGGによって完全に無効にされたことを明らかにした(図9)。差動的に処理した細胞において比較的一致するβアクチンレベルは、βアクチン発現のような他の細胞プロセスが、PGGによって有意に影響を受けないことを示す(図9)。
(実施例3:糖尿病の動物において血糖値を低下させることにおけるPGGの効果)
α−PGGが、インビボで抗糖尿病活性を示し得るかどうかを決定するために、水溶液の形態中のα−PGGを、絶食している糖尿病の8週齢の雄性db/dbマウスに、経口的に送達した。25mg/kg体重の濃度でのα−PGGの単回用量が、ビヒクル(α−PGGを含まない同一の水溶液)を与えたdb/dbマウスと比較して、db/dbマウスにおける血糖値を有意に低下させることが見出された(図11A)。グルコースレベルの低下は、α−PGG投与後の時間に依存して、約15〜20%である(P<0.01、図11A)。
α−PGGもまた、糖尿病かつ肥満のマウスにおけるグルコース耐性を改善するのに有効かどうかを決定するために、グルコース耐性試験を、ob/obマウスを使用して実施した。グルコース、またはグルコース+α−PGGを、雄性ob/obマウスに経口的に送達し、そして血糖値を、グルコース/PGG投与後の様々な時間にて測定した。グルコース+α−PGGを与えているマウスは、グルコース単独で処置したマウスと比較して、有意により低い血糖値を有する(P<0.001、図11B)。興味深いことに、改善した血糖値は、α−PGG処置の24時間後に依然として観察され得、このことは、α−PGGの効果が持続性であることを示す。
グルコースチャレンジの約24時間後の非常に高レベルの血糖値、またはグルコースチャレンジの2〜3日後の異常に低いグルコースレベルのいずれかの理由から、ob/obマウスにおける単回の大用量のグルコースは、致死性であり得る。本発明者らは、α−PGGが、ob/obマウスをグルコースチャレンジ直後の極度に高いグルコースレベルから保護した(図11B)だけでなく、これらのマウスを2〜5日後の極度に低いグルコースレベルから保護した(図12)ことを見出した。その保護機構は、現時点では未知であるが、PGGがそのGTS活性だけでなくAD関連活性のようないくつかの他の活性によってob/obマウスを保護した可能性が高い。これらのマウスにおいて、PGGに関連する毒性効果は観察されなかった。
これらの動物研究は、α−PGGが、3T3−L1細胞中で働くだけでなく、インビボでの糖尿病/肥満モデルにもまた有効であることを明確に示す。
(実施例4:細胞によるグルコース摂取におけるガロタンニン改変体の効果)
本発明者らは、3T3−L1細胞系におけるGTSについて、いくつかのポリフェノール重合体のクラスを試験した(表1)。バナバ(banaba)抽出物およびガロタンニン調製物(タンニン酸、ガロイルグルコースの混合物;および精製したPGG)が、高い活性を有した。プロアントシアニジンは限られた活性を有し、そして茶カテキンEGCGは活性を有さない。このことは、特定のタンパク質−PGG相互作用が、GTS活性の原因であるという考えを支持する。なぜなら、PGGおよび密接に関連した化合物のみが活性であったからである。GTS活性が、単純に、ポリフェノール重合体による一般的なタンパク質結合の結果であった場合は、フラボノイドベースのプロアントシアニジンおよび茶カテキン調製物が活性である。
α−PGGとβ−PGGとの間のGTS活性およびAD活性における再現性の相違(図2)、ならびにPGGとヘキサ−GGとの間のGTS活性およびAD活性における再現性の相違(表1)が、規定通りに得られた。糖の炭素1での没食子酸の配向が、α−PGGとβ−PGGとの間で観察される活性の相違の原因である。ペンタガロイルガラクトース(PGGal)、本発明のガロタンニン改変体、およびペンタガロイルデオキシノジリマイシン(PG−DJM)(図13)を合成した。本発明者らは、PGGalはPGGの活性の60〜70%であるが、PG−DJMは検出可能なGTS活性を有さないことを見出した。
(実施例5:血漿インスリンレベルにおけるPGGの効果)
糖尿病かつ肥満のob/obマウスに、水またはα−PGGのいずれかを腹腔内に注射した。各々のマウス由来の血漿を、注射後の様々な時間で単離し、そしてインスリンレベルについて測定した。図15に示したように、α−PGGの単回注射で処置したob/ob糖尿病かつ肥満のマウスは、水単独(ネガティブコントロール)で処置したob/ob糖尿病マウスよりも低い血漿インスリンレベルを有した。これらの結果、およびグルコース摂取におけるPGGの効果に基づいて、PGGは、インビボでインスリンのグルコース輸送刺激活性を増強し得ると考えられる。従って、PGGが、哺乳類被験体においてインスリン抵抗性を改善するための治療に使用され得ることが期待される。
(実施例6:脂肪細胞によるグルコース摂取におけるペンタキス−O−(3,4ジヒドロキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノースおよびテトラキス−O−(3,4,5,トリヒドロキシベンゾイル)−α−D−キシロピラノースの効果)
