DE60017128T2

DE60017128T2 - Aromatische und heterocyclische Denvate von Phytosterolen und/oder Phytostano- len zur Behandlung von Gefässkrankheiten

Info

Publication number: DE60017128T2
Application number: DE60017128T
Authority: DE
Inventors: P. James KUTNEY; K. Radka MILANOVA; Yangbing Ding; Honming Chen
Original assignee: Forbes Medi-Tech Inc
Current assignee: Forbes Medi-Tech Inc
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: CA2376733A1; HK1049487A1; CN1370179A; ATE286064T1; AU5383800A; JP2003502437A; ES2235893T3; WO2000078789A1; DE60017128D1; PT1189923E; EP1189923A1; EP1189923B1; BR0011865A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Phytosterolen und Phytostanolen und deren Verwendung bei der Behandlung und Verhütung von kardiovaskulärer Krankheit und anderen Störungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Obwohl jüngste Fortschritte in der Wissenschaft und Technologie dazu beitragen, die Qualität von menschlichem Leben zu verbessern und diesem Jahre hinzuzufügen, ist die Verhütung von Atherosklerose, der zugrunde liegenden Ursache von kardiovaskulärer Krankheit („KVK"), nicht ausreichend angesprochen worden. Atherosklerose ist ein degenerativer Prozess, der die Folge eines Zusammenspiels von ererbten (genetischen) Faktoren und Umweltfaktoren, wie Ernährung und Lebensstil, ist. Die bisherige Forschung legt nahe, dass Cholesterol eine Rolle bei Atherosklerose spielen kann, indem atherosklerotische Plaques in Blutgefäßen gebildet werden, was letztlich die Blutversorgung des Herzmuskels oder alternativ des Gehirns oder von Gliedmaßen, abhängig von der Anordnung der Plaque im Arterienbaum, abschneidet (1, 2). Schätzungen haben angezeigt, dass eine 1%-ige Verringerung des Gesamt-Serumcholesterols einer Person eine 2%-ige Verringerung des Risikos eines Koronararterien-Ereignisses mit sich bringt (3). Statistisch kann eine 10%-ige Verringerung des durchschnittlichen Serumcholesterols (z.B. von 6,0 mMol/l auf 5,3 mMol/l) jährlich die Verhütung von 100 000 Todesfällen in den Vereinigten Staaten zur Folge haben (4).
Sterole sind natürlich vorkommende Verbindungen, die viele kritische zelluläre Funktionen ausüben. Phytosterole, wie Campesterol, Stigmasterol und beta-Sitosterol, in Pflanzen, Ergosterol in Pilzen und Cholesterol in Tieren sind jeweils Hauptkomponenten von zellulären und subzellulären Membranen in deren betreffenden Zelltypen. Die Nahrungsquelle von Phytosterolen bei Menschen stammt von Pflanzenmaterialien, d.h. Gemüse und Pflanzenölen, ab. Der geschätzte tägliche Phytosterol-Gehalt in herkömmlicher Nahrung der westlichen Art beträgt etwa 60–80 mg, im Gegensatz zu einer vegetarischen Nahrung, die etwa 500 mg pro Tag liefern würde.
Phytosterole haben aufgrund ihrer Fähigkeit, Serumcholesterol-Spiegel zu senken, wenn sie einer Anzahl von Säugerarten, einschließlich Menschen, verabreicht werden, große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Obwohl der genaue Wirkungsmechanismus zum großen Teil unbekannt bleibt, beruht die Beziehung zwischen Cholesterol und Phytosterolen offensichtlich teilweise auf den Ähnlichkeiten zwischen den betreffenden chemischen Strukturen (wobei die Unterschiede in den Seitenketten der Moleküle auftreten). Es wird angenommen, dass Phytosterole Cholesterol aus der Mizellenphase verdrängen und dadurch dessen Absorption verringern oder möglicherweise mit Rezeptor- und/oder Trägerstellen im Cholesterol-Absorptionsprozess konkurrieren.
Vor mehr als 40 Jahren brachte Eli Lilly ein Sterol-Präparat aus Tallöl und später aus Sojabohnenöl, das Cytellin^TM genannt wurde, auf den Markt, von dem gemäß einem Bericht gefunden wurde, dass es Serumcholesterol um etwa 9% erniedrigte (5). Verschiedene spätere Forscher haben die Wirkungen von Sitosterol-Präparaten auf Plasmalipid- und -lipoprotein-Konzentrationen (6) und die Auswirkungen von Sitosterol und Campesterol aus Sojabohnen- und Tallöl-Quellen auf Serumcholesterole (7) erforscht. Eine Zusammensetzung von Phytosterolen, von der gefunden wurde, dass sie für die Erniedrigung von Serumcholesterol hoch wirksam ist, ist im US-Patent Nr. 5,770,749 an Kutney et al. offenbart und umfasst nicht mehr als 70 Gew.-% beta-Sitosterol, mindestens 10 Gew.-% Campesterol und Stigmastanol (beta-Sitostanol). Es wird in diesem Patent bemerkt, dass es eine Art Synergie zwischen den Phytosterol-Bestandteilen gibt, was sogar noch bessere Cholesterol-erniedrigende Ergebnisse liefert, als sie zuvor erzielt worden sind.
Trotz der offensichtlichen und nun gut dokumentierten Vorteile von Phytosterolen ist nicht nur bei der Behandlung von KVK und ihren zugrunde liegenden Zuständen, wie Hypercholesterolämie, Hyperlipidämie, Atherosklerose, Bluthochdruck, Thrombose, sondern auch bei der Behandlung anderer Krankheiten, wie Diabetes Typ II, Demenz, Krebs und Altern, die Verabreichung von Phytosterolen und die Einverleibung derselben in Nahrungsmittel, Pharmazeutika und andere Zufuhrvehikel durch die Tatsache erschwert worden, dass sie hoch hydrophob sind (d.h. eine schlechte Wasserlöslichkeit aufweisen). Die Bereitstellung eines wasserlöslichen Phytosterol-Derivats, das oral verabreicht werden könnte und das ohne weitere Modifikation Zufuhrvehikeln einverleibt werden könnte, wäre hoch wünschenswert und ist bislang nicht zufriedenstellend erzielt worden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obigen Nachteile zu überwinden oder zu mildern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt neue Phytosterol- und/oder Phytostanol-Derivate bereit, welche die Salze derselben einschließen und durch die allgemeinen Formeln von Anspruch 13 dargestellt werden.
Die vorliegende Erfindung stellt auch die Verwendung der neuen Derivate und anderer Derivate, wie in Anspruch 1 definiert, bei der Herstellung einer Zusammensetzung zur Behandlung oder Verhütung von KVK und deren zugrunde liegenden Zuständen, einschließlich Atherosklerose, Hypercholesterolämie, Hyperlipidämie, Hochdruck, Thrombose und verwandter Krankheiten, wie Diabetes Typ II, sowie anderer Krankheiten, die einen oxidative Schaden als Teil des zugrunde liegenden Krankheitsprozesses einschließen, wie Demenz, Altern und Krebs, durch Verabreichung einer Zusammensetzung, die ein oder mehrere Derivate von Phytosterolen und/oder Phytostanolen mit der oben angegebenen Formel und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfasst, an ein Lebewesen bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt weiter Nahrungsmittel, Getränke und Nutrazeutika bereit, die mit einem oder mehreren Derivaten von Phytosterolen und/oder Phytostanolen mit einer der Formeln in Anspruch 1 ergänzt sind.
Die Phytosterol/Phytostanol-Derivate und deren Salze, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weisen gegenüber nicht-modifizierten Phytosterol/stanol-Zusammensetzungen, die früher bekannt waren und in der Technik beschrieben sind, zahlreiche Vorteile auf. Insbesondere wurde gefunden, dass die Löslichkeit in wässrigen Lösungen, wie Wasser, verbessert ist, wodurch eine orale Verabreichung als solche ohne weitere Verbesserungen oder Modifikationen ermöglicht wird. Demgemäß können die Derivate der vorliegenden Erfindung als solche hergestellt und verwendet werden, oder sie können leicht Nahrungsmitteln, Getränken, Pharmazeutika und Nutrazeutika einverleibt werden, unabhängig davon, ob diese „Vehikel" auf Wasser-Basis vorliegen.
Ein zweiter Vorteil der Derivate der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass abhängig von der Wahl der Gruppe R3 eine additive oder synergistische therapeutische Wirkung zwischen der Phytosterol/stanol-Komponente und der Gruppe R3 vorliegen kann. Diese Wirkungen und andere signifikante Vorteile werden nachstehend in mehr Einzelheit beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Einige Aspekte der vorliegenden Erfindung werden weiter mittels der folgenden nicht-beschränkenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine graphische Darstellung ist, welche die Auswirkungen von einem der Derivate der vorliegenden Erfindung auf Plasma-Cholesterolspiegel in apo E-KO-Mäusen zeigt;
2 eine graphische Darstellung ist, welche die Auswirkung von einem der Derivate der vorliegenden Erfindung auf Plasma-Triglyceridspiegel in apo E-KO-Mäusen zeigt;
3 eine graphische Darstellung ist, welche die Auswirkungen von einem der Derivate der vorliegenden Erfindung auf das Körpergewicht von apo E-KO-Mäusen während eines Behandlungsprotokolls zeigt;
4 eine graphische Darstellung ist, welche Plasma-Nicotinsäure-Konzentrationen in apo E-KO-Mäusen zeigt;
5 eine graphische Darstellung ist, welche Plasma-Nicotinamid-Konzentrationen in apo E-KO-Mäusen zeigt; und
6 eine schematische Darstellung ist, welche ein Verfahren zur Herstellung von Di-(3-pyridinmethoxy)stanoxyphosphat, einem der Derivate der vorliegenden Erfindung, zeigt.
Die Derivate, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden durch die folgenden Formeln dargestellt:
worin R eine Phytosterol- oder Phytostanol-Einheit ist; R2 Sauerstoff oder Wasserstoff (H2) ist und R3 eine aromatische oder heterocyclische Einheit ist. Jede Komponente des Derivats wird nachstehend beschrieben.
