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CN1198608C - 含有必需脂肪酸和生物活性二硫化物的治疗和饮食组合物 - Google Patents

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CN1198608C CNB988075504A CN98807550A CN1198608C CN 1198608 C CN1198608 C CN 1198608C CN B988075504 A CNB988075504 A CN B988075504A CN 98807550 A CN98807550 A CN 98807550A CN 1198608 C CN1198608 C CN 1198608C
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Abstract

本发明涉及GLA和/或其它EFA与TA或相关化合物的组合物，以及它们在治疗、营养、或制备用于治疗或营养、尤其是改善细胞膜EFA浓度和/或神经功能和血流损伤(尤其是在糖尿病并发症中)的组合物中的应用。

Description

含有必需脂肪酸和生物活性二硫化物的治疗和饮食组合物
技术领域
本发明涉及治疗和饮食组合物。
脂肪酸
γ-亚麻酸(GLA)、其即时代谢物双高γ-亚麻酸(DGLA)、和在一些环境中产生的DGLA代谢物花生四烯酸(AA)具有多种有利的生物作用，它们是作为必需营养素和营养素、或对多种疾病有特定预防或治疗效果的治疗剂而发挥作用的，所述疾病包括皮肤病(例如湿疹和牛皮癣)、代谢疾病(尤其是糖尿病及其并发症例如视网膜病、神经病、肾病和心血管疾病)、炎症和自身免疫性疾病(例如类风湿性关节炎、骨关节炎、斯耶格伦氏综合征、全身性红斑狼疮、节段性回肠炎、溃疡性结肠炎)、呼吸系统疾病(包括哮喘、肺动脉高血压和肺纤维组织形成)、精神病和中枢神经系统疾病(例如精神分裂症、阿耳茨海默氏痴呆和血管性痴呆或其它类型痴呆、抑郁症和多发性硬化症)、心血管系统疾病(例如高血压、冠状动脉疾病和外周动脉疾病)、肾病(例如肾小球性肾炎和其它炎症以及自身免疫性疾病)、胃肠道系统疾病(例如食管炎、胃炎、消化性溃疡、节段性回肠炎和溃疡性结肠炎)、以及内分泌系统及其靶器官系统疾病(例如良性乳房病和良性前列腺病)。癌症和癌症前期症状对GLA和DGLA的治疗也有反应。还已经发现，GLA和DGLA对动物疾病、对患病皮肤和正常皮肤的养护都有益处，其中它们是通过改善皮肤血流和皮肤柔滑性而对皮肤养护有益的。
其它n-3系列必需脂肪酸，尤其是十八碳四烯酸(SA)、二十碳五烯酸(EPA)、鲱油酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)也具有很多营养和治疗作用，本申请人申请的许多在先专利都涉及这两系列必需脂肪酸中的任一系列或两系列在各种情况下的应用，其中一个例子是EPA 0218460，其涉及它们在糖尿病并发症方面的应用。
这两系列必需脂肪酸本身都是众所周知的，其命名和关系如下所示：
                           表I
n-6 EFA’s                          n-3 EFA’s
18:2n-6                              18:n-3
(亚油酸，LA)                         (α-亚麻酸，ALA)
δ-6-脱饱和酶                        ↓
