專利名稱：亞硝酸根和硝酸根的新用途和包含它們的組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學和藥學領域，特別是用于在人患者或其它哺乳動物中降
低代謝速率(metabolic rate)、氧消耗和/或葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)(homeostasis)的藥物 和治療方法，本發(fā)明基于向所述患者或哺乳動物給予硝酸根(nitrate)和/或亞 硝酸才艮(nitrite)。
背景技術：
硝酸根(NOr)和亞硝酸根(N02-)通常被認為是食物鏈中不希望的殘基， 具有潛在有害的作用(Joint FAO/WHOExpert Committee on Food Additives (JECFA). Safety Evaluation of Certain Food Additives.額O， 1970. ISBN 9241660503; TANNENBAUM， S.R.,等人Nitrite in human saliva. Its possible relationship to nitrosamine formation. J" ca"cer /肌 1974, vol.53， p.79-84; BARTSCH, H.，等人，Inhibitors of endogenous nitrosation: mechanisms and implications in human cancer prevention. Mw她'ow 7 as. 1988, vol.202, p.307-324)。提出的這些陰離子的有害作用包括促進胃癌和其它惡性肺瘤和 嬰兒中高鐵血紅蛋白癥的發(fā)展。因此，硝酸才艮/亞硝酸根的水平在食品和飲用 水中被嚴格限制。
最近的研究表明硝酸根和亞硝酸沖艮能夠在體內具有顯著的生物學作用， 且這些作用可為有益的(LUNDBERQ Jon O.,等人Nitrate, becteria and human health. Nat Rev Microbiol。 2004， no.2, p.593-602)。例如亞硝酸根陰離 子當體夕卜測i式時(MODIN, A.,等人。Nitrite-derived nitric oxide: a possible mediator of'acidic-metabolic' vasodilation. Acta Physiol Scand. 2001， vol.171, p.9-16)或當動脈內輸入人時(COSBY, K.,等人Nitrite reduction to nitric oxide by deoxyhemoglobin vasodilates the human circulation. Nat Med. 2003， no.9, p.1498-505)可在接近生理濃度引起血管舒張。硝酸根可在依賴共生細 菌的過程中體內轉化為亞硝酸根(SPIEGELHALDER, B.,等人，Influence of dietary nitrate on content of human saliva: possible relevance to in vivoformation of N-nitroso compounds. Food Cos膨f 7b:dco/. 1976， no. 14, p.545-548)。當硝酸根被攝取后其快速吸收進血液，然后在唾液中聚集。在 口腔中細菌將部分飲食的硝酸根還原為亞硝酸根，然后亞硝酸根可進入體循 環(huán)。(LUNDBERG, Jon O.,等人，Inorganic nitrate is a possible source for systemic generation of nitric oxide. Free Aaa fc A/e<i. 2004, vol.37，
p,395-400)。
迄今為止研究者的焦點集中于亞硝酸根在其體內還原為血管舒張劑一 氧化氮(NO)后的心血管作用(COSBY等人(上文)；DURANSKI, M.R.，等 人Cytoprotective efects of nitrite during in vivo ischemia-reperfUsion of the heart and liver. /C7/" /"ve" 2005, vol.115, p.1232-1240; GLADWIN, M.T"等 人The emerging biology of the nitrite anion. A^/ CTzem 2005， no.l,
p.308-14; LARSEN, F丄，等人Effects of dietary nitrate on blood pressure m halthy volunteers.厄"g〃Med 2006, vol.355， p.2792-3)。
WO 2005/004884 A (美國政府，等)2005-01-20和WO 2005/007173 A (美 國政府，等)2005-01-27描述了特別給藥亞硝酸鹽以在受試者中得到血管舒 張的方法。沒有描述低劑量硝酸才艮/亞硝酸根對能量消耗或葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)的 作用。

發(fā)明內容
本發(fā)明者出人意料地發(fā)現(xiàn)通過向所述哺乳動物給藥無機亞硝酸根(N(V) 和/或硝酸根(N03-)可影響哺乳動物中(局部性的在單獨組織或器官中或全身 性的在整個身體中)的代謝速率和/或氧消耗，該亞硝酸根和/或硝酸根的量足 以降低氧消耗。氧消耗被降低且沒有引起明顯的低血壓，且在所述哺乳動物 中不引起任何明顯的高鐵血紅蛋白水平的增加。
本發(fā)明還提供了降低哺乳動物中代謝速率的方法，其中向所述哺乳動物 給藥包含無機亞硝酸根(N02-)和硝酸根(N03-)的藥物組合物，該亞硝酸根和 硝酸根的量足以降低氧消耗。氧消耗被降低且沒有引起明顯的低血壓。
特別是，本發(fā)明提供了降低哺乳動物中代謝速率的方法，其中向所述哺 乳動物給藥包含無機亞硝酸根(N02-)的藥物組合物，該亞硝酸根的量足以降 低氧消耗。降低氧消耗且沒有引起明顯低血壓。該亞硝酸根可口服或腸胃外 給藥。當腸胃外給藥時，所述亞硝酸才艮可以約0.01至約10 000納摩爾/kg/分鐘的劑量靜脈內給藥。
本發(fā)明還提供了降低哺乳動物中代謝速率的方法，其中向所述哺乳動物 給藥包含無機硝酸根(N03-)的藥物組合物，該硝酸根的量足以降低氧消耗, 但該量不增加在所述哺乳動物中的高鐵血紅蛋白水平，其中所述硝酸根以硝
酸鹽的形式以約0.01至約100毫摩爾/kg/24小時的劑量口服給藥。當口服 給藥時，硝酸根可看作亞硝酸根的前體。
本發(fā)明還提供了組合物、用途和方法，其中無機亞硝酸根和/或硝酸根與 多酚組合。
對代謝速率和/或氧消耗的影響或調節(jié)可在治療、預防或改善其中代謝性 應激為區(qū)別特征的病理或生理癥狀中作為一個步驟。該應激可存在于例如重 癥監(jiān)護患者，經(jīng)歷手術的患者，患有營養(yǎng)不良的患者，患有癌癥和厭食癥的 患者，患有燒傷的患者，創(chuàng)傷患者，新生兒和早產兒，患有神經(jīng)性厭食癥的 患者，計劃實體器官移植的患者或經(jīng)歷了實體器官移植的患者。此外，氧消 耗的降低伴隨著組織中較低的氧需求，其在特征為低氧利用度的任何病理情 況中是理想的，該病理情況包括；慢性阻塞性肺疾病(COPD)、炎性氣道疾 病如嗜喘、月申動脈高壓(pulmonary hypertension),充血性心臟病、間質性肺 病(interstitial lung disease)、肺才全塞、缺血性心臟病、夕卜周動脈疾病(peripheral artery disease);睡眠呼吸暫停綜合癥。
本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)也可應用于在治療、預防或改善紊亂的葡萄糖體內穩(wěn)態(tài) (葡萄糖控制)癥狀中作為 一個步驟調節(jié)代謝速率，該紊亂的葡萄糖體內穩(wěn)態(tài) (葡萄糖控制)癥狀包括1型和2型糖尿病、前驅糖尿病(prediabetes)、重癥監(jiān) 護患者、手術創(chuàng)傷、代謝綜合癥、肥胖癥、燒傷、藥物引起的糖尿病。術語 "葡萄糖控制(glucose control)"以其最廣泛的意義使用，因為已知出于許多原 因血糖水平的穩(wěn)定是重要的，且關系到許多患者群以及健康對象。眾所周知 糖尿病患者易患以下并發(fā)癥，如神經(jīng)病、心肌病、血管疾病、創(chuàng)傷難愈合和 失明。甚至患有單純性低血糖的患者將從葡萄糖控制受益。而且推測許多普 通非糖尿病的健康癥狀具有不足的或紊亂的葡萄糖控制。例如肥胖與葡萄糖 和胰島素密切相關。說明情緒問題如難以專心和心境不穩(wěn)與較差的葡萄糖控 制相關。由于明確記錄的高血糖以及低血糖的不利作用，重要的是在糖尿病 和非糖尿病患者/對象中都保持適當?shù)钠咸烟强刂啤?br> 本發(fā)明還提供治療、減輕和/或預防臨床癥狀的方法，包括向有此需要的患者給藥足以治療、減輕和/或預防該癥狀的有效量的硝酸根和/或亞硝酸才艮。 由于本發(fā)明發(fā)現(xiàn)的結果和本發(fā)明者獲得的結論，本發(fā)明也獲得了亞硝酸
根和/或硝酸根的新用途，其用于制造藥物產品、腸內或腸胃外營養(yǎng)液(enteral or parenteral nutritional)、或營養(yǎng)補充劑(nutritional supplements), 4夸這些纟合藥 于健康人群，如運動員，或給藥于患有一種或多種說明書所示癥狀的患者。
在本領域技術人員研究了附圖、說明書和實施例以及所附的權利要求 后，其它實施方案將是明顯的，這些在此引入作為參考。
附圖簡述
本發(fā)明將參考附圖在以下說明書、非限制性實施例和權利要求書中更詳 細描述，其中


圖1圖示闡述多個途徑，其中硝酸根和多酚的組合協(xié)同作用增加一氧化 氮的生物利用度并同時減少有害化合物如氧自由基和亞硝胺的形成。更詳細 闡述參見文本。
圖2圖示以增加的劑量靜脈內輸注亞硝酸鈉后氧消耗(V02)的變化。經(jīng) 10分鐘向不吸煙的健康男性志愿者(30-70歲)輸注亞硝酸根。
圖3圖示9個健康男性志愿者中靜止時和運動后立即測定的用硝酸鈉或 氯化鈉(安慰劑)進行的飲食補充(dietary supplementation)對亞硝酸根的血漿
濃度的影響。
圖4為顯示用硝酸鈉(O.l毫摩爾/kg/分鐘，NIT)或等量的氯化鈉(CON) 進行3-天飲食補充后，在6個不同功率(work rate)測量的氧消耗(>02)和心 率(HR)的柱狀圖。該研究采用隨機雙盲交叉設計，且測試之間的清除期至 少為10天。* p<0.05, ** p<0.01。
圖5圖示在9個健康男性志愿者中在自行車運動期間80。/。V02峰時的氧 消耗。在用硝酸鈉(O.l毫摩爾/kg/天)或等量的氯化鈉(安慰劑)進行3-天飲 食補充后進行測量。硝酸根和安慰劑期間的差異是顯著的(p〈0.01)。
圖6為顯示用硝酸鈉(O.l毫摩爾/kg/天保持3天，實心柱)或等量的氯化 鈉(安慰劑，空心柱)進行飲食補充后，在6個不同功率測量的血漿乳酸濃 度的柱狀圖。
圖7由三個圖組成，其顯示在雙盲、安慰劑對照的交叉研究中對3個測 試者用葡萄糖進行口服激發(fā)(challenge)后血糖水平的變化(圖7a， 7b和7c)。進行標準口服葡萄糖耐量試驗。受試者(健康不吸煙志愿者)的飲食用氯化鈉(安
慰劑)或硝酸鈉(硝酸才艮)以0.1毫摩爾/kg/天的劑量補充3天。
圖8圖示在雙盲、安慰劑控制的交叉研究中對8個另外的受試者用葡萄 糖進行口服激發(fā)后血糖水平的變化。進行標準口服葡萄糖耐量試-驗。受試者 (健康不吸煙志愿者)的飲食用氯化鈉(安慰劑)或硝酸鈉(硝酸根)以0.1毫摩 爾/kg/天的劑量補充3天。數(shù)據(jù)表示為平均值士SEM.
