КОМПОЗИЦИИ О-ГЛИКОЗИЛФЛАВОНОИДОВ
O-GLYCOSYL FLAVONOID COMPOSITIONS

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Флавоноиды, распространенные в природе, являются классом вторичных метаболитов растений, имеющих различные фенольные структуры. Вследствие их антиокислительных противовоспалительных и антиканцерогенных свойств, натуральные флавоноиды привлекли много внимания в различных областях, включающих фармацевтическую, медицинскую, косметическую и нутрицевтическую промышленность.
Определенные O-гликозилфлавоноиды, например, изокверцитрин и рутин, демонстрируют выраженные антиокислительные эффекты, тем самым делая их важными добавками для пищевых и медицинских продуктов. Однако с гликозилфлавоноидами связана значительная проблема, т.е. низкая растворимость в воде, которая в значительной степени ограничивает их применение. Например, при использовании в фармацевтической промышленности флавоноиды с низкой растворимостью в воде, как правило, демонстрируют плохие фармакокинетические и терапевтические эффекты.
На сегодняшний день используется два традиционных подхода, т.е. инвазивный и неинвазивный, в попытках повысить растворимость гликозилфлавоноидов в воде. Инвазивные подходы включают химическую или ферментативную модификацию структур гликозилфлавоноидов. См., например, Emura et al., патентная заявка США 2012/0083460; Hijiya et al., патентная заявка Японии 2926411; и Chabrier et al., патент США 2646428. Неинвазивные подходы включают способ формирования соли или полиморфа сокристалла и способ включения. См., например, Plungian et al., патент США 2451772; Zaworotko et al., патентная заявка США 2010/0204204; и Emura et al., международная заявка 2010/110328. Инвазивные подходы приводят к нежелательным аналогам гликозилфлавоноидов, которые находятся не в их натуральных формах. С другой стороны, неинвазивные подходы обеспечивают модифицированные формы гликозилфлавоноидов, которые, как правило, являются нестабильными.
Существует потребность в разработке нового способа получения композиций гликозилфлавоноидов с улучшенной растворимостью в воде без описанных выше недостатков.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспект настоящего изобретения относится к способу получения композиции, содержащей L-аргинин и гликозилсоединение формулы (I):
(I),
где R представляет собой часть, образованную из моносахарида, дисахарида или олигосахарида, включающего от трех до пяти моносахаридов.
Способ включает следующие стадии: смешение гликозильного соединения с водным раствором L-аргинина с получением смеси, где гликозильное соединение и L-аргинин присутствуют в молярном соотношении от 1:1,6 до 1:3,0; и перемешивание смеси при температуре 90°C или ниже.
Как правило, гликозильное соединение представляет собой изокверцитрин или рутин. Композиция предпочтительно содержит гликозильное соединение и L-аргинин в молярном соотношении от 1:1,8 до 1:3,0 (например, от 1:1,8 до 1:2,8).
Также является предпочтительным, чтобы смесь содержала гликозильное соединение и L-аргинин в общей концентрации 5 масс./об.% или выше (например, 10 масс./об.% или выше, 20 масс./об.% или выше, и 50 масс./об.% или выше). Водный раствор L-аргинина обычно содержит L-аргинин в концентрации 2-10 масс./об.% (например, 2-4 масс./об.%, 4-6 масс./об.% и 6-10 масс./об.%).
Следует отметить, что стадию смешения можно проводить посредством добавления водного раствора L-аргинина в раствор гликозильного соединения в органическом растворителе, например, этаноле. Стадию перемешивания можно проводить при 60-90°C (например, 60-80°C и 70-90°C).
Другим аспектом настоящего изобретения является композиция, содержащая L-аргинин и гликозильное соединение формулы (I), выше, где композиция получена посредством стадий, включающих: добавление гликозильного соединения в водный раствор L-аргинина с получением смеси, в которой гликозильное соединение и L-аргинин присутствуют в молярном соотношении от 1:1,6 до 1:3,0; и перемешивание смеси при температуре от 90°C или ниже.
