本發(fā)明屬于制藥領(lǐng)域，涉及四甲基尿酸在制備預(yù)防和治療糖尿病的藥物中的應(yīng)用，以及在制備用于糖尿病并發(fā)癥中協(xié)同控制血糖的藥物的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)是一種代謝性疾病，它的特征是患者的血糖長期高于標(biāo)準(zhǔn)值。高血糖會(huì)造成俗稱“三多一少”的癥狀，即多飲、多食、多尿和體重下降。如果不進(jìn)行治療，可能會(huì)引發(fā)許多并發(fā)癥，其中，急性并發(fā)癥包括糖尿病酮酸血癥與高滲透壓高血糖非酮酸性昏迷；長期并發(fā)癥包括心血管疾病、中風(fēng)、慢性腎臟病、糖尿病足、以及視網(wǎng)膜病變等等。

糖尿病有兩個(gè)成因：胰臟無法生產(chǎn)足夠的胰島素，或者是細(xì)胞對(duì)胰島素不敏感。在臨床方面糖尿病則被分為三類：

I型糖尿病是由于身體無法生產(chǎn)足夠的胰島素，過去也被叫做胰島素依賴型糖尿病(insulin-dependent diabetes mellitus,IDDM)或是青少年糖尿病，病因目前不明。II型糖尿病始于胰島素抵抗作用異常，隨著病情進(jìn)展胰島素的分泌亦可能漸漸變得不足。這個(gè)類型過去被稱為非胰島素依賴型糖尿病(non insulin-dependent diabetes mellitus,NIDDM)或成人型糖尿病，病因是體重過重或缺乏運(yùn)動(dòng)，另據(jù)最新研究顯示其與身體長期發(fā)炎反應(yīng)有關(guān)。III型妊娠糖尿病也是常見的糖尿病種類，它指過去沒有糖尿病病史，但在懷孕期間血糖高于正常值。

通過口服藥物有效控制血糖(特別是餐后血糖)是目前糖尿病治療的重要手段之一，且相對(duì)于注射胰島素的治療方案而言，更加方便和易于接受，因此口服降糖藥物的研發(fā)在現(xiàn)階段仍然是十分重要的。

四甲基尿酸(theacrine)，化學(xué)名為1,3,7,9-四甲基尿酸或Tetramethyluric acid或1,3,7,9-Tetramethyl-7,9-dihydro-1H-purine-2,6,8(3H)-trione,CAS號(hào)是2309-49-1，是最先從中國南方的苦茶，如(Theobromagrandiflorum)和Camellia kucha(Camellia assamica var.kucha)等中提取的一種黃嘌呤類生物堿。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，四甲基尿酸具有抗炎、鎮(zhèn)痛及多巴胺神經(jīng)元保護(hù)等多種藥理作用。

盡管四甲基尿酸具有廣泛的生理活性、較低的毒性和天然來源的屬性，但是現(xiàn)有技術(shù)中未發(fā)現(xiàn)四甲基尿酸具有可以降低I型和II型糖尿病血糖的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供四甲基尿酸預(yù)防和治療糖尿病的應(yīng)用。

四甲基尿酸在制備預(yù)防和治療糖尿病的藥物中的應(yīng)用。

所述治療糖尿病是指降低糖尿病患者的血糖，改善多飲多食、體重降低的癥狀。

所述糖尿病為I型和II型糖尿病。優(yōu)選的，對(duì)于治療，所述糖尿病是指I型和II型糖尿病，對(duì)于預(yù)防，所述糖尿病是指II型糖尿病。

所述藥物的給藥途徑為口服給藥。

所述藥物的制劑為片劑、丸劑、膠囊劑或散劑。

所述四甲基尿酸的有效治療劑量為0.5～100mg/kg。

所述四甲基尿酸預(yù)防糖尿病的劑量為1～20mg/kg。

四甲基尿酸還可以用于制備控制血糖的藥物。特別是用于制備在糖尿病并發(fā)癥中協(xié)同控制血糖的藥物。

本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，更加深入的研究了四甲基尿酸的體內(nèi)降糖性質(zhì)，在四氧嘧啶誘導(dǎo)的I型糖尿病模型和STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病模型中，四甲基尿酸均顯示出較好的降糖活性；建模前兩周給藥結(jié)果顯示，四甲基尿酸亦有較好的預(yù)防糖尿病的作用。四甲基尿酸口服給藥效果較好，劑量為0.5～100mg/kg范圍內(nèi)，具有良好的安全性和有效性，1～20mg/kg的給藥劑量即可發(fā)揮良好的預(yù)防作用，結(jié)果表明，四甲基尿酸可作為新型的抗糖尿病藥物或候選化合物。

