Способ лечения гипергликемии
METHOD OF TREATING HYPERGLYCAEMIA

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в целом, относится к методам лечения гипергликемии, в частности, сахарного диабета, с применением (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли.
Уровень техники
Сахарный диабет представляет собой заболевание, при котором организм человека не вырабатывает достаточно инсулина или не реагирует на него должным образом. Инсулин является гормоном, образующимся в поджелудочной железе и позволяющим клеткам поглощать глюкозу для того, чтобы извлекать из нее энергию. Когда выработка инсулина недостаточна или когда организм неправильно реагирует на инсулин, глюкоза накапливается в крови, что может привести к различным осложнениям. Существует несколько форм сахарного диабета, три формы являются наиболее распространенными: сахарный диабет I типа, сахарный диабет II типа и гестационный диабет. Кроме того, в качестве предшествующего сахарному диабету состояния признается преддиабет, возникающий, когда уровень глюкозы в крови выше нормы, но еще недостаточно высок для признания сахарного диабета.
Сахарный диабет I типа или инсулинозависимый сахарный диабет (ИЗСД) представляет собой метаболическое заболевание, вызванное разрушением инсулин-продуцирующих бета-клеток в поджелудочной железе, что приводит к дефициту инсулина и высокому уровню глюкозы в плазме. Возникновение сахарного диабета I типа, как правило, имеет аутоиммунную этиологию; тем не менее, при сахарном диабете I типа могут существовать идиопатические причины разрушения бета-клеток. Сахарный диабет I типа может возникать как у детей, так и у взрослых, но традиционно называется «ювенильным диабетом», поскольку в большинстве случаев такой диабет развивается у детей.
Было обнаружено, что сахарный диабет II типа или инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНЗСД) имеет наследуемые аспекты, на которые значительное влияние могут оказывать внешние факторы окружающей среды. Основные этиологические факторы сахарного диабета II типа включают в себя дефицит бета-клеток, продуцирующих инсулин; измененный ответ на инсулин мышечных клеток, жировых клеток и клеток печени; и нарушения в механизмах регулирования, ответственных за контроль углеводного и липидного обмена после приема пищи. На изменение чувствительности к инсулину оказывают влияние факторы окружающей среды и поведения, в основном малоподвижный образ жизни и ожирение. Клеточные механизмы, способствующие изменению чувствительности мышечных и жировых клеток к инсулину, сложны и недостаточно изучены. Считается, что изменение сигнальных путей инсулина, увеличение количества внутриклеточного жира и повышение уровня свободных жирных кислот и других продуктов жировой ткани может влиять на чувствительность к инсулину.
Гестационный диабет возникает у беременных женщин, у которых ранее не был диагностирован сахарный диабет, но наблюдается высокий уровень глюкозы во время беременности. Гестационный диабет случается приблизительно у 4% беременных женщин и может предшествовать развитию сахарного диабета II типа.
При отсутствии надлежащего контроля или стабилизации, гипергликемическое состояние может приводить к сопутствующим заболеваниям, включая сердечно-сосудистые заболевания, нарушения зрения, различные формы нейропатии и когнитивных нарушений, инсульт и заболевания периферических сосудов. Общий терапевтический подход, в дополнение к основным изменениям в режиме питания и физической активности человека, включает в себя применение сахаропонижающих препаратов и инсулина. Поскольку это заболевание хроническое и прогрессирующее и до сих пор никакое лечение не в состоянии привести к его регрессии, то в этой области сохраняется потребность в улучшенном лекарственном препарате для лечения состояний, заболеваний и/или нарушений, связанных с гипергликемией.
Раскрытие изобретения
Ниже приведен упрощенный краткий обзор изобретения для того, чтобы дать читателю общее представление о предмете изобретения. Данный краткий обзор не является подробным описанием, не определяет ключевые или критические элементы настоящего изобретения и не очерчивает его область применения. Его единственная цель - представить некоторые описанные здесь концепции в упрощенной форме в качестве вводной части к более подробному описанию, которое представлено далее.
Настоящее изобретение относится к лекарственному средству, которое (при монотерапии или в сочетании с любым веществом для снижения уровня глюкозы в крови) эффективно снижает уровень глюкозы в крови у субъекта с гипергликемией. Поэтому настоящее изобретение полезно для лечения состояний, связанных с гипергликемией, включая сахарный диабет I типа, сахарный диабет II типа, гестационный диабет, другие формы диабета и/или связанные с ним нарушения, но не ограничиваясь ими.
Соответственно, один из аспектов настоящего изобретения относится к новому способу применения (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли и применим для получения лекарственного средства для лечения состояний, связанных с сахарным диабетом I типа, II типа, гестационным диабетом, другими формами диабета и/или связанных с ним нарушений.
В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемая соль, содержащаяся в лекарственном средстве, имеет кристаллическую форму.
В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения, (R)-(+)-верапамил, входящий в состав лекарственного средства, содержится в виде хлористоводородной соли.
В соответствии с вариантами изобретения, лекарственное средство дополнительно содержит вещество для снижения уровня глюкозы в крови, которое может быть выбрано из группы, состоящей из агониста рецепторов глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1), ингибитора дипептидилпептидазы-4 (DPP-4), инсулина, аналога инсулина, бигуанида, сульфонилмочевины, тиазолидиндиона (TZD), ингибитора натрийзависимого переносчика глюкозы 2 типа (SGLT2) и ингибитора α-глюкозидазы.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, агонист рецептора GLP-1 представляет собой лираглутид, эксенатид, албиглутид или LY2189265.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, ингибитор DPP-4 представляет собой глиптины, ситаглиптин, вилдаглиптин, саксаглиптин, линаглиптин, гемиглиптин, анаглиптин, тенелиглиптин, алоглиптин, трелаглиптин, дутоглиптин, омариглиптин, берберин или лупеол.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, аналог инсулина представляет собой гларгин, деглудек или детемир.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, бигуанид представляет собой метформин, фенформин или буформин. В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения, лекарственное средство содержит (R)-(+)-верапамил (или его фармацевтически приемлемую соль) и метформин.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, сульфонилмочевина представляет собой глибенкламид, гликлазид, глимепирид или глипизид.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, TZD представляет собой пиоглитазон, росиглитазон, лобеглитазон, сиглитазон, дарглитазон, энглитазон, нетоглитазон, ривоглитазон или троглитазон.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, ингибитор SGLT2 представляет собой дапаглифлозин, эмпаглифлозин, канаглифлозин, ипраглифлозин, тофоглифлозин, серглифлозина этабонат, ремоглифлозина этабонат или эртуглифлозин.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, ингибитор α-глюкозидазы представляет собой акарбозу, миглитозу или воглибозу.