18:3n-6                              18:4n-3
(γ-亚麻酸，GLA)                     (十八碳四烯酸)
↓                         延长      ↓
20:3n-6                              20:4n-3
(双高-γ-亚麻酸，DGLA)               ↓
                      δ-5-脱饱和酶
20:4n-6                              20:5n-3
(花生四烯酸，AA)                     (二十碳五烯
                                     酸，EPA)
↓                         延长      ↓
22:4n-6                              22:5n-3
(肾上腺酸，AdrA)
↓                    δ-4-脱饱和酶  ↓
22:5n-6                              22:6n-3
                                     (二十二碳六烯酸，
                                     DHA)
这些本质上是全顺式构型的酸，是作为相应的硬脂酸、二十酸或二十二碳酸的衍生物而被系统命名的，例如z，z-十八碳-9，12-二烯酸、或z，z，z，z，z，z-二十二碳-4，7，10，13，16，19-六烯酸，但是，以碳原子数目、不饱和中心的数目、以及从链的末端到不饱和开始处碳原子的数目为基础的数字指示，例如18:2 n-6或22:6 n-3是使用方便的。首字母缩写例如EPA，和命名的缩写形式例如二十碳五烯酸在一些情况下被用作俗名。其它经历过6-脱饱和步骤的酸的俗称是“6-脱饱和”酸。
二硫化物
有多种不同类型的化合物是α-硫辛酸、也称为硫辛酸(TA)及相关化合物。在体内，在由丙酮酸形成乙酰-CoA期间、或在由α-氧代戊二酸形成琥珀酰-CoA期间、以及在其它氧化还原反应期间，TA被转化成二氢硫辛酸(DHL)。需要辅因子NAD的硫辛酸脱氢酶可将DHL再转化成TA。TA和DHL已被认为是同等物，这是因为它们在体内能迅速地相互转化。其结构如下：
R、S以及外消旋形式的硫辛酸或α-硫辛酸(TA)
Figure C9880755000051
和R、S以及外消旋形式的二氢硫辛酸(DHL)
在本申请中，硫辛酸表示同分异构纯的D-或S-α-硫辛酸、外消旋形式的α-硫辛酸或R-和S-异构体的任意混合物、以及包括硫辛酸还原形式在内的涉及硫辛酸的相应化合物。
强亲脂性的TA和有关的游离二硫化物是能在体内形成氧化还原对的抗氧化剂，例如已经发现它们在控制糖尿病并发症、尤其是糖尿病性神经病方面具有治疗价值。据信糖尿病并发症与脂类和蛋白的氧化速度过快有关，并且人们已发现TA/DHL氧化还原对能显著地中和多种游离基。此外，TA/DHL氧化还原对可“再循环利用”其它重要的抗氧化剂例如α-生育酚和抗坏血酸盐，并且能增加细胞内谷胱甘肽的水平。除了糖尿病并发症以外，有证据表明，TA可增强对胰岛素的敏感性，因此对于糖尿病前综合征X和肥胖也有治疗价值。
与TA具有类似功能的TA代谢物是四去甲硫辛酸(TALA)、双去甲硫辛酸(BALA)和8-羟基双去甲硫辛酸(8BALA)，它们具有与硫辛酸相同的R和S异构体。
