EP1470142A2 - Sialysierte kohlenhydrate - Google Patents

Sialysierte kohlenhydrate

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Publication number
EP1470142A2
EP1470142A2 EP03734720A EP03734720A EP1470142A2 EP 1470142 A2 EP1470142 A2 EP 1470142A2 EP 03734720 A EP03734720 A EP 03734720A EP 03734720 A EP03734720 A EP 03734720A EP 1470142 A2 EP1470142 A2 EP 1470142A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sialic acid
carbohydrate
general formula
stands
carbohydrates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03734720A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Stahl
Sörge Kelm
Günther Boehm
Berndt Finke
Jörg SLAGHIUS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nutricia NV
Original Assignee
Nutricia NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nutricia NV filed Critical Nutricia NV
Publication of EP1470142A2 publication Critical patent/EP1470142A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H17/00—Compounds containing heterocyclic radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H17/04—Heterocyclic radicals containing only oxygen as ring hetero atoms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23C—DAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; PREPARATION THEREOF
    • A23C9/00—Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/20—Dietetic milk products not covered by groups A23C9/12 - A23C9/18
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F3/00—Tea; Tea substitutes; Preparations thereof
    • A23F3/16—Tea extraction; Tea extracts; Treating tea extract; Making instant tea
    • A23F3/30—Further treatment of dried tea extract; Preparations produced thereby, e.g. instant tea
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/30—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/125—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols; containing starch hydrolysates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/40—Complete food formulations for specific consumer groups or specific purposes, e.g. infant formula
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H7/00—Compounds containing non-saccharide radicals linked to saccharide radicals by a carbon-to-carbon bond
    • C07H7/02—Acyclic radicals
    • C07H7/027—Keto-aldonic acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00—Food ingredients
    • A23V2250/54—Proteins
    • A23V2250/542—Animal Protein
    • A23V2250/5438—Sialic acid, glycomacroprotein

Definitions

  • the invention relates to the use of carbohydrates for immunomodulation, for immunosuppression and for the treatment of infections in humans and animals and the food, dietetic and pharmaceutical compositions containing the carbohydrates.
  • One way of influencing such ligand-receptor relationships is to block the respective receptors or ligands of one of the two cell surfaces or both cell surfaces.
  • sialic acids makes an important contribution to the pathogen-cell interactions mentioned on the one hand and to cell-cell interactions on the other hand.
  • These monosaccharides are particularly effective as a component of oligosaccharides and glycoconjugates such as glycolipids and Glycoproteins (Traving and Schauer, Structure function and metabolism of sialic acids, Gell. Mol. Life Sei., Vol 54 1998).
  • Sialic acids occur in up to 40 different forms of derivatization and have so far been found in humans, animals and some viruses, bacteria and fungi.
  • sialic acids In addition to the physicochemical effect of the negative charge of the carboxyl group, the main function of sialic acids is the specific involvement in molecular and cellular recognition processes (Keim, S. & Schauer, R. (1997) Sialic acids in molecular and cellular interactions. Int. Rev. Cytol. 175, 137-240). These include the stabilization of enzymes and other proteins, self-not-self-recognition of the immune system, masking of cells and proteins.
  • the Siglecs represent a special class of sialic acid-specific lectins (P.R. Crocker et al. (1998) Siglecs - a family of sialic aeid-binding lectins. Glycobiol., 8, Glyco Forum 2 v-vi.). These molecules have immunoglobulin-like domains, are lectin-like receptors and bind sialic acid as an essential feature.
  • the structure of the ligands or receptors is generally essential for their mechanism of action.
  • the binding of a ligand to a receptor is the first event that can trigger further signal cascades.
  • Siglecs was also shown to be involved in signal transduction mechanisms. So z. B. in Siglec-2 (CD22) occurring tyrosines are phosphorilized, which in turn leads to a reduced activation of B cells via further intermediate steps.
  • the mechanism of binding specific proteins to carbohydrate structures is also important for the attachment of bacteria to epithelial surfaces. Since attachment is the first step in an initial infection, inhibiting this binding is an important goal of infection prevention.
  • the bacterial lectins (adhesins) that specifically recognize ⁇ 2-3 are subject to the same mechanism that applies to the Siglecs.
  • the so-called clustering of both receptor and ligands plays an important role in the binding intensity.
  • An important criterion is the polyvalence of the binding-active ligands. The more ligand structures are combined in one molecule, the stronger the interactions between ligand and receptor or between two or more cells can be. This applies in particular to interactions in which the cross-linking of molecules or cells modulates the function of a biological process. It should be emphasized that polyvalent ligands lead to a cross-linking of the receptors and thus can produce a different signal effect.
  • the object of the present invention is to show a way in which immunomodulation, immunosuppression and treatment of infections in humans and animals can be achieved with the aid of carbohydrates.
  • Sia is a sialic acid or a sialic acid derivative in an ⁇ 2-3 bond
  • Gal is a galactose-monosaccharide unit
  • HexNac is an N-acetylated galactosamine or glucosamine monosaccharide unit (GalNAc or GIcNAc) means hex is a galactose or glucose monosaccharide unit (Gal or Glc)
  • C is HexNac or Hex or is absent
  • n stands for 1 to 50
  • V stands for OH, a carbohydrate residue or for a connection point to a carrier T, with the proviso that if V stands for OH, n stands for 1 and, if V stands for a carbohydrate residue or for a carrier T, n is the number of this carbohydrate residue or
  • Carrier means directly bound carbohydrate units of the general formula II
  • X represents a sialic acid or a sialic acid derivative thereof, it being possible for a sialic acid or the sialic acid derivative to have a second sialic acid or a sialic acid derivative or more or more sialic acids or sialic acid derivatives bonded in an ⁇ 2-8 bond, a phosphate, sulfate or carboxyl group or one Monosaccharide with a phosphate, sulfate or carboxyl group means and only one of the radicals X is present, used for immunomodulation, for immunosuppression and for the prevention and treatment of infections in humans and animals.
  • the carbohydrates according to the invention must have at least one carbohydrate unit of the general formula II [Sia ⁇ 2-3-Gal-HexNac (X) -Hex (X) -C -] -; the radicals Sia, Gal, HexNac, Hex, X and C have the meanings given in connection with the general formula I.
  • This carbohydrate unit of the general formula II thus represents a constituent of the carbohydrates of the general formula I according to the invention. If the radical V in the formula of the general formula I is OH, then the carbohydrates of the general formula I are composed of a carbohydrate unit of the general formula II and this Rest V built up.
  • the preferred linkages for the sialised carbohydrates are as follows: ⁇ 1 -2, ⁇ 1-3, ⁇ 1 -4, ⁇ 1 -6, ⁇ 2-3, ⁇ 2-6, ⁇ 2-8, ß1 -2, ß 1 -3 ß 1 -4 and ß 1 -6. Both one and more of the bonds mentioned can occur in a carbohydrate or glycan.
