JP5439173B2 - リポ酸誘導体 - Google Patents

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Description

本発明は、概して、リポ酸のオリゴマーならびにリポ酸(チオクト酸)のオリゴマー複合体、特に、リポ酸のオリゴマーのアミノ酸塩に関する。
α−リポ酸は、まず、酢酸塩置換因子として単離された。わずかに水溶性であり、特定の有機溶媒に可溶性である。α−リポ酸は、最初、その単離後、ビタミンとしてとして同定されたが、後に、ヒトをはじめとする哺乳類によって、ならびに植物によって合成されることがわかった。de novo合成に関与している完全酵素経路は、まだ決定的には解明されていない。いくつかの研究により、オクタン酸塩は、8−炭素脂肪酸鎖の直接前駆体として働き、システインが硫黄の供給源であるようであると示された。アミド(リポアミド)として、ピルビン酸塩、α−ケトグルタル酸および分枝鎖α−ケト酸などのα−ケト酸の酸化的脱炭酸を触媒する多酵素複合体において補因子として機能する。
α−リポ酸は、最強の天然に存在する抗酸化剤の1種である。α−リポ酸(LA)はまた、チオクト酸、1,2−ジチオラン−3−ペンタン酸、1,2−ジチオラン−3−吉草酸および6,8−チオクト酸としても知られている。α−リポ酸は、キラル炭素原子を有し、2種の鏡像異性体の形(R−およびS−)で生じる。市販されるα−リポ酸の形は、天然異性体(R−)と非天然異性体(S−)の合成混合物である。R−LAの天然型は、合成混合物ほど安定ではない。1つの製造業者、Asta Medicaは、糖尿病用R−LAを販売しており、Trisバッファー、よく用いられる合成であるが非天然のバッファーを用いて結晶化することによってR−LAの安定な形を製造した。
α−LAの種々の鏡像異性体の形およびそれらの組み合わせおよび誘導体(その還元型を含む)は、多数の症状を治療するために用いられている。例えば、LAは、循環障害の治療において用いられている。LAおよびビタミンは、鎮痛、抗炎症、抗壊死、抗糖尿病およびその他の治療効果を引き起こすのに有用であることがわかっている。LAの特定のアルキル化誘導体は、レトロウイルス疾患の治療において用いられている。
α−リポ酸およびその還元型、ジヒドロリポ酸(DHLA)は、抗酸化特性を有する。リポ酸塩(カルボン酸エステルおよび塩に対する用語)またはその還元型、DHLAは、スーパーオキシドラジカル、ヒドロキシルラジカル、次亜塩素酸、ペルオキシルラジカルおよび一重項酸素などの反応性酸素種と反応する。また、ビタミンCおよびグルタチオンと相互作用することによって膜を保護し、順に、ビタミンEを再利用できる。DHLAは、その抗酸化活性に加え、酸化促進作用を発揮して鉄を還元し得る。α−リポ酸投与は、虚血−再潅流損傷(IRI)、糖尿病(α−リポ酸およびDHLAの両方が、アルブミンなどのタンパク質との疎水性結合を示し、これが糖化反応を妨げ得る)、白内障形成、HIV活性化、神経変性および放射線傷害などのいくつかの酸化ストレスモデルにおいて有益であることがわかっている。さらに、リポ酸塩は、ミオグロビン、プロラクチン、チオレドキシンおよびNF−κ−B転写因子などのタンパク質の酸化還元レギュレーターとして機能し得る。
リポ酸塩はまた、その他の活性を有し得る。例えば、DHLAは、in vitroで、同時に、炎症性マクロファージからの一酸化窒素放出と相互作用し、標的細胞を酸素ラジカル攻撃から保護する抗炎症剤であることがわかっている。
リポ酸はまた、いくつかの酵素の補酵素でもある。リポ酸は、両α−ケト酸脱水素酵素複合体酵素(すなわち、ピルビン酸脱水素酵素複合体およびα−ケトグルタル酸脱水素酵素複合体)、分枝鎖α−ケト酸脱水素酵素複合体およびグリシン開裂系の補酵素である。この酵素系では、本体は、リポ酸を含む多酵素複合体を形成し、これは、初期の代謝において産生されたピルビン酸塩の分子を分解して、アセチル補酵素Aと呼ばれる、わずかに小さい、高エネルギーの分子を形成する。これは、食物のエネルギーへの変換を完了する、クエン酸回路またはクレブス回路と呼ばれる一連の反応に入ることができる分子をもたらす。本質的に、リポ酸は、基礎グルコース輸送を刺激し、インスリンによって刺激されたグルコース取り込みに対して正の作用を有する。
生理学的条件下では、LAは、少なくとも5種のタンパク質中にリポアミドとして存在し、ここでは、リシル残基と共有結合している。これらのタンパク質のうち4種は、α−ケト酸脱水素酵素複合体、ピルビン酸脱水素酵素複合体、分枝鎖ケト酸脱水素酵素複合体およびα−ケトグルタル酸脱水素酵素複合体である。3種のリポアミド含有タンパク質は、複合体の各々において異なっており、複合体の基質に対して特異的であるE2酵素ジヒドロリポイルアシルトランスフェラーゼ中に存在する。1種のリポイル残基は、各複合体において同一であるタンパク質X中に見られる。5番目のリポアミド残基は、グリシン開裂系中に存在する。
最近、LAは、種々の天然供給源中でリポイルリシンの形で検出された。研究された植物材料では、リポイルリシン含量は、ホウレンソウにおいて最高であった。凍結乾燥された野菜の乾重あたりの重量として表される場合には、ホウレンソウ中に天然に存在するリポ酸塩の存在量は、ブロッコリーおよびトマト中のものの、それぞれ、3倍および5倍を超えて高い。エンドウマメ(garden pea)、メキャベツおよび米ぬかでも、低濃度のリポイルリシンが検出された。
動物組織では、ウシアセトン粉末中のリポイルリシンの存在量は、以下の順:1)腎臓、2)心臓、3)肝臓、4)脾臓、5)脳、6)膵臓および7)肺で示される。
しかし、LAは特定の欠点がある。特に、天然型R−LAは、40℃を超えると不安定であり、そのため、一部の倉庫保管条件下で分解し得る。また、LAは吸湿性である。必要なことは、この天然型のLAの、天然塩を用いた安定化である。
従って、利用可能な物質の1以上の同定されている現在の短所を克服するように、α−リポ酸組成物を調製する組成物および/または方法に対する必要性が存在する。
本発明は、驚くべきことに、オリゴマーである、αリポ酸の複合体を提供する。
本発明はまた、驚くべきことに、オリゴマーのαリポ酸を「遊離酸」として提供する。
オリゴマーのαリポ酸の複合体ならびにオリゴマーの「遊離酸」の両方とも、そうでなければ、熱、酸化、光または物質を分解させるその他の物理的ストレスに対して安定でないと考えられるカロテノイドなどの栄養物質を安定化するために使用できる。オリゴマーのαリポ酸の複合体およびオリゴマーの遊離酸は、栄養物質に安定化効果を提供するのに役立つよう併用できる。
本発明のαリポ酸複合体(以下、「ALAC」)の正確な性質は、明確にはなっておらず、理論に制限されるものではないが、それらは、スルフィド結合を介し、それによって2個以上の個々のαリポ酸ユニットの間でジスルフィドを形成する、2個以上のリポ酸の間の縮合産物であると考えられている。本発明の「ALAC」は、少なくとも1種の対イオン、例えば、金属塩、アミンまたはアミノ酸ならびに以下に記載されるその他のものと結合し得る。
やはり、理論に制限されるものではないが、本発明のALACは、「ポリマー」であるαリポ酸の複合体をさらに含むことが可能である。すなわち、50個を超えるαリポ酸ユニットの縮合は、50以上の個々のαリポ酸サブユニットの間の複数のジスルフィド結合を介して結合している物質に起因する。
一態様では、ポリマーのALACの量は、10%(重量)未満、特に1%未満、さらには0.5%未満、特定の実施形態では、0.1重量%未満である。
本発明のオリゴマーのαリポ遊離酸(以下、「ALFA」)の正確な性質は、明確にはなっておらず、理論に制限されるものではないが、それらは、スルフィド結合を介し、それによって2個以上の個々のαリポ酸ユニットの間でジスルフィドを形成する、2個以上のリポ酸の間の縮合産物であると考えられている。ALFAは、少なくとも1種の対イオン、例えば、金属塩、アミンまたはアミノ酸ならびに以下に記載されるその他のものと結合して、ALACを形成し得る。同様に、ALACは、水素原子で置換されてALFAを形成する対イオンを有し得る。
理論に制限されるものではないが、本発明のALFAは、「ポリマー」であるαリポ酸の縮合産物をさらに含むことが可能である。すなわち、50個を超えるαリポ酸ユニットの縮合は、50個以上の個々のαリポ酸サブユニットの間の複数のジスルフィド結合を介して結合している物質に起因する。
一態様では、ポリマーのALFAの量は、10%(重量)未満、特に1%未満、さらには0.5%未満、特定の実施形態では、0.1重量%未満である。
本発明のALACおよびALFAは、本明細書に記載される種々の方法によって精製できる。すなわち、オリゴマー化/重合プロセスの後、リポ酸、リポ酸ポリマー、望ましくない副生成物などの除去によって、物質の洗浄、再結晶化、沈殿、分子量カットオフを用いた限外濾過、ダイアフィルトレーションなどによって、得られたオリゴマーを単離および精製できる。
一態様では、本発明は、オリゴマーのαリポ酸および1種以上の対イオンの複合体を含む組成物に関する。複合体は、塩、オリゴマーのαリポ酸と対イオン間の結合および/または2個以上のαリポ酸分子と少なくとも1個の対イオン間のキレートであり得る。
別な態様では、本発明は、次式(I):

[式中、各Rは独立して、対イオンを表し、
nは、約2〜約50の間、特に、約10〜約20、特に、約4〜約6の間の値である]
を含むオリゴマーのαリポ酸複合体(ALAC)を含む組成物を提供する。
一態様では、各Rは同一である。別な態様では、Rは、2種以上の異なる対イオンであり得る。
なおさらにもう1つの実施形態では、本発明は、約412.6(n=2)〜約10268.5(n=50)ダルトンの間の平均(Mw)分子量を有するオリゴマーのαリポ酸(ALAC)と、対イオン(複数の対イオン)との複合体を含む組成物を提供する。
もう1つの態様では、本発明は、
水溶液中で、塩基をリポ酸と反応させるステップと、
溶液を約1〜約5時間の間、高温で維持するステップと、
非溶媒の添加によって、オリゴマーのリポ酸と塩基性対イオンの複合体を、水溶液から沈殿させるステップと
によって調製されたオリゴマーのαリポ酸複合体を提供する。
一実施形態では、沈殿した複合体を回収するステップによって、オリゴマーのリポ酸複合体を単離する。
特定の態様では、ALACは、αリポ酸および1個以上の対イオンの多数のサブユニットに基づいて(オリゴマー化プロセスからの混入がない)、約90%超、特に約95%超、さらには約98%超、最も特別には約99%(重量)超、例えば、99.5%、99.9%の純度を有する。
本発明の組成物に関して有用な適切な対イオンとして、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムイオン、アミノ酸、アルキレンジアミン、一置換アミン、二置換アミンまたは三置換アミンが挙げられる。
一態様では、対イオンは、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物を含み得るアミノ酸である。
別な態様では、本発明はまた、次式(Ia):

