СОЛИ, ПРОДУКТЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ И КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ГУАНИДИНУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
SALTS, ADDITION COMPOUNDS AND COMPLEX COMPOUNDS OF GUANIDINE-ACETIC ACID

Предметом настоящего изобретения является получение новых солей, продуктов присоединения и комплексных соединений гуанидинуксусной кислоты. Все они обладают улучшенными физиологическими и лечебными свойствами и пригодны для применения в качестве биологически активной добавки к пище, кормового средства и в косметических или дерматологических препаратах, причем основное внимание привлекает, в частности, выраженная стабильность и высокая биодоступность солей.
Гуанидинуксусная кислота в человеческом организме является аутогенным веществом, которое играет главную роль в биосинтезе креатина. Креатин имеет важное значение для энергетического обмена в клетках, причем он может поступать в организм вместе с пищей, равно как и синтезироваться в самом организме. Биосинтез происходит из глицина и L-аргинина. У млекопитающих гуанидиновая группа L-аргинина расщепляется под действием фермента аминотрансферазы прежде всего в почках, а также в печени и поджелудочной железе и происходит перенос N-C-N-группы к глицину. При этом L-аргинин превращается в L-орнитин. Образующаяся в результате этого гуанидинуксусная кислота на последующей стадии превращается в креатин, причем у позвоночных это превращение происходит исключительно в печени с помощью фермента трансметилазы.
Креатин в форме богатого энергией фосфокреатина, наряду с аденозинтрифосфатом (АТФ), является существенным энергетическим резервом мышц. Когда мышца находится в состоянии покоя, то может происходить перенос фосфатной группы АТФ к креатину с образованием фосфокреатина, который затем приходит в прямое равновесие с АТФ. При работе мышцы решающее значение приобретает максимально быстрое, насколько это возможно, восполнение АТФ-запасов. Для этой цели в начальные секунды максимальной мышечной нагрузки на первый план выходит фосфокреатин. Последний способен в ходе очень быстрой реакции с участием фермента креатинкиназы переносить фосфатную группу к аденозиндифосфату и способствовать, тем самым, образованию АТФ. Указанная реакция называется также реакцией Ломана (Lohmann-Reaktion).
В девяностых годах креатин-моногидрат из-за его уникальной в своем роде функции в энергетическом обмене стал популярной биологически активной добавкой к пище. Спорт-индустрия использует креатин-моногидрат в целях пополнения пула богатых энергией фосфатных соединений в организме в ходе тренировок и улучшения индекса массы тела. Новейшие исследования с креатином показали положительные терапевтические результаты в различных условиях клиник [Persky, A.M.; Brazeau, G.A.: Clinical Pharmacology of the Dietary Supplement Creatine Monohydrate. B: "Pharmacol. Rev.", 2001, 53, 161-176]. Наряду с самим креатином и креатин-моногидратом была доказана равным образом пригодность промежуточных, но также многочисленных солей креатина, таких как аскорбат, цитрат, пируват креатина и др., в качестве биологически активной добавки к пище или лечебного средства. Показательными в этом отношении являются Европейский патент ЕР 894083 и выложенная заявка Германии DE 19707694 A1.
В ряде научных работ удалось показать, что креатин и его соли приводят к увеличению мышечной массы (не содержащей жира) и к повышению работоспособности мышц. Так, известно также, что поджелудочная железа под действием соединений гуанидина, таких как креатин и гуанидинуксусная кислота, начинает усиленно вырабатывать инсулин, причем сама гуанидинуксусная кислота стимулирует выделение инсулина в еще большей степени, чем креатин. Инсулин ускоряет потребление глюкозы и аминокислот мышечными клетками и стимулирует, тем самым, синтез белка. Преимуществом является также то, что инсулин катализирует использование креатина в мышцах. Кроме того, инсулин снижает скорость расслабления мускулатуры.