  • Preferred are ⁇ -linked basic structures (I, II) with ⁇ -glycosidically charged groups, provided that X also represents a glycan.
  • the residue V can also stand for a carbohydrate residue or for a connection point to a carrier T. In the latter case, V strictly speaking does not mean a remainder, but rather this connection point.
  • the carbohydrate unit of the general formula II is bound or immobilized on a carrier via this connection point V.
  • the type of carrier is not particularly critical so that a variety of carriers can be used. Up to 50 carbohydrate units of the general formula II can be bound to such a carrier, each of which is bound or coupled to this carrier T via the connection point V.
  • the index n used in the context of the present documents thus denotes the number of carbohydrate units of the general formula II and not a chain of n elements of these carbohydrate units.
  • n stands for 1-50, then this means that n stands for an integer 1-50 and thus for 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
  • the carrier T is in particular a peptide, a protein, a polymer or a biopolymer, the linkage with the peptide or protein being in particular N- or O-glycosidic.
  • Polyhydroxybutyric acid can be used as a biopolymer.
  • a suitable polymer is, for example, polyacrylamide.
  • the residue V can also represent a carbohydrate residue. This is preferably a monosaccharide, oligosaccharide or polysaccharide residue. Examples include: milk oligosaccharides, storage carbohydrates (especially starch) and skeletal carbohydrates such as pectins, celluloses and galactomannans. These carbohydrates can also be referred to as biopolymers. For clearer terminological delimitation, however, the above-mentioned biopolymers are not included for the purposes of the present invention.
  • the carbohydrate residue representing residue V can also be one or more (also chain-like) carbohydrate residues which are composed in the same way as the carbohydrate units of the general formula II, the linkages of these carbohydrate residues being different.
  • the carbohydrate unit of the general formula II has at least two negative charges which are present on a core of at least 3 and in particular 4 neutral monosaccharides (Gal, HexNac, Hex and C).
  • One of these negative charges is located at the non-reducing end of the core (can also be referred to as core) as ⁇ 2-3-bound sialic acid on a galactose.
  • the second charge is either sub-terminal as sialic acid, but can also be replaced by other charged groups, namely phosphate, sulfate and carboxyl groups.
  • These phosphate, sulfate and carboxyl groups can are located directly on the monosaccharides HexNac and Hex or are bound to another monosaccharide. In other words, this other monosaccharide then represents the bridge between this charged group and the monosaccharide HexNac or Hex of the carbohydrate unit of the general formula II.
  • radical V is a carbohydrate radical whose composition corresponds to the carbohydrate unit of the general formula II, preference is given to using those radicals V in which there are two negative charges per 3 or 4 neutral monosaccharides.
  • radicals X Only one of the radicals X is present in the carbohydrate units of the general formula II.
  • either the monosaccharide HexNac or the monosaccharide Hex carries a radical X of the type described above.
  • monosaccharide unit would have to be used strictly, because these monosaccharides are not unique, but are to other monosaccharides or groups bound. For the sake of simplicity, however, only the expression monosaccharide or the specific name of the monosaccharide (e.g. galactose, glucose, hexosamine etc.) is used.
  • the monosaccharide unit labeled Sia is preferably acetylneuraminic acid (NeuAc) or N-glycolylneuraminic acid (NeuGc).
  • the O-acyl derivative of the sialic acid of the radicals Sia and X is, for example, an O-acetyl derivative.
  • radical X is a sialic acid or an O-acyl derivative
  • it is preferably NeuAc, NeuGc and their derivatives, e.g. B. O-acetylated sialic acid in ⁇ 2-3 or ⁇ -2-6 bond.
  • a second sialic acid or a plurality of sialic acids in an ⁇ 2-8 bond can be present on the radical X.
  • the second or third Neu ⁇ Ac is only necessary because of the charge, to achieve an increase in affinity.
  • the type of binding does not matter.
  • This second Neu ⁇ Ac (radical X) can also be replaced by another group carrying a negative charge (phosphate, sulfate, carboxyl, also in the form of carboxylate).
  • the carbohydrate units of the general formula II are therefore of primary importance for immunomodulation, immunosuppression and for the treatment of infections in humans and animals with the aid of the carbohydrates according to the invention.
  • the type of carrier T to which these carbohydrate units of the general formula II can be bound is therefore also of a subordinate nature.
  • the carrier T can therefore be of any type. It is preferably a carbohydrate, a peptide, a protein, a polymer or a biopolymer, the linkage with the peptide or protein preferably being N- or O-glycosidic.
  • the carrier T is furthermore preferably lipophilic compounds which have one or more carbohydrate units or carbohydrate units of the general formula II which represent or represent the head group or head groups thereof. Preferred lipophilic compounds are glycolipids and gangliosides.
  • Disialyl-lacto-N-tetraose DS-LNT
  • disialyl-lacto-N-neo-tetraose D-LNnT
  • glycomacropeptide GMP
  • the GMP preferably comes from animal milk, for example sheep, goat, buffalo, camel and especially cow's milk.
  • the carbohydrates used according to the invention be they free carbohydrates (V stands for H 2 O) or carbohydrates bound to a carbohydrate residue or a carrier T, can be or are incorporated into various foods, dietetic agents and pharmaceutical agents. All of these agents can be in liquid or solid form.
  • baby food or baby food includes all artificially produced foods, especially for human babies, but not human milk. Baby foods that are made from raw materials of plant and animal origin, but not of human origin, are understood here as "artificial”. These foods can be administered to a human or animal in any manner. This also includes administration as tube food in the stomach.
  • the carbohydrates used according to the invention can be added, for example, as admixtures or additives to the following products, but this list is not exhaustive: milk and milk products, baby and child foods, chocolate bars, yoghurt drinks, cheese, sausage and meat products, nutritional foods, tube foods and products for pregnant women ,
  • the carbohydrates used according to the invention can also be administered in the form of a pharmaceutical agent alone or together with one or more additional active ingredient (s).
  • a pharmaceutical agent alone or together with one or more additional active ingredient (s).
  • they can be formulated as a tablet / sachet.
  • customary adjuvants, carriers, auxiliaries, diluents, moisturizers, thickeners, flavors, sweeteners, etc. can be used.
  • compositions can be administered to a patient (ie human and animal) in any conventional manner. Expediently, however, it is a means of oral, lingual, nasal, intestinal, bronchial, vaginal, topical (skin and mucous membrane) and per os administration are suitable and are formulated according to the mode of administration.
  • the foods, dietetic agents and pharmaceutical agents containing at least one carbohydrate used according to the invention can u. a. for the prevention and treatment of infections of the gastrointestinal tract, for example in listeriosis, the blood system, the respiratory tract, the genitourinary tract and the nasopharynx, and for protection against endothelia, epithelium and mucose. They can also be applied topically to the skin and also used on mucous membranes. These mucous membranes include nasal, intestinal, bronchial and vaginal mucous membranes.