В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения, лекарственное средство, содержащее (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль, применимо для приема внутрь, для внутривенного, внутримышечного, внутрибрюшинного, интракраниального, подкожного, трансмукозального или интраректального введения. В одном предпочтительном варианте лекарственное средство принимают внутрь. Лекарственное средство, пригодное для приема внутрь, может выпускаться в виде таблеток, пилюль, гранул, порошков, растворов, суспензий, сиропов или капсул.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, лекарственное средство вводят в количестве от 15 до 1000 мг/сут. Предпочтительно введение лекарственного средства в количестве от 25 до 800 мг/сут. Более предпочтительно введение лекарственного средства в количестве от 30 до 600 мг/сут.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу лечения гипергликемии, например, сахарного диабета I типа, сахарного диабета II типа, гестационного диабета, других форм сахарного диабета и/или связанных с ним нарушений. Способ включает в себя введение субъекту, страдающему сахарным диабетом и/или связанными с ним нарушениями, эффективного количества (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли для облегчения или устранения симптомов, связанных с сахарным диабетом.
В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль вводят в кристаллической форме.
В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения (R)-(+)-верапамил вводят в виде хлористоводородной соли.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль вводят в количестве от 15 до 1000 мг/сут. Предпочтительно, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль вводят в количестве от 25 до 800 мг/сут. Более предпочтительно, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль вводят в количестве от 30 до 600 мг/сут.
В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль принимают внутрь, вводят внутривенно, внутримышечно, внутрибрюшинно, интракраниально, подкожно, трансмукозально или интраректально. В одном предпочтительном варианте (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль принимают внутрь. Лекарственное средство, пригодное для приема внутрь, может выпускаться в виде таблеток, пилюль, гранул, порошков, растворов, суспензий, сиропов или капсул.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, способ дополнительно включает в себя введение субъекту вещества для снижения уровня глюкозы в крови, которое может быть выбрано из группы, состоящей из агониста рецепторов глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1), ингибитора дипептидилпептидазы-4 (DPP-4), инсулина, аналога инсулина, бигуанида, сульфонилмочевины, тиазолидиндиона (TZD), ингибитора SGLT2 и ингибитора α-глюкозидазы.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, агонист рецептора GLP-1 представляет собой лираглутид, эксенатид, албиглутид или LY2189265.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, ингибитор DPP-4 представляет собой глиптины, ситаглиптин, вилдаглиптин, саксаглиптин, линаглиптин, гемиглиптин, анаглиптин, тенелиглиптин, алоглиптин, трелаглиптин, дутоглиптин, омариглиптин, берберин или лупеол.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения аналог инсулина представляет собой гларгин, деглудек или детемир.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, бигуанид представляет собой метформин, фенформин или буформин. В соответствии с предпочтительными вариантами настоящего изобретения, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль вводят совместно с метформином.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, сульфонилмочевина представляет собой глибенкламид, гликлазид, глимепирид или глипизид.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, TZD представляет собой пиоглитазон, росиглитазон, лобеглитазон, сиглитазон, дарглитазон, энглитазон, нетоглитазон, ривоглитазон или троглитазон.
В соответствии с вариантами настоящего изобретения, ингибитор SGLT2 представляет собой дапаглифлозин, эмпаглифлозин, канаглифлозин, ипраглифлозин, тофоглифлозин, серглифлозина этабонат, ремоглифлозина этабонат или эртуглифлозин. В соответствии с вариантами настоящего изобретения, ингибитор α-глюкозидазы представляет собой акарбозу, миглитозу или воглибозу.
Многие из сопутствующих особенностей и преимуществ настоящего изобретения пояснены далее со ссылкой на подробное описание, которое следует рассматривать в совокупности с приложенными чертежами.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение поясняется в следующем подробном описании, которое следует рассматривать в свете приложенных чертежей.
На фиг. 1 представлена гистограмма, иллюстрирующая влияние рацемического верапамила гидрохлорида, (R)-(+)-верапамила гидрохлорида и (S)-(-)-верапамила гидрохлорида на уровень глюкозы в крови у мышей со стрептозоцин-индуцированным сахарным диабетом, в соответствии с примером 1.1 данного изобретения.
На фиг. 2 приведена гистограмма, иллюстрирующая влияние рацемического верапамила гидрохлорида, (R)-(+)-верапамила гидрохлорида и (S)-(-)-верапамила гидрохлорида на уровень глюкозы в крови мышей с ИНЗСД в соответствии с примером 1.2 данного изобретения.
На фиг. 3 приведена гистограмма, иллюстрирующая влияние (R)-(+)-верапамила гидрохлорида и/или метформина на уровень глюкозы в крови у мышей с ИНЗСД в соответствии с примером 2.1 настоящего изобретения, при этом различия считались статистически значимыми при  по сравнению с контролем (db/m+), *Р<0,05 по сравнению с контролем растворителем (db/db), #Р<0,05 по сравнению с метформином (db/db). Сравнения с метформином и контролем растворителем (db/db) выполнялись с использованием непарного t-критерия Стьюдента: значимость обозначена сплошными линиями.
На фиг. 4 приведена гистограмма, иллюстрирующая влияние (R)-(+)-верапамила гидрохлорида и/или метформина на уровень гликированного гемоглобина (HbA1c) у мышей с ИНЗСД в соответствии с примером 2.2 настоящего изобретения, при этом различия считались статистически значимыми при  по сравнению с контролем (db/m+), *Р<0,05 по сравнению с контролем растворителем (db/db), #Р<0,05 по сравнению с метформином (db/db). Сравнения с метформином и контролем растворителем (db/db) выполнялись с использованием непарного t-критерия Стьюдента: значимость обозначена сплошными линиями, а тенденции - штриховыми линиями.
Осуществление изобретения
Приведенное далее подробное описание в совокупности с приложенными чертежами предназначено для описания примеров и не предназначено для представления единственных форм, которые могут принимать эти примеры при их создании или использовании. В описании приведены функции примера и последовательность шагов создания и использования примера. Тем не менее, одинаковые или эквивалентные функции и последовательности могут выполняться с помощью разных примеров.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Для удобства здесь собраны определенные термины, используемые в описании, примерах и приложенной формуле изобретения. Если не определено иное, все технические и научные термины, использованные в настоящем документе, имеют значение, обычно понимаемое специалистом средней квалификации в той области техники, к которой принадлежит это изобретение.
Формы единственного числа с употреблением союза «и» используются здесь также и для обозначения множественного числа, если из контекста явно не следует иное. Термин «приблизительно», используемый в данном документе, обычно означает 10%, 5%, 1% или 0,5% от заданного значения или диапазона. В качестве альтернативы, термин «приблизительно» означает «в пределах приемлемой стандартной ошибки среднего значения», когда рассматривается специалистом средней квалификации в данной области техники. За исключением примеров использования или работы, или если иное прямо не указано, все числовые диапазоны, суммы, значения и проценты (для количеств материалов, продолжительности времени, температур, условий использования, соотношений количеств или углов отражения, раскрытых в настоящем документе) следует понимать как измененные во всех случаях применения термина «приблизительно». Соответственно, если не указано иное, числовые показатели, изложенные в настоящем описании и формуле изобретения, являются приблизительными, которые могут варьироваться по желанию. По меньшей мере, каждый числовой показатель должен пониматься в свете числа сообщаемых значимых цифр и с использованием обычных методов округления.