附圖說明

圖1為四甲基尿酸對(duì)正常小鼠糖耐受量的影響。

圖2為四甲基尿酸對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)的I型糖尿病小鼠血糖的影響。

圖3為四甲基尿酸對(duì)STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病小鼠血糖的影響。

圖4為四甲基尿酸對(duì)STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病小鼠體重的影響。

圖5為四甲基尿酸對(duì)小鼠II型糖尿病的預(yù)防作用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。

本發(fā)明在四甲基尿酸已有生理活性的基礎(chǔ)上更加深入和廣泛的研究了其藥理學(xué)活性。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了四甲基尿酸的新用途：即可用劑量依賴的降低I型和II型糖尿病模型動(dòng)物的血糖，并且有效控制體重，且有預(yù)防糖尿病作用；同時(shí)，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，四甲基尿酸有較好的理化性質(zhì)，能夠制成各種劑型，其制劑范圍廣泛，片劑、丸劑、散劑、膠囊劑等各種劑型均可以通過常規(guī)制劑技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

(一)四甲基尿酸對(duì)正常小鼠糖耐受量的影響

測定方法參考文獻(xiàn)報(bào)道的標(biāo)準(zhǔn)方法，簡述為：實(shí)驗(yàn)前雌雄各半的C57BL/6小鼠禁食12h，以4g/kg(濃度為0.35g/mL)體重量的葡萄糖劑量灌胃；同時(shí)灌胃給藥。用血糖儀分別在給藥后0、0.5、1、1.5、2、2.5h測定血糖(BG，Blood Glucose)。

給藥方式

(1)空白對(duì)照組(簡稱K組)：與其他組等體積生理鹽水(20mL/kg)；

(2)四甲基尿酸組(簡稱T組)：劑量為T1：5mg/kg，T2：10mg/kg，T3：20mg/kg，溶劑為生理鹽水，少量DMSO助溶，灌胃給藥；

(3)陽性對(duì)照藥物組(簡稱P組)：二甲雙胍溶解于超純水中，終濃度是10g/L，按照10mg/kg灌胃給藥；

每組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物7只，共35只，羅氏血糖儀(逸動(dòng)型，已校正)尾靜脈采血測定，每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取平均值。結(jié)果表明，四甲基尿酸能夠劑量依賴的對(duì)正常小鼠的的糖耐受量有提高作用，高劑量(20mg/kg)時(shí)，其降糖能力與陽性對(duì)照藥物相當(dāng)(圖1)。

(二)四甲基尿酸對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)的I型糖尿病小鼠的治療作用

模型構(gòu)建及藥物篩選方法參考文獻(xiàn)報(bào)道的標(biāo)準(zhǔn)方法，簡述為：取C57BL/6小鼠40只，抽簽法分為模型組(n＝35)和正常對(duì)照組(n＝5)。模型組禁食不禁水12h后，尾靜脈注射四氧嘧啶80mg/kg，1次/4天，連續(xù)4次。正常對(duì)照組禁食不禁水12h后腹腔注射等體積的枸櫞酸緩沖液，1次/4天，連續(xù)4次。最后一次注射后1周內(nèi)，斷尾取血測量血糖。連續(xù)3天血糖>16.7mmol/L者為I型糖尿病小鼠，第4天進(jìn)行藥物篩選實(shí)驗(yàn)。

藥物篩選實(shí)驗(yàn)：取建模成功的小鼠，禁食12h，以4g/kg(濃度為0.4g/mL)體重量的葡萄糖劑量灌胃，同時(shí)灌胃給藥。用血糖儀分別在每天給藥后0、0.5、1、1.5、2、2.5h測定血糖(BG)。

給藥方式

(1)空白對(duì)照組(簡稱K組)：與其他組等體積生理鹽水(20mL/kg)，1次/天，連續(xù)8周；

(2)四甲基尿酸組(簡稱T組)：濃度為T1：5mg/kg，T2：10mg/kg，T3：20mg/kg，灌胃給藥，1次/天，連續(xù)8周；

(3)陽性對(duì)照藥物組(簡稱P組)：二甲雙胍溶解于超純水中，終濃度是10g/L，按照10mg/kg灌胃給藥，1次/天，連續(xù)8周；

結(jié)果表明，四甲基尿酸能夠劑量依賴的對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)的I型糖尿病小鼠有一定的治療作用；高劑量時(shí)(20mg/kg)，其降糖能力與陽性對(duì)照藥物相當(dāng)(圖2)。

(三)四甲基尿酸對(duì)STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病小鼠的治療作用。

模型構(gòu)建及藥物篩選方法參考文獻(xiàn)報(bào)道的標(biāo)準(zhǔn)方法，簡述為：取C57BL/6小鼠40只，抽簽法分為模型組(n＝35)和正常對(duì)照組(n＝5)。模型組禁食不禁水12h后，尾靜脈注射STZ40mg/kg(0.01mol/L，pH 4.2)，1次/天，連續(xù)5天。正常對(duì)照組禁食不禁水12h后腹腔注射等體積的枸櫞酸緩沖液，1次/天，連續(xù)5天。最后一次注射后1周內(nèi)，每天斷尾取血測量血糖。連續(xù)3天血糖>16.7mmol/L者為II型糖尿病小鼠，第4天進(jìn)行藥物篩選實(shí)驗(yàn)。

