Фармацевтическая композиция на основе 5-пентилрезорцинола с гипогликемическим эффектом и эффектом снижения массы тела Российский патент 2024 года по МПК A61K31/05 A61P3/04 A61P3/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области фармакологии и медицины, а именно к новой фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола (оливетола) и его применению для снижения массы тела и уровня глюкозы в крови и, соответственно, лечения и/или профилактики алиментарного ожирения и диабета I и II типа.

Предшествующий уровень техники

Ожирение является наиболее значимым фактором риска развития сахарного диабета. Уровень заболеваемости ожирением и диабетом II типа продолжают расти. Это приводит к увеличению уровня смертности населения и затрат в сфере здравоохранения. Потеря веса на 5% или более от общей массы тела приводит к улучшению гликемического контроля, снижению потребности в лекарствах от диабета и улучшению качества жизни. Комплексная терапия ожирения и диабета включает в себя интенсивную модификацию образа жизни, включая изменение поведения, питания и физической активности, а также фармакотерапию и возможное хирургическое лечение.

Значительная доля фитохимических веществ, обнаруженных в зерновых культурах, представлена алкилрезорцинолами. Из уровня техники, в частности из The Journal of Nutrition Nutrient Physiology, Metabolism, and Nutrient-Nutrient Interactions, «Wheat Alkylresorcinols Suppress High-Fat, High-Sucrose Diet-Induced Obesity and Glucose Intolerance by Increasing Insulin Sensitivity and Cholesterol Excretion in Male Mice», Katsutaka Oishi, Saori Yamamoto, 4 Nanako Itoh, 26.11.2014 г., известно, что алкилрезорцинолы пшеницы с длинными боковыми цепями С₁₅-С₂₅-алкил влияют на вызванное диетой ожирение с непереносимостью глюкозы у мышей. Алкилрезорцины значительно подавляли увеличение массы тела с накоплением жира в придатках яичек, но не влияли на массу печени.

Кроме того, из описания заявки ЕР 3974026 «Композиция для улучшения функции печени» известно, что резорциновые липиды обладают различными функциональными свойствами у людей, такими как антибактериальный эффект при пероральном применении, иммуносупрессия, антидиабетический эффект, противовоспалительный эффект, регуляция кишечной флоры, антихолестериновый эффект, эффект против ожирения, улучшение сна, замедление старения и регуляция циркадных ритмов (например, Патентные документы 1-10): [Патентный документ 1] Японский патент №2613474, [Патентный Документ 2], Японская Патентная заявка №2013-091612, [Патентный Документ 3], Японская Патентная заявка №2014-139166,[Патентный документ 4], Патентный Документ 5] Японская Патентная заявка №2015-218130, [Патентный Документ 6] Японская Патентная заявка №2015-231986, [Патентный Документ 7] Японская Патентная заявка №2016-132641, [Патентный Документ 8] Японская Патентная заявка №2016-153387, [Патентный документ 9] Японский патент №5926616, [Патентный документ 10] Японский патент №5951448.

Однако в указанных патентных документах речь идет лишь об узкой группе соединений - резорцинах с длиной алкильной цепи С₁₃-С₂₇, причем в данных источниках не были исследованы и описаны какие-либо готовые лекарственные формы на основе данных резорцинов и не подтверждена их высокая терапевтическая эффективность и безопасность.

Применение короткоцепочечных (С₁-С₅) резорцинолов, в частности 5-пентилрезорцинола, для снижения уровня глюкозы в крови и массы тела и, соответственно, лечения и/или профилактики алиментарного ожирения и диабета I и II типа из предшествующего уровня техники не было известно.

На сегодняшний день разработка эффективных и безопасных фармацевтических композиций, обладающих гипогликемическим эффектом и эффектом снижения массы тела и соответственно активностью против алиментарного ожирения и диабета I и II типа остается актуальной.

Наиболее близких аналогов из области техники не выявлено.

Сущность изобретения

Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения, является обеспечение получения фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола с высокой степенью эффективности в снижении уровня глюкозы в крови и массы тела при алиментарном ожирении и диабете I и II типа.

Указанный технический результат достигается тем, что фармацевтическая композиция, содержащая 5-пентилрезорцинол в качестве действующего вещества, обеспечивает эффективное снижение уровня глюкозы в крови и массу тела.

Высокая эффективность фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола в снижении уровня глюкозы крови и массы тела при терапии экспериментального диабета I и II типа и алиментарного ожирения доказана согласно проведенным испытаниям.

Структурная формула 5-пентилрезорцинола (оливетол) указана на Фиг. 1. Это вещество, известное также как 5-пентилрезорцин или 1,3-дигидрокси-5-н-пентилбензол, является органическим соединением, содержащимся в некоторых видах лишайников (Oettl, Sarah K.; Gerstmeier, Jana; Khan, Shafaat Y.; Wiechmann, Katja; Bauer, Julia; Atanasov, Atanas G.; Malainer, Clemens; Awad, Ezzat M.; Uhrin, Pavel; Heiss, Elke H.; Waltenberger, Birgit; Remias, Daniel; Breuss, Johannes M.; Boustie, Joel; Dirsch, Verena M.; Stuppner, Hermann; Werz, Oliver; Rollinger, Judith M. (2013) «Имбрикариновая кислота и перлатоловая кислота: многоцелевые противовоспалительные депсиды от Cetrelia monachorum». PLOS ONE. 8 (10): e76929. DOI: 10.1371 / journal.pone.0076929. PMC 3793931. PMID 24130812).

