JP5849368B2 - 認知力のためのチモールおよび/またはp−シメンまたは植物抽出物を含有する新規な栄養補給食品組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、学習、記憶、および覚醒度などの認知機能を改善し、ならびに心理社会的圧力を緩和するための、活性成分としてチモールおよび/またはp−シメン、またはチモールおよび/またはp−シメン含有植物抽出物を含む新規な栄養補給食品組成物または食品添加剤に関する。チモール、p−シメン、および濃縮タイム抽出物はまた、低酸素症に起因する病状を治療するためにも、神経障害性疼痛および精神病の病状を軽減するためにも有用である。
記憶、学習および覚醒度は、中脳内の、特に情報が処理されて記憶が固定される海馬内の神経回路に依存する。精神能力および学習はシナプスの柔軟性、すなわち新しい受容体の動員による神経結合の強化、新しいシナプスの形成、および最終的に新しい神経結合の発生に依存する。
本発明に従って下の式1の化合物、またはその塩、誘導体、代謝産物または類似体が、LTPを誘発するそれらの能力を通じて、海馬機能の活性化物質であることが分かった。それらはグリシン輸送体GlyT1を阻害することでグリシンの再取り込みを阻害することによって、または別の経路の活性化によって、または双方の機序によって機能できる。これらの生物学的活性は、記憶形成および記憶の固定において重要であり、したがってこれらの化合物は認知機能を増強するのに有用である。
式I:
式中、
R1=H、OHまたはOMe、および
R2=H、OH、またはOMeである。
チモールおよび/またはp−シメンを含有するいくつかの植物種があり、植物抽出物の原料になり得る。好ましくは植物は、双方の化合物を含有することからタイム属のメンバーであるが、抽出物原料はどちらかの化合物を含有することが知られているあらゆる植物であってもよい。チモール/p−シメンを含有することが知られているその他の植物の例としては、ホースミント(モナルダ・プンクタータ(Monarda punctata)、およびM.フィスツロサ(fistulosa)などの近縁のヤグルマハッカ種)、アジョワンキャラウェイ(Trachyspermum ammi)、ディル(Anethum graveolens)、フェヌグリーク(Trigonella foenum−graecum)、ウィンターセイボリー(Satureja montana)、セロリ(Apium graveolens)、ティーツリー(Melaleuca alternifolia)、およびカルダモン(Elettaria cardamomum)が挙げられる。
1)それは動物またはヒトによる摂取のための栄養補給食品組成物中での使用に許容可能であるべきである。したがってその調製のために用いられる溶剤は、種々の規制当局によって意図される用途のために認可されたものであるべきである。したがって好ましい抽出手順は、水蒸気蒸留、SF−CO2、C2〜4アルコール抽出、および酢酸エチル抽出である。
2)それは、認知力改善および/または心理社会的状態改善などの所望の効果が達成されるように、すなわち対象が改善された記憶機能を示し、またはストレス状況により生産的な様式で対処できるように、十分な量の活性化合物チモールまたはp−シメンまたは双方を含有すべきである。明細書および特許請求の範囲全体を通じた用法で、「認知機能を改善する量」および「心理社会的状態を改善する量」という用語は、この概念を伝えることが意図される。様々な状態の改善度は、標準心理学的アセスメント試験を使用して評価できる。
既述したように、記憶、学習、および精神的安定性の基盤はLTPであり、または脳内、特に海馬内のAMPAおよびNMDA受容体活性化を通じて起きる神経結合の強化である。
本発明の文脈で「治療」とは、併用治療ならびに予防もまた包含する。予防は、発症リスクの低下、病状の回復、容易な介入、およびまたは将来発症する病状の重篤性を最小化することを意味することができる。
・以下をはじめとする強化された学習
−言語処理
−問題解決
−知的機能
・心理社会的負担に対処する能力
・強化された注意力および集中力
・強化された記憶および想起能力、特に短期記憶
・強化された精神的敏捷性および精神的覚醒状態、精神的疲労の低減
・以下をはじめとする精神的状態の安定化
−分娩後の病状の緩和
−パートナー、子供との離別、愛する人の死亡、または結婚生活の問題に起因する心理学的負担の緩和
−転居、転職または類似した出来事に付随する問題の緩和
−交通事故に続くストレスの多い状態またはその他のネガティブな社会的圧力の緩和
・以下をはじめとするストレス緩和
−作業過負荷、疲労および/または「燃え尽き」に関連した症状の治療、予防、および軽減
−ストレスに対する抵抗性または耐性の増大
−健常人におけるリラクセーションのサポートおよび促進
・以下をはじめとする「病状改善」
−過敏および倦怠感の低減
−肉体的および精神的疲労の低減、予防または軽減
