Композиции производных стильбеновых полифенолов и их применение для борьбы с патологиями и со старением живых организмов
Изобретение относится к композициям производных полифенолов. Композиция производных полифенолов. Способ получения композиции. Косметическая композиция, содержащая эффективное для борьбы со старением кожи количество одной или нескольких композиций производных полифенолов. Применение композиции в диетологии. Композиция для применения в качестве лекарственного средства. Фармацевтическая композиция, содержащая композицию производных полифенолов. Вышеописанные композиции эффективно замедляет процессы старения, обладает антиоксидатной, антирадикальной активностью, способностью улавливать карбонильные соединения. 6 н. и 24 з.п. ф-лы., 10 ил., 5 пр.
Настоящее изобретение относится к композициям производных стильбеновых полифенолов для предупреждения и борьбы с многочисленными патологиями и старением тканей и живых организмов. Оно относится также к способу получения названных композиций, а также к их применению, в частности, в области косметики, диетологии и терапии.
Более полувека назад была разработана гипотеза, согласно которой старение организма человека является результатом накопления многочисленных повреждений, причиненных тканям радикалсодержащими соединениями или соединениями с реакционной способностью к химическому окислению.
К середине 50 годов после нескольких работ с каучуком химик Гарман обнаружил, что, препятствуя образованию свободных радикалов, получают наиболее надежное средство для борьбы с деструкцией и растрескиванием каучука. По аналогии он предполагает, что старение тканей у человека (например, появление на коже морщин), по-видимому обусловлено «аномальным» образованием внутри клеток очень реакционоспособных химических соединений, в частности, свободных радикалов, и реакциями, инициированными этими соединениями.
Реактивные формы кислорода (EOR) образуются на уровне митохондрий путем бесконтрольного «переноса» электрона(ов) к кислороду (EOR: супероксидный анион-радикал, пероксиды, пероксинитриты, свободные радикалы,…).
Эти реактивные формы кислорода (EOR) распространяются и в других клеточных компартментах или в цитоплазме в зависимости от их водо/жирорастворимости и наносят им значительный ущерб.
В контексте изложенного, за последние десятилетия были проведены исследования активных веществ для использования в борьбе со старением, благодаря их способности прерывать окислительные реакции цепи, т.е. предотвращать окислительный стресс. Действительно, любое вещество, способное взаимодействовать с EOR и уменьшать их разрушительное действие в течение продолжительного срока способно оказывать позитивное действие на состояние здоровья и по этим же причинам замедляет старение как причину развития основных патологий. Речь идет о ловушках свободных радикалов (способность отдавать сразу единственный электрон) и/или об антиоксидантах (одновременный перенос двух электронов), таких как витамины (Е и С) и полифенолы.
Однако разрушения, которые связаны со старением организма или сопровождают основные патологии, не являются, по-видимому, следствием только плохого контроля потока электронов, вызванного «утечками» электронов в процессе митохондриального метаболизма и во внутриклеточных EOR, в этих явлениях очевидно участвуют также другие источники потенциальных губительных эффектов, такие как «реакция Майярда» и карбонильный стресс.
При карбонильном стрессе карбонильная (альдегидная) группа глюкозы проявляет свои электрофильные свойства по отношению к нуклеофильным остаткам белков (аминным, тиольным,…); здесь находится отправная точка карбонильного стресса, который увеличивается при образовании агентов переноса.
Образовавшиеся химические вещества или продукты гликозилирования считаются конечными продуктами гликозилирования: это продукты AGE (“Advanced Glycated End-Products”), в которых глюкоза или ее фрагменты связаны с аминокислотными остатками обратимым образом.
Реакции Майярда, которые возникают при этом, в то же время увеличивают восстановительную способность сахаров и их производных. Образующиеся дикарбонильные соединения приобретают более сильную способность к окислению, чем их предшественники, и легко отдают свои электроны, например, кислороду. Начиная с первоначально образовавшегося супероксидного аниона последствия от EOR такие же, как и в случае внутриклеточного стресса. Таким образом, карбонильный стресс сопровождается вторым типом стресса - окислительным.
В отличие от механизмов, упомянутых выше, происходящих с EOR митохондриального происхождения, этот новый окислительный стресс происходит снаружи клеток, т.е. во внеклеточном матриксе. Он затрагивает аминокислоты или остатки белков этого матрикса, в частности, волокон коллагена и эластина. Этот окислительный стресс особенно сильный в связи с тем, что ферментные системы защиты не являются такими же эффективными, как системы, находящиеся в клетке, и приводят к увеличению явлений алкилирования, продукты которых добавляются к продуктам гликозилирования и гликоокисления, полученным в результате карбонильного стресса.
Таким образом, карбонильный стресс, сопровождающийся внеклеточным окислительным стрессом, играет по меньшей мере такую же важную роль, как и внутриклеточный окислительный стресс в развитии старения и в появлении тканевых повреждений, присущих основным патологическим процессам.
Изучение авторами изобретения явлений, приводящих к старению тканей, заставило исследовать более широкий спектр биохимических механизмов, которые вовлечены в эти явления, что привело к разработке новых концепций для определения новых биологических мишеней, на которые можно дополнительно воздействовать для более эффективной борьбы с ними.
Исследования авторов изобретения привели к необходимости модифицировать структуру полифенолов, обладающих антиоксидантными свойствами и свойством улавливания свободных радикалов, таких как полифенолы, входящие в растительные экстракты, для того, чтобы, дополнительно, придать им свойства улавливания карбонилсодержащих стресс-факторов.
