CN105533751A - 供给营养素的制剂和方法 - Google Patents

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B.J.泰勒
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H.N.塔克
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Abstract

本申请提供对需要小体积营养支持的受治疗者(例如早产儿)供给水溶性和脂溶性的营养素以预防或纠正营养缺乏的制剂和方法。所述制剂可含有经蛋白质乳化剂(如α-乳白蛋白)稳定的二十二碳六烯酸乳剂，并且还可含有其它有价值的营养素，如花生四烯酸、精氨酸、谷氨酰胺、精氨酰-谷氨酰胺二肽和/或丙氨酰-谷氨酰胺二肽。例如，所述制剂可用于通过提高受治疗者对营养素的摄取来纠正营养缺乏，所述营养素例如ω-3或ω-6长链不饱和脂肪酸、蛋白质、肽、维生素、矿物质、其它脂肪酸和/或必需氨基酸。所述营养制剂适用于肠内供给和经鼻胃管、胃内饲喂、经幽门施用和/或任何其它的导致所述营养制剂引入受治疗者消化道的施用方式的小体积供给。

Description

供给营养素的制剂和方法
本申请是申请号为201180011166.8 (国际申请号为PCT/US2011/026000)、申请日为2011年2月24日、发明名称为“供给营养素的制剂和方法”的中国专利申请的分案申请。
发明领域
本申请涉及改善的肠内营养制剂，所述制剂含有精氨酸、谷氨酰胺、二十二碳六烯酸(DHA)和花生四烯酸(ARA)中的一种或多种，还涉及对患有营养缺乏的群体(例如早产儿)提供水溶性和脂溶性形式的小体积营养支持的方法。本申请的液体营养制剂可含有经高度纯化的α-乳白蛋白稳定化的DHA乳剂，DHA乳剂可分散到水性组分中，所述水性组分含有营养素例如花生四烯酸(ARA)、精氨酸、谷氨酰胺、精氨酰-谷氨酰胺二肽、丙氨酰-谷氨酰胺二肽、其它氨基酸、维生素、矿物质和附加营养素，或者前述物质的组合。所述营养制剂可适合于经鼻胃管供给、胃饲、经幽门施用和/或任何其它导致所述营养制剂引入受治疗者消化道的施用方式。
背景技术
本申请涉及改善的肠内营养制剂，所述营养制剂针对严重患病群体的营养缺乏以及经常由这些缺陷所引起的生理的和其它方面的后果。特别是，本申请针对接受部分或完全胃肠外营养的受治疗者中可出现的营养缺乏。
早熟婴儿的营养支持是很重要的，因为短期存活、长期生长和发育成问题。当对早产儿提供营养支持时，重要的目标包括：提高生长率和增加营养素，其程度相当于在胎儿发育过程中所实现的；优化神经发育结果以及为长期健康奠定强有力的基础。然而，因为严重患病的低出生体重的早熟婴儿由于伴发的病理状态或肠道和其它器官系统不成熟而经常不能耐受传统的肠内饲喂，这些目标并非轻易实现的。因此，完全胃肠外营养(TPN)成为唯一或优选的提供营养支持的方法。尽管TPN可挽救生命，但它并不是营养支持的完美方式。TPN缺乏许多关键的营养素，其局限性对婴儿可具有长期的生理上和发育上的后果。
事实上，TPN无法提供有价值的营养素，例如谷氨酰胺。谷氨酰胺在传统上被分类为“非必需”氨基酸，因为它可在几乎所有组织中被内源性合成。谷氨酰胺对发育很重要，因为它是快速分裂细胞(例如肠内的肠细胞和淋巴细胞)的主要动力源。
对于进行正常饮食的健康个体来说是无需补充谷氨酰胺的。然而，在遭受严重分解代谢的严重患病患者(例如严重疾病和/或早熟婴儿)中，细胞内的谷氨酰胺储备可变得衰竭，生物合成的通路通常不能满足代谢谷氨酰胺的组织增长的需要。因此谷氨酰胺成为“条件性必需”氨基酸。
早产时，早熟婴儿面对胎盘谷氨酰胺供应的突然丧失。另外，这样的婴儿经常严重患病并且面对众多可快速消耗他们可获得的谷氨酰胺储备的生理性应激。胃肠外营养和TPN氨基酸溶液中缺乏谷氨酰胺加剧了该问题。由于谷氨酰胺在溶液中不稳定，胃肠外营养源经常缺乏谷氨酰胺。
同样，存在着将接受TPN支持的早熟婴儿置于精氨酸缺乏风险的若干因素。精氨酸是未成熟哺乳动物最大生长的必需氨基酸。L-精氨酸是由谷氨酰胺、谷氨酸和脯氨酸通过人体内的肠-肾轴合成的。更具体而言，瓜氨酸由谷氨酰胺、谷氨酸和脯氨酸在肠内的肠细胞的线粒体内合成，由小肠释放，并主要由肾脏所摄取用于产生精氨酸。在人类婴儿中，大多数在肠细胞内合成的瓜氨酸就地被转化为精氨酸。L-精氨酸是合成一氧化氮(NO)的底物，一氧化氮是系统循环、胃肠循环以及肺循环的有效血管舒张剂。内皮一氧化氮(NO)是血管灌流的重要调节剂，并且NO发挥抗感染和血管舒张的作用，这涉及到粘膜完整性的维持、肠道屏障功能、面对炎症或创伤时肠粘膜血流的调节以及从胎儿到新生儿循环的正常转变。
精氨酸也是氨的解毒中所需的。因此，作为精氨酸缺乏的结果，威胁生命的高血氨可在早熟婴儿中出现。早熟婴儿具有发育不完全的精氨酸合成通路，肠道瓜氨酸量减少，从而降低了产生内源性精氨酸的能力，因而需要对他们的饮食补充精氨酸。重要的是，补充的精氨酸可预防接受TPN的早熟婴儿的高血氨。