Packer Witt和Tritschler在《抗氧化剂手册》(Handbook ofAntioxidants)(eds.E Cadanas和L Packer，Marcel Dekkar，NewYork 1996)，第18章，第545-591页中论述了α-硫辛酸及其还原形式的抗氧化特性、以及由此被提议在糖尿病和其它疾病中的临床应用。另外，本申请人的在先专利申请PCT GB 96/01053(WO 96/34846)公开了1，3-丙二醇的脂肪酸/抗氧化剂衍生物、及其在能受益于抗氧化剂的疾病(包括心血管疾病、癌症和炎症)中的应用。其所公开的具体二酯是GLA或DHA和α-硫辛酸的酯。本申请人的其它专利说明书PCT GB 96/01052(WO 96/34855)公开了相关化合物，即二羟基甲烷的类似衍生物。然而，在这些专利申请中，申请人所强调的是使用含有脂肪酸和硫辛酸部分的化合物：既没有提及将脂肪酸和硫辛酸作为单独的分子联合使用，也没有提及关于这种联合使用的特定用途。在Hoechst USP 5043328中，申请人提及了硫辛酸作为抗氧化剂在前列腺素代谢方面、胃肠道疾病方面、以及皮肤和皮下组织机能障碍方面的应用。
本发明所作的新工作
迄今为止，对于所提及的大多数疾病，包括糖尿病、胰岛素抗性、综合征X、以及糖尿病并发症例如神经病和视网膜病，可采用的治疗和预防远不能令人满意。我们觉得，可能值得试验一下同时采用上述两种不同途径对于糖尿病并发症的治疗效果。据信GLA主要对微循环起作用，而TA/DHL主要对氧化机制起作用，但是测试一下将这些活性剂联合使用是否会具有至少是叠加效果是合乎情理的。
实际上，在神经传导速度和神经血流量的测定中，发现了巨大的以及意想不到的协同作用，这两种联合使用的活性剂所产生的效果远远大于它们单独使用所产生的效果的加和。这些结果如附图1和2所示。在患糖尿病的动物中，神经传导和神经血流量都被显著的影响。通过将GLA和TA以单独使用时仅产生微弱效果的量联合给药，动物的神经传导和神经血流量都完全恢复到正常。
EFA以及其与TA的协同作用的结果完全出乎我们意料，我们决定继续对它们进行研究。维生素E是与TA相似的亲脂性抗氧化剂，并且通常被认为起着比TA更重要的生理作用。然而，当在患糖尿病动物中将维生素E与GLA联合给药时，对于所有GLA的作用都没有发现增强。同样，在几个临床试验中，我们发现，GLA在疾病例如特应性湿疹、心绞痛、类风湿性关节炎和心血管疾病中的作用没有被与维生素E联合给药所增强。因此，完全没有理由怀疑我们所观察到的出乎意料的巨大协同作用，我们认为这种作用不能用抗氧化剂作用来解释。
为了探测其它作用，我们已经用大鼠进行了预试验，以测定GLA、EPA或DHA与或不与抗氧化剂维生素E、维生素C或TA一起给药的效果。将0.1％重量的各种脂肪酸加到食物中，进行2周试验。该食物不含有其它未加入的物质(对照)或还含有0.1％重量的维生素E、维生素C或TA。2周后，将动物处死，测定脂肪酸或其中间代谢物在血浆磷脂和红细胞细胞膜磷脂中的水平。维生素E和维生素C对脂肪酸在血浆或红细胞中的水平都没有任何影响。由此我们可推断，抗氧化剂本身对GLA、EPA或DHA在这种情况下的代谢没有影响。同样，TA对血浆磷脂脂肪酸的组成没有任何影响。相反，在每一组中，相关脂肪酸在红细胞磷脂中的浓度增加了10-20％。这证实，TA对EFA进入细胞膜的活动有未知的和意料外的作用。这种作用看上去与抗氧化剂活性无关。
我们所要表明的是，TA可促进EFA进入细胞膜磷脂。这将影响细胞膜结构，并影响细胞信号传输系统对EFA的利用性，这可能是产生我们所观察到的在患糖尿病动物中对神经功能和神经血流量的协同作用的原因。这种协同作用通常适用于所有EFA，而不仅仅是GLA。