Phytosterole/Phytostanole
Wie hierin verwendet, schließt der Ausdruck „Phytosterol" alle Phytosterole ohne Beschränkung ein, beispielsweise Sitosterol, Camposterol, Stigmasterol, Brassicasterol, Desmosterol, Chalinosterol, Porifasterol, Clionasterol und alle natürlichen oder synthetisierten Formen und Derivate derselben, einschließlich Isomeren. Der Ausdruck „Phytostanol" schließt alle gesättigten oder hydrierten Phytosterole und alle natürlichen oder synthetisierten Formen und Derivate derselben ein, einschließlich Isomeren. Es versteht sich, dass Modifikationen bei den Phytosterolen und Phytostanolen, d.h. einschließlich Seitenketten, ebenfalls in den Bereich dieser Erfindung fallen. Es versteht sich auch, dass, wenn er in der Beschreibung zweifelhaft ist, der Ausdruck „Phytosterol" sowohl Phytosterol als auch Phytostanol umfasst, d.h. die Ausdrücke können auswechselbar verwendet werden, falls nicht anders angegeben.
Die Phytosterole und Phytostanole zur Verwendung bei der Bildung von Derivaten gemäß dieser Erfindung können aus einer Vielfalt von natürlichen Quellen bereitgestellt werden. Beispielsweise können sie aus der Verarbeitung von Pflanzenölen (einschließlich Wasserpflanzen), wie Maisöl und anderen Pflanzenölen, Weizenkeimöl, Sojaextrakt, Reisextrakt, Reisöl, Rapsöl, Sonnenblumenöl, Sesamöl und Fischölen erhalten werden. Ohne die Allgemeinheit des Vorstehenden zu beschränken, versteht es sich, dass es andere Quellen von Phytosterolen und Phytostanolen, wie Meerestiere, gibt, aus denen die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann. Das US-Patent Nr. 4,420,427 lehrt die Herstellung von Sterolen aus Pflanzenöl-Trub unter Verwendung von Lösungsmitteln wie Methanol. Alternativ können Phytosterole und Phytostanole aus Tallöl-Harz oder -Seife, Nebenprodukten von Forstpraktiken, erhalten werden, wie im US-Patent Nr. 5,770,749 beschrieben, das hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
In der am meisten bevorzugten Form wird das Derivat der vorliegenden Erfindung mit aus der Natur abstammendem oder synthetisiertem Sitostanol oder mit aus der Natur abstammendem oder synthetisiertem Campestanol oder deren Mischungen gebildet.
R3 – Die aromatische oder heterocyclische Einheit
Wie hierin verwendet, wird R3 als aus einer aromatischen Einheit oder heterocyclischen Einheit bestehend definiert. In einer Ausführungsform dieser Erfindung, in der R3 aromatisch ist, ist die Einheit ein Benzol- oder substituierter Benzolring (1), in dem die Substituenten R1–R5 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C-1 bis C-6.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclische Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Pyridin oder substituiertes Pyridin (2–4) sein, in dem die Substituenten R1–R4 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie nachstehend gezeigt, kann die Pyridin-Einheit an C3 (2), C2 (3) oder ein C4 (4) angebracht sein. Am bevorzugtesten ist R3 Pyridin-beta-carbonsäure, allgemein als Niacin oder Nicotinsäure bekannt, oder ein Derivat derselben.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclische Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Chinolin oder substituiertes Chinolin (5–7) sein, in dem die Substituenten R1–R6 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie nachstehend gezeigt, kann die Chinolin-Einheit an C2 (5), C3 (6) und C4 (7) angebracht sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclische Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Isochinolin oder substituiertes Isochinolin (8–10) sein, in dem die Substituenten R1–R6 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie nachstehend gezeigt, kann die Isochinolin-Einheit an C3 (8), C1 (9) oder C4 (10) angebracht sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclische Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Indol oder substituiertes Indol (11–12) sein, in dem R1–R5 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie nachstehend gezeigt, kann die Indol-Einheit an C2 (11) oder C3 (12) angebracht sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclische Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Imidazol oder ein substituiertes Imidazol (13–15) sein, in dem R1–R2 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie nachstehend gezeigt, kann die Imidazol-Einheit an C2 (13) oder C4 (14) oder C5 (15) angebracht sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclisch Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Pyrrol-Ring oder ein substituiertes Pyrrol (16–17) sein, in dem R1–R3 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie gezeigt, kann die Pyrrol-Einheit an C2 (16) oder C3 (17) angebracht sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclische Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Furan oder ein substituiertes Furan (18–19) sein, in dem R1–R3 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie nachstehend gezeigt, kann der Furan-Ring an C2 (18) oder C3 (19) angebracht sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der R3 eine heterocyclische Einheit ist, kann der heterocyclische Ring ein Thiophen oder substituiertes Thiophen (20–21) sein, in dem R1–R3 entweder Wasserstoff oder Alkyl sind. Die Alkylgruppen bestehen aus der Familie C1–C6. Wie nachstehend gezeigt, kann der Thiophen-Ring an C2 (20) oder C3 (21) angebracht sein.
Die neuen Phytosterol-Derivate, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet sind, können entweder Ester oder Ether sein, abhängig von der Natur von R2. Einfach gesagt ist, wenn R2 Sauerstoff ist, das resultierende Derivat ein Ester, und wenn R2 H2 ist, ist das Derivat ein Ether.
Derivat-Bildung
Die oben angeführte allgemeine Formel der vorliegenden Erfindung definiert Ester oder Ether auf Phytosterol/Phytostanol-Basis.
a) Ester-Bildung
Um das Ester-Derivat zu bilden, das Phytostenol und/oder Phytostanol umfasst, werden eine oder mehrere aromatische oder heterocyclische Carbonsäuren (abgeleitet von den 21 oben angegebenen Beispielformeln) unter geeigneten Reaktionsbedingungen mit dem Phytostenol und/oder Phytostanol kondensiert. Diese Bedingungen sind die gleichen wie diejenigen, die in anderen üblichen Veresterungsreaktionen verwendet werden, wie dem Fischer-Veresterungsverfahren, in dem man die Carbonsäure-Komponenten und die Alkohol-Komponente in Anwesenheit eines geeigneten Säure-Katalysators, wie Mineralsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, p-Toluolsulfonsäure, reagieren lässt. Die organischen Lösungsmittel, die allgemein in derartigen Veresterungsreaktionen verwendet werden, sind Ether, wie Diethylether, Tetrahydrofuran, oder Benzol, Toluol oder ähnliche aromatische Lösungsmittel, und die Temperaturen können von Raum- bis zu erhöhten Temperaturen variieren, abhängig von der Reaktivität der Reaktanten, welche die Reaktion eingehen.
In einem alternativen Verfahren zur Bildung des Ester-Derivats, das Phytosterol und/oder Phytostanol umfasst, werden die aromatischen oder heterocyclischen Carbonsäure-Derivate, wie das entsprechende Säurehalogenid (-chlorid, -bromid oder -iodid) oder das entsprechende Säureanhydrid, unter geeigneten Reaktionsbedingungen mit dem Phytosterol/Phytostanol kondensiert. Im Allgemeinen werden derartige Kondensationsreaktionen in einem organischen Lösungsmittel, wie Diethylether, Tetrahydrofuran oder Benzol, Toluol oder ähnlichen aromatischen Lösungsmittel, durchgeführt. Abhängig von der Natur und der Reaktivität der Reaktanten können die Reaktionstemperaturen von niedrig (–15°C) bis zu erhöhten Temperaturen variieren.
b) Ether-Bildung
Um das Ether-Derivat zu bilden, wird das klassische Verfahren zur Ether-Bildung verwendet. Dies beinhaltet die Bildung der Alkoholat-Form des Phytosterols/Phytostanols durch Umsetzung des Letztgenannten mit einer starken Base, wie Natriumhydrid, Natriumamid, Natriumalkoholat, Lithiumdiisopropylamid, in einem wasserfreien inerten Lösungsmittel, wie Diethylether, Tetrahydrofuran oder Benzol, Toluol oder einem ähnlichen aromatischen Lösungsmittel. Das resultierende anionische Phytosterol/Phytostanol-Derivat wird dann mit einem geeigneten Derivat der aromatischen oder heterocyclischen Stamm-Einheit kondensiert, die als R3 in der oben angeführten Formel gezeigt ist. Im Allgemeinen wird das letztgenannte Derivat durch Reduktion der Carbonsäure-Funktion, die an dem aromatischen oder heterocyclischen Ring angebracht ist, zu dem entsprechenden primären Alkohol gebildet, und der Letztgenannte wird durch Umsetzung des Alkohols mit Thionylchlorid, Phosphortrihalogenid, Phosphorpentahalogenid oder durch Behandlung mit Mineralsäure in das Halogenid umgewandelt. Die Kondensation dieser zwei Einheiten in einem inerten wasserfreien Lösungsmittel, wie Diethylether, Tetrahydrofuran oder Benzol, Toluol oder einem ähnlichen aromatischen Lösungsmittel, im Allgemeinen bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur, hat die gewünschte Ether-Bildung zum Ergebnis.
In einem alternativen Verfahren kann das anionische Phytosterol/Phytostanol-Derivat, das wie oben erwähnt gebildet wird, mit einem geeigneten Ester-Derivat des Alkohols kondensiert werden, welcher bei der Reduktion der Carbonsäure-Funktion in der aromatischen oder heterocyclischen Einheit erhalten wird. Ein derartiger geeigneter Ester kann erhalten werden, indem man den letztgenannten Alkohol mit einem Benzoylhalogenid, 3,5-Dinitrobenzylhalogenid, p-Touluolsulfonylhalogenid oder ähnlichem unter klassischen Veresterungsbedingungen, wie oben erwähnt, umsetzt. Die anschließende Kondensation des anionischen Phytosterol/Phytostanol-Derivats mit dem Ester-Derivat der aromatischen oder heterocyclischen Einheit in einem inerten wasserfreien Lösungsmittel, wie Diethylether, Tetrahydrofuran oder Benzol, Toluol oder einem ähnlichen aromatischen Lösungsmittel, bei Raum- bis zu erhöhten Temperaturen liefert die gewünschten Ether-Derivate.
c) Salz-Bildung
Da der überwiegende Teil der Ester- und Ether-Derivate des Phytosterol/Phytostanol-Systems das Anbringen einer basischen heterocyclischen Stickstoff-Komponente beinhaltet, wie sie als R3 in der oben angeführten allgemeinen Formel (Beispiele 2–10 und 13–15) gezeigt ist, ist es möglich, Salz-Derivate dieser Verbindungen zu bilden. Es wird erwartet, dass diese Salze wasserlöslicher sind als die entsprechenden Ausgangs-Basen und dass deshalb ihre Wirksamkeit und Bewertung sowohl in vitro als auch in vivo sehr verbessert sein kann.