12ウェルプレート中で増殖させたコンフルエントな3T3−L1脂肪細胞を、無血清DMEMで2回洗浄し、そして1mLの同じ培地と共に37℃にて2時間インキュベートした。この細胞を、Krebs−Ringer−Hepes(KRP)緩衝液で3回洗浄し、そして0.9mLのKRP緩衝液と共に37℃にて30分間インキュベートした。次いで、以下の表に列挙した化合物を20〜40μMの濃度(最終濃度?)で加え、そして脂肪細胞を37℃で15分間インキュベートした。グルコース摂取を、0.1mL KRP緩衝液、および37MBq/L 2−デオキシ−D−[H]グルコース、および最終濃度として1mmol/Lのグルコースの添加によって開始した。10分後、細胞を冷PBSで3回洗浄することによって、グルコース摂取を終了した。この細胞を、0.7mLの1% Triton X−100を用いて、37℃で20分間溶解させた。細胞溶解物によって保持された放射活性を、シンチレーションカウンターによって決定した。表に示したように、ガロタンニン改変体であるペンタキス−O−(3,4ジヒドロキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノース、およびテトラキス−O−(3,4,5,トリヒドロキシベンゾイル−)α−D−キシロピラノースは、細胞によるグルコース摂取を増加させた。
(実施例7:PGGは高血糖症を引き起こさない)
正常な(健常な)マウスに、時間ゼロにて40mgのグルコースを経口的に摂食させた。2時間(120分)後、血中グルコースが標準レベルまたは基底レベルである場合、マウスに、様々な濃度のPGG、または水(ネガティブコントロール)のいずれかを経口的に摂食させるか、あるいはインスリンを腹腔内に注射した。PGGまたはインスリンの投与前および投与後の様々な時間間隔で、血液を、コントロール動物および処置した動物から採取し、そして血糖値を決定した。図15に示したように、インスリン注射は、マウスにおいて高血糖状態を生じたが、PGG投与では生じなかった。従って、PGGは、正常よりも高い場合に血糖値を低下させる。しかし、PGGは、正常値または基底値を超えてそれ以上血糖値を低下させない。
図1は、ペンタ−O−ガロイル−D−グルコース(PGG)の構造を示す。PGGは、エステル結合を介して5つの没食子酸に共有結合するグルコース核からなる。グルコースの炭素1()での2つの可能な立体配置に関して、PGGの2つのアノマーが存在する。コンピューターでシミュレートしたPGGコンホメーションは、α−PGGが、β−PGGよりも対称的(従って、より極性が小さい)であり得ることを示す。 図2は、PGGのグルコース輸送刺激活性および抗脂肪生成活性を示す。PGG(混合物または単一の異性体(αもしくはβ)のいずれか)を、脂肪細胞(A)または前脂肪細胞(B)のいずれかに加えた。PGGのGTS活性(A)およびAD活性(B)を、H−グルコース摂取によって測定した。GLUT4は、前脂肪細胞中で発現せず、従って、グルコース摂取は脂肪細胞分化の間接的な測定法として使用し得る。 図3は、PGGが約10−5MのKdでIRに結合することを示す。24ウェルプレート中の3T3−L1脂肪細胞を、それぞれ、8pM 125I−インスリンの存在下で冷インスリンの濃度を増加させながらか、または20μM 14C−PGGの存在下で冷PGGの濃度を増加させながら、4℃で一晩インキュベートした。次いで、細胞に結合しなかった同位体を除去した後、細胞に結合した125I−インスリンまたは14C−PGGについて測定した。 図4は、PGGが、3T3−L1脂肪細胞において、インスリンレセプターIRに結合しているインスリンを置換しないことを示す。3T3−L1脂肪細胞を、8pM 125I−インスリンの存在下で、14C−PGGの濃度を増加させながら、4℃で一晩インキュベートし、次いで、細胞に結合した125I−インスリンおよび14C−PGGについてカウントした。0.1μM〜20μMのPGGの間でほぼ定数のインスリン数は、PGGが、この濃度範囲でIRからインスリンを置換し得ないことを示す。インスリン結合は、より高いPGG濃度で増大した。 図5は、PGGのタンパク質結合選択性を示す。固定量の125I BSAを、様々な量の冷ゼラチン、またはBSA,またはオボアルブミンのいずれかの存在下で、PGGと共にインキュベートした。結合したものを、沈殿によって結合していないものから分離し、競合物(competitor)の非存在下での%結合として表した。3つの競合曲線(competition curve)は、PGG選択性が、有意に異なる親和性で様々なタンパク質に結合することを示す。 図6は、3つのインスリンシグナル経路特異的インヒビターもまた、3T3−L1脂肪細胞においてPGG誘導性グルコース輸送を無効にすることを示す。脂肪細胞を、様々なインヒビターの存在下または非存在下で、インスリンまたはPGGによって誘導した。処理した細胞のグルコース輸送活性を、細胞によるHグルコース摂取によって測定した。それぞれ、HNMPA−(AM)3はIR Tyrキナーゼ活性を阻害し、サイトカラシンBはGLUT4を阻害し、ワートマニンはPI−3Kを阻害する。 図7は、PGGが、3T3−L1脂肪細胞中のAktのリン酸化を誘導することを示す。差動的に処理した脂肪細胞を溶解させ、細胞タンパク質をSDS−PAGEによって分析した。1=処理せず;2=インスリン;3=pGG、15μM;4=PGG、30μM;M=タンパク質サイズマーカー。 図8は、MDIまたはインスリンと、30μM PGGとによって誘導した3T3−L1細胞のオイルレッドO染色を示す。誘導の10日後、細胞をオイルレッドOで染色し、倍率×200で写真撮影した。脂肪小胞(fat vesicle)(トリグリセリド)を含む細胞のみが、染色され得る。 