  • the carbohydrates used according to the invention can be added to a mouthwash.
  • the target groups for the carbohydrates used according to the invention are all ages from newborns to seniors. Special areas of application are the protection and treatment of pregnant women, the sick, the weakened and the elderly, for whom the prevention of, for example, listeriosis is important.
  • the carbohydrates according to the invention can thus be used to reduce or prevent infection due to their anti-adhesive properties.
  • they can also be used to influence the immunological reaction by modulating cell-cell interactions. This applies both to the modulation of cell-cell interactions, preferably eukaryotic cells with one another (example lymphocytes and endothelial cells, etc.), as well as to the modulation of the adhesion of pathogens (such as bacteria, spores, viruses, viroids, prions, fungi, unicellular and multicellular parasites, toxins and heavy metal cations) on eukaryotic cells, preferably mammalian cells.
  • pathogens such as bacteria, spores, viruses, viroids, prions, fungi, unicellular and multicellular parasites, toxins and heavy metal cations
  • the carbohydrates used according to the invention are either known compounds, for example DS-LNT, DS-LNnT GMP and gangliosides G D ia, G T ib and G ⁇ c . They are known and / or can be produced chemically, enzymatically or in a coupling of both technologies by suitable, known processes.
  • the derivatives thereof can also be used, which are preferably those in which the non-terminal sialic acid has been replaced by glycolylneuraminic acid, a sulfate group, a phosphate group or a carboxyl or carboxylate group. Another sialic acid can also be attached.
  • the type 1 lactosamine unit can be replaced by a Gal ( ⁇ 1 -3) GalNAc unit.
  • the monosaccharide sequence is very similar to the DS-LNT.
  • the second or third sialic acid binds to the galactose, which is localized to the glucose (compound to the ceramide).
  • the carbohydrates of the general formula I used according to the invention are expediently administered in such an amount that at least 1 mg of carbohydrates of the general formula I and in particular one carbohydrate unit of the general formula II per kg of body weight and day are fed to a patient.
  • Exemplary dietetics and pharmaceuticals are listed below, which contain at least one carbohydrate according to the invention.
  • These are the following carbohydrates according to the invention: disyalyl-lacto-N-tetraose (DSLNT) and the derivatives thereof (see above), DSLNnT and the derivatives thereof, G D ia, G T ib and G T ⁇ c - for the sake of simplicity these carbohydrates are referred to in the examples only with the term 0 "carbohydrate according to the invention". That term stands representative of each of the above-mentioned carbohydrates according to the invention and their mixtures.
  • sachets 100 mg or only 5 mg of carbohydrate according to the invention are mixed dry with 990 mg of maltodextrin and then packaged in sachets. These sachets are administered three times a day with meals.
  • a well-known medicinal food in the form of a pearlate with 18.8 g protein, 8.6 g fat, 62.8 g carbohydrates, 3.3 g minerals and vitamins is used in the production known per se mixed with a carbohydrate according to the invention in such an amount that 50 mg of the carbohydrate according to the invention are contained in 100 g of the finished perlate.
  • An effervescent tablet (final weight 4, 1 ⁇ g) (Neovin® from MilupaJ is produced in a manner known per se with the addition of 200 to ⁇ OO mg of a carbohydrate according to the invention.
  • One tablet is dissolved and drunk daily in 1 ⁇ 0 ml of water.
  • a balanced powdered diet (Dilsana® from Milupa) with 22, ⁇ g protein, 7.7 g fat, 60.8 g carbohydrates, ⁇ , 4 g minerals and vitamins is known per se with incorporation of 100 mg to 1000 mg of a carbohydrate according to the invention per 100 g of powder. Up to 3 x 50 g of food are dissolved and administered in 1 ⁇ 0 ml of water daily.
  • 100 g of an instant tea powder produced in the usual way are mixed with 2 g of a carbohydrate according to the invention.
  • Each 3.8 g of tea powder is dissolved in 100 ml of hot water and administered three times a day.
  • a baby milk formula (Aptamil® from Milupa) with 11.8 g of protein, 56.9 g of carbohydrates, 24.9 g of fat, 2.5 g of minerals, vitamins and 45 mg of taurine is produced in the form of a pearlate in the usual way, which is mixed with 100 mg to 1000 mg of a carbohydrate according to the invention per 100 g of baby milk.

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Abstract

Beschrieben wird die Verwendung von sialysierten Kohlenhydraten der folgenden allgemeinen Formel I mit mindestens einer Kohlenhydrateinheit der folgenden allgemeinen Formel II worin Sia eine Sianlinsäure oder ein sialinsäurederivat in α2-3 Bindung bedeutet, Gal eine Galactose-Monosaccharid-Einheit bedeutet, HexNac eine N-acetylierte Galactosamin- oder Glucosamin-Monosaccharid-Einheit (GalNAc bzw. G1cNAc) bedeutet Hex eine Galactose- oder Glucose-Monosaccharid-Einheit (Ga1 bzw. G1c) bedeutet, C für HexNac oder Hex steht oder nicht vorhanden ist, n für 1 bis 50 steht, V für OH, einen Kohlenhydratrest oder für eine Verbindungsstelle an einen Träger T steht, mit der Massgabe, dass, falls V für OH steht, n für 1 steht, und, falls V für einen Kohlenhydratrest oder für einen Träger T steht, n die Anzahl der an diesen Kohlenhydratrest oder Träger jeweils direkt gebundenen Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II bedeutet X eine Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat davon bedeutet, wobei an die Sialinsäure oder das Sialinsäurederivat eine zweite Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat oder mehrere Sialinsäuren oder Sialinsäurederivate in α2-8-Bindung gebunden sein können, eine Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe oder ein Monosaccharid mit einer Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe bedeutet und nur einer der Reste X vorhanden ist, zur Immunmodulation, zur Immunsuppression und zur Prävention sowie Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier.

Description

Titel: Sϊalysierte Kohlenhydrate
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Kohlenhydraten zur Immunmodulation, zur Immunsuppression und zur Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier und die Kohlenhydrate enthaltende Nahrungs-, diätetische und pharmazeutische Mittel.
Die Adhäsion sowohl pathogener Organismen als auch zeilschädigender Substanzen an die Oberfläche von Säugerzellen ist der erste Schritt und eine unabdingbare Voraussetzung für eine Infektion bzw. Schädigung der Zelle. Die Interaktion zwischen den Pathogenen und den Zellen kommt durch eine Ligand-Rezeptor-Beziehung zustande. Glycostrukturen spielen bei diesen Beziehungen bzw. Wechselwirkungen eine wichtige Rolle.
