具有抗糖尿病和其它有用活性的植物提取物
阅读：764发布：2020-05-08
专利汇可以提供具有抗糖尿病和其它有用活性的植物提取物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及含有营养有益的或药用活性化合物的 植物 提取 物。这些提取物中的一些或其中所含的纯化化合物可以通过调节胰岛素 信号 而用于人类和动物的各种代谢和其它 疾病 和障碍的营养支持、 预防 、 治疗 或可能的治愈，包括1型和2型糖尿病。这种调节作用可能包括调节体内细胞和组织中胰岛素受体(IR)、胰岛素样生长因子(IGF)受体和/或胰岛素受体底物(IRS)蛋白的 水 平和/或活性。，下面是具有抗糖尿病和其它有用活性的植物提取物专利的具体信息内容。
1.一种在1毫升中提供至少1×104个胰岛素当量单位的植物提取物，包括龙蒿、菊苣和莴苣的提取物。
2.根据权利要求1所述的植物提取物，包括金属。
3.根据权利要求2所述的植物提取物，其中所述金属选自铬、铁、锰、锌和铜。
4.根据权利要求2所述的植物提取物，其中所述金属是铬。
5.根据权利要求5所述的植物提取物，其中龙蒿、菊苣和莴苣的所述提取物是干燥的水提取物。
6.一种片剂、胶囊或粉末形式的药物组合物或营养补充剂，包括：
龙蒿的干燥草药提取物；
菊苣的干燥草药提取物；
莴苣的干燥草药提取物；以及
任选地，铬。
7.根据权利要求6所述的片剂形式的药物组合物或营养补充剂，包括：
0.7mg龙蒿的干燥草药提取物；
962.7mg菊苣的干燥草药提取物；
16.7mg莴苣的干燥草药提取物；以及
1.2meg铬。
8.根据权利要求6所述的药物组合物或营养补充剂，其包含总共50mg至1500mg的：
龙蒿的干燥草药提取物；
菊苣的干燥草药提取物；
莴苣的干燥草药提取物；以及
任选地，铬。
9.根据权利要求6所述的片剂、胶囊或粉末形式的药物组合物或营养补充剂，进一步包括至少一种药学上可接受的赋形剂，所述赋形剂选自磷酸二钙、微晶纤维素、二氧化硅、羟丙基纤维素、硬脂酸、交联羧甲基纤维素钠和硬脂酸镁，以及它们的组合。
10.根据权利要求9所述的片剂、胶囊或粉末形式的药物组合物或营养补充剂，其中所述至少一种药学上可接受的赋形剂以总重量的15-25％的量存在。
11.根据权利要求6所述的片剂形式的药物组合物或营养补充剂，其中龙蒿、菊苣和莴苣的所述提取物以约1:1375:24(w/w/w)的比例存在。
12.一种治疗IRS介导的疾病或病症的方法，包括给有需要的受试者施用有效量的根据权利要求6所述的药物组合物或营养补充剂。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述IRS介导的疾病或病症是糖尿病、糖尿病前期、代谢综合征、胰岛素抵抗或痴呆。
14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括施用抗糖尿病剂、胰岛素、二甲双胍、艾塞那肽、磺酰脲、维达列汀、西格列汀、DPP4抑制剂、美格列奈、艾塞那丁-4、利拉鲁肽、噻唑烷二酮、依帕列净、卡格列净、达格列净或GLP1激动剂。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述药物组合物或营养补充剂在饭前30至60分钟每天口服两次。
16.一种在有需要的受试者中刺激IRS2依赖性信号转导的方法，包括给所述受试者施用有效量的根据权利要求6所述的药物组合物或营养补充剂。
17.一种刺激IRS2依赖性信号转导的方法，包括将细胞与根据权利要求1所述的植物提取物或根据权利要求6所述的药物组合物或营养补充剂接触。
具有抗糖尿病和其它有用活性的植物提取物
[0001] 相关申请的交叉引用
技术领域
[0003] 本发明涉及含有营养有益的或药用活性化合物的植物提取物。这些提取物中的一些或其中含有的纯化化合物可以通过调节胰岛素信号而用于人类和动物的各种代谢和其它疾病和障碍的营养支持、预防、治疗或可能的治愈，包括1型和2型糖尿病。这种调节作用可能包括调节体内细胞和组织中胰岛素受体(IR)、胰岛素样生长因子(IGF)受体和/或胰岛素受体底物(IRS)蛋白的水平和/或活性。一个主要的焦点是针对IRS蛋白质。蛋白质的IRS家族的两个成员IRS1和IRS2，是胰岛素或胰岛素样生长因子信号通路的一部分，但也通过其它生长因子和细胞因子介导信号，包括IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-13或IL-15、生长激素、催乳素或瘦素。IRS1或IRS2功能活性还整合了促炎细胞因子发出的信号，包括TNF-α、IL-6、IL-Iβ和相关因子。一般来说，促炎细胞因子抑制胰岛素抵抗综合征的IRS1/IRS2信号传导。
背景技术
[0004] 糖尿病是一种复杂的威胁生命的疾病，已知有2000多年。它发生在哺乳动物中，包括猴子、狗、大鼠、小鼠和人类。Banting和Best在1921年发现并且提纯了胰岛素，并且随后将其用于人体治疗，这是医学上的一个里程碑式的进步，为糖尿病提供了今天仍在广泛使用的部分治疗。胰岛素水平通常由身体不时调整，以保持血糖水平在一个狭窄的生理范围内。然而，在糖尿病患者中，周期性胰岛素注射只能接近正常状态，因为在许多情况下，器官和组织(如肝脏、肌肉和脂肪)中对胰岛素的细胞反应也会降低。因此，由于这些和其它将在下面详细讨论的原因，在接受治疗的糖尿病患者的一生中，仍然会发生危及生命的并发症，尤其是在2型(成人发病)糖尿病的情况下。(1)
[0005] 糖尿病由多种原因引起，包括自身免疫介导的β细胞破坏(1型糖尿病)；β细胞胰岛素分泌能力不足以补偿外周胰岛素抵抗(2型糖尿病)；和受损的葡萄糖感应或胰岛素分泌(青年的成熟型糖尿病；MODY)(1)。1型糖尿病遗传复杂，由针对多种胰岛抗原的循环自体抗体引起。胰岛素被认为是1型糖尿病发病机制中的主要自身抗原中的一种，但其它抗原值得关注(2)。由于1型糖尿病进展过程中新β细胞形成缓慢，因此可能有必要通过加快β细胞再生速度同时减弱自身免疫反应来治疗该疾病(3)。
[0006] 2型糖尿病是最普遍的糖尿病形式。虽然2型糖尿病通常在中年出现，但在发达国家，它在儿童和青少年中越来越普遍。生理应激—对创伤、炎症或营养过剩的反应—通过激活各种组织中削弱胰岛素受体后反应的途径来促进2型糖尿病(1)。遗传变异也改变了对促进2型糖尿病的环境和营养因素的反应。在少数信息丰富的病例中，胰岛素受体或AKT2的突变解释了胰岛素抵抗的严重形式(4)。然而，2型糖尿病的常见形式与对胰岛素作用影响不大的多种基因变体有关—包括过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PPARGC1A)、内向整流K+-通道Kir6.2(KCNJ1 1)、钙蛋白酶-10(CAPN10)、转录因子7-样2(TCF7L2)、脂联素(ADIPOQ)、脂联素受体2(ADIPOR2)、肝细胞核因子4α(HNF4A)、解偶联蛋白-2(UCP2)、甾醇调节元件结合转录因子1(SREBF1)或高血浆白细胞介素-6浓聚物(5)。尽管每个基因的作用都很小，但这些发现为2型糖尿病的发病机制提供了重要线索。
[0007] 不管潜在的病因是什么，慢性高血糖症和代偿性高胰岛素血症加剧的胰岛素信号失调促进了一组急性和慢性后遗症(6)。未经治疗的糖尿病发展为酮症酸中毒(最常见于1型糖尿病)或高血糖渗透应激(最常见于2型糖尿病)，这是发病和死亡的直接原因。从长远来看，糖尿病与许多威胁生命的慢性并发症有关。由于糖尿病患者脑血管疾病的显著增加，中风的发病率高出非糖尿病人群三倍。同样，由于高血糖症与其它心血管危险因素的协同作用，糖尿病患者的心血管疾病(如外周血管疾病、充血性心力衰竭、冠状动脉疾病和心肌梗死)均有增加。此外，心血管功能降低和全身氧化应激的综合作用导致视网膜毛细血管内皮细胞损伤(导致失明)、肾小球系膜细胞损伤(导致肾衰竭)和周围神经损伤(导致神经病变、导致四肢疼痛和麻木)(7)。
[0008] 糖尿病也与中枢神经系统的年龄相关变性有关。85至90岁以上的人显示出比预期的更少的胰岛素抵抗—百岁老人令人惊讶地对胰岛素敏感(8)。促进外周胰岛素敏感性并且降低维持正常葡萄糖稳态所需的循环胰岛素浓度的化合物为葡萄糖不耐受及其发展为危及生命的糖尿病提供了理想的治疗方法。
[0009] 胰岛素、胰岛素样生长因子和受体
[0010] 哺乳动物产生三种胰岛素样肽—胰岛素、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和胰岛素样生长因子-2(IGF-2)，它们激活由胰岛素受体(IR)基因和胰岛素样生长因子-1受体(IGF1R)基因编码的五种同源胰岛素样受体酪氨酸激酶(图1A/B)。胰岛素是在胰腺β细胞中响应循环葡萄糖浓度而产生的，而内分泌IGF-1主要由营养物和生长激素刺激的肝细胞分泌；IGF-1和IGF-2也在许多组织和细胞中局部产生，包括中枢神经系统(9)。IGF1可以与胰岛素协同工作，调节营养稳态、胰岛素敏感性和胰腺β细胞功能(9)。胰岛素受体和IGF受体基因编码同源前体，形成共价连接的二聚体，二聚体通过蛋白水解被切割，产生具有两个胞外α-亚单位和两个跨膜β-亚单位的四聚体。胞外α-亚单位产生配体结合域，调节跨膜β-亚单位胞内部分酪氨酸激酶的活性(10)。
[0011] 高亲和力配体结合诱导β-亚单位催化域的结构转变，促进激酶调节环(IRa)中三个酪氨酸残基的磷酸化—Tyrl 158、Tyrl 162和Tyrl 163(11)。自磷酸化从其抑制位置释放调节环，这打开了磷酸化其它蛋白质的催化位点(12)。磷酸化调节环还与调节激酶活性的其它信号蛋白相互作用，包括GrblO、Grbl4、APS和SH2B(13)。NPEY-基序(位于激酶域外和质膜附近(IRb中的Tyr960；IRa中的Tyr972；IGF1R中的Tyr950))内的第四个酪氨酸残基也被磷酸化，这招募胰岛素受体底物(IRS-蛋白质)通过活化的受体激酶进行酪氨酸磷酸化(14)。