Таким образом, задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новые композиций производных полифенолов, состоящие из суперактивных полифенолов, которые способны действовать одновременно с большой эффективностью на множество биомишеней (окислительный и карбонильный стрессы), и являются стабилизированными полифенолами.
Задача изобретения заключается также в том, чтобы предложить способ, позволяющий получить указанные производные полифенолов из полифенолов растительных экстрактов.
Согласно еще одному аспекту, изобретение предназначено для использования свойств предлагаемых композиций полифенолов флороглюцинольного типа, в косметологии, диетологии и терапии.
Композиции производных полифенолов согласно изобретению отличаются тем, что указанные полифенолы содержат мономеры, олигомеры или полимеры, состоящие из единиц, соответствующих формуле (I)
Эти единицы характеризуются одновременным наличием кольца резорцинольного типа (кольцо А) и кольца пара-фенольного типа (кольцо В), соединенные друг с другом углеродным фрагментом, таким как С. В наиболее простом случае оба кольца А и В слиты и тогда фрагмент С отсутствует, что относится к случаю флороглюцинола формулы (II)
Кольца А и В в этих единицах чаще всего отличаются друг от друга и фрагмент С состоит из 2 углеродов, которые находятся в состоянии sp2-гибридизации и образуют винильную связь: это относится к случаю резвератрола формулы (III):
Фрагмент С может также состоять из sp3-гибридизированых углеродов и являться местом соединения с мономерами с образованием полимеров.
Указанные производные суперактивированы в отношении их нуклеофильной активности путем алкилирования по меньшей мере одной фенольной группы каждой единицы и стабилизированы путем этерификации смесями жирных кислот, главным образом, ненасыщенных кислот (UFA), всех остальных групп, оставшихся свободными.
Как правило, специфические замещения на производных, входящих в композиции согласно изобретению, позволяют модулировать их активность и делают им способными специфически ингибировать основные механизмы, задействованные в большинстве патологий и в процессах старения, упомянутых выше.
Преимущественно, число -О-алкильных групп на молекулу не равно числу гидроксильных групп, приходящихся, в среднем, на молекулу, и предпочтительно, равно 1 или 2.
Алкильная или алкильные группы представляют собой, в частности, группы, обладающие электродонорными свойствами: метильные, изопропильные или трет-бутильные группы, и служат для максимального усиления нуклеофильности ароматических колец и, следовательно, их способности улавливать карбонильные стресс-факторы.
Эффективная стабилизация достигается путем образования сложных эфиров AGI между фенольными группами, оставшимися свободными, и жирными кислотами, извлеченными из растительных масел с большим содержанием ненасыщенных жирных кислот (AGI). Масла выбирают по их благоприятному действию на здоровье. Преимущественно, полученные активные вещества содержат ненасыщенные жирные кислоты в соотношениях, идентичных соотношению кислот в маслах, из которых они извлечены.
Указанные сложные эфиры предпочтительно, включают смеси ацильных радикалов R жирных кислот оливкового масла (Olea europea) или масла виноградных косточек (Vitis vinirefa).
Более конкретно, эти радикалы являются радикалами R насыщенных жирных кислот (AGS = стеариновая кислота; 7-8%), мононенасыщенных жирных кислот (AGMI = олеиновая кислота; 55-75%) и полиненасыщенных незаменимых жирных кислот (AGPI; 15-18%): диненасыщенных (линолевая кислота) и триненасыщенных (линоленовая кислота) групп кислот ω-6 и ω-3,
находящихся в производных согласно изобретению в соотношениях, идентичных соотношениям этих кислот в маслах, которые максимально благоприятно влияют на здоровье, в соответствии с данными эпидемиологических служб.
Проведенная стабилизация позволяет, кроме того, защитить суперактивные стильбеновые полифенолы от определенной преждевременной деструкции (окисление на воздухе или на свету) и одновременно придать им липофильный характер с целью повышения их способности к ресорбции.
Преимущественно, эта стабилизация является временной и эффективность ее не должна далее проявляться, если производные оказываются в условиях, когда надо восстановить всю свою антиокислительную активность. Следовательно, стабилизация должна быть обратимой под действием биологических систем, которые воздействуют на стабилизирующие группы, в частности, ферментов, таких как липазы, эстеразы или протеазы.
Более конкретно, изобретение относится к композициям, отличающимся тем, что указанные выше производные соответствуют формуле (IV)
в которой
- R1 обозначает алкильный радикал или ацильный радикал жирной кислоты растительного масла, обозначаемый радикалом R, описанным выше,
- R2 обозначает водород или место присоединения другой единицы по радикалу R'' или R2 ,
- R3 обозначает водород или место присоединения другой единицы по радикалу R'' или R4,
- R4 обозначает алкильный радикал или ацильный радикал жирной кислоты растительного масла, обозначаемый радикалом R, описанным выше, или место присоединения другой единицы по радикалу R3,
- R'' обозначает Н или место присоединения другой единицы по радикалу R2 или R3,
- R' означает водород или О-ацильный радикал жирной кислоты растительного масла, обозначаемый радикалом R, описанным выше,
и диастереоизомерам и региоизомерам этих единиц.
В качестве примера можно назвать димер (эпсилон-виниферин) и тример (мийабенол С) формул (V) и (VI):
В соответствии с предпочтительным вариантом согласно изобретению описанные выше производные соответствуют алкилированным, а затем стабилизированным производным растительных экстрактов. Следовательно, они имеют структуры полифенолов, которые находятся в этих растительных экстрактах в виде смеси.