−病人または健常人における良質の睡眠の促進、すなわち不眠症および睡眠障害への対抗、およびエネルギーのより概括的な増大
高齢者、
学生または試験準備中の人々、
多大な学習をしている子供、すなわち乳児、幼児、就学前児童、および就学児童、
建設労働者、または潜在的に危険な機械類を操作する人々、
トラック運転手、パイロット、鉄道運転士、またはその他の運輸専門職、
航空管制官、
販売員、重役、およびその他の「高度専門職」、
警察官および兵士、
主婦、
またはスポーツ競技者、チェス競技者、ゴルファー、(俳優、音楽家などの)職業的パフォーマーなどの毎日の仕事において多量のストレスに曝されるあらゆる人々、または毎日の仕事において特に高度な注意力/集中力/高い精神的および心理的能力を必要とする人々。
「栄養補給食品」という用語は、ここでの用法では栄養および製薬の応用分野の双方における有用性を意味する。したがって新規な栄養補給食品組成物は、食品および飲料の栄養補給剤として、そしてカプセルまたは錠剤などの固形製剤、または溶液または懸濁液などの液剤であってもよい、経腸的または非経口用途のための医薬製剤として使用できる。
[タイム抽出物の調製および組成]
適切なタイム抽出物の販売元としては、MDidea(MDidea Exporting Division,No.9,WBSS,Ntez.YC,China)、FLAVEX(FLAVEX Naturextrakte GmbH,Nordstrasse 7,D−66780 Rehlingen,Germany)、およびWhite Lotus Aromatics(602 S.Alder Street,Port Angeles,WA 98362−6612,USA)が挙げられる。
以下の実施例では「−se」はフェノールタイプのタイム抽出物1を指し、「−to」はテルピネオールタイプのタイム抽出物2を指し、どちらもドイツ国のFlavexから入手される。
チモール:53%
p−シメン:34%
リナロール:2.2%
カリオフィレン:2%
カルバクロール:1.7%
チモール:52.0%
p−シメン:18.7%
γテルピネン:7.2%
カルバクロール:3.7%
カリオフィレン:3.7%
リナロール:3.7%
ボルネオール:1.5%
βミルセン:1.2%
1,8シネオール:1.1%
αピネン:0.6%
リモネン:0.3%
[細胞アッセイにおけるグリシン輸送体1の阻害]
ヒトグリシン輸送体1b cDNA(GlyT1)を安定して発現するCHO細胞を、10%透析ウシ胎仔血清、ペニシリン、ストレプトマイシン、プロリン、および抗生物質G418を含有する、米国カールスバッドのインビトロジェン(Invitrogen(Carlsbad,USA))から購入したダルベッコ変法イーグル培地中で慣例的に成育させた。アッセイの前日にトリプシン処理によって細胞を収集し、前述の培地に播種した。アッセイ直前に、150mM NaCl、1mM CaCl2、2.5mM KCl、2.5mM MgCl2、10mMグルコース、および10mM N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N’−2−エタンスルホン酸を含有する取り込み緩衝液(「Hepes」緩衝液)によって培地を交換した。
図1aはALX5407では、IC50=6.46nMであることを示す。
図1bはサルコシンでは、IC50=35.9nMであることを示す。
図1cはORG245698では、IC50=0.02μMであることを示す。
図1dはチモールでは、IC50=13.6μMであることを示す。
図1eはタイム抽出物1では、IC50=48.2μg/mLであることを示す。
図1fはタイム抽出物2では、IC50=45.1μg/mLであることを示す。
[海馬切片培養]
ギロチンを使用して7日齢のウィスター系ラットを断頭した。1分以内に開頭して大脳半球を分離して取り出し、双方の海馬を切り出して、137mM NaCl、5mM KCl、0.85mM Na2HPO4、1.5mM CaCl2、0.66mM KH2PO4、0.28mM MgSO4、1mM MgCl2、2.7mM NaHCO3、1mMキヌレン酸、および0.6%D−グルコースを含有する氷冷緩衝液に入れた。
[ゼブラフィッシュの非連合学習および記憶のモデルである、音響驚愕反応アッセイにおけるタイム抽出物1の効果]
習慣化は非連合学習および記憶の最も単純な形態の1つであり、反復刺激に対する反応低下をもたらす(ThompsonおよびSpencer(1966年),Psychol.Rev.,73(1),16〜43頁)。脊椎動物で研究された顕著な行動の1つは驚愕反応であり、これは突然の音響、触覚または視覚刺激によって引き起こされる迅速な体筋の収縮で、単純な神経回路によって媒介される(Koch(1999年),Prog.Neurobiol.,59(2),107〜128頁)。
[伝統的齧歯類学習および記憶モデルにおけるタイム抽出物の効果]
