SK287308B6

SK287308B6 - Fumarát a kompozícia s jeho obsahom

Info

Publication number: SK287308B6
Application number: SK1729-2002A
Authority: SK
Inventors: Antonietta Buononato
Original assignee: Sigma-Tau Industrie Farmaceutiche Riunite S.P.A.
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2010-06-07
Also published as: US20130309216A1; AU7448701A; IL148038A0; PL199641B1; HUP0202496A3; SK2102002A3; CA2381339C; CZ2002366A3; ITRM20000323A0; US20030108537A1; ATE265216T1; WO2001095915A1; MXPA02001550A; US8747906B2; EP1292312B1; TR200401096T4; PL352578A1; US20100189704A1; US20070116743A1; ES2219531T3

Abstract

Sú opísané podvojné fumaráty L-karnitínu alebo izovaleryl L-karnitínu a aminokyseliny a kompozície s ich obsahom, ktoré sú aktívnymi zložkami doplnkov potravy, diéty alebo liekov alebo ako doplnok krmiva.

Description

Oblasť techniky

Predkladaný vynález sa týka stabilných a nehygroskopických podvojných solí kyseliny filmárovej (tu označované ako „podvojné fiimaráty“) s „kamitínom“, kde „kamitín“ znamená buď L-kamitín alebo izovaleryl L-karnitín, s aminokyselinou. Vynález sa tiež týka doplnkov stravy, doplnkov diéty, živín a liekov obsahujúcich uvedené podvojné fumaráty.

Doterajší stav techniky

Kyselina fumarová [(E)-2-butendionová kyselina] má zaujímavé použitie v oblasti výživy a liečenia.

Používa sa ako náhrada za kyselinu vínnu, ktorá môže spôsobovať nepríjemné vedľajšie účinky v gastrointestinálnom trakte laxatívneho charakteru v takých prípravkoch, ako sú nápoje a prášky na pečenie, a ďalej ako náhrada za kyselinu citrónovú v ovocných nápojoch.

Kardioprotektívny účinok kyseliny fumarovej bol zistený v perfundovanom srdci potkana (La Plante a spol. „Effects and metabolism of fumarate in the perfused rat heart. A ¹³C mass isotopomer study“, Am. J. Physiol. 272: E74-E82, 1997) a v nezrelom srdci (Pearl a spol. „Fumarate enriched blood cardioplegia results in complete functional recovery of immature myocardium“, Ann. Thorac. Surg. 57: 1636-41, 1993).

Kyselina fumarová je tiež „farmaceutický prijateľná kyselina“: jej soli sú uvedené v zozname „FDA-schválené komerčné soli“, publikované napríklad, v Joumal of Pharmaceutical Sciences, zv. 66, č. 1 (1977), strany 1-19.

Premena liekov na ich príslušné formy farmakologicky prijateľných solí je často používaný spôsob na optimalizáciu foriem podávania alebo niektorých vlastností liekov, ako sú stabilita, hygroskopicita, tekutosť a podobne.

L-karnitín kyseliny fumarovej a izovaleryl L-kamitín kyseliny fumarovej sú známe zlúčeniny. (Kyselina fumarová je dikarboxylová kyselina: v uvedených kyselinách len jedna z dvoch karboxylových skupín vytvára soľ).

Kyslý L-kamitín fumarát, ktorého príprava a fyzikálno-chemické vlastnosti sú opísané napríklad, v US patente č. 4,602,039, bol vyvinutý na prekonanie komplexných problémov stability pri skladovaní v dôsledku hygroskopicity vnútornej soli L-kamitínu. Kyslý L-kamitín fumarát je však veľmi stabilný, bez vedľajších účinkov v gastrointestinálnom trakte, vykazuje rezistencie proti vlhkosti dokonca lepšiu, ako L-kamitín vínan, ktorý je ďalšou nehygroskopickou soľou, ktorá bola vyvinutá na prekonanie hygroskopicity L-kamitínu.

Vínan však má výhodu i v tom, že jeho obe karboxylové skupiny tvoria s L-kamitínom soľ, ktorá obsahuje vyššie percento L-kamitínu (68 % vs. 58 %).

Tiež kyslý izovaleryl L-kamitín fumarát, ktorého príprava je opísaná v US patente č. 5,227,518, je stabilná zlúčenina vyznačujúca sa pozoruhodnou rezistenciou proti vlhkosti.

