Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к медицине, в частности к композиции, содержащей NADH/NADPH, способу получения и ее применению.
Уровень техники
Человек как гетеротрофное существо повседневно нуждается в макромолекулах (белок, жиры, углеводы) для удовлетворения своей потребности в энергии и веществах. В рамках энергетического обмена веществ человеческая клетка сжигает продукты распада макромолекул питательных веществ, перенося при этом электроны продуктов распада на молекулярный кислород дыхательной цепи. При этом тепловая энергия и накопленная биохимическая энергия запасается в виде аденозинтрифосфата (АТФ) и других богатых энергией фосфатов. Однако большая часть продуктов расщепления макромолекул используется при биосинтезе и регенерации новых биологических структур (например, ферментов, гормонов, клеток тела, вещества соединительной ткани). Для этих процессов синтеза требуются как электроны, так и биохимическая энергия (например, АТФ), высвобождающаяся в процессе сжигания. Как окисление (при котором энергия высвобождается вследствие разрушения химических структур), так и восстановление (при котором создаются новые биологические структуры вследствие затраты энергии) представляют собой процессы обмена веществ, при которых переносятся электроны макромолекул питательного вещества. Таким образом, все процессы обмена веществ в человеческом организме представляют собой процессы окисления и восстановления, так называемые редокс-процессы, при этом важное значение имеют "оздоровительные" антиоксиданты.
Так как при биохимических процессах электроны не могут переноситься в изолированном виде, в клетке есть молекулы-переносчики, называемые переносчиками электронов. В принципе, каждый атом и каждая молекула, переносящие электроны на участника реакции, являются переносчиком электронов или - по отношению к каждому участнику реакции, на который переносится электрон - донором электронов, или восстановителем или антиоксидантом. Потенциал переноса электронов различается от молекулы к молекуле. Такой стандартный редокспотенциал тем ниже, чем выше давление электронов данной молекулы, и тем выше, чем ниже давление электронов. Молекулы с низким стандартным редокспотенциалом содержат высокоэнергетические электроны, который переходит либо на биохимическую энергию либо идет на создание новых биологических структур высокого порядка, т.е. жизнеспособность человеческого организма в конечном итоге определяется тем, насколько высоко содержание высокоэнергетических электронов в питании. Вследствие своего чрезвычайно низкого стандартного редокспотенциала, равного -320 мВ, никотинамид-аденин-динуклеотид, восстановленный (NADH), относится, например, к наиболее важным и наиболее богатым энергией переносчикам электронов при обмене веществ в организме человека. NADH переносит электроны (в виде связанного "гидрида") на молекулярный кислород дыхательной цепи преимущественно для производства энергии (при одновременном образовании АТФ). Такая реакция, называемая окислительным фосфорилированием в дыхательной цепи, протекает в митохондриях клеток. Следовательно, NADH является как бы символом энергии клеток.
NADH повышает познавательные, умственные и двигательные способности при болезнях Паркинсона и Альцгеймера, при усталости, отсутствии стимулов и хроническом синдроме усталости. NADH повышает также жизнерадостность и работоспособность, в отдельных случаях сообщалось также, что с помощью NADH могут устраняться нарушения либидо и потенции. Следствием ограниченного эндогенного синтеза NADH могут являться депрессии, ослабление способности к обучению и концентрации внимания, а также пониженная функциональная способность при физической нагрузке и занятиях большим спортом. Не в последнюю очередь NADH повышает работоспособность печени по синтезу и выведению ядов.
Однако имеется целый ряд других подобных "оздоровительных" антиоксидантов, которые в большинстве случаев сами вырабатываются в организме. Следовательно, в принципе, организм человека в состоянии сам синтезировать такие антиоксиданты, как, например, NADH. NADH образуется на протяжении нескольких этапов обмена веществ с участием ферментов и при большом расходе энергии из ниацина или его предстадий L-триптофана, а также из фосфорсодержащего углевода 5-фосфорибозил-1-пирофосфат (PRPP), рибозы с тремя фосфатными остатками. На образовавшийся при этом никотин-рибонуклеотид переносится остаток молекулы АТФ (а именно аденозинмонофосфата (АМФ)). Последним этапом синтеза служит передача аминогруппы глутамина, из которого образуется NAD+ (никотинамид-динуклеотид, окисленный). Если на эти молекулы привить дополнительный фосфат (из АТФ), то в этом случае образуется никотинамид-аденин-динуклеотидфосфат (NADP) (регенеративная молекула). Собственная биологическая активация NAD+ - в результате переноса гибрида из молекул питательного вещества - происходит также вследствие расщепления АТФ, т.е. при большом энергопотреблении. Ниацин и глютамин способствуют таким образом эндогенному синтезу NADH при условии, что клеточное депо, содержащее АТФ и высокоэнергетические синтезирующие ферменты, заполнено в достаточной степени.
