материалы и способы модуляции метаболизма

Формула изобретения

1. Способ модуляции по меньшей мере одного биологического фактора для лечения биологического состояния, ассоциированного с указанным биологическим фактором, где состояние выбрано из группы, состоящей из гиперхолестеринемии, гиперлипидемии, гиперинсулинемии, высоких уровней триглицеридов, высоких уровней мочевой кислоты, ожирения и низких уровней липопротеинов высокой плотности, а биологический фактор представляет собой по меньшей мере один из факторов, выбранных из группы, состоящей из уровней С-пептида, уровней мочевой кислоты в крови, уровней микроальбумина и уровней адипонектина, где указанный способ включает в себя введение пациенту, у которого диагностировано указанное биологическое состояние, эффективного количества цистеамина или его соли.

2. Способ по п.1, где биологическое состояние представляет собой гиперхолестеринемию или гиперлипидемию, и эффективное количество цистеамина или его соли составляет приблизительно от 1,0 мг до около 300 мг на килограмм веса тела ежедневно или эквивалентное молярное количество.

3. Способ по п.2, где эффективное количество цистеамина или его соли составляет приблизительно от 5,0 мг до 150 мг на килограмм веса тела ежедневно или эквивалентное молярное количество.

4. Способ по п.3, где цистеамин или его соль представляет собой цистеамина гидрохлорид, и эффективное количество составляет приблизительно от 10 мг до 100 мг на килограмм веса тела ежедневно или эквивалентное молярное количество.

5. Способ по п.2, дополнительно включающий в себя этап одновременного применения цистеамина или его соли с другим известным снижающим холестерин средством.

6. Способ по п.5, где другие известные средства выбраны из группы, состоящей из лавостатина; правастатина; симвастатина; флувастатина; аторвастатина; смол желчной кислоты; никотиновой кислоты; ниацина и фибратов.

7. Способ по п.2, дополнительно включающий в себя этап одновременного применения цистеамина или его соли с другими известными материалами, используемыми для лечения осложнений, связанных с гиперхолестеринемией или гиперлипидемией.

8. Способ по п.7, в котором другие известные материалы выбраны из группы, состоящей из бета-блокаторов; беназеприла; рамиприла; торцемида; альфа-адренергических блокаторов; аспирина; ингибиторов АСЕ; противотромбоцитарных средств; антикоагулянтных средств; гипертензивных средств; антибиотиков; блокаторов H₂ -рецептора и инсулина.

9. Способ по п.1, где эффективное количество цистеамина или его соли составляет приблизительно от 0,1 мг до 1000 мг на килограмм веса тела ежедневно или эквивалентное молярное количество.

10. Способ по п.9, где эффективное количество цистеамина или его соли составляет менее, чем около 30 мг на килограмм веса тела ежедневно или эквивалентное молярное количество.

11. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя стадию инкапсулирования цистеамина или его соли в исходные материалы соединения включения для обеспечения твердой формы цистеамина или его соли для введения.

12. Способ по п.11, где исходные материалы соединения включения выбраны из группы, состоящей из белков; краун-эфиров; полиоксиалкиленов; полисилоксанов; цеолитов; холестирамина; колестипола; колесевелама; колестимида; севеламера; производных целлюлозы; производных декстрана; крахмала; производных крахмала и их фармацевтически приемлемых солей.

13. Способ по п.12, где исходный материал соединения включения содержит циклодекстрин для образования маленьких гранул цистеамина или его соли.

14. Способ по п.13, где размер гранул имеет диаметр приблизительно от 0,28 до 0,90 мм.

15. Способ по п.13, где циклодекстрин представляет собой циклодекстрингликозидтрансферазу; при этом способ дополнительно включает в себя стадию реакции циклодекстрингликозидтрансферазы с молекулами глюкозы в присутствии бактерий.

16. Способ по п.13, дополнительно включающий в себя стадию добавления цистеамина или его соли в мешалку; добавление исходного материала соединения включения в мешалку; нагревание смеси для образования твердого продукта и вакуумную сушку твердого продукта.

17. Способ по п.16, дополнительно включающий в себя стадию энтеросолюбильного покрытия твердого продукта.

Описание изобретения к патенту

Настоящая заявка претендует на приоритет по предварительным заявкам США, № № заявок 60/567899 и 60/637618, зарегистрированным 3 мая 2004 года и 20 декабря 2004 года, которые включены в настоящее изобретение в виде ссылок во всей их полноте, включая любые числовые данные, таблицы или чертежи.

Уровень техники изобретения

Холестерин представляет собой природно присутствующее в организме вещество, необходимое для выполнения нормальных биологических функций. Например, он используется для синтеза желчных кислот в печени, для создания и репарации клеточных мембран, для выработки витамина D и синтеза стероидных гормонов. Существуют как экзогенные, так и эндогенные источники холестерина. Например, в среднем жители США ежедневно потребляют приблизительно 450 мг холестерина, и дополнительно в печени и других тканях образуется от 500 до 1000 мг холестерина. Другим источником являются подвергающиеся реабсорбции приблизительно 50 процентов от 500 до 1000 мг холестерина, ежедневно с желчью секретируемого в кишечник (энтеропатическая циркуляция).

Циркуляция холестерина в кровотоке осуществляется посредством липопротеинов плазмы, являющихся частицами сложной липидной и белковой композиции, обеспечивающими перенос липидов в крови. Существуют конкретные виды липопротеинов, содержащих холестерин, а именно липопротеины низкой плотности (ЛНП), липопротеины высокой плотности (ЛВП) и триглицериды.

Приблизительно 75 процентов циркулирующего в крови холестерина обычно содержится в виде ЛНП. Считается, что ЛНП отвечают за доставку к внепеченочным тканям организма холестерина из печени, где они синтезируются или поступают из пищевых источников. Термин "обратный перенос холестерина" означает перенос холестерина из внепеченочных тканей в печень, где он разлагается и элиминируется.

Существует три важных метаболических последствия накопления в клетках свободного холестерина, высвобождаемого из ЛНП. Сначала наблюдается уменьшение синтеза HMG-СоА-редуктазы (гидроксиметилглутарил-кофермент A-редуктазы), фермента, который регулирует уровень синтеза клеткой холестерина de novo. Во-вторых, наблюдается активация фермента ацилхолестеринацилтрансферазы (ACAT), который этерифицирует свободный холестерин до сложного эфира холестерина, представляющего собой форму накопления холестерина в клетке. В-третьих, накопление холестерина подавляет клеточный синтез новых рецепторов ЛНП. Этот механизм обратной связи уменьшает захват клеткой ЛНП из кровотока.

С другой стороны, считается, что частицы ЛВП в плазме крови играют основную роль в механизме обратного переноса, действуя как нейтрализаторы тканевого холестерина. ЛВП также отвечают за удаление из циркулирующей крови липидов нехолестеринового происхождения, оксихолестерина и других окисленных продуктов. Предполагается, что высокие уровни ЛВП в плазме являются не только защитой против болезни коронарных артерий, но фактически могут стимулировать регресс атеросклеротической бляшки (например, см. Badimon et аl. Circulation 86: (Suppl. III) 86-94 (1992); Dansky and Fisher, Circulation 100:1762-3 (1999)).

В настоящее время предположительно 105 миллионов взрослых жителей США имеют нежелательные (высокие) уровни холестерина, а именно общие уровни холестерина в крови, составляющие 200 миллиграммов на децилитр (мг/дл) и выше. Среди этого количества 42 миллиона жителей имеют уровни холестерина 240 мг/дл или выше и считаются населением с высоким фактором риска. (По публикациям Центров контроля заболеваемости: Национальный Центр статистики здоровья, по данным Американской ассоциации сердечных заболеваний, статистика инфарктов и инсультов (Centers for Disease Control: National Center for Health Statistics as published by the American Heart Association, Heart and Stroke Statistics - 2003 Update. Dallas, TX: AHA, 2002.)

Признак, который делает холестерин полезным для клеточных мембран, а именно его нерастворимость в воде, в то же самое время делает этот же признак потенциально смертельным при циркуляции в крови больших количеств холестерина. Например, высокий уровень холестерина обычно связывают с повышенным риском возникновения инфаркта миокарда, атеросклероза и нарушениями кровообращения. Кроме того, нарушения расщепления холестерина вызывают различные заболевания, такие как желчно-каменная болезнь, атеросклероз, гиперлипидемию и некоторые болезни накопления липидов.

Атеросклероз, например, является медленно прогрессирующим заболеванием, характеризующимся накоплением холестерина внутри стенки артерий. Представлены очевидные доказательства относительно роли окисленных ЛНП в возникновении атеросклеротических поражений (Chisolm, Clin. Cardiol. 14:I-25 - I-30 (1991)). Когда ЛНП окисляются, их свойства и механизмы взаимодействия с клетками значительно изменяются. Эти изменения являются причиной повреждающего действия окисленного ЛНП на различных уровнях развития атеросклеротического поражения.

Многочисленные данные указывают на то, что снижение нежелательных уровней холестерина будет уменьшать или предотвращать атеросклеротические осложнения. В дополнение к диете, поддерживающей нормальный вес тела и снижающей до минимума концентрации липидов в плазме, стратегии терапии для снижения уровня холестерина включают в себя устранение факторов, которые усугубляют высокий уровень холестерина, и назначение лекарственных средств, снижающих концентрации липопротеинов в плазме как путем уменьшения выработки липопротеинов, так и путем повышения эффективности выведения их из плазмы. Например, последние исследования показали, что применение антиоксидантов, таких как витамин Е или бета-каротин, уменьшает риск возникновения инфаркта миокарда у отдельных больных, предположительно путем предотвращения окисления ЛНП (см. NY Times, р. А9, cols. 1-6, Nov. 19, 1992).

Дополнительные способы поддержания желательных/полезных уровней холестерина в сыворотке включают в себя использование средств, снижающих уровень холестерина (то есть лавостатина, правостатина, симвастатина, флувастатина и аторвастатина). Несколько испытаний по длительному воздействию препаратов, снижающих уровень холестерина у пациентов, показали снижение заболеваемости и смертности от инфаркта миокарда (см. Lipid Research Clinics Investigators, Arch Intern Med. 152:1399-1410 (1992)). Несмотря на то что эти препараты могут вызывать значительное снижение уровня холестерина в сыворотке, большинство из них, если не все, имеют нежелательные побочные эффекты.

Несмотря на выявленное полезное влияние эстрогенов на уровень ЛНП в сыворотке, длительная терапия эстрогенами имела последствия в виде различных нарушений, включая повышение риска возникновения рака матки, и возможно, рака молочной железы. Недавно предложенные схемы лечения, направленные на уменьшение риска возникновения рака, такие как введение комбинации прогестерона и эстрогена, вызывают регулярные кровотечения у больных, что недопустимо для большинства женщин старшего возраста. Кроме того, по-видимому, комбинирование прогестерона с эстрогеном сглаживает влияние эстрогена на снижение уровня холестерина в сыворотке. Обеспокоенность по поводу значительных нежелательных эффектов, связанных с эстрогенной терапией, диктует необходимость разработки альтернативного лечения для снижения нежелательных уровней холестерина, оказывающего положительное воздействие на уровень ЛНП в сыворотке, но не вызывающего нежелательных эффектов.

Диабет, который часто связывают с высоким уровнем холестерина, является хроническим неизлечимым заболеванием. В настоящее время около 18,2 миллионов человек или 6,3% населения в США больны диабетом. По приблизительным данным диагноз констатирован у 13 миллионов больных, вместе с тем по приблизительной оценке не знают о своей болезни 5,2 миллиона человек. Ежегодные затраты на диабет, являющийся 6-ой ведущей причиной смертности от болезней в 2000 году, обходятся системе здравоохранения США в 132 миллиарда $. National Diabetes Information Clearinghouse, NlH Publication No. 04-3892, November 2003. Более серьезным, чем связанные с диабетом экономические затраты, являются снижение качества жизни, серьезные осложнения состояния здоровья/последствия и смертельные исходы, связанные с диабетом.

Диабет представляет собой ведущую причину вновь выявленных случаев слепоты у взрослых больных в возрасте от 20 до 74 лет, что составляет приблизительно от 12000 до 24000 новых случаев ежегодно. Диабет также является ведущей причиной терминальной стадии почечной недостаточности, составляя около 44% новых случаев заболевания ежегодно. Только в 2001 году около 42,800 человек начали лечение конечной стадии болезни почек (почечной недостаточности) по причине диабета. Примерно 60-70 процентов людей с диабетом имеют диабетическое поражение нервной системы по степени тяжести от умеренных до тяжелых форм, которое, в случае тяжелой формы, может приводить к ампутациям нижней конечности. Фактически у больных диабетом проводят более чем 60% нетравматических ампутаций нижней конечности. В 2002-2003 годах у больных диабетом было проведено около 82000 нетравматических ампутации нижних конечностей. У больных диабетом вероятность инсульта от 2 до 4 раз выше. Кроме того, больные диабетом взрослые имеют показатели смертности от сердечных заболеваний примерно от 2 до 4 раз выше, чем взрослые, не страдающие диабетом.

