СРЕДСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ К ИНСУЛИНУ
PREPARATION TO REDUCE INSULIN RESISTANCE

Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к средству для снижения резистентности к инсулину, которое содержит 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол в качестве активного ингредиента, и к пищевому продукту и напитку, содержащему его. В частности, настоящее изобретение относится к средству для снижения резистентности к инсулину, которое оказывает эффект регулирования продукции адипоцитокинов, представляющих собой факторы, участвующие в начале и обострении патологического состояния, при котором резистентность к инсулину играет роль, такие как свободная жирная кислота, фактор опухолевого некроза, хемоаттрактант моноцитов белок-1 и резистин, и относится к пищевому продукту или напитку, содержащему его.
Описание предшествующего уровня техники
Инсулин представляет собой вид гормонов, продуцируемых β-клетками в островках Лангерганса поджелудочной железы, и играет важную роль в поддержании гомеостаза живого организма посредством воздействия на липидный метаболизм и белковый метаболизм, а также метаболизм сахаров через рецепторы инсулина, которые присутствуют в тканях-мишенях инсулина, таких как скелетные мышцы, печень и жировые ткани. Примеры эффектов инсулина в соответствующих тканях-мишенях включают содействие всасыванию глюкозы из крови в мышечные клетки и адипоциты, содействие продукции гликогена в печени и мышечных тканях, ингибирование глюконеогенеза в печени, содействие потреблению глюкозы и синтезу жирных кислот в адипоцитах, и ингибирование разрушения липидов. Резистентность к инсулину означает состояние, при котором клетки, органы или индивидуумы требуют больших количеств инсулина, чем количества, обычно требуемые для получения соответствующих эффектов инсулина, то есть состояние нарушения эффектов инсулина, при котором снижена чувствительность к инсулину. По результатам прошлых эпидемиологических исследований, гипертензия, сахарный диабет, гиперлипидемия (гипертриглицеридемия и гипо-ЛВП-холестеринемия), ожирение и им подобные состояния считаются патологическими состояниями, основанными на резистентности к инсулину. Резистентность к инсулину вызывает недостаточные эффекты инсулина в ходе метаболизма сахаров, приводит к компенсаторной гиперинсулинемии для поддержания уровня сахара в крови, посредством чего возникает гипергликемия и непереносимость глюкозы, и развитию диабета содействует истощение β-клеток поджелудочной железы. Кроме того, гиперинсулинемия усиливает активацию симпатических нервов и содействует всасыванию натрия в почках, вызывая гипертензию, а также вызывает гиперлипидемию и гиперурикемию после приема пищи, увеличение уровня ингибитора-1 активатора плазминогена (PAI-1) и подобные эффекты.
Тем не менее, резистентность к инсулину вызывает аномальный липидный метаболизм, вызванный недостаточными эффектами инсулина, и уровень свободных жирных кислот (FFA), высвобождаемых из адипоцитов, увеличивается в печени для содействия синтезу триглицеридов (TG), приводя к гипертриглицеридемии. Кроме того, активность липопротеинлипазы (LPL), в целом имеющей высокую чувствительность к инсулину, снижается в резистентном к инсулину состоянии, поэтому снижается разрушение TG, и дополнительно усугубляется гипертриглицеридемия. Кроме того, при обострении диабета, возникают осложнения, такие как ретинопатия, нефропатия и гангрена, вызванные ангиопатией, и усугубляются такие артериосклеротические заболевания, как инфаркт миокарда и инфаркт мозга, а гипертензия усугубляет сердечно-сосудистые заболевания. Как описано выше, считается, что резистентность к инсулину играет существенную роль в усугублении патологических осложнений (непатентный документ 1).
В последние годы по результатам анализа специфической для органов экспрессии генов было выявлено, что из жировых тканей секретируются различные физиологически активные вещества и таким образом жировые ткани были признаны не только тканями хранения энергии, но также самым большим эндокринным органом в живом организме. Эндокринные факторы, полученные из жировых тканей, имеют родовое название адипоцитокины и играют важные роли в поддержании гомеостаза при метаболизме. Однако считается, что в случае ожирения, то есть состояния, при котором накапливаются жиры, продуцируется и секретируется избыточное или слишком маленькое количество адипоцитокинов и нарушается баланс адипоцитокинов, приводя к резистентности к инсулину.
Адипоцитокины делятся на две группы: одну, которая повышает чувствительность к инсулину, и одну, которая вызывает резистентность к инсулину; репрезентативные примеры первой группы включают адипонектин, лептин, АМРК (АМФ-зависимую протеинкиназу) и им подобные. В частности, сообщалось, что адипонектин оказывает эффект устранения резистентности к инсулину и эффект ингибирования глюконеогенеза в печени (непатентный документ 2).
Между тем, примеры адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину, в дополнение к указанным выше FFA и PAI-1, включают фактор-α опухолевого некроза (TNF-α), хемоаттрактант моноцитов белок-1, который представляет собой вид воспалительного хемокина, и резистин. В частности, сообщалось, что TNF-α оказывает эффект вызывания резистентности к инсулину ингибированием фосфорилирования тирозина рецептора инсулина и IRS1 (субстрат 1 рецептора инсулина) в механизме передачи инсулиновых сигналов, так что ослабляется эффект инсулина. Кроме того, сообщалось, что при состоянии резистентности к инсулину уровень МСР-1 в живом организме увеличивается, а уровни мРНК GLUT4 (транспортера-4 глюкозы), который представляет собой транспортирующий глюкозу носитель, PPARγ (рецептора γ, активированного пролифератором пероксисомы), который представляет собой внутриядерный рецептор, β3AR (β3-адренергического рецептора), который представляет собой вид катехоламинового рецептора типа β адипоцита, и аР2 (связывающего жирные кислоты белка 2 адипоцита), который представляет собой белок, связывающий жирные кислоты, снижаются. Поэтому МСР-1 считается этиологическим агентом снижения чувствительности к инсулину (непатентные документы 3, 4 и 5).
В качестве средств для снижения резистентности к инсулину были разработаны бигуанидные средства, которые ингибируют глюконеогенез, главным образом, в печени, и производные тиазолидина, которые повышают чувствительность к инсулину мышечной и жировой тканей. Эти средства уже были допущены в качестве лекарственных препаратов для лечения диабета, а также применялись для лечения артериосклероза. Считается, что каждый из производных тиазолидина, представленных троглитазоном и пиоглитазоном, действует в качестве лиганда для рецептора, активированного пролифератором пероксисомы (PPAR), который представляет собой фактор транскрипции типа внутриядерного рецептора, для содействия дифференцировке адипоцитов, посредством этого уменьшая резистентность к инсулину.
Кроме того, в качестве средств для снижения резистентности к инсулину были раскрыты: средство снижения резистентности к инсулину, содержащее адипонектин или его гены в качестве активного ингредиента (патентный документ 1), профилактическое и/или терапевтическое средство, применяемое по поводу заболеваний, вызванных резистентностью к инсулину, содержащее вещество, имеющее аффинитет к подтипу 3 рецептора бомбезина (BRS-3), в качестве активного ингредиента (патентный документ 2), средство, снижающее уровень свободных жирных кислот (FFA), содержащий производное пиррола в качестве активного ингредиента (патентный документ 3) и им подобные. Кроме того, в качестве средств, содержащих вещество, полученное из пищевого продукта или напитка, в качестве активного ингредиента были раскрыты композиция для снижения резистентности к инсулину, содержащие уксусную кислоту и ее ион или соль в качестве активного ингредиента (патентный документ 4), средство для снижения резистентности к инсулину, включающее содержащий жирное масло определенный диглицерид и/или моноглицерид (патентный документ 5) и им подобные.