В принципе, также возможно вводить необходимые и важные для здоровья организма антиоксиданты экзогенно через питание. Правда, вследствие своего очень низкого стандартного редокспотенциала эти антиоксиданты являются чрезвычайно чувствительными к кислороду и поэтому практически не существуют в восстановленном виде.
Раскрытие изобретения
Поэтому задачей настоящего изобретения является создание оздоровительных антиоксидантов с низким редокспотенциалом, составляющим менее -180 мВ, в стабильной для хранения форме, в результате чего антиоксиданты могут вводиться также экзогенно дополнительно к эндогенным продуктам. При этом стабильность хранения должна быть настолько высокой, чтобы защита антиоксидантов от окислительного и химического распада обеспечивалась в течение не менее 6 месяцев.
Согласно изобретению данная задача решается с помощью композиции, которая отличается тем, что она содержит, по меньшей мере, один изолированный оздоровительный антиоксидант А с редокспотенциалом менее -180 мВ и, по меньшей мере, один изолированный антиоксидант В, стабилизирующий антиоксидант А, со стандартным редокспотенциалом, который ниже стандартного редокспотенциала антиоксиданта А.
Благодаря применению антиоксиданта В с более низким стандартным редокспотенциалом, чем у антиоксиданта А, неожиданно было установлено, что антиоксидант А обладает достаточной стабильностью при хранении и защищен от распада в противоположность традиционным композициям.
Так, например, в ЕР 1161884 А1 раскрыто, что пищевая добавка, содержащая NADH, стабилизируется витамином Е. Однако витамин Е обладает более высоким стандартным редокспотенциалом, чем антиоксидант В, согласно изобретению, например, токоферол обладает стандартным редокспотенциалом +300 мВ.
В US 5332727 и US 5,952,312 описана композиция, содержащая NADH или NADPH, а также в качестве стабилизатора NaHCO3, аскорбиновую кислоту, аскорбат натрия, токоферол, токоферолацетат или поливинилпиролидон. Однако и эти стабилизаторы обладают стандартным редокспотенциалом, превышающим соответствующий потенциал антиоксиданта В согласно изобретению, и они не являются пригодными для оптимальной стабилизации, например, NADH или NADPH через пониженный стандартный редокспотенциал. Например, аскорбиновая кислота обладает редокспотенциалом +80 мВ.
Содержащиеся в композиции антиоксиданты могут быть либо искусственного либо естественного происхождения, важно при этом, чтобы антиоксиданты были изолированными, т.е. очищенными, причем, как уже указывалось, может применяться отдельный изолированный антиоксидант или смесь изолированных антиоксидантов, при этом, по меньшей мере, один из антиоксидантов В обладает стандартным редокспотенциалом, который ниже редокспотенциала предохраняемого антиоксиданта А. При этом под понятием "изолированный" понимается, что очищенный антиоксидант присутствует в композиции в концентрации, которая превышает концентрацию естественных, т.е. встречающихся в природе смесей. Такие концентрации составляют преимущественно свыше 20%, предпочтительно свыше 40%, особо предпочтительно свыше 60% от композиции, за исключением стабилизаторов, солей и других вспомогательных веществ. Редокспотенциал антиоксиданта В может составлять, например, менее -190 мВ, менее -320 мВ, менее -600 мВ.