[式中、nは、約2〜約50の間、特に、約10〜約20、特に、約4〜約6の間の値である]
を含むオリゴマーのαリポ酸遊離酸(ALFA)を含む組成物を提供する。
なおさらにもう1つの実施形態では、本発明は、約412.6(n=2)〜約10268.5(n=50)ダルトンの間の平均(Mw)分子量を有するオリゴマーのαリポ遊離酸(ALFA)を含む組成物を提供する。
別な態様では、本発明は、オリゴマーのαリポ酸遊離酸を調製する方法を提供する。
一実施形態では、沈殿したオリゴマーを回収するステップによってオリゴマーのリポ遊離酸を単離する。
特定の態様では、ALFAは、αリポ酸の複数のサブユニットに基づいて(オリゴマー化プロセスからの混入がない)、約90%超、特に約95%超、さらには約98%超、最も特別には約99%(重量)超、例えば、99.5%、99.9%の純度を有する。
興味深いことに、本発明の組成物(ALACおよび/またはALFA)は、リポ酸またはαリポ酸の塩(同様にアミノ酸塩であり得る)をさらに含み得る。適切なアミノ酸として、例えば、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物が挙げられる。
特定の態様では、本発明の組成物は、αリポ酸の塩を含んでも含まなくても、約165℃〜約170℃の間の融点を有する。
その他の態様では、本発明の組成物は、αリポ酸の塩を含んでも含まなくても、20mlの中性水(neutral water)中に0.5グラムの物質を溶解した場合に、約7.5のpH値を有する。
本発明の組成物は、固体の形のもの、例えば、顆粒、結晶、粉末などであり得る。
本発明の組成物はまた、液体担体も含み得る。
本発明の組成物は、特に、R立体配置、S立体配置、光学活性がラセミではないが純粋なRまたはSオリゴマー未満であるRおよびS立体配置の組み合わせ、およびまたラセミ混合物、を有するαリポ酸のオリゴマーを提供し得る。
本発明の組成物は、医薬品または栄養補助製剤に使用できる。
本発明の組成物はさらに、炎症の治療のために、抗酸化剤として、循環障害の治療のために、鎮痛薬として、抗壊死剤として、レトロウイルス疾患の治療のために使用できる。
本発明の組成物はまた、そうでなければ、周囲条件で不安定である栄養物質を安定化するのに役立つよう使用できる。
複数の実施形態が開示されているが、以下の詳細な説明から、本発明のさらなる他の実施形態は当業者に明らかだろう。当然のことながら、本発明は、すべて本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の明らかな点において改変できる。したがって、詳細な説明は、実際は例示として考えられるべきであって、制限ではない。
水に溶解後の、経時的なLAORNからのリポ酸の遊離を実証する図である。 α−リポ酸のFT−IRスペクトルを示す図である。 LAORNのFT−IRスペクトルを示す図である。 LAORNのHNMR−スペクトル(液体)を提供する図である。 3mmolの対応する化合物/Lを含有するサンプルの総抗酸化能をmmol/Lで示す図である。 種々の濃度のLAORNの結果を示す図である。 自己酸化の相対誘導の種々の経時変化を示す図である。 自己酸化の相対誘導の種々の経時変化を示す図である。 還元力アッセイの結果を提供する図である。 LAおよびORNの単純混合物と比較した場合に、LAORNが強力な相乗作用を有していたことを示す図である。 LAORN形成に対する反応時間および温度の影響を示す図である。 LAORN形成に対する、2種の試薬[LA+ORN](濃度は各試薬の濃度の合計であり、それらのモル比は1:1である)濃度の効果を示す図である。 人工胃液における、コーティングされていないルテイン−エステルの安定性を提供する図である。 人工回腸液における、コーティングされていないルテイン−エステルの安定性を提供する図である。 人工胃液における、ルテイン−エステル(1%のオリゴマー化され、コーティングされたリポ酸)の安定性を提供する図である。 人工回腸液における、コーティングされていないルテイン−エステル(オリゴマー化されていない1%のリポ酸)の安定性を提供する図である。 人工胃液における、ルテイン−エステル(3%のオリゴマー化され、コーティングされたリポ酸)の安定性を提供する図である。 人工回腸液における、コーティングされていないルテイン−エステル(オリゴマー化されていない3%のリポ酸)の安定性を提供する図である。 リポ酸含量およびルテインエステルの残存割合の曲線を表す図である。 リポ酸の滴定曲線を表す図である。 リポ酸の滴定曲線を表す図である。
本発明は驚くべきことに、オリゴマーであるαリポ酸の複合体を提供する。本発明のαリポ酸複合体(「ALAC」)の正確な性質は、明確にはなっておらず、理論に制限されるものではないが、それらは、スルフィド結合を介し、それによって2個以上の個々のαリポ酸ユニットの間でジスルフィドを形成する、2個以上のリポ酸の間の縮合産物であると考えられている。ALACは、少なくとも1種の対イオン、例えば、金属塩、アミンまたはアミノ酸ならびに以下に記載されるその他のものと結合し得る。
やはり、理論に制限されるものではないが、本発明のALACは、「ポリマー」であるαリポ酸の複合体をさらに含むことが可能である。すなわち、約50個を超えるαリポ酸ユニットの縮合は、50個以上の個々のαリポ酸サブユニットの間の複数のジスルフィド結合を介して結合している物質に起因する。
一態様では、本発明は、オリゴマーのαリポ酸と1個以上の対イオンとの複合体を含む組成物に関する。複合体は、塩、オリゴマーのαリポ酸と対イオン間の結合および/または2個以上のαリポ酸分子と少なくとも1個の対イオン間のキレートであり得る。
別な態様では、本発明は、「遊離酸」としてのオリゴマーのαリポ酸(ALFA)に関する。
別な態様では、本発明は、ALFAと1種以上のALACの混合物に関する。
さらにもう1つの実施形態では、ALACは、部分的に複合体化されているだけであってもよく、このことは、プロトン化されているオリゴマーの一部と、1個以上の対イオンと複合体化されている一部であり得るということを意味する。これは以下の式IIに表されている。
用語「αリポ酸」および「リポ酸」は、本明細書において同じ意味で使用され、チオクト酸、1,2−ジチオラン−3−ペンタン酸、1,2−ジチオラン−3−吉草酸および6,8−チオクト酸を指し、当技術分野ではよく知られている。本出願を通じて、用語「αリポ酸」は、リポ酸の任意の異性体を含むものとするが、制限ではないということは理解されたい。
用語「オリゴマーの」とは、例えば、αリポ酸自体を超える分子量を有する物質を生じるよう、何らかの様式で縮合されている、αリポ酸の少なくとも2個のサブユニットを有する物質を含むものとする。一般に、本発明のオリゴマーは、オリゴマー構造内に含まれる、約2〜約50個の間のαリポ酸のサブユニットを有する。
興味深いことに、本発明の「オリゴマーの」ALACおよびALFAは、生理学的条件、例えば、胃または回腸内条件下で経時的に分解する。しかし、「ポリマーの」ALFAは、特に、同様の環境において容易に分解しないということがわかった。この相違によって、特に、リポ酸誘導体がALAC、例えば、アミノ酸複合体である場合には、本発明のオリゴマーを使用して、栄養成分を送達すること、ならびにその分解時にリポ酸自体の有益な効果を提供することが可能になる。
用語「ポリマーのαリポ酸」は、分子内に、50個を超えるαリポ酸のサブユニットを有する物質を含むものとする。
語句「αリポ酸の塩」または「リポ酸の塩」とは、対イオンがαリポ酸のカルボン酸と結合するようになるような、リポ酸分子と塩基性分子の間の酸塩基反応を意味するものとする。
用語「遊離酸」とは、例えば、プロトン化されているオリゴマー化リポ酸のカルボン酸部分を意味するものとする。
本明細書において、用語「複合体」とは、対イオンと、αリポ酸のカルボン酸などの分子との間の結合を意味するものとする。結合はイオン性であってもよいし、共有結合であってもよいし、ファンデルワールス相互作用であってもよく、および/またはキレート化などによるものであってもよい。この用語は、イオン(陰イオンと陽イオン)、例えば、カルボキシル基と塩またはアミノ酸などの対イオンの間に物理的引力があるということを意味するものとする。
許容される塩として、親化合物、例えば、αリポ酸中に存在する酸性プロトンが金属イオン(例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンまたはアルミニウムイオン)によって置換されるか、有機塩基(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルグルカミン、モルホリン、ピペリジン、ジメチルアミン、ジエチルアミンなど)と配位する場合に形成される塩が挙げられるということは理解されなくてはならない。また、アルギネートなどのアミノ酸の塩、グルクロン酸またはガラクツロン酸などのような有機酸の塩も含まれる(例えば、Bergeら、1977年、J.Pharm.Sci.66:1〜19頁参照のこと)。
「製薬上許容される塩」はまた、適切な対イオンとして含まれ、本発明の化合物の比較的非毒性の、無機および有機塩基付加塩を指す。これらの塩は、化合物の最終単離および精製の間にin situで調製できるか、または遊離酸の形の精製された化合物(ALFA)を、金属陽イオンの水酸化物、炭酸塩または重炭酸塩などの適切な塩基と、アンモニアと、または製薬上許容される有機第一級アミン、第二級アミン、第三級アミンまたは第四級アミンと別個に反応させることによって調製できる。代表的なアルカリまたはアルカリ土類塩として、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムおよびアルミニウム塩などが挙げられる。塩基付加塩の形成にとって有用な代表的な有機アミンとして、エチルアミン、水酸化テトラメチル−アンモニウム、ジエチルアミン、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペラジンなどが挙げられる(例えば、S.M.Bergeら、「Pharmaceutical Salts」前掲参照のこと)。
用語「アルカリ金属イオン」とは、水素を除く、周期表の群Ia中の原子を意味するものとする。
適切なアルカリ金属イオンとして、例えば、ナトリウムおよびカリウムイオンが挙げられる。
用語「アルカリ土類金属イオン」は、周期表の群2(IIA)原子を意味するものとする。
適切なアルカリ土類金属イオンとして、例えば、マグネシウムおよびカルシウムが挙げられる。
その他の適切なイオンとして、例えば、アルミニウム、亜鉛、銅または鉄が挙げられる。
本明細書において、用語「アミノ酸」とは、それだけには限らないが、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、チロシン、プロリン、ヒドロキシプロリン、セリン、トレオニン、システイン、シスチン、メチオニン、トリプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、リシン、ヒスチジン、オルニチン、ヒドロキシリジン、カルニチンおよびその他の天然に存在するアミノ酸およびそれらの類似体の鏡像異性体およびラセミ混合物を含む。一実施形態では、アミノ酸は「L」型である。
例えば、オルニチン「類似体」などのアミノ酸類似体は、アセチル化産物、フマル酸誘導体など、およびそれらの許容されるアンモニウムおよび金属塩を含む。
用語「一置換アミン」は、アミン窒素上に単一の置換基を有するアミンを意味するものとする。置換基は、アルキルまたはアリール基であり得る。
適切な一置換アミンとして、例えば、メチルアミン、エチルアミン、フェニルアミンなどが挙げられる。
用語「ジアルキル置換アミン」は、アミン窒素上に2個の置換基を有するアミンを意味するものとする。置換基は、アルキル基、アリール基またはそれらの組み合わせであり得る。
適切なジアルキル置換アミンとして、例えば、ジエチルアミン、ジメチルアミン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
用語「トリアルキル置換アミン」とは、アミン窒素について3個の置換基を有するアミンを意味するものとする。置換基は、アルキル基、アリール基またはそれらの組み合わせであり得る。
適切なトリアルキル置換アミンとして、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリフェニルアミンなどが挙げられる。
用語「アルキレンジアミン」とは、炭素骨格内に2つのアミンを有する化合物を意味するものとする。アミンは、末端である場合も、炭素骨格内にある場合もある。
適切なアルキレンジアミンとして、例えば、エチレンジアミンまたはヘキサメチレンテトラアミンが挙げられる。
アルキル基として、最大約20個の炭素を含有する直鎖、分枝および環状アルキル基が挙げられる。適切なアルキル基は、飽和であっても、不飽和であってもよい。さらに、アルキルはまた、C1〜C6アルキル、C3〜C6複素環、アリール、ハロ、ヒドロキシ、アミノ、アルコキシおよびスルホニルからなる群から選択される1個以上の置換基で、1個以上の炭素で1回以上置換されていてもよい。さらに、アルキル基は、最大10個のヘテロ原子またはヘテロ原子置換基を含み得る。適切なヘテロ原子として、窒素、酸素、硫黄およびリンが挙げられる。
アリール基として、最大10個のヘテロ原子を含み得るアリール基がある。アリール基はまた、アリール基または低級アルキル基で1回以上、場合により置換されていてもよく、また、その他のアリールまたはシクロアルキル環と融合していてもよい。適切なアリール基として、例えば、フェニル、ナフチル、トリル、イミダゾリル、ピリジル、ピロイル、チエニル、ピリミジル、チアゾリルおよびフリル基が挙げられる。
用語「環」とは、1個以上の窒素、酸素、硫黄またはリン原子を含み得る最大20個の原子を有すると定義される(ただし、環は、水素、アルキル、アリル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、クロロ、ヨード、ブロモ、フルオロ、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、カルボキシ、アミノ、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アシルアミノ、カルボキサミド、シアノ、オキソ、チオ、アルキルチオ、アリールチオ、アシルチオ、アルキルスルホネート、アリールスルホネート、リンおよびスルホニルからなる群から選択される1個以上の置換基を有することができ、ただし、環はまた、1個以上の縮合環、例えば、炭素環式環、複素環式環、アリールまたはヘテロアリール環も含み得る)。
用語「アルキレン」とは、一実施形態では、約1〜約20個の炭素原子を有する、もう1つの実施形態では、1〜12個の炭素を有する、直鎖、分枝または環状、特定の実施形態では、直鎖または分枝、二価脂肪族炭化水素基を指す。さらなる実施形態では、アルキレンとして、低級アルキレンが挙げられる。場合により、窒素置換基がアルキルである場合には、アルキレン基に沿って1個以上の酸素、硫黄または置換もしくは非置換窒素原子が挿入されていてもよい。アルキレン基として、それだけには限らないが、メチレン(−CH−)、エチレン(−CHCH−)、プロピレン(−(CH−)、メチレンジオキシ(−O−CH−O−)およびエチレンジオキシ(−O−(CH−O−)が挙げられる。用語「低級アルキレン」とは、1〜6個の炭素を有するアルキレン基を指す。特定の実施形態では、アルキレン基として、低級アルキレン、例えば、1〜3個の炭素原子のアルキレンがある。
用語「重量平均分子量」(Mw)は、当技術分野で認識されており、重量平均分子量は、光散乱、小角中性子散乱(SANS)、X線散乱、沈降速度、ヨー素酸化滴定によって、またはゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって求めることができる。オリゴマーのALAC(複数のALAC)およびALFAのMwは、通常、約412.6(n=2)〜約10268.5(n=50)、特に、約412.6(n=2)〜約3081.95(n=15)、より具体的には、約412.6(n=2)〜約2055.3(n=10)、さらにより具体的には、約412.6(n=2)〜約1233.98(n=6)である。
別な態様では、本発明は、次式(I)を含むオリゴマーのαリポ酸複合体を含む組成物を提供する:

[式中、各Rは独立して、対イオンを表し、
nは、約2〜約50の間、特に、約4〜約20、特に、約10〜約15、特に、約4〜約12の間、例えば、約4、約6、約8、約10または約12の値である]。
各Rは、同一であってもよいし、またはオリゴマー中のRは、異なる対イオンを有し得るということは理解されなくてはならない。
例えば、オリゴマー化度nが2である場合には、本発明の化合物の構造は以下のとおりであると考えられる:

[式中、各Rは、個々に、上記のとおり定義される]。
オリゴマー化度nが3である場合には、本発明の化合物の構造は以下のとおりであると考えられる:

[式中、各Rは、個々に、上記のとおり定義される]。
αリポ酸サブユニットの反復鎖は、より多くのユニットによって延ばすことができる(n=2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、20など、最大50までで50を含む)。最終構造は、さらなるオリゴマー化が起こる場所(すなわち、どのスルフィド基で)に応じて変わる。分子重量分布は平均値であり、従って、全値(整数)の割合も考慮され、含まれるので、値は非整数であり得るということはさらに理解されなければならない。
本明細書を通じて、本発明の組成物は、種々の程度のオリゴマー化度、nをそれぞれ有する化合物の混合物として存在でき、αリポ酸の単量体の複合体または塩をさらに含み得るということは理解されなければならない。
また、例えば、ALFA(すべてのRが水素である)を提供するために1以上のRが水素原子によって置換されてもよいということも理解されなければならない。
なおさらにもう1つの実施形態では、本発明は、約412.6(n=2)〜約10268.5(n=50)ダルトンの間の平均(Mw)分子量を有するオリゴマーのαリポ酸と、対イオン(複数の対イオン)との複合体を含む組成物を提供する。
別な態様では、本発明はまた、次式(Ia)を含むオリゴマーのαリポ酸遊離酸(ALFA)を含む組成物を提供する:

[式中、nは上記のとおりであり、約2〜約50の間、特に、約10〜約20、特に、約4〜約6の間の値である]。
なおさらにもう1つの実施形態では、本発明は、約412.6(n=2)〜約10268.5(n=50)ダルトンの間の平均(Mw)分子量を有するオリゴマーのαリポ遊離酸(ALFA)を含む組成物を提供する。
別な態様では、本発明はまた、次式(II)を含む、混合されたオリゴマーのαリポ酸複合体を含む組成物を提供する:

[式中、nは上記のとおりであり、
各Rは、独立して、水素原子または対イオンであり、ただし、少なくとも1個のRは対イオンである]。
さらに別な態様では、本発明はまた、次式(III)を含むαリポ酸オリゴマーを含む組成物を提供する:

[式中、nは上記のとおりであり、
各Rは、独立して、水素原子または対イオンである]。
すべてのRが水素原子である場合には、その結果は、ALFAである。
本発明は、リポ酸を、塩基と接触させて混合物を形成することと、この混合物を、約0℃〜約100℃の間の温度に加熱することと、リポ酸の重合の程度が、約2〜約50の間、例えば、約4〜約20の間である、オリゴマーのリポ酸複合体を回収することとによって、オリゴマーのリポ酸複合体を調製する方法を提供する。
特定の態様では、モル等量のカルボン酸あたり1モル等量の塩基を加える。その他の態様では、モル等量のカルボン酸あたり1モル等量未満の塩基を加え、それによって、「混合された」ALACを提供する。
別な態様では、本発明は、以下の工程によって製造された生成物を提供する:
a)水溶液中で、塩基をリポ酸と反応させるステップと、
b)溶液を約1〜約5時間の間、高温で維持するステップと、
c)非溶媒の添加によって、オリゴマーのリポ酸と塩基性対イオンの複合体を、水溶液から沈殿させるか、溶液を噴霧乾燥してオリゴマーのリポ酸塩複合体を得るステップ。
一実施形態では、オリゴマーのリポ酸複合体を、沈殿した複合体を回収するステップによって単離する。
通常、オリゴマー化反応は、約0℃〜約100℃の間、特に、約30℃〜約60℃の間の温度範囲において実施する。反応の間は過剰の塩基が存在し得るが、過剰の未反応塩基または複合体化されていない塩基はいずれも、精製時に除去できる。アルカリ条件下で反応を実施することによって、低い温度範囲、例えば、約30℃〜約60℃の間で生じるオリゴマー化反応が提供され、オリゴマー化ALACの良好な収率が提供されるということがわかった。
驚くべきことに、水溶液中でアミノ酸などの塩基とαリポ酸を反応させ、溶液を高温で、上記で定義される一定期間の間維持する場合、オリゴマーの複合体が生じることがわかった。
塩基は、通常、ステップa)において用いられるアミノ酸であり、オルニチン、アルギニンおよびリシンから選択される。アミノ酸は、そのL型で提供されることが好ましいが、R型も可能である。L−オルニチンが塩基として用いられることが最も好ましい。
一実施形態では、ステップa)においてオルニチンが用いられる場合には、約9.5〜約10.0、例えば、9.6のpH値を有する水溶液の形で提供される。オルニチンの等電点(9.6)に近いこの範囲のpH値では、オルニチンは、1つの正電荷を有する形で存在し、したがって、1つの負電荷を示すα−リポ酸と塩複合体を形成し得る。
1つの例示的実施形態では、ステップa)に用いられるオルニチンの水溶液は、オルニチンの塩酸塩を含有する溶液に、所望のpH値が得られるまでNaOHを添加することによって製造できる。
ステップa)に用いられるα−リポ酸は、そのR(+)型、S(−)型またはラセミ型で提供され得る。
ステップb)は、水溶液を濃縮するステップを含み得る。例えば、反応混合物は、ステップb)の最後に向けて、約50%の水が除去されるまで濃縮され得る。
高温での処理に加え、本発明の工程に用いられるα−リポ酸のオリゴマー化は、ある程度、反応混合物中の2種の試薬の濃度の合計に応じて変わるということがわかった。一実施形態では、ステップa)における水溶液中の、塩基、例えば、オルニチンなどのアミノ酸と、α−リポ酸のそれぞれの濃度の合計は、約15%〜約45%(w/v)、より特に、約25%〜約35%(w/v)(重量対容積、mg/ml)であり、アミノ酸対リポ酸のモル比は、0.1:1〜10:1の範囲内である。オリゴマー化は、高濃度で、より顕著であり得るが、得られる反応混合物の粘度が高いほど、これを用いる作業が困難となる。
通常、本工程のステップa)における塩基、例えば、アミノ酸と、α−リポ酸のモル比は、約1:1である。
ステップb)における反応混合物の温度は、約30℃以上であり、特に、約40℃〜約50℃である。これに関連して、低温は、オリゴマー化を促進すると思われるが、30℃を下回る温度は、反応混合物の粘度が高まり、操作をより困難にするので望ましいものではないが不可能ではない。
ステップc)に用いられる非溶媒は、アルコールであってよく、一実施形態では、エタノール溶液である。
水溶液と、ステップc)においてALACを沈殿させるために用いられる非溶媒(例えば、エタノール)溶液との混合物の含水量は、通常12%以下でなくてはならない。溶液の含水量がかなり高い場合には、沈殿した複合体が粘着性となる傾向があり、乾燥が困難である傾向がある。しかし、含水量が低すぎる場合には、通常、エタノールなどの非溶媒のパーセンテージの増大が必要となり、これは製造コストを高め得る。一実施形態では、88%の最終エタノール含量が、最終生成物の収率および純度の点で、経済的かつ有益であることがわかった。
ALACは、オリゴマーであろうとなかろうと、複合体が塩、緩く結合している陰イオン−陽イオン複合体、キレートまたは何らかのその他の結合であろうとなかろうと、α−リポ酸と比較して極めて熱安定性である。本発明のALACは、驚くべきほど高い抗酸化効果を有する。
さらに、本発明のALACは、α−リポ酸を、経時的に比較的等量で放出すると思われ、すなわち、従って、α−リポ酸様の効果を有する「制御放出」製剤として使用できる。
ALACは、α−リポ酸とは対照的に、経口的に投与した場合にαリポ酸が引き起こし得るような、咽頭の刺激作用を引き起こさない。
本発明のALACは、好都合なゲル化特性を有し、従って、錠剤を製造するための結合剤の必要性が軽減され得るか、さらには排除され得る。α−リポ酸は、それと対照的に、その低い融点のために錠剤に打錠できない。
ALFAは、エタノールなどのアルコールにリポ酸を溶解することと、約30℃〜約60℃の間の温度に溶液を加熱することによって調製できる。冷却すると、選択したアルコールまたは溶媒に応じて、溶液から黄色の沈殿が形成し、回収、単離、さらに必要な場合には精製することができる。オリゴマー化ALFAは水溶性ではなく、そのため、水を使用して、不要な水溶性物質をいずれも除去できる。あるいは、前記溶液を噴霧乾燥して、通常約3〜約4の重合度を有するALFAを得ることもできる。
ALFAは、α−リポ酸と比較して、極めて熱安定性である。本発明のALFAは、驚くほど高い抗酸化効果を有する。
さらに、本発明のALFAは、α−リポ酸を、経時的に比較的等量で放出すると思われ、すなわち、従って、α−リポ酸様の効果を有する「制御放出」製剤として使用できる。
ALFAは、α−リポ酸とは対照的に、経口的に投与した場合にαリポ酸が引き起こし得るような、咽頭の刺激作用を引き起こさない。
本発明のALFAは、好都合なゲル化特性を有し、従って、錠剤を製造するための結合剤の必要性が軽減され得るか、さらには排除され得る。α−リポ酸は、それと対照的に、その低い融点のために錠剤に打錠できない。
一態様では、本発明のALACおよび/またはALFAは、熱、光、酸素およびその他の環境ストレス、例えば、湿度、オゾンなどに対して不安定である栄養物質と組み合わせることができる。ALACおよび/またはALFAは、栄養物質(例えば、カロテノイドおよび例えば、パルミチン酸、クエン酸、没食子酸、ビタミンE、リポ酸エステルを含めたエステルなどのその誘導体)上にコーティングしてもよいし、栄養物質を安定化するのに役立つよう、栄養物質と念入りに混合してもよい。
栄養成分をコーティングすることは、当技術分野で公知の方法によって、例えば、ALACおよび/またはALFAの溶液中に栄養成分を単純に浸漬すること、ALACおよび/またはALFAと組合せた物質を噴霧乾燥すること、栄養成分をALACおよび/またはALFAとともに凍結乾燥することなどによって達成できるということは理解されなくてはならない。また、特定の例では、均一なコーティングが好ましいが、コーティングは、栄養物質について完全に均一でなくてもよいということも理解されなくてはならない。
カロテノイドは、天然に広く分布している黄色、赤色および橙色の色素である。種々の果実および野菜、鳥の羽、卵黄、家禽の皮膚、甲殻類および黄斑眼領域において、特定のカロテノイドが同定されているが、それらはマリーゴールドの花弁、トウモロコシおよび葉菜中に特に豊富である。食事由来のカロテノイドとヒト血清および血漿中に見られるカロテノイドの間の相関は、選択された群のカロテノイドのみが、ヒト血流へ入り、その効果を発揮することを示す。
カロテノイドは、可視スペクトルの400〜500nmの領域において光を吸収する。この物理的特徴によって、色素に黄色/赤色を与える。カロテノイドは、イソプレンユニットからなる共役骨格を含み、これは通常、分子の中心で反転しており、これが対称性を付与している。二重結合についての幾何学的立体配置の変更は、多数のシスおよびトランス異性体の存在をもたらす。哺乳類種は、カロテノイドを合成せず、したがって、これらは、果実、野菜および卵黄などの食事性供給源から得られなければならない。近年、カロテノイドは、重大な健康障害からの予防およびまたは保護を含む、いくつかの健康上の利益をもたらすと考えられている。
カロテノイドは、2つのサブクラス、すなわち、キサントフィルまたはオキシ−カロテノイドと呼ばれるより極性の化合物と、非極性の炭化水素カロテン様[β]−カロテン、リコペンなどとに分類される、非極性化合物である。両サブクラスとも、カロテノイドの特徴的な色に関与している、少なくとも9つの共役二重結合を有する。キサントフィルは、ヒドロキシルまたはケト基などの極性官能基を含む、共役二重結合鎖の末端に環構造を有する。キサントフィルの例として、ルテイン、ゼアキサンチン、カプサンチン(capsanthin)、カンタキサンチン、β−クリプトキサンチン、アスタキサンチンなどが挙げられる。天然色素として、またヒトの健康におけるその役割のために、ルテインおよびゼアキサンチンを含むキサントフィルは、近年、生物医学、化学および栄養の分野において科学者および研究者の新たな関心を引き付けている。
ルテインおよびゼアキサンチンは、それぞれ、黄色および橙−黄色の一因となっている。ルテインおよびゼアキサンチンは、植物材料中に遊離型(非エステル化)で、また、エステルとして存在し得る。ルテインは、ホウレンソウ、ケールおよびブロッコリーのような緑色の葉菜中に、遊離型で、さらにマンゴー、オレンジ、パパイヤのような果実、レッドパプリカ、藻およびイエローコーン中に存在する。これらの供給源は、通常、エステルなどの形のルテインを含む。ルテインはまた、血流およびヒト身体中の種々の組織、特に、眼の黄斑、レンズおよび網膜中に存在する。
したがって、本発明は、カロテノイドの誘導体とも呼ばれる、エステル化カロテノイドならびに非エステル化カロテノイドをコーティングするための種々のALACおよびALFAの使用を含むということは理解されなくてはならない。エステル化カロテノイドを得るために、非エステル化カロテノイドと結合されることが多い一般的な酸として、例えば、当技術分野で公知のパルミチン酸、クエン酸、没食子酸、ビタミンE、リポ酸などが挙げられる。
マリーゴールド(テーゲテス・エレクタ(Tagetes erecta))の花弁は、エステル化型のルテインの豊富な供給源である。エステル部分(複数の部分)は脂肪酸である。乾燥マリーゴールド花は、約1〜1.6重量%のカロテノイドを含み、ルテインエステル含量は、全カロテノイドの90%を占める。マリーゴールドオレオレジン中のキサントフィル脂肪酸エステル組成は、主に、ジパルミテート、ミリステート−パルミテート、パルミテート−ステアレート、ジミリステートおよびモノエステルのようなエステル型のルテインからなる。
マリーゴールドからのルテインエステルの加水分解によって得られたルテインは、果実、野菜中、およびヒト血漿および黄斑領域中に見られるルテインと同一であることがわかった。ヒト身体は、吸収後、ルテインの供給源を区別することはできない。したがって、食品および飼料工業によってすでに用いられている、マリーゴールドのような広く栽培され、商業的に加工された原材料は、豊富な入手可能性および経費検討の点から、ルテインの魅力的な供給源である。
本質的に、ルテインエステルおよび遊離型のルテインは、マリーゴールドの花から得られる商業的に重要な栄養補助食品である。乾燥花が、マリーゴールド抽出物またはオレオレジン得るために用いられている。抽出物/オレオレジンをけん化に付すことによって、遊離型のキサントフィルが得られる。けん化から得られた脂肪酸の、結果として生じたアルカリ塩を回収し、ルテインおよびゼアキサンチンの混合物を含有するキサントフィルをさらに精製した。
新鮮なマリーゴールドの花では、ルテインエステルは、トランス異性体の形で存在するが、熱、光、酸素、酸などに対する曝露によって、トランスからシスルテイン幾何異性体の形への異性化が触媒される。栄養補助食品および食品添加剤としては、ルテインのトランス異性体の形が、より良好なバイオアベイラビリティーおよびより深い黄色のために、対応するシス異性体の形と比較して好ましい。
特に、カロテノイドは、炭化水素(カロテン)のクラスであり、対応する酸素化誘導体はキサントフィルである。それらは、イソプレノイドユニットの配置が分子の中心で反転され、その結果、2つの中心メチル基が、1,6−位関係にあり、残りの非終端メチル基が1,5−位関係にあるような方法で結合している8個のイソプレノイド単位からなる。すべてのカロテノイドは、(I)水素化、(2)脱水素化、(3)環化または(4)酸化またはこれらの工程の任意の組み合わせによって、共役二重結合の長い中心鎖を有する、環状C4056構造(I)(化合物I)から形式上誘導され得る。このクラスはまた、炭素骨格(I)(リコペン)の特定の転位または分解から生じる(ただし、2つの中心メチル基は保持されている)化合物も含む。
約600種のカロテノイドが、天然供給源から単離されている。これらのカロテノイドは、Key to Carotenoids(Pfander、1987)およびその分光学的特性およびその他の特性についての文献参照も含むAppendix of Carotenoids、1A巻(KuIl & Pfander 1995)に、その慣用名および半組織名を用いて列挙されている。多数のカロテノイドについては、立体化学的配置をはじめとする構造は依然として不明確である。構造が不明確である場合には、分割と、それに続く最新の分光学的方法(高分解能核磁気共鳴(NMR)分光法を含む)を用いた構造解明が必要である。約370種の天然に存在するカロテノイドは、キラルであり、1〜5個の不斉炭素原子を有し、天然では、ほとんどの場合には、1種のカロテノイドは1つの立体配置のみにおいて生じる。
カロテノイドのすべての具体的な名称は、語幹の名称カロテンに基づいており、これは、化合物2(カロテン)におけるように、構造および番号付けに対応している。
具体的な化合物の名称は、語幹の名称カロテンに接頭辞として2つのギリシャ文字を付加することによって構成される(化合物断片3)。ギリシャ文字の接頭辞は、アルファベット順に引用され、化合物IIaに記載される。
酸素化されたカロテノイド(キサントフィル)は、最も頻繁に、ヒドロキシ、メトキシ、カルボキシ、オキソおよびエポキシ官能基を含む。重要な、特徴的なカロテノイド(化合物III〜X)として、リコピン(γ,γ−カロテン)(I)、β−カロテン(β,β−カロテン)(III)、α−カロテン((6’R)−β,ε−カロテン)(IV)、β−クリプトキサンチン((3R)−β,β−カロテン−3−オール)(V)、ゼアキサンチン((3R,3’R)−β,βカロテン−3,3’−ジオール)(VI)、ルテイン(「キサントフィル」、(3R,3’R,6’R)−β,ε−カロテン−3,3’−ジオール)(VII)、ネオキサンチン((3S,5R,6R,3’S,5’R,6’S)−5’,6’−エポキシ−6,7−ジデヒドロ−5,6,S’,6’−テトラヒドロ−β,β−カロテン−3,5,3’−トリオール)(VIII)、ビオラキサンチン((3S,5R,6R,3’S,5’R,6’S)−5,6,5’,6’−ジエポキシ−5,6,5’,6’−テトラヒドロ−β,β−カロテン−3,3’−ジオール)(IX)、フコキサンチン((3S,5R,6S,3’S,5’R,6’R)−5,6−エポキシ−3,3’,5’−トリヒドロキシ−6’,7’−ジデヒドロ−5,6,7,8,5’,6’−ヘキサヒドロ−β,β−カロテン−8−オン3’−アセテート)(X)、カンタキサンチン(β,β−カロテン−4,4’−ジオン)(XI)およびアスタキサンチン((3S,3’S)−3,3’−ジヒドロキシ−β,β−カロテン−4,4’−ジオン)(XII)がある。
通常、天然では、カロテノイドは、(すべてE)異性体として生じる。一部のカロテノイドは、処理の間に極めて容易に異性化を受ける。処理には、カロテノイドが溶液中で維持される場合には、(E/Z)異性化が生じ得るということを留意しなくてはならない。通常、(Z)−異性体のパーセンテージはかなり低いが、高温では高まる。さらに、(Z)−異性体の形成は、光に対して曝露することによって増大する。
商習慣では、食品グレードでZ−ルテイン異性体を含まないキサントフィルは、原材料において選択性がないことと、高温乾燥をはじめとする不適切な処理条件のためにほとんど達成されない。これは、食品グレードのキサントフィルの形成をもたらすが、より高レベルのZ−ルテインを有する。本発明は、幾分かは、工程中で用いられる比較的低い温度のために、このような望ましくないZ−ルテインレベルの増大を防止する。
ヒトおよび動物は、ルテインおよびゼアキサンチンのようなキサントフィルを合成できず、この供給源は食事からでなくてはならない。黄斑におけるルテインおよびゼアキサンチンの発生は、特定の機能、すなわち、紫外線光からの細胞および組織の保護を有し、白内障の危険を低減する。ルテインおよびゼアキサンチンは、黄斑色素を含むとわかっており、黄斑では、ルテインはゼアキサンチンに異性化する。
ルテインは、乳房、結腸、肺、皮膚、子宮頸部および卵巣の癌に対する保護効果を有する可能性があり、心血管疾患の治療に見込みを有し得るということを示唆する証拠がある。したがって、個体に、その食事において使用するための、または栄養補助食品としてルテインを提供することは、より良好なヒトの健康および健常視力を支援する。
したがって、抗酸化剤、白内障および黄斑変性の予防として、肺癌予防剤として、日光からの有害な紫外線の吸収のための薬剤および光誘起フリーラジカルおよび反応性酸素種のクエンチャーなどとしての使用のために、多量のトランス(E)−ルテインおよび/またはゼアキサンチンを含有するキサントフィル結晶の需要は高い。
その結果として、本発明の1種以上のALACおよび/またはALFAの組み合わせは、典型的な分解に対して安定化されたカロテノイドを提供する。したがって、本発明は、ルテインなどのカロテノイドを安定化するのに役立つ方法を提供する。
本発明の組成物は、種々の食品、飲料、スナック菓子などに組み込むことができる。一態様では、本組成物は、消費の前に食品上に振りかけることができる。食品上に振りかけられる場合には、デンプン、スクロースまたはラクトースなどの適切な担体を、組成物の濃度を分布させるのに役立つよう使用することができ、これによって食品へ適用するのがより容易になる。
本発明の組成物はまた、種々の調製された食品において栄養補助食品として提供できる。本出願の目的上、調製された食品とは、本発明の組成物が添加されている、任意の自然食品、加工食品、ダイエット食品または非ダイエット食品を意味する。本発明の組成物は、多数の調製されたダイエット食品、例えば、それだけには限らないが、ダイエットドリンク、ダイエットバーおよび調製された冷凍食品に直接組み込むことができる。さらに、本発明の組成物は、多数の調製された非ダイエット製品、例えば、それだけには限らないが、飴、スナック菓子製品、例えば、チップス、調製された肉製品、ミルク、チーズ、ヨーグルト、スポーツバー、スポーツドリンク、マヨネーズ、サラダドレッシング、パンおよび任意のその他の脂肪またはオイル含有食品に組み込むことができる。本明細書において、用語「食品」とは、ヒトまたは動物の消費に適合している任意の物質を指す。
本発明の組成物は、フルーツジュース、ミルクシェーク、ミルクなど、種々の飲料に添加することができる。
好ましい投与方法として経口がある。本発明の組成物は、デンプン、スクロースまたはラクトースなどの適切な担体とともに、錠剤、カプセル剤、溶液剤、シロップ剤およびエマルション剤に製剤することができる。本発明の錠剤またはカプセル剤は、約6.0〜7.0のpHで溶解する腸溶コーティングでコーティングされてもよい。小腸において溶解するが、胃では溶解しない、適切な腸溶コーティングとして、酢酸フタル酸セルロースがある。
