DE3851092T2 - Verfahren zur Extraktion von Docosahexaensäureethylester aus Fischölen und Docosahexaen- und Eicosapentaensäureethylester enthaltende pharmazeutische und/oder Diät-Zusammensetzungen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Extraktion von Docosahexaensäurethylester aus Fischöl und auf pharmazeutische und/oder diätetische Zusammensetzungen, die eine Mischung der Eicosapentaensäure- und Docosahexaensäurethylester enthalten.
• Es ist bekannt, daß mehrfach ungesättigte Fettsäuren zwei wichtige Rollen in der Human-Physiologie spielen: eine strukturelle Rolle als Bestandteile der Zellmembran- Phospholipide, und eine funktionelle Rolle als Prostaglandin-Vorläufer.
• Fettsäuren der α-Linolensäure-Familie spielen nämlich eine grundlegende Rolle bei der Entwicklung und Funktion des Gehirns, der Retina und der Gonaden sowie bei der Bildung von Prostacyclin I&sub3; (PGI&sub3;) und Thromboxan A&sub3; (TxA&sub3;), die Faktoren von überragender Bedeutung für die Anti-Blutplättchen-Aggregations-Aktivität sind.
• Unter diesen besonders wichtig sind die langkettigen Vertreter der ω-3-Familie, d. h. der Eicosapentaensäure (20 : 5ω-3) oder EPA und der Docosahexaensäure (22 : 6ω-3) oder DHA, die durch eine Entsättigung und eine Verlängerung der α-Linolensäure daraus abgeleitet werden können dank der Intervention der damit verwandten Enzyme (Δ- Desaturase).
• Die EPA hat als Vorläufer für PGI&sub3; und TxA&sub3; eine Anti-Blutplättchen-Aggregationsaktivität und eine antithrombotische Wirkung, die der Cyclooxygenase-Inhibierung (Aspirin-artiger Effekt) und/oder der Konkurrenz mit Arachidonsäure um das genannte System zugeschrieben werden kann, mit einer entsprechend verminderten Synthese von Prostacyclin I&sub2; (PGI&sub2;) und Thromboxan A&sub2; (TxA&sub2;), die bekannte Blutplättchen-Aggregationsmittel sind.
• DHA ist die wichtigste Komponente der Human-Lipide und des Gehirns und sie liegt in synaptischen Membran- Phospholipiden, die eine Rolle bei der Nerven-Impuls- Transmission spielen können, in hohen Konzentrationen vor. Da darüber hinaus DHA ein Strukturelement der Blutplättchen-Zelle ist, spielt sie indirekt eine wichtige Rolle bei der antithrombotischen Wirkung aufgrund der Erhöhung der Blutplättchen-Fluidität (-Fließfähigkeit).
• Neuere Untersuchungen haben eine Abnahme der Δ-6-Desaturase beim Menschen mit zunehmendem Alter (nach dem 35. Lebensjahr) gezeigt; dieses Phänomen führt somit zu einem endogenen Mangel an den obengenannten Säuren, die deshalb durch eine Diät oder mittels geeigneter Zusammensetzungen verabreicht werden sollten. Verschiedene praktische Schwierigkeiten stehen jedoch bis heute einer breiten Verwendung der genannten Säure in der Therapie oder als Lebensmittel-Integratoren entgegen, deren Verwendung andererseits höchst erwünscht ist aus Gründen der obengenannten biochemischen und pharmakologischen Erwägungen.
• Die genannten Schwierigkeiten stehen hauptsächlich im Zusammenhang mit der Extraktion der genannten Säuren aus Fischölen, der Reinigung und Konzentration (Einengung) auf Werte, die für die pharmazeutische Verwendung geeignet sind, und mit der Desodorierung derselben.
