NL8400488A - Farmaceutisch preparaat met metabole en energetische activiteit voor toepassing in een hart- en vaattherapie. - Google Patents

Description

i Λ V.O.6038

Farmaceutisch preparaat met metabole en energetische activiteit voor toepassing in een hart- en vaattherapie.

De uitvinding betreft een nieuw farmaceutisch preparaat met een combinatie aan produktan^toegepast in weefsel—metabole en energetische biochemische orocessen, zoals coenzvm O.- en carnitine of acetvicami- 10 tine. Bij voorkeur bevat het preparaat volgens de uitvinding carnitine 5 (of acetvicamitine) in de L-vorm.

Als bekend is carnitine het S-hycroxy-Y-trimethyl-amino-boterzuur terwijl coensym Q,_ een synoniem is voor 2,3-dimethcxy-5-methvl-6-deca-

iO

prenvl-benzochinon.

3et onderhavige preparaat ontwikkelt een effectief therapeutisch 10 effect bij het verhinderen en behandelen van atherosclerotische verschijnselen, bij myocard- en coronaire insufficientie alsmede bij te hoge bloeddruk en in het algemeen bij pathalogische verschijnselen door weef-sei-anoxre.

L-camitine is afgeleid van lysine door een omzetting van £.-N-15 trimethylivsine in γ-butyrobetaine onder toepassing van hydroxylase- en proteino-methyltransferase—systemen.

Reeds in 1952 is waargenomen (Carter et al, Arch.Biochea.3iophys. 38, 405(1952}}, dat bij afwezigheid van carnitine larven van Tenebrio moliter stierven door vetaccusuiatie en een verklaring van dit verschijn-2C sei kan nu worden gegeven aan de hand van de biochemische waarnemingen betreffende de functie van carnitine. Carnitine kan worden geacetyieerd met acetyl-CoA en kan de cxvcatie van vetzuren stimuleren (Friedman en Freankel, Arch.Biochen.Biophys. 59, 491(1955}}.

Aangezien carnitine optreedt als een acceptor voor acyigroepen 25 van acyl-CoA, is het tevens in staat dit coenzym vrij te stellen voor -zijn katalytische functies en in het bijzonder voor de Krebs-cyclus waardoor het katalytischeen energetische functiesontplooit (Siii-pranci: Biochem.J. 96, 777(1365}).

Coenzym speelt voorts een belangrijke rol in het energetisch 30 metabolisme var. de cel. Daarbij funceert coenzvm Q. n als een drager voor sterk mobiele electronen tussen de flavoproteinen en de cytochromen var. het ademhalingssysteem (Morton, Nature 182, 1764 (1958) en Gale: Arch. Biochem.Biophys. 93, 211 (1961)}.

@ Λ ** Λ K O O

Q · V \j l - O Q

* -2- ^ ΐ

De β-oxydatie-processen van vetzuren verlopen in de mitochondrion en daarbij is behoefte aan de enzymen FAD en NAD, die op hun beurt worden ge-oxydeerd via het ademhalingssysteem, waarbij coenzym als een essentieel element fungeert.

5 Op hun beurt moeten vetzuren om de mitochondrion-membranen te kunnen passeren, in acyl-camitine worden omgezet. Kort gezeg dus zorgt carnitine voor het transport van de acylgroepen door de mitochondrion-membraan.

Het camitine-systeem is dus een op en neer gaand transportsy-10 steem waardoor acyl-CoA in en uit de mitochondriën kan 'treden zonder dat er behoefte is aan energie. Zodra het in het mitchonörion is gekomen wordt acyl-CoA geoxydeerd via het β-oxydatie-proces.

De biochemische processen verbonden met de verschillende meta-bole trappen waarbij zowel carnitine als coenzym Q een rol spelen en die 15 een nauwe onderlinge afhankelijkheid vertonen van deze twee verschillende systemen voor de cellulaire, weefsel en metabole energetische functies, correleren tevens met de biologische waarneming omtrent de verschillende activiteiten die zowel camitine als coenzym Q kunnen ontplooien.