Die Salz-Bildung dieser basischen Stickstoff-Derivate kann leicht durch Behandlung der Ausgangs-Base mit einer Reihe von Säuren (z.B. Mineralsäuren, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Essigsäure und verwandten Carbonsäuren) durchgeführt werden.
d) Reduktion durch katalytische (Hydrierung) und chemische Verfahren
Gegebenenfalls können die Phytosterol-Derivate der vorliegenden Erfindung oder deren Bestandteile (entweder das Phytosterol oder die aromatische/heterocyclische Einheit) vor oder nach der Derivat-Bildung hydriert oder gesättigt werden. Die Hydrierung von heterocyclischen Ringsystemen zu den partiell oder vollständig reduzierten Analoga ist ein wohlbekanntes Verfahren. Beispielsweise wird die katalytische und/oder chemische Reduktion von Pyridin-Ringen zu den entsprechenden Dihydropyridin-Einheiten (22) oder den vollständig reduzierten Piperidin-Einheiten (23) leicht unter einer Wasserstoffatmosphäre und mit einem Metallkatalysator, wie Platin, Palladium oder Raney-Nickel, bewerkstelligt. Im Allgemeinen wird diese Reduktion in einem organischen Lösungsmittel, wie Ethanol, Ethylacetat oder ähnlichen Medien, und entweder unter Atmosphärendruck oder bei einem niedrigen Druck (3–5 psi) bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen durchgeführt.
Die chemischen Reduktionen derartiger Systeme beinhalten eine Reduktion mit einer Familie von „Hydrid"-Reagenzien, wie Natriumborhydrid, Lithiumaluminiumhydrid und deren Analoga. Diese Reduktionen werden im Allgemeinen in einem wasserfreien inerten Medium, das Ethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan oder Benzol, Toluol oder ähnliche aromatische Lösungsmittel beinhaltet, bei Raum- bis Rückflusstemperaturen durchgeführt.
Ähnliche Reduktionen der anderen heterocyclischen Systeme, wie Chinolin und Isochinolin, zu den entsprechenden Dihydro- (24, 25) und Tetrahydro- (26, 27) Analoga kann durch dieselben katalytischen und/oder chemischen Verfahren erzielt werden.
Ähnliche katalytische oder chemische Verfahren können auf alle Phytosterol-Analoga der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Demgemäß schließt die vorliegende Erfindung in ihrem Bereich alle vollständig oder partiell reduzierten Derivate ein, einschließlich der Ausführungsform, in der R3 eine partiell oder vollständig reduzierte heterocyclische Einheit umfasst und/oder in der die Phytosterol-Einheit vollständig oder partiell hydriert ist.
e) Potenzielle Vorteile der neuen Phytosterol-Analoga als Cholesterol-erniedrigende Mittel
Die neuen Derivate der vorliegenden Erfindung, in denen eine aromatische und/oder heterocyclische Einheit, als R3 in der oben angeführten allgemeinen Formel gezeigt, an die Phytosterol-Einheit geknüpft ist, liefern viele diätetische und therapeutische Vorteile im Vergleich zur Verwendung von Phytosterolen/Phytostanolen ohne eine derartige Verknüpfung. Zuerst und an vorderster Stelle wird die Wirksamkeit des Derivats bei der Erniedrigung von Serum-Cholesterol zusätzlich zu anderen therapeutischen Verwendungen im Vergleich zur Verabreichung von „unverknüpften" Phytosterolen verstärkt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass es sogar eine synergistische oder additive Wirkung zwischen der Phytosterol-Einheit und der aromatischen/heterocyclischen Einheit gibt. Zweitens und gleichermaßen wichtig verringert oder beseitigt die Bildung dieser Derivate die schädlichen Nebenwirkungen der Verabreichung einiger aromatischer heterocyclischer Einheiten (z.B. Niacin), während deren therapeutische Wirkungen bewahrt bleiben. Obwohl der Wirkungsmechanismus dieser neuen Derivate bei der Erniedrigung von Serum-Cholesterol nicht klar ist, ist es wahrscheinlich, dass sowohl die intestinale Cholesterol-Absorption durch das „intakte" Derivat blockiert wird, d.h. beim Enterozyten, und ist es zusätzlich wahrscheinlich, dass mindestens einige der Einheiten des Derivats individuelle absorbiert werden, so dass Cholesterol systemisch erniedrigt wird. Es ist wahrscheinlich, dass die Natur der Verknüpfung der heterocyclischen Einheit mit der Phytosterol/Phytostanol-Struktur die Stabilität des Derivats im Darm diktiert. Obwohl wir nicht durch irgendeinen vorgeschlagenen Wirkungsmechanismus beschränkt sein wollen, nimmt man an, dass, wenn das Derivat ein Ester ist (worin R2 in der allgemeinen Formel Sauerstoff ist), die Hydrolyse durch Esterase-Enzyme innerhalb des Körpers oder durch die saure oder die alkalische Natur innerhalb des Magens und/oder des Darmtrakts die R3-Einheit durch Hydrolyse entfernen kann, wodurch die freien Einheiten (Phytosterol und Niacin) freigesetzt werden, so dass sie unabhängig wirken. Diese Einheiten würden dann absorbiert werden und so systemisch Cholesterol erniedrigen. Andererseits nimmt man an, dass, wenn das Derivat ein Ether ist (in dem R2 in der allgemeinen Formel Wasserstoff ist), eine Hydrolyse unwahrscheinlich ist, da die Hydrolyse der Ether-Verknüpfung im Allgemeinen saure Katalysatoren bei erhöhten Temperaturen erfordert. Es ist möglich, dass eine optimale Zusammensetzung zur Erniedrigung von Serum-Cholesterol sowohl Ester als auch Ether der Derivate der vorliegenden Erfindung umfassen kann.
Ein dritter Vorteil der neuen Derivate der vorliegenden Erfindung ist eine erhöhte Löslichkeit. Dies ist besonders bei der Herstellung von „Zufuhr"-Vehikeln wichtig, wie weiter unten beschrieben.
In einer bevorzugten Form ist R3 eine Pyridin/Dihydropyridin-Einheit. Obwohl andere Einheiten R3 bei der Bildung der Derivate der vorliegenden Erfindung wirksam sind, wurde gefunden, dass Pyridin/Dihydropyridin-Einheiten Phytosterol-Derivate bilden, die bei der Erniedrigung von Serum-Cholesterol überraschend wirksam sind. Eine der am meisten bevorzugten Pyridin-Einheiten, Nicotinsäure (Niacin), wurde seit vielen Jahren als Cholesterol-erniedrigendes Mittel verwendet, das eine potente (20–30%-ige) Erhöhung des „guten" HDL-Cholesterols zeigt. Leider ist seine Verwendung durch erwünschte Nebenwirkungen beschränkt (J. D. Alderman, Am. J. Cardiol. 64, 725 (1987); H. van den Berg, Eur. J. Clin. Nutr. 51, Suppl. 1, S64 (1997). Diese Nebenwirkungen schließen einen schweren Leberschaden und schwere Hautstörungen ein. Es wurde innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung gefunden, dass die Bildung eines Derivats, wie hierin definiert, und in dem R3 Niacin ist, eine Verbindung mit mindestens so guten oder besseren therapeutischen Wirkungen als denjenigen jeweils von Niacin und der Phytosterol-Einheit allein zum Ergebnis hat, was mit einer Verringerung der schädlichen Nebenwirkungen gekoppelt ist, welche normalerweise die Verwendung von Niacin allein begleiten.
Zufuhrsysteme
Obwohl es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung vollständig in Betracht gezogen wird, dass die Derivate Lebewesen, insbesondere Menschen, direkt und ohne jegliche weitere Modifikation verabreicht werden können, ist es möglich, weitere Schritte vorzunehmen, um die Zufuhr zu erhöhen und eine gleich mäßige Verteilung in dem Nahrungsmittel, Getränk, Pharmazeutikum, Nutrazeutikum und dergleichen sicherzustellen, dem sie zugesetzt werden. Eine derartige Erhöhung kann durch eine Anzahl von geeigneten Mitteln erzielt werden, wie beispielsweise Lösen oder Dispergieren der Derivate, um Emulsionen, Lösungen und Dispersionen oder selbst-emulgierende Systeme zu bilden; Lyophilisierung, Sprühtrocknung, gesteuerte Fällung oder eine Kombination derselben; Bildung von festen Dispersionen, Suspensionen, hydratisierten Lipid-Systemen; Bildung von Einschlusskomplexierungen mit Cyclodextrinen; und Verwendung von Hydrotropika und Formulierungen mit Gallensäuren und deren Derivaten.
Jede der Techniken, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wird nachstehend beschrieben.
Emulsionen
Emulsionen sind fein zerteilte oder kolloidale Dispersionen, die zwei nicht mischbare Phasen, z.B. Öl und Wasser, umfassen, von denen eine (die innere oder diskontinuierliche Phase) als Tröpfchen innerhalb der anderen (äußeren oder kontinuierlichen Phase) dispergiert ist. So besteht eine Öl-in-Wasser-Emulsion aus Öl als der inneren Phase und Wasser als der kontinuierlichen oder äußeren Phase, wobei die Wasser-in-Öl-Emulsion das Gegenteil ist. Eine große Vielfalt von emulgierten Systemen kann gebildet werden, welche Phytosterol- oder Phytostanol-Derivate umfassen, einschließlich Standardemulsionen, Mikroemulsionen und derjenigen Systeme, die selbst-emulgierend sind (bei Einwirkung von bewegten wässrigen Flüssigkeiten, wie Magen- oder Darmfllüssigkeiten, emulgieren).
