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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Metaboliten von Vitamin E,
der eine antioxidative Wirkung aufweist und zu dem Gebiet der Nahrungsmittel und
Pharmazeutika gehört.
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Stand der Technik
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Es
ist bekannt, dass Tocopherol und Tocotrienol eine antioxydative
Wirkung aufweisen.
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Andererseits
sind Carboxyethylhydroxychromane in vivo Metaboliten von Tocopherol
und Tocotrienol. Unter allen ist bekannt, dass 2,7,8-Triethyl-2-(β-carboxyethyl)-6-hydroxy-chroman eine
natriuretische Wirkung aufweist (Wechter et al., Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 93, 6002–6007,
1996), aber seine anderen Aktivitäten sind bisher unbekannt.
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Es
war vorgeschlagen worden, dass α-Tocopherol
eine antioxidative Wirkung aufweist, um die Oxidation von LDL (Lipoproteine
mit geringer Dichte) zu hemmen, welche möglicherweise die Krisis von arterieller
Sklerose verhindert.
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Offenbarung der Erfindung
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Nach
Untersuchung der Aktivitäten
der Carboxyethylhydroxychromane (in vivo Metaboliten von Tocopherol
und Tocotrienol) fanden die gegenwärtigen Erfinder unerwartet,
dass die unten beschriebene Verbindung eine antioxidative Wirkung
aufweist und brachten die vorliegende Erfindung zustande.
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Die
vorliegende Erfindung stellt die alleinige Verwendung einer Verbindung,
die ausgewählt
ist aus γ-CEHC
(2,7,8-Trimethyl-2-(β-carboxyethyl)-6-hydroxy-chroman),
pharmakologisch annehmbaren Salzen hiervon und pharmakologisch annehmbaren
Hydraten hiervon, für
die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Arteriosklerose
zur Verfügung.
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Bevorzugt
ist die Krankheit, die durch oxidiertes Lipoprotein mit geringer
Dichte (LDL) verursacht wird, Arteriosklerose.
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WO
00/35444 offenbart die Verwendung von γ-Tocopherol und seines oxidativen
Metaboliten α-LLU
(γ-CEHC)
als Antioxidantien und Stickstoffradikalfänger für die Behandlung und Vorbeugung
von Bluthochdruck, von thromboembolischen Erkrankungen, von kardiovaskulären Erkrankungen,
von Krebs, von natriuretischen Erkrankungen, von der Bildung neuropathologischer
Verletzungen und von verringerter Reaktion des Immunsystems. γ-Tocopherol kann
entweder allein oder in Kombination mit α-LLU verabreicht werden.
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Jiang
et al. (PNAS 2000, 97, 11494-11499) beschreiben einen Hemmeffekt
von γ-Tocopherol
auf die Wirkung von Cyclooxygenase (COX-2). Es wird ferner berichtet,
dass die Hauptmetaboliten von γ-Tocopherol
als γ-CEHC
identifiziert wurden. Gemäß ihrer
Untersuchungen ist Arteriosklerose eine Krankheit, die mit der COX-2
Aktivität
verbunden ist, die unabhängig
von der antioxydativen Wirkung zu sein scheint.
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WO
96/16957 offenbart Derivate von 3,4-Dihydro-2,5,7,8-tetramethylbenzopyran-6-ol,
die in 2-Stellung des Hydroxcychromans eine lange lipophile Seitenkette
aufweisen. Diese Gruppe von Verbindungen wird unter anderem für die Behandlung und
Vorbeugung von Arteriosklerose verwendet. Aber da solche Verbindungen
wegen ihrer lipophilen Seitenkette nicht mehr wasserlöslich sind,
ist ihre Verwendung auf ein hydrophobes Milieu begrenzt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft antioxydatives 2,7,8-Trimethyl-2-(β-carboxyethyl)-6-hydroxy-chroman,
ein Salz hiervon oder ein Hydrat hiervon als alleinigen aktiven
Inhaltsstoff. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die alleinige
Verwendung eines Mittels für
die Herstellung eines Arzneimittels zur Vorbeugung oder Behandlung
von Arteriosklerose, ausgewählt
aus 2,7,8-Trimethyl-2-(β-carboxyethyl)-6-hydroxy-chroman,
einem Salz hiervon oder einem Hydrat hiervon.
