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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft die Verwendung einer Zusammensetzung zur Senkung
von Plasmahomocysteinkonzentrationen bei Säugern.
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Hintergrund der Erfindung
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Homocystein,
eine Sufhydrylaminosäure
mit drei Kohlenstoffen, (Cys C), CAS Registernummer 52-90-4, mit
der Molekülformel
C3H7NO2S[HS-CH2-CH(NH2)-COOH]
und einer Molmasse von 121,15, hat wegen seiner Verbindung mit der
Entwicklung kardiovaskulärer
Erkrankungen Interesse geweckt. Zahlreiche Studien haben gezeigt,
dass Patienten mit Myokardinfarkt, Schlaganfall oder peripherer
arterieller Verschlusskrankheit häufig hyperhomqocysteinämisch sind.
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Die
Literatur umfasst:
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- Clarke R., et al. Hyperhomocysteinemia: An Independent Risk
Factor for Vascular Disease. The New England Journal of Medicine,
1991, 324:1149–1155.
- Stamfer, M.J., et al. A Positive Study of Plasma Homocyst(e)ine
and Risk of Myocardial Infarction in US Patients. JAMA, 1992, 268:877–881.
- Malinow, M.R., Homocyst(e)ine and arterial occlusive diseases.
Journal of Internal Medicine, 1994, 236:603–617.
- Bratterstrom, L., et al. Homocysteine and cysteine: determinants
of plasma levels in middle-aged and elderly subjects. Journal of
Internal Medicine, 1994, 236:633–641.
- Arnessen, E., et al. Serum Total Homocysteine and Coronary Heart
Disease. International Journal of Epidemiology, 1995, 24:704–709.
- Selhub, J., et al. Association Between Plasma Homocysteine Concentrations
and Extracranial Carotid-Artery Stenosis. The New England Journal
of Medicine, 1995, 332:286–291.
- Perry, I.J., et al. Prospective study of serum total homocysteine
concentration and risk of stroke in middle-aged British men. Lancet,
1995, 346:1395–1398.
- Boshey, C.J., et al. A Quantitative Assessment of Plasma Homocysteine
as a Risk Factor for Vascular Disease. JAMA, 1995, 274:1049–1057.
- McCulley, K.S., Homocysteine, Foliate, Vitamin B6,
and Cardiovascular Disease. JAMA, 1996, 279:392–393.
- Verhoef, P., et al. Homocysteine Metabolism and Risk of Myocardial
Infarction: Risk with Vitamins B6, B12 and Foliate. American Journal of Epidemiology,
1996, 143:845–859.
- Cowley, G., The Heart Attackers. Newsweek, August 11, 1997,
55–60.
- Rosenberg, I.H., et al. Colloquium: Homocyst(e)ine, Vitamins
and Arterial Occlusive Diseases. American Institute of Nutrition.
J. Nutr., 1996, 126: 1235S–1300S.
- Graham, I.M., et al. Plasma Homocysteine as a Risk Factor for
Vascular Disease. JAMA, 1997, 277:1775–1791.
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Es
wurde beschrieben, dass eine erhöhte
Plasmahomocysteinkonzentration das Risiko für koronare, periphere und zerebrale
vaskuläre
Erkrankungen erhöht.
Es ist inzwischen bekannt, dass milde Hyperhomocysteinämie ein
von Cholesterin, Raucherstatus und systolischem Blutdruck unabhängiger Risikofaktor
für Herzgefäßerkrankungen,
thrombotische Ereignisse und Atherosklerose ist.
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Recht
kürzlich
zeigten beide der zwei prospektiven Studien, die US-Physicians-Studie und die Tromoso-Studie,
dass Hyperhomocysteinämie
ein unabhängiger
Risikofaktor für
Myokardinfarkt ist. Ueland et al. zeigten, dass die Homocysteinkonzentration
in Nüchternplasma
bei Patienten mit Gefäßerkrankungen
um 31% höher
war als bei gesunden Versuchspersonen. Ähnlich beobachteten Stampfer
et al. in der Physicians-Health-Studie, dass Männer mit Myokardinfarkt eine
höhere
Plasmahomocysteinkonzentration hatten als solche ohne Infarkt. Noch
auffallender war, dass sie fanden, dass auch nur eine geringe Zunahme
der Plasmahomocysteinkonzentration (z.B. 1,7 μmol/l oder 12% über der
Obergrenze des Normalbereichs) das Risiko für einen akuten Myokardinfarkt
um mehr als das Dreifache erhöhte.
Die aktuellste epidemiologische Studie von Selhub et al. zeigte,
dass das Odds Ratio für
eine Carotisstenose von mehr als 25% bei Versuchspersonen mit einem
Homocysteinwert von 14,4 μmol/l
bei 2,0 lag, verglichen mit denen mit 9,1 μmol/l. Interessanterweise zeigte
die Studie, dass die Prävalenz
einer Stenose umgekehrt proportional und linear zur Plasmahomocysteinkonzentration
ist.