Положительное действие креатин-моногидрата было установлено также у животных, поэтому было рекомендовано использовать его в качестве кормовой добавки и в качестве заменителя мясной муки в рационах животных. Когда в 2000 году в ЕС был введен запрет на применение животных белков в кормах, то большое число рационов для племенных и откормочных животных было переведено на чисто вегетарианскую основу, причем перестала использоваться и рыбная мука, которая не была включена в перечень запрещенных белков. Переход на чисто вегетарианские рационы привел к снижению продуктивности, поэтому спустя примерно пять лет чисто вегетарианские рационы кормления стали дополнять животными белками. Причиной этого послужил недостаток креатина. В более ранних экспериментах удалось четко показать, что добавленный в корм креатин-моногидрат может улучшать продуктивность даже при скармливании чисто вегетарианских рационов [Wallimann, Т.; Pfirter, H.P.: Use of Creatine as a Feed Additive. ЕР 1051914].
Наряду с несомненно положительным воздействием, креатин-моногидрат обладает также некоторыми недостатками. Стабильность этого соединения в водных растворах очень ограничена, и креатин-моногидрат после его орального потребления показывает лишь незначительную биодоступность. Кроме того, креатин-моногидрат является очень дорогостоящим веществом и достигаемое повышение продуктивности в сфере откорма животных лишь примерно компенсируется затратами на него.
Поэтому в недавнем прошлом в качестве биологически активной добавки к пище и кормового средства использовалась и гуанидинуксусная кислота, которая, в отличие от креатина, обладает прекрасной стабильностью в водном растворе и более высокой биодоступностью. Гуанидинуксусная кислота очень эффективно и быстро превращается в креатин в организме. Вот почему при одинаковом эффекте воздействия гуанидинуксусная кислота способна выделяться в значительно меньших количествах, чем креатин. В одном из исследований крысам скармливали рационы, содержащие около 0,36 г/кг гуанидинуксусной кислоты, в результате чего содержание креатина в мышцах увеличилось на 39% по сравнению с контрольной группой [Stead, L.M.; Au, K.P.; Jacobs, R.L.; Brosnan, M.E.; Brosnan, J.T.: Methylation demand and homocysteine metabolism: Effects of Dietary Provision of Creatine and Guanidinoacetate. B: "Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.", 2001 Nov.; 281(5); 1095-100]. Прирост креатина в мышцах можно объяснить увеличением скорости превращения потребленной гуанидинуксусной кислоты в креатин. Это подтверждается также тем наблюдением, что фермент трансметилаза был обнаружен в печени в очень высоких концентрациях.
Наряду с применением в качестве биологически активной добавки к пище или в качестве кормовой добавки гуанидинуксусная кислота пригодна также для применения в косметических целях. Так, в WO 2001/000203 А1 гуанидинуксусная кислота описывается как поставляющая энергию система и антиоксидант для верхних слоев кожи, причем гуанидинуксусная кислота применяется, главным образом, в виде крема, благодаря чему кожа защищается от неблагоприятных воздействий, таких как солнечные лучи и стресс.
Наряду с преимуществами по сравнению с креатином гуанидинуксусная кислота имеет тот недостаток, что она очень плохо растворяется в воде (1 г в 278 мл воды при 15°С).
С учетом указанных выше недостатков гуанидинуксусной кислоты в предшествующем уровне техники настоящее изобретение поставило задачу улучшить растворимость гуанидинуксусной кислоты в воде и повысить ее биодоступность при одновременном обязательном сохранении известных хороших физиологических свойств гуанидинуксусной кислоты.
Решается эта задача путем получения новых, стабильных солей и/или продуктов присоединения, и/или комплексных соединений гуанидинуксусной кислоты с яблочной кислотой, аспарагиновой кислотой, аскорбиновой кислотой, янтарной кислотой, пировиноградной кислотой, фумаровой кислотой, глюконовой кислотой, α-кетоглутаровой кислотой, щавелевой кислотой, пироглутаминовой кислотой, 3-никотиновой кислотой, молочной кислотой, лимонной кислотой, малеиновой кислотой, серной кислотой, уксусной кислотой, муравьиной кислотой, 2-оксибензойной кислотой, L-карнитином, ацетил-L-карнитином, таурином, бетаином, холином, метионином и липоновой кислотой, а также в виде натрий-, калий- или кальцийгуанидинацетата.
