NL192778C - Farmaceutisch preparaat dat anti-anoxie-werking heeft en arteriosclerotische beschadigingen remt. - Google Patents

Description

1 192778

Farmaceutisch preparaat dat antianoxiewerking heeft en arterioscierotische beschadigingen remt

De uitvinding heeft betrekking op een farmaceutisch preparaat dat antianoxiewerking heeft en arterioscierotische beschadigingen remt.

5 Het onderhavige preparaat ontwikkelt een effectief therapeutisch effect bij het verhinderen en behandelen van arterioscierotische verschijnselen bij myocardiale en coronaire insufficiëntie, alsmede bij te hoge bloeddruk en in het algemeen bij pathalogische verschijnselen door weefselanoxie.

In Chemical Abstracts 95,1981,12776g is voorgesteld om bepaalde hartafwijkingen, zoals myocardiale anoxie of ischemie, te behandelen met L-camitine. D-camitine zou de werking van L-carnitine tegenwerken 10 in een dergelijke behandeling.

In het Amerikaanse octrooischrift 4.255.449 is beschreven dat L-carnitine bruikbaar is bij een behandeling van abnormale verhoudingen van lipoproteïnen met lage en hoge dichtheden, hetgeen een etiologische factor is bij vasculaire omstandigheden.

Voorts zijn uit de Amerikaanse octrooischriften 4.343.816 en 4.346.107 farmaceutische preparaten 15 bekend die een acylcamitine bevatten voor het behandelen van respectievelijk perifere vasculaire ziekten en een verslechterd cerebraal metabolisme.

Carnitine is een synoniem voor B-hydroxy-y-trimethylaminoboterzuur. L-camitine is afgeleid van lysine door een omzetting van e-N-trimethyllysine in γ-butyrobetaïne onder toepassing van hydroxylase- en proteïnomethyltransferasesystemen.

20 Reeds in 1952 werd waargenomen (Carter et al., Arch. Biochem. Biophys., 38, 405 (1952)), dat bij afwezigheid van carnitine larven van Tenebrio moliter stierven door vetaccumulatie. Een verklaring van dit verschijnsel kan nu worden gegeven aan de hand van de biochemische waarnemingen betreffende de functie van carnitine. Carnitine kan worden geacetyleerd met acetyl-CoA en kan de oxidatie van vetzuren stimuleren (Friedman en Fraenkel, Arch. Biochem. Biophys. 59, 491 (1955)).

25 Aangezien carnitine optreedt als acceptor voor de acylgroep van acyl-CoA, is het tevens in staat de katalytische functies van dit co-enzym vrij te maken, in het bijzonder voor de Krebs-cyclus, waardoor het katalytisch een energetische functie ontplooit (Siliprandi: Biochem. J., 96, 777 (1965)).

Voorts is bekend dat co-enzym Q10, een synoniem voor 2,3-dimethoxy-5-methyl-6-decaprenylben-zochinon, een belangrijke rol speelt in het energetisch metabolisme van de cel. Daarbij fungeert co-enzym 30 Q10 als een drager voor sterk mobiele elektronen tussen de flavoproteïnen en de cytochromen van het ademhalingssysteem (Morton, Nature 182, 1764 (1958) en Gale: Arch. Biochem. Biophys., 9^ 211 (1961)).

Het toedienen van co-enzym Q10 als middel voor myocardir ie bescherming is in meerdere publicaties beschreven. In Chemical Abstracts, 93, (1980), 197847f, 197857j en 197860m wordt de toepassing van co-enzym Q10 bij ischemisch myocardium vermeld.

35 De onderhavige uitvinding heeft nu als doel een preparaat te verschaffen dat een synergisme vertoont bij de myocardiale capaciteit en de coronaire circulatie en bij het vetmetabolisme en de bloedvaten.

Derhalve betreft de uitvinding een farmaceutisch preparaat dat antianoxiewerking heeft en arterioscierotische beschadigingen remt, met het kenmerk, dat het co-enzym Q10 en een quartenaire ammonium-verbinding in de vorm van carnitine of acetylcarnitine bevat, al of niet gecombineerd met farmaceutisch 40 geschikte excipiëntia.

Het preparaat volgens de uitvinding bevat carnitine of acetylcarnitine bij voorkeur in de L-vorm.

De B-oxidatieprocessen van vetzuren verlopen in de mitochondriën. Daarbij is behoefte aan de enzymen FAD en NAD, die op hun beurt worden geoxideerd via het ademhalingssysteem, waarbij co-enzym Q10 als een essentieel element fungeert.

