ES2941943T3 - Método para la producción de glicéridos de ácidos hidroxicarboxílicos - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para producir glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico, a los productos obtenidos de esta manera, y al uso de los mismos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para la producción de glicéridos de ácidos hidroxicarboxílicos

La presente invención se refiere al campo de los cuerpos cetónicos y al metabolismo asociado con los mismos, así como a la terapia de enfermedades relacionadas con los mismos.

En particular, la presente invención se refiere a un método para la producción de glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico, así como a los productos de reacción obtenibles, o bien producidos de esta manera (es decir, glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico) y su uso, en particular en productos farmacéuticos, como fármacos o medicamentos, o en alimentos y/o productos alimenticios, así como sus aplicaciones, o bien usos posteriores.

Por lo demás, la presente invención se refiere a composiciones farmacéuticas, en particular productos farmacéuticos o medicamentos, que comprenden los productos de reacción (es decir, glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico) obtenibles, o bien producidos según el método de producción según la invención, así como sus aplicaciones, o bien usos.

Finalmente, la presente invención se refiere a alimentos y/o productos alimenticios, en particular complementos alimenticios, alimentos funcionales (Functional Food), Novel Food, aditivos alimentarios, suplementos nutricionales, alimentos dietéticos, refrigerios energéticos, supresores del apetito y suplementos deportivos de fuerza y/o resistencia, que comprenden los productos de reacción (es decir, glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico) obtenibles, o bien producidos según el método de producción según la invención, así como sus aplicaciones, o bien usos.

En el metabolismo energético humano, la glucosa es el portador de energía disponible a corto plazo, que se metaboliza en energía en las mitocondrias bajo liberación de agua y dióxido de carbono. Sin embargo, las reservas de glucógeno en el hígado ya se vacían durante el período de sueño durante la noche. Sin embargo, el sistema nervioso central humano (SNC) y el corazón en particular requieren un abastecimiento permanente de energía.

La alternativa fisiológica a la glucosa, que está principalmente disponible para el sistema nervioso central, son los llamados cuerpos ceto (también denominados cuerpos cetónicos como sinónimo, o tambien denominados "Keton Bodies" en inglés).

En particular, el término cuerpos cetónicos es una denominación genérica para tres compuestos que se forman principalmente en situaciones de metabolismo catabólicas (por ejemplo inanición, en dietas reductoras o nutrición pobre en carbohidratos) y pueden conducir a la cetosis bajo ciertas circunstancias. El término cuerpos cetónicos incluye en particular los tres compuestos acetoacetato (también llamado acetato acético como sinónimo) y acetona, así como ácido 3-hidroxibutírico (también denominado ácido beta-hidroxibutírico o BHB o 3-BHB como sinónimo a continuación), o bien su sal (es decir, 3-hidroxibutirato o beta-hidroxibutirato) conjuntamente, siendo este último compuesto el más significativo de los tres compuestos mencionados anteriormente. El ácido 3-hidroxibutírico, o bien su sal, se presenta fisiológicamente como enantiómero (R), es decir, como ácido (R)-3-hidroxibutírico (también llamado ácido (3R)-3-hidroxibutírico como sinónimo para destacar el centro de quiralidad en posición 3), o bien su sal.

Estos cuerpos cetónicos también se proporcionan fisiológicamente en grandes cantidades durante el ayuno o la inanición a partir de los lípidos almacenados en el cuerpo por medio de lipólisis y reemplazan casi por completo a la glucosa, portadora de energía.

Los cuerpos cetónicos se forman en el hígado a partir de la acetil-coenzima A (= acetil-CoA), que procede de la betaoxidación; estos representan una forma transportable de acetil-coenzima A en el cuerpo humano. Sin embargo, para utilizar los cuerpos cetónicos, en primer lugar el cerebro y los músculos deben adaptarse expresando las enzimas que se requieren para reconvertir los cuerpos cetónicos nuevamente en acetil-coenzima A. Especialmente en épocas de hambre, los cuerpos cetónicos contribuyen en gran medida a la producción de energía. Por ejemplo, después de un tiempo es posible que el cerebro tenga suficiente con solo un tercio de la cantidad diaria de glucosa.

Fisiológicamente, la síntesis de los cuerpos cetónicos se efectúa a partir de dos moléculas de ácido acético activado en forma de acetil-coenzima A, el producto intermedio normal de la degradación de los ácidos grasos, formándose en primer lugar, con la ayuda de la acetil-coenzima A-acetiltransferasa, acetoacetil-coenzima A, que, bajo uso de otra unidad de acetil-Coenzima A y de la enzima HMG-CoA-sintasa, se prolonga para dar el producto intermedio 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA (HMG-CoA), disociando finalmente la HMG-CoA-liasa el acetoacetato. Estos tres pasos tienen lugar exclusivamente en las mitocondrias del hígado (ciclo de Lynen), formándose finalmente 3-hidroxibutirato en el citosol por medio de la D-beta-hidroxibutirato-deshidrogenasa. La HMG-CoA es además un producto final en la degradación del aminoácido leucina, mientras que el acetoacetato se forma en la degradación de los aminoácidos fenilalanina y tirosina.

Mediante descarboxilación espontánea se produce acetona a partir de acetoacetato; ocasionalmente, esta se puede percibir en el aliento de diabéticos y personas que hacen dieta. Esta no puede ser reutilizada por el cuerpo. Sin embargo, la proporción de acetona en los cuerpos cetónicos es reducida.

Por lo tanto, mediante reducción, el acetoacetato se convierte en la forma fisiológicamente relevante de ácido 3-hidroxibutírico, o bien 3-hidroxibutirato, pero también puede descomponerse en acetona fisiológicamente inutilizable bajo liberación de dióxido de carbono, lo que es identificable y perceptible olfativamente en la orina y en el aire exhalado en el caso de una cetosis severa, una cetoacidosis (por ejemplo en el caso de pacientes de diabetes mellitus tipo 1 sin sustitución de insulina).

El ácido 3-hidroxibutírico se usa y se comercializa actualmente en el área del entrenamiento con pesas como sal de sodio, magnesio o calcio.

Sin embargo, evolutivamente, el ácido 3-hidroxibutírico no se conoce o solo se conoce en cantidades muy reducidas para los humanos, ya que las plantas no producen ácido 3-hidroxibutírico y el ácido 3-hidroxibutírico en el organismo animal solo se produce en la cetosis en animales muertos y consumidos, por lo que que el ácido 3-hidroxibutírico produce náuseas en la administración por vía peroral. El ácido 3-hidroxibutírico en forma de ácido libre, así como sus sales, también tiene un sabor muy amargo y puede causar vómitos y náuseas intensos.

Además, los pacientes, especialmente los neonatos, pero también los adultos, no pueden resistir permanentemente grandes cantidades de sales de ácido 3-hidroxibutírico, ya que estos compuestos pueden dañar los riñones.

Además, la vida media plasmática del ácido 3-hidroxibutírico y sus sales es tan corta que, incluso con la ingesta de varios gramos, la cetosis solo dura entre tres y cuatro horas, es decir, los pacientes no pueden beneficiarse continuamente de una terapia con ácido 3-hidroxibutírico o sus sales, especialmente durante la noche. En el caso de enfermedades metabólicas, esto puede conducir a situaciones de riesgo vital.

Por lo tanto, en el caso de la terapia de tales enfermedades metabólicas, los denominados triglicéridos de cadena media, los denominados MCT, se usan actualmente para la terapia cetogénica, es decir, la conversión metabólica de los ácidos caproico, caprílico y cáprico (es decir, de ácidos grasos C6-, C8- y C¹⁰ saturados lineales) de los triglicéridos correspondientes.

En principio, sin embargo, desde un punto de vista farmacéutico y clínico, el ácido 3-hidroxibutírico es una molécula objetivo farmacéutica-farmacológica más eficaz, que según los descubrimientos del estado de la técnica podría utilizarse en principio para la terapia de un gran número de enfermedades, pero no se puede usar en estas debido a su deficiente compatibilidad fisiológica (por ejemplo, en enfermedades relacionadas con un trastorno del metabolismo energético, en particular del metabolismo de los cuerpos cetónicos, o enfermedades neurodegenerativas como la demencia, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, etc., enfermedades del metabolismo de los lípidos, etc.).

La siguiente tabla ilustra, meramente a modo de ejemplo, pero en ningún caso de manera restrictiva, las posibilidades, o bien las posibles indicaciones potenciales para el principio activo ácido 3-hidroxibutírico.

Por tanto, desde un punto de vista farmacéutico y clínico es deseable poder encontrar precursores o metabolitos eficaces que permitan fisiológicamente un acceso directo o indirecto al ácido 3-hidroxibutírico o a sus sales, en particular en el metabolismo fisiológico del cuerpo humano o animal.

En consecuencia, en el estado de la técnica no han faltado intentos para encontrar precursores o metabolitos fisiológicamente adecuados para el ácido 3-hidroxibutírico, o bien sus sales. Sin embargo, hasta ahora, en el estado de la técnica no se han encontrado compuestos eficaces a este respecto. El acceso a tales conexiones según el estado de la técnica a este respecto tampoco ha sido posible hasta ahora, o bien no ha sido fácil.

El documento WO 2019/002828 A1 se refiere a un compuesto para uso en la reducción de la grasa del hígado en un paciente, seleccionándose el compuesto a partir de: (i) (R)-3-hidroxibutirato; (ii) un éster de (R)-3-hidroxibutirato; y (iii) un oligómero que puede obtenerse mediante polimerización de unidades de (R)-3-hidroxibutirato; o una sal o solvato farmacéuticamente compatible, siendo el compuesto particularmente útil en pacientes que padecen de hígado graso, pudiéndose usar el compuesto para tratar la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD), la esteatohepatitis no alcohólica (NASH), la esteatohepatitis alcohólica (ASH) o el hígado graso no alcohólico (NAFL).

Además, el documento WO 02/06368 A2 se refiere a un poliuretano que es un producto de reacción a partir de al menos un material que contiene isocianato con al menos dos grupos isocianato y al menos un compuesto con al menos dos átomos de hidrógeno que puede reaccionar con el isocianato, conteniendo el compuesto con al menos dos átomos de hidrógeno un hidroxialcanoato, que es preferiblemente un polihidroxialcanoato que se puede descomponer por vía térmica o biodegradable, pudiendose usar el poliuretano en una serie de aplicaciones y de modo preferente siendo los poliuretanos biodegradables y reciclables fácilmente.

El documento WO 2008/005818 A1 se refiere a fuentes alternativas de cuerpos cetónicos para la reducción o la eliminación de los síntomas de la enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica (ELA, o bien también llamada Lou Gehrig), Alzheimer, Huntington, epilepsia y otras enfermedades o trastornos que están caracterizados por un metabolismo de glucosa alterado, comprendiendo las fuentes alternativas de cuerpos cetónicos ésteres de mono-, di­ o triglicéridos de acetoacetato y mezclas de los mismos, o bien ésteres de mono-, di- o triglicéridos de 3-hidroxibutirato y sus mezclas, pudiéndose administrar los ésteres de glicéridos por vía oral como suplemento dietético o en una composición nutricional.