广义上说，本发明涉及GLA和/或其它EFA与TA或相关化合物的组合物，以及它们在治疗、或营养、或制备用于治疗或营养的组合物中的应用。所涉及的疾病是本说明书所列出的疾病，但是本发明尤其涉及改善细胞膜中EFA浓度和/或特别是在糖尿病并发症中改善受损的神经功能(例如运动神经传导速度)和血流量。在其它疾病、尤其是心脏和外周循环障碍中，血流减弱可能也是重要原因。在大多数列出的疾病中，EPA进入细胞膜的能力减弱可能是重要原因。
发明内容
本发明尤其提供了：
1.必需脂肪酸、尤其是在n-6和n-3代谢途径中经历过6-脱饱和步骤的必需脂肪酸与生物活性二硫化物、尤其是TA或相关化合物在制备用于在健康个体或患有本说明书所列疾病的个体中进行治疗以改善或维持细胞膜EFA浓度的药物中的应用、或在所述治疗本身中的应用，包括用于与另一种活性剂联合给药的一种活性剂的应用，并且每一种活性剂都是以其本身或在体内能释放该活性剂的衍生物形式存在。
2.必需脂肪酸、尤其是在n-6和n-3代谢途径中经历过6-脱饱和步骤的必需脂肪酸与生物相容性二硫化物、尤其是TA或相关化合物在制备用于治疗本说明书所列的任一疾病、尤其是糖尿病性神经病、视网膜病、肾病或其它糖尿病并发症以改善神经功能(包括预防神经功能例如运动神经传导速度受损)或血流的药物中的应用、或在所述治疗本身中的应用，包括用于与另一种活性剂联合给药的一种活性剂的应用，并且每一种活性剂都是以其本身或在体内能释放该活性剂的衍生物形式存在。
3.上述应用，其中所述活性剂包括选自GLA、DGLA和AA、和/或SA、EPA、DPA和DHA的至少一种活性剂。
4.上述应用，其中所述活性剂包括选自TA、TALA、BALA或8-BALA本身或它们各自的还原形式的一种或多种活性剂。
5.上述应用，其中所述活性剂还包括一种或多种其它必需营养素、尤其是维生素A、D和E；B类维生素，例如核黄素、吡哆素、烟酸或烟酰胺；叶酸；维生素C；或可同化的锌、铬、镁或硒。
6.上述应用，其中脂肪酸和二硫化物分别是以这样的量存在的：即二者能以1mg-100g/天、优选10mg-10g/天、非常优选50mg-5g/天的量给药，并且其重量比为1∶20-20∶1、优选1∶5-5∶1、非常优选1∶3-3∶1。
7.上述应用，其中所述治疗或预防的疾病尤其是但不限于：
a)糖尿病及其并发症、尤其是糖尿病性视网膜病，所有类型的胰岛素抗性和综合征X，相关疾病例如肥胖、糖尿病性神经病、糖尿病性视网膜病、糖尿病性肾病、糖尿病性大血管冠状动脉病和外周动脉病、糖尿病性腿溃疡和糖尿病性阳痿。
b)组织血流量降低是重要病因的疾病，尤其是胰岛素抗性、II型糖尿病、和冠状外周或大脑血管性疾病。
c)任一炎症，尤其是类风湿性关节炎、骨关节炎和哮喘。
d)任一精神病或中枢神经系统疾病，尤其是精神分裂症、抑郁症、局部缺血性痴呆、阿耳茨海默氏病、其它类型痴呆、和多发性硬化症、和注意力不足性活动过强症。
e)湿疹和牛皮癣。
f)任一呼吸疾病，尤其是哮喘、肺动脉高血压、和肺纤维变性。
g)任一心血管疾病，尤其是高血压、冠状动脉疾病或外周动脉疾病或血栓形成性疾病。
h)节段性回肠炎或溃疡性结肠炎。
i)任一内分泌疾病，尤其是乳房和前列腺疾病。
j)任一类型癌症或癌症前症状，包括与癌症有关的恶病质。
k)改善运动能力，例如在人和动物中增加肌肉血流量，和增强能量利用。