В объем настоящего изобретения входит композиция, содержащая L-аргинин и гликозильное соединение формулы (I):
(I).
В этой формуле R представляет собой часть, образованную из моносахарида, дисахарида или олигосахарида, включающего от трех до пяти моносахаридов.
Композиция по настоящему изобретению содержит гликозильное соединение и L-аргинин в молярном соотношении от 1:1,6 до 1:3,0.
1
3
9
Следует отметить, что композиция, описанная выше, кроме того, может содержать растворимый в воде антиоксидант, растворимый в воде витамин или их комбинацию. Примеры растворимого в воде антиоксиданта включают, но не ограничиваются ими, аскорбиновую кислоту. Иллюстративными растворимыми в воде витаминами являются витамин B, витамин B и витамин B.
Детали изобретения указаны в описании ниже. Другие признаки, задачи и преимущества изобретения станут очевидными из нескольких вариантов осуществления, а также из прилагаемой формулы изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В первую очередь в настоящем описании описана композиция, которая содержит L-аргинин и гликозильное соединение формулы (I), представленное в разделе "Обобщение" выше.
Еще раз следует отметить, что в формуле (I) R представляет собой часть, образованную из моносахарида, дисахарида или олигосахарида, включающего от трех до пяти моносахаридов. Примеры моносахарида включают, но не ограничиваются ими, глюкозу, фруктозу и галактозу. Примеры дисахарида включают, но не ограничиваются ими, рутинозу, сахарозу, лактозу и мальтозу.
В одном варианте осуществления композиция содержит гликозильное соединение, имеющее часть R, образованную из моносахарида (например, глюкоза) или дисахарида (например, рутиноза). Иллюстративным гликозильным соединением является изокверцитрин или рутин.
Важно, что композиция содержит гликозильное соединение и L-аргинин в молярном соотношении от 1:1,6 до 1:3,0, предпочтительно от 1:1,8 до 1:3,0, и более предпочтительно от 1:1,8 до 1:2,8.
В композиции гликозильное соединение, как правило, присутствует в количестве 10 масс.% или выше (например, 20 масс.% или выше, 30 масс.% или выше, и 50 масс.% или выше). Гликозильное соединение может быть в форме гидрата или безводной форме. Аналогично, L-аргинин также может быть в форме гидрата или в безводной форме.
Композиция, либо в твердой форме, либо в водной форме, может находиться в различных составах для фармацевтического, медицинского или косметического применения.
В одном варианте осуществления композиция находится в пероральном составе, выбранном из одного из жидкости, капсулы, таблетки, пилюли и геля. Иллюстративная композиция находится в капсуле или таблетке, каждая из которых имеет кишечнорастворимое покрытие. Композиция, кроме того, может содержать фармацевтически активное вещество или фармацевтически приемлемый эксципиент, или их комбинацию. Этот вариант осуществления включает композицию, которая представляет собой фармацевтическое лекарственное средство, пищевую добавку, натуральный продукт медицинского назначения, косметический продукт, пищевой продукт или напиток.
В другом варианте осуществления композиция находится в составе для местного применения, выбранном из одного из раствора, жидкой мази, лосьона, крема, мази, пасты, геля и эмульгеля. Кроме того, композиция может содержать фармацевтически активное вещество или приемлемый для местного применения эксципиент, или их комбинацию. Этот вариант осуществления включает композицию, которая представляет собой косметический продукт, продукт для ухода за кожей или фармацевтическое лекарственное средство.
1
3
9
Как в пероральном составе, так и в местном составе, описанная выше композиция может дополнительно содержать растворимый в воде антиоксидант, растворимый в воде витамин или их комбинацию. Растворимый в воде антиоксидант предпочтительно представляет собой аскорбиновую кислоту (т.е. витамин C) или ее структурно сходный аналог, например, дегидроаскорбиновую кислоту. Возвращаясь к растворимому в воде витамину, он предпочтительно представляет собой витамин B (т.е. тиамин), витамин B (т.е. никотиновая кислота) или витамин B (т.е. фолиевая кислота).