Además, el documento WO 2013/150153 describe cuerpos cetónicos y ésteres de cuerpos cetónicos para administración oral con el fin de mejorar o mantener la fuerza muscular, siendo organolépticamente aceptables ciertos ésteres de monómeros de hidroxibutirato y conduciendo estos a una gran absorción desde el intestino a la sangre, lo que posibilita un rápido aumento de la concentración de hidroxibutirato en sangre y una la respuesta fisiológica, incluida una producción de potencia mejorada durante el entrenamiento, así como las composiciones que contienen cuerpos cetónicos o ésteres de cuerpos cetónicos.

El documento WO 2006/034361 A1 se refiere a un método para proporcionar un alivio sintomático agudo a un paciente con Parkinson u otros trastornos del SNC que resultan de la falta de dopamina en el cerebro, comprendiendo el método la administración al paciente de una cantidad suficiente de un material cetogénico para generar en el paciente una cetosis suficiente para proporcionar un beneficio terapéutico en dichos trastornos neurológicos, siendo los materiales generadores de cetosis preferidos tales que la concentración total de acetoacetato y (R)-3-hidroxibutirato en la sangre del paciente se aumenta entre 0,1 y 30 mM.

Además, el documento WO 95/09144 A1 describe composiciones útiles como nutrientes parenterales, siendo estos compuestos ésteres de glicerol de ácido 3-hidroxibutírico hidrosolubles, siendo las composiciones útiles como sustituto de la glucosa en la alimentación intravenosa.

Además, el documento WO 2018/195421 A1 se refiere a un nutriente que administra por vía oral una cantidad terapéuticamente eficaz de un cuerpo cetónico que se selecciona a partir del grupo de D-p-hidroxibutirato (D-pOHB), acetoacetato (AcAc), acetona y una de sus isoformas, en un vehículo soporte para prevenir y tratar hipersensibilidades y trastornos alérgicos.

Además, el documento WO 2018/132189 A1 se refiere a un método para tratar la lesión cerebral traumática (TBI) cerrada de leve a moderada y la TBI de leve a moderada debida a una intervención quirúrgica bajo uso de glicéridos de 3-hidroxibutirato.

El documento WO 2018/118369 se refiere a un método para el tratamiento de la reducción de los síntomas de la migraña y/o para el tratamiento y/o la profilaxis bajo uso de glicéridos de 3-hidroxibutirato.

Además, el documento EP 0 736 256 A1 se refiere al campo general de formulaciones nutricionales enterales y parenterales en las que se utilizan sustratos energéticos enriquecidos en enantiómeros para proporcionar una alta densidad calórica y una baja osmolaridad, aplicándose en particular tri-(alcanoatos quirales) de glicerilo monoisoméricos, mezclas anoméricas de alcanoatos de alfa,beta-D-glucopiranosilo, ácido alcanoico quiral monoisomérico y ésteres de ácido alcanoico quirales anoméricos. También se describe un método para su producción, así como su uso en nutrición enteral o parenteral, en trastornos metabólicos, traumatismos y desnutrición.

Por lo tanto, el problema que motiva la presente invención consiste en la puesta a disposición de un método de producción eficiente para precursores y/o metabolitos fisiológicamente adecuados, o bien fisiológicamente compatibles, del ácido 3-hidroxibutírico (es decir, ácido beta-hidroxibutírico, o bien BHB, o bien 3-BHB) o sus sales.

Tal método, en particular, debería hacer que los respectivos precursores de BHB y/o metabolitos de BHB sean accesibles de manera eficiente, en particular también en cantidades mayores y sin cantidades significativas de productos secundarios tóxicos.

De manera completamente sorprendente, el solicitante ha descubierto ahora que los glicéridos del ácido 3-hidroxibutírico (ácido beta-hidroxibutírico, o bien BHB, o bien 3-BHB), representan un precursor y/o metabolito eficaz, o bien fisiológicamente eficaz, o bien fisiológicamente compatible, para el cuerpo cetónico 3- ácido hidroxibutírico, o bien sus sales, y en este sentido ha podido encontrar, o bien desarrollar un método de producción eficiente para estos compuestos que permite un acceso directo y eficaz, en particular económico e industrialmente realizable, a estos compuestos.

Para la solución del problema descrito anteriormente, la presente invención propone, por lo tanto - según un primer aspecto de la presente invención - un método para la producción de glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (ácido beta-hidroxibutírico, o bien BHB, o bien 3-BHB) según la reivindicación 1; otras configuraciones particularmente especiales y/o ventajosas del método según la invención son el objeto de las reivindicaciones de método subordinadas a este respecto.

Además, la presente invención se refiere - según un segundo aspecto de la presente invención - a un producto de reacción obtenible mediante el método según la invención de acuerdo con la reivindicación independiente a este respecto (reivindicación 6), o bien una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico obtenible a este respecto según la reivindicación independiente a este respecto (reivindicación 7); otras configuraciones particularmente especiales y/o ventajosas de este aspecto de la invención son el objeto de las reivindicaciones subordinadas a este respecto.

Asimismo, la presente invención se refiere - según un tercer aspecto de la presente invención - a una composición farmacéutica, en particular un producto farmacéutico o medicamento, según la reivindicación independiente a este respecto (reivindicación 10); otras configuraciones, en particular especiales y/o ventajosas de este aspecto de la invención son el objeto de la reivindicación subordinada a este respecto.

Además, la presente invención se refiere - según un cuarto aspecto de la presente invención - a un producto de reacción según la invención, o bien una mezcla según la invención, para el tratamiento profiláctico y/o terapéutico, o bien para uso en el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de enfermedades del cuerpo humano o animal según la reivindicación independiente a este respecto (reivindicación 12).

Además, la presente invención se refiere - según un quinto aspecto de la presente invención - a un producto de reacción según la invención, o bien una mezcla según la invención para uso en estados de metabolismo catabólicos, en particular inanición, dietas o nutrición pobre en carbohidratos según la reivindicación independiente a este respecto (reivindicación 13).

Por lo demás, la presente invención se refiere - según un sexto aspecto de la presente invención - a un alimento y/o producto alimenticio según la reivindicación independiente a este respecto (reivindicación 15); otras configuraciones particularmente especiales y/o ventajosas del alimento y/o producto alimenticio según la invención son el objeto de la reivindicación subordinada a este respecto. Finalmente, la presente invención se refiere - según un séptimo aspecto de la presente invención - al uso de un producto de reacción, o bien una mezcla según la invención, en un alimento y/o producto alimenticio según la reivindicación independiente a este respecto (reivindicación 16).

No hace falta decir en las siguientes explicaciones que las configuraciones, formas de realización, ventajas y similares, que solo se explican a continuación para un aspecto de la invención para evitar repeticiones, por supuesto también se aplican correspondientemente a los aspectos restantes de la invención, sin que esto requiera una mención separada.

Por lo demás, no hace falta decir que los aspectos y las formas de realización individuales de la presente invención también se consideran divulgados en cualquier combinación con otros aspectos y formas de realización de la presente invención y, en particular, también se considera ampliamente divulgada cualquier combinación de características y formas de realización, como resulta de las referencias posteriores de todos los resultados de las reivindicaciones de patentes, y precisamente con respecto a todas las posibles combinaciones resultantes.

En todos los datos relativos, o bien porcentuales referidos al peso citados a continuación, en particular los datos cuantitativos o ponderales relativos, también debe tenerse en cuenta que, en el ámbito de la presente invención, estos deben ser seleccionados por el especialista de tal manera que, en la suma incluyendo todos los componentes, o bien ingredientes, en particular como se define a continuación, siempre se complementen o se añadan para dar 100 %, o bien 100 % en peso; pero esto es evidente para el especialista.

Por lo demás, se considera que el especialista puede desviarse de los datos de intervalos indicados a continuación si es necesario, dependiendo de la aplicación o debido al caso individual, sin abandonar el ámbito de la presente invención.

Además, se considera que todos los datos de valores, o bien parámetros o similares citados a continuación pueden calcularse, o bien determinarse con métodos de determinación normalizados, o bien estandarizados o indicados explícitamente o, en caso contrario, con métodos de determinación, o bien medición familiares para el especialista en este campo.

Dicho esto, la presente invención se explicará ahora en detalle a continuación.

Por consiguiente, es objeto de la presente invención - según un primer aspecto de la presente invención - un

método para la producción de glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (ácido beta-hidroxibutírico, BHB, o bien 3-BHB),

haciéndose reaccionar al menos un compuesto de la Fórmula general (I)

CH³-CH(OH)-CH²-C(O)OR¹ (I)

representando el resto R¹ en la Fórmula general (I) hidrógeno o un alquilo C¹-C⁴ , especialmente un alquilo C¹-C⁴ , preferiblemente metilo o etilo, de modo particularmente preferible etilo,

con glicerina (1,2,3-propanotriol) de la Fórmula (II)

CH²(OH)-CH(OH)-CH²(OH) (II),

realizándose la reacción en presencia de una enzima como catalizador y

realizándose la reacción en ausencia de disolventes y/o sin ningún disolvente,

de manera que el producto de reacción es una mezcla de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III)

CH2(OR2)-CH(OR3)-CH2(OR4) (III),

representando los restos R2, R3 y R4 en la Fórmula general (III), en cada caso independientemente entre sí, hidrógeno o un resto de la fórmula CH³-CH(OH)-CH²-C(O)-, pero con la condición de que al menos un resto R2, R3 y R4 no represente hidrógeno,

comprendiendo la mezcla de monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-MG), diglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-DG) y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-TG) en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 10-80 / 10-70 / 0,1-20 y

formándose en la reacción simultáneamente el compuesto según la Fórmula general (IV)

R¹-OH (IV),

representando el resto R¹ en la Fórmula general (IV) hidrógeno o un alquilo C¹-C⁴ , especialmente un alquilo C¹-C⁴ , preferiblemente metilo o etilo, de modo particularmente preferible etilo, extrayéndose continuamente de la reacción el compuesto de la Fórmula general (IV).

Como se indicó anteriormente, el solicitante ha descubierto de forma completamente sorprendente que los glicéridos del ácido 3-hidroxibutírico producidos de esta manera (en lo sucesivo también denominados en abreviatura "glicéridos de BHBVglicéridos de 3-BHB" o "ésteres de BHBVésteres de 3-BHB") son eficientes porque son precursores y/o metabolitos fisiológicamente compatibles del ácido 3-hidroxibutírico, o bien sus sales, que también pueden usarse farmacéutica, o bien clínicamente en cantidades mayores ya que son fisiológicamente compatibles.