Термин «сахарный диабет» относится к сахарному диабету I типа, сахарному диабету II типа, гестационному диабету и другим формам сахарного диабета. Другими формами сахарного диабета могут быть: латентный аутоиммунный диабет у взрослых (ЛАДВ), врожденный сахарный диабет, стероидный диабет, диабет, связанный с нарушением функций поджелудочной железы (например, диабет, связанный с хроническим панкреатитом, муковисцидозом, с новообразованием поджелудочной железы, с гемохроматозом, фиброзно-калькулезной панкреатопатией), сахарный диабет, связанный с эндокринопатией (например, диабет, связанный с акромегалией, синдромом Кушинга, гипертиреозом, феохромоцитомой и глюкагономой), сахарный диабет, связанный с инфекцией (например, диабет, связанный с цитомегаловирусной инфекцией или вирусом Коксаки В), диабетическая ангиопатия (например, диабетическая ретинопатия и диабетическая нефропатия) и лекарственный сахарный диабет (например, диабет, связанный с глюкокортикоидами, гормонами щитовидной железы, с агонистами β-адренорецепторов или со статинами). Часто с сахарным диабетом II типа коррелирует одно или несколько проявлений метаболического синдрома: ожирение, инсулинорезистентность, дислипидемия и нарушение толерантности к глюкозе. У пациентов с сахарным диабетом наблюдается различная степень повышения артериального давления, увеличение уровня холестерина и/или триглицеридов, мочевой кислоты и факторов, способствующих коагуляции. Поэтому термин «нарушения, связанные с сахарным диабетом», используемый здесь, относится к артериальной гипертензии, гиперлипидемии, гиперурикемии, подагре и повышенной свертываемости крови, т.е. к патологической, повышенной склонности к образованию тромбов внутри кровеносных сосудов. Эти нарушения являются общепризнанными факторами риска развития атеросклеротических макро- и микрососудистых заболеваний. Атеросклеротические макрососудистые заболевания включают в себя инфаркт миокарда, инсульт и ампутацию конечностей. Микрососудистые осложнения включают слепоту, заболевания почек и инвалидизирующие нейропатии.
Термин «лечение», используемый в настоящем документе, означает получение у пациента желаемого фармакологического и/или физиологического эффекта (например, снижение уровня глюкозы в крови при гипергликемии). Эффект может быть профилактическим с точки зрения полного или частичного предотвращения заболевания или его симптома и/или терапевтическим с точки зрения частичного или полного излечения заболевания и/или побочного эффекта, связанного с заболеванием. Термин «лечение», используемый в настоящем документе, означает, помимо прочего, профилактическое (например, превентивное), радикальное или паллиативное лечение заболевания млекопитающих, в частности, человека, и включает в себя: (1) профилактическое (например, превентивное), радикальное или паллиативное лечение заболевания или состояния (например, сахарного диабета или связанных с ним нарушений), наблюдающегося у субъекта, который может быть предрасположен к развитию заболевания, но у которого оно еще не было диагностировано; (2) препятствие развитию заболевания (например, путем способствования пролиферации инсулин-продуцирующих бета-клеток или подавлению апоптоза этих клеток); или (3) купирование заболевания (например, облегчение симптомов, связанных с заболеванием).
Термины «вводят», «вводимый» или «введение» в настоящем изобретении использованы как взаимозаменяемые для обозначения способа доставки, включая прием внутрь, внутривенное, внутримышечное, внутрибрюшинное, внутриартериальное, интракраниальное, трансмукозальное (например, ингаляционное и интраназальное) или подкожное введение препарата (например, соединения или композиции), но не ограничиваясь ими. В предпочтительных вариантах соединение согласно настоящему изобретению (т.е. (R)-(+)-верапамил) входит в состав композиций, подходящих для приема внутрь.
Термин «эффективное количество», используемый в настоящем документе, относится к эффективному количеству в дозировках и в течение периодов времени, необходимых для достижения желаемого результата при лечении заболевания, вызванного гипергликемией. Например, при лечении сахарного диабета вещество (т.е. данное соединение), которое уменьшает, предотвращает, задерживает, подавляет или купирует симптомы, связанные с сахарным диабетом, может быть эффективным. Эффективное количество вещества не требуется для излечения заболевания или состояния, но оно обеспечивает лечение заболевания или состояния, например, задержку, замедление или предотвращение начала заболевания или состояния, или облегчение симптомов заболевания или состояния. Конкретное эффективное или достаточное количество может варьироваться в зависимости от таких факторов, как конкретное заболевание, подлежащее лечению, физическое состояние пациента (например, масса тела, возраст и пол пациента), вида млекопитающего или другого животного, получающего препарат, длительность лечения, характер сопутствующей терапии (если таковая имеется), конкретные используемые лекарственные формы и т.п.Эффективное количество может быть выражено, например, в общей массе действующего вещества (например, в граммах, миллиграммах или микрограммах) в сутки. Эффективное количество может быть разделено на одну, две или большее количество доз в соответствующей форме, которые следует применять один, два или более раз на протяжении обозначенного периода времени.
Термины «субъект» или «пациент» используются здесь как взаимозаменяемые и предназначены для обозначения млекопитающего, включая особь человеческого вида, которое подлежит лечению соединением согласно настоящему изобретению. Термин «млекопитающее» относится ко всем членам класса Mammalia, включая людей, приматов, домашних и сельскохозяйственных животных, таких как кролики, свиньи, овцы и крупный рогатый скот; к животным, живущим в зоопарках, использующимся в спортивных целях, или домашним; к грызунам, таким как мыши и крысы. Кроме того, термин «субъект» или «пациент» предназначен для обозначения как мужского, так и женского пола, если конкретный пол не указан. Соответственно, термин «субъект» или «пациент» означает любое млекопитающее, которое может получить пользу от способа лечения согласно настоящему изобретению. Примеры «субъекта» или «пациента» включают в себя, помимо прочего, человека, крысу, мышь, морскую свинку, обезьяну, свинью, козу, корову, лошадь, собаку, кошку, домашнюю птицу и дикую птицу. В предпочтительном варианте «субъектом» является человек.
Термин «вспомогательное вещество», используемый в настоящем документе, означает любое инертное вещество (например, порошок или жидкость), образующее растворитель или носитель для действующего вещества. Вспомогательное вещество, как правило, является безопасным и нетоксичным. В широком смысле оно может также означать любое известное вещество в фармацевтической промышленности, которое может быть использовано при изготовлении лекарственных веществ, включая наполнители, разбавители, склеивающие вещества, связующие и смазывающие вещества, вещества, способствующие скольжению, стабилизаторы, красители, смачивающие вещества, разрыхлители и т.д.
Используемый здесь термин «рацемический» относится к смеси (R)- и (S)-энантиомеров или стереоизомеров верапамила, в которой энантиомеры или стереоизомеры по существу не разделены.
II. ЛЕЧЕНИЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА И СВЯЗАННЫХ С НИМ НАРУШЕНИЙ
Верапамил (например, 2-(3,4-диметоксифенил)-5-[2-(3,4-диметоксифенил)этил-метиламино]-2-пропан-2-илпентанитрил) - известный препарат с широким набором показаний к применению. Его традиционно применяют для лечения заболеваний коронарных сосудов, например, артериальной гипертензии. Соединение имеет стереогенный центр, следовательно, могут быть выделены его оптические энантиомеры. (S)-энантиомер, как известно, обладает, в основном, активностью блокатора кальциевых каналов, в то время как (R)-энантиомер обладает агонистической активностью в отношении рецепторов соматостатина 2 и антагонистической активностью в отношении рецепторов орексина 1 и 2, допаминовых D2L рецепторов, натриевых и кальциевых каналов (см. WO 2011/057471 А1); соответственно, (R)-энантиомер применим в качестве лекарственного средства для лечения заболевания или состояния, связанного с этими рецепторами у человека.
Настоящее изобретение, в целом, относится к открытию того, что (R)-(+)-верапамил является более эффективным, чем рацемический верапамил или (S)-(-)-верапамил в отношении снижения уровня глюкозы в крови натощак у субъекта с сахарным диабетом. Соответственно, (R)-(+)-верапамил может изготавливаться в качестве лекарственного средства для лечения сахарного диабета и/или связанных с ним нарушений.
В связи с этим отдельный аспект настоящего изобретения относится к способу лечения субъекта, страдающего сахарным диабетом и/или связанными с ним нарушениями. Способ включает в себя этап введения пациенту эффективного количества (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли (например, (R)-(+)-верапамила гидрохлорида) для облегчения или купирования симптомов, сопутствующих сахарному диабету и/или связанным с ним нарушениям.
(R)-(+)-верапамил может быть получен из рацемической смеси верапамила путем высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) или путем разделения энантиомеров с использованием любых доступных средств, например, кислоты для разделения оптически активных веществ. В качестве альтернативы, (R)-(+)-верапамил может быть получен путем стереоспецифического синтеза с использованием любого метода, известного в данной области техники. Стереоспецифический синтез, в целом, может приводить к получению продуктов с высокой энантиомерной чистотой. В случаях, когда энантиомерная чистота недостаточна, синтетический продукт может подлежать дальнейшему очищению для повышения энантиомерной чистоты путем отделения (R)-(+)-верапамила от (S)-(-)-верапамила. Примеры процедуры для разделения рацемического верапамила с целью получения (R)-(+)-верапамила хорошо известны специалистам в данной области техники.
В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами осуществления, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль вводят в кристаллической форме. Кристаллический (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемая соль могут быть получены любым известным способом кристаллизации, например, методом насыщения. В одном примере (R)-(+)-верапамила гидрохлорид растворяют в соответствующих растворителях, включая этилацетат, толуол и 1,4-диоксан/гептан (1:1), но не ограничиваясь ими, пока не будет получен насыщенный раствор; затем насыщенный раствор охлаждают до образования кристаллов (R)-(+)-верапамила гидрохлорида.
В соответствии с некоторыми предпочтительными вариантами осуществления, (R)-(+)-верапамил, пригодный для применения в настоящем изобретении, представляет собой хлористоводородную соль, то есть, (R)-(+)-верапамила гидрохлорид.
В соответствии с альтернативными вариантами осуществления, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемая соль могут вводиться совместно с одним или большим количеством действующих веществ, помимо (R)-(+)-верапамила, для улучшения или купирования состояния гипергликемии у субъекта. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления это одно или несколько действующих веществ представляет собой препарат для снижения уровня глюкозы в крови. Можно применять любой известный препарат для снижения уровня глюкозы в крови. Предпочтительно, препарат для снижения уровня глюкозы в крови представляет собой агонист рецепторов глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1), ингибитор дипептидилпептидазы-4 (DPP-4), инсулин, аналог инсулина, бигуанид, сульфонилмочевина, тиазолидиндион (TZD), ингибитор натрийзависимого переносчика глюкозы 2 типа (SGLT2) или ингибитор α-глюкозидазы.
К подходящим примерам агониста рецепторов GLP-1 относятся лираглутид, эксенатид, албиглутид или LY2189265, но не ограничиваясь ими.
Ингибитор DPP-4 представляет собой глиптины, ситаглиптин, вилдаглиптин, саксаглиптин, линаглиптин, гемиглиптин, анаглиптин, тенелиглиптин, алоглиптин, трелаглиптин, дутоглиптин, омариглиптин, берберин или лупеол, но не ограничиваясь ими.
Термин «инсулин», используемый в настоящем документе, относится к очищенным, синтетическим и/или биотехнологически полученным препаратам, которые аналогичны или подобны природным инсулинам по структуре, использованию и предполагаемому эффекту и имеют ценность в свете лечения сахарного диабета. Например, инсулин может быть непосредственно извлечен из тканей поджелудочной железы млекопитающего, в частности, поджелудочной железы сельскохозяйственных животных (например, свиньи). В качестве альтернативы, инсулин может быть произведен с помощью рекомбинантной технологии.
Примерами аналога инсулина являются гларгин, деглудек и детемир, но не ограничиваясь ими.
Подходящими примерами бигуадинов являются метформин, фенформин и буформин, но не ограничиваясь ими.
Подходящими примерами сульфонилмочевины являются глибенкламид, гликлазид, глимепирид и глипизид, но не ограничиваясь ими.
Примерами TZD являются пиоглитазон, росиглитазон, лобеглитазон, сиглитазон, дарглитазон, энглитазон, нетоглитазон, ривоглитазон и троглитазон, но не ограничиваясь ими.
Примерами ингибитора SGLT2 являются дапаглифлозин, эмпаглифлозин, канаглифлозин, ипраглифлозин, тофоглифлозин, серглифлозина этабонат, ремоглифлозина этабонат и эртуглифлозин, но не ограничиваясь ими.
Подходящими примерами ингибитора α-глюкозидазы являются акарбоза, миглитоза и воглибоза, но не ограничиваясь ими.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль можно вводить субъекту, нуждающемуся в таком лечении, в количестве 15-1000 мг/сут., например 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100, ПО, 120,125,130, 140, 150, 160, 170, 175, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 375, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000 мг/сут.; предпочтительно вводить (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль в количестве от приблизительно 25 до 800 мг/сут., например 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100, ПО, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 175, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 375, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800 мг/сут.; более предпочтительно вводить (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль в количестве от приблизительно 30 до 600 мг/сут., например 30, 35, 40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 175, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 375, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600 мг/сут.
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемая соль вводится нуждающемуся в этом субъекту совместно с метформином, комбинированное лечение с применением которого приводит к синергическому снижению уровня глюкозы и уровня гликированного гемоглобина (HbA1c) в крови.
В соответствии с вариантами осуществления, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль можно вводить любым подходящим способом, включая прием внутрь, внутривенное, внутримышечное, внутрибрюшинное, внутриартериальное, интракраниальное и подкожное введение препарата, но не ограничиваясь ими. В предпочтительных вариантах осуществления эффективное количество (R)-(+)-верапамила гидрохлорида принимается внутрь нуждающимся в нем субъектом.
