DE60315842T2

DE60315842T2 - Verwendung von hesperidin oder einem seiner derivate zur herstellung eines medikaments für die stimulierung der knochenbildung

Info

Publication number: DE60315842T2
Application number: DE60315842T
Authority: DE
Inventors: Marie-Noelle Horcajada; Veronique Coxam; Christine Morand; Marie-Jeanne Davicco
Original assignee: Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Current assignee: Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2023-06-28
Also published as: FR2841472B1; US8859612B2; AU2003255695A1; HK1081866A1; AU2003255695B2; RU2320346C2; CN1678327B; EP1536806A1; JP2005537241A; RU2005102093A; EP1536806B1; CA2491167C; FR2841472A1; CN1678327A; CA2491167A1; DE60315842D1; ATE370739T1; PT1536806E; WO2004002496A1; ZA200500835B

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Aufrechterhaltung oder der Wiederherstellung des Gleichgewichts des Knochenstoffwechsels bei Mensch oder Tier, insbesondere für die Prävention oder Behandlung von Beschwerden, die mit einem Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels aufgrund der Zufuhr einer Zusammensetzung, die die Bildung des Knochens stimuliert und/oder die Knochenresorption hemmt, mit der Nahrung oder der therapeutischen Verabreichung einer solchen verbunden sind.
Stand der Technik
Der Knochen ist kein statisches Gewebe. Der Knochen erfährt eine ständige Remodellierung durch Zerstörung und de-novo-Synthese des Knochengewebes in einem komplexen Vorgang, an dem zwei Haupttypen von Zellen beteiligt sind, nämlich Osteoblasten, die neues Knochengewebe produzieren, und Osteoklasten, die den Knochen zerstören.
Die Aktivitäten dieser Zellen werden von einer großen Zahl von Cytokinen und Wachstumsfaktoren reguliert, von denen die meisten identifiziert und kloniert wurden, wie es in der allgemeinen Übersicht von Mundy beschrieben ist (Mundy, G.R., 1996, Clin. Orthop., Band 324: 24–28; Mundy, G.R., 1993, J. Bone Miner Res, Band 8: S 505–S 510).
Die Osteoblasten, Zellen, die für die Bildung des Knochens verantwortlich sind, differenzieren sich ausgehend von Vorläuferzellen und exprimieren und sezernieren zahlreiche Enzyme und zahlreiche Strukturproteine der Knochenmatrix einschließlich Collagen Typ I, Osteocalcin, Osteopontin und Alkalischer Phosphatase (Stein G. et al., 1990, Curr. Opin Cell Biol. Band 2: 1018–1027; Harris S et al., 1994, J. Bone Miner Res Vol. 9: 855–863).
Die Osteoblasten synthetisieren ebenfalls zahlreiche wachstumsregulierende Peptide einschließlich der BMP-Peptide (für "bone morphogenetic Proteins"), die in der Knochenmatrix gelagert werden und die wahrscheinlich für die normale Bildung des Knochens verantwortlich sind.
Wie die Alkalische Phosphatase, Osteocalcin und Osteopontin werden die BMP-Peptide von den Osteoblasten in Kultur an dem Zeitpunkt exprimiert, an dem diese Zellen sich vermehren und differenzieren.
Osteoklasten sind mehrkernige Zellen, die in einem Vorgang, den man gemeinhin als Knochenresorption bezeichnet, für den Knochenverlust verantwortlich sind.
Bei einem gesunden Individuum, erwachsener Mensch oder Tier, erlaubt die Zusammenwirkung der Osteoblasten und Osteoklasten eine Aufrechterhaltung der Knochenmasse in der Zeit und gewährleistet gleichzeitig eine Remodellierung des Knochengewebes durch Resorption und de-novo-Synthese des Knochens.
Bei einem gesunden Erwachsenen ist die Bildungsgeschwindigkeit der Osteoklasten und der Osteoblasten so groß, dass es ein Gleichgewicht zwischen der Knochenbildung und der Knochenresorption gibt. Bei Osteoporosepatienten entsteht jedoch ein Ungleichgewicht im Vorgang der Knochenremodellierung, was zu einem Verlust des Knochens führt, der mit größerer Geschwindigkeit abläuft als seine Bildung. Obwohl dieses Ungleichgewicht in einem gewissen Maße mit zunehmendem Alter bei den meisten Individuen besteht, ist es bei Osteoporosepatienten viel schlimmer und beginnt in viel jüngerem Alter.
So ist beim Menschen und anderen Säugern eine Vielzahl von Beschwerden mit einem anormalen Stoffwechsel der Knochenresorption oder der Knochenbildung verbunden, der zu einem Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels bzw. der Knochenremodellierung führt.
Man beobachtet insbesondere eine große Heterogenität im Spitzenwert der Knochenmasse zwischen den Individuen, wobei diese Heterogenität auf große Variationen im Vorgang des Knochenwachstums seit dem frühesten Alter zurückzuführen ist. So ist die maximale Knochenmasse, die zu Beginn des Erwachsenenalters erreicht wird und auch als Spitzenwert der Knochenmasse bezeichnet wird, von einem Individuum zum nächsten sehr variabel. Mit dem Alter sind die Individuen, die einen niedrigen Spitzenwert der Knochenmasse besitzen und einen Knochenverlust aufgrund der Alterung erleiden, benachteiligt. So wird je nach Individuum eine frühzeitige präventive Behandlung des Knochenverlusts empfohlen, um die Ungleichgewichte der Knochenremodellierung, die auf nichtpathologische Art während des Alterns entstehen, insbesondere die frühzeitigen Risiken von Knochenbrüchen, soweit wie möglich zu reduzieren.
Unter den pathologischen Störungen, die mit einem Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels verbunden sind, seien insbesondere Störungen oder Pathologien wie Osteoporose, Morbus Paget, Knochenverlust oder Osteolyse, die man in der Nähe einer Prothese beobachtet, Knochenmetastasen, Hypercalcämie aufgrund einer Krebserkrankung, multiple Myelome und periodontale Krankheiten genannt.
Bestimmte Störungen oder Pathologien des Knochenstoffwechsels können nach einer langfristigen Immobilisierung, zum Beispiel einem langfristigen Krankenhausaufenthalt, oder auch nach einem Aufenthalt in der Schwerelosigkeit hervorgerufen werden.
Unter den Störungen, die mit einer anormalen Knochenresorption verbunden sind, ist die Osteoporose am häufigsten, wobei sich diese am häufigsten bei Frauen nach Beginn der Menopause bemerkbar macht. Osteoporose ist eine systemische Skelettkrankheit, die durch eine Reduktion der Knochenmasse und eine Verschlechterung der Mikroarchitektur des Knochengewebes gekennzeich net ist, welche mit einer Erhöhung der Zerbrechlichkeit des Knochens und seiner Anfälligkeit für Brüche einhergeht.
Es gibt auch andere Faktoren, die den zur Osteoporose führenden Knochenverlust verstärken können, wie der Konsum von Zigaretten, Alkoholmissbrauch, sitzende Lebensweise, geringe Calciumzufuhr, unausgewogene Ernährung oder auch Vitamin-D-Karenz.
Da die Osteoporose wie andere Störungen, die mit einem Knochenverlust verbunden sind, eine chronische Störung darstellt, müssen ihre Prävention und Behandlung langfristig angelegt werden.
Es wird zur Zeit zugegeben, dass frühzeitige Maßnahmen zu bevorzugen sind, da die beiden kritischen Phasen für das Knochenkapital die folgenden sind:

– die Wachstumsperiode, die den Erwerb der maximalen Knochenmasse (Spitzenwert der Knochenmasse) erlaubt;
– das Altern, das die Geschwindigkeit des Verlusts der Knochenmasse konditioniert.