Вещество 5-пентилрезорцинол может быть получено известными из уровня техники методами химического синтеза, например, как описано в патенте США US3729519A. Кроме того, 5-пентилрезорцинол производится в мире несколькими производителями и является коммерчески доступной фармацевтической субстанцией в Российской Федерации.

Фармацевтическую композицию на основе 5-пентилрезорцинола готовят смешением и соответствующим образом адаптируют для перорального введения. Подбор вспомогательных веществ для использования в производстве лекарственной формы препарата настоящего изобретения может быть осуществлен на основе следующих критериев: вспомогательное вещество не должно влиять на основное терапевтическое действие лекарственного препарата, не должно быть токсичными в используемых количествах.

Фармацевтическая композиция может быть в форме таблеток и капсул, поскольку они более удобны для общего использования.

Таблетки и капсулы для перорального введения обычно предоставляются в виде единичных доз и содержат обычные вспомогательные вещества, такие как связующие агенты, наполнители, разбавители, агенты для таблетирования, смазывающие агенты разрыхлители, красители, вкусовые и увлажняющие агенты. На таблетки могут быть нанесены покрытия хорошо известными в практике способами.

Подходящие для использования наполнители включают целлюлозу, маннит, лактозу и другие подобные агенты. Подходящие разрыхлители включают крахмал, поливинилпирролидон и производные крахмала, такие как натрийгликолят крахмала. Подходящие смазывающие агенты включают, например, стеарат магния. Подходящие фармацевтически приемлемые увлажняющие агенты включают лаурилсульфат натрия.

Твердые композиции для перорального введения могут быть приготовлены обычными методами смешения, наполнения, таблетирования или подобными методами. Для того чтобы распределить активный агент внутри композиции, в которой применяются большие количества наполнителей, можно использовать повторные операции смешения. Такие операции, конечно, являются обычными в практике. Доза активного вещества 5-пентилрезорцинола зависит от возраста, веса и состояния пациента и от способа введения.

Термин «терапевтически эффективное количество» означает такое количество 5-пентилрезорцинола, которое достаточно для того, чтобы обеспечить желаемый терапевтический эффект при лечении экспериментального алиментарного ожирения и диабета I и II типа. В предпочтительном варианте, терапевтически эффективное количество 5-пентилрезорцинола составляет 100 мг/кг веса тела.

Для заявляемой фармацевтической композиции были проведены исследования на животных: проведение доклинических исследований эффективности фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола на животных моделях с экспериментальным алиментарным ожирением, сахарным диабетом I и II типа.

Результаты, полученные в этих исследованиях, иллюстрируются следующими примерами.

Пример 1.

Была проведена оценка эффективности фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола на животных моделях с экспериментальным алиментарным ожирением: животная тест-система - половозрелые аутбредные мыши самцы С57 В1/6.

Оценка эффективности фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола в дозировках 100 мг/кг проводилась на животных моделях с экспериментальным алиментарным ожирением.

Изучение эффективности фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола на животных моделях с экспериментальным алиментарным ожирением при хроническом введении проводится на половозрелых аутбредных мышах самцах С57В 1/6 при хроническом пероральном введении изучаемого препарата.

Модель алиментарного ожирения воспроизводится путем перевода лабораторных животных (мышей C57/black6 SPF) на рацион, обогащенный триглицеридами животного происхождения до 30% от общего калоража в течение 90 дней (корм для воспроизведения алиментарного ожирения - С 1090 - 30, Altronim, Германия)

Предполагается только один способ введения - пероральный, что соответствует клиническому пути применения. Начальная масса тела (при введении препаратов) составляет 18-20 г. Контрольной группе животных вводят плацебо по аналогичной схеме.

В эксперимент включаются клинически здоровые животные после 7 дней карантина. Условия содержания животных: стандартные условия SPF вивария.

Введение изучаемого препарата и препарата сравнения осуществляется с помощью атравматического внутрижелудочного зонда в течение 90 дней. На 14-й, 60-й и 90-й день животных выводят из эксперимента.

Методы исследования и исследуемый материал от экспериментальных животных включали в себя: измерение массы тела в течение эксперимента, взятие крови и выделение сыворотки крови для биохимического анализа (определение глюкозы, инсулина, лептина, адипонектина), взятие тканей печени, жировой и мышечной ткани для цитологического и гистологического исследования.

Введение препарата 5-пентилрезорцинола вызвало снижение прироста массы тела животных на жировом рационе, но не оказало значимого влияния на массу тела животных на стандартном рационе (табл. 1, 2, фиг. 2).

Введение препарата не оказало значимого влияния на уровень глюкозы в крови животных, находившихся как на стандартном, так и на жировом рационе (таблица 3). Вместе с тем, введение препарата оказало выраженное влияние на уровень лептина, адипонектина и миостатина в сыворотке крови мышей (таблица 4).