圖9圖示在43歲患有高血壓的男性中以甜菜根汁(新鮮汁3-4 dl/天)進 行兩周干預對收縮、舒張和平均動脈(MAP)血壓的影響。
圖10圖示靜脈內輸注硝酸根后血漿硝酸根和亞硝酸根濃度。a)顯示血漿 硝酸根濃度，b)顯示血漿亞硝酸根濃度，和c)顯示在野生型(C57BL/6)、無 菌和基因敲除(eNOS)小鼠中的血漿亞硝酸根濃度。
圖11圖示硝酸根輸注后增強的缺血后血流。
發(fā)明詳述 定義
在本發(fā)明方法和組合物以其實施方案的形式描述前，應理解本發(fā)明不限 于本文公開的具體形式、方法步驟和材料，因為這些形式、步驟和材料可稍 加改變。也應理解在此使用的術語僅是用來描述具體實施方案，而不是用來 限制，因為本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求和其等價物所限定。
也必須注意，如該說明書和所附權利要求中使用的，單數(shù)形式"一個"、 "一種"和"該"包括復數(shù)對象，除非上下文清楚地表明是單數(shù)。
術語"約"當在數(shù)值環(huán)境使用時表示準確度的區(qū)間，這對本領域技術人 員時熟悉和可接受的。當適用時，所述區(qū)間可為給定值的+/-2%,優(yōu)選+/-5%， 且最優(yōu)選數(shù)值的+/- 10 %。
術語"哺乳動物"是指包括所有哺乳動物，且特別是人，寵物和農業(yè)中 重要的動物，以及用于竟技的動物，如馬和狗。
術語"顯著低血壓，，在上下文中是指收縮和/或舒張血壓的急劇下降，伴 隨著如眩暈，惡心，蒼白，意識喪失等的低血壓臨床癥狀。所述癥狀可以不同 程度發(fā)生，且優(yōu)選它們全都避免、最小化或盡可能的消除，或至少達到臨床 不顯著的程度。
術語"代謝綜合癥"在此定義為增加人的心血管疾病和糖尿病的風險的醫(yī)學疾病的組合。癥狀和特征包括空腹高血糖，II型糖尿病或空腹葡萄糖受
損，葡萄糖耐量受損或胰島素抵抗，高血壓，向心性肥胖，HDL膽固醇降低， 甘油三酯升高和尿酸水平升高。
術語"胰島素抵抗"在此定義為一種癥狀，其中正常量的胰島素不足以 從脂肪、肌肉和肝細胞產生正常的胰島素響應。
術語"代謝，，用于定義發(fā)生在活細胞中的整套化學反應且"代謝速率，， 用于定義哺乳動物的代謝速度。術語"能量消耗"在此定義為相對于某一代 謝速率消耗能量的量。
術語"氧消耗"定義為哺乳動物消耗的氧(02)的量且通常表示為消耗的 純氧毫升/分鐘。"氧消耗"涉及哺乳動物整體消耗氧的量，但也指單獨的組織 或器官中的氧消耗，該組織或器官如，但不限于，心臟、肝、腦或暴露于局部 缺血的其它組織。
高鐵血紅蛋白為血紅蛋白的一種形式，其中血紅素組中的鐵為Fe"狀態(tài), 不是正常血紅蛋白的F一+。高鐵血紅蛋白不能攜帶氧。高《失血紅蛋白癥定義 為特征為血液中存在高于正常水平的高鐵血紅蛋白的血液病。
術語"分解代謝"定義為將分子分解為更小單元的代謝過程。其由活細 胞中的降解化學反應構成。
術語"功能性食物，，涉及除了提供營養(yǎng)素的基本營養(yǎng)功能外還要求具有 促進健康和/或預防疾病特性的任何新鮮的或加工的食品。功能性食物有時稱 為營養(yǎng)制品。通常的種類包括由功能性食物成分制成的，或用促進健康的添 加劑(如"富集維生素的"產品)增強的加工食品，還包括具有特殊附屬功能的 新鮮食品(例如蔬菜)。具有活培養(yǎng)物的發(fā)酵食品通常也認為是具有益生 (probiotic)優(yōu)點的功能性食物。
本發(fā)明者出人意料地發(fā)現(xiàn)通過向所述哺乳動物給藥無機亞硝酸根(N02-) 和/或硝酸根(N03-)可影響哺乳動物中的代謝速率和/或氧消耗(局部或全身)， 該亞硝酸根和/或硝酸根的量足以降低氧消耗。氧消耗被降低且沒有引起明顯 的低血壓，且在所述哺乳動物中不引起任何明顯的高鐵血紅蛋白水平的增 加。在代謝速率局部減少的情況下，氧消耗在暴露于局部缺血(在身體的部分 中血流和氧受限制的癥狀)的單獨的組織或器官(如心臟、肝、腦或其它組織) 中減少。在這些情況下亞硝酸根和/或硝酸根與線粒體呼吸鏈的酶的反應產物 (包括NO)和隨后的呼吸抑制的相互作用導致需氧量P爭〗氐，這對于缺血性組織是有利的。這種作用類似冬眠。因為活性亞硝酸才艮和/或硝酸根反應產物的 產生在缺血性組織中最大化，所以氧消耗的作用在這些位點最明顯。在一個 具體實施方案中，氧消耗在心臟中被降低。
該令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，即亞硝酸根和其前體硝酸根影響這些關鍵的生理過 程如代謝速率和/或氧消耗，可在治療上^吏用，例如預防、減輕或治療多種癥 狀。為了增加全身性亞硝酸根水平，亞硝酸根和/或硝酸根可通過腸內給藥
(口月良，以液體、半固體或固體制劑形式，如香口膠(chewinggum)、片劑、錠 劑、薄片(wafer)、餅(cake)、棒(bar)等)或通過腸胃外給藥(靜脈內、經(jīng)皮 (transdermal)、經(jīng)皮(transcutaneous),吸入、直腸、陰道、局部、腹膜內、月幾 內、皮下、舌下或任何其它腸胃外給藥方式)。包含亞硝酸根和/或硝酸根的 組合物和本文所述的可能的其它組合可連續(xù)給藥或以單次推注劑量給藥。
原則上，其它方法也可導致全身或局部亞硝酸才艮水平增加。最明顯的是 給藥亞硝酸根或其前體硝酸根本身(as such),但這可以通過增加胃的pH (例 如利用酸抑制性藥物如質子泵抑制劑或H2受體拮抗劑或抗酸劑)以最大化 胃中殘存的亞硝S臾根從而最大化亞硝酸根的全身遞送而補充或增強?；蛘邅?硝酸根或硝酸根的給予可通過干擾口腔微生物群以最大化硝酸根還原物質 (reducing species)的凄丈量而補充或增強。這可通過遞送"益生的(probiotic)" 硝酸根還原細菌或用抗生素選擇性治療以有助于賄酸根還原物質而獲得。
很可能存在最佳劑量范圍，意味著低于某一亞硝酸根的血漿水平該作用 不足，相應地，超過某一水平該作用降低，且可能伴隨副作用。使用靜脈內 給藥，亞硝酸根優(yōu)選的劑量范圍為約0.01至約10 000納摩爾/kg/分鐘，優(yōu)選 約0.01至約1Q00納摩爾/kg/分鐘，更優(yōu)選約0.1至約100納摩爾/kg/分鐘, 最優(yōu)選約1至約20納摩爾/kg/分鐘。目前預期最優(yōu)選的劑量為低于約15納 摩爾/kg/分鐘。作為比較，應指出用于治療氰化物中毒的亞硝酸根劑量為約 100 000納摩爾/kg,或約300-400mg，作為單一劑量給予。該亞硝酸根還可 以一次或多次推注劑量(bolusdose)給藥，優(yōu)選0.01 - 100 umol/kg體重，更優(yōu) 選0.1 - 10 umol/kg體重，還更優(yōu)選0.1-2 umol/kg體重。
對于口服使用硝酸鹽，目前優(yōu)選約0.01-100毫摩爾/kg/24小時的劑量， 或更優(yōu)選約0.01-10毫摩爾/kg/24小時的劑量，還更優(yōu)選0.1 - 1毫摩爾 /kg/24小時。
重要的是，給予的硝酸根或亞硝酸根的劑量應不引起大于約10%高鐵血紅蛋白的產生，優(yōu)選不大于約5%高鐵血紅蛋白產生，且更優(yōu)選不大于約 2%高鐵血紅蛋白產生。最優(yōu)選當根據(jù)規(guī)定劑量給藥或攝取時，硝酸根或亞 硝酸根的劑量不引起受試者中任何可測的高鐵血紅蛋白的變化。
還可使用硝酸鹽(nitrate salt)和亞硝酸鹽(nitrite salt)的組合。才艮據(jù)一個實 施方案，硝酸才艮和亞硝酸根以劑量比范圍為約5:1至約100:1 (硝酸根:亞硝酸 根)，如5:1， 10:1,30:1,50:1,70:1和100:1 口月良給藥。優(yōu)選劑量比為約10:1。 這將確保亞硝酸根被吸收后立刻產生急性效果，且然后在其生物轉化為亞硝 酸根后提供硝酸根的持續(xù)作用。
在一個實施方案中該包含無機亞硝酸根和/或硝酸根的組合物為包含足 以降低氧消耗的量的無機亞硝酸根和/或硝酸根的藥物組合物，但當以規(guī)定 劑量給藥于所述受試者時該量不增加受試者中的高鐵血紅蛋白水平。該組合 物任選包含其它藥物活性化合物。
或者該包含亞硝酸根和/或硝酸根的組合物為包含足以降低氧消耗的量 的無機亞硝酸根和/或硝酸根的營養(yǎng)補充劑、腸內營養(yǎng)液、嬰兒配方(infant formula)、小吃產品(snack product)或腸胃外營養(yǎng)液，但當以規(guī)定劑量被所述 受試者攝取時該量不引起受試者中明顯的低血壓。
硝酸根和亞硝酸根的藥物可接受的鹽包括但不限于鈉、鉀、鈣、鋅、精
氨酸和銨。鈉鹽和鉀鹽目前是最優(yōu)選的。該亞硝酸鹽和硝酸鹽可為合成來源，
但也可從天然來源分離，該天然來源如天然的包含硝酸根的植物，例如綠葉
