Стабильные и биодоступные композиции изомеров ликопена для кожи и волос - RU2441398C2

Описание

Изобретение относится к базовой композиции, включающей, по меньшей мере, один материал, содержащий ликопен, обогащенный Z-изомерами соединения ликопена с улучшенной стабильностью и биодоступностью и способу ее получения. Настоящее изобретение относится также к содержащим базовую композицию оральной композиции, пищевому продукту, пищевой добавке, косметическому средству или фармацевтическому средству.

Уровень техники

Абсорбция каротеноидов является сложным процессом, включающим в себя выделение микроструктурной матрицы пищевого продукта, растворение в смешенных мицеллах, усвоение пищи в кишечнике, встраивание в хиломикроны, распределение по тканям, усвоение печенью и ресекрекцию в липопротеин очень низкой плотности, который постепенно трансформируется в липопротеин высокой плотности.

Абсорбция ликопена из пищевого источника широко известна. Биодоступность ликопена из пищевых продуктов, таких как томаты и томатный сок, достаточно низка. До настоящего момента наиболее известным пищевым источником биодоступного ликопена является томатная паста. Томаты содержат приблизительно >90% ликопена, находящегося во всех его E-конфигурациях.

Экстракты томата, содержащие большое количество ликопена, коммерчески доступны в форме олеорезина, но биодоступность ликопена из этих источников для человека достаточно ограничена. В концентрированных экстрактах томата ликопен главным образом присутствует в кристаллической форме, которая предположительно считается одним из основных факторов снижения биодоступности.

До настоящего момента наиболее коммерчески доступные источники ликопена имеют изомерный профиль, почти аналогичный исходному в томатах, или имеют только небольшое увеличение Z-изомеров, независимо от того, являются ли они производными (такими как соус) или экстрактами. Известны способы обработки, способствующие изомеризации, например термическая обработка, Shi et al., Journal of Food Process Engineering 2003, 25, 485-498, где показано, что увеличение Z-изомеров может быть получено путем нагревания томатного соуса. Однако определенные изомеры ликопена не стабильны и подвержены ретроизомеризации. Согласно литературе 5-Z представляет собой наиболее стабильную форму среди преобладающих форм изомеров ликопена, за ней следуют все E, 9-Z и 13-Z. Следовательно, стабильность продуктов на основе изомеризованного ликопена зависит от профиля изомера ликопена и, следовательно, может моделироваться технологическими процессами, оказывающими воздействие на этот профиль.

Для улучшения биодоступности ликопена из матриц пищевых продуктов используют его термическую изомеризацию. Однако до настоящего времени не исследовали биодоступность отдельных изомеров ликопена. В отношении стабильности можно предположить, что биодоступность продуктов на основе ликопена зависит от профиля изомера ликопена и, следовательно, ее можно изменить с использованием технических средств.

В настоящее время существуют патенты, в которых предложены технические средства и составы для улучшения биодоступности ликопена. Например, в WO 2005/075575 описана базовая композиция, обогащенная Z-изомерами, эффективная для улучшения биодоступности ликопена.

В EP 1103579 описан способ экстракции ликопена с использованием дефлегмации этанолом: способ проводят за короткое время (30') таким образом, что происходит незначительная изомеризация. Фактически желательно, чтобы присутствующий в готовом продукте ликопен был представлен в таком виде, который, наподобие природного ликопена, содержит все его Z-изомеры.

В WO 96/13178 описан способ получения стабильных концентратов ликопена: воздействие изомеризации на стабильность, однако, не оценено в полной мере, и, наоборот, в описанном способе пытаются избежать изомеризации путем использования температур ниже 50°C в течение нескольких минут, например 10 минут.

В EP 1201762 описан продукт, содержащий ликопен, где ликопен находится в своей природной полностью транс-форме. Не происходит значительной изомеризации, поскольку любую тепловую обработку (растворение и концентрирование) проводят за сколь возможно короткое время (менее чем 1 час).

В KR 2005 006592 описано получение комплекса цинк-ликопен с повышенной антиоксидантной активностью. Для разрушения клеточных стенок растительного материала не используют никаких растворителей. Не используют продолжительного нагревания, и не происходит изомеризация.

В WO 03/079816 описан способ получения экстрактов томата с высоким содержанием ликопена, где экстракцию проводят при комнатной температуре.

В US 5837311 и WO 97/48287 описан способ получения олеорезина с высоким содержанием ликопена и удовлетворительной стабильностью. Последний признак получают с использованием фосфолипидов и глицеридов, присутствующих в олеорезине. Не упоминается о композиции изомеров ликопена и воздействии на ее стабильность. Горячую экстракцию проводят для увеличения выхода ликопена, но в течение периода не более 1,2 часа. Проводят предварительную тепловую обработку томатов без какого-либо растворителя и только для улучшения отделения пульпы от сыворотки.

В WO 2005/075575 рассматриваются проблемы увеличения содержания цис-изомеров в олеорезинах томатов: изомеризацию проводят, в числе прочего, с использованием тепловой обработки в течение короткого периода. Кроме того, полученный продукт содержит большое количество нестабильного 13-цис-изомера.

В EP 0937412 описан способ получения тонкоизмельченного порошкообразного препарата каротеноидов, предусматривающий стадию нагревания в присутствии растворителей в течение очень короткого периода (5 секунд).

В US 5858700 описан способ выделения и очистки кристаллов ликопена, характеризующийся проведением гидролиза включений, таких как глицериды и фосфонаты. Гидролиз проводят при высокой температуре в течение периода менее 2 часов, возможно, с проведением перед этим стадии экстракции с использованием дефлегмации растворителей, но всегда в течение короткого периода для предотвращения деградации ликопена.

В US 6235315 описаны стабильные, порошкообразные составы ликопена, характеризующиеся тем, что ликопен имеет определенную степень кристаллизации и наименьшую из возможных степень изомеризации.

В WO 03/090554 описаны концентрированные производные томатов с высоким содержанием ликопена и заранее определенной вязкостью и содержанием сахара. Способ является физическим, и растворитель не используют. Нагревание области вокруг томатов проводят в течение 1-6 минут для более легкого отделения пульпы.