[0012] 胰岛素受体底物
[0013] 基于细胞和基于小鼠的实验表明，大多数(如果不是全部的话)胰岛素信号是通过IRS1、IRS2或其同源物；或其它支架(包括SHC、CBL、APS和SH2B、GAB1、GAB2、DOCK1和DOCK2)蛋白的酪氨酸磷酸化产生或调节的(15)。尽管每种底物的作用都值得关注，但是对转基因小鼠的研究表明，许多胰岛素反应—尤其是那些与体细胞生长和营养体内平衡相关的胰岛素反应—是通过IRSl或IRS2介导的(1)。
[0014] 蛋白质的胰岛素受体底物家族的第一成员于1985年被发现，并且随后的研究工作揭示了相关IRS家族成员的存在以及IRS蛋白连接的信号通路。在发现胰岛素受体(IR)具有酪氨酸激酶活性后，许多研究小组寻找胰岛素受体底物来调节受体的下游信号。胰岛素受体实际靶蛋白(后来被命名为胰岛素受体底物或“IRS”蛋白)存在的第一个证据是由于使用了磷酸酪氨酸抗体免疫沉淀，令人惊讶地发现在胰岛素刺激的肝癌细胞中存在185-kDa磷酸蛋白(ppl85)(16)。ppl85的纯化和分子克隆揭示了第一个信号支架以及第一个胰岛素受体底物蛋白(IRSl)(17、18)中的其中一个。IRSl被确定为具有生物学重要性，因为它在胰岛素刺激后立即被磷酸化，而未能磷酸化IRS1的催化活性胰岛素受体突变体在生物学上是无活性的。
[0015] 若干实验表明，可能存在其它相关蛋白，导致胰岛素受体底物2(IRS2)的纯化和克隆，胰岛素受体底物2是IRS家族的第二成员(19、20)。
[0016] 转基因小鼠的实验表明，IRSl和IRS2参与促进体细胞生长和营养体内平衡。没有IRSl，小鼠从出生到在2岁时死亡都比正常小50％。没有IRSl的小鼠体脂较少，并且葡萄糖耐受不良。在小鼠中，IRS2对外周胰岛素作用很重要，因为缺乏IRS2的小鼠表现出葡萄糖耐受不良和高脂血症。
[0017] 使用标准基因敲除方法破坏小鼠的IRS2基因会导致8至12周龄的糖尿病。随着年龄的增长，胰腺β细胞会从这些小鼠中丢失，对于β细胞功能重要的基因在缺乏IRS2的小鼠中会失调。
[0018] IRS-蛋白是连接胰岛素样受体和常见下游信号级联的衔接分子(图1A/B)。啮齿类动物中已识别出四种IRS-蛋白基因，但其中只有三种基因(IRSl、IRS2和IRS4)在人类中表达。IRSl型和IRS2在哺乳动物组织中广泛表达，而IRS4主要局限于下丘脑，并且在其它一些组织中表达水平较低。这些蛋白质中的每一种都通过NH2-末端普列克底物蛋白蛋白同源(PH)域靶向活化的胰岛素样受体。PTB域特异性结合活化受体激酶中磷酸化的NPEY-基序(1)。PH域也促进IRS蛋白和IR之间的相互作用，但其机制尚不清楚。IRS-蛋白中的PH域起着特殊的作用，因为它可以在IRS-蛋白之间互换而不会明显丧失生物活性，但是异源PH域取代正常PH域时会抑制IRSl的功能(21)。除了PH和PTB域外，IRS2还利用另一种机制与活化的胰岛素受体相互作用(22)。
[0019] IRS^PI3K^AKT级联
[0020] 研究得最好的胰岛素样信号级联中的一个涉及磷脂酰肌醇3-激酶(PI 3-激酶)产生PI-3,4,5-P3。1型PI 3-激酶由一个含有2个src-同源-2(SH2)域的调节亚单位和一个被调节亚单位抑制直到其SH2域被IRS-蛋白中磷酸化酪氨酸残基占据的催化亚单位组成(23)。PI-3,4,5-P3将Ser/Thr-激酶PDK1和AKT(也称为PKB)招募到质膜，其中AKT由PDKl-介导的磷酸化激活(图1A/B)。AKT磷酸化许多在细胞存活、生长、增殖、血管生成、代谢和迁移中起核心作用的蛋白质(24)。几种真正AKT底物的磷酸化与胰岛素样信号特别相关：GSK3α/β(阻断糖原合酶的抑制)、AS160(促进GLUT4易位)、BAD·BCL2异二聚体(抑制凋亡)、FOXO转录因子(调节基因表达)、p21CIPl和p27KIPl(阻断细胞周期抑制)、eNOS(刺激NO合成和血管舒张)和PDE3b(水解cAMP)(图1A/B)。AKT还磷酸化结节蛋白(TSC2)，抑制其对小G-蛋白RHEB的GAP活性，促进激活mTOR(24)的RHEB'GTP复合物的积累：此途径在胰岛素信号与细胞生长所需的蛋白合成之间提供了直接联系(图1A/B)。
[0021] IRS-蛋白在PI3K->AKT信号级联反应中的作用被大量基于细胞和基于小鼠的实验所证实。虽然IRSl最初是从大鼠肝细胞中纯化和克隆的，但是IRSl和IRS2在体内肝细胞胰岛素信号传导中的主要作用直到最近才得到证实(25)。最简单的实验是将胰岛素腹膜内注射入普通小鼠，或缺乏肝脏IRSl和IRS2的小鼠。在普通小鼠中，胰岛素快速刺激Akt磷酸化，以及其下游底物Foxo1和Gsk3α/β的磷酸化。必须删除IRSl和IRS2，使胰岛素受体与PI3K->AKT级联反应分离(25)。这些结果证实了IRSl或IRS2对肝脏胰岛素信号的共同但绝对的要求。
[0022] IRS2的转录调节
[0023] IRS-蛋白信号传导的调节是协调不同组织间胰岛素反应的强度和持续时间的重要途径，但是这些机制的失败会导致胰岛素抵抗。IRSl基因的转录通常是稳定的。相反，IRS2的产生受多种营养敏感转录因子的调节，包括cAMP反应元件结合蛋白(CREB)及其结合配偶体CRTC2、叉头盒0 1(FOXOl)、转录因子E3(TFE3)和甾醇调节元件结合/因子-lc(SREBF-lc)(26、27)。有趣的是，结合cAMP反应元件(CRE)的CREB/CRTC2转录复合物对β细胞和肝脏中IRS2的表达有相反的影响。饭后，葡萄糖氧化产生的ATP使β细胞去极化，促进Ca2+的流入和cAMP的产生，这有许多重要作用，包括激活CREB/CRTC2(26)。因此，葡萄糖直接与β细胞中IRS2的表达偶联，从而刺激β细胞生长和代偿性胰岛素分泌。相比之下，CREB/CRTC2促进空腹肝脏中IRS2的表达，这可以通过增加基础胰岛素反应来抑制糖异生程序。
[0024] 除了cAMP反应元件外，IRS2基因的启动子区还包括结合FOXO家族成员的元件、结合转录因子TFE3的电子盒和由SREBF-lc识别的甾醇反应元件(SRE)(27)。FOXOl将PI3K-AKT级联反应与细胞生长、存活和代谢中重要基因的表达联系起来。在肝脏中，IRSl和IRS2促进FOXOl的磷酸化、核输出和降解，从而降低IRS2的表达。此外，在营养过剩和慢性胰岛素刺激期间，SREBF-lc浓度增加，这抑制了FOXOl-介导的IRS2表达(28)。这种相互调节的不平衡似乎有助于营养过剩的病理生理效应，导致代谢综合征和糖尿病的发展。因此，促进IRS2信号传导的化合物预计对肝脏胰岛素作用有很强的正常化作用，尤其是在营养过剩期间。
[0025] 胰岛素抵抗和IRS-蛋白信号传导的失调。
[0026] 胰岛素抵抗是一种常见的病理状态，与许多健康障碍有关—肥胖、高血压、慢性感染、女性生殖失调以及肾脏和心血管疾病(1)。在过去15年中，基于小鼠的实验揭示了介导胰岛素信号、调节胰岛素信号或对胰岛素信号有反应的基因突变是如何导致胰岛素抵抗和糖尿病的。尽管基因突变是终身胰岛素抵抗的明显来源，但是它们通常与罕见的代谢障碍有关。环境、生理和免疫应激通过由复杂遗传背景协调的异源信号级联反应引起胰岛素抵抗(1)。
[0027] 肥胖本质上与外周胰岛素抵抗有关。最近的研究揭示了脂肪组织分泌的抑制胰岛素信号的多种因子—FFAs、肿瘤坏死因子-α(TNFα)和抵抗素；或促进胰岛素信号的因素—30kDa脂肪细胞补体相关蛋白(脂联素)和瘦素。这些因素中的每一个都对基因表达模式有特定的影响，可以改变细胞对胰岛素的反应。然而，这些因素对IRS-蛋白表达或功能的影响可能有助于胰岛素抵抗的机制(29)。在急性创伤或慢性代谢或炎症应激过程中激活的信号级联通过多种机制失调IRS-蛋白，包括磷酸酶-介导的去磷酸化、蛋白酶体-介导的降解和Ser/Thr-磷酸化。IRS-蛋白功能失调也为理解外周胰岛素抵抗出现时代偿性β细胞功能的丧失提供了一个合理的框架(30)。
[0028] 用TNFα进行的实验揭示了将炎症细胞因子与胰岛素抵抗联系起来的第一机制中的一个(31)。TNFα激活NH2-末端的JUN激酶(INK)，其磷酸化丝氨酸残基上的IRSl，丝氨酸残基抑制胰岛素应答中PI 3-激酶/Akt通路的激活。JNK-介导的IRSl磷酸化也可能介导细胞应激的影响，包括内质网应激。胰岛素本身通过激活PI 3-激酶来促进IRSl的丝氨酸磷酸化，揭示了可能由许多激酶介导的反馈调节—AKT、PKC、IKKβ、INK、mTOR和S6K1(29)。
[0029] IRS2信号传导在胰腺β细胞和胰岛素抵抗中的中心作用。
[0030] 缺乏Irsl或Irs2基因的小鼠胰岛素抵抗，外周葡萄糖利用受损。这两种敲除小鼠都表现出代谢失调，但只有Irs2-/-小鼠在8至12周龄时因胰腺β细胞几乎完全丧失而发展成糖尿病(32)。此结果将胰岛素样信号级联通过IRS2定位在β细胞功能的中心处。
[0031] 正常的β细胞功能需要许多因素，包括同源域转录因子Pdxl。Pdxl调节β细胞生长和功能所需的下游基因，并且PDX1中的突变导致人的常染色体形式的早发糖尿病(MODY)。Pdxl在Irs2-/-胰岛中降低，并且Pdxl单倍不足进一步降低缺乏Irs2的β细胞的功能。葡萄糖和胰高血糖素样肽-1对β细胞生长有很强的影响，其依赖于Irs2信号级联(图1B)。在β细胞中，Irs2由cAMP和Ca2+激动剂上调，包括葡萄糖和胰高血糖素样肽-1(GLP1)—激活cAMP应答元件结合蛋白(CREB)和CREB-调节转录共激活剂2(CRTC22)(34)。虽然许多cAMP介导的途径反对胰岛素的作用，但是葡萄糖和GLP1对IRS2的上调揭示了这些重要信号的意外交叉(图1B)。因此，由每日高热量食物引起的高血糖促进β细胞生长，至少部分是通过增加IRS2的表达(34)。这些结果表明胰岛素样信号级联的Irs2-分支是β细胞可塑性和功能的“普通看门人”。因此，促进IRS2信号传导的化合物可能对β细胞的生长、存活和功能有有益的影响。