Los glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico antes mencionados, que son accesibles por primera vez de manera eficiente mediante el método de producción según la invención, representan una alternativa fisiológica y farmacológicamente relevante al ácido 3-hidroxibutírico libre, o bien sus sales.

La producción de glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico mediante síntesis orgánica convencional es compleja y costosa, ya que el ácido 3-hidroxibutírico tiene una mayor tendencia a la polimerización y otras reacciones secundarias no deseadas (por ejemplo eliminación de agua, descomposición, etc.). En el ámbito de la presente invención, fue posible por primera vez proporcionar un método de producción eficiente con el que se pueden producir glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico sin reacciones secundarias no deseadas, en particular en una etapa.

Por lo tanto, el método según la invención posibilita por primera vez la puesta a disposición de ésteres no tóxicos del ácido 3-hidroxibutírico a partir de componentes, o bien eductos (compuestos de partida) conocidos en sí, disponibles comercialmente y, sobre todo, fisiológicamente inofensivos. Los glicéridos resultantes pueden disociarse fisiológicamente, en particular en el estómago y/o en el intestino, y liberar, o bien generar la molécula objetivo “ácido 3-hidroxibutírico”, o bien sus sales, como principio activo, o bien componente activo.

Además, los glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico mencionados anteriormente también presentan un sabor aceptable para garantizar la compatibilidad incluso en la administración oral de cantidades mayores durante un período de tiempo más prolongado (por ejemplo, administración de dosis diarias de 50 g o más).

Igualmente, el método de producción según la invención posibilita proporcionar los glicéridos del ácido 3-hidroxibutírico exentos de impurezas tóxicas.

Además, con los correspondientes materiales de partida, la producción también se puede realizar de forma enantioselectiva. Por ejemplo, el método de producción según la invención posibilita enriquecer la forma biológicamente relevante, es decir, el enantiómero (R), en particular mediante catálisis enzimática, para no cargar el sistema renal de los pacientes en la administración oral (es decir, eliminación a través de los riñones). Sin embargo, en principio también es posible y bajo determinadas condiciones puede ser conveniente enriquecer el enantiómero (S).

Además, el método de producción según la invención, que incluye pasos adicionales opcionales del método de procesamiento, o bien purificación, se puede realizar de manera rentable, o bien económica, y también se puede implementar a escala industrial.

En particular, el método de producción según la invención utiliza eductos disponibles comercialmente y, además, posibilita un control de método relativamente simple, incluso en el caso de una implementación a escala industrial.

A diferencia de los métodos de producción convencionales del estado de la técnica, que transcurren a través de compuestos de partida complejos y a través de la correspondiente química de grupos protectores, como por ejemplo dicetenos (por ejemplo el documento WO 95/09144 A1 o WO 90/02549 A1), o aplican síntesis complejas de varias etapas (por ejemplo el documento US 6306828 B1), el método de producción según la invención no requiere eductos tan complejos y transcurre solo en una etapa. Sin embargo, en el ámbito del método de producción según la invención se consiguen excelentes rendimientos, minimizándose, o bien evitándose de la misma manera la formación de productos secundarios.

Además, el método según la invención es sencillo y económico. En particular, el método según la invención se realiza en ausencia de disolventes y/o sin ningún disolvente (es decir, como reacción en masa, o bien como reacción en sustancia, o bien como una denominada reacción a granel); por lo tanto, los productos de reacción obtenidos no se contaminan con disolvente y, tras la realización del método, o bien de la reacción, no se tiene que eliminar ni desechar, o bien reciclar ningún disolvente de una manera costosa y energéticamente intensiva. Además, tampoco se forman productos secundarios tóxicos.

El método de produccion según la invención conduce a una mezcla de diferentes glicéridos del ácido 3-hidroxibutírico, es decir, de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico. El producto de reacción bruto resultante, o bien la mezcla de glicéridos brutos, puede purificarse con métodos conocidos en sí, en particular liberarse de eductos, todavía presentes eventualmente y/o de productos secundarios presentes eventualmente y, si se desea, disociarse con métodos asimismo conocidos en sí, en particular por destilación y/o cromatografía (por ejemplo, fraccionamiento en los glicéridos individuales, es decir, mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico, o bien fraccionamiento en fracciones con proporción enriquecida y empobrecida de glicéridos individuales, o bien fraccionamiento en una mezcla de mono- y diglicéridos por un lado y el triglicérido por otro lado, o bien fraccionamiento en el monoglicérido por un lado y una mezcla de di- y triglicéridos por otro lado, etc.

Según una forma de realización particular de la presente invención, el compuesto de la Fórmula general (I) puede usarse en forma racémica o en forma de enantiómero (R). La configuración (R) se refiere al átomo de carbono quiral en la posición 3 del compuesto de la Fórmula general (I).

Según la invención es preferible que el resto R1 en la Fórmula general (I) represente etilo.

En otras palabras, según la invención es preferible emplear como compuesto de la Fórmula general (I) éster etílico de ácido 3-hidroxibutírico (3-hidroxibutirato de etilo) de la fórmula CH3-CH(OH)-CH2-C(O)OC2H5.

Esto posibilita un control de método particularmente eficiente y altos rendimientos con formación de productos secundarios minimizada, o bien suprimida. Además, el éster etílico del ácido 3-hidroxibutírico también está disponible comercialmente en grandes cantidades y también se puede hacer reaccionar de forma más eficiente económicamente que el ácido libre (es decir, el ácido 3-hidroxibutírico). En particular, el éster etílico de ácido 3-hidroxibutírico se puede obtener como compuesto de partida a escala industrial, por ejemplo mediante condensación de Claisen de acetato de etilo.

En el método según la invención, la reacción se realiza en ausencia de disolventes y/o sin ningún disolvente. Es decir, la reacción se realiza como reacción en masa, o bien como reacción en sustancia, o bien como la denominada reacción a granel. Esto tiene la ventaja de que los productos de reacción obtenidos no se contaminan con disolvente y, tras la realización del método, o bien de la reacción, no se tiene que eliminar ni desechar, o bien reciclar disolvente de forma costosa y energéticamente intensiva. Sorprendentemente, el método, o bien la reacción, transcurre todavía con conversiones y rendimientos elevados y al menos esencialmente sin formación significativa de productos secundarios.

Según la presente invención, la reacción se lleva a cabo en presencia de una enzima como catalizador. En este caso es preferible que el catalizador se recicle después de la reacción.

Como se indicó anteriormente, la reacción se lleva a cabo en presencia de una enzima como catalizador en el ámbito del método de producción según la invención.

En este caso, la enzima puede seleccionarse en particular entre sintetasas (ligasas), catalasas, esterasas, lipasas y sus combinaciones. Según la invención, las enzimas de la clase de las ligasas se denominan sintetasas (sinónimo de ligasas); las ligasas son enzimas que catalizan la unión de dos o más moléculas mediante un enlace covalente. En el sentido de la presente invención, las catalasas son en particular enzimas que son capaces de convertir el peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua. El término esterasas designa en particular enzimas que son capaces de disociar hidrolíticamente ésteres en alcohol y ácido (saponificación); por lo tanto, se trata en particular de hidrolasas, denominándose también lipasas las esterasas que disocian grasas. Las lipasas en el sentido de la presente invención son en particular enzimas que son capaces de disociar ácidos grasos libres de lípidos, como glicéridos (lipólisis).

En el ámbito de la presente invención, la enzima utilizada como catalizador puede derivarse en particular de Candida antárctica, Mucor miehei (Rhizomucor miehei), Thermomyces lanuginosus, Candida rugosa, Aspergillus oryzae, Pseudomonas cepacia, Pseudomonas fluorescens, Rhizopus delemary Pseudomonas sp., así como sus combinaciones, preferentemente de Candida antarctica, Mucor miehei (Rhizomucor miehei) y Thermomyces lanuginosus.

Según una forma de realización particular, la enzima se puede utilizar en forma inmovilizada, inmovilizada sobre un soporte, preferentemente sobre un soporte polimérico, preferentemente sobre un soporte polimérico orgánico, de forma especialmente preferente con propiedades hidrófobas, de forma muy especialmente preferente sobre un soporte basado en resina poli(met)acrílica.

Como se indicó anteriormente en relación con el uso de un catalizador en general, en el caso de uso de una enzima como catalizador, es preferible reciclar la enzima después de la reacción.

Según la invención, la reacción en el ámbito del método de producción según la invención se realiza en presencia de una enzima como catalizador; en este caso se prefiere que la reacción se realice a temperaturas en el rango de 10°C a 80°C, en particular en el rango de 20°C a 80°C, preferiblemente en el rango de 25°C a 75°C, de modo particularmente preferible en el rango de 45°C a 75°C, de modo muy particularmente preferible en el rango de 50°C a 70°C.

Según la invención, la cantidad de enzima utilizada puede variar dentro de amplios rangos. En particular, la enzima se puede usar en cantidades, referidas a la cantidad total de los compuestos de partida de las Fórmulas (I) y (II), en el rango de 0,001 % en peso a 20 % en peso, en particular en el rango de 0,01 % en peso a 15 % en peso, preferiblemente en el rango de 0,1 % en peso a 15 % en peso, preferiblemente en el rango de 0,5 % en peso a 10 % en peso. No obstante, dependiendo del caso individual o respecto a la aplicación, puede ser necesario desviarse de las cantidades antes mencionadas sin abandonar el ámbito de la presente invención.

Según la invención, el rango de presión utilizado también puede variar dentro de amplios angos. En particular, en el caso de reacción en presencia de una enzima como catalizador, la reacción se puede realizar a una presión en el rango de 0,0001 bar a 10 bar, en particular en el rango de 0,001 bar a 5 bar, preferiblemente en el rango de 0,01 bar a 2 bar, de modo particularmente preferido en el rango de 0,05 bar a 1 bar, muy especialmente a aproximadamente 1 bar.

En cuanto a la cantidad de eductos, o bien o compuestos de partida, ésta también puede variar dentro de amplios rangos.

Teniendo en cuenta la economía del método y la optimización de la secuencia del método, en particular con respecto a la minimización de productos secundarios, es ventajoso que el compuesto de la Fórmula general (I), referido a los grupos hidroxilo de la glicerina de la Fórmula (II), se utilice en cantidades molares en un rango de una cantidad equimolar a un exceso molar de 200 % en moles, en particular en un rango de una cantidad equimolar a un exceso molar de 150 % en moles, preferiblemente en un rango de una cantidad equimolar a un exceso molar de 100 mol %.

Teniendo en cuenta igualmente la economía del método y la optimización de la secuencia del método, en particular con respecto a la minimización de productos secundarios, es ventajoso que el compuesto de la Fórmula general (I) y la glicerina de la Fórmula (II) se usen en una proporción molar de compuesto de la Fórmula general (I)/glicerina de la Fórmula (II) en un rango de 1:1 a 10:1, en particular en un rango de 2:1 a 8:1, preferiblemente en un rango de 3:1 a 6:1.

