DE3405581C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend eine Kombination von Produkten, die bei Gefäß-metabolischen und energetischen biochemischen Prozessen verwendet werden, wie zum Beispiel Coenzym Q₁₀ und Carnitin oder Acetylcarnitin. Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung gemäß der Erfindung Carnitin (oder Acetyl­ carnitin) in der L-Form.

Bekanntlich ist Carnitin β-Hydroxy-γ-trimethylamino-butter­ säure, wogegen Coenzym Q₁₀ für 2,3-Dimethoxy-5-methyl-6-deca­ prenyl-benzochinon steht.

Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist in der Lage, eine wirksame therapeutische Wirkung in der Verhinderung und Be­ handlung von atherosklerotischen Erscheinungen, myokardialen und coronaren Insuffizienzen ebenso wie von Hypertonie und ganz allgemein von pathologischen Bedingungen auf Grund von Gewebeanoxie.

L-Carnitin leitet sich ab von Lysin durch Stufen einschließ­ lich der Transformierung von ε-N-Trimethyl-lysin zu γ-Butyro­ betain unter der Einwirkung von Hydroxylase- und Proteino­ methyl-transferase-Systemen.

Schon 1952 wurde beobachtet (Carter et al., Arch. Biochem. Biophys. 38, 405; 1952), daß bei Abwesenheit von Carnitin Tenebrio Moliter Larvae wegen Fettansammlung starben, und die Erklärung dieses Phänomens kann nun gefunden werden in den biochemischen Beobachtungen betreffend die Funktion des Carnitins. Carnitin kann tatsächlich unter Verbrauch von Acetyl-CoA acetyliert werden, und es kann die Oxidation von Fettsäuren stimulieren (Friedman, Fraenkel, Arch. Biochem. Biophys., 59, 491; 1955).

Da Carnitin in der Lage ist, die Acylgruppe des Acyl-CoA zu empfangen, ist es auch in der Lage, dieses Coenzym für seine katalytischen Funktionen und besonders für den Krebs- Zyklus vorzusehen und dadurch eine energetische Funktion katalytisch auszuüben (Siliprandi, Biochem. J., 96, 777; 1965).

Das Coenzym Q₁₀ spielt auch eine wichtige Rolle bei dem Zellen-energetischen Metabolismus.

Das Coenzym Q₁₀ dient in der Tat als hochbeweglicher Elektronen­ überträger zwischen den Flavoproteinen und den Cytochromen des Atmungssystems. (Morton, Nature, 1958, 182, 1764; Gale et al., Arch. Biochem. Biophys., 1961, 93, 211).

Die Beta-Oxidationsverfahren der Fettsäuren finden in dem Mitochondrion statt, und sie brauchen als Enzyme FAD und NAD, die wiederum mittels dem Atmungssystem oxidiert werden, wo das Coenzym Q₁₀ als ein wesentliches Element wirkt.

Die Fettsäuren wiederum müssen, um die mitochondriale Membran durchqueren zu können, in Acyl-carnitin transformiert werden.

Kurz, deshalb läßt das Carnitin die Acylgruppen die mito­ chondriale Membran überqueren.

Das Carnitinsystem ist daher ein Fährensystem, mit dessen Hilfe Acyl-CoAs in das Mitochondrion hinein- oder herausgehen können, ohne dabei Energie verbrauchen zu müssen. Wenn sie einmal innerhalb des Mitochondrions sind, werden Acyl-CoA mittels des β-Oxidationsprozesses oxidiert.

Die biochemischen Prozesse, die die verschiedenen metabolischen Stufen in der Wirkung beides des Carnitins und des Coenzyms Q verbinden und die die enge Abhängigkeit untereinander dieser zwei verschiedenen Systeme für die zellulare und tissutale und metabolische energetische Funktion zeigen, korrelieren also auch mit der biologischen Beobachtung unter den ver­ schiedenen Wirkungen, die beide Carnitin und Coenzym Q aus­ zuüben vermögen.

Mit Hilfe der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist es möglich geworden, den Synergismus zu bemerken, dem diese zwei Substanzen auf dem Niveau der myokardialen funktionalen Kapazität und des Koronarkreislaufs und auf dem Niveau der Fettmetabolismusänderungen und auf dem vaskularen Niveau ausüben.

Die folgenden pharmakologischen Tests zeigen die Wirksamkeit der neuen pharmazeutischen Zusammensetzung, und sie stellen den synergetischen Effekt heraus, der bei Verwendung dieser Zusammensetzung erzielt wird.