[0032] 外周胰岛素抵抗导致2型糖尿病，但是β细胞衰竭是所有类型糖尿病的基本特征。β细胞经常不能补偿胰岛素抵抗，至少部分是因为胰岛素和IGF信号级联的IRS2-分支介导靶组织中的IGF信号传导，对β细胞的生长、功能和存活也是必不可少的(32)。
[0033] 因为胰岛素抵抗是代谢失调和糖尿病的原因，了解其分子基础是一个重要的目标。基因突变是终身胰岛素抵抗的明显来源，但是它们与罕见的代谢障碍相关，因此在普通人群中难以识别。炎症与胰岛素抵抗有关，并且为理解饮食、急性或慢性应激和肥胖如何导致胰岛素抵抗提供了一个框架。
[0034] 泛素-介导的IRS-蛋白降解也促进胰岛素抵抗(图1A/B)。白细胞和脂肪细胞分泌的IL6增加了SOCS1和SOCS3的表达，其因具有抑制细胞因子信号的能力而已知。SOCS1和SOCS3的另一功能是在IRS-蛋白复合物中招募一个基于延伸蛋白BC的泛素连接酶来介导泛素化。因此，泛素-介导的IRS-蛋白降解可能是细胞因子诱导的胰岛素抵抗的一般机制，其导致糖尿病或β细胞衰竭(35)。
[0035] 蛋白质或脂质磷酸酶的活性，包括PTP1B、SHTP2或pTEN调节胰岛素敏感性(图1)。这些基因在小鼠体内的破坏增加了胰岛素敏感性，这表明每一个基因都可能是抑制剂设计的目标。PTP1B存在于内质网中，在内化和再循环到质膜的过程中，其在内质网中将胰岛素受体去磷酸化(36)。这种特殊的机制似乎限制了与抑制磷酸酶相关的有害副作用，包括不受调控的细胞生长。
发明内容
[0036] 在胰岛素受体或胰岛素样生长因子受体下游发挥作用的胰岛素受体底物(IRS)家族在调节胰岛素对应答细胞的作用中具有核心重要性。特别地，上调人类IRS2的水平或功能活性可能导致治疗有效的慢性治疗，以及对糖尿病患者的营养有益或支持作用，尤其是成人发病(2型)形式的疾病，以及IRS蛋白功能不足、异常或完全缺失的其它障碍。进一步，IRS1和IRS2在通过胰岛素样生长因子信号通路介导信号传导以及通过其它生长因子和细胞因子信号传导方面具有核心重要性。
[0037] 本发明的化合物可以使用表达IRS2的32D细胞来识别。可以使用标准方法创建此类细胞(20)。申请人之前已经创建并且描述了一种复杂的基于靶蛋白特异性细胞的分析系统，该系统能够识别胰岛素介导的信号转导级联的IRS2分支激活剂(38)。此系统由来源于32D骨髓祖细胞系的对照细胞和测试细胞组成。对于本发明，申请人设计了基于细胞的分析系统，该系统使用过量产生组氨醇抗性测试细胞系的IRS2以及仅含有表达载体的适当的组氨醇抗性对照细胞系。在适当的培养条件下，过量产生32D细胞的IRS2对胰岛素的激活变得非常敏感。与对照细胞相比，本发明的化合物对测试细胞具有更显著的作用，并且这种作用被定量并且用于确定样品模拟胰岛素作用的能力，该胰岛素作用以相对于胰岛素治疗后观察到的最大作用的百分比表示。
[0038] 代表性的分析结果(如表1至2和图5中所示)采用96孔板形式，并且包括在时间零点时每孔25000个细胞上电镀对照和测试细胞。细胞在不含IL-3的培养基中培养，并且用50nM胰岛素和不用50nM胰岛素处理72小时。然而，在72小时的分析过程中，IRS2-过量产生的32D细胞系变得独立于IL-3(见图5)，对照细胞保持绝对的IL-3依赖性，并且基本上没有细胞生长(数据未显示)。结果，所开发的分析方法对能够激活IRS2过量产生32D细胞中依赖于IRS2的生长控制级联的化合物(诸如胰岛素)高度敏感。此外，用IL-3处理细胞的结果所模拟的潜在假阳性生长刺激物质，也将在对照细胞系上获得阳性分数，因此很容易从进一步的考虑和处理中消除。
[0039] 此系统用于进行高通量筛选，包括大于100000种合成和天然产物衍生的化合物，以寻找能够激活IRS2信号转导级联的试剂。这些化合物的子集包括来自多种植物物种的提取物，其中一些包括可食用物种。对后一种化合物和提取物进行了筛选，因为申请人推断，源自食用植物的化合物也可能含有能够以IRS2依赖性方式模拟胰岛素生物效应的化合物。如果此类化合物存在于更广阔的植物王国所包含的可食用植物的子集中，它们将为在分子水平上理解为什么某些饮食(诸如地中海饮食)被证明与糖尿病、心脏病和高血压的发病率降低有关提供基础，从而导致相应的寿命和生活质量的提高(40-45、52)。
[0040] 一些出版物提出了这样一个假设，即这种饮食的好处是因为其中不含有害成分，包括高脂肪食品、加工食品、精制糖、人工甜味剂等。其它出版物人认为，保护性成分(诸如一般抗氧化剂)或基本营养成分(诸如维生素或矿物质)，可能是某些饮食有益健康的原因(40-45、52)。申请人提出了相反的理由，认为与良好的健康状况相关的饮食实际上可能含有药理活性成分，其与人类和其它哺乳动物的正常细胞功能具有协同增效作用，或者对其有益。药理活性是指此类活性成分结合到蛋白质、核酸或其它离散细胞结合位点上的特定位点，并发挥药理作用。值得注意的是，这一理论在本文中被证明是正确的，因为申请人的这些努力已经导致发现来源于选定物种的植物来源于选定的物种，包括：阔叶菊苣；长叶莴苣；卷叶莴苣(见表1和表2)，及其它，含有一种或多种可在来源于所述物种的提取物中检测到的化合物，这些化合物能够充分激活胰岛素介导的信号转导级联的IRS2分支，如上述和先前所述的基于IRS2靶蛋白特异性细胞的分析系统所确定的(38、39)。如下文将详细描述的，可以使用水性溶剂系统从上述植物中提取此类化合物。本领域技术人员可以利用替代的提取方法，包括但不限于使用有机或无机溶剂，和/或使用例如二氧化碳的超临界流体提取。
附图说明
附图说明
[0041] 图1A和1B分别描述了肌肉和肝细胞(1A)和胰腺β细胞(1B)的IRS信号级联反应的组成部分。有两个主要分支传播通过IRS-蛋白产生的信号：PI 3-激酶和Grb2/Sos→ras级联。胰岛素和IGF-1受体的激活导致IRS-蛋白酪氨酸磷酸化，其结合PI 3-激酶和Grb2/SOS。GRB2/SOS复合体促进p21ras上的GDP/GTP交换，激活ras→raf→MEK→ERK1/2级联。激活的ERK通过elkl的直接磷酸化和fos通过p90rsk的磷酸化刺激转录活性。通过IRS-蛋白募集激活PI 3-激酶产生PI 3,4P2和PI 3,4,5P3(被PTEN或SHTIP2的作用拮抗)，它们将PDK1和AKT募集到质膜上，在质膜上AKT被PDK-介导和mTOR-介导的磷酸化激活。mTOR激酶由RhebGTP激活，RheBGTPgtp通过PKB-介导的磷酸化抑制TSC1::TSC2复合体的GAP活性而积累。p70s6k通过mTOR-介导的磷酸化被PDK1激活。AKT磷酸化许多细胞蛋白，以使PGClα、p2 1kip、GSK3β、BAD和AS160失活，或激活PDE3β和eNOS。AKT-介导的叉头蛋白磷酸化导致它们被隔离在细胞质中，这抑制了它们对转录活性的影响。胰岛素通过改变关键翻译起始因子和延伸因子(分别为eIF和eEF)以及关键核糖体蛋白的内在活性或结合特性来刺激蛋白质合成。这是经由磷酸化和/或抑制因子隔离螯合到非活性复合物中而发生的。作为胰岛素调节的目标的翻译机器制的组成部分包括eIF2B、eIF4E、eEFl、eEF2和S6核糖体蛋白(4、6)。TNFα激活JNK，它能磷酸化IRSl，抑制其与胰岛素受体的相互作用和随后的酪氨酸磷酸化。由核FOXO促进IRS2的表达，在禁食条件下增加IRS2的表达。CREB:TORC2复合物也促进IRS2的表达，特别是在β细胞中，将IRS2置于葡萄糖和GLP1的控制之下。
[0042] 表1和表2显示了用申请人发现的具有所需活性的各种不同属和物种的可食用植物获得的结果。根据它们刺激胰岛素标准化的IRS2-表达的测试细胞生长的能力对它们进行分级，50nM胰岛素治疗引起的反应被定义为100％(表1)。表1中列出的活性在从许多实验中获得的最高活性中。根据一年中植物生长和收获的时间、植物的新鲜程度、繁殖的土壤和气候条件等，不同批次的植物材料的活性可能会有相当大的差异。
[0043] 图2、3和4显示了某些提取物降低正常(非糖尿病)个体空腹血糖的能力。从当地市场获得的75克新鲜生叶，或如本文所描述而制备的指定量的冻干水提取物被消耗，如下所示：图2和图3：CG-105；图4：CG-132。血糖测量是使用手持式便携式血糖监测仪(雅培辅理善越捷型)进行的。葡萄糖监测仪和一次性测试条是从本地药店获得的。
[0044] 图5示出了本发明的选定提取物增强胰岛素在IRS2过量产生32D测试细胞系统中的功能，使得实现100％刺激测试细胞的生长所需的胰岛素的量低于在没有选定提取物的情况下所需的胰岛素量。当CG-105提取物被添加到32D IRS2测试细胞系统的低剂量胰岛素治疗中时，发现CG-105提取物在低于最大胰岛素刺激效应(在50nM)的所有胰岛素剂量下都能增强胰岛素活性。此活性在本文中被不同地称为胰岛素等效活性(IEA)或胰岛素增强活性(IAA)，或下文第[51-69]段中给出的附加术语。
具体实施方式
