ES2235893T3 - Derivados aromaticos y heterociclicos de fitosteroles y/o fitostanoles para su utilizacion en el tratamiento o la prevencion de enfermedades cardiovasculares. - Google Patents

Abstract

Utilización de un derivado de fitosterol o fitostanol que tiene una de las fórmulas siguientes: en las que R es un grupo fitosterol o fitostanol; R2 es oxígeno o hidrógeno (H2) y R3 comprende un grupo aromático seleccionado de entre benceno y benceno sustituido en el que los sustituyentes son unidades de alquilo C1-6 y heterocíclicas que comprenden un anillo seleccionado de entre el grupo constituido por piridina y piridina sustituida, opcionalmente dihidropiridina sustituida, opcionalmente piperidina sustituida, quinolina y quinolina sustituida, opcionalmente dihidro- y tetrahidro- quinolina sustituida, isoquinolina e isoquinolina sustituida, indol e indol sustituido, imidazol e imidazol sustituido, pirrol y pirrol sustituido, furano y furano sustituido y tiofeno y tiofeno sustituido en alguna de cuyas unidades heterocíclicas los sustituyentes opcionales son grupos alquilo C1-6, y todas las sales de los mismos, para la preparación de una composición destinada a la utilización en un procedimiento de tratamiento o prevención de una enfermedad cardiovascular y sus enfermedades subyacentes, que incluyen la colesterolemia, en un animal.

Description

Derivados aromáticos y heterocíclicos de fitosteroles y/o fitostanoles para su utilización en el tratamiento o la prevención de enfermedades cardiovasculares.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de los fitosteroles y/o fitostanoles y a su utilización en el tratamiento o la prevención de enfermedades cardiovasculares y de otros trastornos.

Antecedentes de la invención

Aunque los avances recientes en ciencia y tecnología están ayudando a mejorar la calidad y a añadir años a la vida humana, la prevención de la aterosclerosis, causa subyacente de la enfermedad cardiovascular ("CVD") no ha sido estudiada lo suficiente. La aterosclerosis es un proceso degenerativo que procede de una acción recíproca de factores heredados (genéticos) y factores medioambientales tales como la dieta y el estilo de vida. La investigación hasta la fecha sugiere que el colesterol puede desempeñar una función en la aterosclerosis formando placas ateroscleróticas en los vasos sanguíneos, cortando finalmente el suministro de sangre al músculo del corazón o alternativamente al cerebro o a las extremidades, dependiendo de la situación de la placa en el árbol arterial (1,2). Los compendios han indicado que una reducción del 1% en el colesterol total en el suero de una persona da una reducción del 2% en el riesgo de un caso de arteria coronaria (3). Estadísticamente, una disminución del 10% en el colesterol medio en el suero (p. ej. de 6,0 mmol/l a 5,3 mmol/l) puede dar como resultado la prevención de 100.000 muertes en los Estados Unidos al año (4).

Los esteroles son compuestos naturales que realizan muchas funciones celulares críticas. Los fitosteroles tales como campesterol, estigmasterol y beta-sitosterol en los vegetales, ergosterol en los hongos y colesterol en los animales son cada uno componentes primarios de las membranas celulares y subcelulares en sus respectivos tipos de células. La fuente alimenticia de los fitosteroles en los seres humanos procede de materiales vegetales, es decir, de vegetales y aceites vegetales. El contenido de fitosterol diario estimado en la dieta occidental convencional es aproximadamente de 60 a 80 miligramos en contraste con una dieta vegetariana que proporcionaría aproximadamente 500 miligramos al día.

Los fitosteroles han recibido mucha atención debido a su capacidad para disminuir las concentraciones de colesterol en el suero cuando se alimenta a numerosas especies de mamíferos, incluyendo al hombre. Aunque el mecanismo preciso de acción permanece desconocido desde hace tiempo, la relación entre el colesterol y los fitosteroles se debe aparentemente en parte a las similitudes entre las respectivas estructuras químicas (las diferencias tienen lugar en las cadenas laterales de las moléculas). Se supone que los fitosteroles desplazan el colesterol de la fase micelar y de este modo reducen su absorción o posiblemente compiten con el receptor y/o puntos del portador en el proceso de absorción del colesterol.

Hace más de cuarenta años, Eli Lilly comercializó una preparación de esterol procedente de la resina de lejías celulósicas y posteriormente del aceite de soja denominada Cytellin^{TM} que se observó que disminuía el colesterol en el suero en aproximadamente el 9% según un informe (5). Varios investigadores posteriores han explorado los efectos de las preparaciones de sitosterol en las concentraciones de lípidos y lipoproteínas en el plasma (6) y los efectos del sitosterol y campesterol procedente del aceite de soja y de la resina de lejías celulósicas en los colesteroles del suero (7). En la patente U.S. nº de serie 5.770.749 de Kutney et al. se da a conocer una composición de fitosteroles que se ha observado que era muy eficaz para disminuir el colesterol en el suero y comprende no más del 70% en peso de beta-sitosterol, por lo menos el 10% en peso de campesterol y estigmastanol (beta-sitostanol). Obsérvese en esta patente que existen algunas formas de sinergia entre los fitosteroles constituyentes, que proporcionan incluso mejores resultados de disminución del colesterol que los que se habían alcanzado anteriormente.

A pesar de las ventajas obvias y ahora bien reconocidas de los fitosteroles, no sólo en el tratamiento de la CVD y de sus enfermedades subyacentes tales como la hipercolesterolemia, hiperlipidemia, aterosclerosis, hipertensión, trombosis, sino en el tratamiento de otras enfermedades tales como la diabetes tipo II, el cáncer, la demencia y el envejecimiento, la administración de fitosteroles y la incorporación de éstos en los alimentos, productos farmacéuticos y otros vehículos de administración ha sido complicada por el hecho de que son muy hidrófobos (es decir, tienen poca solubilidad en agua). El aporte de un derivado de fitosterol soluble en agua que se podría administrar por vía oral y que podría incorporarse sin más modificación en los vehículos de administración sería muy deseable y no se ha conseguido hasta ahora.

Un objetivo de la presente invención consiste en obviar o mitigar las desventajas anteriores.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona nuevos derivados de fitosterol y/o fitostanol, incluyendo las sales de los mismos y representados por las fórmulas generales de la reivindicación 13.

La presente invención proporciona asimismo la utilización de nuevos derivados y otros derivados definidos en la reivindicación 1 para la preparación de una composición para el tratamiento o la prevención de la CVD y de sus enfermedades subyacentes que incluyen la aterosclerosis, hipercolesterolemia, hiperlipidemia, hipertensión, trombosis y enfermedades relacionadas tal como la diabetes tipo II así como otras enfermedades que incluyen la alteración oxidativa como parte del proceso de la enfermedad subyacente tal como la demencia, el envejecimiento y el cáncer administrando a un animal una composición que comprende uno o más derivados de fitosteroles y/o fitostanoles que tienen la fórmula indicada anteriormente y un portador farmacéuticamente aceptable.

La presente invención proporciona además alimentos, bebidas y productos alimenticios enriquecidos con uno o más derivados de fitosteroles y/o fitostanoles que tienen una de las fórmulas de la reivindicación 1.

Los derivados de fitosterol/fitostanol y las sales de los mismos utilizadas en la presente invención presentan numerosas ventajas sobre las composiciones de fitosterol/fitostanol no modificados conocidos anteriormente y descritos en la técnica. En particular, se ha observado que la solubilidad en soluciones acuosas, tal como en agua, se mejora permitiendo de este modo la administración oral por si misma sin ninguna mejora o modificación adicional. Por consiguiente los derivados se pueden preparar y utilizar como tales o se pueden incorporar fácilmente en alimentos, bebidas, productos farmacéuticos y productos alimenticios independientemente de si estos "vehículos" están basados en agua.

Una segunda ventaja de los derivados de la presente invención es que, dependiendo de la selección del grupo R3, se puede producir un efector terapéutico aditivo o sinérgico entre el componente de fitosterol/estanol y el grupo R3. Estos efectos y otras ventajas significativas se describen con más detalle a continuación.

Breve descripción de las figuras

Algunos aspectos de la presente invención se describen más detalladamente a partir de los siguientes dibujos no limitativos en los que:

La Figura 1 es un gráfico que presenta los efectos de uno de los derivados de la presente invención sobre las concentraciones de colesterol en el plasma en ratones apo E-KO;

La Figura 2 es un gráfico que presenta los efectos de uno de los derivados de la presente invención sobre las concentraciones de triglicérido en el plasma en ratones apo E-KO;

La Figura 3 es un gráfico que presenta los efectos de uno de los derivados de la presente invención sobre el peso corporal de ratones apo E-KO durante un protocolo de tratamiento;

la Figura 4 es un gráfico que presenta las concentraciones de ácido nicotínico en el plasma en ratones apo E-KO;

la Figura 5 es un gráfico que presenta las concentraciones de nicotinamida en el plasma en ratones apo E-KO; y

la Figura 6 es un esquema que presenta un proceso de preparación de di(3-piridinmetoxi)estanoxifosfato, uno de los derivados de la presente invención.