Было известно, что такие растительные стерины как β-ситостерин, кампестерин и стигмастерин, оказывают эффект снижения уровня холестерина в крови ингибированием всасывания холестерина, и предпринимались попытки его практического применения добавлением их в качестве жировой композиции в пищевое масло. Кроме того, были раскрыты средство против ожирения и средство, улучшающее липидный метаболизм, содержащее холестеноновое соединение в качестве активного ингредиента, которое синтезируется использованием растительных стеринов, таких как β-ситостерин и кампестерин в качестве исходного материала (патентные документы 6-8 и непатентный документ 6).
Кроме того, были раскрыты: стимулятор секреции адипонектина, содержащий экстракт, по меньшей мере, из одного из рисовых отрубей, гриба шимейи, хризантемы, ржи, пушистой березы и испанского жасмина (Alpinia zerumbet), и тритерпен типа циклоартана или циклоартенол и/или (24S)-24,25-дигидроксициклоартанол, которые представляют собой производные тритерпена типа циклоартана (патентный документ 9).
Род алоэ, относящийся к растению liliaceae, представляет собой группу растений, включающих Aloe vera (Aloe barbadenisis Miller), Aloe arborescens (Aloe arborescens Miller var. Natalensis Berger) и им подобные, и эмпирически известно, что они имеют различную эффективность. Например, раскрыты средства, снижающие иммуносупрессию, содержащие бутанольную фракцию экстракта алоэ или алоин (патентный документ 10), средство, связанное со снижением уровней глюкозы в крови (патентные документы 11-14), средство для профилактики и лечения ожирения (патентный документ 15) и им подобные, но не сообщалось об эффекте снижения резистентности к инсулину, оказываемом растениями, относящимися к роду Aloe.
Раскрытие изобретения
При использовании бигуанидного средства, которое представляет собой обычный лекарственный препарат для снижения резистентности к инсулину, может возникнуть дисфункция желудочно-кишечного тракта или изредка молочный ацидоз. Кроме того, производное тиазолидина, которое представляет собой аналогичный вид средства, может иногда вызвать тяжелые побочные эффекты, такие как задержка жидкости, увеличение массы тела и дисфункция печени, поэтому его применение требует дополнительного внимания. Далее по поводу резистентности к инсулину в состояниях, отличных от диабета или гипергликемии, было практически трудно использовать противодиабетические средства. В таких условиях была желательна разработка средства, которое имеет высокую безопасность, которое можно ежедневно вводить внутрь и которое может эффективно снижать резистентность к инсулину при минимальной возможной болезненности.
В связи с указанными выше проблемами авторы настоящего изобретения изучили механизмы связанных с образом жизни заболеваний, вызванных резистентностью к инсулину, таких как гипертензия, диабет, гиперлипидемия (гипертриглицеридемия и гипо-ЛВП-холестеринемия) и ожирение, и изучили средство, связанное с предотвращением, улучшением состояния и т.д. при заболеваниях, связанных с образом жизни, то есть средство для снижения резистентности к инсулину. Они обратили внимание на адипоцитокины, которые представляют собой факторы, участвующие в начале и усугублении резистентности к инсулину, и тщательно исследовали новое эффективное вещество, способное снизить резистентность к инсулину, контролируя указанные выше факторы. В результате они обнаружили, что 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол оказывает эффект регулирования продукции адипоцитокинов, таких как свободная жирная кислота, TNF-α и МСР-1, в частности выраженный эффект снижения продукции адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину, посредством чего снижается резистентность к инсулину.
В отношении указанных выше эффектов настоящего изобретения в патентном документе 9 описан только профилактический эффект растительного экстракта на дифференцировку культивированных адипоцитов и стимулирующий эффект эргостерина на секрецию адипонектина. Кроме того, в нем вообще не описывается и не раскрывается снижающий резистентность к инсулину эффект активного ингредиента по настоящему изобретению.
Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол непосредственно снижает резистентность к инсулину без вмешательства в свойство секреции инсулина или подобные путем исследования с использованием теста переносимости инсулина (тест инсулинового стресса) в дополнение к методу фиксации уровня глюкозы, методу стационарного состояния глюкозы плазмы (SSPG) и методу минимальной модели, которые являются обычными методами оценки резистентности к инсулину.
Такой тест переносимости инсулина не раскрыт в указанных выше патентных документах 1-5. Авторы настоящего изобретения обнаружили более предпочтительный эффект снижения резистентности к инсулину, чем обычные эффекты снижения резистентности к инсулину, который не связан со свойством секреции инсулина, и осуществили настоящее изобретение.
Задачей настоящего изобретения является предоставление средства для снижения резистентности к инсулину, которое содержит 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол в качестве активного ингредиента. Кроме того, другой задачей настоящего изобретения является предоставление физиологически функционального пищевого продукта или напитка, содержащего средство для снижения резистентности к инсулину, такого как пищевой продукт для применения по определенным медицинским показаниям.
Первое изобретение настоящей заявки для решения указанных выше проблем представляет собой средство для снижения резистентности к инсулину, содержащее соединение, представленное следующей структурной формулой (1), в качестве активного ингредиента.
Второе изобретение настоящей заявки для решения указанных выше проблем представляет собой средство для снижения резистентности к инсулину, которое содержит экстракт, полученный с использованием органического растворителя, экстракт, полученный с использованием горячей воды, или отжатую жидкость, содержащую соединение, представленное следующей структурной формулой (1), или его фракцию, в качестве активного ингредиента, где экстракт, полученный с использованием органического растворителя, экстракт, полученный с использованием горячей воды, или отжимом жидкости растения или его фракции, содержит, по меньшей мере, 0,001% соединения, представленного следующей структурной формулой (1) в пересчете на сухую массу. Кроме того, предпочтительно, если указанное выше растение представляет собой растение Liliaceae.
Третье изобретение настоящей заявки для решения указанных выше проблем представляет собой пищевой продукт или напиток, содержащий средство для снижения резистентности к инсулину, в соответствии с первым или вторым изобретением, причем предпочтительно, чтобы пищевой продукт или напиток содержал 0,0001% или более соединения, представленного указанной выше структурной формулой (1) в пересчете на сухую массу.
Четвертое изобретение настоящей заявки для решения указанных выше проблем представляет собой применение соединения, представленного указанной выше структурной формулой (1), или экстракта, полученного с использованием органического растворителя, экстракт, полученный с использованием горячей воды, или отжимом жидкости растения, содержащего в пересчете на сухую массу, по меньшей мере, 0,001% соединения, или его фракции, при получении средства для снижения резистентности к инсулину. Кроме того, предпочтительно, чтобы указанное выше растение представляло собой растение Liliaceae.
Пятое изобретение настоящей заявки для решения указанных выше проблем представляет собой способ снижения резистентности к инсулину, который включает введение соединения, представленного указанной выше структурной формулой (1), или экстракта, полученного с использованием органического растворителя, экстракта, полученного с использованием горячей воды, или отжимом жидкости из растения, содержащего в пересчете на сухую массу по меньшей мере, 0,001% соединения, или его фракции, субъекту, у которого следует снизить резистентность к инсулину. Кроме того, предпочтительно, чтобы указанное выше растение представляло собой растение Liliaceae.
Средство для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению и пищевой продукт, и напиток, содержащие его, можно безопасно ввводить или принимать внутрь и оно оказывает профилактические эффекты на связанные с образом жизни заболевания, которые, как считалось, были вызваны резистентностью к инсулину. Кроме того, активный ингредиент средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению можно легко получить из растения семейства Liliaceae, такого как Aloe vera (Aloe barbadensis Miller), который можно безопасно принимать внутрь с точки зрения опыта использования пищевого продукта и который вполне доступен.
Краткое описание чертежей
На чертеже представлен график, показывающий изменение уровня глюкозы крови в тесте устойчивости к инсулину.