[0045] 已经进行了大量的努力来试图识别植物提取物或来自植物的化合物，它们对于治疗人类或动物疾病具有理想的效果。许多提取物、饮料、粉末、茶等在市场上出售，其声称涉及为包括糖尿病和相关代谢障碍在内的许多疾病提供营养支持或治疗。这些制剂中没有一种被证实能以IRS2-特异性的方式激活胰岛素介导的信号转导级联(46-51、53、54、57-70、72、74、75、79-81)。张等人对大于50000种的合成化合物和天然产物进行高通量筛选，并且识别出一种激活胰岛素受体(IR)的化合物。然而，这种化合物根本不是来自可食用的植物来源。相反，这种化合物是从刚果民主共和国金沙萨附近一种未确定植物的叶子中提取的真菌提取物(假单胞菌属)中提取出来的。然而，这项工作表明，至少有可能识别出一种能够对胰岛素受体(IR)具有部分活性的小分子(71)。在他们工作之前，只有诸如胰岛素的蛋白质激素才被相信能够激活其同源受体。
[0046] Pinent等人证明了一类被称为原花青素的化合物，其来源于葡萄籽，能够在动物模型中诱导葡萄糖降低，能够结合IR并且至少部分激活受体(60、79)。然而，作者得出结论，原花青素的作用导致胰岛素信号级联的激活方式不同于胰岛素。即使是葡萄籽原花青素提取物(GSPE)的纯化部分，与胰岛素相比，作者也只能获得40％的IR活性。另外，作者不能确定化合物的IRS2-依赖性效应(79)。
[0047] 因此，除了胰岛素及其相应的类似物和长效制剂之外，没有发现任何化合物，包括蛋白质、多肽或“小分子”(即分子量为2000原子质量单位或更小的分子)，来源于已知可食用的属和物种，能够特异性激活哺乳动物细胞中的胰岛素/胰岛素受体/IRS2信号转导级联。另外，还没有证明小分子通过IRS-2依赖性方式激活胰岛素信号级联。如以上在本发明的背景技术中所讨论的，此类化合物、提取物以及从任何来源识别它们的方法都是理想的。本发明提供了此类化合物，以及来自可食用植物的选定属和物种的提取物，其含有这种非常理想的活性。
[0048] 本发明提供了一种治疗、治愈、预防或营养支持各种代谢和其它障碍的方法，包括糖尿病、糖尿病前期、代谢综合征、肥胖症、癌症、骨髓增生异常综合征、诸如阿尔茨海默病、痴呆和认知障碍的神经系统障碍、注意力缺陷障碍、过早衰老、心血管疾病如外周血管疾病、充血性心力衰竭、冠状动脉疾病和心肌梗塞等。本发明还提供了用于改善某些正常静止状态的化合物和提取物，诸如生物体的基线认知状态、细胞老化过程、心率、心搏量、血压(收缩压和舒张压)、血流量、心输出量和基础代谢率。本发明的这些有益方面部分是通过调节IRS蛋白的水平或功能活性来实现的，这是向有需要或希望这样做的受试者施用有效量的本发明化合物或提取物的结果。
[0049] 在一个实施例中，本发明通过上调IRS2功能来恢复或增强细胞中的胰岛素敏感性。本发明进一步提供了一种通过上调IRS2功能增强胰腺β细胞功能的方法。根据本发明，可以通过上调IRS2的功能来治疗以通过IRS2的信号减少或不足为特征的疾病或障碍。此类疾病包括但不限于代谢疾病、糖尿病、血脂异常、肥胖症、女性不孕症、中枢神经系统障碍、阿尔茨海默病和血管生成障碍。
[0050] 根据本发明，IRS2功能的上调包括IRS2或包括IRS2的复合物的激活。在本发明的一个实施例中，IRS2功能的上调也通过IRS2活性的激活来实现，例如通过抑制IRS2的特异性丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基的磷酸化。在另一实施例中，通过增强IRS2的表达或通过抑制IRS2的降解来实现IRS2功能的上调。在另一实施例中，IRS2功能的上调是通过调节参与调节胰岛素对胰岛素应答细胞作用的蛋白质或核酸分子来实现的。此外，调节PH、PTB或KRLB域的耦合功能可以改善IRS2功能。
[0051] 从几个本地和国际市场获得了大于一百种的多种食用植物属和物种的样品。制备了可食用植物和其它植物的各种选定属的果实、叶子、茎和根的水提取物和有机提取物。提取过程如下进行：用研钵和杵粉碎500毫克新鲜植物组织。然后将磨碎的组织添加到2mL的水中，用微探针(Cole Palmer,LabGen 700)在设定为6的条件下均质化1分钟。然后混合物以14000RPM的速度旋转10分钟。移除并且分析含有水层的上清液；而颗粒被保留并且经受有机提取过程。在两个程序之间，样品保持在4℃以使内源酶活性最小化。
[0052] 对于较大规模的提取，程序如下进行：将250g湿植物组织添加到1L水中，并且在台式搅拌机(厨房辅助设备)中进行初始组织破碎。然后，使用Polytron均质器和标准尺寸探针(Polytron PT2100)在设定为20的条件下将混合的混合物在冰上均质化5分钟。混合物在4℃下使用JA-10转子(Beckman Coulter；Avanti J-25I)以10000RPM的速度旋转10分钟。除去含有水层的上清液并且进行分析。长期储存在4℃冷藏长达三周，或者将部分样品冷冻并且冻干。
[0053] 优选保持提取液的pH高于4.3。我们发现pH值为4.3及以下可能导致活性因子从粗的提取物中沉淀，导致基于32D IRS2细胞的分析系统出现阴性结果。如果溶液的pH值高于4.3，则活性恢复。然而，如果活性因子暴露于较低的pH值(长时间pH约为2.0或更低)，则通过随后升高pH来恢复活性不再可能，并且活性因子变得基本上不可逆地受到抑制。
[0054] 在某些条件下，从CG-105中获得的活性成分(“活性因子”，或简称“因子”)容易受热失活，而该因子对冷冻和冻干是稳定的。测试的纯有机溶剂基本上不能提取活性，包括乙醇、甲醇、苯酚、氯仿、乙腈和苯。
[0055] 除了模拟胰岛素对测试细胞系的作用外，观察到CG-105和选定的其它提取物也在大约72小时后的第3天的分析结束时增加了细胞的整体活性(图5)。
[0056] 提取程序完成后，如上所述，直接使用1微升得自使用250克新鲜植物材料的1升制剂的水提取物，或者在将5mg冻干粉再溶解在1ml蒸馏水中并且在96孔形式的每个分析孔中使用1微升(大约每孔100微升总培养基体积)后，对获得的每个提取物进行分析。该分析是在上述和先前的稳定过量产生IRS2的32D测试细胞系上进行的(38)。测试细胞由32D细胞组成，该细胞含有组氨醇选择性表达载体，并且含有在32D细胞中功能启动子转录控制下编码鼠IRS2的全长基因，而对照细胞由32D细胞组成，该细胞含有相同的组氨醇选择性表达载体，但缺乏IRS2编码区。
[0057] 表1和表2示出从选定物种中获得的几种最具活性的水提取物的活性。活性被报告为使用50nM胰岛素作为通过信号转导级联的IRS2分支信号传导的阳性对照而获得的总胰岛素活性的百分比。表2示出每种被测试提取物的测试细胞相对于对照细胞的生长的增加。如表1中所示，通过从每个提取物的测试细胞中分别减去对照细胞的平均值来确定所指示的值。(每个提取物值的平均值和标准偏差如表1所给出)。从表2中所示的按分类学组织的分类结果可以明显看出，某些水提取物在32D IRS2测试细胞系统中表现出胰岛素样的生物活性，相当于用胰岛素获得的应答的40％。阳性评分活性范围为从胰岛素获得的细胞反应量的10％的低点到40％的高点。表2中所示的一个科，菊科，包含的属和物种得分为阳性，但是程度不同。其它科，诸如唇形科或十字花科，包含一些得分为阳性的成员和一些得分为阴性的成员。最后，所有被测试的苋科成员基本上都是阴性的(ND＝没有检测到活性)。
[0058]
[0059]
[0060]
[0061]
[0062] 基于与胰岛素激活IRS2过量产生的测试细胞的能力的直接比较，申请人以以下方式定义了此类活性的测量：
[0063] 胰岛素增敏单位—(IS单位)
[0064] 胰岛素增敏活性—(ISA单位)
[0065] 胰岛素优化活性—(IOA单位)
[0066] 胰岛素优化单位—(IO单位)
[0067] 胰岛素促进活性—(IBA单位)
[0068] 胰岛素促进单位—(IB单位)
[0069] 胰岛素放大单位—(IA单位)
[0070] 胰岛素放大活性—(IAA单位)
[0071] 胰岛素强化单位—(Iln单位)
[0072] 胰岛素强化活性—(IlnA单位)
[0073] 胰岛素增强活性—(IAA单位)
[0074] 胰岛素改善活性—(IlmA单位)
[0075] 胰岛素改善单位—(Ilm单位)
[0076] 胰岛素加强单位—(ISt单位)
[0077] 胰岛素富集单位—(IEn单位)
[0078] 胰岛素当量单位—(IEq单位)
[0079] 胰岛素当量活性—(IEA单位)
[0080] 一个胰岛素当量活性(也称为胰岛素增强活性)单位定义为将IRS2过量产生的测试细胞的生长增加1％所需的最小量的材料(化合物或提取物)，该生长水平是通过用适当量的胰岛素处理细胞以实现测试细胞生长的显著增加而实现的，熟练的研究者将其分类为足够的阳性对照结果。这是以相对于在所述阳性对照条件下胰岛素治疗所达到的最大效果的百分比来测量的。出于这些目的，并且如表1和表2以及图5的实验中所示，使用50nM胰岛素作为阳性对照。这个数量是根据购买的每一批胰岛素经验性地确定的。举例来说，如果在上述96孔板形式的分析中，相对于包含50nM胰岛素治疗(标准化为100％)的阳性对照，1微升植物提取物将IRS2过量产生32D细胞系的生长增加20％，则所述提取物被认为包含20单位的胰岛素当量(或胰岛素增强)活性。根据我们的经验，在大多数情况下，50至100nM胰岛素是胰岛素的饱和量。
[0081] 使用用于提取、纯化和过滤的标准方法，包括尺寸排阻色谱法、正相和反相高压液相色谱法(HPLC)、亲水相互作用色谱法(HILIC)、亲和色谱法、非无菌和无菌过滤方法等，此类活性可以被浓缩并且增加到胰岛素对IRS2过量产生32D细胞系(82-84，及其参考文献)的3
作用的100％。因此，在一个实施例中，本发明提供了每毫升含有至少1×10 胰岛素当量(IE)单位的植物提取物。在另一实施例中，本发明提供了每毫升含有至少1×104个IE单位的植物提取物。在另一实施例中，本发明提供了每毫升含有至少2×104个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有至少3.6×104个IE单位的植物提取物。在