Ein anderer Aspekt des Synergismus, der aus der Assoziation von Carnitin und Coenzym Q resultiert, ist der eine, der die verschiedene Wirksamkeit der zwei Verbindungen bei der Ver­ hütung von vielen pathologischen Zuständen betrifft, wie zum Beispiel Gewebeanoxie. Auf der einen Seite ist Carnitin, durch die Beta-Oxidation der Fettsäuren tatsächlich in der Lage, die energetische Versorgung, die für das Zellenleben notwendig ist, wieder herzustellen, wohingegen Coenzym Q in der Lage ist, die ATP-Versorgung, die für die energeti­ schen metabolischen Prozesse der Zelle notwendig sind, wieder herzustellen.

Der letztere Mechanismus, der mit der Wirkung des Coenzyms Q verbunden ist, kann möglicherweise seiner Intervention beim Calciumionen-Niveau und einer Blockierung ihres Eintritts beim mitochondrialen Niveau zugeschrieben werden, was in sich einschließen würde, eine Herabsetzung der ATP-Niveaus und auch die Aktivierung der Proteinasen, die nachfolgend zur Zerstörung der Zellstrukturen führt.

Die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die vorstehend dargestellten biologischen Mechanismen.

Toxikologische Tests

Beide Carnitin und Coenzym Q besitzen selbst keine Toxizität, wenn sie in Assoziation Tieren verabfolgt werden, da es mög­ lich gewesen war, sehr hohe Dosen an Coenzym und L-Carnitin an Schweizer Mäuse und Wistar-Ratten beiderlei Geschlechts zu verabfolgen. Tatsächlich verursachte die Verabfolgung per os von 1 g Coenzym Q assoziiert mit 1 g, 2 g, 5 g Carnitin keinen Todesfall bei den so behandelten Tieren.

Sogar bei der parenteralen Verabfolgung von hohen Dosen an assoziiertem Carnitin und Coenzym Q zeigten sich keinerlei toxische Effekte und keinerlei Unverträglichkeiten, und es war auf demselben Wege nicht möglich, eine signifikante Mor­ talität bei Tieren mit den Injektionen einer Zusammensetzung, die 400 mg Coenzym Q und 2 g Carnitin enthielt, festzustellen.

Auch die chronischen toxikologischen Tests (3 Monate), die beides bei Sprague-Dawley-Ratten und bei Beagle-Hunden (100 mg Coenzym Q und 500 mg Carnitin/Tag und per os) durchgeführt wurden, bestätigten die gute Verträglichkeit und das Fehlen einer Toxizität bei der Assoziation Coenzym Q/Carnitin.

Pharmakologische Tests Tests bei der Pitrexin-induzierten myokardialen Anoxie

Diese Tests zeigten, wie myokardiale Anoxie, hervorgerufen durch den koronaren Krampf, durch die venöse Verabfolgung von Pitrexin bei der Ratte verhindert werden konnte durch die Ver­ abfolgung der Coenzym Q/Carnitin-Kombination im Vergleich mit den zwei individuellen Komponenten der Kombination selbst.

Die venöse Injektion von 1 Einheit/kg von Pitrexin bei der Ratte verursacht einen koronaren Krampf mit nachfolgender herabgesetzter koronarer Vaskularisation und myokardialer Oxidation, die elektrokardiographisch aufgezeichnet werden kann durch die charakteristische T-Welle (Lindler′s T-Welle).

Auf Grund der Tests, die durchgeführt worden sind, war es möglich, sicherzustellen, daß die Verabfolgung von Coenzym Q, im Gegensatz zur Verabfolgung von Carnitin allein, die Am­ plitude der T-Welle, hervorgerufen durch die Pitrexin-Injek­ tion, herabsetzt, aber daß mit der Assoziation der zwei Drogen (Coenzym Q₁₀ 50 mg + Carnitin, 250 mg; i.p.) es möglich ist, das virtuelle Verschwinden dieser Welle zu erreichen, daß ist die Inhibierung der myokardialen Anoxie-Gewebe-Prozesse.

Daher ist der Synergismus, der zwischen der Wirksamkeit von Carnitin und der Wirksamkeit von Coenzym Q besteht, evident.

In der Tat zeigt keine Ratte, die mit dem Coenzym Q/Carnitin behandelt worden ist, Veränderungen gegenüber der T-Welle nach der Verabfolgung von Pitrexin, wogegen mehr als 90% der Ratten, die mit Carnitin allein behandelt worden sind, und mehr als 60% der Ratten, die mit Coenzym Q allein behandelt worden sind, dieses elektrokardiographische Signal auf Grund von myokardialer Anoxie zeigen.