Кроме того, настоящее изобретение охватывает способ получения композиции, содержащей L-аргинин и гликозильное соединение формулы (I):
(I),
в котором R представляет собой часть, образованную из моносахарида, дисахарида или олигосахарида, включающего от трех до пяти моносахаридов.
Вновь, способ включает стадии (i) смешения гликозильного соединения с водным раствором L-аргинина с получением смеси, в которой гликозильное соединение и L-аргинин присутствуют в молярном соотношении от 1:1,6 до 1:3,0; и (ii) перемешивания смеси при температуре 90°C или ниже.
В этом способе гликозильное соединение предпочтительно представляет собой либо изокверцитрин, либо рутин. Композиция может содержать гликозильное соединение и L-аргинин в молярном соотношении от 1:1,8 до 1:3,0, предпочтительно от 1:1,8 до 1:2,8.
Важно, чтобы смесь содержала гликозильное соединение и L-аргинин в общей концентрации 5 масс./об.% или выше (например, 10 масс./об.% или выше, 20 масс./об.% или выше и 50 масс./об.% или выше). Термин "общая концентрация" относится к концентрации гликозильного соединения в комбинации с L-аргинином в полученной таким образом смеси.
Водный раствор L-аргинина, как правило, содержит L-аргинин в концентрации 2-10 масс./об.% (например, 2-4 масс./об.%, 4-6 масс./об.% и 6-10 масс./об.%).
Материалы, используемые в этом способе, например, рутин, изокверцитрин и L-аргинин, могут существовать либо в безводной форме, либо в форме гидрата (например, в форме моно-, ди- или тригидрата). Когда материал используют в форме гидрата, воду в форме гидрата включают в его молекулярную массу для вычисления.
Для формирования смеси для получения композиции по настоящему изобретению гликозильное соединение можно добавлять в твердой форме в водный раствор L-аргинина. Альтернативно, водный раствор L-аргинина можно добавлять в раствор гликозильного соединения в подходящем органическом растворителе. Подходящим органическим растворителем предпочтительно является смешивающийся с водой органический растворитель, например, этанол.
Полученную таким образом смесь перемешивают при 60-90°C (например, 60-80°C и 70-90°C) до тех пор, пока гликозильное соединение не растворится полностью с образованием гомогенного раствора. Полученный раствор остается при температуре ниже 60°C (например, комнатная температура или 25°C) в течение определенного периода времени, например, 12-36 часов.
Неожиданно, композиция, полученная способом, описанным выше, демонстрирует растворимость в воде гликозильного соединения формулы (I), по меньшей мере в 300 раз превышающую растворимость в воде композиции, не содержащей L-аргинин. Напротив, композиции, полученные общепринятыми способами, как правило, демонстрируют растворимость гликозильного соединения в воде, в 2-40 раз превышающую растворимость в воде композиции, не содержащей L-аргинин.
В результате значительного повышения растворимости в воде, композиции по настоящему изобретению могут иметь лучший фармакокинетический профиль, например, пероральное и трансдермальное всасывание, тем самым, делая их пригодными для фармацевтического, медицинского и косметического применения.
В рамках настоящего изобретения растворимость в воде определяют как растворимую концентрацию (%) гликозильного соединения формулы (I), например, рутина и изокверцитрина, в водном растворе после стояния в течение 24 часов при комнатной температуре. Протокол определения растворимости в воде описан в примере 5 ниже.
Способ получения демонстрирует несколько преимуществ, включая, но не ограничиваясь ими, следующие (i) композиция, полученная таким образом, может без труда высвобождать гликозильное соединение в его естественной форме в кислых условиях, например, при pH < 2,0; (ii) способ можно практически масштабировать для крупномасштабного производства; и (iii) он обеспечивает экологичный процесс, который можно проводить только в воде.
Без дальнейшего усложнения полагают, что специалист в данной области может, исходя из приведенного выше описания, применять настоящее изобретение в его наиболее полной степени. Таким образом, следующие конкретные примеры следует считать только иллюстративными и не ограничивающими остальную часть изобретения никоим образом. Публикации, цитированные в настоящем описании, включены в качестве ссылок в полном объеме.