3 4
另一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×10至1×10个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×104至1×105个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×105至1×106个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×106至大于1×107个IE单位的植物提取物。
作用的100％。因此，在一个实施例中，本发明提供了每毫升含有至少1×10 胰岛素当量(IE)单位的植物提取物。在另一实施例中，本发明提供了每毫升含有至少1×104个IE单位的植物提取物。在另一实施例中，本发明提供了每毫升含有至少2×104个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有至少3.6×104个IE单位的植物提取物。在
3 4
另一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×10至1×10个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×104至1×105个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×105至1×106个IE单位的植物提取物。在又一实施例中，本发明提供了每毫升含有1×106至大于1×107个IE单位的植物提取物。
[0082] 提取方法包括在中性、碱性或弱酸性的pH范围内使用水基溶剂，或C02介导的提取。纯化方法包括尺寸排阻色谱法，根据生物活性分子的相对分子大小，使用含孔的硅基或聚合珠进行分离。额外的纯化方法可以利用疏水性柱基质(C4或C18取代的珠)、各种亲水性相互作用色谱(HILIC)介质，诸如羟基、二羟基、酰胺、氨基、氰基和相关取代的侧链、亲和色谱介质或采用与3或5微米珠交联的氨基或羧酸部分的离子交换介质。无菌或非无菌过滤方法包括诸如3MM的Whatman的滤纸、具有0.45微米或0.2微米的排除截止值的基于无菌尼龙膜的过滤器、不溶性过滤介质(诸如玻璃棉、纤维素、二氧化硅、硅藻土(DE)、尼龙织物)、含有微米和亚微米尺寸孔的不锈钢板、横流筒式过滤系统、基于离心的分离系统等。
[0083] 本文公开了一种植物提取物，其在1毫升中提供至少1×104至1×105个胰岛素当量单位，其中植物提取物包括来自龙蒿、菊苣和莴苣的提取物和金属(例如铬、铁、锰、锌或铜)。在某些实施例中，龙蒿、菊苣和莴苣的提取物是干燥的水提取物，其中水提取物通过包括提取龙蒿、菊苣和莴苣的叶的过程产生。
[0084] 本文还公开了包括上述提取物(任选地与金属结合)的药物组合物或营养补充剂。药物组合物或营养补充剂可以是常规剂型，例如片剂或胶囊，诸如硬壳或软壳明胶或羟丙基甲基纤维素胶囊。药物组合物或营养补充剂也可以是粉末形式，例如含有麦芽糖糊精的粉末，其可以在使用前通过溶解在水或另一种合适的液体中而重构为溶液。
[0085] 在一个实施例中，片剂或胶囊形式的药物组合物或营养补充剂包括：
[0086] 龙蒿的干燥草药提取物；
[0087] 菊苣的干燥草药提取物；
[0088] 莴苣的干燥草药提取物；以及
[0089] 任选地，铬。
[0090] 在某些实施例中，药物组合物或营养补充剂为片剂形式。在某些实施例中，片剂形式的药物组合物或营养补充剂包括：
[0091] 0.7mg的龙蒿的干燥草药提取物；
[0092] 962.7mg的菊苣的干燥草药提取物；
[0093] 16.7mg的莴苣的干燥草药提取物；以及
[0094] 1.2meg铬；
[0096] 在某些实施例中，药物组合物或营养补充剂为片剂、胶囊或粉末形式。在某些实施例中，片剂、胶囊或粉末形式的药物组合物或营养补充剂包括：
[0097] 总共50mg至1500mg：
[0098] 龙蒿的干燥草药提取物；
[0099] 菊苣的干燥草药提取物；
[0100] 莴苣的干燥草药提取物；以及
[0101] 任选地，铬。
[0102] 任选地还包含至少一种药学上可接受的赋形剂，选自磷酸二钙、微晶纤维素、二氧化硅、羟丙基纤维素、硬脂酸、交联羧甲基纤维素钠和硬脂酸镁，以及它们的组合。
[0103] 在某些实施例中，至少一种药学上可接受的赋形剂以总重量的15-25％的量存在。在某些实施例中，龙蒿、菊苣和莴苣的提取物以约1:1375:24(w/w/w)的比例存在。
[0104] 本文公开了一种治疗IRS介导的疾病或病症的方法，包括给有需要的受试者施用有效量的上述药物组合物或营养补充剂。在某些实施例中，IRS介导的疾病或病症是糖尿病、糖尿病前期、代谢综合征、胰岛素抵抗或痴呆。在某些实施例中，该方法进一步包括施用抗糖尿病剂、胰岛素、二甲双胍、艾塞那肽、维格列汀、西格列汀、DPP4抑制剂、美格列奈、艾塞那丁-4、利拉鲁肽或GLP1激动剂。上述公开的药物组合物或营养补充剂可以以独立于抗糖尿病剂、胰岛素、二甲双胍、艾塞那肽、维达列汀、西格列汀、DPP4抑制剂、美格列奈、艾塞那丁-4、利拉鲁肽或GLP1激动剂的药物制剂形式施用。或者，上述公开的药物组合物或营养补充剂可以以与抗糖尿病剂、胰岛素、二甲双胍、艾塞那肽、维达列汀、西格列汀、DPP4抑制剂、美格列奈、艾塞那丁-4、利拉鲁肽、钠-葡萄糖转运蛋白2型(SGLT-2)抑制剂(诸如依帕列净、卡格列净或达格列净)或GLP1激动剂相同的药物制剂形式施用。在某些实施例中，药物组合物或营养补充剂在饭前30至60分钟每天口服两次。
[0105] 本文公开了一种在有需要的受试者中刺激IRS2-依赖性信号转导的方法，包括给受试者施用有效量的上述药物组合物或营养补充剂。
[0106] 本文公开了一种刺激IRS2-依赖性信号转导的方法，包括使细胞与上述药物组合物或营养补充剂接触。
[0107] 本发明提供了提供营养支持、预防、诱导持久的长期缓解或治疗患有糖尿病、代谢障碍、中枢神经系统疾病、肥胖症、不育症和上述其它人类障碍的患者的化合物和方法。本发明特别涉及IRS蛋白和调节IRS2介导的细胞信号通路的活性，作为治疗人类疾病和/或提供有益营养支持的机制。
[0108] 本发明还提供了一种用于选择具有更高活性的特定品种或从品种或物种的杂交中选择后代以再次选择具有高活性水平的个体的分析方法。本发明还提供了两种或更多种单独活性物种的组合的用途，包括变体。
[0109] 本发明的一个特征是提供IRS分支激活剂器。本发明提供了一种调节胰岛素受体底物(IRS)功能的方法，包括使IRS(包括细胞或组织，细胞或组织包括IRS)接触化合物、植物片段、所述植物片段的提取物或来自植物的属和物种的提取物，其已示出在上述基于IRS2的特异性细胞的分析系统中提供阳性结果。此类植物包括但不限于表1和表2中公开的那些植物。在此领域拥有高度技能的人都很清楚，植物的属可以彼此独立进化，但产生化学上相似甚至结构上相同的代谢物。作为一个示例，芥子油苷类化合物包括大于100种由十字花科的许多植物产生的化合物，十字花科植物包括大于4000种物种，包括芥菜末、卷心菜、西兰花、木瓜。硫代葡萄糖苷，诸如萝卜硫素，在花椰菜西兰花中含量很高，但也存在于抱子甘蓝、花椰菜、芜青菁、豆瓣菜、白菜和许多其它十字花科蔬菜中(85)。另一示例是植物产生乳胶，这发生在大约10％的所有植物物种中，大约40个科包括被子植物两大类(开花植物、木兰亚纲)、双子叶植物(阔叶)和单子叶植物(草)的多种谱系，以及针叶树(松树、松叶甲柏亚纲)和蕨类植物(苔藓、蕨类、蕨类植物亚纲)。由不同物种、科和属(硫代葡萄糖苷)或者进一步进化到不同的胶乳目、类和门产生的化合物的示例，或者进一步进化到不同的胶乳目、类和门的这两个示例表明，相似或相同的化合物可以由不相关的植物在进化过程中产生(77、78)。因此，对能够提供胰岛素增强活性的植物提取物或纯化化合物的类型没有限制，其中此类活性可以通过使用本文和其它地方描述的IRS2过量产生测试细胞来识别(20、38)。可以监测细胞表型(包括细胞增殖)、IRS的活性、IRS的表达、IRS的磷酸化或IRS2信号转导级联中的其它下游靶标，或者IRS与另一胰岛素受体或胰岛素样生长因子受体信号转导途径组分的结合的变化。用本发明化合物调节IRS可以用于治疗或预防a4疾病，或用于生物分析、细胞分析、生化分析等。
[0110] 本发明的化合物可以使用表达选定IRS家族成员的32D细胞来识别。此类细胞可以使用最初由申请人中的一个发明并且在前面详细描述的标准方法来创建(38)。简而言之，表达选定的IRS家族成员的32D细胞(测试细胞)和基本上不表达选定的IRS家族成员的32D细胞(对照细胞)与测试化合物接触。本发明的化合物对测试细胞的影响将比对对照细胞的影响更显著。
[0111] 本发明还提供了预防、治疗或改善IRS介导的疾病或病症的方法，包括识别有需要的患者，并且单独或与药学上可接受的盐、酯、酰胺或其前药一起施用治疗或营养有效量的化合物或提取物。IRS介导的疾病或病症包括但不限于受试者的糖尿病(1型和2型)、胰岛素抵抗、代谢综合征、痴呆、阿尔茨海默病、高胰岛素血症、血脂异常和高胆固醇血症、肥胖症、高血压、视网膜变性、视网膜脱离、帕金森病、心血管疾病(包括血管疾病、动脉粥样硬化、冠心病、脑血管疾病、心力衰竭和外周血管疾病)。
[0112] 如图2和图3中所示，一个选定属和物种(名为CG-105的阔叶菊苣)的75g原始剂量在口服时降低人体的空腹血糖。志愿受试者是申请人。箭头表示口服时间。图2中还示出施用1.9克由CG-105制备并且以明胶胶囊形式施用的冻干水提取物前后空腹血糖的类似人类结果。这些结果表明，这种物种的植物能够在非糖尿病人群中诱导适度的空腹血糖降低效果。
