用於血糖控制的聯合治療的製作方法

2023-07-19 17:07:01

專利名稱：用於血糖控制的聯合治療的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於血糖控制的治療，具體地涉及糖尿病尤其是非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)或2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的治療方法，並涉及用於這種方法的組合物。
背景技術：
血糖控制在諸如糖尿病及相關病症的病症治療中具有治療學上的重要性。臨床糖尿病可分為四種基本亞型，包括(1)1型或胰島素依賴型糖尿病(IDDM)(由β細胞破壞所致並以絕對胰島素缺乏為特徵)，(2)2型或非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)(以胰島素抵抗和相對胰島素缺乏為特徵)，(3)其它特殊類型糖尿病(與各種可確認的臨床病症或症候群例如β細胞功能的遺傳缺陷和線粒體DNA點突變相關，其中與β細胞功能的遺傳缺陷相關的糖尿病例如青春晚期糖尿病[MODY]1-3型)，及(4)妊娠糖尿病。
2型糖尿病是至今該病最常見的形式，發現其佔糖尿病患者人群的90％以上。這些患者保持顯著水平的內源性胰島素分泌能力。不過，胰島素水平相對於胰島素抵抗的量和環境葡萄糖水平是低的。2型患者近期生存不依賴於胰島素且酮症很少發生，除非是在重大機體應激情況下。儘管如此，這些患者可能需要胰島素治療以控制高血糖。2型糖尿病一般起病於40歲以後，具有與特異性免疫應答(HLA)基因不相關的高遺傳外顯率，且與肥胖有關。
除了這些臨床類型，其它病症即葡萄糖耐受不良和空腹葡萄糖不良是介於正常葡萄糖穩態平衡和顯性糖尿病(分別在進食和空腹情況下)之間的代謝狀態。這些病症顯著增加後期糖尿病危險，在一些情況下可能是其自然病史的一部分。
另一個相關病症是以高於正常範圍但未高至符合2型糖尿病診斷標準的血糖水平來定義的葡萄糖代謝不良(IGM)。IGM的發生率各國不同，但通常以高於顯性糖尿病2-3倍的頻率發生。患有IGM的個體中，大約58％患有葡萄糖耐受不良(IGT)，另外29％患有空腹葡萄糖不良(IFG)，還有13％同時患有該兩種異常(IFG/IGT)。
多年來沒有實質性變化的對2型糖尿病的現有治療中的許多已經有局限性，例如它們可能具有不希望的副作用、低效或在長期治療中隨時間功效降低。
通過給予刺激胰腺β細胞分泌更多胰島素的磺醯脲類(例如甲苯磺丁脲和格列吡嗪)或格列奈類，和/或當磺醯脲類或格列奈類變得無效時通過注射胰島素以增加胰島素的血漿水平，可導致胰島素濃度高至足以刺激胰島素抵抗組織。不過，引起危險的低血漿葡萄糖水平可由給予胰島素或胰島素促分泌劑(磺醯脲類或格列奈類)導致，而且由於甚至更高的血漿胰島素水平可發生增加的胰島素抵抗水平。增加胰島素敏感性使得高血糖得到一些矯正的α葡糖苷酶抑制劑抗高血糖藥(或α葡糖苷酶抑制劑)和雙胍類抗高血糖藥(或雙胍類)通常用於2型糖尿病的治療。阿卡波糖、伏格列波糖、乙格列酯、米格列醇為α葡糖苷酶抑制劑的實例。1，1-二甲基雙胍(或二甲雙胍)和苯乙雙胍為雙胍類的具體實例，二甲雙胍具有比苯乙雙胍小的副作用。
格列酮(即5-苄基噻唑烷-2，4-二酮)為最近描述的具有改善2型糖尿病多種症狀潛能的一類化合物。這些活性劑在幾種2型糖尿病動物模型中顯著地增加肌肉、肝和脂肪組織的胰島素敏感性，導致部分或完全矯正升高的血漿葡萄糖水平而不發生低血糖。目前市售的格列酮類為過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)主要是PPAR-γ亞型的激動劑。通常認為PPAR-γ激動是在格列酮的情況中觀察到的胰島素增敏改善的原因。正在試驗的用於治療2型糖尿病的新的PPAR激動劑是α、γ或δ亞型的激動劑或它們的組合，且在許多情況下化學上不同于格列酮類。一些格列酮例如曲格列酮已經出現副作用(例如肝毒性)。
最近介紹的或仍處在開發中的治療2型糖尿病的新方法包括使用α葡糖苷酶抑制劑(例如阿卡波糖)和蛋白酪氨酸磷酸酶-1B(PTP-1B)抑制劑進行治療。
胰島素促分泌劑為通過胰腺β細胞促進胰島素分泌增加的化合物。磺醯脲類為胰島素促分泌劑的公知實例。磺醯脲類作為降血糖藥並用於2型糖尿病的治療。磺醯脲類的實例包括格列本脲(或優降糖)、格列吡嗪、格列齊特、格列美脲、妥拉磺脲和甲苯磺丁脲。
歐洲專利申請0306228公開了某些噻唑烷二酮衍生物，其作為具有抗高血糖和降血脂活性公開，例如5-[4-[2-(N-甲基-N-(2-吡啶基)氨基)乙氧基]苄基]噻唑烷-2，4-二酮(羅格列酮)。WO 94/05659公開了該化合物的某些鹽，包括其馬來酸鹽。5-[4-[2-(N-甲基-N-(2-吡啶基)氨基)乙氧基]苄基]噻唑烷-2，4-二酮是稱作「胰島素增敏劑」的一類抗高血糖藥的實例。具體地，該化合物為噻唑烷二酮胰島素增敏劑。5-[4-[2-(N-甲基-N-(2-吡啶基)氨基)乙氧基]苄基]噻唑烷-2，4-二酮也是過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARy)激動劑型胰島素增敏劑。
歐洲專利申請0008203、0139421、0032128、0428312、0489663、0155845、0257781、0208420、0177353、0319189、0332331、0332332、0528734和0508740；國際專利申請WO 92/18501、WO 93/02079和WO 93/22445和美國專利5,104,888和5,478,852也公開了某些噻唑烷二酮胰島素增敏劑。
另一系列一般認為具有胰島素增敏劑活性的化合物是以國際專利申請WO 93/21166和WO 94/01420中公開的化合物為代表的那些化合物。這些化合物在本文中稱作「無環胰島素增敏劑」。無環胰島素增敏劑的其它實例在美國專利5,232,945和國際專利申請WO92/03425和WO 91/19702中公開。其它胰島素增敏劑的實例在歐洲專利申請0533933、日本專利申請05271204和美國專利5,264,451中公開。
二肽基肽酶IV(DP IV)是一種從肽鏈中切割N-末端二肽的絲氨酸蛋白酶，該肽鏈優選在次末端位含有脯氨酸殘基。儘管DP IV在哺乳動物系統中的生物作用尚未完全確定，但認為它在神經肽代謝、T細胞活化、癌細胞附著於內皮和HIV進入淋巴樣細胞中發揮重要作用。
另外，發現DP IV是胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和也稱為腸抑胃肽(GIP)的葡萄糖依賴性促胰島素肽失活的原因。由於GLP-1為胰腺胰島素分泌的主要刺激物且對葡萄糖處置具有直接有益的作用，因此表明WO 97/40832和US 6,303,661中DP IV和DP IV樣酶活性的抑制代表一種有吸引力的例如用於治療非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)的方法。
已知DP IV抑制劑可以用於治療葡萄糖耐受不良和糖尿病(國際專利申請WO 99/61431，Pederson RA等，Diabetes.1998 Aug；47(8)1253-8和Pauly RP等，Metabolism 1999 Mar；48(3)385-9)。
WO 99/61431公開了包含胺基酸殘基和噻唑烷或吡咯烷基團的DP IV抑制劑及其鹽特別是L-蘇-異亮氨醯噻唑烷、L-別-異亮氨醯噻唑烷、L-蘇-異亮氨醯吡咯烷、L-別-異亮氨醯噻唑烷、L-別-異亮氨醯吡咯烷及其藥學可接受的鹽。WO 03/072556公開了DP IV抑制劑穀氨醯胺醯噻唑烷和穀氨醯胺醯吡咯烷及其藥學可接受的鹽。
本發明的目的是提供例如在糖尿病尤其是非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)或2型糖尿病、糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的治療中用於血糖控制的新療法，該療法可表現更好的功效和/或安全性。具體地，本發明提供DP IV抑制劑穀氨醯胺醯噻唑烷和穀氨醯胺醯吡咯烷和其它抗糖尿病藥(antidiabetic agent)聯合，例如在糖尿病尤其是非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)或2型糖尿病、糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的治療中用於血糖控制的用途。

發明內容
本發明提供一種用於哺乳動物例如人的血糖控制的方法，該方法包括給予需要其的哺乳動物有效量的穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥。
本發明還提供穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥用於血糖控制的用途。
本發明還提供穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽在藥物生產中的用途，所述藥物用於與另一種抗糖尿病藥聯合用於血糖控制。
穀氨醯胺醯噻唑烷和穀氨醯胺醯吡咯烷具有如下結構 其中對於穀氨醯胺醯噻唑烷X＝S，而對於穀氨醯胺醯吡咯烷X＝CH2。
這些化合物在下文中稱為式(I)的化合物。
上述組合用於治療糖尿病尤其是2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖特別有用。特別地，治療2型糖尿病。
附圖簡述

圖1是對於安慰劑和穀氨醯胺醯吡咯烷的三種給藥水平，血糖水平隨時間變化的曲線。
圖2是對於安慰劑和穀氨醯胺醯噻唑烷的三種給藥水平，血糖水平隨時間變化的曲線。
圖3為穀氨醯胺醯噻唑烷的化學結構。
圖4為穀氨醯胺醯吡咯烷的化學結構。
圖5為穀氨醯胺醯噻唑烷和焦穀氨酸噻唑烷的每秒計數隨時間變化的曲線。
圖6顯示不同給藥組合物的葡萄糖AUC。
圖7顯示不同給藥組合物的葡萄糖AUC。
具體實施例方式
本發明提供一種用於哺乳動物例如人的血糖控制的方法，該方法包括給予需要其的哺乳動物有效量的穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥。
該組合對於治療糖尿病尤其是2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖特別有用。特別地，治療2型糖尿病。
這些組合提供對血糖控制尤其有益的作用，且優選提供改善的血糖調節而不引入不可接受的副作用。
本發明還提供用於治療哺乳動物例如人的糖尿病尤其是2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的方法，特別是2型糖尿病的治療方法，該方法包括給予需要其的哺乳動物有效量的穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥。
本發明還提供穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥用於治療糖尿病尤其是2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的用途，特別是治療2型糖尿病的用途。
本發明還提供穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽在藥物生產中的用途，所述藥物用於與另一種抗糖尿病藥聯合用於治療糖尿病尤其是2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖，特別是治療2型糖尿病。