У Mayer-Miebach at al., «Thermal processing of carrots: lycopene stability and isomerisation with regard to antioxidant potential» Food Research International, Elsevier Applied Science, Barking, GB, v.38, № 8-9, October 2005, рр.1103-1108 описано исследование изомеризации ликопена в моркови, прошедшей сублимационную сушку, в зависимости от температуры. Авторы приходят к заключению, что при продолжительном нагревании стабильны только все транс-изомеры, что в результате приводит к уменьшению цис-изомеров.

Следовательно, в предшествующем уровне техники на самом деле не раскрыты процессы изомеризации ликопена, включая продолжительное нагревание в органических растворителях, позволяющие получить продукт с высокой биодоступностью и стабильной изомерной композицией.

Краткое описание

Было установлено, что стабильность отдельных Z-изомеров ликопена варьирует от одного изомера к другому; в частности, 13-Z-ликопен менее стабилен, чем 5-Z-, или 9-Z-, или все E-изомеры.

Следовательно, для достижения оптимальной стабильности базовая композиция согласно изобретению должна иметь содержание 13-Z-изомеров настолько низкое, насколько возможно. Также было установлено, что некоторые Z-изомеры ликопена (такие, например, как 5-Z и 9-Z) увеличивают биодоступность композиции, содержащей ликопен. Следовательно, для обеспечения повышенной биодоступности и биоэффективности базовая композиция должна содержать главным образом 5-Z-изомеры или комбинацию 9-Z- и 5-Z-изомеров.

Следовательно, первый объект настоящего изобретения относится к базовым композициям по меньшей мере с одним ликопенсодержащим материалом, обогащенным специфической смесью Z-изомеров ликопена, причем материал, содержащий ликопен, содержит по весу больший процент изомеров, выбранных из группы, состоящей из 5-Z, 9-Z и их комбинаций, чем 13-Z-изомеры.

В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к содержащим базовую композицию оральной композиции, пищевому продукту, пищевой добавке, косметическому средству или фармацевтическому средству. В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к базовой композиции в качестве добавки к пищевому продукту для орального введения, такой как питательная композиция, пищевая добавка, кормовой продукт для домашних животных, косметическое средство или фармацевтическое средство.

В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к способу получения базовых композиций или пищевых добавок, косметических средств или фармацевтических средств, содержащих их.

В другом варианте воплощения настоящее изобретение относится к использованию базовой композиции, как описано выше, для получения оральной, косметической или фармацевтической композиции для улучшения здоровья кожи, в частности для фотозащиты кожи или для защиты кожных покровов от старения.

В альтернативном варианте воплощения настоящее изобретение относится к использованию базовых композиций для получения оральной, косметической или фармацевтической композиции для профилактики или лечения сердечно-сосудистых заболеваний или рака.

Преимущество настоящего изобретения заключается в обеспечении композиций Z-изомеров ликопена, имеющих более высокую стабильность, биодоступность и биоэффективность.

Дополнительные описанные здесь признаки и преимущества станут более понятны из последующего детального описания и чертежа.

Краткое описание чертежа

Чертеж. Площадь под кривой (AUC) ликопен/триглицериды богатых триглицеридами липопротеинов (TRL) после потребления стандартного блюда с общим содержанием 25 мг ликопена из томатной пасты (ликопены, полностью находящиеся в Е-конфигурации) или олеорезина томатов, богатого 5-Z-ликопеном (5-Z-олеорезин) или олеорезина томатов, богатого 13-Z-ликопеном (13-Z-олеорезин), или олеорезина томатов, богатого 9- и 13-Z-ликопеном (9- и 13-Z-олеорезин).

Подробное описание

По существу настоящее изобретение относится к композициям, оказывающим благотворное воздействие на здоровье. В частности, настоящее изобретение относится к оказывающим благотворное воздействие питательным композициям, которые могут быть использованы для улучшения состояния кожи и волос, и способам их получения. Настоящее изобретение позволяет получить доступную для потребителя улучшенную композицию, полученную из натуральных продуктов. Базовая композиция обеспечивает ликопен, в частности в биологически легкодоступной форме и/или биоэффективной форме.

В предпочтительном варианте воплощения настоящее изобретение относится к экстрактам томатов или их производным с соотношением изомеров, отличным от такового в природных продуктах. В частности, настоящее изобретение относится к экстрактам или их производным с содержанием E-изомеров, составляющим не более 60% от общего содержания ликопена, предпочтительно, с содержанием E-изомеров не более 40% от общего содержания ликопена (с использованием ВЭЖХ).

В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к базовой композиции, содержащей специфическую комбинацию Z-изомеров. Предпочтительно, соотношение Z/E-изомеров в базовых композициях согласно изобретению должно составлять более 1.

Кроме того, комбинация предпочтительно обогащена 5-Z и 9-Z и бедна 13-Z. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения количество 5-Z и 9-Z составляет более 30% от общего содержания ликопена, предпочтительно, более 40%, наиболее предпочтительно, более 50%. Также количество 13-Z составляет менее 10% от общего содержания ликопена, предпочтительно, менее 5%, наиболее предпочтительно, менее 3% от общего содержания ликопена. Увеличивая количество специфических 5-Z- и 9-Z-изомеров и/или уменьшая количество 13-Z-изомеров можно получить, например, стабильную форму базовой композиции, которая более биодоступна и более биоэффективна. Кроме того, экстракты или производные согласно изобретению стабильны в обычных условиях хранения и не подвержены ретроизомеризации. В обычных защищающих условиях (отсутствие света и кислорода) общее содержание ликопена и содержание E-изомеров остается постоянным. Последнее не увеличивается даже при хранении экстрактов при комнатной температуре.

Такой профиль (то есть низкое содержание 13-Z-изомеров ликопена) может быть получен, например, путем изомеризации ликопена с использованием катализатора на твердой матрице, такой как глина, или при продолжительном нагревании.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения ликопенсодержащий материал может быть представлен, например, в виде экстракта, концентрата или олеорезина. В настоящем описании под термином «олеорезин» следует понимать липидный экстракт материала, содержащего ликопен, который может включать в себя другие каротеноиды, триглицериды, фосфолипиды, токоферолы, токотриенолы, фитостеролы и другие менее значительные соединения. Неожиданно было обнаружено, что ретроизомеризация ликопена в изомеризованном олеорезине томатов может быть минимизирована путем снижения содержания 13-Z-изомеров.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения материал, содержащий ликопен, может быть экстрактом, концентратом или олеорезином, который получен, экстрагирован, обогащен или очищен из растительного материала, микроорганизмов, дрожжей или продуктов животного происхождения. Дополнительную обработку проводят для увеличения содержания Z-изомеров ликопена, как описано ниже.