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2,7,8-Trimethyl-2-(β-carboxyethyl)-6-hydroxychroman
ist ein Metabolit von γ-Tocopherol
oder γ-Tocotrienol,
welches die folgende Formel aufweist (im folgenden als „γ-CEHC" bezeichnet). γ-CEHC kann
auch als 2,7,8-Trimethyl-2-(2'-carboxyethyl)-6-hydroxychroman
bezeichnet werden.
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Wenn γ-CEHC mittels
eines metabolisierenden Enzyms hergestellt wird, kann eine optisch
aktive Substanz (S-Konfiguration) hergestellt werden. Racemische
Modifikationen hiervon können
in Antioxidantien oder in Mitteln zum Vorbeugen oder Behandeln von
Arteriosklerose gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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γ-CEHC kann
gemäß jeder
bekannten Methode hergestellt werden. Diese Verbindung kann in Form
eines Salzes, kombiniert mit organischem oder anorganischem Material,
vorliegen. Ferner sind Hydrate von dieser Verbindung oder Salze
beschrieben worden.
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Die
effektive Menge von γ-CEHC
im Blut als Antioxidans kann etwa 200 pMol/ml betragen, γ-CEHC zeigt
eine antioxidative Wirkung nicht nur in vivo, sondern auch, wenn
es in Arzneimitteln, Nahrungsmitteln, Diät, enthalten ist.
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γ-CEHC kann
direkt oder nach Formulierung in irgendeine Dosierungsform als Antioxidans
verwendet werden. Solche Formulierungen können: durch Mischen von γ-CEHC mit
einem Arzneimittelträger
wie Lactose, Mannit und Kieselsäureanhydrid, und
dann mit einem Aufschlussmittel (wie Stärke, niedrig substituierte
Hydroxypropylcellulose und kristalline Cellulose) und einem Bindemittel
(wie Hydroxypropylcellulose, Polyvinylpyrrolidon und Hydroxypropylcellulose)
hergestellt werden; Granulieren der Mischung, während ein Lösungsmittel wie Wasser und
Ethanol zugegeben wird; Feinkörnen,
falls erforderlich; und Trocknen, um trockene Körner oder Feinkörner zu
bilden. Ferner können
solche Körner
in Kapseln oder Tabletten formuliert werden, oder sie können in
Wasser dispergiert werden, um flüssige Formulierungen
zu erhalten. Optionell kann ein organisches Lösungsmittel (z.B. Ethanol),
ein Pflanzenöl, ein
synthetisches Öl,
ein Surfactant, Geschmackstoffe oder dergleichen zugegeben werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die 1 zeigt
die verlängerten
Verzögerungszeiten,
während
welcher die Oxidation von LDL durch Zugabe von α-CEHC, γ-CEHC oder Trolox gehemmt wurde.
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Experimentelles Beispiel
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Verbindungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
eine antioxidative Wirkung aufweisen. Sie können in vivo als Mittel zur
Vorbeugung oder Behandlung von Arteriosklerose effektiv sein. Anschließend werden
die Effekte der Verbindungen gemäß der vorliegenden
Erfindung bezugnehmend auf die folgenden experimentellen Beispiele
beschrieben.
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<Methode>
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1) Herstellung von LDL
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Menschliches
Blut wurde mit 3000 Umdr./Min. 10 Minuten zentrifugiert, um das
Plasma zu isolieren. Danach wurde KBr zu 1,1 ml des Plasma zugegeben,
welches dann einer Dichtegradient-Ultrazentrifugierung (Einzelspin-Differentialzentrifugierung)
unterworfen wurde, um LDL aufzusammeln. Nach Bestimmung der Proteinkonzentration
wurde LDL mit PBS hergestellt.
