Лекарственное средство для профилактики и лечения нарушений липоидного и холестеринового обмена веществ

 

Лекарственное средство предназначено для лечения и профилактики нарушений липоидного и холестеринового обмена веществ, в частности гиперлипидемии и атеросклероза. Средство представляет собой галактуроновую кислоту или ее производные. Производные: α -D-галактуроновая кислота и ее полимеры, метиловый сложный эфир галактуроновой кислоты и его полимеры, третичные или четвертичные аминосодержащие сложные и простые эфиры, ацетали галактуроновой кислоты или их полимеры и ферментированный пектин. 1 з.п.ф-лы, 7 табл.

Изобретение относится к назначаемому орально лекарственному средству для лечения и профилактики нарушений обмена веществ, особенно липоидного и холестеринового обмена веществ, в частности гиперлипидемии и атеросклероза.

С давних времен в западных промышленных странах наблюдают быстрый рост нарушений обмена веществ, особенно нарушений жирового обмена, основной причиной которых является усиленное питание при одновременной ограниченной подвижности. Постепенно повышается содержание определенных липидов в крови, которые увеличивают риск атеросклеротических сердечных и периферических заболеваний сосудов. При этом жиры циркулируют в крови в форме мельчайших частиц (хиломикроны), которые стабилизированы протеиновой пленкой α или β глобулин.

Обильное потребление мяса часто приводит к передозировке холестерина, так как этот стероид уже в достаточном количестве биосинтезируется в печени человека. Природный механизм регулирования холестеринемии при богатом жирами питании нарушается и это приводит к непрерывному повышению холестерина плазмы крови. Труднорастворимый холестерин располагается на стенках аорты, в роговой оболочке и хрусталике глаза. Повышенные уровни холестерина в крови, по меньшей мере, частично несут ответственность за образование артериальных склерозов сосудов. Гиперхолестеринемия представляет гиперлипидемию, всегда сопровождающую нарушение обмена веществ, которое может быть очень ярко выражено, например, при сахарном диабете.

Различные с точки зрения патогенеза, имеющие похожие симптомы картины болезней гипертриглицеридемии-гиперлипидемии, т.е. помутнение сыворотки крови благодаря хиломикронам (богатые нейтральным жиром частицы с диаметром до 1 нм) и гиперхолестеринемии, т.е. повышение содержания холестерина в плазме крови до выше 200 мг объединяют под общими понятиями гиперлипопротеинами или гиперлипидемии.

Для лечения гиперлипопротеинемии до настоящего времени применяют преимущественно сложные этиловые эфиры α (n-хлорфенокси)-изомасляной кислоты, соли α (n-хлорфенокси)-изомасляной кислоты и никотиновую кислоту, а также производные никотиновой кислоты, искусственные анионсодержащие смолы и многочисленные комбинированные препараты. (М.Д. Машковский. Лекарственные средства. - М.: Медицина, 1986, ч. 2, с. 90).

Искусственные анионобменные смолы по причине своих химических и физических свойств часто приводят к значительным желудочно-кишечным недугам. На основании своих анионобменных свойств они могут оказывать отрицательное влияние на рассасывание других лекарственных средств и природных минералов.

Лекарственные средства на растительной основе, которые можно применять для лечения вышеназванных нарушений обмена веществ, до сих пор неизвестны.

Авторами обнаружено, что галактуроновая кислота проявляет гипохолестеринемическое действие, и было доказано, что прием галоктуроновой кислоты или известных производных этой кислоты приводит к заметному снижению сывороточного холестерина и этот класс соединений пригоден для лечения гиперлипидемии.

Сведения о α -D-галактуроновой кислоте содержатся, например, в Энциклопедии полимеров. Советская энциклопедия т.3, с. 39, 1977. Сведения о полигалактуроновой кислоте и ее метиловых эфирах - в кн.: Н.П.Шелухиной и др. Галактуроновая кислота, методы ее получения и определения. Фрунзе, Илим, 1972, с. 7.

Задачей настоящего изобретения являлась разработка эффективного лекарственного средства, не вызывающего побочного действия и нетоксичного, для профилактики и лечения нарушений липоидного и холестеринового обмена веществ с использованием галактуроновой кислоты и ее производных.

Поставленная задача достигается лекарственным средством, представляющим собой галактуроновую кислоту или ее производные, выбранные из группы, включающей α -D-галактуроновую кислоту и ее полимеры, метиловый сложный эфир галактуроновой кислоты и его полимеры, третичные или четвертичные аминосодержащие сложные и простые эфиры и ацетали галактуроновой кислоты или их полимеры, а также ферментированный пектин.

