DE10038640A1 - Präparat mit gefäßschützender und antioxidativer Wirkung sowie dessen Verwendung - Google Patents

Abstract

Es wird ein neues Präparat zur Verfügung gestellt, das eine gefäßschützende Wirkung aufweist und der Atheroskleroseentwicklung vorbeugt. Das Präparat weist ein Terpinen enthaltendes ätherisches Öl oder Terpinen auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Präparat mit gefäßschützender und antioxidativer Wirkung sowie dessen Verwendung.

Die Hypercholesterinämie, insbesondere eine erhöhte cho­ lesterintragende Fraktion (Low density lipoprotein, LDL) sowie die oxidative Veränderung der LDL im Blut und in den Endothelläsionen der arteriellen Gefäße sind wichtige kausale Faktoren für die Entwicklung von Atherosklerose. Atherosklerose ist eine über Jahrzehnte schleichende Er­ krankung mit Lipidablagerungen im arteriellen Gefäßsystem des Menschen.

Diese Erkrankung kann durch wachsende Plaques (Lipid­ ablagerungen im Gefäßinneren) oder Lesionen zum Verschluß der Herzkranzgefäße (Herzinfarkt) führen. Im Gehirn kann zudem ein sich lösendes Plaque den Verschluß einer Hirnarterie (Schlaganfall) bedingen. Aber auch in den an­ deren Teilen des Kreislaufsystems entwickelt sich Athe­ rosklerose.

Eine drastische Hemmung der LDL-Oxidation (LDL-Oxidation spielt quantitativ die bedeutendste Rolle bei der Ent­ wicklung der Atherosklerose) durch Anti-Oxidantien führt zur Verringerung des Herzinfarktrisikos sowie des Risikos eines Schlaganfalls.

Die Entwicklung einer Atherosklerose wird wesentlich durch die Oxidation der sogenannten Lipoproteine, insbe­ sondere des LDL, bedingt. Lipoproteine sind makromoleku­ lare Komplexe aus Protein und Lipid, die durch physiko­ chemische Parameter wie Salzdichte und Ultrazentrifugati­ on sowie durch spezielle Proteine (Apolipoproteine) cha­ rakterisiert werden. Die Lipoproteine zirkulieren im Blut und ermöglichen Transport und Transfer von wasserunlösli­ chen Fetten wie Cholesterin, Neutralfett (Triglyceride) und Phospholipiden, wobei je nach ihrer hydratisierten Dichte Very Low Density Lipoproteine (VLDL), Low Density Lipoproteine (LDL) und die High Density Lipoproteine (HDL) unterschieden werden. Für die Ausbildung der Athe­ rosklerose sind im wesentlichen das erhöhte LDL- Cholesterin und der oxidative Zustand des LDL verantwort­ lich.

LDL ist das Haupttransportmolekül für Cholesterol und Cholesterolester im Blutplasma. Es besteht aus einem Li­ pidkern, der von einer Hülle aus Phospholipiden und un­ verestertem Cholesterol umgeben ist. In die Hülle ist ein Proteinmolekül (Apo B-100) eingebettet.

Im Blutplasma erfolgt teilweise eine biologische Oxidati­ on des LDL-Cholesterins, möglich durch aktivierte Sauer­ stoffspezies unter Radikalbildung. Weitere Oxidation er­ folgt im atherosklerotischen Plaque zusätzlich durch En­ dothelzellen (die innere Lage einer Arterie, auch Intima genannt) sowie durch glatte Muskelzellen (die mittlere Lage einer Arterie, Media). Über Lipidperoxidations- Prozesse im LDL werden die mehrfach ungesättigten Fett­ säuren des LDL zu verschiedenen Produkten abgebaut. Dabei entstehen u. a. reaktive Aldehyde, die mit den Aminosäuren des Apo B-100 reagieren und so weitere Modifikationen hervorrufen. In jedem Fall bedingt die Modifikation der LDL, d. h. eine oxidative Veränderung der Fett- und Pro­ teinanteile, ein Problem in der Wiedererkennung durch ein wichtiges körpereigenes Rezeptorsystem, das für die Ver­ stoffwechslung des LDL-Cholesterins in verschiedenen Ge­ weben des menschlichen Körpers verantwortlich ist. Diese veränderten, vom eigentlichen Rezeptor nicht erkannten LDL, werden von Makrophagen (bereits vier unterschiedli­ che Rezeptoren für die Aufnahme von oxidiertem LDL sind bekannt) nun unkontrolliert aufgenommen und in der Intima abgelagert. Dies führt zu einer gestörten Funktion des Bereichs (Endothel, Intima, und glatte Muskelzellen) der Arterienwand mit einer Ausbildung von sogenannten Plaques oder Gefäßlesionen, dem Beginn der Atherosklerose.