20 Via het preparaat van de uitvinding is het mogelijk gebleken het synergisme waar te nemen dat deze twee stoffen bij de myocard capaciteit en de coronaire circulatie ontplooien alsmede wat betreft het vetmetabo-lisme en wat betreft bloedvaten.

De volgende farmacologische proeven tonen de activiteit aan van 25 het nieuwe farmaceutische preparaat en geven het synergistisch effect weer verkregen bij toepassing van dit preparaat.

Een verder aspect van het synergisme resulterend uit de combinatie van camitine en coenzym Q is dat wat berust op de verschillende activiteiten van.de twee verbindingen bij het tegengaan van diverse pa-30 thalogische verschijnselen, zoals bijvoorbeeld weefsel-anoxie.Enerzijds is camitine via de β-oxydatie van vetzuren in staat de energietoevoer benodigd voor het leven van de cel te herstellen, anderzijds is coenzym Q in staat de ATP toevoer benodigd voor de energetische metabole processen van de cel te herstellen.

35 Dit laatste mechanisme verbonden met de activiteit van coenzym Q

kan waarschijnlijk worden toegeschreven aan zijn interventie wat betreft 8 4 0 0 λ s p ** - v w ? -t -3- de calciumionen-spiegel en een blokkade van hun binnenkomst in de mico-cnondrian, heugeen gepaard zou gaan met een verlaging van de ATP_spiegel alsmede een activering van de proteinasen, die zou kunnen leiden tot een vernietiging van celstructuren.

5 Het effect van de uitvinding is echter niet beperkt tot een rege ling van het biologisch mechanisme als hierboven weergegeven.

TOXICOLOGISCHS PROEVEN

Zowel carnitine als coenzym Q zijn op zichzelf niet giftig bij toediening in combinatie per os aan dieren, zoals is gebleken bij een toe-10 diening van zeer hoge doses coenzym en L-camitine aan Swiss muizen en Wistar ratten van beiden sexen. In de praktijk is een toediening per os van 1 g coenzym Q gecombineerd met 1 g, 2 g of 5 g carnitine nooit gevolgd door een sterven van de aldus behandelde dieren.

Zelfs een parenteraie toediening van hoge doses carnitine in com-15 binatie met coenzym 2 leidde niet tot enigerlei soort giftig effect en men heeft geen mortaliteit kunnen waarnemen bij'dieren na een injectie van een combinatie van 400 mg coenzym Q en 2 g carnitine.

Ook chronische toxicologische proeven (3 maanden) uitgevoerd bij Sprague-Dawley ratten en Beagle honden (100 mg coenzym Q en 500 mg 20 carnitine dagelijks toegediend per os) bevestigden de goede verdraag-baarheid en het ontbreken van iedere giftigheid aan de combinatie van coenzym Q en carnitine.

FARMACOLOGISCHE PROEVEN

Proeven met een door pitrexine veroorzaakte myocard-anoxie.

25 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 combinatie coenzym Q/carnitine ^vergeleken met de twee afzonderlijke componenten van de combinatie op zichzelf.

30 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 electrocardiografisch kunnen worden opgetekend via de karakteristieke T-golf (Lindler's T-golf).

Uit de uitgevoerde proeven was het mogelijk aan te tonen dat een 35 toediening van coenzym Q, in tegenstelling tot een toediening van carnitine op zichzelf, de amplitudevandeT-golf door een pitrexine-injectie 8400488 -4- vermindert, maar dat bij een combinatie van de twee geneesmiddelen (coenzym Q^,50 mg + carnitine 250 mg i.p.) het mogelijk is genoemde golf nagenoeg te doen verdwijnen, dat wil zeggen een myocard-anoxie van het hartweefsel op te heffen.

5 Het is dus duidelijk, dat er een synergisme bestaat tussen de activiteit van carnitine en die coenzym Q. In feite vertoonde geen enkele rat die behandeld werd met coenzym 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 10 60% van de ratten die alleen met coenzym Q werden behandeld hët electro- cardiografische teken van een myocard anoxie wel vertoonden*

Onderzoek op de anti-anoxische hersenactiviteit.