Eine Möglichkeit, derartige Ligand-Rezeptor-Beziehungen zu beeinflussen, besteht in der Blockierung der jeweiligen Rezeptoren bzw. Liganden einer der beiden Zelloberflächen oder beider Zelloberflächen.
Verschiedene Kohlenhydratmischungen haben sich in spezifischen Testsystemen als sehr wirksam erwiesen, die Adhäsion beispielsweise von Mikroorganismen an die Zelloberfläche zu vermindern oder ganz zu verhindern, man vergleiche: Kunz, C; Rudioff, S. Acta Paediatr. 1993, 82, 903-912. Andere Substanzen wie etwa die Lewis-Strukturen als Kohlenhydrat-Liganden der Selektine (Adhäsionsproteine auf Endothelien und Lymphocyten), modulieren die Interaktion der Lymphocyten mit dem Endothel beispielsweise im Rahmen von Rolling, Homing und der Invasion bei entzündlichen Prozessen (Albelda, S. M., Smith, C. W., Ward, P. A. FASEB J. 1994, 8, 504-512). Einen wichtigen Beitrag bei den genannten Pathogen-Zell-Wechselwirkungen einerseits und bei Zeil-Zeil- Wechselwirkungen andererseits liefert die Gruppe der Sialinsäuren. Diese Monosaccharide entfalten ihre Wirkung besonders als Bestandteil von Oligosacchariden und Glycokonjugaten wie Glycolipiden und Glycoproteinen (Traving und Schauer, Structure function and metabolism of sialic acids, Gell. Mol. Life Sei., Vol 54 1998). Sialinsäuren kommen in bis zu 40 verschiedenen Derivatisierungsformen vor und konnten bisher bei Menschen, Tieren sowie einigen Viren, Bakterien und Pilzen nachgewiesen werden.
Neben dem physikochemischen Effekt der negativen Ladung der Carboxylgruppe liegt die Hauptfunktion der Sialinsäuren in der spezifischen Beteiligung bei molekularen und zellulären Erkennungsprozessen (Keim, S. & Schauer, R. (1997) Sialic acids in molecular and cellular interactions. Int. Rev. Cytol. 175, 137-240). Hierzu zählen die Stabilisierung von Enzymen und anderer Proteine, Selbst- Nicht-Selbst-Erkennung des Immunsystems, Maskierung von Zellen und Proteinen. Eine besondere Klasse von Sialinsäure-spezifischen Lektinen stellen die Siglecs dar (P.R. Crocker et al.(1998) Siglecs - a family of sialic aeid-binding lectins. Glycobiol., 8, Glycoforum 2 v-vi.). Diese Moleküle weisen Immunoglobulin-ähnliche Domänen auf, stellen Lektin- ähnliche Rezeptoren dar und binden als wesentliches Merkmal Sialinsäure.
Bei Zell-Zell-Wechselwirkungen ist für deren Wirkungsmechanismus generell die Struktur der Liganden oder Rezeptoren essentiell. Die Bindung eines Liganden an einen Rezeptor ist das erste Ereignis, das zu einer Auslösung weiterer Signalkaskaden führen kann. Auch bei Siglecs konnte gezeigt werden, dass sie an Signaltransduktionsmechanismen beteiligt sind. So können z. B. im Siglec-2 (CD22) vorkommende Tyrosine phosphoriliert werden, die wiederum über weitere Zwischenschritte zur einer verminderte Aktivierung von B-Zellen führt.
Der Mechanismus der Bindung spezifischer Proteine an Kohlenhydratstrukturen hat auch Bedeutung für die Anheftung von Bakterien an Epitheloberflächen. Da die Anheftung der erste Schritt einer ersten Infektion darstellt, ist die Inhibierung dieser Bindung ein wichtiges Ziel der Infektionsvermeidung. Die α2-3 spezifisch erkennenden bakteriellen Lektine (Adhäsine) unterliegen dem gleichen Mechanismus, der auch für die Siglecs gilt.
Darüber hinaus spielt das sogenannte Clustering sowohl von Rezeptor als auch von Liganden eine wichtige Rolle bei der Bindungsintensität. Ein wichtiges Kriterium ist dabei die Polyvalenz der bindungsaktiven Liganden. Je mehr Ligandenstrukturen in einem Molekül vereinigt sind, um so stärker können die Wechselwirkungen zwischen Liganden und Rezeptor, bzw. zwischen zwei oder mehreren Zellen ausgeprägt sein. Dies gilt insbesondere für Wechselwirkungen, bei denen eine Vernetzung von Molekülen oder Zellen die Funktion eines biologischen Prozesses moduliert. So ist zu betonen, dass polyvalente Liganden zu einer Vernetzung der Rezeptoren führen und damit eine andere Signalwirkung hervorrufen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie mit Hilfe von Kohlenhydraten eine Immunmodulation, Immunsuppression und eine Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier erreicht werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Lehre der Ansprüche.
Erfindungsgemäß werden sialysierte Kohlenhydraten der folgenden allgemeinen Formel I mit mindestens einer Kohlenhydrateinheit der folgenden allgemeinen Formel II
X X
I I [Siaα2-3— Gal— HexNac— Hex— C—]n—V (I)
+ +
(II) worin Sia eine Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat in α2-3-Bindung bedeutet, Gal eine Galactose-Monosaccharid-Einheit bedeutet, HexNac eine N-acetylierte Galactosamin- oder Glucosamin- Monosaccharid-Einheit (GalNAc bzw. GIcNAc) bedeutet Hex eine Galactose- oder Glucose-Monosaccharid-Einheit (Gal bzw. Glc) bedeutet, C für HexNac oder Hex steht oder nicht vorhanden ist, n für 1 bis 50 steht,
V für OH, einen Kohlenhydratrest oder für eine Verbindungsstelle an einen Träger T steht, mit der Maßgabe, dass, falls V für OH steht, n für 1 steht, und, falls V für einen Kohlenhydratrest oder für einen Träger T steht, n die Anzahl der an diesen Kohlenhydratrest oder
Träger jeweils direkt gebundenen Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II bedeutet
X X
I I [Siaα2-3— Gal— HexNac— Hex— C—]n— (II)
X eine Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat davon bedeutet, wobei an die Sialinsäure oder das Sialinsäurederivat eine zweite Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat oder mehrere Sialinsäuren oder Sialinsäurederivate in α2-8-Bindung gebunden sein können, eine Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe oder ein Monosaccharid mit einer Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe bedeutet und nur einer der Reste X vorhanden ist, zur Immunmodulation, zur Immunsuppression und zur Prävention sowie Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier verwendet.
Es wurde nämlich überraschend gefunden, dass nicht die eingangs genannten Oligosaccharidsequenzen, sondern die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydrate sehr wirksame Inhibitoren bzw. Rezeptoranaloga sind. Diese Kohlenhydrate werden nachstehend auch als erfindungsgemäße Kohlenhydrate bezeichnet.