此外，应激通常引起接受重症监护的早熟婴儿的精氨酸和谷氨酰胺两者的丧失。(Neu J. Glutamine supplements in premature infants: why and how (早熟婴儿中谷氨酰胺的补充：原因和方法)，J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2003;37(5):533-535.)。然而正如前面讨论过的，商用的TPN溶液不含谷氨酰胺，也不含有足量的精氨酸。
然而，有证据提示精氨酸是接受TPN的早熟婴儿的必需氨基酸。举例来说，患有坏死性肠炎和持续性肺高血压的早熟婴儿的血浆精氨酸浓度降低，且精氨酸的利用度可能是限制该群体内NO形成的重要因素。已表明早熟婴儿中的血浆L-精氨酸水平低，且与呼吸窘迫综合征的严重程度相关。早熟婴儿中的血浆L-精氨酸在诊断出坏死性肠炎时也被发现为低水平。因此，对低出生体重的婴儿补充精氨酸表现出坏死性肠炎水平的降低，可能由于通过L-精氨酸-一氧化氮合成通路增加了局部一氧化氮的产生，从而改善了肠道微脉管系统的血流(Amin HJ, Zamora SA, McMillan DD, Fick GH, Butzner JD, Parsons HG,Scott RB. Arginine supplementation prevents necrotizing entercolitis in thepremature infant (补充精氨酸预防早熟婴儿的坏死性肠炎). J Pediatr. 2002;140(4):425-431.)。并且谷氨酰胺和精氨酸的补充在静脉内和肠内谷氨酰胺补充的多中心实验中都显示了在低出生体重婴儿中的安全性(Poindexter BB, Ehrenkranz RA, StollBJ, Wright LL, Poole WK, Oh W, Bauer CR, Papile LA, Tyson JE, Carlo WA,Laptook AR, Narendran V, Stevenson DK, Fanaroff AA, Korones SB, Shankaran S,Finer NN, Lemons JA. Parenteral glutamine supplementation does not reduce therisk of mortality or late-onset sepsis in extremely low birth weight infants(胃肠外谷氨酰胺补充并不降低极低出生体重婴儿的死亡率或迟发的脓毒症的风险).Pediatrics. 2004;113(5):1209-1215 以及Vaughn P, Thomas P, Clark R, Neu J.Enteral glutamine supplementation and morbidity in low birth weight infants(对低出生体重婴儿的肠内谷氨酰胺补充以及发病率). J Pediatr. 2003;142(6):662-668.)。
众所周知蛋白质在消化系统中被转化为氨基酸，得到的氨基酸被机体用于生长和发育。用于治疗或预防措施的蛋白质和肽也已熟知。在肠道寡肽比单独的氨基酸更好地被吸收。因此，精氨酰-谷氨酰胺或丙氨酰-谷氨酰胺可用作精氨酸和谷氨酰胺的二肽源而不是单独的氨基酸—精氨酸和谷氨酰胺，以改善制剂的稳定性，或者缘于二聚体较单体具有提高的溶解性和吸收能力。
TPN和其它的胃肠外营养补充还提供可忽略量的预先形成的DHA和ARA。DHA是ω-3-脂肪酸，并且是脑和视网膜中量最多的长链多不饱和脂肪酸(LCPUFA)，被认为是对婴儿适当的脑和视力发育所必需的。尽管存在着由饮食中的亚麻酸生物合成的代谢途径，但该途径从生物能量讲是不利的，哺乳动物由饮食来源提供的预先形成的DHA来获得其大部分DHA。对于婴儿来说，DHA的来源通常为人乳；然而，提供给早产儿的胃肠外制剂通常缺乏DHA。
胃肠外制剂通常也无法提供足量的花生四烯酸(ARA)。ARA是ω-6 LCPUFA，其作为与血液、肝、肌肉和其它主要器官系统中的磷脂相关的结构脂质发挥作用。ARA通过亚油酸的延长和去饱和来合成。然而，大部分ARA必须由饮食供给。ARA在快速身体生长期尤为重要，因此是婴儿营养的重要成分。
许多研究显示了供给婴儿的未经补充的早产乳提供不当量的数种营养素，无法满足早产儿的需要(Davis, D.P., “Adequacy of expressed breast milk for earlygrowth of preterm infants (已表达母乳对早产儿的早期生长的适当性)”, Archivesof Disease in Childhood, 52, p. 296-301, 1997)。尽管确切的需要由于活性、能量的消耗、营养素吸收的效率、疾病以及利用能量进行组织合成能力的不同而在婴儿中有所变化，但目前可获得的胃肠外营养源是不合适的。