蔬菜，實例包括，但不限于菠菜、萵苣、茴香、巻心菜、白菜和甜菜才艮。這 些和其它富含硝酸根的蔬菜或水果的濃縮物(如汁或干燥的濃縮物)適用于制
備本發(fā)明的食品(包括功能性食品)或營養(yǎng)補充劑。
多酚為植物中發(fā)現(xiàn)的一類化學物質，其特征在于每分子存在多于一個的 酚基。多酚通常進一步細分為可水解的鞣酸(tannin)，其為葡萄糖和其它糖的 沒食子酸酯；和苯基丙內酯(phenylpropanoids),如木質素，黃酮和縮合鞣酸。 在本發(fā)明一個實施方案中該無機亞硝酸根和/或硝酸根與包含高含量多酚的 化合物混合。預期該組合通過增強NO生物利用度將具有協(xié)同的促進健康的 作用。多酚將通過圖1中突出顯示的多個單獨的機理增加NO產生。第一， 該試劑可直接刺激從NO合酶形成的內源性NO(圖1中的1)。第二，由于在 酚環(huán)上存在還原性-OH基，預期這些化合物將促進亞硝酸^艮還原為生物活性 的NO (圖1中的2)。第三，通過作為自由基清除劑如超氧化物(superoxide),它們防止這些自由基與NO相互作用(并破壞NO)，從而NO變得更持久(圖1 中的3)。此外，亞硝酸根或其反應產物可與多酚本身相互作用并通過硝化或 亞硝化反應將其化學修飾(圖1中的4a)。所得化合物可作為長期NO供體(圖 1中的4b)。另一作用為多酚的存在將轉換化學反應使其不形成潛在致癌的 亞硝胺(圖1中的5)。硝酸根反應產物亞硝酸根可與胺反應形成亞硝胺，但 多酚將通過雙重機理抑制該反應。第一它們幫助快速將HN02直接還原為 NO,從而最小化亞硝化物質(N203, HN02)的形成。第二，它們可通過本身 -陂亞硝化直接完成與胺的亞硝化。
在本發(fā)明一個實施方案中，無機亞硝酸根和/或硝酸根與富含多酚的化合 物或產物組合給藥或使用。應選擇包含亞硝酸根/灘酸根的組合物:富含多酚 的化合物的比例以提供足夠的硝酸根。因此包含亞硝酸根/硝酸根的組合物應 為至少約10%,優(yōu)選至少約20%，更優(yōu)選至少約30%,還更優(yōu)選至少約40% 且最優(yōu)選至少約50%或更高。預期亞硝酸根/硝酸根和富含多酚的化合物或 產物的組合將協(xié)同作用在消耗有害的化合物如亞硝胺的情況下增強體內NO 形成。該有益作用包括血壓和血小板聚集的降低，降低動脈粥樣硬化，降低 心肌梗塞的風險，中風和其它心血管障礙，降低任何形式的癌癥風險。富含 多酚的水果或其汁的實例包括，但不限于，蘋果、梨、葡萄、檸檬、橙子、 酸檸檬(lime)、桃、石榴、葡萄柚(grapefruit)、獼猴桃(kiwi)、姜和菠蘿。也 可使用漿果的汁，包括黑莓、黑山莓(black raspberries),藍莓、蔓越橘、復 盆子、櫻桃、篤斯越桔、越橘、黑接骨木果(blackelderberry)、黑花楸果(black chokeberry)、黑加侖、藍莓、野生黃莓和草莓。多酚的其它天然源包括蔬菜 如胡蘿卜、辣椒、大黃、洋蔥。此外，可可產品(富含黃烷醇)，綠茶或紅茶， 堅果，巴拉圭茶和咖啡都富含多酚。在一個優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明組合物 中的硝酸根源自甜菜根(如甜菜根汁)，其與一種或多種富含多酚的化合物或 產物混合。甜菜根汁:富含多酚的化合物的比例應加以選擇以獲得足夠供給的 硝酸根，因此該甜菜根汁部分應為至少約10%,優(yōu)選至少約20%,更優(yōu)選至 少約30%，還更優(yōu)選至少約40%且最優(yōu)選至少約50%。
根據(jù)本發(fā)明一個實施方案，亞硝酸根和/或硝酸根的劑量或亞硝酸根和/ 或硝酸根與多酚一起的劑量以以下形式給藥或制造香口膠、錠劑或軟錠劑 (pastille)、薄片、餅、棒等，這些形式還任選包含活的非病原菌。其也可作 為功能性食品或作為功能性食品的一部分給藥或制造。亞硝酸根和/或硝酸根，或硝酸根和/或亞硝酸根與多酚的組合的使用還 可對血壓具有有利作用。因此，在一個實施方案中，本發(fā)明涉及降低血壓的
方法，優(yōu)選降低至正常水平(約140/80 mmHg)。亞硝酸才艮和/或硝酸根來源的 實例為硝酸根的天然來源(如上述蔬菜或其汁)或亞硝酸鹽和/或硝酸鹽。在一 個具體實施方案中，給藥甜菜根或其汁以降低哺乳動物中的血壓。
與非病原的活細菌組合的目的是進一步增加生物活性的化合物如NO、 亞硝基的加合物或化學相關化合物的產生。這種增加將局部地在胃腸道中通
而發(fā)生。特別是，該組合將有效治療和預防胃腸疾病如胃、十二指腸、空腸、 盲腸和結腸/直腸中的潰瘍。同樣，預期該組合的產物將有效治療和預防炎性 腸病，包括潰瘍性結腸炎、克羅恩病、顯微鏡下結腸炎(microscopic colitis) 和其它形式。過^t性腸疾病(IBS)為可^f皮所述產物治療的另一癥狀。此外， 形成的化合物可全身吸收并具有持續(xù)的生物作用，例如降低血壓和預防動脈 粥樣硬化、癌癥或與增加NO釋放相關的上述任何其它效果。合適的細菌為 所謂的益生細菌，包括但不限于乳酸桿菌(例如嗜酸乳桿菌(L. acidophilus), 德氏乳桿菌(L. delbmeckii),瑞士乳桿菌(L. helveticus)，唾液乳桿菌(L. salivarius),干酪乳桿菌(L. casei),彎曲乳桿菌(L. curvatus)，植物乳桿菌(L. plantarum),清酒乳桿菌(L. sakei),短乳桿菌(L. brevis),布赫內氏乳桿菌(L. buchneri)，發(fā)酵乳桿菌(L. fermentum)，路氏乳桿菌(L. reuteri))和雙歧桿菌種 類如短雙歧桿菌(B.breve),兩歧雙歧桿菌(B. bifidum)和B. lactis和益生的酵 母菌如鮑氏酵母菌(Saccharomyces boulardii)。增加硝酸才艮還原或亞硝酸根還 原的其它合適的非病原細菌包括例如韋榮球菌屬(Veillonella species),葡萄 5求菌屬(Staphylococcus species),》欠線菌屬(Actinomyces species)或羅氏菌屬 (Rothia species)。也可以"干形式"包含這些樣t生物，所述"干形式"例如以片劑、 膠嚢、棒等。
在一個實施方案中，將低濃度的乙醇添加至無機亞硝酸根和/或硝酸根組 合物。在一個實施方案中，乙醇與無機亞硝酸根和/或硝酸根組合物組合使用 或與其一起給藥。已出人意料地發(fā)現(xiàn)即使很低濃度的乙醇在與生理量的亞硝
酸根反應后也可產生有效的血管舒張藥亞硝酸乙酯。該反應在酸性條件如胃 腔中增強。預期硝酸根的攝入將導致亞硝酸根在唾液中積聚，而該亞硝酸根 將與乙醇在胃中反應從而形成亞硝酸乙酯。例如，如果本發(fā)明的組合物為液體形式，乙醇含量應低于約5 % (v/v),更優(yōu)選低于約2% (v/v)，且最優(yōu)選為 約0.5-1,5% (v/v)。
在本發(fā)明一個實施方案中富含黃烷醇的可可產品如黑巧克力與富含硝 酸根的天然化合物在飲料或巧克力棒中組合。在該實施方案中一個優(yōu)選的富 含硝酸根的化合物為大黃。再次，如上所述和圖1所示，該硝酸根將通過增 強NO形成增強黃烷醇的作用。
由于硝酸根還原細菌酶，含硝酸根的食物或飲料被不希望的細菌污染會 導致大量亞硝酸根積聚。攝入高含量的亞硝酸根會引起潛在嚴重的高鐵血紅 蛋白癥。在一個實施方案中，富含硝酸根的組合物與抑制不希望的細菌生長 的化合物混合。應選擇該化合物以使其對產品的味道不產生消極影響。理想 地，其應改善味道同時增加產品的生物活性。 一種選擇是S吏化本發(fā)明的組合 物以使最終pH低于約5，且最優(yōu)選為約pH 2-4。這將抑制和/或消除細菌生 長。合適的酸化劑可為降低pH的任何試劑，且包括人造化合物以及天然汁， 例如，但不限于，檸檬或酸檸檬，抗壞血酸，乙酸或醋(源自蘋果、葡萄或其 它水果)。預期使用天然產物可得到雙重作用。除了具有抗菌作用，它們富含 多酚，這增強了在蔬菜飲料中從硝酸根/亞硝酸根產生生物活性的NO。在一 個具體實施方案中，富含硝酸根的蔬菜汁(例如甜菜根汁)與抑制不希望的細 菌生長的化合物混合。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，該硝酸鹽和亞硝酸鹽與其它藥物組合，該藥物 包括，但不限于抗糖尿病藥(胰島素和口服抗糖尿病藥)，心血管藥物(他 汀類藥物(statins), ACE抑制劑，P-受體拮抗劑，利尿劑，血管緊張素2受體 拮抗劑，有機硝酸酯(organic nitrates),鉤通道阻滯劑)，酸分泌-抑制劑(質子 泵抑制劑，組胺-2受體阻滯劑)，口服抗糖尿病藥包括雙胍，磺酰脲 (sulphonureides), oc-葡萄糖苷酶抑制劑，，塞唑烷二酮，glinides;治療肺動脈 高壓的藥物包括前列腺環(huán)素類似物、內皮縮血管肽受體拮抗劑和昔多芬.