45 Op hun beurt moeten vetzuren, om de mitochondrion-membranen te kunnen passeren, in acylcamitine worden omgezet. Kort gezegd, carinitine zorgt dus voor het transport van de acylgroepen door het mitochondrion-membraan.

Het carnitine-systeem is dus een op en neer gaand transportsysteem, waardoor de acyl-CoA’s in en uit de mitochondriën kunnen treden zonder dat er behoefte is aan energie. Zodra het in het mitochondrion is 50 gekomen, worden de acyl-CoA’s via het β-oxidatieproces geoxideerd.

De biochemische processen, waarbij in de verschillende metabole stappen de werking van zowel carnitine als co-enzym Q samengaan en die een nauwe onderlinge afhankelijkheid van deze twee verschillende systemen ten behoeve van het metabole en energetische werk van cellen en weefsels vertonen, stroken tevens met de biologische waarneming omtrent de verschillende activiteiten, die zowel 55 carnitine als co-enzym Q kunnen ontplooien.

Met behulp van het preparaat van de uitvinding is het mogelijk gebleken het synergisme waar te nemen, dat deze stoffen bij de myocardiale functie en de coronaire circulatie en tevens bij veranderingen van het 192778 2 vetmetabolisme en bij bloedvaten ontplooien.

De verderop vermelde farmacologische proeven tonen de activiteit van het farmaceutische preparaat volgens de uitvinding aan en geven het synergistische effect weer, dat bij toepassing van dit preparaat wordt verkregen.

5 Een verder aspect van het synergisme resulterend uit de combinatie van carnitine en co-enzym O is dat wat berust op de verschillende activiteiten van de twee verbindingen bij het tegengaan van diverse pathologische verschijnselen, zoals bijvoorbeeld weefselanoxie. Enerzijds is carnitine via de 3-oxidatie van vetzuren in staat de energietoevoer, benodigd voor het leven van de cel, te herstellen, anderzijds is co-enzym Q in staat de ATP toevoer, benodigd voor de energetische metabole processen van de cel, te 10 herstellen.

Dit laatste mechanisme, verbonden met de activiteit van co-enzym Q, kan waarschijnlijk worden toegeschreven aan zijn interventie wat betreft dat calciumionen spiegel en aan een blokkade van hun binnenkomst in de mitochondrion, hetgeen gepaard zou gaan met een verlaging van de ATP-spiegel alsmede met een activering van de proteïnasen, die zouden kunnen leiden tot een vernietiging van 15 celstructuren.

De geldigheid van de uitvinding hangt niet af van de geldigheid van het biologisch mechanisme als hierboven weergegeven.

Toxicologische proeven 20 Zowel carnitine als co-enzym Q zijn zichzelf niet giftig bij toediening in combinatie per os aan dieren, zoals is gebleken bij een toediening van zeer hoge doses co-enzym en L-carnitine aan Swiss muizen en Wistar ratten van beide geslachten. In de praktijk is een toediening per os van 1 g co-enzym Q gecombineerd met 1 g, 2 g of 5 g carnitine nooit gevolgd door sterven van de aldus behandelde dieren.

Zelfs een parenterale toediening van hoge doses carnitine in combinatie met co-enzym Q leidde niet tot 25 enigerlei soort giftig effect en men heeft geen mortaliteit kunnen waarnemen bij dieren na een injectie van een combinatie van 400 mg co-enzym Q en 2 g carnitine.

Ook langdurige toxicologische proeven (3 maanden) uitgevoerd bij Sprague-Dawley ratten en Beagle honden (100 mg co-enzym Q en 500 mg carnitine dagelijks toegediend per os) bevestigden de goede verdraagbaarheid en het ontbreken van iedere giftigheid aan de combinatie van co-enzym Q en carnitine.

30

Farmacologische proeven

Proeven met een door pitrexine veroorzaakte myocard-anoxie

Deze proeven toonden aan hoe een myocard-anoxie, veroorzaakt door een coronaire kramp opgewekt door een veneuze toediening van pitrexine bij de rat kon worden verhinderd door een toediening van de 35 combinatie co-enzym Q/L-carnitine, vergeleken met de twee afzonderlijke componenten van de combinatie op zichzelf.

Een veneuze injectie van 1 E/kg pitrexine aan de rat veroorzaakt een coronair spasma met daaropvolgend een verminderde coronaire doorlating en een myocard zuurstofvoorziening, die elektrocardiografisch kunnen worden opgetekend via de karakteristieke T-golf (Lindler's T-golf).