Según una forma de realización particularmente preferida de la presente invención, la presente invención se refiere a un método para la producción de glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (ácido beta-hidroxibutírico, BHB, o bien 3-BHB), en particular como se describe anteriormente, haciéndose reaccionar al menos un compuesto de la la Fórmula (la)

CH³-CH(OH)-CH²-C(O)OC²H⁵ (Ia)

con glicerina (1,2,3-propanotriol) de la Fórmula (II)

CH²(OH)-CH(OH)-CH² (OH) (II),

de modo que se obtiene como producto de reacción una mezcla de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III) como se define anteriormente

CH²(OR²)-CH(OR³)-CH²(OR⁴) (III),

representando los restos R² , R³ y R⁴ en la Fórmula general (III), en cada caso independientemente entre sí, hidrógeno o un resto de la fórmula CH³-CH(OH)-CH²-C(O)-, pero con la condición de que al menos un resto R² , R³ y R⁴ no represente hidrógeno.

La reacción se realiza en este caso en presencia de una enzima como catalizador, en particular como se define anteriormente, en particular como se describe anteriormente y/o en particular bajo las condiciones descritas anteriormente.

Este método conduce a una eficiencia de método y una economía de método particularmente buenas, en particular combinadas con altos rendimientos y una minimización de la formación de productos secundarios.

El método particularmente preferido según la invención se ilustra mediante el siguiente esquema de reacción, o bien síntesis (representando los restos R² , R³ y R⁴ en este esquema de reacción, o bien síntesis, en cada caso independientemente entre sí, hidrógeno o un resto de la fórmula CH³-CH(OH)-CH²-C(O)-, pero con la condición de que al menos un resto R² , R³ y R⁴ no represente hidrógeno):

En el ámbito del método de producción según la invención, en la reacción se forma simultáneamente el compuesto según la Fórmula general (IV)

R¹-OH (IV),

representando el radical R¹ en la Fórmula general (IV) hidrógeno o un alquilo C¹-C⁴ , especialmente un alquilo C¹-C⁴ , preferiblemente metilo o etilo, de modo particularmente preferible etilo. En otras palabras, en el ámbito de la reacción, dependiendo del compuesto de partida de la Fórmula general (I), se forma agua, o bien alcoholes C¹-C⁴.

En este contexto, se prevé que el compuesto según la Fórmula general (IV) (es decir, en particular agua, o bien alcoholes C¹-C⁴) de la reacción se extraiga continuamente, en particular por medio de eliminación por destilación, preferiblemente continua. De esta forma, el equilibrio de la reacción se desplaza eficientemente hacia el lado de los productos de reacción. También de este modo se minimiza, o bien se impide la formación de productos secundarios.

Según el método según la invención, como producto de reacción se obtiene una mezcla de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III)

CH²(OR²)-CH(OR³)-CH²(OR⁴) (III),

representando los radicales R² , R³ y R⁴ en la Fórmula general (III), en cada caso independientemente entre sí, hidrógeno o un resto de la fórmula CH³-CH(OH)-CH²-C(O)-, pero con la condición de que al menos un resto R² , R³ y R⁴ no represente hidrógeno.

En el ámbito del método de producción según la invención, se obtienen tres glicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III) diferentes entre sí, como se ha definido anteriormente.

Según la presente invención, en el ámbito del método de producción según la invención se obtiene una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico.

Según la presente invención, en el ámbito del método de producción según la invención se obtiene una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico como producto de reacción. La mezcla comprende monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-MG), diglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-DG) y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-TG) en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/ 3-BHB-TG en el rango de 10-80/10-70/0,1-20, especialmente en el rango de 20-70/20-60/0,5-15.

Además, mediante métodos habituales de procesamiento y/o separación (por ejemplo cromatografía, destilación, etc.) se puede ajustar cualquier mezcla o también se pueden obtener los glicéridos puros en cada caso (es decir, monoglicérido puro de ácido 3-hidroxibutírico, o bien diglicérido puro de ácido 3-hidroxibutírico, o bien triglicérido puro de ácido 3-hidroxibutírico). De esta manera también se pueden obtener mezclas puras de monoglicérido(s) de ácido 3-hidroxibutírico y diglicérido(s) de ácido 3-hidroxibutírico.

En el ámbito del método de producción según la invención, la composición del producto de reacción, en particular la proporción de los diferentes glicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III), puede ser controlada y/o dirigida por medio de las condiciones de transformación. En particular, esto se puede efectuar mediante selección de la temperatura de transformación (temperatura de reacción) y/o selección de la presión de transformación (presión de reacción) y/o selección del catalizador en términos de tipo y/o cantidad y/o selección de las cantidades de compuestos de partida (eductos) y/o previsión de la eliminación del compuesto según la Fórmula general (IV), como se ha definido anteriormente.

Después de la reacción, el producto de reacción obtenido se puede someter a etapas adicionales de purificación, o bien procesamiento.

En este contexto, el producto de reacción obtenido puede fraccionarse, en particular fraccionarse por destilación una vez efectuada la transformación. En particular, en esta forma de realización, el producto de reacción se puede separar al menos en una primera fracción, en particular de bajo punto de ebullición, que comprende una proporción elevada de mono- y diglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico y una proporción reducida de triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico, y una segunda fracción, en particular de alto punto de ebullición, que comprende una proporción reducida de monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico y una proporción elevada de di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico.

En este caso, la primera fracción, particularmente de bajo punto de ebullición, puede comprender en particular una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 70-95/5-30/0,01-2, en particularmente en el rango de 75-85 / 10-25 / 0-1; en particular, la segunda fracción, particularmente de alto punto de ebullición, puede comprender en particular una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 5-30/20-80/5- 40, en particular en el rango de 5-20/40-75/10-30.

Según una forma de realización particular de la presente invención, los compuestos de partida de las Fórmulas (I) y/o (II) no transformados pueden separarse del producto de reacción y reciclarse a continuación.

Como ya se indicó anteriormente, el método según la invención se realiza normalmente en ausencia de disolventes y/o sin ningún disolvente (es decir, como reacción en masa, o bien como reacción en sustancia, o bien como una denominada reacción a granel). Esto tiene la ventaja de que los productos de reacción obtenidos no se contaminan con disolvente y, tras la realización del método, o bien de la reacción, no se tiene que eliminar ni desechar, o bien reciclar disolvente de forma costosa y energéticamente intensiva. Sorprendentemente, el método, o bien la reacción, transcurre sin embargo con conversiones y rendimientos elevados y al menos esencialmente sin formación significativa de productos secundarios.

Otro objeto - según un segundo aspecto de la presente invención - es el producto de reacción (es decir, un producto (químico) o una mezcla de productos) obtenible conforme al método según la invención.

El objeto según este aspecto de la invención es en particular una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III)

CH²(OR²)-CH(OR³)-CH²(OR⁴) (III),

representando los radicales R², R³ y R⁴ en la Fórmula general (III), en cada caso independientemente entre sí, hidrógeno o un resto de la fórmula CH³-CH(OH)-CH²-C(O)-, pero con la condición de que al menos un resto R² , R³ y R⁴ no represente hidrógeno,

comprendiendo la mezcla monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-MG), diglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-DG) y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-TG) en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 10-80/10-70/0,1-20.

Según la presente invención, el objeto de la presente invención es una mezcla de tres glicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III) diferentes entre sí, como se ha definido anteriormente, obtenible mediante el método según la invención.

Según la presente invención, el objeto de la presente invención es una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico obtenible mediante el método según la invención.

Según la presente invención, el objeto de la presente invención es una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico obtenible mediante el método según la invención. Según la invención, la mezcla comprende monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-MG), diglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-DG) y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-TG) en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 10-80/10-70/0,1-20, especialmente en el rango de 20-70/20- 60/0,5-15.

Según otra forma de realización particular de la presente invención, el objeto de la presente invención es una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico obtenible mediante el método según la invención, comprendiendo la mezcla de mono-, di- y - y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico los mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 70-95/5-30/0,01 -2, particularmente en el rango de 75-85/10-25/0-1. Esta mezcla especial se puede obtener en particular mediante destilación fraccionada como fracción de bajo punto de ebullición a partir de la mezcla de productos de reacción.

Además, el objeto de la presente invención según otra forma de realización particular más de la presente invención es una mezcla obtenible mediante el método según la invención, comprendiendo la mezcla una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico, comprendiendo la mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico los mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 5-30/20-80/5-40, especialmente en el rango de 5-20/40-75/10-30. Esta mezcla especial se puede obtener en particular mediante destilación fraccionada como fracción de punto de ebullición elevado a partir de la mezcla de productos de reacción.

Como se indicó anteriormente, mediante métodos habituales de procesamiento y/o separación (por ejemplo cromatografía, destilación, etc.) se puede obtener además cualquier mezcla o también los glicéridos puros en cada caso (es decir, monoglicérido puro de ácido 3-hidroxibutírico, o bien diglicérido puro de ácido 3-hidroxibutírico, o bien triglicérido puro de ácido 3-hidroxibutírico). De esta manera también se pueden obtener mezclas puras de monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico y diglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico.

El producto de reacción, o bien la mezcla de glicéridos obtenible mediante el método según la invención presenta un gran número de ventajas y particularidades frente al estado de la técnica:

Como ha descubierto sorprendentemente el solicitante, el producto de reacción, o bien la mezcla de glicéridos obtenible mediante el método según la invención, es adecuado como precursor, o bien metabolito del ácido 3-hidroxibutírico, o bien sus sales, ya que por un lado se transforma fisiológicamente, en especial en el tracto gastrointestinal, para dar ácido 3-hidroxibutírico, o bien sus sales, y por otro lado tiene una buena compatibilidad, o bien tolerabilidad fisiológica, en particular con respecto a la no toxicidad y a propiedades organolépticas aceptables.

Además, el producto de reacción, o bien la mezcla de glicéridos según la invención es fácilmente accesible, o bien está disponible por vía sintética, incluso a escala industrial, y precisamente también con la calidad farmacéutica, o bien farmacológica requerida.

Además, el producto de reacción, o bien la mezcla de glicéridos según la invención, se puede proporcionar, si es necesario, en forma enantioméricamente pura, o bien enantioméricamente enriquecida.

El producto de reacción, o bien la mezcla de glicéridos según la invención, representa así un objetivo de principio activo farmacológico eficaz en el ámbito de una terapia de cuerpos cetónicos del cuerpo humano o animal.

Otro objeto de la presente invención - según un tercer aspecto de la presente invención - es una composición farmacéutica, en particular un producto farmacéutico o medicamento, que comprende un producto de reacción obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, y/o una mezcla obtenible mediante el método de producción según la invención, como se ha definido anteriormente.