式(I)的化合物和所述另一種抗糖尿病藥可聯合給藥或序慣或單獨給藥。
聯合給藥包括給予包含式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽和所述另一種抗糖尿病藥的製劑，或基本上同時給予每種活性劑的單獨製劑。在式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽和所述另一種抗糖尿病藥的藥理學特徵(profile)允許的情況下，優選兩種活性劑聯合給藥。
本發明還提供穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥在藥物生產中的用途，所述藥物用於血糖控制。
本發明還提供穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥在藥物生產中的用途，所述藥物用於治療糖尿病尤其是2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖，特別是治療2型糖尿病。
本發明還提供一種藥物組合物，所述藥物組合物包含穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥以及藥學可接受的載體。本發明還包括這些組合物在上述方法中的用途。
本發明包括根據本發明的任一實施方案的式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽和下述物質聯合的用途-胰島素增敏劑，其選自PPAR激動劑、雙胍類和蛋白酪氨酸磷酸酶-1B(PTP-1B)抑制劑；-胰島素和胰島素模擬物；
-磺醯脲類和其它胰島素促分泌劑；-α葡糖苷酶抑制劑；-胰高血糖素受體激動劑；-GLP-1；GLP-1模擬物例如NN-2211(來自Novo Nordisk的liraglutide)和GLP-1受體激動劑；-GLP-2；GLP-2模擬物例如ALX-0600(來自NPS Allelix Corp.的teduglutide)和GLP-2受體激動劑；-exendin-4和exendin-4模擬物例如exenatide(AC-2993，來自Amylin/Eli Lilly的合成exendin-4)；-GIP、GIP模擬物和GIP受體激動劑；-PACAP、PACAP模擬物和PACAP受體3激動劑；-降膽固醇藥，其選自HMG-CoA還原酶抑制劑、螯合劑、煙醇、煙酸及其鹽、PPARα激動劑、PPARα/γ雙重激動劑、膽固醇吸收抑制劑、脂醯輔酶A膽固醇醯基轉移酶抑制劑和抗氧化劑；和-PPARδ激動劑；以及任選的其它活性劑，例如-抗肥胖化合物；-迴腸膽汁酸轉運體抑制劑；和-抗炎藥。
合適地，所述另一種抗糖尿病藥包含α葡糖苷酶抑制劑、雙胍類、胰島素促分泌劑或胰島素增敏劑中的一種或多種，通常一種或兩種，尤其是一種。
另一合適的抗糖尿病藥為胰島素。
合適的α葡糖苷酶抑制劑為阿卡波糖。
其它合適的α葡糖苷酶抑制劑為乙格列酯和米格列醇。另一合適的α葡糖苷酶抑制劑為伏格列波糖。
合適的雙胍類包括二甲雙胍、丁福明或苯乙雙胍，尤其是二甲雙胍。
合適的胰島素促分泌劑包括磺醯脲類。
合適的磺醯脲類包括格列本脲、格列吡嗪、格列齊特、格列美脲、妥拉磺脲和甲苯磺丁脲。其它磺醯脲類包括醋磺己脲、氨磺丁脲、氯磺丙脲、格列波脲、格列喹酮、格列生脲、格列索脲、格列派特、格列吡脲和格列環脲。還包括的有磺醯脲類格列戊脲。
另一合適的胰島素促分泌劑為瑞格列奈。另外的胰島素促分泌劑為那替格列。
胰島素增敏劑包括PPARy激動劑型胰島素增敏劑，其包括WO97/31907中公開的化合物，尤其是2-(1-羧基-2-{4-[2-(5-甲基-2-苯基噁唑-4-基)乙氧基]苯基乙氨基}苯甲酸甲酯和2(S)-(2-苯甲醯基苯氨基)-3-{4-[2-(5-甲基-2-苯基-噁唑-4-基)乙氧基]苯基}丙酸。
胰島素增敏劑還包括噻唑烷二酮胰島素增敏劑。
其它合適的噻唑烷二酮胰島素增敏劑包括(+)-5-[[4-[(3，4-二氫-6-羥基-2，5，7，8-四甲基-2H-1-苯並吡喃-2-基)甲氧基]苯基]甲基]-2，4-噻唑烷二酮(或曲格列酮)、5-[4-[(1-甲基環己基)甲氧基]苄基]噻唑烷-2，4-二酮(或環格列酮)、5-[4-[2-(5-乙基吡啶-2-基)乙氧基]苄基噻唑烷-2，4-二酮(或匹格列酮)或5-[(2-苄基-2，3-二氫苯並吡喃)-5-基甲基]噻唑烷2，4-二酮(或恩格列酮)。
特別的噻唑烷二酮胰島素增敏劑為5-[4-[2-(5-乙基吡啶-2-基)乙氧基]苄基]噻唑烷-2，4-二酮(或匹格列酮)和(+)-5-[[4-[(3，4-二氫-6-羥基-2，5，7，8-四甲基-2H-1-苯並吡喃-2-基)甲氧基]苯基]甲基]-2，4-噻唑烷二酮(或曲格列酮)。
優選的噻唑烷胰島素增敏劑為5-[4-[2-(N-甲基-N-(2-吡啶基)氨基)乙氧基]苄基]噻唑烷-2，4-二酮(或羅格列酮)及其鹽。
另外的抗糖尿病藥包括其它的DP IV抑制劑。特別的DP IV抑制劑包括WO 99/61431中公開的特定實例，例如L-蘇-異亮氨醯吡咯烷化物(pyrrolidide)、L-別-異亮氨醯噻唑烷化物(thiazolidide)、L-別異亮氨醯吡咯烷化物及其鹽。特別的DP IV抑制劑為異亮氨酸噻唑烷化物及其鹽。
另外的DP IV抑制劑包括纈氨酸吡咯烷化物(Novo Nordisk)、Hughes等，Biochemistry，38(36)，11597-11603，1999公開的NVP-DPP728A(1-[[[2-[{5-氰基吡啶-2-基}氨基]乙基]氨基]乙醯基]-2-氰基-(S)-吡咯烷)(Novartis)、Hughes等，Meeting of the AmericanDiabetes Association 2002，Abstract no.272或(Novartis)公開的LAF-237(1-[(3-羥基-金剛烷-1-基氨基)乙醯基]吡咯烷-2(S)-腈、Yamada等，Bioorg. Med.Chem.Lett.8(1998)，1537-1540公開的TSL-225(色氨醯-1，2，3，4-四氫異喹啉-3-羧酸)、Asworth等，Bioorg.Med.Chem.Lett.，6，No.22，pp 1163-1166和2745-2748(1996)公開的2-氰基吡咯烷化物和4-氰基吡咯烷化物、Sudre等，Diabetes 51(5)，pp1461-1469(2002)(Ferring)公開的FE-999011([(2S)-1-([2』S]-2』-氨基-3』，3』二甲基丁醯基)吡咯烷-2-腈])和WO 01/34594(Guilford)中公開的化合物，使用上述參考文獻中列出的劑量。
為避免疑問，上述每個出版物中公開的實例均明確地以其全部內容引入本文作為參考，對於單個公開的化合物，特別涉及它們的結構、它們的定義、用途以及它們的生產。
本發明的優選實施方案包括根據本發明任一實施方案的式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽與下述物質聯合的用途-與阿卡波糖聯合，或-與二甲雙胍聯合；或-與阿卡波糖和二甲雙胍聯合；或-與胰島素增敏劑例如PPARy激動劑型胰島素增敏劑聯合。
根據本發明尤其優選式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽特別是穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽與二甲雙胍聯合例如用於治療糖尿病、糖尿病相關病症和前驅糖尿病狀態相關病症的用途。優選式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽和二甲雙胍聯合給藥。
本發明另一優選方面是包含穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽特別是穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽和二甲雙胍以及藥學可接受的載體的藥物組合物。藥物製劑優選適於口服給藥，且特別是適於每日給藥一次、兩次或三次，優選兩次或三次的單元劑型。
式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽特別是穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽與胰島素增敏劑例如PPARy激動劑型胰島素增敏劑聯合的用途代表了本發明另一優選方面。特別的胰島素增敏劑包括格列酮類如曲格列酮、環格列酮、匹格列酮、恩格列酮和羅格列酮，尤其是羅格列酮。
應理解式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽和其它抗糖尿病藥各自以藥學可接受的形式包括其藥學可接受的衍生物如藥學可接受的鹽、酯和溶劑合物形式作為合適的相應藥物活性劑給予。在本文的某些實例中，所述另一種抗糖尿病藥所用的名稱可能涉及該相關活性劑的具體藥物形式。應理解這些活性劑本身的所有藥學可接受形式的用途均包括在本發明之中。
式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽與現有技術中已知的其它DP IV抑制劑相比具有一些意想不到的特徵，當根據本發明與其它抗糖尿病藥聯合給予時，其可為它們提供某些優勢。這些特徵包括例如-針對非DP IV和非DP IV樣酶，例如DP I、脯氨醯寡肽酶、氨醯基脯氨酸二肽酶沒有活性(參見實施例12)；-體外在分離人血漿中具有高穩定性(參見實施例13)；-體內穀氨醯胺部分失活/代謝為相應的焦穀氨醯化合物的全新和可控機制，導致比其它DP IV抑制劑更短的半衰期(參見實施例8)；和
-推測的體內非肝依賴性半衰期。
式(I)的化合物的藥學可接受的鹽包括酸加成鹽，即其中胺基酸鹼性側鏈被無機或有機酸質子化。代表性的有機或無機酸包括鹽酸、氫溴酸、高氯酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、丙酸、羥基乙酸、乳酸、琥珀酸、馬來酸、富馬酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、苯甲酸、扁桃酸、甲磺酸、羥基乙磺酸、苯磺酸、草酸、雙羥萘酸、2-萘磺酸、對甲苯磺酸、環己烷氨基磺酸、水楊酸、糖精酸、三氟乙酸、亞磺酸和3，5-二-叔丁基苯甲酸。式(I)的化合物的所有藥學可接受的酸加成鹽形式的用途均包括在本發明的範圍內。
式(I)的化合物的優選酸加成鹽為富馬酸鹽、苯甲酸鹽、馬來酸鹽、草酸鹽、3，5-二-叔丁基苯甲酸鹽、水楊酸鹽、乙酸鹽和鹽酸鹽(參見實施例14)。式(I)的化合物的最優選酸加成鹽為鹽酸鹽。優選的式(I)的化合物為穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽。
為避免疑問，不管本文中何時提到式(I)的化合物，應理解它指游離鹼和相應的鹽，條件是它們在這些情況下是可能或合適的。
本發明在其範圍內進一步包括式(I)的化合物的前藥的用途。通常，這些前藥應是在體內容易轉化為所需治療活性化合物的化合物的功能性衍生物。因而，在這些情況，本發明的治療方法中，術語「給藥」應包括用式(I)的化合物的前藥形式治療所述的各種疾病，該前藥在給予個體後在體內轉化為所述化合物。用於選擇和製備合適的前藥衍生物的方法在例如「Design of Prodrugs」，ed.H.Bundgaard，Elsevier，1985中有描述。具體的前藥在專利申請DE 198 28 113、DE198 28 114、WO 99/67228和WO 99/67279中有描述。