Лучший способ осуществления изобретения
Далее будут подробно объяснены предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение не ограничивается следующими предпочтительными вариантами осуществления и его можно свободно модифицировать в пределах объема настоящего изобретения. Кроме того, пока нет других определений, используемая здесь процентная доля указывает массу.
В настоящем изобретении эффект снижения резистентности к инсулину (эффект увеличения чувствительности к инсулину) означает эффект предотвращения или уменьшения различных побочных эффектов на здоровье, вызванных снижением чувствительности к инсулину, такому как при заболеваниях, связанных с образом жизни. В частности, средство по настоящему изобретению эффективно ингибирует увеличение уровня или продукцию адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину, такие как ингибитор активатора плазминогена (PAI-1), свободная жирная кислота (FFA), фактор опухолевого некроза (TNF-α), МСР-1 и резистин, которые оказывают профилактические и улучшающие эффекты на патологические состояния, вовлеченные в резистентность к инсулину, и оказывает эффект на снижение рисков, предотвращение, улучшение состояния или лечение заболеваний, связанных с резистентностью к инсулину, таких как гиперинсулинемия, гиперлипидемия, патологическая переносимость глюкозы, диабет, гипертензия, ожирение, артериосклероз и им подобные. Таким образом, средство для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению можно определить как средство для повышения чувствительности к инсулину или средство для регулирования продукции адипоцитокинов, в частности средство для регулирования продукции адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину.
Существуют способы оценки резистентности к инсулину, такие как метод фиксации уровня глюкозы, метод стационарного состояния глюкозы плазмы (SSPG) и метод минимальной модели, способ оценки резистентности к инсулину расчетом оценки резистентности к инсулину на модели гомеостаза (HOMA-IR) по уровню глюкозы в крови и концентрации инсулина в крови натощак и теста резистентности к инсулину. Любой из указанных выше способов можно использовать для оценки резистентности к инсулину, однако, в настоящем изобретении предпочтительно использовать тест переносимости глюкозы (тест инсулинового стресса) с использованием животных, потому что на тест не воздействует свойство секреции инсулина или ему подобные факторы, таким образом, можно непосредственно исследовать чувствительность к инсулину.
Соединение, имеющее структуру, представленную указанной выше формулой (1), оказывает эффект увеличения чувствительности к инсулину и таким образом может предотвратить или облегчить патологическое состояние, вызванное резистентностью к инсулину. Поэтому соединение можно использовать в качестве активного ингредиента средства для снижения резистентности к инсулину или пищевого продукта или напитка, содержащего его. Кроме того, чувствительность к инсулину можно также оценить измерением снижения уровня глюкозы крови после введения инсулина.
Соединение, используемое в качестве активного ингредиента средства для снижения резистетности к инсулину (также именуемое как «средство по настоящему изобретению») по настоящему изобретению, представляет собой соединение, имеющее структуру, представленную указанной выше химической формулой (1), то есть 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол. Соединение по настоящему изобретению имеет структуру, образованную дегидратационной конденсацией гидроксильного соединения в положении 3 4-метилэргост-7-ен-3-ола, и гидроксильной группы в положении 1 D-глюкозы.
Наиболее предпочтительно, чтобы чистота соединения по настоящему изобретению, используемого в качестве активного ингредиента средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению, составляла 100%. Однако чистоту можно соответствующим образом установить в пределах диапазона, в котором средство оказывает эффект снижения резистентности к инсулину.
Кроме того, композиция, используемая в качестве активного ингредиента средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению (также именуемая как «композиция по настоящему изобретению»), представляет собой экстракт растения семейства Liliaceae, или его фракцию, содержащую, по меньшей мере, 0,001% в пересчете на сухую массу, предпочтительно 0,01% в пересчете на сухую массу или более  предпочтительнее 0,1% в пересчете на сухую массу указанного выше соединения по настоящему изобретению. Верхний предел содержания соединения по настоящему изобретению конкретно не ограничен и он может составлять, например, предпочтительно 10% масс. или 50% масс., 70% масс. или 90% масс.
В настоящем изобретении сухая масса означает массу, измеренную после сушки соединения способом сушки, определенным «Тестом потери при сушке», который представляет собой общий способ тестирования, описанный в 14-м дополненном издании Японской Фармакопеи (30 марта 2001 г., Извещение № 111 Министерства здравоохранения, труда и благосостояния). Например, массу соединения по настоящему изобретению можно определить следующим образом: отмеряют примерно 1 г соединения по настоящему изобретению и сушат при 105°С течение 4 ч; и полученный материал охлаждают в сушильном шкафу; и массу соединения взвешивают на весах.
Соединение по настоящему изобретению или содержащую его композицию можно получить, например, экстрагируя фракцию, содержащую соединение по настоящему изобретению, из растения, относящегося к семейству Liliaceae, и содержащего соединение по настоящему изобретению, его часть или продукт его разрушения, использованием органического растворителя или горячей воды и концентрацией фракции.
Примеры указанного выше растения, относящегося к семейству Liliaceae, включают растения, относящиеся к роду Aloe или Allium. Примеры растения рода Aloe включают Aloe barbadensis Miller, Aloe feroxMiller, Aloe africanaMiller, Aloe arborescen Miller var. natalensis Berger, Aloe spicata Baker и т.д. Хотя при получении соединения по настоящему изобретению или содержащей его композиции можно использовать целое указанное соединение, предпочтительно использовать его мезофилл (часть, представляющую собой прозрачный гель). Такое растение или его часть разрушают предпочтительно с использованием гомогенизатора или подобного ему устройства, посредством этого сжижают и соединение по настоящему изобретению или содержащую его композицию экстрагируют из разрушенного продукта использованием органического растворителя или горячей воды. Примеры органического растворителя включают спирты, такие как метанол, этанол и бутанол и т.д.; сложные эфиры, такие как метилацетат, этилацетат, пропилацетат и бутилацетат и т.д.; кетоны, такие как ацетон и метилизобутилкетон и т.д.; простые эфиры, такие как простой диэтиловый эфир и простой петролейный эфир и т.д.; углеводороды, такие как гексан, циклогексан, толуол и бензол и т.д.; галогенизированные углеводороды, такие как тетрахлорид углерода, дихлорметан и хлороформ и т.д.; гетероциклические соединения, такие как пиридин и т.д.; гликоли, такие как этиленгликоль и т.д.; многоатомные спирты, такие как полиэтиленгликоль и т.д.; нитрильные растворители, такие как ацетонитрил и т.д., смеси этих растворителей и т.д. Кроме того, эти растворители могут быть безводными или водными. Среди этих растворителей особенно предпочтительна смесь этилацетата/бутанола (3:1) и смесь хлороформа/метанола (2:1).
В качестве способа экстракции можно использовать способ, используемый для обычной экстракции растительного компонента. Обычно используется, например, способ нагревания в сосуде с обратным холодильником 1-300 частями по массе органического растворителя с 1 частью по массе свежего растения или высушенного растения при нагревании при температуре ниже точки кипения растворителя и перемешивании или встряхивании, или способ выполнения экстракции обработкой ультразвуком при комнатной температуре. Путем отделения нерастворимых веществ от экстракционной жидкости, используя подходящий способ, такой как фильтрация или центрифугирование, можно получить неочищенный экстракт.
Неочищенный экстракт можно очистить различными типами хроматографии, такими как хроматография на колонке с селикагелем в нормальной или обращенной фазе. Когда градиент смеси хлороформа/метанола используется в качестве раствора для элюирования при хроматографии на колонке с селикагелем в нормальной фазе, то соединение по настоящему изобретению элюируется при отношении смешиванию хлороформа:метанола = примерно 5:1. Кроме того, когда градиент смеси хлороформа/метанола используется в качестве раствора для элюирования при хроматографии на колонке с селикагелем в обращенной фазе, то соединение по настоящему изобретению элюируется метанолом в концентрации примерно 95%. Полученную фракцию можно дополнительно очистить ВЭЖХ или подобным способом.