Allgemein können Emulsionen eine Öl- und eine Wasserphase, Emulgatoren, Emulsionsstabilisatoren und gegebenenfalls Konservierungsmittel, Geschmacksmittel, pH-Einstellungsmittel und -Puffer, chelatisierende Mittel, Schaumverhütungsmittel, Tonus-einstellende Mittel und Antioxidantien einschließen. Geeignete Emulgatoren (bei denen die Ziffern in Klammern die bevorzugten HLB- Werte angeben) umfassen anionische Tenside, wie Alkoholethersulfate, Alkylsulfate (30–40), Seifen (12 bis 20) und Sulfosuccinate; kationische Tenside, wie quartäre Ammoniumverbindungen; zwitterionische Tenside, wie Alkylbetain-Derivate; amphotere Tenside, wie Fettaminsulfate, Difettalkyltriethanolamin-Derivate (16–17), und nichtionische Tenside, wie die Polyglycolether-Derivate von aliphatischen oder cycloaliphatischen Alkoholen, gesättigten Fettsäuren und Alkylphenolen, wasserlösliche Polyethylenoxy-Addukte an Polypropylenglycol und Alkylpolypropylenglycol, Nonylphenolpolyethoxyethanole, Rizinusöl-Polyglycolether, Polypropylen/Polyethylenoxid-Addukt, Tributylphenoxypolyethoxyethanol, Polyethylenglycol, Octylphenoxypolyethoxyethanol, Lanolinalkohole, polyoxyethylierte (POE) Alkylphenole (12–13), POE Fettamide, POE Fettalkoholether, POE Fettamine, POE Fettester, Poloxamere (7–19), POE Glycolmonoether (13–16), Polysorbate (17–19) und Sorbitanester (2–9). Diese Liste soll nicht erschöpfend sein, da andere Emulgatoren gleichermaßen geeignet sind.
Geeignete Emulsionsstabilisatoren umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, lyophile Kolloide, wie Polysaccharide, Akazien-Gummi, Agar, Alginsäure, Carrageenan, Guar-Gummi, Kraya-Gummi, Tragant-Gummi, Xanthan-Gummi; amphotere (z.B. Gelatine) und synthetische oder halbsynthetische Polymere (z.B. Carbomer-Harze, Celluloseether und -ester, Carboxymethylchitin, Polyethylenglycol-n (Ethylenoxid-Polymer H(OCH₂CH₂)_nOH); fein zerteilte Feststoffe, einschließlich Tonen (z.B. Attapulgit, Bentonit, Hectorit, Kaolin, Magnesiumaluminiumsilicat und Montmorillonit), mikrokristalline Cellulose, Oxide und Hydroxide (z.B. Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Siliciumdioxid); und cybotaktische Promotoren/Geliermittel (einschließlich Aminosäuren, Peptiden, Proteinen, Lecithin und anderer Phospholipide und Poloxameren).
Geeignete Antioxidantien zur Verwendung in der Formulierung von Emulsionen umfassen chelatisierende Mittel, wie Citronensäure, EDTA, Phenylalanin, Phosphorsäure, Weinsäure und Tryptophan; bevorzugt oxidierende Verbindungen, wie Ascorbinsäure, Natriumbisulfit und Natriumsulfit; wasserlösliche Kettenabbruchmittel, wie Thiole, und lipidlösliche Kettenabbruchmittel, wie Alkylgallate, Ascorbylpalmitat, t-Butylhydrochinon, butyliertes Hydroxyanisol, butyliertes Hydroxytoluol, Hydrochinon, Nordihydroguajaretsäure und alpha-Tocopherol. Geeignete Konservierungsmittel, pH-Einstellungsmittel und -Puffer, chelatisierende Mittel, osmotische Mittel, Farbstoffe und Geschmacksmittel werden nachstehend unter „Suspensionen" erörtert, sind aber gleichermaßen mit Bezug auf die Formulierung von Emulsionen anwendbar.
Die allgemeine Herstellung von Emulsionen ist wie folgt: Die zwei Phasen (Öl und Wasser) werden getrennt auf eine geeignete Temperatur, in beiden Fällen die gleiche, im Allgemeinen 5–10°C über dem Schmelzpunkt der am höchsten schmelzenden Bestandteile im Fall eines Festkörpers oder halbfesten Öls oder, wenn die Ölphase flüssig ist, auf eine geeignete Temperatur, die durch Routineexperimente bestimmt wird, erwärmt. Wasserlösliche Komponenten werden in der wässrigen (Wasser-) Phase gelöst, und öllösliche Komponenten werden in der Ölphase gelöst. Um eine Öl-in-Wasser-Emulsion zu schaffen, wird die Ölphase heftig in die wässrige Phase eingemischt, um eine geeignete Dispersion zu erzeugen, und man lässt das Produkt mit kontrollierter Geschwindigkeit unter Rühren abkühlen. Eine Wasser-in-Öl-Emulsion wird auf entgegengesetzte Weise gebildet, d.h. die Wasserphase wird zu der Ölphase gegeben. Wenn hydrophile Kolloide als Emulsionsstabilisatoren ein Teil des Systems sind, kann eine Phasenumkehrtechnik verwendet werden, durch welche das Kolloid in die Ölphase anstelle der wässrigen Phase vor der Zugabe zu der wässrigen Phase eingemischt wird. Bei Verwendung jeglicher Phytosterol- oder Phytostanol-Derivate wird es bevorzugt, diese vor dem Erwärmen zu der Ölphase zu geben.
Mikroemulsionen, die durch eine Teilchengröße gekennzeichnet sind, welche mindestens eine Größenordnung kleiner ist (10–100 nm) als die von Standardemulsionen, und die als „ein System von Wasser, Öl und amphiphiler Substanz, das eine einzige optisch isotrope und thermodynamisch stabile Flüssigkeit ist" definiert sind (8), können ebenfalls unter Einschluss von Phytosterol- oder Phytostanol-Derivaten gebildet werden. In einer bevorzugten Form umfasst die Mikroemulsion ein Tensid oder eine Tensidmischung, ein Co-Tensid (gewöhnlich einen kurzkettigen Alkohol), die gewählten Phytosterol- oder Phytostanol-Derivate, Wasser und gegebenenfalls andere Additive.
Dieses System weist als Zufuhrsystem für die Derivate der vorliegenden Erfindung mehrere Vorteile auf. Erstens tendieren Mikroemulsionen dazu, spontan erzeugt zu werden, d.h. ohne das Maß an heftigem Mischen, das erforderlich ist, um Standardemulsionen zu bilden. Unter einem kommerziellen Gesichtspunkt vereinfacht dies das Herstellungsverfahren. Zweitens können Mikroemulsionen aufgrund des kleinen Durchmessers der Mikrotröpfchen unter Verwendung von Mikrofiltrationstechniken ohne Zerbrechen der Mikrostruktur sterilisiert werden. Drittens sind Mikroemulsionen thermodynamisch hoch stabil. Viertens besitzen Mikroemulsionen eine hohes Lösungsvermögen, was besonders wichtig ist, da sie weiter die Solubilisierung der Derivate erhöhen können.
Tensid oder Tensidmischungen, die zur Verwendung in der Formulierung von Mikroemulsionen geeignet sind, können anionisch, kationisch, amphoter oder nichtionisch sein und besitzen HLB-(hydrophil-lipophile Gleichgewichts-)Werte innerhalb des Bereichs von 1–20, bevorzugter im Bereich von 2–6 und 8–17. Besonders bevorzugte Mittel sind nichtionische Tenside, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Polyglycolether-Derivaten von aliphatischen oder cycloaliphatischen Alkoholen, gesättigten Fettsäuren und Alkylphenolen, wasserlöslichen Polyethylenoxy-Addukten an Polypropylenglycol und Alkylpropylenglycol, Nonylphenolpolyethoxyethanolen, Rizinusöl-Polyglycolethern, Polypropylen/Polyethylenoxid-Addukten, Tributylphenoxypolyethoxyethanol, Polyethylenglycol, Octylphenoxypolyethoxyethanol, Lanolinalkoholen, polyethoxylierten (POE) Alkylphenolen (12–13), POE Fettamiden, POE Fettalkoholethern, POE Fettaminen, POE Fettestern, Poloxameren (7 bis 19), POE Glycolmonoethern (13–16), Polysorbaten (10–17) und Sorbitanestern (2–9) besteht.
Es gibt eine Anzahl von Verfahren zur Herstellung von Mikroemulsionen, die bekannt sind und vom Fachmann verwendet werden. In einem bevorzugten Verfahren zur Bildung von Mikroemulsionen der vorliegenden Erfindung werden ein Tensid, ein Co-Tensid und Phytosterol- und Phytostanol-Derivat (vorgelöst in einem geeigneten Anteil eines geeigneten Öls) gemischt und dann mit Wasser titriert, bis ein System mit der gewünschten Transparenz erhalten wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Bildung von Mikroemulsionen durch Mischen der Phytosterol- oder Phytostanol-Derivate mit hydrotropen Mitteln und Tensiden von Nahrungsmittelgüte erzielt werden (siehe 9).
Lösungen und Dispersionen
Phytosterol- und Phytostanol-Derivate können in einem geeigneten Öl-Vehikel mit oder ohne zusätzliche Hilfsmittel gelöst oder dispergiert werden und in dieser Form z.B. bei einer allgemeinen Nahrungsmittelverwendung, beim Begießen von Fleisch und Fisch und zur Einverleibung in Tierfutter verwendet werden.
Geeignete löslichmachende Mittel umfassen alle Öle von Nahrungsmittelgüte, wie Pflanzenöle, Meeresöle (wie Fischöl) und Gemüseöle, Monoglyceride, Diglyceride, Triglyceride, Tocopherole und dergleichen und deren Mischungen.
Selbst-emulgierende Systeme
Phytosterol- oder Phytostanol-Derivate können mit geeigneten Hilfsmitteln, z.B. Tensiden, Emulsionsstabilisatoren (oben beschrieben) und dergleichen gemischt, erwärmt (falls erforderlich) und abgekühlt werden, um ein halbfestes Produkt zu bilden, das bei Kontakt mit wässrigen Medien eine spontane Emulsion bilden kann. Dieses halbfeste Produkt kann in zahlreichen anderen Formen, wie als Füllmaterial in zweistückigen Hart- oder Weichgelatinekapseln, verwendet werden oder zur Verwendung in anderen Zufuhrsystemen angepasst werden.
Feste Dispersionen
Ein alternatives Mittel, um weiter die Löslichkeit/Dispergierbarkeit der Derivate gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhöhen, beinhaltet die Verwendung von festen Dispersionssystemen. Diese Dispersionen können molekulare Lösungen (Eutektika), physikalische Dispersionen oder eine Kombination von beiden einschließen.
Beispielsweise können feste Dispersionen typisch unter Verwendung von wasserlöslichen Polymeren als Trägern hergestellt werden. Ohne Beschränkung können diese Träger entweder allein oder in Kombination Polyethylenglycole (PEGs) fester Güte mit oder ohne Zusatz von PEGs flüssiger Güte; Polyvinylpyrrolidone oder deren Copolymere mit Vinylacetat und Celluloseethern und -estern einschließen. Andere Hilfsmittel, wie zusätzliche Mitglieder der Glycol-Familie, z.B. Propylenglycol, Polyole, z.B. Glycerol usw., können ebenfalls in die Dispersionen eingeschlossen werden.