ПРИМЕР 1
: Получение композиции рутина/L-аргинина в воде
Композицию, содержащую рутин и L-аргинин, получали в воде следующим образом.
Рутина тригидрат (60 г, 90,4 ммоль) добавляли в 3 л водного раствора, содержавшего L-аргинин (45 г, 258,6 ммоль), и полностью растворяли посредством перемешивания при 60°C. Воду в полученном растворе выпаривали в вакууме с получением вязкого масла, а затем проводили вакуумную сушку при 60°C в течение 8 часов с получением композиции в виде желто-оранжевого твердого вещества (103,8 г).
ПРИМЕР 2
: Получение композиции изокверцитрина/L-аргинина в воде
Композицию, содержавшую изокверцитрин и L-аргинин, приготавливали в воде следующим образом.
Изокверцитрина моногидрат (4,73 г, 9,8 ммоль) добавляли к 50 мл водного раствора, содержавшего L-аргинин (3,75 г, 21,5 ммоль), и полностью растворяли посредством встряхивания при 80°C. Воду в полученном растворе выпаривали в вакууме с получением вязкого масла, а затем проводили вакуумную сушку при 60°C в течение 8 часов с получением композиции в виде желто-оранжевого твердого вещества (8,38 г).
ПРИМЕР 3
: Получение композиции рутина/L-аргинина в водном растворе этанола
Композицию, содержавшую рутин и L-аргинин, приготавливали в водном растворе этанола следующим образом.
Рутина тригидрат (2,0 г, 3 ммоль) полностью растворяли в этаноле (50 мл) при кипячении с обратным холодильником. В раствор этанола добавляли водный раствор L-аргинина (1,6 г, 9ммоль), а затем проводили перемешивание при 70°C в течение 1 часа. Растворитель полученного раствора выпаривали с получением твердого вещества, которое далее сушили в вакуумепри 60°C с получением композиции в виде темно-желтого порошка (3,1 г).
ПРИМЕР 4
: Получение композиции изокверцитрина/L-аргинина в водном растворе этанола
Композицию, содержавшую изокверцитрин и L-аргинин, приготавливали в водном растворе этанола следующим образом.
Раствор изокверцитрина моногидрата (1,2 г, 2,5 ммоль) в 20 мл этанола смешивали с водным раствором (30 мл) L-аргинина (1,3 г, 7,5 ммоль). Полученный раствор перемешивали при 70°C в течение 1 часа, а затем проводили выпаривание растворителя с получением твердого вещества, которое далее сушили в вакууме при 60°C с получением композиции в виде желто-оранжевого порошка (2,2 г).
ПРИМЕР 5
: Растворимость рутина в воде
Проводили следующее исследование для оценки растворимости в воде рутина из композиций, содержавших рутин и L-аргинин в различных молярных соотношениях.
Рутина тригидрат добавляли к водным растворам L-аргинина в трех различных концентрациях (2,5, 5,0 и 7,1 масс./об.%). Для водного раствора L-аргинина в каждой из трех концентраций получали смеси рутина и L-аргинина в различных молярных соотношениях. Каждую смесь нагревали при 80-90°C в течение 2 часов. Затем полученный раствор оставляли стоять в течение 24 часов при комнатной температуре. Аликвоты каждого водного раствора центрифугировали при 10000 об./мин. и для каждого супернатанта проводили анализ ВЭЖХ для измерения концентрации рутина. Результаты обобщенно представлены в таблицах 1-3 ниже.
Таблица 1: Растворимость рутина с 2,5 масс./об.% L-аргинина в различных молярных соотношениях
Номер
Молярное соотношениерутин/L-аргинин
pH
Первоначальная концентрация рутина(t=0)
Концентрация рутина (t=24 ч)
Уровень снижения растворимости(%)
1
1:0 без аргинина
n<sup>a</sup>
̶
0,024%
̶
2
1:0 без аргинина
7,4<sup>b</sup>
̶
0,050%
̶
3
1:1,6
8,8
5,7%
4,2%
26％
4
1:1,8
8,7
5,0%
4,8%
4,0%
5
1:2,0
8,7
4,6%
4,4%
4,0%
6
1:2,2
8,9
4,1%
4,1%
0%
7
1:2,4
8,9
3,8%
3,7%
2,7%
8
1:2,6
9,0
3,6%
3,5%
2,8%
9
1:2,8
9,0
3,3%
3,2%
3,0%
a
Использовали дистиллированную воду (n соответствует значению pH дистиллированной воды).
b
Использовали фосфатно-солевой буфер.