Диабет представляет собой группу заболеваний, отличающихся высокими уровнями глюкозы крови, причиной которых являются дефекты выработки инсулина, действия инсулина, или оба дефекта одновременно. Поскольку диабет может оставаться невыявленным в течение ряда лет, многие люди узнают о том, что они больны диабетом, только после развития одного из его опасных для жизни осложнений. Несмотря на то что причина диабета остается неизвестной, общепринято считать, что важными факторами являются и генетические факторы, и факторы окружающей среды, такие как ожирение и недостаточная физическая активность.

Одна группа заболеваний диабетом, диабет 1 типа (или инсулинозависимый сахарный диабет, или ювенильный диабет), развивается, когда иммунная система организма уничтожает клетки поджелудочной железы, вырабатывающие гормон инсулин, регулирующий уровни глюкозы в крови. Диабет 1 типа обычно встречается у детей и взрослых молодого возраста; вместе с тем начало болезни может наблюдаться в любом возрасте. Диабет 1 типа составляет примерно от 5 до 10 процентов от всех диагностированных случаев диабета. Факторы риска для развития диабета 1 типа включают в себя аутоиммунные, генетические факторы и факторы окружающей среды. Людям с диагностированным диабетом 1 типа необходима ежедневная доставка инсулина посредством инъекции или насосов.

Другая группа заболеваний диабетом, диабет 2 типа (или инсулиннезависимый сахарный диабет, или диабет взрослых), является метаболическим нарушением, возникающим по причине неспособности организма в достаточной мере вырабатывать или должным образом использовать инсулин. Эта болезнь обычно начинается в виде резистентности к инсулину, то есть с нарушения, при котором клетки не используют инсулин должным образом, и с повышением потребности в инсулине поджелудочная железа постепенно теряет свою способность вырабатывать инсулин. Диабет 2 типа является наиболее распространенной формой болезни, составляющей 90-95 процентов случаев диабета. Диабет 2 типа приближается к эпидемическим размерам вследствие увеличения численности американцев старшего возраста и большей распространенности ожирения и сидячего образа жизни.

Диабет беременных относят к форме, при которой отсутствует толерантность к глюкозе, которую диагностируют у беременных женщин. Лечение диабета беременных во время беременности необходимо для нормализации уровня глюкозы в крови у матери, чтобы избежать осложнений у плода. После беременности определенный процент женщин с диабетом беременных (5-10 процентов) имеют диабет 2 типа. Женщины с диабетом беременных имеют в анамнезе также шанс развития диабета в течение последующих 5-10 лет, составляющий 20-50 процентов.

Гиперинсулинемия относится к избыточной выработке инсулина клетками поджелудочной железы. Часто гиперинсулинемия встречается как результат резистентности к инсулину, являющейся состоянием, которое определяется резистентностью клеток к действию инсулина. Резистентность к инсулину, как определено выше, является состоянием/нарушением, при котором нормальное количество инсулина производит недостаточную биологическую (метаболическую) реакцию. Например, считается, что у больных с диабетом, леченных инсулином, резистентность к инсулину присутствует всегда, когда терапевтическая доза инсулина превышает уровень секреции инсулина у здорового человека.

Артериальную гипертензию связывают с гиперинсулинемией. Наряду с другими эффектами, действие инсулина заключается в стимуляции роста клеток сосудов и в увеличении задержки натрия в почках. Последняя из этих функций может осуществляться без влияния на уровни глюкозы и является известной причиной артериальной гипертензии. Рост периферической сосудистой сети, например, может вызвать сужение периферических капилляров, в то время как задержка натрия увеличивает объем крови. Таким образом, снижение уровней инсулина при гиперинсулинемии может предотвращать патологический рост сосудов и задержку натрия в почках, вызванные высокими уровнями инсулина, и, таким образом, частично снимать артериальную гипертензию.

Нарушение гомеостаза (или метаболизма) глюкозы относят к состоянию, при котором уровни сахара в крови выше нормальных, но не достаточно высоки, чтобы их можно было классифицировать как диабет. Существуют две категории, которые считаются факторами риска для развития диабета и сердечно-сосудистого заболевания. Пониженная толерантность к глюкозе (ПТГ) проявляется, когда уровни глюкозы после 2-часовой пероральной пробы на толерантность к глюкозе составляют от 140 до 199 мг/дл. ПТГ представляет собой основной фактор риска для развития диабета 2 типа и выявляется примерно у 11 процентов взрослого населения США или примерно у 20 миллионов человек. Примерно 40-45 процентов людей в возрасте 65 лет или старше имеют как диабет 2 типа, так и ПТГ. Нарушенная гликемия натощак (НГН) проявляется, когда уровни глюкозы во время 8-часового теста на уровень глюкозы в плазме натощак составляют выше 110, но ниже, чем 126 мг/дл.

Характерными особенностями больных диабетом являются раннее развитие атеросклероза и повышенный уровень сердечно-сосудистых заболеваний и болезней периферических сосудов. Гиперлипидемия является важным ускоряющим фактором развития этих заболеваний. Гиперлипидемия представляет собой состояние, обычно отличающееся патологическим увеличением циркулирующих липидов в сыворотке крови и являющееся важным фактором риска для развития атеросклероза и заболевания сердца. Обзор по нарушениям метаболизма липидов можно найти, например, у Wilson, Z. et al. (ed.), Disorders of Lioid Metabolism, Chapter 23, Textbook of Endocrinology, 9^th Edition, (W. В. Sanders Company, Philadelphia, Pa. U.S.А. 1998).

Липопротеины сыворотки являются переносчиками липидов в циркулирующей крови. Их классификация основана на их плотности: они подразделяются на: хиломикроны; липопротеины очень низкой плотности (ЛОНП); липопротеины промежуточной плотности (ЛПП); липопротеины низкой плотности (ЛНП) и липопротеины высокой плотности (ЛВП). Гиперлипидемию обычно классифицируют как первичную или вторичную гиперлипидемию. Причиной первичной гиперлипидемии обычно являются генетические дефекты, тогда как вторичная гиперлипидемия обычно вызывается другими факторами, такими как различные патологические состояния, прием лекарственных препаратов и факторы питания. Альтернативно, гиперлипидемия может быть следствием комбинации как первичных, так и вторичных причин гиперлипидемии. Повышенные уровни холестерина связаны с рядом патологических состояний, включая болезнь коронарных артерий, стенокардию, болезнь каротидных артерий, инсульты, церебральный артериосклероз и ксантому.

Часто у диабетиков выявляется дислипидемия или аномальные уровни липопротеинов в плазме крови, что является одной из основных составляющих повышенной распространенности случаев коронарных болезней и смертности среди субъектов с диабетом (например, см. Joslin, E. Ann. Chim. Med, (1927) 5: 1061-1079). Эпидемиологические исследования с тех пор подтвердили взаимосвязь и выявили в несколько раз повышенную частоту случаев смертности от коронарных болезней среди субъектов с диабетом по сравнению с субъектами, не страдающими от диабета (например, см. Garcia, М. J. et al. Morbidity and mortality in diabetics in the Framingham population. Sixteen year follow-up study," Diabetes, 23:105-11 (1974); и Laakso, М. and Lehto, S., "Epidemiology of risk factors for cardiovascular disease in diabetes and impaired glucose tolerance," Atherosclerosis, 137 Suppl: S65-73 (1998)). Некоторые липопротеиновые нарушения были описаны у субъектов с диабетом (Howard В., et al., "Lipoprotein composition in diabetes mellitus," Artherosclerosis, 30:153-162 (1978)).

Гипергликемия, являющаяся общим признаком диабета, вызывается пониженной утилизацией глюкозы печенью и периферическими тканями и увеличенной выработкой глюкозы в печени. Глюкокиназа (ГК), являющаяся основным глюкозофосфорилирующим ферментом в -клетках печени и поджелудочной железы, играет важную роль в регулировании гомеостаза глюкозы в крови. В значительной мере уровни этого фермента понижаются у больных диабетом 2 типа (Caro, J. F. et al. Hormone metabolic Res., 27; 19-22, 1995) и у некоторых животных моделей диабета (Barzilai, N. and Rossetti, L J. Biol. Chem., 268:25019-25025, 1993).

Как обосновано выше, диабет повреждает фактически каждую систему органов организма. Осложнения могут включать в себя слепоту, почечную недостаточность, заболевание сердца, инсульт, ампутацию конечностей, потерю чувствительности нервов, раннюю потерю зубов, беременность высокого риска и рождение детей с врожденными дефектами. В настоящее время инъекции инсулина являются единственным способом лечения, доступным более чем для 1,5 миллионов больных диабетом 1 типа, и становятся потенциальным способом лечения для многих из более чем 16 миллионов больных диабетом 2 типа в США. Лечение диабета 2 типа обычно состоит из комбинации диеты, физических упражнений, пероральных средств, понижающих уровень сахара в крови, например тиазолидиндионов, и в более тяжелых случаях, инсулина. Вместе с тем, клинически доступные средства, понижающие уровень сахар в крови, могут иметь побочные эффекты, которые ограничивают их использование, или средство может быть неэффективным для конкретного пациента.

В случае диабета 1 типа инсулин обычно является первичным курсом лечения. Несмотря на давнее открытие инсулина и его последующее широко распространенное использование в лечении диабета, и более позднего открытия и использования препаратов сульфонилмочевины, бигуанидов и тиазолидиндионов, таких как троглитазон, розиглитазон или пиоглитазон в качестве пероральных средств, понижающих уровень сахара в крови, лечение диабета остается менее чем удовлетворительным. Основное влияние на стоимость связанного с диабетической помощью длительного лечения будет иметь диетотерапия, положительно воздействующая на усвоение глюкозы, несмотря на недостаточность инсулина.

Адипонектин или Acrp30 (Hu, Е. et al, "AdipoQ is а novel adipose-specific gene dysregulated in obesity," J. Biol, Chem., 271:10697-10703 (1996)) представляет собой полученный из адипоцитов гормон с множественными биологическими функциями. Было описано, что ожирение, диабет 2 типа и ишемическая болезнь сердца ассоциированы со сниженными уровнями адипонектина в плазме, и что адипонектин может иметь предполагаемые антиатерогенные свойства in vitro (Ouchi, N. et al. "Adipocyte-derived plasma protein, adiponectin, suppresses lipid accumulation and class А scavenger receptor expression in human monocyte-derived macrophages," Circulation, 103:1057-1063 (2001), Yokota, T., et al. "Adiponectin, а new member of the family of soluble defense collagens, negatively regulates the growth of myelomonocytic progenitors and the functions of macrophages," Blood, 96:1723-1732 (2000)).

Также сообщалось, что резкое повышение уровня циркулирующего Acrp30 снижает выработку глюкозы в печени (Berg, А. Н. et аl., "The adipocyte-secreted protein Асrр30 enhances hepatic insulin action," Nat. Med., 7:947-953 (2001), Combs, T. P. et al. "Endogenous glucose production is inhibited bу the adipose-derived protein Асrр30 J. Clin. Invest., 108:1875-1881 (2001)). Кроме того, имеются сообщения, что глобулярный Асrр30 повышает окисление жирных кислот в мышцах и вызывает потерю веса у мышей (Fruebis, J. et аl., "Proteolytic cleavage product of 30-kDa adipocyte complement-related protein increases fatty acid oxidation in muscle and causes weight loss in mice," Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98:2005-2010 (2001)). Дополнительно сообщалось, что лечение адипонектином, состоящим исключительно из глобулярных доменов (глобулярный адипонектин, или gAd), повышает окисление жирных кислот в мышцах, усиливая, таким образом, резистентность к инсулину у мышей с липоатрофией и у мышей с ожирением, тогда как лечение непроцессированном адипонектином также вызывает улучшение, хотя и меньшее, чем с gAd (Yamauchi, Т. et al. "The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity," Nat. Med., 7:941-946 (2001)).

В последнее время опубликовано, что адипонектин резко активирует АМФ-киназу (АМФК - АМФ-активированная протеинкиназа) в скелетных мышцах, таким образом активируя окисление жирных кислот и усвоение глюкозы (Yamauchi, Т. et al. "Adiponectin stimulates glucose utilization and fatty-acid oxidation by activating AMP-activated protein kinase," Nat. Med., 8:1288-1295 (2002)), и что адипонектин постоянно активизирует -рецептор активатора пролиферации пероксисом PPAR , что приводит к повышению окисления жирных кислот, но снижению содержания тканевых ТГ в мышцах, при этом эти эффекты являются выше с gAd, чем с непроцессированным адипонектином (Yamauchi, Т. et al. "Globular adiponectin protected ob/ob mice from diabetes and ApoE-deficient mice from atherosclerosis," J. Biol. Chem., 278:2461-2468 (2002)). Интересно, что единственный непроцессированный адипонектин в печени резко активизирует АМФК, вызывая восстановление связанных с глюконеогенезом молекул и активируя окисление жирных кислот, и, кроме того, единственный непроцессированный адипонектин постоянно активирует АМФК, активируя окисление жирных кислот и уменьшая уровни тканевых ТГ в печени. Все эти изменения направлены на повышение чувствительности к инсулину in vivo (Yamauchi, Т. et al. Nat. Med., 8:1288-1295 (2002); Yamauchi, T. et al. J. Biol. Chem., 278:2461-2468 (2002)).