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Es
wurde die Hypothese aufgestellt, dass Homocystein 1) als Thrombogen
wirken kann, 2) die Produktion von Enthothelium-derived Relaxing
Faktor verhindern kann und 3) die Proliferation glatter Muskelzellen,
einer Schlüsselkomponente
bei der Atherogenese, stimulieren kann.
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Von
Knoblauchpräparaten
ist bekannt, dass sie viele vorteilhafte Wirkungen auf den Erhalt
eines guten Gesundheitszustandes, wie Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Infektionen, Absenkung des Cholesterinspiegels, Entgiftung von schädlichen
Substanzen, Stressminderung und Verbesserung der Immunantwort, haben. Ein
solch kommerziell erhältliches
Produkt ist KYOLIC®, erhältlich von Wakunaga of America
Co., Ltd., einer Tochtergesellschaft von Wakunaga Pharmaceutical
Co., Ltd., das Aged Garlic ExtractTM enthält. Allerdings wurde
nie beschrieben, dass Knoblauchprodukte, einschließlich KYOLIC®,
eine günstige
Wirkung auf den Plasmahomocysteinspiegel zeigen.
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Da
kardiovaskuläre
Erkrankungen zu den Haupttodesursachen in Industrieländern gehören, ist
jeder Faktor, der die Plasmahomocysteinkonzentration beeinflussen
könnte,
von großer
Bedeutung für
das Gesundheitswesen. Obwohl immer wieder und intensiv auf wirksame
Stoffe ohne Nebenwirkungen zur Senkung des Plasmahomocysteinspiegels
gescreent wurde, wurden bisher noch keine wirklich wirksamen Stoffe
entdeckt. Es gab keine veröffentlichten
Berichte über
Pflanzenmaterialien, wie der Familie der Liliaceae, Gattung Allium.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Es
ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verwendung
einer Zusammensetzung, die als Wirkstoff wenigstens eine Allium-Pflanze
oder einen Extrakt wenigstens einer Allium-Pflanze und eine therapeutisch
wirksame Menge von jeweils Vitamin B12,
Vitamin, B6 und Folsäure im Gemisch mit einem pharmazeutisch
verträglichen
Träger
enthält,
zur Herstellung eines oral verabreichbaren Medikaments zum Senken des
Plasmahomocysteinspiegels bei Säugern
zur Vorbeugung oder Behandlung von kardiovaskulären Erkrankungen zur Verfügung zu
stellen.
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Die
Aufgabe dieser Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein verbessertes Medikament
gelöst,
das die orale Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge
eines von der Gattung Allium stammenden Pflanzenprodukts an Säuger (Menschen)
erlaubt. Die günstigen
Eigenschaften des Album werden durch die orale Verabreichung von
Vitamin B12, Vitamin B6 und
Folsäure
mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger und
in einer therapeutischen Menge verbessert.
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Das
Medikament dieser Erfindung ist wirksam zur Senkung, Prävention
und Verbesserung eines erhöhten
Plasmahomocysteinspiegels bei Säugern
(Menschen), indem es die orale Verabreichung einer therapeutisch
wirksamen Menge des Pflanzenmaterials oder von Extrakten daraus
ermöglicht,
die im Allgemeinen weniger giftig sind als synthetische Arzneimittel.
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Als
Ergebnis des Screenings und Testens einer großen Anzahl von Allium-Pflanzen und deren
wirksamen Extrakten wurde erfindungsgemäß gefunden, dass die Wirkung
des Allium-Materials auf die Senkung des Plasmahomocysteinspiegels
bei oraler Verabreichung in therapeutisch wirksamer Menge durch
Kombination mit wenigsten einem und vorzugsweise allen drei Vitaminen
B12, B6 und Folsäure verbessert
werden kann.
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Die
Erfindung hat viele weitere Vorteile und Zielsetzungen, die bei
Betrachtung der verschiedenen Ausführungsformen deutlicher werden.
Einige Varianten solcher Ausführungsformen
sind hier beschrieben und bilden Teil der vorliegenden Beschreibung.
Diese Ausführungsformen
werden nun ausführlich
beschrieben, um die allgemeinen Prinzipien dieser Erfindung zu erläutern; es
versteht sich jedoch, dass diese ausführliche Beschreibung nicht
als Einschränkung
anzusehen ist.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden
Allium-Pflanzen der Familie der Liliaceae, Gattung Allium, wie Allium
sativum L. (Knoblauch), Allium cepa (Zwiebel), Allium chinense und
Allium ampeloprasum (Riesenknoblauch/Elefantenknoblauch) und andere ähnliche
Pflanzen verwendet. Die am besten geeignete Pflanze für diese
Erfindung und eine bevorzugte Pflanze ist Allium sativum L. (Knoblauch).