Die Prävention der Osteoporose darf also nicht mehr auf das ältere Individuum beschränkt bleiben.
Außerdem gibt es bei Mensch oder Tier zahlreiche Zustände, die durch die Notwendigkeit gekennzeichnet sind, die Knochenbildung zu steigern. Zum Beispiel ist es im Falle von Knochenbrüchen notwendig, das Knochenwachstum zu stimulieren, um die vollständige Reparatur des Knochens zu beschleunigen. Diese Notwendigkeit besteht auch bei periodontalen Krankheiten, Knochenmetastasen, osteolytischen Krankheiten und Zuständen, bei denen man eine Reparatur des Bindegewebes anstrebt, zum Beispiel für die Narbenbildung oder die Regeneration von Defekten oder Verletzungen des Knorpels. Die Stimulierung des Knochenwachstums strebt man auch im Falle von primärem und sekundärem Hyperparathyreoidismus sowie bei diabetesbedingter Osteoporose und bei glucocorticoidbedingter Osteoporose an.
Es gibt heute zahlreiche Verbindungen, die auf die Stimulierung der Knochenbildung oder die Hemmung der Knochenresorption einwirken; unter diesen seien genannt die Verbindungsklasse der Polyphosphonate (Europäisches Patent Nr. EP 210 728 ), die Thioamid-Oxazolidinone ( US-Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2002/0010341 ), die Aminobisphosphonatverbindungen ( US-Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2001/0046977 ) oder auch die Isoflavonverbindungen ( US-Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2002/0035074 ). Es wurde auch die Verwendung eines Extrakts einer Pflanze der Gattung Lycopersicon vorgeschlagen ( US-Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2002/0009510 ).
JP 2001114675 beschreibt die Verwendung von Vitamin K₂ in Kombination mit anderen Bestandteilen für die Behandlung von Osteoporose.
EP 1127572 betrifft die Verwendung von Flavonen für die Behandlung von Krankheiten, die mit Cyclooxygenase-2 (COX) und NFκB verbunden sind.
Obwohl es heute eine Vielzahl von Wirkstoffen gibt, um die Knochenbildung zu stimulieren und/oder die Knochenresorption zu hemmen, gibt es ein ständiges Bedürfnis nach neuen Wirkstoffen, insbesondere aufgrund des beschränkten Erfolgs der aktuellen Behandlungen.
Außerdem gibt es in Anbetracht des chronischen Charakters bestimmter Zustände, die durch ein Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels hervorgerufen werden, ein Bedürfnis nach neuen Wirkstoffen, die über einen langen Zeitraum bei Mensch und Tier verwendet werden können und in einer durch die Nahrung zugeführten Form auftreten, zum Beispiel in Form einer Nahrungszusammensetzung.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Überraschenderweise hat der Anmelder gezeigt, dass Hesperidin, bei dem es sich um eine Verbindung aus der Klasse der Flavonoide handelt, auf den Knochenstoffwechsel einwirken kann, indem es die Bildung des Knochens stimuliert und die Knochenresorption hemmt.
Gemäß der Erfindung wird also eine Nährzusammensetzung und eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung bereitgestellt, die als Wirkstoff die Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate umfasst.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung der Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate für die Herstellung einer Zusammensetzung zum Stimulieren der Knochenbildung und/oder zum Hemmen der Knochenresorption bei Mensch oder Tier, insbesondere bei Hund, Katze oder Pferd.
Gemäß einem ersten Aspekt ist die obige Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung eine Nährzusammensetzung ist, die für die orale Verabreichung geeignet ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist die obige Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung eine pharmazeutische Zusammensetzung zur oralen, parenteralen oder intravenösen Verabreichung ist.
Beschreibung der Figuren
1 zeigt die Aufrechterhaltung einer äquivalenten Körperzusammensetzung (% Fettmasse in Bezug auf das Körpergewicht) zwischen den verschiedenen Gruppen von Tieren, und zwar normalen Tieren (T SH), ovariektomierten Tieren (T OVX), mit Hesperidin behandelten normalen Tieren (Hp SH) und mit Hesperidin behandelten ovariektomierten Tieren (Hp OVX). Auf der Ordinate ist der Prozentsatz der Fettmasse aufgetragen.
2 zeigt die Erhöhung der Dichte der femoralen Metaphyse bei intakten Ratten oder bei ovariektomierten Ratten, die die Hesperidin-Behandlung erhielten, im Vergleich zu denjenigen, die einer Standardernährung unterzogen wurden. Auf der Ordinate ist die Knochendichte in g/cm³ aufgetragen.
3 zeigt die Prävention der durch Ovariektomie induzierten Erhöhung der Knochenresorption durch Hesperidin, die durch Messung der Ausscheidung von Desoxypyridinolin im Urin bewertet wurde. Auf der Ordinate ist der Messwert des Stoffmengenverhältnisses von Desoxypyridinol zu Kreatinin im Urin aufgetragen.
4 zeigt die Stimulierung der Osteoblastenaktivität (bewertet durch Messung des Osteocalcin-Plasmaspiegels) bei den behandelten Rattenweibchen in Bezug auf die Kontrolltiere. Auf der Ordinate ist der in mg/l ausgedrückte Osteocalcin-Plasmaspiegel aufgetragen.
5 zeigt die Kinetik der durch 10 bzw. 50 μM Hesperetin stimulierten Osteoblastendifferenzierung (Erhöhung der Aktivität der Alkalischen Phosphatase) bei hPOB-tert-Zellen bei Passage 31. Auf der Ordinate ist die Aktivität der Alkalischen Phosphatase in μM para-Nitrophenol/Stunde/mg Protein ausgedrückt. Auf der Abszisse ist die Zeit in Tagen ausgedrückt.
6 zeigt die Stimulierung der Calciumakkumulation in hPOB-tert-Zellen (bei Passage 31) durch Hesperitin (50 μM) nach 21 Tagen Inkubation. Auf der Ordinate ist der Messwert für das Verhältnis Calcium Ca²⁺/Proteinen, ausgedrückt als μg Ca² ⁺/mg Proteine, aufgetragen.
7 zeigt die Kontrolle des Nahrungskonsums im Laufe der Zeit bei unbehandelten (OVX Kontr.) oder mit Hesperidin behandelten (OVX Hesp) ovariektomierten Rattenweibchen und bei normalen (SH Kontr.) oder mit Hesperidin behandelten (SH Hesp) Kontrollrattenweibchen. Auf der Abszisse: Zeit, alle zwei Tage; auf der Ordinate: Gramm konsumierte Nahrung.
8 zeigt das Entwicklungsprofil des Gewichts der Rattenweibchen in den Gruppen (SH), (SH Hesp), (OVX) und (OVX Hesp). Auf der Abszisse: Zahl der Tage; auf der Ordinate: mittleres Gewicht der Tiere ± Standardabweichung.
9 zeigt die Körperzusammensetzung in Prozent der Fettmasse der Rattenweibchen in den Gruppen (SH), (SH Hesp), (OVX) und (OVX Hesp). Auf der Abszisse: Tiergruppe; auf der Ordinate: Körperzusammensetzung, ausgedrückt in Prozent der Fettmasse.
10 zeigt das Gewicht des Uterus der Rattenweibchen in den Gruppen (SH), (SH Hesp), (OVX) und (OVX Hesp). Auf der Abszisse: Tiergruppe; auf der Ordinate: mittleres Gewicht des Uterus, ausgedrückt in Gramm.
11 zeigt die femorale Gesamtdichte (T-BMD) bei den Rattenweibchen in den Gruppen (SH), (SH Hesp), (OVX) und (OVX Hesp). Auf der Abszisse: Tiergruppe; auf der Ordinate: femorale Mineraldichte, ausgedrückt in g/cm².
12 zeigt die Mineraldichte der proximalen femoralen Metaphyse (M-BMDp) bei den Rattenweibchen in den Gruppen (SH), (SH Hesp), (OVX) und (OVX Hesp). Auf der Abszisse: Tiergruppe; auf der Ordinate: Mineraldichte der proximalen femoralen Metaphyse, ausgedrückt in g/cm².
13 zeigt die femorale Diaphysenmineraldichte (D-BMD) bei den Rattenweibchen in den Gruppen (SH), (SH Hesp), (OVX) und (OVX Hesp). Auf der Abszisse: Tiergruppe; auf der Ordinate: Mineraldichte der femoralen Diaphyse, ausgedrückt in g/cm².
14 zeigt die Belastung beim femoralen Bruch bei den Rattenweibchen in den Gruppen (SH), (SH Hesp), (OVX) und (OVX Hesp). Auf der Abszisse: Tiergruppe; auf der Ordinate: Belastung beim femoralen Bruch, ausgedrückt in Newton (N).
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird also eine Nährzusammensetzung und eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung bereitgestellt, die die Bildung des Knochens stimulieren und/oder die Knochenresorption bei Mensch oder Tier hemmen soll und als Wirkstoff die Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate umfasst.
Hesperidin ist eine natürliche Glucosidverbindung, die man hauptsächlich in Zitrusfrüchten, d.h. den Früchten der Gattung Citrus, findet. Hesperidin ist größtenteils in der Schale der Zitrusfrüchte vorhanden, findet sich jedoch auch in großen Mengen im Fruchtfleisch und somit im Saft der Zitrusfrüchte einschließlich Orangen und Zitronen.
Hesperidin ist eine glucosylierte Verbindung, die einen Flavanonkern von Hesperitin (3',5',5-Trihydroxy-4'-methoxyflavanon) umfasst, an den ein glucosidischer Teil von Rutinose-L-rhamnosyl(α1-6)glucose über die Hydroxylgruppe, die sich am Kohlenstoffatom auf Position 7 des Hesperetins befindet, kovalent gebunden ist.
Die Verbindung Hesperidin ist eine Verbindung aus der Klasse der Flavonoide, die zur Zeit in Verbindung mit Vitamin C verwendet wird, um die biologische Wirkung von Vitamin C zu potenzieren, insbesondere indem es die Denaturierung von Vitamin C durch Oxidation reduziert. In dieser Anwendung wird Hesperidin als Hilfsmittel bei der Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, insbesondere Bluthochdruck und Blutungen, vorgeschlagen.
Hesperidin wurde aufgrund seiner Fähigkeit, die Zerstörung der Matrix der von Knorpel abgeleiteten Chondrocyten zu hemmen, auch als knorpelschützendes Mittel beschrieben (Patentanmeldung Nr. EP 633 022 ).
Hesperidin wurde auch im Stand der Technik als Mittel, um die Pigmentierung der Haut zu verhindern (deutsche Patentanmeldung Nr. DE 19742 025 ), als Inhibitor der HMG-CoA-Reductase ( US-Patent Nr. 5,763,414 ) oder von Acyl-CoAcholesterin-O-Acyl-Transferase (PCT-Anmeldung Nr. WO 99/21.549 ) oder auch der Thrombocytenaggregation (koreanische Patentanmeldung Nr. KR 276 979 ) vorgeschlagen.
Überraschenderweise wurde gemäß der Erfindung gezeigt, dass Hesperidin die Bildung des Knochens stimuliert und die Knochenresorption hemmt.
Wie durch diese Beispiele gezeigt wurde, induziert Hesperidin eine Erhöhung der Dichte des metaphysischen Knochengewebes (trabekulärer Knochen) und der Dichte des diaphysischen Knochens (kortikaler Knochen) und induziert so eine Verbesserung der Knochenmineralisation.
Hesperidin stimuliert auch den Knochenaufbau, wie es die starke Erhöhung der Osteocalcin-Plasmaspiegel beweist, die man bei den Tieren beobachtet, die eine mit dieser Verbindung ergänzte Nahrung erhalten haben.
Es wurde auch gezeigt, dass Hesperidin eine Unterbrechung der Vermehrung der Vorläuferzellen der Osteoblasten sowie deren Differenzierung zu reifen Osteoblasten hervorruft, wie dies durch die Induktion einer Erhöhung der Aktivität von Alkalischer Phosphatase sichtbar gemacht wird. Außerdem induziert Hesperidin eine Erhöhung der Akkumulation von Calcium in den Osteoblasten.
Weiterhin hemmt Hesperidin die Knochenresorption bei ovariektomierten Ratten, dem experimentellen Bezugstiermodell, das die humane Osteoporose nachbildet.
Insbesondere wird gemäß der Erfindung gezeigt, dass Hesperidin die Aufrechterhaltung des Knochenkapitals im Laufe der Alterung bei Individuen, deren Wachstum abgeschlossen ist, ermöglicht, insbesondere bei Individuen in einer Situation der hormonalen Karenz, wie dies bei den 6 Monate alten ovariektomierten Rattenweibchen beobachtet wird, die ein Modell sind, das die physiologische Situation der Menopause nachbildet.
Wegen dieser beiden zusammenwirkenden Aktivitäten des Hesperidins, nämlich die Knochenbildung und die Hemmung der Knochenresorption, ist es sehr nützlich als Wirkstoff bei Mensch oder Tier, um das Gleichgewicht des Knochenstoffwechsels aufrechtzuerhalten oder wiederherzustellen, das heißt:

– entweder die Aktivitäten der osteoblastischen und osteoklastischen Zellen mit dem Alter zeitlich konstant zu halten und so Störungen des Knochenstoffwechsels zu verhindern;
– oder einem Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels, zum Beispiel bei Störungen wie Osteoporose, entgegenzuwirken oder auch die Knochenregeneration zu stimulieren, zum Beispiel im Falle eines Risses oder Bruchs des Knochens.

Die vorliegende Erfindung betrifft also die Verwendung der Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate für die Herstellung einer Zusammensetzung, die das Gleichgewicht des Knochenstoffwechsels bei Mensch oder Tier aufrechterhalten oder wiederherstellen kann, indem sie die Knochenbildung stimuliert und/oder die Knochenresorption hemmt.
Unter Hesperidin wird die Verbindung (S)-7-[[6-O-(6-Desoxy-α-L-mannopyranosyl)-β-D-glucopyranosyl]oxy]-2,3-dihydro-5-hydroxy-2-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)-4H-1-benzopyran-4-on verstanden.
Unter "Derivat" von Hesperidin werden gemäß der Erfindung die folgenden Verbindungen verstanden:

– die Verbindung Hesperetin, die aus dem nichtglycosylierten Flavanonkern des Hesperidins besteht und die folgende Formel aufweist: (S)-2,3-Dihydro-5,7-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)-4H-1-benzopyran-4-on; 3',5,7-Trihydroxy-4'-methoxyflavanon;
– α-Glucosylhesperidin, das eine Kette von 1 bis 20 Glucoseresten umfasst, die durch eine 1,4-Verknüpfung miteinander verbunden sind, wobei die Kette der Glucosereste selbst über eine Bindung des Typs 1,4 an Position 4 des Glucoserestes des Hesperidins gebunden ist; diese Derivate des Hesperidins und ihr Herstellungsverfahren sind insbesondere in der Patentanmeldung Nr. EP 0 825 196 und im US-Patent Nr. 6,048,712 beschrieben;
– die Methylhesperidinverbindungen, insbesondere die Verbindung 3¹-Methyl-7-(rhamnosyl-2-methylglucosyl)hesperidin und die Verbindung 3¹-Methylhesperidin, wobei diese Verbindungen sowie ihr Herstellungsverfahren im US-Patent Nr. 858,784 beschrieben sind;
– Konjugate von Hesperetin und Sulfat oder Glucuronid, die man zusammen mit Hesperetin als Produkte der Metabolisierung von Hesperidin im Blutkreislauf findet.