図9は、3T3−L1前脂肪細胞におけるPPARγ遺伝子発現およびC/EBPα遺伝子発現のノーザンブロット分析を示す。差動的に処理した前脂肪細胞を、処理後の様々な時間にて、それらのmRNA発現について分析した。レーン1=処理なし;レーン2=MDI;レーン3=30μM PGG+MDI;レーン4=30μMのPGG単独。時間=mRNAを単離したときの処置後の時間。 図10は、3T3−L1前脂肪細胞を処理したα−PGGおよびβ−PGGにおけるクローン増殖を示す。前脂肪細胞を、MDIの存在下でMDI、またはα−PGG、もしくはβ−PGGによって、クローン増殖が起こるように誘導した。誘導の24時間後または48時間後に、培地を取り除き、細胞を溶解させた。その細胞溶解物のラクトースデヒドロゲナーゼ(LDH)活性を、LDHキットによって測定した。細胞増殖培地もまた回収し、死細胞由来のこれらのLDH活性もまた測定した(このグラフには示さず)。LDH活性は、所定の細胞型において細胞当たり一定であり、測定したLDH活性は、サンプル中の細胞数に比例する。 図11は、db/dbマウスおよびob/obマウスにおける血糖値についてのPGGの効果を示す。様々な用量のα−PGGを、db/dbマウス(A)に対してはグルコースなしで、またはob/obマウス(B)に対してはグルコースと共に、経口的に送達した。送達後の様々な時間にて、尾部の血液から、サンプル中のグルコースを決定した。 図12は、PGGが、グルコースチャレンジの直後の高血糖症から、そしてそのチャレンジの数日後の高血糖症から、ob/obマウスを保護することを示す。ob/obマウスに、図11Bに示したようにグルコース耐性試験を行った。グルコースチャレンジ後の様々な時点で、尾部の血液中の血糖値を測定した。 図13は、選択的ガロタンニン改変体の化学構造を示す。Gは、トリヒドロキシ安息香酸を示す。 図14は、ob/obマウスにおける血漿インスリンレベルについてのPGGの効果を示す。 図15は、正常な血糖値を有するマウスにおける血糖値についてのPGGの効果を示す。

Claims (24)

  1. 哺乳動物被験体において糖尿病を処置するかまたは予防するための方法であって、該方法は、以下:
    治療有効量のガロタンニン組成物を、該組成物を必要とする被験体に投与する工程を包含し、
    ここで、該ガロタンニン組成物は、1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−α−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、あるいはこれらの塩からなる群より選択される1以上の加水分解性ガロタンニンを含有し、そして
    該ガロタンニン組成物は、以下の化合物:モノ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ジ−O−ガロイル−β−D−グルコース、トリ−O−ガロイル−β−D−グルコース、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースまたはこれらの混合物のうち1以上を、5乾燥重量%未満含有する、組成物。
  2. 請求項1に記載の方法であって、前記ガロタンニン組成物は、少なくとも50乾燥重量%の1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、または1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、あるいは1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコースと1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコースとの組み合わせを含有する、方法。
  3. 請求項1に記載の方法であって、前記ガロタンニン組成物は、少なくとも50乾燥重量%の1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコースを含有する、方法。
  4. 請求項1に記載の方法であって、前記ガロタンニン組成物は、少なくとも50乾燥重量%の1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコースを含有する、方法。
  5. 請求項1に記載の方法であって、前記ガロタンニン組成物は、経口的にかまたは注射によって前記被験体に投与される、方法。
  6. インスリンを前記被験体に投与する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  7. 被験体における糖尿病を処置するかまたは予防するための方法であって、該方法は、以下:
    ガロタンニン改変組成物を該被験体に投与する工程を包含し、
    ここで、該ガロタンニン改変組成物は、1以上のガロタンニン改変化合物またはこれらの塩を含有し、各々の該ガロタンニン改変化合物は以下:

    の構造を有し、
    ここで、Rは、D−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、D−グルシトールからなる群より選択され、
    Xは、エステル結合またはエーテル結合であり、
