DE60038308T2 - Echinacea zusammensetzung und verfahren zur herstellung - Google Patents

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Description

  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Nahrungsmittelzusätze, hergestellt aus Pflanzen der Gattung Echinacea.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Zahlreiche Studien attestieren die Gesundheit fördernden Eigenschaften von Extrakten, welche aus Pflanzen der Gattung Echinacea abgeleitet sind. Siehe z. B. A. Awang & D. Kindack, Canadian Pharmaceutical Journal, 124: 512–516 (1991). Es gibt einen starken kommerziellen Markt für Echinacea-Zusammensetzungen, welche biologisch wirksame Bestandteile enthalten, von denen angenommen wird, dass sie gute Gesundheit fördern. Ferner ist es wünschenswert, Echinacea-Zusammensetzungen so zu formulieren, dass sie standardisierte Mengen an biologisch wirksamen Bestandteilen enthalten, welche aus Echinacea-Pflanzen abgeleitet werden. Solche standardisierten Echinacea-Zusammensetzungen liefern dem Verbraucher eine konsistente, wirksame Dosis von einem oder mehreren biologisch wirksamen Echinacea-Bestandteilen.
  • Insbesondere gibt es einen starken kommerziellen Markt für Echinacea-Extrakte, welche eine hohe Konzentration von einem oder mehreren biologisch wirksamen Echinacea-Bestandteilen enthalten, von welchen angenommen wird, dass sie gute Gesundheit fördern. Solche hochgradig angereicherten Extrakte können direkt als Diätzusätze verwendet werden, oder können mit anderen Echinacea-Extrakten vermischt werden, um Diätzusätze herzustellen, welche standardisiere Mengen an biologisch wirksamen Echinacea-Bestandteilen enthalten.
  • Wissenschaftliche Studien zeigen an, dass von Echinacea abgeleitete Polysaccharide, Alkylamide und Cichoriensäure (ein Kaffeesäurederivat, welches auch als Chicorsäure, 2,3-o-Di-kaffeoyl-weinsäure bekannt ist) jeweils Gesundheit fördernde Eigenschaften besitzen. Zum Beispiel ist von Alkylamiden von Echinacea gezeigt worden, dass sie Phagozytose in Mäuse-Granulozyten bei Konzentrationen von etwa 0,1 Teile pro Million (ppm) stimulieren. Bauer, R. et al., Arzneim.-Forsch./Drug Research, 38: 276–281 (1988). Ähnlich ist von Cichoriensäure gezeigt worden, dass sie Phagozytose in Granulozyten erhöht und das Immunsystem bei Konzentrationen so niedrig wie 0,01 ppm stimulieren kann. Siehe z. B. A. Awang et al., supra. Von Echinacea-Polysacchariden ist gezeigt worden, dass sie Hyaluronidase hemmen, Pha gozytose erhöhen, die Freisetzung von Interferon-6 herbeiführen und Widerstand gegen C. albicans Infektion in Mäusen erhöht.
  • Siehe z. B. A. Awang et al., supra; Wagner, H., et al., Arzneim.-Forsch./Drug Research, 35: 1069–1075 (1985).
  • Zahlreiche Faktoren müssen erwogen und optimiert werden, um Echinacea-Extrakte mit einer hohen Konzentration von Polysacchariden, Alkylamiden und/oder Cichoriensäure herzustellen. Zum Beispiel werden die Mengen an Polysacchariden, Alkylamiden und Cichoriensäure in Echinacea-Pflanzen durch die Art der Pflanze, das Alter der Pflanze und die Wachstumsbedingungen der Pflanze beeinflusst. Zusätzlich können die Lösungsmittel und Verfahrensparameter wie Temperatur und Länge des Extraktionszeitraums, welche genutzt werden, um Polysaccharide, Alkylamide und Cichoriensäure aus Echinacea-Pflanzen zu extrahieren, die Ausbeute dieser Bestandteile stark beeinflussen.
  • Somit gibt es einen Bedarf für Verfahren zum effizienten Extrahieren von Polysacchariden, Alkylamiden und Cichoriensäure aus Echinacea-Pflanzen und für Echinacea-Extrakte, welche eine hohe Konzentration an Polysacchariden, Alkylamiden und/oder Cichoriensäure enthalten. Ferner gibt es einen Bedarf für standardisierte Echinacea-Zusammensetzungen, welche eine vorher bestimmte, gewünschte Menge an Echinacea-Extrakten, einschließlich Polysaccharid-, Alkylamid- und/oder Cichoriensäureextrakten enthalten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In einem ersten Aspekt sieht die Erfindung eine Echinacea-Zusammensetzung vor, welche von 0,2 mg/ml bis 500 mg/ml Cichoriensäure, von 0,02 mg/ml bis 50 mg/ml Echinacea-Alkylamide und von 5,6 mg/ml bis 800 mg/ml Echinacea-Polysaccharide umfasst, wobei besagte Zusammensetzung eine flüssige Form hat.
  • In einem zweiten Aspekt sieht die Erfindung eine Echinacea-Zusammensetzung vor, welche von 0,01 mg/g bis 5,6 mg/g Cichoriensäure, von 0,005 mg/g bis 100 mg/g Echinacea-Alkylamide und von 5 mg/g bis 900 mg/g Echinacea-Polysaccharide umfasst, wobei besagte Zusammensetzung eine feste Form oder Gelform hat.
  • In einem dritten Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Echinacea-Zusammensetzung vor, welches Kombinieren einer Menge an Cichoriensäure, einer Menge an Echinacea-Alkylamiden und einer Menge an Echinacea-Polysacchari den umfasst, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche von 0,2 mg/ml bis 500 mg/ml Cichoriensäure, von 0,02 mg/ml bis 50 mg/ml Echinacea-Alkylamide und von 10 mg/ml bis 800 mg/ml Echinacea-Polysaccharide, oder von 0,01 mg/g bis 500 mg/g Cichoriensäure, von 0,005 mg/g bis 100 mg/g Echinacea-Alkylamide und von 5 mg/g bis 900 mg/g Echinacea-Polysaccharide einschließt.
  • Die Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung schließen standardisierte Mengen von mindestens drei Echinacea-Bestandteilen ein. In diesem Zusammenhang meint der Begriff „standardisierte Menge" oder grammatikalische äquivalente davon eine gewünschte, quantifizierte Menge eines Echinacea-Bestandteils. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Bestandteile sind Echinacea-Polysaccharide, Echinacea-Alkylamide und Cichoriensäure. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche zum Herstellen der Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, sind Extrakte, welche an Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierein beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) oder Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide) angereichert sind. Die Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können flüssige Form, Gelform oder feste Form haben, wie ein Pulver oder Tabletten oder Kapseln, und werden vorzugsweise für Verabreichung (bevorzugter orale Verabreichung) an ein menschliches Wesen angepasst.
  • Verfahren zum Herstellen von angereicherten Echinacea-Extrakten schließen die Schritte ein: Auswählen einer Echinacea-Pflanze bei einem Entwicklungsstadium mit einer verstärkten Menge eines gewünschten Bestandteils (wie Cichoriensäure, Alkylamide oder Polysaccharide); Auswählen eines Teils der Pflanze, der mit dem gewünschten Bestandteil angereichert ist, und Kontaktieren des gewählten Teils mit einer Menge eines Lösungsmittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethanol und Wasser, welches wirksam ist, den gewünschten Bestandteil aus dem Pflanzenteil zu extrahieren. Vorzugsweise wird das Echinacea-Extrakt dann konzentriert. Jede Art Echinacea-Pflanze kann in der Praxis der vorliegenden Erfindung genutzt werden, aber die gegenwärtig bevorzugte Art ist E. purpura. Extraktion von Echinacea-Pflan zenmaterial nutzt ein Verhältnis (nach Gewicht) von Pflanzenmaterial zu Lösungsmittel von nicht mehr als etwa zwei Teile Pflanzenmaterial zu etwa einem Teil Lösungsmittel. Das gegenwärtig bevorzugte Verhältnis (nach Gewicht) von Pflanzenmaterial zu Lösungsmittel ist etwa ein Teil Pflanzenmaterial zu etwa vier Teilen Lösungsmittel.
  • Flüssige Echinacea-Extrakte können an einem oder mehreren Mitgliedern der Gruppe bestehend aus Echinacea-Polysacchariden, Echinacea-Alkylamiden und Cichoriensäure angereichert sein. Gegenwärtig bevorzugte an Polysacchariden angereicherte flüssige Echinacea-Extrakte schließen Polysaccharide bei einer Konzentration größer als etwa 1% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 5% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 10% (Gew./Gew.) ein. Gegenwärtig bevorzugte an Alkylamiden angereicherte flüssige Echinacea-Extrakte schließen Alkylamide bei einer Konzentration größer als etwa 0,1% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 1,0% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 3,0% (Gew./Gew.) ein. Gegenwärtig bevorzugte an Cichoriensäure angereicherte flüssige Echinacea-Extrakte schließen Cichoriensäure bei einer Konzentration größer als etwa 0,2% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 0,5% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 3,0% (Gew./Gew.) ein.
  • Feste Echinacea-Extrakte können an einem oder mehreren Mitglieder der Gruppe bestehend aus Echinacea-Polysacchariden, Echinacea-Alkylamiden und Cichoriensäure angereichert sein. Gegenwärtig bevorzugte an Polysacchariden angereicherte feste Echinacea-Extrakte schließen Polysaccharide bei einer Konzentration größer als etwa 0,1% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 0,05% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 20% (Gew./Gew.) ein. Gegenwärtig bevorzugte an Alkylamiden angereicherte feste Echinacea-Extrakte schließen Alkylamide bei einer Konzentration größer als etwa 0,001% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 0,01% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 0,5% (Gew./Gew.) ein. Gegenwärtig bevorzugte an Cichoriensäure angereicherte feste Echinacea-Extrakte schließen Cichoriensäure bei einer Konzentration größer als etwa 0,005% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 0,05% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 1,5% (Gew./Gew.) ein.
  • Die hierin beschriebenen Echinacea-Extrakte sind zum Beispiel als Diätzusätze und als Quellen für Polysaccharide, Alkylamide oder Cichoriensäure zum Mischen brauchbar, um Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung herzustellen. Die Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind zum Beispiel als menschliche Diätzusätze brauchbar. Als nicht einschränkenden Beispiel stimulieren die Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung, wenn sie an einen Säuger verabreicht werden, einen oder mehrere der folgenden Aspekte des Immunsystems: phagozytische Aktivität von Makrophagen; Stickstoffoxidproduktion durch Makrophagen; THF-α-Produktion durch Makrophagen; TFN-γ-Produktion durch Milzzellen; und TNF-α-Produktion durch Milzzellen.
  • In einem vierten Aspekt sieht die Erfindung die Verwendung einer Echinacea-Zusammensetzung in der Herstellung eines Medikaments zum Steigern der Immunsystemaktivität in einem Säuger vor, worin die Echinacea-Zusammensetzung formuliert wird, um eine Tagesdosis von 40 μg/kg Körpergewicht bis 2000 μg/kg Körpergewicht Cichoriensäure, von 4 μg/kg Körpergewicht bis 200 μg/kg Körpergewicht Echinacea-Alkylamide und von 1 mg/kg Körpergewicht bis 50 mg/kg Körpergewicht Echinacea-Polysaccharide vorzusehen. Das Medikament kann zum Steigern der phagozytischen Aktivität von Makrophagen, Steigern der Stickstoffoxidproduktion von Makrophagen, Steigern der TNF-α-Produktion durch Makrophagen, Steigern von TFN-γ-Produktion durch Milzzellen oder Steigern von TNF-α-Produktion durch Milzzellen sein.
  • Eine Echinacea-Zusammensetzung kann an einen Säuger verabreicht werden, um eine wirksame Tagesdosis einer Echinacea-Zusammensetzung vorzusehen, welche standardisierte Mengen an Echinacea-Cichoriensäure, Echinacea-Alkylamiden und Echinacea-Polysacchariden umfasst. Der Begriff „wirksame Tagesdosis" und grammatikalische Äquivalente davon meint eine Tagesdosis, die wirksam ist, Immunsystemaktivität in einem Säuger zu steigern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorhergehenden Aspekte und viele der begleitenden Vorteile dieser Erfindung werden leichter geschätzt werden, wenn selbige durch Verweis auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen zusammengenommen wird, worin:
  • 1 die Wirkung von unterschiedlichen Dosierungen einer Echinacea-Zusammensetzung der Erfindung auf verschiedene Immunsystemparameter in Ratten zeigt. Die Echinacea-Zusammensetzung schließt Echinacea-Cichoriensäure-, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte ein, wie in Beispiel 8 hierin dargelegt. Die Dosierungslevel werden in Tabelle 1 hierin dargelegt. Abkürzungen sind: IL2 SP: Interleukin-2 Produktion in Milzzellen; TNF-α SP: Tumornekrosefaktor-alpha Produktion in Milzzellen; INF-γ- SP: Interferon-gamma Produktion in Milzzellen; TNF-α- MA: Tumornekrosefaktor-alpha in alveolären Makrophagen; NO MA: Stickstoffoxidproduktion in alveolären Makrophagen; PI MA: phagozytischer Index in alveolären Makrophagen; PA MA: phagozytische Aktivität in alveolären Makrophagen. Die Ergebnisse werden zu Kontrollwerten normalisiert.
  • 2 zeigt die Wirkung auf den phagozytischen Index von alveolären Makrophagen von Ratten von unterschiedlichen Dosierungen einer Echinacea-Zusammensetzung der Erfindung. Die Echinacea-Zusammensetzung schließt Echinacea-Cichoriensäure-, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte ein, wie in Beispiel 8 hierin dargelegt. Die Dosierungslevel werden in Tabelle 1 hierin dargelegt.
  • 3 zeigt die Wirkung eines Echinacea-Cichoriensäureextrakts auf verschiedene Immunsystemparatmeter in Ratten. Das Echinacea-Cichoriensäureextrakt wurde wie in Beispiel 2 hierin beschrieben hergestellt. Abkürzungen sind: IL2 SP: Interleukin-2 Produktion in Milzzellen; TNF-α SP: Tumornekrosefaktor-alpha Produktion in Milzzellen; INF-γ-SP: Interferon-gamma Produktion in Milzzellen; TNF-α-MA: Tumornekrosefaktor-alpha in alveolären Makrophagen; NO MA: Stickstoffoxidproduktion in alveolären Makrophagen; PI MA: phagozytischer Index in alveolären Makrophagen; PA MA: phagozytische Aktivität in alveolären Makrophagen. Die Ergebnisse werden zu Kontrollwerten normalisiert.