13
То, действительно ли соединение или композиция, содержащая его, полученная как описано выше, содержит соединение по настоящему изобретению, можно подтвердить измерением профилактического эффекта продукции адипоцитокинов, которые вызывают устойчивость к инсулину, в качестве индикатора путем использования, например, способов, показанных в описанных ниже примерах. То, представляет ли собой соединение гликозид, связанный с глюкозой у агликоновой части, или то, представляет ли собой агликоновая часть 4-метилэргост-7-ен-3-ол, можно подтвердить, например, С-ЯМР или подобным методом.
Соединение по настоящему изобретению можно также получить конденсацией D-глюкозы и 4-метилэргост-7-ен-3-ола. 4-метилэргост-7-ен-3-ол можно получить экстракцией из растения и его очисткой. D-глюкозу и 4-метилэргост-7-ен-3-ол можно конденсировать, например, комбинацией способов, описанных в Jikken Kagaku Koza (Lecture of Experimental Chemistry), 4th edition, vol. 26, 1992 (described in p.272, p.297 and p.342). То есть D-глюкоза полностью ацетилирована, а затем аномерное положение превращается в α-бромид. Затем 4-метилэргост-7-ен-3-ол взаимодействует с α-бромидом в простом диэтиловом эфире для достижения β-гликозилирования. Затем ацетильная группа гидролизуется в смеси метоксида натрия/метанола для получения целевого соединения.
Соединение по настоящему изобретению можно использовать в качестве активного ингредиента средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению и пищевого продукта или напитка, содержащего его в чистом виде. Кроме того, экстракт, полученный органическим растворителем, экстракт, полученный горячей водой, или отжатую из растения жидкость, содержащую соединение по настоящему изобретению, или его фракцию (далее именуемые «экстракт и т.д.») можно также использовать в качестве активного ингредиента средства для снижения резистентности к инсулину, и содержащего его пищевого продукта или напитка.
В настоящем изобретении отжатую жидкость можно получить переработкой гомогената растения компрессором, собирающим неочищенную или отжатую жидкость растения, и фильтрацией неочищенного материала для удаления нерастворимой фракции (примеси) фильтром или фильтрующим материалом. Например, когда Aloe vera используется в качестве растения семейства Liliaceae, то отжатую жидкость Aloe vera можно получить переработкой гелевой части мезофилла, полученной раздавливанием листа Aloe vera машиной для измельчения, сжатием отжатой жидкости для сбора неочищенного Aloe vera и фильтрацией неочищенного материала Aloe vera для удаления примеси фильтром или фильтровальным материалом. В этом случае предпочтительно, чтобы общее содержание алоина и алоэ-эмодина, которые содержатся в большом количестве в кожуре листьев Aloe vera, составляло 5 м.д. или менее.
Указанный выше экстракт и т.д., который должен содержаться в средстве для снижения резистетности к инсулину, предпочтительно содержит, по меньшей мере, 0,001% в пересчете на сухую массу, предпочтительнее от 0,01 до 1% в пересчете на сухую массу, особенно предпочтительно от 0,05 до 1% в пересчете на сухую массу соединения по настоящему изобретению. Кроме того, указанный выше экстракт и т.д., который должен содержаться в пищевом продукте или напитке, предпочтительно содержит, по меньшей мере, 0,0001% в пересчете на сухую массу, предпочтительнее от 0,001 до 1% в пересчете на сухую массу, особенно предпочтительно от 0,005 до 1% в пересчете на сухую массу соединения по настоящему изобретению. Кроме того, указанный выше экстракт и т.д. может представлять собой раствор или он может также быть лиофилизирован или высушен распылением обычным образом и храниться или использоваться в виде порошка.
В качестве средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению само соединение по настоящему изобретению или композицию, содержащую его в виде экстракта и т.д., или их в комбинации с фармацевтически приемлемым носителем, можно перорально или парентерально вводить млекопитающему, включая человека. В препарате по настоящему изобретению соединение по настоящему изобретению может представлять собой фармацевтически приемлемую соль. Примеры фармацевтически приемлемой соли включают и соли металлов (неорганические соли), и органические соли, включая, например, соли, перечисленные в руководстве “Remington's Pharmaceutical Sciences,” 17th edition, p.1418, 1985. Их конкретные примеры включают без ограничения соли неорганических кислот, такие как гидрохлорид, сульфат, фосфат, дифосфат и гидробромат, и соли органических кислот, такие как малат, малеат, фумарат, тартрат, сукцинат, цитрат, ацетат, лактат, метансульфонат, п-толуолсульфонат, памоат, салицилат и стеарат. Кроме того, соль может представлять собой соль с металлом, таким как натрий, калий, кальций, магний и алюминий или соль с аминокислотой, такой как лизин. Кроме того, сольваты, такие как гидраты указанных выше соединений, или их фармацевтически приемлемые соли также подпадают под объем настоящего изобретения.
Лекарственная форма средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению определенно не ограничена и может быть подходящим образом выбрана в зависимости от терапевтической цели. Их конкретные формы включают таблетку, пилюлю, порошок, раствор, суспензию, эмульсию, гранулы, капсулу, сироп, суппозиторию, раствор для инъекций, мазь, трансдермальную систему, глазные капли, носовые капли и т.д. Для их получения можно использовать добавки, в целом используемые в обычном средстве для снижения резистентности к инсулину в качестве фармацевтических носителей, такие как эксципиенты, связывающие агенты, разрыхлители, смазывающие агенты, стабилизаторы, ароматизирующие агенты, разбавители, поверхностно-активные вещества и растворители для инъекционных растворов и т.д. Кроме того, пока не снижается эффект настоящего изобретения, соединение по настоящему изобретению или содержащий его экстракт и т.д. можно использовать в комбинации с другими агентами, оказывающими эффект снижения резистентности к инсулину.
Хотя количество соединения по настоящему изобретению или его экстракта и т.д., содержащегося в средстве для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению, конкретно не ограничено и его можно подходящим образом выбрать, это количество может составлять, например, по меньшей мере, 0,001% масс., предпочтительно от 0,01 до 1% масс., особенно предпочтительно от 0,05 до 1% масс. в переводе на количество соединения по настоящему изобретению.
Средство для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению может предотвращать, облегчать течение или лечить различные заболевания, осложнения и им подобные, вызванные резистентностью к инсулину, и может снизить риски этих заболеваний, осложнений и им подобных. Кроме того, средство для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению можно предпочтительно применять у пациента, резистентость к инсулину которого ниже, чем резистентность к инсулину здорового лица. Кроме того, резистентность к инсулину в целом означает состояние, при котором уровень инсулина в плазме натощак составляет от 10 до 15 мкЕД/мл или более, а индекс НОМА составляет 1,73 или более.
Примеры различных заболеваний, вызванных резистентностью к инсулину, включают гипертензию, гиперлипидемию, диабет и артериосклероз. Примеры осложнений, вызванных этими заболеваниями, включают (а) церебральный инсульт, нефросклероз и почечную недостаточность, вызванную гипертензией, (b) артериосклероз и панкреатит, вызванный гиперлипидемией, (с) диабетическую ретинопатию, нефропатию, нейропатию и диабетическую гангрену, вызванную диабетом, и (d) церебральный инсульт, инфаркт мозга, сердечно-сосудистые заболевания, такие как стенокардия и инфаркт миокарда, нефропатию, такую как уремия, нефросклероз и почечная недостаточность, вызванные артериосклерозом. Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что соединение по настоящему изобретению оказывает эффект снижения уровня Alc в гемоглобине и снижения гиперлипидемии (WO 2006/035525). Предпочтительно, чтобы заболевания, при которых применяется средство для снижения резистентности к инсулину, не представляли собой заболевания, сопровождающиеся более высокими уровнями Alc в гемоглобине, чем таковые у здорового лица.