Om de anti-anoxie activiteit tevens bij de hersens te onderzoeken werden konijnen gebruikt die in een nauwe, luchtdichte kooi werden 15 opgesloten, waarin de lucht vervolgens werd’vervangen door stikstof.

Een hertoelaten van lucht in de kooi kan het dier doen herstellen en terugbrengen tot normale omstandigheden.

Het is mogelijk de anti-anoxie activiteit van een stof te beoordelen door vergelijking van de tijd benodigd tussen controle=dieren en 20 behandelde dieren tot het optreden van een anoxia in het electroencephalogram alsmede door de hersteltijd benodigd voor een normaal electroënce-falogram nadat lucht weer in de kooi is toegelaten. De anoxie,veroorzaakt door een voortschrijdende vervanging van de lucht door stikstof levert wijzigingen in het electroëncefalogram, tot een elektrische stil-25 te optreedt, deze wijzigingen zijn gemakkelijk aantoonbaar op het electro-encefalogram.

Bij deze proeven werd vastgesteld, dat coenzym Q alleen (50 mg per kg i.p. of 200 mg per os) een duidelijk verschil induceert tussen de controle-groepen en de behandelde groepen wat betreft de tijd benodigd 30 voor het optreden van hersen-anoxie,alsmede wat betreft de hersteltijd benodigd voor een weer normaal electroëncefalogram; maar deze tijdsspannen worden veel duidelijker indien carnitine aan het coenzym Q wordt toegevoegd (350 mg per kg i.p. of 500nn per os), welk carnitine zelf bij deze proeven niet resulteert in enige verkorting van de anoxie-tij den 35 Uit deze proeven volgt een synergisme tussen coenzym en carnitine.

Ook de mate van een weefselanoxje veroorzaakt door serotonine, geinjec- 8400488 -5- teerd bij de wortel van de rattestaart, die gewoonlijk gangreen en necrose van de staart zelf tot gevolg heeft, kan een effectieve proef zijn voor het meten van de anti-anoxiecapaciteit van verschillende stoffen.

Tijdens deze proeven werd een groep Wistar —ratten dagelijks gein-5 jecteerd met 10 mg per kg serotoninesulfaat bij de staartwortel. Terwijl één groep dieren als controlegroep werd gebruikt, kregen andere groepen dieren gelijktijdig ofwel coenzym Q (100 mg per kg) alleen per os of parenteraal (25 mg per kg), dan wel carnitine alleen per os (100 mg per kg) of parenteraal (250 mg per kg) toegediend. Een verdere groep 10 dieren kreeg de beide produkten in combinatie zowel per os als parenteraal toegediend.

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

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

20 Ook in dit geval bestaat er dus een duidelijk synergisme tussen coenzym Q en carnitine.

Activiteiten ot> te hoge bloeddruk.

Ratten waren experimenteel hypertensief gemaakt door een dagelijkse toediening van 10 mg desoxycorticosteronacetaat en wel gedurende 25 5 dagen per week gedurende 3 achtereenvolgende weken. Tegelijkertijd was 1%'s zoutoplossing aan de dieren toegediend.

Eén groep van deze dieren werd gelijktijdig met de desoxycortico-stercnacetaat-oplossing behandeld met alleen coenzym Q, een andere groep met alleen carnitine en een verdere groep met een combinatie van 30 de twee produkten in dezelfde dosis als aangegeven bij de voorgaande proeven.

Na 3 weken behandelen vertoonde de groep dieren die alleen was behandeld met desoxycorticosteronacetaat een arteriële druk die hoger was dan 120, terwijl de groep dieren behandeld met de twee geneesmidde-35 len, coenzym Q en carnitine in combinatie geen verschil vertoonde wat betreft de arteriële druk, vergeleken met normale ratten; daarentegen 34C0438 -6- werden wel verschillen waargenomen bij de groep dieren die alleen met coen2ym Q en bij de groep dieren die alleen met carnitine was behandeld; tekenend was hierbij, dat geen verschil kon worden aangetoond tussen de groep die alleen met carnitine was behandeld en de ratten die in het 5 geheel geen coenzym Q of carnitine kregen toegediend.