В еще одном варианте осуществления способ предназначен для лечения сахарного диабета при плохом отклике на препараты для лечения гипергликемии путем приема внутрь.
Еще один аспект настоящего изобретения относится к фармацевтической композиции для лечения сахарного диабета и/или связанных с ним заболеваний. В состав композиции входит эффективное количество (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли, а также фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество.
rd
Для получения фармацевтической композиции (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль (предпочтительно - кристаллический (R)-(+)-верапамил) смешивают с подходящими вспомогательными веществами и изготавливают в виде лекарственных форм, пригодных для приема внутрь, для внутривенного, внутримышечного, внутрибрюшинного, внутриартериального, интракраниального, трансмукозального (например, ингаляционного, буккального и интраназального) или подкожного введения. Подходящими вспомогательными веществами являются известные специалистам в данной области вещества, которые описаны, например, в издании Handbook of Pharmaceutical Excipients (Kibbe (ed.), 3 Edition (2000) American Pharmaceutical Association, Washington, D.C.) и в издании Remington's Pharmaceutical Sciences (Gennaro (ed.), 20th edition (2000), Mack Publishing Inc., Easton, Pa), которые включены в настоящий документ посредством ссылки в той их части, которая относится к вспомогательным веществам и лекарственным формам. Например, подходящие вспомогательные вещества включают в себя крахмалы, сахара, микрокристаллическую целлюлозу, разбавители, гранулирующие агенты, смазывающие вещества, связывающие вещества, разрыхлители, смачивающие агенты, смазки, эмульгаторы, красители, разделительные вещества, покрывающие вещества, подсластители, ароматизаторы, консерванты, пластификаторы, желатинизаторы, загустители, отвердители, фиксирующие компоненты, суспендирующие вещества, поверхностно-активные вещества, увлажнители, носители, стабилизаторы, антиоксиданты и их сочетания, но не ограничиваются ими.
Фармацевтическую композицию, как правило, выпускают в формах, пригодных для введения субъекту любым желаемым способом. Специалисту в данной области известны различные лекарственные формы, пригодные для использования в настоящем изобретении. Наиболее подходящий способ введения в каждом конкретном случае зависит от характера и тяжести заболевания, подлежащего лечению и/или контролю. Например, препараты могут выпускаться в лекарственных формах для приема внутрь, для внутривенного, внутримышечного, внутрибрюшинного, внутриартериального, интракраниального, трансмукозального (например, ингаляционного, буккального и интраназального) или подкожного введения. Предпочтительно фармацевтическая композиция предназначена для приема внутрь.
Лекарственная форма препарата, пригодная для приема внутрь, означает, например, таблетки, пилюли, гранулы, порошки, растворы, суспензии, сироп или капсулы. В качестве способа получения твердой лекарственной формы (например, таблеток, пилюль, гранул или порошка) могут использоваться традиционные методы с применением фармацевтически приемлемого носителя, например, вспомогательного вещества, связывающего вещества, разрыхлителя и т.д. Твердая лекарственная форма для приема внутрь может быть рифленой или может иметь покрытия или оболочки, например, покрытия, способствующие проникновению, и покрытия для регулирования скорости высвобождения. Кроме того, любая твердая лекарственная форма может быть заключена в мягкие или твердые желатиновые капсулы с использованием любых вспомогательных веществ, известных в данной области техники.
(R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемая соль могут также выпускаться в жидкой лекарственной форме для приема внутрь. Подходящая лекарственная форма может представлять собой эмульсию, раствор, суспензию или сироп и может быть произведена традиционными способами с использованием разбавителей, обычно применяемых в этой области, таких как вода, эфиры глицерина, спирты, растительные масла и т.д. Жидкие лекарственные формы могут содержать адъюванты, такие как смачивающие вещества, эмульгаторы и суспендирующие вещества, подсластители, ароматизаторы, красители и консерванты. Жидкая лекарственная форма также может заполнять мягкие желатиновые капсулы. Например, жидкость может содержать раствор, суспензию, эмульсию, преципитат или любые другие желаемые жидкие среды, являющиеся носителями (R)-(+)-верапамила. Жидкость может быть предназначена для улучшения растворимости (Р)-(+)-верапамила при высвобождении или для образования содержащей препарат эмульсии или дисперсной фазы при высвобождении. Примеры таких технологий также хорошо известны в данной области техники. Мягкие желатиновые капсулы могут быть покрыты, при желании, функциональным покрытием (например, для задержки высвобождения препарата).
В случае парентерального введения (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемая соль могут производиться в лекарственных формах для инъекционного применения путем внутривенного, подкожного или внутримышечного введения. Инъекционные формы могут быть приготовлены путем растворения соединения согласно настоящему изобретению (например, (R)-(+)-верапамила, (R)-(+)-верапамила гидрохлорида или его кристаллической формы) в водорастворимом растворе, таком как физиологический раствор, или в водонерастворимом растворе, состоящем из органических эфиров, таких как пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, или растительных масел (например, кунжутного масла).
В случае чрескожного применения можно использовать, например, лекарственную форму в виде мази или крема. Мази могут быть получены путем смешивания соединения согласно настоящему изобретению (например, (R)-(+)-верапамила, (R)-(+)-верапамила гидрохлорида или его кристаллической формы) с жирами, маслами и т.д., а крем - путем смешивания соединения согласно настоящему изобретению (например, (R)-(+)-верапамила, (R)-(+)-верапамила гидрохлорида или его кристаллической формы) с эмульгаторами. Лекарственная форма для чрескожного применения может иметь жидкую или порошкообразную форму. В жидкой лекарственной форме в качестве основания может использоваться вода, соляной раствор, фосфатный буфер, ацетатный буфер и т.д.; она может также содержать поверхностно-активные вещества, антиоксиданты, стабилизаторы, консерванты или вещества для повышения клейкости. Порошкообразная лекарственная форма может содержать водопоглощающие материалы, такие как водорастворимые полиакрилаты, целлюлозные низкощелочные эфиры, полиэтиленгликоль, поливиниловый пирролидон, амилазу и т.д., или не поглощающие воду материалы (целлюлозу, крахмал, камеди, растительные масла или сшитые полимеры). Кроме того, в порошкообразные лекарственные формы могут быть добавлены антиоксиданты, красители и консерванты. Жидкая или порошкообразная лекарственная форма может применяться с помощью пульверизатора.
В случае ректального введения препарат может быть выпущен в виде суппозиториев с мягкой желатиновой капсулой.
В случае ингаляции через нос или рот раствор или суспензию, содержащие соединение согласно настоящему изобретению (например, (R)-(+)-верапамил, (R)-(+)-верапамила гидрохлорид или его кристаллическую форму) и фармацевтическое вспомогательное вещество, в целом приемлемое для этой цели, ингалируют посредством аэрозольного спрея. В качестве альтернативы, соединение согласно настоящему изобретению (например, (R)-(+)-верапамил, (R)-(+)-верапамила гидрохлорид или его кристаллическая форма) в виде порошка может быть введено через ингалятор, обеспечивающий непосредственный контакт порошка с легкими. К этим препаратам при необходимости могут быть добавлены фармацевтические приемлемые носители, такие как изотонические агенты, консерванты, дисперсии или стабилизаторы. Далее эти лекарственные формы могут быть стерилизованы фильтрацией или обработкой теплом и/или облучением.