Вышеприведенные результаты предполагают потенциальную причастность адипонектина к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям и диабету. Выработка и концентрации циркулирующего адипонектина снижена у мышей и людей, страдающих ожирением (Hu, et al. J. Biol. Chem., 271:10697-107032 (1996); Arita, et al., "Paradoxical decrease of an adipose-specific protein, adiponectin, in obesity," Biochem. Biophys. Res, Commun., 257:79-83 (1999)). Низкие уровни адипонектина в плазме могут являться фактором риска для развития ишемической болезни сердца, и также значительно снижены его концентрации при диабете 2 типа (Ouchi, et al. Circulation. 100:2473-2476 (1999); Hotta, et al. Diabetes, 50:1126-1133 (2001)). Предполагается, что способность адипонектина снижать уровень глюкозы и делать обратимой резистентность к инсулину может иметь применение в качестве лекарственного средства против диабета (Yamauchi, et al., Nat. Med. 7;941-946 (2001); Berg, et al. Nat. Med. 7:947-953 (2001)). Кроме того, показано, что протеолитически расщепленный фрагмент адипонектина вызывает потерю веса у животных с ожирением (Fruebis, et аl., Proc, Natl. Acad. Sci. USA. 98:20(15-2010 (2001)). Этот белок прямо или опосредованно воздействует по меньшей мере на четыре типа клеток. Адипонектин модулирует NF-каппа В-опосредованные сигналы в эндотелиальных клетках аорты человека, возможно, объясняющие их сниженную адгезию к моноцитам (Ouchi, et al. "Adiponectin, an adipocyte-derived plasma protein, inhibits endothelial NF-kappaB signaling through а cAMP-dependent pathway," Circulation, 102:1296-1301(2000)). Белок подавляет дифференцировку миелоидных клеток-предшественников и оказывает дискретное влияние на две моноцитарные клеточные линии (Yokota, Blood. 96:1723-1732 (2000)). Также адипонектин может индуцировать метаболические изменения в гепатоцитах (Yamauchi, et al., 2001; Berg, et al. 2001).

Насколько известно, ранее не сообщалось о том, что цистеаминовые соединения являются полезными для модуляции биологических факторов, таких как уровни адипонектина и уровни мочевой кислоты в крови, с целью терапии нарушений метаболических функций (то есть метаболизма глюкозы или липидов).

Краткая сущность изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает материалы и способы для модуляции по меньшей мере одного биологического фактора посредством введения цистеаминового соединения для лечения биологического состояния, такого как патологический метаболизм глюкозы или липидов. Рассматриваемые биологические факторы, модулируемые согласно настоящему изобретению, включают в себя инсулиноподобные факторы роста (такие как инсулиноподобный фактор роста 1 или ИФР-1), уровни сахара в крови, уровни инсулина, уровни С-пептида, уровни триглицеридов, уровни свободных жирных кислот, уровни мочевой кислоты в крови, уровни микроальбуминурии, экспрессию переносчика глюкозы, уровни адипонектина, общий уровень холестерина в сыворотке крови, уровни липопротеинов высокой плотности (ЛВП) и уровни липопротеинов низкой плотности (ЛНП), но не ограничены вышеперечисленным.

Раскрываемые в настоящем изобретении биологические состояния, которые можно лечить путем введения цистеаминового соединения, включают в себя гиперхолестеринемию; гиперинсулинемию; дисгликемию; гиперурикемию; высокие уровни триглицеридов (включая высокие уровни ЛВП); ожирение, сердечно-сосудистые заболевания; артериальную гипертензию; гипергликемию; отсутствие толерантности к глюкозе; низкие уровни ЛВП; диабет (типы 1 и 2); а также любые другие симптомы, осложнения, состояния или заболевания, связанные или с высоким уровнем холестерина, или с диабетом, но не ограниченные вышеперечисленным. Согласно настоящему изобретению введение пациенту цистеаминового соединения может замедлять или даже предотвращать развитие биологических состояний (таких как диабет или высокий уровень холестерина) и любых сопутствующих симптомов, осложнений, состояний или заболеваний, связанных с указанным биологическим состоянием.

Настоящее изобретение обеспечивает способы лечения и/или профилактики нарушений метаболизма липидов или предотвращения, замедление развития и/или лечения развития осложнений, связанных с нарушением метаболизма липидов. Более конкретно, настоящее изобретение обеспечивает материалы и способы лечения и/или предотвращения высокого уровня холестерина или гиперхолестеринемии или предотвращения, замедление развития и/или лечения развивающихся осложнений, связанных с гиперхолестеринемией (или с высоким уровнем холестерина), посредством введения пациенту цистеаминового соединения. Конкретно, в настоящем изобретении приводятся примеры использования цистеаминового соединения для снижения общих уровней холестерина в крови, уровней свободных жирных кислот, уровней ЛНП и/или уровней триглицеридов. Дополнительно, цистеаминовые соединения можно применять для повышения у пациента уровней ЛВП.

Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает материалы и способы лечения диабета. В предпочтительных вариантах осуществления настоящее изобретение обеспечивает уникальные материалы и способы лечения и/или профилактики сопутствующих диабету симптомов, а также профилактики или замедления развития сопутствующих диабету осложнений, состояний или заболеваний. Например, можно предотвращать или лечить посредством введения цистеаминового соединения, согласно настоящему изобретению, осложнения, состояния или заболевания, такие как фоновая диабетическая ретинопатия, макулярный отек, катаракта, липоидный некробиоз, ожирение, гиперинсулинемия, гипертензия, гипергликемия, диабетическая дермопатия, грибковые инфекции, сердечно-сосудистые заболевания, застойная сердечная недостаточность, заболевания почек, дисгликемия, гиперурикемия, высокие уровни триглицеридов, высокие уровни ЛВП, ожирение (особенно по брюшному типу) и диабетическую нейропатию, все из которых обычно связаны с диабетом.

В предпочтительных вариантах осуществления цистеаминовое соединение вводят пациенту, не имеющему наблюдаемых симптомов биологического состояния, но с выявленной предрасположенностью к развитию биологического состояния (далее в настоящем изобретении таких пациентов относят к "пациентам группы риска"). В конкретном варианте осуществления перед введением цистеаминового соединения проводят оценку пациента для определения риска развития диабета 2 типа. В последнее время были идентифицированы различные маркеры, представляющие собой важные маркеры, предшествующие началу клинического проявления диабета 2 типа. Иммунологические маркеры, которые можно выявить с применением способов, известных специалистам в данной области для выявления пациентов группы риска по диабету 2 типа, включают в себя аутоантитела к инсулину (ИАА); декарбоксилазу глутаминовой кислоты (GAD) и аутоантитела к инсулоцитам (IСА), такие как представители инсулоцитов рецепторного типа семейства тирозинфосфата, называемые IA-2, но не ограничены вышеперечисленным. Способы выявления пациентов группы риска по диабету 2 типа посредством определения таких маркеров, которые можно использовать согласно настоящему изобретению, включают в себя способы согласно патентам США № № 6391651 и 6316209, но не ограничены ими.

В другом варианте осуществления перед введением цистеаминового соединения проводят оценку пациента для определения риска развития высокого уровня холестерина. За последнее время были идентифицированы различные маркеры, представляющие собой важные маркеры, предшествующие началу клинического проявления высокого уровня холестерина (или гиперхолестеринемии, или гиперлипидемии). Маркеры, которые можно выявить с применением способов, известных специалистам в данной области для выявления пациентов группы риска по высокому уровню холестерина, включают в себя С-реактивный белок (CРБ) (см. Yeh, Е.T. С-reactive protein is an essential aspect of cardiovascular risk factor stratification," Can J Cardiol., 20 (Suppl В):93-96 В (Aug 2004); аполипопротеин СIII и уровни гомоцистеина в плазме (see Geisel, J et al. "The impact of hyperhomocysteinemia as а cardiovascular risk factor in the prediction of coronary heart disease," Clin Chem Lab Med., 4l(11):1513-7 (2003)", но не ограничены вышеперечисленным. Способы определения пациентов группы риска по высоким уровням холестерина (или гиперхолестеринемии, или гиперлипидемии) посредством выявления таких маркеров, которые можно использовать согласно настоящему изобретению, включают в себя патентную заявку США № 2004/0198656, но не ограничены ею.

Дополнительные факторы, которые можно использовать как единственные или в комбинации, для определения предрасположенности пациента группы риска к развитию гиперхолестеринемии включают в себя, без ограничения, наследственность (то есть семейную гиперхолестеринемию), повышенное артериальное давление, интенсивность курения, потребление алкоголя, диабет, ожирение, физическую инертность, возраст и пол (то есть женщины в постменопаузе в возрасте старше 50 лет) и стресс.

В используемом способе цистеаминовое соединение вводят пациенту до или после диагностики биологического состояния (то есть диабета или высокого уровня холестерина) для лечения, замедления появления симптомов или улучшения симптоматики, связанной с биологическим состоянием и/или осложнениями, сопутствующими биологическому состоянию. Согласно настоящему изобретению для получения терапевтического эффекта композиции согласно настоящему изобретению можно вводить в любое время (такое как не предусмотренное схемой введения время или в неопределенное время).

Согласно настоящему изобретению впервые было выявлено, что введение цистеаминового соединения пациенту может повышать экспрессию переносчика глюкозы (glut4) в печени, мышцах, адипоцитах и других тканях. Кроме того, введение пациенту цистеаминового соединения снижает уровни инсулиноподобного фактора роста 1 (ИПФ-1), снижает уровень С-пептида, уровни мочевой кислоты в крови, снижает уровни микроальбуминурии и повышает уровни адипонектина. Модуляция этих и других биологических факторов путем введения цистеаминового соединения может увеличивать чувствительность пациента к инсулину, снижать гиперинсулинемию, уменьшать значения модели оценки гомеостаза (HOMA), снижать гипергликемию и уменьшать интолерантность к глюкозе.

Также согласно настоящему применению было отмечено, что введение цистеаминового соединения пациенту модулирует биологические факторы, которые могут отображать или развиваться в осложнения или состояния, связанные с диабетом или с высокими уровнями холестерина. Как указано выше, было выявлено, что введение цистеаминового соединения пациенту может воздействовать на уровни инсулина, глюкозы или уровни сахара в крови, уровни С-пептида, инсулиноподобных факторов роста, уровни мочевой кислоты в крови, уровни свободных жирных кислот, уровни адипонектина, на экспрессию glut4, уровни триглицеридов, уровни липопротеинов высокой плотности (ЛВП), уровни липопротеинов низкой плотности (ЛНП) и уровни микроальбуминурии у пациента. В частности, введение цистеаминового соединения пациенту может: уменьшать гиперинсулинемию, уменьшать инсулиноподобный фактор роста 1 (ИПФ-1), уменьшать уровни С-пептида, повышать экспрессию glut4 в тканях, уменьшать уровни жирные кислот, уменьшать уровни мочевой кислоты в крови, повышать уровни адипонектина, уменьшать уровни триглицеридов, уменьшать уровни ЛНП, увеличивать уровни ЛВП и уменьшать уровни микроальбуминурии.

Поскольку все эти биологические факторы связаны с диагностикой и/или развитием симптомов, связанных с диабетом или с высоким уровнем холестерина, с осложнениями или с состояниями (см. Reist, GC et al. Changes in IGF activities in human diabetic vitreous, Diabetes, 53(9):2428-35 (Sept. 2004); Janssen JA and Lamberts, SW, The role of IGF-I in the development of cardiovascular disease in Type 2 diabetes mellitus: is prevention possible? Eur J Endocrinol., 146(4):467-77 (2002); Chakrabarti, S et al. C-peptide and retinal microangiopathy in diabetes, Exp Diabesity Res., 5(1):91-6 (Jan-Mar 2004); Gottsater, A. et al. Plasma adiponectin and serum advanced glicated end-products increase and plasma lipid concentrations decrease with increasing duration of Type 2 diabetes, Eur J Endocrinol., 151(3):361-6 (Sept 2004); Tseng, CH., Independent association of uric acid levels with peripheral arterial disease in Taiwanese patients with Type 2 diabetes, Diabet Med., 21(7):724-9 (July 2004); Liese, AD et al., Microalbuminuria, central adiposity and hypertension in the non-diabetic urban population of the. MONICA Augsburg servey 1994/95, J Hum Hupertens., 15(11):799-804 (2001); and Wollesen, F. et al., Peripheral atherosclerosis and serum lipoprotein(a) in diabetes, Diabetes Care., 22(1):93-8 (1999)), введение цистеаминового соединения можно использовать согласно описанию для лечения сопутствующих диабету или высокому уровню холестерина осложнений и состояний, а также предотвращать развитие таких биологических состояний у пациентов группы риска. Рассматриваемые осложнения, которые нужно лечить или предотвращать согласно настоящему изобретению, включают в себя следующие осложнения: гиперинсулинемия, дисгликемия, гиперурикемия, высокие уровни триглицеридов, повышенный уровень холестерина ЛВП, гипертензия, ожирение, атеросклероз, сердечно-сосудистые заболевания, цереброваскулярный тромбоз или кровотечение, инсульт, стенокардия, коронарный тромбоз, ишемическая болезнь сердца (то есть сердечная недостаточность), перемежающаяся хромота и ишемия конечностей, но не ограничены вышеперечисленным.