根據(jù)一個實施方案，該亞硝酸根通過與有機硝酸酯(包括硝化甘油或異 山梨醇單/二硝酸酯)經(jīng)口服治療全身遞送。硝化甘油臨床用于治療心絞痛， 且其通過全身釋放血管舒張性一氧化氮而起作用。然而，該藥物必須腸胃外 給予，因為肝中的首過代謝非常大。有趣的是，已發(fā)現(xiàn)硝化甘油的肝代謝主 要產生亞硝酸根。考慮到在此描述的亞硝酸根的新的生物作用，硝化甘油可 因此用作亞硝酸根的"前藥"。優(yōu)選該藥物應通過腸內途徑(利用肝代謝)給藥以最大化亞硝酸根的產生，同時避免與靜脈內或舌下給藥硝化甘油相關的
急性血管舒張全身血壓的下降?？诜o藥硝化甘油時的合適劑量為約0.001 至10 mol/kg/24小時，優(yōu)選約0.001至1 mol/kg/24小時，更優(yōu)選0.01至約0.1 毫摩爾/kg/24小時。片劑應優(yōu)選被包衣以避免在口腔中吸收。
才艮據(jù)一個實施方案，將亞硝酸#^和/或硝酸才艮添加至待用于成人、兒童、 新生兒和早產兒的腸胃外和腸內給予的食物(feeding)/營養(yǎng)液中。目前根據(jù)本 發(fā)明者進行的測量觀察到，這些溶液的硝酸根和亞硝酸根含量通常非常低 (未示出)。利用腸胃外營養(yǎng)的插管的機械換氣患者尤其缺少硝酸根/亞硝酸 根。第一，這些患者不會恰當?shù)漠a生和吞咽唾液，因此一個主要的硝酸根/ 亞硝酸根來源被切斷。第二如上所述，他們接受的進食幾乎不含硝酸根/亞硝 酸根。許多重癥監(jiān)護患者患有代謝紊亂，特別是由于應激和創(chuàng)傷的分解代謝， 他們的代謝速率通常增加。而且，胰島素抵抗是普遍的且葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)紊 亂。在這些患者中提倡通過給藥胰島素嚴格控制血漿葡萄糖。健康對象，如 嬰兒或由于其它原因攝取腸內溶液的對象也可受益于本發(fā)明的組合物和方 法。因此腸內營養(yǎng)物還包括嬰兒配方和其它腸內產品。
在一個實施方案中，本文提供亞硝酸根和/或硝酸根在制備藥物產品、腸 內或腸胃外營養(yǎng)液、手術前組合物、營養(yǎng)補充劑、或功能性食品中的用途， 將這些物質給予健康人員(如運動員)，或給予患有一種或多種本文所示癥狀 的患者。在該實施方案中還包含上述亞硝酸根和/或硝酸根與其它化合物的可 能的組合。
在一個實施方案中，本文提供治療、減輕和/或預防臨床癥狀的方法，包 括向需要的患者給藥有效量的足以治療、減輕和/或預防該癥狀的硝酸根和/ 或亞；肖酸才艮。
有許多可能的臨床癥狀，在這些癥狀中使用根據(jù)本發(fā)明的硝酸根和/或亞 硝酸才艮進行治療、減輕和/或預防 -糖尿病/前驅糖尿病中的葡萄糖控制 -代謝綜合癥
根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物也在代謝性應激下的患者中具有一般的治 療、減輕和/或預防效果。實例包括 f旦不限于 -重癥監(jiān)護患者 -經(jīng)歷手術的患者-患有不同起源的營養(yǎng)不良的患者 -伴隨厭食癥的癌癥 -燒傷
-創(chuàng)傷(trauma)
-新生兒/早產兒 -神經(jīng)性厭食癥
-甲狀腺疾病(例如曱狀腺沖幾能亢進) -心肌梗塞，心臟停搏 -具有分解代謝狀態(tài)的重大全身疾病 -應激性潰瘍(胃)
-腸線吻合不足(surgical gut anastomosis insufficiency) -發(fā)熱
-心力幾4更塞和心臟1亭才專
-局部缺血-再灌注損傷(MI，中風，動脈供血不足(arterial insufficiency)或任 何其它器官局部缺血)
-睡眠呼吸暫停綜合癥(sleep apnoea syndrome) -感染性j木克(septic shock)
-腸灌注不足(insufficient perfusion of the intestines)
ICU (重癥監(jiān)護病房)中治療的患者常常由于創(chuàng)傷、感染、疼痛和其它病 理過程經(jīng)受嚴重代謝性應激。這些患者因多種原因被治療，這些原因包括， 但不限于手術后觀察、創(chuàng)傷、出血、燒傷、腦損傷、中風、糖尿病、膿毒癥、 感染性休克、心肌梗塞、心臟停搏、動脈不足或任何其它器官局部缺血、慢 性阻塞性肺疾病、哮喘和其它嚴重的炎性疾病、肺動脈高壓、充血性心力衰 竭、肺栓塞。這導致不同程度的分解代謝和胰島素抵抗，并伴隨紊亂的葡萄 糖處理。他們經(jīng)?；加醒軆绕すδ苷系K導致的微循環(huán)障礙。如上所述，這 些患者在腸內和腸胃外進食中僅給予小量的硝酸根/亞硝酸根，且由于多種原 因(鎮(zhèn)靜作用，插管)，相比于健康人他們具有紊亂的硝酸根/亞硝酸根的腸唾
液循環(huán)。
預期在腸胃外和/或腸內進食中向重癥監(jiān)護室治療的患者添加足夠量的 亞硝酸根和/或硝酸根，可通過降低代謝速率、增強血液葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)和微 循環(huán)改善而減輕或預防上述代謝和循環(huán)紊亂。經(jīng)歷手術的患者經(jīng)受不同程度的手術創(chuàng)傷。這觸發(fā)分解代謝激素如氫化 考的松、高血糖素和腎上腺素，且這些患者可產生暫時胰島素抵抗。普通臨 床方法包括禁食以減少胃內含物，如果患者在麻醉時嘔吐或反胃該內含物會 意外吸至氣道。該禁食消除硝酸根/亞硝酸才艮的才聶取，且已顯示禁食后全身的 硝酸根和亞硝酸根水平減少。預期手術前、手術中或手術后給藥亞硝酸根和 /或硝酸根將改善手術患者的代謝情形(降低代謝速率，增強血液葡萄糖體 內穩(wěn)態(tài))。而且，在整個手術期間，患者由于低血壓、缺氧和微循環(huán)紊亂而 處于缺血性事件的高風險。這些事件將引發(fā)局部缺血-再灌注過程，這將損 傷體內多個器官系統(tǒng)。預期預防給藥亞硝酸才艮和/或硝酸根，以包含硝酸根和 /或亞硝酸根陰離子的手術前飲料(合適的蔬菜汁如但不限于.甜菜根汁)，或通 過腸胃外途徑給藥硝酸根和/或亞硝酸根，將降低手術過程中在多個器官(包 括，但不限于腦、心臟、肺、肝、腎和骨骼肌)的局部缺血-再灌注事件的副 作用。
在心肌梗塞過程中的局部缺血-再灌注損傷是臨床護理的主要問題?，F(xiàn) 有技術中，治療心肌梗塞包括通過以血栓溶解劑和/或經(jīng)皮冠狀動脈干涉的藥 理手段而重新打開閉塞的冠狀血管。認為根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物將通過 增加血流和改變線粒體功能而降低局部缺血-再灌注損傷。從本文的實驗中， 也考慮在局部缺血-再灌注過程中，硝酸根和亞硝酸根可能通過對線粒體的 "冬眠"作用降低氧消耗。硝酸根和亞硝酸根可改善局部缺血-再灌注損傷的另
一機理是通過減少氧自由基形成和細胞色素c從線粒體的釋放。硝酸根和亞
硝酸根對線粒體功能的作用最可能通過一 氧化氮(NO)與線粒體呼吸鏈中蛋 白質復合物的氧化磷酸化和/或s-亞硝基化的相互作用而介導。認為關于心肌 梗塞誘導的局部缺血-再灌注損傷而給予硝酸根和/或亞硝酸根的時間點在損 傷前、損傷過程中或損傷后都是有效的。硝酸根和/或亞硝酸根的之前或之后 的調節(jié)作用都是被考慮的，這意味著患者可在他去醫(yī)院的救護車上接受治 療、冠狀動脈循環(huán)再灌注之前和之后在醫(yī)院沖妄受治療和在病房中接受治療。 認為處于發(fā)展為心肌梗塞高風險的(例如心絞痛，充血性心力衰竭)患者可 使用根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物預防性治療。心臟停搏和復蘇后，全身局部 缺血-再灌注損傷的發(fā)展涉及多個主要器官系統(tǒng)，包括腦。預期硝酸根和/或 亞硝酸根在向具有高風險心臟停搏的患者預防性給予和在復蘇過程中給予 都是有利的。根據(jù)優(yōu)選的實施方案，該硝酸根和/或亞硝酸根或在此所述的任何組合
也在手術前給藥于計劃進行手術或實質的、侵入式(invasive)檢查過程的患 者。在一個具體實施方案中，無機亞硝酸根和/或硝酸根與碳水化合物組合。 因此，這些組合包括，但不限于單獨的硝酸根；硝酸根和亞硝酸根；硝酸根、 亞硝酸根和碳水化合物；硝酸根和碳水化合物；單獨的亞硝酸根，以及亞硝 酸才艮和石灰水化合物。此外，多酚可添加至上述組合的任一種中。任意該組合 可作為(以單一或重復劑量的)手術前飲料等在手術前給予或在手術前或手術
中靜脈內給予。給予該手術前飲料的合適時間為手術前72至2小時。亞硝 酸根和/或硝酸根與碳水化合物的組合可改善手術前和手術后期間常見的胰 島素抵抗和局部缺血/再灌注損傷。碳水化合物的實例包括但不限于葡萄糖、 果糖、麥芽糖糊精、蔗糖、乳糖、半乳糖和甘露糖。當手術前給予時，碳水 化合物在飲料中的量將向患者提供優(yōu)選約200kcal，更優(yōu)選約100kcal，且最 優(yōu)選約50kcal。對于口服使用硝酸鹽，約0.01-100毫摩爾/kg/24小時的劑量 是目前優(yōu)選的，或更優(yōu)選約0.01-10毫摩爾/kg/24小時的劑量，還更優(yōu)選O.l -1毫摩爾/kg/24小時。
使用手術前和/或手術中靜脈內給藥，該亞硝酸根優(yōu)選的給藥劑量為約 0.01至約10 000納摩爾/kg/分鐘的范圍，優(yōu)選約0.01至約1000納摩爾/kg/ 分鐘，更優(yōu)選約O.l至約lOO納摩爾/kg/分鐘，最優(yōu)選約1至約20納摩爾/kg/ 分鐘。目前預期最優(yōu)選的劑量為低于約15納摩爾/kg/分鐘。