В случае, когда источник ликопена имеет растительное происхождение, он может представлять собой растения, листья, цветы, фрукты и другие части растения. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения источник ликопена представляет собой томаты (то есть цельные томаты, экстракт томатов, мякоть томатов, томатное пюре, кожуру томатов с семенами или без семян). Подходящие растительные концентраты получают, например, с использованием сублимационной сушки свежесобранных растений или их корней, фруктов или семян и последующего необязательного измельчения или грануляции высушенного материала. Подходящие способы получения экстрактов указанных выше растений известны из предшествующего уровня техники. Растительные экстракты могут быть получены, например, путем экстрагирования свежесобранных или прошедших обработку растений или их корней, фруктов или семян водой или одним или более пищевыми растворителями или смесью воды и одного или более пищевыми растворителями. Предпочтительно экстракты и концентраты согласно изобретению могут быть липидными или водными. Поскольку каротеноиды липорастворимы, экстракция водой удаляет нежелательные водорастворимые составляющие, такие как, например, сахара, аминокислоты, растворимые белки и/или органические кислоты.

В случае, когда материал, содержащий ликопен, получен из микроорганизмов, может быть использован любой микроорганизм, который продуцирует ликопен, в частности пробиотический микроорганизм, такой, например, как молочнокислые бактерии. Также продукт животного происхождения может быть получен, например, из лосося, креветок, криля, или печеночного экстракта, или фракции молока. В настоящем описании под термином «фракция молока» следует понимать любую часть молока.

В альтернативном варианте воплощения настоящего изобретения материал, содержащий ликопен, может представлять собой олеорезин. Подходящие способы получения олеорезина из указанных выше растений известны из предшествующего уровня техники. Например, олеорезины могут быть получены с использованием липидной экстракции растворителями для пищевых продуктов, косметических средств или фармацевтических средств. Олеорезины, полученные традиционными способами, имеют содержание ликопена в пределах примерно от 0,05% до 50 вес.%. Их содержание ликопена в полностью E-изомерной форме, как правило, выше, чем содержание ликопена в Z-изомерной форме, например, соотношение Z/E-изомеров ликопена в выбранном олеорезине томатов составляет около 7:93.

Олеорезины представляют собой предпочтительное исходное сырье для получения базовой композиции согласно изобретению, поскольку они содержат другие каротеноиды или антиоксиданты, такие как витамин E, который также стабилизирует композицию. Биоактивность и стабильность соединения ликопена может быть улучшена, в частности, в процессе изомеризации, и также может быть увеличен выход Z-ликопена в базовой композиции.

Материал, содержащий ликопен, предпочтительно содержит каротины и ксантофиллы, такие, например, как зеаксантин, астаксантин, бета-криптоксантин, капсантин, кантаксантин, лютеин и их производные, такие как эфиры. Соединения ликопена подвергают обработке для увеличения содержания фракции Z-изомеров в базовой композиции.

Для получения такого профиля изомеров материал, содержащий ликопен в форме экстракта, концентрата или олеорезина подвергают изомеризации с использованием нейтральных, кислотных или щелочных твердых катализаторов (например, глин, цеолитов, молекулярных сит, ионообменников), с получением смесей с высоким соотношением Z/E. Использование твердых катализаторов для обогащения ликопена Z-изомерами не загрязняет пищевые продукты и не оказывает на них вредного воздействия, поскольку катализаторы легко удаляются простым фильтрованием или центрифугированием. Также комбинации твердых катализаторов с другими традиционно используемыми средствами (например, нагревание, свет и радикальные инициаторы) может дополнительно усиливать геометрическую изомеризацию.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения экстракты или производные согласно изобретению могут быть получены изначально из томатов, частей томатов (таких как кожура), производных (таких как соусы и концентраты) или экстрактов. Изомеризацию проводят путем продолжительного нагревания в растворителе. Это оказалось неожиданным, поскольку противоречит общепринятым в предшествующем уровне техники теориям, описанном в части «Уровень техники».

В частности, когда томаты или их производные используют в качестве исходного материала, их можно обработать растворителем, в котором экстрагируется ликопен. Затем полученный экстракт нагревают, растворитель удаляют, получая, таким образом, изомеризованный экстракт.

С другой стороны, когда экстракт или производное используют в качестве исходного материала, он абсорбирует растворитель, смесь нагревают в течение подходящего периода времени, затем растворитель удаляют, таким образом получая изомеризованный экстракт. Растворители, которые могут быть использованы на стадии изомеризации, представляют собой углеводороды, хлорированные углеводороды, сложные эфиры, кетоны, спирты; предпочтительно алифатические С3-С10-углеводороды, хлорированные С1-С3-растворители, С3-С6-сложные эфиры, С3-С-кетоны и С1-С8-спирты; более предпочтительны гексан, тетрахлорметан, этилацетат, ацетон и бутанол. Изомеризацию в растворителях проводят при температуре от 50 до 150°С, предпочтительно, при температуре от 60 до 130°С. Время изомеризации составляет от 4 до 240 часов, предпочтительно, от 10 до 180 часов.

Соотношение Z/E-изомеров в базовой композиции может быть увеличено по меньшей мере вплоть до 20:80, предпочтительно, от 20:80 до 95:5, более предпочтительно, от 30:70 до 90:10. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения соотношение (5Z+9Z)/E составляет более 1 и 13Z частично удален.