Отмечено статистически значимое снижение уровня лептина в крови на 14 и 60 день у животных на стандартном рационе и 14 и 90 день у животных на жировом рационе, получавших препарат.

Пример 2

Была проведена оценка эффективности фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола в дозировке 100 мг/кг на животных моделях с экспериментальным диабетом I и II типа. Методы исследования и исследуемый материал от экспериментальных животных включали в себя: измерение массы тела в течение эксперимента, взятие крови и выделение сыворотки крови для биохимического анализа (определение глюкозы, инсулина, лептина, адипонектина), взятие тканей печени, жировой и мышечной ткани для цитологического и гистологического исследования.

Для оценки эффективности фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола на животных моделях с экспериментальным диабетом I (генетическая модель) была использована животная тест-система - мыши самцы NOD. Для оценки эффективности фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола на животных моделях с экспериментальным диабетом II типа (генетическая модель) была использована животная тест-система - мыши самцы Lepdb/ Lepdb.

Не оказав статистически значимого влияния на динамику массы экспериментальных животных в генетической модели СДП (мыши Lepdb/ Lepdb), препарат существенно снизил уровень глюкозы в крови (фиг. 3,4).

Введение препарата значительно снизило выраженность проявлений жировой дистрофии печени и скелетной мышцы мышей Lepdb-/ Lepdb- от умеренной (подгруппа плацебо) (фиг. 5, 6) до слабой (подгруппа препарат) (фиг. 7, 8).

В экспериментальной генетической модели СД I типа (NOD-мыши) показано, что прием в течение 14, 60 и 90 дней препарата 5-пентилрезорцинола оказал значимый эффект на динамику массы тела (фиг. 9), но не повлиял на уровень глюкозы в крови экспериментальных животных (фиг. 10).

Это сопровождалось значимым увеличение количества инсулинпродуцирующих клеток в островках Лангерганса на 90 день эксперимента - в препаратах поджелудочной железы мышей группы с зондовым введением плацебо, доля инсулин-позитивных клеток составила 62,8±0,19% (фиг.11 А), а в препаратах поджелудочной железы мышей группы с зондовым введением препарата на основе пентилрезорцинола, количества инсулин-позитивных клеток составила 76,1±0,23% (табл. 5, фиг. 11Б).

Результаты исследования на клетках культур адипогенной дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток показали, что на основании данных экспрессии генов ферментов липолиза и их регуляторов, а также содержания общей и фосфорилированной гормончувствительной липазы можно наблюдать не выраженное, но вместе с тем негативное влияние 5-пентилрезорцинола на активность липолиза в жировой ткани. Также следует отметить, что пентилрезорцинол активировал экспрессию адипогенных транскрипционных факторов группы PPAR.

В присутствии 5-пентилрезорцинола возросла экспрессия g6pd, pparg, ppargc1a, 1p1, fabp4, fabp5 в ответ на CpGA и g6pd в ответ на ЛПС.

Таким образом, в целом, 5-пентилрезорцинол оказал негативное влияние на липолиз, положительное на адипогенез и модулирующее на адипокинопродукцию, что обуславливает его положительное влияние на депонирующую функцию адипоцитов.

Это обуславливает позитивный эффект при лечении ожирения и состояний сопровождающихся инсулинорезистентностью, так как позволяет нивелировать ингибирующее влияние инсулинорезистентности на процессы физиологического депонирования в адипоцитах и предотвратить внеклеточное депонирование липидов в тканях и развитие жирового ремоделирования.

Авторами изобретения было обнаружено, что фармацевтическая композиция на основе 5-пентилрезорцинола обладает определенным набором свойств специфической фармакологической активности, который позволяет использовать ее для снижения уровня глюкозы в крови и массы тела в терапии экспериментального ожирения и диабета I и II типа. Противодиабетические и модулирующие вес свойства фармацевтической композиции на основе 5-пентилрезорцинола были подтверждены с использованием животных моделей сахарного диабета и ожирения, что показано в настоящей заявке.

5-пентилрезорцинол является конечным продуктом поликетидсинтазы-2 и может использоваться микробиотой в качестве регулятора синтеза других резорцинолов, в том числе и длинноцепочечных, что может дополнять его механизм действия.

Изобретение относится к области фармацевтической промышленности, а именно к способу лечения и/или профилактики ожирения и сахарного диабета II типа. Способ лечения и/или профилактики ожирения и сахарного диабета II типа, включающий хроническое пероральное введение фармацевтической композиции, содержащей 5-пентилрезорцинол, в дозе 100 мг/кг 5-пентилрезорцинола. Использование изобретения обеспечивает высокую степень эффективности в снижении уровня глюкозы в крови и массы тела при алиментарном ожирении и диабете II типа. 11 ил., 5 табл., 2 пр.

Способ лечения и/или профилактики ожирения и сахарного диабета II типа, включающий хроническое пероральное введение фармацевтической композиции, содержащей 5-пентилрезорцинол, в дозе 100 мг/кг 5-пентилрезорцинола.