Эффективное количество (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли в настоящем изобретении, подходящем для лечения сахарного диабета и/или связанных с ним нарушений, варьируется в зависимости от способа введения, состояния, возраста, пола или массы тела субъекта. Как правило, (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль вводят субъекту в виде однократных или разделенных доз 2, 3,4 или более раз в сутки. В качестве альтернативы, дозу можно вводить один раз каждые 2, 3, 4, 5 или большее количество дней. В одном предпочтительном варианте осуществления фармацевтическую композицию вводят один раз в сутки. В другом варианте осуществления фармацевтическую композицию вводят два раза в сутки. Эффективное количество (R)-(+)-верапамила или фармацевтически приемлемой соли для введения составляет приблизительно 15-1000 мг/сут., например 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 175, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 375, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000 мг/сут.; предпочтительно вводить (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль в дозе от приблизительно 25 до 800 мг/сут., например 25, 30, 35,40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 175, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 375, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800 мг/сут.; более предпочтительно вводить (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль в количестве от приблизительно 30 до 600 мг/сут., например 30, 35,40, 50, 60, 70, 75, 80, 90, 100, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 175, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 375, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600 мг/сут.
Любая фармацевтическая композиция и лекарственные формы, описанные выше, могут, помимо (R)-(+)-верапамила, дополнительно содержать одно или большее количество действующих веществ для лечения того же заболевания, против которого применяют (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления в лекарственные препараты включают вещество для снижения уровня глюкозы в крови. Предпочтительно, вещество для снижения уровня глюкозы в крови представляет собой агонист рецепторов глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1), ингибитор дипептидилпептидазы-4 (DPP-4), инсулин, аналог инсулина, бигуанид, сульфонилмочевина, тиазолидиндион (TZD), ингибитор SGLT2 или ингибитор α-глюкозидазы.
Подходящими примерами агониста рецепторов GLP-1 являются лираглутид, эксенатид, албиглутид или LY2189265, но не ограничиваясь ими.
Ингибитором DPP-4 являются глиптины, ситаглиптин, вилдаглиптин, саксаглиптин, линаглиптин, гемиглиптин, анаглиптин, тенелиглиптин, алоглиптин, трелаглиптин, дутоглиптин, омариглиптин, берберин и лупеол, но не ограничиваясь ими.
Термин «инсулин», используемый в настоящем документе, относится к очищенным, синтетическим и/или биотехнологически полученным препаратам, которые аналогичны или подобны природным инсулинам по структуре, использованию и предполагаемому эффекту и могут применяться для лечения сахарного диабета. Например, инсулин может быть извлечен из тканей поджелудочной железы млекопитающего, в частности, сельскохозяйственного животного (например, свиньи). Также инсулин может быть изготовлен с применением рекомбинантной технологии.
Примерами аналога инсулина являются гларгин, деглудек и детемир, но не ограничиваясь ими.
Подходящими примерами бигуадинов являются метформин, фенформин и буформин, но не ограничиваясь ими.
Подходящими примерами сульфонилмочевины являются глибенкламид, гликлазид, глимепирид и глипизид, но не ограничиваясь ими.
Примерами TZD являются пиоглитазон, росиглитазон, лобеглитазон, сиглитазон, дарглитазон, энглитазон, нетоглитазон, ривоглитазон или троглитазон, но не ограничиваясь ими.
Примерами ингибитора SGLT2 являются дапаглифлозин, эмпаглифлозин, канаглифлозин, ипраглифлозин, тофоглифлозин, серглифлозина этабонат, ремоглифлозина этабонат или эртуглифлозин, но не ограничиваясь ими.
Подходящими примерами ингибитора α-глюкозидазы являются акарбоза, миглитоза или воглибоза, но не ограничиваясь ими.
В предпочтительном варианте осуществления фармацевтическая композиция содержит эффективное количество (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли и метформин.
В факультативных вариантах осуществления, помимо (R)-(+)-верапамила или его фармацевтически приемлемой соли, может содержаться одно или несколько активных соединений (например, вещество для снижения уровня глюкозы в крови) в виде отдельного лекарственного препарата, вводимого субъекту одновременно с данной фармацевтической композицией. Такие отдельные лекарственные препараты могут применяться до, после или одновременно с введением данной композиции, содержащей (R)-(+)-верапамил или его фармацевтически приемлемую соль.
Настоящее изобретение далее изложено более подробно со ссылкой на следующие примеры. Тем не менее, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается указанными примерами.
ПРИМЕРЫ
Материалы и методы
Материалы
(R)-(+)-верапамила гидрохлорид, (S)-(-)-верапамила гидрохлорид, а также их рацемическая смесь были предоставлены компанией Center Laboratories Inc (Taipei, Taiwan, R.O.C.). Глюкометр был приобретен у компании Abbott (USA). Наборы для анализа глюкозы были приобретены у компании Denka Seiken Co. Ltd (Tokyo, Japan). Инсулин и метформин были получены от компании Sigma-Aldrich (USA), а наборы для анализа HbA1c были получены от компании Fujirebio (Japan).
Животные
+10
В данном исследовании использовали самцов мышей дикого типа линии C57BL/6 (каждая массой приблизительно 20-25 г), самцов мышей db/db с инсулиннезависимым сахарным диабетом (ИНЗСД) (C57BLKS/J Lar-+Leprdb/+Leprdb, каждая массой приблизительно 45 г) и мышей db/m+(C57BLKS/J Lar- m+/+Leprdb).
Мыши C57BL/6 были предоставлены компанией BioLASCO Taiwan (с разрешения компании Charles River Laboratory, Wilmington, MA).
Мыши с ИНЗСД и мыши db/m+ были предоставлены организацией Institute for Animal Reproduction (IAR, Japan). У них отмечалась гиперинсулинемия, гипергликемия и атрофия островковых клеток, их использовали в возрасте приблизительно 10-12 недель. Эти животные содержались раздельно в индивидуально вентилируемых контейнерах, размещенных в стойках (IVC Racks, 36 Mini Isolator systems (Tecniplast, Italy)), на протяжении всего исследования.
Все они устанавливались в виварии с контролируемой температурой (20-24°C), влажностью (50-80%), световым циклом 12 ч/12 ч (свет с 7:00 утра) и свободным доступом к еде и воде. Процедуры обращения с мышами в ходе эксперимента соответствовали правилам, изложенным в руководстве по уходу и обращению с лабораторными животными ("Guide for the Care and Use of Laboratory Animals: Eighth Edition", National Academies Press, Washington, D.C., 2011) и выполнялись в аккредитованном AAALAC лабораторном виварии (Eurofins Panlabs Taiwan, Ltd.).