В одном варианте воплощения настоящее изобретение относится к базовой композиции в виде порошка, жидкости или геля, включающей в себя соединение ликопена, которое более биодоступно и/или биоэффективно по сравнению с индивидуальным соединением. Также в случае, если выбрана порошкообразная форма, базовая композиция может быть представлена в виде легко диспергируемой в воде композиции. Например, порошок диспергируют в воде при комнатной температуре. Также базовая композиция обеспечивает каротеноиды, в частности в легко растворимой в липидах и органических растворителях форме, менее подверженные кристаллизации и менее склонные к агрегации.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения базовая композиция может быть использована как сама по себе, так и в сочетании с другими активными соединениями, такими как витамин C, витамин E (токоферолы и токотриенолы), каротеноиды (каротены, лютеин, зеаксантин, бета-криптоксантин и т.п.) убихиноны (например, CoQ10), катехины (например, эпигаллокатехина галлат), экстракты кофе, содержащие полифенолы и/или дитерпены (например, кахвеол и кафестол), экстракты цикория, экстракты гинкго билоба, экстракты винограда и виноградной косточки, богатые проантоцианидинами, экстракты специй (например, розмарин), экстракты сои, содержащие изофлавоны и соответствующие фитоэстрогены, и другие источники флавоноидов с антиоксидантной активностью, жирные кислоты (например, жирные n-3-кислоты), фитостеролы, пребиотические волокна, пробиотические микроорганизмы, таурин, резвератол, аминокислоты, селен и предшественники глютатиона или белки, такие, например, как сывороточные белки.

Дополнительно базовая композиция может включать в себя один или более эмульгаторов, стабилизаторов и другие добавки. Пищевые эмульгаторы представляют собой, например, фосфолипиды, лецитин, полиоксиэтиленсорбитан моно- или тристеарат, монолаурат, монопальмитат, моно- или триолеат; моно- или диглицерид. Может быть добавлен стабилизатор любого известного типа, подходящий для пищевых продуктов, косметических средств или фармацевтических средств. Могут быть добавлены также ароматизаторы, красители и любые другие добавки, подходящие для пищевых продуктов, косметических средств или фармацевтических средств. Эти эмульгаторы, стабилизаторы и добавки могут быть введены согласно целевому применению базовых композиций.

В альтернативном варианте воплощения настоящее изобретение относится к оральной композиции, пищевому продукту, пищевой добавке, косметическому средству или фармацевтическому средству, содержащим описанную выше базовую композицию.

В альтернативном варианте воплощения настоящее изобретение относится к оральной композиции, пищевому продукту, пищевой добавке, кормовому продукту для домашних животных, косметическому средству или фармацевтическому средству, содержащим описанную выше базовую композицию.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения в пищевую композицию для потребления человеком может быть добавлена базовая композиция. Пищевая композиция, например, может представлять собой полную питательную формулу, молочный продукт, охлажденный или стабильный при длительном хранении напиток, минеральную воду, жидкий напиток, суп, диетическую добавку, заменитель еды, питательный батончик, кондитерское изделие, молоко или ферментированный молочный продукт, йогурт, порошок на основе молока, продукт для энтерального питания, смесь для детского питания, питательный продукт для кормления младенцев, зерновой продукт или ферментированный продукт на зерновой основе, мороженое, шоколад, кофе, кулинарное изделие, такое как майонез, томатное пюре или салатный дрессинг или кормовой продукт для домашних животных. При использовании пищевых композиций базовая композиция может быть добавлена в указанные выше пищевые продукты или напитки таким образом, чтобы дневное потребление составило около 0,001 до 50 мг ликопена, содержащегося в базовой композиции. Предпочтительно, чтобы дневное потребление приблизительно составляло от 5 до 20 мг в день.

Пищевая добавка для орального введения может быть представлена в капсулах, желатиновых капсулах, мягких капсулах, таблетках, таблетках, покрытых сахаром, пилюлях, пасте или пастилках, жевательной резинке или питьевых растворах или эмульсиях, сиропах или гелях, в дозе примерно от 0,001% до 100% базовой композиции, которые можно принимать непосредственно с водой или любым другим известным способом. Эта добавка может также дополнительно включать подсластитель, стабилизатор, добавку, ароматизатор или краситель. Добавка для косметического средства может дополнительно включать активное соединение для кожи. Следует отметить, что добавки могут быть получены любым способом, известным специалисту в той области, к которой относится настоящее изобретение.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения фармацевтические композиции, содержащие базовые композиции, могут быть введены для профилактических и/или терапевтических целей в количестве, по меньшей мере достаточном для лечения или частичного избавления от симптомов заболевания и осложнений. В настоящем описании количество, адекватное для достижения цели изобретения, определено как «терапевтически эффективная доза». Эффективные для этого количества зависят от тяжести заболевания, веса и общего состояния пациента.

Для профилактических целей базовые композиции согласно изобретению могут быть введены пациенту, подверженному риску возникновения определенных заболеваний, или, иными словами, риску возникновения конкретного заболевания. Такое количество определено как «профилактически эффективная доза». При таком применении точные количества зависят также от состояния здоровья пациента и его веса.

В альтернативном варианте воплощения настоящего изобретения базовые композиции согласно изобретению могут быть введены с фармацевтически приемлемым носителем, природа носителя зависит от способа введения, например, парентерального, внутривенного, орального и местного (включая офтальмологический) способа введения. Требуемый состав может быть получен с использованием различных вспомогательных средств, включая, например, маннит, лактозу, крахмал, стеарат магния, сахарин натрия, целлюлозу, карбонат магния фармацевтической категории. Фармацевтические композиции могут представлять собой таблетки, капсулы, пилюли, раствор, суспензию, сироп, сухую добавку для орального введения, влажную добавку для орального введения.

Предпочтительно фармацевтические композиции для потребления человеком согласно изобретению могут включать такое количество базовой композиции, как описано выше, для ежедневного введения, чтобы количество ликопена составляло примерно от 0,01 мг до 100 мг. При ежедневном введении домашним животным количество ликопена может составлять в пределах от 0,01 мг до 100 мг.

Специалисту в той области, к которой относится настоящее изобретение, на основании общих знаний должно быть понятно, что при выборе подходящих компонентов и галеновых форм активных соединений для целевого использования в представляющих интерес тканях, например коже, толстой кишке, желудке, почках или печени, следует принимать во внимание способ введения, который может представлять собой инъекцию, местное нанесение, интраназальное введение, введение импланта или трансдермальное введение через систему с замедленным высвобождением и т.п.

В другом варианте воплощения настоящее изобретение относится к косметической композиции, включающей базовую композицию, описанную выше. Например, она может входить в состав лосьонов, шампуней, кремов, солнцезащитных средств, кремов после загара, антивозрастных кремов и/или мазей. Предпочтительно содержание базовой композиции составляет от 10^-10% до 10 вес.% косметических композиций. Более предпочтительно, когда косметические композиции содержат ликопен в пределах от 10^-8% до 5 вес.%. Косметические композиции для местного использования дополнительно могут содержать жир или масло, используемое в косметике, такое, например, как указанное в работе Ассоциации по парфюмерно-косметическим товарам и душистым веществам в справочнике по косметическим ингредиентам, Вашингтон.