40 Uit de uitgevoerde proeven was het mogelijk aan te tonen dat een toediening van co-enzym Q, in tegenstelling tot een toediening van carnitine op zichzelf, de amplitude van de T-golf door een pitrexine-injectie vermindert, maar dat het bij een combinatie van de twee geneesmiddelen (co-enzym Q10, 50 mg + L-carnitine 250 mg i.p.) mogelijk is genoemde golf nagenoeg te doen verdwijnen, dat wil zeggen een myocard-anoxie van het hartweefsel op te heffen.

45 Het is dus duidelijk, dat er een synergisme bestaat tussen de activiteit van carnitine en die van co-enzym Q. In feite vertoonde geen enkele rat die behandeld werd met co-enzym Q en carnitine, wijzigingen wat betreft zijn T-golf na een toediening van pitrexine, terwijl meer dan 90% van de ratten die alleen met carnitine werden behandeld en meer dan 60% van de ratten die alleen met co-enzym Q werden behandeld, het elektrocardiografische teken van een myocard anoxie wel vertoonden.

50

Onderzoek op de antianoxische hersenactiviteit

Om de antianoxieactiviteit tevens bij de hersens te onderzoeken werden konijnen gebruikt die in een nauwe, luchtdichte kooi werden opgesloten, waarin de lucht vervolgens werd vervangen door stikstof.

Weer toelaten van lucht in de kooi kan het dier doen herstellen en terugbrengen tot normale omstandig-55 heden.

Het is mogelijk de antianoxieactiviteit van een stof te beoordelen door vergelijking van de tijd benodigd tussen controle-dieren en behandelde dieren tot het optreden van een anoxie in het elektroëncefalogram 3 192778 alsmede door de hersteltijd benodigd voor een normaal elektroëncefalogram nadat lucht weer in de kooi is toegelaten. De anoxie, veroorzaakt door een geleidelijke vervanging van de lucht door stikstof levert wijzigingen in het elektroëncefalogram, tot een elektrische stilte optreedt; deze wijzigingen zijn gemakkelijk aantoonbaar op het elektroëncefalogram.

5 Bij deze proeven werd vastgesteld, dat co-enzym Q alleen (50 mg per kg i.p. of 200 mg per os) een duidelijk verschil veroorzaakt tussen de controle-groepen en de behandelde groepen wat betreft de tijd benodigd voor het optreden van hersen-anoxie en tevens wat betreft de hersteltijd benodigd voor een weer normaal elektroëncefalogram. Deze tijdsspannen worden echter veel duidelijker indien L-carnitine aan het co-enzym Q wordt toegevoegd (250 mg per kg i.p. of 500 mg per os). Het carnitine zelf leidt bij deze 10 proeven niet tot enige verkorting van de anoxie-tijden.

Uit deze proeven volgt een synergisme tussen co-enzym Q10 en carnitine. Ook de mate van weefeela-noxie veroorzaakt door serotonine, geïnjecteerd bij de wortel van de rattenstaart, de gewoonlijk gangreen en necrose van de staart zelf tot gevolg heeft, kan een effectieve proef zijn voor het meter van de anti-anoxie-capaciteit van verschillende stoffen.

15 Tijdens deze proeven werd een groep Wistar-ratten dagelijks geïnjecteerd met 10 mg per kg serotonine-sulfaat bij de staartwortel. Terwijl één groep dieren als controlegroep werd gebruikt, kregen andere groepen dieren gelijktijdig ofwel co-enzym Q (100 mg per kg) alleen per os of parenteraal (25 mg per kg), dan wel L-carnitine alleen per os (100 mg per kg) of parenteraal (250 mg per kg) toegediend. Een andere groep dieren kreeg de beide producten in combinatie zowel per os als parenteraal toegediend.

20 Veertien dagen na het begin van de behandeling werden zowel de tijd tot het optreden van een cutane dyschromasie in de staart als het optreden van gangreen en necrose opgetekend.

Bij geen van de met co-enzym Q10/carnitine combinaties behandelde dieren trad een teken van gangreen of necrose in de staart op na 14 dagen, terwijl zowel bij de met co-enzym Q10 behandelde ratten als bij de met carnitine behandelde ratten deze tekenen reeds na 7 dagen na het begin van de serotoninesulfaat 25 toediening duidelijk zichtbaar werden.

Ook in dit geval bestaat er dus een duidelijk synergisme tussen co-enzym Q en carnitine.