Feste Dispersionen können auf eine Anzahl von Weisen hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Diese umfassen ohne Beschränkung die folgenden Verfahren:

(a) Schmelzen der Bestandteile, gefolgt vom kontrollierten Abkühlen, um eine Verfestigung zu ermöglichen, und anschließendes mechanisches Mahlen, um ein geeignetes Pulver zu erzeugen. Alternativ kann die geschmolzene (verflüssigte) Dispersion in einen Strom gekühlter Luft in einem Sprühtrockner gesprüht werden, um feste Teilchen zu bilden (Sprühkristallisation) oder durch einen Extruder und Spheroniser geleitet werden, um feste Massen mit einer gesteuerten Teilchengröße zu bilden. In einer weiteren Alternative wird die geschmolzene Dispersion direkt in zweistückige Hartgelatinekapseln eingefüllt;
(b) Lösen der Bestandteile in einem geeigneten Lösungsmittelsystem (organisch, gemischt organisch, organisch-wässrig) und anschließendes Ent fernen der Lösungsmittel, z.B. durch Verdampfen bei Atmosphärendruck oder im Vakuum, Sprühtrocknen, Lyophilisieren und dergleichen; oder in einer Abwandlung des vorangehenden auch
(c) Lösen der Bestandteile in einem geeigneten Lösungsmittelsystem, anschließendes Fällen derselben aus der Lösung durch die Verwendung eines nicht mischbaren Lösungsmittels, in dem die Bestandteile wenig oder keine Löslichkeit aufweisen, Filtrieren, Entfernen des Lösungsmittels, Trocknen und gegebenenfalls Mahlen, um eine geeignete Pulverform bereitzustellen.

Suspensionen
Suspensionen, die verwendet werden können, um die Löslichkeit und/oder Dispergierbarkeit der Derivate weiter zu erhöhen, umfassen eine feste, vielleicht fein zerteilte innere Phase, die in einer öligen oder wässrigen äußeren Phase (dem Vehikel) dispergiert ist. Zusätzlich kann die feste innere Phase während ihrer Bildung zu einer Emulsion gegeben werden, wie oben beschrieben, um ein Zufuhrsystem zu erzeugen, das Eigenschaften aufweist, die sowohl Suspensionen als auch Emulsionen gemeinsam sind.
Zahlreiche Hilfsmittel, die üblicherweise in der Technik verwendet werden, können für die Erzeugung einer Suspension innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung geeignet sein. Typisch umfasst eine Suspension ein öliges oder wässriges Vehikel, die dispergierte (suspendierte) innere Phase, Dispergier- und/oder Benetzungsmittel (Tenside), pH-Einstellungsmittel/Puffer, chelatisierende Mittel, Antioxidantien, Mittel zum Einstellen der Ionenstärke (osmotische Mittel), Farbstoffe, Geschmacksstoffe, Substanzen, um die Suspension zu stabilisieren und die Viskosität zu erhöhen (Suspendiermittel) und Konservierungsmittel.
Geeignete Vehikel umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Wasser, Öle, Alkohole, Polyole, andere essbare Verbindungen oder Verbindungen von Nahrungsmittelgüte, in denen die Phytosterol-Zusammensetzung teilweise oder nicht löslich ist, und deren Mischungen. Geeignete Dispergiermittel umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Lecithin, Phospholipide, nichtionische Tenside, wie Polysorbat 65, Octoxynol-9, Nonoxynol-10, Polysorbat 60, Polysorbat 80, Polysorbat 40, Poloxamer 235, Polysorbat 20 und Poloxamer 188, anionische Tenside, wie Natriumlaurylsulfat und Docusat-Natrium; Fettsäuren, Salze von Fettsäuren, andere Fettsäureester und deren Mischungen.
Mittel/Puffer für die pH-Einstellung umfassen Citronensäure und deren Salze, Weinsäure und deren Salze, Phosphorsäure und deren Salze, Essigsäure und deren Salze, Chlorwasserstoffsäure, Natriumhydroxid und Natriumbicarbonat. Geeignete chelatisierende Mittel umfassen Edetate (Dinatrium, Calciumdinatrium und dergleichen), Citronensäure und Weinsäure. Geeignete Antioxidantien umfassen Ascorbinsäure und deren Salze, Ascorbylpalmitat, Tocopherole (insbesondere alpha-Tocopherol), butyliertes Hydroxytoluol, butyliertes Hydroxyanisol, Natriumbisulfit oder -metabisulfit. Geeignete osmotische Mittel umfassen einwertige, zweiwertige und dreiwertige Elektrolyte, Monosaccharide und Disaccharide. Geeignete Konservierungsmittel umfassen Parabene (Me, Et, Pr, Bu und deren Mischungen), Sorbinsäure, Timerosal, quartäre Ammoniumsalze, Benzylalkohol, Benzoesäure, Chlorhexidingluconat und Phenylethanol. Farbstoffe und Geschmacksmittel können wie gewünscht zugesetzt werden und können aus allen natürlichen, Natur-identischen und synthetischen Varietäten ausgewählt werden.
Hydratisierte Lipid-Systeme
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Löslichkeit/Dispergierbarkeit der Derivate der vorliegenden Erfindung weiter mittels physikalischen Einschlusses durch die Bildung von Phospholipid-Systemen, wie Liposomen und anderen hydratisierten Lipid-Phasen, weiter erhöht werden. Dieser Einschluss bezieht sich auf die Einverleibung von Molekülen ohne Bildung einer kovalenten Bindung und wird in großem Umfang verwendet, um die Löslichkeit und anschließende Auflösung von aktiven Bestandteilen zu verbessern.
Hydratisierte Lipid-Systeme, einschließlich Liposomen, können unter Verwendung einer Vielfalt von Lipiden und Lipidmischungen, einschließlich Phospholipiden, wie Phosphatidylcholin (Lecithin), Posphodiglycerid und Sphingolipiden, Glycolipiden und dergleichen, hergestellt werden. Die Lipide können vorzugsweise in Kombination mit ladungstragenden Substanzen, wie ladungstragenden Phospholipiden, Fettsäuren und Kalium- und Natriumsalzen derselben, verwendet werden, um die resultierenden Lipid-Systeme zu stabilisieren. Ein typisches Verfahren zur Bildung von Liposomen ist wie folgt:

1) Dispergieren von Lipid oder Lipiden und der Phytosterole oder Phytostanole oder ihrer Mischungen und der Tocotrienol-Komponente in einem organischen Lösungsmittel (wie Chloroform, Dichlormethan, Ether, Ethanol oder einem anderen Alkohol oder einer Kombination derselben). Eine geladene Spezies kann zugesetzt werden, um eine anschließende Aggregation während der Liposomenbildung zu verringern. Antioxidantien (wie Ascorbylpalmitat, alpha-Tocopherol, butyliertes Hydroxytoluol und butyliertes Hydroxyanisol) können ebenfalls zugesetzt werden, um jegliche ungesättigten Lipide, falls vorhanden, zu schützen;
2) Filtration der Mischung, um geringfügige unlösliche Komponenten zu entfernen;
3) Entfernung von Lösungsmitteln unter Bedingungen (Druck, Temperatur), die sicherstellen, dass keine Phasentrennung der Komponenten stattfindet;
4) Hydratation der „trockenen" Lipid-Mischung durch Einwirkenlassen eines wässrigen Mediums, das gelöste Stoffe, einschließlich Puffersalzen, chelatisierender Mittel, Kälteschutzmitteln und dergleichen enthält; und
5) Verringerung der Liposomen-Teilchengröße und Modifikation des Zustandes der Lamellarität mittels geeigneter Techniken, wie Homogenisierung, Extrusion usw.

Alle Verfahren zur Erzeugung und Beladung hydratisierten Lipids mit aktiven Bestandteilen, die dem Fachmann bekannt sind, können innerhalb des Bereichs dieser Erfindung verwendet werden. Beispielsweise sind geeignete Verfahren zur Herstellung von Liposomen in den Literaturstellen 10 und 11 beschrieben, welche beide hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden. Abwandlungen dieser Verfahren sind im US-Patent Nr. 5,096,629 beschrieben, das ebenfalls hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Das US-Patent Nr. 4,508,703 (ebenfalls hierin durch Bezugnahme aufgenommen) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Liposomen durch Lösen des amphiphilen Lipid-Bestandteils und des hydrophoben Bestandteils, um eine Lösung zu bilden, und anschließendes Zerstäuben der Lösung in einem Gasstrom, um eine pulverförmige Mischung zu erzeugen.
Cyclodextrin-Komplexe
Cyclodextrine sind eine Klasse von cyclischen Oligosaccharid-Molekülen, die Glucopyranose-Untereinheiten umfassen und eine ringförmige zylindrische räumliche Konfiguration aufweisen. Allgemein erhältliche Mitglieder dieser Gruppe umfassen Moleküle, die sechs (alpha-Cyclodextrin), sieben (beta-Cyclodextrin) und acht (gamma-Cyclodextrin) Glucopyranose-Moleküle enthalten, wobei die polaren (hydrophilen) Hydroxylgruppen zu der Außenseite der Struktur orientiert sind und die apolaren (lipophilen) Skelettkohlenstoffe und etherischen Sauerstoffe den inneren Hohlraum des Torus auskleiden. Dieser Hohlraum ist in der Lage, die lipophile Einheit eines aktiven Bestandteils (des Gastmoleküls, hier des Derivats der vorliegenden Erfindung) durch Bindung auf nicht-kovalente Weise unter Bildung eines Einschlußkomplexes unterzubringen (als Gast aufzunehmen).
Die äußeren Hydroxyl-Substituenten des Cyclodextrin-Moleküls können modifiziert werden, um Derivate mit verbesserter Löslichkeit in wässrigen Medien zusammen mit anderen erwünschten Verbesserungen, wie einer verringerten Toxizität usw., zu bilden. Beispiele für derartige Derivate sind alkylierte Derivate, wie 2,6-Dimethyl-beta-cyclodextrin; hydroxyalkylierte Derivate, wie Hydroxypropylbeta-cyclodextrin; verzweigte Derivate, wie Diglucosyl-beta-cyclodextrin; Sulfoalkyl-Derivate, wie Sulfobutylether-beta-cyclodextrin; und carboxymethylierte Derivate, wie Carboxymethyl-beta-cyclodextrin. Andere Arten von chemischen Modifikationen, die in der Technik bekannt sind, sind ebenfalls im Bereich der Erfindung eingeschlossen.