Косметические композиции согласно изобретению могут включать в себя также любые другие подходящие косметически активные ингредиенты. Композиция дополнительно включает в себя структурирующий агент и эмульгатор. В косметические композиции могут быть добавлены также носители, красители, отдушки или замутнители. Следует понимать, что косметические продукты согласно изобретению могут содержать смесь различных ингредиентов, известных специалисту в области, к которой относится настоящее изобретение, гарантирующих быстрое проникновение целевого вещества в кожу и предотвращающих их деградацию во время хранения.

Следует понимать также, что концепция настоящего изобретения может применяться в качестве адъювантной терапии, помогая уже используемым лекарственным средствам. Поскольку исходные соединения согласно изобретению легко могут быть введены вместе с пищевым материалом, можно использовать специальный лечебный пищевой продукт, содержащий большое количество базовых композиций. Специалисту в данной области должно быть ясно, что в отношении настоящего описания и приложенной формулы изобретения предусматривается множество различных альтернатив или альтернативных вариантов воплощения настоящего изобретения, указанных здесь.

Дополнительно настоящее изобретение относится к применению базовой композиции, или оральной композиции, или косметической композиции, описанных выше, для получения продукта для защиты кожного покрова от старения, в частности замедляющего повреждение кожи и/или мембран слизистой путем ингибирования коллагеназ и усиления синтеза коллагена. Фактически использование базовой композиции, описанной выше, позволяет, например, увеличить биодоступность соединения ликопена в организме и замедлить старение кожи. Также базовые композиции могут быть использованы для профилактики или лечения чувствительной, сухой или раздраженной кожи или для улучшения плотности кожи, для улучшения фотозащиты кожи, для профилактики или лечения сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Они оказывают благотворное воздействие также на волосы и шерстный покров домашних животных, такое как улучшение плотности волос или шерстного покрова, диаметра волоса, цвета, жирности, блеска, и помогают предотвращать потерю волос и шерстного покрова.

Положительное воздействие базовой композиции согласно изобретению на кожу человека или домашнего животного можно измерить, используя традиционные способы, такие, например, как минимальная эритемная доза (MED), колориметрия, трансдермальная потеря влаги, восстановление ДНК, измерение продуцирования интерлейкинов и протеогликанов, или активности коллагеназы, барьерной функции или регенерации клеток, или ультразвуковое исследование.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Исследование стабильности изомеров ликопена

Стабильность изомеров ликопена оценивали как в органическом растворителе, так и в экстракте томатов.

Материалы

Олеорезин томата, богатый ликопеном, получали от Indena s.p.a. (Milan, Italy). Общее содержание ликопена составило 9,1%, в котором полностью E- и 5-Z-изомеры составили 93,5% и 6,5% соответственно. Два изомеризованных олеорезина получали путем нагревания суспензии олеорезина томата в этилацетате (1:10 вес/вес) в течение часа или 48 часов. После охлаждения до комнатной температуры суспензии центрифугировали, и из полученных супернатантов удаляли этилацетат путем дистиллирования при пониженном давлении.

Использовали ди-трет-бутил-гидрокси-толуол (BHT) и N-этилдиизопропиламин от Fluka AG. Все растворители подходили для ВЭЖХ и использовались без очистки.

Выделение и очистка изомеров ликопена

Чистые 5-Z, 9-Z, 13-Z и полностью E-ликопены выделяли из изомеризованного олеорезина томата (путем нагревания в течение 1 часа), собирая фракции с соответствующими пиками после отделения ВЭЖХ (условия эксперимента см. ниже). Пики собирали во время двух последовательных циклов ВЭЖХ, и соответствующие фракции объединяли.

Анализ ликопена

Общее содержание ликопена определяли ВЭЖХ с обращенной фазой на C₁₈предколонке (ODS Hypersil, 5 мкм, 20×4 мм; Hewlett Packard, Geneva, Switzerland) и C₁₈предколонке (Nova pak, 3,9 мкм внутренний диаметр × 300 мм длиной, Millipore, Volketswil, Switzerland). Отделение проводили при комнатной температуре при изократических условиях с подвижной фазой, состоящей из ацетонитрил/тетрагидрофуран/метанол/1% ацетата аммония (533,5:193,6:53,7:28, вес/вес/вес/вес). Скорость течения подвижной фазы составила 1,5 мл/минуту.

Профили изомеров определи с использованием нормальной фазой ВЭЖХ согласно способу, описанному у Schierle et al. (Schierle, J., Bretzel, W., Bϋhler, I., Faccin, N., Hess, D., Steiner, K., Schuep, W. (1997). Food. Chem. 59: 459). Образцы изомеризованных олеорезинов растворяли в н-гексане, содержащем 50 частей на миллион BHT, и центрифугировали на максимальной скорости в центрифуге Eppendorf Lab. Полученные супернатанты немедленно анализировали путем ВЭЖХ. Использовали систему ВЭЖХ модели Hewlett-Packard серии 1100, снабженной детектором на фотодиодной матрице с ультрафиолетовой и видимой областью спектра. Одновременно получали данные при 470 нм, 464 нм, 346 нм и 294 нм. Образцы (10 мкл) отделяли с использованием комбинации трех колонок Nucleosil 300-5 (4 мм внутренний диаметр × 250 мм длиной, Macherey-Nagel). Отделение проводили при комнатной температуре при изократических условиях с подвижной фазой, состоящей из н-гексана с 0,15% N-этилдиизопропиламина. Скорость потока составила 0,8 мл/мин. Z-изомеры ликопена идентифицировали в соответствии с данными, приведенными в литературе.

Содержание изомеров ликопена рассчитывали, исходя из площади поверхности пика ВЭЖХ, используя тот же коэффициент поглощения, что и для полностью E-изомеров ликопена. Следовательно, концентрация ликопена в продуктах, содержащих Z-изомеры, несколько занижена, поскольку известно, что коэффициент поглощения для Z-изомеров ниже, чем для полностью E-изомеров.