Werking tegen te hoge bloeddruk.

Ratten werden experimenteel hypertensief gemaakt door een dagelijkse toediening van 10 mg desoxyeorfi-30 costeronacetaat en wel gedurende 5 dagen per week gedurende 3 achtereenvolgende weken. Tegeigkertfjd werd 1%’s zoutoplossing aan de dieren toegediend.

Eén groep van deze dieren werd gelijktijdig met de desoxycorticosteronacetaat-oplossing behandeld met alleen co-enzym Q, een andere groep met alleen L-carnitine en een verdere groep met een combinatie van de twee producten in dezelfde dosis als aangegeven bij de voorgaande proeven.

35 Na 3 weken behandelen vertoonde de groep dieren die alleen was behandeld met desoxycorticosterona-cetaat een arteriële druk die hoger was dan 120, terwijl de groep dieren behandeld met de twee geneesmiddelen, co-enzym Q en carnitine in combinatie, geen verschil vertoonde wat betreft de arteriële druk, vergeleken met normale ratten. Daarentegen werden wel verschillen waargenomen bij de groep dieren die alleen met co-enzym Q en bij de groep dieren die alleen met carnitine was behandeld; tekenend was hieifcy, 40 dat verschil kon worden aangetoond tussen de groep die alleen met carnitine was behandeld en de ratten die in het geheel geen co-enzym Q of L-carnitine kregen toegediend.

Proeven betreffende remming van experimentele arteriosclerotische lesies.

Bij deze proeven werd de activiteit van de combinatie carnitine/co-enzym Q nagegaan, vergeleken met de 45 twee producten, indien zij afzonderlijk werden toegediend, ter verhindering van het optreden van vaatweefselbeschadigingen bij de rat, veroorzaakt door een toediening van een atherogeen hyperchoteste-remie dieet met de volgende samenstelling; caseïne 24%, katoenzaadolie 10%, zout 5%, suiker 61%, cholesterol 0,5%, vitamine D2 200 mEST/g dieet.

Na 6 weken van dit dieet werden alle dieren gedood waarvan de plasma-cholesterolspiegel gedoseerd 50 was, waarna aorta en hart werden gefixeerd en histologisch werden bekeken.

Terwijl de ratten behandeld met het hypercholesteremie- en vitamine D2-dieet alleen, alsmede de ratten, behandeld met ditzelfde dieet en carnitine, een duidelijke verhoging vertoonde van de hypercholesteremie en ernstige beschadigingen aan zowel aorta als myocard, vertoonde de groep dieren, behandeld mei een combinatie van carnitine/co-enzym Q (co-enzym Q 50 mg per kg per os, carnitine 500 mg per kg per os) 55 een duidelijk verminderd optreden van dit soort door het dieet veroorzaakte arteriosclerotische beschadigingen.

De uitvinding betreft eveneens alle aspecten van een toepassing van de ubichinon-carnitine combinatie

Claims (2)

192778 4 bij een hart-vaat-therapie. Een hoofdaspect van de uitvinding wordt derhalve gevormd door farmaceutische preparaten met daarin een ubichinon-co-enzym, nl. co-enzym Q10, en carnitine of acetylcarnitine, liefst in de L-vormen, en wel in verhoudingen tussen 1:100 en 1:2, liefst in combinatie met verdere farmaceutisch geschikte excipientia in de 5 vorm van bijvoorbeeld capsules, tabletten, pillen, granulaten, stropen en injecteerbare oplossingen. Enkele voorbeelden van farmaceutische preparaten, die kunnen worden verkregen volgens gebruikelijke farmaceutische werkwijzen worden hieronder opgesomd. - Tabletten met daarin 500 mg acetyl-L-carnitine en 10 mg co-enzym Q10. - Capsules met daarin 500 mg L-carnitine en 5 mg co-enzym Q10. 10. Capsules met daarin 250 mg L-carnitine en 50 mg co-enzym Q10. - Pillen met daarin 50 mg L-carnitine en 25 mg co-enzym Q10. 15

1. Farmaceutisch preparaat dat anti-anoxie-werking heeft en arteriosclerotische beschadigingen remt, met het kenmerk, dat het co-enzym Q10 en een quaternaire ammoniumverbinding in de vorm van carnitine of acetylcarnitine bevat, al of niet gecombineerd met farmaceutisch geschikte excipientia.

2. Farmaceutisch preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het co-enzym Q10 en de quaternaire 20 ammoniumverbinding daarin aanwezig zijn in een verhouding tussen 1:100 en 1:2.