[0113] IRS功能的调节可以包括以下非限制性机制中的一种。一种可能的机制涉及修饰(即促进或抑制)IRS2与上游和下游两者的各种蛋白质(其与IRS2相互作用(结合))的结合相互作用。这些包括，例如，结合并且磷酸化IRSl和IRS2的人胰岛素受体(hIR)、N-末端c-jun激酶(INK)、PKC亚型、ERKl或ERK2，以及附加的上游或下游信号元件，诸如结合IRS2并且还可能磷酸化、去磷酸化或以其它方式修饰IRS的含src同源性2(SH2)域的蛋白质。
[0114] 另一种机制涉及改变IRS共价修饰的特定模式，诸如丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基的磷酸化状态、泛素化模式、乙酰化或其它改变IRS蛋白功能、细胞内定位或稳定性的共价修饰。
[0115] 第三种机制涉及控制IRS基因在特定细胞中的表达，包括β细胞、脑细胞、肝细胞、肌肉细胞、生殖细胞和参与生殖的组织、脂肪细胞、乳腺细胞、骨细胞和免疫系统细胞，基本上是任何可能天然表达IRS2的身体细胞。IRS2受转录因子诸如CREB、CRTC2、Foxol、TFE3和SREBP的调节。因此，IRS2表达的增加可能是由于刺激IRS2基因转录的转录因子活性的增加。IRS2的表达也部分受cAMP水平的调节。
[0116] IRS对蛋白水解降解很敏感。因此，干扰IRS降解的化合物，例如通过与IRS相互作用阻止降解或通过直接抑制蛋白酶，可以用于上调IRS信号活性。
[0117] 体外和体内评估本发明化合物对IRS信号的影响的方法是本领域已知的。例如，基于细胞的分析可以用来确认IRS信号的增加。进一步，各种实验策略可用于证实IRS功能，包括测量响应胰岛素刺激的葡萄糖摄取，或确定已知下游基因的表达。为了观察IRS表达的调节，可以构建与IRS表达控制序列相连的报告基因。
[0118] 上调IRS表达或细胞活性的本发明化合物用于促进IRS信号传导。上调特定组织中的IRS可以靶向或预防涉及这些特定组织或细胞的疾病。例如，胰腺β细胞中IRS2的上调改善葡萄糖刺激的胰岛素分泌。上调IRS2基因或在β细胞中促进IRS2信号传导的药物将促进β细胞功能，并且可用于治疗或预防糖尿病。进一步，IRS2的水平或功能活性可以在人类和其它哺乳动物中调节，以改善或防止导致某些形式糖尿病的胰腺β细胞的衰竭或破坏，并且减少外周胰岛素敏感组织对胰岛素的需求。
[0119] IRS基因也在对胰岛素有反应的外周组织中发挥作用。IRS2基因的上调或IRS2信号功能的上调使组织对胰岛素更加敏感，并且因此需要更少的胰岛素来引发适当的反应。在一个实施例中，本发明的单一化合物促进多种组织中的IRS2基因表达或IRS2功能，例如，促进β细胞中的胰岛素分泌和其它细胞和组织(包括但不限于肝细胞和神经元)中的胰岛素敏感性。在另一实施例中，本发明的两种或更多种化合物用于促进不同细胞或组织中的IRS活性。在某些情况下，两种或更多种此类化合物可能包含在来自单一植物物种的提取物中。
IRS的这些效应共同作用以保持对葡萄糖的控制，并且预防糖尿病和由IRS功能调节的相关疾病。
IRS的这些效应共同作用以保持对葡萄糖的控制，并且预防糖尿病和由IRS功能调节的相关疾病。
[0120] IRS表达的上调或IRS信号功能的增加也可用于治疗其它疾病和障碍。促进IRS功能的化合物可用于逆转急性创伤期间的分解代谢。胰岛素抵抗是急性创伤期间的主要问题。急性创伤期间胰岛素分泌减少会加剧自噬，而自噬会增加肌肉和组织的损耗，进而导致肾脏疾病。胰岛素抵抗和胰岛素分泌减少会导致大规模分解代谢，在修复的早期威胁生存。这两个过程都可以部分解释为炎症过程的抑制和自噬的激活导致IRS信号的丢失。促进IRS2功能、防止IRS2降解或促进IRS2表达的药物可以逆转这些效应。
[0121] 肥胖症的主要问题是外周组织变得胰岛素抵抗；如果β细胞不能产生足够的胰岛素来克服胰岛素抵抗，则糖尿病就会发展。申请人之前已经讨论过如何用上调β细胞和/或外周组织中的IRS2的化合物对胰岛素抵抗和糖尿病进行治疗。上调β细胞中的IRS2促进葡萄糖敏感性和胰岛素分泌，而上调外周组织中的IRS2降低胰岛素需求。因此，肥胖症危及生命的并发症的发生率可以降低。
[0122] 小鼠大脑大约一半的生长依赖于IRS2基因的表达。促进IRS2信号传导的药物促进哺乳动物和人类的神经生长和再生。IRS2信号传导也在Tau蛋白的去磷酸化中发挥作用，Tau蛋白是阿尔茨海默病的标志。海马内IRS2的上调应促进正常功能，并且有助于预防与阿尔茨海默病相关联的神经元变性。因此，本发明的化合物和提取物将有益于痴呆，包括阿尔茨海默病。
[0123] IRS2信号传导也在进食行为中起作用。缺乏IRS2的小鼠往往由于大脑无法正确评估餐后胰岛素是否分泌，因此大脑无法确定该餐是否已被消耗掉，从而导致体重增加。上调下丘脑，特别是下丘脑的弓状核中的IRS2，将促进食欲调节，导致体重增加减少甚至体重减轻。
[0124] IRS2信号在生育中起作用。值得注意的是，缺乏IRS2的雌性小鼠是不育的。通过上调垂体促性腺激素或卵巢中的IRS2信号传导或IRS2基因表达，可促进排卵。
[0125] IRS2促进视网膜生长。缺乏IRS2的小鼠显示视网膜神经元，尤其是杆状细胞和视锥细胞的损失增加，导致失明。因此，本发明的化合物可用于减少或预防视网膜变性并且促进视网膜生长和再生。
[0126] 本发明还提供了化合物或提取物单独或与药学上可接受的盐、酯、酰胺、前药或溶剂化物一起与第二治疗剂或其它治疗剂联合施用于受试者。
[0127] 用于治疗糖尿病和相关病症的第二治疗剂包括双胍类(包括但不限于二甲双胍)(其可降低肝脏葡萄糖输出并且增加外周对葡萄糖的摄取)、胰岛素促分泌剂(包括但不限于磺酰脲类和美格列奈，诸如瑞格列奈)(其可触发或增强胰腺β细胞的胰岛素释放)以及PPARγ、PPARα和PPARα/γ调节剂(例如噻唑烷二酮类，诸如吡格列酮和罗格列酮)。
[0128] 额外的第二治疗剂包括GLP1受体激动剂，包括但不限于GLP1类似物，诸如艾塞那丁-4和利拉鲁肽，以及抑制二肽基肽酶-4(DPP-4)降解GLP1的试剂。维达列汀和西格列汀是DPP-4抑制剂的非限制性示例。
[0129] 还有其它第二治疗试剂包括钠葡萄糖转运蛋白2型(SGLT-2)抑制剂，其降低了肾脏在葡萄糖通过肾小球进入肾单位后重新吸收葡萄糖的能力。SLGT-2抑制剂包括但不限于依帕列净、卡格列净或达格列净，可抑制肾单位对葡萄糖的再吸收，导致尿液中残留大量葡萄糖。这类化合物具有显著的降血糖作用，但也显著增加了因所产生糖尿引起的膀胱感染和肾盂肾炎的可能性。
[0130] 在本发明的某些实施例中，化合物或提取物与胰岛素替代疗法共同施用。
[0131] 根据本发明，化合物或提取物与他汀类和/或其它降脂药物(诸如MTP抑制剂和LDLR上调剂)、抗高血压药(诸如血管紧张素拮抗剂，例如氯沙坦、厄贝沙坦、奥美沙坦、坎地沙坦和替米沙坦)、钙通道拮抗剂(例如拉西地平)、血管紧张素转换酶抑制剂(例如依那普利)和β-肾上腺素能阻断剂(β-阻断剂)(例如阿替洛尔、拉贝洛尔和奈必洛尔)共同施用。
[0132] 在另一实施例中，结合食用低血糖指数食物的指示给受试者开出本发明的化合物或提取物。
[0133] 在联合治疗中，化合物或提取物在另一治疗之前、期间或之后以及它们的任何组合施用，即在施用第二治疗剂之前和期间、之前和之后、期间和之后或之前、期间和之后。例如，本发明的化合物或提取物可以每天施用，同时二甲双胍缓释剂每天施用(55、56)。在另一示例中，本发明化合物每天施用一次，而艾塞那肽每周施用一次。此外，用本发明化合物或提取物的治疗可以在用另一种试剂开始治疗之前、期间或之后开始。例如，可以将本发明化合物或提取物的治疗引入已经接受用胰岛素促分泌素治疗的患者。另外，本发明的化合物或提取物可以与其它营养补充剂、维生素、营养制品或膳食补充剂一起每天施用一次或两次。示例包括GCE、绿原酸、菊苣酸、肉桂和各种其它羟基肉桂酸、铬、吡啶甲酸铬、多种维生素等。
[0134] 另一方面，本发明提供了药学上可接受的组合物，其包含治疗有效量的一种或多种本发明的化合物或提取物，与一种或多种药学上可接受的载体(添加剂)和/或稀释剂一起配制。如下文详细描述的，本发明的药物组合物可以专门配制成固体或液体形式施用，包括适用于以下的那些：(1)口服施用，例如，应用于舌的浸剂(水溶液或非水溶液或悬浮液)、片剂(例如，靶向口腔、舌下和全身吸收的片剂)、丸剂、粉末、颗粒、糊剂；(2)肠胃外施用，例如通过皮下、肌内、静脉内或硬膜外注射例如无菌溶液或悬浮液或缓释制剂；(3)局部施用，例如，作为施用到皮肤上的乳膏、软膏或控释贴剂或喷雾剂；(4)阴道内或直肠内，例如阴道环、乳膏或泡沫；(5)舌下地；(6)视觉地；(7)透皮地；或者(8)鼻地。
[0135] 另一方面，本发明提供营养有益的或支持性组合物，包括营养有益的或支持性量的一种或多种本发明化合物或提取物，与一种或多种活性或非活性成分载体(添加剂)和/或稀释剂一起配制。如下文详细描述的，本发明的营养补充剂制剂可以专门配制成固体或液体形式施用，包括适用于以下的那些：(1)口服施用，例如饮料、食品、咀嚼糊剂或口香糖、用于舌的浸剂(水溶液或非水溶液或悬浮液)、胶囊、片剂(例如针对口腔、舌下和全身吸收的那些)、丸剂、粉末、颗粒、糊剂；(2)肠胃外施用，例如通过皮下、肌内、静脉内或硬膜外注射例如无菌溶液或悬浮液或缓释制剂；(3)局部施用，例如，作为施用到皮肤上的乳膏、软膏或控释贴剂或喷雾剂；(4)阴道内或直肠内，例如阴道环、乳膏或泡沫；(5)舌下地；(6)视觉地；(7)透皮地；或者(8)鼻地。