Кроме того, ожидается, что средство по настоящему изобретению, которое оказывает эффект снижения резистентности к инсулину, оказывает эффект ингибирования продукции и увеличения адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину, таких как TNF-α, MCP-1 и FFА. Поэтому средство по настоящему изобретению оказывает эффект предотвращения и/или облегчения течения заболеваний, вызванных увеличением уровня указанных выше адипоцитокинов, которые включают аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, болезнь Крона, воспалительные заболевания различных органов, такие как нефрит, панекреатит, гепатит и пневмонит, ангиопатия, сепсис, раковая кахексия. Таким образом, средство для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению можно предпочтительно использовать у пациента, у которого увеличена продукция адипоцитокинов, в частности пациента, у которого увеличена продукция адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину.
Время введения средства по настоящему изобретению конкретно не ограничено и может быть подходящим образом выбрано в соответствии со способом лечения определенного заболевания. Кроме того, путь введения предпочтительно определяется в зависимости от лекарственной формы, возраста, пола и других характеристик пациентов, тяжести симптомов у пациентов и т.д. Дозу средства по настоящему изобретения можно подходящим образом выбрать в зависимости от схемы введения, возраста, пола, тяжести заболевания, других характеристик пациентов и т.д. Количество соединения по настоящему изобретению в качестве активного ингредиента обычно выбирается из диапазона предпочтительно от 0,001 до 50 мг/кг/д, предпочтительнее от 0,01 до 1 мг/кг/д в качестве пробной дозы. Кроме того, когда применяется экстракт и т.д., содержащий соединение по настоящему изобретению, сухая масса экстракта и т.д. выбирается из диапазона предпочтительно от 0,1 до 1000 мг/кг/д, предпочтительнее от 1 до 100 мг/кг/д в качестве пробного количества. В любом случае дозу можно принимать внутрь или несколько раз в день в виде дробных порций.
Соединение по настоящему изобретению или содержащую его композицию можно добавлять к пищевому продукту или напитку (напитку или пищевому продукту) для получения пищевого продукта или напитка, оказывающего эффект снижения резистентности к инсулину. Форма и свойство пищевого продукта или напитка конкретно не ограничены, пока не нарушается эффект активного ингредиента, и пищевой продукт или напиток можно принимать внутрь и его можно получить обычным образом путем использования сырьевых материалов, обычно используемых для пищевого продукта или напитка, за исключением того, что добавляется указанный выше активный ингредиент. Кроме того, количество соединения по настоящему изобретению или содержащий его экстракт и т.д., содержащийся в пищевом продукте или напитке по настоящему изобретению, конкретно не ограничено и может быть выбрано подходящим образом. Например, соединение по настоящему изобретению или содержащий его экстракт и т.д. содержится в пищевом продукте или напитке в количестве, по меньшей мере, 0,0001% масс., предпочтительно от 0,001 до 1% масс., предпочтительнее от 0,005 до 1% масс. в переводе на количество соединения по настоящему изобретению.
Пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению можно использовать по различным показаниям, при которых используется эффект снижения резистентности к инсулину. Например, средство по настоящему изобретению можно использовать в качестве пищевого продукта или напитка, используемых для снижения или устранения факторов риска, связанных с образом жизни заболеваний, вызванных резистентностью к инсулину. Кроме того, пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению может предотвратить заболевания, вызванные резистентностью к инсулину, например гипертензию, гиперлипидемию, диабет и им подобные, и может снизить риски этих заболеваний. Кроме того, пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению может предотвратить различные осложнения, вызванные резистетностью к инсулину, например церебральный инсульт, нефросклероз и почечную недостаточность, вызванную гипертензией, артериосклерозом, панкреатит и им подобные заболевания, вызванные гиперлипидемией, диабетическую ретинопатию, нефропатию, нейропатию и диабетическую гангрену, вызванную сахарным диабетом, церебральный инсульт, инфаркт мозга, сердечно-сосудистые заболевания, такие как стенокардия и инфаркт миокарда, нефропатию, такую как уремия, нефросклероз и почечную недостаточность, вызванную артериосклерозом, и может снизить риски этих заболеваний.
Кроме того, ожидается, что пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению оказывает эффект ингибирования продукции и увеличения адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину, таких как TNF-α, MCP-1 и FFA. Поэтому средство по настоящему изобретению оказывает эффект заболеваний и снижения рисков этих заболеваний, вызванных увеличением уровня указанных выше адипоцитокинов, которые включают аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, болезнь Крона, воспалительные заболевания различных органов, такие как нефрит, панкреатит, гепатит и пневмонит, ангиопатия, сепсис, раковая кахексия. Таким образом, пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению можно предпочтительно вводить внутрь пациенту, у которого увеличена продукция указанных выше адипоцитокинов, в частности пациента, у которого увеличена продукция адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину.
Пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению предпочтительно поступает в продажу в виде пищевого продукта или напитка с прилагаемым указанием, что пищевой продукт или напиток используется для снижения резистентности к инсулину, например «пищевой продукт или напиток, содержащий соединение, оказывающее эффект снижения резистентности к инсулину, характеризуемый как «Для снижения резистентности к инсулину», «пищевой продукт или напиток, содержащий растительный экстракт, характеризуемый как «Для снижения резистентности к инсулину», или «пищевой продукт или напиток, содержащий экстракт Aloe vera, характеризуемый как «Для снижения резистентности к инсулину», и тому подобные. Кроме того, поскольку соединение по настоящему изобретению и содержащая его композиция оказывает эффект снижения резистентности к инсулину, то таким образом считается, что «указание снижения резистентности к инсулину» имеет значение «повышения чувствительности к инсулину». Поэтому пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению можно обозначить как предназначенный «Для повышения чувствительности к инсулину». Другими словами, указание предназначения «Для снижения резистентности к инсулину» можно заменить указанием предназначения «Для повышения чувствительности к инсулину».
Редакция, использованная для представленного выше указания, не должна обязательно ограничиваться выражением «Для снижения резистентности к инсулину» или «Для повышения чувствительности к инсулину», и любая другая редакция, выражающая эффект повышения чувствительности к инсулину, или эффект предотвращения и снижения резистентности к инсулину, конечно, входит в объем настоящего изобретения. В качестве такой редакции, возможно также, например, указание, основанное на различных видах применения, дающее возможность потребителям распознать эффект снижения резистентности к инсулину или эффект повышения чувствительности к инсулину. Примеры включат указание «Подходит для тех, у кого имеется тенденция к резистентности к инсулину» и «Используется для уменьшения или устранения фактора (факторов) риска заболеваний, связанных с образом жизни».
Приведенный выше термин «указание» включает все действия для информирования потребителей по упомянутому выше применению и любые указания, напоминающие или проводящие аналогию с упомянутым выше применением, входят в объем «указания» по настоящему изобретению, независимо от назначения, содержания, конкретных предметов, среды и т.д. указания. Однако указание предпочтительно делается с использованием с выражением, которое позволяет пользователям сразу понять указанное выше применение. Определенные примеры включают действия по указанию представленного выше применения на товарах или упаковках товаров, относящихся к пищевому продукту или напитку по настоящему изобретению, действиям по определению, доставке, представлению определения назначения или доставки, или импорту таких товаров, или упаковок товаров, снабженных указанием упомянутого выше применения, представлению или распространению рекламной информации, прайс-листов или деловой информации, относящейся к товарам, с указанием упомянутого выше применения, или предоставлению информации, включающей информацию о содержимом с указанием упомянутого выше применения электромагнитным способом (Интернет и т.д.) и т.д. Указание предпочтительно представляет собой указание, утвержденное администрацией и т.д. (например, указание в форме, основанной на утвержденном образце, которая квалифицируется на основе любой из разнообразных законодательных систем, предоставляемых администрацией), и особенно предпочтительно указание на рекламных материалах в реализуемых формах, таких как упаковки, контейнеры, каталоги, брошюры и информационные листки, другие документы и т.д.