此外，早产儿经常并不很好耐受饲喂体积，营养素必须以可接受的体积来提供，经常通过肠内施用。对早产儿肠内饲喂的合适的方法基于妊娠龄、出生体重、临床情况以及主治医护人员的意见。具体的饲喂决定是基于婴儿协调吸吮、吞咽和呼吸的能力而做出的。通常，早产儿或未成熟的、虚弱的或严重患病的婴儿需要通过插管进行饲喂以避免吸入的风险并且用于保存能量。
经鼻胃饲喂通常应用于新生儿重症监护病房，并可与浓注(bolus)或连续灌注强化人乳或其它营养补充物联合应用。连续饲喂可被低出生体重婴儿以及以前不耐受浓注饲喂的婴儿较好地耐受；然而，正如前面讨论过的，营养供给减少或有缺陷是与现有技术中已知的连续饲喂方法相关的问题。
因此，需要被早产儿较好耐受的稳定的营养制剂以及方法，其可以容易地被受治疗者和护理提供者接受的形式和方式简单地施用于患有营养缺乏的受治疗者。
群体(例如早产儿)经常患有营养缺乏是因为向他们提供了缺乏上述重要营养素的饮食。因此，现有技术中存在着提供含有支持婴儿发育的有价值的营养素(例如DHA、ARA、精氨酸和谷氨酰胺)的营养制剂的需要。因此，本申请的营养制剂和方法对患有营养缺乏的患者提供肠内营养支持，以便通过供给重要的营养素来促进最佳的健康和发育，这些重要的营养素或者是已知的胃肠外营养制剂所缺乏的，或者是以不适当的量提供的。
发明内容
因此，简要地说，本申请涉及针对需要小体积营养支持的营养缺乏的受治疗者(例如早产儿)的稳定的营养制剂以及促进受治疗者健康发育的方法。本申请提供对受治疗者施用脂肪酸例如DHA和/或ARA、氨基酸例如精氨酸和谷氨酰胺以及其它营养素的制剂，以预防营养缺乏的发展或纠正已经存在的营养缺乏。
在一个实施方案中，本申请包括营养制剂，所述营养制剂含有分散于水性组分中的二十二碳六烯酸(DHA)的乳剂，所述水性组分含有至少一种选自精氨酸、精氨酰-谷氨酰胺和丙氨酰-谷氨酰胺的氨基酸成分以及含有高度纯化α-乳白蛋白的表面活性剂。
在另一个实施方案中，本申请包括对受治疗者提供营养支持的方法，所述方法包括对受治疗者施用营养制剂，所述营养制剂含有分散于水性组分中的二十二碳六烯酸(DHA)的乳剂，所述水性组分含有至少一种选自精氨酸、精氨酰-谷氨酰胺和丙氨酰-谷氨酰胺的氨基酸成分以及含有高度纯化α-乳白蛋白的表面活性剂。
再一个实施方案包括对早产儿提供营养支持的方法，其中所述方法包括对早产儿肠内施用营养制剂，所述营养制剂含有分散于水性组分中的二十二碳六烯酸(DHA)的乳剂，所述水性组分含有至少一种选自精氨酸、精氨酰-谷氨酰胺和丙氨酰-谷氨酰胺的氨基酸成分以及含有至少95% w/w的α-乳白蛋白的乳化剂。
应该理解的是前面一般性的描述以及下面的详细描述提出了本申请的实施方案，目的是为理解本申请所要求内容的性质和特点提供概述或框架。本说明书用于解释所要求保护主题的原理和操作。对于本领域的技术人员来说，在阅读下面披露的内容后，本申请其它的和进一步的特征和优点将显而易见。
附图说明
图1是柱状图，显示了在小鼠模型中施用Arg-Gln二肽和DHA通过减少前视网膜新生血管形成以促进健康的眼发育的协同效果。图1提供了管饲法处理后小鼠模型前视网膜新生血管形成水平分析的图形概括。图例括号中的数字是指以克/千克体重/天表示的管饲法剂量。*表示P值＜0.05。图1中，□表示载体；表示Arg-Gln(1)；表示Arg-Gln(2.5)；表示Arg-Gln(5)；表示DHA(2.5)；表示Arg-Gln(5)＋DHA(2.5)。
具体实施方式
本申请提供以水溶性和脂溶性营养素的形式向任何患有营养缺乏的群体(例如早产儿)提供营养支持的营养制剂和方法。本申请完整的和可行的披露内容，包括其对本领域普通技术人员来说最佳的方式，在下面的说明书中提出。
本申请还提供纠正营养缺乏的改善的肠内营养制剂以及以水溶性和脂溶性营养素的形式向受治疗者提供肠内营养支持的方法。本申请提供用于施用重要的营养素(例如DHA、ARA、氨基酸例如精氨酸和谷氨酰胺，以及其它营养素)的制剂，以便预防营养缺乏的发展、纠正存在的营养缺乏，和/或促进受治疗者的健康发育。
在下文中，“乳剂”是指含有分散相和连续相的两种或更多种不可混合的液体的混合物。在乳剂中，被称为分散相的液体分散到被称为连续相、本体相或水性组分的另外液体中。
“表面活性剂”或“乳化剂”是指可提高乳剂稳定性的表面活性物质。表面活性剂位于乳剂的分散相和水相之间的界面上。表面活性剂可提高乳剂的稳定性，因此一旦形成，乳剂在数年保存期间不会分离。
“早产儿”是指在妊娠龄37周前出生的受治疗者。该短语“早产儿”与短语“未成熟婴儿”可相互替换使用。
“低出生体重婴儿”意指出生重量少于2500克（接近5磅，8盎司）的婴儿。
“极低出生体重婴儿”意指出生重量少于1500克（接近3磅，4盎司）的婴儿。
“婴儿”是指年龄从出生到不大于约1岁范围的个体，包括0到约12个月折算年龄的婴儿。术语婴儿包括低出生体重婴儿、极低出生体重婴儿和早产儿。