在患有動脈供血不足(包括，但不限于間歇性跛行)的患者中，藥理治療 目的是改善在受影響的肢體中的血流和刺激血管發(fā)生以促進新的血管形成。 磷酸二酯酶抑制劑和生長因子已在臨床試驗中研究，但結果是多樣的。同樣， 對傳統(tǒng)NO供體如有機硝酸酯的研究也較少成功。預期根據(jù)本發(fā)明的方法和 組合物將積極刺激血流和血管發(fā)生，從而改善這些患者的癥狀。用硝酸根/ 亞硝酸才艮的治療是有吸引力的，因為其將優(yōu)先增加缺血性區(qū)域的血流而不引 起麻煩的全身效應如低血壓，其是使用有機硝酸酯時的風險，有機硝酸酯非 選擇性的在大多數(shù)血管床中膨脹。此外，亞硝酸根將如上所述影響線粒體功 能，導致在缺血性組織中較少的需氧量。
在患有營養(yǎng)不良(包括但不限于伴隨厭食癥的癌癥、神經(jīng)性厭食癥、胃 腸疾病)的患者中，預期根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物將具有合成作用(anabolic effect)且將降低氧消耗。預期該作用通過改善線粒體功效和減弱線粒體解偶聯(lián)而獲得。
根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物在患有勃起機能障礙的患者中也具有普遍 的治療效果。在該癥狀中內源性NO系統(tǒng)失效。給藥亞硝酸根和/或硝酸根(和 上述可能的組合)將增加海綿體中的局部NO形成，從而增強勃起。
預期根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物在患有胃炎和胃潰瘍的患者中具有普 遍的治療、減輕和/或預防效果，該胃炎和胃潰瘍是由于幽門螺桿菌
(Helicobacter pylori)感染、應激或藥理治療(如使用非甾抗炎藥(NSAID))的副 作用。通過改善胃粘膜的血流、粘液產生和通過抗菌和抗炎特性，該方法和 組合物在這些患者中將具有有利的作用。此外，所述方法和組合物預防了用 乙?；畻钏?、NSAID或任何其它潰瘍性藥物在胃腸道其它部分(十二指腸, 小腸和大腸)治療的不希望的副作用。
手術中擔心的問題是腸吻合(anastomosis)不足和腸灌注不足。不斷在研 究改善吻合中微循環(huán)的新方法。預期根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物將改善吻合 中的微循環(huán)，這將促進愈合過程。也認為本發(fā)明將改善具有腸灌注不足的情 形中的循環(huán)。
患有睡眠呼吸暫停綜合癥的患者具有發(fā)生高血壓和其它心血管疾病的 更高的風險。而且，他們在睡眠中經(jīng)受缺氧時期。預期根據(jù)本發(fā)明的方法和 組合物將通過改善循環(huán)和可能對線粒體的"冬眠"作用降低氧消耗而防止缺 氧-誘導的損傷。所述方法和組合物具有保護作用的其它機理是通過減少氧 自由基形成和細胞色素C從線粒體的釋放。硝酸根和亞硝酸根對線粒體功能 的作用最可能由 一氧化氮(NO)與在線粒體呼吸鏈中復合物的氧化磷酸化和/ 或s-亞硝基化的相互作用而介導。
根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物還在患有特征為低氧利用度的病理癥狀的 患者中具有普遍的治療、減輕和/或預防效果，該病理癥狀包括，但不限于慢 性呼吸道阻塞疾病(COPD),炎性氣道疾病如哮喘，肺動脈高壓，充血性心 臟病，間質性肺病，肺栓塞，缺血性心臟病，外周動脈疾病，睡眠呼吸暫停綜 合癥，心肌梗塞和全身炎性疾病。在這些癥狀中添加氧迅速促進動脈氧合作 用和全身的氧遞送。出于技術和安全原因，在醫(yī)院設施外難以給予氧。改善 這些患者的情形的另 一方式是減少氧的需求。根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物對 于進行的體力活動導致減少的氧消耗。該高度出人意料的發(fā)現(xiàn)尤其在患有上 述癥狀的患者中相關，因為氧利用度為體力活動的限制因素。認為根據(jù)本發(fā)明的方法和組合物將在這些患者群中促進體力活動。
在一個優(yōu)選實施方案中，將硝酸根和/或亞硝酸才艮給予患有特征為低氧利 用度的病理癥狀的患者。在該情形中理想的是減少需要氧的組織以預防缺氧
相關的后遺癥和癥狀。實例包括患有COPD的患者(其肺的氧攝入可被嚴重 損害)和患有外周動脈疾病的患者(其中輸送至組織的氧被減少)。
本發(fā)明的方法和組合物也可用于健康對象，例如運動員。本發(fā)明的方法 和組合物在某一工作負荷提供較少的需氧量和改善合成代謝。該方法和組合 物也在以下環(huán)境中用于高度節(jié)約氧，例如在低氧環(huán)境中進行的工作和運動， 如但不限于援救活動、消防、軍事作業(yè)、潛水、登山、高空飛行和宇宙探索。
本發(fā)明方法和組合物也用于實體器官或組織移植，以在移植前最小化捐 贈的器官的代謝需求，并促進移植后移植的器官或組織的存活。亞硝酸根和/ 或硝酸根或本文所述的任何組合可在移植前通過灌注、局部給予器官或組織 和/或全身給予供體而進入器官或組織，或在移植后通過灌注或局部給予器 官或組織和/或全身給予接受者而進入器官或組織。
在一個優(yōu)選實施方案中，將硝酸根和/或亞硝酸根或任何本文所述的組合 給予處于發(fā)展為顯著代謝性應激的風險中的患者。這些情形包括上述癥狀中 的許多種，包括手術應激和創(chuàng)傷。需氧量和消^^在應激時顯著增加。因此，通 過在這些患者中降低需氧量獲得改善的情形。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，將硝 酸根和/或亞硝酸#>給予患者以預防生理或創(chuàng)傷性應激相關的后遺癥。實例包 括創(chuàng)傷后進入急診室的患者或經(jīng)歷大手術的患者。
據(jù)本發(fā)明者所知，這是首次研究檢測飲食硝酸根對于運動的心肺和代謝 響應的作用。主要發(fā)現(xiàn)為用無機硝酸根的飲食補充(其量不引起顯著低血壓 且高鐵血紅蛋白和血漿乳酸沒有任何明顯增加)，導致次最大功(submaxinal work)過程中V02降低和肌肉功效明顯增加。這些作用發(fā)生的同時沒有任何 V02峰值或最大可達功率的變化。
不希望被理論限制，本發(fā)明者認為有理由相信所觀察到的作用涉及硝酸 根至亞硝酸根的初始還原。硝酸根本身被認為是生物惰性的且不能被哺乳動 物細胞代謝。然而，在4聶入的硝酸才艮通過唾液腺再進入口腔并通過共生細菌 有效還原，從而形成亞硝酸根。與硝酸根相反，最近亞硝酸根離子顯示具有 廣泛的生物學活性。在本研究中，本發(fā)明者確實觀察到在硝酸根治療期后血 漿亞硝酸根增加，從而證實如上所述的硝酸根的體內還原。另一個支持亞硝酸根為生物學活性的發(fā)現(xiàn)為其在運動過程有效的消耗，這與不變的血漿硝酸
根水平不同。歸根結底亞硝酸根的生物活性很可能涉及其進一步還原為NO
和可能的其它密切相關的氮中間體。此外，最近表明，亞硝酸根本身可直接 影響細胞信號通路。盡管可能未必是這樣，但目前硝酸根離子本身的作用不
能被排除。存在使氧化氮的生物作用傳播的多個主要方式，包括cGMP的活 化、通過亞硝基化(nitro(syl)ation)/硝化或直接結合至多種蛋白質的蛋白質血 紅素-部分(如在通過NO原型活化鳥苷酸環(huán)化酶中)而改變蛋白質功能。此外， 亞硝酸根本身也可直接影響細胞信號通路。
如果該作用通過硝酸根還原為亞硝酸^^艮然后形成NO而進行，那么如何 解釋本發(fā)明的結果？使用NOS抑制劑阻止內源性NO產生的早期研究給出 一些提示。已顯示NOS-抑制增加運動中狗的次最大V02,其獨立于血流的 減少。這種在NOS-阻斷過程中V02的增加與以下事實相關，即NO通過可 逆的抑制呼吸酶細胞色素c氧化酶而體外影響組織呼吸。其它研究將NOS-阻斷過程中增加的V02與NO通過線粒體滲透性轉變孔(mitochondrial permeability transition pore, mPTP)對質子滲漏的抑制作用相關聯(lián)，相當大量 的質子經(jīng)線粒體內膜滲漏。如果硝酸根的作用僅是由于抑制細胞色素c氧化 酶(從而抑制氧化磷酸化)，人們將預期在體育運動中無氧代謝的增加和更多 的乳酸(lactate)的積聚。然而，從該結果判斷并非如此，因為與安慰劑相比在 補充硝酸#^后血漿乳酸濃度幾乎相同。
氧脈搏(oxygen pulse)在給定功率通過補充硝酸4艮而降低的發(fā)現(xiàn)是在該 功率需氧量降低的直接效果。然而，在給定的絕對氧攝入氧脈搏沒有差異。 硝酸根對VE/V02或氧脈搏的作用的缺乏表明該改善的功效源自肌肉或線粒 體適應(adaptations),而不是心臟或肺中的中心適應。
實施例
本發(fā)明者已經(jīng)研究了硝酸根和亞硝酸根對多種生理功能(包括血壓，葡 萄糖代謝和體內能量消耗)的作用。在以下實施例中硝酸根口服給藥而亞硝 酸根靜脈內給藥(iv)。氧消耗使用間接量熱法測量。術語"間接量熱法"在 此定義為計算熱的方法，即從活體產生的二氧化碳和氮氣廢氣和從其氧消耗 得到，其為相關領域的技術人員所熟知的。1. 靜脈內亞硝酸鈉和靜止時能量消耗
靜止時能量消耗(通過間接量熱法測量)在靜脈內輸注亞硝酸鈉10分鐘