Примеры указания, кроме того, включают такие указания как пищевой продукт для укрепления здоровья, функциональный пищевой продукт, пищевой продукт для энтерального питания, пищевой продукт для особых видов диетического применения, пищевой продукт с притязаниями на питательную функцию, квази-препарат и т.д., а также указания, утвержденные Министерством здравоохранения, труда и благосостояния, например указания, утвержденные на основании системы пищевого продукта для определенных гигиенических видов применения и аналогичные системы. Примеры последних включают указания как пищевой продукт для определенных гигиенических видов применения с квалифицированными гигиеническими притязаниями, указания о влиянии на структуры и функции организма, указания на притязания снижения риска заболеваний и т.д., а точнее типичные примеры включают указания на пищевой продукт для определенных гигиенических видов применения (в частности, указания на применение для укрепления здоровья), представленные в дополнительных инструкциях Закона об укреплении здоровья (Указ № 86 Министерства здравоохранения, труда и благосостояния Японии от 30 апреля 2003 г.) и аналогичные указания.
Настоящее изобретение будет конкретнее объяснено со ссылкой на следующие примеры. Однако объем настоящего изобретения не ограничивается следующими примерами.
Прежде всего примерами получения объясняется, что соединение или композиция по настоящему изобретению можно получить из растения, относящегося к семейству Liliaceae.
Пример 1 получения
В качестве примеров получения из растения, относящегося к семейству Liliaceae. Ниже будут описаны примеры получения 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ола из Aloe vera.
3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол экстрагировали из Aloe vera и очищали как описано ниже.
Мезофилл (часть в виде прозрачного геля) в количестве 100 кг сжижали с использованием гомогенизатора, к нему добавляли 100 л смеси этилацетата/бутанола (3:1) и перемешивали. Смесь оставляли на ночь для разделения смеси этилацетата/бутанола и водного слоя и извлекали смесь этилацетата/бутанола. Экстракт из этой смеси этилацетата/бутанола, полученный концентрацией смеси этилацетата/бутанола под пониженным давлением, имел массу 13,5 г. Эффект снижения резистентности к инсулину оценивали для указанного выше водного слоя тестом переносимости инсулина и экстракта из смеси этилацетата/бутанола, описанного ниже в примере 3, и эффект наблюдали для экстракта из смеси этилацетата/бутанола. Поэтому были предприняты попытки выделения и очистки компонентов в экстракте.
Во-первых, указанный выше экстракт исследовали тонкослойной хроматографией (Merck Ltd., силикагель 60F254 и RP-18F2543). В результате способ выделения на основании хроматографии в нормальной фазе на колонке силикагеля с использованием смеси этилацетата/бутанола оказался подходящим. Соответственно раствор 13 г указанного выше экстракта, растворенные в 1 мл смеси хлороформа/метанола (1:1), загружали на колонку, заполненной 400 г силикагеля 60 (Merck Ltd.) для достижения адсорбции компонентов на колонку, затем компоненты элюировали смесью способом ступенчатого градиента хлороформа/метанола, при котором концентрацию метанола ступенчато увеличивали (отношения смешивания хлороформа:метанола = 100:1, 25:1, 10:1, 5:1 и 1:1), и элюат фракционировали для каждого отношения смешивания смеси хлороформа/метанола. Выходы сырьевых продуктов очистки, полученные из фракций после удаления растворителя, составили соответственно 1,44, 3,0, 1,17 и 2,27 г. Указанной выше оценкой снижения резистентности к инсулину было подтверждено, что среди этих фракций активный компонент существовал во фракции, элюированной смесью хлороформа:метанола = 5:1 (сырьевой продукт очистки А).
Кроме того, для выделения и очистки активного компонента из указанного выше сырьевого продукта очистки А этот сырьевой продукт очистки А исследовали с использованием тонкослойной хроматографии (Merck Ltd., силикагель 60F254 и RP-18F2543). В результате способ выделения на основании хроматографии в обращенной фазе на колонке с силикагелем оказался пригодным. Соответственно указанный выше сырьевой продукт очистки А растворяли в 1 мл смеси хлороформа/метанола (1:1) и загружали на колонку, заполненную 180 г COSMOSIL 140 (Nacalai Tesque, Inc.) для достижения адсорбции компонентов на колонку. Затем элюирование выполняли последовательным применением 600 мл 85% раствора метанола, 600 мл 95% раствора метанола и 100 мл 100% метанола. 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол концентрировали и выделяли во фракции, элюированной 95% метанолом, и его масса после удаления растворителя составляла 370 мг. Далее этот продукт именуется соединением 1.
Ввиду того, что соединение 1 проявило величину Rf, очень близкую к таковой глюкозида β-ситостерина при исследовании, основанном на тонкослойной хроматографии, ожидалось, что он представляет собой гликозид, в котором 1 молекула сахара связана с агликоновой частью. Кроме того, для исследования сахарной композиции соединения 1 соединение 1 подвергали метанолизу, затем превращали в производное TMS (триметилсилила) и подвергали измерению GC-MS (газовой хроматографией - масс спектрометрией). В результате при измерении производного TMS для сахарной части соединения 1 оно проявило основные пики при величинах времени удерживания 14,28, 14,61 и 16,34 мин, которые по существу согласовывались с величинами времени удерживания основных пиков образца глюкозы (Nacalai Tasque, Inc.), 14,27, 14,60 и 16,33 мин. Кроме того, не наблюдались пики, соответствующие основным пикам образца галактозы (Kishida Chemical Co., Ltd.) и образца ксилозы (Kishida Chemical Co., Ltd.). Таким образом, было подтверждено, что тип сахара, содержавшегося в соединении 1, представлял собой глюкозу.
13
3
На основании представленных выше результатов оценки было установлено, что соединение 1 представляло собой гликозид, в котором 1 молекула глюкозы связана с агликоновой частью. Однако когда соединение 1 анализировали C-ЯМР (125 МГц, CDCl), было подтверждено существование примесей. Поэтому считалось, что для определения его структуры требуется дополнительная очистка. Соответственно соединение 1 было метанолизировано и затем ацетилировано, и затем были подтверждены структура агликоновой части, а также участок связывания агликоновой части и сахара. Ниже будет описан его способ.
13
3
Соединение 1 в количестве 50 мг было растворено в метаноле (50 мл), содержащем 5% хлористоводородную кислоту. И раствор кипятили в сосуде с обратным холодильником в течение 6 ч для метанолиза и сушили для получения остатка (примерно 30 мг). Этот остаток очищали хроматографией на колонке силикагеля (гексан:хлороформ = 9:1) для получения соединения 2 (10 мг).К этому соединению 2 (5 мг) добавляют уксусный ангидрид и пиридин (по 2 капли каждого) и нагревают при 70°С в течение 30 мин для ацетилирования, и затем растворитель реакционной смеси выпаривают для получения соединения 3. Анализ соединения 3 выполняли GC-MS и C-ЯМР (125 МГц, CDCl).
13
3
Результаты анализа этого соединения 3 GC-MS и C-ЯМР (125 МГц, CDCl) показаны ниже.
13
3-Ацетокси-4-метилэргост-7-ен, используемый в качестве эталонного вещества, получали экстрагированием из алоэ, очисткой экстракта, подтверждая структуру очищенного продукта C-ЯМР и его ацетилированием.