Unter "Stimulierung der Knochenbildung" versteht man gemäß der Erfindung die Fähigkeit von Hesperidin oder eines seiner Derivate zur Stimulierung der Aktivität der Osteoblasten und somit zur Begünstigung der Synthese des Proteingerüsts des Knochens und der Ablagerung von Mineralien, vor allem Calcium, auf diesem Proteingerüst, d.h. zur Stimulierung der Mineralisation des Knochens, die auch Knochenaufbau genannt wird.
Um zu überprüfen, dass die Zufuhr von Hesperidin bei einem Menschen oder Tier, insbesondere einem Säuger, die Knochenbildung stimuliert, kann der Fachmann insbesondere auf herkömmliche Maßnahmen der Densitometrie zurückgreifen und überprüfen, dass die Zufuhr von Hesperidin oder eines seiner Derivate in einer gegebenen Dosis eine Zunahme der Knochendichte induziert.
Der Fachmann kann auch auf irgendeinen der anderen Tests zurückgreifen, die ebenfalls in den Beispielen beschrieben sind, wie die Messung der Bruchbeständigkeit des Knochens oder auch die Messung der Aktivität der Alkalischen Phosphatase und die Messung der Akkumulation von Calcium in den Osteoblasten.
Unter "Hemmung der Knochenresorption" versteht man gemäß der Erfindung eine Hemmung der Aktivität der Zerstörung des Knochengewebes durch die Osteoklasten. Um zu überprüfen, dass die Zufuhr von Hesperidin oder eines seiner Derivate bei Mensch oder Tier die Knochenresorption hemmt, kann der Fachmann die Ausscheidung von Desoxypyridinolin im Urin messen, wie es in den Beispielen beschrieben ist, wobei eine Verminderung der Expression des Desoxypyridinolins eine Hemmung der Knochenresorption widerspiegelt.
Die Zufuhr von Hesperidin oder eines seiner Derivate bei einem tierischen Organismus induziert gleichzeitig eine Stimulierung der Knochenbildung und eine Hemmung der Knochenresorption, wobei die globale Zunahme der Knochenmineralisation und somit der Dichte des Knochens das Ergebnis der Induktion dieser beiden Mechanismen ist.
Um zu bestimmen, ob sich ein Patient in einem Zustand einer reduzierten Knochenmasse befindet und folglich eine Zufuhr von Hesperidin oder eines seiner Derivate benötigt, kann der Fachmann insbesondere auf den Bericht der Weltgesundheitsorganisation (WHO) von 1994 mit dem Titel "Assessment of fracture risk and its application to screening for post-menopausal osteoporosis", WHO Technical Series-843, zurückgreifen.
Eine Nahrungszusammensetzung oder eine therapeutische Zusammensetzung, die Hesperidin oder eines seiner Derivate als Wirkstoff enthält, ist zunächst für die Prävention des Knochenverlusts aufgrund eines Ungleichgewichts in der Remodellierung des Knochengewebes bei Mensch oder Tier bestimmt, insbesondere bei einem nichthumanen Säuger, insbesondere einem Haustier, wie Hund oder Katze, oder auch einem Pferd, insbesondere einem Vollblut.
Eine Zusammensetzung, wie sie oben definiert ist, ist auch dafür bestimmt, das Knochenwachstum bei jungen Individuen zu begünstigen, um Individuen zu erhalten, die eine große Knochendichte und womöglich gleichzeitig einen erhöhten Spitzenwert der Knochenmasse besitzen. Insbesondere ist eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung nützlich während der Wachstumsphase des Menschen sowie der anderen Säuger, insbesondere der großrassigen oder reinrassigen Hunde oder auch Rennpferde.
Die Zusammensetzung, die Hesperidin oder eines seiner Derivate enthält, ist auch für Individuen bestimmt, die Symptome eines Knochenmangels zeigen oder anfällig dafür sind, unter einem Knochenmangel zu leiden, d.h. einem Ungleichgewicht im Verhältnis zwischen der Knochenbildung und der Knochenresorption, das, wenn es weiterbesteht, eine Verringerung der Knochenmasse induziert. Eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist auch für Individuen bestimmt, die Symptome eines Knochenmangels zeigen, die aus einem Bruch, einem chirurgischen Eingriff oder auch einer Zahnkrankheit resultieren.
Insbesondere ist eine Nahrungszusammensetzung oder eine pharmazeutische Zusammensetzung zum human- oder veterinärmedizinischen Gebrauch gemäß der Erfindung nützlich bei der Behandlung von Krankheiten wie Osteoporose, Morbus Paget, Knochenverlust oder Osteolyse, der bzw. die in der Nähe einer Prothese beobachtet wird, Knochenmetastasen, Hypercalcämie aufgrund von Krebs, multiple Myelome, periodontale Krankheiten oder auch Osteoarthritis.
Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung kann in Form einer Nahrungszusammensetzung oder auch in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung vorliegen, wie es im Folgenden beschrieben wird.
Gemäß der Erfindung wurde auch gezeigt, dass Hesperidin eine Unterbrechung der Vermehrung der Osteoblasten induziert sowie deren Differenzierung hervorruft, ohne dass die Anwesenheit von Hilfsmitteln wie osteoblastischen Differenzierungsfaktoren, wie Vitamin D3 und Dexamethason, notwendig sind, im Unterschied zu zahlreichen Anti-Osteoporose-Verbindungen, die im Stand der Technik beschrieben sind. Diese experimentelle Beobachtung unterstreicht das Interesse an Hesperidin und seinen Derivaten zur Stimulierung der Knochenbildung und Hemmung der Knochenresorption, da diese Verbindungen biologisch aktiv sind, wenn sie allein verwendet werden, und dem Organismus folglich nicht in Form einer Kombination von Hesperidin oder eines seiner Derivate mit einer anderen Verbindung, wie einem Vitamin, zugeführt werden müssen.
Außerdem beweist die Tatsache, dass Hesperidin eine Erhöhung nicht nur der Dichte des trabekulären Knochens, sondern auch der Dichte des kortikalen Knochens induziert, das hohe Niveau der biologischen Aktivität dieses Moleküls. Tatsächlich ist der trabekuläre Knochen, der den Kopf des Knochens bildet und stark von Gefäßen durchzogen ist, der privilegierte Ort des Austauschs von Calcium zwischen dem Knochen und dem Blutkreislauf, während der kortikale Knochen, der den geraden Rumpf des Knochens bildet und sehr wenig von Gefäßen durchzogen ist, viel weniger anfällig dafür ist, von einer schnellen Änderung in seiner Mineralisation betroffen zu sein.
Nahrungszusammensetzungen, die Hesperidin oder eines seiner Derivate enthalten
Wie bereits oben erwähnt wurde, entwickeln sich zahlreiche Störungen, die mit einem Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels verbunden sind, wie Osteoporose, fortschreitend über einen langen Zeitraum und erfordern chronische Behandlungen. Ihre Prävention oder Behandlung kann also dank einer regelmäßigen Zufuhr von Hesperidin oder eines seiner Derivate, vorzugsweise in Form einer Nahrungszusammensetzung, realisiert werden.
Ebenso ermöglicht es eine regelmäßige Nahrungszufuhr von Hesperidin bei jungen Individuen im Wachstum, Menschen oder Tieren, durch Stimulierung der Knochenbildung eine große Knochendichte und einen erhöhten Spitzenwert der Knochenmasse zu erhalten, wenn diese Individuen das Erwachsenenalter erreichen.
Außerdem ist eine regelmäßige Nahrungszufuhr von Hesperidin nützlich, um den Knochenverlust zu verhindern, der mit dem Alter entsteht.
Die Erfindung betrifft auch eine Nahrungszusammensetzung zur Stimulierung der Knochenbildung und/oder Hemmung der Knochenresorption, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie als aktive Nahrungsverbindung die Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate umfasst.
Unter "Nahrungszusammensetzung" wird gemäß der Erfindung eine Zusammensetzung verstanden, die Hesperidin oder eines seiner Derivate enthält und eine Nahrungszusammensetzung oder auch eine Nahrungsergänzung bildet, die nicht die Merkmale eines Medikaments besitzt.
Die verschiedenen Verwendungen der Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate für die Herstellung einer Nahrungszusammensetzung werden im Folgenden in Bezug auf die technischen Merkmale der Nahrungszusammensetzung definiert.
Eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise für die orale Verabreichung geeignet.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung eine diätetische Nahrung, die für die Aufrechterhaltung einer guten Gesundheit des Menschen oder des Tiers, der bzw. das sie einnimmt, verwendet wird. Eine solche Nahrungszusammensetzung wird auch üblicherweise als "funktionelle Nahrung" bezeichnet, die zum Konsum bestimmt ist, entweder als integraler Bestandteil der Nahrung oder als Nahrungsergänzung, wobei aber sein Gehalt an Hesperidin oder einem seiner Derivate eine physiologische Rolle impliziert, die über die Versorgung mit Grundnahrungsbedürfnissen hinausgeht.
Gemäß einem ersten Aspekt ist die Nahrungszusammensetzung dazu bestimmt, die Knochenbildung bei jungen Individuen in der Wachstumsphase zu stimulieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist die Nahrungszusammensetzung dazu bestimmt, den Knochenverlust, der durch das Altern entsteht, zu verhindern.
Gemäß einem dritten Aspekt ist die Nahrungszusammensetzung dazu bestimmt, Störungen, die mit einem Ungleichgewicht des Verhältnisses zwischen der Knochenbildung und der Knochenresorption verbunden sind, zu verhindern oder zu behandeln.
Gemäß einem vierten Aspekt ist die Nahrungszusammensetzung dazu bestimmt, einen Knochenmangel, der sich aus einem Bruch ergibt, zu behandeln.
Gemäß noch einem anderen Aspekt ist die Nahrungszusammensetzung dazu bestimmt, Pathologien zu verhindern oder zu behandeln, die aus Osteoporose, Morbus Paget, Knochenverlust oder Osteolyse, der bzw. die in der Nähe einer Prothese beobachtet wird, Knochenmetastasen, Hypercalcämie aufgrund von Krebs, multiplen Myelomen, periodontalen Krankheiten oder Osteoarthritis ausgewählt sind.
Eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie die Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate als Wirkstoff umfasst, kann in einer Vielzahl von Formen von Nahrungszusammensetzungen und Getränken einschließlich Säften, vorzugsweise Fruchtsäften, Joghurts, Speiseeis, Käse, Backwaren, wie Brot, Keksen und Kuchen, Milchprodukten, Desserts, Süßwaren, Getreideriegeln, Frühstückscerealien, Produkten zum Würzen von Nahrungsmitteln (insbesondere Gewürzen und Saucen), Obstsalaten, Fruchtmusen usw. vorliegen.
Eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie die Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate als Wirkstoff umfasst, kann auch in Form einer Vielzahl von Produkten zur Tierernährung, insbesondere für Hunde oder Katzen, entweder in feuchter, halbfeuchter oder trockener Form vorliegen, insbesondere in Form von Trockenfutter (Kroketten).
Wie schon früher beschrieben wurde, ist Hesperidin eine Verbindung, die man natürlicherweise in den Zitrusfrüchten der Gattung Citrus, insbesondere in Orangen und Zitronen, findet, wobei diese Verbindung hauptsächlich in der Schale der Früchte enthalten ist, sich jedoch auch in großen Mengen im Fruchtfleisch findet, wie dies insbesondere von MANSELL et al. (MANSELL R L et al., 1983, J. Agric. Food Chem., Vol. 31: 156–162), ROUSEFF et al. (ROUSEFF R L et al., 1987, J. Agric. Food Chem, Vol. 35: 1027–1030) oder auch GIL-IZQUIERDO et al. (GIL-IZQUIERDO A et al., 2001, J. Agric. Food Chem., Vol. 49: 1035–1041) beschrieben ist.
Gemäß einem ersten Aspekt kann eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung in Form eines Zitrusfruchtsafts, insbesondere eines Orangensafts oder Zitronensafts, gegebenenfalls in Form eines Zitrusfruchtsaftkonzentrats, vorliegen.
Gemäß einem zweiten Aspekt kann eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung aus einer Nahrungszusammensetzung bestehen, die an Zitrusfrüchten oder Zitrusfruchtextrakt, insbesondere der Orange oder Zitrone, angereichert ist.
Gemäß einem dritten Aspekt liegt eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung in Form irgendeines Produkts, insbesondere irgendeines Getränks, das mit Schalen von Zitrusfrüchten, Zitrusfruchtsaft, Zitrusfruchtfleisch oder jedem anderen Zitrusfruchtextrakt einschließlich Orange und Zitrone aromatisiert ist, vor.
So kann eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung, die in flüssiger Form oder in fester Form, insbesondere in Form eines Pulvers, vorliegt, aus einem Extraktionsprodukt, das ausgehend von der Schale oder dem Fruchtfleisch einer Zitrusfrucht erhalten wurde, bestehen oder auch ein Extraktionsprodukt, das ausgehend von der Schale oder dem Fruchtfleisch einer Zitrusfrucht erhalten wurde, umfassen.
Insbesondere liegt eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung in Form eines Getränks vor, zum Beispiel als Mineralwasser, dem ein Extrakt der Schale oder des Fruchtfleischs einer Zitrusfrucht einschließlich Orange oder Zitrone hinzugefügt wurde.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt kann das Extraktionsprodukt am Anfang mit Hesperidin angereichert werden, wenn man ein Extraktionsverfahren ausführt, das speziell daran angepasst ist, ein solches Ziel zu erreichen, wie das Verfahren, das in der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 8 188 593 beschrieben ist und bei dem das Produkt vom Pressen der Früchte der Gattung Citrus auf pH 11,5–12,5 eingestellt wird und dann die nach dem Pressen und pH-Einstellen erhaltene Flüssigkeit zentrifugiert wird, bevor eine zweite pH-Einstellung auf pH 5–5,5 erfolgt, und dann erhitzt wird und ein letzter Zentrifugationsschritt durchgeführt wird, bevor das an Hesperidin angereicherte Produkt gewonnen wird. Ein anderes Extraktionsverfahren, das zur Gewinnung eines an Hesperidin angereicherten Extrakts verwendet werden kann, ist das in der britischen Patentanmeldung Nr. GB 486.898 beschriebene.
Um ein an Hesperidin angereichertes Extraktionsprodukt ausgehend von Zitrusfrüchten und insbesondere ausgehend von Orangen und Zitronen zu erhalten, könnte der Fachmann vorteilhafterweise auch auf Verfahren zurückgreifen, die im US-Patent Nr. 2,400,693 bzw. US 2,442,110 beschrieben sind.
Gemäß einem anderen Aspekt sind in einer Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung das Hesperidin oder eines seiner Derivate durch chemische Synthese produziert.
Vorzugsweise umfasst eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung eine Menge an der Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate, die für eine tägliche orale Verabreichung zwischen 0,01 mg und 500 mg geeignet ist.
Für den Konsum beim Menschen umfasst eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung eine Menge an Wirkstoff, die für eine tägliche Zufuhr von Hesperidin oder einem seiner Derivate, die von der Zusammensetzung geliefert werden, von 0,01 mg bis 500 mg, vorzugsweise 0,1 mg bis 500 mg und besonders bevorzugt 1 mg bis 500 mg geeignet ist.
Für den Konsum durch ein Tier, insbesondere einen nichthumanen Säuger einschließlich Hund, Katze oder Pferd, ist eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung für eine tägliche Verabreichung an Wirkstoff, der von der Zusammensetzung geliefert wird, von 1 mg bis 500 mg, vorzugsweise 10 mg bis 500 mg Hesperidin oder eines seiner Derivate geeignet.
Beispielsweise wird ein Mineralwasser, das mit Hesperidin oder einem seiner Derivate ergänzt ist, 0,01 bis 500 mg Wirkstoffe pro Liter enthalten, wenn man den mittleren täglichen Mineralwasserkonsum eines Menschen auf etwa 1 Liter schätzt.
Gemäß noch einem anderen Aspekt kann die obige Nahrungszusammensetzung auch andere Nährverbindungen in Kombination mit Hesperidin oder einem seiner Derivate umfassen.
So kann die Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung auch eine Calciumquelle, zum Beispiel in Form einer physiologisch annehmbaren organischen oder anorganischen Verbindung, wie anorganische Calciumsalze (Calciumchlorid, Calciumphosphat, Calciumsulfat, Calciumoxid, Calciumhydroxid oder Calciumcarbonat), oder calciumhaltige organische Zusammensetzungen, wie Magermilchpulver, Calciumcaseinat oder auch organische Calciumsalze (Calciumcitrat, Calciummaleat oder ihre Gemische) umfassen.
Die Menge an Calcium, die in einer Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung enthalten ist, ist für eine tägliche Verabreichung, die von der Zusammensetzung geliefert wird, von 100 mg bis 1000 mg, vorzugsweise 200 mg bis 700 mg und besonders bevorzugt 300 mg bis 600 mg Calcium geeignet.
Eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung kann auch Vitamine, wie Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin K, Vitamin C, Folsäure, Thiamin, Riboflavin, Vitamin B6, Vitamin B12, Niacin, Biotin oder auch Pantothensäure umfassen.
Eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung kann auch Mineralien und Spurenelemente, wie Natrium, Kalium, Phosphor, Magnesium, Kupfer, Zink, Eisen, Selen, Chrom und Molybdän, umfassen.
Sie kann auch lösliche Fasern, wie Agar-Agar, ein Alginat, Johannisbrot, Carrageen, Gummi arabicum, Guar-Gum, Karaya-Gum, Pectin oder Xanthan umfassen, wobei diese löslichen Fasern in hydrolysierter oder nichthydrolysierter Form vorliegen.
Sie kann auch Energiequellen, insbesondere eine oder mehrere Kohlenhydratquellen, die aus Maltodextrinen, Stärke, Lactose, Glucose, Saccharose, Fructose, Xylit und Sorbit ausgewählt sind, umfassen.
Außerdem kann eine Nahrungszusammensetzung gemäß der Erfindung auch natürliche oder künstliche Aromen, zum Beispiel Aromen von Früchten, wie Banane, Orange, Pfirsich, Ananas oder Erdbeere, oder andere pflanzliche Aromen, wie Vanille, Kakao, Kaffee usw., umfassen.
Wie bereits zuvor erwähnt wurde, kann eine Zusammensetzung zur Stimulierung der Knochenbildung oder zur Hemmung der Knochenresorption gemäß der Erfindung auch in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung vorliegen, wie sie im Folgenden beschrieben wird.
Human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung
Die Erfindung betrifft auch eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung zur Stimulierung der Knochenbildung und/oder zur Hemmung der Knochenresorption, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie als Wirkstoff die Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate umfasst.
Insbesondere betrifft die Erfindung die Verwendung von Hesperidin oder eines seiner Derivate für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur human- oder veterinärmedizinischen Verwendung für die Prävention oder Behandlung einer Krankheit, die mit einem Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels verbunden ist, d.h. einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die die Knochenbildung stimulieren und/oder die Knochenresorption hemmen kann.
Die Verwendungen von Hesperidin für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung werden im Folgenden in Bezug auf die technischen Merkmale der pharmazeutischen Zusammensetzung beschrieben.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung umfasst als Wirkstoff Hesperidin oder eines seiner Derivate in einer Menge, die geeignet ist, bei Individuen, die einer solchen Behandlung bedürfen, die Knochenbildung zu stimulieren oder die Knochenresorption zu hemmen.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung nützlich zur Stimulierung der Knochenbildung bei jungen Individuen, Mensch oder Tier, während der Wachstumsphase, um die zu Beginn des Erwachsenenalters erreichte Knochendichte zu erhöhen und die maximale Knochenmasse (Spitzenwert der Knochenmasse) zu Beginn des Erwachsenenalters zu erhöhen.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung geeignet, um den mit dem Alter im Verlauf der Alterung entstehenden Knochenverlust zu verhindern.