當式(I)的化合物具有至少一個手性中心時，它們可以相應地以對映異構體存在。在這些化合物例如前藥具有兩個或更多個手性中心的情況下，它們還可以以非對映異構體存在。應理解所有這些異構體及其混合物均包含在本發明的範圍之內。
當式(I)的化合物的製備方法產生立體異構體混合物時，這些異構體可通過常規技術例如製備色譜分離。這些化合物可以以外消旋形式製備，或者單個對映異構體可以通過對映特異性合成或通過拆分來製備。例如，可以通過例如以下的標準技術將所述化合物拆分成它們的成分對映體通過與旋光酸例如(-)-二對甲苯醯-d-酒石酸和/或(+)-二對甲苯醯-l-酒石酸形成鹽而形成非對映異構體，之後分步結晶和再生游離鹼。所述化合物還可以通過形成非對映體酯或醯胺，然後進行色譜分離並除去手性輔劑來拆分。或者，所述化合物可使用手性HPLC柱拆分。
其中式(I)的化合物優選具有L-α-穀氨醯胺衍生物。
在製備式(I)的化合物的任何方法中，可能需要和/或期望保護相關的任何分子上的敏感基團或活性基團。這可通過例如ProtectiveGroups in Organic Chemistry，ed.J.F.W.McOmie，Plenum Press，1973和T.W.Greene P.G.M.Wuts，Protective Groups in Organic Synthesis，John Wiley Sons，1971中所述的常規保護基的方法實現。保護基可在方便的後續階段使用本領域已知的常規方法除去。
另外，式(I)的化合物的一些結晶形式可以以多晶型物存在並同樣包括在本發明內。另外，一些化合物可與水(即水合物)或常見有機溶劑形成溶劑合物，且這些溶劑合物也包括在本發明的範圍之內。
式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽也可以以其水合物形式得到，或包含用於其結晶的其它溶劑。
如上所述，式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽可用於抑制DPIV和DP IV樣酶活性。式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽抑制DPIV和DP IV樣酶活性的能力可採用DP IV活性測定法測定體外和人血漿中的Ki值來證明，如實施例4和5所述。本發明化合物針對豬腎DP IV的Ki值測定為對於穀氨醯胺醯噻唑烷，Ki＝3.12*10-7M±5.11*10-10M，而對於穀氨醯胺醯吡咯烷，Ki＝1.30*10-6M±8.49*10-8M。本發明化合物在人血漿中Ki值測定為對於穀氨醯胺醯噻唑烷預，預溫育5分鐘後Ki＝4.03*10-7M±2.19*10-10M、22小時後Ki＝5.13*10-7M±1.26*10-8M，而對於穀氨醯胺醯吡咯烷，預溫育5分鐘後Ki＝1.30*10-6M±4.89*10-8M、22小時後Ki＝1.36*10-6M±3.21*10-8M。
式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽體內抑制DP IV的能力可通過口服或血管內給予Wistar大鼠來證明，如實施例9所述。所述化合物在口服和血管內給予Wistar大鼠後均抑制DP IV活性。
式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽在體內能夠抑制DP IV。
式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽通過降低對口服葡萄糖攻擊反應而升高的血糖水平來改善葡萄糖耐量，因而用於治療非胰島素依賴型糖尿病。式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽改善對口服葡萄糖攻擊反應的葡萄糖耐量的能力可在糖尿病Zucker大鼠中測定。該方法在實施例6和7中描述。口服給予5mg/kg b.w.、15mg/kg和50mg/kg b.w.的穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷導致升高的血糖水平劑量依賴性降低，從而改善糖尿病Zucker大鼠的葡萄糖耐量。
令人驚奇地，式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽給予哺乳動物後在體內以可控的方式降解。式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽在體內被降解的能力可使用Wistar大鼠模型和隨後的LC/MS分析來測定(參見實施例8)。發現穀氨醯胺醯噻唑烷和穀氨醯胺醯吡咯烷在口服給予Wistar大鼠後分別被降解為焦穀氨醯胺醯噻唑烷(圖3)和焦穀氨醯胺醯吡咯烷(圖4)。
本發明的另一實施方案包括根據上述的本發明的任一實施方案的式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽與如下物質聯合的用途-與包含病毒載體的GLP-1基因治療表達系統聯合，所述病毒載體包含a)編碼GLP-1(胰高血糖素樣肽-1)的多核苷酸序列；和
b)編碼(a)的信號序列上遊的多核苷酸序列；和c)(a)的多腺苷酸化信號下遊；和d)位於編碼GLP-1的多核苷酸序列和編碼該信號序列的多核苷酸序列之間的編碼蛋白酶切割位點的多核苷酸序列；和e)其中GLP-1的表達在組成型啟動子的控制下或由可調節型啟動子控制；f)其中任選地，病毒載體包含編碼GIP(葡萄糖依賴性促胰島素肽)的多核苷酸序列；g)其中任選地，病毒載體由哺乳動物細胞包裹。和/或-與包含病毒載體的GIP基因治療表達系統聯合，所述病毒載體包含a)編碼GIP(葡萄糖依賴性促胰島素肽)的多核苷酸序列；和b)編碼(a)的信號序列上遊的多核苷酸序列；和c)(a)的多腺苷酸化信號下遊；和d)位於編碼GIP的多核苷酸序列和編碼該信號序列的多核苷酸序列之間的編碼蛋白酶切割位點的多核苷酸序列；和e)其中GIP的表達在組成型啟動子的控制下或由可調節型啟動子控制；f)其中任選地，病毒載體包含編碼GLP-1(胰高血糖素樣肽-1)的多核苷酸序列；g)其中任選地，病毒載體由哺乳動物細胞包裹。
本發明的另一實施方案包括根據上述的本發明的任一實施方案式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽與GIP和/或GIP基因治療表達系統聯合的用途，其中-目標(GLP-1；GIP)基因的信號序列上遊為鼠免疫球蛋白κ信號序列或glia monster exendin信號序列；和/或
-目標(GLP-1；GIP)基因的多腺苷酸化信號下遊源於猿猴病毒40(SV 40)；和/或蛋白酶切割位點被furin蛋白酶(preotease)切割；和/或-用於目標基因表達的基因傳輸載體為腺病毒、逆轉錄病毒、leniviral、腺相關病毒載體；和/或-組成型啟動子為巨細胞病毒(CMV)啟動子或勞斯肉瘤長末端重複(LTR)序列和SV 40早期基因基因啟動子；且誘導型啟動子為可購自Clontech的Tet-OnTM/Tet-OffTM系統；和/或-哺乳動物細胞為靈長類動物或嚙齒類動物細胞，優選人細胞，更優選人肝細胞。
本文所用的術語「個體」指作為治療、觀察或實驗的對象的動物，優選哺乳動物，最優選人。
本文所用的術語「治療有效量」指研究員、獸醫、醫生或其它臨床人員尋求的在組織系統、動物或人中引起生物或藥物反應包括正在治療的疾病或病症的緩解的活性化合物或藥物活性劑的量。
本文所用的術語「糖尿病相關病症」包括前驅糖尿病狀態相關病症、糖尿病本身相關病症和糖尿病相關併發症。
本文所用的術語「前驅糖尿病狀態相關病症」包括諸如胰島素抵抗、葡萄糖耐受不良和高胰島素血症的病症，所述胰島素抵抗包括遺傳性胰島素抵抗。
「糖尿病相關病症」本身包括高血糖症、包括獲得性胰島素抵抗在內的胰島素抵抗和肥胖。其它糖尿病本身相關病症包括高血壓和心血管疾病尤其是動脈粥樣硬化以及胰島素抵抗相關病症。胰島素抵抗相關病症包括多囊卵巢症候群和類固醇誘導的胰島素抵抗和妊娠糖尿病。
「糖尿病相關併發症」包括腎病尤其是2型糖尿病相關腎病、神經病變和視網膜病變。
2型糖尿病相關腎病包括腎病、腎小球性腎炎、腎小球硬化、腎病症候群、高血壓腎硬化和末期腎病。
如本文所用，術語「藥學可接受的」包括人和獸醫使用例如術語「藥學可接受的」包括獸醫可接受的化合物或人醫藥衛生保健中可接受的化合物。
為了製備本發明的藥物組合物，式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽，任選地與至少一種其它抗糖尿病藥聯合，可用作活性成分。根據常規藥物複合技術，將該活性成分與藥物載體充分混合，所述載體可根據給藥所需的製劑形式例如口服或腸胃外如肌內而採用多種形式。在製備口服劑型的組合物中，任何常用的藥物介質均可使用。因此，對於液體口服製劑例如混懸劑、酏劑和溶液劑，合適的載體和添加劑包括水、乙二醇、油、醇、調味劑、防腐劑、著色劑等；對於固體口服製劑例如散劑、膠囊劑、膠囊錠(gelcap)和片劑，合適的載體和添加劑包括澱粉、糖、稀釋劑、造粒劑、潤滑劑、粘合劑、崩解劑等。由於片劑和膠囊劑易於給藥，因此它們代表最有利的口服單元劑型，在這種情況下顯然使用固體藥物載體。如果需要，片劑可通過標準技術進行包糖衣或包腸溶衣。對於腸胃外給藥，載體通常包含無菌水，不過也可包含其它成分例如為例如有助於溶解或用於保存的目的。
也可製備注射用混懸劑，在這種情況下可使用合適的液體載體、助懸劑等。本文的藥物組合物每劑量單元如每片、每粒膠囊、每包散劑、每支注射劑、每茶匙量等包含遞送上述有效劑量所需的活性成分量。本文的藥物組合物每劑量單元例如每片、每粒膠囊、每包散劑、每支注射劑、每茶匙量等包含約0.03mg-100mg/kg(優選0.1-30mg/kg)的每種活性成分或其組合，且可以以約0.1-300mg/kg/日(優選1-50mg/kg/日)的劑量給予。不過，劑量可根據患者需要、治療病症的嚴重程度和使用的化合物而改變。可採用每日給藥或周期後(post-periodic)給藥。
優選地，這些組合物為例如以下的單元劑型片劑、丸劑、膠囊劑、散劑、顆粒劑、無菌腸胃外溶液或混懸劑、計量氣霧劑或液體噴霧劑、滴劑、安瓿、自我注射器裝置或栓劑；用於口服、腸胃外、鼻內、舌下或直腸給藥，或用於吸入或吹入給藥。或者，該組合物可以以適於每周一次或每月一次給藥的形式存在；例如活性化合物的不溶鹽如癸酸鹽可適於提供用於肌內注射的貯存製劑。對於製備固體組合物例如片劑，將主要活性成分與藥物載體例如常規製片成分如玉米澱粉、乳糖、蔗糖、山梨糖醇、滑石、硬脂酸、硬脂酸鎂、磷酸二鈣或樹膠和其它藥物稀釋劑如水相混合，以形成包含本發明的化合物或其藥學可接受的鹽的均勻混合物的固體預製劑組合物。當提及這些預製劑組合物為均一時，其意指活性成分均勻分散於組合物中使得該組合物易於細分成等效劑型如片劑、丸劑和膠囊劑。然後該固體預製劑組合物細分為上述類型的單元劑型，每單元劑型中包含0.1-約500mg的本發明的每種成分或其組合物。
本發明組合物的片劑或丸劑可被包衣或複合以提供具有長效作用優點的劑型。例如，片劑或丸劑可包含內部劑量和外部劑量成分，後者為前者上的包膜形式。這兩種成分可由腸溶衣層分開，該腸溶衣層用以抵抗胃中崩解並允許內部成分完整地進入十二指腸或延遲釋放。多種材料可用於這種腸溶衣層或包衣，這些材料包括許多聚合酸和如蟲膠、鯨蠟醇和乙酸纖維素的材料。