藥物篩選實(shí)驗(yàn)：取建模成功的小鼠，禁食12h，以4g/kg(濃度為0.4g/mL)體重量的葡萄糖劑量灌胃，同時(shí)灌胃給藥。用血糖儀分別在每天給藥后0、0.5、1、1.5、2、2.5h測定血糖(BG)。

給藥方式

(1)空白對(duì)照組(簡稱K組)：與其他組等體積生理鹽水(20mL/kg)，1次/天，連續(xù)8周；

(2)四甲基尿酸組(簡稱T組)：濃度為T1：5mg/kg，T2：10mg/kg，T3：20mg/kg，灌胃給藥，1次/天，連續(xù)8周；

(3)陽性對(duì)照藥物組(簡稱P組)：二甲雙胍溶解于超純水中，終濃度是10g/L，按照10mg/kg灌胃給藥，1次/天，連續(xù)8周；

結(jié)果表明，四甲基尿酸能夠劑量依賴的對(duì)STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病小鼠有一定的治療作用；高劑量時(shí)(20mg/kg)，其降糖能力與陽性對(duì)照藥物相當(dāng)(圖3)。

(四)四甲基尿酸對(duì)STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病小鼠體重的影響

建模實(shí)驗(yàn)與(三)相同。實(shí)驗(yàn)過程中每天定時(shí)稱量小鼠體重，比較各組小鼠的體重。

給藥方式

(1)正常對(duì)照組(簡稱N組)：無STZ誘導(dǎo)，每天注射與其他組等體積生理鹽水(20mL/kg)，1次/天，連續(xù)8周；

(2)空白對(duì)照組(簡稱K組)：與其他組等體積生理鹽水(20mL/kg)，1次/天，連續(xù)8周；

(3)四甲基尿酸組(簡稱T組)：濃度為T1：1mg/kg，T2：10mg/kg，T3：40mg/kg，灌胃給藥，1次/天，連續(xù)8周；

(4)陽性對(duì)照藥物組(簡稱P組)：二甲雙胍溶解于超純水中，終濃度是10g/L，按照10mg/kg灌胃給藥，1次/天，連續(xù)8周；

結(jié)果表明，四甲基尿酸能夠劑量依賴的增加STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病小鼠的體重，使糖尿病小鼠的體重(Body Weight)趨于正常化(圖4)。

(五)四甲基尿酸對(duì)STZ誘導(dǎo)的小鼠II型糖尿病的預(yù)防作用。

建模實(shí)驗(yàn)同(三)，從模型建立前14天開始給予四甲基尿酸，劑量同(三)，每天給藥一次，連續(xù)給藥到最后一次給予STZ后8周，空腹測血糖。

結(jié)果表明，四甲基尿酸能夠降低STZ誘導(dǎo)下小鼠血糖的升高，對(duì)II型糖尿病有一定的預(yù)防作用(圖5)。

(六)四甲基尿酸制劑

6.1)四甲基尿酸片劑

四甲基尿酸200g，檸檬黃0.02g，微晶纖維素800g，微粉硅膠5g，硬脂酸鎂10g，聚乙烯吡咯烷酮20g。

將上述四甲基尿酸，檸檬黃，微晶纖維素，聚乙烯吡咯烷酮混合均勻，過80目篩，然后加入微粉硅膠和硬脂酸鎂，混合后壓片。該片劑用于預(yù)防和治療糖尿病的日服劑量為0.5-50mg/天(四甲基尿酸)。

6.2)四甲基尿酸膠囊劑

四甲基尿酸200g，微晶纖維素700g，羧甲基纖維素鈉5g，十二烷基硫酸鈉15g，二氧化硅15g。

將上述原料混合均勻，過80目篩，采用輥壓法制粒，填充入膠囊。該膠囊劑用于預(yù)防和治療糖尿病的日服劑量為1-100mg/天(四甲基尿酸)。

總之，本發(fā)明所提供的四甲基尿酸相較于空白對(duì)照組具有顯著的降糖作用，能夠明顯降低四氧嘧啶誘導(dǎo)的I型和STZ誘導(dǎo)的II型糖尿病小鼠的血糖，改善多飲多食(此為觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)和體重降低的癥狀。另外，建模前兩周給予四甲基尿酸，能增加小鼠的葡萄糖耐受，起到一定的預(yù)防作用。本發(fā)明研究為防、治糖尿病的科學(xué)研究和臨床應(yīng)用提供了理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支持。