Согласно настоящему изобретению введение цистеаминового соединения пациенту перед диагностированием или при появлении диабета может изменять метаболизм пациента таким образом, чтобы диабет или высокий уровень холестерина не развивался или развивался в меньшей степени, чем, если бы наблюдения проводили в отсутствии цистеаминового соединения. Модулируя вышеупомянутые биологические факторы, материалы и способы настоящего изобретения могут лечить и/или предотвращать биологические состояния (такие как диабет или высокий уровень холестерина) и сопутствующие симптомы, а также лечить и/или предотвращать сопутствующие биологическим состояниям осложнения или состояния. Например, у субъектов с нарушением метаболизма глюкозы или резистентностью к инсулину, но без резко выраженного диабета (например, у страдающих ожирением пациентов), не должен развиваться диабет благодаря улучшенному усвоению глюкозы и резистентностью к инсулину в результате цистеаминовой активности (то есть наблюдаемой цистеаминовой модуляции переносчиков глюкозы и метаболизма адипонектина и липидов).

Согласно настоящему изобретению ежедневное количество дозы цистеаминового соединения, вводимого пациенту с диагностированным диабетом или страдающему от осложнений, состояний или заболеваний, сопутствующих диабету, составляет приблизительно от 0,1 мг до 1,000 мг цистеаминового соединения на кг веса тела пациента (ВТ).

В одном варианте осуществления цистеамин вводят пациенту ежедневно без назначенной по времени схемы для лечения диабета, при этом терапевтически эффективное количество цистеамина составляет приблизительно от 0,1 мг до 400 мг на килограмм ВТ пациента или эквивалентное молярное количество цистеаминового соединения. В другом варианте осуществления цистеамина гидрохлорид вводят ежедневно пациенту без назначенной схемы для лечения диабета, при этом терапевтически эффективное количество цистеамина гидрохлорида составляет приблизительно от 1,0 мг до 600 мг/кг ВТ или эквивалентное молярное количество цистеаминового соединения. Предпочтительно для лечения диабета согласно настоящему изобретению пациенту вводят суточную дозу цистеамина, составляющую менее чем около 30 мг/кг ВТ, или эквивалентное молярное количество цистеаминового соединения.

В варианте осуществления настоящего изобретения ежедневное количество дозы цистеаминового соединения, вводимой пациенту для лечения и/или предотвращения гиперхолестеринемия или для замедления развития сопутствующих гиперхолестеринемии осложнений, может составлять приблизительно от 1 мг/кг до 300 мг/кг веса тела. Предпочтительно цистеаминовое соединение вводят в дозе приблизительно от 5 мг/кг до 150 мг/кг веса тела в день без назначенной схемы. В более предпочтительном варианте осуществления ежедневно пациенту вводят приблизительно от 10 мг до 100 мг цистеамина гидрохлорид на килограмм веса тела или эквивалентное молярное количество цистеаминового соединения.

Цистеаминовое соединение можно вводить как единственное или одновременно с другими известными средствами или способами лечения, снижающими уровень холестерина. Рассматриваемые средства, снижающие уровень холестерина, или способы лечения включают в себя, без ограничения, изменения в приеме пищи, увеличении физической активности, снижение веса, заместительную гормонотерапию в постменопаузе у женщин и лекарственные препараты (то есть ловастатин, правастатин, симвастатин, флувастатин, аторвастатин, смолы желчной кислоты, никотиновая кислота или ниацин и фибраты).

В другом варианте осуществления настоящего изобретения цистеаминовое соединение вводят пациенту с диагностированным диабетом для лечения диабета, а также предотвращения и/или уменьшения тяжести сопутствующих диабету осложнений. В родственном варианте осуществления цистеаминовое соединение вводят в комбинации с другими известными средствами, применяемыми для лечения диабета (то есть инсулин, сульфонилмочевина, бигуаниды, ингибиторы -глюкозидазы, тиазолидиндионы, меглитидины, D-фенилаланин), с целью как предотвращения, так и/или лечения диабета и сопутствующих диабету осложнений.

В другом варианте осуществления обеспечиваются композиции настоящего соединения, содержащие цистеаминовое соединение, которые включают в себя "включение соединения первичного материала", фиксирующее газы, жидкости или соединения как комплексы включения для обработки в твердой форме и для облегчения последующего высвобождения (то есть выделение в щелочной среде под действием растворителя или путем плавления).

Краткое описание чертежей

Фигура 1 показывает путь метаболизма цистеамина.

Фигура 2 показывает цистеамин как составляющее коэнзима А.

Фигуры 3-5 показывают результаты пероральных тестов на толерантность к глюкозе, выполненных на мышиной модели, доказывающие эффективность материалов и способов настоящего изобретения.

Фигура 6 показывает результаты тестов уровней глюкозы натощак, выполненных на мышиной модели, доказывающие эффективность материалов и способов настоящего изобретения.

Фигуры 7-10 показывают результаты серологических тестов, выполненных на мышиной модели, доказывающие эффективность материалов и способов настоящего изобретения.

Подробное раскрытие изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает материалы и способы для модуляции по меньшей мере одного биологического фактора путем введения цистеаминового соединения для лечения биологического состояния, такого как нарушение метаболизма глюкозы или липидов. Рассматриваемые биологические факторы, модулируемые согласно настоящему изобретению, включают в себя инсулиноподобные факторы роста (такие как инсулиноподобный фактор роста 1 или ИПФ-1), уровни сахара в крови, уровни инсулина, уровни С-пептида, уровни триглицеридов, уровни свободных жирных кислот, уровни мочевой кислоты в крови, уровни микроальбуминурии, экспрессию переносчика глюкозы, уровни адипонектина, уровни липопротеинов высокой плотности (ЛВП) и уровни липопротеинов низкой плотности (ЛНП), но не ограничены вышеперечисленным.

Предпочтительно настоящее изобретение обеспечивает материалы и способы лечения или предотвращения появления высокого уровня холестерина (или гиперхолестеринемии, или гиперлипидемии) у пациента и/или лечения или замедления/предотвращения появления осложнений, состояний или заболеваний, связанных с высоким уровнем холестерина (или гиперхолестеринемии, или гиперлипидемии). Настоящее изобретение также предпочтительно лечит и/или предотвращает развитие диабета и сопутствующих диабету симптомов, а также осложнений, состояний и/или заболеваний, связанных с диабетом.

Используемый в настоящем изобретении термин "лечение" или его любые варианты (то есть лечить, при лечении и т.д.) относится к любому лечению пациента с диагностированными биологическими состояниями, такими как гиперхолестеринемия или диабет, используя материалы и/или способы настоящего изобретения. Используемый в настоящем изобретении термин лечение включает в себя: (i) предотвращение или замедление проявления симптомов у пациента группы риска, связанных с биологическим состоянием, представляющим интерес, у которого тем не менее выявлялись симптомы, связанные с биологическим состоянием; (ii) улучшение симптомов, связанных с биологическим состоянием, представляющим интерес у пациента с диагностированным биологическим состоянием; (iii) предотвращение, замедление или улучшение проявления симптомов, связанных с осложнениями, состояниями или заболеваниями, связанными с биологическим состоянием, представляющим интерес (то есть гиперхолестеринемия и/или диабет) как у пациента группы риска, так и у пациента с диагностированным биологическим состоянием; и/или (iv) облегчение состояния (то есть вызывая обратное развитие гиперхолестеринемии и/или диабета или связанных с ним осложнений, состояний или заболеваний).

Используемый в настоящем изобретении термин "гиперхолестеринемия" (также известный как высокий уровень холестерина, гиперхолистеремия, гиперлипидемия или гиперхолистеринемия) относится к состоянию, характеризующемуся уровнями общего холестерина в сыворотке, или ЛНП и/или триглицеридов, которые являются более высокими по сравнению с уровнями, считающимися нормой рядовыми специалистами в данной области. Например, Национальные институты здоровья указывают, что нормальные или оптимальные уровни общего холестерина в сыворотке составляют менее чем 200 мг холестерина на дл крови, и нормальные или оптимальные уровни ЛНП составляют менее чем 100 мг ЛНП на дл крови. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения гиперхолестеринемия включает в себя состояния, при которых общий уровень холестерина составляет приблизительно 200 мг/дл или выше; и уровни ЛНП составляют 100 мг/дл или выше. Как предполагают квалифицированные специалисты в данной области, характеристики, применяемые для диагностики гиперхолестеринемии, являются объектами для изменения и можно применять самые последние стандарты, такие как раскрываемые Национальными институтами здоровья, для выявления гиперхолестеринемии согласно настоящему изобретению.

Выявление пациентов, нуждающихся в лечении от гиперхолестеринемии, уверенно попадает в объем знаний и способностей специалиста в данной области. Например, индивидуумы, имеющие уровни холестерина в сыворотке или уровни холестерина ЛПН, выявленные клиническими лабораторными анализами, являющиеся выше, чем считающиеся нормальным специалистами в данной области, являются пациентами, нуждающимися в лечении от гиперхолестеринемии. Используя последующий пример, клинический специалист, квалифицированный в данной области, может легко выявлять при помощи клинических тестов, физического обследования и медицинского/семейного анамнеза, пациентов, страдающих от гиперхолестеринемии, а также пациентов, предрасположеннных к развитию гиперхолестеринемии, и, таким образом, легко определяя, является ли индивидуум пациентом, нуждающимся в лечении от гиперхолестеринемии.

Используемый в настоящем изобретении термин "артериосклероз" относится к состоянию заболевания, характеризующемуся развитием и ростом атеросклеротических поражений или бляшек. Выявление пациентов, нуждающихся в лечении от атеросклероза, уверенно попадает в объем знаний и способностей специалиста в данной области. Например, пациенты, как страдающие от клинически выраженного атеросклероза, так и составляющие группу риска по развитию атеросклероза в результате гиперхолестеринемии, считаются пациентами, нуждающимся в лечении от осложнения, ассоциированного с гиперхолестеринемией.

Используемый в настоящем изобретении термин "диабет" предназначен для обозначения всех диабетических состояний, включая без ограничения, сахарный диабет, диабет беременных, диабет 1 типа, диабет 2 типа и диабет беременных. Термин "диабет" также относится к хроническому заболеванию, характеризующемуся относительным или абсолютным дефицитом инсулина, который приводит к отсутствию толерантности к глюкозе. Диабет 1 типа также относится к инсулинзависимому сахарному диабету (ИЗСД) и также включает в себя, например, ювенильный сахарный диабет. Диабет 1 типа возникает прежде всего вследствие деструкции -клеток поджелудочной железы. Сахарный диабет 2 типа также относится к инсулиннезависимому сахарному диабету (ИНСД) и отчасти характеризуется нарушением высвобождения инсулина после приема пищи. Резистентность к инсулину также может являться фактором, ведущим к возникновению сахарного диабета 2 типа. Генетический диабет возникает вследствие мутаций, которые воздействуют на функцию и регуляцию -клеток.

Также используемый в настоящем изобретении термин "диабет" отличается значением уровня глюкозы в крови натощак, составляющим приблизительно 130 мг/дл или больше, или значением уровня глюкозы в плазме, составляющим приблизительно 180 мг/дл или больше, при измерении уровней примерно через 2 часа после перорального введения нагрузки глюкозы в дозе около 75 г или после приема пищи. По предположению специалистов в данной области техники характеристики, применяемые для выявления диабета, являются объектами для изменения и можно применять самые последние стандарты, такие как раскрываемые Всемирной организацией здравоохранения, для выявления диабета согласно настоящему изобретению.

Термин "диабет" также подразумевает включение в него индивидуумов с гипергликемией, включающей в себя хроническую гипергликемию, нарушение гомеостаза глюкозы или толерантность и резистентность к инсулину. Уровни глюкозы в плазме у индивидуумов с гипергликемией включают в себя, например, концентрации глюкозы, являющиеся выше нормальных, что определяется достоверными диагностическими показателями. Такие индивидуумы с гипергликемией являются группой риска или предрасположены к развитию явных клинических симптомов сахарного диабета.

Используемый в настоящем изобретении термин "осложнение (осложнения) гиперхолестеринемии" относится к медицинским/клиническим проблемам, которые встречаются чаще у больных с диагностированной гиперхолестеринемией, чем в популяции в целом. Рассматриваемые в настоящем изобретении осложнения, связанные с гиперхолестеринемией, включают в себя, без ограничения, сердечно-сосудистые заболевания (то есть артериосклероз, атеросклероз, инсульт, повышенное артериальное давление, стенокардию, инфаркт миокарда/недостаточность, сердечную аритмию), панкреатит, диабет, ожирение и цереброваскулярную болезнь (то есть геморрагический инсульт).

Используемый в настоящем изобретении термин "диабетическое осложнение (осложнения)" относится к медицинским/клиническим проблемам, которые встречаются чаще у больных с диагностированным диабетом. Рассматриваемые в настоящем изобретении диабетические осложнения включают в себя медицинские/клинические проблемы, которые обусловлены изменениями в кровеносных сосудах и/или нервах в результате диабета. Они включают в себя состояния кожи (то есть бактериальные инфекции, грибковые инфекции, диабетическую дермопатию, диабетический липоидный некробиоз (то есть диабетический пузырь), эруптивный ксантоматоз, кожные аллергические реакции, пальцевой склероз, диссеминированную анулярную гранулему и акантокератодермию), болезни десен, патологии глаз (то есть глаукому, катаракту, ретинопатию), болезни почек, нейропатию (то есть системную нейропатию, дистальную системную полинейропатию, проксимальную нейропатию, бедренную нейропатию, нейропатическую артропатию, краниальную невропатию, автономную невропатию, компрессионную невропатию и диабетическую амиотрофию), гиперинсулинемию, дисгликемию, гиперурикемию, ожирение, гиперхолестеринемию, сердечно-сосудистые заболевания/нарушения (то есть артериальную гипертензию, болезни сердца, инфаркт миокарда, инсульт) и не ограничены вышеперечисленным.