  • 4 zeigt die Wirkung eines Echinacea-Polysaccharidextrakts auf verschiedene Immunsystemparatmeter in Ratten. Das Echinacea-Polysaccharidextrakt wurde wie in Beispiel 3 hierin beschrieben hergestellt. Abkürzungen sind: IL2 SP: Interleukin-2 Produktion in Milzzellen; TNF-α SP: Tumornekrosefaktor-alpha Produktion in Milzzellen; INF-γ-SP: Interferon-gamma Produktion in Milzzellen; TNF-α-MA: Tumornekrosefaktor-alpha in alveolären Makrophagen; NO MA: Stickstoffoxidproduktion in alveolären Makrophagen; PI MA: phagozytischer Index in alveolären Makrophagen; PA MA: phagozytische Aktivität in alveolären Makrophagen. Die Ergebnisse werden zu Kontrollwerten normalisiert.
  • 5 zeigt die Wirkung eines Echinacea-Alkylamidextrakts auf verschiedene Immunsystemparatmeter in Ratten. Das Echinacea-Alkylamidextrakt wurde wie in Beispiel 1 hierin beschrieben hergestellt. Abkürzungen sind: IL2 SP: Interleukin-2 Produktion in Milzzellen; TNF-α SP: Tumornekrosefaktor-alpha Produktion in Milzzellen; INF-γ-SP: Interferon-gamma Produktion in Milzzellen; TNF-α-MA: Tumornekrosefaktor-alpha in alveolären Makrophagen; NO MA: Stickstoffoxidproduktion in alveolären Makrophagen; PI MA: phagozytischer Index in alveolären Makrophagen; PA MA: phagozytische Aktivität in alveolären Makrophagen. Die Ergebnisse werden zu Kontrollwerten normalisiert.
  • 6 zeigt die Wirkung einer Echinacea-Zusammensetzung der Erfindung und die Wirkung von jeder ihrer Bestandteile Cichoriensäure, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte auf den phagozytischen Index von alveolären Makrophagen von Ratten. Die Echinacea-Zusammensetzung schließt Echinacea-Cichoriensäure, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte ein, wie in Beispiel 8 hierin dargelegt. Die Dosierung der Echinacea-Zusammensetzung war Level 4 wie in Tabelle 1 hierin dargelegt, also die Echinacea-Zusammensetzung sah eine Tagesdosis an Echinacea-Cichoriensäure bei 800 μg/kg, Echinacea-Polysacchariden bei 20 mg/kg und Echinacea-Alkylamiden bei 80 μg/kg vor. Echinacea-Cichoriensäure wurde getrennt bei einer Tagesdosis von 800 μg/kg verabreicht, Echinacea-Polysaccharide wurden getrennt bei einer Tagesdosis von 20 μg/kg verabreicht und Echinacea-Alkylamide wurden getrennt bei einer Tagesdosis von 80 μg/kg verabreicht. Ein Gemisch aus Wasser und Ethanol wurde an Kontrollratten verabreicht.
  • 7 zeigt die Wirkung auf TNF-α Produktion in alveolären Makrophagen von Ratten von unterschiedlichen Dosierungen einer Echinacea-Zusammensetzung der Erfindung. Die Echinacea-Zusammensetzung schließt Echinacea-Cichoriensäure, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte ein, wie in Beispiel 8 hierin dargelegt. TNF-α MA: Tumornekrosefaktor-alpha in alveolären Makrophagen. Relative Konzentrationen wurden durch Normalisieren jeder der Dosiskonzentrationen in Tabelle 1 zu den Konzentrationen bei in Tabelle 1 dargelegtem Dosislevel 2 erhalten.
  • 8 zeigt die Wirkung von unterschiedlichen Dosierungen einer Echinacea-Zusammensetzung der Erfindung auf Milzzellenproduktion von Interleukin-2 von Ratten. Die Echinacea-Zusammensetzung schließt Echinacea-Cichoriensäure, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte ein, wie in Beispiel 8 hierin dargelegt. Die Echinacea-Zusammensetzung wurde bei den hierin in Tabelle 1 dargestellten Dosierungslevels verabreicht. IL2 SP: Milzzellenproduktion von Interleukin-2. Ergebnisse werden zu den Kontrollwerten normalisiert. Relative Konzentrationen wurden durch Normalisieren jeder der Dosiskonzentrationen in Tabelle 1 zu den Konzentrationen bei in Tabelle 1 dargelegtem Dosierungslevel 2 erhalten.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die folgenden Abkürzungen werden hierin verwendet: mg/ml (oder mg/mL) ist eine Abkürzung für Milligramm pro Milliliter; mg/g ist eine Abkürzung für Milligramm pro Gramm.
  • Die vorliegende Erfindung sieht Echinacea-Zusammensetzungen und Verfahren zum Herstellen der Zusammensetzungen der Erfindung vor. Jede Art Echinacea kann in der Praxis der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Die botanische Wissenschaft erkennt gegenwärtig neu Arten von Echinacea. E. pallida ist eine tetraploide Art mit dunklen Blütenblättern, haarigen Blättern und weißen Pollen. E. angustifolia wächst typischerweise in trockenen Gebieten in der Wildnis und ist durch kurze haarige Blätter und herabhängende Blüten gekennzeichnet. E. purpura bevorzugt reichhaltige Erde, hat dunkelviolette Blüten und breite Blätter. E. atrorubens hat gepresstes Haar am Stamm, mit eng an den Stamm zurückgebogenen Ligulen und haarlosen Blättern. E. sanguinea ist eine diploide Pflanze mit einer Erscheinung ähnlich E. pallida, hat aber gelbe Pollen. E. simulata scheint mit E. pallida physikalisch identisch zu sein, außer dass E. simulata gelbe Pollen hat. E. paradoxa hat entweder gelbe oder rosa Blüten und gepresstes Haar. E. teneseensis hat nach oben gebogenen Ligulen und ist die haarigste aller Echinacea-Arten. E. laevigata hat lange herunterhängende Ligulen wie E. pallida, aber ihre Blätter sind breit wie die von E. purpura. Obwohl jede Echinacea-Art in der Praxis der vorliegenden Erfindung genutzt werden kann, ist E. purpura die gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Art.
  • Echinacea kann aus Samen, Kronenteilung oder durch Pflanzen von Wurzelabschnitten, vorzugsweise in 10–12 cm Länge, vermehrt werden. Die Samen können draußen direkt nach dem Reifen im Herbst gesät werden und keimen im darauf folgenden Frühjahr aus, aber die Erscheinungsrate wird durch den Grad der Keimruhe der Samen beeinflusst, welche mit der Art variiert. Keimen der Samen wird durch mehrere Faktoren beeinflusst. Langzeit-Samenlagerung bei Raumtemperatur für drei Jahre oder mehr wird die Keimrate verringern. Samengröße und Infloreszenz-Position beeinflussen Samenkeimung nicht, jedoch haben Samen, welche bei physiologischer Reife aber vor Seneszenz geerntet wurden, eine höhere Keimrate als Samen, welche nach Trocknung geerntet wurden. In der Erfahrung der vorliegenden Erfinder bedingt die Samenquelle (also der Samenlieferant) die Mehrheit der Variationen der Keimrate von E. purpura. Insbesondere die Anwesenheit von Echinacea-Hybridsamen in kommerziell erworbenen Samenchargen ist unerwünscht. Ein gegenwärtig bevorzugtes Verfahren zum Identifizieren von Echinacea-Hybridsamen ist wie folgt. Die zu testenden Samen werden in Pflanzgefäßen mit täglicher Wässerung ausgekeimt. Die Sämlinge dürfen nach Keimung eine Woche wachsen. Die Sämlinge werden dann entfernt und gründlich mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die sauberen Sämlinge werden dann mit einem Küchenmixer verarbeitet, bis sie fein gemischt sind. Das Pflanzenmaterial wird durch Filtrieren durch 5 μm Filter entfernt. Die verbleibende Flüssigkeit wird durch Eindampfen unter Vakuum auf die Hälfte ihres Anfangsvolumens konzentriert und für HPLC-Analyse durch einen 0,45 μm Filter filtriert. Die HPLC-Analyse unter Verwendung des hierin in Beispiel 6 beschriebenen Cichoriensäure-Testverfahrens wird einen ausgeprägten Cichoriensäure-Peak für nicht-hybridisierte Samen zeigen, während der Cichoriensäure-Peak bei hybridisierten Samen fehlt.
  • Das Erscheinen von Sämlingen aus direkt besäten Feldern mag nicht so gleichförmig sein, wie Keimen innen nach Stratifikation. Ein gegenwärtig bevorzugtes Verfahren für Samenstratifikation ist es, Samen mit sauberem Sand (in einem Verhältnis von 1:1, Vol./Vol.) in einer Plastiktüte zu mischen und Feuchtigkeit bei etwa zehn Prozent während eines Zeitraums von vier bis sechs Wo chen bei einer Temperatur von etwa 1°C bis etwa –4°C aufrechtzuerhalten. Die stratifizierten Samen werden dann vom Sand getrennt und können auf der Bodenoberfläche oder 0,5 cm tief in Platten oder kleinen Töpfen, gefüllt mit einem Gemisch aus Torf und Perlite (in einem Verhältnis von 1:1, Vol./Vol.) gesät werden. Samen, gepflanzt in Platten, welche bei etwa 18–20°C gehalten werden, beginnen innerhalb von sieben bis zehn Tagen nach dem Pflanzen hervorzutreten. Sämlinge werden vorzugsweise in einem Gewächshaus oder innen mit ergänzendem Licht wachsen gelassen, bis sie nach außen ausgepflanzt werden. Typischerweise gibt es etwa 257000 Samen/kg für E. purpurea und bis zu etwa 319000 Samen/kg für E. angustifolia. Etwa 500 g Samen sind erforderlich, um Auspflanzungen für eine 0,5 Hektar (ha) Feld vorzusehen.
  • Asexuelle Vermehrung durch Abschnitte und Zellkulturen ist ebenfalls möglich. Asexuelle Vermehrung kann eine große Population von genetisch identischen Pflanzen erzeugen, welche durch selektive Züchtung oder Gentechnik für höhere Ausbeuten von wirksamen Verbindungen verbessert werden können.
  • In der Wildnis wächst Echinacea typischerweise in kargem, steinigen Boden unter vollem Sonnenlicht. Jedoch gedeiht sie auch unter Kultivierung in mäßig angereicherten und gut-entwässertem Lehm- oder sandigem Lehmboden, welcher neutral bis leicht sauer (pH 6–7) ist. Echinacea ist eine Wurzelfrucht, daher sollte steiniger oder schwerer Boden vermieden werden. Obwohl Echinacea tolerant gegenüber Trockenheit ist, ist Wasser für ihr Wachstum wichtig und regelmäßige Bewässerung wird empfohlen.
  • Intensive Düngung erzeugt eine hohe Ausbeute an Kraut, aber eine geringe Wurzelausbeute. Ein ausgewogenes Düngemittel, stickstoffarm und eine angemessene Menge an Phosphor und Kalium einschließend, ist üblicherweise ausreichend. Tiermehl oder phosphathaltiger Stein (14,5–20 kg/ha) und Holzasche (45–51,5 kg/ha), welche vor dem Sähen aufgetragen werden, oder Kuh- oder Pferdemist, aufgetragen in 3 Anwendungen nach dem Pflanzen, ist eine gegenwärtig bevorzugte Kombination von organischem Düngemittel zum Züchten von Echinacea. Fischdünger (einschließlich N-P2O5-K2O in einem Verhältnis von jeweils 5-2-2), aufgebracht bei einer Arbeitskonzentration von 4 ml/l, fördert das Wachstum von E. purpurea. Neben Mist und zerfallenem städtischen Abfall ist ein grüner Pflanzendecker wie Quinoa, Brennnessel oder Rotklee ebenfalls zuträglich. Chemische Düngemittel können ebenfalls für nicht-organische Kultivierung verwendet werden. Stickstoffdünger wird für allgemeine Pflanzengesundheit verwendet und insbesondere zum Erzeugen einer blattreichen dunkelgrünen Pflanze. Phosphatdünger werden Blütenbildung erhöhen.
  • Zusätzlich beeinflusst der Abstand der Pflanzen die Ausbeute. Vorzugsweise sollte Echinacea in einem Abstand von 30 cm in 120 cm breiten Beeten gepflanzt werden, was fünf Reihen pro Beet ermöglicht und annähernd 74000 Pflanzen/ha ergibt. Dies ist eine maximale Dichte, die zu dicht sein kann, falls eine wachstumsstarke Echinacea-Art verwendet wird, oder falls die Pflanzen für länger als vier Jahre gezogen werden.
  • Mulch erfüllt den Zweck Bodenfeuchtigkeit und Temperatur zu halten und noch wichtiger Unkraut zu kontrollieren. Sämlinge gedeihen unter schwarzem Kunststoffmulch oder Rindenmulch. Falls außen gesät wird, wird ein Mulch aus sauberem Stroh (2–3 cm) über dem Samen als wesentlich angesehen.
  • Echinacea toleriert kein Unkraut, somit ist Unkrautkontrolle ein wichtiger Faktor. Aus der Erfahrung der vorliegenden Erfinder bezüglich organisch gezüchteter Echinacea ist schwarzer Kunststoff- oder Rindenmulch die beste Unkrautkontrollmaßnahme, insbesondere für neu etablierte Pflanzen. Kunststoffmulch kann die Arbeitskosten für Unkrautkontrolle um siebzig bis achtzig Prozent senken. Rindenmulchen sollte direkt nach dem Pflanzen durchgeführt werden und sollte grob sein (also Stücke von Rindenmulch mit Ausmaßen von größer als etwa 2 cm mal 2 cm nutzen), um es der Oberfläche zu erlauben auszutrocknen und Bedingungen zu erzeugen, welche für Unkrautkeimung unvorteilhaft sind. Landvorbereitung mindestens ein Jahr vor dem Pflanzen ist ein weiterer Weg, mehrjähriges Unkraut loszuwerden und die jährliche Unkrautpopulation zu verringern. Ein bevorzugtes Verfahren der Landvorbereitung ist es, den Boden im Frühjahr zu wenden, wenn das Unkraut hoch gewachsen ist, aber bevor die Echinacea-Pflanzen gepflanzt werden. Auf diese Weise wird das Unkraut durch Exponieren seiner Wurzeln zerstört.