Совершенно неожиданно было установлено, что можно выполнить не только поставленную задачу, так как вышеуказанные соли и/или продукты присоединения, и/или комплексные соединения, в отличие от самой гуанидинуксусной кислоты, обладают повышенной растворимостью в воде, но и получать новые соединения, по меньшей мере, равноценные по своей стабильности и биодоступности гуанидинуксусной кислоте.
Наряду с новыми соединениями гуанидинуксусной кислоты настоящее изобретение относится также к составу с физиологической активностью, который содержит в качестве активного компонента, по меньшей мере, одно соединение из вышеописанных солей и/или продуктов присоединения, и/или комплексных соединений гуанидинуксусной кислоты согласно настоящему изобретению.
Настоящее изобретение относится также к применению указанного состава в качестве кормового средства, в качестве биологически активной добавки к пище или в области медицины, и, в частности, в виде порошков, гранул, пастилок, капсул, пеллетов, растворов, соков или желеобразных продуктов. При этом в зависимости от каждого конкретного случая применения можно рекомендовать использовать соли и/или продукты присоединения, и/или комплексные соединения гуанидинуксусной кислоты в комбинации с другими физиологически активными веществами, причем из таких веществ особенно пригодными являются, прежде всего, углеводы, жиры, аминокислоты, белки, витамины, минеральные вещества, микроэлементы, их производные и любые смеси перечисленного.
Предметом настоящего изобретения являются также кормовое средство, биологически активная добавка к пище, равно как и лекарственное средство, которые содержат соли, продукты присоединения или комплексные соединения согласно изобретению.
Еще одним преимуществом в этой связи является, как оказалось, то, что соли и/или продукты присоединения, и/или комплексные соединения гуанидинуксусной кислоты могут вводиться в относительно широкой дозировке, причем как отдельные дозы, так и суточные дозы их не допускают существенных ограничений. Согласно изобретению заявленное применение осуществляется в виде отдельных доз от 0,001 до 1 г/кг веса тела и/или суточных доз от 0,001 до 50 г.
Если применение согласно изобретению осуществляется в виде биологически активной добавки к пище для человека, то в этом случае речь идет, в частности, об использовании ее в питании школьников, спортсменов, выздоравливающих пациентов и/или в области гериатрии.
Применение солей и/или продуктов присоединения, и/или комплексных соединений гуанидинуксусной кислоты согласно изобретению в качестве кормовой добавки предпочтительно подразумевает их применение для животных, используемых в большом спорте. Кроме того, новые соли и/или продукты присоединения, и/или комплексные соединения гуанидинуксусной кислоты могут применяться в качестве добавки к влажному и сухому корму для собак и кошек, причем, наряду с другим, отмечено их положительное воздействие на иммунную систему и общее состояние животных.
Кроме того, заявленные соли и/или продукты присоединения, и/или комплексные соединения гуанидинуксусной кислоты пригодны также в качестве кормовой добавки для племенных и откормочных животных и, в частности, особенно для свиней, лошадей, птицы и рыбы, причем применение в качестве заменителя муки из отходов переработки животных и/или рыбной муки, а также изготовленных из нее продуктов является особенно предпочтительным. При этом замена может быть как частичной, так и полной.