Так, указанные растительные экстракты состоят, главным образом, из производных резвератрола, который соответствует формуле (III)
К первой группе этого семейства относятся, в частности, экстракты винограда.
Еще более конкретно, изобретение относится к производным, содержащимся в экстрактах из лоз и/или гроздей винограда (Vitis vinirefa).
Изобретение относится, таким образом, к композициям производных полифенолов, содержащихся в экстрактах из виноградных лоз, причем эти экстракты содержат большое количество полифенольных производных, состоящих, как указано выше, из виниловых эквивалентов флороглюцинола. Эти полифенолы представляют собой, в частности, полифенолы формул III, VII, VIII, IX и X, представленных ниже, соответствующие, соответственно, резвератролу, пицеатаннолу, эпсилон-виниферину, паллидолу, мийабенолу С.
Ко второй группе указанного первого семейства относятся производные, содержащиеся в экстрактах Polygonum (Polygonum cuspidatum).
К третьей группе относятся производные, содержащиеся в экстрактах плодов, например, тутового дерева (Morus sp).
Композиции производных полифенолов согласно изобретению преимущественно плучают согласно способу, включающему взаимодействие композиций полифенолов растительных экстрактов, описанных выше:
- на первой стадии, с алкилирующим агентом в условиях, приводящих к замещению водорода по меньшей мере 1 фенольной ОН-группы на молекулу, предпочтительно, 1-2 групп, алкильной группой, и
- на второй стадии, с ацилирующим агентом, в частности, с ангидридом или хлорангидридом кислоты, в условиях, приводящих к замещению водорода -ОН-групп, оставшихся свободными после алкилирования, смесью ацильных радикалов -COR, высвобождаемых агентом ацилирования, причем R имеет указанные выше значения.
В реакции алкилирования используют реактивы, выпускаемые в продажу, такие как галогениды (иодиды, бромиды,…) или сложные сернистые эфиры, из расчета полтора химических эквивалента. Их медленно добавляют к раствору полифенольного экстракта в апротонном растворителе (например, безводный ацетон) в присутствии минерального основания (карбонат калия,…) при температуре кипения с обратным холодильником и при перемешивании в инертной атмосфере (идеально, азота, аргона).
Реакцию алкилирования останавливают после охлаждения путем добавления разбавленной кислоты (например, соляной) до получения кислого рН. Перемешивание продолжают дополнительно около 45 минут. Реакционную среду концентрируют под вакуумом (выпаривают растворитель). Водный слой экстрагируют равным объемом несмешивающегося растворителя (этилацетат, дихлорметан,…), который сам промывается двумя эквивалентными объемами дистиллированной воды (до нейтральной реакции). Полученный органический слой высушивают над безводным сульфатом натрия, затем фильтруют и упаривают при пониженном давлении для выделения в виде остатка алкилированных полифенолов.
Ацилирующий агент получают из растительного масла в соответствии со следующей процедурой:
- омыление глицеридов растительного масла с последующим подкислением,
- активация путем дегидратации в случае, когда ацилирующим агентом является ангидрид кислоты, или путем хлорирования в случае, когда используют хлорангидрид кислоты, но пригодны для использования и другие производные, создающие тот же активирующий эффект (в зависимости от задачи: переэтерификация, ферментативное ацилирование).
Реакцию омыления осуществляют в водном слое в присутствии щелочного агента, такого как гидроксид калия, используемого по меньшей мере в стехиометрическом количестве, предпочтительно, при температуре кипения с обратным холодильником. Затем раствор доводят до кислого значения рН добавлением неорганической кислоты, и экстрагируют органическим растворителем для выделения смеси свободных кислот, образовавшихся в процессе реакции.
Реакцию дегидратации осуществляют с обратным холодильником в присутствии растворителя, способного образовывать азеотропную смесь с водой, которую удаляют воду по мере ее образования. Используют, например, толуол, улавливая воду системой типа “Dean Stark”.
Реакцию хлорирования ведут в присутствии растворителя, способного растворять свободные жирные кислоты. Реакцию катализируют основанием Льюиса и ведут при медленном добавлении агента хлорирования и при контролируемой температуре около 0°С. Когда добавление закончено, перемешивание продолжают при комнатной температуре, затем реакционную среду концентрируют упариванием под вакуумом и полученные хлорангидриды очищают дистилляцией.
Преимущественно:
- в качестве растворителя в реакции хлорирования используют, например, дихлорметан или хлороформ, при условии, что он не был стабилизирован спиртом,
- агентом хлорирования является, например, тионилхлорид или оксалилхлорид,
- катализатором может быть диметилформамид,
- очистку ацилхлоридов осуществляют отгонкой при глубоком вакууме в «шаровой печи» (Kugelrohr).
Реакцию ацилирования чаще всего осуществляют в присутствии растворителя, способного солюбилизировать, хотя бы частично, алкилированные полифенольные соединения, полученные в результате описанного выше алкилирования.
Подходящие растворители выбирают из галогенпроизводных, таких как дихлорметан, хлороформ или 1,2-дихлорэтан, или азотпроизводных, таких как пиридин, или даже гексан, в зависимости от алкилированных соединений, подлежащих растворению.
Алкилированные полифенольные производные, растворенные в выбранном реакционном растворителе, к которому, преимущественно, добавляют каталитический агент, имеющий основный характер (например, триэтиламин или пиридин), направляют для перемешивания в инертной атмосфере (аргон, азот).
