抑制α（1→4）键葡萄糖聚合物的淀粉酶介导的水解的组合物及方法技术

作为两种半乳甘露聚糖(GMα及iMPβ)的混合物的PAZ320，已被开发用于治疗糖尿病及炎症性疾病。GMα及GMβ都具有β(1→4)甘露聚糖主链及高密度的α(1→6)键葡萄糖单位。若糖尿病患者服用PAZ320，则降低餐后血糖波动的大小。PAZ320与在胃肠道中水解淀粉的酶结合，从而起到降低如葡萄糖等低分子量的糖的正常状态的浓度的作用。PAZ320通过与人和猪来源的α‑淀粉酶结合，来减弱α(1→4)键葡萄糖聚合物(淀粉及麦芽六糖)的淀粉酶介导水解的速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抑制α(1→4)键葡萄糖聚合物的淀粉酶介导的水解的组合物及方法
(相关申请的相互参照)本申请主张与2015年5月6日提交的专利技术的名称为“抑制α(1→4)键葡萄糖聚合物的淀粉酶介导水解的PAZ320”的美国临时申请62/157630号有关的优先权，出于所有目的，其全部内容通过参照并入本说明书。
技术介绍
淀粉作为葡萄糖的α(1→4)键聚合物，广泛存在于食品中，其为例如，面包、土豆及大米的主要成分。当摄取食物来消化淀粉时，上述复合碳水化合物被水解为如糊精等多种小的多糖，然后，被水解为如麦芽三糖和麦芽糖等小的糖，最后成为单糖葡萄糖。这种消化过程通常导致高血糖，对于糖尿病患者来说，可引起需要使用胰岛素的高血糖症。糖尿病患者可通过摄取相对少量的具有碳水化合物/淀粉的食物来调节血糖值。然而，高淀粉的饮食习惯可使普通人，即，将米作为主食的亚洲人感到头痛。因此，对糖尿病患者来说，使用药物来帮助维持或控制较低的血糖值为非常有效。实际上，阿卡波糖(Costa&Pifiol，1997；Scheen，1998)和伏格列波糖(Dabhietal.，2013)为在临床上已经用于治疗第二型糖尿病的两种抗糖尿病药物。阿卡波糖水解如淀粉等大的碳水化合物，最终以可逆地并竞争性地结合在释放葡萄糖的作为肠内酶的α-葡糖苷酶的低聚糖结合部位的天然微生物假四糖(pseudotetrasaccharide)。这些酶的抑制降低如淀粉等复合碳水化合物的消化率(水解)。与此相关地，碳水化合物无法分解为葡萄糖分子，因此葡萄糖吸收少。对于糖尿病患者来说，直接的效果降低血糖值。然而，例如，阿卡波糖通常不足以证明腹泻、胰腺炎、某些情况下的肝炎的副作用。(Leeetal.，2014)。显然，需要开发额外的药物。
技术实现思路
PAZ320作为降低糖尿病患者的餐后血糖的膳食补充剂，为被开发的另一种药物。PAZ320为含有非葡萄糖的复合碳水化合物的混合物，其基本上为分别以约1∶4的摩尔比混合胡芦巴来源的半乳甘露聚糖(GMα)和瓜尔豆胶来源的半乳甘露聚糖(GMβ)的两种半乳甘露聚糖的复合物。几项研究已经证明，胡芦巴籽降低血清葡萄糖并提高葡萄糖耐性，从而可改善人类和动物的与第一型糖尿病及第二型糖尿病有关的代谢症状(Sharmaetal.，1990；Guptaetal.，2001)，并且给出胡芦巴来源的GMα可以为PAZ320的活性成分的启示。在最近的临床研究中，据报道PAZ320在大约一半受试者中降低了血糖值。尚未完全确立，但所提出的PAZ320的分子级的作用机制为阻断碳水化合物的作用，尤其，阻断将淀粉分解为葡萄糖的水解酶的作用，从而减少葡萄糖向血流的释放。如上所述，水解淀粉的关键(key)酶中之一为主要存在于唾液和胰腺中的α-淀粉酶(Maureenetal，2000，Voet&Voet，2005)。认为淀粉酶通过随机切割淀粉(直链淀粉)的α(1→4)糖苷键来维持反构体排列的同时通过双取代机制来生成糊精、麦芽糖或麦芽三糖。然后，例如，葡糖苷酶将这些糖进一步水解为葡萄糖。在这里，为了调查GMα和/或GMβ与α-淀粉酶是否直接相互作用、能否起到降低淀粉及麦芽六糖的水解速度的作用而使用了NMR分光法。附图说明参照所提及的多个附图并通过本公开内容的实施形式的非限定性示例，在后述的详细说明中，进一步说明本专利技术的公开内容，附图中的部分附图的相同的附图标记表示相同的部件。图1示出淀粉-碘比色试验。抑制猪胰脏的由α-淀粉酶(1μM)介导的淀粉水解(1mg/ml)的GMα(面板A)及GMβ(面板B)的效果表示为GMα及GMβ的浓度的函数。如记载，利用从碘-淀粉试验测定的U/ml值计算被抑制的反应的分率(ref)，但是，U/ml＝(As62对照组-As62样品)/(As62淀粉×20分钟×0.1ml反应体积)，这个值可以解释为每分钟被水解的淀粉的毫克数。在不存在酶的情况下，通过将GM不存在时取的A562除以GMα(面板C)及GMβ(面板D)存在时取的A562来计算“展开(unfoled)”淀粉的分率。通常的溶液条件为20mM的磷酸钾，pH为7，30℃。图2示出与淀粉的淀粉酶介导水解有关的甘油的溶液粘度及效果。(A)部分如方法部分所述，以浓度(mg/ml)的函数测定了作为与GMα和GMβ有关的cP值来表示的粘度。(B)部分将淀粉-碘试验与PPA及1mg/ml淀粉一同使用来评价了甘油介导溶液粘度的效果。