除非另有说明，否则本文所用的所有的百分数、份数和比值以总制剂的重量计。
本申请的营养制剂也可基本不含有任何本文所描述的任选的或选择的成分，只要余下的营养制剂仍含有本文所描述的所有的所需的成分或特征。在本文中，除非另有说明，否则术语“基本不含有”意味着所选择的制剂含有少于功能量的任选成分，通常少于0.1%重量，并且也包括0%重量的这种任选的或选择的成分。
提及本申请的单一的特点或限制的所有内容将包括相应的复数特点或限制，反之亦然，除非另有说明或所提及的内容明显地暗示情况相反。
本文所应用的方法或步骤的所有组合可以任意的顺序进行，除非另有说明或所提及的组合明显地暗示情况相反。
本申请的方法和制剂(包括其组分在内)可含有本文所描述的本发明的必要成分和限制，以及本文所描述的或其它可用于营养制剂中的任何附加的或任选的成分、组分或限制，或者由所述必要成分和限制以及所述附加的或任选的成分、组分或限制组成或基本上由其组成。
本文所使用的术语“约”应被解释为涉及任何范围内所限定的两个数值。提及某个范围应被认为对该范围内的任何子集提供支持。
本申请的营养制剂可对早产儿、婴儿或任何其它具有未满足的营养需要的患者提供营养支持和个体化的营养。因此，在一些实施方案中，所述营养制剂被设计用来以稳定的单位剂量液体制剂来满足受治疗者个体(例如婴儿或早产儿)特定的营养需要，该液体制剂被标准化至某一热量和/或作为浓缩物来满足受治疗者特殊的营养需要。
此外，本申请提供营养制剂以对抗对那些依赖于胃肠外或完全胃肠外营养的个体提供营养素时的营养不当，从而促进受治疗者的健康发育。事实上，所述营养制剂提供能促进例如婴儿的视力和神经发育的营养素例如DHA。
本申请还提供对需要施用非常小体积营养素的受治疗者进行肠内供给营养素的方法。本文使用的肠内施用包括经鼻胃管饲喂、胃内饲喂、经幽门施用或本领域已知的将营养制剂直接引入消化道的任何其它的方法。
因此，本申请针对需要小体积肠内营养支持的任何群体的需要，这样的群体包括但不限于围手术受治疗者、短肠综合征受治疗者、儿科重症监护受治疗者，和/或不能完全口服饲喂或正接受最小肠内营养支持或TPN的任何年龄的任何群体。另外，在一些实施方案中，本发明可对陪伴动物或非人类的灵长类动物提供营养支持。
特别是，本申请的营养制剂可向婴儿提供有益的营养素，所述营养素由于例如早熟或创伤而缺乏。这样的营养素包括但不限于二十二碳六烯酸(DHA)、花生四烯酸(ARA)、精氨酸、谷氨酰胺以及任何可在本申请的营养制剂中提供的水溶性或脂溶性的营养素。
在至少一个实施方案中，本申请涉及对受治疗者供给小体积的一组特定营养素的营养制剂。得到的营养制剂可以是可用于商业的并实际应用于危重护理环境，包括但不限于新生儿重症监护病房(NICU)。在一些实施方案中，本申请的营养制剂包括肠内营养传递系统，凭借该系统小而精确体积的营养制剂被引入受治疗者的消化道。在一些实施方案中，所述营养制剂以约1mL的体积剂量被供给。在其它实施方案中，所述营养制剂可以高至约1.5mL或约2mL的体积被供给。
在一些实施方案中，该营养制剂向早产儿或婴儿以约1mL的小体积液体剂量供给有价值的营养素。尽管早产儿经常因病无法耐受完全肠内饲喂，但是本申请的营养制剂被设计作为小体积营养补充物来施用，其可通过例如置于NICU内所有婴儿的鼻胃管直接施用于婴儿。因此，本申请的营养制剂可在产后第一天开始施用。
此外，所述营养制剂可由医学专业人士指导每天施用1到2次或更频繁施用。可在出生后立即开始施用，并且只要受治疗者有营养需要则可连续施用。
该制剂可含有脂肪组合以便供给所需的脂肪酸的混合物，或者可含有单一的脂肪酸酸例如长链多不饱和脂肪酸(LCPUFA)或LCPUFA的组合。LCPUFA通常具有至少18个碳的碳链长度。合适的LCPUFA包括但不限于α-亚油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳五烯酸(EPA)、花生四烯酸(ARA)和二十二碳六烯酸(DHA)。在一个实施方案中，所述制剂含有DHA。在一些实施方案中，所述营养制剂的脂质组分主要含有DHA。在一个实施方案中，DHA和ARA两者被加入所述营养制剂中。
所述营养制剂可含有ω-3和/或ω-6 LCPUFA。在一些实施方案中，所述营养制剂可含有在约5% w/w和约20% w/w之间的脂质。另外，在一个实施方案中，所述营养制剂含有包括DHASCO®和/或真菌油混合物的DHA源。在一些实施方案中，所述营养制剂可含有在约1% w/w和约5% w/w之间的DHA。在一些实施方案中，DHASCO®含有约40%的DHA，真菌油混合物含有约15%的DHA。DHA源可以是本领域已知的任何来源。
在一个实施方案中，所述营养制剂含有包含ARASCO®和/或真菌油混合物的ARA源。在一些实施方案中，该营养补充剂的ARA成分含有约30%的真菌油混合物。在一些实施方案中，该营养制剂可含有在约1% w/w和约5% w/w之间的ARA。ARA源可以是本领域已知的任何来源。