Do dnešného dňa zlyhala každá snaha o vytvorenie soli s voľnou karboxylovou skupinou v kyslých fumarátoch, kde druhá karboxylová skupina je naviazaná na L-kamitín alebo izovaleryl L-kamitín. Napríklad, snaha o prípravu L-kamitín fumarátu (to znamená, neutrálna soľ, ktorá by mala výhodu veľmi vysokého obsahu L-kamitínu, asi 73,5 % vs. 68 % vo vínane a 58 % v kyslom fumarate) viedla k tvorbe veľmi hygroskopickej látky, ktorá pravdepodobne obsahuje zmes kyslého L-kamitín fumarátu a vnútornej soli L-kamitínu. Je to práve vnútorná soľ L-kamitínu, ktorá spôsobuje vysokú hygroskopicitu výsledného produktu.

Podobné zlyhania sa vyskytujú pri snahe pripraviť soľ s voľnou karboxylovou skupinou v kyslých fumarátoch s alkanoyl L-karnitínmi, ako sú acetyl a propionyl L-kamitíny.

Podstata vynálezu

Predmetom predkladaného vynálezu je poskytnúť stabilné, nehygroskopické podvojné fumaráty, kde jedna z karboxylových skupín kyseliny fumarovej je naviazaná na L-kamitín alebo izovaleryl L-kamitín a druhá karboxylová skupina je naviazaná na zlúčeninu so známymi výživovými, diétnymi alebo liečivými vlastnosťami.

Je preto zjavné, že použitie solí podľa predkladaného vynálezu nie je len z dôvodu chýbania hygroskopicity a vysokej stability, ale tiež preto, že katiónové časti v soliach prispievajú k výživovej, energetickej a/alebo terapeutickej účinnosti soli ako celku. Uvedená účinnosť týchto nových solí je preto, nie bez výhrady, pripisovaná „karnitínovej“ časti v soli.

Predmetom predkladaného vynálezu sú podvojné fumaráty L-karnitínu alebo izovaleryl L-kamitínu a aminokyseliny vzorca (I):

(I), kde: R je vodík alebo izovaleryl; a [A⁺] je aminokyselina s kladným nábojom vybratá zo skupiny pozostávajúcej z kreatínu, omitínu, lyzínu, arginínu a histidínu.

Nasledujúce zlúčeniny vzorca (I) treba považovať za súčasť predkladaného vynálezu:

- L-kamitín a kreatín fumarát;

- izovaleryl L-kamitín a kreatín fumarát;

- L-kamitín a omitín fumarát;

- izovaleryl L-kamitín a omitín fumarát;

- L-kamitín a lyzín fumarát;

- izovaleryl L-kamitín a lyzín fumarát;

- L-kamitín a arginín fumarát;

- izovaleryl L-kamitín a arginín fumarát;

- L-kamitín a histidín fumarát; a

- izovaleryl L-kamitín a histidín fumarát.

Lyzín, arginín a histidín sú aminokyseliny, ktoré sa vyskytujú v bielkovinách, to znamená, že sú to tri z dvadsiatich aminokyselín, ktoré sa získajú kontrolovanou hydrolýzou prirodzených bielkovín (pozri, napríklad, J. Dávid Rawn, Biochemistry. kapitola 3 „Amino acids and the primary structure of proteins“; McGraw-Hill, 1990).

Na ilustráciu výživných a terapeutických účinností aminokyselín samotných sa odkazuje na veľmi početné literárne zdroje (napríklad, F. Fidanza a G. Liguori, Nutrizione umana, kapitola 3: „Le proteine“, Casa Editrice Libraria Idelson, 1995; a I. Goldberg (Ed.), Functional Foods, kapitola 12, „Amino acids, peptides and proteins“, Chapman and Halí, Inc. 1994). V krátkosti sa budeme venovať výnimočným fyziologickým úlohám kreatínu a omitínu.

Kreatín je aminokyselina prítomná v pozoruhodnom množstve v tkanive kostrových svalov stavovcov, kde v 2/3 je prítomný ako kreatín fosforečnan.

Kreatín je syntetizovaný hlavne v pečeni a obličkách z troch aminokyselín: glycínu, ktorý poskytuje uhlíkovú kostru, arginínu, ktorý uvoľňuje aminoskupinu a metionínu, ktorý uvoľňuje metylovú skupinu. Kreatín je vylučovaný močom ako keatinín. Kreatín možno prijímať potravou, pretože sa principiálne nachádza v mäse. Ale, aby sme prijali 10 g/deň kreatínu, bolo by potrebné zjesť 2,5 kg mäsa. Exogénny príjem a endogénna biosyntéza musia pokryť dennú premenu kreatínu na kreatinín, čo u 70 kg človeka sú asi dva gramy.