Под понятием "антиоксидант А" понимаются антиоксиданты с редокспонтенциалом менее -180 мВ, они являются оздоровительными, причем понятие "оздоровительный" означает, что антиоксидант имеет важное значение для функционирования организма человека или животного. При этом следует понимать под ними преимущественно такие антиоксиданты, которые вырабатываются в организме человека или животного, но которые вследствие врожденных заболеваний или под действием внешних факторов вырабатываются эндогенно в организме в слишком малых концентрациях, вследствие чего для оптимального здоровья требуется их введение извне. Такими антиоксидантами А являются, например, NADH, NADPH, FADH2 (флавинаденин-динуклеотид, восстановленный), FMNH2 (флавин-мононуклеотид, восстановленный), FADH, FMNH и др.
В рамках настоящей заявки под понятием "антиоксидант В" следует понимать антиоксидант, обладающий более низким стандартным редокспотенциалом, чем тот же потенциал содержащегося в композиции антиоксиданта А, в результате чего антиоксидант А стабилизируется антиоксидантом В. При этом антиоксидант не будет оказывать в первую очередь непосредственное влияние на здоровье человека или животного.
Если в композиции содержится только антиоксидант А, например FADH со стандартным редокспотенциалом -190 мВ, то присутствие антиоксиданта В со стандартным редокспотенциалом менее -190 мВ в композиции оказывается достаточным для стабилизации FADH при таком редокспотенциале. Если же, с другой стороны, в композиции наряду с FADH присутствует другой один или несколько антиоксидантов А, обладающие меньшим редокспотенциалом, как, например, FADH2 (-220 мВ) и/или FMNH2 (-220 мВ), то в композиции необходимо присутствие по меньшей мере одного антиоксиданта В со стандартным редокспотенциалом менее -220 мВ. Само собой разумеется, что дополнительно может присутствовать и антиоксидант В с редокспотенциалом менее -190 мВ. Должны ли присутствовать в композиции один или несколько антиоксидантов В, решается в каждом случае отдельно и зависит от возможностей применения, определяемых технологическим процессом, стоимостью и другими факторами. Важно, во всяком случае, чтобы для стабилизации антиоксиданта А с наименьшим редокспотенциалом постоянно присутствовал антиоксидант В с еще меньшим редокспотенциалом.
Разница между антиоксидантами А и В состоит в том, что антиоксидант А оказывает оздоровительный эффект, а антиоксидант В не является обязательным, но он служит, в первую очередь, для стабилизации антиоксиданта А.
При этом особо целесообразно, чтобы антиоксидант А выбирался из группы, состоящей из NADH, NADPH, восстановленной альфа-липоновой кислоты, восстановленного глутатиона, FADH2, FMNH2, FADH или FMNH. Эти антиоксиданты обладают следующими редокспотенциалами:
восстановленная альфа-липоновая кислота -290 мВ; глутатион -230 мВ; FADH2 -220 мВ; FMNH2 -220 мВ; FADH -190 мВ; FMNH -190 мВ; NADH -320 мВ. Эти антиоксиданты особенно важны для здоровья человека и организма животных и обладают стандартным редокспотенциалом менее -180 мВ. Указанные вещества являются особо чувствительными и поэтому проблематично приготовление этих веществ в стабильной для хранения форме, исключая при этом, например, химические изменения антиоксидантов и не добавляя вредных для здоровья консервантов. Само собой разумеется, что все эти антиоксиданты могут присутствовать в композиции совместно. При этом лишь важно, чтобы антиоксиданты В присутствовали в достаточном количестве для стабилизации всех антиоксидантов А.
Композиция может выпускаться при этом в любой, удобной для приема форме, например в виде обычных продуктов питания, пищевых добавок, диетических продуктов питания, лекарственных средств и пр.
Предпочтительно, чтобы в качестве антиоксиданта В использовался хлорофилл и/или восстановленный ферредоксин. Неожиданно было найдено, что хлорофилл особенно хорошо пригоден для защиты от распада антиоксидантов с редокспотенциалом менее -180 мВ, причем могут применяться один или несколько видов хлорофилла, например хлорофилл А, В, С и/или D, при этом хлорофиллы фотосистемы I обладают более низким редокспотенциалом по сравнению с хлорофиллами фотосистемы II.