Los derivados utilizados en la presente invención se representan por las fórmulas siguientes:

R3 ---

\uelm{C}{\uelm{\para}{R2}}

--- O --- R

\hskip0.5cm

ó

\hskip0.5cm

R_{3} ---

\melm{\delm{\para}{R _{3} }}{P}{\uelm{\dpara}{O}}

--- OR

en las que R es un grupo fitosterol o fitostanol; R2 es oxígeno o hidrógeno (H2) y

R3 es una unidad aromática o heterocíclica. Cada componente del derivado se describe a continuación.

Fitosteroles/fitostanoles

Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "fitosterol" incluye todos los fitosteroles sin limitación, por ejemplo: sitosterol, campesterol, estigmasterol, brasicasterol, desmosterol, calinosterol, poriferasterol, clionasterol y todas las formas naturales o sintéticas y los derivados de las mismas, incluyendo los isómeros. El término "fitostanol" incluye todos los fitosteroles saturados o hidrogenados y todas las formas naturales o sintéticas y los derivados de las mismas, incluyendo los isómeros. Debe entenderse que las modificaciones a los fitosteroles y fitostanoles, es decir que incluyen las cadenas laterales también están comprendidas dentro del alcance de la presente invención. Debe entenderse asimismo que, cuando existan dudas en toda la memoria, el término "fitosterol" comprende tanto fitosterol como fitostanol, es decir, los términos se pueden utilizar indistintamente a menos que se especifique de otro modo.

Los fitosteroles y fitostanoles para su utilización en la formación de derivados de la presente invención se pueden conseguir de varias fuentes naturales. Por ejemplo, se pueden conseguir del tratamiento de aceites vegetales (incluyendo plantas acuáticas) tales como aceite de maíz y otros aceites vegetales, aceite de semilla de trigo, extracto de soja, extracto de arroz, salvado de arroz, aceite de rabina, aceite de sésamo y aceites de pescado. Sin limitación de la generalidad de lo anterior, debe entenderse que existen otras fuentes de fitosteroles y fotostanoles tales como los animales marinos a partir de los cuales se puede preparar la composición de la presente invención. La patente U.S. nº de serie 4.420.427 da a conocer la preparación de esteroles de alpechines de aceites vegetales utilizando disolventes tal como metanol. Como alternativa, se pueden obtener los fitosteroles y fitostanoles de los posos o del jabón de la resina de lejías celulósicas, subproductos de las prácticas de la industria maderera tal como se describe en la patente U.S. nº de serie 5.770.749, incorporada en la presente memoria como referencia.

En la forma más preferida, el derivado de la presente invención se forma con sitostanol natural o sintético o con campestanol natural o sintético o mezclas de los mismos.

R3-Unidad aromática o heterocíclica

Tal como se utiliza en la presente memoria, R3 se define comprendida de una unidad aromática o de una unidad heterocíclica. En una forma de realización de la presente invención, en la que R3 es aromático, la unidad es un benceno de un anillo bencénico sustituido (1) en la que los sustituyentes R1 a R5 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilos están comprendidos en la familia C-1 a C-6.

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser una piridina o piridina sustituida (2 a 4) en la que los sustituyentes R1 a R4 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilos están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta a continuación, la unidad de piridina puede estar unida a C3 (2), C2 (3) o a C4 (4). Más preferentemente, R3 es piridina ácido beta-carboxílico, conocido normalmente como niacina o ácido nicotínico o un derivado de los mismos.

1

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser una quinolina o una quinolina sustituida (5 a 7) en la que los sustituyentes R1 a R6 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilo están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta a continuación, la unidad de quinolina se puede unir a C2 (5), C3 (6) y C4 (7).

2

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser una isoquinolina o una isoquinolina sustituida (8 a 10) en la que los sustituyentes R1 a R6 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilo están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta a continuación, la unidad de isoquinolina se puede unir a C3 (8), C1 (9) o C4 (10).

3

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser un indol o un indol sustituido (11 a 12) en el que los sustituyentes R1 a R5 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilo están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta a continuación, la unidad de indol se puede unir a C2 (11) o C3 (12).

4

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser un imidazol o un imidazol sustituido (13 a 15) en el que R1 a R2 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilo están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta a continuación, la unidad de imidazol se puede unir a C2 (13), C4 (14) o C5 (15).

5

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser un anillo de pirrol o un pirrol sustituido (16 a 17) en el que R1 a R3 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilo están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta, la unidad de pirrol se puede unir a C2 (16) o C3 (17).

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser un furano o un furano sustituido (18 a 19) en el que los sustituyentes R1 a R3 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilo están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta a continuación, el anillo de furano se puede unir a C2 (18) o C3 (19).

6

En otra forma de realización de la invención, en la que R3 es una unidad heterocíclica, el anillo heterocíclico puede ser un tiofeno o un tiofeno sustituido (20 a 21) en el que los sustituyentes R1 a R3 son hidrógeno o alquilo. Los grupos alquilo están comprendidos en la familia C1 a C6. Tal como se presenta a continuación, la unidad de tiofeno se puede unir a C2 (20) o C3 (21).

Los nuevos derivados de fitosterol formados según la presente invención pueden ser ésteres o éteres dependiendo de la naturaleza de R2, simplemente cuando R2 es oxígeno, el derivado resultante es un éster y cuando R2 es H_{2}, el derivado es un éter. Formación de derivados

La fórmula general de la presente invención indicada anteriormente define los ésteres o éteres basados en fitosterol/fitostanol.

a) Formación del éster

Para formar los derivados esterificados que comprenden fitosterol y/o fitostanol, se condensan uno o más ácidos carboxílicos aromáticos o heterocíclicos (derivados de las fórmulas de la muestra 21 indicadas anteriormente) con fitosterol y/o fitostanol en las condiciones de reacción adecuadas. Estas condiciones son las mismas que las utilizadas en otras reacciones de esterificación corrientes tal como el proceso de esterificación de Fisher en el cual los componentes del ácido carboxílico y el componente alcohólico se dejan reaccionar en presencia de un catalizador ácido adecuado tal como un ácido mineral, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido p-toluensulfónico. Los disolventes orgánicos empleados generalmente en dichas reacciones de esterificación son éteres tales como el éter dietílico, tetrahidrofurano o benceno, tolueno o disolventes aromáticos similares y las temperaturas pueden oscilar entre la ambiente y temperaturas elevadas dependiendo de la reactividad de los reactivos que experimentan la reacción.

En un procedimiento alternativo para formar el derivado esterificado que comprende fitosterol y/o fitostanol, los derivados del ácido carboxílico aromáticos o heterocíclicos tales como el correspondiente haluro del ácido (cloruro, bromuro o yoduro) o el correspondiente anhídrido del ácido se condensan con el fitosterol/fitostanol en condiciones de reacción adecuadas. En general, dichas reacciones de condensación se realizan en un disolvente orgánico tal como éter dietílico, tetrahidrofurano o benceno, tolueno o disolventes aromáticos similares. Dependiendo de la naturaleza y reactividad de los reactivos, las temperaturas de reacción pueden oscilar entre temperaturas bajas (-15ºC) y elevadas.

b) Formación del éter

Para formar el derivado del éter, se emplea el método clásico de formación de éteres. Éste implica la formación de la forma alcóxido del fitosterol/fitostanol mediante reacción del último con una base fuerte tal como hidruro de sodio, amida de sodio, alcóxido de sodio, diisopropilamida de litio, en un disolvente anhidro inerte tales como éter dietílico, tetrahidrofurano o benceno, tolueno o un disolvente aromático similar. El derivado aniónico de fitosterol/fitostanol resultante se condensa a continuación con un derivado adecuado de la unidad aromática o heterocíclica precursora mostrada como R3 en la fórmula indicada anteriormente. En general, este último derivado se forma por reducción de la función ácido carboxílico, unida al anillo aromático o heterocíclico, al correspondiente alcohol primario y el último se transforma en el haluro por reacción del alcohol con cloruro de tionilo, trihaluro de fósforo, pentahaluro de fósforo o mediante tratamiento con ácido mineral. La condensación de estas dos unidades en un disolvente anhidro inerte tal como éter dietílico, tetrahidrofurano o benceno, tolueno o un disolvente aromático similar generalmente a temperatura ambiente o elevada, produce la deseada formación del éter.