可引入本發明的組合物以用於口服或注射給藥的液體劑型包括水溶液劑、合適的調味糖漿劑、含水或油混懸劑和用可食用油如棉籽油、芝麻油、椰子油或花生油調味的乳劑，以及酏劑和類似的藥物載體。用於含水混懸劑的合適的分散劑或助懸劑包括合成和天然樹膠如黃蓍膠、阿拉伯樹膠、藻酸鹽、葡聚糖、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮或明膠。
如本發明所述，治療糖尿病、糖尿病相關病症和前驅糖尿病狀態相關病症的方法還可使用包含式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽和任選地至少一種其它抗糖尿病藥或本文所定義的任何其它化合物以及藥學可接受的載體的藥物組合物來進行。該藥物組合物可包含約0.01mg-100mg，優選約5-50mg的每種化合物，並可組成任何適於所選的給藥形式的劑型。載體包括必要的和惰性的藥物賦形劑，包括但不限於粘合劑、助懸劑、潤滑劑、食用香料、甜味劑、防腐劑、染料和包衣。適於口服給藥的組合物包括固體形式例如丸劑、片劑、囊片、膠囊劑(每種包括速釋、定時釋放和緩釋製劑)、顆粒劑和散劑，液體形式例如溶液劑、糖漿劑、酏劑、乳劑和混懸劑。適於腸胃外給藥的形式包括無菌溶液劑、乳劑和混懸劑。
有利地，式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽可以單次日劑量給藥，或總日劑量以每日兩、三或四次分開的劑量給藥。此外，所述化合物可通過局部使用合適的鼻內載體以鼻內形式或通過本領域技術人員熟知的透皮藥貼給藥。為以透皮遞送系統的形式給藥，在整個給藥方案中，劑量的給藥當然應是連續的而非間斷的。
例如，對於以片劑或膠囊形式的口服給藥，可以將活性藥物成分與口服、無毒的藥學可接受的惰性載體如乙醇、甘油、水等組合。而且，當期望或必需時，還可以將合適的粘合劑、潤滑劑、崩解劑和著色劑引入該混合物中。合適的粘合劑包括但不限於澱粉、明膠、天然糖類如葡萄糖或β乳糖、玉米甜味劑、天然和合成樹膠如阿拉伯樹膠、黃蓍膠或油酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、苯甲酸鈉、乙酸鈉、氯化鈉等。崩解劑包括但不限於澱粉、甲基纖維素、瓊脂、膨潤土、黃原膠等。
液體形式在合適的調味助懸劑或分散劑例如合成和天然樹膠如黃蓍膠、阿拉伯樹膠、甲基纖維素等中。對於腸胃外給藥，需要無菌懸浮液和溶液。當需要靜脈給藥時，使用一般含有合適的防腐劑的等滲製劑。
本發明的式(I)的化合物和組合還可以以脂質體遞送系統例如小單層囊泡、大單層囊泡和多層囊泡的形式給予。脂質體可由多種磷脂如膽固醇、硬脂醯胺或磷脂醯膽鹼形成。
本發明的式(I)的化合物和組合還可通過使用單克隆抗體作為該化合物分子偶聯的單獨載體來遞送。本發明的化合物還可以與作為靶向藥物載體的可溶性聚合物相偶聯。這些聚合物可包括聚乙烯吡咯烷酮、吡喃共聚物、聚羥丙基甲基丙烯醯胺酚、聚羥乙基天冬醯胺酚或棕櫚酸殘基取代的聚環氧乙烷聚賴氨酸。另外，本發明的化合物可與一類用於實現藥物控釋的可生物降解的聚合物偶聯，這些聚合物例如聚乳酸(polyactic acid)、聚ε己內酯、聚羥基丁酸、聚原酸酯、聚縮醛、聚二氫吡喃、聚氰基丙烯酸酯以及水凝膠交聯或兩親嵌段共聚物。
在所述疾病需要治療的任何時候，式(I)的化合物和本發明的組合可以以任何前述組合物的形式並根據本領域確定的給藥方案給予。
產品的日劑量可以在0.01-1.000mg/哺乳動物/日的大範圍內變化。對於口服給藥，所述組合物優選以片劑形式提供，所述片劑包含0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0、100、150、200、250和500毫克的每種活性成分或其組合以用於根據症狀調整患者的劑量。藥物的有效量通常以約0.1mg/kg-約300mg/kg體重/日的劑量水平提供。優選地，該範圍是約1-約50mg/kg體重/日。這些化合物或組合可按每日1-4次的方案給藥。
給藥的最佳劑量可由本領域技術人員容易地確定，且根據所用的具體化合物、給藥方式、製劑強度、給藥方式和病症的進展而改變。另外，治療的具體患者的相關因素，包括患者年齡、體重、飲食和給藥時間將導致需要調整劑量。
式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽和其它抗糖尿病藥優選口服給藥。
合適地，本發明的治療提供的對血糖控制的尤其有益作用是與單獨且以提供與本發明的組合等效的劑量使用所述組合中的一種化合物的治療比率相比，本發明的組合的治療比率改善。
優選方面，本發明的治療提供的對血糖控制的尤其有益作用可顯示為與單個活性劑作用預期的對照相比有協同作用。
本發明的另一方面，式(I)的化合物及其藥學可接受的鹽和其它抗糖尿病藥的組合劑量可產生比以所述組合中所用活性劑的兩倍劑量單獨使用的任何該活性劑所獲得的更有益的作用。
血糖控制可採用常規方法例如通過測量通常使用的血糖控制指數如口服血漿葡萄糖或糖基化血紅蛋白(HbA1c)來表徵。這些指數可採用標準方法例如Tuescher A，Richterich P.，Schweiz.med.Wschr.101(1971)，345和390和Frank P.，『Monitoring the Diabetic Patent withGlycosolated Hemoglobin Measurements』，Clinical Products 1988中所述的那些進行測定。
根據本發明的方法使用的每種活性劑的劑量水平可以少於血糖控制的純相加作用所需的劑量水平。
本發明的方法相對於單個活性劑而言還實現對晚期糖基化終末產物(AGE)和血清脂質包括總膽固醇、HDL-膽固醇、LDL-膽固醇水平的改善，包括其比率的改善，特別是血清脂質包括總膽固醇、HDL-膽固醇、LDL-膽固醇的改善，包括其比率的改善。
另一方面，本發明還提供了製備包含式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽、另一種抗糖尿病藥和其藥學可接受的載體的藥物組合物的方法，所述方法包括混合式(I)的化合物或其藥學可接受的鹽、另一種抗糖尿病藥和藥學可接受的載體。
該組合物優選為適於相應日劑量的量的單元劑型。
式(I)的化合物或其它抗糖尿病藥的合適劑量尤其包括單元劑量，包括已知的劑量，該已知劑量包括參考文獻例如英國和美國藥典、Remington’s Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Co.)、Martindale The Extra Pharmacopoeia(London，The Pharmaceutical Press)(例如參見第31版341頁和本文引用頁)或上述的出版物中描述或提及的那些化合物的單元劑量。
因而，式(I)的化合物的合適劑量包括其中所公開的那些，例如0.01-30mg/日或0.01-10mg/千克體重。另外，本文所述的DP IV抑制劑的合適劑量包括上述相關出版物提及的那些。
對於α糖苷酶抑制劑，阿卡波糖的合適量為25-600mg，包括50-600mg，例如100mg或200mg。
對於雙胍類，二甲雙胍的合適劑量為100-3000mg，例如250、500mg、850mg或1000mg。
對於胰島素促分泌劑，格列本脲的合適劑量為2.5-20mg，例如10mg或20mg；格列吡嗪的合適劑量為2.5-40mg；格列齊特的合適劑量為40-320mg；妥拉磺脲的合適劑量為100-1000mg；甲苯磺丁脲的合適劑量為1000-3000mg；氯磺丙脲的合適劑量為100-500mg；格列喹酮的合適劑量為15-180mg。另外格列美脲的合適劑量為1-6mg，格列戊脲的合適劑量為2.5-20mg。
瑞格列奈的合適劑量為0.5mg-20mg，例如16mg。另外那替格列的合適劑量為90-360mg，例如270mg。
在一具體方面，該組合物包含2-12mg的5-[4-[2-(N-甲基-N-(2-吡啶基)氨基)乙氧基]苄基]噻唑烷-2，4-二酮。
其它胰島素增敏劑的合適單元劑量包括100-800mg的曲格列酮，例如200、400、600或800mg或5-50mg的匹格列酮，包括10-40mg例如20、30或40mg，還包括15、30和45mg的匹格列酮。
其它PPARy激動劑型胰島素增敏劑的合適劑量包括上述的申請中對相應的激動劑所公開的那些劑量，例如根據WO 97/31907公開的劑量合適地給予2-(1-羧基-2-{4-{2-(5-甲基-2-苯基噁唑-4-基)乙氧基}苯基}乙氨基)苯甲酸甲酯和2(S)-(2-苯甲醯基苯氨基)-3-{4-[2-(5-甲基-2-苯基噁唑-4-基)乙氧基]苯基}丙酸的劑量。
另外，任何給定組合物中的每種具體活性劑的劑量可在就對於該化合物接受的給藥方案方面已知的所要求的劑量範圍內根據需要改變。每種活性劑的劑量也可根據需要加以改變以考慮與本文所述活性劑組合的有利作用。
式(I)的化合物或本發明的組合物可於飯前、飯時或飯後服用。
當飯前服用時，式(I)的化合物或本發明的組合物可於飯前1小時，優選30或甚至15或5分鐘服用。
當飯時服用時，式(I)的化合物或本發明的組合物可混於飯中或以上述的單獨劑型服用。
當飯後服用時，式(I)的化合物或本發明的組合物可於飯後5、15或30分鐘或甚至1小時服用。
預期本發明的組合物或方法在上述的劑量範圍內無副性毒性反應。
本說明書中所引用的包括但不限於專利和專利申請的所有出版物均引入本文作為參考，如同每個單獨的出版物如本文中全部闡述的那樣被明確且單個地指出引入本文作為參考。
實施例實施例1穀氨醯胺醯吡咯烷游離鹼的合成將N-苄氧羰基穀氨醯胺(2.02g，7.21mmol)溶於35mL THF中，冷卻至-15℃。加入CAIBE(氯甲酸異丁酯)(0.937mL，7.21mmol)和4-甲基嗎啉(0.795mL，7.21mmol)，並將溶液攪拌15分鐘。將所形成的混合酸酐用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)檢測。暖至-10℃後加入吡咯烷(0.596mL，7.21mmol)。將混合物置於室溫，攪拌過夜。濾去所形成的沉澱並蒸發溶劑。所得油狀物用乙酸乙酯(20mL)吸收，並用飽和硫酸氫鈉溶液、之後用飽和碳酸氫鈉溶液、水和鹽水洗滌。分離有機層，乾燥並蒸發。所得產物用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)檢測純度。產量1.18g。將該產物溶於無水乙醇(40mL)中。向溶液中加入約20mg炭載鈀(10％，FLUKA)，在氫氣氛下振搖該懸浮液3小時。反應進程用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)監測。反應完成後除去催化劑和溶劑，得到標題化合物。用TLC檢測純度正丁醇/乙醇/水/乙酸乙酯1/1/1/1，Rf＝0.4。反應產物用NMR分析鑑定。