现有技术中已知的配方制剂由于脱水收缩和非可分散沉淀的形成而倾向于物理不稳定。不稳定是由高水平的蛋白质、脂肪和矿物质所引起的，这些是已知的营养制剂必须含有的，目的是以合理的体积提供适当的营养。值得注意的是，传统肠内配方制剂的酸化也可引起蛋白质的沉淀和相的分离。通常沉淀后的营养素不能通过摇动重回溶液中，并且不提供促进受治疗者健康所需的营养益处。
然而，本申请的营养制剂提供改善的肠内配方制剂，该肠内配方制剂对早产儿提供可接受的小体积的单位剂量，该制剂含有有价值的蛋白质、氨基酸和脂肪酸，并且由于其优异的物理稳定性具有至少约1年的保质期。另外，本申请提供新的稳定化系统，该系统通常防止营养素由肠内配方制剂中沉淀或者分离，本申请还提供制备含有所述稳定化系统的营养制剂。
本申请的营养制剂可含有稳定的乳剂，该乳剂还含有稳定剂，也被称为乳化剂。该乳化剂可含有微胶囊剂、表面活性剂、乳剂稳定剂或其组合。在一些实施方案中，该营养制剂中的脂质呈稳定乳剂的形式。乳剂可通过若干机制来稳定化，这些机制可影响粘度、密度、颗粒尺寸和表面张力。
在一些实施方案中，乳化的步骤可以是通过机械搅动、超声振动、加热或其组合来进行。乳化可使用现有技术中任何已知的乳化方法来实现。在一个实施方案中，乳化可包括均化。在一些实施方案中，可应用多个均化步骤。
在稳定乳剂的一些实施方案中，蛋白质可作为表面活性剂。蛋白质表面活性剂具有在脂质-水界面扩散的能力从而减少液滴的聚结。事实上，蛋白质表面活性剂可降低两种液体之间的界面张力，引起了这两种液体混溶。该营养制剂可含有水溶性的任何乳化剂。
在一个实施方案中，该制剂含有被包括α-乳白蛋白的蛋白质基质所稳定化的LCPUFA乳剂。该乳化的LCPUFA可含有DHA。该α-乳白蛋白作为稳定剂，特别是表面活性剂。可应用附加的表面活性剂、乳剂稳定剂和微胶囊剂，但它们对于制备本申请的稳定的乳化的营养制剂不是必需的。
α-乳白蛋白的结构赋予其在水-脂质界面移动和展开的能力，由此产生热力学稳定的乳剂。该结构还赋予在水-脂质界面与自身协同结合的能力，因此产生了协同的表面吸收作用，允许强的稳定乳剂形成。
该营养制剂的一些实施方案，例如对早产儿或严重患病婴儿进行优化的营养制剂，可模拟人乳的某些特点。事实上，该营养制剂可含有α-乳白蛋白，其是人乳中占优势的乳清蛋白。在早产儿用的制剂中添加α-乳白蛋白可提供若干生理的和营养的益处。同样的，添加DHA、ARA和精氨酸以及谷氨酰胺将对婴儿提供生理的益处。
本申请提供应用α-乳白蛋白作为表面活性剂来稳定乳剂从而减少液滴聚结以及随后的该营养制剂的乳剂分离的方法。在一些实施方案中，该营养制剂含有在约0.1% w/w和约1.0% w/w之间的α-乳白蛋白。
该营养制剂中的α-乳白蛋白可以是高度纯化的α-乳白蛋白。高度纯化的α-乳白蛋白含有至少约90% w/w的α-乳白蛋白，优选含有至少约95% w/w的α-乳白蛋白，甚至更优选含有至少约98% w/w的α-乳白蛋白。应用高度纯化的α-乳白蛋白来产生稳定化的乳剂系统是独特且有优点的，尤其是在应用于早产儿和严重患病的婴儿的情况下。
在本申请营养制剂中加入α-乳白蛋白可能涉及在本体相(即水性组分例如水)中得到浓度范围为约5mg/L到约30mg/L的α-乳白蛋白的水性分散相。而且，该来源蛋白质可具有高于约95% w/w的浓度，α-乳白蛋白的浓度高于约90% w/w。在一些实施方案中，该营养制剂含有在约0.1% w/w和约1.0% w/w之间的α-乳白蛋白。
α-乳白蛋白的纯度是很重要的，本申请的一个目的是提供小体积的营养素供给制剂。因此，营养制剂的成分选择必须针对那些生理上最相关的营养素。应该使用可获得的最大程度高度纯化的α-乳白蛋白级分用于制备乳剂，以便将增加稳定所述乳剂所需的α-乳白蛋白量可能对所述营养制剂的小体积部分或剂量中可包含的有效剂量的生理上相关营养素具有非常不利影响的可能性最小化。
而且，选择高度纯化的α-乳白蛋白提高了该营养制剂的低变应原性。当蛋白质基质纯度下降时，含有反应原例如β-乳球蛋白的可能性则提高。摄取当前描述的营养制剂的受治疗者可以是具有非常不成熟消化道的早产儿或严重患病的患者。因此，暴露于任何过敏原或杂质可对受治疗者的免疫应答施加压力，任何这样的反应都是不希望的。因此应该使用可获得的最纯的蛋白以避免不希望的受治疗者免疫应答。应用于营养制剂中的蛋白质基质可包括经预先处理或水解的蛋白质。该蛋白质基质可通过酶水解、化学破坏、物理-机械破坏、非机械破坏或其组合的方法被水解。
可使用酸化剂将上述分散相的pH调节到接近约4.2到约4.5的等电点的水平。食用酸例如柠檬酸可被用作酸化剂来调节该营养制剂的pH。本申请营养制剂中所使用的酸化剂包括但不限于柠檬酸和磷酸。
分散体的脂质相(例如DHA)可以约75至约300mg每100mL的浓度范围加入该分散体，以便对受治疗者每天供给目标为约34mg的所述脂质成分。在一些实施方案中，该营养制剂含有约1% w/w和约5% w/w之间的DHA。
构成乳剂本体相的水性成分可以是本领域已知的任何合适的物质。在一个实施方案中，该乳剂的本体相包括水。
