CN105878267A - 预防或治疗腹泻的方法和组合物 - Google Patents

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Abstract

在哺乳动物中预防或治疗腹泻的方法，包括给优选对腹泻敏感或患有腹泻的哺乳动物施用治疗有效量的至少一种微生物胞外多糖。

Description

预防或治疗腹泻的方法和组合物
本申请为分案申请，原申请的申请日为2005年9月16日，申请号为200580039219.1(PCT/US2005/033077)，发明名称为“预防或治疗腹泻的方法和组合物”。
相关申请的交叉引用
本申请要求2004年9月16日提交的序列号为10/942,397的美国专利申请的优先权，其是2003年3月12日提交的序列号为10/387,187的美国专利申请的部分后续申请，并要求后者的优先权，将这两篇文献的内容引入本文作为参考。
发明背景
技术领域
本发明一般涉及预防或治疗腹泻的方法和组合物，特别是在哺乳动物中使用微生物胞外多糖(microbial exopolysaccharides)来预防或治疗腹泻。
现有技术描述
所有的哺乳动物都需要健康的饮食和适当的消化来持续生长并保持平常的健康。但是胃肠的不良应激会干扰食物的一般性消化。这些问题中的一些是非常严重的，需要引起医学方面的认真注意，例如克罗恩氏病(crohn’s disease)、肠应激综合征、其它慢性病症等等。其它是较不严重的病症，可以基本上自我限制，例如食物传播病毒、肠道型流感等等。大多数胃肠疾病都伴随有腹泻，难以束缚的水样便会使患有该病症的哺乳动物非常不快，或者使宠物的主人必须在宠物排泄后打扫干净，特别是在如果是基于慢性的情况中。
还已经发现，一些宠物食物容易产生或加重腹泻。例如，如2001年8月28日公开的U.S.No.6,280,779所述，腹泻是消耗“碎块和肉汤”饮食的宠物的重要问题，特别地，在“碎块和肉汤”饮食中存在大量胶，主要是化学改性的淀粉或胶，但即使只有较小的含量时，一般天然的淀粉和胶都与宠物的腹泻有关。尽管已经作了很多努力来克服腹泻，但仍需要新的方法和组合物来预防或治疗腹泻。
发明简述
本发明提供在哺乳动物中预防或治疗腹泻的方法和组合物。该方法包括给对腹泻敏感或患有腹泻的哺乳动物施用治疗有效量的一种或多种微生物胞外多糖。该组合物包含能预防或治疗腹泻的任意微生物胞外多糖。当用于预防或治疗腹泻时，包含微生物胞外多糖的组合物显示了出人意料的良好结果。
发明详述
定义
术语"抗腹泻药"是指用于预防或治疗腹泻的任何化合物、组合物或药物。
术语"联合"是指本发明的一种或多种组合物和化合物(例如抗腹泻药或组合物组分)与(1)食物组合物一起，或(2)在大约同时或周期性地用相同或不同的给药途径以相同或不同的频率单独施用于患者。"周期性地"是指以具体组合物、食物组合物和化合物可接受的服药日程来施用组合物、食物组合物和化合物，并且以适合具体患者的方式将食物组合物常规地施用或喂食于该患者。"大约同时"一般是指组合物、组合物组分、抗腹泻药和食物组合物是同时或彼此在约72小时内施用的。联合具体包括其中抗腹泻药在规定时间施用并且该组合物不确定地施用的给药方案。
术语"单包装"是指试剂盒的该组件物理性地与一个或多个容器连接或在其中，被认为是制造、分配、销售、或使用的一个单元。容器包括但不限于，袋子、盒子、瓶子、收缩包装、U型环或其它附着组件，或其组合。单包装可以是物理性地连接的个体食物组合物的容器，以使得它们被认为是制造、分配、销售、或使用的一个单元。