連合学習および記憶行動についてもまた、生体外LTPアッセイによって同定されゼブラフィッシュモデルで有効性が証明されたタイム抽出物の経口投与後に、齧歯類で調べた。この目的で、マウスに連合学習および記憶パラダイムを施した。床に36Vの電気格子を装着した反応ボックスに、マウスを個別に入れた。動物が電気ショックを受けた際、それらの正常な反応は絶縁プラットフォーム上に飛び上がって疼痛刺激を避けることである。格子上に戻った動物の大部分は、電気ショックを受けると迅速に飛び上がりプラットフォームに戻った。動物は5分間にわたり訓練され、各マウスがショックを受けた回数、またはエラーを犯した回数を記録した。このデータは学習データを構成した。24時間および48時間目に再試験を行い、これらの試行は記憶力テストの役割を果たした。各群でショックを受けた動物数、プラットフォームから飛び降りるまでの時間、最初の3分間のエラー回数を記録した。訓練終結後5日間の休薬期間後、記憶の減退を試験した。
[新しい完全に自動化された齧歯類学習および記憶モデルにおけるタイム抽出物の効果]
本発明者らは、ホームケージ内で長期にわたり動物行動を自動モニタリングできるようにする、スイス国チューリッヒのNewBehavior AGからのIntelliCage(登録商標)システム内で、イチョウ(Ginkgo biloba)およびタイム抽出物で処置されたマウスの認知能力を試験して、それらのビヒクル処置された年齢をマッチさせた対照と比較した。IntelliCage(登録商標)は、元来、社会的隔離および頻繁な試験環境に起因する過剰なストレスなしに、社会集団内で認知性および動機づけパラダイム中で実験的動物を試験するために検証された(Galsworthyら、2005年、Behav Brain Res157:211−217頁;Onishchenkoら,2007年,Toxicol Sci97:428〜437頁)。さらにIntelliCage(登録商標)システムは、対照と共に収容される様々な度合いの海馬損傷がある動物を迅速に区別し(Lippら、2004年、FENS annual meeting)、IntelliCage(登録商標)が海馬依存行動を試験するのに適することが示唆される。
試験は3つの試験群(群当たりn=12〜14;1群=ビヒクル処理マウス(対照);2群=イチョウ(Ginkgo biloba)(GBE);3群=タイム抽出物(タイム))を含んだ。8週間の研究全体にわたり全てのマウスに、毎日経口胃管栄養法を通じて(10ml/kg)試験物質またはビヒクルが投与された。イチョウ(Ginkgo biloba)の処置用量は100mg/kg BWであり、タイム抽出物では350mg/kg BWであった。
スイス国チューリッヒのNewBehavior AGからのIntelliCage(登録商標)は、ホームケージ様環境内において、トランスポンダー装着マウスの自発的および学習行動の自動モニタリングができるようにするシステムである。各IntelliCage(登録商標)は、本質的に大型ラットケージ(37.5×55×20.5cm)であり、その中に4つの記録(オペラント)チャンバーを含む金属フレームが入れられる。記録チャンバーはケージの四隅に収められ、それぞれ15×15×21cmの床領域の直角三角形領域をカバーする。ケージ内アンテナが個々のマウス毎のコーナー訪問の自動モニタリングを可能にし、各コーナー内の光線が個々の鼻突っ込みおよび給水瓶口のリッキングの自動記録を可能にする。4つの三角形のマウスシェルターがケージ中央に配置され、その上には食物に自由にアクセスできるようにする食物ホッパーが位置している。
4〜5日間の順化期間中、マウスは全てのコーナー、水および餌に自由にアクセスしてケージを自由に探索した。次のモジュール(鼻突っ込み順応、3日間)では、マウスは鼻突っ込みを利用することを学ばねばならない。この相では、全てのドアは最初に閉じられた。したがってマウスは、ドアを開けて給水瓶口に到達するために鼻を突っ込まなくてはならなかった。収集されたデータは、順化相と同じパラメーターを含み、特に個々のマウスの最も好ましくない(すなわち訪問の頻度が最も少ない)コーナーは、次のモジュールのプログラミングのために記録された。
マウスの内在性探索活動を試験するために、2つの同一の物体が、それぞれコーナー1および2中またはコーナー3および4中のどちらかに置かれた。動物にはケージを探索する機会があり、水と餌への自由アクセスがあった。物体提示の3時間前および3時間後に訪問を記録した。図3aは物体認識試験の結果を示す。イチョウ群では、コーナー4の訪問時間に有意な増大が見られた。タイム抽出物では、訪問時間の明らかな増大がコーナー3で見られた。
位置学習行動を調査するために、このモジュールでマウスを試験した。鼻突っ込み適応相において判定された最も好ましくないコーナーを個々のマウス毎の「正しい」コーナーと命名し、このコーナー内への鼻突っ込みだけが、電動ドアの開口を始動させ給水瓶にアクセスできるようにする。その他の全てのコーナーへの鼻突っ込みは「間違い」であり、空気の吹き付け(1秒間)の形態の嫌悪刺激をもたらす。