Мыши с сахарным диабетом, индуцированным STZ, и их лечение
У самцов мышей дикого типа линии C57BL/6 вызывали сахарный диабет путем многократного внутрибрюшинного введения стрептозотоцина (STZ, 40 мг/кг/сут. в течение 5 дней, с первого по пятый день). Мыши с усредненным уровнем глюкозы в крови более 160 мг/дл на шестой день были выбраны для последующего исследования. Растворитель или исследуемое соединение (т.е. верапамила гидрохлорид в рацемической форме (VPM), 2 раза/сут., (R)-(+)-верапамила гидрохлорид (R-VPM), 2 раза/сут., или (S)-(-)-верапамила гидрохлорид (S-VPM), 2 раза/сут.) вводили каждой мыши перорально с пищей в назначенной дозе два раза в сутки, начиная с шестого дня, и продолжали введение в течение 44 дней до 49 дня. Животным, получавшим инсулин, его вводили подкожно за 90 минут до измерения уровня глюкозы в крови. Уровень глюкозы в крови не натощак измеряли на 6, 15 и 25 день, а уровень глюкозы в крови натощак (т.е. уровень глюкозы в крови после голодания в течение 12 часов) измеряли на 40 и 50 день.
Мыши с ИНЗСД и их лечение
Мышам с ИНЗСД и мышам db/m+ (плацебо контроль, SC) давали акклиматизироваться в течение как минимум одной недели и после этого разделяли на группы для лечения, если среднее значение уровня глюкозы в крови было более 350 мг/дл после 6-часового голодания. Исследуемые соединения (т.е. верапамила гидрохлорид в рацемической форме (VPM), 1 раз/сут., (R)-(+)-верапамила гидрохлорид (R-VPM), 1 раз/сут. или (S)-(-)-верапамила гидрохлорид (S-VPM), 1 раз/сут., метформин, 1 раз/сут., или комбинацию R-VPM, 1 раз/сут., и метформина (Met), 1 раз/сут.) вводили каждой мыши перорально в назначенной дозе с пищей, начиная с первого дня. Введение продолжали в течение 44 дней подряд до 45 дня (ПРИМЕР 1.2) или в течение 42 дней подряд до 43 дня (ПРИМЕР 2). Уровень глюкозы в крови и гликированного гемоглобина (HbA1c) измеряли в назначенные дни после 6-часового голодания. Кроме того, в течение исследуемого периода измеряли массу тела каждого исследуемого животного.
Было отмечено, что в ходе предварительного выполнения этого эксперимента (ПРИМЕР 1.2) введение VPM или S-VPM в дозе 50 мг/кг 2 раза/сут. привело к смерти всех подопытных животных. Поэтому в данном эксперименте доза VPM или S-VPM составляла не более 50 мг/кг, 2 раза/сут.(в частности, 15 или 30 мг/кг, 2 раза/сут.). При этом доза R-VPM не ограничивалась.
Статистика
Результаты выражены в виде среднего значения ± стандартная ошибка среднего значения (SEM). Для статистических сравнений между группами лечения веществом и лечения растворителем использовали непарный t-тест Стьюдента или односторонний тест ANOVA с последующим тестом Даннетта. Различия считали статистически значимыми при  по сравнению с контролем растворителем (db/m+); *Р<0,05 по сравнению с контролем растворителем (db/db или STZ-индуцированные мыши); #Р<0,05 по сравнению с метформином (db/db). При сравнении «Met» и «контроля растворителем» (db/db) с использованием непарного t-критерия Стьюдента значимость обозначена сплошными линиями, а тенденции обозначены штриховыми линиями.
ПРИМЕР 1: Влияние (R)-(+)-верапамила гидрохлорида на уровень глюкозы в крови у мышей с сахарным диабетом
1.1. Мыши с STZ-индуцированным сахарным диабетом
В этом примере действие рацемического верапамила гидрохлорида (VPM), (R)-(+)-верапамила гидрохлорида (R-VPM) или (S)-(-)-верапамила гидрохлорида (S-VPM) оценивали у животных с STZ-индуцированным сахарным диабетом в соответствии с процедурами, описанными в разделе «Материалы и методы». Результаты представлены на фиг. 1.
Как показано на фиг. 1, инсулин способен снижать уровень глюкозы в крови не натощак или натощак у животных с сахарным диабетом, индуцированным STZ, тогда как рацемический верапамил (25 или 35 мг/кг, 2 раза/сут.) не влияет ни на уровень глюкозы в крови натощак, ни на уровень глюкозы не натощак. Что касается эффектов (R)-(+)-верапамила гидрохлорида и (S)-(-)-верапамила гидрохлорида, то оказалось, что влияние на снижение уровня глюкозы в крови натощак (R)-(+)-верапамила гидрохлорида было относительно большим, чем влияние (S)-(-)-верапамила гидрохлорида.
1.2. Мыши с инсулиннезависимым сахарным диабетом (ИНЗСД)
В этом примере действие рацемического верапамила гидрохлорида (VPM), (R)-(+)-верапамила гидрохлорида (R-VPM) или (S)-(-)-верапамила гидрохлорида (S-VPM) в отношении уровня глюкозы в крови оценивали на мышах с ИНЗСД, родившихся с умеренными дефектами в инсулиновом сигнальном каскаде, что приводило к инсулинорезистентности и последующему прогрессированию диабетического фенотипа. Для сравнения, в качестве плацебо-контроля, использовали группу из 5 мышей db/m+ (C57BLKS/J Lar- m+/+Leprdb). Уровень глюкозы в крови животных измеряли натощак в нулевой день (до начала лечения) и на 15, 30 и 45 день. Результаты представлены на фиг. 2.
Как и ожидалось, метформин (300 мг/кг) снижал уровень глюкозы в крови натощак у мышей с ИНЗСД; тем не менее, ни рацемический верапамила гидрохлорид (30 мг/кг, 2 раза/сут.), ни (S)-(-)-верапамила гидрохлорид не оказывали никакого влияния на снижение уровня глюкозы в крови натощак. Напротив, (R)-(+)-верапамила гидрохлорид в дозах 50 и 75 мг/кг, 2 раза/сут., соответственно, снижал уровень глюкозы в крови натощак по сравнению с уровнем глюкозы у мышей с ИНЗСД из группы контроля растворителем.
ПРИМЕР 2. Комбинированное лечение (Р)-(+)-верапамила гидрохлоридом и метформином синергически снижало уровень глюкозы в крови и гликированного гемоглобина (HbA1c) у мышей с ИНЗСД
Основываясь на результатах примера 1.2, у мышей с ИНЗСД дополнительно оценивали комбинированное действие метформина и (R)-(+)-верапамила гидрохлорида (R-VPM) на уровень глюкозы в крови натощак и уровень гликированного гемоглобина (HbA1c). Для сравнения, в качестве плацебо-контроля, использовали группу из 8 мышей db/m+ (C57BLKS/J Lar- m+/+Leprdb). Уровень глюкозы в крови и уровень HbA1c, соответственно, измеряли в нулевой день (перед лечением) и на 15, 29 и 43 день у животных после 6-часового голодания. Результаты представлены на фиг. 3 и 4, а также в таблицах 1-6.