Таблица 2: Растворимость рутина с 5,0 масс./об.% L-аргинина в различных молярных соотношениях
Номер
Молярное соотношениерутин/L-аргинин
pH
Первоначальная концентрация рутина(t=0)
Концентрация рутина (t=24 ч)
Уровень снижения растворимости(%)
1
1:0 Без аргинина
n<sup>a</sup>
̶
0,024%
̶
2
1:0 Без аргинина
7,4<sup>b</sup>
̶
0,050%
̶
3
1:1,6
8,9
11%
7,4%
33％
4
1:1,8
8,9
9,6%
8,2%
15%
5
1:2,0
8,8
8,7%
8,5%
2%
6
1:2,2
8,9
8,0%
7,9%
1%
7
1:2,4
9,0
7,3%
7,2%
1%
8
1:2,6
9,0
6,9%
6,8%
1%
9
1:2,8
9,1
6,4%
6,1%
5%
a
Использовали дистиллированную воду (n соответствует величине pH дистиллированной воды).
b
Использовали фосфатно-солевой буфер.
Таблица 3: Растворимость рутина с 7,1 масс./об.% L-аргинина в различных молярных соотношениях
Номер
Молярное соотношение рутин/L-аргинин
pH
Первоначальная концентрация рутина (t=0)
Концентрация рутина (t=24 ч)
Уровень снижения растворимости (%)
1
1:0 Без аргинина
n<sup>a</sup>
̶
0,024%
̶
2
1:0 Без аргинина
7,4<sup>b</sup>
̶
0,050%
̶
3
1:1,6
9,0
15%
11%
27％
4
1:1,8
9,0
14%
11%
21%
5
1:2,0
8,9
13%
12%
8%
6
1:2,2
9,0
12%
12%
0%
7
1:2,4
9,0
11%
11%
0%
8
1:2,6
9,1
9,9%
10%
0%
9
1:2,8
9,2
9,3%
9,6%
0%
a
Использовали дистиллированную воду (n соответствует величине pH дистиллированной воды).
b
Использовали фосфатно-солевой буфер.
Результаты, показанные в таблицах 1-3, указывают на то, что при использовании водных растворов L-аргинина в концентрациях 2,5, 5,0 и 7,1 масс./об.% растворимость рутина в воде значительно улучшалась для композиций, содержавших рутин и L-аргинин в молярном соотношении от 1:1,8 до 1:2,8.
ПРИМЕР 6
: Растворимость изокверцитрина в воде
Проводили следующее исследование для оценки растворимости изокверцитрина (IQC) из композиций, содержавших изокверцитрин и L-аргинин в различных молярных соотношениях.
Изокверцитрина моногидрат добавляли к водным растворам L-аргинина в трех различных концентрациях (2,5, 5,0 и 7,1 масс./об.%). Смеси изокверцитрина и L-аргинина в различных молярных соотношениях получали для водного раствора L-аргинина в каждой из трех концентраций. Каждую смесь нагревали при 80-90°C в течение 2 часов. Затем полученный раствор оставляли стоять в течение 24 часов при комнатной температуре. Аликвоты каждого водного раствора центрифугировали при 10000 об/мин и для каждого супернатанта проводили анализ ВЭЖХ для измерения концентрации изокверцитрина. Результаты обобщенно представлены в таблицах 4-6 ниже.