术语"虚拟包装(virtual package)"是指试剂盒的组件被一个或多个实际或虚拟的试剂盒组件上的说明连接，所述说明教导使用者如何得到其它的组分，例如在一个袋中，包含一个组分，和指导使用者去登陆网站，接触所记录的信息，访问可见的信息，或联系护理者或指导者以得到如何使用该试剂盒的说明。
本发明
在一个方面，本发明提供了在哺乳动物中预防或治疗腹泻的方法。该方法包括给对腹泻敏感或患有腹泻的哺乳动物施用预防或治疗腹泻的量的一种或多种微生物胞外多糖。
在另一个方面，本发明提供在哺乳动物中预防或治疗腹泻的组合物。该组合物包含预防或治疗腹泻量的一种或多种微生物胞外多糖和任选的药学可接受的载体。
在本发明中有用的微生物胞外多糖是任意能够预防或治疗腹泻的微生物胞外多糖。在本发明中使用的适当的微生物胞外多糖的例子一般包括由选自少动鞘氨醇单胞菌、土壤杆菌(Agrobacterium biovar)、野油菜黄单胞杆菌、产碱杆菌属(Alcaligenes species)、出芽短梗霉菌、醋酸杆菌、齐整小核菌、裂褶菌、酿酒酵母和Sclerotium glucanicum的细菌合成的那些微生物胞外多糖。在一些实施方案中，该微生物胞外多糖选自鼠李聚糖(rhamsan)、凝胶多糖、黄原酸胶、硬葡聚糖、PS-10胶、PS-21胶、PS-53胶、来自产碱杆菌属的多糖、PS-7胶、结冷胶(gellan gum)、凝胶多糖、细菌海藻酸盐、葡聚糖、普鲁兰多糖(pullulan)、面包酵母聚糖、细菌纤维素、包含6-脱氧-己糖的多糖及其组合。
在一个优选的实施方案中，该微生物胞外多糖包含结冷胶。结冷胶是一种由少动鞘氨醇单胞菌(elodea)(ATCC31461)发酵制备的线性多糖。进行该胶的工业制备，包括向包含葡萄糖、葡糖醛酸和鼠李糖的发酵液中引入少动鞘氨醇单胞菌，形成比例为2:1:1的四糖重复单元。在其天然形式中，每个重复单元用1.5个酰基、乙酰基和甘油酸酯将结冷胶高度酰化。可以在数目和类型上修饰酰基，只要结冷胶的抗腹泻活性没有显著减弱即可。这些不同的形式可以从CP Kelco获得，其具有不同的商品名，包括K9A50和其它Kelco结冷胶包括但不限于KelcogelKelcogel F、和Kelcogel LT在整个说明书中使用的"结冷(gellan)"是指天然胶或乙酰改性胶，只要其保持抗腹泻功能即可。
一般地，给动物施用的该微生物胞外多糖是约0.05到约2g/kg体重，优选0.3到约1.5g/kg体重。按照适合具体哺乳动物的方案来给哺乳动物施用微生物胞外多糖，一般是每日施用。当在食物中施用时，该微生物胞外多糖包含约0.1到约4％重量的食物，优选0.2到约2％重量的食物。微生物胞外多糖应当以没有毒性或对哺乳动物的健康是无害的浓度存在。除非另有特别说明，本发明的组合物的重量是基于混合所有组分和成分后组合物的干重。
用适当的方式，例如口服给药、直肠给药等等来给哺乳动物施用该微生物胞外多糖。优选地，该微生物胞外多糖是口服给药的。用任何口服给药的适当形式来施用该组合物，例如，片剂、丸剂、混悬液、溶液、乳剂、胶囊、粉末剂、糖浆、和适口的饲料进食组合物(feedcomposition)(一种人用的糖果或动物用的小吃或香味小吃)。在一个优选的实施方案中，该微生物胞外多糖和其它组分在制造期间混合，以用于制备哺乳动物消耗的食物组合物。该微生物胞外多糖可以在湿润的饮食中施用，或掺入其中或在任意的饮食组分之上，例如喷雾或沉淀其上。该微生物胞外多糖可以存在于营养饮食本身中，或是在点心或小吃中。它也可以存在于饮食的液体部分例如水或其它液体中。该微生物胞外多糖可以作为粉末固体或作为液体例如凝胶来施用。可以使用任意的药学载体例如水、葡萄糖、蔗糖等等与该微生物胞外多糖混合在一起。甚至当腹泻的原因似乎是一种食物组分时，该成因组分也不需要完全除去或从饮食中以任何大的程度除去，以使该微生物胞外多糖有效对抗腹泻。