實施例2穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽的合成將N-叔丁氧羰基穀氨醯胺(2.0g，8.12mmol)溶於THF(5mL)中，冷卻至-15℃。加入CAIBE(氯甲酸異丁酯)(1.06mL，8.12mmol)和4-甲基嗎啉(0.895mL，8.12mmol)，並將溶液攪拌15分鐘。將所形成的混合酸酐用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)檢測。暖至-10℃後加入另一當量的4-甲基嗎啉(0.895mL，8.12mmol)與噻唑烷鹽酸鹽(1.02g，8.12mmol)。將混合物置於室溫，攪拌過夜。濾去所形成的沉澱並蒸發溶劑。所得油狀物用氯仿(20mL)吸收，並用飽和硫酸氫鈉溶液、之後用飽和碳酸氫鈉溶液、水和鹽水洗滌。分離有機層，乾燥並蒸發。所得產物用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)檢測純度。產量1.64g。將部分該產物(640mg)溶於在二噁烷(12.98M，20當量)中的3.1mL冰HCl中，並置於冰上。反應進程用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)監測。反應完成後除去溶劑，將所得的殘餘物用甲醇吸收並再次蒸發。將所得油狀物通過五氧化二磷乾燥並用乙醚研磨2次，得到標題化合物(0.265g)。通過HPLC檢測純度。反應產物用NMR分析鑑定。
實施例3穀氨醯胺醯吡咯烷鹽酸鹽的合成將N-叔丁氧羰基穀氨醯胺(3.0g，12.18mmol)溶於THF(7mL)中，冷卻至-15℃。加入CAIBE(氯甲酸異丁酯)(1.6mL，12.18mmol)和4-甲基嗎啉(1.3mL，12.18mmol)，並將溶液攪拌15分鐘。將所形成的混合酸酐用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)檢測。暖至-10℃後加入一當量的吡咯烷(1.0mL，12.18mmol)。將混合物置於室溫，攪拌過夜。濾去所形成的沉澱並蒸發溶劑。所得殘餘物用氯仿(20mL)吸收，並用飽和硫酸氫鈉溶液、之後用飽和碳酸氫鈉溶液、水和鹽水洗滌。分離有機層，乾燥並蒸發。所得產物用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)檢測純度。將所得固體(2.7g)溶於在二噁烷(12.98M，20當量)中的13.0mL冰HCl中，並置於冰上。反應進程用TLC(洗脫液氯仿/甲醇9/1)監測。反應完成後除去溶劑，將所得的殘餘物用甲醇吸收並再次蒸發。將所得殘餘物通過五氧化二磷乾燥並用乙醚研磨2次，得到標題化合物(980mg)。通過HPLC檢測純度。反應產物用NMR分析鑑定。
實施例4Ki值的測定對於穀氨醯胺醯吡咯烷和穀氨醯胺醯噻唑烷的Ki值測定，使用37.5U/mg對甘氨醯脯氨醯-4-硝基苯胺有特異活性的豬腎二肽基肽酶IV，儲備液中酶濃度為1.41mg/ml。
將100μL濃度分別為1*10-5M-1*10-7M(穀氨醯胺醯吡咯烷)和1*10-6M-1*10-8M(穀氨醯胺醯噻唑烷)的穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷與50μL不同濃度(0.4mM、0.2mM、0.1mM、0.05mM)的甘氨醯脯氨醯-4-硝基苯胺及100μL HEPES(40mM，pH 7.6；離子強度＝0.125)混合。將該測試混合物在30℃下預溫育30分鐘。預溫育後，加入20μL DP IV(1∶600稀釋)，並使用平板讀數器(HTS7000 plus，Applied Biosystems，Weiterstadt，Germany)於30℃和λ＝405nm下測定10分鐘，檢測因4-硝基苯胺釋放產生的黃色顯色。使用Graphit4.0.15(Erithacus Software，Ltd，UK)基於穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷對DP IV競爭性抑制來計算Ki值。對於穀氨醯胺醯噻唑烷它們測定為Ki＝3.12*10-7M±5.11*10-10M，而對於穀氨醯胺醯吡咯烷測定為Ki＝1.30*10-6M±8.49*10-8M。
實施例5人血漿Ki值的測定人血漿具有N-末端Xaa-Pro釋放活性。將70μL濃度分別為1*10-5M-1*10-7M(穀氨醯胺醯吡咯烷)和1*10-6M-1*10-8M(穀氨醯胺醯噻唑烷)的穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷與50μL不同濃度(0.4mM、0.2mM、0.1mM、0.05mM)的甘氨醯脯氨醯-4-硝基苯胺及100μL HEPES(40mM，pH 7.6)混合。將測試混合物在30℃下分別預溫育5分鐘和22小時。預溫育後，加入50μL人血漿，並使用平板讀數器(HTS7000plus，Applied Biosystems，Weiterstadt，Germany)於30℃和λ＝405nm下測定10分鐘，檢測因4-硝基苯胺釋放產生的黃色顯色。使用Graphit 4.0.15(Erithacus Software，Ltd，UK)基於穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷對DP IV競爭性抑制來計算Ki值。對於穀氨醯胺醯噻唑烷，預溫育5分鐘後它們測定為Ki＝4.03*10-7M±2.19*10-10M、預溫育22小時後Ki＝5.13*10-7M±1.26*10-8M，而對於穀氨醯胺醯吡咯烷，預溫育5分鐘後測定為Ki＝1.30*10-6M±4.89*10-8M、預溫育22小時後Ki＝1.36*10-6M±3.21*10-8M。
實施例6口服給予穀氨醯胺醯吡咯烷後肥胖Zucker大鼠中的劑量漸增研究N＝30隻平均年齡11周(5-12周)、平均體重350克(150-400g)的雄性Zucker大鼠(fa/fa)購自Charles River(Sulzfeld，Germany)。送到後，飼養＞12周直至幾乎所有的肥胖Zucker大鼠具有明顯的糖尿病特徵。使用N＝8隻動物測試3種漸增劑量的穀氨醯胺醯吡咯烷與安慰劑(鹽水)相比。動物在控制溫度(22±2℃)，12/12小時光照/黑暗周期(光照自06:00AM開始)的標準條件下單籠飼養。自由飲食無菌標準丸狀食糧(ssniff Soest，Germany)和HCl酸化的自來水。適應飼養條件的24-31周齡(平均25周)的肥胖Zucker大鼠為該研究進行充分的準備。在全身麻醉(i.p.注射0.25mL/kg b.w.Rompun[2％]，BayerVital，Germany和0.5mg/kg b.w.Ketamin 10，Atarost GmbH Co.，Twistringen，Germany)下將導管植入肥胖Zucker大鼠頸動脈中。允許動物恢復一周。導管用肝素-鹽水(100IU/ml)每周衝洗3次。
向N＝8隻的肥胖Zucker大鼠給予安慰劑(1mL鹽水，0.154mol/l)或漸增劑量的穀氨醯胺醯吡咯烷(5、15和50mg/kg b.w.)。將375mg穀氨醯胺醯吡咯烷溶於1000μL DMSO(E.Merck，Darmstadt；Germany [Dimethyl sulfoxide p.a.]([二甲基亞碸p.a.]))中。加入10mL鹽水和1mL每份含有34.09mg穀氨醯胺醯吡咯烷的等分試樣儲存於-20℃下。為製備測試物質，用鹽水稀釋劑量依賴性等分試樣。過夜禁食後，在-10分鐘時經飼管(15G，75mm；Fine Science Tools，Heidelberg，Germany)向肥胖Zucker大鼠口服給予安慰劑或測試物質。在±0分鐘時經另一根飼管給予2g/kg b.w.葡萄糖(40％溶液，B.BraunMelsungen，Melsungen，Germany)進行口服葡萄糖耐受測試(OGTT)。在-30分鐘、-15分鐘、±0分鐘以及在5、10、15、20、30、40、60、90及120分鐘時用20μL玻璃毛細管從尾靜脈採集靜脈血樣，將這些玻璃毛細管置於含有1mL用於測定血糖的溶液的標準試管中。所有的血樣均標上編碼、動物號、取樣日期和取樣時間。
用葡萄糖氧化酶方法(Super G Glucose analyzer；Dr.MüllerGertebau，Freital，Germany)測定葡萄糖水平。
使用PRISM3.02(GraphPad Software，Inc)進行統計學評價及製圖。所有的參數以描述性方式包括均值和標準差進行分析。
用安慰劑處理的糖尿病Zucker大鼠顯示出顯著增高的血糖偏移，表明具有明顯的糖尿病的葡萄糖耐受不良。給予5mg/kg b.w.穀氨醯胺醯吡咯烷使得糖尿病Zucker大鼠的葡萄糖耐受有限改善。給予15mg/kg和50mg/kg b.w.穀氨醯胺醯吡咯烷後獲得升高的血糖水平的顯著降低以及葡萄糖耐受的顯著改善(見圖3)。
實施例7口服給予穀氨醯胺醯噻唑烷後肥胖Zucker大鼠中的劑量漸增研究N＝30隻平均年齡11周(5-12周)、平均體重350克(150-400g)的雄性Zucker大鼠(fa/fa)購自Charles River(Sulzfeld，Germany)。送到後，飼養＞12周直至幾乎所有的肥胖Zucker大鼠具有明顯的糖尿病特徵。使用N＝8隻動物測試3種漸增劑量的穀氨醯胺醯噻唑烷與安慰劑(鹽水)相比。動物在控制溫度(22±2℃)，12/12小時光照/黑暗周期(光照自06:00AM開始)的標準條件下單籠飼養。自由飲食無菌標準丸狀食糧(ssniffSoest，Germany)和HCl酸化的自來水。適應飼養條件的24-31周齡(平均25周)的肥胖Zucker大鼠為該研究進行充分的準備。在全身麻醉(i.p.注射0.25mL/kg b.w.Rompun[2％]，BayerVital，Germany和0.5mg/kg b.w.Ketamin 10，Atarost GmbH Co.，Twistringen，Germany)下將導管植入肥胖Zucker大鼠頸動脈中。允許動物恢復一周。導管用肝素-鹽水(100IU/ml)每周衝洗3次。
向N＝8隻的肥胖Zucker大鼠給予安慰劑(1mL鹽水，0.154mol/l)或漸增劑量的穀氨醯胺醯噻唑烷(5、15和50mg/kg b.w.)。將各自量的穀氨醯胺醯噻唑烷溶於1000μL鹽水中。過夜禁食後，在-10分鐘時經飼管(15G，75mm；Fine Science Tools，Heidelberg，Germany)向肥胖Zucker大鼠口服給予安慰劑或測試物質。在±0分鐘時經另一根飼管給予2g/kg b.w.葡萄糖(40％溶液，B.Braun Melsungen，Melsungen，Germany)進行口服葡萄糖耐受測試(OGTT)。在-30分鐘、-15分鐘、±0分鐘以及在5、10、15、20、30、40、60、90及120分鐘時用20μL玻璃毛細管從尾靜脈採集靜脈血樣，將這些玻璃毛細管置於含有1mL用於測定血糖的溶液的標準試管中。所有的血樣均標上編碼、動物號、取樣日期和取樣時間。
用葡萄糖氧化酶方法(Super G Glucose analyzer；Dr.MüllerGertebau，Freital，Germany)測定葡萄糖水平。
使用PRISM3.02(GraphPad Software，Inc)進行統計學評價及製圖。所有的參數以描述性方式包括均值和標準差進行分析。
用安慰劑處理的糖尿病Zucker大鼠顯示出顯著增高的血糖偏移，表明具有明顯的糖尿病的葡萄糖耐受不良。給予5mg/kg b.w.、15mg/kg和50mg/kg b.w.穀氨醯胺醯噻唑烷導致糖尿病Zucker大鼠升高的血糖水平劑量依賴性降低並使葡萄糖耐受改善(見圖4)。
實施例8口服給予Wistar大鼠後穀氨醯胺醯噻唑烷的體內滅活口服給予Wistar大鼠穀氨醯胺醯噻唑烷。在施用安慰劑或穀氨醯胺醯噻唑烷後，在2.5、5、7.5、10、15、20、40、60和120分鐘時從意識清醒無限制的大鼠的頸動脈插管中採集動脈血樣以測定穀氨醯胺醯噻唑烷降解產物的生成。為分析，採用C18柱以簡單固相萃取法從血漿中分離所需化合物。萃取液用Lichrospher 60RP SelectB柱上反相液相色譜串連APCI正模式工作的質譜進行分析。採用內標法定量。