  • Gründliche Bodenkultivierung ist wesentlich, um Wachstum und Ausbeute an Echinacea zu optimieren. Normalerweise erreichen die Wurzeln keine wünschenswerte Größe bis 3–4 Jahre nach der Saat.
  • Unter sorgfältig regulierten Wachstumsbedingungen kann die Ausbeute von E. angustifolia bis zu 2,5 Tonnen/ha erreichen. Ausbeuten für E. purpura sind typischerweise höher als für E. angustifolia.
  • Die Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung schließen standardisierte Mengen von mindestens drei Echinacea-Bestandteilen ein. In diesem Kontext meint der Begriff „standardisierte Menge" oder grammatikalische Äquivalente davon eine gewünschte, quantifizierte Menge eines Echinacea-Bestandteils. Es ist wünschenswert, Echinacea-Zusammensetzungen so zu formulieren, dass sie standardisierte Mengen an Echinacea-Bestandteilen enthalten, weil solche standardisierten Echinacea-Zusammensetzungen dem Verbraucher eine konsistente (also variiert nicht zwischen Chargen), wirksame Dosis des/der biologisch wirksamen Bestandteil(e) liefern.
  • Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche zum Herstellen der Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, sind an mindestens einem Echinacea-Bestandteil angereichert, der in der Lage ist, eine biologische Antwort herbeizuführen, wie Stimulation von Immunfunktion, wenn er in einen lebenden Organismus eingeführt wird. Als nicht einschränkendes Beispiel schließen Echinacea-Bestandteile, welche zum Herstellen der Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, ein: ätherische Öle, Alkamide (einschließlich Alkylamide), Cichoriensäure, Polysaccharide, Polyalkine und Polyalkene. Repräsentative Beispiele für Echinacea ätherische Öle schließen Borneol, Bornylacetat, Pentadeca-8-en-2-on, Germacren D, Caryophyllen, Caryophyllen-Epoxid und Palmitinsäure ein. Echinacea ätherische Öle werden zum Beispiel in A. Awang und D. Kindack, Canadian Pharmaceutical Journal 124: 512–516 (1991) und in Bauer, R., „Echinacea Species as Potential Immunostimulatory Drugs", Economic and Medicinal Plant Research, Vol. 5. 261–267 (1991) beschrieben. Echinacea-Bestandteile, welche zum Herstellen der Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, sind Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamide (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysaccharide (insbesondere bevorzugt wie hierin be schrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide).
  • Echinacea-Zusammensetzungen können eine standardisierte Menge eines ersten Echinacea-Bestandteils und eine standardisierte Menge eines zweiten Echinacea-Bestandteils einschließen, wobei die ersten und zweiten Echinacea-Bestandteile jeweils unabhängig ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide) und worin die standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,2 mg/ml bis etwa 500 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,3 mg/ml bis etwa 30 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/ml bis etwa 30 mg/ml beträgt; die standardisierte Menge an Echinacea-Alkylamiden von etwa 0,02 mg/ml bis etwa 50 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,05 mg/ml bis etwa 50 mg/ml und insbesondere bevorzugt von etwa 0,8 mg/ml bis etwa 50 mg/ml beträgt; und die standardisierte Menge an Echinacea-Polysacchariden von etwa 10 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, bevorzugter von etwa 20 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 50 mg/ml bis etwa 800 mg/ml beträgt.
  • Die vorliegende Erfindung sieht Echinacea-Zusammensetzungen vor, welche eine standardisierte Menge an Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugte wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide) einschließen, und worin die standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,2 mg/ml bis etwa 500 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,3 mg/ml bis etwa 30 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/ml bis etwa 30 mg/ml beträgt; die standardisierte Menge an Echinacea-Alkylamiden von etwa 0,02 mg/ml bis etwa 50 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,05 mg/ml bis etwa 50 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 0,8 mg/ml bis etwa 50 mg/ml beträgt; und die standardisierte Menge von Echinacea-Polysacchariden von etwa 10 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, bevorzugter von etwa 20 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 50 mg/ml bis etwa 800 mg/ml beträgt.
  • Echinacea-Zusammensetzungen können eine standardisierte Menge eines ersten Echinacea-Bestandteils und eine standardisierte Menge eines zweiten Echinacea-Bestandteils einschließen, wobei die ersten und zweiten Echinacea-Bestandteile jeweils unabhängig ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide) und worin die standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,01 mg/g bis etwa 500 mg/g, bevorzugter von etwa 0,05 mg/g bis etwa 500 mg/g, insbesondere bevorzugt von etwa 15 mg/g bis etwa 500 mg/g beträgt; die standardisierte Menge an Echinacea-Alkylamiden von etwa 0,005 mg/g bis etwa 100 mg/g, bevorzugter von etwa 0,1 mg/g bis etwa 100 mg/g und insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/g bis etwa 100 mg/g beträgt; und die standardisierte Menge an Echinacea-Polysacchariden von etwa 5 mg/g bis etwa 900 mg/g, bevorzugter von etwa 10 mg/g bis etwa 900 mg/g, insbesondere bevorzugt von etwa 200 mg/g bis etwa 900 mg/g beträgt.
  • Die vorliegende Erfindung sieht Echinacea-Zusammensetzungen vor, welche eine standardisierte Menge an Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide) einschließen, und worin die standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,01 mg/g bis etwa 500 mg/g, bevorzugter von etwa 0,05 mg/g bis etwa 500 mg/g, insbesondere bevorzugt von etwa 15 mg/g bis etwa 500 mg/g beträgt; die standardisierte Menge an Echinacea-Alkylamiden von etwa 0,005 mg/g bis etwa 100 mg/g, bevorzugter von etwa 0,1 mg/g bis etwa 100 mg/g und insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/g bis etwa 100 mg/g beträgt; und die standardisierte Menge an Echinacea-Polysacchariden von etwa 5 mg/g bis etwa 900 mg/g, bevorzugter von etwa 10 mg/g bis etwa 900 mg/g, insbesondere bevorzugt von etwa 200 mg/g bis etwa 900 mg/g beträgt.
  • Im dritten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Zusammensetzungen vor, wobei das Verfahren den Schritt einschließt: Kombinieren von Mengen von drei Echinacea-Bestandteilen, welche ausreichend sind, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche standardisierte Mengen von jedem der kombinierten Echinacea-Bestandteile einschließt. In diesem Kontext meint der Begriff „standardisierte Menge" oder grammatikalische Äquivalente davon eine gewünschte, quantifizierte Menge eines Echinacea-Bestandteils. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Bestandteile, welche zum Herstellen der Echinacea-Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, sind in der Lage eine biologische Antwort herbeizuführen, wie Stimulation von Immunfunktion, wenn sie in einen lebenden Organismus eingeführt werden. Echinacea-Bestandteile, welche zum Herstellen von Echinacea-Zusammensetzungen brauchbar sind, schließen ein: ätherische öle, Alkamide (einschließlich Alkylamide), Cichoriensäure, Polysaccharide, Polyalkine und Polyalkene. Echinacea-Bestandteile, welche zum Herstellen der Echinacea-Zusammensetzungen gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, sind Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamide (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysaccharide (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide). Die Echinacea-Zusammensetzungen, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, können flüssige Form, Gelform oder feste Form haben, wie Pulver oder Kapseln, und sind vorzugsweise für Verabreichung (bevorzugter orale Verabreichung) an menschliche Wesen angepasst.
  • Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Zusammensetzungen können den Schritt Kombinieren einer Menge eines ersten Echinacea-Bestandteils und einer Menge eines zweiten Echinacea-Bestandteils einschließen, wobei jeder der besagten ersten und zweiten Echinacea-Bestandteile unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide), wobei besagte Menge an Cichoriensäure eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,2 mg/ml bis etwa 500 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,3 mg/ml bis etwa 30 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/ml bis etwa 30 mg/ml einschließt; besagte Menge an Echinacea-Alkylamiden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung einschließlich einer standardisierten Menge an Alkylamiden von etwa 0,02 mg/ml bis etwa 50 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,05 mg/ml bis etwa 50 mg/ml und insbesondere bevorzugt von etwa 0,8 mg/ml bis etwa 50 mg/ml zu ergeben; und besagte Menge an Echinacea-Polysacchariden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Echinacea-Polysacchariden von etwa 10 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, bevorzugter von etwa 20 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 50 mg/ml bis etwa 800 mg/ml einschließt.
  • Die vorliegende Erfindung sieht Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Zusammensetzungen vor, welche den Schritt einschließen: Kombinieren einer Menge an Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), einer Menge an Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und einer Menge an Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide), wobei besagte Menge an Cichoriensäure eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,2 mg/ml bis etwa 500 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,3 mg/ml bis etwa 30 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/ml bis etwa 30 mg/ml einschließt; besagte Menge an Echinacea-Alkylamiden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung einschließlich einer standardisierten Menge an Alkylamiden von etwa 0,02 mg/ml bis etwa 50 mg/ml, bevorzugter von etwa 0,05 mg/ml bis etwa 50 mg/ml und insbesondere bevorzugt von etwa 0,8 mg/ml bis etwa 50 mg/ml zu ergeben; und besagte Menge an Echinacea-Polysacchariden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Echinacea-Polysacchariden von etwa 10 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, bevorzugter von etwa 20 mg/ml bis etwa 800 mg/ml, insbesondere bevorzugt von etwa 50 mg/ml bis etwa 800 mg/ml einschließt.
  • Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Zusammensetzungen können des Schritt einschließen: Kombinieren einer Menge eines ersten Echinacea-Bestandteils und einer Menge eines zweiten Echinacea-Bestandteils, wobei jeder der besagten ersten und zweiten Echinacea-Bestandteile unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide), wobei besagte Menge an Cichoriensäure eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,01 mg/g bis etwa 500 mg/g, bevorzugter von etwa 0,05 mg/g bis etwa 500 mg/g, insbesondere bevorzugt von etwa 15 mg/g bis etwa 500 mg/g einschließt; besagte Menge an Echinacea-Alkylamiden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung einschließlich einer standardisierten Menge an Alkylamiden von etwa 0,005 mg/g bis etwa 100 mg/g, bevorzugter von etwa 0,1 mg/g bis etwa 100 mg/g und insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/g bis etwa 100 mg/g zu ergeben; und besagte Menge an Echinacea-Polysacchariden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Echinacea-Polysacchariden von etwa 5 mg/g bis etwa 900 mg/g, bevorzugter von etwa 10 mg/g bis etwa 900 mg/g, insbesondere bevorzugt von etwa 200 mg/g bis etwa 900 mg/g einschließt.
  • Die vorliegende Erfindung sieht Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Zusammensetzungen vor, welche den Schritt einschließen: Kombinieren einer Menge an Cichoriensäure (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäure), einer Menge an Echinacea-Alkylamiden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Alkylamide) und einer Menge an Echinacea-Polysacchariden (insbesondere bevorzugt wie hierin beschrieben hergestellte Echinacea-Polysaccharide), wobei besagte Menge an Cichoriensäure eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Cichoriensäure von etwa 0,01 mg/g bis etwa 500 mg/g, bevorzugter von etwa 0,05 mg/g bis etwa 500 mg/g, insbe sondere bevorzugt von etwa 15 mg/g bis etwa 500 mg/g einschließt; besagte Menge an Echinacea-Alkylamiden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung einschließlich einer standardisierten Menge an Alkylamiden von etwa 0,005 mg/g bis etwa 100 mg/g, bevorzugter von etwa 0,1 mg/g bis etwa 100 mg/g und insbesondere bevorzugt von etwa 5 mg/g bis etwa 100 mg/g zu ergeben; und besagte Menge an Echinacea-Polysacchariden eine ausreichende Menge ist, um eine Echinacea-Zusammensetzung zu ergeben, welche eine standardisierte Menge an Echinacea-Polysacchariden von etwa 5 mg/g bis etwa 900 mg/g, bevorzugter von etwa 10 mg/g bis etwa 900 mg/g, insbesondere bevorzugt von etwa 200 mg/g bis etwa 900 mg/g einschließt.
  • Gemäß der Erfindung hergestellte Echinacea-Zusammensetzungen können flüssige Form, Gelform oder feste Form haben, wie Pulver oder Kapseln, und werden vorzugsweise angepasst, um an ein menschliches Wesen verabreicht (bevorzugter oral verabreicht) zu werden. Vor dem Mischen, um Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zu bilden, werden Aliquoten von Echinacea-Extrakten typischerweise auf Wirkkraft getestet. Extrakte werden durch Konzentration oder Verdünnung mit angemessenen Füllstoffen oder Lösungsmitteln (einschließlich Wasser, Alkohol, Sojaöl oder anderen Ölen, Lecithin, Glycerin und so weiter) an die gewünschte(n) Konzentration(en) angepasst. Gefäße zum Mischen können mit Stickstoffgas gespült werden und das Mischen kann unter Stickstoff durchgeführt werden, um Oxidation zu verhindern. Die Echinacea-Zusammensetzungen oder die einzelnen Echinacea-Extrakte können in einem Alkohol oder einer Glycerinbase formuliert werden. Pulverisierte Echinacea-Extrakte oder Zusammensetzungen können durch Sprühtrocknen oder Gefriertrocknen hergestellt werden. Flüssige Echinacea-Extrakte oder Zusammensetzungen können ebenfalls in eine frei fließenden Pulverform mikroverkapselt werden. Flüssige Echinacea-Zusammensetzungen oder Extrakte können direkt als Inhaltsstoffe in weichen Gelatine-Flüssigkeitskapseln und harten Gelatinekapseln verwendet werden und Tabletten können aus dem pulverisierten Material hergestellt werden.