后減少10-25% (n=4,圖3)。在試驗前受試者進食低硝酸根含量的食物一天 且禁食至少8小時。當以濃度為10納摩爾/kg/分鐘的亞硝酸根輸注10分鐘 時觀察到較大的能量消耗下降。以lnmol/kg/分鐘在IO分鐘觀察期沒有觀察 到明顯的作用，且在100 nmol/kg/分鐘后與10 nmol劑量相比沒有7見察到氧 消耗進一步降低。在單獨的實驗(11=2)中，本發(fā)明者觀察到在以10 nmol/kg/ 分鐘輸注(輸注10分鐘)后，血漿亞硝酸才艮從140-165 nM增加至370-480 nM。 高鐵血紅蛋白的基礎水平為1.1-1.3毫摩爾/1且在輸注亞硝酸根(l.1-1.4毫 摩爾/l)后沒有明顯變化，參見圖2。
2. 口服硝酸鈉和運動時的氧消耗 方法
受試者9個健康的良好培訓的(V02峰55 +A3.7 ml x kg-l x min")志愿參 加該研究的男性(28 +/-6歲)。所有受試者為訓練過的自行車運動員或三項 全能運動員，并熟悉測試程序。選擇使用良好培訓的受試者以避免測試得到 的熟悉訓練過程產生的結果，如在次最大運動中提高的V02峰或更好的機械 功效。該方案被Stockholm的地區(qū)倫理委員會批準且所有受試者在參與前遞 交了書面同意。
用硝酸根進行飲食補充本研究的目的是研究兩種不同飲食模型的效果: 一種具有高于正常硝酸根攝取的量， 一種具有低于正常硝酸根攝取的量。該 研究具有雙盲安慰劑控制的交叉設計。在兩個三天的期間(其中清除間隔為 10天)使該受試者避免所有具有適中或高硝酸根含量的食物(所有蔬菜，所有 腌肉(cured meats),草莓，葡萄和茶)。此外，限制他們遠離酒精和煙草產品。 但是，他們在限制膳食的三天中隨意吃他們喜歡的任何食物。將受試者隨機 分組，以攝入溶于水中的O.l毫摩爾硝酸鈉/kg體重/天或等量的氯化鈉(安 慰劑)而開始。分割日劑量且每日攝入三次。通過味道或外觀不能辯別不同 的溶液。每日的硝酸根劑量相當于150-250克富含硝酸根的植物(如菠菜，萵 苣或甜菜根)中的常見量。最后劑量的硝酸根或安慰劑在測量那天的早晨攝 入(參見以下主要測試)。在硝酸根補充期間(NIT)和安慰劑期間(CON)之間的 順序是平衡的。在清除期過程中受試者不使用任何特別的飲食方案。
24實驗方案測量在電力制動的踏車測功計(Monark 839E, Varberg, Sweden)上進行，該踏車測功計用賽車車座改造，且受試者通過訓練熟悉踏 板系統(tǒng)。該自行車測功計是計算機控制的，不論受試者選擇踏板的節(jié)奏，保 持恒定功率。踏板節(jié)奏按個人選擇，范圍在70-90 rpm,但在測試過程中保 持恒定以最小化由于肌肉復原模式的變化導致的功的輸出的差異。
肺換氣(VE)、氧攝入(V02)、C02排出量(VC02)和呼吸換氣率(RER)通 過連接至流量計的計算才幾氣體分析計(AMIS 2001， Odense， Denmark)以10 秒間隔測量，受試者通過口罩和塑料管呼吸通過該流量計。心率(HR)在測 試過程用便攜心率監(jiān)測器(Polar S610， Polar, Kempele， Finland)連續(xù)記錄。從 指尖收集毛細血管血樣品(20nl)并使用Biosen C-Line Sport Analyser (EKF diagnostics, Magdeburg, Germany)分析乳酸([Hla])。用從指尖取得的毛細血管 血檢測靜止時的血紅蛋白濃度([Hb])并用Hb-測量設備(Hemocue, Angelholm， Sweden)分析。紅細胞比容(Hct)通過以12000 rpm離心毛纟田血管 血3分鐘而測定。
預測試在首次主要測試前各個受試者在兩周的期間內去實驗室兩次。 首次預測試是為了使受試者熟悉自行車測功計和測試程序。受試者在5個次 最大水平進行預測試，且每個水平持續(xù)5分鐘。在不同的次最大水平之間沒 有休息。V02使用AMIS 2001連續(xù)測量。在每個次最大水平結束時，從指尖 取出毛細血管血并之后分析[Hla]。在每個功率受試者在Borg，s RPE-scale (BORQ G. Perceived exertion as an indicator of somatic stress. Scand J Rehabil Med. 1970， vol.2， no.2， p.92-8)上評價其自感用力度，對中心和肌肉用力都進 行評價?；謴?分鐘后，受試者以相應于其計算的最大氧攝入的功率盡可能 長時間的騎自行車(ASTRAND, P-O,等人.Textbook in work physiology. McGraw-Hill, 1970. ISBN 0070024065. p.619)。在該測試中測量受試者實際 V02峰，如果受試者能騎超過7分鐘，則每分鐘添加額外功率20-30瓦特直到 筋疲力盡。在最大測試后的1分鐘和3分鐘，從指尖取樣毛細血管血用于[Hla] 分析。
在第二次預測試前，調節(jié)次最大水平以使它們相應于VO^的45， 60， 70， 80和85%。如果需要，還調節(jié)最大功率，以使筋疲力盡的時間保持在4至7分鐘。
主要測試在主要測試前受試者避免劇烈運動3天，且測試前一天避免所有運動。他們也被告知在測試開始前至少3小時以前食用他們最后的便餐。
當受試者來到實驗室他們接受最后劑量的安慰劑或硝酸根，并在測試開始前
使其以仰臥位休息60分鐘。
所有受試者^f吏用標準化的熱身程序，即以100瓦特騎5分鐘自行車然后 休息5分鐘。次最大和最大測試按與第二次預測試相同的方式進行，且5個 次最大功率每個持續(xù)5分鐘，在不同水平間沒有休息。在兩個主要測試間使 用相同功率。靜脈血(9 ml)在最后的硝酸根/安慰劑-劑量攝入后靜止45分鐘 時抽取并在V02峰-測試后再次立即抽取。將血液置于冰浴中并在5分鐘內以 1300 rpm和4°C離心。分離血漿并保持在-80。C直到通過上述化學發(fā)光測試用 于分析其硝酸根和亞硝酸根濃度(LUNDBERGJO,等人.Inorganic nitrate is a possible source for systemic generation of nitric oxide. Free Rad Bio Med. 2004, vol.37, no.3, p.395畫400)。
統(tǒng)計和計算結果表示為平均值+/-標準偏差(平均值+ASD)。使用配對 t-檢驗以評價硝酸根和安慰劑試驗間的差異。顯著性水平設定為p=<0.05。
總效率(GE)定義為功率除以實際能量消庫毛(EE)。然后該EE用Brouwer 方程計算(BROUWER, E. On simple formulae for calculating the heat expenditure and the quantities of carbohydrate and fat oxidized in metabolism of men and animals, from gaseous exchange (Oxygen intake and carbonic acid output) and urine-N. Acta Physiol Pharmacol Neerl. 1957, no.6， p.795-802)。 5功 效(DE)定義為功率的增加除以EE的增加(GAESSER,GA，等人。Muscular efficacy during steady-rate exrcise: effect of speed and work rate. J Appl Physiol. 1975,no.38，p.1132-1139)。 DE基于四個最低功率且使用線性回歸分析。該氧 脈搏(oxygenpulse)定義為V02/HR。
結果
靜止時的血壓相比于安慰劑(120+/-5.9，p<0.01)，平均靜止收縮血壓 在補充硝酸根后降低(112 +/- 8 mmHg)。相比于安慰劑(74 +/- 6.8 mmHg, p<0.01)，舒張血壓在給予硝酸根后也降低(68+/-5.5 mmHg)。這些發(fā)現(xiàn)的一 部分已作為單獨信息出版(Larsen等人，2006)。
血液值靜止時(NIT 152 +/-11， CON 153 +/-11 g x 1", p=0.87)或緊接 VOw-測試后(NIT 163 +/- 13， CON 161 +/-13 g x 1", p二0.27)沒有觀察到[Hb]變化。在靜止時(NIT 42 +/-4， CON 43 +/-3%， p^.l9)或V02峰-測試后(NIT 46 +/-4, CON 47 +/-4%， p=0.6)紅細胞比容值也沒有任何變化。
靜止時硝酸根的血漿水平為27 +/- 6.9 nM (CON)和182 +/- 55 (NIT) (p=<0.01)。緊接最大功(work)測試后的硝酸根水平為29 +/-6.1 (CON)和175 +/- 61 nM (NIT) (p=<0.01)。在NIT或CON中的運動過程中血漿硝酸根沒有 變化^=0.8)。靜止時亞硝酸4艮水平為124 +/- 28 (CON)和226 +/- 87 nM (NIT) (p=<0.01)。緊接最大功測試后的亞硝酸根水平為111 +/- 29 (CON)和137 +/-48 (NIT)(p=0.17)。
運動過程中的亞硝酸根濃度降低在NIT中比在CON中更明顯(圖6)。 與靜止時相比，最大功后c-GMP濃度的增加傾向于在NIT中比在CON中更 高(p=0.08)。