Wistar大鼠口服給予穀氨醯胺醯噻唑烷後，發現了化合物的降解。使用LC/MS，可確定該降解產物為焦穀氨醯胺醯噻唑烷。參見圖3和5。
實施例9穀氨醯胺醯吡咯烷和穀氨醯胺醯噻唑烷血管內和口服給予Wistar大鼠後的DP IV抑制活性的測定體重250-350g的雄性Wistar大鼠(ShoeWist(Sho))購自TierzuchtSchnwalde(Schnwalde，Germany)。在控制溫度(22±2℃)、12/12小時光照/黑暗周期(光照自06:00AM開始)的常規條件下單籠飼養。允許自由飲食標準丸狀食糧(ssniffSoest，Germany)和HCl酸化的自來水。適應飼養條件≥1周後，在全身麻醉(i.p.注射0.25mL/kg b.w.Rompun[2％]，Bayer Vital，Germany和0.5mg/kg b.w.Ketamin 10，Atarost GmbH Co.，Twistringen，Germany)下將導管植入Wistar大鼠頸動脈中。允許動物恢復一周。導管用肝素-鹽水(100IU/ml)每周衝洗3次。如果導管功能不良，則在該大鼠的相反一側的頸動脈第二次插管。術後恢復一周後，該動物再參與研究。如果第二根導管功能不良，該動物退出研究。補充一隻新的動物，並且按照計劃的順序繼續進行實驗，實驗在導管植入最少7天後開始。
經口服和血管內(動脈內)途徑嚮導管功能完好的大鼠給予安慰劑(1mL鹽水，0.154mol/l)或100mg/kg b.w.穀氨醯胺醯吡咯烷或100mg/kg b.w.穀氨醯胺醯噻唑烷。過夜禁食後，在-30、-5和0分鐘時採集100μL肝素化動脈血樣品。將測試物質新鮮溶於1.0mL鹽水(0.154mol/l)中，並在0分鐘時經飼管(75mm；Fine Science tools，Heidelberg，Germany)口服或經血管內途徑給予。在口服給藥的情況下，向頸動脈插管中注射另外1mL體積的鹽水。在動脈內給藥的情況下，立即用30μL鹽水衝洗導管，並經飼管口服給予另外1mL鹽水。在施用安慰劑或測試物質後，在2.5、5、7.5、10、15、20、40、60和120分鐘時從意識清醒無限制的大鼠的頸動脈插管中採集動脈血樣。所有血樣收集在裝有10μL 1M檸檬酸鈉緩衝液(pH 3.0)的冰冷卻的Eppendorf管(Eppendorf-Netheler-Hinz，Hamburg，Germany)中用於測定血漿DP IV活性。將Eppendorf管立即離心(12000rpm，2分鐘，Hettich Zentrifuge EBA 12，Tuttlingen；Germany)。將血漿部分保存在冰上直至分析或凍存於-20℃下直至分析。所有的血漿樣本均標上編碼、動物號、取樣日期和取樣時間。
用於測定血漿DP IV活性的測定混合物由80μL試劑和20μL血漿樣品組成。30℃下預溫育2分鐘後，在相同的溫度下於309nm處進行1分鐘從底物甘氨醯脯氨醯-4-硝基苯胺生成黃色產物4-硝基苯胺的動力學測定。DP IV活性用mU/ml表示。
使用PRISM3.02(GraphPad Software，Inc)進行統計學評價及製圖。所有的參數以描述性方式包括均值和標準差進行分析。
與安慰劑相比，100mg/kg b.w.劑量的化合物穀氨醯胺醯吡咯烷和穀氨醯胺醯噻唑烷口服和血管內給予後抑制血漿DP IV活性。
實施例10在患有葡萄糖耐受不良的飲食誘導的肥胖大鼠中穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽和二甲雙胍單獨或組合對血糖控制的作用從繁殖群體中選出選擇性繁殖的、5-6周齡、顯示出增加的發生飲食誘導的肥胖(DIO)的可能性的雄性大鼠。該研究中總共包括40隻DIO動物。選擇DIO大鼠是因為它們很可能反應人群體中接觸高熱能富含脂肪飲食時發生肥胖和遲髮型糖尿病的那部分人群。
當進入實驗後，大鼠在控制溫度條件(22-24℃)、12/12小時光照-黑暗周期(光照從06:00至18:00)下單個(1隻大鼠/籠)飼養。在此時，給大鼠提供高脂肪(HF)飲食(4.41kcal/g-能量％碳水化合物51.4kcal％、脂肪31.8kcal％、蛋白質16.8kcal％；飲食#12266B；ResearchDiets，New Jersey，USA；the HF-diet ensure sufficient intake of vitamins和trace elements))並自由飲食和飲水。適應環境一周後，每周兩次重量分析測量24小時的食物和水的攝入量以及體重(在清晨8-10am之間進行)。HF餵養三周後，計算全部大鼠的平均日食物消費量。平均食物攝入量包括一個平臺(platform)，根據其實施計劃的餵養方案。從8:00-12:00AM給動物提供日平均食物消耗量的75％，而從4:00PM-8:00PM給動物提供日平均食物消耗量的25％。
計劃餵養三周後，將動物按重量進行分層。在第0日，將動物隨機(每組n＝10)分配入下述藥物處理組之一中
A組載體(蒸餾水)B組穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽(60mg/kg BID)C組二甲雙胍(125mg/kg BID)D組穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽(60mg/kg BID)+二甲雙胍(125mg/kg BID)。
所有的藥物均通過管飼法口服給予。體積為200μl，每日兩次(8:00AM和4:00PM)。這種給藥方式保證所有的動物不論是否進食均接受相同量的藥物，從而確保食糧餵養組和高脂飲食餵養組之間更準確的比較。動物接受每日兩次劑量的每種化合物，總共42日(第1-第42日)。在第6日和第40日時，對動物進行口服葡萄糖耐量試驗OGTT)。二天後，在第42日時，中止給藥且動物再一日不給藥(仍遵循計劃的餵養方案)。在第43日，在半飢餓狀態下處死動物，因為從前一日12:AM它們僅可得到它們日能量需要量的25％。在早上時間(8-12AM)，通過CO2吸入麻醉動物並採集血樣。任選地，取組織樣品，並迅速在液氮中冷凍以用於以後的組織特異性基因表達和脂質含量的分析。血和組織取樣將在接近持久穩定的房間進行，以確保最小的可能應激水平。稱量脂肪樣品並凍存以使得可對脂肪庫進行準確的分析。脂肪庫分析可以通過去除隔膜、腹膜後、附睪和皮下腹股溝的脂肪來進行。
分析方法口服葡萄糖耐量試驗(GTT)在第6日和第42日的8:00AM進行該試驗。動物輕度禁食，因為它們在先前的20小時(前一日的12:00AM開始)內僅可得到它們日能量需要量的25％。口服1g/kg葡萄糖(使用1g/ml dH2O)後，在時間點-60、-30、0、15、30、60、120和180分鐘處從動脈導管內取得血樣，並在自動分析儀(Roche Diagnostics)上測定P-葡萄糖。經與注射器連接的置於十二指腸部位的管子經管飼給予口服葡萄糖負荷，確保準確的給藥劑量。在時間點0、15、30、60、120分鐘處使用ultra-sensitive ELISA(Shibayagi，Japan)測定P-胰島素。
採血和血漿測量在第-7日所有的大鼠均安裝動脈內導管。動脈內導管經股動脈置於腹主動脈中，並在全部取樣過程末通過注射肝素化鹽水保持通暢。所有的血樣放在EDTA Vacutainer管中，血漿葡萄糖和總膽固醇以及甘油三酯一起測定。任選地，作為脂解的反映，我們可測定血漿中的甘油水平。在處死當日，心臟穿刺取得的血收集在三個試管中vacutainer-EDTA；Vacutainer-EDTA+1％NaF；VacutainerEDTA+Aprotinin(750KIU)。
使用多種血樣「包裝」A)血糖特徵(profile)禁食P-葡萄糖、P-胰島素和HbAlcB)24小時血糖特徵每隔3小時(8:00、11:00、14:00、17:00、20:00、23:00、02:00、05:00)的B-葡萄糖。或者，相同時間特徵的P-葡萄糖和P-胰島素C)進餐相關葡萄糖早餐前後(8:00AM和12:00AM的B-葡萄糖D)禁食葡萄糖脂質禁食-p-葡萄糖、P-甘油三酯、P-總膽固醇E)OGTT細節參見上述。
使用標準酶測定試劑盒在全自動分析儀(Roche Diagnostics)上測定血漿-葡萄糖、HbAlc、血漿-總膽固醇、血漿-甘油三酯。通過分光光度計使用基於脂醯輔酶A氧化酶的比色試劑盒((NEFA-C，WAKOpure chemicals，Osaka，Japan)測定血漿非酯化游離脂肪酸(NEFA)。置於Vacuatiner-EDTA+1％NaF中的樣品用於FFA分析。
用基於ultra-sensitive ELISA的測定法(Shibayagi，Japan)測量血漿胰島素。用Linco multiple ELISA kit(Linco Research Immunoassay，St.Charles，MO)測定有生物活性的GLP-1(7-37)和總GLP-1的免疫反應活性。
數據、報告和統計學評價全部數據輸入Excel 97或2000棋盤式分析表中，隨後進行相關的統計學分析(Statview或Graph Pad software)。除非另有說明，結果以均值±SEM(平均標準誤)表示。使用單因素方差分析(ANOVA)和適當的post-hoc進行數據的統計學評價，post-hoc分析在對照和處理組之間如果統計學顯著性被確定(p＜0.05)的情況下進行。
使用穀氨醯胺醯噻唑烷和穀氨醯胺醯噻唑烷與二甲雙胍聯合這一類型的實驗方案均導致改善的口服葡糖耐量。
實施例11DP IV樣酶-二肽基肽酶II的抑制如果N-末端未被質子化，則DP II(3.4.14.2)從寡肽釋放N-末端二肽(McDonald，J.K.，Ellis，S.Reilly，T.J.，1966，J.Biol.Chem.，241，1494-1501)。P1位的Pro和Ala是優選的殘基。該酶活性被描述為DP IV樣活性，不過DP II具有酸性最適pH值。所用的酶從豬腎中純化。將100μL濃度為1*1-4M-5*10-8M的穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷與100μL緩衝液(40mM HEPES，pH7.6，0.015％Brij，1mM DTT)、50μL賴氨醯丙氨醯氨基甲基香豆素溶液(5mM)以及20μL豬DP II(在緩衝液中稀釋250倍)混合。使用平板讀數器(HTS7000plus，Applied Biosystems，Weiterstadt，Germany)於30℃和λ激發＝380nm、λ發射＝465nm下進行螢光測定25分鐘。使用Graphit4.0.15(Erithacus Software，Ltd.，UK)計算Ki值，對於穀氨醯胺醯吡咯烷測定為Ki＝8.52*10-5M±6.33*10-6M，而對於穀氨醯胺醯噻唑烷，Ki＝1.07*10-5M±3.81*10-7M。
實施例12交叉反應酶測試穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷針對二肽基肽酶I、脯氨醯寡肽酶和氨醯基脯氨酸二肽酶的交叉反應效能。