Der Cyclodextrin-Komplex verleiht dem Gastmolekül (hier dem Derivat der vorliegenden Erfindung) häufig die Eigenschaften einer verbesserten Löslichkeit, Dispergierbarkeit, Stabilität (chemischen, physikalischen und mikrobiologischen), Bioverfügbarkeit und verringerten Toxizität.
Es gibt eine Anzahl von in der Technik bekannten Weisen, um einen Cyclodextrin-Komplex zu erzeugen. Komplexe können beispielsweise unter Verwendung der folgenden grundsätzlichen Verfahren erzeugt werden: Einrühren eines oder mehrerer Derivate in eine wässrige oder gemischte wässrig-organische Lösung des Cyclodextrins mit oder ohne Erwärmen; Kneten, Aufschlämmen oder Mischen des Cyclodextrins und der vorliegenden Zusammensetzung in einer geeigneten Vorrichtung mit Zugabe einer geeigneten Menge an wässriger, organischer oder gemischter wässrig-organischer Flüssigkeit mit oder ohne Erwärmen; oder physikalisches Mischen des Cyclodextrins und der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer geeigneten Mischvorrichtung. Die Isolierung des so gebildeten Einschlusskomplexes kann durch Copräzipitation, Filtration und Trocknung; Extrusion/Sphäronisation und Trocknung; Aufteilung der feuchten Masse und Trocknung; Sprühtrocknung; Lyophilisierung oder durch andere geeignete Techniken erzielt werden, abhängig von dem verwendeten Verfahren zur Bildung des Cyclodextrin-Komplexes. Ein weiterer fakultativer Schritt des mechanischen Zerreibens des isolierten festen Komplexes kann verwendet werden.
Diese Cyclodextrin-Komplexe erhöhen weiter die Löslichkeit und Auflösungsgeschwindigkeit und erhöhen die Stabilität der Derivate. Bezüglich eines Übersichtsartikels über die Cyclodextrin-Komplexierung siehe bitte 12.
Komplexierung mit Gallensalzen
Gallensäuren, deren Salze und konjugierten Derivate können, wenn sie geeignet formuliert sind, verwendet werden, um die Derivate der vorliegenden Erfindung löslich zu machen, wobei die Löslichkeits- und Dispersionseigenschaften dieser Zusammensetzungen verbessert werden. Beispiele für geeignete Gallensäuren umfassen Cholsäure, Chenodesoxycholsäure, Desoxycholsäure, Dehydrocholsäure und Lithocholsäure. Beispiele für geeignete Gallensalze umfassen Natriumcholat, Natriumdesoxycholat und deren andere Salzformen. Beispiele für geeignete konjugierte Gallensäuren umfassen Glycochenodesoxycholsäure, Glycholsäure, Taurochenodesoxycholsäure, Taurocholsäure, Taurodesoxycholsäure und deren Salze.
Ein geeignetes System zur weiteren Verbesserung der Löslichkeit des Derivates der vorliegenden Erfindung besteht aus einem oder mehreren Derivaten plus einer oder mehrerer Gallensäuren, eines oder mehrerer Gallensalze oder einer oder mehrerer konjugierter Gallensäuren. Weitere Materialien können zugesetzt werden, um Formulierungen mit zusätzlicher Löslichmachungs-Kapazität zu erzeugen. Diese Materialien umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Phospholipide, Glycolipide und Monoglyceride. Diese Bestandteile können entweder in der festen Phase oder durch Verwendung von geeigneten Lösungsmitteln oder Trägervehikeln mit einer geeigneten Isolierung und gegebenenfalls Teilchengrößen-Verringerung unter Verwendung von vorstehend beschriebenen Techniken formuliert werden.
Da Gallensäuren und deren Derivate einen unangenehmen Geschmack aufweisen und für die Schleimhäute des Magens und die oberen Bereiche des gastrointestinalen Systems reizend sein können, kann unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Techniken eine geeignete enterische Beschichtung auf die festen Formulierungsteilchen aufgebracht werden. Typische enterische Beschichtungen umfassen unter anderem Celluloseacetatphthalat, Celluloseacetattrimellitat, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, Hydroxypropylmethylcelluloseacetatsuccinat, Polyvinylacetatphthalat, Acrylat-Polymere und deren Derivate (z.B. geeignete Mitglieder der Eudragit^TM-Reihe), Ethylcellulose oder deren Kombinationen. Zusätzliche Hilfsmittel können den Beschichtungsformulierungen zugesetzt werden, um die Membranfunktionalität zu modifizieren oder das Beschichtungsverfahren zu unterstützen (z.B. Tenside, Weichmacher, riffelungsbildende Mittel, Permeabilitäts-Modifikationsmittel und dergleichen). Beschichtungsformulierungs-Vehikel können wässrige oder organische Systeme oder Mischungen von beiden umfassen.
Hydrotrope Komplexierung
Verbindungen, die in der Lage sind, die Wasserstruktur zu öffnen, welche mit hydrophoben (lipophilen) und anderen Molekülen verbunden ist, werden als Hydrotropika bezeichnet. Diese Verbindungen können verwendet werden, um die wässrige Löslichkeit der Derivate weiter zu erhöhen. Beispiele für Hydrotropika umfassen unter anderem Natriumbenzoat, Natriumhydroxybenzoate, Natriumsalicylat, Nicotinamid, Natriumnicotinat, Natriumgentisat, Gentisinsäureethanolamid, Natriumtoluate, Natriumaminobenzoate, Natriumanthranilat, Natriumbutylmonoglycolsulfat, Resorcinol und dergleichen.
Eine Komplexbildung, die nicht-kovalenter Natur ist, kann erzielt werden, indem man ein oder mehrere Derivate und das Hydrotropikum oder Mischungen desselben in einem geeigneten flüssigen Vehikel mischt, welches wässrig, organisch oder eine Kombination von beiden sein kann. Zusätzliche Hilfsmittel, wie Tenside, Polyole, Disaccharide usw., können zugesetzt werden, um die Komplexierung zu erleichtern oder die Dispergierbarkeit zu unterstützen. Der resultierende Komplex wird durch irgendein in der Technik bekanntes Verfahren (Copräzipitation und Trocknung, Verdampfung des flüssigen Vehikels, Sprühtrocknung, Lyophilisierung usw.) als trockenes Pulver isoliert. Die Teilchengröße kann durch irgendeine Standardtechnik, wie die vorstehend hierin beschriebenen, verringert werden, falls gewünscht. Der resultierende hydrotrope Komplex kann ohne weitere Modifikation verwendet werden oder kann in eine Vielfalt von anderen Formulierungen oder Vehikeln, wie erforderlich, compoundiert werden.
Verwendungsverfahren
Die Derivate der vorliegenden Erfindung können Lebewesen, insbesondere Menschen, direkt und ohne weitere Modifikation verabreicht werden, oder sie können behandelt werden, um die Löslichkeit und/oder Dispergierbarkeit der Zusammensetzung weiter zu erhöhen, wie oben in Einzelheit beschrieben. Alternativ und gegebenenfalls in Verbindung mit irgendeinem dieser Verfahren zur Erhöhung der Löslichkeit und/oder Dispergierbarkeit können die Derivate verschiedenen Vehikeln einverleibt werden, wie nachstehend weiter beschrieben, um KVK, deren zugrunde liegenden Zustände, wie Hypercholesterolämie, Hyperlipidämie, Arteriosklerose, Bluthochdruck, Thrombose, verwandte Krankheiten, wie Diabetes Typ II, sowie andere Krankheiten, die eine oxidative Schädigung als Teil des zugrunde liegenden Krankheitsprozesses einschließen, wie Demenz, Altern und Krebs, zu behandeln und/oder zu verhüten. Es wird in Betracht gezogen, dass die Derivate der vorliegenden Erfindung in Populationen, die als mit „Hochrisiko" für KVK oder irgendeine der mit Oxidation in Beziehung stehenden Störungen angesehen werden, in primären, sekundären und tertiären Behandlungsprogrammen verwendet werden.
Ohne die Allgemeinheit des Vorstehenden zu beschränken, können die Derivate der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Trägern oder Adjuvantien gemischt werden, um die direkte Verabreichung zu unterstützen oder um die Einverleibung der Zusammensetzung in Nahrungsmittel, Getränke, Nutrazeutika oder Pharmazeutika zu unterstützen. Um die verschiedenen möglichen Vehikel für die Zufuhr der Derivate zu erkennen, wird die nachstehende Liste bereitgestellt. Die Dosen der Derivate variieren abhängig von unter anderen Faktoren der Weise der Zufuhr, der Größe und dem Zustand des Patienten, dem zu erzielenden Ergebnis sowie von anderen Faktoren, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Nahrungs mittelzusätze und medizinischen Mittel bekannt sind. Im Allgemeinen wird es jedoch bevorzugt, dass die Derivate der vorliegenden Erfindung Menschen in einer Form verabreicht werden, die bis zu 6 Gramm Phytosterole und/oder Phytostanole pro Tag umfasst. Man wird auch erkennen, dass die Bereitstellung viel größerer täglicher Dosen der Derivate für den Tier- oder Menschenwirt nicht schädlich ist, da ein Überschuss einfach durch die normalen Ausscheidungskanäle treten wird.
1) Pharmazeutische Dosierungsformen:
Es wird innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen, dass die Derivate der vorliegenden Erfindung verschiedenen herkömmlichen pharmazeutischen Präparaten und Dosierungsformen, wie Tabletten (einfachen oder beschichteten) zur oralen, bukkalen oder lingualen Verwendung, Kapseln (Hart- und Weichgelatine, mit oder ohne zusätzliche Beschichtungen), Granulaten (einschließlich aufschäumender Granulate), Pulvern, Pellets, Mikropartikeln, Lösungen (wie mizellenartigen, Sirupen, Elixieren und Tropfen), Trochisken, Pastillen, Ampullen, Emulsionen, Mikroemulsionen, Salben, Cremes, Suppositorien, Gelen, transdermalen Pflastern und Dosierungsformen mit modifizierter Freisetzung zusammen mit üblichen Hilfsmitteln und/oder Verdünnungsmitteln und Stabilisatoren einverleibt werden können.