При этом третичные или четвертичные аминосодержащие сложные и простые эфиры и ацетали галактуроновой кислоты представляют собой соединения общей формулы причем в случае сложного эфира R₁ = CH₃, R₂ = H, R₃ = H, в случае простого эфира R₁ = H или CH₃, R₂ или R₃ = -CH₂ - R₄, в случае ацеталей где в случае четвертичной аминогруппы R = H в случае третичной аминогруппы
R₅ = CH₃
R₅ = [CH₂]_m - CH₃
R₅ = [CH₂]_mCH(OH) - CH₃
R₆ = [CH₂]_m - CH₃,
m - целое число от 1 до 5.

Полимеры галактуроновой кислоты, особенно α - D-галактуроновой кислоты имеют общую формулу

причем R₁ = H, R₂ = H, R₃ = H, = H, = H, = H, n - представляет целое число, необходимое для достижения задачи настоящего изобретения.

Особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения является использование подвергнутого ферментации пектина в качестве лекарственного средства. Пектин можно ферментацией преобразовывать сравнительно просто, в основном, до α - D-галактуроновой кислоты.

Изобретение относится также к орально назначаемому лекарственному средству для лечения гиперлипидемии и/или атеросклероза. Оно отличается тем, что оно содержит в качестве активного вещества, по меньшей мере, одно указанное выше соединение.

В противоположность чисто синтетическим медикаментам вышеназванные вещества принадлежат к природным пищевым компонентам. Полимеры галактуроновой кислоты находятся в близкой связи с пектинами, которые встречаются почти во всех растительных компонентах. Соединения могут назначаться орально в виде гранулятов, сиропа или суспензии.

Для лечения и предотвращения болезненных течений биоморфозы, особенно липидного баланса, как нарушений обмена веществ и изменений в сосудах при атеросклерозе, изменений сосудов при диабете, нарушений кровоизлияния в сетчатку назначают в среднем, ежедневно около 10-50 г активного вещества по изобретению. Лекарства назначают перед основным приемом пищи.

В изложенных ниже опытах доказано, что α - D-галактуроновая кислота, мономер пектина, проявляет гипохолестеринемическое действие в сыворотке крови. Галактуроновая кислота в противоположность пектину хорошо растворима в воде и не вызывает никаких проблем при приеме. Лечение холестеринемии при помощи α -D-галактуроновой кислоты почти не вызывает проблем. Токсические эффекты неизвестны. α -D-галактуроновая кислота представляет собой сахарид, который очень часто встречается во многих растениях. В результате ацетальобразного связывания ДЕАЕ-анионобменной группы с двумя из трех C-O-групп пектинового мономера галактуроновой кислоты действие, снижающее холестерин, приблизительно удваивается.

Следовало бы упомянуть также, что вместо α - D-галактуроновой кислоты можно было бы применять также β - D-галактуроновую кислоту по изобретению. Однако последняя значительно дороже, так что, как правило, по изобретению применяют α - D-галактуроновую кислоту.

Приведенные ниже результаты доказывают, что прием галактуроновой кислоты приводит к значительному снижению концентраций холестерина и липидов, которые, по меньшей мере, частично несут ответственность за возникновение гиперлипидемии и/или атеросклероза.

Приведенные ниже результаты опытов показывают, что все исследованные здесь вещества, которые содержат α -D-галактуроновую кислоту, являются эффективными. Метилирование кислотной группы галактуроновой кислоты лишь незначительно влияет на действие α -D-галактуроновой кислоты. α - D-галактуроновая кислота как в качестве мономера, так и в качестве полимера имеет приблизительно одинаковую эффективность.

В результате ферментации пектина также образуется в основном галактуроновая кислота, так что можно применять ферментированный пектин.

Однако замещение анионобменной группы еще раз определенно повышает эффективность, что обусловлено анионобменной емкостью третичного азота боковой группы. Повышения эффективности наверняка достигают также другими, содержащими третичные или четвертичные амины анионобменными группами.

Все предлагаемые вещества являются эффективными в качестве гиполипидемических и антиатеросклеротических лекарственных средств.

В табл. 1 приведены данные элементного анализа для некоторых производных галактуроновой кислоты, использованных в качестве лекарственного средства.

Фармакологическое испытание.

Галактуроновая кислота и ее производные, как правило, хорошо переносимы. ЛД₅₀ полимеров галактуроновой кислоты составляет значительно выше 10 г/кг у крыс, хомяков и кроликов. И другие вышеназванные соединения имеют подобную хорошую совместимость. Благодаря их родству или принадлежности к природным компонентам пищи гарантирована безопасность соединений.

Предклиническое испытание.

Опыт 1.

По 20-ть золотистых хомяков мужского пола в 3-х группах кормили 4-е недели липидемической диетой (диета при содержании хомяков и 2% холестерина). Корм двух лечащих групп, обогащали дополнительно 5%-ной галактуроновой кислотой или ДЕАЕ-полигалактуроновой кислотой (ДЕАЕ-диэтиламиноэтил).