Auswertung der antianoxischen zerebralen Wirksamkeit

Um die antianoxische Wirksamkeit auch bei einem zerebralen Niveau auszuwerten, wurden Kaninchen verwendet, die in einen geschlossenen, luftdichten Käfig, in welchem die Luft an­ schließend durch Stickstoffzutritt ersetzt wurde, gesetzt wurden.

Der Wiedereintritt von Luft in den Käfig kann zu einer Erholung des Tieres führen und es zurück zur Normalität bringen.

Es ist möglich, die antianoxische Aktivität einer Substanz zu bewerten, durch den Vergleich der notwendigen Zeiten und zwischen Vergleichstieren und behandelten Tieren bis zum Erscheinen der anoxischen elektro-enzephalographischen Sig­ nale, ebenso wie durch die notwendige Wiedererholungszeit, um ein normales Elektro-enzephalogramm zu erreichen, nachdem wieder Luft in den Käfig eingetreten war. Die Anoxie, ver­ ursacht durch den progressiven Ersatz der Luft durch Stick­ stoff, erzeugt elektro-enzephalographische Veränderungen, bis elektrische Stille erreicht ist; diese Veränderungen sind leicht durch das Elektro-enzephelogramm feststellbar.

Bei diesen Tests konnten wir feststellen, daß Coenzym Q allein (50 mg/kg i.p. oder 200 mg per os) einen signifikanten Unter­ schied hervorrufen kann zwischen Kontrollgruppen und behan­ delten Gruppen betreffend die notwendige Zeit bis zum Er­ scheinen des zerebralen Anoxiephänomens, ebenso betreffend die Erholungszeiten, die für das Zurückgehen zu einem normalen Elektro-enzephalogramm notwendig waren: Diese Zeiten werden somit viel signifikanter, im Falle, daß Carnitin assoziiert ist zu Coenzym Q (250 mg/kg i.p. oder 500 mg per os), das für sich allein in diesen Tests nicht dazu führte, daß irgend­ eine signifikante Verkürzung der Anoxiezeiten herbeigeführt wurde.

Durch diese Tests ist der Synergismus zwischen Coenzym Q₁₀ und Carnitin daher evident. Auch kann der Zustand der Gewebeanoxie, verursacht durch die Injektion von Serotonin an der Schwanz­ wurzel der Ratte und verursachend Gangrän und Nekrose am Schwanz selbst, ein wirksamer Test sein, um die antianoxische Kapazität von verschiedenen Substanzen zu messen.

Während dieser Versuche wurde eine Gruppe von Wistar-Ratten täglich mit 10 mg/kg Serotoninsulfat an der Schwanzwurzel in­ jiziert. Während eine Gruppe der Tiere als Kontrollgruppe verwendet wurde, erhielten andere Gruppen von Tieren gleich­ zeitig entweder Coenzym Q (100 mg/kg) nur per os oder durch die parenterale Route (25 mg/kg), oder Carnitin nur per os (100 mg/kg) oder durch die parenterale Route (250 mg/kg). Eine andere Gruppe von Tieren erhielt die zwei Produkte in assoziierter Form beides per os und auf parenteralem Wege.

14 Tage nach Behandlungsbeginn wurden beides die Zeit bis zum Erscheinen einer cutanösen Dischromasie im Schwanz und bis zum Erscheinen von Gangrän und Nekrose kalkuliert.

Bei keinem der mit der Coenzym Q₁₀/Carnitin-Kombination be­ handelten Tiere erschienen Zeichen von Gangrän oder Nekrose im Schwanz - nach 14 Tagen - während beides bei mit Coenzym Q₁₀ behandelten Ratten und bei mit Carnitin behandelten Ratten diese Zeichen augenscheinlich schon 7 Tage nach dem Beginn der Verabfolgung von Serotoninsulfat auftraten.

Auch in diesem Falle ist der Synergismus evident, der durch die zwei assoziiertenSubstanzen, Coenzym Q und Carnitin, aus­ geübt wird.

Antihypertensive Wirksamkeit

Ratten wurden verwendet, die Versuchsweise hypertensiv gemacht worden sind durch die tägliche Verabfolgung von 10 mg von DOCA (Deoxycorticosteronacetat) 5 Tage pro Woche für drei auf­ einanderfolgende Wochen.

Gleichzeitig wurde den Tieren eine 1%ige Kochsalzlösung ver­ abfolgt.

Eine Gruppe dieser Tiere wurde, gleichzeitig mit der DOCA- Lösung, mit Coenzym Q allein, mit Carnitin allein, und mit den zwei Produkten in assoziierter Form bei denselben Dosen, wie in den vorausgehenden Tests angegeben, behandelt.