Gemäß einem dritten Aspekt ist eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung für die Prävention oder Behandlung von Beschwerden oder Krankheiten geeignet, die mit einem Ungleichgewicht des Verhältnisses zwischen der Knochenbildung und der Knochenresorption verbunden sind.
Gemäß einem vierten Aspekt ist eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung geeignet, um einen Knochenmangel, der sich aus einem Bruch ergibt, zu behandeln.
Gemäß einem fünften Aspekt ist eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung nützlich bei der Behandlung von Krankheiten, die mit einem Ungleichgewicht der Knochenremodellierung verbunden sind, wie Osteoporose, Morbus Paget, Knochenverlust oder Osteolyse, der bzw. die in der Nähe einer Prothese beobachtet wird, Knochenmetastasen, Hypercalcämie aufgrund von Krebs, multiple Myelome, periodontale Krankheiten oder auch Osteoarthritis.
Es kann sich um eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung für Hund oder Katze oder auch Pferd, insbesondere ein Vollblut, handeln.
Die pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung liegt in einer Form für die orale, parenterale oder intravenöse Verabreichung vor.
In ihrer Form, die für die Verabreichung an den Menschen bestimmt ist, umfasst eine pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung vorteilhafterweise eine Menge an Hesperidin oder einem seiner Derivate, die für eine tägliche Verabreichung des Wirkstoffs, der von der Zusammensetzung geliefert wird, geeignet ist, von 0,01 mg bis 500 mg.
In ihrer Form, die für die Verabreichung an Tiere, insbesondere ein Haustier, wie Hund oder Katze, bestimmt ist, umfasst eine pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung eine Menge an Hesperidin oder einem seiner Derivate, die für eine tägliche Verabreichung des Wirkstoffs, der von der Zusammensetzung geliefert wird, geeignet ist, von 1 mg bis 500 mg.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung umfasst Hesperidin oder eines seiner Derivate in Verbindung mit wenigstens einem Arzneimittel hilfsstoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus pharmazeutisch annehmbaren Arzneimittelhilfsstoffen besteht.
Techniken zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können vom Fachmann leicht gefunden werden, zum Beispiel in dem Werk Remington's Pharmaceutical Sciences, Mid. Publishing Co, Easton, PA, USA.
Hilfsstoffe, Träger und physiologisch annehmbare Arzneimittelhilfsstoffe sind auch in dem Werk mit dem Titel "Handbook of Pharmaceutical Excipients", zweite Auflage, American Pharmaceutical Association, 1994, beschrieben.
Um eine pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung zuzubereiten, kann sich der Fachmann vorteilhafterweise auf die letzte Ausgabe der Europäischen Pharmakopöe oder die United States Pharmacopeia (USP) beziehen.
Der Fachmann kann sich insbesondere vorteilhafterweise auf die vierte Ausgabe "2002" der Europäischen Pharmakopöe oder auch die Ausgabe USP 25-NF 20 der United States Pharmacopeia beziehen.
Vorteilhafterweise ist eine pharmazeutische Zusammensetzung, wie sie oben definiert ist, für die orale, parenterale oder intravenöse Verabreichung geeignet.
Wenn die pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung wenigstens einen pharmazeutischen oder physiologisch annehmbaren Arzneimittelhilfsstoff umfasst, handelt es sich insbesondere um einen Arzneimittelhilfsstoff, der für eine Verabreichung der Zusammensetzung auf oralem Weg geeignet ist, oder einen Arzneimittelhilfsstoff, der für eine Verabreichung der Zusammensetzung auf parenteralem Weg geeignet ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Prävention oder Behandlung einer Störung, die mit einem Ungleichgewicht des Knochenstoffwechsels verbunden ist, insbesondere einer Störung, die mit einem Verlust der Knochenmasse verbunden ist, wobei das Verfahren einen Schritt umfasst, bei dem man Patienten eine therapeutisch wirksame Menge Hesperidin oder eines seiner Derivate oder auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, die Hesperidin oder eines seiner Derivate enthält, verabreicht.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung gemäß der Erfindung, die Hesperidin oder eines seiner Derivate umfasst, liegt entweder in einer festen oder in einer flüssigen Form vor.
Für eine orale Verabreichung bevorzugt man eine feste pharmazeutische Zusammensetzung in Form von Tabletten, Kapseln oder Gelatinekapseln.
In flüssiger Form bevorzugt man eine pharmazeutische Zusammensetzung in Form einer wässrigen Suspension oder einer nichtwässrigen Suspension oder auch in Form einer Wasser-in-Öl- oder Öl-in-Wasser-Emulsion.
Feste pharmazeutische Formen können als Träger, Hilfsmittel oder Arzneimittelhilfsstoffe wenigstens ein Verdünnungsmittel, ein Aroma, einen Lösungsvermittler, ein Gleitmittel, ein Suspensionsmittel, ein Bindemittel, ein Sprengmittel und ein Einkapselungsmittel umfassen.
Solche Verbindungen sind zum Beispiel Magnesiumcarbonat, Magnesiumstearat, Talk, Lactose, Pektin, Dextrin, Stärke, Gelatine, Cellulosematerialien, Kakaobutter usw.
Die Verbindungen in flüssiger Form können auch Wasser, gegebenenfalls im Gemisch mit Propylenglycol oder Polyethylenglycol, und gegebenenfalls auch Färbemittel, Aromen, Stabilisatoren und Verdickungsmittel umfassen.
Für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung gemäß der Erfindung können Hesperidin oder eines seiner Derivate gemäß der Lehre von verschiedenen Patentdokumenten hergestellt werden, die oben in der Beschreibung genannt sind.
Vorzugsweise verwendet man als Hesperidinquelle ein Produkt mit pharmazeutischer Qualität, das Hesperidin in reiner oder praktisch reiner Form enthält, wie das Hesperidin, das von der Firma NINGBO LIWAH PHARMACEUTICAL Co Ltd., die zur Gruppe SANJIU ENTERPRISE GROUP gehört, vertrieben wird und 95 Gew.-% Hesperidin in Ethylacetat umfasst.
Die Erfindung wird außerdem anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Beispiel 1: Wirkung von Hesperidin auf den Knochenstoffwechsel bei ovariektomierten Rattenweibchen
Das Ziel dieses Experiments bestand darin, die Auswirkung von Hesperetin auf den Knochenstoffwechsel des ovariektomierten Rattenweibchens (OVX) im Vergleich zu dem der scheinoperierten Kontrollrattenweibchen (SH) zu testen. Hesperetin ist ein Flavanon, dessen glycosylierte Form (Hesperidin) spezifisch für Zitrusfrüchte und insbesondere die Orange ist. Dieses Flavonoid ist in anderen pflanzlichen Produkten nicht vorhanden. In Form von Hesperidin wurde es als Ergänzung der experimentellen Nahrung verwendet.
A. Material und Verfahren
Um die eventuellen Auswirkungen dieses Moleküls auf das Knochengewebe zu untersuchen, wurden 40 Wistar-Ratten im Alter von 3 Monaten (266 ± 2 g) verwendet. Diese Tiere wurden in den 7 Tagen vor Beginn der Versuchszeit an eine halbsynthetische Grundnahrung gewöhnt. Am Tag 0 wurden 20 Rattenweibchen scheinoperiert, die anderen 20 wurden ovariektomiert. Sie wurden in Gruppen von 10 aufgeteilt und 3 Monate lang verschiedenen Diäten unterzogen. Am Ende dieser Zeit wurden sie getötet. In der letzten Woche vor der Tötung, vom Tag 85 bis zum Tag 90, wurden die Rattenweibchen untersucht und Urinproben wurden genommen (über einen Zeitraum von 24 Stunden). Außerdem wurde die Körperzusammensetzung der Ratteneibchen gemessen. Bei der Tötung wurden das Plasma und die Femuren für verschiedene Analysen ent nommen [Femuren: Bruchbeständigkeit, Densitometrie; Plasma: Osteocalcinämie (Marker der Osteoblastenaktivität), Gehalt an Hesperetin; Urin: Desoxypyridinolin (Marker der Knochenresorption)]. Während der gesamten Dauer des Versuchs wurden die Rattenweibchen einmal pro Woche gewogen. Die Nahrungsmenge, die täglich an jedes Tier verteilt wurde, betrug 20 g.
Aufteilung in Gruppen
10 T SH und 10 T OVX: scheinoperierte oder ovariektomierte Rattenweibchen, die 3 Monate lang eine Standardkontrollnahrung erhielten.
10 Hp SH und 10 Hp OVX: scheinoperierte oder ovariektomierte Rattenweibchen, die 3 Monate lang eine Standardkontrollnahrung erhielten, die mit Hesperidin (0,5%) ergänzt war.
B. Ergebnisse
B.1 Gewichtsentwicklung und Körperzusammensetzung
Die Ergebnisse sind in 1 gezeigt. Die Werte sind als Mittelwerte ± Standardfehler des Mittelwerts ausgedrückt. Die Rattenweibchen zeigten eine klassische Gewichtsentwicklung. Obwohl das Körpergewicht (g) der OVX-Tiere am Ende der Versuchszeit im Vergleich mit den scheinoperierten signifikant höher lag [T SH: 326,6 ± 9,4; T OVX: 363,3 ± 7; Hp SH: 335,4 ± 15,4; Hp OVX: 406,3 ± 12,7], wobei kein signifikanter Unterschied in der Körperzusammensetzung (% Fettmasse in Bezug auf das Gesamtkörpergewicht) zwischen den Gruppen beobachtet wurde.
B.2 Uterusgewicht
Das Uterusgewicht wurde bewertet, um die Kastration zu bestätigen. Die Ovariektomie hat effektiv eine Atrophie dieses Organs (mg) im Vergleich zu den SH induziert (p < 0,01). Da dieser Parameter durch den Konsum von Hesperidin nicht modifiziert wurde, scheint dieses Molekül also keine uterotrophe Wirkung aufzuweisen. Tabelle 1