В соответствии с известными областями применения креатина, соли и/или продукты присоединения, и/или комплексные соединения гуанидинуксусной кислоты в рамках настоящего изобретения также могут применяться в косметических или дерматологических препаратах. При этом высокая стабильность и растворимость заявленных соединений обеспечивают явные преимущества таких композиций, причем их эффективность проявляется также в синергетическом взаимодействии между гуанидинуксусной кислотой и конкретным в каждом отдельном случае участником реакции. Предпочтительными являются композиции в виде кремов, лосьонов, спреев, муссов, водных или водно-спиртовых растворов, средств для пропитки лечебных повязок (компрессов), безводных или водосодержащих карандашей или микроэмульсий. Особенно предпочтительным можно считать их местное применение.
В общей сложности масштаб настоящего изобретения с его новыми стабильными солями и/или продуктами присоединения, и/или комплексными соединениями гуанидинуксусной кислоты намного шире и предлагает не только новые альтернативы известным соединениям креатина и свободной гуанидинуксусной кислоты, поскольку свойства заявленных новых солей и/или продуктов присоединения, и/или комплексных соединений способствуют устранению недостатков известных соединений в предпочтительных областях применения и при этом обеспечивают четко выраженное улучшение.
Приведенные ниже примеры наглядно показывают масштаб настоящего изобретения.
Примеры 1. Биологически активная добавка к пище
Ниже приводятся типичные составы приятных на вкус композиций, компоненты которых просто смешиваются в сухом виде при комнатной температуре. Рекомендуется растворять порошкообразные композиции перед их оральным потреблением в 200 мл фруктового сока и/или воды.
1.1.
1500 мг
глюкозамина
750 мг
α-кетоглутарата гуанидинуксусной кислоты
720 мг
магний-L-гидроаспартата
2000 мг
глюкозы
500 мг
аскорбиновой кислоты.
1.2.
400 мг
хондроитинсульфата
500 мг
пирувата гуанидинуксусной кислоты
2000 мг
дикальцийфосфата
400 мг
(MgCO<sub>3</sub>)<sub>4</sub>·Mg (OH)2·5Н<sub>2</sub>O=примерно 100 мг Mg
500 мг
витамина С
1.3.
1000 мг
глюкозамина
300 мг
хондроитинсульфата
2800 мг
аспартата гуанидинуксусной кислоты
3100 мг
креатинол-O-фосфата.
2. Кормовая добавка
2.1. Композиция, состоящая из 5000 мг малата гуанидинуксусной кислоты и 5000 мг инулина, вводилась в типичную рецептуру кормовых пеллет в качестве кормовой добавки для лошадей.
2.2. Композиция, состоящая из 7000 мг лактата гуанидинуксусной кислоты, 750 мг карнитинтартрата, 100 мг сахарозостеарата, 160 мг талька и 1090 мг фруктозы, вводилась в основную массу бисквита для собак.
2.3. В стандартную дозу смешанного корма для кошек гомогенно вводилась в качестве откормочной добавки следующая композиция: 3000 мг цитрата гуанидинуксусной кислоты, 3000 мг креатина, 40 мг стеарата магния, 25 мг карбоксиметилцеллюлозы и 135 мг лактозы.
2.4. Кормовая добавка для откормочных кур
Установлено, что за счет добавления 0,2 мас.% липоата гуанидинуксусной кислоты (0,2 г/кг) в корм, высушенный сушкой на воздухе, при продолжительности откорма 42 суток достигалось увеличение конечного веса кур на 5% по сравнению с существующими способами откорма без добавления гуанидинуксусной кислоты. Указанный прирост веса выражался исключительно в увеличении мясистости кур, а не в увеличении жировых отложений или накапливании воды (улучшение индекса массы тела без учета жира), причем мясо кур также характеризовалось улучшенным качеством. В дополнение к этому, потребление корма снизилось примерно на 6% по сравнению с существующими способами кормления.
3. Композиции косметического крема
В традиционную основу крема типа вода в масле гомогенно вводился 1,2% цитрата гуанидинуксусной кислоты.
Крем пригоден, в частности, для ухода за чувствительной кожей, при дефицитных и гипоактивных состояниях кожи. Кроме того, он предупреждает преждевременное старение кожи и обусловленные плохой экологией негативные изменения кожи.