  • Im Allgemeinen können die wie hierin beschrieben hergestellten Echinacea-Extrakte und Zusammensetzungen, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, einen oder mehrere Arzneimittelträ ger einschließen. Geeignete pharmazeutisch annehmbare Arzneimittelträger schließen Verarbeitungsmittel und Arzneiabgabemodifikatoren und Verstärker ein, wie zum Beispiel Pflanzenölpulver, Croscarmellosenatrium, Akaziengummi und Guaran. Weitere geeignete pharmazeutisch annehmbare Arzneimittelträger werden in „Remington's Pharmaceutical Sciences", Mack Pub. Co., New Jersey (1991) beschrieben.
  • Verfahren zum Herstellen von angereicherten Echinacea-Extrakten werden hierin beschrieben. Bevorzugte Echinacea-Extrakte sind an Echinacea-Alkylamiden, Echinacea-Polysacchariden oder Cichoriensäure angereichert. Die Verfahren schließen die Schritte ein: Auswählen einer Echinacea-Pflanze bei einem Entwicklungsstadium mit einer erhöhten Menge eines gewünschten Bestandteils (wie Echinacea-Alkylamide oder Echinacea-Polysaccharide oder Cichoriensäure); Auswählen eines Teils der Pflanze, der an dem gewünschten Bestandteil angereichert ist, und Kontaktieren des gewählten Teils mit einer Menge eines Lösungsmittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethanol und Wasser, welches wirksam ist, den gewünschten Bestandteil aus dem Pflanzenteil zu extrahieren. Vorzugsweise wird das Echinacea-Extrakt. dann konzentriert. Jede Art Echinacea-Pflanze kann in der Praxis der vorliegenden Erfindung genutzt werden, aber die gegenwärtig bevorzugte Art ist E. purpura. Gegenwärtig bevorzugte Bestandteile, extrahiert von Echinacea-Pflanzen, sind Polysaccharide, Alkylamide und Cichoriensäure. Wenn die Verfahren verwendet werden, um Polysaccharide zu extrahieren, sind die extrahierten Echinacea-Pflanzen vorzugsweise von etwa einem bis etwa vier Jahre alt. Vorzugsweise werden Polysaccharide aus den Blüten, Blättern, Stängeln und/oder Wurzeln von Echinacea-Pflanzen extrahiert. Wenn die Verfahren verwendet werden, um Alkylamide zu extrahieren, sind die extrahierten Echinacea-Pflanzen vorzugsweise von etwa zwei bis etwa vier Jahre alt. Vorzugsweise werden Alkylamide von reifen Blüten und Wurzeln von Echinacea-Pflanzen extrahiert. Wenn die Verfahren verendet werden, um Cichoriensäure zu extrahieren, sind die extrahierten Echinacea-Pflanzen vorzugsweise von etwa einem bis etwa drei Jahre alt. Vorzugsweise wird Cichoriensäure aus jungen Echinacea-Pflanzen, aus Blättern von Echinacea-Pflanzen und aus unreifen Blüten extrahiert. Extraktion von Echinacea-Pflanzenmaterial nutzt ein Verhältnis (nach Gewicht) von Pflanzenmaterial zu Lösungsmittel von nicht mehr als etwa zwei Teile Pflanzenmaterial zu etwa einem Teil Lösungsmittel. Das gegenwärtig bevorzugte Verhältnis (nach Gewicht) von Pflanzenmaterial zu Lösungsmittel ist etwa ein Teil Pflanzenmaterial zu etwa vier Teilen Lösungsmittel.
  • Polysaccharide können aus ausgewähltem Echinacea-Pflanzenmaterial durch Kontaktieren des Pflanzenmaterials mit einem Gemisch aus Ethanol und Wasser extrahiert werden, welches von etwa 0,1% Ethanol bis etwa 50% Ethanol (Gew./Gew.), vorzugsweise von etwa 5% Ethanol bis etwa 20% Ethanol enthält. Polysaccharide werden vorzugsweise aus den Blüten, Blättern, Stängeln und/oder Wurzeln von Echinacea-Pflanzen extrahiert. Die aerialen Teile der Pflanze enthalten typischerweise höhere Konzentrationen an Polysacchariden als die Wurzeln und reife Blüten enthalten typischerweise höhere Konzentrationen als unreife Blüten. Die bevorzugte Extraktionstemperatur zum Extrahieren von Polysacchariden ist von etwa 20°C bis etwa 80°C, bevorzugter von etwa 30°C bis etwa 70°C, insbesondere bevorzugt von etwa 30°C bis etwa 50°C. Die Dauer der Polysaccharid-Extraktion ist vorzugsweise von etwa 48 Stunden bis etwa 14 Tage, bevorzugter von etwa drei Tagen bis etwa zwölf Tage, insbesondere bevorzugt von etwa vier Tagen bis etwa acht Tage. Ausgedehnte Extraktionszeiten bei erhöhten Temperaturen stellen sicher, dass die Polysaccharide so vollständig wie möglich extrahiert werden, obwohl etwas Hydrolyse von Polysacchariden bei höheren Temperaturen auftritt, aber kalte Temperaturen verlangsamen das Extraktionsverfahren signifikant. Polysaccharidextrakte, welche geringe Konzentrationen an Ethanol enthalten, müssen eng überwacht werden, um Bakterien-, Hefe- oder Pilzwachstum und demzufolge Verderben zu verhindern.
  • Wie hierin beschrieben hergestellte Polysaccharidextrakte enthalten typischerweise Polysaccharid bei einer Konzentration von etwa 0,5 mg/ml bis etwa 20,0 mg/ml. Polysaccharidextrakte werden vorzugsweise zu einer Polysaccharid-Endkonzentration von etwa 1 mg/ml bis etwa 900 mg/ml, bevorzugter zu einer Polysaccharidkonzentration von etwa 60 mg/ml bis etwa 900 mg/ml, insbesondere bevorzugt zu einer Polysaccharidkonzentration von etwa 100 mg/ml bis etwa 900 mg/ml konzentriert. Das gegenwärtig bevorzugte Verfahren zum Konzentrieren von Polysaccharidextrakten ist Eindampfen. Eindampfen wird vorzugsweise bei einer Tempera tur von etwa 20°C bis etwa 85°C für einen Zeitraum von etwa 5 Stunden bis etwa 6 Tagen durchgeführt. Das angewendete Vakuum ist typischerweise von etwa 5 Millibar (mbar) bis etwa 320 mbar absolutes Vakuum.
  • Alkylamide können aus ausgewähltem Echinacea-Pflanzenmaterial durch Kontaktieren des Pflanzenmaterials mit einem Gemisch aus Ethanol und Wasser, welches etwa 50% Ethanol bis etwa 95% Ethanol (Gew./Gew.), vorzugsweise von etwa 65% Ethanol bis etwa 85% Ethanol, insbesondere bevorzugt von etwa 70% Ethanol bis etwa 80% Ethanol enthält, extrahiert werden. Alkylamide werden in allen Echinacea-Arten gefunden und die Alkylamid-Gesamtkonzentration (und die Komplexität der Alkylamidfraktion) ist in Wurzeln größer als in Blättern. Isobutylamide sind der Hauptbestandteil der Alkylamidfraktion in den Wurzeln von E. angustifolia und E. purpurea, obwohl es geringere Bestandteile der Alkylamidfraktion in den Wurzeln von E. pallida gibt. Isobutylamide sind in den aerialen Teilen von E. angustifolia, E. purpurea und E. pallida vorhanden. Reife Blüten und Wurzeln von Echinacea-Pflanzen werden vorzugsweise als Ausgangsmaterialien verwendet, um Alkylamidextrakte herzustellen, da diese Pflanzenmaterialien die höchste Menge an Alkylamiden haben. Alkylamide werden vorzugsweise von Echinacea-Pflanzen extrahiert, die mehr als etwa zwei Jahre alt sind.
  • Die bevorzugte Extraktionstemperatur zum Extrahieren von Echinacea-Alkylamiden ist von etwa 4°C bis etwa 85°C, bevorzugter von etwa 30°C bis etwa 70°C, insbesondere bevorzugt von etwa 40°C bis etwa 60°C. Die Dauer der Alkylamidextraktion ist vorzugsweise von etwa 24 Stunden bis etwa 7 Tage, bevorzugter von etwa einem Tag bis etwa vier Tage, insbesondere bevorzugt von etwa zwei Tagen bis etwa drei Tage. Die gewählte Alkylamid-Extraktionstemperatur hängt teilweise von dem Inhalt von anderen Verbindungen in dem ausgehenden, rohen Pflanzenmaterial ab. Im Fall von Pflanzenmaterial, das einen großen Anteil an Alkylamiden und wenig Cichoriensäure enthält, können Extraktionen bei 85°C durchgeführt werden; wenn jedoch eine signifikante Menge an Cichoriensäure ebenfalls in dem ausgehenden Pflanzenmaterial vorhanden ist und es wünschenswert ist, die Cichoriensäure in dem Endextrakt zu bewahren, sollte die Extraktionstemperatur auf weniger als 40°C gesenkt werden, um Zerfall der Cichoriensäure zu vermeiden.
  • Wie hierin beschrieben hergestellte Alkylamidextrakte enthalten typischerweise Alkylamide bei einer Konzentration von etwa 0,1 mg/ml bis etwa 3,0 mg/ml. Alkylamidextrakte werden vorzugsweise zu einer Alkylamid-Endkonzentration von etwa 0,1 mg/ml bis etwa 300 mg/ml, bevorzugter zu einer Alkylamidkonzentration von etwa 1 mg/ml bis etwa 300 mg/ml, insbesondere bevorzugt zu einer Alkylamidkonzentration von etwa 20 mg/ml bis etwa 300 mg/ml konzentriert. Das gegenwärtig bevorzugte Verfahren zum Konzentrieren von Alkylamidextrakten ist Eindampfen. Eindampfen wird typischerweise bei einer Temperatur von etwa 10°C bis etwa 90°C für einen Zeitraum von etwa 3 Stunden bis etwa 3 Tagen durchgeführt. Das angewendete Vakuum ist typischerweise von etwa 5 Millibar (mbar) bis etwa 320 mbar absolutes Vakuum.
  • Cichoriensäure kann aus ausgewähltem Echinacea-Pflanzenmaterial durch Kontaktieren des Pflanzenmaterials mit einem Gemisch aus Ethanol und Wasser, welches von etwa 40% Ethanol (Gew./Gew.) bis etwa 95% Ethanol (Gew./Gew.), vorzugsweise von etwa 40% Ethanol (Gew./Gew.) bis etwa 85% Ethanol (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt von etwa 50% Ethanol (Gew./Gew.) bis etwa 70% Ethanol (Gew./Gew.) enthält, extrahiert werden. Die Teile der Echinacea-Pflanze, welche die höchsten Konzentrationen an Cichoriensäure enthalten, werden vorzugsweise extrahiert, um Extrakte mit einer hohen Konzentration von Cichoriensäure zu ergeben. In E. purpurea werden die höchsten Konzentrationen an Cichoriensäure in den Wurzeln, Blüten und Blättern gefunden, während in E. angustifolia Cichoriensäure nur in den Wurzeln gefunden wird. Im Allgemeinen wird Cichoriensäure vorzugsweise aus jungen Pflanzen, Blättern und unreifen Blüten extrahiert. Es werden Echinacea-Pflanzen ausgewählt, die vorzugsweise weniger als ein Jahr alt sind.
  • Die bevorzugte Temperatur zum Extrahieren von Cichoriensäure ist von etwa 4°C bis etwa 45°C, bevorzugter von etwa 4°C bis etwa 30°C. Die Dauer der Cichoriensäureextraktion ist vorzugsweise von etwa 24 Stunden bis etwa 3 Tage, bevorzugter von etwa 24 Stunden bis etwa 40 Stunden, insbesondere bevorzugt von etwa 24 Stunden bis etwa 36 Stunden. Cichoriensäure-Zerfall wird bei Extraktionstemperaturen höher als etwa 40°C signifikant. So viel wie 95% der anfänglich in dem Pflanzenmaterial vorhandenen Ci choriensäure kann verloren gehen, falls die Extraktion bei mehr als 40°C für mehr als 48 Stunden durchgeführt wird. Ausgedehntere Extraktionen können Extrakte ergeben, denen Cichoriensäure vollständig fehlt. Wie hierin beschrieben hergestellte Cichoriensäureextrakte enthalten typischerweise Cichoriensäure bei einer Konzentration von etwa 0,2 mg/ml bis etwa 2,0 mg/ml. Cichoriensäureextrakte werden vorzugsweise zu einer Cichoriensäure-Endkonzentration von etwa 1 mg/ml bis etwa 700 mg/ml, bevorzugter zu einer Cichoriensäurekonzentration von etwa 5 mg/ml bis etwa 700 mg/ml, insbesondere bevorzugt zu einer Cichoriensäurekonzentration von etwa 30 mg/ml bis etwa 700 mg/ml konzentriert. Das gegenwärtig bevorzugte Verfahren zum Konzentrieren von Cichoriensäureextrakten ist Eindampfen. Eindampfen wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 10°C bis etwa 45°C für einen Zeitraum von etwa 5 Stunden bis etwa 2,5 Tagen durchgeführt. Das angewendete Vakuum ist typischerweise von etwa 5 Millibar (mbar) bis etwa 320 mbar absolutes Vakuum.
  • In den Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Extrakten minimieren Echinacea-Extraktionsbedingungen vorzugsweise den Zerfall von Polysacchariden, Alkylamiden und Cichoriensäure. Viele biologisch wirksame Verbindungen in Echinacea sind empfindlich gegenüber Zerfall und jede Verbindung oder Verbindungsgruppe ist gegenüber unterschiedlichen Bedingungen empfindlich, welche Zerfall verursachen können. Zum Beispiel ist Cichoriensäure in Lösung nicht stabil. Zerfall von Cichoriensäure kann durch Phenoloxidase-vermittelte Oxidation, durch Hydrolyse und durch chemischen Zerfall schnell auftreten. Hitze kann ebenfalls den Zerfall von Cichoriensäure verursachen. Ähnlich können endogene Pflanzenenzyme (wie Glycosidhydrolasen und Amylasen) Polysaccharide durch Hydrolyse zersetzen. Zusätzlich werden Polysaccharidextrakte leicht durch Schimmel, Hefe und Pilzwachstum verdorben. Alkylamide zerfallen schnell, sobald sie getrocknet oder gereinigt sind.