En particular, según este aspecto de la invención, la presente invención se refiere a una composición farmacéutica para el tratamiento profiláctico y/o terapéutico, o bien para el uso en el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de enfermedades del cuerpo humano o animal. En particular, a este respecto se puede tratar de enfermedades relacionadas con un trastorno del metabolismo energético, en particular del metabolismo de cuerpos cetónicos como, en particular, lesión cerebral traumática, accidente cerebrovascular, hipoxia, enfermedades cardiovasculares como infarto de miocardio, síndrome de realimentación, anorexia, epilepsia, enfermedades neurodegenerativas como demencia, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple y esclerosis lateral amiotrófica, enfermedades del metabolismo de lípidos como el defecto del transportador de glucosa (defecto de GLUT1), VL-FAOD y mitocondriopatías como el defecto de la tiolasa mitocondrial, corea de Huntington, enfermedades cancerosas como linfoma de células T, astrocitoma y glioblastoma, VIH, enfermedades reumáticas como artritis reumatoide y artritis úrica, enfermedades del tracto gastrointestinal como enfermedades intestinales inflamatorias crónicas, en particular colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn, enfermedades de depósito lisosomal como esfingolipidosis, en particular enfermedad de Niemann-Pick, diabetes mellitus y consecuencias o efectos secundarios de quimioterapias.

Otro objeto más de la presente invención - según un cuarto aspecto de la presente invención - es un producto de reacción obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, y/o una mezcla obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, para el tratamiento profiláctico y/o terapéutico, o bien para el uso en el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de enfermedades del cuerpo humano o animal, en particular enfermedades relacionadas con un trastorno del metabolismo energético, en particular del metabolismo de cuerpos cetónicos, como en particular lesión cerebral traumática, accidente cerebrovascular, hipoxia, enfermedades cardiovasculares como infarto de miocardio, síndrome de realimentación, anorexia, epilepsia, enfermedades neurodegenerativas como demencia, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple y esclerosis lateral amiotrófica, enfermedades del metabolismo de lípidos como defecto del transportador de glucosa (defecto de GLUT1), VL-FAOD y mitocondriopatías como defecto de tiolasa mitocondrial, corea de Huntington, enfermedades cancerosas como linfoma de células T, astrocitoma y glioblastoma, VIH, enfermedades reumáticas como artritis reumatoide y artritis úrica, enfermedades del tracto gastrointestinal como enfermedades intestinales inflamatorias crónicas, en particular colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn, enfermedades de depósito lisosomal como esfingolipidosis, en particular enfermedad de Niemann-Pick, diabetes mellitus y consecuencias o efectos secundarios de quimioterapias.

También puede estar previsto un producto de reacción obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, y/o una mezcla obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, para el tratamiento profiláctico y/o terapéutico, o bien para la producción de un medicamento para el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de enfermedades del cuerpo humano o animal, en particular enfermedades relacionadas con un trastorno del metabolismo energético, en particular del metabolismo de cuerpos cetónicos, como en particular lesión cerebral traumática, accidente cerebrovascular, hipoxia , enfermedades cardiovasculares como infarto de miocardio, síndrome de realimentación, anorexia, epilepsia, enfermedades neurodegenerativas como demencia, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple y esclerosis lateral amiotrófica, enfermedades del metabolismo de lípidos como defecto del transportador de glucosa (defecto de GLUT1), VL- FAOD y mitocondriopatías como defecto de tiolasa mitocondrial, corea de Huntington, enfermedades cancerosas como linfoma de células T, astrocitoma y glioblastoma, VIH, enfermedades reumáticas como artritis reumatoide y artritis úrica, enfermedades del tracto gastrointestinal como enfermedades intestinales inflamatorias crónicas, en particular colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn, enfermedades de depósito lisosomal como esfingolipidosis, en particular enfermedad de Niemann-Pick, diabetes mellitus y consecuencias o efectos secundarios de los regímenes de quimioterapia.

Igualmente, otro objeto de la presente invención - según un quinto aspecto de la presente invención - es un producto de reacción obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, y/o una mezcla obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, para el tratamiento profiláctico y/o terapéutico, o bien para la producción de un medicamento para el tratamiento profiláctico y/o terapéutico, o bien para la aplicación de/en condiciones de metabolismo catabólicas, como inanición, dietas o nutrición pobre en carbohidratos.

Otro objeto de la presente invención es un producto de reacción según la invención, como se define anteriormente, y/o una mezcla según la invención, como se define anteriormente, para el uso en el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de estados de metabolismo catabólicos.

Igualmente, otro objeto de la presente invención - según un sexto aspecto de la presente invención - es un alimento y/o producto alimenticio que comprende un producto de reacción obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, y/o una mezcla obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente.

Según una forma de realización particular, el alimento y/o producto alimenticio puede ser en particular un complemento dietético, un alimento funcional (Functional Food), Novel Food, un aditivo alimentario, un suplemento nutricional, un alimento dietético, un refrigerio energético, un supresor del apetito o un suplemento deportivo de fuerza y/o resistencia. Finalmente, a su vez es otro objeto de la presente invención - según un séptimo aspecto de la presente invención - el uso de un producto de reacción obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, y/o de una mezcla obtenible mediante el método de producción según la invención, como se define anteriormente, en un alimento y/o producto alimenticio.

Según este aspecto de la invención, el alimento y/o el producto alimenticio puede ser en particular un complemento dietético, un alimento funcional (Functional Food), Novel Food, un aditivo alimentario, un suplemento nutricional, un alimento dietético, un refrigerio energético, un supresor del apetito o un suplemento deportivo de fuerza y/o resistencia. Otras configuraciones, modificaciones y variaciones de la presente invención pueden ser fácilmente identificables o realizables por un especialista al leer la descripción, sin abandonar el ámbito de la presente invención.

La presente invención se ilustra mediante los siguientes ejemplos de realización, que, sin embargo, no pretenden limitar la presente invención de ningún modo, sino que únicamente pretenden explicar la forma de realización y la configuración ejemplar y no limitante de la presente invención.

EJEMPLOS DE REALIZACIÓN EJEMPLARES:

Abreviaturas utilizadas

3-BHB-etilo = éster etílico de ácido 3-hidroxibutírico (educto)

Glic. = glicerina (educto)

3-BHB-MG = monoglicérido de ácido 3-hidroxibutírico (producto de reacción según la invención)

3-BHB-DG = diglicérido de ácido 3-hidroxibutírico (producto de reacción según la invención)

3-BHB-TG = triglicérido de ácido 3-hidroxibutírico (producto de reacción según la invención)

3-BHB-dímero-MG = monoglicérido de dímero de ácido 3-hidroxibutírico (producto secundario de reacción) 3-BHB-dímero-DG = diglicérido de dímero de ácido 3-hidroxibutírico (producto secundario de reacción) 3-BHB-FS = ácido 3-hidroxibutírico (producto secundario de reacción)

3-BHB-dímero-FA = dímero de ácido 3-hidroxibutírico (producto secundario de reacción)

3-BHB-dímero = 3-hidroxibutirato dímero (producto secundario de reacción)

n.d. = no determinado

Ejemplos de producción

El método de producción según la invención se ilustra mediante los siguientes ejemplos de realización.

Producción de mezclas de mono-, di- y triglicéridos de 3-BHB

En un matraz de varias bocas de 500 ml con deflemador (condensador parcial) y puente de destilación se disponen 300 g de éster etílico del ácido (R)/(S)-3-hidroxibutírico (es decir, éster racémico), 50 g de glicerina y 3,3 g de enzima inmovilizada (CALB lipasa sobre soporte polimérico, derivada de Candida antartica, por ejemplo Novozyme®435 de la firma Sigma-Aldrich, o bien Merck o Lipozym®435 de la firma Strem Chemicals, Inc.). La mezcla de reacción se hace reaccionar bajo agitación a 70°C y bajo vacío (<500 mbar) durante 36 h. A continuación, la enzima se separa por filtración y se recicla, y el éster etílico del ácido 3-hidroxibutírico excedente se separa por destilación bajo vacío. Si es necesario, el residuo obtenido se trata con vapor durante 2 a 4 h en alto vacío (temperatura del vapor: 160°C). Se obtiene un producto de reacción a base de una mezcla de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico con la siguiente composición: 16 % de monoglicérido de 3-BHB, 58,5 % de diglicérido de 3-BHB y 25 % de triglicérido de 3-BHB, que aún contiene 0,5 % de ácido 3-hidroxibutírico como producto secundario de reacción. La caracterización se efectúa mediante CG, CG-MS y RMN.

Durante la purificación se elimina el ácido 3-hidroxibutírico para obtener la mezcla pura. Una parte de la mezcla se somete a separación por medio de cromatografía, de modo que los diferentes glicéridos se obtienen en cada caso como sustancias puras (es decir, en cada caso monoglicérido de 3-BHB puro, diglicérido de 3-BHB puro y triglicérido de 3-BHB puro). Otra parte de la mezcla se somete a una separación mediante destilación fraccionada, de forma que se obtiene por un lado una primera fracción de bajo punto de ebullición, que comprende una proporción elevada de mono- y diglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico y una proporción reducida de triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico, y por otra parte una segunda fracción de punto de ebullición elevado, que comprende una proporción reducida de monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico y una proporción elevada de di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico.

Los resultados del fraccionamiento se resumen en la siguiente tabla (destilación de vía corta, presión de 0,01 mbar, temperatura del recipiente: 20° C, temperatura de la camisa 83° C):

Síntesis con enzima como catalizador

En principio, las enzimas son muy adecuadas para la síntesis según la invención de mezclas de glicéridos de 3-BHB según la invención. Estas son altamente selectivas y se pueden utilizar en condiciones de reacción suaves. Por lo demás, las enzimas suelen ser enantioselectivas. Dado que en el caso de 3-BHB-FS, o bien sus ésteres, se trata de moléculas bifuncionales (presencia de un grupo OH y un grupo carboxilo, o bien un grupo éster), las condiciones de esterificación o transesterificación químicas convencionales conducen a una formación de productos secundarios acrecentada y no deseada (por ejemplo oligómeros o polímeros, reacciones de eliminación, etc). Por otro lado, las enzimas tienen el potencial de evitar esta formación potencial de productos secundarios debido a su alta selectividad.

La siguiente figura muestra de manera ejemplar el esquema de reacción de una esterificación enzimática según la invención (es decir, producción de una mezcla de 3-BHB-MG, 3-BHB-DG y 3-BHB-TG mediante catálisis enzimática).

Pero también con el uso de enzimas, aún puede producirse la formación reducida de productos secundarios o derivados. La siguiente figura muestra productos secundarios típicos formados durante una catálisis enzimática.