Под используемым в настоящем изобретении термином "пациент" подразумеваются организмы, включая организмы млекопитающих, у которых обеспечивается лечение композициями согласно настоящему изобретению. Виды млекопитающих, для которых раскрываемые способы лечения являются полезными, включают в себя человекообразных обезьян, шимпанзе, орангутангов, людей, мартышек; и одомашненных животных (то есть домашних животных), таких как собаки, коты, мыши, крысы, морские свинки и хомяки, но не ограничены вышеперечисленным.

Термины "одновременное введение" и "одновременно вводить", используемые в настоящем изобретении, включают в себя введение соединения или способ лечения, подходящий для применения со способами настоящего изобретения (введение цистеаминового соединения) для модуляции биологических факторов с целью лечения конкретного биологического состояния. В некоторых вариантах осуществления цистеаминовое соединение вводят одновременно с дополнительным терапевтическим средством, известным в качестве полезного для лечения диабета или гиперхолестеринемии. Например, согласно настоящему изобретению цистеаминовое соединение можно вводить одновременно со способами лечения или терапевтическими средствами, полезными для лечения гиперхолестеринемии (то есть увеличение физической активности, изменение в употреблении диеты, снижение/прекращение потребления алкоголя и курения, применение терапевтических средств, таких как лавостатин, правастатин, симвастатин, флувастатин и аторвастатин) или для лечения сопутствующих гиперхолестеринемии осложнений, состояний или заболеваний.

В других вариантах осуществления цистеаминовое соединение можно вводить одновременно по меньшей мере с одним дополнительным терапевтическим средством, подходящим для использования при лечении диабета (то есть инсулин и/или соединение, понижающее уровень сахара в крови) или для лечения связанных с диабетом осложнений, состояний или заболеваний.

Согласно настоящему изобретению терапевтическое средство может обеспечиваться в смеси с цистеаминовым соединением, например, в фармацевтической композиции; или средство и цистеамин могут обеспечиваться в виде раздельных соединений, таких как, например, раздельные фармацевтические композиции, применяемые последовательно, одновременно или в разное время. Предпочтительно, если цистеаминовое соединение и известное средство (или способ лечения) для лечения гиперхолестеринемии и/или диабета применяют раздельно, они вводятся не настолько отдаленно друг от друга по времени, что цистеаминовое соединение и известное соединение не могут взаимодействовать.

Используемая в настоящем изобретении ссылка на "цистеаминовое соединение" включает в себя цистеамин, различные цистеаминовые соли, которые включают в себя фармацевтически приемлемые соли цистеаминового соединения, а также цистеаминовые предлекарства, которые легко могут, например, метаболизироваться в организме для образования цистеамина. Также в объем настоящего изобретения включены аналоги, производные, конъюгаты и метаболиты цистеамина, которые способны, как описано в настоящем изобретении, модулировать биологические факторы при лечении биологического состояния, профилактике биологического состояния у пациентов группы риска или при лечении осложнения, состояния или заболевания, связанного с представляющим интерес биологическим состоянием. Различные аналоги, производные, конъюгаты и метаболиты цистеамина являются хорошо известными и легко применяются специалистами в данной области и включают в себя, например, соединения, композиции и способы доставки, как сформулировано в патентах США № № 6521266; 6468522; 5714519 и 5554655.

Рассматриваемое в настоящем изобретении цистеаминовое соединение включает в себя соединения, которые известны как повышающие эндогенную выработку цистеамина, включающего в себя пантотеновую кислоту. Пантотеновая кислота представляет собой встречающийся в природе витамин, который у млекопитающих преобразуется в коэнзим А, являющийся веществом, жизненно необходимым для многих физиологических реакций. Цистеамин представляет собой компонент коэнзима А, и повышение уровня коэнзима А приводит к повышению уровня циркулирующего цистеамина. Соли щелочных металлов, такие как трехосновный фосфат магния и сульфит магния (соли Эпсома), увеличивают образование коэнзима А. Кроме того, распад коэнзима А до цистеамина увеличивается в присутствии восстанавливающего средства, такого как лимонная кислота. Таким образом, комбинация пантотеновой кислоты и солей щелочных металлов приводит к увеличению выработки коэнзима А, параллельно, цистеамина. Соответственно, в одном варианте осуществления настоящего изобретения можно достичь обеспечения преимущества цистеамина, сформулированного в настоящем изобретении, способствуя эндогенной выработке цистеамина посредством процесса естественного метаболизма, как, например, посредством действия коэнзима А или в качестве метаболита цистеина (см. Фигуры 1 и 2) или путем введения пантотеновой кислоты.

Используемый в настоящем изобретении термин "фармацевтически приемлемая соль" относится к любой соли цистеаминового соединения, являющейся фармацевтически приемлемой и не сильно уменьшающей или ингибирующей активность цистеаминового соединения. Подходящие примеры включают кислые аддитивные соли органической или неорганической кислоты, такие как ацетат, тартрат, трифторацетат, лактат, малеат, фумарат, цитрат, метан, сульфонат, сульфат, фосфат, нитрат или хлорид.

Используемый в настоящем изобретении термин "эффективное количество" относится к количеству, необходимому для достижения желательной биологической реакции. Согласно настоящему изобретению эффективное количество цистеаминового соединения представляет собой количество, необходимое для обеспечения видимого эффекта по меньшей мере в одном биологическом факторе (то есть заметное увеличение уровня адипонектина) для применения при лечении биологического состояния (такого как понижения общего уровня холестерина в крови у пациента с диагностированной гиперхолестеринемией или для предотвращения появления диабета у пациента группы риска). Эффективное количество может включать в себя количество, необходимое для возможности уменьшения на 1%-85% общего уровня холестерина в сыворотке или уровня глюкозы в крови. В конкретных вариантах осуществления эффективное количество позволяет уменьшение на 5%, 10%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% и на 100% тяжести осложнений, связанных с биологическим состоянием (то есть осложнений, сопутствующих диабету или гиперхолестеринемии, такие как ожирение, ретинопатия, глаукома, катаракта, заболевания сердца, инсульт, артериальная гипертензия, нейропатия, дермопатия, заболевания десен и т.д.).

Настоящее изобретение впервые обеспечивает полезные материалы и способы модуляции различных биологических факторов посредством введения цистеаминового соединения. В одном варианте осуществления материалы и способы настоящего изобретения лечат гиперхолестеринемию и/или осложнения, связанные с гиперхолестеринемией, а также диабет и/или осложнения, сопутствующие диабету, посредством введения пациенту цистеаминового соединения. В конкретном приводимом в настоящем изобретении примере представлено введение цистеаминового соединения пациенту перед или после диагностирования гиперхолестеринемии и/или диабета. В предпочтительном варианте осуществления цистеамина гидрохлорид (и/или его аналоги, производные и предлекарства) вводят пациенту для лечения гиперхолестеринемии, диабета или осложнения, состояния, или заболевания, связанного как с гиперхолестеринемией, так и с диабетом. Предпочтительно введение цистеаминового соединения (такого как цистеамина гидрохлорид) проводят без определенной схемы введения по времени.

Цистеаминовое соединение можно вводить одновременно с другими известными средствами, и/или способами лечения, применяемыми для лечения диабета (то есть с инсулином, сульфонилмочевиной, бигуанидами, ингибиторами -глукозидазы, тиазолидиндионами, меглитинидами, D-фенилаланином) и/или для лечения гиперхолестеринемии и/или связанных с диабетом осложнений. В других вариантах осуществления настоящего изобретения цистеаминовое соединение можно вводить одновременно с материалами и/или способами, применяемыми для лечения гиперхолестеринемии, включающими в себя, без ограничения, коррекцию потребления пищи (т.e. уменьшение количества насыщенных жиров и холестерина в диете); увеличение физической активности, снижение веса тела, уменьшение или прекращение употребления алкоголя/курения, заместительную гормонотерапию и препараты, снижающие уровень холестерина (то есть средства, повышающие секрецию желчной кислоты, никотиновая кислота и фибриновые кислоты).

В других вариантах осуществления цистеаминовое соединение можно вводить одновременно с материалами и/или способами, применяемыми для лечения осложнений, связанных с гиперхолестеринемией, включая, без ограничения, лекарственные препараты и способы лечения сердечно-сосудистых заболеваний (то есть изменения образа жизни (потребление пищи, физическую активность, уменьшение или прекращение курения, применение бета-блокаторов, беназеприла, рамиприла и/или торсемида), артериосклероза (то есть изменение образа жизни, применение альфа-адреноблокаторов), атеросклероза (то есть изменение образа жизни, применение аспирина или ингибиторов АСЕ), инсульта (то есть применение антитромбоцитарных средств, противосвертывающих средств), высокого артериального давление (то есть изменение образа жизни, применение антигипертензивных средств), панкреатита (то есть применение антибиотиков, блокаторов Н₂-рецепторов), диабета (то есть применение инсулина) и ожирения (то есть изменение потребления пищи).

Цистеаминовое соединение можно вводить одновременно с инсулином для лечения диабета 1 типа, диабета 2 типа и сопутствующих состояний и симптомов. При диабете 2 типа, резистентности к инсулину, гиперинсулинемии, вызванной диабетом артериальной гипертензии, ожирении или поражении кровеносных сосудов, глаз, почек, нервов, вегетативной нервной системы, кожи, соединительной ткани или иммунной системы цистеаминовое соединение можно вводить одновременно с гипогликемическим соединением вместо инсулина. Альтернативно, цистеаминовое соединение можно вводить одновременно с инсулином и гипогликемическим соединением для лечения диабета 2 типа, резистентности к инсулину, гиперинсулинемии, вызванной диабетом артериальной гипертензии, ожирения или поражения кровеносных сосудов, глаз, почек, нервов, вегетативной нервной системы, кожи, соединительной ткани или иммунной системы. Дополнительные соединения и/или лекарственные препараты, с которыми одновременно можно вводить цистеаминовое соединение, включают в себя, без ограничения, лекарственные препараты на генно-инженерной основе; инсулин и способы введения инсулина (то есть инсулиновый насос, подкожное вливание инсулина, введение через ингалятор); сульфонилмочевины (то есть глибурид, глипизид, глимепирид, толбутамид, хлорпропрамид); средства, усиливающие секрецию инсулина (то есть репаглинид, натеглинид); ингибиторы альфа-глюкозидазы (то есть акарбоза, миглитол); бигуанид и тиазолидиндионы (то есть розиглитазон, пиаглитазон).

Композиции настоящего изобретения можно вводить различными путями введения, включая, например, формы перорального введения, такие как таблетки, капсулы или им подобные, или посредством парентерального, внутривенного, внутримышечного, трансдермального, буккального, подкожного путей введения, в виде суппозиториев или другими способами. Такие композиции именуются в настоящем изобретении в общем как "фармацевтические композиции". Обычно они могут находиться в стандартной лекарственной форме, а именно в виде физически дискретных единиц, подходящих в качестве однократной дозы для потребления человеком, при этом каждая доза содержит заданное количество активного компонента, рассчитанного, чтобы произвести желательный терапевтический эффект в сочетании с одним или более фармацевтически приемлемыми другими компонентами, например разбавителем или носителем.

Цистеаминовое соединение настоящего изобретения можно изготовлять согласно известным способам для приготовления фармацевтически полезных композиций. В ряде источников описаны рецептуры, которые являются известными и легко доступными специалистам в данной области. Например, в издании "Remington`s Pharmaceutical Science (Martin EW [1995] Eastor Pennsylvania, Mack Publishing Company, 19^th ed.) описаны рецептуры, которые можно использовать в связи с настоящим изобретением. Рецептуры, подходящие для парентерального введения, включают в себя, например, стерильные водные растворы для инъекций, которые могут содержать антиоксиданты, буфера, бактериостатики и растворенные вещества, которые делают рецептуру изотоничной крови реципиента, предназначенную для введения; и водные и неводные стерильные суспензии, которые могут включать в себя суспендирующие средства и загустители. Рецептуры могут быть представлены в упаковке для однократного приема или в упаковке для многократного приема, например в герметичных ампулах и флаконах, и могут сохраняться в лиофилизированном состоянии, с необходимым условием наличия стерильного жидкого носителя, например воды для инъекций, перед применением. Экстемпоральные растворы для инъекций и суспензии можно приготовлять из стерильных порошков, гранул, таблеток и т.д. Необходимо понимать, что в дополнение к компонентам, в частности к вышеупомянутым компонентам, рецептуры настоящего изобретения могут включать в себя другие средства, общепринятые в данной области техники, имеющие отношение к типу рассматриваемой рецептуры.

В одном варианте осуществления обеспечиваются композиции, содержащие цистеаминовое соединение и носитель, такой как исходные материалы соединения включения. Описываемые в настоящем изобретении "исходные материалы соединения включения" взаимодействуют с цистеаминовым соединением для повышения растворимости в воде, повышения химической стабильности и/или улучшения доставки лекарственного средства (такого как цистеаминового соединения) к биологическим мембранам и через них. Считается, что путем обеспечения носителя, такого как исходные материалы соединения включения, можно безопасно доставлять пациенту стабилизированную молекулу цистеаминового соединения в дозе, которая не будет вызывать токсичность. Дополнительно, такие материалы носителя могут включать в себя материалы для покрытия (то есть энтеросолюбильное покрытие), которые допускают растворение покрытия в щелочной среде, такой как в кишечнике.