  • Ein Verfahren zum Verringern von Zerfall von biologisch wirksamen Verbindungen während der Extraktion ist es, eine Atmosphäre zu nutzen, welche reich an Stickstoff oder Argon ist, wodurch Sauerstoff ausgeschlossen wird. Stickstoff kann durch gründliches Spülen der gesamten Ausrüstung und Behälter vor einem Flüssigkeitstransfer angewendet werden. Ferner kann Stick stoffgas kontinuierlich durch Echinacea-Flüssigkeitsextrakte während der Lagerung und Extraktion geperlt werden. Strenge Kontrolle von Prozessparametern wie Temperatur und Konzentration kann ebenfalls helfen, Oxidation und Hydrolyse zu verringern. Zum Beispiel tritt enzymatische Hydrolyse von Polysacchariden in Monosaccharid-Reste viel leichter bei 74°C, als bei 40°C auf. Chemische Hydrolyse tritt bei 75°C bis 120°C auf. Durch Beibehalten niedrigerer Temperaturen während der Verarbeitung kann Hydrolyse minimiert werden. Oxidation wird ebenfalls durch niedrigere Verarbeitungstemperaturen verringert. Eine weitere Hilfe beim Verringern von endogener enzymatischer Aktivität ist es, die flüssigen Extrakte zu konzentrieren, um den Wassergehalt zu minimieren.
  • Da viele Verbraucher verlangen, dass von Kräutern abgeleitete Produkte mit nur nicht-toxischen Lösungsmitteln hergestellt werden, werden viele Lösungsmittel, welche routinemäßig im Labor verwendet werden, wie Hexan, Chloroform, Ether und Ketone in der Praxis der vorliegenden Erfindung vorzugsweise nicht verwendet. Die Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Extrakten nutzen Wasser und Ethanol als Extraktionslösungsmittel und unterschiedliche Ethanol und Wasser Gemische werden zum Extrahieren unterschiedlicher wirksamer Inhaltsstoffe aus Echinacea-Pflanzen genutzt. Vorzugsweise wird das Pflanzenmaterial in flüssigem Lösungsmittel bei einem Verhältnis (nach Gewicht) von einem Teil Pflanzenmaterial zu vier Teilen flüssiges Lösungsmittel extrahiert. Jedoch können Extrakte ebenfalls unter Nutzung eines Verhältnisses von Pflanzenmaterial zu flüssigem Lösungsmittel von so hoch wie 2 Teile Pflanzenmaterial zu einem Teil flüssiges Lösungsmittel hergestellt werden. Echinacea-Extrakte sind ebenfalls unter Nutzung eines Verhältnisses von Pflanzenmaterial zu flüssigem Lösungsmittel von einem Teil Pflanzenmaterial zu zwanzig Teilen flüssiges Lösungsmittel hergestellt worden. Extraktionen mit einem höheren Verhältnis von Lösungsmittel zu Pflanzenmaterial ergeben die Extraktion einer größeren Menge an wirksamen Verbindungen aus der Pflanze in einer verdünnteren Form. Die verdünnten Extrakte werden vorzugsweise konzentriert, um die gewünschten Konzentrationen an Polysacchariden, Alkylamiden und/oder Cichoriensäure zu erreichen.
  • Alternativ kann superkritisches Kohlendioxid als nicht-toxi sches Lösungsmittel verwendet werden, um biologisch wirksame Bestandteile aus Echinacea-Pflanzen zu extrahieren. Superkritische Flüssigkeit wird durch das Pflanzenmaterial zirkuliert, bis die Extraktion so vollständig wie gewünscht stattgefunden hat. Unter Verwendung von superkritischem flüssigen Kohlendioxid hergestellte Echinacea-Extrakte enthalten überwiegend nicht-polare Verbindungen (wie Öle). Verschiedene zusätzliche Extraktionslösungsmittel (wie Propan und Aceton) können zu superkritischem flüssigen Kohlendioxid zugegeben werden, um einen höheren Anteil an polaren Verbindungen zu extrahieren, aber nur die Zugabe von Wasser und Ethanol ist für den gesundheitsbewussten Verbraucher akzeptabel.
  • Im Allgemeinen sind Gefäße, welche zum Herstellen von Echinacea-Extrakten genutzt werden, große Behälter mit einer oder mehreren Öffnungen, durch welche Pflanzenmaterialien und Extraktionslösungsmittel leicht geladen und entfernt werden können. Ein Bewegungsmechanismus kann in das Extraktionsgefäß gebaut werden, so dass Extraktion unter konstanter Bewegung stattfindet, um Extraktionszeit zu verringern. Extraktionsgefäße so klein wie 500 ml und so groß wie 3000 l sind erfolgreich genutzt worden. Gefäße sollten aus Materialien konstruiert sein, welche gegenüber Zersetzung durch Ethanol resistent sind, vorzugsweise Polypropylen und Edelstahl.
  • In der Praxis der Verfahren zum Herstellen von Echinacea-Extrakten werden Echinacea-Extrakte vorzugsweise konzentriert, um Lagerraum zu verringern, um Lagerstabilität zu erhöhen (also durch Verringern der Menge an Wasser), und um gewünschte Konzentrationen von Polysacchariden, Alkylamiden und Cichoriensäure zu erreichen. Der Konzentrationsschritt wird vorzugsweise optimiert, um den Verlust an biologischer Wirksamkeit der Polysaccharide, Alkylamide und Cichoriensäure zu minimieren. Da hohe Temperaturen schnellen Zerfall vieler Verbindungen verursachen, wird Konzentration üblicherweise bei niedrigen Temperaturen und unter verringertem Druck durchgeführt. Üblicherweise wird ein Rotationsverdampfer verwendet. Verdampfungsumsetzungskolben reichen in der Größe typischerweise von zwischen 20 l und 100 l. Zwischen 5–90% des für die Extrakte verwendeten Lösungsmittels können zurückgewonnen werden.
  • Flüssige Echinacea-Extrakte, welche an einem oder mehreren Mitgliedern der Gruppe bestehend aus Echinacea-Polysacchariden, Echinacea-Alkylamiden und Cichoriensäure angereichert sind. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche an Polysacchariden angereichert sind, schließen Polysaccharide bei einer Konzentration größer als etwa 1% (Gew./Vol.), bevorzugter größer als etwa 5% (Gew./Vol.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 10% (Gew./Vol.) ein. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche an Alkylamiden angereichert sind, schließen Alkylamide bei einer Konzentration größer als etwa 0, (Gew./Vol.), bevorzugter größer als etwa 1,0% (Gew./Vol.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 3,0% (Gew./Vol.) ein. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche an Cichoriensäure angereichert sind, schließen Cichoriensäure bei einer Konzentration größer als etwa 0,2% (Gew./Vol.), bevorzugter größer als etwa 0,5% (Gew./Vol.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 3,0% (Gew./Vol.) ein.
  • Feste Echinacea-Extrakte können an einem oder mehreren Mitgliedern der Gruppe bestehend aus Echinacea-Polysacchariden, Echinacea-Alkylamiden und Cichoriensäure angereichert sein. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche an Polysacchariden angereichert sind, schließen Polysaccharide bei einer Konzentration größer als etwa 0, bevorzugter größer als etwa 0,05% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 20% (Gew./Gew.) ein. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche an Alkylamiden angereichert sind, schließen Alkylamide bei einer Konzentration größer als etwa 0,001% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 0,01% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 0,5% (Gew./Gew.) ein. Gegenwärtig bevorzugte Echinacea-Extrakte, welche an Cichoriensäure angereichert sind, schließen Cichoriensäure bei einer Konzentration größer als etwa 0,005% (Gew./Gew.), bevorzugter größer als etwa 0,05% (Gew./Gew.), insbesondere bevorzugt größer als etwa 1,5% (Gew./Gew.) ein.
  • Ein gegenwärtig bevorzugtes Echinacea-Polysaccharidextrakt schließt mindestens 60% (nach Gewicht) Arabinose und Galactose ein und die Polysaccharidmoleküle haben eine Molekülmasse größer als etwa 10000.
  • Ein gegenwärtig bevorzugteres Echinacea-Alkylamidextrakt schließt mehr als etwa 70% (Gew./Gew.) Isobutylamide ein. Ein gegenwärtig bevorzugtes Echinacea-Alkylamidextrakt hat eine Iso butylamidkonzentration von größer als etwa 70% (Gew./Gew.) und schließt mehr als etwa 30% (Gew./Gew.) 2E, 4E, 8E, 10E/Z Tetraen-dodeca-isobutylamid ein.
  • Nahrungsmittelzusammensetzungen können formuliert werden, um eine standardisierte Dosis von mindestens zwei, vorzugsweise drei Echinacea-Bestandteilen vorzusehen. Die gegenwärtig bevorzugten Echinacea-Bestandteile sind Cichoriensäure, Echinacea-Polysaccharide und Echinacea-Alkylamide. Die gegenwärtig bevorzugte standardisierte Dosis an Echinacea-Alkylamiden ist von etwa 0,01 mg bis etwa 100 mg, bevorzugter von etwa 0,01 mg bis etwa 40 mg, insbesondere bevorzugt von etwa 0,1 mg bis etwa 1 mg; die gegenwärtig bevorzugte standardisierte Dosis von Cichoriensäure ist von etwa 0,1 mg bis etwa 120 mg, bevorzugter von etwa 0,1 mg bis etwa 15 mg, insbesondere bevorzugt von etwa 0,5 mg bis etwa 3 mg; die gegenwärtig bevorzugte standardisierte Dosis von Echinacea-Polysacchariden ist von etwa 1 mg bis etwa 500 mg, bevorzugter von etwa 5 mg bis etwa 100 mg, insbesondere bevorzugt von etwa 10 mg bis etwa 50 mg.
  • Im vierten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Echinacea-Zusammensetzung in der Herstellung eines Medikaments zum Steigern von Immunsystemaktivität in einem Säuger vor. Die Zusammensetzung wird formuliert, um eine wirksame Tagesdosis von standardisierten Mengen von Echinacea-Cichoriensäure, Echinacea-Alkylamiden und Echinacea-Polysacchariden vorzusehen. Standardisierte Mengen an Echinacea-Cichoriensäure sind von 40 μg/kg Körpergewicht bis 2000 μg/kg Körpergewicht, wie von 120 μg/kg Körpergewicht bis 1000 μg/kg Körpergewicht (z. B. 800 μg/kg Körpergewicht). Standardisierte Mengen an Echinacea-Alkylamiden sind von 4 μg/kg Körpergewicht bis 200 μg/kg Körpergewicht, wie von 12 μg/kg Körpergewicht bis 100 μg/kg Körpergewicht (z. B. 80 μg/kg Körpergewicht). Standardisierte Mengen an Echinacea-Polysacchariden sind von 1 μg/kg Körpergewicht bis 50 mg/kg Körpergewicht, wie von 3 mg/kg Körpergewicht bis 30 mg/kg Körpergewicht (z. B. 20 mg/kg Körpergewicht). Als nicht-einschränkendes Beispiel sind die hierein beschriebenen Echinacea-Zusammensetzungen brauchbar zum Steigern der phagozytischen Aktivität von Makrophagen, Steigern der Stickstoffoxidproduktion durch Makrophagen, Steigern von TNF-α-Produktion durch Makrophagen, Steigern von TFN-γ-Produktion durch Milzzellen und Steigern von TNF-α-Produktion durch Milzzellen.
  • Verfahren zum Steigern von Immunsystemaktivität in einem Säuger können Verabreichen einer wirksamen Tagesdosis eines Echinacea-Extrakts, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Echinacea-Alkylamiden und Echinacea-Polysacchariden, an den Säuger umfassen. Repräsentative wirksame Tagesdosierungen von Echinacea-Alkylamiden sind von 0,5 μg/kg Körpergewicht bis 200 μg/kg Körpergewicht, wie von 12 μg/kg Körpergewicht bis 100 μg/kg Körpergewicht (z. B. 80 μg/kg Körpergewicht). Eine wirksame tägliche Dosierung von Echinacea-Polysacchariden ist brauchbar zum Steigern von phagozytischer Aktivität von Makrophagen, Steigern von Stickstoffoxidproduktion durch Makrophagen und/oder Verstärken von TNF-α-Produktion durch Makrophagen.
  • Repräsentative wirksame Tagesdosierungen von Echinacea-Polysacchariden sind von 125 μg/kg Körpergewicht bis 50 mg/kg Körpergewicht, wie von 3 mg/kg Körpergewicht bis 30 mg/kg Körpergewicht (z. B. 20 mg/kg Körpergewicht). Eine wirksame tägliche Dosierung von Echinacea-Polysacchariden ist brauchbar zum Steigern von TNF-α-Produktion durch Makrophagen.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulich nur die beste Art und Weise, welche nun zum Praktizieren der Erfindung erwogen wird, aber sollten nicht als die Erfindung einschränkend angesehen werden.
  • Beispiel 1
  • Extraktion von Alkylamiden aus Echinacea-Pflanzen
  • Echinacea-Pflanzen werden im Abstand von etwa 0,6 m wachsen gelassen und einmal pro Woche bis zu einer Woche bevor die Blüten geerntet werden gewässert. Vorzugsweise werden die Blüten von zwei und/oder drei Jahre alten Echinacea purpurea Pflanzen geerntet. Vollständig reife Echinacea purpurea Blütenstände werden vorzugsweise im späten August geerntet und annähernd 700 kg Blüten werden typischerweise von einem 0,4 ha Feld gesammelt.
  • 500 kg frisch geerntete Blüten werden mit einer Hammermühle in Partikel der Größe von etwa 1,5 cm3 oder kleiner mazeriert und dann mit etwa 2000 kg von 75% Ethanol für 72 Stunden bei 35°C extrahiert. Geringere Ethanolkonzentrationen und Temperaturen verringern die Ausbeute, während höhere Ethanolkonzentrationen und Temperaturen die Kosten steigern. Die Flüssigkeit und das Pflanzenmaterial werden bei 3 Umdrehungen pro Minute mit rotie renden mechanischen Paddeln bewegt, welche einen Abstand von annähernd 20 cm haben und von einer Zentralachse im Extraktionsgefäß ausstrahlen. Am Ende des Extraktionszeitraums werden 2300 kg des flüssigen Extrakts von den extrahierten Blumen entfernt.