如上所述，最有效的EFA是6-脱饱和EFA，尤其是GLA、AA、DGLA、SA、EPA、DPA或DHA，其合适的日剂量是每天1mg-100g、优选10mg-10g、非常优选50mg-5g。二硫化物，例如TA、BALA、TAL和8BALA或其还原形式可以以类似剂量使用。EFA与二硫化物的重量比可以是例如1∶20-20∶1，但是优选为1∶5-5∶1，更优选约1∶3-3∶1。此外，EFA和二硫化物可分别以可药用且能增强EFA或二硫化物的相关化合物在血液或其它身体组织中浓度的任一适当化学形式使用。这种前药可包括甘油三酯、磷脂、其它甘油酯、丙二醇衍生物、胚芽二醇衍生物、和本领域技术人员已知的其它前药。EFA和二硫化物甚至可以加载在相同分子上，然后该分子既起EFA前药作用，又起二硫化物前药作用。具体实例有在本申请人的PCT申请GB 96/01053(WO 96/34836)中公开的1，3-丙二醇衍生物，和在本申请人的PCT申请GB 96/01052(WO 96/34855)中公开的胚芽二醇衍生物。
活性剂可以一起存在于同一剂型中，或者以附有它们该如何给药的说明书的形式分别存在于不同剂型中。当分别存在于不同剂型中时，这两种活性剂可放在同一包装内。可用本领域技术人员已知的制剂将它们例如口服给药、肠内给药、非胃肠道给药、局部给药、直肠给药、或阴道内给药。
可将活性剂与其它必需营养素一起制成营养滋补品、药用食品、功能性食品、营养食品或常规食品，所述必需营养素包括矿物质和维生素例如维生素A、D和E；B类维生素，例如核黄素、吡哆素、烟酸或烟酰胺；叶酸；维生素C；或可同化的锌、铬、镁或硒。这些营养素可以以生物可同化的化学形式使用。
实验
用链脲霉素给药以使大鼠患上糖尿病，用这些大鼠进行实验获得了初步实验证据。在这些大鼠中，发生了类似于人糖尿病并发症的并发症，其特征是沿坐骨神经的冲动的传导速度减慢，并且流向坐骨神经的血流量减少。血流量的减少特别重要，并且可能是与多种糖尿病并发症例如视网膜病、肾病、心脏和外周动脉的大血管动脉病、阳痿以及腿溃疡有关。其还可能与能用必需脂肪酸进行有效治疗的其它疾病例如炎症有关。
用5组以链脲霉素(STZ)给药的大鼠进行测试。用STZ给药后，它们只有在发生明确的血糖升高时才接受本项实验。用10只大鼠作为正常对照组。
有10只大鼠患糖尿病但未治疗。有8只仅用TA治疗。11只仅用GLA治疗，有11只用TA和GLA联合治疗。将GLA加到食物中以能提供约20mg/kg/天的剂量，将TA以20mg/kg/天的剂量腹膜内给药。因为脂肪的代谢与表面积有关，并且由于小动物的表面积/体积比例要远远大于大动物，因此这些剂量约与成人中的2-3mg/kg/天相当。
通过腹膜内注射45mg STZ/kg来使大鼠患上糖尿病。所用大鼠是Sprague Dawley雄性大鼠，在注射STZ时有19周大小。注射STZ后，将大鼠放置6周，以使神经受损，然后不进行任何治疗，或用GLA或TA或GLA和TA治疗2周。在2周结束时，将大鼠麻醉，在坐骨神经的会阴分支中测定运动神经传导速度。通过微电极氢清除极谱法测定坐骨神经的血流量。
把运动神经传导速度和总的神经血流量的数据绘图。仅用TA和仅用GLA治疗都使神经传导速度和总的神经血流量有小程度改善，但是在这些剂量下获得的改善与恢复正常相差甚远。将这两种化合物所得结果加在一起所获得的估计叠加效果也与恢复正常相差甚远。然而，与所预计的叠加效果相反的是，这两种化合物联合给药后，有效地将神经传导速度和神经血流量恢复至正常。根据以前仅用GLA或ALA进行的剂量/反应实验，GLA或TA一起使用看上去能彼此将对方的效果扩大约10倍。这与Packer等人(loc.cit.，第570-572页)的实验结果-仅用TA治疗对神经传导没有作用-相反。
上面是通过将化合物给药以治疗具体疾病的治疗实例对本发明作了举例说明。下述实施例是用药物及其制剂来举例说明本发明。
实施例
下面是对糖尿病并发症以及其它本发明所列出的疾病有效的组合物的实例：