为得到稳定化的乳剂，乳化过程可使用单阶段的均化器来进行，所述均化器的通量率可高至约250mL/min，在约5000至约15,000psi之间，且温度在约2℃和约40℃±2℃之间的范围。
对该分散体施加高压以获得均化。可使用声波处理来分散α-乳白蛋白并使其进入乳化液滴形成时的界面。
按照上述方法获得的乳剂含有直径约0.070μm至约1μm范围的油/脂质液滴。
可以在乳剂中的该相或水性成分中加入其它的营养素和组分，例如氨基酸、维生素和矿物质。在均化后通过混合在乳剂中直接加入这样的其它组分可能是有益的。事实上，经α-乳白蛋白稳定化的乳剂允许在水性成分中加入其它的营养素而不会使脂质液滴解吸、破坏或聚结。
此外，在一些实施方案中，含有该乳剂的营养制剂是营养完全的，含有作为受治疗者唯一营养源的合适的类型和含量的脂质、碳水化合物、蛋白质、维生素和矿物质。
该制剂还可含有必需氨基酸，例如精氨酸和/或谷氨酰胺。该氨基酸可以任何可被摄取和吸收的形式来提供。因此，精氨酰-谷氨酰胺或丙氨酰-谷氨酰胺可被用作精氨酸和谷氨酰胺的二肽源，而不是单独的氨基酸—精氨酸和谷氨酰胺，以便提高制剂的稳定性，或缘于二聚体比单体具有提高的溶解性和吸收能力。
在一些实施方案中，该营养制剂含有谷氨酰胺-谷氨酰胺二肽、甘氨酰-谷氨酰胺二肽、N-乙酰基-谷氨酰胺或其它水稳定的谷氨酰胺类似物。
精氨酸是婴儿的必需氨基酸。血浆精氨酸水平的降低可反映呼吸窘迫综合征，或者可能与坏死性肠炎相关；然而，坏死性肠炎综合征可通过补充精氨酸得到缓解。因此，本申请的营养制剂可含有多至约250mg/mL的精氨酸。在一些实施方案中，该制剂含有少于约225mg/mL的精氨酸，在另外的实施方案中，该制剂含有少于约216mg/mL的精氨酸。
此外，在一些实施方案中，该营养制剂可含有约15% w/w和约20% w/w之间的精氨酸。在一个实施方案中，该营养制剂对受治疗者提供500mg/kg/天的精氨酸。
同样地，谷氨酰胺对免疫功能有重要的作用，对肠细胞尤其有益。而且，接受谷氨酰胺的低出生体重婴儿可减少对机械通气的需求。因此，该营养制剂可含有水稳定形式的谷氨酰胺，其可以丙氨酰-谷氨酰胺二肽或精氨酰-谷氨酰胺二肽的形式供给。由于它的商业可获得性以及相对高效的合成方法，丙氨酰-谷氨酰胺二肽可较精氨酰-谷氨酰胺二肽优选。
在一个实施方案中，以精氨酰-谷氨酰胺二肽的形式提供精氨酸和谷氨酰胺是有益的，所述二肽具有优异的水溶性和对于人和动物的生物利用性。在一个形式中，精氨酰-谷氨酰胺二肽具有N-末端氨基酸—精氨酸，和C-末端氨基 酸—谷氨酰胺。由于改善的稳定性、提高的溶解性以及二聚体较单体提高的吸收性，Arg-Gln作为二肽应用，而不是作为单独的氨基酸应用。
本申请的一个实施方案中，精氨酸、谷氨酰胺和/或精氨酰-谷氨酰胺或丙氨酰-谷氨酰胺二肽可用于预防婴儿或早产儿异常视网膜血管的增生。术语“二肽”至少是指精氨酰-谷氨酰胺二肽和丙氨酰-谷氨酰胺二肽。因此，在一些实施方案中，该营养制剂支持健康的视力发育。
在一个实施方案中，对受治疗者施用有效预防异常血管增生量的精氨酸和谷氨酰胺的组合或精氨酰-谷氨酰胺二肽。该量可从约0.001至约10,000mg/kg-天(其中单位mg/kg-天是指受治疗者每千克体重每天的大致等摩尔量的精氨酸和谷氨酰胺组合的毫克数或Arg-Gln二肽的毫克数)。
该营养制剂可含有少于约400mg/mL的精氨酰-谷氨酰胺，在一些实施方案中含有多至375mg/mL的精氨酰-谷氨酰胺，在其它实施方案中含有多至387mg/mL的精氨酰-谷氨酰胺。在某些实施方案中，该营养制剂可含有在约100和约400mg/mL之间的精氨酰-谷氨酰胺。
该营养制剂可含有少于约300mg/mL的丙氨酰-谷氨酰胺，在一些实施方案中含有多至约280mg/mL的丙氨酰-谷氨酰胺，在其它实施方案中为269mg/mL。
在一些实施方案中，该营养制剂含有在约8% w/w和约12% w/w之间的丙氨酰谷氨酰胺。在一个实施方案中，该营养制剂向受治疗者提供300mg/kg/天的丙氨酰谷氨酰胺。
为了将这种有价值的营养成分的任何损失最小化，优选在均化后加入具有高营养价值的营养素，例如精氨酸和丙氨酰-谷氨酰胺二肽。
此外，在一些实施方案中，该营养制剂含有DHA和Arg-Gln两者。含有DHA和Arg-Gln两者的营养制剂的实施方案可促进婴儿视力和神经的健康发育。
举例来说，如图1所示，Arg-Gln二肽与DHA结合施用可表现出显著减少婴儿前视网膜新生血管形成的协同作用。图1显示了在OIR小鼠模型中施用所述化合物的效果，显示了在OIR小鼠模型中前视网膜新生血管形成水平的分析结果的概括。
相对于载体对照，管饲Arg-Gln二肽显示了前视网膜新生血管形成的剂量依赖性的减少，该结果与以5g/kg体重/天的剂量腹膜内注射Arg-Gln二肽相似，将前视网膜新生血管形成减少至39±6% (P<0.05)。以2.5g/kg体重/天的剂量管饲DHA也将前视网膜新生血管形成减少至49±4% (P<0.05)。管饲Arg-Gln二肽(5g/kg体重/天)和DHA (2.5g/kg体重/天)显示了将前视网膜新生血管形成减少至31±4% (P<0.05)的协同效果。