本发明提供各种包含微生物胞外多糖的组合物，例如，食物、补充物、小吃和玩具。在一个实施方案中，该组合物是动物消耗的食物，包含一种或多种食物组分和一种或多种微生物胞外多糖。在一个优选的实施方案中，该食物组分选自肉、肉副产品、乳制品和蛋制品。一般地，该食物组分足以满足哺乳动物，例如猫或狗的营养需求。尽管提供了液体和固体食物，但典型地优选固体食物。当食物是固体时，该微生物胞外多糖可以涂敷在食物上、掺入到食物中，或两者兼可。在另一个实施方案中，该组合物包括动物饲料补充物。补充物包括，例如与另一种饲料一起使用的饲料，以改善总的营养平衡或性能。可能的补充物包括未经稀释作为其它饲料的补充物的组合物，并为单独可供的动物食物的其它部分提供了自由选择，或稀释并与动物的常规饲料混合以制成完整的饲料。例如，AAFCO在American Feed ControlOfficials，Incorp。Official Publication，p.220(2003)中提供了关于补充物的讨论。补充物可以是不同的形式，包括，例如粉末、液体、糖浆、丸剂、包囊组合物等等。在另一个实施方案中，该组合物包含动物小吃(treat)。小吃包括，例如，在非进食时间引诱动物进食的组合物。所关注的犬类的小吃包括，例如狗骨。小吃可以是营养的，其中该组合物包含一种或多种营养素，可以含有例如如上所述用作食物的组合物。非营养小吃包含其它任意无毒性的小吃。该微生物胞外多糖可以涂敷在小吃上、掺入到小吃中，或两者兼可。在进一步的实施方案中，该组合物包含玩具。玩具包含可溶胀和可消耗的玩具。狗可能的玩具是人工骨。该微生物胞外多糖在玩具的表面或玩具的一个组分的表面形成包衣，部分或完全地掺入到玩具中，或两者兼可。在一个实施方案中，该微生物胞外多糖是所预计的使用者易于口服的。现在出售范围广泛的适当的玩具。参见例如U.S.5,339,771(并参考U.S.5,339,771的中公开的参考内容)。也可参见，例如U.S.5,419,283(并参考U.S.5,419,283的中公开的参考内容)。本发明包括部分可消耗的玩具(例如包含塑料组件的玩具)和完全可消耗的玩具(例如生牛皮和各种人工骨)。本发明也包括人用和非人用，特别是伴侣动物、农场和动物园动物使用，特别是狗或猫使用的玩具。
在哺乳动物饮食中包括微生物胞外多糖可以用于减少和/或预防腹泻。特别地，微生物胞外多糖的施用在经常有腹泻趋势的哺乳动物中预防了腹泻，并在已经患有腹泻的哺乳动物中减少腹泻。特别地，对于患有腹泻的哺乳动物，腹泻的降低程度是非常不同的。例如，使用本发明的组合物和方法可以导致简单目测到腹泻统计学显著地降低到了实际上消除或减少的程度。此外，在大多数病因学中观测到了有益效果，其中病因学至少部分地特征在于腹泻，包括未知或由细菌、病毒(都优选短期)、或饮食方案诱导的病因学。