Условия тестов на стабильность

Стабильность изомеров ликопена исследовали, как в н-гексане, так и в олеорезине томатов, изомеризованном путем нагревания в течение 4 часов в этилацетате. Для этой цели чистые изомеры ликопена хранили в течение 33 дней при комнатной температуре в н-гексане в отсутствие света, а изомеризованный олеорезин томата выдерживали 55 дней при комнатной температуре в отсутствие света. Измеряли общую концентрацию ликопена и профили изомеров ликопена через различные временные интервалы хранения.

Результаты

Стабильность изомеров ликопена в н-гексане

Результаты тестов на стабильность чистых изомеров ликопена при хранении при комнатной температуре в н-гексане в отсутствие света приведены в таблице 1. Все изомеры, то есть включая полностью E-изомеры, во время хранения подверглись геометрической изомеризации. Наименее стабильным изомером был 13-Z: при этом менее чем 50% 5-Z-, 9-Z- и полностью E-изомеров ликопена трансформировалось через 33 дня хранения, более чем 80% 13-Z-изомеров ликопена перешло в другие изомеры в течение этого периода. Также путь трансформации 13-Z-изомеров ликопена отличался по сравнению с другими Z-изомерами: в то время как 13-Z-изомеры главным образом переходили в полностью Е-изомеры, 5-Z- и 9-Z-изомеры главным образом трансформировались в другие Z-изомеры во время хранения в н-гексане.

Стабильность изомеров ликопена в олеорезине томата

Результаты тестов на стабильность изомеров ликопена в олеризине томата, нагретом в течение 48 часов в этилацетате, приведены в таблице 2.

Общее содержание ликопена во время хранения при комнатной температуре было стабильным. Однако профиль изомеров ликопена заметно изменился, снизилось содержание 13-Z-изомеров ликопена и увеличилось содержание полностью Е-изомеров ликопена. Содержание 9-Z- и 5-Z-изомеров ликопена во время хранения оставалось стабильным.

Заключение

Оба теста на стабильность показали, что 13-Z-изомеры ликопена гораздо менее стабильны, чем 5-Z- или 9-Z-изомеры, или полностью E-изомеры. Следовательно, изомеризованный олеорезин томатов с низким содержанием 13-Z-изомеров ликопена имеет хорошую стабильность профиля изомеров ликопена.

Пример 2

Изомеризованный олеорезин томата с улучшенной биодоступностью

Цель:

Целью настоящей работы является исследование биодоступности для человека различных Z-изомеров ликопена. Для выяснения биодоступности специфических Z-изомеров ликопена для человека обогащали олеорезин томата Z-изомерами ликопена приблизительно на 60% от общего содержания ликопена, то есть олеорезин обогащали 5-Z-изомерами ликопена, 13-Z-изомерами ликопена и смесью 9-Z-изомеров ликопена и 13-Z-изомеров ликопена.

Материалы и методы

В исследовании участвовали тридцать здоровых мужчин. Руководствовались следующими критериями: субъект должен был быть не вегетарианцем, не курить, не иметь расстройств обмена веществ, таких как диабет; гипертония; ренальных расстройств, гепатита или панкреатита; или язв. Субъекты имели нормальный липидный обмен, то есть соотношение холестерина плазмы к ЛПВП-холестерину <5,0 и концентрация триацилглицерина (TAG) в плазме <1,5 ммоль/л. Поскольку во время исследования брали большое количество крови, субъекты должны были иметь концентрацию гемоглобина в крови >13 г/дл. Субъектов исключали из исследования, если они использовали лекарственные средства, изменяющие содержание холестерина, или гиполипидемическое лечение, или витаминные и минеральные добавки в течение периода, начиная за 3 месяца до начала исследования, и до самого конца исследования, или перенесли хирургическое вмешательство на желудочно-кишечном тракте; проводившие интенсивные тренировки, такие как марафонский бег; и потреблявшие ежедневно >2 стаканов вина (3 дл), >2 стаканов пива (3 дл) или >1 стакана (стопка) спиртных напитков. Двадцать семь добровольцев из 30 прошли 4 послеобеденных теста. Три добровольца покинули исследование до окончания по следующим причинам: несоответствие требованиям, медицинское лечение повреждения глаз, тошнота, вызванная потреблением жирных блюд. Возраст субъектов составил 24±1 год, вес тела 70±1 кг и индекс массы тела (BMI) 22,5±0,3 кг/см².

Протокол был одобрен комитетом по этике Марселя (Marseille, France). Субъекты были информированы о предпосылках и плане исследования и перед участием дали свое письменное согласие. Субъекты могли свободно выйти из состава участников исследования в любое время.

План исследования

Исследование представляло собой двойное слепое рандомизированное четырехпериодное, четырехперекрестное клиническое исследование с периодом вымывания минимум 3 недели. После воздержания от пищи в течение ночи субъектов доставляли в Исследовательский центр клинической фармакологии и терапии Университета Марселя, где они употребляли стандартное блюдо, состоящее из 25 мг ликопена, введенного в 40 г арахисового масла, которое смешивали с 70 г манной крупы (приготовленной на 200 мл водопроводной воды). Дополнительно они потребляли 40 г хлеба, 60 г вареного яичного белка, 125 г йогурта, содержащего 5 г белого сахара, и выпивали 330 мл воды (Aquarel, Nestlé). Это стандартное блюдо обеспечивало 842 ккал (3520 кДж) при питательности композиции следующего состава: белки (11,7%), углеводы (39,3%) и липиды (49,0%). Этот блюдо потребляли в течение 15 минут. В течение последующих 6 часов не позволялось потребление какого-либо другого блюда, но субъекты пили бутилированную воду (330 мл) в течение последних 3 часов после всасывания пищи (Aquarel, Nestlé).

Ликопеновые добавки

Тестировали четыре продукта из томатов, каждый из которых содержал по 25 мг общего ликопена. Они состояли из

- томатной пасты (Thorny, Switzerland), содержащей главным образом полностью Е-конфигурации ликопена;

- олеорезина томата, обогащенного 5-Z-изомерами ликопена;

- олеорезина томата, обогащенного 13-Z-изомерами ликопена;

- олеорезина томата, обогащенного смесью 9-Z- и 13-Z-изомеров ликопена.

В таблице 3 приведено содержание ликопена, наряду с профилями изомеров ликопена этих четырех продуктов из томата.