连同所述的氨基酸或二肽，本申请组合物可含有另外的氮源(即其它的氨基酸和/或蛋白质)。
本申请的营养制剂还可含有调味剂、增味剂、甜味剂、色素、维生素、矿物质、治疗成分、功能食品成分、食品成分、加工成分或其组合。
所述营养制剂还可任选包括任意数目的蛋白质、肽、氨基酸、脂肪酸、益生菌和/或它们的代谢副产物、益生元、碳水化合物以及可向受治疗者提供很多营养和生理益处的任何其它的营养素或其它化合物。在营养制剂中使用的碳水化合物根据用法可以是任何可消化的碳水化合物，例如葡糖糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽糖糊精、玉米糖浆固体或其混合物。由于容易消化，优选水解的碳水化合物。
在某些实施方案中，本申请的营养制剂还含有至少一种益生元。在该实施方案中，可添加任何本领域已知的益生元。在特定的实施方案中，所述益生元可选自果糖寡聚糖、葡糖寡聚糖、半乳糖寡聚糖、异麦芽糖寡聚糖、木糖寡聚糖和乳果糖。
本申请还提供了含有乳剂的营养制剂的制备方法。如前所述，该方法包括用蛋白质表面活性剂乳化脂质成分以形成稳定产物。因此，本申请提供在稳定的制剂(例如营养制剂)中将营养素(包括LCPUFA)的降解最小化的方法。
本申请的营养制剂可被商业包装从而可与肠道营养装置直接连接，所述肠道营养装置包括但不限于鼻胃插管、经皮内窥镜胃切除术、经皮内窥镜空肠造口术、经幽门插管等。这样的设计对确保包装内容物的完全供给、污染风险的最小化和提高依从性而言是方便的。另外，在某些实施方案中，该营养制剂可包装在约1mL总体积、约1.5mL总体积或约2mL总体积的单剂量供给包装中。
该营养制剂可直接排入受治疗者的肠道内。在一些实施方案中，该营养制剂被直接放入肠道内。在一些实施方案中，该制剂可被制备用于在医师的监督下进行肠道使用或施用，并且可被用于疾病或病况的特定饮食管理，用于所述疾病或病况的独特营养需要基于已知的科学原理通过医学评价来建立。
本申请的营养制剂不限于含有本文具体列举的营养素的制剂。任何营养素皆可作为该制剂的一部分而被供给，目的是满足受治疗者的营养需要和/或获得受治疗者营养状态的最优化。
在一些实施方案中，该营养制剂可供给早产儿，从出生供给到至少约3个月修正龄。在另外的实施方案中，只要有必要纠正营养缺乏，则可向受治疗者供给该营养制剂。在另外的实施方案中，该营养制剂可供给婴儿，从出生供给到至少约1岁修正龄。
本申请的营养制剂可被标准化至特定的热量，可作为随时可用的产品提供，或者可以浓缩形式提供。
在一个实施方案中，本申请提供制备营养制剂的方法，包括以下的步骤：(i)在本体相中制备约1至约30mg/L蛋白质基质的水分散体，其中该蛋白质基质含有至少为90% w/w的α-乳白蛋白，(ii)将分散体的pH调节至约4.2和约4.5之间，(iii)加入约75和约300mg/100mL之间的脂质成分，以及(iv)乳化该脂质成分，以制备直径范围在0.070μm至约1μm的脂质成分的液滴。
在另一个实施方案中，本申请提供用于肠道施用的营养补充物，该营养补充物含有在水性成分中的营养性脂肪酸乳剂，该水性成分含有另外的营养素以满足婴儿的营养需要。
在一个实施方案中，本申请的营养制剂含有DHA、ARA、精氨酸和谷氨酰胺，其中精氨酸和谷氨酰胺可以寡肽的形式提供。
通过针对和纠正目前可用产品的营养缺乏，与现有技术相比，本申请的营养制剂和方法提供了显著的益处。另外，本发明的营养制剂对早产儿提供了有价值的营养素，当依赖于现有的TPN源时，早产儿无法接受这种营养素。
提供下面的实施例用于对当前所披露的发明的举例说明，但是不应被解释为对其的限制。
实施例
表1给出了本申请液体营养制剂的4个实施例。每个成分的浓度在表中列出且以克/千克/天为单位。另外，表1中的每个制剂都以被标准化为与精氨酰-谷氨酰胺等摩尔。表1中描述的营养制剂的实施方案适合施用于动物，例如啮齿动物或小猪模型。
DHASCO®是指由单细胞藻类寇氏隐甲藻(Crypthecodinium cohnii)提取出的油和高油酸葵花油的混合油。得到的混合油中含有占产品重量约40-45%的DHA。DHASCO®可由Martek Biosciences Corporation商业得到。
表2提供了本申请液体营养制剂的另外实施例。表2提供了适合人类婴儿应用的营养制剂的实施例。每个成分的浓度在表中列出，且单位为%w/w。
ARASCO®是指由单细胞真菌高山被孢霉(Mortierella alpine)提取出的油和HOSO的混合物，含有38-33%重量的ARA。ARASCO®不含可检测水平的二十碳五烯酸酸(EPA)或其它的LCPUFA。DHASCO®和ARASCO®以与其它食用的甘油三酯相同的方式被健康婴儿吸收。