Исходный материал соединения включения, который можно использовать согласно настоящему изобретению, включает в себя материалы, раскрываемые в патентной заявке США № 20040033985, включенной в настоящее изобретение во всей полноте. Рассматриваемые исходные материалы соединения включения включают в себя белки (такие как альбумин), краун-эфиры, полиоксиалкилены, полисилоксаны, цеолиты, холестирамин, колестипол, колесевелам, колестимид, севеламер, производные целлюлозы, производные декстрана, крахмал, производные крахмала и их фармацевтически приемлемые соли. Рассматриваемые производные целлюлозы и производные декстрана включают ДЭАЭ-целлюлозу (диэтиламиноэтил-целлюлозу), гуанидиноэтилцеллюлозу или ДЭАЭ-Сефадекс. Предпочтительные крахмалы или производные крахмала для включения в композиции настоящего изобретения включают в себя циклодекстрин, ретроградированный крахмал, разложенный крахмал, комбинацию ретроградированного и разложенного крахмала, гидрофобный крахмал, амилазу, крахмал-диэтиламиноэтилэфир и 2-гидроксиэтилэфир-крахмал.

Согласно настоящему изобретению предпочтительное исходные материалы соединения включения включают в себя циклодекстрин и/или его производные (то есть метил- -циклодекстрин (М- -CD), гидропропил- -циклодекстрин (НР- -СD), гидроэтил- -циклодекстрин (НЕ- -CD), полициклодекстрин, этил- -циклодекстрин (Е- -CD) и разветвленный циклодекстрин, но не ограничены вышеперечисленным. По оценке специалиста в данной области, можно использовать согласно настоящему изобретению любой циклодекстрин или смесь циклодекстринов, циклодекстриновые полимеры или модифицированные циклодекстрины. Циклодекстрины являются доступными от компании Wacker Biochem Inc., Adrian, Michigan или компании Cerestar USA, Hammond, Indiana, а также у других поставщиков. Образование комплексов включения, использующих циклодекстрин или его производные, защищает компонент (то есть цистеаминовое соединение) от потерь вследствие испарения, от разрушения кислородом, кислотами, видимым и ультрафиолетовым светом и от внутримолекулярных и межмолекулярных реакций.

Общая химическая формула циклодекстрина представляет собой (C₆O₅H₉)_n. Содержание исходных материалов соединения включения в композиции настоящего изобретения может варьировать от около 1 до 80% веса. Предпочтительно содержание исходных материалов соединения включения настоящего изобретения варьирует от около 1 до 60% веса. Фактическое количество используемых исходных материалов соединения включения будет в значительной степени зависеть от фактического содержания цистеаминового соединения и терапевтических средств, при их наличии, применяемых в приготовляемых композициях настоящего изобретения.

Введение цистеаминового соединения согласно настоящему изобретению можно осуществлять любым подходящим способом и технологией, применяемыми в настоящее время или в будущем, известными специалистам в данной области техники. В предпочтительных вариантах осуществления цистеаминовое соединение образуют в патентоспособной и легко используемой пероральной рецептуре, такой как капсула, таблетка, пастилка, жевательная резинка, напиток и т.д. Его употребление, таким образом, осуществляют во время, перед или после диагностирования гиперхолестеринемии и/или диабета.

Согласно настоящему изобретению композиции содержат в качестве активного компонента эффективное количество цистеаминового соединения и один или более нетоксичный, фармацевтически приемлемый носитель или разбавитель. Примеры таких носителей, применяемых в настоящем изобретении, включают в себя этанол, диметилсульфоксид, глицерин, кремний, окись алюминия, крахмал, сорбитол, инозитол, ксилитол, D-ксилозу, маннитол, порошковую целлюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, тальк, коллоидный диоксид кремния, карбонат кальция, карбонат магния, фосфат кальция, силикат алюминия-кальция, гидроокись алюминия, натрия крахмала фосфат, лецитин и равноценные носители и разбавители.

Для обеспечения введения таких доз для желательного лечебного воздействия композиции настоящего изобретения для гиперхолестеринемии будут обычно содержать от приблизительно от 0,1% до 95% общей композиции, включающей в себя носитель или разбавитель, и для диабета будут обычно содержать приблизительно от 0,1% до 45% общей композиции, включающей в себя носитель или разбавитель. Применяемую дозу можно изменять в зависимости от возраста, веса, состояния здоровья или пола индивидуума, нуждающегося в лечении.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения проводят оценку пациента для выявления риска развития инсулинзависимого сахарного диабета (ИЗСД) перед одновременным применением цистеаминового соединения и по меньшей мере одного дополнительного терапевтического средства (то есть физических упражнений, улучшения потребляемой диеты и снижения веса). В последнее время были идентифицированы различные маркеры как важные маркеры, предшествующие началу клинических проявлений ИЗСД. Иммунологические маркеры, которые можно выявить, используя способы, известные специалисту в данной области техники для оценки предрасположенности к диабету при отсутствии симптомов у пациентов, включают в себя ауто-антитела к инсулину (ИАА); декарбоксидазу глутаминовой кислоты (GAD); и ауто-антитела к инсулоцитам (ICA), такие как представители инсулоцитов рецепторного типа семейства тирозинфосфата, называемые IA-2, но не ограничены вышеперечисленным. Способы выявления бессимптомных пациентов с предрасположенностью к диабету посредством определения таких маркеров, которые можно использовать согласно настоящему изобретению, включают в себя способы согласно патентам США № № 6391651 и 6316209, но не ограничены ими.

В одном варианте осуществления доза цистеаминового соединения, вводимая пациенту для модуляции одного биологического фактора, составляет приблизительно от 1 мг/кг веса тела до 1000 мг/кг веса тела в день без определенной схемы введения по времени. Предпочтительно цистеамина гидрохлорид вводят ежедневно в дозе менее чем около 30 мг/кг веса тела для лечения биологического состояния. В одном варианте осуществления цистеамин вводят ежедневно пациенту без определенной схемы введения по времени для лечения диабета, при этом терапевтически эффективное количество цистеамина составляет приблизительно от 0,1 мг/кг до 400 мг на килограмм веса тела пациента ВТ или эквивалентное молярное количество цистеаминового соединения. В другом варианте осуществления цистеамина гидрохлорид вводят ежедневно пациенту без определенной схемы введения по времени для лечения диабета, при этом терапевтически эффективное количество цистеамина гидрохлорида составляет приблизительно от 1,0 мг до 600 мг/кг ВТ или эквивалентного молярное количество цистеаминового соединения. Предпочтительно пациенту для лечения диабета согласно настоящему изобретению вводят суточную дозу цистеамина или эквивалентное молярное количество цистеаминового соединения, составляющее менее чем около 30 мг/кг ВТ.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения ежедневное количество дозы цистеаминового соединения, вводимой пациенту для лечения и/или предотвращения гиперхолестеринемии или замедления развития сопутствующих осложнений гиперхолестеринемии, может составлять приблизительно от 1 мг/кг веса тела до 300 мг/кг веса тела. Предпочтительно цистеаминовое соединение вводят в дозе приблизительно от 5 мг/кг веса тела до 150 мг/кг веса тела в день без определенной схемы введения по времени. В более предпочтительном варианте осуществления приблизительно от 10 мг до 100 мг цистеамина гидрохлорида на килограмм веса тела или эквивалентное молярное количество цистеаминового соединения ежедневно вводят пациенту.

Ниже приводятся примеры, которые иллюстрируют способы осуществления настоящего изобретения. Эти примеры не должны рассматриваться как ограничение объема настоящего изобретения. Все указанные проценты являются весовыми процентами, и все пропорции растворимых смесей указаны по объему, если не обозначено иначе.

Пример 1

Девятнадцать самцов крыс Goto-Kakizaki линии Вистар (GK крысы) с весом тела 300±20 г содержали в стальных клетках по 3-4 крысы в одной клетке. Клетки меняли каждые два дня. Поддерживали внутреннюю температуру и относительную влажность, соответственно в 23±3°С и 65±1%. Обеспечивали корм и питьевую воду. Крысам GK дали возможность адаптироваться в течение одного месяца. Когда крысы GK проявляли симптомы диабета (то есть частый прием пищи, частое питье, частое мочеиспускание, и высокий уровень глюкозы в плазме, и резистентность к инсулину), их случайным образом разделяли на 3 группы: контрольную группу составили 7 крыс; по 6 крыс составили каждую из групп лечения I и II.

Период предварительного этапа.

За один день до эксперимента, в 17:00, удаляли весь корм у всех групп, но питьевую воду не удаляли. На второй день, в 09:30, у всех GK крыс измеряли уровень глюкозы в плазме натощак. В 10:00 проводили пробу на толерантность к глюкозе (2 г/кг ВТ) и уровень глюкозы в плазме измеряли также у всех GK крыс. На третий день GK крысам контрольной группы перорально вводили физиологический раствор (2 мл/на крысу) и GK крысам в группах лечения I и II перорально вводили раствор Метформина (17 мг/кг веса тела (ВТ), 2 мл однократно в день в 09:30). Такой режим соблюдали в течение последующих нескольких дней. На девятый день измеряли уровень глюкозы в плазме натощак и снова проводили пероральную пробу на толерантность к глюкозе у всех GK крыс во всех группах.

Период среднего этапа.

На десятый день режим для GK крыс в группе лечения II заменяли на пероральное введение Метформина с цистеамина гидрохлоридом (Метформин в дозе 17 мг/кг ВТ, цистеамина гидрохлорид в дозе 15 мг/кг ВТ) в последующие 6 дней, в то время как режим для контрольной группы и группы лечения 1 оставался неизменным. Этот режим соблюдали в течение шести дней.

Период заключительного этапа.

Через шесть дней после изменения режима измеряли уровень глюкозы в плазме натощак и проводили пробы на толерантность к глюкозе, и отбирали образцы крови и образцы тканей (печени, двенадцатиперстной кишки, поджелудочной железы, жира и мышц) от всех GK крыс из всех групп. Пробы крови сохраняли при 4°С в течение трех часов и центрифугировали в течение десяти минут при 3500 об/мин. Затем отбирали сыворотку и сохраняли при -20°С. Образцы тканей сразу после отбора помещали в жидкий азот и затем сохраняли при -80°С.

Проводимые пробы на толерантность к глюкозе включали в себя этапы голодания GK крыс в течение ночи. На следующий день в 09:30 измеряли уровень глюкозы в плазме натощак. В 10:00 перорально вводили раствор глюкозы (2 мг/кг ВТ). Пробы крови отбирали из хвостовой вены через 0, 0,5, 1, 2 и 3 часа и затем на тестовом оборудовании анализировали уровень глюкозы в плазме.

Серологические способы исследования включали в себя этапы измерения уровней инсулина в сыворотке радиоактивным измерением и измерение уровней холестерина, свободных жирных кислот и триглицеридов, используя известные тестовые комплекты и протокол.

Результаты перорального теста на толерантность к глюкозе у крыс GK из всех групп во время предварительного этапа, среднего этапа фазы и заключительного этапа Примера показаны в Таблицах 1, 2 и 3 и Фигурах 3, 4 и 5, соответственно. Изменения в уровнях глюкозы в плазме натощак в течение указанных периодов показаны в таблицах и обобщены в Фигуре 6. Эти результаты показывают, что пероральное введение одного только Метформина, до некоторой степени, снижает дуоденальные уровни глюкозы в плазме и резистентность к инсулину. Однако когда Метформин вводят одновременно с цистеамина гидрохлоридом, наблюдали неожиданно улучшенные результаты. Конкретно, когда вводили и Метформин, и цистеамина гидрохлорид, уровни инсулина и свободных жирных кислот в плазме (показатели диабета) являлись более низкими, чем уровни, когда вводили один только Метформин (или цистеаминовое соединение) (см. Фигуры 7-10). Дополнительно, предполагается, что если как Метформин, так и цистеаминовое соединение вводят единственно, то более низкие уровни инсулина и свободных жирных кислот в плазме будут поддерживаться в течение более длинного периода времени после прекращения введения Метформина/цистеамина гидрохлорида.

Таблица 1
Тест на толерантность к глюкозе, проводимый в течение предварительного этапа
	Натощак	0,5 часа	1 час	2 часа	3 часа
Контрольная группа	5,87	15,57	15,37	10,91	7,31
Лечение I	6,08	15,74	16,76	11,4	7,82
Лечение II	6,02	15,28	16,7	11,38	7,6

Таблица 2
Тест на толерантность к глюкозе, проводимый в течение среднего этапа (через 6 дней после перорального введения Метформина)
	Натощак	0,5 часа	1 час	2 часа	3 часа
Контрольная группа	5,03	17,04	18,46	11,5	8,59
Лечение I	4,98	15,68	15,93	10,55	8,5
Лечение II	5,03	15,65	15,8	10,55	8,37

Таблица 3
Тест на толерантность к глюкозе, проводимый в течение среднего этапа (через 6 дней после перорального введения Метформина + цистеамина гидрохлорида)
	Натощак	0,5 часа	1 час	2 часа	3 часа
Контрольная группа	5,27	12,83	14,57	10,81	7,52
Лечение I	4,75	12,98	13,42	8,6	6,67
Лечение II	4,77	11,75	12,37	8,17	6

Пример 2

Эффекты одновременного введения Метформина и цистеаминового соединения недиабетическим крысам

Тридцать два самца крыс линии Вистар (приобретенных в Центре лабораторных животных Shanghai Slaccas Laboratory Animal Center) в возрасте около 13 недель и весом приблизительно 300 г давали адаптироваться к условиям содержания в течение двух недель в индивидуальных клетках. Корм и воду обеспечивали ad libitum.