Monoghcerido de dimero Diglicerido de dimero

En el caso de los productos secundarios formados en la figura anterior se trata en particular de derivados. Sin pretender establecer una teoría, la formación de los respectivos glicéridos de dímero puede explicarse posiblemente por el hecho de que los respectivos glicéridos de dímero se forman a partir de los ésteres etílicos de dímero, o bien los monoglicéridos de 3-BHB y los diglicéridos de 3-BHB se transesterifican adicionalmente en el grupo OH. El ácido dímero de 3-BHB (3-BHB-dímero-FS) solo se presenta en presencia de agua y juega solo un papel subordinado, por ejemplo, para un proceso de producción de transesterificación con 3-BHB-etilo debido a un posible control de método en vacío.

Serie de pruebas con enzimas

En primer lugar, se realizan series de pruebas con enzimas para encontrar enzimas adecuadas, o bien variantes de enzimas adecuadas para la síntesis de mezclas de glicéridos de 3-BHB según la invención.

Para ello se realiza en primer lugar una serie de pruebas para la investigación paralela de hasta 4 cargas en una escala de 50 g a 100 g. Los experimentos de la serie de pruebas tienen lugar en matraces Erlenmeyer. Estos se mantienen en un baño de agua durante 24 horas a la temperatura deseada. A continuación, la enzima se separa por filtración y opcionalmente se recicla. El ensayo tiene lugar para cada enzima con y sin tapa. De este modo se muestra la magnitud de la influencia sobre el estado de equilibrio químico del producto de copulación etanol que se forma.

La siguiente tabla muestra los resultados de una serie de pruebas enzimáticas.

Tabla: resultados de una serie de pruebas enzimáticas (50° C, 24 h, 1 % en peso de enzima, 40 % en moles de exceso de éster etílico de 3-BHB)

La tabla muestra la composición de la mezcla de reacción después de 24 horas. La tabla muestra la composición porcentual sin tener en cuenta los eductos, aún contenidos eventualmente. En el caso de las enzimas utilizadas se trata de enzimas inmovilizadas sobre sustancias soporte poliméricas.

Los resultados de la anterior serie de pruebas enzimáticas muestran que Novozym®435 y Lipozym® 435 proporcionan altos rendimientos de 3-BHB-MG, 3-BHB-DG y 3-BHB-TG.

Los ensayos en el sistema abierto muestran una formación acrecentada de 3-BHB-FS, o bien 3-BHB-dímero-FS. Esto se debe a que en la mezcla de reacción se encuentra agua no deseada, principalmente debido al baño de agua que se evapora. Pero esta formación de productos secundarios juega un menor papel, por ejemplo, para un proceso de producción de transesterificación con 3-BHB-etilo, ya que se puede realizar bajo vacío.

En base a los resultados de la reacción secundaria de hidrólisis, en lo sucesivo se realizan experimentos en series de prueba bajo uso de tubos de secado de CaCl². Los resultados de estos ensayos se resumen en la siguiente tabla.

Tabla: resultados en el caso de uso de tubos de secado (70° C, 24 h, 1 % en peso de enzima)

La comparación de las dos enzimas Novozym®435 y Lipozym®435 en el caso de uso de un tubo de secado muestra que la hidrólisis solo tiene lugar en una medida muy reducida. Sin embargo, en términos de rendimiento y selectividad, los resultados apenas difieren de los experimentos comparables en el sistema cerrado. Por lo tanto, la pérdida de presión a través del desecante CaCl² es demasiado elevada, por lo que apenas se puede evaporar etanol. Sin embargo, se puede evitar la entrada de agua. Los resultados sin enzima muestran que la reacción también se puede desarrollar por vía autocatalítica. También aquí se forman cantidades reducidas de BHB-MG.

Investigaciones posteriores muestran que las enzimas son estereoselectivas. En particular, a partir de un análisis adicional de los dímeros se puede deducir que un enantiómero a partir del compuesto de partida se transforma de modo preferente, probablemente el enantiómero (R), de modo que en los productos formados está presente una proporción significativamente más elevada de ácido (R)-3-hidroxibutírico, o bien (R)-3-BHB.

Un espectro de RMN del dímero de 3-BHB (purificado a > 90 % mediante cromatografía en columna) confirma la enantioselectividad del proceso enzimático. Según el espectro de RMN, se determina una relación de diastereoisómeros de 56:44; según el análisis de GC, esta relación es 59:41.

Serie de pruebas con excesos de educto

Para probar la actividad de las dos enzimas seleccionadas Novozym®435, así como Lipozym® 435, con diferentes excesos de éster etílico de 3-BHB, ambas enzimas se transesterifican equimolarmente a 50° C durante 24 h y con un exceso de 100 % en moles. La siguiente tabla resume los resultados.

Tabla: resultados de la serie de pruebas en exceso de educto; 50° C, 24 h, 1 % en peso de enzima (sistema cerrado=s.c.; sistema abierto=s.a.; Novozym® 435=N. 435; Lipozym® 435=L435)

Los resultados muestran que los ensayos en el sistema abierto, es decir, en el caso de eliminación por destilación del etanol, muestran una conversión más elevada a 3-BHB-DG, o bien o 3-BHB-TG. Por lo demás, esta serie de ensayos también muestra la hidrólisis acrecentada en recipientes de reacción abiertos (es decir, en un sistema abierto). Novozym®435 y Lipozym®435 muestran resultados similares a este respecto bajo las mismas condiciones de reacción. Lipozym® 435 parece ser algo más activa que Novozym® 435.

La conversión de glicerina es mayor en las cargas con un exceso de 100 % en moles. Sin embargo, se puede ver claramente la influencia en la formación de dímeros de 3-BHB y los productos derivados (es decir, 3-BHB-dímero-MG y 3-BHB-dímero-DG). Estos productos se forman de dos a cuatro veces más con un exceso de 100 % en moles, mientras que la proporción de 3-BHB-TG es sólo aproximadamente el doble.

En resumen, se puede determinar que, bajo las condiciones de reacción seleccionadas, un exceso de 100 % en moles tiene una influencia más fuerte en la formación de productos secundarios en comparación con la formación del producto principal.

Serie de pruebas para la investigación de los efectos de la temperatura y el sustrato

La influencia de la temperatura, así como una primera estimación de la influencia de los sustratos en la formación del producto, también se investigan en experimentos en series de prueba.

La temperatura de reacción se ajusta a 70°C. Adicionalmente se añade 1 g de una fracción de productos de punto de ebullición elevado de una destilación KD (véase también más arriba) en algunas cargas, o bien ensayos, para investigar una primera estimación de la influencia de los sustratos en la formación del producto.

La mezcla de reacción de estas cargas, mezclada con la fracción de productos de punto de ebullición elevado, tiene la siguiente composición inicial:

La siguiente tabla muestra los resultados de la serie de pruebas de sustrato.

Tabla: resultados de la serie de pruebas de sustrato (70° C, 24 h, 1 % en peso de enzima) (sistema cerrado=s.c.;

sistema abierto=s.a.; Novozym® 435=N. 435; Lipozym® 435=L. 435)

En primer lugar, se puede determinar una influencia de la humedad del aire, o bien de la hidrólisis resultante, en los ensayos en el sistema abierto. Las ventajas de la separación por destilación del etanol producido para el desplazamiento del equilibrio son evidentes. Lipozym®435 y Novozym® 435 proporcionan resultados muy similares con una actividad ligeramente superior en el caso de Lipozym® 435.

No se aprecia una influencia de la cantidad añadida de productos (1 g de una fracción de productos de punto de ebullición elevado procedente de una destilación KD). La cantidad se suma casi por completo para dar la cantidad de producto formado. Por ejemplo, se forma 3-BHB-DG en el caso de Novozym®435 (sistema abierto) con 35 % sin adición de productos y con 36,7% en el caso de adición de productos. Este aumento corresponde exactamente a la cantidad añadida de 1,6 % de 3-BHB-DG en el ámbito de la precisión de la medición.

El parámetro de suma de los productos secundarios incluye todos los dímeros, o bien glicéridos de dímero (véase también la descripción anterior). Desde un punto de vista sintético, los ácidos grasos libres, o bien sus dímeros son irrelevantes, ya que la hidrólisis juega solo un papel subordinado en el proceso de producción.

Sin embargo, los resultados también muestran que una fracción de educto (fracción de éster etílico de 3-BHB) destilada a partir de un proceso de producción se puede realimentar al proceso sin tener una influencia significativa en la reacción.

En otras series de pruebas bajo variación de la temperatura, se puede ver la influencia de la temperatura en la formación del producto. Por ejemplo, se forma alrededor de 4 % a 5 % más de 3-BHB-TG en comparación con una temperatura de reacción de 50°C (con una conversión de glicerol simultánea de alrededor de 25 % más elevada).

También se puede identificar la influencia de un sistema abierto sobre un sistema cerrado: en el sistema cerrado, se prefiere la formación de 3-BHB-MG frente a 3-BHB-DG, mientras que esto se invierte aproximadamente en el sistema abierto. Por el contrario, la formación de 3-BHB-TG y los productos secundarios permanece aproximadamente inalterada por esto.

Series de pruebas con reciclaje de enzimas

En otros experimentos en series de pruebas se investiga la reciclabilidad (capacidad de reciclaje) de las enzimas utilizadas Novozym®435 y Lipozym® 435. Para este propósito, la enzima en cuestión del ensayo anterior se separa por filtración y el residuo del filtro junto con las adherencias del producto se usa para un experimento adicional. Se demuestra que ambas enzimas se pueden reciclar después de 24 h a 70° C. Después del primer ciclo de reciclado se muestra una actividad apenas reducida y se obtienen composiciones casi idénticas. Sin embargo, es llamativo que ambas enzimas muestren una menor conversión de glicerina después del reciclaje, pero al mismo tiempo formen menos dímeros.

La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos.

Tabla: resultados del reciclado de enzimas (70° C, 24 h, 1 % en peso de enzima, 40 % en moles de éster etílico de BHB en exceso, todos los ensayos con tubo de secado)

Serie de pruebas con investigación de la concentración de enzima

La influencia de la concentración de enzima también se investiga en otros experimentos de series de pruebas. Para ello se preparan cargas que contienen 0,1 % en peso, 1 % en peso, 5 % en peso y 10 % en peso de enzima. La siguiente tabla resume los resultados. Los ensayos se realizaron respectivamente con Novozym® 435 (sistema abierto).

Los resultados muestran que la concentración óptima está en el rango de aproximadamente 1 % en peso de enzima a 70°C. Aquí se consigue la máxima conversión de glicerina. A concentraciones de enzima más elevadas, la conversión de glicerina vuelve a disminuir. Además, cantidades de enzima > 5% conducen a una formación acrecentada de dímeros DG y compuestos de dímeros superiores. En todos los ensayos, la proporción elevada de BHB-FS y BHB-dímero-FS se puede atribuir al modo de ensayo abierto (es decir, en un sistema abierto) en el baño de agua.