Два эквивалента ангидридов или хлорангидридов AG, которые получены, как описано выше, используют в качестве агентов ацилирования. Эти агенты, добавляемые по каплям, растворяют в реакционном растворителе, если этими агентами не является только пиридин. В случае, когда пиридин является одновременно растворителем и оснόвным катализатором, то осуществляют добавление в обратном порядке. Тогда раствор полифенольных производных добавляют по каплям к ацилпиридиниям, которые получают предварительно.
Можно воспользоваться вариантом осуществления, который заключается в добавлении при энергичном перемешивании щелочной водной фазы (Na3PO4, K2PO4) к органическому раствору (CHCl3, CH2Cl2) алкилированных полифенольных производных и агентов алкилирования, реализуя, таким образом, условия Шоттена-Баумана.
Независимо от принятой методики реакцию осуществляют, предпочтительно, при комнатной температуре в течение времени приблизительно от 7 до 8 часов.
Полученные этерифицированные производные очищают путем добавления подкисленной воды (HCl до кислого рН), затем осуществляют несколько промывок органического слоя дистиллированной водой. После высушивания над сульфатом натрия раствор фильтруют, выпаривают досуха и получают алкилированные и стабилизированные активные флаваноидные вещества.
Полученные активные соединения, обладающие двойной активностью согласно изобретению: улавливать активные формы кислорода (EOR) независимо от их внутриклеточного или внеклеточного происхождения и, одновременно, дикарбонильные соединения (антигликозилирование и анти-AGE), представляют огромный интерес как наиболее полные и наиболее эффективные средства на сегодняшний день против старения кожи.
Композиции согласно изобретению особенно интересны для получения косметических препаратов.
В этих препаратах композиции соединяют с соответствующими носителями, пригодными для наружного применения. Преимущество их в том, что жирорастворимый характер этих композиций благоприятствует введению их в обычные галеновые формы, широко используемые в косметике.
Таким образом, изобретение относится к косметическим композициям, отличающимся тем, что они содержат одну или несколько композиций производных стильбеновых полифенолов, описанных выше, вместе с инертными носителям, подходящими для наружного нанесения, в количестве, эффективном для борьбы со старением кожи.
Эти композиции представлены в форме, подходящей для нанесения топическим путем, такой как крем, мазь, эмульсия, гель, липосомы, лосьон.
Композиции содержат 0,5-5% активного вещества, предпочтительно, 2-3%.
Изобретение относится также к способу предупреждения старения кожи, отличающемуся тем, что наносят на кожу или принимают внутрь одну или несколько косметических композиций, описанных выше.
Согласно другому аспекту, представляющему большой интерес, композиции согласно изобретению могут использоваться в диетологии. В частности, благодаря своей антирадикальной активности и способности улавливать карбонильные соединения, композиции обеспечивают наилучшую сохранность пищевых продуктов. Кроме того, композиции, как правило, представляют собой фактор обогащения витаминами. Поэтому их можно с успехом добавлять в напитки, например, во фруктовые соки, тонизирующие напитки, молочные продукты и продукты их переработки, такие как масло.
Композиции могут быть также использованы как таковые в жидкой форме или же в гранулированной или аналогичной форме, в форме геля или пасты, и введены, например, в кондитерские изделия, такие как фруктовая паста, конфеты, жевательная резинка.
Свойства композиций согласно изобретению могут быть лучше выявлены при использовании композиций в качестве лекарственных средств.
Таким образом, изобретение относится также к фармацевтическим композициям, отличающимся тем, что они содержат терапевтически эффективное количество по меньшей мере одной композиции, описанной выше, вместе с фармацевтически приемлемым носителем.
Преимущественно, эти композиции находятся в форме, подходящей, в частности, для введения пероральным, топическим или парентеральным путем.
Так, более конкретно, для перорального пути введения композиции находятся в форме таблеток, желатиновых капсул, растворов или сиропов.
Для нанесения топическим путем композиции имеют форму крема, мазей, гелей, пластырей или лосьонов.
Для парентерального пути введения композиции находятся в форме стерильных или стерилизуемых растворов для инъекций.
Другие характеристики и преимущества изобретения раскрыты в качестве иллюстрации в примерах, описанных ниже, в которых дана отсылка на фигуры 1-10, которые соответственно показывают:
- Фигура 1: хроматограмму IR-FT, полученную по методу ATR, резвератролов, моноалкилированных (метилированных) метилиодидом,
- Фигура 2: спектр ЯМР 2D HMBC 1H-13C (500 МГц) резвератролов, моноалкилированных (метилированных) метилиодидом,
- Фигура 3 спектр IR-FT резвератролов, моноалкилированных (метилированных) ДМС,
- Фигура 4: спектр ЯМР 2D HMBC 1H-13C (500 МГц) резвератролов, моноалкилированных (метилированных) метилиодидом,
- Фигура 5: спектр IR-FT жирных кислот после омыления оливкового масла «вирджин», метод ATR,
- Фигура 6: газовую хроматограмму, детектируемую масс-спектрометрией (GC-DSQ2), сложных метиловых эфиров, полученных из хлорангидридов AG оливкового масла,
- Фигура 7: спектр IR-FT хлорангидридов AG оливкового масла (метод ATR),
- Фигура 8: спектр ЯМР протона при 500 МГц (CDCl3) хлорангидридов AG оливкового масла,
- Фигура 9: спектр IR-FT стильбеноидных полифенолов виноградных лоз, алкилированных и стабилизированных AG оливкового масла,
- Фигура 10: спектр ЯМР 2D HMBC 1H-13C (500 МГц, CDCl3) стильбеновых полифенолов из виноградных лоз, алкилированных и стабилизированных AG оливкового масла.