Die erfindungsgemäßen Kohlenhydrate müssen mindestens eine Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II [Siaα2-3-Gal-HexNac(X)-Hex(X)-C-]- aufweisen; dabei besitzen die Reste Sia, Gal, HexNac, Hex, X und C die im Zusammenhang mit der allgemeinen Formel I angegebenen Bedeutungen.
Diese Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II stellt somit einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Kohlenhydrate der allgemeinen Formel I dar. Steht der Rest V in der Formel der allgemeinen Formel I für OH, dann sind die Kohlenhydrate der allgemeinen Formel I aus einer Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II und diesem Rest V aufgebaut.
Bei den sialisierten Kohlenhydraten sind die bevorzugten Verknüpfungen folgende: α1 -2, α 1-3, α 1 -4, α 1 -6, α 2-3, α 2-6, α 2-8, ß1 -2, ß 1-3 ß 1 -4 und ß 1 -6. In einem Kohlenhydrat bzw. Glycan können dabei sowohl eine als auch mehrere der genannten Bindungen auftreten. Bevorzugt sind ß- verknüpfte Grundstrukturen (I, II) mit α-glycosidisch geladenen Gruppen, sofern X auch für ein Glycan steht.
Der Rest V kann auch für einen Kohlenhydratrest oder für eine Verbindungsstelle an einen Träger T stehen. In letzterem Fall bedeutet V streng genommen keinen Rest, sondern eben diese Verbindungsstelle. Über diese Verbindungsstelle V ist die Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II an einen Träger gebunden bzw. daran immobilisiert. Die Art des Trägers ist nicht besonders kritisch, so dass eine Vielzahl von Träger Anwendung finden kann. An einen derartigen Träger können bis zu 50 Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II gebunden sein, die jeweils über die Verbindungsstelle V an diesen Träger T gebunden bzw. gekoppelt sind. Der im Rahmen der vorliegenden Unterlagen verwendete Index n bezeichnet somit die Anzahl der Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II und nicht etwa eine Kette aus n-Elementen dieser Kohlenhydrateinheiten.
Wenn davon die Rede ist, dass n für 1 - 50 steht, dann bedeutet dies, dass n für eine ganze Zahl von 1 - 50 und somit für 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 und 50 stehen kann.
Bei dem Träger T handelt es sich insbesondere um ein Peptid, ein Protein, ein Polymer oder ein Biopolymer, wobei die Verknüpfung mit dem Peptid oder Protein insbesondere N- oder O-glykosidisch ist. Als Biopolymer kann Polyhydroxybuttersäure Anwendung finden. Ein geeignetes Polymer ist beispielsweise Polyacrylamid.
Der Rest V kann auch für einen Kohlenhydratrest stehen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen Monosaccharid-, Oligosaccharid- oder Polysaccharidrest. Als Beispiele kann man nennen: Milcholigosaccharide, Speicherkohlenhydrate (insbesondere Stärke) und Gerüstkohlenhydrate wie Pectine, Cellulosen und Galactomannane. Diese Kohlenhydrate können zwar auch als Biopolymere bezeichnet werden. Zur klareren terminologischen Abgrenzung werden sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung jedoch nicht zu den oben genannten Biopolymeren hinzugezählt.
Bei dem den Rest V darstellenden Kohlenhydratrest kann es sich auch um eine oder mehrere (auch kettenförmige) Kohlenhydratreste handeln, die ebenso zusammengesetzt sind wie die Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II, wobei die Verknüpfungen dieser Kohlenhydratreste andere sind.
Für die Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II ist mit entscheidend, dass sie mindestens zwei negative Ladungen aufweist, die an einem Kern aus mindestens 3 und insbesondere 4 neutralen Monosacchariden (Gal, HexNac, Hex und C) vorhanden sind. Eine dieser negativen Ladungen befindet sich am nicht-reduzierenden Ende des Kernes (kann auch als core bezeichnet werden) als α2-3-gebundene Sialinsäure an einer Galactose. Die zweite Ladung liegt subterminal entweder ebenfalls als Sialinsäure vor, die jedoch auch durch andere geladene Gruppen, nämlich Phosphat-, Sulfat- und Carboxylgruppen ersetzt sein kann. Diese Phosphat-, Sulfat- und Carboxylgruppen können sich direkt an den Monosacchariden HexNac und Hex befinden oder an ein anderes Monosaccharid gebunden sein. Mit anderen Worten, dieses andere Monosaccharid stellt dann die Brücke zwischen dieser geladenen Gruppe und dem Monosaccharid HexNac bzw. Hex der Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II dar.
Handelt es sich bei dem Rest V um einen Kohlenhydratrest, der von seiner Zusammensetzung der Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II entspricht, dann werden vorzugsweise solche Reste V eingesetzt, bei dem zwei negativen Ladungen pro 3 oder 4 neutralen Monosacchariden vorhanden sind.
In den Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II ist nur einer der Reste X vorhanden. Mit anderen Worten, entweder das Monosaccharid HexNac oder das Monosaccharid Hex trägt einen Rest X der oben beschriebenen Art.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Unterlagen zur Erläuterung der allgemeinen Formel I und II von Monosacchariden die Rede ist, dann müsste genau genommen der Terminus "Monosaccharid-Einheit" verwendet werden, denn diese Monosaccharide liegen nicht in Alleinstellung vor, sondern sind an andere Monosacchariden oder Gruppen gebunden. Der Einfachheit halber wird jedoch nur der Ausdruck Monosaccharid bzw. der konkrete Name des Monosaccharides (z. B. Galactose, Glucose, Hexosamin etc.) verwendet.
Bei der mit Sia bezeichneten Monosaccharid-Einheit handelt es sich vorzugsweise um Acetylneuraminsäure (NeuAc) oder N-Glycolyl- Neuraminsäure (NeuGc). Bei dem O-Acylderivat der Sialinsäure der Reste Sia und X handelt es sich beispielsweise um ein O-Acetylderivat.
Bedeutet der Rest X eine Sialinsäure oder ein O-Acylderivat, dann handelt es sich vorzugsweise um NeuAc, NeuGc und deren Derivate, z. B. O- acetylierte Sialinsäure in α2-3- oder α-2-6-Bindung. Wie bereits oben dargelegt, kann an dem Rest X eine zweite Sialinsäure oder mehrere Sialinsäuren in α2-8-Bindung vorhanden sein.
Während die α2-3 gebundene NeuδAc (Rest Siaα2-3 in den allgemeinen Formeln I und II) als notwendige Erkennungssequenz unbedingt in den erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydraten vorhanden sein muss, um eine Bindung herzustellen, ist die zweite oder dritte NeuδAc nur aufgrund der Ladung notwendig, um eine Affinitätssteigerung zu erreichen. Die Art der Bindung spielt dabei dann auch keine Rolle. Diese zweite NeuδAc (Rest X) kann auch durch eine andere, eine negative Ladung tragende Gruppe (Phosphat, Sulfat, Carboxyl, auch in Form von Carboxylat) ersetzt sein.