Особо предпочтительно, чтобы композиция дополнительно содержала изолирующее кислород вещество. Если наряду с антиоксидантом В в композиции содержится изолирующее кислород вещество, то в результате предупреждается контакт между антиоксидантом А и кислородом и, следовательно, процесс окисления антиоксиданта А. Само собой разумеется, что и здесь в композиции можно применять не только изолирующее кислород вещество, но и несколько разных изолирующих кислород веществ, причем под понятием "изолирующее кислород вещество" понимается любое вещество или любая композиция, которая уменьшает или предупреждает в значительной степени контакт между антиоксидантом А и кислородом.
Предпочтительно, чтобы изолирующим кислород веществом служило маслянистое вещество. Маслянистые вещества в качестве изолирующих кислород веществ особенно хорошо применять в композиции согласно изобретению, так как они эффективно предупреждают или, по меньшей мере, существенно уменьшают контактирование кислорода с антиоксидантом А композиции, при этом известен целый ряд маслянистых веществ, которые являются оздоровительными. Также и в этом случае, разумеется, можно применять не только одно маслянистое вещество, но и разные маслянистые вещества, например масла с содержанием разных ненасыщенных жирных кислот или масла разного происхождения.
При этом особо оптимально, чтобы изолирующее кислород вещество представляло собой маслянистое вещество с содержанием, по меньшей мере, одного дополнительного антиоксиданта С. В результате дополнительно повышается защита антиоксиданта А, так как окислительный распад антиоксиданта А предупреждается не только антиоксидантом В, но и в двойной мере маслянистым веществом, во-первых, потому что контакт между антиоксидантом А и кислородом исключается или существенно уменьшается, и, во-вторых, в случае наличия кислорода происходит снижение его содержания уже в маслянистом веществе под действием антиоксиданта С.
Особо предпочтительно, чтобы изолирующее кислород вещество содержало в качестве антиоксиданта С витамин Е, в частности токотриенол. Витамин Е является антиоксидантом с дополнительным оздоровительным эффектом, в частности, он снижает содержание холестерина и защищает клетки. При этом может применяться разновидность витамина Е, например, такая, как токоферол, а также, по меньшей мере, две или более разновидности витамина Е. Также особо оптимально, чтобы применялся токотриенол, так как он обладает в 50-1000 раз более высоким антиокислительным потенциалом по сравнению с искусственным токоферолом. Токотриенолы в качестве липофильных антиоксидантов играют важную биологическую роль при антиокислительной защите клеточных ядер (генетический материал), митохондрий (энергоснабжение клеток), эндоплазматической сети (клеточный синтез) и мембраны клетки (стойкость и продолжительность жизни тканей). Сфера применения токотриенолов в лечебном питании распространяется, например, на иммунную систему, сердечно-сосудистую систему, аппарат мышцы/сухожилия/суставы, печень в качестве выводящего яды органа, кожу и регенеративные процессы нервной системы. Само собой разумеется, что в изолирующем кислород веществе могут содержаться как токотриенолы, так и токоферолы.
Особо эффективную композицию получают в том случае, когда антиоксиданты А и В применяются в соотношении от 10:1 до 1:10, предпочтительно от 3:1 до 1:3.
Было установлено, что при таких соотношениях достигается оптимальная защита антиоксиданта А, причем при соотношении, в частности, от 1:1 до 1:3 обеспечивается широкая защита антиоксиданта А.
Предпочтительно, чтобы композиция дополнительно содержала одно или несколько вспомогательных веществ. В зависимости от назначения композиции вспомогательные вещества могут служить фармацевтически совместимыми основами, эмульгаторами, стабилизаторами, красителем, вкусовым веществом, дополнительными фармацевтическими активными веществами, пищевыми техническими вспомогательными веществами и пр. В качестве основы особенно эффективной является, например, кремневая кислота, так как она нейтральна и не влияет на редокспотенциал ингредиентов.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является применение композиции согласно изобретению в качестве пищевой добавки, как описано выше. Таким образом, без наличия заболевания и без проведения врачебного лечения, как это имеет место, например, при усталости, характерной для многих людей, проявляющейся, в частности, в форме весенней усталости, может приниматься внутрь антиоксидант А в виде пищевой добавки. Однако и при повышенных нагрузках, например, при участившихся случаях занятия спортом и пр., композиция может приниматься в виде пищевой добавки. При этом она выпускается в традиционных формах пищевых добавок, продуктов питания или диетических пищевых продуктов.