Пример 1: О-алкилирование флороглюцинола
Растворяют 1,560 г флороглюцинола (12,3 ммол) в 20 мл безводного ацетона в двугорлой колбе, снабженной холодильником. В атмосфере аргона и при перемешивании добавляют в присутствии 1,685 г (12,3 ммол, 2 экв. химических) карбоната калия (К2СО3) 766 микролитров метилиодида (=1,746 г; d=2,28 г/мл при 25°С), т.е. 12,3 ммол = 1 молярный эквивалент по отношению к резвератролу. Реакцию проводят с обратным холодильником в течение 3 часов.
Реакционную среду фильтруют на фриттированном стекле no 4 для удаления (К2СО3) и выпаривают ацетон под вакуумом. Остаток обрабатывают 15 мл этилацетата. Органический слой промывают 2 раза 15 мл дистиллированной воды, высушивают над сульфатом натрия, фильтруют и выпаривают досуха с получением остатка массой 1357 мг, идентифицированного как 5-метоксирезорцинол (выход сырого продукта = 89%; молекулярная масса = 124) на основании его спектральных характеристик: ЯМР 1Н, ацетон-d6, 500 МГц, δ м.д.: 5,95 (1Н, д); 5,90 (2Н, д); 3,65 (3Н, с, СН3), ЯМР 13С, ацетон-d6, 125 МГц, δ м.д.: 167,2 (с); 164,22 (2с); 100,61 (д); 98,26 (2д); 59,6 (квадруплет).
Пример 2: О-алкилирование резвератрола
В двугорлой колбе, снабженной холодильником, растворяют 450 мг резвератрола (1,97 ммол) в 10 мл безводного ацетона. При перемешивании в атмосфере аргона в присутствии 270 мг (1,97 ммол, 2 экв. химических) карбоната калия (К2СО3) прибавляют 123 микролитра метилиодида (=280 мг); d=2,28 г/мл при 25°С), т.е. 1,97 ммол = 1 экв. молярный по отношению к резвератролу. Реакцию ведут с обратным холодильником в течение 3 часов.
Реакционную среду фильтруют на фриттированном стекле №4 для удаления (К2СО3) и выпаривают ацетон под вакуумом. Остаток обрабатывают 15 мл этилацетата. Органический слой промывают 2 раза 15 мл дистиллированной воды, высушивают над сульфатом натрия, фильтруют и выпаривают досуха с получением остатка массой 548 мг (выход сырого продукта = 91,6%, включающего монометилированные резвератролы, молекулярная масса = 304).
Изучение результатов IR-FT-спектроскопии полученного экстракта -О-метилированных резвератролов позволило установить общие характеристики, присущие всем названными метилированным производным, включая самые сложные растительные экстракты стильбеновых полифенолов, отмеченные пиками на спектре (Фиг.1): полосы при 2838 (СН) и 1251, 1143 и 1058 см-1 (простые эфиры).
Эта смесь метилированных резвератролов характеризуется в ЯМР спектре корреляциями, подтверждающими алкилирование, между ароматическими углеродами, связанными с кислородом, резвератрола (δ=160 м.д.) и протонами простых метиловых эфиров (δ=3,8 м.д.). Спектр ЯМР 2D HMBC (Фиг.2), показывает корреляции между ароматическими углеродами, связанными с кислородом (155-162 м.д.) и протонами простых метиловых эфиров, с резонансом на частоте с центром 3,8 м.д.
Пример 3: Стадия О-алкилирования стильбеновых полифенолов
Используют 10,08 г (44 ммол) экстракта стильбеновых полифенолов, полученных способом согласно патенту FR 2766176, которые растворяют в 50 мл ацетона. Добавляют 12,25 мл активированного К2СО3 (88 ммол = 4 экв. химических), затем 3,15 мл (33 ммол, 1,5 экв. химических) алкилирующего агента, в данном случае, диметилсульфата (ДМС) при перемешивании в атмосфере аргона.
При расчете химических эквивалентов исходят из того, что в среднем 3 гидроксильных остатка находятся на резвератрольной единице. Таким образом, считают, что каждая порция экстракта массой 228 г соответствует «1 молю резвератрола» и имеет три фенольные группы, из которых одна должна быть превращена в группу алкилового простого эфира. Следовательно, химический эквивалент алкилирующего агента составляет одну треть от числа молей используемого экстракта резвератрола, исходя из того, что молекулярная масса равна 228.
Полученный прозрачный раствор нагревают с обратным холодильником в течение 7 часов, затем реакцию охлаждают. После добавления раствора разбавленной соляной кислоты до получения кислого рН (220 мл), перемешивание продолжают еще 45 минут. Реакционную среду концентрируют под вакуумом (испарение ацетона). Остаточный водный слой экстрагируют равным объемом этилацетата, который промывают два раза 200 мл дистиллированной воды (до нейтральной реакции промывочной воды). Полученный органический слой высушивают над безводным сульфатом натрия, фильтруют и выпаривают при пониженном давлении с получением остатка алкилированных стильбеноидных полифенолов (9,923 г; выход сырого продукта = 93,2%, средняя молекулярная масса = 242).