Nach 3wöchiger Behandlung zeigte die Gruppe der Tiere, die mit DOCA behandelt worden war, Arteriendruckwerte, die höher waren als 120, und die Gruppen der Tiere, die mit dem zwei assoziierten Drogen Coenzym Q und Carnitin behandelt worden waren, zeigten keine signifikanten Änderungen des Arterien­ drucks im Vergleich mit normalen Ratten, während Änderungen evident wurden beides bei den Gruppen der Tiere, die mit Coenzym Q behandelt worden sind und in der Gruppe der Tiere, die mit Carnitin behandelt worden sind; weiter war kein Unterschied feststellbar zwischen der Gruppe, die mit Carnitin behandelt worden war und der hypertensiven Ratten­ vergleichsgruppe.

Tests betreffend die Inhibierung der experimentellen Athero­ skleroseschädigung

Bei diesen Tests wurde die Kapazität der Carnitin/Coenzym Q- Kombination herausgestellt im Vergleich zu den zwei, einzeln verabfolgten Produkten; um das Auftreten von Gewebe-vasalen Schädigungen, experimentell induziert bei der Rate, zu ver­ hindern, wurde ein atherogener hypercholesterämischer Diät mit der folgenden Zusammensetzung verabfolgt: Kasein 24%, Baumwollöl 10%, Kochsalz 5%, Zucker 61%, Cholesterol 0,5%, Vitamin D₂ 200 mUST/g Diät.

Nach 6 Wochen dieses Diäts wurden alle Tiere geschlachtet nach Dosierung ihres Plasmacholesterols, wohingegen Aorta und Herz präpariert und einem hystologischen Test unterworfen wurden.

Während die Ratten, die allein mit der hypercholesterämischen und Vitamin D₂-Diät behandelt worden sind, ebenso wie die Ratten, die mit dieser Diät und Carnitin behandelt worden sind, klare Zunahmen der Hypercholesterämie und schwere Schädi­ gungen beides beim Aorta- und Myokardialniveau zeigten, zeigte die Gruppe der Tiere, die mit der Carnitin/Coenzym Q-Kombina­ tion (Coenzym Q 50 mg/kg per os, Carnitin 500 mg/kg per os) behandelt worden ist, ein definitiv geringeres Ausmaß an solchen, von der Diät induzierten Atheroskleroseschädigungen.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch alle Aspekte in der Industrie, die mit dem Gebrauch der Ubichinon/Carnitin- Kombination in der Herzgefäßtherapie verbunden sind.

Ein grundsätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher repräsentiert durch pharmazeutische Zusammensetzungen, die ein Ubichinoncoenzym, vorzugsweise Coenzym Q_10, und Carnitin oder Acetylcarnitin, vorzugsweise in der L-Form, in Verhältnissen im Bereich von 1 : 100 bis 1 : 2 sowie gege­ benenfalls zusätzlich andere geeignete Zusatzstoffe und/oder Verdünnungsmittel in der Form von zum Beispiel Kapseln, Tabletten, Pillen, Granulaten, Sirupen, injizierbaren Lösungen enthalten.

Einige Beispiele von pharmazeutischen Zusammensetzungen, die nach üblichen pharmazeutischen Methoden erhalten werden können, sind nachstehend angegeben.

• - Tabletten, die 500 mg Acetyl-L-carnitin und 10 mg Coenzym Q₁₀ enthalten,
• - Operculatkapseln, die 500 mg L-Carnitin und 5 mg Coenzym Q₁₀ enthalten,
• - Operculatkapseln, die 250 mg L-Carnitin und 50 mg Coenzym Q₁₀ enthalten,
• - Pillen, die 50 mg L-Carnitin und 25 mg Coenzym Q₁₀ enthalten.

Claims (4)

1. Pharmazeutische Zusammensetzung mit metabolischer anti­ anoxischer und tissutaler energetischer Wirksamkeit, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Ubichinon-Coenzym und eine quaternäre Ammonium-Verbin­ dung ausgewählt zwischen Carnitin und Acetylcarnitin sowie gegebenenfalls pharmazeutisch verträgliche Ver­ dünnungsmittel enthält.

2. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ubichinon-Coenzym Coenzym Q₁₀ ist und die quaternäre Ammoniumverbindung Carnitin in der L-Form ist.

3. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ubichinon-Enzym Coenzym Q₁₀ ist und die quaternäre Ammoniumverbindung Acetyl-L-carnitin ist.

4. Pharmazeutische Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Coenzymderivat und die quaternäre Ammoniumverbindung im Verhältnis von 1 : 100 bis 1 : 2 enthalten sind.