  • Das flüssige Extrakt enthält nun etwa 0,6 mg/ml Alkylamide. Konzentration des flüssigen Extrakts bei 25 mbar und 40°C für 30 Stunden ergibt etwa 100 kg alkylamidreiches flüssiges Konzentrat mit einer Alkylamidkonzentration von etwa 10 mg/ml. Das Konzentrat ist wegen der Anwesenheit von Pflanzenchlorophyll durch eine dunkelgrüne Farbe gekennzeichnet und enthält typischerweise weniger als etwa 1 mg/ml Cichoriensäure und weniger als etwa 10 mg/ml Polysaccharide.
  • Beispiel 2
  • Extraktion von Cichoriensäure aus Echinacea-Pflanzen
  • Die Sämlinge werden aus ausgewählten, nicht-hybridisierten Samen im späten Februar und frühen März ausgekeimt und in der Mitte oder dem späten März auf Felder ausgepflanzt. Die Pflanzen haben einen Abstand von etwa 0,6 m und werden bis zur Ernte zweimal wöchentlich gewässert. Schwarzer Kunststoffmulch wird verwendet, um Wachstum von Unkräutern zu verringern und das Pflanzenwachstum zu beschleunigen. Die Samen werden sorgfältig ausgewählt, da Verunreinigung mit Echinacea angustifolia Samen (oder Samen von E. angustifolia/E. purpurea Hybriden) die Ausbeute an Cichoriensäure wegen erhöhtem enzymatischen Zerfall um mehr als das 20fache verringern wird. Die Pflanzen werden als ganze Pflanzen im späten September geerntet und der Stängel, die Blätter und Blüten der Pflanzen werden für Extraktion entfernt. Typischerweis ergeben 0,4 ha Echinacea purpurea Pflanzen annähernd 1000 kg Pflanzenmaterial. Vorzugsweise werden ein Jahr alte Echinacea purpurea Pflanzen geerntet.
  • 500 kg der frisch geernteten Pflanzen werden mit einer Hammermühle mazeriert, um Partikelgrößen von etwa 1,5 cm2 bis etwa 4 cm2 herzustellen. Das mazerierte Material wird mit 2000 kg von 50% Ethanol für 30 Stunden bei 25°C extrahiert. Niedrigere Ethanolkonzentrationen und höhere Extraktionstemperatur ermöglichen verstärkten Zerfall, während höhere Ethanolkonzentration und niedrigere Temperaturen die Ausbeute verringern. Stickstoffgas wird kontinuierlich durch die Extraktionsflüssigkeit gespült, um die Menge an Cichoriensäurezerfall zu verringern. Die Extrakti onsflüssigkeit wird durch eine Rotationspumpe mit einer Kapazität von bis zu 500 l pro Stunde durch den Pflanzenbrei zirkuliert. Am Ende des Extraktionszeitraums können 2100 kg flüssiges Extrakt mit einer Cichoriensäurekonzentration von etwa 2,0 mg/ml erhalten werden.
  • Konzentration des flüssigen Extrakts bei 10 mbar und 35°C für 20 Stunden ergibt 100 kg cichoriensäurereiches Konzentrat mit einer Cichoriensäurekonzentration von 30 mg/ml. Das Konzentrat ist durch eine dunkelgrüne Farbe gekennzeichnet, welche sich aus der Gegenwart von Pflanzenchlorophyll ergibt, und enthält weniger als 2 mg/ml Alkylamide und weniger als 20 mg/ml Polysaccharide.
  • Beispiel 3
  • Extraktion von Polysacchariden aus Echinacea-Pflanzen
  • Pflanzen werden in einem Abstand von etwa 0,6 cm wachsen gelassen und einmal wöchentlich bis zu einer Woche vor der Ernte gewässert. Vollständig reife Echinacea purpurea Blütenstände werden im späten August gesammelt. Typischerweise werden annähernd 700 kg Blüten von einem 0,4 ha Feld von Echinacea purpurea Pflanzen gesammelt. Vorzugsweise werden zwei und/oder drei Jahre alte Echinacea purpurea Pflanzen geerntet.
  • 500 kg frisch geerntete Blüten werden mit einer Hammermühle zu Partikelgrößen von etwa 1,5 cm3 oder kleiner mazeriert und dann mit 2000 kg von 20% Ethanol für 72 Stunden bei 55°C extrahiert. Höhere Ethanolkonzentrationen und niedrigere Temperaturen verringern die Ausbeute, während niedrigere Ethanolkonzentrationen mikrobielle Ladung des fertigen Extrakts erhöhen und höhere Temperaturen die Kosten erhöhen. Die Flüssigkeit und das Pflanzenmaterial werden bei 3 Umdrehungen pro Minuten mit rotierenden mechanischen Paddeln bewegt, welche einen Abstand von annähernd 20 cm haben, welche von der Zentralachse im Extraktionsgefäß ausstrahlen. Am Ende des Extraktionszeitraums werden 1900 kg des flüssigen Extrakts von den extrahierten Blüten entfernt.
  • Das flüssige Extrakt enthält nun typischerweise etwa 15 mg/ml Polysaccharide, welche bei 50 mbar, 60°C für 15 Stunden konzentriert werden können, um etwa 200 kg Konzentrat mit einer Polysaccharidkonzentration von etwa 120 mg/ml zu ergeben. Das Konzentrat ist durch eine dunkelbraune Farbe gekennzeichnet und enthält typischerweise weniger als etwa 2 mg/ml Alkylamide und weniger als etwa 2 mg/ml Cichoriensäure.
  • Beispiel 4
  • Test von Polysacchariden, extrahiert aus Echinacea-Pflanzen
  • Das Polysaccharid-Testverfahren ist eine modifizierte Version des in ADAC Official Methods of Analysis (1995), ADAC Official Method 988.12, „Dextran in Raw Cane Sugar", 44.1.30, „Part E-Phenol-H2SO4 Test" dargelegten Verfahrens. Der Polysaccharidtest kann in 13 × 100 mm Wegwerf-Kulturröhrchen durchgeführt werden. Das Endumsetzungsvolumen des Tests ist 1,5 ml. Destilliertes Wasser wird zur Polysaccharidprobe zugegeben, um ein Wasser plus Polysaccharid Probenvolumen von 400 μl zu ergeben. 100 μl einer 5% (Gew./Vol.) Phenollösung in Reagenzqualität wird dann zur verdünnten Polysaccharidprobe zugegeben und gemischt. Ein Milliliter konzentrierte Schwefelsäure (Reagenzqualität, 95–98% konzentriert) wird dann zugegeben und schnell durch Wirbeln gemischt. Die Röhren, welche die Proben enthalten, werden dann für zwei Minuten in ein siedendes Wasserbad platziert. Die Röhren dürfen dann bei Raumtemperatur für 30 Minuten abkühlen und die Extinktion der Proben bei 485 Nanometern (nm) wird gegen einen Leerwert aus destilliertem Wasser unter Verendung eines Spektrophotometers gemessen. Das Spektrophotometer sollte in der Lage sein, A485-Extinktionswerte über die Bandbreite von 0 bis 1,5 akkurat zu lesen.
  • Ein Echinacea-Polysaccharide Konzentrationsstandard wird aus einer Wasserextraktion von Echinacea-Blüten mit Ethanolausfällungen in folgender Weise hergestellt. Konzentriertes Echinacea-Polysaccharidmaterial wird wie in Beispiel 3 hierin beschrieben erhalten. Das Extrakt wird auf etwa 400 mg/ml Polysaccharide weiter konzentriert. Dieses Konzentrat wird dann mit 4 Volumina von 95% Ethanol bei 4°C über Nacht ausgefällt. Der Niederschlag wird mit Zentrifugation entfernt und wieder in 35–40°C Wasserbad gelöst. Das Material, das sich bei diesem Stadium nicht löst, wird verworfen und der Flüssigkeitsüberstand wird mit einem Volumen von 30% (Gew./Vol.) Trichloressigsäure ausgefällt. Der Niederschlag wird wieder durch Zentrifugation entfernt und der Flüssigkeitsüberstand wird mit vier weiteren Volumina Ethanol ausgefällt. Die ausgefällten Polysaccharide werden in 2% Natriumacetatlösungen gelöst und ein drittes Mal mit Ethanol ausgefällt. Der Flüssigkeitsüberstand wird verworfen und der Niederschlag wird für Dialyse mit Spectra/Pro® 10000 MW abgeschnittenem Dialyseschlauch in Wasser gelöst. Die Dialyse wird über drei Tage durchgeführt und das verbleibende Material wird lyophilisiert, um ein flockiges festes Material zu ergeben.
  • Ein bekanntes Gewicht des lyophilisierten Polysaccharids wird in einem bekannten Volumen aus Wasser gelöst, um einen Echinacea-Polysaccharide Standard von bekannter Konzentration zu ergeben. Verdünnungen der Echinacea-Polysaccharide Standardlösung werden hergestellt und der A485 von jeder Verdünnung gemessen, um eine Standardkurve von Extinktion bei 485 Nanometern gegenüber Polysaccharidkonzentration zu konstruieren.
  • Beispiel 5
  • Test von Alkylamiden, extrahiert aus Echinacea-Pflanzen
  • Das gegenwärtig bevorzugte Alkylamide-Testverfahren ist eine Modifikation des durch Bauer in Planta Meidca, 55, 367–371 (1989) veröffentlichten Verfahrens. Die mobile Phase des Verfahrens wurde wegen Probenausfällungsproblemen von Acetonitril auf Methanol gewechselt. Das Verfahren verwendet eine HPLC (Hochleistungsflüssigkeitschromatographie), bestehend aus einer Gradientpumpe, einem Autosampler und einem UV-Visible Detektor. Vorzugsweise werden ein Hewlett Packard 1100 Serie HPLC-System und ein Hewlett Packard 1050 Serie HPLC-System verwendet. Eine C-18 Säule, vorzugsweise eine 125 × 4,0 mm Hypersil ODS Säule mit einer passenden 4,0 mm × 4,0 mm Schutzsäule wird verwendet. Die mobile Phase besteht aus 60% Methanol und 40% Wasser (Vol./Vol.) beim Beginn der Analyse und verändert sich auf lineare Weise zu 95% Methanol und 5% Wasser bei 12,5 Minuten in die Analyse. Gesamtlaufzeit ist 19,00 Minuten mit 4 Minuten Nachlauf-Äquilibrierung. Die mobile Phase wird bei 1,00 ml/Minute gepumpt. 10 μl Proben werden injiziert und die Probenextinktion bei 254 nm wird gemessen. Alkylamide eluieren die Säule bei 2,0 Minuten bis 9,0 Minuten. Spezieller eluiert Dodeca-2E, 4E, 8E, 10E/Z-Tetraensäure-isobutylamid bei 5,0 bis 8,0 Minuten.
  • Ein Alkylamid-Konzentrationsstandard wird vorzugsweise durch Extrahieren von 500 ml alkylamidreichem flüssigen Konzentrat, hergestellt wie in Beispiel 3 hierin beschrieben, mit 500 ml Petroleumether bei Raumtemperatur hergestellt. Die Petroleumetherfraktion wird nach einem Tag entfernt und unter Vakuum zu Trockenheit eingedampft und es ergibt sich ein dunkler, schwar zer, öliger Rückstand. Der Rückstand wird in einem Minimum Methanol (etwa 20 ml) gelöst und zentrifugiert, um Niederschläge zu entfernen. Octadecyl-funktionalisiertes Silica wird in einer Glassäule aufgestellt. Eine mobile Phase, bestehend aus 70% Methanol und 30% Wasser nach Volumen wird zur Flution verwendet. Material, hergestellt aus dem flüssigen Konzentrat, wird auf die Säule aufgetragen und 10 ml Fraktionen werden gesammelt. Die Fraktionen werden unter Verwendung des beschriebenen Analyseverfahrens auf Alkylamidgehalt analysiert und Fraktionen, welche 90% und höhere Reinheit des Alkylamids von Interesse enthalten werden gepoolt. Die gepoolten Fraktionen werden dann bei 45°C rotationsverdampft, um das Gesamtvolumen zu verringern. Gereinigte Alkylamidfraktionen aus Säulenelution werden zu einer klaren (gelb gefärbten) Flüssigkeit unter Vakuum eingedampft. Petroleumether wird zum Rückstand zugegeben und in einem heißen Wasserbad erwärmt. Der Rückstand und die Flüssigkeit wird beschallt, um die Lösung mit dem gereinigten Alkylamid zu sättigen. Die gesättigte Lösung wird gesammelt und darf auf Raumtemperatur abkühlen. Die Lösung wird dann zum –20°C Gefrierapparat bewegt. Die Kristalle bilden sich über Nacht. 500 ml gesättigte Lösung ergeben etwa 0,1–5 g gereinigte Kristalle, je nach Löslichkeit des spezifischen Alkylamids.
  • Der gereinigte Alkylamidstandard wird bei verschiedenen Konzentrationen gelöst und durch eine HPLC-Säule wie hierin beschrieben passiert. Eine Kalibrierungskurve wird aus den sich ergebenden Peak-Bereichen gegenüber Konzentrationen der Alkylamidstandardlösungen konstruiert. Peak-Bereiche von Alkylamidproben von unbekannter Konzentration werden mit der Kalibrierungskurve vergleichen, um die Konzentration in jeder Probe zu bestimmen.