En un procedimiento alternativo, el derivado aniónico de fitosterol/fitostanol formado como se indicó anteriormente, se puede condensar con un derivado del éster adecuado del alcohol obtenido en la reducción de la función ácido carboxílico en la unidad aromática heterocíclica. Dicho éster adecuado se puede obtener haciendo reaccionar este último alcohol con un haluro de benzoílo, haluro de 3,5-dinitrobenzoílo, haluro de p-toluensulfonilo o similares en las condiciones clásicas de la esterificación indicadas anteriormente. La condensación ulterior del derivado aniónico de fitosterol/fitostanol con el derivado esterificado de la unidad aromática o heterocíclica en un disolvente anhidro inerte tal como éter dietílico, tetrahidrofurano o benceno, tolueno o un disolvente aromático similar a temperatura ambiente o elevada, produce los derivados de éter deseados.

c) Formación de la sal

Como la mayoría de los derivados esterificados y eterificados del sistema fitosterol/fitostanol implican un acoplamiento de un componente heterocíclico de nitrógeno básico mostrado como R3 en la fórmula general indicada anteriormente (ejemplos 2 a 10 y 13 a 15), es posible formar derivados de las sales de estos compuestos. Estas sales es de esperar que sean más solubles en agua que las correspondientes bases precursoras y por lo tanto su eficacia y evaluación tanto in vitro como in vivo se puede mejorar mucho.

La formación de las sales de estos derivados básicos con nitrógeno se pueden realizar fácilmente mediante el tratamiento de la base precursora con una serie de ácidos (por ejemplo, ácidos minerales, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, acético y ácidos carboxílicos relacionados).

d) Reducción por métodos catalíticos (hidrogenación) y químicos

Opcionalmente, se pueden hidrogenar o saturar los derivados de fitosterol de la presente invención o los grupos constituyentes de los mismos (el fitosterol o la unidad aromática/heterocíclica) antes o después de la formación del derivado. La hidrogenación de sistemas de anillo heterocíclico a análogos parcial o totalmente reducidos es un procedimiento bien conocido. Por ejemplo, la reducción catalítica y/o química de los anillos de piridina a las correspondientes unidades de hidropiridina (22) o a las unidades de piperidina totalmente reducidas (23) se realiza fácilmente bajo una atmósfera de hidrógeno y un catalizador metálico tal como platino, paladio o níquel Raney. En general, esta reducción se realiza en un disolvente orgánico tal como etanol, acetato de etilo o un medio similar y a la presión atmosférica o una presión baja (3 a 5 psi) a temperatura ambiente o a temperaturas ligeramente elevadas.

7

Las reducciones químicas de dichos sistemas implican la reducción con una familia de reactivos "hidruro" tales como borohidruro de sodio, hidruro de litio y aluminio y sus análogos. Estas reducciones se realizan generalmente en un medio anhidro inerte que implica el éter etílico, tetrahidrofurano, dioxano o benceno, tolueno o disolventes aromáticos similares entre las temperaturas ambiente y de reflujo.

Se pueden conseguir reducciones similares de los demás sistemas heterocíclicos tales como quinolina e isoquinolina a los correspondientes análogos dihidro- (24,25) y tetrahidro- (26,27) mediante los mismos procesos catalíticos y/o químicos.

8

Se pueden aplicar procesos catalíticos o químicos similares a todos los análogos de fitosterol de la presente invención. Por consiguiente, la presente invención incluye en su alcance todos los derivados total o parcialmente reducidos incluyendo la forma de realización en la que R3 comprende una unidad heterocíclica parcial o totalmente reducida y/o en la que el grupo fitosterol está total o parcialmente hidrogenado.

e) Ventajas potenciales de los nuevos análogos de fitosterol como agentes que disminuyen el colesterol

Los nuevos derivados de la presente invención, en los que una unidad aromática y/o heterocíclica mostrada como R3 en la fórmula general indicada anteriormente se acopla al grupo fitosterol proporcionan muchas ventajas dietéticas y terapéuticas cuando se comparan con la utilización de fitosteroles/fitostanoles sin dicho acoplamiento. En primer lugar y sobre todo, la eficacia del derivado en la reducción del colesterol en el suero, además de otras utilizaciones terapéuticas, aumenta en comparación con la administración de fitosteroles "no acoplados". Es muy poco probable que exista tan siquiera un efecto sinérgico o aditivo entre el grupo fitosterol y la unidad aromática/heterocíclica. En segundo lugar e igualmente importante, la formación de estos derivados reduce o elimina los efectos secundarios perjudiciales de la administración de algunas unidades aromáticas/heterocíclicas (por ejemplo, niacina) aunque conserven sus efectos terapéuticos. Aunque el mecanismo de acción de estos nuevos derivados para la reducción del colesterol en el suero no están claros, es probable que la absorción del colesterol en ambos intestinos se bloquee, es decir, en el enterocito por el derivado "íntegro" y además, que por lo menos algunos de los grupos de los derivados se absorban individualmente para disminuir el colesterol de forma generalizada. Es probable que la naturaleza del acoplamiento de la unidad heterocíclica a la estructura de fitosterol/fitostanol gobierne la estabilidad del derivado en el intestino. Si bien no se desea estar limitado por ningún mecanismo de acción propuesto, se cree que si el derivado es un éster (en el que R2 en la fórmula general es oxígeno), entonces la hidrólisis mediante las enzimas enterasa dentro del cuerpo o la naturaleza ácida o alcalina dentro del estómago y/o del intestino puede eliminar la unidad R3 por hidrólisis liberando de este modo los grupos libres (fitosterol y niacina) para actuar independientemente. Estos grupos se absorberían a continuación y reducirían de forma generalizada el colesterol. Por otra parte, se cree que si el derivado es un éter (en el que R2 en la fórmula general es hidrógeno), la hidrólisis es poco probable ya que la hidrólisis del enlace éter generalmente requiere catalizadores ácidos a temperaturas elevadas. Es posible que una composición óptima para reducir el colesterol en el suero pueda comprender tanto ésteres como éteres de los derivados de la presente invención.

Una tercera ventaja de los nuevos derivados de la presente invención es un aumento de solubilidad. Esto es particularmente importante en la preparación de vehículos de "administración" como se describe más a continuación.

En una forma preferida, R3 es una unidad de piridina/dihidropiridina. Aunque otras unidades de R3 son eficaces para la formación de derivados de la presente invención, las unidades de piridina/dihidropiridina se ha observado que forman derivados de fitosterol que sorprendentemente son eficaces en la reducción del colesterol en el suero. Una de las unidades de piridina más preferidas, el ácido nicotínico (niacina) se ha utilizado durante muchos años como un agente reductor del colesterol que presenta una potente elevación (20 a 30%) del colesterol "bueno" HDL. Desgraciadamente, su utilización está limitada por los efectos secundarios indeseables (J.D. Alderman, Am. J. Cardiol. 64, 725 (1987); H. van den Berg., Eur. J. Clin. Nutr. 51, supl. 1, S64 (1997). Estos efectos secundarios incluyen alteraciones hepáticas y trastornos cutáneos graves. Lo que se ha observado dentro del alcance de la presente invención, es que la formación de un derivado tal como se define en la presente memoria, y en el que R3 es miacina, produce un compuesto que tiene por lo menos tan buenos o mejores efectos terapéuticos que cada uno de los grupos de niacina y fitosterol solos acoplados con una reducción en los efectos secundarios perjudiciales que acompañan normalmente a la utilización de niacina sola.

Sistemas de administración

Aunque está contemplado totalmente dentro del alcance de la presente invención que los derivados se pueden administrar a animales, particularmente seres humanos, directamente y sin ninguna modificación adicional, es posible emplear etapas adicionales para aumentar la administración y asegurar incluso la distribución a través de los alimentos, bebidas, productos farmacéuticos, productos nutritivos y similares a los que se añaden. Dicho aumento se puede conseguir mediante numerosos medios adecuados tales como, por ejemplo, la solubilización o dispersión de los derivados para formar emulsiones, soluciones y dispersiones o sistemas autoemulsionantes; liofilización, secado por atomización, precipitación controlada o una combinación de los mismos; formación de dispersiones sólidas, suspensiones, sistemas de lípidos hidratados; formación de acomplejamientos por inclusión con ciclodextrinas; y utilización de hidrótropos y formulaciones con ácidos biliares y sus derivados.

Cada una de las técnicas que se pueden utilizar según la presente invención se describen a continuación.

Emulsiones

Las emulsiones son dispersiones finamente divididas o coloidales que comprenden dos fases inmiscibles, p. ej. aceite y agua, una de las cuales (la fase interna o discontinua) se dispersa en forma de gotitas unas dentro de otras (fase externa o discontinua). Por lo tanto una emulsión de aceite en agua está constituida por aceite como fase interna y agua como fase discontinua o externa, siendo la emulsión agua en aceite la opuesta. Se puede formar una amplia variedad de sistemas emulsionados los cuales comprenden derivados de fitosteroles o fitostanoles incluyendo las emulsiones estándar, las microemulsiones y aquellos sistemas que son autoemulsionantes (se emulsionan por exposición a fluidos acuosos agitados tales como los fluidos gástricos o intestinales).