二肽基肽酶I(DP I，組織蛋白酶C)DP I或組織蛋白酶C是一種從其底物的N-末端切割二肽的溶酶體半胱氨酸蛋白酶(Gutman，H.R. Fruton，J.S.，1948，J.Biol.Chem.，174，851-858)。它歸類為半胱氨酸蛋白酶。所用的酶購自Qiagen(Qiagen GmbH，Hilden，Germany)。為了得到完全活性的酶，將酶在pH5.6的MES緩衝液(40mM MES、4mM DTT、4mM KCl、2mMEDTA、0.015％Brij)中稀釋1000倍，並在30℃下預溫育30分鐘。將50μL濃度為1*10-5M-1*10-7M的穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷與110μL緩衝液-酶-混合物混合。將測試混合物於30℃下預溫育15分鐘。預溫育後，加入100μL組氨醯絲氨醯對硝基苯胺(2*10-5M)，並使用平板讀數器(HTS7000plus，Applied Biosystems，Weiterstadt，Germany)於30℃和λ激發＝380nm、λ發射＝465nm下測定因對硝基苯胺釋放產生的黃色10分鐘。使用Graphit 4.0.15(ErithacusSoftware，Ltd.，UK)計算IC50值。沒有發現穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷對DP I酶活性的抑制。
脯氨醯寡肽酶(POP)脯氨醯寡肽酶(EC 3.4.21.26)是一種在Xaa-Pro鍵的N-末端部分切割肽的絲氨酸型內切蛋白酶(Walter，R.，Shlank，H.，Glass，J.D.，Schwartz，I.L. Kerenyi，T.D.，1971，Science，173，827-829)。底物是分子量達到3000Da的肽。所用的酶是重組人脯氨醯寡肽酶。重組表達在標準條件下在大腸桿菌(E.coli)中進行，如現有技術中其它地方所述。將100μL濃度為1*10-4M-5*10-8M的穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷與110μL緩衝液(40mM HEPES，pH 7.6，0.015％Brij，1mM DTT)和20μl POP溶液混合。將測試混合物在30℃下預溫育15分鐘。預溫育後，加入50μL甘氨醯脯氨醯脯氨醯-4-硝基苯胺溶液(0.29mM)，並使用平板讀數器(sunrise，Tecan，Crailsheim，Germany)在30℃和λ＝405nm下測定因4-硝基苯胺釋放產生的黃色10分鐘。使用Graphit 4.0.15(Erithacus Software，Ltd.，UK)計算IC50值。沒有發現穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷對POP活性的抑制。
氨醯基脯氨酸二肽酶(X-Pro二肽酶)氨醯基脯氨酸二肽酶(EC 3.4.13.9)首次被Bergmann Fruton描述(Bergmann，M. Fruton，JS，1937，J.Biol.Chem.189-202)。氨醯基脯氨酸二肽酶從Xaa-Pro二肽釋放N-末端胺基酸，最適pH值為6-9。將豬腎氨醯基脯氨酸二肽酶(ICN Biomedicals，Eschwege，Germany)溶於(1mg/mL)測試緩衝液(20mM NH4(CH3COO)2，3mMMnCl2，pH 7.6)中。為得到完全活性的酶，將溶液在室溫下預溫育60分鐘。將450μL濃度為5*10-3M-5*10-7M的穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷與500μL緩衝液(20mM NH4(CH3COO)2，pH 7.6)和250μl Ile-Pro-OH(0.5mM，在測試混合物中)混合。將測試混合物在30℃下預溫育5分鐘。預溫育後，加入75μL氨醯基脯氨酸二肽酶(在測試緩衝液中1∶10稀釋)，並使用UV/Vis光度計，UV1(ThermoSpectronic，Cambridge，UK)在30℃和λ＝220nm下測定20分鐘。使用Graphit 4.0.15(Erithacus Software，Ltd.，UK)計算IC50值。對於穀氨醯胺醯噻唑烷，測定為IC50＞3mM，而對於穀氨醯胺醯吡咯烷，測定為IC50＝3.4*10-4M±5.63*10-5。
實施例13血漿穩定性為研究穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷在人血漿中的穩定性，在確定的時間測定血漿中DP IV的活性。人血漿中的DP IV平均活性測定為43.69U/mL。在工作溶液中，血漿用0.9％NaCl稀釋以固定DP IV活性水平在25U/ml。血漿與不同濃度(5*10-5、2.5*10-5、1.25*10-5M，在血漿中)的穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷在37℃下溫育。在確定的時間點使用自動移液器(pipette roboter)(Gilson215，Liquid handler，Gilson)取樣，並轉移至微量滴定板中，該微量滴定板每孔中含有5*10-5M於0.9％NaCl+0.15％Brjj中的甘氨醯脯氨醯氨基甲基香豆素。6分鐘後，加入異亮氨醯噻唑烷(5*10-5M，於0.9％NaCl溶液中)停止反應。用平板讀數器(HTS7000 plus，AppliedBiosystems，Weiterstadt，Germany)針對0.9％於血漿中的NaCl(參比標準)進行螢光測定。穀氨醯胺醯吡咯烷或穀氨醯胺醯噻唑烷抑制活性的半衰期通過以酶活性對反應時間作圖計算。對於這兩種化合物，半衰期都不能夠測出。認為該物質在人血漿中穩定22小時以上。
實施例14穀氨醯胺醯噻唑烷其它鹽形式的合成將穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽(1g，3.43mmol)施於強鹼離子交換柱(DOWEX550A，10mL乾物質，如上所述預處理)。收集各部分並用1N HCl滴定對抗溴百裡酚藍以估計游離鹼的含量。之後加入相應量的所需酸，並將溶液凍幹。得到的物質用甲醇/乙醚重結晶。
穀氨醯胺醯噻唑烷的3，5-二-叔丁基苯甲酸鹽和亞磺酸鹽是新的，並因此構成本發明的另一方面。
穀氨醯胺醯噻唑烷的不同酸加成鹽的特徵

PGT焦穀氨醯胺醯噻唑烷，面積％，通過HPLC分析測定MP熔點實施例15穀氨醯胺醯噻唑烷和二甲雙胍單獨或組合對糖尿病Zucker(fa/fa)大鼠血糖控制的作用10或11周齡雄性Zucker(fa/fa)大鼠購自Charles River(Sulzfeld，Germany)。動物在控制溫度(22±2℃)，12/12小時光照/黑暗周期(光照自06:00AM開始)的標準半屏障條件下飼養。自由飲食標準丸狀食糧(ssniffSoest，Germany)和HCl酸化的自來水。在12周齡時將動物(N＝42)隨機分成6個要給藥的實驗組。各實驗組的給藥定義如下(GT＝穀氨醯胺醯噻唑烷)CO組(N＝7) 安慰劑(蒸餾水)，b.i.d.，口服GT組(N＝7) 60mg/kg b.w.GT，b.i.d.，口服Met-低組(N＝7) 125mg/kg b.w.二甲雙胍，b.i.d.，口服Met-高組(N＝7) 300mg/kg b.w.二甲雙胍，b.i.d.，口服
GT+Met-低組(N＝7)60mg/kg b.w.GT+125mg二甲雙胍，b.i.d.，口服GT+Met-高組(N＝7)60mg/kg b.w.GT+300mg二甲雙胍，b.i.d.，口服每千克體重的單獨或聯合給藥量溶於5mL蒸餾水中用於口服給予。
實驗步驟第一次OGTT使用12-13周齡Zucker(fa/fa)大鼠開始該研究。開始該研究時，禁食16小時後進行OGTT(2g葡萄糖/kg體重(b.w.)；給藥體積5mL/kg的40％溶液；B.Braun Melsungen，Melsungen，Germany)。經飼管(15g，75mm；Fine Science Tools，Heidelberg，Germany)給予葡萄糖。在進行OGTT前t＝-5分鐘時通過管飼進行給藥。
第一次和第二次OGTT的各組特徵和所給藥物

相對於給予葡萄糖時間的-15、±0分鐘、15、30、60、90、120和180分鐘(後一時間沒有胰島素樣品)時從尾靜脈取血樣測定血糖和血漿胰島素。
第一次OGTT後，各組動物每日兩次分別在08:00AM和04:00PM給予各自的藥物。
在給藥的兩周期間，在星期一、星期三和星期五的08:00AM給藥前測定清晨血糖。
在給藥期間每日測定食物攝入量。
所有的動物於7:30AM每周稱量體重三次。
在給藥兩周後(第15日)，進行第二次OGTT。在其前一天04:00PM撤去食物(禁食16小時)。OGTT在-5分鐘時進行前驅給藥和在±0分鐘時給予口服葡萄糖負荷的情況下進行。在-15、±0分鐘、15、30、60、90、120和180分鐘(後一時間沒有胰島素樣品)時從尾靜脈取血樣測定血糖和血漿胰島素。
在第18日和之前(第7日)測定糖基化血紅蛋白。
測定葡萄糖-為測定葡萄糖，在-15、±0分鐘(OGTT前)以及OGTT後15、30、60、90、120和180分鐘時採集20μL血。
胰島素-通過抗體RIA方法(Linco Research，Inc.St.Charles，Mo.，USA)測定胰島素濃度。
糖基化血紅蛋白-用″DCA 2000R Himoglobin Alc-Reagenz kit″(Bayer Vital GmbH，Femwald，Germany)評估糖基化血紅蛋白(HbAlc)的百分比。
使用臺秤(Scaltec，Heiligenstadt，Germany)測量體重。
將來自尾部的混合靜脈血樣品收集入20μL玻璃毛細管中，將毛細管置於裝有1mL溶血用溶液的標準管(血糖測定)中以及用於血漿胰島素的樣品管(50μL血)中。
儘快地將由IDK提供的葡萄糖分析原始數據以Excel格式提供給probiodrug。每種藥物和每個參數(葡萄糖、胰島素)的數據通過描述統計學(均值、SEM)總結。計算AUC和基線校正AUC(基線設定為t＝0分鐘時的y值)。通過描述統計學計算和總結相對於基線的變化。
結果穀氨醯胺醯噻唑烷單獨或與二甲雙胍聯合亞長期(18天)b.i.d.給予糖尿病肥胖Zucker大鼠(fa/fa)導致改善的葡萄糖耐量。給藥在所有實驗組中均沒有影響食物和水的攝入量。GT和Met-低組顯示在OGTT中顯著改善的葡萄糖耐量曲線，反應性和絕對G-AUC顯著降低(p＜0.05 vs.對照)。Met-高、GT+Met-低和GT+Met-高組顯示葡萄糖耐量曲線進一步改善，以及反應性和絕對G-AUC再次降低(p＜0.05vs.對照)。圖6顯示給藥14日後在第一次OGTT期間安慰劑、Met-低、Met-高、GT+Met-低和GT+Met-高(在-5分鐘時)以及OGTT(在0分鐘時)負荷的禁食Zucker大鼠的基線校正葡萄糖AUC。
實施例16穀氨醯胺醯噻唑烷與其它口服抗糖尿病藥聯合治療的作用雄性8周齡雄性Zucker(falfa)大鼠在控制溫度(22±2℃)，12/12小時光照/黑暗周期(光照自06:00AM開始)的標準半屏障條件下飼養。自由飲食標準丸狀食糧(ssniffSoest，Germany)和HCl酸化的自來水。在12周齡時將動物(N＝42)隨機分成6個要給藥的實驗組。兩周給藥的實驗組如下(GT＝穀氨醯胺醯噻唑烷)CO組(N＝5)安慰劑(蒸餾水)，b.i.d.，在08.00AM和04.00PM口服GT組(N＝5)60mg/kg b.w.GT b.i.d.，在08.00AM和04.00PM口服羅格列酮+GT 3mg/kg b.w.羅格列酮，每日一次，在08.00AM口服組(N＝5) +60mg/kg b.w.GT，b.i.d.，在08.00AM和04.00PM口服阿卡波糖+GT 40mg阿卡波糖/100g食糧，自由飲食+60mg/kg組(N＝5) b.w.GT，b.i.d.，在08.00AM和04.00PM口服格列本脲+GT 5mg/kg b.w.格列本脲，b.i.d.，口服+60mg/kg b.w.