Proeven betreffende een remming van experimentele arterosclerotische lesies.

Bij deze proeven werd de activiteit van de combinatie carnitine/ coenzym Q waargenomen, vergeleken met de twee produkten^indien zij af-10 zonderlijk worden toegediend, ter verhindering van het optreden van vaatweefselbeschadigingen bij de rat, veroorzaakt door een toediening van een atherogeen hypercholesteremiedieet met de volgende samenstelling: caseïne 24%, katoenzaad olie 10%, zout 5%, suiker 61%, cholesterol 0,5%, vitamine 200 mEST/g dieet.

15 Na 6 weken van dit dieet werden de dieren gedood na bepaling van hun plasma-cholesterolspiegel, waarna aorta eh hart werden gefixeerd en histologisch bekeken.

Terwijl de ratten behandeld met het hypercholesteroleremie en vitamine B^ dieet alleen^alsmede de ratten, behandeld met ditzelfde dieet 20 en carnitine een duidelijke verhoging vertoonden van de hypercholesterol-remie en ernstige beschadidingen aan zowel aorta als myocard,vertoonde de groep dieren, behandeld met een combinatie van camitine/coenzym Q (coenzym Q 50 mg per kg per os, carnitine 50.0 mg per kg os) een duidelijke verminderd optreden van dit soortdoor betdieet veroorzaakte arthero-25 sclerotische beschadidingen.

De uitvinding betreft alle aspecten van een toepassing van de ubi-chinon-camitine combinatie bij een hart-vaat-therapie.

Een hoofdaspect van de uitvinding vormen derhalve farmaceutische preparaten met daarin ubi-chinon-coenzym, liefst coenzym , en 30 carnitine of acetylcamitine, liefst in de L-vormen, en wel in verhoudingen tussen 1:100 en 1:2, liefst in combinatie met verdere geschikte excipientia in de vorm van bijvoorbeeld capsules, tabletten, pillen, granulaten, stropen en injecteerbare oplossingen.

Enkele niet limitatieve voorbeelden van farmaceutica, die kunnen 35 worden verkregen volgens gebruikelijke farmaceutische methoden worden hieronder opgesomd.

8400488 -7- - Tabletten met daarin 500 mg acetyl L-camitine en 10 mg coenzym Q .

- Capsules met daarin 500 mg L-camitine en 5 mg coenzym Q

- Capsules met daarin 50 mg L-camitine en 50 mg coenzym Q .

- Pillen met daarin 50 mg L-camitine en 25 mg coenzym Q g.

* 3 £ Γ» ί'Ίρ ^ · v v < y r

Claims (6)

1. Farmaceutisch preparaat met metabole anti-anoxie en weefsel-ener-getische activiteit met het kenmerk, dat het een ubi-chinon-coenzym en een quatemaire ammoniumverbinding in de vorm van carnitine of acetyl-carnitine bevat, al of niet gecombineerd met farmaceutisch geschikte 5 excipientia.

2. Farmaceutisch preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ubi-chinon-coenzym coenzym Q is en de quatemaire ammoniumverbinding carnitine in de L-vorm.

3. Farmaceutisch preparaat volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat 10 het ubi-chino-enzym het coenzym Q is en de quatemaire ammoniumverbinding het acetyl-L-camitine.

4. Farmaceutisch preparaat volgens conclusies 1-3 met het kenmerk, dat het coenzym derivaat en de quatemaire ammoniumverbinding daarin aanwezig zijn in een verhouding tussen 1:100 en 1:2.

5. Farmaceutisch preparaat volgens conclusies 1-4 in de vorm van capsules, tabletten,pillen, granulaten, stropen, of injecteerbare oplossingen .

6. Werkwijze voor het behandelen van metabole en weefselenergetische afwijkingen met het kenmerk, dat een farmaceutisch preparaat volgens 20 een van de conclusies 1-5 wordt toegediend. * 8400488