En general, las emulsiones pueden incluir fases aceite y agua, emulsionantes, estabilizantes de emulsión y opcionalmente conservantes, agentes potenciadores del sabor, ajustadores de pH y tampones, agentes quelantes, agentes antiespumantes, ajustadores de tonicidad y antioxidantes. Los emulsionantes adecuados (en los que los números entre paréntesis se refieren a los valores HLB preferidos) incluyen: tensioactivos aniónicos tales como sulfatos de éter y alcohol, sulfatos de alquilo (30-40), jabones (12-20) y sulfosuccinatos; tensioactivos catiónicos tales como los compuestos de amonio cuaternario; tensioactivos iónicos bipolares tales como los derivados de alquil betaína; tensioactivos anfóteros tales como los sulfatos de aminas grasas, derivados de alquil trietanolamina digrasos (16-17); y tensioactivos no iónicos tales como los derivados de poliglicol éter de alcoholes alifáticos o cicloalifáticos, ácidos grasos saturados y alquilfenoles, aductos de polietilenoxi solubles en agua en polipropilenglicol y alquilpropilenglicol, nonilfenol polietoxietanoles, éteres de poliglicol y aceite de ricino, aductos de óxido de polipropileno/polietileno, tributilfenoxi-polietoxietanol, polietilenglicol, octilfenoxipolietoxietanol, alcoholes de lanolina, alquilfenoles (12 a 13) polioxietilados (POE), amidas grasas POE, éteres de alcoholes grasos POE, aminas grasas POE, ésteres grasos POE, poloxámeros (7 a 19), monoéteres de glicol POE (13 a 16), polisorbatos (17 a 19) y ésteres de sorbitán (2 a 9). Esta lista no se pretende que sea exhaustiva ya que otros emulsionantes son igualmente adecuados.

Los estabilizantes de la emulsión apropiados incluyen, pero no se limitan a, coloides liófilos tales como polisacáridos, acacia, agar-agar, ácido algínico, carragenina, goma guar, goma karaya, goma de tragacanto, goma xantana; polímeros anfóteros (p. ej. gelatina) y sintéticos o semisintéticos (p. ej. resinas de carbómero, éteres y ésteres de celulosa, carboximetil quitina, polietilenglicol-n (polímero del óxido etileno H(OCH_{2}CH_{2})_{n}OH); sólidos finamente divididos incluyendo arcillas (p. ej. atapulgita, bentonita, hectorita, caolín, silicato de magnesio y aluminio y montmorillonita), óxidos e hidróxidos de celulosa microcristalina (p. ej. hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio y sílice); y activadores/gelificantes cibotácticos (incluyendo aminoácidos, péptidos, proteínas, lecitina y otros fosfolípidos y poloxámeros).

Los antioxidantes adecuados para su utilización en la formación de emulsiones incluyen: agentes quelantes tales como el ácido cítrico, EDTA, fenilalanina, ácido fosfórico, ácido tartárico y triptófano; compuestos oxidados preferentemente tales como el ácido ascórbico, bisulfito de sodio y sulfito de sodio; terminadores de cadena solubles en agua tales como tioles y terminadores de cadena solubles en lípidos tales como los galatos de alquilo, palmitato de ascorbilo, t-butil hidroquinona, hidroxianisol butilado, hidroxitolueno butilado, hidroquinona, ácido nordihidroguayarético y alfa-tocoferol. Los conservantes, agentes de ajuste de pH y tampones, agentes quelantes, agentes osmóticos, colorantes y agentes potenciadores del sabor adecuados se exponen más adelante en la presente memoria bajo el título "suspensiones" pero son igualmente aplicables con respecto a la formación de emulsiones.

La preparación general de emulsiones es de la forma siguiente: las dos fases (aceite y agua) se calientan por separado a una temperatura apropiada, la misma en ambos casos, generalmente de 5 a 10ºC por encima del punto de fusión de los ingredientes que funden más altos en el caso de un aceite sólido o semisólido, o a los que la fase aceitosa es líquida, temperatura adecuada determinada por experimentación de rutina. Los componentes solubles en agua se disuelven en la fase acuosa (agua) y los componentes solubles en aceite se disuelven en la fase aceitosa. Para crear una emulsión aceite en agua, la fase aceitosa se mezcla a fondo en la fase acuosa para crear una dispersión adecuada y se deja enfriar el producto a un ritmo controlado con agitación. Una emulsión agua y aceite se forma de modo contrario, es decir, se añade la fase acuosa a la fase aceitosa. Cuando los coloides hidrófilos forman parte del sistema como estabilizantes de emulsión, se puede emplear una técnica de inversión de fases mediante la cual el coloide se mezcla en la fase aceitosa en lugar de en la fase acuosa, antes de la adición a la fase acuosa. Utilizando cualquiera de los derivados de fitosterol o fitostanol, se prefiere añadir éstos a la fase aceitosa antes del calentamiento.

También se pueden formar microemulsiones, caracterizadas por un tamaño de partícula por lo menos un orden de magnitud más pequeño (10 a 100 nm) que las emulsiones normales y definidas como "un sistema de agua, aceite y anfífilo que es un solo líquido ópticamente isótropo y termodinámicamente estable" (8), que comprenden derivados de fitosterol o fitostanol. En una forma preferida, la microemulsión comprende un tensioactivo o mezcla de tensioactivos, un co-tensioactivo (normalmente un alcohol de cadena corta) los derivados de fitosterol o fitostanol seleccionados, agua y opcionalmente otros aditivos.

El sistema presenta varias ventajas como sistema de administración para los derivados de la presente invención. En primer lugar, las microemulsiones tienden a crearse espontáneamente, esto es, sin el grado de mezcla a fondo requerida para formar las emulsiones habituales. Desde una perspectiva comercial, esto simplifica el proceso de fabricación. En segundo lugar, las microemulsiones se pueden esterilizar utilizando técnicas de microfiltración sin romper la microestructura debida al pequeño diámetro de las microgotitas. En tercer lugar, las microemulsiones son termodinámicamente muy estables. En cuarto lugar, las microemulsiones poseen un alto poder de solubilización que es particularmente importante ya que pueden aumentar la solubilización de los derivados.

El tensioactivo o mezclas de tensioactivos que son adecuados para su utilización en la formación de microemulsiones pueden se aniónicos, catiónicos, anfóteros o no iónicos y posee valores de HLB (equilibrio hidrófilo-lipófilo) comprendidos dentro del intervalo de 1 a 20, más preferentemente dentro de los intervalos de 2 a 6 y de 8 a 17. Los agentes especialmente preferidos son los tensioactivos no iónicos, seleccionados de entre el grupo constituido por los derivados de poliglicol éter de alcoholes alifáticos o cicloalifáticos, ácidos grasos saturados y alquilfenoles, aductos de polietilenoxi solubles en agua en polipropilenglicol y alquilpropilenglicol, nonilfenol polietoxietanoles, éteres de poliglicol y aceite de ricino, aductos de óxido de polipropileno/polietileno, tributilfenoxi-polietoxietanol, polietilenglicol, octilfenoxipolietoxietanol, alcoholes de lanolina, alquilfenoles (12 a 13) polioxietilados (POE), amidas grasas POE, éteres de alcoholes grasos POE, aminas grasas POE, ésteres grasos POE, poloxámeros (7 a 19), monoéteres de glicol POE (13 a 16), polisorbatos (10 a 17) y ésteres de sorbitán (2 a 9).

Existen numerosos procedimientos conocidos y utilizados por los expertos en la materia para la preparación de microemulsiones. En un procedimiento preferido de formación de microemulsiones de la presente invención, se mezclan un tensioactivo, un co-tensioactivo y un derivado del fitosterol o fitostanol, disuelto previamente en una proporción adecuada de un aceite apropiado (y a continuación se valoran con agua hasta que se obtiene un sistema con la transparencia deseada).

En otra forma de realización preferida, se puede conseguir la formación de microemulsiones mezclando los derivados de fitosterol o fitostanol con agentes hidrótropos y tensioactivos de calidad alimentación (referirse a 9).

Soluciones y dispersiones

Los derivados de fitosterol o fitostanol se pueden disolver o dispersar en un vehículo aceitoso adecuado, con o sin excipientes adicionales y utilizarse en esta forma, por ejemplo, en utilización general en alimentación, en el untado de carnes y pescados y para la incorporación en piensos animales.

Los agentes de solubilización adecuados incluyen todos los aceites de calidad alimentación tales como los aceites vegetales, los aceites marinos (tal como el aceite de pescado) y aceites vegetales, monoglicéridos, diglicéridos, triglicéridos, tocoferoles y similares y mezclas de los mismos.

Sistemas autoemulsionantes

Los derivados de fitosterol o fitostanol se pueden mezclar con excipientes apropiados, por ejemplo, tensioactivos, estabilizantes de emulsión (descritos anteriormente) y similares, calentarse, si es necesario y enfriarse para formar un producto semisólido capaz de formar una emulsión espontánea en contacto con medios acuosos. Este producto semisólido se puede utilizar en numerosas otras formas tales como material de carga en cápsulas de gelatina duras o blandas de dos piezas, o se puede adaptar para su utilización en otros sistemas de administración.