13
3
C-ЯМР спектр (величины d в CDCl); C-l:36,8, C-2:27,3, C-3:78,7, C-4:37,0, C-5:46,9, C-6:26,8, С-7:117,4, C-8:139,4, C-9:49,7, C-10:34,9, C-ll:21,6, C-12:39,7, С-13:43,6, С-14:55,1, C-15:23,1, C-16:28,2, C-17:56,3, C-18:12,0, C-19:14,2, C-20:36,5, C-21:19,0, C-22:33,9, C-23:30,6, С-24:39,1, C-25:32,6, С-26:20,4, С-27:18,4, С-28:15,6, C-29:15,3.
GC-MS
Аппарат: GC-17A/GCMS5050A (SHIMADZU)
GC колонка: NEUTRA BOND-5 (GL Sciences)
Температура колонки: 100°С (2 мин) → 10°С/мин) → 300°С/28 мин)
Температура инжекции: 250°С
Газ-носитель: Не (1,3 мл/мин)
Температура границы раздела: 300°С
Тип MS: EI
Энергия ионизации: 70 эВ
Результаты
+
+
+
+
3
3
Эталонное вещество: 3-ацетокси-4-метилэргост-7-ен: tR (время удерживания в мин) = 39,4; m/z 456 [M], 441 [M-CH], 396 [M-AcOH], 381 [M-CH-AcОH]
+
+
+
+
3
3
Соединение 3: tR (мин) = 39,2; m/z 456 [M], 441 [M-CH], 396 [M-AcOH], 381 [M-CH-AcОH]
Результаты ЯМР измерения соединения 3 согласовывались с величинами 3-ацетокси-4-метилэргост-7-ена, представленными в литературе (Yukagaku (Oil Chemistry), Vol. 36, No. 5, pp. 301-319, 1987). Эти результаты выявили, что соединение 2 представляло собой 4-метилэргост-7-ен-3-ол. Кроме того, в результате измерения FAB-MS (флюоресцентным антителом - масс-спектрометрией) было обнаружено, что молекулярная масса соединения 1 составила 576. Когда соединение 2 (агликоновая часть) и глюкоза конденсировались, молекулярная масса полученного соединения составила 414 (соединение 2)+180 (глюкоза)-18 (вода)=576, что согласовалось с молекулярной массой соединения 1. Представленные выше результаты выявили, что соединение 1 имело структуру 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ола.
Молекулярные формулы, молекулярные массы и химические формулы соединений показаны ниже.
Соединение 1
35
60
6
Молекулярная формула: СНО
Молекулярная масса: 576
Химическая формула: соединение 1 имеет следующую химическую формулу (1)
Соединение 2
29
50
Молекулярная формула: СНО
Молекулярная масса: 414
Химическая формула: соединение 2 имеет следующую химическую формулу (2)
Соединение 3
31
52
2
Молекулярная формула: СНО
Молекулярная масса: 456
Химическая формула: соединение 3 имеет следующую химическую формулу (3)
Пример получения 2
Мезофилл (часть в виде прозрачного геля) Aloe vera сушили нагреванием, к 0,3 г измельченного сухого порошка Aloe vera добавляли 60 мл 60, 80 или 100% этанола, и смесь нагревали в сосуде с обратным холодильником при 60°С в течение 1 ч. Экстракт центрифугировали при 1500 об/мин в течение 20 мин, и надосадочную жидкость концентрировали под пониженным давлением для полного удаления этанола и посредством этого получения неочищенного экстракта. Сухие массы неочищенных экстрактов, полученных экстракцией с использованием 60, 80 или 100% этанола, были соответственно 65, 42 и 18 мг. Тонкослойной хроматографией было подтверждено, что эти неочищенные экстракты содержали 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол.
Пример получения 3
Мезофилл (часть в виде прозрачного геля) Aloe vera сушили нагреванием, к 0,3 г измельченного сухого порошка Aloe vera добавляли 60 мл воды, и смесь нагревали в сосуде с обратным холодильником при 95°С в течение 5 ч. Экстракт центрифугировали при 1500 об/мин в течение 20 мин, и надосадочную жидкость лиофилизировали для получения 75 мг неочищенного экстракта. Тонкослойной хроматографией было подтверждено, что этот неочищенный экстракт содержал 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол.
Пример получения 4
Мезофилл (часть в виде прозрачного геля) Aloe vera сушили нагреванием, измельчали и сушили, к 21 кг полученного таким образом порошка Aloe vera добавляли 90 л смеси хлороформа/метанола (2:1), затем погружали на ночь в эту смесь при комнатной температуре и собирали фильтрацией, и к остатку, полученному фильтрацией, снова добавляли 90 л смеси хлороформа/метанола (2:1). Эту процедуру повторяли всего 4 раза. Полученный фильтрат (350 л) концентрировали при 28°С для окончательного получения 784 г неочищенного экстракта. К этому неочищенному экстракту в количестве 780 г добавляли 2 л смеси хлороформа/метанола (2:1), перемешивали в течение 1 ч и фильтровали для извлечения слоя (А) смеси хлороформа/метанола. К остатку, полученному фильтрацией, последовательно добавляли 2,5 л воды и 2 л этилацетата и перемешивали в течение 1 ч и извлекали слой этилацетата (В). В оставшийся водный слой снова добавляли 5 л хлороформа и перемешивали в течение 1 ч и извлекали слой хлороформа (С).
Извлеченные органическим растворителем экстракты А, В и С смешивали, концентрировали при 23°С и загружали на колонку, заполненную силикагелем (стеклянную колонку 52 мм × 350 мм, упаковочный материал IR-63/210-W (Daiso Co., Ltd.). В последующем при мониторинге элюата тонкослойной хроматографией 10 л смеси гексана/хлороформа (1:1), 10 л хлороформа, 20 л смеси хлороформа/метанола (10:1) и 20 л смеси хлороформа/метанола (5:1) пропускали через колонку в этом порядке и извлекали фракцию 1 (примерно 1 л), фракцию 2 (примерно 1,5 л), фракцию 3 (примерно 1,5 л) и фракцию 4 (примерно 1,5 л) в порядке использованных для элюирования растворителей.
-2
Тонкослойной хроматографией было подтверждено, что среди них фракция 3 содержала целевой гликозид, и затем растворитель фракции 3 удаляли для получения 131,6 г неочищенного экстракта. Этот неочищенный экстракт в количестве 130 г снова загружали на колонку, заполненную силикагелем (стеклянную колонку 70 мм × 500 мм, упаковочный материал SP-60-40/60 (Daiso Co., Ltd.) и последовательно элюировали 10 л смеси хлороформа/метанола (30:1), 50 л смеси хлороформа/метанола (20:1), 10 л смеси хлороформа/метанола (10:1) и 10 л смеси хлороформа/метанола (1:1) в виде растворов для элюирования в условиях давления 10 кгс·см и скорости потока 40 мл/мин. Элюаты фракционировали в виде фракций по 100 мл использованием коллектора фракций для сбора фракций с 1 по 8.
-2
Собранные фракции исследовали тонкослойной хроматографией и в результате было выявлено, что целевой гликозид и примеси существовали во фракции 7. Поэтому эту фракцию концентрировали, снова загружали на колонку, заполненную силикагелем (стеклянную колонку 70 мм × 500 мм, упаковочный материал SP-60-40/60 (Daiso Co., Ltd.) и последовательно элюировали 10 л смеси хлороформа/метанола (20:1) и 10 л смеси хлороформа/метанола (10:1) в виде растворов для элюирования в условиях давления 10 кгс·см и скорости потока 40 мл/мин. В результате получали 25,3 г 3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ола, который представлял собой целевой гликозид, содержавшийся во фракции, элюированной смесью хлороформа/метанола (10:1).