[0136] 本文中使用的短语“治疗有效量”是指包含本发明化合物的化合物、材料或组合物的量，该化合物以适用于任何医疗的合理的益处/风险比，例如适用于任何医疗的合理的副作用，有效地在动物的至少一个细胞亚群中产生一些期望的治疗效果。
[0137] 本文中使用的短语“营养有效量”是指包含本发明提取物的化合物、材料、组合物的量，该提取物以适用于任何营养补充剂的合理的益处/风险比，例如适用于任何营养补充剂的合理的副作用，有效地在动物的至少一个细胞亚群中产生一些期望的营养效果。
[0139] 短语“药物组合物”必要时包括营养药物组合物、营养/膳食补充剂等。
[0140] 短语“药学上可接受的”在本文中是指在合理的医学判断范围内，适合用于与具有毒性、刺激性、过敏反应或其它问题或并发症的人和动物的组织接触的化合物、材料、组合物和/或剂型，其与合理的益处/风险比相称。
[0141] 本文使用的短语“药学上可接受的载体”是指药学上可接受的材料、组合物或载体，例如液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂、制造助剂(例如润滑剂、滑石粉镁、硬脂酸钙或硬脂酸锌或硬脂酸)，或溶剂包封材料，涉及将主题化合物从一个器官或身体的一部分运送或运输到另一个器官或身体的一部分。每种载体必须是“可接受的”，即与制剂中的其它成分相容，并且对患者无害。可用作药学上可接受的载体的材料的一些示例包括：(1)糖，例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉和马铃薯淀粉；(3)纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、醋酸纤维素和羟丙基甲基纤维素；(4)粉末黄蓍胶；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石粉；(8)赋形剂，例如可可脂和栓剂蜡；(9)油类，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和豆油；(10)二醇类，例如丙二醇；(11)多元醇，例如甘油、山梨糖醇、甘露醇和聚乙二醇；(12)酯类，例如油酸乙酯和月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，例如氢氧化镁和氢氧化铝；(15)海藻酸；(16)无热原水；(17)等渗盐水；(18)林格溶液；(19)乙醇；(20)pH缓冲溶液；(21)聚酯、聚碳酸酯和/或聚酸酐；及(22)药物制剂中使用的其它无毒相容物质。
[0142] 术语“金属”是指周期表中的任何元素，包括但不限于那些通常被认为具有金属化学性质并且能够存在于哺乳动物体内而不会导致哺乳动物中毒或死亡的元素，也称为“过渡金属”、“内过渡金属”和“后过渡金属”。此定义包含的金属的示例包括但不限于锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓等。(86)[0143] 如上所述，本化合物的某些实施例可含有碱性官能团，例如氨基或烷基氨基，因此能够与药学上可接受的酸形成药学上可接受的盐。在这方面，术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的相对无毒的无机和有机酸加成盐。这些盐可以在施用载体或剂型制造过程中原位制备，或者通过使本发明的纯化化合物以其游离碱形式与合适的有机或无机酸单独反应，并分离在随后的纯化过程中形成的盐。代表性的盐包括氢溴酸盐、盐酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、硝酸盐、乙酸盐、戊酸盐、油酸盐、棕榈酸盐、硬脂酸盐、月桂酸盐、苯甲酸盐、乳酸盐、磷酸盐、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、马来酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、萘二甲酸盐、甲磺酸盐、葡庚糖酸盐、乳糖酸盐和月桂基磺酸盐等(37)。
[0144] 本化合物的药学上可接受的盐包括化合物的常规无毒盐或季铵盐，例如，来自无毒的有机或无机酸。例如，这种常规的无毒盐包括衍生自无机酸的那些，例如盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、氨基磺酸盐、磷酸盐、硝酸盐等；由有机酸制备的盐，例如乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、硬脂酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、棕榈酸、马来酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、磺胺酸、2-乙酰氧基苯甲酸、富马酸、甲苯磺酸、甲磺酸、乙烷二磺酸、草酸和异硫氰酸等。
[0145] 在其它情况方式中，本发明的化合物可含有一个或多个酸性官能团，因此能够与药学上可接受的碱形成药学上可接受的盐。在这些情况下，术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的相对无毒的无机和有机碱加成盐。这些盐同样可以在施用载体或剂型制造过程中原位制备，或者通过使纯化的化合物以其游离酸形式与合适的碱(例如药学上可接受的金属阳离子的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐)、氨，或药学上可接受的有机伯、仲或叔胺单独反应来制备。代表性的碱金属或碱土金属盐包括锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐和铝盐等。可用于形成碱加成盐的代表性有机胺包括乙胺、二乙胺、乙亚胺、乙醇胺、二乙醇胺和哌嗪等。(参见例如37)。
[0147] 药学上可接受的抗氧化剂的示例包括：(1)水溶性抗氧化剂，例如抗坏血酸、半胱氨酸盐酸盐、硫酸氢钠、焦偏亚硫酸氢钠和亚硫酸钠等；(2)油溶性抗氧化剂，例如抗坏血酸棕榈酸酯、丁基化羟基苯甲茴香醚(BHA)，丁基化羟基甲苯(BHT)、卵磷脂、没食子酸丙酯和α-生育酚等；(3)金属螯合剂，例如柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨糖醇、酒石酸和磷酸等。
[0148] 本发明的制剂包括适合口服、鼻腔、局部(包括口腔和舌下)、直肠、阴道和/或肠胃外施用的制剂。制剂可以方便地以单位剂型存在，并且可以通过药学领域熟知的任何方法制备。可以与载体材料组合以产生单一剂型的活性成分的量将根据所治疗的宿主、特定施用方式而变化。可以与载体材料组合以产生单一剂型的活性成分的量通常是产生治疗效果的化合物的量。通常，在百分之百中，该量为活性成分的约0.1％至约99％，优选约5％至约70％，最优选约10％至约30％。
[0149] 在某些实施例中，本发明的制剂包含选自环糊精、纤维素、脂质体、胶束形成剂(例如胆汁酸)和聚合物载体(例如聚酯和聚酸酐)的赋形剂；和本发明公开的化合物寡聚体。在某些实施例中，前述制剂使得本发明的化合物寡聚体是口服生物可利用的。
[0150] 制备这些制剂或组合物的方法包括使本发明的化合物与载体和任选的一种或多种辅助成分结合的步骤。通常，通过将本发明的化合物与液体载体或细碎的固体载体或两者均匀且紧密地结合，然后如果需要，使产物成形，以制备制剂。
[0151] 适于口服施用的本发明的制剂可以是胶囊、扁囊剂、丸剂、片剂、锭剂(使用调味基础，通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶)、粉末、颗粒或作为水性或非水性液体的溶液或悬浮液的形式，或作为水包油或油包水液体乳液，或作为酏剂或糖浆，或作为锭剂(使用惰性碱，例如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶)和/或作为口腔清洗剂等，各自含有预定量的本发明化合物作为活性成分。本发明的化合物也可以以丸剂、药糖剂或糊剂形式施用。
[0152] 在本发明的用于口服施用的固体剂型(胶囊、片剂、丸剂、糖衣丸、粉末、颗粒、锭剂等)中，活性成分可以与一种或多种药学上可接受的载体混合，例如柠檬酸钠或磷酸二钙，和/或以下任一种：(1)填充剂或增量剂，例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇和/或硅酸；(2)粘合剂，例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和/或阿拉伯胶；(3)保湿剂，例如甘油；(4)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠；(5)溶液缓凝剂，例如石蜡；(6)吸收促进剂，例如季铵化合物和表面活性剂，例如泊洛沙姆和十二烷基硫酸钠；(7)润湿剂，例如鲸蜡醇、单硬脂酸甘油酯和非离子表面活性剂；(8)吸收剂，例如高岭土和膨润土；(9)润滑剂，例如滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸及其混合物；(10)着色剂；及(11)控释剂例如交聚维酮或乙基纤维素。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，药物组合物还可包含缓冲剂。类似类型的固体组合物也可用作软和硬壳明胶胶囊中的填充剂，使用诸如乳糖等赋形剂，以及高分子量聚乙二醇等。
[0153] 片剂可以通过压缩或模塑制备，任选地含有一种或多种辅助成分。可以使用粘合剂(例如明胶或羟丙基甲基纤维素)、润滑剂、惰性稀释剂、防腐剂、崩解剂(例如羟基乙酸淀粉钠或交联羧甲基纤维素钠)、表面活性剂或分散剂制备压缩片剂。模制片剂可以通过在合适的机器中模制用惰性液体稀释剂润湿的粉末化合物的混合物来制备。