このモジュールでは、「正しい」コーナーが前の試験モジュールの「正しい」コーナーの対角線上反対側に指定された。「間違った」コーナーへの訪問は、この場合もまた負の強化(空気の吹き付け)の対象となった。予期されたように、このモジュールの始まりには初期エラー率が高かったが、全ての群はすぐに課題を学習した。最初の10時間では、群間に差はなかった。さらにタイム抽出物処置群は、試験期間の終わりには他のいずれの群よりも有意に成績が良かった。
[ゼラチンカプセルの調製]
次の成分を含む軟質ゼラチンカプセルを調製してもよい。
[即席フレーバー清涼飲料の調製]
[チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有する乾燥ドッグフード]
市販のイヌ用基礎食(例えばMERA−Tiernahrung GmbH,Marienstrasse 80−84,D−47625 Kevelaer−Wetten,GermanyからのMera Dog「Brocken」)に、ビタミンC(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)C−EC)およびその誘導体、すなわち一リン酸アスコルビルナトリウム(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのSTAY−C(登録商標)50)またはL−アスコルビン酸ナトリウム/カルシウムの三リン酸、二リン酸、および一リン酸エステルの混合物(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)STAY−C(登録商標)35)などの抗酸化剤と共に、体重1kgあたり50mgのチモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物の1日量をイヌに投与するのに十分な量で、チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有するコーンオイル懸濁液を噴霧する。約90重量%の乾燥物質を含有するように、食品組成物を乾燥させる。1日あたりおよそ200gの乾燥ドッグフードを摂取する体重10kgの平均的なイヌでは、ドッグフードは1kgあたりおよそ2500mgのチモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有する。より体重の重いイヌでは、飼料混合物を適宜調製する。イヌのストレス、恐怖、および攻撃性の低減のために、動物保護施設のイヌにドッグフードを定期的に与えることができる。動物病院の受診、または動物病院への滞在、または休暇中の別離前には、ストレス性の事象の少なくとも1週間前、その最中、およびその後1週間、ドッグフードを与えることができる。
[チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有する湿潤キャットフード]
市販のネコ用基礎食(例えばHappy Cat「Adult」,Tierfeinnahrung,Suedliche Hauptstrase 38,D−86517 Wehringen,Germany)に、ビタミンC(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)C−EC)およびその誘導体、すなわち一リン酸アスコルビルナトリウム(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのSTAY−C(登録商標)50)またはL−アスコルビン酸ナトリウム/カルシウムの三リン酸、二リン酸、および一リン酸エステルの混合物(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)STAY−C(登録商標)35)などの抗酸化剤と共に、体重1kgあたり100mgのチモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物の1日量をネコに投与するのに十分な量で、チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有するコーンオイル懸濁液を混合する。およそ400gの湿潤キャットフードを摂取する体重5kgの平均的なネコでは、キャットフードは1kgあたりおよそ1250mgのチモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有する。約90重量%の乾燥物質を含有するように、食品組成物を乾燥させる。ネコのストレス、恐怖、および攻撃性の低減のために、動物保護施設のネコにキャットフードを定期的に与えることができる。動物病院の受診、または動物病院への滞在前には、ストレス性の事象の少なくとも1週間前、その最中、およびその後1週間、キャットフードを与えることができる。
[チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有するイヌのおやつ]