Tabla: resultados de la serie de pruebas de concentración de enzimas (70° C, 24 h, Novozym® 435, 40 % en moles de exceso de éster etílico de 3-BHB)

Síntesis con catalizador metálico básico (no según la invención)

Otra posibilidad de síntesis de mezclas de glicéridos de 3-BHB consiste básicamente en la síntesis química bajo uso de catalizadores metálicos, ácidos o bases. Para ello se realiza una esterificación partiendo del ácido graso libre bajo eliminación de agua o se realiza una transesterificación (y en cada caso precisamente en presencia del catalizador) en el caso de empleo, por ejemplo, del éster etílico de 3-BHB bajo eliminación de etanol. En el ámbito de la presente invención, las reacciones secundarias que normalmente se producen en el estado de la técnica, en particular las reacciones de polimerización y oligopolimerización, pueden minimizarse, o bien evitarse eficazmente mediante control de reacción adecuado.

El siguiente esquema de reacción muestra una posible síntesis química de mezclas de glicéridos de 3-BHB por medio de transesterificación con catalizador básico.

La siguiente tabla muestra los resultados de una reacción de éster etílico de 3-BHB con metilato de sodio (NaOMe) y glicerina.

Tabla: Resultados de la reacción de éster etílico de 3-BHB con metilato de sodio (NaOMe) y glicerina (100° C, 12 h, 1 % en peso de NaOMe, 40 % en moles de exceso de éster etílico de BHB, vacío)

Se demuestra que las polimerizaciones no tienen lugar. Se forman mono-, di- y triglicéridos y cantidades reducidas de dímeros. Una adición posterior de NaOMe y/o la aplicación de un vacío más reducido no pueden aumentar adicionalmente el progreso de la reacción, ya que se ha alcanzado aparentemente un estado de equilibrio o una limitación cinética, pero solo permiten aumentar selectivamente la proporción de éster metílico de 3-BHB, de modo que se puede partir de que el catalizador todavía es activo y la reacción se puede controlar de esta manera.

Ensayos de aplicación fisiológicos: ensayos de digestión in vitro

Ensayos de digestión (ensayos de escisión, o bien disociación) de mezclas de glicéridos de 3-BHB según la invención Por medio de ensayos de disociación se muestra que los ésteres de 3-BHB producidos según la invención, o bien sus mezclas, incluidos los productos secundarios de reacción como dímeros, etc., pueden disociarse en el tracto gastrointestinal humano. Como mezcla de partida se utiliza una fracción bruta de productos de punto de ebullición elevado obtenida mediante el método según la invención a partir de la destilación fraccionada, no purificada adicionalmente, que contiene una mezcla ternaria de 3-BHB-MG, 3-BHB-DG y 3-BHB- TG obtenida según la invención. Para los ensayos de disociación se investigan dos medios bajo condiciones ajustadas al cuerpo:

• FaSSGF, que simula el estómago

• FaSSIF, que simula el tracto intestinal

Ambos medios proceden de la empresa Biorelevant®, Ltd., Gran Bretaña. Además, en algunos experimentos se añade pancreasa de cerdo (Panzytrat°40.000, firma Allergan).

Los resultados de los experimentos se resumen en la siguiente tabla (determinados cromatográficamente, datos porcentuales determinados en cada caso como % de superficie en el cromatograma).

Tabla: resultados de los experimentos de disociación en un medio FaSSGF, o bien FaSSIF, con Panzytrat® (c.P.) y sin Panzytrat® (s.P.) (35° C, 24 h)

Se demuestra que la muestra se hidroliza bajo condiciones de FaSSGF. Esto se debe principalmente al bajo valor pH (pH = 1,6).

En condiciones FaSSIF tiene lugar poca conversión, o bien disociación (2,6 % de 3-BHB-FS) bajo uso de Panzytrat®. En todos los experimentos se puede identificar que continúa la cascada (3-BHB-TG se convierte en 3-BHB-DG, 3-BHB-DG se convierte en 3-BHB-MG, 3-BHB-MG se convierte en ácido libre y glicerina) continúa. Por lo demás, también se forman ácidos dímeros (3-BHB-dímero-FS). A partir de esto se puede identificar que los glicéridos de dímero también se degradan. En consecuencia, esto puede utilizarse para un eventual efecto de retardo farmacéutico, o bien farmacológico.

Ensayos de digestión adicionales (ensayos de disociación) de mezclas de glicéridos de 3-BHB según la invención 1. Ensayos de disociación con pancreatina

Se disuelven en 50 g de agua 2 g de una mezcla de glicéridos a base de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico producida como se ha descrito anteriormente y se añaden 0,5 g (1 % en peso) de pancreatina.

La pancreatina se encuentra en la forma del producto comercialmente disponible Panzytrat® 40.000 de la firma Allergan.

El conjunto se agita en una placa de calefacción a 50°C; el curso de la reacción se determina y se sigue en el tiempo mediante el registro continuo del índice de acidez.

El índice de acidez aumenta durante un período de 1.250 minutos desde originalmente 0,200 mg de KOH/g a más de 2,200 mg de KOH/g (disociación de los glicéridos de 3-BHB para dar el ácido libre).

La curva de conversión/tiempo de la disociación acuosa de la mezcla de glicéridos según la invención por medio de pancreatina, incluido el aumento del índice de acidez con el tiempo, demuestra la descomposición deseada de la mezcla de eductos (mezcla de glicéridos) para dar el ácido libre. Esto se confirma posteriormente mediante análisis correspondiente.

El ensayo demuestra que la mezcla de glicéridos de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico según la invención representa un precursor fisiológico adecuado para el ácido 3-hidroxibutírico para las correspondientes terapias con cuerpos cetónicos.

El ensayo se repite y se verifica por medio de los glicéridos individuales. Se obtienen resultados comparables, es decir, tanto el monoglicérido como también el diglicérido, así como el triglicérido del ácido 3-hidroxibutírico, se disocian por medio de pancreatina para dar el ácido 3-hidroxibutírico libre respectivamente.

2. Disociación con medio gástrico: medio FaSSGF

Se prepara un medio denominado FaSSGF según los datos del fabricante a partir de la composición correspondiente disponible comercialmente (adquirible en la firma Biorelevant, Ltd., Gran Bretaña).

La muestra resultante se divide en dos cargas iguales. Respectivamente 10 % en peso de la mezcla ternaria de glicéridos según la invención a base de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico, como se describe anteriormente, se disuelve en medio FaSSGF y se deja 24 horas a 35°C en el baño de agua. A una de ambas cargas se ha añadido previamente 1 % en peso adicional de pancreatina (Panzytrat® 40.000).

Con fines de análisis, las disoluciones de muestra se introducen en una columna CHROMABOND®-Xtr para la adsorción y se dejan actuar > 5 min y después se eluyen con 6 ml de DCM (diclorometano)/isopropanol (4:1).

Los resultados del ensayo de disociación con y sin pancreatina en el medio FaSSGF muestran un fuerte aumento en el ácido 3-hidroxibutírico libre y una clara disminución de los diglicéridos y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico en el medio FaSSGF con y sin pancreatina. El análisis posterior demuestra una disociación, o bien descomposición deseada de la muestra por el medio (valor de pH del medio: 1,6).

La siguiente tabla muestra los resultados del ensayo de disociación con y sin Panzytrat® 40.000 en el medio FaSSGF.

Tabla: resultados de los ensayos de disociación con y sin Panzytrat® 40.000 en un medio FaSSGF.

3. Disociación con medio intestinal: medio FaSSIF

El medio FaSSIF se prepara según los datos del fabricante (firma Biorelevant, Ltd., Gran Bretaña).

La muestra obtenida se divide en dos cargas de igual tamaño. Respectivamente 10 % en peso de la mezcla de glicéridos citada anteriormente a base de una mezcla de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico se disuelve en medio FaSSIF y se deja 24 horas a 35°C en el baño de agua. A una de ambas cargas se ha añadido previamente 1 % en peso adicional de pancreatina (Panzytrat® 40.000).

Con fines de análisis se introducen respectivamente 0,5 ml de disolución de muestra en una columna CHROMABOND®-Xtr para la adsorción y se dejan actuar 5 min y después se eluyen con 6 ml de DCM/isopropanol (4:1).

Los resultados del ensayo de disociación con y sin pancreatina en el medio FaSSIF muestran un ligero aumento en el ácido 3-hidroxibutírico libre y correspondientemente una ligera disminución en el contenido de triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico en la mezcla de partida, lo que demuestra una degradación, o bien descomposición enzimática de la muestra, que se confirma mediante análisis posterior.

El valor de pH del medio FaSSIF se sitúa en 6,5. El propio medio FaSSIF no parece favorecer una disociación. La siguiente tabla muestra los resultados del ensayo de disociación en el medio FaSSIF.

Tabla: resultados del ensayo de disociación con y sin Panzytrat® 40.000 en un medio FaSSIF.

4. Disociación adicional con medio intestinal: medio FaSSIF

El medio FaSSIF se prepara según los datos del fabricante correspondientemente al experimento anterior.

La muestra resultante se divide en dos cargas iguales. Respectivamente 10 % en peso de la mezcla ternaria de glicéridos de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico según la invención se disuelve en medio FaSSIF y se deja 24 horas a 35°C en el baño de agua. A una carga se ha añadido previamente 1 % en peso de una lipasa pancreática porcina tipo II (PPL tipo II).

Con fines de análisis se introducen 0,5 ml de disolución de muestra en una columna CHROMABOND®-Xtr para la adsorción y se dejan actuar durante más de 5 min y después se eluyen con 6 ml de DCM/isopropanol (4:1).

Los resultados del ensayo de disociación con lipasa pancreática porcina en el medio FaSSIF muestran un ligero aumento en el ácido 3-hidroxibutírico libre y una ligera disminución correspondiente en el contenido de triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico, lo que demuestra una degradación, o bien descomposición enzimática de la muestra, que se confirma mediante análisis posterior.

El valor de pH del medio FaSSIF se sitúa en 6,5. El propio medio FaSSIF no parece favorecer la disociación.

La siguiente tabla muestra los resultados del ensayo de disociación con y sin lipasa pancreática tipo II en medio FaSSIF.