Fyziologická úloha kreatínu je výnimočne dôležitá: hlavne v kostrových svaloch, ale rovnako v mozgu, pečeni a obličkách, kreatín reverzibilne vychytáva fosforečnanové skupiny z ATP, a zohráva úlohu ako zásobáreň energeticky bohatých fosforečnanových radikálov. Táto reakcia je najdôležitejšia preto, lebo nadbytok ATP nemôže byť uskladnený v tkanivách. V tkanivách je obsah kreatín fosforečnanu päťkrát vyšší ako obsah ATP, ktorý je dodávateľom fosforečnanových skupín. Pri miernej fyzickej aktivite klesá obsah kreatín fosforečnanu vo svaloch oveľa viac, ako je pokles ATP; znamená to, že kreatín fosforečnan refosforyluje ADP po defosforylácii ATP.

Keď rýchlosť metabolickej produkcie ATP prevyšuje využitie ATP, dochádza k vytvoreniu kreatín fosforečnanu. Kreatín fosforečnan je tak zásobárňou okamžite dostupnej energie, vhodnej na vyrovnanie energetických potrieb presahujúcich syntézu ATP metabolickými fosforylačnými pochodmi.

Kreatín užívajú hlavne atléti a športovci, pretože pri trvalom fyzickom cvičení zväčšuje kostrové svalstvo. Príjem kreatínu spôsobuje pokles tuku a zväčšuje kostrové svaly. Nedávne výskumy ukázali, že príjem kombinácie kreatínu a cukrov zvyšuje účinky kreatínu v dôsledku tvorby inzulínu, ktorý je stimulovaný jednoduchými cukrami, ktoré sa pravdepodobne zúčastňujú transportu kreatínu k svalovým bunkám.

Omitín, neproteogénna aminokyselina, je nižší homológ lyzínu a je dôležitým medziproduktom pri biosyntéze močoviny, kde je syntetizovaný transguanidizáciou arginínu. Omitín môže byť tiež premenený na kyselinu glutámovú.

Fumaráty vzorca (I) spĺňajú predmet predkladaného vynálezu v tom zmysle, že nie sú len stabilné, nehygroskopické zlúčeniny, ale umožňujú prípravu pevných foriem, ktoré sú výhodnými formami pre doplnky výživy, ale tiež aj preto, že kombinujú v jednej soli komplementárne fyziologické aktivity „kamitínu“ a uvedených aminokyselín.

Napríklad, fumaráty, ktoré sú kombináciou kreatínu a „karnitínu“ synergicky v jednej zlúčenine, na jednej strane stimulujú tvorbu energie v myocytoch, predovšetkým v svalových vláknach typu I, a umožňuje tak vstup dôležitých nosičov energie (mastné kyseliny) do mitochondrií. Na strane drahej stimulujú tvorbu ATP cestou bunkového dýchania (oxidačná fosforylácia). ATP poskytuje mechanickú energiu potrebnú na kontrakciu svalov.

Nasledujúce, neobmedzujúce príklady ilustrujú prípravky a fyzikálno-chemické vlastnosti niektorých zlúčenín predkladaného vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

L-karnitín a kreatín fumarát (BS/231)

N'CH₃

HN=Í nh;

mol. hmotnosť 407,35

14,9 g (0,1 molov) kreatín monohydrátu a 16,1 g (0,1 molov) vnútornej soli L-karnitínu boli rozpustené v 500 ml vody. K. výslednému roztoku bolo za miešania pridaných 11,6 g kyseliny filmárovej (0,1 molu). Po úplnom rozpustení bol pridaný izobutanol a zmes bola vákuovo destilovaná pri teplote 40 °C. Získaný zvyšok bol odobratý do acetónu a zmes sa nechala miešať niekoľko hodín. Zmes bola potom vákuovo prefiltrovaná a získaná pevná zložka bola vysušená v termostate pri teplote 30 °C cez noc. Získalo sa 40,5 g L-karnitín a kreatín fumarátu ako biela, kryštalická látka, a potvrdilo sa, že je nehygroskopická a má príjemnú chuť.