Die Hemmung der Oxidation von LDL und auch von VLDL und HDL und damit die Verhinderung der Atheroskleroseentwick­ lung ist in vielen Tiermodellen mit verschiedenen Anti­ oxidantien bereits nachgewiesen worden, wobei verschiede­ ne Inhaltsstoffe von Pflanzenextrakten auf diese Weise untersucht wurden. Es handelt sich meistens um wäßrige Extrakte, die Flavonoide enthalten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein neues Präparat zur Verfügung zu stellen, das die Oxidation von LDL im Plasma verhindert.

Diese Aufgabe wird durch das Präparat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Präparat ein Terpinen enthaltendes ätherisches Öl oder Terpinen ent­ hält. Vorzugsweise werden ätherische Öle von Zitrusfrüch­ ten, insbesondere von Zitronen verwendet, die γ-Terpinen als natürlichen Bestandteil enthalten.

Bei der Verwendung von ätherischen Ölen zur Herstellung des erfindungsgemäßen Präparates kann dieses auch in mit Terpinen angereicherter Form verwendet werden.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das Präparat zusätzlich noch α-Tocopherol (Vitamin E) und/oder Coenzym Q (Q₁₀). Durch die erfindungsgemäße Kom­ bination mit diesen Wirkstoffen ist ein vorteilhafter Synergie-Effekt gegeben, der vom Fachmann nicht vorherzu­ sehen war. Eine ausgeprägte Hemmung der LDL-Oxidation im Blut ist die Folge.

Die in vitro Oxidation von LDL ist ein gebräuchliches Mo­ dell, um verschiedene Substanzen auf ihre antioxidativen Eigenschaften hin zu überprüfen, da durch Vorinkubation des Plasmas mit (v.a. lipophilen) Testsubstanzen diese in vitro im LDL angereichert werden können (Molean und Haga­ man, 1989, Biochemistry 28(1); 321-327, Esterbauer et al. 1991b, Am. J. Clin. Nutr. 53, 315S-321S). Nach der Anrei­ cherung kann ihr Einfluß auf die Oxidierbarkeit des LDL untersucht werden.

Die antioxidative und damit die lipidsenkende Wirkung des Zitronenöls bzw. des γ-Terpinens konnte im Modell der LDL-Oxidation nachgewiesen werden. Diese Wirkung wird wahrscheinlich durch die Struktur bedingt, da an der Iso­ propylgruppe durch H-Abstraktion von Fettsäure- Peroxylradikalen ein relativ stabiles tertiäres Radikal ausgebildet werden kann, das außerdem zumindest über eine Doppelbindung mesomerie-stabilisiert ist.

Der Schutz des LDL vor Oxidation durch Zitronenöl bzw. durch das darin enthaltene γ-Terpinen beruht also auf dessen Fähigkeit, mit Lipidperoxylradikalen zu reagieren und somit zum einen die Kettenreaktion der Lipidperoxida­ tion zu unterbrechen und zum anderen die Proteinoxidation zu verzögern.

Das erfindungsgemäße Präparat läßt sich in verschiedenen Bereichen sinnvoll einsetzen. So kann das Präparat als Arzneimittel, Nahrungsergänzungsmittel und/oder als Diä­ tetikum verwendet werden, wobei je nach Bedarf weitere Wirkstoffe, unbedenkliche Zusätze und/oder Hilfsstoffe enthalten sein können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Präparates werden folgende Konzentrationen verwen­ det:
γ-Terpinen: 0,5-20 Gew.-%
α-Tocopherol: 10-50 Gew.-%
Coenzym Q (Q₁₀): 10-50 Gew.-%.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Untersuchungs­ ergebnissen, die zusätzlich in Abb. 1-5 dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen

Abb. 1 Beeinflussung der Bildung konjugierter Diene in LDL durch dessen Anreicherung mit Zitronenöl,

Abb. 2 Beeinflussung der Bildung konjugierter Diene im LDL durch dessen Anreicherung mit γ-Terpinen,

Abb. 3 Verzögerung der Bildung konjugierter Diene in LDL durch dessen Anreicherung mit γ-Terpinen, α- Tocopherol und reduziertem Coenzym Q (Q₁₀): ein unerwarteter Effekt,

Abb. 4 Cu(II)-induzierter Verlust der Tryptophan- Fluoreszenz in Kontroll-LDL und in mit Zitronenöl angereichertem LDL und

Abb. 5 Cu(II)-induzierter Verlust der Tryptophan- Fluoreszenz in Kontroll-LDL und in mit γ-Terpinen angereichertem LDL.

Einfluß von Zitronenöl und γ-Terpinen auf die Bildung konjugierter Diene im LDL

Die kontinuierliche Messung der Bildung konjugierter Die­ ne in LDL ist eine anerkannte Methode, um die Oxidierbar­ keit des Lipidanteils verschiedener LDL-Proben zu ver­ gleichen (Esterbauer et al. 1989, Free Rad. Res. Comms. 6(1), 67-75; Parthasarathy et al. 1998, Free Rad. Res. 28, 583-591). Die Lag-Phase gibt dabei Aufschluß über die Oxidierbarkeit des LDL; eine längere Lag-Phase bedeutet größere Oxidationsresistenz. Es wurde untersucht, ob die Anreicherung des LDL mit Zitronenöl oder γ-Terpinen das LDL vor Cu(II)-induzierter Oxidation schützen kann. Wie Abb. 1 zeigt, wird die Bildung konjugierter Diene in LDL durch dessen Anreicherung mit Zitronenöl deutlich verlän­ gert.

In einem weiteren Versuch wurde Plasma mit 0,5, 0,25, 0,1 und 0,01% γ-Terpinen inkubiert und das daraus isolierte LDL auf dessen Resistenz gegenüber kupferinduzierter Oxi­ dation hin untersucht. Dabei ergab sich eine konzentrati­ onsabhängige Verlängerung der Lag-Phase. Bereits durch 0,01% γ-Terpinen im Plasma wird die Lag-Phase deutlich verlängert, durch 0,1% γ-Terpinen im Plasma wird die Lag- Phase um etwa 250 min verlängert, die Proben mit höheren Konzentrationen im Plasma haben nach 500 min die Propaga­ tionsphase noch nicht erreicht (Abb. 2).

Wird Plasma mit γ-Terpinen unter Zusatz von α-Tocopherol und Coenzym Q inkubiert, so läßt sich die Oxidationsresi­ stenz des LDL nochmals deutlich steigern.

Einfluß von Zitronenöl und γ-Terpinen auf den Cu(II)- induzierten Verlust der Tryptophan-Fluoreszenz im LDL

Aufgrund der 37 Tryptophan-Reste im ApoB-100 zeigt LDL im UV-Bereich Fluoreszenz. Die Oxidation von HDL oder LDL mit Cu(II) wird von einer Abnahme der Tryptophan-Reste begleitet (Reyftmann et al., 1990, Biochim. Biophys. Acta 1042, 159-167), dies kann durch Messung der Fluoreszenz verfolgt werden. Nach Zugabe von Cu(II) zu einer LDL- Lösung erfolgt zunächst innerhalb weniger Sekunden ein Abfall der Fluoreszenz, der auf Quenching-Effekte durch Kupfer zurückzuführen ist. Anschließend nimmt die Fluo­ reszenz mehr oder weniger linear ab, in einer zweiten Phase wird die Fluoreszenz rasch geringer. Die Zeit bis zum Übergang von der langsamen zur schnelleren Phase kann wie bei der Dienkonjugation als Lag-Phase definiert wer­ den (Gießauf et.al., 1995, Biochim. Biophys. Acta 1256, 221-232). Die raschere Fluoreszenz-Abnahme setzt etwa zeitgleich mit der Propagationsphase der Dienkonjugation ein und beruht wohl auf der Reaktion von Produkten der Lipidperoxidation mit Tryptophan-Resten. Auch in diesem Testsystem wurde untersucht, ob die Anreicherung des LDL mit Zitronenöl oder γ-Terpinen auf den Cu(II)-induzierten Verlust der Tryptophan-Fluoreszenz hat. Man erkennt, daß Zitronenöl die späte Proteinoxidation deutlich verzögern kann, durch γ-Terpinen wird auch die frühe Proteinoxida­ tion verlangsamt, durch eine Konzentration von 0,5% γ-Terpinen im Plasma wird die Oxidation der Tryptophan- Reste im LDL sogar fast ganz verhindert (Abb. 4 und Abb. 5).