本発明の組成物の、ソフトゲルカプセル剤への製剤は、当技術分野で公知の多数の方法によって達成できる。製剤は、オイルなどの許容される担体またはその他の懸濁剤もしくは乳化剤を含むことが多い。
適切な任意の担体として、例えば、制限するものではないが、天然または合成オイル、脂肪、ワックスまたはそれらの組み合わせをはじめとする任意の供給源に由来し得る脂肪酸、そのエステルおよび塩が挙げられるがそれだけには限らない。さらに、脂肪酸は、制限するものではないが、非硬化油、部分硬化油、完全硬化油またはそれらの組み合わせに由来するものであり得る。脂肪酸(そのエステルおよび塩)の非限定的例示である供給源として、種子油、魚油または海産油、菜種油、植物油、サフラワー油、ヒマワリ油、キンレンカ種子油、カラシ油、オリーブオイル、ゴマ油、ダイズ油、トウモロコシオイル、ピーナッツオイル、綿実油、ヌカ油、ババスナッツ油、ヤシ油、低エルカ酸菜種油、パーム核油、ルーピン油(lupin oil)、ココナッツ油、アマニ油、マツヨイグサ油、ホホバ、小麦胚芽油、獣脂、牛脂、バター、鶏脂、ラード、乳製品乳脂肪、シアバターまたはそれらの組み合わせが挙げられる。
具体的な、非限定的例示である魚油または海産油供給源として、貝類オイル、マグロ油、サバ油、サーモン油、メンハーデン、アンチョビ、ニシン、マス、イワシまたはそれらの組み合わせが挙げられる。特に、脂肪酸の供給源は、魚油または海産油(DHAまたはEPA)、ダイズ油またはアマニ油である。あるいは、または上記で同定された担体のうちの1種と組み合わせて、蜜蝋も適切な担体として、ならびにシリカ(二酸化ケイ素)などの懸濁剤も使用できる。
本発明の組成物はまた、栄養補助食品であるとも考えられる。用語「栄養補助食品」とは、当技術分野で認識され、疾患を予防または望ましくない状態を改善できる食品中に見られる特定の化合物を説明するよう意図される。
本発明の組成物は、安定化に役立つか、本発明の有益な組成物の成分のバイオアベイラビリティを促進するのに役立つ、または個体の食事へのさらなる栄養として働く、種々の成分をさらに含み得る。適切な添加剤は、ビタミンおよび生物学的に許容されるミネラルを含み得る。ビタミンの非限定的例として、ビタミンA、ビタミンB類、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンKおよび葉酸が挙げられる。ミネラルの非限定的例として、鉄、カルシウム、マグネシウム、カリウム、銅、クロム、亜鉛、モリブデン、ヨウ素、ホウ素、セレン、マンガン、それらの誘導体またはそれらの組み合わせが挙げられる。これらのビタミンおよびミネラルは、任意の供給源または供給源の組み合わせに由来するものであり得るが、これに限定されない。非限定的例示であるビタミンB類として、チアミン、ナイアシンアミド、ピリドキシン、リボフラビン、シアノコバラミン、ビオチン、パントテン酸またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定されない。
種々の添加剤を本組成物に組み込むことができる。本組成物の任意の添加剤として、ヒアルロン酸、リン脂質、デンプン、糖、脂肪、抗酸化剤、アミノ酸、タンパク質、矯味剤、着色剤、加水分解デンプン(複数の加水分解デンプン)およびそれらの誘導体またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これに限定されない。
本明細書において、用語「抗酸化薬」は、当技術分野で認識されており、化合物の酸化変質を予防または遅延する合成または天然物質を指す。例示的抗酸化剤として、トコフェロール、フラボノイド、カテキン、スーパーオキシドジムスターゼ、レシチン、γオリザノール;ビタミンA、C(アスコルビン酸)およびEなどのビタミンならびにβ−カロテン;ローズマリーおよびサンザシ抽出物中に見られるカモソール(camosol)、カモシックアシッド(camosic acid)およびロスマノール、プロアントシアニジン、例えば、グレープシードまたは松樹皮抽出物および緑茶抽出物中に見られるものなどの天然成分が挙げられる。
本発明のALACおよび/またはALFA組成物を含む組成物は、従来の混合、溶解、造粒、糖衣錠製造(dragee−making)磨砕(lavigating)、乳化、カプセル化、封入または凍結乾燥工程の方法によって製造できる。本組成物は、ALACおよび/またはALFA組成物を、使用され得る製剤に加工するのを促進する、1種以上の生理学的に許容される担体、希釈剤、賦形剤または助剤を用いて従来の方法で製剤できる。
本発明の組成物は、例えば、経口、口内、全身、注射、経皮、直腸の、経膣などをはじめとする、実質的にいずれの投与様式にも適した形、または吸入または吹送による投与に適した形をとることができる。
全身製剤として、注射、例えば、皮下、静脈内、筋肉内、くも膜下腔内または腹膜内注射による投与のために設計されたもの、ならびに経皮、経粘膜経口または肺投与のために設計されたものが挙げられる。
有用な注射用製剤として、水性または油性ビヒクル中の、ALACおよび/またはALFA組成物の滅菌懸濁液、溶液またはエマルションが挙げられる。本組成物はまた、懸濁剤、安定化剤および/または分散剤などの配合剤を含み得る。注射用製剤は、単位投与形で、例えば、アンプルで、または複数回投与容器として提示でき、添加された保存料を含み得る。
あるいは、注射用製剤は、使用前に、適切なビヒクル、例えば、それだけには限らないが、滅菌発熱物質不含水、バッファー、デキストロース溶液などを用いて再構成するための粉末の形で提供できる。この目的のために、ALACおよび/またはALFA組成物を、凍結乾燥などの任意の当技術分野で公知の技術によって乾燥し、使用前に再構成することができる。
経粘膜投与には、製剤に、透過障壁に適した浸透促進剤を用いる。このような浸透促進剤は、当技術分野で公知である。
経口投与には、本発明の組成物は、結合剤(例えば、アルファ化トウモロコシデンプン、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシプロピルメチルセルロース);増量剤(例えば、ラクトース、微晶質セルロースまたはリン酸水素カルシウム);滑沢剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ);崩壊剤(例えば、ジャガイモデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム);または湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム)などの製薬上許容される賦形剤を用い、従来の手段によって調製される、例えば、トローチ剤、錠剤またはカプセル剤の形をとることができる。錠剤は、例えば、糖、フィルムまたは腸溶コーティングを用い、当技術分野で周知の方法によってコーティングしてもよい。
経口投与のための液体製剤は、例えば、エリキシル、溶液、シロップまたは懸濁液の形をとることができ、または使用前に、水またはその他の適切なビヒクルを用いて構成するための乾燥製剤として提示することができる。このような液体製剤は、懸濁剤(例えば、ソルビロールシロップ、セルロース誘導体または硬化食用脂)、乳化剤(例えば、レシチンまたはアラビアガム)、非水性ビヒクル(例えば、アーモンドオイル、油性エステル、エチルアルコールまたは分画された植物油)および保存料(例えば、メチルまたはプロピルpヒドロキシベンゾエートまたはソルビン酸)などの製薬上許容される添加剤を用い、従来の手段によって調製できる。製剤はまた、必要に応じて、バッファー塩、保存料、矯味剤、着色剤および甘味剤を含み得る。
経口投与のための製剤は、周知のとおり、ALACおよび/またはALFA組成物の制御放出を与えるよう適宜製剤化できる。
口内投与には、本組成物は、従来の方法で製剤された錠剤またはトローチ剤の形をとることができる。
直腸および経膣経路の投与には、ALACおよび/またはALFA組成物は、ココアバターまたはその他のグリセリドなどの従来の坐剤基剤を含有する溶液(保留浣腸のための)坐剤または軟膏として製剤化できる。
鼻腔投与または吸入もしくは吹送による投与には、ALACおよび/またはALFA組成物は、都合のよいことに、適切な噴射剤、例えば、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、フッ化炭素、二酸化炭素またはその他の適切なガスを用いる加圧パックまたは噴霧器からエアゾールスプレーの形で送達され得る。加圧エアゾールの場合には、投与単位は、定量を送達するバルブを提供することによって決定することができる。化合物と、ラクトースまたはデンプンなどの適切な散剤基剤の散剤混合物を含有する、吸入または吹送において使用するためのカプセルおよびカートリッジ(例えば、ゼラチンからなるカプセルおよびカートリッジ)を製剤化できる。
長期送達には、ALACおよび/またはALFA組成物を、埋め込み(implantation)または筋肉内注射によって投与するためのデポー製剤として製剤できる。ALACおよび/またはALFA組成物は、適切な高分子材料または疎水性材料(例えば、許容されるオイル中のエマルションとして)またはイオン交換樹脂を用いて、または難溶性誘導体として、例えば、難溶性塩として製剤できる。あるいは、経皮吸収のためにALACおよび/またはALFA組成物をゆっくりと放出する、粘着ディスクまたはパッチとして製造された経皮送達系を使用できる。この目的のために、透過促進剤を用いて、ALACおよび/またはALFA組成物の皮膚透過を促進することができる。適切な経皮パッチは、例えば、米国特許第5,407,713号、同5,352,456号、同5,332,213号、同5,336,168号、同5,290,561号、同5,254,346号、同5,164,189号、同5,163,899号、同5,088,977号、同5,087,240号、同5,008,110号、同4,921,475号に記載されている。
あるいは、他の送達系を使用してもよい。リポソームおよびエマルションは、ALACおよび/またはALFA組成物を送達するために使用できる送達ビヒクルのよく知られている例である。ジメチルスルホキシド(DMSO)などの特定の有機溶媒も使用できるが、通常、より高い毒性という代償を払う。
必要に応じて、本組成物は、ALACおよび/またはALFA組成物を含有する、1以上の単位投与形を含み得るパックまたはディスペンサー装置で提示できる。パックは、例えば、ブリスターパックなどの金属またはプラスチックホイルを含み得る。パックまたはディスペンサー装置には、投与のための使用説明書を添付してもよい。
ソフトゲルまたはソフトゼラチンカプセルは、例えば、限定するものではないが、適当なビヒクル(例えば、ヌカ油、および/または蜜蝋)に製剤を分散させて高粘度混合物を形成することによって調製できる。次いで、この混合物を、ゼラチンベースのフィルムを用い、ソフトゲル工業の当業者に公知の技術および機械を用いてカプセル化する。次いで、このように形成されたカプセル剤を一定重量に乾燥させる。通常、カプセルの重量は、約100〜約2500ミリグラムの間、特に、約1500〜約1900ミリグラムの間の重量、より具体的には、約1500〜約2000ミリグラムの間の重量である。
例えば、ソフトゼラチンシェルを調製する場合には、シェルは約20〜70パーセントのゼラチン、通常、可塑剤および約5〜約60重量%のソルビトールを含み得る。ソフトゼラチンカプセル剤の中身は、液体であり(主に、必要に応じて、ヌカ油、小麦胚種油および/または蜜蝋などの担体)、ALACおよび/またはALFA組成物の他に親水性マトリクスを含み得る。親水性マトリックスは、存在する場合、約200〜1000の平均分子量を有するポリエチレングリコールである。さらなる成分として、場合により、増粘剤および/または乳化剤(複数の乳化剤)があってもよい。一実施形態では、親水性マトリックスは、約200〜1000の平均分子量を有するポリエチレングリコール、5〜15%のグリセロール、および5〜15重量%の水を含む。ポリエチレングリコールはまた、プロピレングリコールおよび/または炭酸プロピレンと混合できる。
もう1つの実施形態では、ソフトゲルカプセル剤は、ゼラチン、グリセリン、水および種々の添加剤から調製する。通常、ゼラチンのパーセンテージ(重量)は、約30〜約50重量パーセントの間、特に、約35〜約重量パーセントの間、より具体的には、約42重量パーセントである。本製剤は、約15〜約25重量パーセントのグリセリン、特に、約17〜約23重量パーセントの間、より具体的には、約20重量パーセントのグリセリンを含む。
カプセル剤の残りの部分は、通常、水である。量は、約25重量パーセント〜約40重量パーセントの間、特に約30〜約35重量パーセントの間、より具体的には、約35重量パーセントで変わる。カプセル剤の残りの部分は、通常、約2〜約10重量パーセントの間で変わり得、矯味剤(複数の矯味剤)、糖、着色剤(複数の着色剤)などまたはそれらの組み合わせからなる。カプセル剤を処理した後、最終カプセル剤の含水量は、約5〜約10重量パーセントの間、特に7〜約12重量パーセント、より具体的には、約9〜約10重量パーセントの間であることが多い。
製造に関しては、標準ソフトシェルゼラチンカプセル剤製造技術を用いて、ソフトシェル製剤を調製できるということが考慮される。有用な製造技術の例として、R.P.Schererによって最初に開発されたプレートプロセス(plate process)、ロータリーダイプロセス(rotary die process)、Norton capsule機械およびAccogel機械を用いるプロセスおよびLederleによって開発されたプロセスがある。これらのプロセスの各々は、成熟技術であり、ソフトゼラチンカプセルを調製しようとするいずれにも、すべて広く利用可能である。
乳化剤は、ソフトゼラチンカプセル剤内の成分を可溶化するのに役立つよう使用できる。界面活性剤、乳化剤または発泡剤の具体的な例として、D−ソルビトール、エタノール、カラギーナン、カルボキシビニルポリマー、カルメロースナトリウム、グアーガム、グリセロール、グリセロール脂肪酸エステル、コレステロール、白蜜蝋、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、スクロース脂肪酸エステル、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ステアリン酸ポリオキシル40、セスキオレイン酸ソルビタン、セタノール、ゼラチン、ソルビタン脂肪酸エステル、タルク、トリオレイン酸ソルビタン、パラフィン、ジャガイモデンプン、ヒドロキシプロピルセルロース、プロピレングリコール、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ペクチン、ポリオキシエチレン(105)ポリオキシプロピレン(5)グリコール、ポリオキシエチレン(160)ポリオキシプロピレン(30)グリコール、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油40、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60、ポリオキシル35ヒマシ油、ポリソルベート20、ポリソルベート60、ポリソルベート80、マクロゴール400、ミリスチン酸オクチルドデシル、メチルセルロース、ソルビタンモノオレエート、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノラウレート、ラウリルジメチルアミンオキシド液、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウロマクロゴール、乾燥炭酸ナトリウム、酒石酸、水酸化ナトリウム、精製大豆レシチン、ダイズレシチン、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、中鎖トリグリセリド、クエン酸無水物、綿実油−ダイズ油混合物および流動パラフィンが挙げられる。
本発明はまた、本発明の組成物と適当な状態(複数の状態)のために製剤を使用するための使用説明書とのパッケージ化された製剤を提供する。通常、パッケージ化された製剤を、いかなる形であれ、それを必要とする個体に投与する。通常、投与形必要量は、1日あたり約1〜約4投与形の間である。
本発明は、種々の状態の治療のための、ソフトゼラチンカプセル剤中の本発明の組成物の調製、使用、製造およびパッケージングを説明するが、ソフトゼラチンカプセル剤のみに限定されると考えてはならない。本発明の摂取可能な組成物は、上記のように、従来の錠剤、丸剤、トローチ剤、エリキシル剤、エマルジョン、ハードカプセル剤、液体、懸濁液などで送達できる。
本発明のALACおよび/またはALFA組成物またはそれらの組成物は、通常、意図される結果を達成するのに有効な量で、例えば、治療されている特定の炎症関連状態を治療または予防するのに有効な量で用いられる。本組成物は、治療上の利益を達成するよう治療的に、または予防上の利益を達成するよう予防的に投与できる。治療上の利益とは、治療されている根底にある障害を根絶もしくは改善することおよび/または根底にある障害と関連している1種以上の症状を根絶もしくは改善し、その結果、患者が依然として、根底にある障害に苦しみ得るにもかかわらず患者が感覚または状態の改善を報告することを意味する。例えば、疼痛に苦しんでいる患者への本発明の組成物の投与は、根底にある状態が根絶されるか、改善される場合だけでなく、患者が、疼痛と関連している身体的な不快感の重篤度または期間の低減を報告する場合にも治療上の利益を提供する。
予防的投与のために、本組成物を、先に記載した状態のうち1種を発症する危険のある患者に投与できる。
投与される組成物の量は、例えば、治療されている特定の適応症、所望の利益が予防的なものであるか治療的なものであるかにかかわらず投与様式、治療されている適応症の重篤度ならびに患者の年齢および体重などをはじめとする種々の因子に応じて異なる。有効量を決定することは、十分に、当業者の能力の範囲内にある。
ALACおよび/またはALFA組成物の総投与形量は、通常、約0.0001または0.001または0.01mg/kg/日〜約100mg/kg/日の範囲であるが、その他の因子の中でも、成分の活性、そのバイオアベイラビリティー、投与様式および上記で論じられた種々の因子に応じて、より高い場合も、より低い場合もある。投与量および間隔は、治療的または予防的効果を維持するのに十分である、化合物(複数の化合物)の血漿レベルを提供するよう個々に調整できる。例えば、本化合物は、とりわけ、投与様式、治療されている具体的な適応症および処方医師の判断に応じて週に1回、週に数回(例えば、1日おき)、1日1回または1日に複数回投与できる。当業者ならば、過度の実験を行うことなく、有効な局所投与量を最適化することができる。
結果として1〜63に列挙された以下段落は、本発明の種々の態様を提供する。
最初の段落(1)において、一実施形態では、本発明は、オリゴマーのリポ酸と、対イオン(複数の対イオン)との複合体を含む組成物を提供する。
2.複合体が塩である、段落1の組成物。
3.複合体が、オリゴマーのリポ酸と、対イオンとの間の結合である段落1の組成物。
4.結合がキレート化である、段落3の組成物。
5.対イオンが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムイオン、アミノ酸、アルキレンジアミン、一置換アミン、二置換アミンまたは三置換アミンである、段落1の組成物。
6.対イオンがアミノ酸である、段落1の組成物。
7.アミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落6の組成物。
8.リポ酸の塩をさらに含む、段落1〜7のうちのいずれかの組成物。
9.リポ酸の塩が、アミノ酸を含む、段落8の組成物。
10.リポ酸のアミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落9の組成物。
11.組成物が固体の形である、段落1〜10のいずれかの組成物。
12.組成物が液体担体をさらに含む、段落1〜10のいずれかの組成物。
13.次式(I)を含むオリゴマーのリポ酸複合体を含む組成物:

[式中、各Rは独立して、対イオンを表し、nは、約2〜約50の間の値である]。
14.複合体が塩である、段落13の組成物。
15.複合体が、オリゴマーのリポ酸と、対イオンとの間の結合である、段落13の組成物。
16.結合がキレート化である、段落15の組成物。
17.各Rが独立して、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムイオン、アミノ酸、アルキレンジアミン、一置換アミン、二置換アミンまたは三置換アミンである、段落13の組成物。
18.各Rがアミノ酸である、段落13の組成物。
19.アミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落18の組成物。
20.リポ酸の塩をさらに含む、段落13〜19のいずれかの組成物。
21.リポ酸の塩が、アミノ酸を含む、段落20の組成物。
22.リポ酸のアミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落21の組成物。
23.組成物が固体の形である、段落13〜22のいずれかの組成物。
24.組成物が液体担体をさらに含む、段落13〜22のいずれかの組成物。
25.約412.6〜約10268.5ダルトンの間の平均(Mw)分子量を有するオリゴマーのリポ酸と、対イオンとの複合体を含む組成物。
26.複合体が塩である、段落25の組成物。
27.複合体が、オリゴマーのリポ酸と、対イオンとの間の結合である段落25の組成物。
28.結合がキレート化である、段落27の組成物。
29.対イオンが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムイオン、アミノ酸、アルキレンジアミン、一置換アミン、二置換アミンまたは三置換アミンである、段落25の組成物。
30.対イオンがアミノ酸である、段落25の組成物。
31.アミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落30の組成物。
32.リポ酸の塩をさらに含む、段落25〜31のいずれかの組成物。
33.リポ酸の塩が、アミノ酸を含む、段落32の組成物。
34.リポ酸のアミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落33の組成物。
35.組成物が固体の形である、段落25〜34のいずれかの組成物。
36.組成物が液体担体をさらに含む、段落25〜34のいずれかの組成物。
37.a)水溶液中で、塩基を、リポ酸と反応させるステップと、
b)溶液を高温で約1〜約5時間の間、維持するステップと、
c)非溶媒の添加によって、オリゴマーのリポ酸と塩基性対イオンの複合体を、水溶液から沈殿させるステップ
の工程によって調製されるオリゴマーのリポ酸複合体。
38.d)沈殿した複合体を回収するステップ
をさらに含む、段落37の工程のオリゴマーのリポ酸複合体。
39.反応の温度が、約30℃〜約50℃の間である、段落37または38のいずれかのオリゴマーのリポ酸複合体。
40.溶液が約3時間高温で維持される、段落37〜39のいずれかのオリゴマーのリポ酸複合体。
41.非溶媒がアルコール、塩素化炭化水素、脂肪族ケトン、脂肪族エーテル、アルキル炭化水素、芳香族炭化水素またはそれらの混合物である、段落37〜40のいずれかのオリゴマーのリポ酸複合体。
42.非溶媒が、アセトニトリル、ジクロロメタン、アセトン、2−プロパノール、ジエチルエーテル、ヘキサン、オクタン、トルエン、石油エーテル、テトラヒドロフラン、オクタノール、ベンゼン、ジオキサンまたはそれらの混合物である、段落41のオリゴマーのリポ酸複合体。
43.塩基がアミノ酸である、段落37〜42のいずれかのオリゴマーのリポ酸複合体。
44.アミノ酸を含有する水溶液が、アミノ酸の塩酸塩を含有する水溶液に、(I−0.4)〜(I+0.4)の値を有するpH値が得られるまでNaOHを添加することによって製造され、Iがアミノ酸の等電点である、段落43のオリゴマーのリポ酸複合体。
45.pH値がI−0.1〜Iである、段落44のオリゴマーのリポ酸複合体。
46.水溶液のpH値が9.5〜10.0である、段落37〜45のいずれかのオリゴマーのリポ酸複合体。
47.アミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落43〜46のいずれかのオリゴマーのリポ酸複合体。
48.リポ酸のアミノ酸塩をさらに含む、段落37〜47のいずれかのオリゴマーのリポ酸複合体。
49.リポ酸のアミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、段落48のオリゴマーのリポ酸複合体。
50.融点が、約165℃〜約170℃の間である、段落1〜49のいずれかの物質。
51.0.5グラムの物質を20mlの中性水(neutral water)に溶解した場合に、pH値が約7.5である、段落1〜49のいずれかの物質。
52.リポ酸および/またはオリゴマーのリポ酸および/または式(I)が、R鏡像異性体である、段落1〜49のいずれかの物質。
53.リポ酸および/またはオリゴマーのリポ酸および/または式(I)が、S鏡像異性体である、段落1〜49のいずれかの物質。
54.リポ酸および/またはオリゴマーのリポ酸および/または式(I)が、ラセミ化合物である、段落1〜49のいずれかの物質。
55.リポ酸のアミノ酸および/またはオリゴマーのリポ酸および/または式(I)が、L型である、段落6、7、9、10、18、19、20、21、30、31、32、33および43〜49のいずれかの物質。
56.段落1〜11、13〜23、25〜35および37〜55のいずれかと、製薬上許容される担体とを含む薬剤組成物。
57.次式(Ia)を含むオリゴマーのリポ酸を含む組成物:

[式中、nは、約2〜約50の間の値である]。
58.段落57のオリゴマーのリポ酸と、製薬上許容される担体とを含む薬剤組成物。
59.次式(II)を含む、混合された、オリゴマーのαリポ酸複合体を含む組成物:

[式中、nは、約2〜約50の値であり、各Rは、独立して、水素原子または対イオンであり、ただし、少なくとも1個のRは対イオンである]。
60.段落59の混合された、オリゴマーのαリポ酸複合体と、製薬上許容される担体とを含む薬剤組成物。
61.段落1〜11、13〜23、25〜35、37〜55、57および59のいずれかのオリゴマー組成物と、カロテノイドまたはカロテノイド誘導体との混合物を含む、安定化されたカロテノイドまたはカロテノイド誘導体。
62.カロテノイドまたはカロテノイド誘導体上に、オリゴマー組成物がコーティングされている、段落61の安定化されたカロテノイドまたはカロテノイド誘導体。
63.カロテノイドまたはカロテノイド誘導体を、段落1〜11、13〜23、25〜35、37〜55、57および59のいずれかのオリゴマー組成物と接触させ、その結果、カロテノイドまたはカロテノイド誘導体が安定化されるステップを含む、カロテノイドまたはカロテノイド誘導体を安定化する方法。
以下の実施例は限定を意味するものではなく、さらなる情報を提供し、本発明を支援するために提示される。
以下の実施例では、アミノ酸残基としてオルニチンを含む式Iのオリゴマーの化合物を、より詳細に論じる。この化合物は、用語「LAORN」で表す。
LAORNの溶解度
LAORNは、水への高い溶解度(>10%m/m;質量/質量)を有するが、有機溶媒には十分に溶解しない。
リポ酸およびオルニチン間の1:1の比の実証:
理論上の計算によれば、1分子の[オルニチン(+)リポ酸(−)]は、39%のオルニチンを含むはずである。オルニチンは、2個の原子窒素を有する。上記の分子1gの窒素含量の計算によって、83.4mg/gが得られた。Kjeldhal分析に従って窒素含量を調べることによって、86.1mg/gが提供された。そのことは、オリゴマー物質中の1:1の比の証拠を提供する。
リポ酸のチオラン環がないこと
リポ酸中のチオラン環は、320nm付近に吸収バンドを有し、これはまた、リポ酸の既知塩(例えば、K+、Na+)の溶液中にも存在する。LAORNという新規オリゴマー物質は、水に溶解した直後に測定した場合、320nm付近の吸光度を欠き、このことは、チオラン環が新規オリゴマー物質の調製の間に開裂しているということを示す。
α−リポ酸の遊離
LAORNは、水に溶解した場合に、7.5というpH値を示す。水に溶解した後の経時的なLAORNからのリポ酸の遊離が図1に表されている。
LAORNの溶解度
種々の溶媒におけるLAORNの溶解度を試験し、α−リポ酸の溶解度と比較した。結果が以下の表1に示されている:
溶解度パターンは、塩を示唆する。LAORNは、α−リポ酸とは対照的に、良好な水溶性(>10%)を有することが最も興味深い。
FT−IR分光法:
図2および3は、それぞれ、α−リポ酸(図2)およびLAORN(図3)のFT−IRスペクトルを示す(固体KBr錠剤)。
これらのスペクトルは、α−リポ酸がLAORN中に存在しないということを示す。リポ酸中に存在するジスルフィド架橋チオラン環の典型的なFT−IRバンド(1693cm−1に見られる)は、LAORN物質中では、失われている。
NMR−分光法:
図4は、LAORNのH NMR−スペクトル(CDCl液体)を提供する。
遊離状態のアミノ酸−CH−プロトンを表すバンドが、3ppmでトリプレットとして見える。このことは、アミノ酸がリポ酸残基と化学結合していない(アミドバンドがない)という証拠を提供する。
LAORNのその他の特性
LAORNの濃縮溶液(>5% m/m)に、少量の酸を加えると(酸に関係なく)、直ちにゴム状の塊が形成される。LAORNのより希釈した溶液(<1% m/m)に少量の酸を添加すると(酸に関係なく)、直ちに安定なエマルジョンが形成される。
LAORNは、ジエチルエーテルに可溶性ではないので、水に溶解し、ジエチルエーテルで抽出した。これらの条件下で、薄層クロマトグラフィーによって何も同定されなかったので、ポリマーの存在は排除できる。UV/VIS分光法によって、水に溶解したLAORNについて、320nmでなんら吸収がないことを実証した。測定は、LAORN物質を溶解すると直ちに行った。このことは、LAORN物質中にリポ酸(チオラン環)がないことの証拠を提供する。
生成物は、o−フタルデヒドならびにリポ酸およびオルニチンの人工混合物と積極的に反応する。これらの観察結果は、少なくとも一部の遊離チオール基を遊離する可能性および遊離アミノ酸基の存在を提供する。
LAORNは、FeSOとの即時反応を示す(褐色のFe(OH))が現れる)。
濾過すると、透明溶液が得られ、これは、酸の添加時にいずれのポリマーも構築しない。このことは、LAORNは還元され得る、また、それによって重合プロセスが遮断され得るという事実を示している。
LAORNをメルカプトエタノールで処理すると、リポ酸およびジヒドロリポ酸が1:5の比で見られる。対照的に、リポ酸をメルカプトエタノールで処理すると、1:0.6の比でそれぞれ生じる。このことは、LAORN中の分子間−S−S結合の存在を実証するのに役立つ。
中性溶液中での、Hを用いたLAORNの処理によって、他のピークがないリポ酸が得られることがHPLCによって同定された。中性溶液中でのリポ酸の、Hでの処理によって、リポ酸よりも前に、かなりはっきりと異なるピーク溶出が得られる。このピークは、オルニチンの有無によって影響を受けず、またオルニチン単独の処理によっては見られないということが確認された。このことは、LAORNはリポ酸とは異なるということを確認するのに役立つ。
リポ酸の、対応するチオスルフィネートおよびチオスルホネートへの酸化が、文献に記載されている。従って、やはりLAORN中のリポ酸の存在は排除できる。アルカリ溶液中での、LAORNの、NaOHでの処理によって、ほとんど即座に、ジヒドロリポ酸の理論の100%が得られる。この点において、リポ酸は同様に反応する。
LAORNの抗酸化能
LAORNを、十分に確立された試験アッセイを用いてその総抗酸化能について試験した。この試験アッセイ(Calbiochem、カタログ番号615700)は、ラジカルの形成を抑制する所与の化合物の能力を測定する。ABTS+ラジカルが生じる、メトミオグロビンを用いる2,2’−アチノ(Atino)−ジ−(3−エチルベンズ−チアゾリンスルホネート)(ABTS)の酸化を選択した。形成されるラジカルは、600nmの吸光度を分析することによってモニターできる。ラジカルスカベンジャーが導入されていない状況では、ラジカルは急速に生じる。反対に、ラジカルスカベンジ特性を有する化合物が存在する場合には、600nmでのバンドの発生は抑制される。結果を、1.78mmolの抗酸化物質濃度で標識した標準に対して較正した。
サンプル調製:
純粋なα−リポ酸およびオルニチンならびに(LAORN)を、水に溶解し、NaOHを用いてpH=7.5に調整した。以下の濃度を試験した:
6.1mg α−リポ酸/10mL
3.9mg オルニチン/10mL
6.1mg α−リポ酸および3.9mg オルニチン/10mL
10mg LAORN/10mL。
濃度は、α−リポ酸およびオルニチンについて、1:1のモル比に基づいて選択した。したがって、4サンプルすべてが、3mmolの対応する化合物を含んでいた。用量比例応答を調べるために、2.5、5および10mgのLAORN/10mL(0.75、1.5および3mmolに対応)の設定を試験した。各サンプルを3回試験し、提供された結果は、平均値である。3回の測定の精度は、3%よりも良好であった。
結果
図5は、3mmolの対応する化合物/Lを含有するサンプルの、mmol/Lでの総抗酸化能を示す。
図5から明らかであるように、LAORNは、純粋なリポ酸、オルニチンおよびリポ酸とオルニチンの等モル混合物と比較した場合に相乗的に作用する。
LAORNは、リポ酸より約7倍より有効であり、リポ酸とオルニチンの混合物より、約4.5倍より有効である。
図6は、種々の濃度のLAORNの結果を示す。
LAORNの総抗酸化能の直線的な用量比例的増大が観察された。
リノール酸の自己酸化の阻害
このアッセイは、50℃で測定されるリノール酸の自己酸化の促進の阻害に基づくものである。結果は、陰性対照(阻害なし)と比較した場合の自己酸化の相対誘導として表される。
陽性対照(完全阻害)として、10mMのブチル−ヒドロキシトルエン(BHT)/Lを取り入れた。各サンプルは、3つの複製で調製した。
図7は、
5mM リポ酸(「LA」)/L
5mM オルニチン(「ORN」)/L
5mM リポ酸/L+5mM オルニチン/Lおよび
10mM LAORN
について得られた誘導の経時的推移を示す。
さらに、このグラフは、誘導期間を示す1.5の閾値(より低い値は、保護を示し、上回る値は、もはや保護がないことを示す)を示す。
陽性対照は、50℃で72時間、リノール酸の自己酸化を阻害するとわかった。同様に、5mMのLA/Lは、試験された期間にわたって完全保護をもたらした。予想どおり、陰性対照は、12時間のインキュベーション後に、かなりの自己酸化をもたらした。
12時間インキュベーションした後、5mM ORN/Lについて得られた結果は、オルニチンは、リノール酸の自己酸化に対して保護効果を有さなかったということを強力に示す。
5mM LA/Lと5mM ORN/Lの混合物は、その保護的挙動においてボーダーラインにあることがわかったが、10mM LAORN/Lは完全保護をもたらすことがわかった。
図8は、50mM LA/L、50mM ORN/L、50mM LA/L+50mM ORN/Lおよび100mM LAORN/Lについて得られた誘導の経時的推移を示す。
さらに、このグラフは、誘導期間を示す1.5の閾値(より低い値は、保護を示し、上回る値は、もはや保護がないことを示す)を示す。
陽性対照は、50℃で72時間、リノール酸の自己酸化を阻害することがわかった。同様に、50mM LA/Lは、試験された期間にわたって完全保護をもたらした。予想どおり、陰性対照は、12時間のインキュベーション後に、かなりの自己酸化をもたらす。
24時間インキュベーションした後、50mM ORN/Lについて得られた結果は、オルニチンは、リノール酸の自己酸化に対して保護効果を有さなかったということを強力に示す。
50mM LA/Lおよび50mM ORN/Lおよび100mM LAORN/Lの混合物は、完全保護をもたらすことがわかった。
方法
対照: HO(陰性)
ブチル−ヒドロキシトルエン(陽性)10、50および100mg/10mL(HO、pH=8.0)
サンプル:
a)LA0.1、0.61、1、5、6.1および10mg/mL(HO、pH=8.0)
b)ORN0.1、0.39、1、3.9、5および10mg/mL(HO、pH=8.0)
c)LA+ORN0.1、1、5および10mg/1mL(HO、pH=8.0)各レベルで、61/39の割合
d)LAORN0.1、1、5および10mg/10mL(HO、pH=8.0)
試薬:
25mLの0.1M Na−リン酸バッファー、pH=7.0
350mgのリノール酸/25mLのエタノール(95%)
エタノール75%
3.5%(mg/ml)塩酸
1.5g アンモニウムチオシアネート/5mLのH
25.0mg 塩化鉄−II/10mL 3.5% HCl
サンプル誘導:
0.25mLの各サンプル+0.5mLのバッファー+0.5mLのリノール酸溶液を、2mLの堅いねじぶたのついたプラスチックバイアルに移した。各サンプルは、3つの複製で調製した。
サンプルを50℃で光保護してインキュベートした。
自己酸化は、時点ゼロならびに12、24および72時間後に試験した。
試験アッセイ:25μLのインキュベートされたサンプルを、1.20mLのエタノール75%および25μLのアンモニウムチオシアネートおよび25μLの塩化鉄−IIと混合する。
混合の3分後、500nmの吸収を読み取る。
還元力のアッセイの結果:
このアッセイは、鉄−IIIの鉄−IIへの還元に基づいている。結果は、5mg/mLの濃度ですべての鉄−IIIを還元した対照と比較した場合の還元%として表されている。
図9は、還元力アッセイの結果を提供する。
さらに、表2は、還元力アッセイの結果を要約している。
さらなる試験では、LAおよびORNを、5mM/Lの濃度で別個に分析した。さらに、5mM LA/Lおよび5mM ORN/LからなるLAおよびORNの混合物を試験した。最後に、10mM LAORN/Lを試験した。図10に示されるように、LAORNは、LAおよびORNの単純混合物と比較した場合に、強力な相乗作用を有していた。
調製方法:
実施例1:
160mlの水に、16.8g(0.1mol)のL−オルニチン−HCl−塩を溶解した。この溶液を、L−オルニチンHCl塩が完全に溶解するまで撹拌した。溶液のpH値は4.6であった。
上記の溶液に4g(0.1mol)のNaOHを加えた。この混合物を、NaOHが完全に溶解するまで撹拌した。溶液のpH値は9.6であった。
上記溶液に、20.6グラムのα−リポ酸(0.1mol)をゆっくりと加えた。この混合物を、α−リポ酸が完全に溶解するまで撹拌した。
この混合物を、40℃で35時間維持した。この期間の最後に、50%の水が除去されるまで、溶液を減圧下(50℃、0.09mpaの真空)で濃縮した。そのようにすることによって、原材料中のすべてのあり得る有機溶媒が蒸発する。これには約5時間かかった。残存する溶液の容積は、約100mlであり、pH値は7.5であった。
1250mlのエタノール(95%)に、濃縮した溶液を注ぎ入れた。得られた溶液を撹拌し、白色沈殿が形成された。溶液の含水量は、11%を下回るよう制御した。この溶液を濾過して沈殿を得た。母液は、エタノールを回収するために再度使用し、さらなる生成物を得ることができる。
沈殿は、約35℃で6時間乾燥させた。27グラムの生成物、本発明のLAORNが得られる。
外観:わずかに黄色味を帯びた粉末
融点:165〜170℃
pH値:7.56(20mlの水に溶解した0.5グラム)
反応時間、試薬の濃度および温度の影響
反応時間、試薬の濃度および温度の影響に関して、いくつかの試験を実施した。α−リポ酸出発物質のオリゴマー化度を、反応溶液の比旋光度に関して測定した。リポ酸のオリゴマー化によって、リポ酸のS−S−結合が分解され、これが、比旋光度の変化になる。比旋光度が低いほど、本発明のオリゴマー化化合物の形成が多い。
光旋光度の測定(偏光計、タイプ:WZZ−3、製造業者:Shanghai precision & Scientific Instrument Co,.Ltdによる)
25mlのメスフラスコに、0.2544gのLAORN(実施例1サンプル)を入れ、総容積が25mLに等しくなるまで脱イオン水で希釈し、0.1076g/100mlの得られた濃度を提供した。脱イオン水を対照として用い、脱イオン水の光旋光度を調べた。次いで、LAORNの水性サンプルを試験し、サンプルの比旋光度5.45°を有するとわかった。
図11は、LAORN形成に対する反応時間および温度の影響を示す。
LAORN形成は、低温でより多いということがわかる。しかし、溶液の粘度が最低温度をある程度制限し得る。したがって、30℃〜50℃の温度が最適であるとわかった。
さらに、図11から、所与の反応条件下では、3時間の反応時間後にLAORNの有意な生成はないようである。
図12は、LAORN形成に対する、2種の試薬の濃度[LA+ORN](濃度は、各試薬の濃度の合計であり、それらのモル比は1:1である)の効果を示す。濃度が高いほど、LAORN形成が多いということがわかった。しかし、やはり、溶液の高粘度が、最大濃度に限定を与える。したがって、濃度は25%〜35%が好ましい。
ヨウ素酸化滴定法による、LAORN中のリポ酸の平均重合度の測定
試験原理
ヨウ素は、スルフヒドリル(−SH)基を定量的に酸化し得る。過剰なヨウ素を、Na標準溶液によって滴定する。ヨウ素の消費を測定することによって、系中の−SH基の含量を求めることができ、次いで、平均重合度を算出することができる。
試薬
すべての分析試薬は分析用純度のものであった。脱イオン水を用いた。
塩酸(HCl)溶液:36%濃塩酸および脱イオン水(v/v、1/1)を用いて調製した。
重クロム酸カリウム(KCr)標準溶液:KCr(105℃で2時間乾燥させた)4903.0mgを、メスフラスコ中で脱イオン水を用いて1000mlに希釈した。
デンプン−ヨウ素指示薬:1gの可溶性デンプンを、ペーストを形成するのに十分な水に加えた。次いで、このペーストを、さらなる水で100mlに希釈した。
Na標準溶液
調製
24.5gのNa・5HOおよび0.2gのNaCOを水で溶解し、1000mlの褐色のガラス製メスフラスコに移し、さらなる水で容積に希釈した。得られた溶液は十分に混合した。
滴定
反応方程式
3Na+KCr+6HCl→2Cr(OH)SO+4NaCl+3S+NaSO+2KCl
250mLのヨウ素ヌモエ(numoe)フラスコに、1gのヨウ化カリウム(KI)および50mLの水を加え、そのフラスコに、15.00mLのKCr標準溶液および5mlのHCl(v/v、1/1)を加えた。このフラスコを閉じ、溶液を十分に混合し、暗所で5分間、静置させた。この溶液を、Na溶液を用いて淡黄色に滴定すると、0.5mlのデンプン−ヨウ素指示薬を加えた。この滴定は、青色が消失した時点で停止した。標準溶液量を記録し、同時に、ブランク溶液を滴定した。
以下のとおりである、Na標準溶液濃度の算出:

a KCrの重量、mg
Cr溶液を滴定するのに用いたNa溶液の容積、ml
ブランク溶液を滴定するのに用いたNa溶液の容積、ml
希釈
Na溶液は、使用前に元の濃度の1/10に希釈した。ヨウ素標準溶液は、1000mlのメスフラスコ中で1.27gのヨウ素および4.0gのKIを組合せることと、水で1000mlに希釈することとによって調製した。
試験法
約20mgのサンプルを正確に秤量し、それに、5mlのDMF、5mlのHCl溶液(1/1、v/v)および10.00mlのヨウ素標準溶液を加えた。サンプルを気密にし、暗所に10分間置き、次いで、Na溶液で滴定した。溶液の色が淡黄色に変わった時点で、0.2mlのデンプン−ヨウ素指示薬を加えた。滴定は、得られた青色が消失するまで続けた。この容積をVとして記した。
ブランク滴定のために、10.00mlのヨウ素標準溶液、5mlのHCl溶液(1/1、v/v)を用いて1つのブランクサンプルを調製した。滴定は、上記に概説されるように実施し、この容積をVとして記した。
反応方程式
2Na+I→2NaI+Na

c=Na溶液の濃度、mol.L−1
V3 ブランク溶液を滴定するのに用いたNa溶液の容積、ml
V4 サンプルを滴定するのに用いたNa溶液の容積、ml
以下のとおりである、平均重合度nを算出。