  • Beispiel 6
  • Test von Cichoriensäure, extrahiert aus Echinacea-Pflanzen
  • Das Cichoriensäure-Analyseverfahren ist eine Modifikation des durch Bauer in Planta Meidca, 57, 447–449 (1991) veröffentlichten Verfahrens. Die mobile Phase des Verfahrens wurde wegen Probenausfällungsproblemen von Acetonitril auf Methanol gewechselt. Das Verfahren verwendet eine HPLC (Hochleistungsflüssigkeitschromatographie), bestehend aus einer Gradientpumpe, einem Autosampler und einem UV-Visible Detektor. In diesem Fall werden ein Hewlett Packard 1100 Serie HPLC-System und ein Hewlett Packard 1050 Serie HPLC-System verwendet. Eine C-18 Säule, in diesem Fall eine 125 × 4,0 mm Hypersil ODS Säule mit einer passenden 4,0 mm × 4,0 mm Schutzsäule wird verwendet. Die mobile Phase besteht aus 7,0% Methanol und 93,0% Wasser mit 0,1% Phosphorsäure (Vol./Vol.) beim Beginn der Analyse und verändert sich auf lineare Weise zu 32% Methanol und 68% Wasser mit 0,1% Phosphorsäure (Vol./Vol.) bei 11,6 Minuten in die Analyse, welche sich dann auf 40,7% Methanol und 59,3% Wasser mit 0,1% Phosphorsäure bei 19,1 Minuten verändert. Gesamtlaufzeit ist 22,00 Minuten mit 3,50 Minuten Nachlauf-Äquilibrierung. Die mobile Phase wird bei 1,00 ml/Minute gepumpt. 10 μl Proben werden injiziert und die Daten werden bei 330 nm gesammelt. Der Peak-Bereich der Probe wird mit einem gereinigten chemischen Standard für Quantifizierung verglichen. Kaffeesäurederivate eluieren die Säule bei 7,0 Minuten bis 18,0 Minuten. Spezifischer eluiert Cichoriensäure bei 14,5 bis 17,0 Minuten.
  • Ein Cichoriensäure-Konzentrationsstandard wird auf folgende Weise hergestellt. Cichoriensäurereiches flüssiges Konzentrat, hergestellt wie in Beispiel 2 hierin beschrieben, wird durch Vakuumdestillation bei 50°C im Volumen weiter reduziert. Die Polysaccharide werden mit Isopropanol-Ausfällung unter Verwendung von 2 Teilen Isopropanol und 1 Teil destilliertem Konzentrat entfernt. Der Flüssigkeitsüberstand wird entfernt und Isopropanol wird durch Vakuumdestillation bei 37°C abgedampft. Destilliertes Wasser bei zweimal dem Volumen des Konzentrats wird zugegeben und der pH des Konzentrats wird mit konzentrierter Salzsäure an pH 0–1 angepasst. Cichoriensäure wird durch Flution durch eine lipophile Sephadex LH-20 Säule mit 100% Methanol als mobile Phase weiter gereinigt. Fraktionen mit Cichoriensäurereinheit von mehr als 90% wie durch das oben beschriebene Verfahren analysiert werden gepoolt. Die gepoolten Fraktionen werden unter Vakuum zu Trockenheit reduziert und dann in einer minimalen Menge an siedendem heißen Wasser wieder gelöst. Cichoriensäure kristallisiert beim Kühlen als kurze weiße Nadeln aus.
  • Der gereinigte Cichoriensäure-Standard wird bei verschiedenen Konzentrationen gelöst und durch eine HPLC-Säule wie hierin beschrieben passiert. Eine Kalibrierungskurve wird aus den sich ergebenden Peak-Bereichen gegenüber Konzentrationen der Cichori ensäure-Standardlösungen konstruiert. Peak-Bereiche von Cichoriensäureproben mit unbekannter Konzentration werden mit der Kalibrierungskurve verglichen, um die Konzentration in jeder Probe zu bestimmen.
  • Beispiel 7
  • Exemplarische Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Er findung
  • Als repräsentative Beispiele werden gemischte, kommerzielle Echinacea-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung auf folgende Weise hergestellt. Alkylamidreiches Konzentrat (hergestellt gemäß Beispiel 1 hierin), cichoriensäurereiches Konzentrat (hergestellt gemäß Beispiel 2 hierin) und polysaccharidreiches Konzentrat (hergestellt gemäß Beispiel 3 hierin) werden in den folgenden Volumenverhältnissen vereinigt: 0,4:0,2:0,4. Die Konzentrate werden mit einem motorisierten Mixer vermischt, um ein homogenes Produkt zu erhalten. In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform enthält dieses vereinigte flüssige Konzentrat 5,2 mg/ml Alkylamide, 7,2 mg/ml Cichoriensäure und 56 mg/ml Polysaccharide. Die vermischte Zusammensetzung wird verwendet, um kommerzielle Echinacea-Zusammensetzungen wie folgt herzustellen:
    • (a) Eine alkoholfreie, kommerzielle, flüssige Echinacea-Zusammensetzung wird durch weiteres Eindampfen der vermischten Echinacea-Zusammensetzung, um Ethanol zu entfernen, und dann Verdünnen der eingedampften Zusammensetzung um das 10fache durch Zugeben vom 9fachen des Volumens von 70% (Gew./Gew.) Glycerin hergestellt. Das sich ergebende Material wird für ein Produkt gründlich gemischt, welches 0,52 mg/ml Alkylamide, 0,72 mg/ml Cichoriensäure und 5,6 mg/ml Polysaccharide enthält.
    • (b) Eine kommerzielle, flüssige Echinacea-Zusammensetzung, die Alkohol enthält, wird durch Verdünnen der vermischten Echinacea-Zusammensetzung um das 10fache durch Zugeben vom 9fachen des Volumens von 40% (Gew./Gew.) Ethanol hergestellt. Das sich ergebende Material wird für ein Produkt gründlich gemischt, welches 0,52 mg/ml Alkylamide, 0,72 mg/ml Cichoriensäure und 5,6 mg/ml Polysaccharide enthält.
    • (c) Kommerzielle, flüssige Echinacea-Weichgelatinekapseln werden durch Verdünnen der vermischten Echinacea-Zusammensetzung um das 10fache durch Zugeben vom 9fachen des Volumens eines Ge misches aus 30% Lecithin und 70% Sojaöl hergestellt. Das sich ergebende Material wird gründlich gemischt und dann in Weichgelatinekapseln bei 1,0 ml pro Kapsel für ein Produkt eingekapselt, welches 0,52 mg/Kapsel Alkylamide, 0,72 mg/Kapsel Cichoriensäure und 5,6 mg/Kapsel Polysaccharide enthält.
    • (d) Gefriergetrocknete Echinacea-Pulver werden durch Mischen der vermischten Echinacea-Zusammensetzung mit dem 9fachen ihres Volumens an Wasser und dann Lyophilisieren mit 10% (Gew./Gew.) Tri-calciumphosphat als Träger hergestellt. Ein getrockneter Kuchen wird nach 30 Stunden Lyophilisierung erhalten. Ein frei fließendes Pulver wird erhalten, sobald die gefriergetrockneten Kuchen durch eine 100 μm Konusmühle gemahlen werden, welches 2,6 mg/g Alkylamide, 3,6 mg/g Cichoriensäure und 2,8 mg/g Polysaccharide einschließt.
    • (e) Mikroverkapselte Echinacea-Pulver werden durch Mischen der vermischten Echinacea-Zusammensetzung mit 1% (Vol./Vol.) Vitamin E für Stabilität und dann Mikroverkapseln des Gemisches mit einem Cellulose und Wachsüberzug bei 50%-Füllung (Gew./Gew.) mit Kapseln mit einer durchschnittlichen Größe von 100 μm hergestellt. Die Mikrokapseln erscheinen als frei fließendes Pulver mit einer Zusammensetzung aus 2,6 mg/g Alkylamiden, 3,6 mg/g Cichoriensäure und 2,8 mg/g Polysacchariden.
    • (f) Hartgelatine-Echinacea-Kapseln werden durch Mischen des gefriergetrockneten Pulvers (beschrieben in Abschnitt (d) dieses Beispiels) oder des mikroverkapselten Pulvers (beschrieben in Abschnitt (e) dieses Beispiels) mit fünf Teilen (nach Gewicht) an mikrokristalliner Cellulose und 2% (Gew./Gew.) Magnesiumstearat hergestellt. Das sich ergebende Pulver wird in 1000 mg Kapseln eingekapselt, um 0,52 mg/Kapsel Alkylamide, 0,72 mg/Kapsel Cichoriensäure und 5,6 mg/Kapsel Polysaccharide vorzusehen.
    • (g) Echinacea-Tabletten werden durch Mischen des gefriergetrockneten Pulvers (beschrieben in Abschnitt (d) dieses Beispiels) oder des mikroverkapselten Pulvers (beschrieben in Abschnitt (e) dieses Beispiels) mit drei Teilen (nach Gewicht) von Di-calciumphosphat, zwei Teilen (nach Gewicht) von mikrokristalliner Cellulose und 3% (Gew./Gew.) Magnesiumstearat hergestellt. Das sich ergebende Pulver wird in 100 mg Tabletten stanz-tablettiert, um 0,52 mg/Tablette Alkylamide, 0,72 mg/Tablette Cichoriensäure und 5,6 mg/Tablette Polysaccharide vorzu
    sehen.
  • Beispiel 8
  • Wirkungen von Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung und Ex trakten auf Immunfunktion
  • Die in diesem Beispiel dargelegten Daten zeigen, dass Echinacea-Extrakte und Zusammensetzungen der Erfindung verschiedene Aspekte des Rattenimmunsystems stimulieren.
  • Tierhaltung und Gewebeprobennahme: Junge, erwachsene, männliche Sprague-Dawley Ratten (jeweils etwa 240 g) wurden für eine Woche im Labor akklimatisiert, bevor ihnen Testmaterial verabreicht wurde. Einhundert Mikroliter des Testmaterials von verschiedenen Konzentrationen, wie hierin spezifiziert, wurden jedem Tier durch eine Sondennadel zweimal am Tag für vier Tage verabreicht. Blut- und Gewebeproben wurden am fünften Tag für Analyse aus den Tieren entfernt. Jede Testgruppe schloss acht Tiere ein, deren Testergebnisse gemittelt wurden.
  • Testmaterial: Die den Tieren verabreichte Kontrollprobe war ein Gemisch aus Ethanol und Wasser. Eines der folgenden Testmaterialien wurde jedem Tier verabreicht (die Dosierungslevels, ausgedrückt als Mikrogramm (μg) Testmaterial pro Kilogramm (kg) Körpergewicht vom Testtier, werden in Tabelle 1 dargelegt): einer von vier Dosierungslevels von Echinacea-Alkylamidextrakt, einer von vier Dosierungslevels von Echinacea-Cichoriensäureextrakt, einer von vier Dosierungslevels von Echinacea-Polysaccharidextrakt oder einer von vier Dosierungslevels von Echinacea-Zusammensetzung, die Echinacea-Alkylamid, Cichoriensäure und Polysaccharidextrakte einschließt.
  • Die Echinacea-Zusammensetzung enthielt die drei in Tabelle 1 aufgelisteten Extrakte in den spezifizierten Mengen für die tägliche Dosis. Zum Beispiel sah die Level 1 Tagesdosis der Echinacea-Zusammensetzung, welche nicht innerhalb des Umfangs der Erfindung eingeschlossen ist, 0,5 μg/kg Alkylamid, 5,0 μg/kg Cichoriensäure und 125 μg/kg Polysaccharide vor. Die Echinacea-Zusammensetzung wurde durch Mischen der drei Echinacea purpura Extrakte (Alkylamide, Cichoriensäure und Polysaccharide) hergestellt, welche wie in Beispielen 1–3 hierin beschrieben hergestellt wurden.
  • Tabelle 1
    Level 1 (μg/kg) Level 2 (μg/kg) Level 3 (μg/kg) Level 4 (μg/kg) Level 5 (μg/kg)
    Alkylamid 0,5 4 12 80 200
    Cichoriensäure 5 40 120 800 2000
    Polysaccharide 125 1000 3000 20000 50000
  • Verarbeitung von Blut: Blut wurde durch Herzpunktion von den Testtieren erhalten und in einem EDTA-Vacutainer Rohr bewahrt, welches bei 3000 U/Min. für 10 Minuten (Min.) zentrifugiert wurde, um das Plasma abzutrennen. Das Plasma wurde in einem bedeckten Kunststoffrohr bei –30°C bis zur Verwendung gelagert.
  • Herstellung von Milzzellen: Die Milz der Tiere wurden durch eine Nylonmasche in kalte Krebs-Ringer-HEPES Lösung (KRH), ergänzt durch 0,5% Rinderserum Albumin (BSA) gepresst und in 50 ml Röhren gesammelt. Die gesammelten Zellen wurden dann bei 4°C für 10 Min. bei 2000 U/Min. zentrifugiert und der Flüssigkeitsüberstand wurde dekantiert. Ein Milliliter Lysis-Puffer ACK (welcher Aluminiumchlorid und Kalium enthielt) wurde zu den Zellen zugegeben. Die Zellen wurden dann zweimal mit 50 ml KRH+BSA gewaschen. Die Zellen wurden dann in 1 ml CCM (Complete Culture Medium, enthaltend RPMI-1640 und 4% fötales Kalbserum. RPMI-1640 ist ein Bicarbonat-basiertes Puffersystem, entwickelt durch Moore and Woods, wie im Tissue Culture Association Mannual, 3: 503–508 (1976) offenbart) mit Penicillin, Streptomycin, Amphotericin, Glutamin, 2-Mercaptoethanol und HEPES resuspendiert, wobei jeder der Bestandteile bei einer Konzentration von 1% (Vol./Vol.) vorhanden war. Die Zellen wurden auf 3,0–5,0 × 106/ml verdünnt und mit 20 μl Concanavalin A (ConA) (10 μg/ml) aktiviert und für 48 Stunden inkubiert. Nach 48 Stunden wurden die Zellen zentrifugiert und der Flüssigkeitsüberstand wurde gesammelt und bei –30°C für Zytokin- und Stickstoffoxidtests gefroren.
  • Herstellung von alveolären Makrophagen: Alveoläre Makrophagen wurden durch bronchoalveoläre Lavage mit 40 ml Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS) erhalten. Die Zellen wurden bei 4°C für 20 Min. bei 2000 U/Min. zentrifugiert und der Flüssigkeitsüberstand wurde verworfen. 1 ml ACK wurde dann zugegeben und dann dreimal mit kaltem PBS gewaschen. Die Zellen wurden dann in 1 ml RPMI, ergänzt mit 10% fötalem Kalbserum suspen diert. Die Zellen wurden auf 5–10 × 106 Zellen/ml verdünnt und 100 μl der verdünnten Zellen wurden für 2 Stunden bei 37°C in Mikrotiterplatten mit V-Boden inkubiert. Flüssigkeitsüberstand wurde verworfen und die Mikrotiterplatten wurden 3-mal mit PBS gewaschen. 200 μl LPS wurden zugegeben, um die Zellen zu aktivieren, und die Zellen wurden dann für 24 Stunden inkubiert. Der Flüssigkeitsüberstand wurde nach Inkubation gesammelt und bei –30°C für Zytokin- und Stickstoffoxidtests gefroren.