Другим аспектом настоящего изобретения является применение композиции согласно изобретению, как описано выше, в качестве лекарственных средств. Поскольку прием антиоксиданта А, в частности, при таких заболеваниях, как хроническая утомляемость, депрессии или двигательная слабость, оказывает положительное влияние, то композицию согласно изобретению целесообразно применять в форме лекарственного средства, при этом также могут быть предусмотрены обычные лекарственные формы.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является применение композиции согласно изобретению, как было описано выше, для получения средства, выбираемого из группы, состоящей из средства для повышения окислительного фосфорилирования, средства для улучшения познавательных, умственных и двигательных способностей, средства для повышения функций печени по синтезу и выведению ядов, средства для лечения усталости, пассивности, нарушений либидо и потенции, депрессивных состояний, ослабления способности к обучению и концентрации внимания.
Неожиданно обнаружилось, что композиция согласно изобретению особенно эффективна в данных областях применения.
Также оптимально, чтобы композиция выпускалась в виде таблеток, жидкости, капсул, драже, сиропа, лосьона, крема или порошка.
В зависимости от области применения более удобной является та или иная форма, так как, например, в качестве пищевых добавок более пригодными являются таблетки, капсулы и драже или сироп. В том случае, когда композиция должна оказывать свое действие через кожу или находясь на ней, то особенно хорошо пригоден лосьон или крем. При этом специалист может выбрать вспомогательные вещества, необходимые для соответствующей формы выпуска.
Еще одним аспектом изобретения является способ получения композиции согласно изобретению, как было описано выше, причем антиоксиданты А и В и при необходимости изолирующее кислород вещество смешиваются между собой и в случае необходимости композиция выпускается в виде таблеток, жидкости, капсул, драже, сиропа, лосьона, крема или порошка.
Смешивание может производиться, например, в смесительном барабане, а также в любой другой емкости автоматически или вручную. Дальнейшая переработка ведется известными сами по себе способами. При этом преимущество способа согласно изобретению состоит в том, что не требуется никаких дополнительных мер по защите антиоксиданта А, так как защита уже обеспечена антиоксидантом В.
При этом особенно оптимально, чтобы антиоксиданты А и В и при необходимости изолирующее кислород вещество смешивались в атмосфере инертного газа. Таким инертным газом является, например, азот, с помощью которого дополнительно уменьшается или ограничивается доступ кислорода к композиции. В результате еще больше снижается опасность окисления антиоксиданта А.
Также оптимально, чтобы переработка композиции происходила в атмосфере инертного газа. В этом случае в качестве инертного газа также может применяться, например, азот, при этом особо оптимально, чтобы как перемешивание, так и переработка с получением таблеток, жидкости, капсул, драже, сиропа, лосьона, крема или порошка происходили в среде инертного газа, в результате чего все эти операции проводятся с исключением или ограничением доступа кислорода.
Подробнее изобретение поясняется ниже с помощью примеров и фигур, не ограничивающих изобретение, при этом на фигурах 1 и 2 приводится сравнение стабильности разных композиций при хранении.
Пример 1. Получение разных композиций.
В данном примере NADH (-320 мВ) применяется в качестве антиоксиданта А. В целях объективной оценки защитного действия NADH под действием изолирующих кислород масел или сильных антиоксидантов были приготовлены смеси из NADH и масла с высоким содержанием токотриенола из пророщенных зерен пшеницы (называемого ниже маслом) и хлорофилла в качестве антиоксиданта В с редокспотенциалом -660 мВ с применением аэросила в качестве вспомогательного вещества:
Композицию в соответствии с рецептурами 1-7 перемешивали в атмосфере азота в качестве инертного газа, заполняли ею капсулы из твердого желатина и расфасовывали в полипропиленовые емкости.
Композицию согласно рецептуре №8 перемешивали без применения азота в качестве инертного газа, затем - также без применения азотной среды - распределяли по капсулам и расфасовывали в полипропиленовые емкости.