对通过甘油抑制的反应的分率的值与甘油的粘度进行绘制。示出对相同的绘图通过GMα抑制的反应的分率和GMα的溶液粘度。通常的溶液条件为20mM的磷酸钾，pH为7，30℃。图3示出根据淀粉酶的存在与否的淀粉及淀粉/GMα的1HNMR谱。下部的踪迹示出添加胰腺α-淀粉酶(1μM)之前的淀粉(1mg/ml)的1HNMR谱(3.13ppm～4.01ppm)。上部的踪迹与添加GMα(4mg/ml)后的相同的淀粉溶液有关。淀粉为由淀粉酶以水解的方式主要消化为麦芽三糖(MT3)、麦芽糖(MT2)及葡萄糖(Glc)的α(1→4)键葡萄糖的聚合物，并且其H2共振在图中被标记。插图示出根据GMα的不存在(下部的插图)及GMα的存在(4mg/ml，上部的插图)下进行水解11小时，并且在MT2、MT3及GlcH2共振的强度依赖性地增加时所得到的谱踪迹的重叠。强度的增加反映水解过程中糖类的浓度的增加。通常的溶液条件为20mM的磷酸钾，pH为7，30℃。图4示出淀粉酶介导水解的NMR来源的表观速度。(A)部分示出与淀粉(1mg/ml)的淀粉酶介导反应初期随时间推移所生成的MT2/MT3的量。如图中所标记，示出在单独的淀粉及0.5mg/ml、1mg/ml、2mg/ml及4mg/ml的浓度的GMα的存在下的淀粉的结果。(B)部分示出与麦芽六糖(1mg/ml)的淀粉酶介导反应初期随时间推移所生成的MT2/MT3的量。如图中所标记，示出在单独的麦芽六糖及1mg/ml及2mg/ml的浓度的GMα的存在下的麦芽六糖的结果。通常的溶液条件为20mM的磷酸钾，pH为7.30℃。生成的MT2/MT3的浓度使用通过获得已知浓度的麦芽糖(MT2)的NMR谱生成的校准曲线来确定。这些曲线的各自的斜率有效地提供表观反应速度的尺度。在表1中示出这些值。图5为在GMα的不存在及存在下的淀粉酶的1HNMR谱。(A)部分的下端踪迹示出人类唾液淀粉酶(HSA，50μM)单独的1HNMR谱，在踪迹上方示出1mg/ml及2mg/ml(最顶部踪迹)的GMα存在下的HSA(50μM)的谱。(B)部分的最底部踪迹示出GMα单独(4mg/ml)的1HNMR谱，然后示出单独的猪胰脏淀粉酶(PPA，50μM)的1HNMR谱，并且在0.5mg/ml、1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml(最顶部踪迹)的GMα的存在下的PPA(50μM)的1HNMR谱。箭头表示滴定过程中偏移的部分共振。通常的溶液条件为20mM的磷酸钾，pH为7，30℃。图6示出阿卡波糖(A)部分及GM(B)部分的不存在及存在下的猪胰脏淀粉酶(PPA)的1HNMR谱。在各自的谱组的底部踪迹示出单独的PPA(50μM)的1HNMR谱。以1μM、10μM及50μM(A中的顶部踪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过抑制分解碳水化合物的水解酶的作用来减少葡萄糖向血流的释放的方法，其特征在于，包括将包含至少一种高分子量的第一纯化可溶性甘露聚糖多糖及低分子量的第二纯化甘露聚糖多糖的组合物与至少一种低聚糖和/或单糖并用来进行给药的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.06 US 62/157,6301.一种通过抑制分解碳水化合物的水解酶的作用来减少葡萄糖向血流的释放的方法，其特征在于，包括将包含至少一种高分子量的第一纯化可溶性甘露聚糖多糖及低分子量的第二纯化甘露聚糖多糖的组合物与至少一种低聚糖和/或单糖并用来进行给药的步骤。2.根据权利要求1所述的通过抑制分解碳水化合物的水解酶的作用来减少葡萄糖向血流的释放的方法，其特征在于，上述组合物包含至少一种50kD～300kD的高分子量的第一纯化可溶性甘露聚糖多糖。3.根据权利要求1所述的通过抑制分解碳水化合物的水解酶的作用来减少葡萄糖向血流的释放的方法，其特征在于，上述组合物包含至少一种5kD～50kD的低分子量的第二纯化甘露聚糖多糖。4.根据权利要求1所述的通过抑制分解碳水化合物的水解酶的作用来减少葡萄糖向血流的释放的方法，其特征在于，上述组合物以2∶1～100∶1的重量比包含低分子量的甘露聚糖多糖和高分子量的甘露聚糖多糖。5.根据权利要求1所述的通过抑制分解碳水化合物的水解酶的作用来减少葡萄糖向血流的释放的方法，其特征在于，在上述组合物中，从一种以上的大豆种子分离至少一种高分子量的第一纯化可溶性甘露聚糖多糖及至少一种低分子量的第二纯化甘露聚糖多糖中的至少一种，上述一种以上的大豆种子包括阿勃勒、长角豆、刺云实、胡芦巴和/或瓜尔豆中的至少一种。6.根据权利要求1所述的通过抑制分解碳水化合物的水解酶的作用来减少葡萄糖向血流的释放的方法，其特征在于，在上述组合物中...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·普拉特，
申请(专利权)人：波士顿治疗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US