Der Zwiebelteil wird wie im Folgenden beschrieben bevorzugt verwendet.
Diese Materialien können
wie im Folgenden beschrieben getrocknet oder als Materialien für die Extraktion
verwendet werden. Erfindungsgemäß kann zusätzlich auch
Material aus der Zellkultur der identifizierten Pflanzen verwendet
werden. Unabhängig
von der verwendeten Allium-Pflanze
ist es bevorzugt, dass die Pflanze biologisch angebaut wird, um
mögliche
Kontaminationen zu minimieren.
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Erfindungsgemäß können pulverförmiger Knoblauch
oder die anderen beschriebenen Allium-Pflanzenmaterialien verwendet
werden, die geschnitten, gefriergetrocknet oder bei einer Temperatur
nicht über 65°C luftgetrocknet
und dann pulverisiert werden.
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Die
erwähnten
verschiedenen Allium-Pflanzenmaterialien können auch in Form von Extrakten
verwendet werden, die typischerweise mit Lösungsmittel oder Wasser extrahiert
sind. In einer bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung ist der Extrakt der Allium-Pflanzen der Extrakt
der beschriebenen Pflanzen mit Wasser oder Alkohol oder Mischungen
davon bei der Extraktion. Der Extrakt kann bei Raumtemperatur über einen
Zeitraum von einigen Tagen bis zu mehreren Jahren hergestellt werden.
Die zur Extraktion verwendeten Allium-Pflanzen können zur effizienten Extraktion
gegebenenfalls bei milden Temperaturen geschält und/oder zerpresst werden.
Falls nötig
können
die Allium-Pflanzen zur Herstellung des Pflanzensafts nach Erhitzen
in warmem Wasser zerpresst und homogenisiert werden. Zur Weiterverarbeitung
kann dem Saft oxidiertes Eisen zugesetzt werden, um sowohl wasserlösliche Proteine
als auch Fructan zu eliminieren.
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Erfindungsgemäß ist es
bevorzugt, dass die Allium-Pflanze und vorzugsweise Knoblauch mit
wässrigem
Alkohol drei Monate bis zwei Jahre extrahiert wird. Der Alkohol,
der für
die Extraktion verwendet wird, ist üblicherweise wasserfreier oder
wässriger
Alkohol, wobei ein Alkyl- oder Alkenylalkohol mit einer Kettenlänge von
1 bis 4 Kohlenstoffen verwendet wird. Von diesen Alkoholen wird
aus Gründen
der Produktsicherheit wässriger
Ethylalkohol bevorzugt. Die so zubereiteten Extrakte können so
wie sie sind, aufkonzentriert zu einem Konzentrat, oder nach Aufkonzentrieren
im Vakuum oder Lyophilisieren in Pulverform verwendet werden.
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Die
Dosierung des erfindungsgemäßen Materials
kann abhängig
von Alter, Körpergewicht
und Körperverfassung
des menschlichen Empfängers
variieren. Eine empfohlene Dosis für Erwachsene ist die orale
Verabreichung von 100 mg bis 10 g pro Tag der pulverförmigen Zubereitung
der Allium-Pflanzen oder Extrakten daraus, wobei letzteres die pharmazeutisch
hauptwirksame Komponente ist. Dosierungen basierend auf dem Körpergewicht
können
auch aus den relativen Mengen berechnet werden, die bei den im Folgenden
beschriebenen Tierversuchen verwendet wurden.
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Die
Wirksamkeit des Produktes und des Verfahrens dieser Erfindung wurde
anhand von Tierstudien gezeigt. Für die Studie wurden kommerziell
erworbene, im Wachstum begriffene Rattenmännchen des Sprague-Dawley-Stamms
(120–180
g) verwendet. Die Tiere wurden mit einem definierten Aminosäurenfutter gefüttert, das
Succinylsulfathiazol (10 g/kg Futter) aber keine Folsäure enthielt,
oder mit dem gleichen Futter, versetzt mit 4 Gew.-% Knoblauch in
Form von Aged Garlic ExtractTM erhältlich von
Wakunaga of America Co., Ltd., (Knoblauchextrakt, der mehr als ein
Jahr lang extrahiert wurde) oder mit Futter/Vitamin B6 (8
mg/kg Futter) oder Vitamin B12 (50 μg/kg Futter)
oder Folsäure
(5 mg/kg Futter), oder mit dem Extrakt mit den Vitaminen und der
Folsäure
in den angegebenen Mengen. Die Tiere wurden ad libitum gefüttert und
hatten durchgehend Zugang zu Wasser. Die Fütterung dauerte vier Wochen.