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2) Oxidative Degeneration der LDL-Probe
unter Verwendung einer Azoverbindung (Y-70)
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Eine
in vitro Untersuchung des oxidativ denaturierten LDL wurde gemäß der Methode
durchgeführt,
die von Kondo et al. beschrieben wurde. Diese Methode umfasst die
Verwendung von 2,2'-Azobis(4-methyl-2,4-dimethyl-valeronitril);
(V-70) als Oxidationsstarter. Die Endkonzentration von V-70 war 200 μM für etwa 70 μg/ml der
LDL-Proteinkonzentration,
und die Herstellung der konjugierten Diene von LDL wurde über 300
Minuten bei 234 nm untersucht. Die Zeit, während der die Herstellung der
konjugieten Diene gehemmt wurde, wurde als Verzögerungszeit angegeben. Der
Wirkungsgrad von jedem Antioxidans wurde ausgewertet, indem die
Verbindung und V-70 gleichzeitig zugegeben wurden und die durch die
Verbindung verursachte Verzögerungszeit
bestimmt wurde.
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Resultate
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1) Antioxidative Effektr von α- und γ-CEHC auf
LDL
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Zuerst
wurden α-
oder γ-CEHC
zu LDL konzentrationsabhängig
(Endkonzentration: 60–1000 ng)
zugegeben und ihre antioxidativen Aktivitäten wurden untersucht. Die
Resultate zeigten konzentrationsabhängig verlängerte Verzögerungszeiten sowohl für α- als auch
für γ-CEHC. Somit
wurde gezeigt, dass sowohl α-
als auch γ-CEHC
antioxidative Effekte auch auf LDL ausüben.
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2) Vergleich der antioxidativen Effekte
auf LDL zwischen CEHC und Trolox (bei höherer Konzentration)
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Ein
Vergleich mit Trolox (einem wasserlöslichen synthetischen Antioxidans)
wurde durchgeführt. Blut
von acht männlichen
und weiblichen Erwachsenen wurde gesammelt, und LDL wurde daraus
gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren isoliert. Dann wurde α-CEHC, γ-CEHC und Trolox zu dem LDL
(bei einer Enkonzentration: 1 μg)
zugegeben und die Verzögerungszeit
wurde bestimmt. Die Kontrollgruppe ohne Antioxidans zeigte eine
Verzögerungszeit
von 88,1 ± 29,4
Minuten, während
die Gruppe, die mit α-CEHC
versetzt war, eine signifikant verlängerte Verzögerungszeit von 190 ± 65,1
Minuten (p < 0,01)
zeigte. Ferner zeigte die Gruppe, die mit γ-CEHC versetzt war, eine Verzögerungszeit
von 263,1 ± 114,8
Minuten, die signifikant länger
war als diejenige der α-CEHC
Gruppe. Somit hatte γ-CEHC signifikant
stärkere
antioxidative Effekte auf LDL, als sie α-CEHC hatte.
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3) Vergleich der antioxidativen Effekte
auf LDL zwischen CEHC-Verbindungen und Trolox (bei niedrigerer Konzentration)
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Stahl
et al., (Anal. Biochem. 275, 254–259, 1999) berichteten, dass
die Plasmakonzentration von α-CEHC
200 pMol/ml war, wenn 500 IU von RRR-α-Tocopherol an Menschen verabreicht
wurde, und dass das meiste des vom γ-Tocopherol stammenden γ-CEHC in
freiem Zustand vorliegt, wenn es mit Nahrungsmitteln eingenommen
wird. Es wurde daher auch sein antioxidativer Effekt auf LDL bei
der Konzentration, mit welcher es im Plasma vorhanden sein kann,
untersucht. Die Kontrollgruppe wurde durch Zugabe von Trolox in
der gleichen Weise, wie sie oben beschrieben wurde, hergestellt
und die Endkonzentration wurde nahe an die oben beschriebenen 200
pMol/ml (Endkonzentration 60 ng) für einen Vergleich eingestellt.
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Die
Resultate werden in der 1 gezeigt. In der Zeichnung wird
die Kontrollgruppe mit 1 bezeichnet, und die Extensionsrate der
Verzögerungszeiten werden
gezeigt. Wie in der 1 ersichtlich ist, hatte die γ-CEHC-Gruppe
eine grössere
Steigerung der Extensionsrate der Verzögerungszeit als diejenigen von α-CEHC und
Trolox. Somit wurde bewiesen, dass nicht nur Tocopherol, sondern
auch die CEHC-Verbindungen,
(insbesondere γ-CEHC)
sehr effektive Antioxidantien im Plasma sein können und einen antioxidativen
Effekt auf die Membranoberfläche
von LDL zeigen.