Крысы Вистар были случайным образом разделены на 4 группы, в каждой группе по 8 крыс. Группе 1 (контроль, n=8) вводили физиологический раствор через желудочный зонд (2 мл/на крысу); Группе 2 (цистеамина гидрохлорид DC 15, n=8) вводили цистеамина гидрохлорид через желудочный зонд (15 мг/кг веса тела (ВТ) в 2 мл водопроводной воды); Группе 3 (DC 22,5, n=8) водили цистеамина гидрохлорид через желудочный зонд (22,5 мг/кг ВТ в 2 мл водопроводной воды); Группе 4 (DC 30, n=8) вводили цистеамина гидрохлорид через желудочный зонд (30 мг/кг ВТ в 2 мл водопроводной воды). Всем животным вводили указанные дозы в 10:00 в течение 27 дней.

Четыре группы животных содержались в одной комнате в разных клетках с дном из проволочной сетки для уменьшения копрофагии в ходе эксперимента. Крыс подвергали голоданию в течение ночи на 28 день с 22:00 до 9:30 следующего дня. Крысам вводили глюкозу в дозе 2 г/кг ВТ в 2 мл водопроводной воды и отбирали кровь из хвостовой вены через 2 часа после введения глюкозы.

Концентрации глюкозы в плазме были определены с помощью оборудования Glucotrendr2 (Roche Diagnostics, Basel, Switzerland), Концентрации инсулина в плазме определяли радиоиммунологическим анализом (Insulin RIA Kit, NO:0410, приобретенным в Исследовательском институте Shanghai Radioimmunoassay). Эффекты на уровни глюкозы в плазме натощак и эффекты на уровни инсулина в плазме натощак показаны в Таблице 4. Сокращение STD обозначает вариабильность данных по отношению к среднему или "стандартному отклонению". Сокращение p обозначает уровень значимости результатов.

Таблица 4
Дозозависимые эффекты цистеамина гидрохлорида на уровни глюкозы и инсулина в плазме натощак у нормальных крыс Вистар
Среднее значение + STD	Контроль	DC 15	DC 22,5	DC 30
Глюкоза натощак	4,15±0,18	4,05±0,23	3,94±0,27	3,95±0,17
P		0,35	0,082	0,037
Инсулин натощак	49,62±3,27	48,82±3,27	48,39±2,38	51,32±2,94
P		0,55	0,27	0,2

Результаты, полученные для DC 30 (Группы 4), по сравнению с контрольной группой (Группа 1) статистически различались (р=0,037). Притом, что у DC 22,5 (Группа 3) выявлялось снижение уровней глюкозы в крови, результаты не были статистически значимыми по сравнению с контрольной группой (p=0,082).

По результатам предполагается, что цистеамина гидрохлорид обеспечивает дозозависимый эффект на понижение уровней глюкозы в крови у нормальных крыс Вистар натощак. Цистеамина гидрохлорид не влияет на уровни инсулина в крови у нормальных крыс Вистар натощак.

Пример 3

Эффекты одновременного введения Метформина (в дозе выше, чем в Примере 1) и цистеаминового соединения диабетическим крысам

Тридцать шесть крыс Goto-Kakizaki линии Вистар (GK крысы) (приобретенных в Центре лабораторных животных Shanghai Slaccas Laboratory Animal Center) в возрасте около 13 недель и весом тела 321-323 г давали адаптироваться к условиям содержания в течение двух недель в индивидуальных клетках. Корм и воду обеспечивали ad libitum.

36 GK крыс были разделены на 4 группы по весу тела (ВТ) и по уровню глюкозы в плазме. Группе 1 (контроль, n=10) вводили физиологический раствор через желудочный зонд (2 мл/на крысу); Группе 2 (цистеамина гидрохлорид DC, n=6) вводили цистеамина гидрохлорид через желудочный зонд (22,5 мг/кг веса тела (ВТ) в 2 мл водопроводной воды); Группе 3 (Метформин, Met, n=10) водили Метформин через желудочный зонд (34 мг/кг ВТ в 2 мл водопроводной воды); Группе 4 (Met+DC, n=10) вводили Метформин в дозе 34 мг/кг ВТ в 2 мл водопроводной воды в течение первых 10 дней и затем вводили совместно цистеамина гидрохлорид 22,5 мг/кг ВТ плюс Метформин в дозе 34 мг/кг ВТ в 2 мл водопроводной воды в течение последующих 10 дней. Всем животным вводили указанные дозы в 10:00 в течение 20 дней.

Четыре группы животных содержались в одной комнате (при температуре 23±3°С и относительную влажность 65±1%) в разных клетках с дном из проволочной сетки для уменьшения копрофагии в ходе эксперимента. Крыс подвергали голоданию в течение ночи с 22:00 до 9:30 следующего дня перед тем, как подвергнуть тесту на толерантность к глюкозе. Крысам вводили глюкозу в дозе 2 г/кг ВТ в 2 мл водопроводной воды в 9:30 для теста на толерантность к глюкозе и отбирали кровь из хвостовой вены через 0,5 часа, 1 час, 2 часа и 3 часа после введения глюкозы. Концентрации глюкозы в плазме были определены с помощью оборудования Glucotrendr2 (Roche Diagnostics, Basel, Switzerland). Концентрации инсулина в плазме определяли радиоиммунологическим анализом (Insulin RIA Kit, NO:0410, приобретенный в Исследовательском институте Shanghai Radioimmunoassay). Эффекты на уровни глюкозы в плазме показаны в Таблице 5 и эффекты на уровни инсулина в плазме показаны в Таблице 6.

Таблица 5
Проба на толерантность к глюкозе для цистеамина гидрохлорида (DC), вводимого единственно, и плюс Метформин у GK диабетических крыс (среднее значение+STD, моль/л)
	N	Натощак	0,5 часа	1 час	2 часа	3 часа
Контроль	10	5,56±0,22	15,78±1,96	15,32±1,58	11,52±1,45	8,85±0,8
DC	6	5,80±0,36	16,68±1,1	15,68±0,8	11,00±0,8	8,33±0,64
Метформин	10	5,53±0,53	15,24±1,34	13,98±0,95*	9,62±0,83*	7,71±1,37*
Метформин + DC	10	5,46±0,46	14,07±1,84+	12,44±0,96*	7,71±0,83*	6,35±0,73*

У группы, которой вводили Метформин, результаты, полученные через 1 час, 2 часа и 3 часа, статистически различались (p<0,05, в таблице обозначены *) от контрольной группы. Там, где цистеамина гидрохлорид вводили одновременно с Метформином, результаты, полученные через 1 час, 2 часа и 3 часа, статистически различались (p<0,05, в таблице обозначены *) от группы, которой вводили только Метформин. Результаты, полученные через 0,5 часа при одновременном введении Метформина и цистеамина гидрохлорида, снижены по сравнению с контрольной группой (p=0,059, в таблице обозначены +).

Таблица 6
Эффекты цистеамина гидрохлорида (DC) на уровень инсулина (ед./л) и адипонектина (нг/мл) у диабетических GK крыс (среднее значение+STD)
	Контроль	DC	Метформин	Метформин+DC
Уровень инсулина натощак	20,69±1,67	22,46±2,65	18,75±3,98	21,08±4,37
P		0,132	0,23	0,82
Адипонектин	3922±528	4318±590	3917±416	3743±366
P		0,034	0,971	0,206

Результаты из Таблицы 6, относящиеся к уровням глюкозы в группе, которой вводили только Метформин через 1 час, 2 часа и в точке времени 3 часа после введения глюкозы, статистически значимо отличались от соответствующих контрольных групп. Цистеамина гидрохлорид, вводимый единственно, не оказывал влияния как на уровни глюкозы, так и на уровни инсулина у диабетических GK крыс. Введение Метформина приводило к снижению, но статистически незначительному, уровня инсулина. Однако когда Метформин вводили одновременно с цистеамина гидрохлоридом, усиление понижения уровней глюкозы (особенно по сравнению с терапевтическим эффектом Метформина при его единственном введении) наблюдали во всех точках времени, кроме точки времени натощак.

Также выявлено, что уровень адипонектина значительно возрастал при введении цистеамина, но не Метформина единственно. Предполагается, что введение одного только цистеаминового соединения может быть полезным для предотвращения начала как диабета, так и гиперхолестеринемии у пациентов группы риска, так как адипонектин играет важную роль в развитии и того и другого биологического состояния.

Таблица 7
Эффекты цистеамина гидрохлорида (DC) и метформина или их комбинации на экспрессию glut4 в различных тканях диабетических GK крыс (среднее значение + STD), выраженные в кратных изменениях по сравнению с контрольным уровнем
	DC	Метформин	Метформин + DC
печень	3,77±3,15	2,43±1,85	2,8±1,0
P	0,002	0,31	0,04
мышцы	1,5±0,74	1,38±0,67	1,31±0,75
P	0,001	0,152	0,633
адипоцит	2,7±1,16	2,14±1,39	3,49±2,37
P	0,005	0,095	0,095

Как показано в Таблицах 5-7, цистеаминовое соединение (такое как цистеамина гидрохлорид) может значительно повышать экспрессию общего glut4 в печени, мышцах, адипоцитах у GK крысах. Это повышение значительно больше происходит в печени и адипоцитах по сравнению с мышцами. По такой активности предполагается, что цистеаминовое соединение может быть не только полезным для предотвращения появления биологических состояний, связанных с экспрессией glut4, но также и для лечения биологических состояний, связанных с низкой экспрессией glut4. Например, на основании этих результатов цистеаминовое соединения может быть полезным для лечения осложнений, состояний или заболевания, связанных с низкой экспрессией glut4.

Метформин при единственном введении также повышает, но не значительно, уровни экспрессии общего glut4 во всех измеряемых тканях. Однако уровни экспрессии общего переносчика глюкозы (glut4) дополнительно повышались, когда Метформин вводили одновременно с цистеаминовым соединением.

Пример 4

Эффект введения цистеаминового соединения людям с диабетом

Небольшое открытое рандомизированное исследование проведено в Национальном справочном центре по диабету в Китае. Были привлечены шестьдесят пациентов обоего пола (в возрасте от 30 до 75 лет) с диагностированным диабетом 2 типа. Все субъекты были проинформированы и дали свое согласие на участие. Диабет был диагностирован на основе критериев ВОЗ, установленных в 1999 году. Дополнительно, отобранные пациенты отвечали следующим критериям: (1) анамнез диабета менее 5 лет; (2) уровень глюкозы в плазме натощак в диапазоне 7-14 ммоль/л; (3) уровень триглицеридов в сыворотке составлял 2,5 ммоль/л или выше; (4) экскреция белка с мочой составляет 30 мг/в день или выше и (5) отсутствие приема противолипидных препаратов и ингибиторов ACE в течение последнего месяца. Из исследования были исключены пациенты со следующими состояниями: (1) дисфункцией сердца, печени и/или почек; (2) острыми диабетическими осложнениями и/или любыми острыми сердечно-сосудистыми осложнениями или другими хроническими заболеваниями в течение последних трех месяцев и (3) беременностью или кормлением грудью.

Пациенты были случайным образом разделены на четыре группы, по 15 пациентов в каждой. У субъектов контрольной группы не применяли противодиабетические препараты. Группа, в которой вводили только цистеамин (DC), получала 540 мг/в день цистеамина гидрохлорида. В группе введения единственно метформина (Met), доза метформина оставалась постоянной в течение этого двухмесячного периода. В группе DC+Met пациентам вводили ту же самую дозу метформина, которую они получали изначально, включая в нее дополнительно 100 мг/в день цистеамина гидрохлорида. Всех пациентов подвергали лечению в течение двух месяцев и образцы отбирали для анализа и измеряли через один месяц и через два месяца после исследования. Нижеприведенные результаты получены из отобранных образцов и измерены в начале первого месяца после исследования.