Принимаемая доза составляла между 4 и 5 г/кг веса тела за сутки.

Через 4-е недели животных умертвляли и измеряли концентрацию липида в сыворотке крови и печени.

Результаты анализов обобщены в табл. 2 - 4.

Галактуроновая кислота после четырехнедельного лечения значительно снижает в сыворотке крови концентрацию общего холестерина на 20%, HDL-холестерина на 20%, LDL-холестерина на 23%, VLDL - и LDL -холестерина на 20% и свободного холестерина на 19% (p ≅ 0,05). Кроме того, галактуроновая кислота значительно снижает в сыворотке крови общую концентрацию липида на 18% и концентрацию фосфолипида на 17%. Значительно понижена общая концентрация липида в печени на 34%.

ДЕАЕ-полигалактуроновая кислота после четырехнедельного лечения значительно снижает в сыворотке крови концентрацию всего холестерина на 43%, HDL -холестерина на 47%, LDL-холестерина на 46%, VLDL-холестерина на 24% и VLDL-плюс LDL-холестерина на 41% по сравнению с контрольными животными. Кроме того, значительно снижена общая концентрация липидов на 37% и концентрация фосфолипидов на 41% по сравнению с контрольными животными.

Концентрация холестерина в печени значительно снижена у животных, которых лечили при помощи ДЕАЕ-полигалактуроновой кислоты, на 21% и общая концентрация липидов в печени на 44% в противоположность контрольным животным.

Опыт 2.

По 20-ть золотистых хомяков мужского пола в 3-х группах лечили 4-е недели. Группу 2 лечили при помощи 5%-ной полигалактуроновой кислоты, группу 3 лечили при помощи 5%-ного сложного метилового эфира полигалактуроновой кислоты в корме. Группа 1 была контролем липидемии. Концентрации липида в сыворотке крови и в печени после четырехнедельного лечения обобщены в табл. 5 - 7.

Полигалактуроновая кислота значительно снижает в сыворотке крови после четырехнедельного лечения в противоположность контрольным животным общий холестерин на 13%, HDL-холестерин на 15% и свободный холестерин на 32%, а также общую концентрацию липидов на 14% и концентрацию фосфолипидов на 19% (p ≅ 0,05 табл. 4 и 5). Далее лечение полигалактуроновой кислотой значительно снижает концентрацию холестерина в печени на 26% и концентрацию всего липида в печени на 25%.

Сложный метиловый эфир полигалактуроновой кислоты после четырехнедельного лечения значительно снижает в сыворотке крови концентрацию общего холестерина (-24%), HDL- (-24%), LDL - (-23%), VLDL - (-44%), VLDL - плюс LDL - (-22%) и свободного холестерина (-41%) (табл. 5).

Далее, сложный метиловый эфир полигалактуроновой кислоты значительно снижает в сыворотке крови концентрацию общих липидов на 18% и фосфолипидов на 23% (табл. 6). В печени сложный метиловый эфир полигалактуроновой кислоты значительно снижает концентрацию холестерина на 29% и концентрацию всех липидов на 32%.

Получение ферментативного пектина.

Применяют 50 ммол. NaH₂PO₄-буферного раствора с pH 4, 5, 60^oC и 1 г пектиназы/л (пектиназа 5 S, Serva, Aspergillus niger, 0,66 единиц/мг). В этот раствор примешивают в течение нескольких часов постепенно пектин до конечной концентрации около 500 г/л и на 1 кг пектина добавляют 10 г пектиназы. Величина pH устанавливается добавкой 5-молярной NaOH в 4,5.

Формула изобретения

1. Лекарственное средство для профилактики и лечения липоидного и холестеринового обмена веществ, отличающееся тем, что оно представляет собой галактуроновую кислоту или ее производные, выбранные из группы, включающей α-D-галактуроновую кислоту и ее полимеры, метиловый сложный эфир галактуроновой кислоты и его полимеры, третичные или четвертичные аминсодержащие сложные и простые эфиры и ацетали галактуроновой кислоты или их полимеры, а также ферментированный пектин.

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что третичные или четвертичные аминсодержащие сложные и простые эфиры и ацетали галактуроновой кислоты представляют собой соединения общей формулы

причем в случае сложного эфира R₁ - CH₃, R₂ - H, R₃ - H, а в случае простого эфира R₁ - H или CH₃, R₂ или R₃ - -CH₂-R₄, а в случае ацеталей
R₃ и R₄-
где

в случае четвертичной аминогруппы R - H, в случае третичной аминогруппы R₅ - CH₃; (CH₂)_m - CH₃; (CH₂)_m CH(OH) - CH₃; R₆ - (CH₂)_m-CH₃; m - целое число от 1 до 5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4