Dispersiones sólidas

Un medio alternativo de aumentar más la solubilidad/dispersabilidad de los derivados según la presente invención implica la utilización de sistemas sólidos de dispersión. Estas dispersiones pueden incluir soluciones moleculares (eutécticos), dispersiones físicas o una combinación de ambas.

Por ejemplo, las dispersiones sólidas se pueden preparar normalmente utilizando como portadores polímeros solubles en agua. Sin limitación, estos portadores pueden incluir, solos o en combinación: polietilenglicoles de calidad sólida (PEG), con o sin adición de PEG de calidad líquido; polivinilpirrolidonas o sus copolímeros con acetato de vinilo y éteres y ésteres de celulosa. Otros excipientes, tales como los miembros adicionales de la familia glicol p. ej. propilenglicol, polioles, p. ej. glicerol, etc. pueden también incluirse en las dispersiones.

Se pueden preparar dispersiones sólidas mediante numerosas formas que son conocidas por los expertos en la materia. Estas incluyen, sin limitación, los procedimientos siguientes:

(a) la fusión de los ingredientes, seguida de enfriamiento controlado para permitir la solidificación y posterior molienda mecánica para producir un polvo adecuado. Como alternativa, la dispersión molida (fundida) se puede atomizar en una corriente de aire frío en un secador por atomización para formar partículas sólidas (prilling) o pasar a través de una extrusionadora y un esferonizador para formar masas sólidas de un tamaño de partícula controlado. En otra alternativa, la dispersión molida se rellena directamente en cápsulas de gelatina dura de dos piezas;

(b) disolución de los ingredientes en un sistema disolvente adecuado (orgánico, orgánico mixto, orgánico-acuoso) y a continuación la eliminación de los disolventes p. ej. por evaporación a presión atmosférica o al vacío, secado por atomización, liofilización y similares; o, en una variación de los anteriores, y

(c) disolución de los ingredientes en un sistema disolvente adecuado, precipitándoles posteriormente en la solución mediante la utilización de un disolvente inmiscible en el cual los ingredientes tienen poca o ninguna solubilidad, filtración, eliminación del disolvente, secado y opcionalmente molienda para proporcionar una forma en polvo adecuada.

Suspensiones

Las suspensiones que se pueden utilizar para aumentar más la solubilidad y/o dispersabilidad de los derivados, comprenden un sólido, quizás finamente dividido, la fase interna dispersada en un aceite o la fase externa acuosa (el vehículo). Además, se puede añadir la fase interna sólida a una emulsión como se describió anteriormente durante su formación para producir un sistema de administración con propiedades comunes tanto a las suspensiones como a las emulsiones.

Numerosos excipientes, que se utilizan normalmente en la técnica, pueden ser adecuados para producir una suspensión dentro del alcance de la presente invención. Normalmente, una suspensión comprende un aceite o un vehículo acuoso, la fase interna dispersada (en suspensión), agentes dispersantes y/o humectantes (tensioactivos), agentes de ajuste de pH/tampones, agentes quelantes, antioxidantes, agentes para ajustar la fuerza iónica (agentes osmóticos), colorantes, potenciadores del sabor, sustancias para estabilizar la suspensión y aumentar la viscosidad (agentes de suspensión) y conservantes.

Los vehículos apropiados incluyen, pero no se limitan a: agua, aceites, alcoholes, polioles, otros compuestos comestibles o de calidad alimenticia en los que la composición de fitosterol es parcialmente o no soluble y mezclas de los mismos. Los agentes dispersantes apropiados incluyen, pero no se limitan a: lecitina; fosfolípidos; tensioactivos no iónicos tales como polisorbato 65, octoxinol-9, nonoxinol-10, polisorbato 60, polisorbato 80, polisorbato 40, poloxámero 235, polisorbato 20 y poloxámero 188; tensioactivos aniónicos tales como laurilsulfato de sodio y docusato de sodio; ácidos grasos, sales de ácidos grasos, otros ésteres de ácidos grasos y mezclas de los mismos.

Los agentes/tampones para ajuste de pH incluyen ácido cítrico y sus sales, ácido tartárico y sus sales, ácido fosfórico y sus sales, ácido acético y sus sales, ácido clorhídrico, hidróxido de sodio y bicarbonato de sodio.

Los agentes quelantes adecuados incluyen edetatos (disódico, de calcio disódico y similares), ácido cítrico y ácido tartárico. Los antioxidantes adecuados incluyen ácido ascórbico y sus sales, palmitato de ascorbilo, tocoferoles (especialmente alfa-tocoferol), hidroxitolueno butilado, bisulfito y metabisulfito de sodio. Los agentes osmóticos adecuados incluyen electrolitos monovalentes, divalentes y trivalentes, monosacáridos y disacáridos. Los conservantes adecuados incluyen los parabenos (Me, Et, Pr, Bu y mezclas de los mismos), ácido sórbico, timerosal, sales de amonio cuaternario, alcohol bencílico, ácido benzoico, gluconato de clorhexidina y feniletanol. Se pueden añadir colorantes y potenciadores de sabor según se desee y se pueden seleccionar de entre todas las variedades naturales, idénticas a las naturales y sintéticas.

Sistema lipídicos hidratados

En otra forma de realización de la presente invención, se puede aumentar más la solubilidad/dispersabilidad de los derivados de la presente invención mediante la formación de sistemas de fosfolípidos tales como los liposomas y otras fases hidratadas de lípidos, por inclusión física. Esta inclusión se refiere a la oclusión de moléculas sin la formación de un enlace covalente y se utiliza ampliamente para aumentar la solubilidad y disolución posterior de los ingredientes activos.

Los sistemas lipídicos hidratados, incluyendo los liposomas, se pueden preparar utilizando una variedad de lípidos y mezclas de lípidos, incluyendo fosfolípidos tales como fosfatidilcolina (lecitina), fosfodiglicéridos y esfingolípidos, glicolípidos y similares. Los lípidos se pueden utilizar preferentemente en combinación con una carga que lleve sustancias tales como los fosfolípidos que llevan cargas, ácidos grasos y las sales de potasio y sodio de los mismos con el fin de estabilizar los sistemas lipídicos resultantes. Un procedimiento típico de formación de liposomas es el siguiente:

1) dispersión de lípido o lípidos y los fitosteroles o fitostanoles o mezclas de los mismos y del componente tocotrienol en un disolvente orgánico (tal como cloroformo, diclorometano, éter, etanol u otro alcohol, o una combinación de los mismos). Se puede añadir una especie con carga para reducir el posterior agregación durante la formación de liposomas. Se pueden añadir también antioxidantes (tales como palmitato de ascorbilo, alfa-tocoferol, hidroxitolueno butilado e hidroxianisol butilado) para proteger cualquier lípido insaturado, si está presente;

2) filtración de la mezcla para eliminar compuestos insolubles menores;

3) eliminación de los disolventes en condiciones (presión y temperatura) que aseguren que no se produce la separación de fases de los componentes;

4) hidratación de la mezcla "anhidra" de lípidos mediante exposición a un medio acuoso que contiene solutos disueltos, incluyendo sales tampón, agentes quelantes, crioprotectores y similares; y

5) reducción del tamaño de partícula de los liposomas y modificación del estado de laminaridad mediante técnicas adecuadas tales como homogeneización, extrusión, etc.

Se puede emplear cualquier procedimiento para la generación y carga de lípidos hidratados con ingredientes activos, conocidos por los expertos en la materia, dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, los procedimientos adecuados para la preparación de los liposomas se describen en las referencias 10 y 11, los cuales están incorporados en la presente memoria como referencia. Variaciones de estos procedimientos están descritos en la patente U.S. nº de serie 5.096.629 que está también incorporada a la presente memoria como referencia.

La patente U.S. nº de serie 4.508.703 (incorporada también a la presente memoria como referencia), describe un procedimiento de preparación de liposomas disolviendo el constituyente lipídico anfífilo y el constituyente hidrófobo para formar una solución y la atomización a continuación de la solución en una corriente de gas para producir una mezcla pulvurenta.

Complejos de ciclodextrina

Las ciclodextrinas son una clase de moléculas de oligosacáridos cíclicos que comprenden subunidades de glucopiranosa y que tienen una configuración espacial cilíndrica toloidal. Los elementos disponibles habitualmente de este grupo comprenden moléculas que contienen seis (alfa-ciclodextrina), siete (beta-ciclodextrina) y ocho moléculas (gamma-ciclodextrina) glucopiranosa, con los grupos hidroxilo polares (hidrófilos) orientados al exterior de la estructura y los carbonos de la estructura apolares (lipófilos) y los oxígenos del éter alineados en la cavidad interior del toroide. Esta cavidad es capaz de contener (alojar) el grupo lipófilo de un ingrediente activo (la molécula huésped, aquí el derivado de la presente invención) mediante un enlace no covalente para formar un complejo de inclusión.