Tabla: resultados de ensayos de disociación con y sin lipasa pancreática porcina en un medio FaSSIF

Los ensayos de disociación descritos anteriormente muestran que los mono-, di- y/o triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico son precursores, o bien metabolitos eficientes del ácido hidroxibutírico libre, o bien sus sales, particularmente con respecto a su efecto previsto, que se presentan en forma fisiológicamente tolerable, o bien fisiológicamente compatible.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Método para la producción de glicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (ácido beta-hidroxibutírico, BHB, o bien 3-BHB), haciéndose reaccionar al menos un compuesto de la Fórmula general (I)

CH³-CH(OH)-CH²-C(O)OR¹ (I)

representando el resto R¹ en la Fórmula general (I) hidrógeno o un alquilo C¹-C⁴ , en particular un alquilo C¹-C⁴ , preferiblemente metilo o etilo, de modo particularmente preferible etilo,

con glicerina (1,2,3-propanotriol) de la Fórmula (II)

CH² (OH)-CH(OH)-CH² (OH) (II)

realizándose la reacción en presencia de una enzima como catalizador, y

realizándose la reacción en ausencia de disolvente y/o sin ningún disolvente,

de manera que el producto de reacción es una mezcla de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III)

CH2(OR2)-CH(OR3) - CH2(OR4) (III)

representando los restos R2, R3 y R4 en la Fórmula general (III), en cada caso independientemente entre sí, hidrógeno o un resto de la fórmula CH3-CH(OH)-CH2-C(O)-, pero con la condición de que al menos un resto R2, R3 y R4 no represente hidrógeno,

comprendiendo la mezcla monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-MG), diglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-DG) y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-TG) en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 10-80 / 10-70 / 0,1-20 y

formándose en la reacción simultáneamente el compuesto según la Fórmula general (IV)

R1-OH (IV)

representando el resto R1 en la Fórmula general (IV) hidrógeno o un alquilo C1-C4, en particular un alquilo C¹-C4-alquilo, preferiblemente metilo o etilo, de modo particularmente preferible etilo, extrayéndose continuamente de la reacción el compuesto según la Fórmula general (IV).

2. Método según la reivindicación 1,

utilizándose el compuesto de la Fórmula general (I) en forma racémica o en forma del enantiómero (R); y/o representando el resto R1 en la Fórmula general (I) etilo; y/o

utilizándose éster etílico del ácido 3-hidroxibutírico (3-hidroxibutirato de etilo) de la fórmula CH3-CH(OH)-CH2-C(O)OC2H5 como compuesto de la Fórmula general (I).

3. Método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2,

reciclándose el catalizador después de la reacción; y/o

seleccionándose la enzima a partir de sintetasas (ligasas), catalasas, esterasas, lipasas y sus combinaciones; y/o

derivándose la enzima de Candida antárctica, Mucor miehei (Rhizomucor miehei), Thermomyces lanuginosus, Candida rugosa, Aspergillus oryzae, Pseudomonas cepacia, Pseudomonas fluorescens, Rhizopus delemary Pseudomonas sp, así como sus combinaciones, preferentemente de Candida antarctica, Mucor miehei (Rhizomucor miehei) y Thermomyces lanuginosus; y/o

utilizándose la enzima en forma inmovilizada, en particular inmovilizada sobre un soporte, preferentemente sobre un soporte polimérico, preferentemente sobre un soporte polimérico orgánico, de forma especialmente preferente con propiedades hidrófobas, de modo muy especialmente preferente sobre un soporte basado en resina poli(met)acrílica; y/o

reciclándose la enzima después de la reacción; y/o

realizándose la reacción en presencia de una enzima como catalizador a temperaturas en el rango de 10° C a 80° C, en particular en el rango de 20° C a 80° C, preferiblemente en el rango de 25° C a 75° C, de modo particularmente preferible en el rango de 45° C a 75° C, de modo muy particularmente preferible en el rango de 50° C a 70° C; y/o

utilizándose la enzima en cantidades, referidas a la cantidad total de los compuestos de partida de las Fórmulas (I) y (II), en el rango de 0,001 % en peso a 20 % en peso, en particular en el rango de 0,01 % en peso a 15 % en peso, preferiblemente en el rango de 0,1 % en peso a 15 % en peso, preferentemente en el rango de 0,5 % en peso a 10 % en peso; y/o

realizándose la reacción en presencia de una enzima como catalizador a una presión en el rango de 0,0001 bar a 10 bar, en particular en el rango de 0,001 bar a 5 bar, preferiblemente en el rango de 0,01 bar a 2 bar, de modo particularmente preferente en el rango de 0,05 bar a 1 bar, muy particularmente a aproximadamente 1 bar.

4. Método según una de las reivindicaciones anteriores,

utilizándose el compuesto de la Fórmula general (I), referido a los grupos hidroxilo del glicerol de la Fórmula (II), en cantidades molares en un rango de cantidad equimolar a un exceso molar de 200 % en moles, en particular en un rango de una cantidad equimolar a un exceso molar de 150 % en moles, preferiblemente en un rango de una cantidad equimolar a un exceso molar de 100 % en moles; y/o

utilizándose el compuesto de la Fórmula general (I) y la glicerina de la Fórmula (II) en una relación molar de compuesto de la Fórmula general (I)/glicerina de la Fórmula (II) en un rango de 1:1 a 10:1, en particular en un rango de 2:1 a 8:1, preferiblemente en un rango de 3:1 a 6:1.

5. Método según una de las reivindicaciones anteriores,

fraccionándose, en particular fraccionándose por destilación el producto de reacción obtenido una vez efectuada la reacción;

en particular separándose el producto de reacción al menos en una primera fracción, en particular de productos de bajo punto de ebullición, que comprende una proporción elevada de mono- y diglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico y una proporción reducida de triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico, y una segunda fracción, en particular de productos de punto de ebullición elevado, que comprende una proporción reducida de monoglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico y una proporción elevada de di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico;

en particular comprendiendo la primera fracción, en particular de productos de bajo punto de ebullición, una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 70 95 / 5-30 / 0,01-2, en particular en el rango de 75-85 / 10-25 / 0-1, y/o en particular comprendiendo la segunda fracción, en particular de productos de punto de ebullición elevado, una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/ 3-BHB-TG en el rango de 5-30 / 20-80 / 5-40, en particular en el rango de 5-20 / 40-75 / 10-30.

6. Producto de reacción obtenible según el método según una de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Mezcla de mono-, di- y triglicéridos del ácido 3-hidroxibutírico de la Fórmula general (III)

CH²(OR²)-CH(OR³)-CH²(OR⁴) (III)

representando los restos R² , R³ y R⁴ en la Fórmula general (III), en cada caso independientemente entre sí, hidrógeno o un resto de la fórmula CH³-CH(OH)-CH²-C(O)-, pero con la condición de que al menos un resto R², R³ y R⁴ no represente hidrógeno,

comprendiendo la mezcla monoglicéridos de ácido 3 hidroxibutírico (3-BHB-MG), diglicéridos de ácido 3 hidroxibutírico (3-BHB-DG) y triglicéridos de ácido 3 hidroxibutírico (3-BHB-TG) en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 10-80 / 10-70 / 0,1-20.

8. Mezcla según la reivindicación 7,

comprendiendo la mezcla monoglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-MG), diglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3 BHB-DG) y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico (3-BHB-TG) en una proporción referida al peso de 3 -BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 20-70 / 20-60 / 0,5-15.

9. Mezcla según una de la reivindicación 7 o la reivindicación 8,

comprendiendo la mezcla una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico, comprendiendo la mezcla de mono-, di- y/o triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico los mono-, di- y/o triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 70-95/5-30/0,01 -2, en particular en el rango de 75-85 / 10-25 / 0-1; o

comprendiendo la mezcla una mezcla de mono-, di- y triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico, comprendiendo la mezcla de mono-, di- y/o triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico los mono-, di- y/o triglicéridos de ácido 3-hidroxibutírico en una proporción referida al peso de 3-BHB-MG/3-BHB-DG/3-BHB-TG en el rango de 5-30/20-80/5-40, en particular en el rango de 5-20 / 40-75 / 10-30.

10. Composición farmacéutica, en particular producto farmacéutico o medicamento, que comprende un producto de reacción según la reivindicación 6 y/o una mezcla según una de las reivindicaciones 7 a 9.

11. Composición farmacéutica según la reivindicación 10 para uso en el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de enfermedades del cuerpo humano o animal, en particular enfermedades relacionadas con un trastorno del metabolismo energético, en particular del metabolismo de cuerpo cetónicos, como en particular lesión traumática cerebral, accidente cerebrovascular, hipoxia, enfermedades cardiovasculares como infarto de miocardio, síndrome de realimentación, anorexia, epilepsia, enfermedades neurodegenerativas como demencia, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple y esclerosis lateral amiotrófica, enfermedades del metabolismo de lípidos como el defecto del transportador de glucosa (defecto de GLUT1), VL-FAOD y mitocondriopatías como el defecto de la tiolasa mitocondrial, corea de Huntington, enfermedades cancerosas como linfoma de células T, astrocitomas y glioblastomas, VIH, enfermedades reumáticas como la artritis reumatoide y la artritis úrica, enfermedades del tracto gastrointestinal como las enfermedades intestinales inflamatorias, especialmente colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn, enfermedades de depósito lisosomal como esfingolipidosis, especialmente enfermedad de Niemann-Pick, diabetes mellitus y consecuencias o efectos secundarios de quimioterapias.

12. Producto de reacción según la reivindicación 6 y/o mezcla según una de las reivindicaciones 7 a 9 para uso en el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de enfermedades del cuerpo humano o animal, en particular enfermedades relacionadas con un trastorno del metabolismo energético, en particular del metabolismo de cuerpos cetónicos, como en particular lesión traumática cerebral, accidente cerebrovascular, hipoxia, enfermedades cardiovasculares como infarto de miocardio, síndrome de realimentación, anorexia, epilepsia, enfermedades neurodegenerativas como demencia, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple y esclerosis lateral amiotrófica, enfermedades del metabolismo de lípidos como el defecto del transportador de glucosa (defecto de GLUT1), VL-FAOD y mitocondriopatías como el defecto de la tiolasa mitocondrial, corea de Huntington, enfermedades cancerosas como linfoma de células T, astrocitomas y glioblastomas, VIH, enfermedades reumáticas como la artritis reumatoide y la artritis úrica, enfermedades del tracto gastrointestinal como enfermedades intestinales inflamatorias, especialmente colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn, enfermedades de depósito lisosomal tales esfingolipidosis, especialmente enfermedad de Niemann-Pick, diabetes mellitus y consecuencias o efectos secundarios de quimioterapias.

13. Producto de reacción según la reivindicación 6 y/o una mezcla según una de las reivindicaciones 7 a 9 para uso en estados de metabolismo catabólicos, en particular inanición, dietas o dietas pobres en carbohidratos.

14. Producto de reacción según la reivindicación 6 y/o una mezcla según una de las reivindicaciones 7 a 9 para uso en el tratamiento profiláctico y/o terapéutico de estados de metabolismo catabólicos.

15. Alimento y/o producto alimenticio que comprende un producto de reacción según la reivindicación 6 y/o una mezcla según una de las reivindicaciones 7 a 9.

16. Uso de un producto de reacción según la reivindicación 6 y/o una mezcla según una de las reivindicaciones 7 a 9 en un alimento y/o producto alimenticio.