Таблица 4: Растворимость изокверцитрина с 2,5 масс./об.% L-аргинина в различных молярных соотношениях
Номер
Молярное соотношение IQC/L-аргинин
pH
Первоначальная концентрация IQC (t=0)
Концентрация IQC (t =24 ч)
Уровень снижения растворимости(%)
1
1:0 Без аргинина
n<sup>a</sup>
̶
0,010%
̶
2
1:0 Без аргинина
7,4<sup>b</sup>
̶
0,028%
̶
3
1:1,0
9,0
6,３%
3,4%
46％
4
1:1,2
9,0
5,3%
3,4%
36%
5
1:1,4
8,9
4,5%
3,7%
18%
6
1:1,6
8,9
4,0%
3,5%
12%
7
1:1,8
8,9
3,6%
3,8%
0%
8
1:2,0
9,0
3,2%
3,5%
0%
9
1:2,2
9,0
2,9%
3,1%
0%
10
1:2,4
9,0
2,7%
2,8%
0%
a
Использовали дистиллированную воду (n соответствует величине pH дистиллированной воды).
b
Использовали фосфатно-солевой буфер.
Таблица 5: Растворимость изокверцитрина с 5,0 масс./об.% L-аргинина в различных молярных соотношениях
Номер
Молярное соотношение IQC/L-аргинин
pH
Первоначальная концентрация IQC (t=0)
Концентрация IQC (t =24 ч)
Уровень снижения растворимости(%)
1
1:0 Без аргинина
n<sup>a</sup>
̶
0,010%
̶
2
1:0 Без аргинина
7,4<sup>b</sup>
̶
0,028%
̶
3
1:1,0
9,2
12%
6,4%
47％
4
1:1,2
9,1
10%
6,7%
33%
5
1:1,4
9,1
8,7%
6,9%
4,4%
6
1:1,6
9,1
7,7%
7,1%
7,8%
7
1:1,8
9,1
6,9%
7,1%
0%
8
1:2,0
9,1
6,3%
6,4%
0%
9
1:2,2
9,2
5,7%
5,8%
0%
10
1:2,4
9,3
5,3%
5,4%
0%
a
Использовали дистиллированную воду (n соответствует величине pH дистиллированной воды).
b
Использовали фосфатно-солевой буфер.
Таблица 6: Растворимость изокверцитрина с 7,1 масс./об.% L-аргинина в различных молярных соотношениях
Номер
Молярное соотношение IQC/L-аргинин
pH
Первоначальная концентрация IQC (t=0)
Концентрация IQC (t =24 ч)
Уровень снижения растворимости(%)
1
1:0 Без аргинина
n<sup>a</sup>
̶
0,010%
̶
2
1:0 Без аргинина
7,4<sup>b</sup>
̶
0,028%
̶
3
1:1,0
9,1
17%
9,4%
45％
4
1:1,2
9,1
14%
9,7%
31%
5
1:1,4
9,1
13%
9,8%
25%
6
1:1,6
9,0
11%
10%
9,0%
7
1:1,8
9,1
10%
10%
0%
8
1:2,0
9,1
9,1%
9,3%
0%
9
1:2,2
9,2
8,3%
8,7%
0%
10
1:2,4
9,3
7,7%
7,8%
0%
a
Использовали дистиллированную воду (n соответствует величине pH дистиллированной воды).
b
Использовали фосфатно-солевой буфер.
Результаты, показанные в таблицах 4-6, указывают на то, что при использовании водных растворов L-аргинина в концентрациях 2,5, 5,0 и 7,1 масс./об.%, растворимость изокверцитрина в воде значительно улучшалась для композиций, содержавших рутин и L-аргинин в молярном соотношении от 1:1,6 до 1:2,4.
ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Все из признаков, описанных в настоящем описании, можно комбинировать в любой комбинации. Каждый признак, описанный в настоящем описании, может быть заменен альтернативным признаком, имеющим то же, эквивалентное или сходное назначение. Таким образом, если нет иных явных указаний, каждый описанный признак является только примером общей серии эквивалентных или сходных признаков.
Кроме того, из приведенного выше описания специалист в данной области может без труда установить существенные характеристики настоящего изобретения и без отклонения от его сущности и объема может вносить различные изменения и модификации изобретения для адаптации его к различным применениям и условиям. Таким образом, также в формулу изобретения входят другие варианты осуществления.