Сбор образцов крови

Кровь натощак брали из локтевой вены при проколе вены через дренажную трубку, содержащую калий EDTA/K₃, которую непосредственно помещали на ледяную баню и накрывали алюминиевой фольгой во избежание воздействия света. Образцы крови натощак собирали перед, то есть за 20 минут и за 5 минут, до потребления стандартного блюда, а также через 2 часа, 3 часа, 4 часа, 5 часов, 6 часов после потребления. Трубку, содержащую кровь, защищали от света и хранили при температуре 4°C и затем центрифугировали не позднее чем через 2 часа (10 минут, 4°C, 2800 об/мин) для отделения плазмы. Добавляли коктейль из ингибиторов (10 мкл/мл) (Cardin et al., Degradation of apolipoprotein B-100 of human plasma low density lipoproteins by tissue and plasma kallikreins, Biol. Chem. 1984; 259:8522-8.).

Выделение из плазмы липопротеинов, богатых триглицеридами (TRL)

После употребления жирного блюда введенные с пищей липофильные молекулы встраиваются в хиломикроны, которые секретируются в кровь. Липопротеины отделяли методом ультрацентрифугирования, на основе их плотности. Из-за почти аналогичной плотности хиломикронов (0,95 г/мл) и ЛПНП (1,006 г/мл) их невозможно отделить друг от друга, и их собирают вместе в фракцию, называемую липопротеинами, богатыми триглицеридами (TRL). Однако в послеобеденном состоянии эта TRL-фракция плазмы содержит главным образом хиломикроны, секретированные кишечником, что является хорошей оценкой биодоступности в кишечнике.

Липопротеины, богатые триглицеридами (TRL), содержащие главным образом хиломикроны с незначительным количеством ЛПВП, были непосредственно выделены путем ультрацентрифугирования следующим образом: 6 мл плазмы смешивали с 0,9% раствором NaCl и ультрацентрифугировали в течение 28 минут при 32000 об/мин при температуре 10°C в роторе SW41TI (Beckman) ультрацентрифуги L7 (Beckman). Непосредственно после центрифугирования TRL разделяли на аликвоты и хранили при температуре -80°C перед аналитическими исследованиями. Анализ ликопена проводили не позднее чем через 10 дней, а анализ триацилглицерина проводили не позднее чем через 30 дней.

Аналитическое исследование

Триглицериды исследовали ферментативным и колориметрическим методом с использованием коммерческого набора (Kit Bio-Mérieux).

Общие ликопены и профили изомеров ликопена определяли методом ВЭЖХ с обращенной фазой и нормальной фазой, соответственно (M. Richelle, K. Bortlik, S. Liardet, C. Hager, P. Lambelet, L.A. Applegate, E.A. Offord, J. Nutr. (2002) 132, 404-408). Содержание общих ликопенов рассчитывали как сумму 5-Z, 9-Z, 13-Z, x-Z и полностью E-изомеров ликопена. Количество изомеров ликопена определяли, используя коэффициент поглощения полностью E-изомеров ликопена, поскольку точный показатель для всех отдельных Z-изомеров ликопена неизвестен. Профиль изомеров ликопена определяли с использованием соотношения отдельных изомеров ликопена к общим изомерам ликопена, выраженного в процентах.

Статистический анализ

Биодоступность ликопена определяли, измеряя площадь под кривой концентрации ликопена TRL от времени (AUC). Эту площадь высчитывали за период от 0 до 6 часов, используя метод трапеций (AUC(0-6 ч)). Данные представлены в виде среднего ± стандартной ошибки среднего (SEM). Базовая концентрация представляла собой среднее значение концентраций, измеренных в двух образцах плазмы, собранных перед потреблением стандартного блюда, содержащего 25 мг ликопена из томатной матрицы. Расчет AUC_(0-6ч) для каждого субъекта и каждого исследования ликопена производили путем вычитания базовой концентрации из показателя концентрации, измеренного в каждой временной точке после потребления. В случае, когда этот показатель оказывался отрицательным, его рассматривали как ноль.

Для каждого воздействия, если распределение AUC_(0-6ч) было нормальным (Skewness and Kurtosis tests) с логарифмическим преобразованием или без него, проводили сравнение с использованием линейной смешанной модели, где воздействие рассматривалось как фиксированный эффект, а привязанность к субъекту как случайный эффект.

Все статистические анализы проводили с использованием программного обеспечения SAS (version 8.2; SAS Institute, Cary, NC). Уровень отклонения статистического теста составляет 5%.

Результаты

Биодоступность ликопена

Поскольку исследования по четырем томатам индуцируют варьирование экстента секреции триглицеридов, биодоступность ликопенов стандартизировали, используя абсорбцию триглицеридов (AUC_(0-6ч)).

Стандартизованная биодоступность ликопена значительно различается в исследованиях по четырем томатам (чертеж).

Неожиданно оказалось, что ликопен был более биодоступен примерно в два раза из олеорезина томатов, богатого 5-Z-изомерами ликопена, по сравнению с другими тремя исследуемыми объектами, то есть томатной пастой, олеорезином томатов, богатым 13-Z-изомерами ликопена, а также олеорезином томатов, богатым смесью 13-Z и 9-Z (p<0,0001) (чертеж).

При этом биодоступность ликопена из томатной пасты была аналогична биодоступности из смеси 13-Z- и 9-Z-изомеров ликопена олеорезина томатов.

Ликопен, присутствующий в 13-Z-изомерах олеорезина томатов, продемонстрировал слабую, но значительно более низкую биодоступность (p<0,03) по сравнению с томатной пастой.

Заключение

Эти результаты показывают, что конфигурация молекулы ликопена оказывает значительное воздействие на перенос ликопена в желудочно-кишечном тракте и, соответственно, на количество абсорбированного ликопена. Биодоступность ликопена из экстракта томатов, богатого 5-Z-изомерами ликопена, в примерно два раза выше по сравнению с томатной пастой. Напротив, ликопен, присутствующий в экстракте томата, богатого смесью 9-Z- и 13-Z-изомеров ликопена, имеет биодоступность, аналогичную ликопену, присутствующему в томатной пасте, в то время как ликопен, присутствующий в олеорезине томата, богатого 13-Z-изомерами ликопена, значительно менее биодоступен. Некоторые авторы уже указывали на связь присутствия Z-изомеров ликопена в продуктах из томата с увеличением биодоступности ликопена. Это - первое исследование, в котором продемонстрировано, что улучшение биодоступности ликопена специфически связано с конфигурацией ликопена, то есть 5-Z-изомеры ликопена >9-Z-изомеров ликопена >13-Z-изомеров ликопена.