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Nach
Abschluss der Fütterung
wurden die Ratten über
Nacht gehungert, und unter Betäubung
mit Ether wurde Blut aus Vena cava inferior entnommen. Die Blutproben
wurden auf Eis aufbewahrt und innerhalb einer Stunde nach Entnahme
bei 200 x g fünf
Minuten bei 4°C
abzentrifugiert. Das Plasma wurde gesammelt und bis zur Analyse
bei –80°C aufbewahrt.
Dieser Ansatz wurde streng befolgt, um eine Zunahme von durch Erythrozyten
freigesetztem Plasmahomocystein zu verhindern. Die Gesamtplasmahomocysteinkonzentration wurde
mit der HPLC-Fluoreszenzmethode nach Vester und Rasmussen bestimmt.
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Die
Ergebnisse sind wie folgt:
| Behandlung | Plasmahomocysteinspiegel (μmol/l) |
1. | Kontrolle | 42,4 |
2. | Knoblauchextrakt
(4% in Diät) | 10,0 |
3. | Vitamin
B6 (8m/kg Diät) | 32,2 |
4. | Vitamin
B12 (50μg/kg
Diät) | 28,9 |
5. | Folsäure (5mg/kg
Diät) | 15,4 |
6. | 2
+ 3 + 4 + 5 | 4,3 |
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Diese
Daten zeigen, dass der Knoblauchextrakt (Allium-Pflanzenextrakt)
alleine eine stärkere
Senkung der Plasmahomocysteinkonzentration bei den Versuchstieren
bewirkt, als jedes der beiden Vitamine oder die Folsäure alleine.
Das Ergebnis für
den Knoblauchextrakt und jedes der Vitamine und die Folsäure ist
eindrucksvoll und stellt verglichen mit der Kontrolle eine nahezu
90%ige Senkung der Plasmahomocysteinkonzentration dar. Diese Daten
zeigen auch, dass erhöhte
Plasmahomocysteinspiegel mit Allium-Pflanzenmaterial oder Extrakt,
allein oder in Kombination mit den diskutierten Vitaminen und der
Folsäure,
deutlich gesenkt werden können.
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Erfindungsgemäß soll das
beschriebene Allium-Produkt einem Menschen vorzugsweise täglich oral verabreicht
werden, in Form eine oder mehrerer Kapseln, Gelkapseln oder Tabletten
oder in flüssiger
Form oder in irgendeiner anderen pharmazeutisch verträglichen
Form. Das (die) Material(ien) kann (können) mit einem beliebigen
Vertreter einer Reihe bekannter pharmazeutisch verträglicher
Träger
vermischt sein. Unabhängig
von der Art der oralen Verabreichung ist im Folgenden die bevorzugte
Tagesdosis und der empfohlene Dosierungsbereich angegeben, wobei
zu berücksichtigen
ist, dass das Körpergewicht
ein Faktor bei der Dosierung ist.
Material | Bevorzugte
Menge | Bereich |
Aged
Garlic ExtractTM Pulver: | 700
mg | 100
mg bis 10000 mg |
Vitamin
B12: | 200
mg | 20 μg bis 5000 μg |
Vitamin
B6: | 10
mg | 1
mg bis 100 mg |
Folsäure: | 400 μg | 20 μg bis 10000 μg |
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Oral
eingenommen und in dem oben beschriebenen Bereich wurde für die Kombination
aus dem Allium-Pflanzenmaterial in den beschriebenen Formen, wie
Knoblauch, und den Vitaminen und der Folsäure gezeigt, dass der Plasmahomocysteinspiegel
deutlich gesenkt wird und so kardiovaskuläre Erkrankungen wie Myokardinfarkt,
Schlaganfall und Multiple Arteriosklerose verhindert oder behandelt
werden oder sich bessern. Es ist ebenfalls offensichtlich, dass
das Allium-Pflanzenmaterial wie Knoblauch in den beschriebenen Formen ohne
die Vitamine und die Folsäure,
oder das Allium-Pflanzenmaterial und eines oder einige der Vitamine
und die Folsäure
verwendet werden können.
Aufgrund der deutlichen Wirkung, die die Allium-Pflanzenprodukte, speziell
Knoblauch, zeigten, können
dem aktiven Material, falls gewünscht,
auch andere diätetische
Zusätze zugegeben
werden. Es ist auch möglich,
Material von mehr als einer Pflanze der Gattung Allium oder Extrakte daraus
zu verwenden, bevorzugt ist aber, Allium sativum L. (Knoblauch)
oder Extrakte daraus zu verwenden.
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Verschiedene
andere pharmazeutisch verträgliche
Materialien können
ebenfalls zugegeben werden, z.B. Hilfsstoffe, wie sie aus dem Stand
der Technik bekannt sind.
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Es
versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die hier gegebenen ausführlichen
Beschreibungen beschränkt
ist, die bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Detail beschreiben.