Výťažok: = 96 %

Teplota topenia: = 134 °C

K.F.: = 0,7 % [oc]_D ²⁰: =-10,7 (c=l % H₂O) pH: = 5,5

Pomer: L-kamitín 40 %, kreatín 32 %, kyselina fumárová 28 %

Prvková analýza:	C%	H%	N%
vypočítaná:	44,2	6,67	13,75
nájdená:	44,01	6,59	13,68

NMR:D₂O5 = 6,6 (2H, s, x^x); 4,6 - 4,4 (1H, m, CH- )_;

3,9 (2H, s, N-CH₂-COOH); 3,4-3,3 (2H, d, N-CH₂-CH); 3,2 (9H, s, (CH₂)₃-N); 2,9 (3H, s, N-CH₃); 2,5-2,4 (2H, d, CHj-COOH)

HPLC:

kolóna:	Hypersil APS-2 (5 μιη) 200x4,6
teplota:	30 °C
mobilná fáza: PH prietok Rt	CH₃CN/H₂O + 0,05 M KH₂PO₄/CH₃CN (65-35 ob/ob) 7,4 s H₃PO₄ 0,7 ml/min. kyselina fumárová 12,5; kreatín 7,4; L-karnitín 10,8.

Príklad 2

Izovaleryl L-kamitín a kreatín fumarát (BS/232)


•OOC		N-CH, _HN=(
		NH₃

mol. hmotnosť 491

14,9 g (0,1 molov) kreatín monohydrátu a 24,5 g (0,1 molov) vnútornej soli izovaleryl L-kamitínu bolo rozpustených v 500 ml vody. K výslednému roztoku bolo za miešania pridaných 11,6 g (0,1 molov) kyseliny fumarovej. Po úplnom rozpustení bol pridaný izobutanol a zmes bola vákuovo destilovaná pri teplote 40 °C. Získaný zvyšok bol odobratý do acetónu a zmes sa nechala miešať niekoľko hodín. Zmes bola potom vákuovo prefíltrovaná a získaná pevná látka bola vysušená v termostate pri teplote 30 °C cez noc. Získalo sa 47,2 g izovaleryl L-kamitín a kreatín fumarátu ako biela, kryštalická látka, a potvrdilo sa, že je nehygroskopická a môže byť vykryštalizovaná z 95 % etanolu.

Výťažok:	= 97 %
Teplota topenia:	= 125-127 °C
K.F.:	= 0,5 %
Mr“	= -8 (c=l % H₂O)
pH:	= 5,3 (c=l % H₂O)
Prvková analýza:	C % H %	N%
vypočítaná:	48,9 7,13	11,4
nájdená:	48,7 7,11	10,98

NMR:D₂Oô = 6,6 (2H, s, x^x); 4,6 - 4,4 (1H, m, —CH— );

3,9 (2H, s, N-CľL-COOHi; 3,4-3,3 (2H, d, N-CH_rCH); 3,2 (9H, s, (CH₃),-N); 2,9 (3H, s, N-CHQ; 2,5-2,4 (2H, d, CH7-COOH); 2,4-2,2 (2H, d, CH₂- CHÍ ); 2,2-1,9 (1H, m, CHÍ ); 1-0,8 (6H, d, ^CHx )

CHj

HPLC:

kolóna: Hypersil APS-2 (5 gm) 200x4,6 teplota: 30 °C mobilná fáza: CH₃CN/H₂O + 0,05 M KH₂PO₄/CH₃CN (65-35 ob/ob) pH 4,7 s H₃PO₄ prietok 0,7 ml/min.

λ 205 nm

R_t kyselina fumarová 12,5; kreatín 7,4;

izovaleryl L-karnitín 6,3.

Pomer: izovaleryl L-karnitín 50 %, kreatín 27 %, kyselina fumárová 23 %.

Príklad 3

L-karnitín a L-omitín fumarát (BS/238)

mol. hmotnosť 409 g (0,05 molov) vnútornej soli L-karnitínu a 5,8 g (0,05 molov) kyseliny fumarovej a 6,6 g L-omitínu boli rozpustené v 7,5 ml vody pri teplote 60 °C. Výsledná hustá, číra hmota bola za intenzívneho miešania pomaly naliata do roztoku acetónu (800 ml). Vyzrážaná zrazenina bola odfiltrovaná a vysušená. Získalo sa 17 g titulnej zlúčeniny ako biela nehy gro skopická látka.

Výťažok: = 92 %

Teplota topenia: = 185-187 °C

K.F.: =0,9% [oc]_D ²⁰: = -7,5 (c=l % H₂O) pH: =4,7

NMR:D₂O: 6,6 (2H, s, CH=CH); 4,6-4,4 (1H, m, CH-); 3,8-3,6 (1H, t, -CH-NH₂); 3,4-3,3 (2H, d, N-CH₂); 3,2 (9H, s, (CH₃)₃); 3-2,9 (2H, t, CH₂-NH₂); 2,6-2,5 (2H, d, -CIL-COOH); 2-1,8 (2H, m, CH₂-CTI₂-NH₂); 1,8-1,6 (2H, q, CHrCHj-CH).