Пример 3

Экстракция и изомеризация в этилацетате

52 кг свежих томатов, содержащих 100 частей на миллион ликопена, измельчали и гомогенизировали. Часть воды отгоняли при сниженном давлении, с получением 18 кг концентрата томатов. Полученное экстрагировали 36 л насыщенного водой этилацетата; во время экстракции смесь выдерживали в течение 2 часов при комнатной температуре в защищенном от света месте и перемешивали. Затем экстракт отделяли от концентрата томата. Описанную выше процедуру повторяли дважды с таким концентратом томатов, используя в общем 108 л растворителя. Комбинированные экстракты промывали в разделительной воронке 27 л воды.

Затем водную фазу выгружали, при этом органическую фазу концентрировали при пониженном давлении, с получением суспензии с 10% вес/объем сухого остатка; сухой остаток имел общее содержание ликопена 9,1% вес/вес, и содержание Z-изомеров составило 0,46% вес/вес. Эту смесь дефлегмировали (76°C) при перемешивании в течение 7 дней перед концентрированием досуха при пониженном давлении.

Получили 46,8 г готового экстракта с общим содержанием ликопенов 9% вес/вес и содержанием Z-изомеров ликопена 5,59% вес/вес; в частности содержание E-изомеров составило 3,41% вес/вес, а содержание 13-Z-изомеров составило 0,16% вес/вес. Профиль ВЭЖХ экстракта приведен на чертеже.

Пример 4

Экстракция и изомеризация в гексане

10 кг свежих томатов, содержащих 140 частей на миллион ликопена, измельчали и гомогенизировали. Часть воды отгоняли при пониженном давлении, с получением 2,5 кг концентрата томатов, полученное экстрагировали 12,5 л гексана; во время экстракции смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 2 часов в защищенном от света месте и перемешивали. Затем экстракт отделяли от концентрата томата. Описанную выше процедуру повторяли дважды с таким концентратом томатов, используя в общем 25 л растворителя. Экстракты комбинировали и концентрировали при пониженном давлении, с получением раствора с 10% вес/объем сухого остатка; сухой остаток имел общее содержание ликопена 9,1% вес/вес, и содержание Z-изомеров составило 0,46% вес/вес. Эту смесь дефлегмировали (69°C) при перемешивании в течение 6 дней перед концентрированием досуха при пониженном давлении.

Получили 16,5 г готового экстракта с общим содержанием ликопенов 9,1% вес/вес и содержанием Z-изомеров ликопена 5,62% вес/вес; в частности, содержание E-изомеров составило 3,38% вес/вес, а содержание 13-Z-изомеров составило 0,18% вес/вес.

Пример 5

Изомеризация в бутаноле

10 кг свежих томатов, содержащих 90 частей на миллион ликопена, измельчали и гомогенизировали. Часть воды отгоняли при пониженном давлении, с получением 3,2 кг концентрата томатов, полученное экстрагировали 7 л насыщенного водой этилацетата; во время экстракции смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 2 часов в защищенном от света месте и перемешивали. Затем экстракт отделяли от концентрата томата. Описанную выше процедуру повторяли дважды с таким концентратом томатов, используя в общем 21 л растворителя. Комбинированные экстракты промывали в разделительной воронке 5,3 л воды. Затем водную фазу выгружали, при этом органическую фазу концентрировали при пониженном давлении. Сухой остаток (9,8 г) с общим содержанием ликопена 7,8% вес/вес и содержанием Z-изомеров 0,40% вес/вес, суспендировали в 98 мл н-бутанола. Смесь выдерживали при температуре 130°C при перемешивании в течение 4 часов перед концентрированием досуха при пониженном давлении. Получили 9,8 г готового экстракта с общим содержанием ликопенов 6,35% вес/вес и содержанием Z-изомеров ликопена 4,50% вес/вес; в частности содержание E-изомеров составило 1,85% вес/вес, а содержание 13-Z-изомеров составило 0,47% вес/вес.

Пример 6

Изомеризация на твердом катализаторе

Материалы

Олеорезин томата, богатый ликопеном, получали от Indena s.p.a. (Milan, Italy). Общее содержание ликопена составило 9,1%, в котором полностью E- и 5-Z-изомеры составили 93,5% и 6,5%, соответственно.

Методы

Суспензию олеорезина томата в ацетилацетате (1:100 вес/вес) фильтровали и выдерживали с 5% твердого катализатора при постоянном перемешивании в течение 2 часов при комнатной температуре. Смесь центрифугировали на максимальной скорости в центрифуге Eppendorf Lab, и аликвоту супернатанта выпаривали под N₂ и ресуспендировали в н-гексане/BHT.

Анализ ликопена

Общее содержание ликопена и профили изомеров ликопена определяли путем ВЭЖХ с обращенной фазой и нормальной фазой, соответственно, согласно примеру 1.

Результаты

Измеряли профили изомеров ликопена олеорезина томата, изомеризованного в течение 2 часов с использованием твердого катализатора, данные приведены в таблице 4.

Ликопен был эффективно изомеризован после 2 часов реакции в этилацетате при комнатной температуре в присутствии Tonsil Optimum или Amberlyst 15. При использовании каждого из катализаторов наблюдался переход большей фракции полностью E-изомеров ликопена в Z-изомеры. Среди идентифицированных изомеров ликопена 5-Z составили основную часть, за которыми следовали 9-Z и 13-Z, соответственно; следовательно, концентрация 13-Z-изомеров составила менее 10% в изомеризованных олеорезинах томата.

Реферат

Изобретение относится к способу получения стабильной композиции, обогащенной цис-ликопеном (Z-изомеры). Способ проводят путем продолжительного нагревания в растворителе материала, содержащего ликопен, где температура нагревания составляет от 50 до 150°С, а время нагревания составляет от 4 до 240 часов. Изобретение позволяет получить продукт с высокой биодоступностью и стабильной изомерной композицией. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

Формула