Los sustituyentes de hidroxilo externos de la molécula de ciclodextrina se pueden modificar para formar derivados que presentan una mejor solubilidad en el medio acuoso junto con otras mejoras deseadas, tales como menor toxicidad, etc. Ejemplos de dichos derivados son: derivados alquilados tales como 2,6-dimetil-beta-ciclodextrina; derivados hidroxialquilados tal como hidroxipropil-beta-ciclodextrina; derivados ramificados tal como diglucosil-beta-ciclodextrina; derivados de sulfoalquilo tal como sulfobutiléter-beta-ciclodextrina; y derivados carboximetilados tal como carboximetil-beta-ciclodextrina. Otros tipos de modificaciones químicas, conocidos por los expertos en la materia, se incluyen también dentro del alcance de la presente invención.

El complejo de ciclodextrina comunica a menudo propiedades de mejor solubilidad, dispersabilidad, estabilidad (química, física y microbiológica), biodisponibilidad y menor toxicidad en la molécula huésped (aquí, el derivado de la presente invención).

Existen numerosas formas conocidas en la técnica para producir un complejo de ciclodextrina. Los complejos se pueden producir, por ejemplo, utilizando los siguientes procedimientos básicos: agitación de uno o más derivados en una solución acuosa o acuosa-orgánica mixta de la ciclodextrina, con o sin calentamiento; amasado, formación de lechada o mezclado de la ciclodextrina y la presente composición en un dispositivo adecuado con la adición de una cantidad apropiada de líquido acuoso, orgánico o acuoso-orgánico mixto, con o sin calentamiento; o mediante la mezcla física de la ciclodextrina y la composición de la presente invención utilizando un dispositivo de mezcla adecuado. El aislamiento del complejo de inclusión formado de este modo se puede conseguir por co-precipitación, filtración y secado; extrusión/esferonización y secado; subdivisión de la masa húmeda y secado; secado por atomización; liofilización o mediante otras técnicas adecuadas dependiendo del proceso utilizado para formar el complejo de ciclodextrina. Se puede emplear otra etapa opcional de molienda mecánica del complejo sólido aislado.

Estos complejos de ciclodextrina aumentan más la solubilidad y la velocidad de disolución y aumentan la estabilidad de los derivados. Para un estudio de acomplejamiento de ciclodextrina, referirse por favor a 12.

Acomplejamiento con sales biliares

Los ácidos biliares, sus sales y los derivados conjugados, formulados adecuadamente, se pueden utilizar para solubilizar los derivados de la presente invención, mejorando de este modo las características de solubilidad y dispersión de estas composiciones. Ejemplos de ácidos biliares adecuados incluyen: ácido cólico, ácido quenodesoxicólico, ácido desoxicólico, ácido deshidrocólico y ácido litocólico. Ejemplos de sales biliares adecuadas incluyen: colato de sodio, desoxicolato de sodio y sus demás formas salinas. Ejemplos de ácidos biliares conjugados adecuados incluyen: ácido glucoquenodesoxicólico, ácido glicólico, ácido tauroquenodesoxicólico, ácido taurocólico, ácido taurodesoxicólico y sus sales.

Un sistema adecuado para aumentar además la solubilidad del derivado de la presente invención está constituido por uno o más derivados más uno o más ácidos biliares, sales o ácidos biliares conjugados. Se pueden añadir otros materiales para producir formulaciones con capacidad de solubilización adicional. Estos materiales incluyen, pero no se limitan a: fosfolípidos, glucolípidos y monoglicéridos. Estos ingredientes se pueden formular en fase sólida o mediante la utilización de disolventes o vehículos portadores adecuados, con aislamiento apropiado y, opcionalmente, reducción del tamaño de partícula utilizando las técnicas descritas anteriormente en esta memoria.

Puesto que los ácidos biliares y sus derivados tienen un sabor desagradable y pueden ser irritantes para las membranas de las mucosas del estómago y las regiones superiores del aparato digestivo, se puede aplicar un recubrimiento entérico adecuado a las partículas sólidas de la formulación utilizando técnicas conocidas por los expertos en la materia. Los recubrimientos entéricos típicos incluyen, entre otros: acetato ftalato de celulosa, acetato trimelitato de celulosa, ftalato de hidroxipropilmetilcelulosa, acetato succinato de hidropropilmetilcelulosa, ftalato de polivinilacetato, polímeros de acrilato y sus derivados (p. ej. elementos apropiados de la serie Eudragit^{TM}), etilcelulosa o combinaciones de los mismos. Se pueden añadir excipientes adicionales a la formulación de recubrimiento para modificar la funcionabilidad de la membrana o para ayudar en el proceso de recubrimiento (p. ej. tensioactivos, plastificantes, agentes de canalización, modificadores de permeabilidad y similares). Los vehículos de formulación de recubrimiento pueden comprender sistemas acuosos u orgánicos o mezclas de ambos.

Acomplejamiento hidrótropo

Los compuestos que son capaces de la apertura de la estructura acuosa asociada a moléculas hidrófobas (lipófilas) y otras moléculas denominadas hidrótropos. Estos compuestos se pueden utilizar para aumentar más la solubilidad acuosa de los derivados. Ejemplos de hidrótropos incluyen, entre otros, benzoato de sodio, hidroxibenzoatos de sodio, salicilato de sodio, nicotinamida, nicotinato de sodio, gentisato de sodio, etanolamida del ácido gentísico, toluatos de sodio, aminobenzoatos de sodio, antranilato de sodio, butilmonoglicolsulfato de sodio, resorcinol y similares.

La formación del complejo, que es de naturaleza no covalente, se puede conseguir mezclando uno o más derivados y el hidrótropo o mezclas de los mismos en un vehículo adecuado, que puede ser acuoso, orgánico o una combinación de ambos. Se pueden añadir excipientes adicionales tales como tensioactivos, polioles, disacáridos, etc. para facilitar el acomplejamiento o ayudar en la dispersabilidad. El complejo resultante se aisla como polvo seco mediante cualquier proceso conocido en la técnica (co-precipitación y secado, evaporación del vehículo líquido, secado por pulverización, liofilización, etc.). El tamaño de partícula, si se desea, se puede reducir mediante cualquier técnica habitual tales como las descritas previamente en la presente memoria. El complejo de hidrótropo resultante se puede utilizar sin modificación adicional o puede estar compuesto de una variedad de otras formulaciones o vehículos según se requiera.

Procedimientos de utilización

Los derivados de la presente invención se pueden administrar a animales, en particular a seres humanos, directamente o sin más modificación o se pueden tratar para aumentar más la solubilidad y/o la dispersabilidad de la composición descrita con detalle anteriormente. Como alternativa, y opcionalmente junto con uno de estos procedimientos de aumento de la solubilidad y/o dispersabilidad, los derivados se pueden incorporar en varios vehículos descritos más a continuación con el fin de tratar y/o prevenir la CVD, sus enfermedades subyacentes tales como hipercolesterolemia, hiperlipidemia, arteriosclerosis, hipertensión, trombosis, enfermedades relacionadas tal como la diabetes tipo II, así como otras enfermedades que incluyen alteraciones oxidativas como parte del proceso patológico subyacente tales como la demencia, el envejecimiento y el cáncer. En poblaciones, que se consideran "de alto riesgo" de CVD o de cualquiera de los trastornos relacionados con la oxidación, se contempla que los derivados de la presente invención se pueden utilizar en programas de tratamiento primario, secundario y terciario.

Sin limitación de la generalidad de lo anterior, los derivados de la presente invención se pueden mezclar con varios portadores o adyuvantes para ayudar a la administración directa o ayudar a la incorporación de los compuestos en alimentos, bebidas, productos nutracéuticos o productos farmacéuticos. Para apreciar los varios vehículos posibles de administración de los derivados, a continuación se proporciona la lista. Las dosis de los derivados variarán dependiendo, entre otros factores del modo de administración, de la estatura y enfermedad del paciente, del resultado que se consiga, así como de otros factores conocidos por los expertos en la materia de los aditivos de alimentos y de los agentes medicinales. En general, sin embargo, es preferible que los derivados de la presente invención se administren al hombre en una forma que comprende hasta 6 gramos de fitosteroles y fitostanoles al día. Se reconoce asimismo que el suministro de muchas dosis diarias mayores de los derivados no son perjudiciales para el anfitrión animal, ya que el exceso atravesará simplemente los canales excretores normales.