Таблица 8
Эффекты цистеамина гидрохлорида на уровень липидов и инсулина у диабетических больных
	Перед введением	n	После введения	n	Различие в парах	95% CI	p
Инсулиноподобный фактор роста (ИФР)	49,36±5,75	10	44,37±7,28	10	4,99±5,12	1,33~8,65	0,013
Инсулин натощак (FINS)	35,39±14,43	6	13,25±6,36	6	22,14±19,39	1,79~42,5	0,038
С-белок натощак (FCP)	739±183	7	557±119	7	182±164	30,1~333,9	0,026
Сахар натощак (FBS)	7,52±1,57	11	8,21±2,43	11	-0,69±2,11	-2,11~0,72	0,301
Оценка модели гомеостаза (НОМА)	11,94±4,62	6	5,43±3,19	6	6,51±4,94	1,32~11,7	0,023
Мочевая кислота в крови (UA)	389±50,98	11	359±60,16	11	29,5±37,87	4,07~54,95	0,027
24 часа, микроальбуминурия	42,73±31,33	8	30,97±25,12	8	11,77±40,73	-22,28~45,82	0,441

Таблица 9
Эффекты Метформина на уровень липидов и инсулина у диабетических больных
	Перед введением	n	После введения	n	Различие в парах	95% CI	p
Инсулиноподобный фактор роста (ИФР)	52,81±10,04	10	47,32±9,12	10	5,49±7,23	0,32~10,66	0,04
Инсулин натощак (FINS)	19,35±10,02	5	12,33±6,0	5	7,01±10,23	-5,69~19,71	0,02
С-белок натощак (FCP)	579±212	5	693±220	5	-114±295	-480~253	0,437
Сахар натощак (FBS)	8,92±2,7	12	8,37±2,03	12	0,54±2,78	-1,22~2,3	0,512
Оценка модели гомеостаза (НОМА)	7,33±3,3	5	5,35±3,91	5	1,98±4,47	-3,57~7,53	0,378
Мочевая кислота в крови (UA)	320±67	10	324±53	10	-4,41±48,7	-39,22~30,4	0,781
24 часа, микроальбуминурия	27,5±23,69	8	32,86±21,93	8	-5,38±14,36	-17,39~6,6	0,324

Таблица 10
Эффекты Метформина на уровень липидов и инсулина у диабетических больных
	Перед введением	n	После введения	n	Различие в парах	95% CI	p
Инсулиноподобный фактор роста (ИФР)	55,59±10,48	14	46,77±4,89	14	8,83±8,41	3,97~13,69	0,002
Инсулин натощак (FINS)	22,33±16,59	8	16,67±9,53	8	5,66±12,07	-4,43~15,75	0,226
С-белок натощак (FCP)	752±287	8	699±388	8	54±232	-140~247	0,535
Сахар натощак (FBS)	8,71±1,88	13	8,9±1,35	13	-0,19±2,14	-1,48~1,1	0,752
Оценка модели гомеостаза (НОМА)	9,2±6,99	8	6,73±4,07	8	2,46±4,87	-1,61~6,53	0,196
Мочевая кислота в крови (UA)	309±73,7	13	313±81	13	-4,69±46,93	-33,05~23,66	0,725
24 часа, микроальбуминурия	23,37±21,02	9	22,11±30,35	9	1,25±17,98	-12,56~15,08	0,839

Как показано в Таблицах 8-10, введение цистеамина гидрохлорида значительно снижает уровни инсулина натощак (FINS), НОМА (оценки модели гомеостаза) и мочевой кислоты в крови (UA). Напротив, при введении одного только Метформина наблюдалось снижение только ИФР-1. По таким результатам предполагается, что цистеаминовое соединение можно вводить пациенту для улучшения резистентности к инсулину. Дополнительно, результаты указывают, что введение пациенту цистеамина гидрохлорида значительно снижает уровни инсулиноподобного фактора роста 1 (ИПФ1), С-пептида (CP) и микроальбуминурии (достоверно, но статистически не значительно), что предполагает, что цистеаминовое соединение можно применять как единственно, так и в комбинации с дополнительными терапевтическими средствами для лечения или предотвращения осложнений, связанных с диабетом и синдромом резистентности к инсулину. Аббревиатура FBS означает сахар в крови натощак.

Пример 5

Эффект цистеамина гидрохлорида у крыс с ожирением

Таблица 11
Эффекты цистеамина гидрохлорида у крыс с ожирением (среднее значение±STD)
	Контроль	DC 11,25	DC 22,5
Триглицериды TG (ммоль/л)	1,22±0,13	1,15±0,12	1,1±0,08
P		0,236	0,024
Холестерин СН (ммоль/л)	1,88±0,35	1,6±0,31	1,55±0,27
P		0,071	0,029
ЛВП (ммоль/л)	0,99±0,13	1,11±0,16	1,04±0,09
P		0,083	0,288
ЛНП (ммоль/л)	0,65±0,17	0,61±0,18	0,63±0,18
P		0,6	0,759
Свободные жирные кислоты FFA(ммоль/л)	1216±236	842±256	1087±181
P		0,003	0,189
Мочевая кислота UA (ммоль/л)	18,49±2,87	17,41±1,99	16,12±1,04
P		0,342	0,024

Как показано в Таблице 11, цистеамин в дозах 11,25 мг/кг и 22,5 мг/кг может снижать уровни как триглицеридов, так и уровни холестерина у крыс с ожирением. Существует тенденция, что у крыс с ожирением цистеамин может повышать уровни ЛВП и снижать уровни ЛНП, но не значительно. Дополнительно, цистеамин в обозначенных дозах значительно снижает уровни и мочевой кислоты, и свободных жирных кислот. По этим результатам предполагается, что введение цистеамина пациенту группы риска по развитию гиперхолестеринемии (то есть пациент с бессимптомным нарушением метаболизма липидов) может являться полезным. Кроме того, по этим результатам предполагается, что введение цистеаминового соединения пациенту с диагностированной гиперхолестеринемией (или с нарушением метаболизма липидов) может, если не устранять таким лечением, но облегчать его/ее симптомы, связанные с биологическим состоянием. Кроме того, может быть доказано, что введение цистеаминового соединения является терапевтически эффективным для замедления или даже предотвращения появления любых осложнений, состояний или заболеваний, сопутствующих нарушению метаболизма липидов или гиперхолестеринемии.

Пример 6

Композиции настоящего изобретения содержат приблизительно от 1 до 95% веса цистеаминового соединения и приблизительно от 1 до 80% веса носителя, такого как исходные материалы соединения включения. В конкретных вариантах осуществления композиции настоящего изобретения дополнительно в дозе содержат дополнительное терапевтическое средство для обеспечения терапевтических результатов при одновременном введении с цистеаминовым соединением.

В этом примере исходные материалы соединения включения содержат главным образом циклодекстрин и/или его производные, которые выбирают из группы, включающей в себя метил- -циклодекстрин (М- -CD), гидропропил- -циклодекстрин (НР- -СD), гидроэтил- -циклодекстрин (НЕ- -CD), полициклодекстрин, этил- -циклодекстрин (Е- -CD) и разветвленный циклодекстрин. В то время как рабочее содержание исходных материалов соединения включения в цистеаминсодержащей композиции варьирует от 1 до 80% веса, предпочтительно рабочий диапазон составляет от 1 до 60% веса, и также можно использовать более предпочтительный рабочий диапазон, составляющий от 10 до 40% веса исходных материалов соединения включения. Фактическое количество применяемых в приготовлении цистеаминсодержащей композиции исходных материалов соединения включения будет зависеть от фактического содержания цистеаминового соединения и дополнительного терапевтического средства (средств), при их присутствии.

В конкретных вариантах осуществления композиции, приготовленные согласно настоящему изобретению, находятся в форме маленьких гранул, каждая из которых имеет предпочтительный диаметр по существу от 0,28 до 0,90 мм. Эти гранулы изготавливают с применением способа микроинкапсулирования. Способ охватывает использование макромолекулярного вещества, имеющего свойства включения. Одно вещество, которое можно использовать, представляет собой вышеописанные исходные материалы соединения включения (которые содержат главным образом циклодекстрин). Исходные материалы соединения включения являются макромолекулярным веществом, которое действует как молекулярная капсула для охвата молекулы цистеамина и/или дополнительного терапевтического средства (средств), посредством чего цистеаминовое соединение и/или терапевтическое средство в композиции является защищенным и изолированным от света, повышения температуры, от воздуха и влажности окружающей среды. Таким образом, сохраняется стабильность цистеаминового соединения. Исходные материалы соединения включения, используемые для способа микроинкапсулирования, предпочтительно являются соединением циклического полисахарида, имеющего от 6 до 12 молекул глюкозы, который получают реакцией циклодекстрин гликозидтрансферазы и крахмала в присутствии бактерий. В различных исследованиях с применением острых, подострых и хронических токсических тестов было показано, что макромолекулярное вещество может снижать токсические уровни у пациента. Вслед за этапом микроинкапсулирования каждую гранулу можно покрывать по меньшей мере одним и предпочтительно множеством слоев вышеописанных материалов для покрытия.

Ниже приводится пример того, как приготавливать вышеописанные рецептуры цистеаминового соединения. В реактор с рубашкой, связанный с политетрафторэтиленом и оборудованный мешалкой, покрытой политетрафторэтиленом, с атмосферой, главным образом состоящей из азота, добавляют 4080 г от 75% веса раствора цистеамина гидрохлорида в этаноле. Чистота, точка плавления и горящий остаток используемого цистеамина предпочтительно составляют 98% или выше, от 66°С до 70°С и 0,05% или ниже, соответственно. 1200 г -циклодекстрин тогда добавлен в реактор подобно при защите газа азота. (Качество -циклодекстрина соответствует требованиям для пищевых добавок. В частности, чистота в пересчете на сухой вес составляет больше 98%; потери веса при сушке составляют менее 10,0%; горящий остаток составляет менее чем 0,2%; содержание тяжелых металлов составляет менее 10 промилле; содержание мышьяка составляет менее 2 промилле). Затем смесь тогда нагревают в течение 3 часов при 40°С. Затем нагревание прекращают и продолжают перемешивание в течение последующих двух часов, получаемый после этого продукт измельчают и просеивают через сито (например, с ячейкой 40), фильтруют после вакуумной сушки продукта, высушивают при температуре 40-50°С. Все части оборудования, которые могут контактировать с компонентами композиции, предпочтительно должны быть сделаны из нержавеющей стали.

В миксер резервуарного типа под защитой сухой окружающей среды добавляют 4200 г (в пересчете на сухой вес) цистеаминового соединения, которое подверглось вышеописанному этапу включения, 2600 г наполнителей и 1200 г агентов дезинтеграции и 1700 г связующих агентов. Эти компоненты тогда тщательно смешивают, можно добавлять подходящее количество безводного этанола и затем перемешивают с последним. Получаемая смесь представляет мягкий материал с умеренной прочностью, с тем, чтобы его можно было сформировать в шар, слегка удерживая в ладонях. Шарообразная получаемая смесь может быть затем разбита легким прикосновением. После гранулирования смеси в грануляторе под защитой азота получающиеся в результате маленькие гранулы немедленно помещаются в сушилку на жидкостной основе, и затем их высушивают при температуре 40-50°С по существу в вакуумной среде.

Материалы для энтеросолюбильного покрытия приготавливают затем способом со следующей рецептурой: фталат ацетата целлюлозы 8,0 г, полиэтиленгликоль терефталат 2,4 мл, этилацетат 33,0 мл и изопропил ацетат 33,6 мл. Вышеописанные полученные в результате гранулы однородно покрывают под защитой азота по меньшей мере одним слоем, но предпочтительно множеством слоев материалов энтеросолюбильного покрытия, описанных выше. Материалы энтеросолюбильного покрытия растворяются только в щелочной среде. Это может предохранять цистеаминовое соединения от преждевременного исчезновения из композиции, в то время как оно находится все еще в желудке у пациента. Как ранее отмечено, цистеаминовое соединение может неблагоприятно раздражать слизистую оболочку желудка пациента.

Получаемые гранулы цистеаминсодержащей композиции затем полностью высушивают в по существу вакуумной сушилке при температуре от 40 до 50°С. Затем удаляют все растворители. Допускают охлаждение получаемых гранул до комнатной температуры, микрокапсулы смешивают с подходящим количеством ароматизаторов и отдушек в смесителе с двойной спиралью на кронштейне. Цистеаминсодержащая композиция представляет собой микрокапсулу с цистеамина гидрохлоридом и циклодекстрином внутри и с внешней оболочкой, покрытой энтеросолюбильными материалами для покрытия.

Полученная композиция будет иметь мелкогранулярную (или микрокапсулярную) форму, имеющую гладкую поверхность, хорошие текучие свойства, и будет легко смешиваться с различными кормами для животных. Диаметр каждой гранулы композиции предпочтительно составляет от 0,28 до 0,90 мм. Композиции также обладают превосходной стабильностью. Было выявлено, что после того, как композиции упаковывают в герметичный полиэтиленовый пакет и сохраняют в течение одного года в прохладном, темном и сухом месте, их свойства остаются неизменными.

Композиция, имеющая конкретную вышеописанную конструкцию, имеет множество функциональных преимуществ по сравнению с изолированным цистеаминовым соединением. Во-первых, активность цистеаминового соединения и дополнительного терапевтического средства (средств), при их наличии, содержащихся в композиции, сохраняется после приготовления. Во-вторых, композиция не должна вызывать никакого значимого побочного эффекта на желудок пациента. В-третьих, активность композиции сохраняется не только в течение срока хранения, но, что более важно, при прохождении через желудочно-кишечный тракт, до тех пор, пока не достигает кишечника пациента.

Все патенты, патентные заявки и публикации, упомянутые или цитируемые в настоящем изобретении, включены в него со ссылкой во всей их полноте, включая все числа и таблицы, до той степени, пока они не вступают в противоречие с явными доктринами настоящей спецификации.

Необходимо понимать, что примеры и варианты осуществления, описанные в настоящем изобретении, предназначены только для иллюстративных целей, и что различные модификации или легкие изменения, предложенные специалистами в данной области, должны входить в пределах сущности и области применения настоящей заявки.