血壓平均靜止收縮血壓從NIT后的120+A5.9降至CON后的112+/-8 mmHg (pi.003)。舒張血壓在CON和NIT-組分別從74 +/- 6.8降至68 +/- 5.5 mmHg(p=0.005)。這些發(fā)現(xiàn)的一部分以作為單獨信息出版(LARSEN, F J,等 人,Effects of dietary nitrate on blood pressure in healthy volunteers. N Engl J Med. 2006， vol.355, no.26， p.2792-3)。
次最大功參數(shù)與安慰劑期相比，給予硝酸根后在相應于45-80% V02峰 的四個功率過程中V02明顯降低(圖5)。最明顯差異在V02峰的80%處觀察 到(NIT 3.44 +/-0.31 1 x min"對CON 3.61 +/-0.31 1 x min", p=0.003，圖5)。經(jīng) 過4個次最大功率在NIT-試驗中V02平均低0.15 lxmin人在NIT和CON 試驗間心率(HR)沒有差異(參見圖6)。氧脈搏傾向于從在CON過程中的21.0 +/- 2.0降低至20.3 +/- 1.9 ml x搏動"(p=0.08)。在任一次最大功率過程中在 NIT和CON之間[Hla](圖6)、 VE、 VE/V02或呼吸換氣率(RER)沒有明顯差 異變化。平均總效率(GE)定義為功率除以實際能量消耗(EE)。然后EE用 Brouwer方程計算(Brouwer，見上文)。GE總效率從CON過程中的19.7%增 加至NIT過程中的21.1%(p=0.02)。 S功效(DE)為工作負荷(workload)中的增 加除以EE的增加(Gaesser & Brooks,見上文)。在該情況下DE基于四個最 低功率，其使用線性回歸分析。該DE 5功效(DE)明顯增加，從CON中的 22.1 +/- 1.6 %增加至NIT中的22.9 +/- 1.9 0/。， (p=0.04)。
最大工作能力(work capacity):在NIT和CON試驗之間V02峰沒有明顯 差異(分別為4.49 +/- 0.44和4.61 +/- 0.28 1 xmin"， p=0.29)。這些值與預測試中得到的V024(4.54+/-0.321 xmin")也沒有顯著差異。同樣，在Ve最大(NIT 182 +/- 21.4對CON 186 +/- 21.7 1 x min國1, p=0.5)、 HR最大(NIT 189.8 +/- 7.0 vs CON 190.3 +/- 7.5搏動x min", p-0.94)或最大功率(NIT 360.6 +/- 32.8對 CON 358.9 +/- 32.3瓦，p-0.35)中也沒有觀察到明顯差異。在NIT和CON之 間，在以任何工作負荷(次最大或最大)評估自感用力度(rating of perceived exertion) (Borg RPE陽scale)中沒有差異。
結果的評論在目前研究中，在四個最低工作負荷觀察到給予硝酸根后 在次最大工作負荷的需氧量明顯降低。第五功率，在約85。/。V02峰，在多個受 試者中高于乳酸閾值，從而無氧能量的產生變得更明顯。這導致副肌肉組的 牽連和運動模式的明顯改變。在該功率，V02沒有達到穩(wěn)定平穩(wěn)的狀態(tài)水平， 因此不適于計算肌肉功效。在方案中包含該第五功率的原因是得到高于乳酸 閾值的乳酸值，從而在乳酸鹽曲線的上部得到變化的指示。
3. 口服硝酸鈉和葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)
當硝酸根預治療(1毫摩爾/kg NaN03)后測量時，與安慰劑(NaCl)相 比，在標準口服葡萄糖耐量試驗(75 g葡萄糖于250ml水中)后血漿葡萄糖 的增加降低。該研究以3個健康測試者雙盲研究進行。葡萄糖攝入在硝酸根 攝入60分鐘后開始。血糖水平在葡萄糖負載后在120分鐘期間測量(n=3)。 在30分鐘時給予安慰劑組的平均血漿葡萄糖為8.2毫摩爾/1，而在同樣受試 者中硝酸才艮補充后為6.5毫摩爾/1。結果示于圖7a，b和c。
在進一步的研究中證實了硝酸根預治療后血漿葡萄糖的增加被降低，其 中在以等摩爾量(0.1毫摩爾/kg/天)補充氯化鈉或硝酸鈉3天后，在8個健 康非吸煙者中進行標準口服葡萄糖耐量試驗(75 g葡萄糖)。該研究具有雙 盲、安慰劑對照的交叉設計。血糖水平在葡萄糖攝取前的兩個時間點(-10和 0分鐘)在葡萄糖攝取后的15, 30,45,60, 75,90, 105和120分鐘時測量(n=8)。 當受試者攝取硝酸根時，與攝取安慰劑時相比血糖的曲線下面積較小。結果 以平均值士SEM示于圖8。
4. 攝入甜菜根對血壓的影響
一個患有高血壓的43歲不吸煙受試者攝入新鮮甜 根汁(300-400 ml/ 天)14天。血壓一天測量兩次，測量14天，然后在第20天測量兩次(從治療的第1天開始計數(shù))。實驗開始時那天的基礎血壓為142/99。
攝入甜菜根汁的結果示于圖9。兩個每日測量的平均值示于柱中。攝入 甜菜根汁(介于l-14天)時，觀察到收縮壓的平均減少為-15111111 ^且舒張 壓的平均減少為-16mmHg。當在停止甜菜根汁治療6天后(第20天)再次測 量時，血壓增加至基礎水平(140/100)。脈搏率在整個實驗期間沒有改變。 MAP=平均動脈壓。
5.靜脈內輸注硝酸根后血漿亞硝酸根的濃度 方法
麻醉的大鼠0= ll)給予推注劑量(bolus dose) (10mg/kg體重)的NaN03 (空心方形),在指定的時間點收集血液樣品。7只另外的大鼠用30mg/kg體 重的別噪醇預處理，該別。票醇在NaN03輸注(實心三角形)前60分鐘腹膜內 給予，且在指定的時間點收集血液樣品。別。票醇抑制黃噤呤氧化酶 (xanthionoxidase)，黃。票呤氧化酶為在哺乳動物細胞中將硝酸根還原為亞硝 酸根中涉及的酶。提取血漿且分析硝酸根和亞硝酸根。
將三種不同品系的小鼠-野生型(n=5安慰劑，n=5硝酸才艮)，無菌(n=5 安慰劑，n-5硝酸根)和eNOS敲除小鼠(r^2安慰劑，n=3硝酸根)腹膜內注 射10mg/kg硝酸根或安慰劑(NaCl)，且1小時后測量亞硝酸根的血漿水平。
結果
靜脈內輸注硝酸根的結果示于圖10 a-c。圖10a顯示血漿硝酸根濃度而 圖10b顯示血漿亞硝酸根濃度。輸注硝酸根后血漿硝酸根的濃度在接受硝酸 根的大鼠和接受硝酸根+別嘌醇的大鼠中都明顯增加(a)。血漿亞硝酸根濃度 在接受硝酸根的大鼠和接受硝酸才艮+別嘌醇的大鼠中增力口， (b)，然而在僅接受 硝酸根的大鼠中的增加明顯更高，*p<0.05。
圖10c顯示，在野生型(n=5安慰劑，n=5硝酸才艮)，無菌(n=5安慰劑, n=5硝酸根)和eNOS敲除小鼠(n=2安慰劑，n=3硝酸根)中硝酸根-誘導的 血漿亞硝酸根的增加相等，p=.05*。
之前已表明僅有細菌細胞(而非哺乳動物細胞)可將硝酸根還原為亞硝酸 根。這些結果意外的顯示哺乳動物細胞也可將硝酸根代謝為亞硝酸根。而且， 它們表明在硝酸根至亞硝酸根的還原中涉及黃。票呤氧化酶。6.缺血后血流的增力口
大鼠接受靜脈內推注劑量的在PBS (pH 7.4)中稀釋的10mg/kg硝酸根 (NaN03， r^4)或安慰劑(NaCl，n=4))，然后連續(xù)輸注3 mg/kg/小時。添加硝酸 才艮(空心方形)或安慰劑(實心圓形)60分鐘后，給予L-NAME (50 mg/kg),且 IO分鐘后在腎上方夾緊腹主動脈。局部缺血30分鐘后，去除夾鉗且監(jiān)測腹 主動脈血流60分鐘。
結果表明在早期(O-IO分鐘)和晚期(10-60分鐘)缺血后階^:，相比于安 慰劑處理的大鼠，硝酸根-處理的大鼠保持較高的血流(圖11)。顯著地，60分 鐘再灌注后，在對照大鼠中血流降至^f又有缺血前的值的20 °/。，而在硝酸才艮-處理的大鼠中，血流保持在對照值的幾乎75%。這證明了在缺血性事件中硝 酸根-亞賄酸根-NO通路的極大增強。
盡管本發(fā)明根據(jù)其優(yōu)選實施方案進行了描述，該優(yōu)選實施方案構成本發(fā) 明者目前已知的最佳實施方式，但應理解對本領域技術人員來說可進行各種 顯而易見的變化和修改，而不偏離本發(fā)明所附權利要求的范圍。參考文獻
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權利要求
1.降低哺乳動物中代謝速率的方法，其中向所述哺乳動物給藥包含無機亞硝酸根(NO2-)和/或硝酸根(NO3-)的藥物組合物，該亞硝酸根和/或硝酸根的量足以降低氧消耗。
2. 根據(jù)權利要求l的方法，其中向所述哺乳動物給藥包含無機亞硝酸根 和硝酸根的組合物，該亞硝酸根和硝酸根的量足以降低氧消耗。
3. 根據(jù)權利要求1-2中任一項的方法，其中亞硝酸根的量足以改善在所 述哺乳動物中的葡萄糖控制。
4. 根據(jù)權利要求1-3中任一項的方法，其中所述亞硝酸根以亞硝酸鈉或 亞硝酸鉀的形式給藥。
5. 根據(jù)權利要求1-2中任一項的方法，其中所述硝酸根以硝酸鈉或硝酸 鉀的形式給藥。
6. 根據(jù)權利要求1-4中任一項的方法，其中所述亞硝酸根以硝酸鹽形式 作為前體口服給藥，該硝酸鹽選自硝酸鈉和硝酸鉀。
7. 根據(jù)權利要求1-4中任一項的方法，其中所述組合物靜脈內給藥。
8. 根據(jù)權利要求1-7中任一項的方法，其中所述硝酸根的來源為富含硝 酸根的植物、蔬菜或水果。
9. 根據(jù)權利要求1-8中任一項的方法，其中所述組合物通過口服、經(jīng)皮、 吸入、舌下、直腸、陰道、腹膜內、肌內或皮下給藥。
10. 根據(jù)權利要求1-9中任一項的方法，其中所述組合物與其它藥物活 性的藥物組合給藥。