1) Formas de dosificación farmacéuticas

Dentro del alcance de la presente invención se contempla que los derivados de la presente invención pueden estar incorporados en varias preparaciones farmacéuticas y formas de dosificación convencionales tales como comprimidos (simples y recubiertos) para su utilización por vía oral, bucal o lingual, cápsulas (duras y blandas, de gelatina, con o sin recubrimientos adicionales), polvos, gránulos (incluyendo gránulos efervescentes), píldoras, micropartículas, soluciones (tales como las micelares, jarabes, elixires y gotas), caramelos, pastillas, ampollas, emulsiones, microemulsiones, pomadas, cremas, supositorios, geles, parches transdérmicos y formas de dosificación de liberación modificadas junto con los excipientes y/o diluyentes y estabilizantes habituales.

Los derivados de la presente invención, adaptados en la forma de dosificación apropiada como se describió anteriormente se pueden administrar a animales, incluyendo el hombre, por vía oral, por inyección (por vía intravenosa, subcutánea, intraperitoneal, intradérmica o intramuscular), por vía tópica o por otras vías. Aunque el mecanismo exacto de actuación no está claro, los derivados de la presente invención, administrados por vía intravenosa, reducen el colesterol en el suero. Se cree que determinados productos basados en el fitosterol pueden presentar, además de la función como inhibidores de la absorción de colesterol en el intestino, un efecto generalizado en la homeostasis del colesterol mediante la síntesis de ácidos biliares, enterocitos y excreción del colesterol biliar, excreción de ácidos biliares y cambios en la cinética enzimática y transporte de colesterol entre varios compartimentos dentro del cuerpo (documento PCT/CA97/00474 que fue publicado el 15 de enero de 1998).

2) Alimentos, bebidas, productos nutracéuticos

En otra forma de la presente invención, los derivados de la presente invención pueden estar incorporados en alimentos, bebidas y productos nutracéuticos, incluyendo, sin limitación, los siguientes:

1) Productos lácteos - tales como quesos, mantequilla, leche y otras bebidas lácteas, cremas para untar y mezclas lácteas, helados y yogures;

2) Productos basados en grasos - tales como margarinas, cremas para untar, mahonesa, recortes, aceites de cocinar y freir y aliños;

3) Productos basados en cereales - que comprenden granos (por ejemplo, pan y pastas) si estos artículos se cocinan, hornean o se tratan de otro modo;

4) Dulces - tales como chocolate, bombones, chicle, postres, cremas no lácteas (por ejemplo Cool Whip^{TM}), sorbetes, helados y otros rellenos;

5) Bebidas - ya sea alcohólicas o no alcohólicas e incluyendo colas y otras bebidas suaves, zumos, complementos dietéticos y bebidas sustitutivas de comida tales como las comercializadas bajo las denominaciones comerciales Boost^{TM} y Ensure^{TM}; y

6) Productos diversos - incluyendo huevos y productos de huevos, alimentos procesados tales como sopas, salsas para pasta preparados previamente, comidas formadas previamente y similares.

Los derivados de la presente invención se pueden incorporar lentamente y sin más modificación al alimento, producto nutracéutico o bebida mediante técnicas tales como mezclado, infusión, inyección, mezcla, dispersión, emulsión, inmersión, atomización y amasado. Como alternativa, el consumidor puede aplicar los derivados directamente a un alimento o a una bebida antes de la ingestión. Estos son modos de administración sencillos y económicos.

Ejemplos Ejemplo 1 Preparación del éster del ácido nicotínico y estanol

Se puso en suspensión cloruro de nicotinoílo (6 g) en cloroformo (150 ml) con una mezcla de estanol (11 g) (campestanol: 36,4%; sitostanol: 62,3%). Se agitó la mezcla a temperatura ambiente, se añadió gota a gota piridina anhidra (6 ml) a la mezcla anterior preparada. Se continuó la agitación durante 3 horas. Tras la adición se concentró la mezcla para eliminar el disolvente y a continuación al residuo resultante se añadió acetona (100 ml). El precipitado blanco resultante se recogió y se cristalizó en acetona: cloroformo (2:1); se obtuvieron 10 g de cristales blancos.

Ejemplo 2 Preparación de hidrocloruro de nicotinato de estanol

El nicotinato de estanol preparado anteriormente (2 g) se disolvió en éter anhidro (20 ml), al cual se añadió HCl al 36% (1 ml) en agitación a temperatura ambiente. Se filtró el precipitado blanco y se lavó con éter (10 ml), se secó y a continuación se obtuvo un polvo blanco de hidrocloruro de nicotinato de estanol (2 g).

Ejemplo 3 Preparación de nicotinoxiacetato de estanol

Etapa a

Síntesis del éster monocloroacético de estanol

Se calentaron a 120ºC en agitación durante 3 horas una mezcla de estanol (4 g) (campestanol (36,4%) y sitostanol (62,3%) en ácido monocloroacético (10 ml). Tras el enfriamiento, se añadió agua (50 ml) a la mezcla de reacción, se recogió el precipitado y se lavó con agua (10 ml), se secó, dio un sólido blanco (4,5 g).

Etapa b

Síntesis de nicotinoxiacetato de estanol

Se añadio nicotinato de sodio (0,5 g) en DMF (10 ml) al cloroacetato de estanol (1,5 g) preparado anteriormente, se calentó la mezcla a 140ºC con agitación durante 1 hora. Tras el enfriamiento a temperatura ambiente, se vertió la mezcla en agua (100 ml), se recogió el sólido blanco desvahído, se secó y se pesó (1,8 g).

Ejemplo 4 Preparación de di(3-piridinametoxi)estanoxifosfato Síntesis de di(3-piridinametoxi)estanoxifosfato con referencia a la Figura 6

Etapa a

Síntesis del cloruro estanoxifosfórico

Se añadió gota a gota la mezcla de estanol (4,0 g) (campestanol: 36,4% p/p; sitostanol: 62,3% p/p) en THF (30 ml) y piridina (4 ml) a POCl_{3} (1,2 g) en THF (10 ml) en agitación a 0ºC. Tras la adición se agitó la mezcla durante 1 hora a temperatura ambiente. Se filtró el hidrocloruro de piridina resultante, se concentró el filtrado a sequedad y se obtuvo una masa aceitosa (6,5 g).

^{1}H RMN (CDCl_{3}): 0,7 (3H, s), 4,7 (1H, m).

^{31}P RMN (CDCl_{3}): -7 ppm (s).

Etapa b

Síntesis de di(3-piridinametoxi)estanoxifosfato

Se añadió piridina (5 ml) a la masa aceitosa preparada anteriormente, se agitó la mezcla a 0ºC a la que se introdujo gota a gota una solución de 3-piridinametanol (3,5 ml) en piridina (10 ml) durante 0,5 h. Tras la adición, se mantuvo la mezcla en agitación durante 1 hora, a continuación se vertió en agua (100 ml), se extrajo con éter dietílico (50 ml \times 2), se secó sobre sulfato de sodio (8 g), se concentró y se cromatografió en una columna de gel de sílice (50 ml) con solvente de elución (EtOAc:hexanos=1:1). Se obtuvo finalmente una cera blanca (3,7 g). Rendimiento (partiendo de una mezcla de estanol): 56,4%.

^{1}H RMN (CDCl_{3}): 8,60 (s, 4H), 7,70 (s, 2H), 7,30 (s, 2H), 5,0 (d, 4H), 4,30 (1H).

Ejemplo 5 Efectos de la disminución del cholesterol de los derivados en un modelo de ratón Materiales y procedimientos

Cuarenta ratones macho modificados genéticamente con apolipoproteína E (apo E-KO) se adquirieron en el Jackson Laboratory y se alojaron en la instalación para animales en el Research Center, BC Children's Hospital. PhytoNic (uno de los derivados de la presente invención) fue prepararado por Forbes Med-Tech Inc. ("FMI"). El material precursor de PhytoNic, fitosteroles y ácido nicotínico también fueron proporcionados por FMI. El colesterol fue adquirido en Sigma y el pienso para ratones PicoLab al 9% (p/p) se adquirió en el distribuidor Jameison's Pet Food, los productos químicos y reactivos de BC Laboratory, Delta, se prepararon y utilizaron como se describió anteriormente (13 a
16).

Diseño experimental

Animales y dietas: Basándose en nuestros propios experimentos previos, 8 animales en cada grupo son suficientes para detectar los efectos estadísticamente significativos relacionados con el tratamiento en las concentraciones de colesterol en el plasma. Por lo tanto, como se resume a continuación, 40 ratones macho apo E-KO se dividieron en 5 grupos de 8 con concentración media de colesterol en el plasma y peso corporal similares. Los animales se alimentaron con las dietas experimentales durante 14 semanas. La preparación de la dieta se realizó basándose en los procedimientos (13 a 16) publicados anteriormente. En la Tabla 1 se presenta el resumen de los grupos experimentales de ratones y dietas.

Se extrajo sangre a los animales de la cola en la línea de referencia y durante el experimento para la medición de concentraciones de lípido en el plasma. Al final del estudio, se sacrificaron los ratones utilizando gas CO_{2} y extrayendo sangre del corazón. Se extirparon los corazones y la aorta y se fijaron en formalina para la evaluación de lesiones ateroscleróticas. Se enviaron alícuotas de plasma al laboratorio BRI, Burnaby, BC, para la medición de concentraciones de ácido nicotínico y de esterol vegetal.