Die Derivate der vorliegenden Erfindung, die, wie oben beschrieben, in die geeignete Dosierungsform überführt worden sind, können Lebewesen, einschließlich Menschen, oral, durch Injektion (intravenös, subkutan, intraperitoneal, intradermal oder intramuskulär), topisch oder auf andere Weise verabreicht werden. Obwohl der genaue Wirkungsmechanismus unklar ist, verringern die intravenös verabreichten Derivate der vorliegenden Erfindung Serum-Cholesterol. Man nimmt an, dass gewisse Produkte auf Phytosterol-Basis zusätzlich zu der Rolle als Inhibitoren der Cholesterol-Absorption im Darm eine systemische Wirkung auf die Cholesterol-Homöostase durch Gallensäure-Synthese, Enterozyten- und Gallencholesterol-Ausscheidung, Gallensäureausscheidung und Änderungen der Enzymkinetik und des Cholesterol-Transports zwischen verschiedenen Kompartimenten innerhalb des Körpers aufweisen können (PCT/CA97/00474, die am 15. Januar 1989 veröffentlicht wurde). Siehe auch eine Veröffentlichung von Peter Jones (in Publikation).
2) Nahrungsmittel/Getränke/Nutrazeutika:
In einer weiteren Form der vorliegenden Erfindung können die Derivate der vorliegenden Erfindung Nahrungsmitteln, Getränken und Nutrazeutika einverleibt werden, welche ohne Beschränkung die Folgenden einschließen:

1) Milchprodukte – wie Käse, Butter, Milch und andere Milchgetränke, Milchaufstriche und Milchmischprodukte, Eiscreme und Joghurt;
2) Produkte auf Fettbasis – wie Margarine, Brotaufstriche, Mayonnaise, Backfett, Koch- und Bratöle und Soßen;
3) Produkte auf Zerealien-Basis, die Körner umfassen (beispielsweise Brot und Teigwaren), unabhängig davon, ob diese Güter gekocht, gebacken oder auf andere Weise verarbeitet sind;
4) Konfekt – wie Schokolade, Bonbons, Kaugummi, Nachtische, Nicht-Milch-Schlagschäume (z.B. Cool Whip^TM), Sorbets, Zuckergüsse und andere Füllungen;
5) Getränke – alkoholische oder nicht-alkoholische und einschließlich Colas und anderer Erfrischungsgetränke, Saftgetränke, Nahrungsergänzungs- und Mahlzeitersatz-Getränke, welche diejenigen, die unter den eingetragenen Marken Boost^TM und Ensure^TM verkauft werden, einschließen; und
6) verschiedene Produkte, einschließlich Eiern und Eiprodukten, verarbeitete Nahrungsmittel, wie Suppen, vorgefertigte Teigwarensoßen, vorgefertigte Mahlzeiten und dergleichen.

Die Derivate der vorliegenden Erfindung können dem Nahrungsmittel, dem Nahrungsergänzungs-Präparat oder dem Getränk durch Techniken wie Mischen, Infusion, Injektion, Vermengen, Dispergieren, Emulgieren, Eintauchen, Sprühen oder Kneten direkt und ohne weitere Modifikation einverleibt werden. Alternativ können die Derivate vom Verbraucher vor der Einnahme direkt auf ein Nahrungsmittel aufgetragen oder in ein Getränk eingebracht werden. Dieses sind einfache und wirtschaftliche Zufuhrweisen.
BEISPIELE
Beispiel 1. Herstellung von Stanolnicotinsäureester.
Nicotinoylchlorid (6 g) wurde in Chloroform (150 ml) mit einer Stanol-Mischung, (11 g) (Campestanol: 36,4%; Sitostanol: 62,3%) suspendiert. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur gerührt, wasserfreies Pyridin (6 ml) wurde zu der oben hergestellten Mischung getropft. Das Rühren wurde 3 Stunden fortgesetzt. Nach der Zugabe wurde die Mischung konzentriert, um das Lösungsmittel zu entfernen, und dann wurde zu dem verbleibenden Rückstand Aceton (100 ml) gegeben. Der resultierende weiße Niederschlag wurde gesammelt und in Aceton : Chloroform (2 : 1) umkristallisiert; es wurden 10 g weiße Kristalle erhalten.
Beispiel 2. Herstellung von Stanolnicotinat-Hydrochlorid.
Das oben hergestellte Stanolnicotinat (2 g) wurde in trockenem Ether (20 ml) gelöst, wozu unter Rühren bei Raumtemperatur 36%-ige HCl (1 ml) gegeben wurde. Ein weißer Niederschlag wurde abfiltriert und mit Ether (10 ml) gewaschen, getrocknet, und dann wurde ein weißes Pulver aus Stanolnicotinat-Hydrochlorid (2 g) erhalten.
Beispiel 3. Herstellung von Stanolnicotinoxyacetat.
Schritt a. Synthese von Stanolmonochloressigsäureester.
Eine Stanol-Mischung (4 g) (Campestanol (36,4%) und Sitostanol (62,3%)) in Monochloressigsäure (10 ml) wurde unter Rühren 3 Stunden auf 120°C erwärmt. Nach Abkühlen wurde Wasser (50 ml) zu der Reaktionsmischung gegeben, der Niederschlag wurde gesammelt und mit Wasser (10 ml) gewaschen, getrocknet, was einen weißen Festkörper (4,5 g) lieferte.
Schritt b. Synthese von Stanolnicotinoxyacetat.
Natriumnicotinat (0,5 g) in trockenem DMF (10 ml) wurde zu dem oben hergestellten Stanolchloracetat (1,5 g) gegeben, die Mischung wurde unter Rühren 1 Stunde auf 140°C erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Mischung in Wasser (100 ml) gegossen, der weißliche Festkörper wurde gesammelt, getrocknet und gewogen (1,8 g).
Beispiel 4. Herstellung von Di-(3-pyridinmethoxy)stanoxyphosphat.
Synthese von Di-(3-pyridinmethoxy)stanoxyphosphat mit Bezug auf 6.
Schritt a. Synthese von Stanoxyphosphor(V)-chlorid.
Eine Stanol-Mischung (4,0 g) (Campestanol: 36,4 Gew./Gew.-%; Sitostanol: 62,3 Gew./Gew.-%) in THF (30 ml) und Pyridin (4 ml) wurde unter Rühren bei 0°C zu POCl₃ (1,2 g) in THF (10 ml) getropft. Nach der Zugabe wurde die Mischung 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Das resultierende Pyridinhydrochlorid wurde abfiltriert, das Filtrat wurde zur Trockne konzentriert, und eine ölige Masse (6,5 g) wurde erhalten.
¹H-NMR (CDCl₃: 0,7 (3H, s), 4,7 (1H, m).
³¹P-NMR (CDCl₃): ~7 ppm (s).
Schritt b. Synthese von Di-(3-pyridinmethoxy)stanoxyphosphat.
Pyridin (5 ml) wurde zu der oben hergestellten öligen Masse gegeben; die Mischung wurde bei 0°C gerührt, wozu tropfenweise über 0,5 h eine Lösung von 3-Pyridinmethanol (3,5 ml) in Pyridin (10 ml) eingeführt wurde. Nach der Zugabe wurde die Mischung 1 Stunde unter Rühren gehalten, dann in Wasser (100 ml) gegossen, mit Diethylether (50 ml × 2) extrahiert, über Natriumsulfat (8 g) getrocknet, konzentriert und auf einer Kieselgelsäule (50 ml) mit dem Elutionslösungsmittel (EtOAc : Hexane = 1 : 1) chromatographiert. Ein weißes Wachs (3,7 g) wurde schließlich erhalten. Ausbeute: (ausgehend von Stanol-Mischung) 56,4%.
¹H-NMR (CDCl₃): 8,60 (s, 4H), 7,70 (s, 2H), 7,30 (s, 2H), 5,0 (d, 4H), 4,30 (1H).
Beispiel 5. Cholesterol-erniedrigende Wirkungen von Derivaten im Mausmodell
Materialien und Methoden
Vierzig 4 Wochen alte männliche Apolipoprotein E-Knockout- (apo E-KO) Mäuse wurden vom Jackson Laboratory erworben und in der Tierstation am Research Center, BC Children's Hospital, untergebracht. PhytoNic (eines der Derivate der vorliegenden Erfindung) wurde von Forbes Med-Tech Inc. („FMI") hergestellt. Das Ausgangsmaterial von PhytoNic, Phytosterole und Nicotinsäure, wurden ebenfalls von FMI bereitgestellt. Cholesterol wurde von Sigma erworben, und 9%-iger (Gew./Gew.) PicoLab-Mäuseproviant wurde von Jameison's Pet Food-Handlung, Delta, BC, erworben. Laborchemikalien und Reagenzien wurden wie zuvor beschrieben (13–16) hergestellt und verwendet.
Experimenteller Aufbau:
Tiere und Nahrung: Auf der Grundlage unserer eigenen früheren Experimente sind 8 Tiere in jeder Gruppe ausreichend, um statistisch signifikante, mit der Behandlung in Beziehung stehende Auswirkungen auf Plasma-Cholesterolspiegel nachzuweisen. So wurden, wie nachstehend ausgeführt, 40 männliche apo E-KO-Mäuse in 5 Gruppen von 8 mit ähnlichem mittlerem Plasma-Cholesterolspiegel und Körpergewicht aufgeteilt. Die Tiere wurden 14 Wochen lang mit dem experimentellen Futter gefüttert. Die Futterherstellung wurde aufgrund von früher veröffentlichten Methoden (13–16) durchgeführt. Die Angabe der experimentellen Gruppen von Mäusen und der Nahrungen ist in Tabelle 1 wiedergegeben.
Man entnahm den Tieren bei der Grundlinie und während des Experiments zur Messung von Plasma-Lipidspiegeln Blut aus dem Schwanz. Am Ende der Studie wurden die Mäuse unter Verwendung von CO₂-Gas geopfert, und Blut wurde aus dem Herzen entnommen. Die Herzen und die Aorta wurden für die Beurteilung von atherosklerotischen Läsionen entfernt und in Formalin fixiert. Aliquoten von Plasma wurden zum BAI-Labor, Burnaby, BC, zur Messung der Nicotinsäure- und Pflanzensterol-Konzentration gesendet.