11. 根據(jù)權利要求1-10中任一項的方法，其中所述組合物與多酚組合給藥。
12. 根據(jù)權利要求l的方法，其中所述亞硝酸根以約0.01至約10 000納 摩爾/kg/分鐘的劑量靜脈內給藥。
13. 根據(jù)權利要求1的方法，其中所述硝酸根以約0.01至約100毫摩爾 /kg/24小時的劑量以硝酸鹽的形式口服給藥。
14. 根據(jù)權利要求1-13中任一項的方法，其中所述代謝速率在治療、預 防或改善下列患者中的生理應激和代謝性應激癥狀中作為 一個步驟被影響 重癥監(jiān)護患者；經(jīng)歷手術、營養(yǎng)不良、伴隨厭食癥的癌癥、燒傷、或創(chuàng)傷的患者；新生兒；早產兒；患有神經(jīng)性厭食癥的患者；計劃實體器官移植的患 者或經(jīng)歷了實體器官移植的患者；患有睡眠呼吸暫停綜合癥的患者。
15. 根據(jù)權利要求1-13中任一項的方法，其中所述代謝速率在治療、預影響，該癥狀如存在于例如以下患者中的癥狀重癥監(jiān)護患者、經(jīng)歷手術的 患者、患有營養(yǎng)不良的患者、患有癌癥和厭食癥的患者、患有燒傷的患者、 創(chuàng)傷患者、新生兒和早產兒、患有神經(jīng)性厭食癥的患者、計劃實體器官移植 的患者或經(jīng)歷了實體器官移植的患者。
16. 根據(jù)權利要求1-13中任一項的方法，其中所述代謝速率在治療、預 防或改善任何特征為低氧利用度的病理情形中作為 一個步驟被影響，該病理 情形包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、炎性氣道疾病如哞喘、肺動脈高壓、 充血性心臟病、間質性肺病、肺栓塞、缺血性心臟病、外周動脈疾??；睡眠 呼吸暫停綜合癥。
17. 才艮據(jù)權利要求15和16中任一項的方法，其中亞硝酸#>的來源為硝 化甘油，且所述藥物口服給藥。
18. 4艮據(jù)權利要求15和16中任一項的方法，其中將亞硝酸鹽和/或硝酸 鹽添加至給予患者的腸內或腸胃外給予的食物或營養(yǎng)液中。
19. 無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N(V)在制備用于降低代謝速率的 藥物組合物中的用途。
20. 根據(jù)權利要求19的用途，其中所述無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根 (N03-)與多酚組合使用。
21. 根據(jù)權利要求19和20中任一項的用途，其中所述藥物組合物用于 在治療、預防或改善其中代謝性應激為區(qū)別特征的病理或生理癥狀中作為一 個步驟降低代謝速率，該癥狀如存在于例如以下患者中的癥狀重癥監(jiān)護患 者、經(jīng)歷手術的患者、患有營養(yǎng)不良的患者、患有癌癥和厭食癥的患者、患 有燒傷的患者、創(chuàng)傷患者、新生兒和早產兒、患有神經(jīng)性厭食癥的患者、計 劃實體器官移植的患者或經(jīng)歷了實體器官移植的患者。
22. 根據(jù)權利要求19和20中任一項的用途，其中所述藥物組合物用于 在治療、預防或改善特征為低氧利用度的病理情形中作為一個步驟降低代謝 速率，該病理情形包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、炎性氣道疾病如哮喘、 肺動脈高壓、充血性心臟病、間質性肺病、肺栓塞、缺血性心臟病、外周動脈疾??；睡眠呼吸暫停綜合癥。
23. 根據(jù)權利要求19和20中任一項的用途，其中所述藥物組合物在治 療、預防或改善紊亂的葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)(葡萄糖控制)的癥狀中作為一個步驟 用于降低代謝速率，該癥狀包括I型和II型糖尿病、前驅糖尿病、重癥監(jiān)護 患者、手術創(chuàng)傷、代謝綜合癥、肥胖癥、燒傷、藥物引起的糖尿病和胰島素 抵抗。
24. 根據(jù)權利要求21、 22或23中任一項的用途，其中亞硝酸根和/或硝 酸根的量足以降低氧消耗，但不增加被給予的哺乳動物中高鐵血紅蛋白水平。
25. 藥物組合物，其包含無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)，當以 規(guī)定劑量給予受試者時該無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)的量足以 降低氧消耗，但該量不增加受試者中高鐵血紅蛋白水平。
26. 根據(jù)權利要25的藥物組合物，還包含其它藥物活性化合物。
27. 根據(jù)權利要求25和26中任一項的藥物組合物，還包含多酚。
28. 根據(jù)權利要求25-27中任一項的藥物組合物，還包含約5 % (v/v)或 更少濃度的乙醇。
29. 根據(jù)權利要求25-28中任一項的藥物組合物，還包含合適的益生細 菌(包括乳酸桿菌或雙歧桿菌)或合適的非病原細菌，其增強硝酸根還原或亞 硝酸根還原。
30. 包含無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)的營養(yǎng)補充劑，當受試 者以規(guī)定劑量攝取時該無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(NOr)的量足以降 低受試者中的氧消耗。
31. 根據(jù)權利要求30的營養(yǎng)補充劑，還包含合適的益生細菌(包括乳酸 桿菌或雙歧桿菌)或合適的非病原細菌，其增強硝酸根還原或亞硝酸根還原。
32. 根據(jù)權利要求30和31中任一項的營養(yǎng)補充劑，還包含多酚。
33. 根據(jù)權利要求30-32中任一項的營養(yǎng)補充劑，還包含約5 % (v/v)或 更少濃度的乙醇。
34. 包含無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)的腸內營養(yǎng)液，當以規(guī) 定劑量給予受試者時該無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(NOr)的量足以降 低該受試者中的氧消耗。
35. 根據(jù)權利要求34的腸內營養(yǎng)液，還包含其它藥物活性化合物。
36. 根據(jù)權利要求34-35中任一項的腸內營養(yǎng)液，還包含多酚。
37. 包含無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)的嬰兒配方，當以規(guī)定 劑量被受試者攝取時該無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)的量足以降 低該受試者中的氧消耗。
38. 根據(jù)權利要求37的嬰兒配方，還包含多酚。
39. 適于糖尿病患者的小吃產品，其包含無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸 根(N(V)，當以規(guī)定劑量被受試者攝取時該無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根 (N03-)的量足以降低該受試者中的氧消耗。
40. 根據(jù)權利要求39的小吃產品，還包含多酚。
41. 腸胃外營養(yǎng)液，其包含無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)，當 以規(guī)定劑量給予受試者時該無機亞硝酸根(N02-)和/或硝酸根(N03-)的量足 以降低氧消耗，但該量不增加受試者中高鐵血紅蛋白水平。
42. 根據(jù)權利要求41的腸胃外營養(yǎng)液，還包含其它藥物活性化合物。
43. 根據(jù)權利要求41和42中任一項的腸胃外營養(yǎng)液，還包含多酚。
44. 根據(jù)權利要求41-43中任一項的腸胃外營養(yǎng)液，還包含約5 % (v/v) 或更少濃度的乙醇。
45. 手術前組合物，其包含無機亞硝酸根和/或亞硝酸根，當以規(guī)定劑量 給予受試者時該無機亞硝酸根和/或亞硝酸根的量足以降低該受試者中的氧 消耗。
46. 根據(jù)權利要求45的手術前組合物，還包含多酚。
47. 根據(jù)權利要求45-46中任一項的手術前組合物，還包含碳水化合物。
全文摘要
影響代謝速率和葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)的無機陰離子硝酸根和亞硝酸根。靜脈內輸注亞硝酸根引起靜止時能量消耗(氧消耗)急劇下降，而當口服給予硝酸根時，引起運動過程中氧消耗的下降和在口服葡萄糖耐量試驗后觀察到血糖的增加被抑制。硝酸根和亞硝酸根的劑量不引起任何可檢測的血液高鐵血紅蛋白水平的變化。而且，硝酸根和亞硝酸根不改變血液中的乳酸水平。該發(fā)現(xiàn)通過給藥無機亞硝酸根和/或硝酸根提供有用的治療以調節(jié)哺乳動物的能量消耗和葡萄糖體內穩(wěn)態(tài)。
文檔編號A61K33/00GK101622005SQ200880006279
公開日2010年1月6日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權日2007年2月26日
發(fā)明者喬恩·倫德伯格, 埃迪·韋茨伯格 申請人:喬恩·倫德伯格;埃迪·韋茨伯格