  • Phagozytose-Test: Makrophagen wurden für 3 Stunden bei 37°C für Adhäsion inkubiert. Sie wurden dann 3-mal mit 10% RPMI gewaschen und dann wurden Latexperlen bei einer Konzentration von 2,5 × 106 Perlen/200 μl zugegeben. Die Zellen wurden für eine weitere Stunde inkubiert und 5-mal mit RPMI gewaschen. Die Zellen wurden gefärbt und Phagozytose wurde durch mikroskopische Untersuchung bestimmt.
  • Stickstoffoxid-Test: Eine Vorratslösung aus 4 mM Natriumnitrit wurde hergestellt und mit 4% CCM-Puffer direkt vor der Verwendung auf 1 mM verdünnt. Die Natriumnitrit-Vorratslösung wurde bei verschiedenen Konzentrationen verwendet, um eine lineare Kalibrierungskurve zu konstruieren. Griess-Reagenz wurde durch Lösen von 0,5 g Sulfanilamid und 6 ml 85% Phosphorsäure in 100 ml Wasser und Lösen von 0,05 g N-(1-Naphthyl)ethyl-endiamin in 100 ml Wasser hergestellt. Flüssigkeitsübertände von Makrophagen oder Milzzellen wurden zu Griess-Reagenz zugegeben und durften für 10 Minuten stehen. Extinktion wurde bei 540 nm gemessen und Stickstoffoxid-Konzentration wurde aus der Natriumnitrit-Standardkurve berechnet.
  • TNF-α, INF-γ und Interleukin-2 Tests. Antikörper wurden von einem der folgenden Lieferanten erhalten: Sigma Chemicals, Box 14508 St. Louis, Missouri 63178 U.S.A.; R&D Systems oder PharMagen, 6300 Kitimat Road, Unit 1, Mississauga, Ontario L5N 5M1, Kanada. Die Tests wurden unter Verwendung eines Standard-ELISA-Protokolls durchgeführt.
  • Wirkungen von Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung und Extrakten auf phagozytische Aktivität und phagozytischen Index in alveolären Makrophagen: Wie in 1 gezeigt verursachten alle Dosierungslevel (Level 2–5 wie in Tabelle 1 dargelegt) der in diesem Beispiel beschriebenen Echinacea-Zusammensetzung eine Steigerung der phagozytischen Aktivität und des phagozytischen Index von alveolären Makrophagen. Wie deutlicher in 2 gezeigt stieg die Höhe der Wirkung auf phagozytische Aktivität und phagozytischen Index, wie die Dosierung stieg.
  • Wie in 3 gezeigt hatte ein Echinacea-Cichoriensäureextrakt, hergestellt wie in Beispiel 2 hierin beschrieben und bei Dosierungslevels 1–4 wie in Tabelle 1 dargelegt an Ratten verabreicht, keine signifikante Wirkung auf die phagozytische Aktivität oder den phagozytischen Index von alveolären Makrophagen von Ratten. Ähnlich, wie in 4 gezeigt, hatte ein Echinacea-Polysaccharidextrakt, hergestellt wie in Beispiel 3 hierin beschrieben und bei Dosierungslevels 1–4 wie in Tabelle 1 dargelegt an Ratten verabreicht, keine signifikante Wirkung auf die phagozytische Aktivität oder den phagozytischen Index von alveolären Makrophagen von Ratten.
  • Im Gegensatz dazu, wie in 5 gezeigt, verstärkt ein Echinacea-Alkylamidextrakt, hergestellt wie in Beispiel 1 hierin beschrieben und bei Dosierungslevels 1–4 wie in Tabelle 1 dargelegt an Ratten verabreicht, sowohl die phagozytische Aktivität, als auch den phagozytischen Index von alveolären Makrophagen von Ratten, verglichen mit Kontrollratten, welche mit einem Gemisch aus Ethanol und Wasser behandelt wurden. Insbesondere bei Dosierungslevel 3 steigerte das Alkylamidextrakt signifikant sowohl die Aktivität, als auch den phagozytischen Index der Makrophagen, mit bis zu 60% Steigerung der Aktivität und 50% Steigerung des Index verglichen mit den Kontrollen. 6 zeigt einen Vergleich der Wirkung auf den phagozytischen Index der in diesem Beispiel beschriebenen Echinacea-Zusammensetzung und der einzelnen Echinacea-Cichoriensäure, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte. Es wird aus 6 deutlich, dass die Echinacea-Zusammensetzung eine statistisch signifikante synergistische Wirksamkeit verglichen mit den einzelnden Verbindungen zeigte.
  • Wirkungen von Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung und Extrakten auf die Produktion von Stickstoffoxid durch alveoläre Makrophagen: Wie in 1 gezeigt verursachten Dosierungslevel 3–5 wie in Tabelle 1 dargelegt der in diesem Beispiel beschriebenen Echinacea-Zusammensetzung eine Steigerung der Produktion von Stickstoffoxid durch alveoläre Makrophagen. Wie die Dosierung stieg, so stieg auch die Höhe des Grads an Stickstoffoxid.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt erhöhten Echinacea-Cichorien säure und Polysaccharidextrakte, hergestellt wie in Beispielen 2 und 3 hierin beschrieben, nicht signifikant den Grad der Stickstoffoxidproduktion durch alveoläre Makrophagen. Im Gegensatz dazu, wie in 5 gezeigt, verursachten Dosierungslevel 1–4 (insbesondere Dosierungslevel 3 und 4) eines Echinacea-Alkylamidextrakts, hergestellt wie in Beispiel 1 hierin beschrieben, eine signifikante Steigerung im Grad an Stickstoffoxid, hergestellt durch alveoläre Makrophagen.
  • Wirkungen von Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung und Extrakten auf die Produktion von TNF-α in Makrophagen: Wie in 1 gezeigt verursachte die in diesem Beispiel beschriebene Echinacea-Zusammensetzung eine Steigerung der Produktion von TNF-α durch alveoläre Makrophagen in Dosierungen bis zu Level 4. Anfängliche TNF-α Produktion steigt mit steigender Dosierung der Echinacea-Zusammensetzung, dann verringert sich die Antwort. Wie in 7 gezeigt findet die optimale Dosierung der Echinacea-Zusammensetzung zwischen Level 3 und Level 4 statt.
  • Wie in 3 gezeigt steigerte Echinacea-Cichoriensäureextrakt, hergestellt wie in Beispiel 2 hierin beschrieben, nicht signifikant den Grad der TNF-α Produktion durch alveoläre Makrophagen. Im Gegensatz dazu, wie in 4 und 5 gezeigt, verursachten Echinacea-Polysaccharidextrakt und Echinacea-Alkylamidextrakt, hergestellt wie in Beispielen 3 und 1 hierin beschreiben, beide einen signifikanten Anstieg im Grad von TNF-α, hergestellt durch alveoläre Makrophagen. Die stimulierende Wirkung des Alkylamidextrakts war bei Dosierungslevel 3 besonders stark. Jedoch kehrte bei Alkylamid-Dosierungslevel 4 die Produktion von TNF-α zurück zu der von Kontrollen. Dies kann eine Folge von ausgeprägter Steigerung von Stickstoffoxidproduktion bei dieser Dosis sein.
  • Wirkungen von Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung und Extrakten auf die Produktion von IFN-7 in Milzzellen: Wie in 1 gezeigt verursachten alle Dosierungslevel (Level 2–5 wie in Tabelle 1 dargelegt) der in diesem Beispiel beschriebenen Echinacea-Zusammensetzung eine Steigerung der IFN-γ Produktion durch Milzzellen. Die Wirkungen waren bei Dosierungslevels 4 und 5 am besonders ausgeprägtesten.
  • Wie in 3–5 gezeigt verursachten die Echinacea-Cichoriensäure, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte keinen signifi kanten Anstieg der IFN-γ Produktion durch die Milzzellen.
  • Wirkungen von Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung und Extrakten auf die Produktion von TNF-α in Milzzellen: Wie in 1 gezeigt verursachte Dosierungslevel 5 der in diesem Beispiel beschriebenen Echinacea-Zusammensetzung eine signifikante Steigerung der TNF-α Produktion durch Milzzellen.
  • Wirkungen von Echinacea-Zusammensetzungen der Erfindung und Extrakten auf die Produktion von IL-2 in Milzzellen: Wie in 1 gezeigt unterdrückten Dosierungslevel 2 und 3 der in diesem Beispiel beschriebenen Echinacea-Zusammensetzung die Herstellung von IL-2 in Milzzellen, wobei Dosierungslevel 4 und 5 einen Wert nah an dem der Kontrollen für die Herstellung von IL-2 ergaben. Die suppressive Wirkung wird deutlicher in 8 beobachtet, welche einen Plot von Milzzellenproduktion von IL-2 von Ratten gegenüber relativer Konzentration der Echinacea-Zusammensetzung zeigt. Suppression von IL-2 ergibt Suppression der entzündlichen Antwort, was die Schwere der Symptome von entzündlichen Krankheiten verringern kann (und die Symptome von spät einsetzender Diabetes verbessern kann).
  • Wie in 3–5 gezeigt beeinflussten die Echinacea-Cichoriensäure, Alkylamid- und Polysaccharidextrakte nicht die Produktion von IL-2 in Milzzellen.

Claims (16)

  1. Echinacea-Zusammensetzung, umfassend 0,2 mg/ml bis 500 mg/ml Cichoriensäure, 0,02 mg/ml bis 50 mg/ml Echinacea-Alkylamide und 5,6 mg/ml bis 800 mg/ml Echinacea-Polysaccharide, wobei die Zusammensetzung in einer flüssigen Form vorliegt.
  2. Echinacea-Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend 0,3 mg/ml bis 30 mg/ml Cichoriensäure, 0,05 mg/ml bis 50 mg/ml Echinacea-Alkylamide und 20 mg/ml bis 800 mg/ml Echinacea-Polysaccharide.
  3. Echinacea-Zusammensetzung nach Anspruch 2, umfassend 5,0 mg/ml bis 30 mg/ml Cichoriensäure, 0,8 mg/ml bis 50 mg/ml Echinacea-Alkylamide und 50 mg/ml bis 800 mg/ml Echinacea-Polysaccharide.
  4. Echinacea-Zusammensetzung, umfassend 0,01 mg/g bis 500 mg/g Cichoriensäure, 0,005 mg/g bis 100 mg/g Echinacea-Alkylamide und 5 mg/g bis 900 mg/g Echinacea-Polysaccharide, wobei die Zusammensetzung in fester Form oder Gelform vorliegt.
  5. Echinacea-Zusammensetzung nach Anspruch 4, umfassend 0,05 mg/g bis 500 mg/g Cichoriensäure, 0,01 mg/g bis 100 mg/g Echinacea-Alkylamide und 10 mg/g bis 900 mg/g Echinacea-Polysaccharide.
  6. Echinacea-Zusammensetzung nach Anspruch 5, umfassend 15 mg/g bis 500 mg/g Cichoriensäure, 5 mg/g bis 100 mg/g Echinacea-Alkylamide und 200 mg/g bis 900 mg/g Echinacea-Polysaccharide.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Echinacea-Zusammensetzung, umfassend das Kombinieren einer Menge an Cichoriensäure, einer Menge an Echinacea-Alkylamiden und einer Menge an Echinacea-Polysacchariden zur Erzielung einer Echinacea-Zusammensetzung, die 0,2 mg/ml bis 500 mg/ml Cichoriensäure, 0,02 mg/ml bis 50 mg/ml Echinacea-Alkylamide und 10 mg/ml bis 800 mg/ml Echinacea-Polysaccharide oder 0,01 mg/g bis 500 mg/g Cichoriensäure, 0,005 mg/ g bis 100 mg/g Echinacea-Alkylamide und 5 mg/g bis 900 mg/g Echinacea-Polysaccharide aufweist.
  8. Echinacea-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verwendung bei der Steigerung der Immunsystemaktivität bei einem Säugetier.
  9. Verwendung einer Echinacea-Zusammensetzung bei der Herstellung eines Medikaments zur Steigerung der Immunsystemaktivität bei einem Säugetier, wobei die Echinacea-Zusammensetzung formuliert ist, um eine Tagesdosis an Cichoriensäure von 40 μg/kg Körpergewicht bis 2000 μg/kg Körpergewicht, an Echinacea-Alkylamiden von 4 μg/kg Körpergewicht bis 200 μg/kg Körpergewicht und an Echinacea-Polysacchariden von 1 mg/kg Körpergewicht bis 50 mg/kg Körpergewicht zu liefern.
  10. Verwendung nach Anspruch 9, wobei die Tagesdosis an Echinacea-Cichoriensäure 120 μg/kg Körpergewicht bis 1000 μg/kg Körpergewicht, an Echinacea-Alkylamiden 12 μg/kg Körpergewicht bis 100 μg/kg Körpergewicht und an Echinacea-Polysacchariden 3 mg/kg Körpergewicht bis 30 mg/kg Körpergewicht beträgt.
  11. Verwendung nach Anspruch 10, wobei die Tagesdosis an Echinacea-Cichoriensäure 800 μg/kg Körpergewicht, an Echinacea-Alkylamiden 80 μg/kg Körpergewicht und an Echinacea-Polysacchariden 20 mg/kg Körpergewicht beträgt.
  12. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Medikament zur Steigerung der phagozytischen Aktivität von Makrophagen vorgesehen ist.
  13. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Medikament zur Steigerung der Stickstoffoxidproduktion von Makrophagen vorgesehen ist.
  14. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Medikament zur Steigerung der TNF-α-Produktion durch Makrophagen vorgesehen ist.
  15. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Medikament zur Steigerung der IFN-γ-Produktion durch Milzzellen vorgesehen ist.
  16. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Medikament zur Steigerung der TNF-☐-Produktion durch Milzzellen vorgesehen ist.
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