Пример 1
Этот пример выполнен для оценки изменения уровня свободной жирной кислоты (FFA) в сыворотке, вызванного применением средства по настоящему изобретению для снижения резистентности к инсулину с использованием крыс ZDF (Zucker Diabetic Fatty), которые представляют собой животных с моделью сахарного диабета с ожирением, сопровождающимся резистентностью к инсулину.
(1) Получение образца
3-О-β-D-глюкопиранозил-4-метилэргост-7-ен-3-ол, полученный в примере получения 1, растворяли в DMSO (диметилсульфоксиде), и концентрацию доводили до 15 мкг/мл дистиллированной водой для получения таким образом тестируемого образца. В этом случае конечную концентрацию DMSO доводили до 0,2%. Кроме того, получали раствор без тестируемого образца в качестве отрицательного образца.
(2) Способ тестирования
Крыс ZDF в возрасте 6 нед. (закупленных у Charles River Laboratories, Inc., USA) предварительно кормили рационом с высоким содержанием жира (Research Diet, Inc.) в течение 1 мес. Этих крыс делили на группы, состоящие из 6 крыс каждая. Каждой из групп крыс перорально зондом вводили 1 мл на 400 г массы тела (37,5 мкг/кг массы тела) тестируемого образца или негативного образца 1 раз/день ежедневно. На 45-й день от начала введения образцов, кровь у крыс брали натощак, и уровень свободной жирной кислоты в сыворотке измеряли использованием NEFA C-test Wako (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
(3) Результаты (уровень свободной жирной кислоты в крови)
В табл.1 показаны уровни свободной жирной кислоты в сыворотке крыс на 45-й день от начала введения. По сравнению с группой, которой вводили негативный образец, наблюдалось, что у группы, которой вводили тестируемый образец, уровни свободной жирной кислоты в сыворотке снижались до 53%. В течение периода введения, по данным патологоанатомических исследований, побочные эффекты вообще не наблюдались. Кроме того, величины р в таблицах указывают вероятность статистической значимости различий по критерию Tukey-Kramer.
Таблица 1
Образец
Свободная жирная кислота (мэкв/л)
Величина р
Тестируемый образец
1,948±0,648*
0,0073
Отрицательный образец
3,700±0,892
-
* указывает на то, что имелся статистически значимый ингибирующий эффект на продукцию свободной жирной кислоты.
Пример 2
Этот пример выполнен для оценки эффекта средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению на количество продуцируемого TNF-α и MCP-1 в каждой клетке жировой ткани с использованием крыс ZDF (Zucker Diabetic Fatty), которые представляют собой животных с моделью сахарного диабета с ожирением, сопровождающимся резистентностью к инсулину.
(1) Получение образца
В примере 2 использовали тот же тестируемый образец и отрицательный образец, как те, которые были получены в примере 1.
(2) Способ тестирования
Крыс ZDF в возрасте 6 нед. (закупленных у Charles River Laboratories, Inc., USA) предварительно кормили рационом с высоким содержанием жира (Research Diet, Inc.) в течение 1 мес. Этих крыс делили на группы, состоящие из 6 крыс каждая. Каждой из групп крыс перорально зондом вводили 1 мл на 400 г массы тела (37,5 мкг/кг массы тела) тестируемого образца или негативного образца 1 раз/д ежедневно. На 45-й день от начала введения образцов у крыс брали жировые ткани придатков яичек в условиях голодания и к 1 г каждого образца жировой ткани добавляли 1,5 мл среды D-MEM/F12, содержащей 0,5% альбумин коровьей сыворотки с последующим культивированием при 37°С. После 1 ч культивирования надосадочные жидкости культуры собирали и с помощью метода ELISA (Biosource) в надосадочных жидкостях культур измеряли концентрации TNF-α и МСР-1.
(3) Результаты (количества продуцируемых TNF-α и МСР-1
В таблице 2 показаны количества продуцируемого TNF-α в жировых тканях. В таблице 3 показаны количества продуцируемого МСР-1 в жировых тканях.
Как очевидно из представленных результатов, в группе, которой вводили тестируемый образец, наблюдались значимые ингибирующие эффекты на продукцию и TNF-α, и МСР-1 по сравнению с группой, которой вводили отрицательный образец. По результатам настоящего примера было выявлено, что введение средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению уменьшает продукцию адипоцитокинов, которые вызывают резистентность к инсулину в жировых тканях, которые усугубляют резистентность к инсулину, и предотвращает развитие резистентности к инсулину. Кроме того, величины р в таблицах указывают вероятность статистической значимости различий по критерию Tukey-Kramer.
Таблица 2
Образец
TNF-α (пкг/мл)
Величина р
Тестируемый образец
117,4±47,9*
0,0298
Отрицательный образец
353,1±192,8
-
* указывает на то, что имелся статистически значимый ингибирующий эффект на продукцию TNF-α
Таблица 3
Образец
МСР-1 (пкг/мл)
Величина р
Тестируемый образец
23,3±3,6*
0,0302
Отрицательный образец
38,8±14,3
-
* указывает на то, что имелся статистически значимый ингибирующий эффект на продукцию МСР-1.
Пример 3
Этот пример выполнен для оценки усиливающего эффекта средства по настоящему изобретению в плане снижения резистентности к инсулину и повышения чувствительности к инсулину путем выполнения теста переносимости инсулина с использованием крыс ZDF (Zucker Diabetic Fatty), которые представляют собой животных с моделью сахарного диабета с ожирением, сопровождающимся резистентностью к инсулину.
(1) Получение образца
В примере 3 использовали тот же тестируемый образец и отрицательный образец, как те, которые были получены в примерах 1 и 2.
(2) Способ тестирования
Крыс ZDF в возрасте 6 нед. (закупленных у Charles River Laboratories, Inc., USA) предварительно кормили рационом с высоким содержанием жира (Research Diet, Inc.) в течение 1 мес. Этих крыс делили на группы, состоящие из 6 крыс каждая. Каждой из групп крыс перорально зондом вводили 1 мл на 400 г массы тела (37,5 мкг/кг массы тела) тестируемого образца или негативного образца 1 раз/день ежедневно. На 35-й день от начала введения образцов выполняли тест переносимости инсулина. В настоящем примере тест переносимости инсулина выполняли таким образом, что: крысы голодали в течение 4 ч, а затем им внутрибрюшинно вводили 10 ЕД/кг массы тела человеческого инсулина (Eli Lilly and Company); и изменения со временем уровня глюкозы в крови измеряли от начала введения инсулина до 60 мин после введения.
(3) Результаты (Тест переносимости инсулина)
Результаты настоящего примера были, как показано на чертеже. На чертеже показаны результаты теста переносимости инсулина. Как очевидно из чертежа, у группы, которой вводили тестируемый образец, проявляли более низкие уровни глюкозы в крови, чем уровни у группы, которой вводили отрицательный образец в любую точку времени от 15 мин до 60 мин после начала введения инсулина. По результатам настоящего примера было выявлено, что введение средства для снижения резистентности к инсулину по настоящему изобретению повышает чувствительность к инсулину.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение может предоставить средство для снижения резистентности к инсулину, которое является безопасным, не вызывает побочных эффектов и способно повысить чувствительность к инсулину и обеспечить физиологически функциональный пищевой продукт или напиток, такой как пищевые продукты, для применения по определенным медицинским показаниям, содержащие средство для снижения резистентности к инсулину. Средство для снижения резистентности к инсулину и физиологически функциональный пищевой продукт или напиток, содержащие средство для снижения резистентности к инсулину, оказывают лечебный или профилактический эффект на заболевания, осложнения и тому подобные состояния, вызванные сниженной чувствительностью к инсулину, например связанные с образом жизни заболевания, такие как гипертензия, сахарный диабет, гиперлипидемия и артериосклероз, и оказывают эффекты, снижающие риски этих заболеваний, осложнений и тому подобных состояний.