1.软或硬胶囊，每粒胶囊含有100mg TA、TALA、BALA或8-BALA本身或它们各自的还原形式、和100mg GLA、DGLA、AA、SA、EPA、DPA或DHA，以每天1-4粒胶囊的剂量使用。
2.如1所述的胶囊，但是对于硫辛酸相关化合物，活性组分的日剂量为0mg-200mg，对于脂肪酸，日剂量为20mg-200mg。
3.如1或2所述的胶囊，但是脂肪酸是以衍生物，即乙酯或其它酯；甘油一酯、甘油二酯或甘油三酯；磷脂；酰胺或其它能增加脂肪酸在体内活性的衍生物形式提供。
4.如1或2所述的胶囊，其中含有二酯，所述二酯含有选自GLA、DGLA、AA、SA、EPA、DPA和DHA的脂肪酸的残基、和硫辛酸或一种其相关化合物TALA、BALA或8-BALA本身或它们各自还原形式的残基，并且二酯是按照WO 96/34846的实施例5或17所述制得的1，3-丙二醇的二酯，或者按照WO 96/34855的实施例4所述制得的二羟基甲烷的二酯，上述专利说明书引入本发明以作参考。
5.每片或每粒含有50、100或200mg TA、TALA、BALA或8-BALA本身或其各自还原形式的片剂或胶囊，所述片剂或胶囊与每粒含有50mg、100mg或200mg GLA、DGLA、AA、SA、EPA、DPA或DHA的软或硬胶囊在同一包装内，例如压泡包装，每一剂型以1-4个单位/天的剂量服用。
6.在患有糖尿病或其它疾病的人或动物中使用的营养滋补品，该滋补品是胶囊形式提供的，每粒胶囊含有50mg TA、100mg GLA或DGLA、100mg DHA、50mg抗坏血酸、日服用推荐量的B类维生素和300mg吡啶甲酸铬。
7.患有糖尿病或其它疾病的人使用的功能性食品，其中除了卡路里和必需营养素以外，每份食品还含有100mg GLA和100mg TA，还可以选择性地含有DGLA、AA、SA、EPA、DPA或DHA。
8.用于湿疹或牛皮癣的皮肤养护或化妆品制剂，其中在润肤基质中含有0.1％-2.0％的TA和0.1％-10.0％的GLA或DGLA。
9.运动员或出于包括受伤、心脏病或中风后进行恢复在内的任一原因进行运动锻炼的人使用的食品或饮料，其中每份含有50-200mg TA和50-200mg GLA或DGLA，还可选择性地含有其它必需营养素和脂肪酸。
10.给马或狗服用的食物、饮料或补充品，其中含有1-50mg/kg/天的TA和1-50mg/kg/天的GLA或DGLA，还可选择性地含有其它必需营养素和脂肪酸。

Claims (4)

1.含有选自γ-亚麻酸、双高γ-亚麻酸、花生四烯酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、鲱油酸和二十二碳六烯酸的必需脂肪酸与选自硫辛酸、四去甲硫辛酸、双去甲硫辛酸和8-羟基双去甲硫辛酸本身或它们各自的还原形式的生物可相容二硫化物的组合物在制备用于治疗和预防糖尿病、胰岛素抗性或糖尿病并发症的药物中的应用，其中脂肪酸和二硫化物分别是以重量比为1∶20-10∶1、以1mg-100g/天的量给药的量存在的。
2.权利要求1的应用，其中所述的组合物任选地进一步含有一种或多种必须营养素或维生素，其中所述必须营养素或维生素选自维生素A、维生素D、维生素E、核黄素、吡哆素、烟酸、烟酰胺、叶酸、维生素C、可同化的锌、铬、镁、硒，每一种活性剂都是以其本身或在体内能释放该活性剂的可生物同化的衍生物形式存在。
3.权利要求1的应用，其中脂肪酸和二硫化物以重量比为1∶5-5∶1存在。
4.权利要求1的应用，其中脂肪酸和二硫化物以重量比为1∶3-3∶1存在。
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