Das erfindungsgemäße Präparat kann zu beliebigen Darrei­ chungsformen verarbeitet werden. Es kann als Arzneimit­ tel, Nahrungsergänzungsmittel oder als Diätetikum dienen. Verdünnt kann es beispielsweise als Flüssigkeit in Form eines Saftes oder in Tropfenform verabfolgt werden. Fer­ ner kann es auch Flüssigkeiten, wie beispielsweise Molke oder Feststoffen, wie Ballaststoffen oder Cerealien, zu­ gesetzt werden.

Je nach Verabreichungsform kann das erfindungsgemäße Prä­ parat unbedenkliche natürliche oder synthetische Zusätze oder Hilfsstoffe, wie Bindemittel, Sprengmittel, Gleit­ mittel, Trennmittel, Lösungsmittel, Stabilisatoren, Fär­ bemittel und Geschmackskorrigentien enthalten. Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Hilfsstoffe sind

• - Bindemittel, wie Stärke, Alginate, Gelatine, Zucker, Johannisbrotkernmehl, Cellulosederivate, wie Cellulo­ seether, und Polymere, wie Polyvinylpyrrolidon;
• - Sprengmittel, wie Stärke und Stärkeether;
• - Gleit-und Trennmittel, wie Talkum, Stearate, wie Calci­ um- und Magnesiumstearat, Magnesium- und Calciumcarbonat, Cellulose, Magnesiumoxid, kolloidale Kieselsäure, Silika­ te, wie Natrium-, Magnesium-, Calcium- und Aluminiumsili­ kat, Trennmehle, wie Brotmehl, Getreideschalen-, Kartof­ felwalz-, Buchweizen- und Holzmehl und Johannisbrotkern­ mehl;
• - Lösungsmittel, wie Wasser, Alkohol und Lösungen von Bin­ demitteln;
• - Stabilisatoren, wie Fette, Öle, Aromastoffe und Stärke­ derivate;
• - Färbemittel, wie lebensmittel-, und arzneimittelrechtlich zulässige natürliche und synthetische Farbstof­ fe und Pigmente, beispielsweise Caroten, Zuckercouleur, Betanin und Lycopin; und
• - Geschmackskorrigentien, wie Gewürze, Salze, Süßungsmit­ tel und Aromastoffe.

Die vorab genannten Hilfsstoffe eignen sich insbesondere zum Tablettieren und Granulieren. Im Falle der Verwendung als Nahrungsergänzungsmittel kann das erfindungsgemäße Präparat in einem beliebigen Herstellungsschritt dem ge­ wünschten Produkt zugesetzt werden.

Claims (10)

1. Präparat mit gefäßschützender und antioxidativer Wir­ kung, dadurch gekennzeichnet, daß das Präparat ein Terpinen enthaltendes ätherisches Öl oder Terpinen enthält.

2. Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Terpinen γ-Terpinen ist.

3. Präparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das ätherische Öl Zitronenöl ist.

4. Präparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Präparat weitere Wirkstoffe, unbedenkliche Zusätze und/oder Hilfsstoffe enthält.

5. Präparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Präparat α-Tocopherol enthält.

6. Präparat nach einem der Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Präparat Coenzym Q (Q₁₀) ent­ hält.

7. Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ätherische Öl mit Terpinen angereichert ist.

8. Verwendung des Präparates nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Arzneimittel.

9. Verwendung des Präparates nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Nahrungsergänzungsmittel.

10. Verwendung des Präparates nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Diätetikum.