HPLC:

kolóna:	Hypersil APS-2 (5 nm) 200x4,6
teplota:	30 °C
mobilná fáza: PH prietok Rt L-omitín 9. Pomer:	CH₃CN/H₂O + 0,05 M KH₂PO₄/CH₃CN (65-35 ob/ob) 4,7 s H₃PO₄ 0,7 ml/min. kyselina fumárová 12,5; L-karnitín 10,8 kyselina fumárová 28,3 %; L-kamitín 39,4 %; L-omitín 32,3.

Príklad 4

L-karnitín a lyzín fumarát/izovaleryl L-kamitín fumarát (BS/239, BS/240)

L-kamitín a lyzín fumarát a izovaleryl L-kamitín a lyzín fumarát vo forme nehygroskopických zlúčenín boli pripravené podľa postupu v príkladoch 1 a 2, keď 0,1 molov lyzínu nahradilo 0,1 molu kreatín monohydrátu.

Nasledujúca tabuľka 1 zaznamenáva zvýšenie hmotnosti (%) a vzhľad niektorých zlúčenín podľa predkladaného vynálezu v porovnaní s vnútornými soľami L-kamitínu a izovaleryl L-kamitínu a bezvodým kreatínom po vystavení zlúčenín realatívnej vlhkosti 60 ± 5 % a 25 % počas 24 hodín. Literárny odkaz: Pharmaeuropa, November 1996.

Tabuľka 1 zlúčenina vnútorná soľ L-karnitínu vnútorná soľ izovaleryl L-kamitínu bezvodý kreatín zlúčenina z Pr.l (BS/231) zlúčenina z Pr.2 (BS/232) zlúčenina z Pr.3 (BS/238) zvýšenie hmotnosti

0,18

0,19

0,16 vzhľad mokvavý mokvavý tekutý bez zmeny bez zmeny bez zmeny

Príprava kompozícií s obsahom najmenej jedného podvojného fumarátu vzorca (I) je jasná každému odborníkovi vo farmaceutickej technológii alebo farmácii.

Kompozície môžu ďalej obsahovať iné zložky ako antioxidačné látky, koenzýmy a minerály, a môžu sa vyskytovať vo forme tabliet, žuvacích tabliet, piluliek, pastiliek, kapsúl, granúl alebo práškov.

Jednotková dávková forma môže obsahovať fumarát vzorca (I) v množstve 50 až 2 000 mg, výhodne 100 až 1 000 mg vnútornej soli L-kamitínu alebo izovaleryl L-kamitínu.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Fumarát vzorca (I):

_A x^š^-COO· ’OOC A — —

(I), kde R je vodík alebo izovaleryl a [A⁺] je aminokyselina s kladným nábojom vybratá zo skupiny pozostávajúcej z kreatínu, omitínu, lyzínu, arginínu a histidínu.

2. Fumarát podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že je vybratý zo skupiny pozostávajúcej z:

- L-kamitínu a kreatín fumarátu;

- izovaleryl L-kamitínu a kreatín fumarátu;

- L-kamitínu a omitín fumarátu;

- izovaleryl L-kamitínu a omitín fumarátu;

- L-kamitínu a lyzín fumarátu;

- izovaleryl L-kamitínu a lyzín fumarátu;

- L-kamitínu a arginín fumarátu;

- izovaleryl L-kamitín a arginín fumarát;

- L-kamitínu a histidín fumarátu; a

- izovaleryl L-kamitínu a histidín fumarátu.

3. Kompozícia, vyznačujúca sa tým, že obsahuje fumarát všeobecného vzorca (I) podľa nárokov 1 až 2, ako aktívnu zložku, a farmakologicky prijateľný nosič.

4. Kompozícia podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje jednu alebo viac zložiek vybratých z antioxidačných látok, koenzýmov a minerálov.

5. Kompozícia podľa nároku 3 alebo 4, v y z n a č u j ú c a sa tým, že je vo forme tabliet, žuvacích tabliet, piluliek, pastiliek, kapsúl, granulátov alebo práškov.

6. Kompozícia podľa nárokov 3 až 5, vyznačujúca sa tým, že v jednotkovej dávkovej forme obsahuje aktívnu zložku fumarát vzorca (I) v množstve 50 až 2 000 mg, výhodne 100 až 000 mg vnútornej soli L-kamitínu alebo izovaleryl L-karnitínu.

7. Kompozícia podľa nárokov 3 až 6, vyznačujúca sa tým, že je na použitie pre ľudí ako doplnok potravy, diéty alebo ako liečivo.

8. Kompozícia podľa nárokov 3 až 5, vyznačujúca sa tým, že je na veterinárne použitie ako doplnok krmiva.