В предпочтительном случае, когда каждая молекула исходного экстракта подвергается только одному метилированию на стильбеноидную единицу («резвератрольную»), получают смесь различных возможных регио- и стереоизомеров, таких как димеры и триммеры, представленные ниже.
Примеры активированных стильбеноидных полифенолов для борьбы с карбонильными стрессами
Как правило, различные фенольные группы каждой из молекул, реагируют с разной кинетической скоростью. Например, в случае резвератрола относительные содержания различных изомеров положения следующие:
| Резвератрол | 6% |
| 3-О-метил-резвератрол | 8% |
| 4'-О-метил-резвератрол | 13% |
| 3,4'-ди-О-метил-резвератрол и 3,5-ди-О-метил-резвератрол |
23% |
| 3,4',5-ди-О-метил-резвератрол | 13% |
Как следует из таблицы, образуется большое разнообразие суперактивированных стильбеноидных активных веществ, которые представляют собой монометилированные производные указанных выше конфигураций, однако наряду с ними одновременно образуются в небольшом количестве возможные ди- и три-метилированные изомеры.
Как и в предыдущем примере, алкилированные (метилированные) структуры стильбеноидных соединений вытекают из анализа различных спектров этих соединений:
- Наличие простых метиловых эфиров фенола подтверждается IR-спектром (Фиг.3), в частности, появлением полос поглощения между 2974 и 2836 см-1, характерных для С-Н-метилов (элонгация), и полос поглощения между 1040-1235 см-1, характерных для простых эфирных групп (С-О).
- Спектр ЯМР 2D HMBC (Фиг.4) показывает корреляции между ароматическими углеродами, связанными с кислородом (155-160 м.д., и протонами простых метиловых эфиров, резонирующих на частоте около 3,8 м.д.
Пример 4: Получение алкилирующих агентов
Стадия №1: омыление оливкового масла
К 50,46 г оливкового масла «вирджин» (57 ммол, = «171 экв.»), помещенному в колбу, снабженную холодильником, добавляют 16,08 г гидроксида калия (285 ммол, 1,67 экв.), растворенного в 2,5 мл этанола и 50 мл воды. Реакцию проводят с обратным холодильником в течение 5 часов. Реакционную среду перемешивают еще 14 часов при комнатной температуре.
После разбавления полученного раствора 300 мл воды, добавляют десятикратно разбавленную соляную кислоту (3,7%; масса/об) до установления кислого рН водного слоя (около 250 мл). Содержимое колбы, в которой находится на поверхности пастообразное «нерастворимое» вещество, переносят затем на делительную воронку и экстрагируют 700 мл гексана. Органический слой отделяют, затем промывают 2 раза 300 мл дистиллированной воды (до получения нейтрального рН этого водного слоя).
Органический слой высушивают над сульфатом натрия, фильтруют на фриттированном стекле n°4, затем выпаривают с получением остатка массой 42,9 г (выход сырого продукта = 88,8%).
Инфракрасный спектр, записанный по методу ATR с Фурье-преобразованием (Фиг.5), показывает характеристическую полосу свободных органических кислот при 1709 см-1 и в то же время исчезновение полос сложных эфиров исходного масла.
Стадия №2: Активация жирных кислот, полученных после омыления оливкового масла, посредством образования хлорангидридов:
В колбе, охлаждаемой на ледяной бане, в атмосфере аргона перемешивают раствор 41,5 г свободных жирных кислот (147,1 ммол), полученных на стадии №1, в 232 мл хлороформа (стабилизированного амиленом). С помощью капельной воронки прикапывают 13,8 мл оксалилхлорида (162 мМ = 1,1 экв.) в течение 30 минут. Вводят 1 мл диметилформамида (ДМФ) и перемешивание продолжают на ледяной бане в течение 5 минут. После концентрирования при пониженном давлении реакционной смеси (хлороформ и избыток оксалилхлорида) получают 44,3 г маслянистого остатка, слегка окрашенного в желтый цвет (выход сырого продукта = 100%).
Путем отгонки в шаровой печи (kugelrhor) при значительном вакууме (2 мм рт.ст.) исчезает окрашивание полученного остатка (бесцветная жидкость), одновременно отбирают фракции, отгоняемые при температуре 178-195°С.
Для проведения анализа состава полученной смеси хлорангидридов жирных кислот несколько микролитров дистиллята обрабатывают метанолом. Весь объем впрыскивают в газовый хроматограф, снабженный колонкой типа “FAME” (Fatty Acid Methyl Ester) и линейным детектором массы (DSQ-II). На хроматограмме, представленной на Фиг.6, пик со временем удержания 17,8 мин соответствует стеарату (М+. =298), пик со временем удержания 18,07 мин соответствует олеату (М+. =296), пик со временем удержания 18,08 мин соответствует линолеату (М+. =294) и пик со временем удержания 19,38 мин соответствует линоленату (М+. =292). Относительные интенсивности пиков этих компонентов хорошо указывают на их соответствующие содержания.
Спектры IR-FT (Фиг.7) и ЯМР протона (Фиг.8) находятся в полном соответствии с образованием исключительно этих хлорангидридов:
Полоса при 1798 см-1 характерна для ацилхлоридов.
Протоны альфа-карбонильной группы (т, J=7,5 Гц) имеют химический сдвиг 2,9 м.д., характерный для превращения карбоксильных групп в хлорангидриды кислоты.