表3给出了该营养制剂的实施方案，该营养制剂针对小体积给予人类婴儿进行了优化。表3的实施方案可以例如约1.5mL的剂量，一天两次，给予消耗约100千卡/天的体重约1kg的婴儿。每种成分的浓度以% w/w范围给出。
更特别的，表3中所述的营养制剂可含有约24.3%的精氨酸、约14.6%的谷氨酰胺、约13.8%的脂质成分和约0.69%的α-乳白蛋白。在另一个实施方案中，表3中描述的营养制剂可含有约0.250g的精氨酸、约0.150g的丙氨酰谷氨酰胺、约0.0955g的DHASCO、约0.0469g的ARASCO和约0.007g的α-乳白蛋白。
在另一个实施方案中，该营养制剂可被调节为用于供应给体重约1kg的人类婴儿，其中所述婴儿每天接受2剂的约1mL的该营养制剂并且该婴儿接受接近150kcal/天。在这样的实施方案中，该营养制剂可含有约0.250g的精氨酸、约0.150g的丙氨酰谷氨酰胺、约0.0955g的DHASCO、约0.0469g的ARASCO和约0.007g的α-乳白蛋白。
本说明书中引用的所有参考文献，包括但不限于所有的论文、出版物、专利、专利申请、陈述、文本、报告、手稿、手册、书籍、英特网公告、杂志文章、期刊等，通过全文引用结合于本说明书中。在此对参考文献讨论的目的仅在于概述作者的主张而非承认任何参考文献构成现有技术。申请人保留质疑所引述参考文献正确性和相关性的权利。
尽管本申请优选的实施方案中采用了特定的术语、设备和方法进行描述，但这样的描述仅用于举例说明的目的。所使用的语言为描述性而非限制性的语言。需要理解的是在不背离下面权利要求书中所提出的本申请的精神或范围内，本领域的一般技术人员可做出改变或变更。另外，应该理解的是不同实施方案的各方面可被全部或部分相互替换。举例来说，当列举出按照那些方法所得到的商业上的无菌液体营养补充物的制备方法时，也考虑了其它的应用。因此，随附的权利要求的精神和范围不应被限制在优选的实施例所包含的描述中。

Claims (18)

1.液体营养制剂，其包含乳剂，所述乳剂包含：
（i）包含二十二碳六烯酸的分散相；
（ii）包含精氨酰-谷氨酰胺二肽和/或丙氨酰-谷氨酰胺二肽的水相；和
（iii）介于约0.1% w/w和约1.0% w/w之间的蛋白质表面活性剂，其包含至少90％w/w的α-乳白蛋白，其中所述表面活性剂位于所述乳剂的所述分散相与所述水相之间，
(iv) 酸化剂，其中所述液体营养制剂的pH为介于4.2到4.5之间，且
其中所述二十二碳六烯酸占所述液体营养制剂的1重量％至约5重量％。
2.如权利要求1所述的液体营养制剂，其中所述蛋白质表面活性剂包含至少95% w/w的α-乳白蛋白。
3.如权利要求1所述的液体营养制剂，其中所述蛋白质表面活性剂包含至少98% w/w的α-乳白蛋白。
4.如权利要求1所述的液体营养制剂，还包含至少一种益生元。
5.如权利要求1所述的液体营养制剂，还包含维生素和矿物质。
6.如权利要求1所述的液体营养制剂，还包含至少一种ω-6脂肪酸。
7.如权利要求1所述的液体营养制剂，还包含花生四烯酸。
8.乳剂在制备对受治疗者提供营养支持的液体营养制剂中的用途，其中所述乳剂包含：
（i）包含二十二碳六烯酸的分散相；
（ii）包含精氨酰-谷氨酰胺二肽和/或丙氨酰-谷氨酰胺二肽的水相；
（iii）介于约0.1% w/w和约1.0% w/w之间的蛋白质表面活性剂，其包含至少90％w/w的α-乳白蛋白，其中所述表面活性剂位于所述乳剂的所述分散相与所述水相之间；和
(iv) 酸化剂，其中所述液体营养制剂的pH为介于4.2到4.5之间。
9.如权利要求8所述的用途，其中所述蛋白质表面活性剂包含至少95% w/w的α-乳白蛋白。
10.如权利要求8所述的用途，其中所述蛋白质表面活性剂包含至少98% w/w的α-乳白蛋白。
11.如权利要求8所述的用途，所述液体营养制剂还包含至少一种益生元。
12.如权利要求8所述的用途，所述液体营养制剂还包含维生素和矿物质。
13.如权利要求8所述的用途，所述液体营养制剂还包含至少一种ω-6脂肪酸。
14.如权利要求8所述的用途，所述液体营养制剂还包含花生四烯酸。
15.乳剂在制备对早产儿提供营养支持的液体营养制剂中的用途，其中所述乳剂包含：
（i）包含二十二碳六烯酸的分散相；
（ii）包含精氨酰-谷氨酰胺二肽和/或丙氨酰-谷氨酰胺二肽的水相；
（iii）介于约0.1% w/w和约1.0% w/w之间的蛋白质表面活性剂，其包含至少95％w/w的α-乳白蛋白，其中所述表面活性剂位于所述乳剂的所述分散相与所述水相之间；和
(iv) 酸化剂，其中所述液体营养制剂的pH为介于4.2到4.5之间。
16.如权利要求15所述的用途，其中所述蛋白质表面活性剂包含至少98% w/w的α-乳白蛋白。
17.如权利要求15所述的用途，所述液体营养制剂还包含至少一种益生元。
18.如权利要求15所述的用途，所述液体营养制剂还包含维生素和矿物质。
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