2.1. Уровень глюкозы в крови
Как показано на фиг. 3, метформин, в соответствии с ожиданиями, способен снижать уровень глюкозы в крови у мышей с ИНЗСД на 15, 29 и 43 день, так же, как и (R)-(+)-верапамила гидрохлорид (R-VPM) в более высокой дозе (т.е. 30 или 50 мг/кг, 2 раза/сут.). Неожиданным оказалось то, что комбинированное лечение R-VPM и метформином оказывало синергетическое действие на снижение уровня глюкозы в крови даже в том случае, когда вводили низкую дозу R-VPM (т.е. 15 мг/кг, 2 раза/сут.), которая сама по себе была неэффективной для снижения уровня глюкозы в крови.
В таблице 1 обобщены данные по относительным уровням глюкозы в крови, собранные на мышах с ИНЗСД, которые получали (R)-(+)-BepanaMRiia гидрохлорид (R-VPM, 15 мг/кг, 2 раза/сут.), метформин (300 мг/кг) или оба препарата, по сравнению с соответствующими контрольными уровнями в настоящем исследовании. В табл. 1 уровень глюкозы в крови по каждой группе выражен в % от контроля, представлявшего собой уровень глюкозы в крови в нулевой день и принятого равным 100%. В группе растворителя было установлено, что уровень глюкозы в крови на 15, 29 и 43 день составил, соответственно, 97,1%, 116,4% и 121,6% относительно контроля (см. столбец А в таблице 1). В группе метформина уровень глюкозы в крови на 15, 29 и 43 день составил, соответственно, 65,3%, 103,6% и 108,8% относительно уровня в нулевой день (см. столбец В). Из сравнения этих значений со значениями, полученными в группе растворителя, очевидно, что метформин успешно снижал уровень глюкозы в крови приблизительно на 31,8%, 12,8% и 12,8% на 15, 29 и 43 день (столбец С). Что же касается влияния R-VPM, то уровни глюкозы в крови были даже выше, чем у контроля (столбец D по сравнению со столбцом А), а также не наблюдалось какого-либо снижения уровня глюкозы в крови (столбец Е), что указывало на то, что доза (К)-(+)-верапамила гидрохлорида 15 мг/кг, 2 раза/сут., не обладала терапевтическим эффектом. В то же время комбинированное лечение R-VPM и метформином приводило к приблизительно 42,5%, 35% и 47,6% снижению уровня глюкозы в крови на 15, 29 и 43 день (столбец Н), что было значительно ниже, чем сумма изменений уровней глюкозы в крови, вызванных монотерапией метформином и R-VPM (столбец Н в сравнении со столбцом F). Вместе эти данные показали, что комбинированное лечение R-VPM и метформином способно синергически снижать уровень глюкозы в крови у животных с сахарным диабетом, причем снижение было приблизительно в 1,44, 4,61 и 2,45 раза (столбец I) более выраженным по сравнению с контролем (столбец F).
Подобное синергическое влияние на снижение уровня глюкозы в крови наблюдалось также при комбинированном лечении метформином и (R)-(+)-верапамила гидрохлоридом в высоких дозах, при этом показатели были соответственно приблизительно в 1,11, 1,49 и 1,52 раза (столбец I, таблица 2) лучше тех, которые наблюдались в контрольной группе (столбец F, таблица 2), при применении R-VPM в дозе 30 мг/кг, 2 раза/сут., и приблизительно в 1,17, 1,24 и 1,30 раза выше (столбец I, таблица 3), чем в контрольной группе, при применении R-VPM в дозе 50 мг/кг, 2 раза/сут.(столбец F, таблица 3).
2.2. Уровень гликированного гемоглобина (HbA1c)
В данном исследовании также измеряли и другой распространенный показатель -пикированный гемоглобин (HbA1c), отражающий средний уровень глюкозы в крови за определенный период. HbA1 с образуется, когда гемоглобин, белок в эритроцитах, переносящих кислород по всему телу, соединяется с глюкозой в крови и становится гликированным. Поскольку эритроциты в организме человека живут приблизительно 8-12 недель до обновления, уровень HbA1 с дает общую картину среднего уровня сахара в крови за этот период.
На фиг. 4 показано влияние метформина, (R)-(+)-верапамила гидрохлорида (R-VPM) или обоих препаратов на уровень HbA1c у мышей с ИНЗСД. Установлено, что метформин достоверно снижает уровень HbA1c, a R-VPM не оказывает влияния в дозах 15 мг/кг, 2 раза/сут., при этом легкое снижение наблюдалось при дозе R-VPM 30 мг/кг, 2 раза/сут. В тоже время комбинированное лечение метформином и R-VPM приводило к синергетическому снижению уровня HbA1 с у мышей с ИНЗСД, аналогично данным, представленным в примере 2.1. Как видно из таблицы 4, комбинированное лечение (R)-(+)-верапамилом в дозе 15 мг/кг, 2 раза/сут., и метформином привело к 1,56, 11,94, и 3,84-кратному (столбец I, таблица 4) снижению уровней HbA1c, выявленному на 15, 29 и 43 день, соответственно, по сравнению с совокупными изменениями уровня HbA1c, связанными с монотерапией метформином и монотерапией R-VPM (столбец F, таблица 4). Аналогичные выводы представлены и в таблицах 5 и 6, где снижение было приблизительно 1,45, 6,71 и 1,13-кратным (столбец I, таблица 5) по сравнению с контрольной группой (столбец F, таблица 5) при применении R-VPM в дозе 30 мг/кг, 2 раза/сут., и приблизительно 1,10, 2,92 и 1,41-кратным (столбец I, таблица 6) по сравнению с контрольной группой (столбец F, таблица 6) при применении R-VPM в дозе 50 мг/кг, 2 раза/сут.
Учитывая результаты, приведенные в данных примерах, монотерапия (R)-(+)-верапамила гидрохлоридом (>25 мг/кг, 2 раза/сут.) оказалась эффективной для снижения уровня глюкозы в крови и поэтому полезной для лечения сахарного диабета. Неожиданно то, что комбинированное лечение метформином (300 мг/кг) и (R)-(+)-верапамилом (>15 мг/кг, 2 раза/сут.) приводит к синергическому снижению уровня глюкозы в крови, а также уровня долгосрочного диабетического показателя -HbA1c. Соответственно, (R)-(+)-верапамил подходит для применения в качестве основного соединения при разработке вещества для снижения уровня глюкозы в крови для лечения сахарного диабета и/или нарушений, связанных с ним.
Следует понимать, что вышеприведенное описание вариантов осуществления дано лишь в качестве примера, и что специалистами в данной области техники в них могут быть внесены различные изменения. Описание, все примеры и данные содержат полное описание структуры и использования иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения. Несмотря на то, что выше были описаны различные варианты осуществления изобретения с определенными подробностями или со ссылкой на один или более отдельных вариантов осуществления, специалисты в данной области техники способны внести многочисленные изменения в предложенные варианты осуществления, не изменяя сути данного изобретения или его объема.