• Obgleich eine Reihe von Verfahren bereits vorgeschlagen und beschrieben worden ist, wurden die obengenannten Ziele bisher noch nicht in zufriedenstellender Weise erreicht, was unter anderem hervorgeht aus der noch beschränkten Verwendung von EPA und/oder DHA trotz ihrer bemerkenswerten Fähigkeiten als Arzneimittel oder Lebensmittel-Integratoren. Die bisher bekannten Verfahren, die auf unterschiedlichen Methoden basieren, beispielsweise der Entfettung, der Gegenstromextraktion, der Harnstoff- Zugabe, der Flüssigchromatographie und der Destillation, liefern eher niedrige Ausbeuten und Produkte, die leicht abgebaut werden, wenn sie Luft oder Licht ausgesetzt werden. Darüber hinaus bezieht sich der größte Teil der bekannten Verfahren auf die Reinigung nur der Eicosapentaensäure, zum Nachteil der anderen nützlichen ungesättigten Säuren wie DHA.
• So beschreibt beispielsweise das US-Patent 4 377 526 ein Verfahren zur Reinigung von EPA oder ihrer Ester, das umfaßt die Behandlung mit Harnstoff und die anschließende fraktionierte Destillation. Nach diesem Verfahren wird die EPA in einer Ausbeute von mehr als 70% erhalten, während die DHA nur als Rückstand (3 bis 5%) vorliegt.
• Vor kurzem wurde in den US-Patenten 4 554 107 und 4 623 488 ein Reinigungsverfahren beschrieben, das auf der als molekulare Destillation bekannten Methode basiert: in diesem Falle wird ein desodoriertes Fischöl, das an EPA und DHA angereichert ist, in eher niedrigen Ausbeuten (30 %) erhalten als Folge der angewendeten drastischen Bedingungen.
• Ein erstes Ziel der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Extraktion von DHA-Ethylestern aus rohen Fischölen in hohen Ausbeuten unter solchen Bedingungen zur Verfügung zu stellen, die in industriellem Maßstab leicht angewendet werden können, die ein stabiles und geruchloses Produkt liefern, das in der Human-Therapie oder als Diätetikum und Lebensmittel-Integrator (-Ergänzung) verwendet werden kann.
• Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von pharmazeutischen oder Lebensmittel-Zusammensetzungen, die als aktiven Bestandteil DHA-Ethylester enthalten, für die Behandlung oder Prophylaxe von Cardiovasculär-Erkrankungen.
• Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß ausgehend von rohen Fischölen, ein hochgereinigter DHA-Ethylester erhalten werden kann, indem man sie einer Umesterungsreaktion mit Ethanol in Gegenwart von Schwefelsäure, einer sich daran anschließenden Silicagel-Chromatographie-Behandlung des Rückstandes in auf -40ºC abgekühltem Aceton, einer Filtration und Verdampfung von Aceton sowie einer zweistufigen Molekulardestillation unter kontrollierten Bedingungen unterwirft.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann leicht in industriellem Maßstab durchgeführt werden und ist dadurch charakterisiert, daß es besteht in einer überraschend niedrigen Anzahl von Stufen, verglichen mit den bisher bekannten Verfahren, in denen rohe Fischöle als Ausgangsmaterial verwendet werden. Darüber hinaus sei als besonders überraschend betont, daß die Anreicherung an DHA und die Desodorierung durch eine Molekulardestillations-Methode gleichzeitig erzielt werden, die bisher lediglich zum Zwecke der Desodorierung mit vollständig verschiedenen Operationsparametern angewendet wurde.
• In den obengenannten US-Patenten wird nämlich nur eine dreistufige Molekulardestillation mit langkettigen ungesättigten Säuretriglyceriden unter Anwendung drastischer Temperaturbedingungen (bis zu 260 bis 300ºC) und unter Arbeiten in Gegenwart von zwei Zusätzen (Glycerin und Monooleylglycerid) durchgeführt, um die zu destillierende Flüssigkeit zu fluidisieren.
• Dagegen ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß es mit dem Ethylester anstelle der Triglyceride durchgeführt wird; daß darüber hinaus die Arbeitsbedingungen viel milder sind (nur zwei Stufen bei einer niedrigeren Temperatur) und daß es höhere Ausbeuten an DHA ergibt, die bekanntlich weniger stabil ist.
• Erfindungsgemäß wird die Desodorierung in der ersten Stufe durchgeführt und die für den unangenehmen Geruch verantwortlichen Produkte werden durch die Tieftemperatur- Falle stromaufwärts von der Pumpe entfernt. Dies erlaubt das Arbeiten mit einem rohen Öl, das nicht vorher vorgereinigt worden ist, das nicht nur wirksam desodoriert wird, sondern auch entsäuert wird, um es für die Lebensmittel-Verwendung geeignet zu machen.