市販のイヌのおやつ(例えばMera−Tiernahrung GmbH,Marienstrasse 80−84,47625 Kevelaer−Wetten,Germanyが供給するMera Dog「Biscuit」)に、ビタミンC(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)C−EC)およびその誘導体、すなわち一リン酸アスコルビルナトリウム(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのSTAY−C(登録商標)50)またはL−アスコルビン酸ナトリウム/カルシウムの三リン酸、二リン酸、および一リン酸エステルの混合物(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)STAY−C(登録商標)35)などの抗酸化剤と共に、おやつ1gあたりが5〜50mgのチモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を投与するのに十分な量で、チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有するコーンオイル懸濁液を噴霧する。約90重量%の乾燥物質を含有するように、食品組成物を乾燥させる。恐怖および緊張を低下させるために、日中ドッグフードに加えて、または給餌が保証されない場合、すなわち旅行中に毎日5回まで、おやつを与えることができる。
[チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有するネコのおやつ]
市販のネコのおやつ(例えばWhiskas,Masterfoods GmbH,Eitzer Str.215,27283 Verden/Aller,Germanyが供給するWhiskas Dentabits)に、ビタミンC(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)C−EC)およびその誘導体、すなわち一リン酸アスコルビルナトリウム(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのSTAY−C(登録商標)50)またはL−アスコルビン酸ナトリウム/カルシウムの三リン酸、二リン酸、および一リン酸エステルの混合物(例えばスイス国カイザーアウグストのDSM Nutritional Products Ltd.からのROVIMIX(登録商標)STAY−C(登録商標)35)などの抗酸化剤と共に、おやつ1gあたりが5〜50mgのチモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を投与するのに十分な量で、チモールおよび/またはp−シメンまたはタイム抽出物を含有するコーンオイル懸濁液を噴霧する。約90重量%の乾燥物質を含有するように、食品組成物を乾燥させる。恐怖および緊張を低下させるために、日中キャットフードに加えて、または給餌が保証されない場合、すなわち旅行中に毎日5回まで、おやつを与えることができる。
Claims (18)
- チモールおよび/またはp−シメンを投与するステップを含む、健常なヒトにおいて学習または記憶を改善する方法(医療行為を除く)。
- チモールを投与するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- チモールが植物抽出物の構成要素である、請求項2に記載の方法。
- 植物抽出物がタイム抽出物である、請求項3に記載の方法。
- タイム抽出物が少なくとも25〜80%のチモールを含有する、請求項4に記載の方法。
- p−シメンを投与するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- p−シメンが植物抽出物の構成要素である、請求項6に記載の方法。
- 植物抽出物がタイム抽出物である、請求項7に記載の方法。
- タイム抽出物が少なくとも5〜55%のp−シメンを含有する、請求項8に記載の方法。
- チモールおよび/またはp−シメンを含む組成物の、健常なヒトにおいて学習または記憶を改善するための薬剤を製造するための使用。
- 前記組成物がチモールを含む、請求項10に記載の使用。
- チモールが植物抽出物の構成要素である、請求項11に記載の使用。
- 前記組成物がタイム抽出物である、請求項12に記載の使用。
- タイム抽出物が少なくとも25〜80%のチモールを含有する、請求項13に記載の使用。
- 前記組成物がp−シメンを含む、請求項10に記載の使用。
- p−シメンが植物抽出物の構成要素である、請求項15に記載の使用。
- 前記植物抽出物がタイム抽出物である、請求項16に記載の使用。
- タイム抽出物が少なくとも5〜55%のp−シメンを含有する、請求項17に記載の使用。
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