Für die Immunmodulation, Immunsuppression und für die Behandlungen von Infektionen bei Mensch und Tier mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kohlenhydraten sind somit primär die Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II von Bedeutung. Die Art des Trägers T, an den diese Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II gebunden sein können, ist daher auch von untergeordneter Natur. Der Träger T kann daher beliebiger Art sein. Vorzugsweise handelt es sich um ein Kohlenhydrat, ein Peptid, ein Protein, ein Polymer oder ein Biopolymer, wobei die Verknüpfung mit dem Peptid oder Protein vorzugsweise N- oder O-glykosidisch ist. Weiterhin bevorzugt handelt es sich bei dem Träger T um lipophile Verbindungen, die eine oder mehrere Kohlenhydrateinheit oder Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II aufweisen, welche die Kopfgruppe bzw. die Kopfgruppen davon darstellt bzw. darstellen. Bevorzugte lipophile Verbindungen sind Glycolipide und Ganglioside.
Als Kohlenhydrate der allgemeinen Formel I werden vorzugsweise Disialyl-Lacto-N-Tetraose (DS-LNT), Disialyl-Lacto-N-neo-Tetraose (DS- LNnT), Glycomakropeptid (GMP) und die Ganglioside Goia , GTib und Gτic zur Anwendung gebracht. Das GMP stammt vorzugsweise aus Tiermilchen, beispielsweise Schaf-, Ziegen-, Büffel-, Kamel- und insbesondere Kuhmilch. Die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydrate, seien es nun freie Kohlenhydrate (V steht für H2O) oder an einen Kohlenhydratrest oder einen Träger T gebundene Kohlenhydrate, können verschiedenen Nahrungsmitteln, diätetischen Mitteln und pharmazeutischen Mitteln einverleibt sein bzw. werden. Alle diese Mittel können in flüssiger oder fester Form vorliegen. Der hier verwendete Begriff Nahrungsmittel umfasst nicht nur die eigentliche Nahrungsmittel sondern auch Nahrungsergänzungsmittel, Nahrungssupplemente, Getränke sowie Nahrungen einschließlich Säuglings- und Babynahrungen. Der Begriff Babynahrung bzw. Säuglingsnahrung umfasst alle künstlich hergestellten Nahrungen, insbesondere für Humanbabys, jedoch keine Humanmilch. Als "künstlich" werden hier solche Babynahrungen verstanden, die aus Rohstoffen pflanzlichen und tierischen Ursprungs, jedoch nicht humanen Ursprungs, hergestellt werden. Diese Nahrungsmittel können auf beliebige Weise an einen Menschen oder ein Tier verabreicht werden. Dazu zählt auch die Verabreichung als Sondennahrung in den Magen.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydrate können beispielsweise als Beimengungen oder Additive folgenden Produkten zugegeben werden, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist: Milch und Milchprodukte, Säuglings- und Kindernahrungen, Schokoriegel, Joghurtgetränke, Käse-, Wurst- und Fleischwaren, Aufbaunahrung, Sondennahrung und Produkten für Schwangere.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydrate können auch in Form eines pharmazeutischen Mittels alleine oder zusammen mit einem oder mehreren zusätzlichen Wirkstoff(en) verabreicht werden. Sie können beispielsweise als Tablette/Sachet formuliert sein. Für die Formulierung derartiger Pharmazeutika können übliche Adjuvantien, Träger, Hilfsmittel, Verdünnungsmittel, feucht-haltende Mittel, Verdickungsmittel, Geschmacksstoffe, Süßungsmittel usw. Anwendung finden.
Die pharmazeutischen Mittel können auf jede übliche Weise an einen Patienten (d. h. Mensch und Tier) verabreicht werden. Zweckmäßigerweise handelt es sich jedoch um Mittel, die zur oralen, lingualen, nasalen, intestinalen, bronchialen, vaginalen, topischen (Haut- und Schleimhaut) und per os Verabreichung geeignet sind und entsprechend der Verabreichungsart formuliert sind.
Die mindestens ein erfindungsgemäß eingesetztes Kohlenhydrat enthaltenden Nahrungsmittel, diätetischen Mittel und pharmazeutischen Mittel können u. a. zur Prävention und Behandlung von Infektionen des Gastrointestinaltraktes, beispielsweise bei Listeriosen, des Blutsystems, der Atemwege, des Urogenitaltraktes sowie des Nasen-Rachen-Raumes und zum Schutz vor Endothelien, Epithelyen und Mucose eingesetzt werden. Sie können somit auch topisch auf die Haut aufgetragen und auch auf Schleimhäuten Anwendung finden. Zu diesen Schleimhäuten zählen nasale, intestinale, bronchiale und vaginale Schleimhäute. So können die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydrate beispielsweise einem Mundspülmittel beigefügt sein. Als Zielgruppen für die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydrate können allen Altersstufen von Neugeborenen bis zu Senioren genannt werden. Besondere Einsatzgebiete sind der Schutz und die Behandlung von Schwangeren, Kranken, geschwächten und älteren Menschen, bei denen die Vermeidung beispielsweise einer Listeriose von Bedeutung ist.
Die erfindungsgemäßen Kohlenhydrate können somit zur Verminderung oder Verhinderung einer Infektion aufgrund ihrer antiadhäsiven Eigenschaften eingesetzt werden. Andererseits können sie auch zur Beeinflussung der immunologischen Reaktion durch Modulation von Zeil- Zeil-Wechselwirkungen dienen. Dies gilt sowohl für die Modulation von Zell-Zell-Wechselwirkungen, bevorzugt eukaryontischer Zellen untereinander (Beispiel Lymphocyten und Endothelzellen etc), als auch für die Modulation der Adhäsion von Pathogenen (wie Bakterien, Sporen, Viren, Viroide, Prionen, Pilze, einzellige und mehrzellige Parasiten, Toxine und Schwermetallkationen) an eukaryontische Zellen, bevorzugt Säugerzellen.
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydraten handelt es sich entweder um bekannte Verbindungen, beispielsweise DS-LNT, DS-LNnT GMP und Ganglioside GDia, GTib und Gτιc. Sie sind bekennt und/oder können nach geeigneten, bekannten Verfahren chemisch, enzymatisch oder in einer Kopplung beider Technologien hergestellt werden.