T SH T OVX Hp SH Hp OVX

1031,9 ± 82,3 139,6 ± 10,2** 659,4 ± 8,96 238,6 ± 2,23**
B.3 Femorale Biomechanik
Der Durchmesser und die Länge (mm) der Femuren wurden durch die Behandlung nicht signifikant modifiziert. Tabelle 2: Femorale Bruchbeständigkeit

T SH T OVX Hp SH Hp OVX

109,5 ± 3,3 102,2 ± 2,9 106,3 ± 5,3 112,4 ± 3,4
Obwohl die Ovariektomie die femorale Bruchfestigkeit (N) nicht signifikant verringert hat, neigen die ovariektomierten Rattenweibchen, die eine mit Hesperidin ergänzte Nahrung erhielten, zu einer Verbesserung dieses Parameters.
B.3 Densitometrie
Die Dichten wurden in g/cm² ausgedrückt. Tabelle 3: Femorale Gesamtdichte (T-BMD)

T SH T OVX Hp SH Hp OVX

0,2262 ± 0,0056 0,2143 ± 0,0025^ab 0,2501 ± 0,0028^c 0,2445 ± 0,0052
Die Ovariektomie induziert eine signifikante Verringerung der femoralen Gesamtdichte der Rattenweibchen, die die Kontrollnahrung erhielten, im Vergleich zu den scheinoperierten. Dagegen verhindert der Konsum von Hesperidin diese Demineralisierung völlig und verbessert außerdem diesen Parameter bei SH signifikant.
Metaphysäre femorale Dichte (M-BMD) (2)
Die Ergebnisse bezüglich des gesamten Femurs werden auch in der metaphysären Zone überprüft, die im Wesentlichen aus trabekulärem Knochen besteht. Die Verbesserung der Mineralisation bei den nicht kastrierten Tieren, die das Molekül konsumiert haben, wird ebenfalls nachgewiesen (durch Vergleich mit den T SH).
Diaphysäre femorale Dichte (M-BMD)
Die diaphysäre Zone besteht aus dem kortikalen Knochen. Tabelle 4

T SH T OVX Hp SH Hp OVX

0,2019 ± 0,0044 0,2003 ± 0,0032 0,2245 ± 0,0020* 0,2258 ± 0,0055*
Durch den Konsum von Hesperidin wird dieser Parameter im Vergleich zu den anderen Gruppen, die eine Standardnahrung erhalten haben, sowohl bei den OVX- als auch bei den SH-Rattenweibchen signifikant (p < 0,05) verbessert.
6.4 Knochen-Biomarker
Ausscheidung von Desoxypyridinolin im Urin (3)
Die Ovariektomie induziert eine signifikante Erhöhung der Knochenresorption (p < 0,01 vs. T SH). Dieses Phänomen wird bei den OVX-Rattenweibchen durch den Konsum von Hesperidin vermieden. Außerdem ist die Ausscheidung von DPD im Urin bei den Hp-SH-Rattenweibchen im Vergleich zu den T SH signifikant verringert.
Osteocalcin-Plasmaspiegel (4)
Der Hesperidinkonsum stimuliert den Knochenaufbau (Hp SH vs. T SH; Hp OVX vs. T OVX; p < 0,05), wobei Osteocalcin ein Indikator der osteoblastischen Aktivität ist.
Hesperetinspiegel im Blutkreislauf
Hesperidin ist tatsächlich ein Glycosid von Hesperetin (Hesperetin-7-rhamnoglucosid). Der mittlere Plasmaspiegel des Aglycons, den man bei den OVX-Rattenweibchen wie bei den SH, die mit Hesperidin ergänzte Nahrung erhielten, fand, betrug 12,53 ± 2,48 μM. Dagegen wurde bei den Rattenweibchen, die die Kontrollnahrung erhielten, keine Spur von Hesperetin nachgewiesen.
Schlussfolgerung aus Beispiel 1
Die Gesamtheit der Ergebnisse dieses Experiments deutet darauf hin, dass Hesperidin in der Lage ist, bei der ovariektomierten Ratte den auf die Estrogenkarenz folgenden Knochenverlust zu verhindern. Dieser Effekt scheint auf eine Verringerung der Knochenresorption zurückzuführen zu sein, die mit einer Beschleunigung der osteoblastischen Aktivität gekoppelt ist. Eine günstige Wirkung dieses Flavanons wird sogar bei intakten (pseudooperierten) Rattenweibchen, die also einen normalen hormonellen Status und Knochenstoffwechsel hatten, beobachtet.
Beispiel 2: Wirkung von Hesperetin auf die hPOB-tert-Zellen (immortalisierte Osteoblastenlinie des humanen Periosts, Darimont et al., 2002)
Wir haben drei Hesperetinkonzentrationen im hPOB-Kulturmedium getestet, das bis zur Konfluenz beimpft wurde: 1, 10 und 50 μM. Diese Medien waren außerdem frei von osteoblastischen Differenzierungsfaktoren (Vitamin D3 und Dexa methason). Die Kontrolle enthielt 0,1% DMSO (da das Hesperetin in DMSO gelöst war). Die Zellen wurden 35 Tage lang in diesen Medien inkubiert. Die Aktivität der Alkalischen Phosphatase, eines Markers der osteoblastischen Differenzierung, wurde an einem Zelllysat gemessen, wobei man einen handelsüblichen Kit (Sigma Nr. 247) verwendete. Die Zellen wurden nach 0, 4, 8 bzw. 12 Tagen Inkubation geerntet. Der Calciumgehalt der Zellen, der auf die Mineralisation hinweist, wurde an Zelllysat nach 21 Tagen Inkubation mit den verschiedenen Medien mit Hilfe eines handelsüblichen Kits (Sigma Nr. 587) quantifiziert.
Ergebnisse
ALP-Aktivität
Die Aktivität der Alkalischen Phosphatase und somit die osteoblastische Differenzierung wird durch die Anwesenheit von Hesperetin im Medium in dosisabhängiger Weise stimuliert. Die Dosen 10 und 50 μM verstärken diesen Vorgang ab dem vierten Tag des Experiments, wobei am achten Tag der Inkubation ein Plateau erreicht wurde. Während sich Hesperetin in einer Konzentration von 50 μM als am wirksamsten erweist, hat eine Konzentration von 1 μM dagegen keine Wirkung im Vergleich zu den unbehandelten Zellen.
Anhäufung von Calcium in den Zellen:
Nach 21 Tagen Inkubation scheint nur die Dosis von 50 μM Hesperetin die Ablagerung von Calcium im Vergleich zum Calciumgehalt in den Kontrollzellen (0,1% DMSO) zu stimulieren.
Beispiel 3: Wirkung von Hesperidin auf den Knochenstoffwechsel bei sechs Monate alten ovariektomierten Rattenweibchen
A. Material und Verfahren
Das Experiment wurde mit 48 Wistar-Ratten im Alter von 6 Monaten realisiert: 24 ovariektomierten (OVX) und 24 pseudooperierten (SH).
Die Tiere wurden in einzelnen Käfigen bei einer auf 21 ± 1°C regulierten Temperatur und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12 h/12 h untergebracht.
Nach dem chirurgischen Eingriff am Tag 0 wurden die Tiere sieben Tage lang eingewöhnt. Nach dieser Anpassungszeit wurden die Nager anhand der Gewichtsparameter in 4 homogene Gruppen eingeteilt und erhielten 72 Tage lang täglich 22 g der folgenden Nahrung:

– Gruppe SH: 12 pseudooperierte Rattenweibchen, die mit der Kontrollnahrung ernährt wurden
– Gruppe OVX: 12 ovariektomierte Rattenweibchen, die die Kontrollnahrung erhielten
– Gruppe SH Hp: 12 pseudooperierte Rattenweibchen, die mit der Hesperidinnahrung ernährt wurden
– Gruppe OVX Hp: 12 ovariektomierte Rattenweibchen, die die Hesperidinnahrung erhielten

Bei der Tötung (Tag 90) wurden die Tiere durch intraperitoneale Injektion von Chloral (Fluka; 8%ige Lösung; 0,4 ml/100 g Lebendgewicht) anästhetisiert. Blutentnahmen aus der Abdominalaorta wurden durchgeführt. Der Uterus wurde gewogen.
Die Fernuren wurden entnommen und von den anliegenden Weichgeweben befreit, dann in 80%igem Ethanol konserviert, um die Knochendichte zu bestimmen.
B. Ergebnisse
1. Nahrungskonsum
Die verteilte Nahrungsmenge wurde auf der Grundlage des Niveaus des niedrigsten mittleren Konsums in der Woche vor dem Versuch berechnet (Gruppe SH).
Die Ergebnisse sind in 7 dargestellt.
Die Ergebnisse der 7 zeigen, dass kein signifikanter Unterschied in der Ernährung der Tiere der verschiedenen Gruppen beobachtet wird.
2. Gewichtsentwicklung
Die Ergebnisse der Gewichtsentwicklung sind in 8 dargestellt.
Das Gewichtsprofil der Tiere aller Gruppen zeigt eine ähnliche Entwicklung, nämlich eine Erhöhung zwischen Beginn und Ende des Experiments, unabhängig von der betrachteten Gruppe.
3. Körperzusammensetzung
Die Messergebnisse der Körperzusammensetzung sind in 9 gezeigt.
Die Körperzusammensetzung der Tiere in den verschiedenen Gruppen wurde nicht signifikant modifiziert, unabhängig von der Behandlung, die die Individuen erfuhren.
4. Uterusgewicht
Die Ergebnisse sind in 10 gezeigt.
Die Uterusatrophie infolge der Eierstockablation wird durch den Konsum von Hesperidin nicht vermieden.
Die in 10 gezeigten Ergebnisse zeigen also, dass Hesperidin keine uterotrophische Wirkung aufweist.
5. Mineraldichte des Knochens
Die Messergebnisse der Mineraldichte des Knochens sind in den 11, 12 und 13 gezeigt. Die Messergebnisse der femoralen Gesamtmineraldichte sind in 11 gezeigt. Die Messergebnisse der Mineraldichte der proximalen femoralen Metaphyse sind in 12 gezeigt. Die Messergebnisse der Mineraldichte der femoralen Diaphyse sind in 13 gezeigt.
Die Kastration manifestiert sich in einer Demineralisierung des Femurs, die durch eine reduzierte Gesamtmineraldichte des Knochens (g/cm²) bewiesen wird. Dieser Vorgang wird (wenigstens teilweise) durch den Konsum von Hesperidin vermieden.
Ein ähnliches Profil wird im trabekulären Bereich (12) sowie im kortikalen Knochen (13) nachgewiesen.
6. Biomechanische Eigenschaften
Es wurden die mechanischen Eigenschaften des Femurs der Individuen aus den verschiedenen Gruppen von Tieren analysiert. Die Ergebnisse sind in 14 gezeigt.
Die biomechanischen Eigenschaften des Femurs werden durch die Estrogenkarenz verschlechtert. Der Konsum von Hesperidin (OVX Hp) ermöglichte ihre Erhaltung und sogar Verbesserung bei den intakten Tieren.
Alles in allem zeigt die Gesamtheit der Ergebnisse von Beispiel 3, dass Hesperidin in einem experimentellen Modell des mit der Alterung verbundenen Knochenverlusts eine osteoprotektive Aktivität besitzt.

Claims

Verwendung der Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate, die aus Hesperetin, einem Methylhesperidin, einem Konjugat von Hesperetin und Sulfat oder Glucuronid von α-Glucosylhesperidin, das eine Kette von 1 bis 20 Glucoseresten umfasst, die durch eine 1,4-Bindung miteinander verknüpft sind, wobei die Kette der Glucosereste wiederum durch eine Bindung des 1,4-Typs in Position 4 des Glucoserestes von Hesperidin gebunden ist, ausgewählt sind, als Wirkstoff für die Stimulierung der Knochenbildung und/oder für die Hemmung der Knochenresorption für die Herstellung einer Zusammensetzung zum Stimulieren der Knochenbildung und/oder zum Hemmen der Knochenresorption bei Mensch oder Tier.
Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung eine Nährzusammensetzung ist, die für die orale Verabreichung geeignet ist.
Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung dazu dient, die Knochenbildung bei jungen Individuen in der Wachstumsphase zu stimulieren.
Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung dazu dient, den Knochenverlust, der mit der Alterung einhergeht, zu verhindern.
Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung dazu dient, Störungen in Verbindung mit einem Un gleichgewicht des Verhältnisses zwischen der Knochenbildung und der Knochenresorption zu verhindern oder zu behandeln.
Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung dazu dient, ein Knochendefizit, der sich aus einer Fraktur ergibt, zu behandeln.
Verwendung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung dazu dient, Pathologien zu verhindern oder zu behandeln, die aus Osteoporose, Morbus Paget, Knochenverlust oder Osteolyse, der bzw. die in der Nähe einer Prothese beobachtet wird, Knochenmetastasen, Hypercalcämie aufgrund von Krebs, multiplen Myelomen, periodontalen Krankheiten oder Osteoarthritis ausgewählt sind.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung in Form von Getränken einschließlich Säften, vorzugsweise Fruchtsäften, Joghurts, Speiseeis, Käse, Backwaren, wie Brot, Keksen und Kuchen, Milchprodukten, Desserts, Süßwaren, Getreideriegeln, Frühstückscerealien, Produkten zum Würzen von Nahrungsmitteln, Obstsalaten oder Fruchtmusen vorliegt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung in Form eines Produkts zur Tierernährung in feuchter, halbfeuchter oder trockener Form vorliegt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate in Form eines Extraktionsprodukts vorliegt, das aus der Schale oder dem Fleisch einer Zitrusfrucht erhalten wurde.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nährzusammensetzung für eine orale Verabreichung einer täglichen Menge zwischen 0,01 und 500 mg der Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate geeignet ist.
Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung eine human- oder veterinärmedizinische pharmazeutische Zusammensetzung ist.
Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die pharmazeutische Zusammensetzung dazu dient, die Knochenbildung bei jungen Individuen in der Wachstumsphase zu stimulieren.
Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die pharmazeutische Zusammensetzung dazu dient, den Knochenverlust, der mit der Alterung einhergeht, zu verhindern.
Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die pharmazeutische Zusammensetzung dazu dient, Störungen in Verbindung mit einem Ungleichgewicht des Verhältnisses zwischen der Knochenbildung und der Knochenresorption zu verhindern oder zu behandeln.
Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die pharmazeutische Zusammensetzung dazu dient, ein Knochendefizit, das sich aus einer Fraktur ergibt, zu behandeln.
Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung dazu dient, eine Pathologie zu verhindern oder zu behandeln, die aus Osteoporose, Morbus Paget, Knochenverlust oder Osteolyse, der bzw. die in der Nähe einer Prothese beobachtet wird, Knochenmetastasen, Hypercalcämie aufgrund von Krebs, multiplen Myelomen, periodontalen Krankheiten oder Osteoarthritis ausgewählt sind.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die pharmazeutische Zusammensetzung in einer Form für die orale, parenterale oder intravenöse Verabreichung vorliegt.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die pharmazeutische Zusammensetzung für eine orale Verabreichung einer täglichen Menge zwischen 0,01 und 500 mg der Verbindung Hesperidin oder eines seiner Derivate geeignet ist.