    Aは、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からな群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸であり、
    RがD−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトースである場合は、nは5であり、qは0、1、2、3、4、または5であり、そしてzは0であり;
    Rがα−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボースである場合は、nは4であり、qは0、1、2、3、または4であり、そしてzは0、1、または2であり;
    RがD−グルシトールまたはmyo−イノシトールである場合は、nは6であり、qは0、1、2、3、4、5、または6であり、そしてzは0であり;そして
    RがD−トレハロース、D−マルトース、またはD−セロビオースである場合は、nは8であり、qは0、1、2、3、4、5、6、7、または8であり、そしてzは0である、方法。
  8. 請求項7に記載の方法であって、Xはエーテル結合である、方法。
  9. 請求項7に記載の方法であって、Rは、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、またはD−グルシトールである、方法。
  10. 請求項4に記載の方法であって、Aは、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸である、方法。
  11. 請求項4に記載の方法であって、各々の前記ガロタンニン改変化合物は、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコースの構造以外の構造を有する、方法。
  12. 増大した血糖値を減少させる必要のある被験体において、該被験体において低血糖症を引き起こさずに増大した血糖値を減少させる方法であって、該方法は、以下の組成物(a)および(b)のうちの一方または両方を該被験体に投与する工程を包含し、
    ここで該組成物(a)は、ガロタンニン組成物であって、1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−α−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、あるいはこれらの薬学的に受容可能な塩からなる群より選択される1以上の加水分解性ガロタンニンを含有し、そして
    該ガロタンニン組成物は、以下の化合物:モノ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ジ−O−ガロイル−β−D−グルコース、トリ−O−ガロイル−β−D−グルコース、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースまたはこれらの混合物のうち1以上を、5乾燥重量%未満含有する、ガロタンニン組成物であり、そして
    該組成物(b)は、ガロタンニン改変組成物であって、以下:

    の構造を有する1以上の化合物、またはこれらの薬学的に受容可能な塩を含有し、
    ここで、Rは、D−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、D−グルシトールからなる群より選択され、
    Xは、エステル結合またはエーテル結合であり、
    Aは、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からな群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸であり、
    RがD−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトースである場合は、nは5であり、qは0、1、2、3、4、または5であり、そしてzは0であり;
    Rがα−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボースである場合は、nは4であり、qは0、1、2、3、または4であり、そしてzは0、1、または2であり;
    RがD−グルシトールまたはmyo−イノシトールである場合は、nは6であり、qは0、1、2、3、4、5、または6であり、そしてzは0であり;そして
    RがD−トレハロース、D−マルトース、またはD−セロビオースである場合は、nは8であり、qは0、1、2、3、4、5、6、7、または8であり、そしてzは0である、ガロタンニン改変組成物である、方法。
  13. 肥満症、II型糖尿病、グルコース不耐症、インスリン抵抗性、高血糖症、または高インスリン血症のうち1以上を示す被験体を処置する方法であって、該方法は、以下:
    ガロタンニン組成物を該被験体に投与する工程を包含し、
    ここで、該ガロタンニン組成物は、1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−α−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、あるいはこれらの塩からなる群より選択される1以上の加水分解性ガロタンニンを含有し、そして