[0154] 本发明的药物和营养组合物的片剂和其它固体剂型，例如糖衣丸、胶囊、丸剂和颗粒，可任选地用包衣和外壳刻痕或制备，例如药学制剂领域中熟知的肠溶包衣和其它包衣。它们也可以配制成使其中的活性成分缓慢或受控释放，例如，使用不同比例的羟丙基甲基纤维素(以提供所需的释放曲线)、其它聚合物基质、脂质体和/或微球。它们可以配制成快速释放，例如冷冻干燥。它们可以通过例如通过细菌截留过滤器过滤，或通过掺入无菌固体组合物形式的灭菌剂来灭菌，所述灭菌剂可以在使用前立即溶解在无菌水或一些其它无菌可注射介质中。这些组合物还可以任选地含有遮光剂，并且可以优选是仅在肠胃道的某一部分中或任选地以延迟的方式释放活性成分的组合物。可以使用的包埋组合物的示例包括聚合物质和蜡。如果合适，活性成分也可以是一种或多种上述赋形剂的微胶囊形式。
[0155] 用于口服施用本发明化合物的液体剂型包括药学上可接受的乳液、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆和酏剂。除活性成分外，液体剂型还可含有本领域常用的惰性稀释剂，例如水或其它溶剂、增溶剂和乳化剂，例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢呋喃醇、聚乙二醇和脱水山梨糖醇的脂肪酸酯，及其混合物。
[0156] 除惰性稀释剂外，口服组合物还可包括佐剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、调味剂、着色剂、芳香剂和防腐剂。
[0157] 除活性化合物外，悬浮液还可含有悬浮剂，例如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨糖醇和脱水山梨糖醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂和黄蓍胶，及其混合物。
[0158] 用于直肠或阴道施用的制剂可以作为栓剂提供，其可以通过将一种或多种本发明的化合物与一种或多种合适的非刺激性赋形剂或载体混合来制备，所述赋形剂或载体包括例如可可脂、聚乙二醇、栓剂蜡或水杨酸盐，在室温下为固体，但在体温下为液体，因此会在直肠或阴道腔内融化并释放出活性化合物。
[0159] 适用于阴道施用的本发明制剂还包括阴道栓剂、棉塞、乳膏、凝胶、糊剂、泡沫或喷雾制剂，其含有本领域已知的合适载体。
[0160] 用于局部或透皮施用本文提供的化合物的剂型包括粉末、喷雾剂、软膏、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶、溶液、贴剂和吸入剂。活性化合物可以在无菌条件下与药学上可接受的载体混合，并与可能需要的任何防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。
[0161] 除了本发明的活性化合物之外，软膏、糊剂、乳膏和凝胶还可以含有赋形剂，例如动物和植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄蓍胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、硅树脂、膨润土、硅酸、滑石粉和氧化锌，或其混合物。
[0162] 除本发明的化合物外，粉沫和喷雾剂还可含有赋形剂，例如乳糖、滑石粉、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙和聚酰胺粉末，或这些物质的混合物。喷雾剂可另外含有常规推进剂，例如氯氟烃和挥发性的未取代烃，例如丁烷和丙烷。
[0163] 透皮贴剂具有额外的优点，即向身体提供本发明的化合物的受控递送。这种剂型可以通过将化合物溶解或分散在适当的介质中来制备。吸收促进剂也可用于增加化合物在皮肤上的通量。可以通过提供速率控制膜或将化合物分散在聚合物基质或凝胶中来控制这种流动的速率。
[0164] 眼科制剂、眼膏、粉末、溶液等也被认为在本发明的范围内。
[0165] 本发明的适用于肠胃外施用的药物组合物包含一种或多种本发明的化合物与一种或多种药学上可接受的无菌等渗水溶液或非水溶液、分散液、悬浮液或乳液，或在使用之前可重构成无菌可注射溶液或分散液的无菌粉末的组合，其可含有糖、醇、抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂、溶质，使制剂与预期接受者的血液或悬浮剂或增稠剂等渗。
[0166] 可用于本发明的药物组合物中的合适的水性和非水性载体的示例包括水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇和聚乙二醇等)，及其合适的混合物、植物油，例如橄榄油和可注射的有机酯，如油酸乙酯。例如，通过使用包衣材料如卵磷脂，通过在分散体的情况下保持所需的粒度，以及通过使用表面活性剂，可以保持适当的流动性。
[0167] 这些组合物还可含有佐剂，如防腐剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。通过包含各种抗细菌剂和抗真菌剂，例如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇和苯酚山梨酸等，可以确保防止微生物对主题化合物的作用。还可能需要在组合物中包含等渗剂，例如糖和氯化钠等。此外，可以通过包含延迟吸收的试剂如单硬脂酸铝和明胶来延长可注射药物形式的吸收。
[0168] 在某些情况下，为了延长药物的作用，希望减慢皮下或肌内注射药物的吸收。这可以通过使用水溶性差的结晶或无定形材料的液体悬浮液来实现。然后，药物的吸收速率取决于其溶解速率，而溶解速率又取决于晶体大小和晶形。或者，通过将药物溶解或悬浮在油性载体中来实现肠胃外施用的药物形式的延迟吸收。
[0169] 可注射的储库形式可以通过在可生物降解的聚合物如聚丙交酯-聚乙交酯中形成主题本化合物聚体的微囊基质来制备。取决于药物寡聚体与聚合物的比例，以及所用特定聚合物的性质，可以控制药物寡聚体的释放速率。其它可生物降解的聚合物的示例包括聚(原酸酯)和聚(酸酐)。还可以通过将药物包埋在与身体组织相容的脂质体或微乳液中来制备储库可注射制剂。
[0170] 当本发明的化合物作为药物、营养制品或营养补充剂施用于人和动物时，它们可以按本身给予或作为含有例如0.1-99％(更优选10-30％)活性成分与药学上可接受的载体组合的组合物给予。
[0171] 本发明的制剂可以口服、肠胃外、局部或直肠施用。它们一定以适合于每种施用途径的形式给出。例如，它们以片剂或胶囊形式通过注射、吸入、眼用洗剂、软膏、栓剂等施用，通过注射、输注或吸入施用；通过乳液或软膏局部施用；和通过栓剂直肠施用。首选口服施用。
[0172] 本文所用的短语“肠胃外施用”和“以肠胃外施用”是指除肠内和局部施用以外的施用方式，通常通过注射施用，包括但不限于静脉内、肌肉内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、包膜下、蛛网膜下、脊柱内和胸骨内注射和输注。
[0173] 本文所用的短语“全身施用”、“以全身施用”、“外周施用”和“以外周施用”是指施用化合物、药物或其它物质(而不是直接施用于中枢神经系统)，使其进入患者体内。因此，它可以进行新陈代谢和其它类似过程，例如皮下施用。
[0174] 这些化合物可以通过任何合适的施用途径给人和其他动物进行治疗，包括口服、鼻腔施用(例如通过喷雾剂)、直肠施用、阴道内施用、肠胃外施用、池内施用和局部施用，例如通过粉末、软膏或滴剂，包括口腔和舌下施用。
[0175] 无论选择何种施用途径，可以通过本领域技术人员已知的常规方法将本发明的化合物(可以以合适的水合形式使用)和/或本发明的药物组合物配制成药学上可接受的剂型。
[0176] 可以改变本发明的药物组合物中活性成分的实际剂量水平，以便获得有效实现特定患者、组合物和施用方式的所需治疗反应的活性成分的量，且对患者无毒。
[0177] 所选择的剂量水平将取决于多种因素，包括所用本发明的特定化合物，或其酯、盐或酰胺的活性、施用途径、施用时间、所用特定化合物的排泄或代谢的速率、吸收的速度和程度、治疗的持续时间、与所用特定化合物组合使用的其它药物、化合物和/或材料、待治疗患者的年龄、性别、体重、病症、一般健康状况和既往病史，以及医学领域众所周知的因素。
[0178] 具有本领域普通技能的医生或兽医可以容易地确定和开出所需药物或营养组合物的有效量。例如，医生或兽医可以以低于实现所需治疗效果所需的水平开始药物组合物中使用的本发明化合物的剂量，并逐渐增加剂量直至达到所需效果。
[0179] 通常，本发明化合物的合适日剂量是化合物的量，其是有效产生治疗或营养支撑效果的最低剂量。这种有效剂量通常取决于上述因素。通常，当用于所示止痛剂效果时，本发明化合物的口服、静脉内、脑室内和皮下剂量对于患者而言在每天每千克体重约0.0001至约100mg的范围内。
[0180] 如果需要，活性化合物的有效日剂量可以作为两个、三个、四个、五个、六个或更多个亚剂量施用，所述亚剂量在一天中以适当的间隔分开施用，任选地以单位剂型施用。首选剂量施用是每天一次施用。
[0181] 虽然本发明的化合物可以单独施用，但优选将该化合物作为药物制剂或营养制剂施用，文中两者均称为“组合物”。
[0182] 通过与其它药物、营养制品或营养补充剂进行类比，本发明的化合物可以配制成以任何方便的方式施用，用于人类或兽医学。
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