Bei der erfindungsgemäß eingesetzten Disyalyl-Lacto-N-Tetraose 5 (DSLNT) und Disyalyl-Lacto-N-neo-Tetraose (DSLNnT)handelt es sich um Verbindungen der allgemeinen Formel I, in denen HexNac = GIcNac, Hex = Galactose und C = Glucose steht. Zudem sind zwei Sialinsäuren vorhanden (Siaα2-3NeuAc, X = α2-6NeuAc). Auch die Derivate davon können Anwendung finden, bei denen es sich vorzugsweise um solche 0 handelt, bei denen die nicht-terminale Sialinsäure durch Glycolylneuraminsäure, eine Sulfatgruppe, eine Phosphatgruppe oder eine Carboxyl- bzw. Carboxylatgruppe ersetzt wurde. Auch kann eine weitere Sialinsäure angeknüpft werden. Die Typ 1 Lactosamineinheit kann ersetzt sein durch eine Gal (ß1 -3) GalNAc-Einheit.
δ Bei den ferner erfindungsgemäß eingesetzten Gangliosiden Gp-ia und Gτib ist die Monosaccharidsequenz dem DS-LNT sehr ähnlich. Die Bindung der zweiten bzw. dritten Sialinsäure erfolgt jedoch an der Galactose, die an der Glucose (Verbindung zum Ceramid) lokalisiert ist.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Kohlenhydrate der allgemeinen 0 Formel I werden zweckmäßigerweise in einer solchen Menge verabreicht, dass einem Patienten vorzugsweise mindestens 1 mg Kohlenhydrate der allgemeinen Formel I und insbesondere eine Kohlenhydrateinheit der allgemeinen Formel II pro kg Körpergewicht und Tag zugeführt wird.
Nachstehend sind beispielhafte Diätetika und Pharmazeutika aufgeführt, δ welche mindestens ein erfindungsgemäßes Kohlenhydrat enthalten. Es handelt sich dabei um folgende erfindungsgemäße Kohlenhydrat: Disyalyl-Lacto-N-Tetraose (DSLNT) und die Derivate davon(siehe oben), DSLNnT und die Derivate davon, GDia, GTib und GTιc- Der Einfachheit halber werden diese Kohlenhydrate in den Beispielen nur mit dem Begriff 0 "erfindungsgemäßes Kohlenhydrat" bezeichnet. Dieser Begriff steht stellvertretend für jedes oben aufgeführte, erfindungsgemäße Kohlenhydrat und deren Mischungen.
Beispiel 1 :
Zur Herstellung von Sachets werden jeweils 100 mg oder auch nur 5 mg erfindungsgemäßes Kohlenhydrat mit 990 mg Maltodextrin trocken gemischt und dann in Sachets verpackt. Diese Sachets werden dreimal täglich zu den Mahlzeiten verabreicht.
Beispiel 2:
Eine bekannte Heilnahrung (d.h. Milupa® HN 25, bilanzierte Diät) in Form eines Perlates mit 18,8 g Eiweiß, 8,6 g Fett, 62,8 g Kohlenhydrate, 3,3 g Mineralstoffen und Vitaminen wird bei der per se bekannten Herstellung mit einem erfindungsgemäßen Kohlenhydrat in einer solchen Menge versetzt, dass 50 mg des erfindungsgemäßen Kohlenhydrates in 100 g des fertigen Perlats enthalten sind.
Für die Herstellung einer flüssigen Heilnahrung werden 100 ml der bekannten Heilnahrung Milupa HN 25 flüssig (2,3 g Eiweiß, 1 ,6 g Fett, 8,5 g Kohlenhydrate, 37 g Mineralstoffe, Vitamine) mit 7 mg eines erfindungsgemäßen Kohlenhydrates versetzt.
Beispiel 3:
Produkt für Schwangere
Eine Brausetablette (Endgewicht 4, 1 δ g) (Neovin® von MilupaJ wird unter Beimengung von 200 bis δOO mg eines erfindungsgemäßen Kohlenhydrates auf per se bekannte Weise hergestellt. Täglich wird eine Tablette in 1 δ0 ml Wasser gelöst und getrunken.
Beispiel 4:
Produkt für Ältere und geschwächte Personen Eine bilanzierte pulverförmige Aufbaunahrung (Dilsana® von Milupa) mit 22, δ g Eiweiß, 7,7 g Fett, 60,8 g Kohlenhydrate, δ,4 g Mineralstoffen und Vitaminen wird auf per se bekannte Weise unter Einarbeitung von 100 mg bis 1000 mg eines erfindungsgemäßen Kohlenhydrates pro 100 g Pulver hergestellt. Täglich werden bis zu 3 x 50 g der Nahrung in 1 δ0 ml Wasser gelöst und verabreicht.
Beispiel 5
Tee
100 g eines auf übliche Weise hergestellten Instant-Tee-Pulvers werden mit 2 g eines erfindungsgemäßen Kohlenhydrates vermengt. Je 3,8 g Teepulver werden in 100 ml heißem Wasser gelöst und dreimal täglich verabreicht.
Beispiel 6
Eine im Eiweiß adaptierte Säuglingsmilchnahrung (Aptamil® von Milupa) mit 1 1 ,8 g Eiweiß, 56,9 g Kohlenhydrate24,9 g Fett, 2,5 g Mineralstoffen, Vitaminen und 45 mg Taurin wird auf übliche Weise in Form eines Perlates hergestellt, das mit 100 mg bis 1000 mg eines erfindungsgemäßen Kohlenhydrates pro 100 g Säuglingsmilchnahrung vermengt wird.

Claims

Titel: Sialysierte KohlenhydratePATENTANSPRÜCHE
1. Verwendung von sialysierten Kohlenhydraten der folgenden allgemeinen Formel I mit mindestens einer Kohlenhydrateinheit der folgenden allgemeinen Formel II
X X
[Siaα2-3— Gal— HexNac— Hex— C—]π—V (I)
+ +
(H) worin
Sia eine Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat in α2-3-Bindung bedeutet, Gal eine Galactose-Monosaccharid-Einheit bedeutet,
HexNac eine N-acetylierte Galactosamin- oder Glucosamin-
Monosaccharid-Einheit (GalNAc bzw. GIcNAc) bedeutet
Hex eine Galactose- oder Glucose-Monosaccharid-Einheit (Gal bzw.
Glc) bedeutet, C für HexNac oder Hex steht oder nicht vorhanden ist, n für 1 bis 50 steht,
V für OH, einen Kohlenhydratrest oder für eine Verbindungsstelle an einen Träger T steht, mit der Maßgabe, dass, falls V für OH steht, n für 1 steht, und, falls V für einen Kohlenhydratrest oder für einen Träger T steht, n die Anzahl der an diesen Kohlenhydratrest oder
Träger jeweils direkt gebundenen Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II bedeutet
X X
I I [Siaα2-3— Gal— HexNac— Hex— C—]n— (II) IS"
X eine Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat davon bedeutet, wobei an die Sialinsäure oder das Sialinsäurederivat eine zweite Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat oder mehrere Sialinsäuren oder Sialinsäurederivate in α2-8-Bindung gebunden sein können, eine Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe oder ein Monosaccharid mit einer Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe bedeutet und nur einer der Reste X vorhanden ist, zur Immunmodulation, zur Immunsuppression und zur Prävention sowie Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier .
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eines, zwei, drei, vier oder alle der folgenden Merkmale i bis iv) erfüllt sind: i) Sia steht für Acetylneuraminsäure (NeuAc) oder N-Glycolyl-
Neuraminsäure (NeuGc), ii) bei dem Sialinsäurederivat oder den Sialinsäurederivaten der Reste
Sia und X handelt es sich um ein O-Acyl-Derivat und insbesondere ein
O-Acetyl-Derivat, iii) bei dem Träger T handelt es sich ein Peptid, ein Protein, ein Polymer oder ein Biopolymer, wobei die Verknüpfung mit dem Peptid oder
Protein insbesondere N- oder O-glykosidisch ist, und iv) bei dem den Rest V darstellenden Kohlenhydratrest handelt es sich um einen Monosaccharidrest, einen Oligosaccharidrest oder einen
Polysaccharidrest.
3. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kohlenhydrate der allgemeinen Formel I ausgewählt sind unter Disialyl-Lacto-N-Tetraose (DS-LNT, V = OH, HexNac = GIcNAc, Hex =
Galactose (Gal), C = Glucose, Sia = α2-3 NeuAc, X = α2-6 NeuAc an HexNac), Disialyl-Lacto-N-neo-Tetraose (DS-LNnT), Glycomakropeptid (GMP), Gangliosid GDιa, Gangliosid Gτ1b und Gangliosid GTιc-
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge ke n n ze ich n et, δ dass T für lipophile Verbindungen steht und die Kohlenhydrateinheit oder Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II die Kopfgruppe(n) davon darstellt bzw. darstellen.
δ. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch g e ke n nze ich n et, 0 dass es sich bei den lipophilen Verbindungen um Glycolipide und insbesondere um Ganglioside handelt.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e ke n nze ich n et, dass das Kohlenhydrat oder die Kohlenhydrate der allgemeinen Formel I δ in einer Menge von mindestens 1 mg pro kg Körpergewicht eingesetzt werden.
7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Prävention und Behandlung von Infektionen des Gastrointestinaltraktes, des Blutsystems, der Atemwege, des 0 Urogenitaltraktes sowie des Nasen-Rachenraumes.
8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge ke n n ze i ch n et , dass das Kohlenhydrat oder die Kohlenhydrate der allgemeinen Formel I einem flüssigen oder festen Nahrungsmittel (mit Ausnahme von δ Humanmilch), diätetischen Mittel oder pharmazeutischen Mittel zur Verabreichung an einen Menschen oder ein Tier einverleibt sind oder zur Herstellung eines derartigen Mittels zur Immunmodulation, zur Immunsuppression und zur Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier dienen.
9. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das pharmazeutische Mittel zur oralen, lingualen, nasalen, bronchialen, vaginalen, topischen (Haut und Schleimhaut) oder per os δ Verabreichung, zur Verabreichung mittels einer Sonde in den Magen eines Menschen oder eines Tieres oder zur Verabreichung als Infusion dient.
10. Nahrungs-, diätetisches oder pharmazeutisches Mittel enthaltend mindestens ein in einem der Ansprüche 1 bis δ beschriebenes 0 Kohlenhydrat der allgemeinen Formel I.
11. Mittel nach Anspruch 10, dadurch ge ek e n n z e i c h n e t, dass es ein weiteres Kohlenhydrat oder mehrere weitere Kohlenhydrate, die sich von den Kohlenhydraten im Anspruch 1 unterscheiden, einen δ weiteren Wirkstoff oder mehrere weitere Wirkstoffe, und/oder einen weiteren Inhaltsstoff, der für das entsprechende Mittel bekannt und geeignet ist, oder mehrere derartige Inhaltsstoffe enthalten kann, wobei im Falle eines pharmazeutischen Mittels zusätzlich ein üblicher Hilfsstoff oder mehrere übliche Hilfsstoffe, wozu Verdünnungsmittel, feucht- 0 haltende Mitteln, Verdickungsmittel, Geschmacksstoffe, Süßungsmittel und Träger zählen, vorhanden sein kann und wobei im Falle eines Nahrungs- oder diätetische Mittel mindestens ein weiterer Nahrungsmittelbestandteil enthalten sein kann.
12. Verfahren zur Immunmodulation, zur Immunsuppression und zur δ Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier , dadurch g e k en n z e i c h n e t, dass mindestens ein Kohlenhydrat der allgemeinen Formel I nach einem der Ansprüche 1 bis δ oder ein Mittel nach Anspruch 10 oder 11 an einen Menschen oder ein Tier verabreicht wird, jedoch nicht in Form von 0 Humanmilch, insbesondere in einer solchen Menge, dass mindestens 1 mg Kohlenhydrat der allgemeinen Formel I pro kg Körpergewicht und Tag dem Mensch oder Tier zugeführt wird.
13. Sialysierte Kohlenhydraten der folgenden allgemeinen Formel I mit mindestens einer Kohlenhydrateinheit der folgenden allgemeinen δ Formel II
X X
I I
[Siaα2-3— Gal— HexNac— Hex— C—]n—V (I) 0 + +
(II) worin
Sia eine Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat in α2-3-Bindung δ bedeutet,
Gal eine Galactose-Monosaccharid-Einheit bedeutet,
HexNac eine N-acetylierte Galactosamin- oder Glucosamin-
Monosaccharid-Einheit (GalNAc bzw. GIcNAc) bedeutet
Hex eine Galactose- oder Glucose-Monosaccharid-Einheit (Gal bzw. 0 Glc) bedeutet,
C für HexNac oder Hex steht oder nicht vorhanden ist, n für 1 bis δO steht,
V für OH, einen Kohlenhydratrest oder für eine Verbindungsstelle an einen Träger T steht, mit der Maßgabe, dass, falls V für OH steht, n δ für 1 steht, und, falls V für einen Kohlenhydratrest oder für einen
Träger T steht, n die Anzahl der an diesen Kohlenhydratrest oder Träger jeweils direkt gebundenen Kohlenhydrateinheiten der allgemeinen Formel II bedeutet
X X 0 I I
[Siaα2-3— Gal— HexNac— Hex— C—]n— (II)
X eine Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat davon bedeutet, wobei an die Sialinsäure oder das Sialinsäurederivat eine zweite δ Sialinsäure oder ein Sialinsäurederivat oder mehrere Sialinsäuren oder Sialinsäurederivate in α2-8-Bindung gebunden sein können, eine Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe oder ein Monosaccharid mit einer Phosphat-, Sulfat-, oder Carboxyl-Gruppe bedeutet und nur einer der Reste X vorhanden ist, zur Immunmodulation, zur Immunsuppression und zur Prävention sowie Behandlung von Infektionen bei Mensch und Tier .
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