    該ガロタンニン組成物は、以下の化合物:モノ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ジ−O−ガロイル−β−D−グルコース、トリ−O−ガロイル−β−D−グルコース、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースまたはこれらの混合物のうち1以上を、5乾燥重量%未満含有する、方法。
  14. 請求項13に記載の方法であって、前記ガロタンニン組成物の投与が、前記被験体において前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を阻害する、方法。
  15. 請求項13に記載の方法であって、前記ガロタンニン組成物は、経口的にかまたは注射によって被験体に投与される、方法。
  16. インビトロまたはインビボで前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を阻害する方法であって、該方法は、以下:
    前脂肪細胞とガロタンニン組成物を接触させる工程を包含し、
    ここで、該ガロタンニン組成物は、1,2,3,4−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,3,4,6−テトラ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘキサ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ヘプタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−オクタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−α−D−グルコース、1,2,3,4,6−ノナ−O−ガロイル−β−D−グルコース、1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−α−D−グルコース、および1,2,3,4,6−デカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、あるいはこれらの塩からなる群より選択される1以上の加水分解性ガロタンニンを含有する、方法。
  17. 請求項16に記載の方法であって、該ガロタンニン組成物は、以下の化合物:モノ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ジ−O−ガロイル−β−D−グルコース、トリ−O−ガロイル−β−D−グルコース、テトラ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ウンデカ−O−ガロイル−β−D−グルコース、ドデカ−O−ガロイル−β−D−グルコースまたはこれらの混合物のうち1以上を、5乾燥重量%未満含有する、方法。
  18. 請求項16に記載の方法であって、該ガロタンニン組成物は、少なくとも50乾燥重量%の1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコース、または1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコース、あるいは1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−α−D−グルコースと1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコースとの組み合わせを含有する、方法。
  19. 請求項16に記載の方法であって、前記ガロタンニン組成物は、少なくとも50乾燥重量%の1,2,3,4,6−ペンタ−O−ガロイル−β−D−グルコースを含有する、方法。
  20. インビトロまたはインビボで前脂肪細胞の脂肪細胞への分化を阻害する方法であって、該方法は、以下:
    前脂肪細胞を以下:

    の構造を有する1以上の化合物、これらの塩を含有する組成物を接触させる工程を包含し、
    ここで、Rは、D−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、D−グルシトールからなる群より選択され、
    Xは、エステル結合またはエーテル結合であり、
    Aは、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からな群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸であり、
    RがD−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトースである場合は、nは5であり、qは0、1、2、3、4、または5であり、そしてzは0であり;
    Rがα−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボースである場合は、nは4であり、qは0、1、2、3、または4であり、そしてzは0、1、または2であり;
    RがD−グルシトールまたはmyo−イノシトールである場合は、nは6であり、qは0、1、2、3、4、5、または6であり、そしてzは0であり;そして
    RがD−トレハロース、D−マルトース、またはD−セロビオースである場合は、nは8であり、qは0、1、2、3、4、5、6、7、または8であり、そしてzは0である、方法。