M LAORNの重量、mg
遊離リポ酸の補正
サンプル中には、いくらかの遊離(重合されていない)リポ酸があるので、算出のためにこの部分のリポ酸を明らかにする必要があった。この補正は以下のとおり提供される:
2、5、7、10、15、20mgのリポ酸標準を測定し、容積を10mlに測定し、HPLC、220波長でのUV検出器を用いて分析した。
較正曲線は以下のとおりに調製した(図20参照):
リポ酸によって消費されたヨウ素の補正
滴定工程では、リポ酸は、ジチアン環をゆっくりと開環し、これがまたヨウ素をいくらか消費する。平均重合度を正確に調べるためには、ヨウ素取り込みの測定において、これも明らかにされる必要があった。
0.5、1、5、7、10、15、20mgリポ酸標準を秤量し、上記の方法を用いて測定し、各サンプルのヨウ素消費を算出した。結果は以下、図21において提供されている。
試験実施例
標準溶液調製
1000mlのメスフラスコに、KCr試薬(105℃で2時間乾燥)5373.4mgを加え、容積に水で希釈することによって、重クロム酸カリウム(KCr)標準溶液を調製した。
ヨウ素標準溶液は、1000mlのメスフラスコ中で1.274gのヨウ素と4.0gのKIを組み合わせ、容積に水で希釈することによって調製した。この溶液を十分に混合した。
Na標準溶液は、24.5gのNa・5HOおよび0.2gのNaCOを、水と組み合わせ、1000mlの褐色ガラス製メスフラスコに移し、容積に水で希釈することによって調製した。この溶液を十分に混合した。滴定によって、KCr標準溶液消費は、16.8mlである。したがって、Na標準溶液の濃度は、0.0489mol/L−1であると決定した。
サンプル試験
上記試験方法によれば、20.64mgのLAORN(実施例1から得られた)は、7.3mlのNa溶液を消費し、従って、ヨウ素消費は0.0145mmolである。平均重合度nは、したがって、4.21であった。
結果補正
遊離リポ酸補正
サンプル重量は、100.08mgであった。HPLCにより、リポ酸のピーク面積が、297.9mAsであるということが提供され、従って、サンプルは約4.3%の遊離リポ酸を含んでいると決定した。この量を、サンプル重量Mから差し引いた。
ヨウ素消費の補正
滴定のサンプルは、20.64mgであったので、遊離リポ酸は0.888mgであり、ヨウ素消費の補正は0.0009mmolであった。これを、ヨウ素消費dから差し引いた。
2つの補正した値を含めた後、補正された平均重合度が、約4.17であると決定した。
実施例(ナトリウム−リポ酸)
160mlの水に0.1molのNaOHを溶解し、それに20.6gのα−リポ酸(0.1mol)を撹拌しながらゆっくりと加えた。α−リポ酸が完全に溶解した後、混合物を40℃で3時間維持した。この溶液を50℃、減圧下(−0.09mpaの真空)で、約50%の水が除去されるまで濃縮した。
濃縮溶液を、1250mlのエタノール(95%)に注ぎ入れた。得られた溶液を撹拌し、白色沈殿が形成された。沈殿を回収し、次いで、約35℃で6時間乾燥させた。得られた沈殿は、平均重合度が約14である(上記の試験法によって求めた)ナトリウム−リポ酸塩と決定した。
実施例(カリウム−リポ酸)
160mlの水に、0.1molのKOHを溶解し、それに20.6gのα−リポ酸(0.1mol)を、撹拌しながらゆっくりと加えた。α−リポ酸が完全に溶解した後、混合物を50℃で5時間維持した。この溶液を50℃、減圧下(−0.09mpaの真空)で、約50%の水が除去されるまで濃縮した。
濃縮溶液を噴霧乾燥して、平均重合度が約14である(上記の試験法によって求めた)カリウム−リポ酸塩を得た。
実施例(アンモニウム−リポ酸)
160mlの水に、0.1molのアンモニア水を加え、それに20.6gのα−リポ酸(0.1mol)を、撹拌しながらゆっくりと加えた。α−リポ酸が完全に溶解した後、混合物を45℃で5時間維持した。この溶液を50℃、減圧下(−0.09mpaの真空)で、約50%の水が除去されるまで濃縮した。
濃縮溶液を噴霧乾燥乾燥して、平均重合度が約11である(上記の試験法によって求めた)カリウム−リポ酸塩を粉末として得た。
実施例(エチレンジアミン−リポ酸)
160mlの水に0.1molのエチレンジアミンを溶解し、それに20.6gのα−リポ酸(0.1mol)を、撹拌しながらゆっくりと加えた。α−リポ酸が完全に溶解した後、混合物を40℃で5時間維持した。この溶液を50℃、減圧下(−0.09mpaの真空)で、約50%の水が除去されるまで濃縮した。
濃縮溶液を、1250mlのエタノール(95%)に注ぎ入れた。得られた溶液を撹拌し、白色沈殿が形成された。沈殿を回収し、約35℃で6時間乾燥させた。得られた沈殿は、平均重合度が約8である(上記の試験法によって求めた)ナトリウム−リポ酸塩であると決定した。
実施例(ジエチルアミン−リポ酸)
160mlの水に0.1molのジエチルアミンを加え、それに20.6gのα−リポ酸(0.1mol)を撹拌しながらゆっくりと加えた。α−リポ酸が完全に溶解した後、混合物を45℃で5時間維持した。この混合物を50℃、減圧下(−0.09mpaの真空)で、約50%の水が除去されるまで濃縮した。
濃縮溶液を噴霧乾燥して、平均重合度が約8である(上記の試験法によって求めた)カリウム−リポ酸塩を粉末として得た。
実施例(カルシウム塩)
7.4g(0.1mol)の水酸化カルシウムおよび160mlの水に、20.6g(0.1mol)のリポ酸を加えた。反応混合物中に淡黄色の沈殿が現れた。混合物は、約50℃で約4時間維持した。この混合物を、約50%の水が除去されるまで減圧下で濃縮した。沈殿を濾過し、50mlの水で洗浄し、次いで、真空乾燥した。重合度は約4であった(上記の試験法によって求めた)。
実施例(キノリン−リポ酸塩)
12.9g(0.1mol)のキノリンおよび50mlの水に、20.6g(0.1mol)のリポ酸を加えた。反応混合物を、約30分間撹拌し、続いて、50℃、真空下で約2時間、水を除去した。得られた生成物を真空乾燥した。平均重合度は約4であった(上記の試験法によって求めた)。
実施例(イソキノリン−リポ酸塩)
0.lmolのイソキノリンおよび50mlの水に、20.6g(0.1mol)のリポ酸を加えた。混合物を約30分間撹拌し、続いて、50℃、真空下で約2時間、水を除去した。得られた生成物を真空乾燥した。平均重合度は約4であった(上記の試験法によって求めた)。
LAと比較した、LAORNのCACO−2吸収試験
方法
CaCo−2細胞の培養
37℃、5% CO2および95%空気の雰囲気において、20%のウシ胎児血清、1.2%の非必須アミノ酸、0.83mMのL−グルタミン、1.2%のペニシリン−ストレプトマイシンおよび0.1%のメルカプトエタノールを含有するダルベッコの改変イーグル培地でCaCo−2細胞を培養した。
細胞を、75cm培養フラスコ(T75)で増殖させ、1週間後に継代培養した(1日おきに、PBSバッファーで洗浄し、トリプシンを用いて回収し、新規培養フラスコに移した)。
CaCo−2試験
実験のために、細胞を、6ウェルプレートに、ウェルあたり3×10個細胞の密度で播種し、コンフルエントになるまで、37℃、5% CO2及び95%空気の雰囲気において、7〜8日増殖させた。細胞をPBSバッファーで洗浄し、リポ酸(1mg/mL培地)またはLAORN(1.45mg/mL培地、1mg LAに相当)を含有する4mlの培地とともに、30および60分間インキュベートした。
インキュベートした後、細胞をPBSバッファーで洗浄し、1ml 0.1PBSバッファーを用いて回収した。細胞を、30秒間で3回超音波処理し、10分間遠心分離し、ペレットを廃棄した。上清を、さらなる分析のサンプルとして用いた。
安定性研究のために、インキュベーション培地を、37℃で1時間インキュベートした。その後、培地を遠心分離し、さらなる分析のために用いた。
分析用サンプル調製
a)遊離LAおよびDHLAの分析
獲得したサンプルを、以下に記載されるさらなるサンプル調製を施し、HPLC分析に供した。
b)LAまたはLAORNのDHLAへの還元
1mlのサンプル(培地または細胞)を、1mlのNaBH(200mg/100mL 0.1N NaOH)と混合し、60℃で10分間インキュベートした。その後、2mlの2M HClを加え、サンプルを、3×2mlのジエチルエーテルで抽出した。合わせた有機相を蒸発させ、1mlの移動相で再構成した。
HPLC分析
カラム:Hypersil ODS(250×4.6mm)
移動相:水中、40%アセトニトリル
フロー:0.8ml/分
検出:220nm
注入容積:50μl
表5に示されるように、30および60分後に、細胞から遊離LA/DHLAを回収した。驚くべきことではないが、LAとともにインキュベートした後に回収した遊離LA/DHLAの量は、LAORNとともにインキュベートした後よりもかなり多かった。しかし、遊離LA/DHLAは培地中で同定できるので、これらの結果は、LAORNからのLAの「徐放(slow release)」の証拠を提供する。
表6は、LAまたはLAORNとともにインキュベートした後の総LA/DHLA回収の結果が示されていることを提供する。示されるように、総LA量は、LAとのインキュベーションと比較した場合、LAORNインキュベーション後よりもかなり多いことがわかった。これらの知見は、オリゴマー状態のLAORNの吸収という考えを支持する。
得られたこれらの結果は、LAORNは、オリゴマーの形で吸収されるという証拠を提供する。LAORNとともにインキュベートされた細胞中の遊離および総LA/DHLA間の比較から、細胞中に見られた総LA/DHLAの約80%が、オリゴマーの形で吸収されたと導くことができる。
選択された試験条件下で、LAとともに60分間インキュベートした後に、細胞において9.39%が回収されたのに対し、同一条件下で、LAORNとともにインキュベートした後には17.3%が回収されたと実証された。細胞に対して、溶液中でLAが提示されることを考慮すると、LAORNとはかなり対照的に、LAが溶解度がかなり低いin−vivo条件では、吸収の差はかなり高く、LAORNにより有利であると決定できる。
結果
サンプル中に存在するLAおよびDHLAの(「遊離LA/DHLA」と呼ばれる)量を、LAおよびLAORNのDHLAへの還元後に同一サンプル中に観察される量(「総LA/DHLA」と呼ばれる)と比較した。
表5に示されるように、培地でのLAおよびLAORNのインキュベーションによって、種々の量の遊離LA/DHLAが得られた。これらの知見は、LAORNは、試験アッセイ条件の間、そのオリゴマー構造を保持するということを支持する。
表4に示されるように、LAおよびLAORNの両方とも、DHLAへの還元後にほとんど完全に回収でき、したがって、LAおよびLAORNは、試験アッセイ条件下で安定であると考えられる。
リポ酸コーティングのオリゴマー化度
材料
リポ酸(LA) Sigma
硫酸ナトリウム Sigma
無水エタノール Sigma
実験
5gの硫酸ナトリウムを含む100gの無水エタノールに、3.0gのリポ酸(14.5mmol)を溶解した。この混合物を10分間撹拌し、濾過した。残渣の湿重を測定した。残渣を真空乾燥し、残渣の乾重を測定した。
無水硫酸ナトリウム中の、リポ酸の含量を測定し、約3.5%のリポ酸(w/w)を含んでいた。
リポ酸/硫酸ナトリウム残留物を、例えば、50℃の温度に1時間付して、コーティングされた硫酸ナトリウムを乾燥させた。平均重合度は、ヨウ素滴定法によって測定した。以下の表は、オリゴマー化および乾燥回数および温度を提供する。
考察
硫酸ナトリウムの表面上のリポ酸は、最少の昇温下でオリゴマー化することが確定された。加熱サイクルの期間を増大することによって、オリゴマー化度が増大するということがわかった。コーティングが室温で乾燥される場合には、平均重合を調べることが困難であり、ほとんどのリポ酸がオリゴマー化されていないリポ酸として残存していた。
人工胃酸におけるルテイン−エステルの消化
ルテイン−エステルは、ルテインの天然に存在する誘導体である。遊離ルテインは、光、温度および/または酸素による分解に感受性がある。さらに、ルテインは、経口摂取後の消化過程の間、分解する。ルテイン−エステルは、消化過程の間、ルテインの安定性を増大すると考えられている。
安定性ルテイン−エステルをさらに増大するために、ルテイン−エステルを、硫酸ナトリウムを含む上記のリポ酸でコーティングした。コーティングのオリゴマー化度は、直接は調べなかったが、これは、ほとんどのヨウ素がルテインエステルによって消費されるからである。オリゴマー化度は、必要に応じて(これは実施されていないが)、ルテイン−エステルによって消費されたヨウ素の量を測定することによって間接的に算出できる。次いで、この値を用いて、コーティングのオリゴマー化度を調べることができるが、ルテインおよびヨウ素間の反応はきわめて複雑であり、そのため、実験室で実施するのは極めて困難であった。したがって、硫酸ナトリウム「モデル」は、コーティングされたカロテノイド材料のコーティングのオリゴマー化度の妥当な値を提供すると仮定した。
方法
10±0.5mgのルテイン−エステルを、250mLの丸底フラスコに秤量して入れ、100mLの人工胃液または回腸液を加えた。このフラスコを、懸濁液を継続的に撹拌しながら、37℃で維持し、光から保護した。選択した時点(0、40、60、80、100分)で、ルテイン−エステルをTBME(t−ブチルメチルエーテル)(3×30mL)中に抽出した。該当する場合には、リポ酸の測定のために5mLのサンプルを採取し、その後、TBMEで抽出した。リポ酸は、pHを9.0(KOH)に調整し、56℃で60分間インキュベートした後にHPLCによって調べた。
合わせたTBME抽出物をTBMEで100mLまで満たし、1:25希釈し、溶媒に対して450nmでUV/VIS分光法によって吸光度を測定した(必要に応じて、0.9000を下回る吸収値を達成するようサンプルを希釈した)。吸光度は、実際のサンプル重量によって補正し、吸収/mgサンプルを得た。
合わせたTBME抽出物はまた、HPLC系に注入し、ルテイン−エステルの存在を定性的に確認し、エステル加水分解の場合のルテインの推定される増大をたどった。
ルテイン−エステルサンプル
1)コーティングされていないルテイン−エステル
2)1%リポ酸でコーティングされたルテイン−エステル
3)3%リポ酸でコーティングされたルテイン−エステル
HPLC
ポンプ:アイソクラティックHPLCポンプ
カラム:YMC C−30 250×4.6mm
移動相:TBME/MeOH=50/50(v/)
フロー速度:1mL/分
温度:30℃
検出:450nm(UV/VIS検出器)
結果
人工胃液または回腸液における、コーティングされていないルテインーエステルの安定性が図13および14に示されている。見られるとおり、コーティングされていないルテイン−エステルは、胃の消化の間、安定であるとわかったのに対し、回腸液消化の100分以内に20%の崩壊が観察された。
人工胃液または回腸液における1%オリゴマー化リポ酸でコーティングされたルテイン−エステルの安定性は、図15および16(オリゴマー化されていない)に示されている。示されるように、1%リポ酸でコーティングされたルテイン−エステルは、胃および回腸消化の間、安定であるとわかった。
結論:
コーティングされていないルテイン−エステルは、pH=2.0(人工胃液)で安定であり、したがって、コーティングは胃酸消化の間は効果を発揮しないとわかった。他方、1または3%リポ酸でのコーティングは、人工回腸消化の間、分解を防ぐ。濃度依存的効果は見られなかった。
リポ酸の予備測定に基づいて、コーティングは、pH=2.0で安定であり、pH=7.5で分解される。
ルテインの保護における、リポ酸とクエン酸の比較
実験
5gのルテインエステルを含む100gの無水エタノールに、1.0gのクエン酸を加えた。この混合物を、10分間撹拌し、濾過した。残渣の湿重を調べた。残渣を真空乾燥し、残渣の乾重を調べた。ルテインエステル中のクエン酸の含量を調べ、約1%のクエン酸(w/w)を含んでいた。
乾燥されたクエン酸ルテインエステル混合物を、50℃の高温に24時間付した。上記のように、UV−可視分光光度法によってルテイン含量を測定した。
クエン酸をリポ酸と置き換えて、クエン酸について上記されるように、オリゴマー化リポ酸でコーティングされたルテインエステルを調製し、乾燥させた。
結論
クエン酸でコーティングされたルテインエステルは、未処理サンプルルテインサンプル(ブランクサンプルと比べて安定化されているとわかった。
クエン酸の保護効果は、オリゴマー化リポ酸コーティングよりも、特に、重量ベースを考慮して小さかった。
ルテインエステルの保護における、リポ酸とポリフェノールの比較
実験
5gのルテインエステルを含む100gの無水エタノールに、1.0gの没食子酸を溶解した。この混合物を10分間撹拌し、濾過した。残渣の湿重を調べた。残渣を真空乾燥し、残渣の乾重を調べた。
ルテインエステル中の没食子酸の含量は、約1%の没食子酸(w/w)と測定された。
次いで、没食子酸/ルテインエステル混合物を、60℃の高温に9時間付した。ルテイン含量を、上記のようにUV−可視分光光度法を用いて測定した。
没食子酸をリポ酸と置き換えて、没食子酸について、上記されたように、オリゴマー化されたリポ酸でコーティングされたルテインエステルを、調製し、乾燥させた。
結論
オリゴマー化リポ酸でコーティングされたルテインエステルは、安定であり、ポリフェノールもルテインエステルに対して保護効果を有する。
ルテインエステルの保護における、リポ酸とビタミンEの比較
実験
乳鉢に、300mgのルテインエステルおよび30mgのα−トコフェロールを加え、完全に製粉し、60℃の温度で4時間維持した。ルテイン含量を、上記のようにUV−可視分光光度法を用いて測定した。
1%リポ酸(エステルの重量に基づいて)を用いてコーティングされたルテインエステルのサンプルは、2種の材料を完全に製粉し、続いて、60℃の高温で4時間処理して、ルテインエステルを含有するオリゴマー化リポ酸を取得し、エステルの早期分解をシミュレートすることにより調製した。ルテイン含量は、上記のように、UV−可視分光光度計を用いて測定した。
結論
オリゴマー化リポ酸およびα−トコフェロールの両方が、ルテインエステルを分解から保護したが、必要なリポ酸オリゴマーの量は、必要なα−トコフェロールの量よりもかなり少なかった。
ルテインエステルを安定化する方法
材料
ルテインエステル マリーゴールドオレシン(Marigold Olesin)由来の抽出物
リポ酸 Sigma
没食子酸 Sigma
レスベラトロール Sigma
無水エタノール Sigma
実験
混合法
乳鉢に、300mgのルテインエステルおよび所定量のリポ酸を入れ、製粉し、次いで、60℃の高温に4時間付した。ルテイン含量は、上記のUV−可視分光光度法によって調べた。
コーティング法
5gのルテインエステルを含む100gの無水に、3.0gのリポ酸(14.5mmol)を溶解した。この混合物を10分間撹拌し、濾過した。残渣の湿重を調べた。残渣を真空乾燥し、残渣の乾重を調べた。ルテインエステル中のリポ酸の含量を調べ、約3.5%のリポ酸(w/w)を含んでいた。
次いで、リポ酸/ルテインエステルの混合物を、60℃の高温に9時間付し、リポ酸のオリゴマー化を達成した。ルテイン含量は、上記のUV−可視分光光度法によって調べた。
結果
混合法
コーティング法
没食子酸およびレスベラトロールでコーティングされたサンプルは、没食子酸またはレスベラトロールのいずれかをリポ酸と置換することによって、上記のリポ酸でコーティングされたサンプルと同様に調製した。
結論
オリゴマー化リポ酸は、ルテインエステルを保護し、投与量が増大するにつれ、ルテインエステルの安定性も増大するということがわかった。成分を一緒に混合するには、リポ酸の理想的な投与量は、約10%(ルテインエステルの総重量に基づいて)であった。また、コーティング法によって、ポリフェノールとオリゴマー化リポ酸の両方とも、ルテインエステルを分解から保護できるが、オリゴマー化リポ酸は、分解の防止についてかなりより有効であるということも調べられた。コーティング法は、成分を念入りに一緒に単純に混合することよりも、有効であるということもさらにわかった。混合成分に、当量のリポ酸またはその他の利用される安定化剤および長期の加熱時間を用いることで、コーティング法サンプルは、成分を一緒に混合することよりも高い残存割合を有するということも注目すべきであった。
コーティング材料としてのリポ酸誘導体の重合度
コーティング法
5gのシリカゲルを含む100gの水に、3.0gのLAORN(8.42mmol)を溶解した。この混合物を10分間撹拌し、濾過した。材料の湿重を調べ、次いで、真空乾燥させた。次いで、材料の乾重を調べた。
シリカゲル上にコーティングされたLAORNの量を調べ、約2.6%のLAORN(w/w)であるとわかった。
平均重合度は、上記のヨウ素滴定法によって調べた。オリゴ−リポ酸塩のその他のサンプルは、LAORNについて記載されるように調製した。
重合度の決定
種々のオリゴ−リポ酸塩の平均重合度は、上記のヨウ素滴定法によって調べた。
結果
結論
種々のオリゴ−αリポ酸塩の重合度は、コーティング工程の前後で安定である。
安定性試験
調製:
5gのルテインエステルを含む100gの水に、3.0gのLAORN(8.42mmol)を溶解した。この混合物を10分間撹拌し、濾過した。固体の湿重を測定した。次いで、固体を真空乾燥させ、乾燥した時点で残渣を測定した。
平均重合度は、上記のヨウ素滴定法によって調べた。オリゴ−リポ酸塩のさらなるサンプルは、LAORNのものと同様に作製した。
試験:
サンプルを、50℃の温度に24時間付した。次いで、ルテイン含量を、UV−可視分光光度法によって測定した。
実験結果:
結論:
上記のコーティングされたルテインエステルは、老化試験において安定であるとわかった。保護効果は、種々のオリゴマーのリポ酸複合体試験の間で同様であり、混合物の乾燥温度は、複合体の、ルテインエステルを保護する能力には効果を及ぼさないということがわかった。
Arg−LA塩の調製:
17.4g(0.1mol)のアルギニン塩基および720mlの水に、撹拌しながら20.6g(0.1mol)のリポ酸を加えた。リポ酸はゆっくりと溶解し、透明な黄色の液体を形成した。次いで、この液体を噴霧乾燥させると、約40gの、重合度が約2.55〜2.91のArg−LA塩が得られた。
本発明は、好ましい実施形態を参照して記載したが、当業者ならば、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、形式および細部にわたって変更を行うことができるということを認識できよう。背景技術中のものを含めて、本明細書を通じて引用されたすべての参照文献は、その全文が本明細書に組み込まれる。当業者ならば、ただ慣例の実験を用いるだけで、本明細書に具体的に記載される本発明の具体的な実施形態の多数の等価物を認識し、解明することができるであろう。このような等価物は、特許請求の範囲に包含されるものとする。






Claims (17)

  1. リポ酸のオリゴマーおよび対イオンの複合体を含む、ルテインエステルの安定化のために用いられる組成物であって、
    (a)水溶液中で、塩基をリポ酸と反応させるステップと、
    (b)溶液を1〜5時間の間、高温(elevated temperature)で維持するステップと、
    (c)非溶媒の添加によって、リポ酸のオリゴマーおよび塩基性対イオンの複合体を、水溶液から沈殿させるステップ
    の工程によって調製され、
    前記オリゴマーの平均重合度が〜6であり、
    前記対イオンがアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムイオン、アミノ酸、アルキレンジアミン、一置換アミン、二置換アミンまたは三置換アミンである、組成物。
  2. 次式(I):
    [式中、各R+は独立して、前記対イオンを表し、
    nは、2〜50の間の値である。]
    を含むリポ酸オリゴマーの複合体を含む、請求項1記載の組成物。
  3. 前記平均重合度が4〜6である、請求項1又は2記載の組成物
  4. 対イオンが、アミノ酸である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. アミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、請求項に記載の組成物。
  6. 前記工程が、d)沈殿した複合体を回収するステップをさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物
  7. 前記工程における反応の温度が、30℃と50℃の間である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物
  8. 前記工程において、溶液を3時間、高温で維持した、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物
  9. 前記工程で用いる非溶媒が、アルコール、塩素化炭化水素、脂肪族ケトン、脂肪族エーテル、アルキル炭化水素、芳香族炭化水素またはそれらの混合物である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物
  10. 非溶媒が、アセトニトリル、ジクロロメタン、アセトン、2−プロパノール、ジエチルエーテル、ヘキサン、オクタン、トルエン、石油エーテル、テトラヒドロフラン、オクタノール、ベンゼン、ジオキサンまたはそれらの混合物のうちの1種である、請求項に記載の組成物
  11. 前記工程で用いる塩基がアミノ酸である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物
  12. アミノ酸が、オルニチン、アルギニン、リシンまたはそれらの混合物である、請求項11に記載の組成物
  13. 請求項1に記載の組成物と、ルテインエステルとを含む、組成物
  14. 請求項1に記載の組成物と、製薬上許容される担体とを含む、薬剤組成物。
  15. ルテインエステルを安定化させる方法であって、
    ルテインエステルを、請求項1に記載の組成物と接触させ、その結果、ルテインエステルが安定化されるステップを含む方法。
  16. 接触させる方法がコーティングすることによる、請求項15に記載の方法。
  17. 接触させる方法が、ルテインエステルを、請求項1に記載の組成物と念入りに混合することによる、請求項16に記載の方法。
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