• Eine bevorzugte DHA-Quelle besteht in Ölen, die bei der Verarbeitung von "blauem Fisch", wie Anschovis (Sardellen), Sardinen, Kabeljau, Makrelen, Heringen und dgl., erhalten werden.
• Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, Docosahexaensäure mit einer Reinheit von bis zu 85 bis 95% zu erhalten, je nach verwendetem Ausgangs- Fischöl. Zu diesem Zweck wird das Öl mit Ethanol verdünnt, dann in Gegenwart von katalytischen Mengen konzentrierter Schwefelsäure unter Rückfluß erhitzt. Nach der Extraktion mit Hexan wird die Umesterungsmischung einer Silicagel- Chromatographie unterworfen, dann wird die Estermischung aus der Silicagel-Chromatographie in Aceton gelöst und die Lösung wird langsam auf -40ºC abgekühlt. Der gebildete Niederschlag wird dann abfiltriert, das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird einer Molekulardestillation unterworfen, die in zwei Stufen durchgeführt wird mit einem Vakuum von 0,133 Pa (10&supmin;³ Torr) und bei einer Verdampfungstemperatur von 80/100ºC für die erste Stufe und von 105/125ºC für die zweite Stufe.
• Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Produkt erwies sich als besonders geeignet für die pharmazeutische Verwendung in Form von geeigneten pharmazeutischen Zusammensetzungen. Es wurde nämlich ein günstiger Synergismus zwischen EPA und DHA nachgewiesen, der derart ist, daß er eine höhere therapeutische Wirksamkeit ergibt als die einzelnen Komponenten. Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen werden hergestellt nach Verfahren und unter Verwendung von Exzipienten, wie sie üblicherweise für aktive Ingredientien (Wirkstoffe), in Form von Ölen eingesetzt werden, wie in "Remington's Pharmaceutical Sciences Handbook", Hack Pub. Co., N.Y., USA, beschrieben. Bevorzugte Verabreichungswege sind die orale und die parenterale Verabreichung, während die Dosierung im allgemeinen in dem Bereich von 500 bis 5000 mg EPA- und DHA-Ethylester-Mischung liegt, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird, je nach Pathologie und Zustand des zu behandelnden Patienten. Es sind aber auch höhere Dosierungen nicht kontraindiziert, da der aktive Bestandteil (Wirkstoff) nahezu nicht-toxisch ist. Die gleiche Mischung kann als Diätetikum oder Lebensmittel-Integrator verwendet werden, gegebenenfalls nach dem Verdünnen mit anderen geeigneten pflanzlichen Ölen.
• Die Mischung ist nämlich besonders geeignet für die Prophylaxe von Erkrankungen, die mit Blutplättchen-Hyperaggregations-Zuständen im Zusammenhang stehen, da sie vollständig frei von Linolensäurederivaten ist, die Vorläufer für Arachidonsäure und dementsprechend für Prostaglandin E&sub2; (PGE&sub2;) und TxA&sub2; sind, die Faktoren darstellen, die in der Lage sind, den günstigen pharmakologischen Eigenschaften, die sich aus der durch EPA, DHA und ihren Derivaten induzierten Bildung von PGI&sub3; und TxA&sub3; ergeben, entgegenzuwirken und zunichte zu machen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Extraktion von Docosahexaensäure-ethylester aus Fischöl, umfassend die Umesterung des Fischöls mit Ethanol in Anwesenheit von Schwefelsäure, die anschließende Extraktion des Gemischs mit Hexan, Kieselgel-Chromatographie, Behandeln des Rückstands in auf -40ºC gekühltem Aceton, Filtration, Verdampfen des Acetons und zweistufige Molekulardestillation bei 0,133 Pa (10&supmin;³ torr), die erste Stufe bei einer Temperatur von 80-100ºC und die zweite Stufe bei einer Temperatur von 105-125ºC.

2. Pharmazeutische und/oder Nahrungsmittel-Zusammensetzungen, enthaltend ein Gemisch aus Eicosapentaen- und Docosahexaen-säure-ethylestern.