Tabelle 1: Experimentelle Gruppen von Mäusen und Nahrungen
Biochemische und histologische Beurteilung: Plasma-Cholesterolspiegel wurden bei der Grundlinie und in 4–6-wöchigen Intervallen während des Experiments und am Ende des Experiments abgeschätzt, wie früher beschrieben (13–16). Aliquoten von Plasmaproben wurden zur Bestimmung von Nicotinsäurespiegeln oder Spiegeln von deren Metabolit Nicotinamid und der Pflanzensterol-Zusammensetzung unter Verwendung von Gaschromatographie-Techniken verwendet. Aortawurzelabschnitte wurden für die Bewertung der Entwicklung atherosklerotischen Läsionen verwendet, wie früher beschrieben (13–14).
A. Gesamt-Plasma-Cholesterolspiegel
1 zeigt die Auswirkungen von PhytoNic und seinen Ausgangsmitteln auf die Gesamt-Plasma-Cholesterolspiegel. Gesamt-Cholesterol wurde im klinischen Labor des St. Paul's Hospital gemessen. Die Ergebnisse zeigten nach 4 Wochen eine Cholesterol-erniedrigende Wirkung von PhytoNic. Die Phytosterole (eine Mischung von beta-Sitosterol, Campesterol, Campestanol und Sitostanol, die intern als „FCP-3P4" bezeichnet wird) wiesen über die 12 Wochen der Studienzeitraums eine zusammenhängende Cholesterol-erniedrigende Wirkung auf. PhytoNic verringert statistisch die Gesamt-Plasma-Cholesterolspiegel um bis zu 27% im Vergleich zur Kontrolle.
B: Plasmatriglyceride
2 zeigt die Auswirkungen der Verbindungen auf Plasmatriglyceridspiegel. Plasmatriglyceridspiegel wurden im klinischen Labor des St. Paul's Hospital gemessen. Sowohl Nicotinsäure als auch PhytoNic verringerten die Triglyceridspiegel, aber FCP-3P4 zeigte eine erhöhende Wirkung.
C: Körpergewicht
Alle Mäuse nahmen während der 15 Wochen der Studie ähnlich zu und hatten ein normales Wachstum und physisches Aussehen. Die Ergebnisse sind in 3 wiedergegeben.
D: Plasma-Nicotinsäure und -Nicotinamid
Die Plasma-Nicotinsäure- und Nicotinamidspiegel wurden bei BRI unter GLP-Bedingungen gemessen. Die PhytoNic-Behandlung war mit einer statistisch nicht signifikanten Erhöhung der Plasma-Nicotinsäure im Vergleich zu Kontrollen verbunden. Die Kombination von Pflanzenstanolen und Nicotinsäure hatte eine deutliche Erhöhung der Spiegel von sowohl Nicotinsäure als auch Nicotinamid zur Folge. Die Ergebnisse sind in den 4 und 5 wiedergegeben.
Schlussfolgerung
PhytoNic ist ein wirksames Mittel bei der Verringerung von Gesamt-Plasma-Cholesterolspiegeln und war mit keinen offensichtlichen Nebenwirkungen verbunden. PhytoNic hemmt die Triglycerid-erhöhenden Wirkungen von seinem Ausgangs-3P4. Sowohl PhytoNic als auch Nicotinsäure haben eine ähnliche erniedrigende Wirkung auf Plasma-Triglyceridspiegel, während FCP-3P4 eine erhöhende Wirkung zeigt. Die Analyse von Nicotinsäure und Nicotinamid (in den 4 und 5 gezeigt), zeigt, dass PhytoNic im Eingeweide wahrscheinlich nicht vollständig hydrolysiert wird. Demgemäß und in Anbetracht aller dieser Faktoren kann verstanden werden, dass PhytoNic die Toxizität von Nicotinsäure signifikant verringert, während es seine vorteilhaften therapeutischen Wirkungen verstärkt.
LITERATURVERZEICHNIS

1. Law M. R., Wald N. J., Wu., Hacksaw ZA., Bailey A.; Systemic underestimation of association between serum cholesterol concentration and ischemic heart disease in observational studies: Data from BUPA Study; Br. Med. J. 1994; 308: 363–366
2. Law M. R., Wald N. J., Thompson S. G.; By how much and how quickly does reduction in serum cholesterol concentration lower risk of ischemic heart disease? Br. Med. J. 1994; 308: 367–373
3. La Rosa J. C., Hunninghake D., Bush D. et al.; The cholesterol facts: A summary of the evidence relating to dietary fats, serum cholesterol and coronary heart disease: A joint statement by the American Heart Association and the National Heart, Lung and Blood Institute. Circulation 1990; 81: 1721–1733
4. Havel R. J., Rapaport E., Drug Therapy: Management of Primary Hyperlipidemia. New England Journal of Medicine, 1995; 332: 1491–1498
5. Kuccodkar et al.; Effects of plant sterols on cholesterol metabolism. Atherosclerosis,
6. Lees R. S., Lees A. M. Effects of sitosterol therapy on plasma lipid and lipoprotein concentrations. in: Greten H. (Hsg.) Lipoprotein Metabolism. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1976: 119–124
7. Lees A. M., Mok H. Y. I., Lees R. S., McCluskey M. A., Grundy S. M. Plant sterols as cholesterol-lowering agents: clinical trials in patients with hypercholesterolemia and studies of sterol balance. Atherosclerosis 1977; 28: 325–338
8. Attwood D. Micoremulsions. In Colloidal Drug Delivery Systems (J. Kreuter Hsg.) Marcel Dekker, New York, 1994: 32
9. Eugster C., Rivara G., Fomi G. und Vai S. Marigenol Concentrates comprising Taxol and or Taxan esters as active substances. Panmimerva Med, 1996; 38: 234–242
10. Liposome Drug Delivery Systems, Technomic Publishing Co. Inc., Lancaster, PA 1993
11. Pharmaceutical Technology: Liposomes as Drug Delivery Systems Parts I, II and III, October 1992, November 1992 bzw. Januar 1993.
12. Rajewski R. A. und Valentino J. S. Pharmaceutical Applications of Cyclodextrins/In vivo Drug Delivery System. J. Pharm. Sci. 1996: 85: 1142–1169
13. Moghadasian et al. Pro-atherogenic and anti-atherogenic effects of probucol and phytosterols in apoE knockout mice: Possible mechanism of action. Circulation 1999; 99: 1733–1739.
14. Moghadasian et al.: "Tall oil"-derived phytosterols reduce atherosclerosis in apo E-deficient mice. Arterioscl. Thromb. Vasc. Biol. 1997; 17: 119–126.
15. Moghadasian et al.: Histologic, hematologic, and biochemical characteristics of apo E-deficient mice: effects of dietary cholesterol and phytosterols. Lab Invest 1999; 79: 355–364.
16. Moghadasian et al.: Lack of regression of atherosclerotic lesions in phytosterol-treated apo E-deficient mice. Life Sci. 1999; 64: 1029–1036.

Claims

Verwendung eines Phytosterol- oder Phytostanol-Derivats mit einer der folgenden Formeln:
worin R eine Phyotsterol- oder Phytostanol-Einheit ist; R2 Sauerstoff oder Wasserstoff (H2) ist und R3 eine aromatische Gruppe umfasst, die ausgewählt ist aus Benzol und substituiertem Benzol, worin die Substituenten C_1-6-Alkyl sind, und heterocyclischen Einheiten, die einen Ring umfassen, der aus der Gruppe bestehend aus Pyridin und substituiertem Pyridin, gegebenenfalls substituiertem Dihydropyridin, gegebenenfalls substituiertem Piperidin, Chinolin und substituiertem Chinolin, gegebenenfalls substituiertem Dihydro- und Tetrahydrochinolin, Isochinolin und substituiertem Isochinolin, Indol und substituiertem Indol, Imidazol und substituiertem Imidazol, Pyrrol und substituiertem Pyrrol, Furan und substituiertem Furan und Thiophen und substituiertem Thiophen ausgewählt ist, wobei in jeder der heterocyclischen Einheiten fakultative Substituenten C_1-6-Alkylgruppen sind, und aller Salze derselben bei der Herstellung einer Zusammensetzung zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung oder Verhütung kardiovaskulärer Krankheit und ihrer zugrundeliegenden Bedingungen, einschließlich Hypercholesterolämie, in einem Lebewesen.
Verwendung nach Anspruch 1, in der R3 eine aromatische Einheit umfasst, die Benzol ist.
Verwendung nach Anspruch 1, in der R3 eine heterocyclische Einheit umfasst.
Verwendung nach Anspruch 3, in der die heterocyclische Einheit Nicotinsäure umfasst.
Verwendung nach Anspruch 1, in der R2 Sauerstoff ist.
Verwendung nach Anspruch 1, in der R2 Wasserstoff (H₂) ist.
Verwendung nach Anspruch 1, in der das Phytostenol aus der Gruppe bestehend aus Sitosterol, Campesterol, Stigmasterol, Brassicasterol, Desmosterol, Chalinosterol, Poriferasterol und Clionasterol ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 1, in der das Phytostanol aus der Gruppe bestehend aus allen gesättigten oder hydrierten Phytosterolen ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 1, in der das Phytostanol Sitostanol ist.
Verwendung nach Anspruch 1, in der das Derivat aus der Gruppe bestehend aus Stanolnicotinsäureester und dessen Hydrochlorid-Salz, Stanolnicotinoxyacetat und Di-(3-pyridinmethoxy)stanoxyphosphat ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 1, in der das Lebewesen ein Mensch ist.
Nahrungsmittel oder Getränk, das ein Phytosterol- und/oder Phytostanol-Derivat, wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10 definiert, umfasst.
Phytosterol- oder Phytostanol-Derivat mit der Formel
in der R eine Phytosterol- oder Phytostanol-Einheit ist und R3 eine aromatische Gruppe umfasst, die ausgewählt ist aus Benzol und substituiertem Benzol, worin die Substituenten C_1-6-Alkylgruppen sind, oder einer heterocyclischen Einheit, die einen Ring umfasst, der aus der Gruppe bestehend aus Pyridin oder substituiertem Pyridin, Chinolin oder substituiertem Chinolin, Isochinolin oder substituiertem Isochinolin, Indol oder substituiertem Indol, Imidazol oder substituiertem Imidazol, Pyrrol oder substituiertem Pyrrol, Furan oder substituiertem Furan und Thiophen oder substituiertem Thiophen ausgewählt ist, wobei in jeder der heterocyclischen Einheiten fakultative Substituenten C_1-6-Alkylgruppen sind; und alle Salze derselben.
Derivat nach Anspruch 13, in dem R3 eine Pyridylgruppe umfasst.
Verbindung nach Anspruch 13, die Di-(3-pyridinmethoxy)stanoxyphosphat ist.