Пример 2. Испытание отдельных композиций на стабильность при хранении
Все 8 испытываемых образцов хранили "длительно" при 25°С и 60% относительной влажности в течение 6 месяцев и ежемесячно подвергали химико-аналитическим исследованиям. Целью анализа было определение окислительного распада NADH с образованием NAD+ (никотинамид-аденин-динуклеотид, окисленный) или других соединений.
Стандартизация
С помощью серии разбавлений маточного раствора стандартного NADH (ф. Pfannenschmidt, GmbH) или NAD+ (Sigma Aldrich) для обоих веществ были получены калибровочные прямые для диапазонов 1-50 мг/л (FLD) и 10-200 мг/л (VWD).
При анализе композиции согласно приведенным рецептурам применяли с учетом концентрации детектор VWD, при наличии меньшего количества можно было также применять детектор FLD.
Проведение анализа
Содержимое капсулы поместили в бутылку с резьбовой пробкой, разбавили 50 мл дистиллированной воды и интенсивно встряхивали в течение 1 минуты.
Посредством распылительного фильтра (Sartorius Minisart RC 25, 0,45 мкм) отфильтровали взвешенные вещества, и раствор поместили в пробирку, после чего с помощью детектора VWD для высокоэффективной жидкостной хроматографии определили концентрацию NADH и NAD+ методом наружных стандартов.
Результаты
Результаты определения содержания NADH в пробах №№1-8 приведены в таблице и на фигурах.
Как следует из приведенных данных, вследствие своей чувствительности к окислению NADH является химически нестойким без добавки предохранительных веществ (проба №7).
Окислительный распад NADH в пробах №1 и №2 показывает, что изоляция кислорода посредством маслянистых растворов (даже если они содержат токотриенолы) хотя и обеспечивает определенное защитное действие, однако не может полностью предупредить (даже замедленного) окислительного распада NADH при возрастающей длительности хранения.
Напротив, оптимальной оказалась добавка хлорофилла, обладающего чрезвычайно низким редокспотенциалом -600 мВ и, следовательно, очевидно способного предупредить окисление NADH (-320 мВ), например, кислородом воздуха (проба №3). Очень эффективной оказалась комбинация из хлорофилла и масла с высоким содержанием токотриенола, как об этом свидетельствуют пробы №5 и №6. Из результатов пробы №8 видно, что антиокислительная защита хлорофилла и масел с высоким содержанием токотиенола является настолько эффективной, что соответствующие смеси могут перерабатываться в капсулы, таблетки или другие лекарственные формы без применения защитной атмосферы из инертного газа.
Настоящее изобретение относится к медицине и описывает антиоксидантную композицию, содержащую, по меньшей мере, один изолированный оздоровительный антиоксидант А с редокспотенциалом менее -180 мВ, выбираемый из группы, состоящей из восстановленного никотинамид-аденин-динуклеотида (NADH), восстановленного никотинамид-аденин-динуклеотидфосфата (CNADPH), восстановленного флавинаденин-динуклеотида (FADH2), восстановленного флавин-мононуклеотида (FMNH2), FMDH и FADH и, по меньшей мере, один изолированный антиоксидант В, стабилизирующий указанный антиоксидант А, со стандартным редокспотенциалом, который ниже стандартного редокспотенциала антиоксиданта А, причем антиоксидант В представляет собой хлорофилл и/или восстановленный ферредоксин. Также описано применение настоящей композиции. Заявленное изобретение обеспечивает стабильность антиоксидантов при хранении, защищая от их окислительного и химического распада в течение не менее 6 месяцев. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
| US 5332727 А, 26.07.1994 | |||
| Устройство для бесконтактного измерения тока и напряжения | 1983 |
|
SU1161884A1 |
| СПОСОБ ИНГИБИРОВАНИЯ И ПРОФИЛАКТИКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СОСУДИСТЫХ ЯВЛЕНИЙ БЕТА-КАРОТИНОМ И ВИТАМИНОМ Е, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОСТОЯЩАЯ ИЗ БЕТА-КАРОТИНА И ВИТАМИНА Е, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОСТОЯЩАЯ ИЗ БЕТА-КАРОТИНА И АСПИРИНА | 1991 |
|
RU2126679C1 |