  21. ガロタンニン改変組成物であって、該ガロタンニン改変組成物は、1以上のガロタンニン改変化合物、またはこれらの薬学的に受容可能な塩を含有し、ここで、各々の該ガロタンニン改変化合物は、以下:

    の構造を有し、
    ここで、Rは、D−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、D−グルシトールからなる群より選択され、
    Xは、エステル結合またはエーテル結合であり、
    Aは、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からな群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸であり、
    RがD−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトースである場合は、nは5であり、qは0、1、2、3、4、または5であり、そしてzは0であり;
    Rがα−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボースである場合は、nは4であり、qは0、1、2、3、または4であり、そしてzは0、1、または2であり;
    RがD−グルシトールまたはmyo−イノシトールである場合は、nは6であり、qは0、1、2、3、4、5、または6であり、そしてzは0であり;そして
    RがD−トレハロース、D−マルトース、またはD−セロビオースである場合は、nは8であり、qは0、1、2、3、4、5、6、7、または8であり、そしてzは0であり、
    そして、各々の該ガロタンニン改変化合物は、テトラ−O−ガロイル−D−グルコース、ペンタ−O−ガロイル−D−グルコース、ヘキサ−ガロイル−α−D−グルコース、ヘプタ−O−ガロイル−D−グルコース、オクタ−O−ガロイル−D−グルコース、ノナ−O−ガロイル−D−グルコース、またはデカ−O−ガロイル−D−グルコースのβアノマー型ではない、ガロタンニン改変組成物。
  22. 請求項21に記載の組成物であって、該組成物は、ペンタキス−O−(3,4−ジヒドロキシベンゾイル)−β−D−グルコピラノース、またはテトラキス−O−(3,4,5−トリヒドロキシベンゾイル)−α−D−キシロピラノースを含有する、組成物。
  23. 被験体において糖尿病、インスリン抵抗性、グルコース寛容減損、高血糖症、高インスリン血症または肥満症を処置するための化合物、あるいは該化合物の薬学的に受容可能な塩であって、該化合物は、以下:

    の構造を有し、
    ここで、Rは、D−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトース、α−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボース、D−トレハロース、D−マルトース、D−セロビオース、myo−イノシトール、D−グルシトールからなる群より選択され、
    Xは、エステル結合またはエーテル結合であり、
    Aは、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、2,3,4−トリヒドロキシ安息香酸、2,4,6−トリヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるトリヒドロキシ安息香酸であるか、または2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸からなる群より選択されるジヒドロキシ安息香酸であるか、または3−ヒドロキシ安息香酸および4−ヒドロキシ安息香酸からな群より選択されるモノヒドロキシ安息香酸であり、
    RがD−グルコース、L−グルコース、D−マンノース、L−マンノース、D−ガラクトース、L−ガラクトース、D−アロース、L−アロース、D−アルトロース、L−アルトロース、D−グロース、L−グロース、D−イドース、L−イドース、D−タロース、L−タロース、D−フルクトース、L−フルクトースである場合は、nは5であり、qは0、1、2、3、4、または5であり、そしてzは0であり;
    Rがα−D−キシロース、α−Dリキソース、β−Dリキソース、α−Dアラビノース、β−Dアラビノース、α−Dリボース、β−Dリボースである場合は、nは4であり、qは0、1、2、3、または4であり、そしてzは0、1、または2であり;
    RがD−グルシトールまたはmyo−イノシトールである場合は、nは6であり、qは0、1、2、3、4、5、または6であり、そしてzは0であり;そして
    RがD−トレハロース、D−マルトース、またはD−セロビオースである場合は、nは8であり、qは0、1、2、3、4、5、6、7、または8であり、そしてzは0である、化合物。
  24. 被験体においてインスリン抵抗性、グルコース寛容減損、高血糖症、高インスリン血症または肥満症を処置するための薬学的組成物であって、該薬学的組成物は、有効量の請求項23に記載の化合物またはこれらの薬学的に受容可能な塩と、薬学的に受容可能なキャリアもしくは希釈剤とを含有する、組成物。
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