Пример 5: Этерификация О-алкилированных олигомеров резвератрола
8,4 г (35 ммол) О-алкилированных олигомеров резвератрола (см. пример 3) суспензируют в 106 мл гексана с добавлением 9,3 мл триэтиламина (70 ммол), и перемешивают в атмосфере аргона. Добавляют по каплям 10,65 г хлоридов, полученных в примере 4, и разбавленных в 45 мл гексана (35,1 ммол, 1 экв.).
Реакцию оставляют на 6 часов для перемешивания при комнатной температуре, затем переносят на делительную воронку и промывают 100 мл десятикратно разбавленной соляной кислоты, затем 90 мл 10% (масса/объем) раствора NaHCO3 в воде и, наконец, дистиллированной водой до нейтральной реакции (дважды 90 мл). Органический слой высушивают над сульфатом натрия, фильтруют, затем выпаривают досуха при пониженном давлении. Получают остаток 19,21 г активированных и стабилизированных стильбеноидных активных веществ из виноградных лоз (= 24,64 ммол, выход сырого продукта = 70,6%, средняя молекулярная масса = 774).
Для того, чтобы идентифицировать эти активные вещества, они были исследованы с помощью спектральных анализов:
- Инфракрасный спектр с Фурье-преобразованием, записанный по методу ATR (Фиг.9), показывает появление интенсивной полосы при 1764 см-1, характерной для карбоксилов сложных эфиров фенола, сопровождающееся исчезновением широкой полосы с центром при 3350 см-1, которая соответствует свободным фенольным гидроксилам.
- Спектр ЯМР двухмерный гетероциклический 1Н-13С с наибольшей широтой спектра при 500 МГц (Фиг.10), записанный в режиме инверсии (HMBC), четко показывает корреляции, которые находятся в полном соответствии с различными структурами стильбеноидных полифенолов алкилированных (простые метиловые эфиры с кислородом ароматического цикла) и этерифицированных (сложные эфиры жирных кислот, главным образом, ненасыщенных, находящихся в виде статистической смеси, извлекаемой из оливкового масла, используемого для получения агентов ацилирования).
В предпочтительном варианте, когда каждая молекула исходного экстракта подвергается только одному метилированию на стильбеноидную единицу («резвератрольную») и в котором все остаточные фенольные группы ацилированы смесью AG оливкового масла, получают смесь разных возможных регио- и стереоизомеров мономеров и димеров, представленные ниже.
Пример 5: Косметические композиции
Рецептура А
| ФАЗЫ | ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА | % |
| 101 | Вода | 80,8000 |
| 102 | EDTA тетранатриевый | 0,0500 |
| 103 | Глицерин | 5,0000 |
| 104 | Карбомер | 0,3500 |
| 201 | Цетеарилгликозиды пшеницы | 0,7500 |
| 202 | Цетеарилгликозиды ячменя | 1,7500 |
| 203 | Цетеариловый спирт | 2,5000 |
| 204 | Композиция согласно изобретению | 0,05-1 |
| 205 | Масло Butyrospermum Parkii | 2,5000 |
| 206 | Токоферилацетат | 0,5000 |
| 207 | Масло виноградных косточек (Vitis Vinifera) | 3,0000 |
| 208 | Цетиловый спирт | 1,0000 |
| 209 | Цетилфосфат калия | 1,0000 |
| 301 | Консерванты | 0,6000 |
| 401 | Душистое вещество | 0,2000 |
| 501 | Гидроксид натрия до рН 6,00 |
Рецептура В
| ФАЗЫ | ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА | % |
| 101 | Вода | 79,40000 |
| 102 | EDTA тетранатриевый | 0,05000 |
| 103 | Лимонная кислота до конечного рН 5,5 | 0,15000 |
| 201 | Ксантогеновая смола | 0,30000 |
| 202 | Бутиленгликоль | 5,00000 |
| 301 | Цетеарет-20 | 1,50000 |
| 302 | Глицерилстеарат | 2,00000 |
| 303 | Композиция согласно изобретению | 0,05-1 |
| 304 | Масло Butyrospermum Parkii | 1,00000 |
| 305 | Гексиллаурат | 4,00000 |
| 306 | Диметикон | 3,00000 |
| 307 | Сквален | 2,00000 |
| 308 | Токоферилацетат | 0,50000 |
| 401 | Консерванты | 0,60000 |
| 501 | Душистое вещество | 0,50000 |
1. Композиция производных полифенолов, отличающаяся тем, что производные полифенолов содержат мономеры, олигомеры или полимеры, состоящие из единиц формулы (I)
причем эти единицы характеризуются одновременным наличием кольца резорцинольного типа (кольцо А) и кольца парафенольного типа (кольцо В), соединенных друг с другом углеродным фрагментом С или слитых (и тогда фрагмент С отсутствует), при этом указанные производные суперактивированы, в отношении нуклеофильной активности, путем алкилирования по меньшей мере одной фенольной группы каждой единицы и стабилизированы путем этерификации смесью главным образом ненасыщенных жирных кислот (UFA) всех остальных фенольных групп.
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в указанных единицах кольца А и В слиты и тогда фрагмент С отсутствует, как в флороглюциноле формулы (II)
3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что кольца A и B в указанных единицах отличаются друг от друга, а фрагмент С состоит из 2 углеродов, которые Sр2-гибридизированы и образуют винильную связь, как в резвератроле формулы (III)
или фрагмент С состоит из sp3-гибридизированых углеродов и является местом соединения с мономерами для образования олигомеров и полимеров.
4. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что число -O-алкильных групп на единицу не равно числу гидроксильных групп, приходящихся в среднем на одну структурную единицу.
5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что число -O-алкильных групп, приходящихся в среднем на единицу, равно 1 или 2.
6. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что алкильная или алкильные группы являются метальными, изопропильными или трет-бутильными группами.
7. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанные сложноэфирные группы являются сложными эфирами жирных кислот растительных масел.
8. Композиция по п.7, отличающаяся тем, что сложные эфиры содержат ацильные радикалы R, соответствующие насыщенным жирным кислотам, таким как стеариновая кислота, жирным мононенасыщенным кислотам, таким как олеиновая кислота, и жирным полиненасыщенным незаменимым кислотам, таким как линолеиновая и линоленовая кислота.
9. Композиция по п.7, отличающаяся тем, что растительные масла выбраны из оливкового масла или масла виноградных косточек.
10. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что указанные производные соответствуют формуле (IV)
в которой
R1 обозначает алкильный радикал или ацильный радикал жирной кислоты растительного масла, обозначаемый радикалом R, описанным выше,
R2 обозначает водород или место присоединения другой единицы по радикалу R'' или R2,
R3 обозначает водород или место присоединения другой единицы по радикалу R'' или R4,
R4 обозначает алкильный радикал или ацильный радикал жирной кислоты растительного масла, обозначаемый радикалом R, описанным в п.8, или место присоединения другой единицы по радикалу R3,
R'' обозначает Н или место присоединения другой единицы по радикалу R2 или R3,
R' означает водород или 0-ацильный радикал жирной кислоты растительного масла, обозначаемый радикалом R, описанным выше, и диастереоизомерам и региоизомерам этих единиц.
11. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что указанные производные соответствуют димерам и гримерам формулы соответственно V и VI
12. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что указанные производные соответствуют стабилизированным и алкилированным производным растительных экстрактов.
13. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что указанные растительные экстракты являются виноградными экстрактами.
14. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что указанные виноградные экстракты получены из виноградных лоз и/или гроздьев.
15. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что используют производные экстрактов из виноградных лоз, причем эти экстракты содержат полифенольные производные, состоящие из виниловых аналогов флороглюцининола, в частности резвератрол, пицеатаннол, эпсилон-виниферин, паллидол, мийабенол С, соответствующие соответственно формулам III, VII, VIII, IX и X:
16. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что указанные растительные экстракты являются экстрактами Polygonum.
17. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что указанные растительные экстракты являются экстрактами плодов, например, тутового дерева.
18. Способ получения композиции по одному из пп.1-17, отличающийся тем, что подвергают взаимодействию полифенольные композиции растительных экстрактов, описанных выше:
на первой стадии, с алкилирующим агентом в условиях, приводящих к замещению водорода по меньшей мере 1 фенольной ОН-группы на мономерную структурную единицу каждой молекулы, предпочтительно 1-2 группы, одной алкильной группой, и
- на второй стадии, с ацилирующим агентом, в частности с ангидридом или хлорангидридом кислоты, в условиях, приводящих к замещению водорода в группах -ОН, оставшихся свободными после алкилирования, смесью ацильных радикалов -COR, высвобождаемых агентом ацилирования, причем R имеет указанные выше значения.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что ацилирующий агент получают из растительного масла в соответствии с процедурой, которая включает:
омыление глицеридов растительного масла с последующим подкислением,
- активацию путем дегидратации в случае, когда ацилирующим агентом является ангидрид кислоты, или путем хлорирования в случае, когда используют хлорангидрид кислоты.
20. Косметическая композиция, отличающаяся тем, что она содержит эффективное для борьбы со старением кожи количество одной или нескольких композиций производных полифенолов согласно одному из пп.1-17 в комбинации с инертным носителем, подходящим для наружного применения.
21. Композиция по п.20, отличающаяся тем, что она имеет форму, подходящую для нанесения топическим путем, такую как крем, мазь, эмульсия, гель, липосомы, лосьон.
22. Композиция по п.20 или 21, отличающаяся тем, что она содержит 0,5-5% активного продукта, предпочтительно 2-3%.
23. Применение композиции по одному из пп.1-16 в диетологии.
24. Применение по п.23, отличающееся тем, что указанную композицию добавляют в напитки, например, во фруктовые соки, тонизирующие напитки, в молочные продукты и продукты их переработки, такие как масло, в жидкой форме или же в гранулированной или аналогичной форме, в форме геля или пасты, введенные, например, в кондитерские изделия, такие как фруктовая паста, конфеты, жевательная резинка.
25. Композиция по одному из пп.1-16 для применения в качестве лекарственного средства.
26. Фармацевтическиая композиция, отличающаяся тем, что она содержит терапевтически эффективное количество по меньшей мере одной композиции по одному из пп.1-16 в комбинации с фармацевтически приемлемым носителем.
27. Композиция по п.25 или 26, отличающаяся тем, что она имеет форму, подходящую для введения пероральным, топическим или парентеральным путем.
28. Композиция по п.27, отличающаяся тем, что она имеет форму, подходящую для введения пероральным путем, такую как раствор, сироп, таблетка, желатиновая капсула.
29. Композиция по п.27, отличающаяся тем, что она имеет форму, подходящую для нанесения топическим путем, такую как крем, мазь, гели, лосьоны или пластырь.
30. Композиция по п.27, отличающаяся тем, что она имеет форму, подходящую для введения парентеральным путем, такую как стерильный или стерилизуемый раствор для инъекций.