組(N＝5) GT，b.i.d.，在08.00AM和04.00PM口服胰島素+GT組 2IU長效胰島素b.i.d.，SC+60mg/kg b.w.GT，(N＝5)b.i.d.，在08.00AM和04.00PM口服。
每千克體重的單獨和聯合口服給藥量溶於5mL 1％於鹽水中的甲基纖維素中。
使用12周齡Zucker(fa/fa)大鼠開始該研究。開始該研究時，禁食16小時和急性給藥後進行OGTT(劑量2g葡萄糖/kg體重(b.w.)；給藥體積5mL/kg的40％溶液；B.Braun Melsungen，Melsungen，Germany)。經飼管(15g，75mm；Fine Science Tools，Heidelberg，Germany)給予葡萄糖。各組相關藥物顯示如下第一次和第二次OGTT的各組特徵和所給藥物


在-15、±0分鐘、15、30、60、90、120和180分鐘(後一時間沒有胰島素樣品)從尾靜脈取血樣以測定血糖和血漿胰島素。
第一次OGTT後，各組動物每日分別在08:00AM和04:00PM給予各自的藥物。
在給藥的兩周期間，在星期一、星期三和星期五的08:00AM給藥前測定清晨血糖。
在給藥期間每日測定食物和水的攝入量。
所有的動物於7:30AM每周稱量體重三次。
在給藥兩周後(第15日)，進行第二次OGTT。在前一天04:00PM撤去食物(禁食16小時)。OGTT在給定的時間時進行前驅給藥和在±0分鐘給予口服葡萄糖負荷的情況下進行。在-15、±0分鐘、15、30、60、90、120和180分鐘(後一時間沒有胰島素樣品)從尾靜脈取血樣測定血糖和血漿胰島素。
一周的清除時間後，進行最後的OGTT(＞22日)。在前一天04:00PM撤去食物(禁食16小時)。OGTT在給定的時間時給予所有組安慰劑(其分別指1％甲基纖維素和SC鹽水)和在±0分鐘給予口服葡萄糖負荷的情況下進行。在-15、±0分鐘、15、30、60、90、120和180分鐘(後一時間沒有胰島素樣品)從尾靜脈取血樣測定血糖和血漿胰島素。
在日兩次給藥＞兩周後(第18日)和之前(第-5日)測定糖基化血紅蛋白。
測定葡萄糖-為測定葡萄糖，在-15、±0分鐘(OGTT前)以及OGTT後15、30、60、90、120和180分鐘時採集20μL血。
胰島素-通過抗體RIA方法(Linco Research，Inc.St.Charles，Mo.，USA)測定胰島素濃度。
糖基化血紅蛋白-用″DCA 2000R Hmoglobin Alc-Reagenz kit″(Bayer Vital GmbH，Femwald，Germany)評估糖基化血紅蛋白(HbAlc)的百分比。
使用臺秤(Scaltec，Heiligenstadt，Germany)測量體重。
將來自尾部的混合靜脈血樣品收集入20μL玻璃毛細管中，將毛細管置於裝有1mL溶血用溶液的標準管(血糖測定)中以及用於血漿胰島素的樣品管(50μL血)中。將樣品管中的血樣立即離心(12000rpm，2分鐘)，而胰島素分析用血清將儲存於-20℃下直至分析。血樣上標有方案號、樣品日期、取樣時間、動物號以及樣品類型。
結果給藥下的第一次OGTT在研究開始時進行。所有實驗組的動物在2g/kg葡萄糖的葡萄糖負荷後它們的糖耐量沒有顯示出差異。對於基線校正葡萄糖AUC1-180min獲得相同的結果。基線設定為時間t＝0時的葡萄糖值)。
14日亞長期給藥後OGTT-2期間的血糖所有處理組與對照組相比，肥胖Zucker大鼠(fa/fa)14日亞長期給藥導致改善的葡萄糖耐量。圖7顯示在第14日給予2g/kg葡萄糖的葡萄糖負荷後基線校正的葡萄糖時間曲線下面積。
總之，穀氨醯胺醯噻唑烷單獨或與羅格列酮、格列本脲、阿卡波糖或胰島素聯合亞長期給藥均導致葡萄糖耐量改善。
權利要求
1.一種用於哺乳動物如人的血糖控制的方法，該方法包括給予需要其的哺乳動物有效量的穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥。
2.穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥用於血糖控制的用途。
3.穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽在藥物生產中的用途，所述藥物用於與另一種抗糖尿病藥聯合用於血糖控制。
4.穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥在藥物生產中的用途，所述藥物用於血糖控制。
5.一種用於治療哺乳動物中糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的方法，該方法包括給予需要其的哺乳動物有效量的穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥。
6.穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥用於治療糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的用途。
7.穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽在藥物生產中的用途，所述藥物用於與另一種抗糖尿病藥聯合用於治療糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖。
8.根據前述權利要求之任一項的方法或用途，用於治療2型糖尿病。
9.根據前述權利要求之任一項的方法或用途，其中所述穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和所述另一種抗糖尿病藥聯合給藥或序慣或單獨給藥。
10.根據前述權利要求之任一項的方法或用途，其中所述穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和所述另一種抗糖尿病藥口服給予。
11.根據前述權利要求之任一項的方法或用途，其中所述穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽是穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽。
12.根據前述權利要求之任一項的方法或用途，其中所述另一種抗糖尿病藥選自α葡糖苷酶抑制劑、雙胍類、胰島素促分泌劑或胰島素增敏劑。
13.根據權利要求12的方法或用途，其中所述α葡糖苷酶抑制劑選自阿卡波糖、乙格列酯、米格列醇和伏格列波糖。
14.根據權利要求13的方法或用途，其中所述α葡糖苷酶抑制劑是阿卡波糖。
15.根據權利要求12的方法或用途，其中所述雙胍類選自二甲雙胍、丁福明和苯乙雙胍。
16.根據權利要求15的方法或用途，其中所述雙胍類是二甲雙胍。
17.根據權利要求12的方法或用途，其中所述胰島素促分泌劑選自格列本脲、格列吡嗪、格列齊特、格列美脲、妥拉磺脲和甲苯磺丁脲、醋磺己脲、氨磺丁脲、氯磺丙脲、格列波脲、格列喹酮、格列生脲、格列索脲、格列派特、格列吡脲、格列環脲、格列戊脲、瑞格列奈和那替格列。
18.根據權利要求12的方法或用途，其中所述胰島素增敏劑是PPARy激動劑型胰島素增敏劑。
19.根據權利要求12的方法或用途，其中所述胰島素增敏劑選自曲格列酮、環格列酮、匹格列酮、恩格列酮和羅格列酮。
20.一種用於治療哺乳動物中糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的方法，該方法包括給予需要其的哺乳動物有效量的穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽和二甲雙胍。
21.穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽和二甲雙胍用於治療糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的用途。
22.穀氨醯胺噻唑烷鹽酸鹽在藥物生產中的用途，所述藥物用於與二甲雙胍聯合用於治療糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖。
23.一種藥物組合物，所述藥物組合物包含穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽和另一種抗糖尿病藥以及藥學可接受的載體。
24.根據權利要求23的藥物組合物，其中所述穀氨醯胺醯噻唑烷或穀氨醯胺醯吡咯烷或其藥學可接受的鹽是穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽。
25.根據權利要求23或24的藥物組合物，其中所述另一種抗糖尿病藥是如權利要求12-19之任一項中定義的。
26.一種藥物組合物，所述藥物組合物包含穀氨醯胺醯噻唑烷鹽酸鹽和二甲雙胍。
全文摘要
本發明涉及一種治療方法，具體地涉及糖尿病尤其是非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)或2型糖尿病和糖尿病相關病症、前驅糖尿病狀態和/或肥胖的治療方法，並涉及用於這種方法的組合物。
文檔編號A61P3/10GK1845731SQ200480025194
公開日2006年10月11日 申請日期2004年9月2日 優先權日2003年9月2日
發明者漢斯-烏爾裡希·德穆特, 康拉德·格隆德, 馬蒂亞斯·霍夫曼 申請人:普羅西迪恩有限公司