TABLA 1 Grupos experimentales de ratones y dietas

9

Evaluaciones bioquímica e histológica: Se estimaron las concentraciones de colesterol en el plasma en la referencia y a intervalos de 4 a 6 semanas durante el experimento, y al final del experimento tal como se describió anteriormente (13 a 16). Se utilizaron alícuotas de muestras de plasma para la determinación de ácido nicotínico o de sus niveles de metabolito nicotinamida y de la composición de esterol vegetal utilizando técnicas de cromatografía de gases. Se utilizaron secciones de pedículo aórtico para la evaluación del desarrollo de la lesión aterosclerótica como se describió anteriormente (13 a 14).

A: Concentraciones totales de colesterol en el plasma

La Figura 1 presenta los efectos de PhytoNic y sus agentes precursores sobre las concentraciones de colesterol total en el plasma. Se midió el colesterol total en el laboratorio clínico en St. Paul's Hospital. Los resultados indican un efecto decreciente del colesterol para PhytoNic la cuarta semana. Los fitosteroles (una mezcla de beta-sitosterol, campesterol, campestanol y sitostanol denominados internamente "FCP-3P4") presentaban unos efectos crecientes del colesterol uniformes durante las 12 semanas del periodo de estudio. PhytoNic redujo estadísticamente las concentraciones totales de colesterol en el plasma hasta el 27% en comparación con la referencia.

B: Triglicéridos del plasma

La Figura 2 presenta los efectos de los compuestos sobre las concentraciones de triglicérido en el plasma. Se midieron las concentraciones de triglicérido en el plasma en el laboratorio clínico en St. Paul's Hospital. Tanto el ácido nicotínico como PhytoNic redujeron las concentraciones de triglicéridos, pero FCP-3P4 presentó un efecto de aumento.

C: Peso corporal

Todos los ratones ganaron peso de forma similar y presentaron crecimiento y aspecto físico normales durante las 15 semanas del estudio. Los resultados están en la Figura 3.

D: Ácido nicotínico y nicotinamida en el plasma

Se midieron las concentraciones de ácido nicotínico y de nicotinamida en el plasma en BRI en condiciones de GLP. El tratamiento con PhytoNic se relacionó con un aumento no estadísticamente significativo en el ácido nicotínico del plasma en comparación con las referencias. La combinación de estanoles vegetales y ácido nicotínico produjo un aumento notable en las concentraciones tanto de ácido nicotínico como de nicotinamida. Los resultados se presentan en las Figuras 4 y 5.

Conclusión

PhytoNic es un agente eficaz para la reducción de las concentraciones de colesterol total en el plasma y no se asoció con ninguno de los efectos secundarios aparentes. PhytoNic inhibe los efectos que aumentan los triglicéridos de su 3P4 precursor. Tanto PhytoNic como el ácido nicotínico presentan un efecto decreciente similar sobre las concentraciones de triglicéridos en el plasma. mientras que FCP-3P4 presenta un efecto creciente. El análisis del ácido nicotíico y de la nicotinamida (mostrado en las Figuras 4 y 5) indica que PhytoNic probablemente no está completamente hidrolizado en el intestino. Por consiguiente y en consideración a todos estos factores, debe entenderse que PhytoNic reduce significativamente la toxicidad del ácido nicotínico mientras que aumentan sus efectos terapéuticos beneficiosos.

Referencias

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2. Law M.R., Wald N.J., Thompson S.G.; By how much and how quickly does reduction in serum cholesterol concentration lower risk of ischemic heart disease? Br. Med. J. 1994; 308:367-373.

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10. Liposome Drug Delivery Systems, Technomic Publishing Co. Inc., Lancaster, PA 1993.

11. Pharmaceutical Technology: Liposomes as Drug Delivery Systems Partes I , II y III, octubre 1992, noviembre 1992 y enero 1993 respectivamente.

12. Rajewski R.A. y Valentino J.S. Pharmaceutical Applications of Cyclodextrins/In vivo Drug Delivery System. J. Pharm. Sci 1996; 85:1142-1169.

13. Moghadasian et al. Pro-atherogenic and anti-atherogenic effects of probucol and phytosterols in apo E knockout mice: Possible mechanism of action. Circulation 1999; 99:1733-1739.

14. Moghadasian et al. ``Tall oil-derived phytosterols reduce atherosclerosis in apo E-deficient mice. Arterioscl Thromb Vasc Biol 1997; 17:119-126.

15. Moghadasian et al. Histologic, hematologic, and Biochemical characteristics of apo E-deficient mice: effects of dietary cholesterol and phytosterols. Lab Invest 1999; 79:355-364.

16. Moghadasian et al. Lack of regression of atherosclerotic lesions in phytosterol-treated apo E-deficient mice. Life Sci 1999; 64:1029-1036.

Claims (15)

1. Utilización de un derivado de fitosterol o fitostanol que tiene una de las fórmulas siguientes:

R3 ---

\uelm{C}{\uelm{\para}{R2}}

--- O --- R

\hskip0.5cm

ó

\hskip0.5cm

R_{3} ---

\melm{\delm{\para}{R _{3} }}{P}{\uelm{\dpara}{O}}

--- OR

en las que R es un grupo fitosterol o fitostanol; R2 es oxígeno o hidrógeno (H_{2}) y R3 comprende un grupo aromático seleccionado de entre benceno y benceno sustituido en el que los sustituyentes son unidades de alquilo C_{1-6} y heterocíclicas que comprenden un anillo seleccionado de entre el grupo constituido por piridina y piridina sustituida, opcionalmente dihidropiridina sustituida, opcionalmente piperidina sustituida, quinolina y quinolina sustituida, opcionalmente dihidro- y tetrahidro- quinolina sustituida, isoquinolina e isoquinolina sustituida, indol e indol sustituido, imidazol e imidazol sustituido, pirrol y pirrol sustituido, furano y furano sustituido y tiofeno y tiofeno sustituido en alguna de cuyas unidades heterocíclicas los sustituyentes opcionales son grupos alquilo C_{1-6}, y todas las sales de los mismos, para la preparación de una composición destinada a la utilización en un procedimiento de tratamiento o prevención de una enfermedad cardiovascular y sus enfermedades subyacentes, que incluyen la colesterolemia, en un animal.

2. Utilización según la reivindicación 1, en la que R_{3} comprende una unidad aromática que es el benceno.

3. Utilización según la reivindicación 1, en la que R_{3} comprende una unidad heterocíclica.

4. Utilización según la reivindicación 3, en la que la unidad heterocíclica comprende el ácido nicotínico.

5. Utilización según la reivindicación 1, en la que R2 es oxígeno.

6. Utilización según la reivindicación 1, en la que R2 es hidrógeno (H_{2}).

7. Utilización según la reivindicación 1, en la que el fitosterol se selecciona de entre el grupo constituido por sitosterol, campesterol, estigmasterol, brasicasterol, desmosterol, calinosterol, poriferasterol y clionasterol.

8. Utilización según la reivindicación 1, en la que el fitostanol se selecciona de entre el grupo constituido por todos los fitosteroles saturados o hidrogenados.

9. Utilización según la reivindicación 1, en la que el fitostanol es sitostanol.

10. Utilización según la reivindicación 1, en la que el derivado se selecciona de entre el grupo constituido por éster nicotínico de estanol y la sal hidrocloruro del mismo, nicotinoxiacetato de estanol y di(3-piridina metoxi)estanoxifosfato.

11. Utilización según la reivindicación 1, en la que el animal es el hombre.

12. Comestible o bebida que comprende un fitosterol y un derivado de fitostanol, tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

13. Derivado de fitosterol o fitostanol que tiene la fórmula:

R_{3} ---

\melm{\delm{\para}{R _{3} }}{P}{\uelm{\dpara}{O}}

--- OR

en la que R es un grupo fitosterol o fitostanol y R3 comprende un grupo aromático seleccionado de entre benceno y benceno sustituido en el que los sustituyentes son grupos alquilo C_{1-6} o unidades heterocíclicas que comprenden un anillo seleccionado de entre el grupo constituido por piridina o piridina sustituida, quinolina o quinolina sustituida, isoquinolina o isoquinolina sustituida, indol o indol sustituido, imidazol o imidazol sustituid o, pirrol o pirrol sustituido, furano o furano sustituido y tiofeno o tiofeno sustituido en alguna de cuyas unidades heterocíclicas los sustituyentes opcionales son grupos alquilo C_{1-6}; y todas las sales de los mismos.

14. Derivado según la reivindicación 13, en el que R3 comprende un grupo piridilo.

15. Compuesto según la reivindicación 13, que es fosfato de di(3-piridina metoxi)estanoxi.