在进一步的方面，本发明提供一种对胃肠道具有有益效果的组合物。该组合物包含预防或治疗腹泻量的一种或多种微生物胞外多糖和选自益生素(probiotics)和益生元(prebiotics)的胃肠道改善剂。当摄取时，益生素是对预防和治疗特定医学病症具有有益效果的活微生物。据信，益生素通过被称作抗移植性的现象而发挥生物效应。益生素促进了消化道中天然厌氧菌群限制可能有害(大多是需氧)的细菌的浓度的过程。其它类型的作用，例如供应酶或影响胃肠道中酶的活性，也可以用于解释归因于益生素一些其它功能。益生元是不可消化的食物成分，其通过在结肠内选择性刺激细菌的生长和/或活动而对宿主健康产生有益效果。发现益生元低聚果糖(FOS)天然存在于许多食物例如小麦、洋葱、香蕉、蜂蜜、大蒜、和韭中。也可以从菊苣中分离或由蔗糖的酶合成来得到FOS。在结肠中FOS发酵导致了很多的生理学效应，包括结肠中双歧杆菌数量增加、钙吸收增加、粪便重量增加、胃肠通过时间缩短及可能使血脂水平降低。通过产生抑制潜在病原体的化合物，通过降低血氨水平，和通过产生维生素和消化酶，已经设想双歧杆菌的增加对人健康是有益的。通过改善肠的微生物平衡而导致抗体产生和白细胞吞噬(吞食或杀灭)活性增强，益生素类细菌例如乳酸杆菌或双歧杆菌据信对于免疫应答具有阳性效应。双歧杆菌是在中年以上的人中可以增强细胞免疫的某些方面的有效的益生素饮食补充物。益生素增强系统细胞免疫应答，可以作为饮食补充物用于在其它健康成年人中提高天然免疫。益生素包括许多类型的细菌，但一般选自4类细菌：嗜酸性乳酸菌、双歧杆菌、乳球菌和小球菌。给动物施用的益生素和益生元的量可以由技术人员根据益生素和益生元的类型和性质以及动物的类型和性质，例如动物的年龄、重量、一般健康、性别、和饮食来确定。给动物施用的益生素和益生元的量可以由技术人员根据益生素和益生元的类型和性质以及动物的类型和性质，例如动物的年龄、重量、一般健康、性别、微生物清除的程度、有害细菌的存在、和饮食来确定。一般地，为维持肠内微生物群的健康，给动物施用的益生素的量是每天约10亿到约200亿菌落形成单位(CFUs)，优选每天约50亿到约100亿个活的细菌。一般地，施用的益生元的量足以阳性地刺激肠内的健康微生物群并导致这些“好”细菌再生。典型量是每份约1到约10g或占推荐的动物每日食物纤维的约5％到约40％。可以通过任何适当的方法将益生素和益生元制成组合物的一部分。一般地，该试剂与组合物混合，或例如通过喷洒应用于组合物的表面。当该试剂是试剂盒的一部分时，该试剂可以与其它材料混合或者在它们各自的包装中。
另一方面，本发明提供进一步包含一种或多种抗腹泻药的本发明的组合物。在本发明中有用的抗腹泻药是技术人员已知的用于对抗腹泻的任意抗腹泻药，例如洛哌丁胺、地芬诺酯、胰脂肪酶、和阿片酊。全部的抗腹泻药和组合物也包括在本发明中，例如薄荷油和姜。用任何适合该抗腹泻药的方法并以技术人员已知的足以治疗或预防腹泻的量将该抗腹泻药施用于患者。通过降低腹泻的发病率和严重度，该抗腹泻药对胃肠道具有有益效果。
在进一步的方面，本发明提供预防或治疗腹泻的方法，包括给对腹泻敏感或患有腹泻的哺乳动物联合施用预防或治疗腹泻量的一种或多种微生物胞外多糖和至少一种选自益生素、益生元、和抗腹泻药的胃肠道改善剂。
本发明的方法和组合物可以用于各种对腹泻敏感或患有腹泻的人和非人的动物，包括鸟、牛、犬、马、猫、hicrine、鼠、羊、和猪类动物。在一些实施方案中，该动物是伴侣动物，例如犬科或猫科，特别是狗或猫。
在包含微生物胞外多糖的食物或其它组合物中每种组分的具体的适当量将取决于各种因素例如，消耗该组合物的动物的种类；包括在组合物中的特定组分；动物的年龄、重量、一般重量、性别、和饮食；动物的消耗率；等等。
在进一步的方面，本发明提供适合给哺乳动物施用微生物胞外多糖的试剂盒。该试剂盒视情况而定，在单包装中的分离容器或在虚拟包装中的分离容器中包含微生物胞外多糖和至少一种(1)不同的微生物胞外多糖，(2)一种或多种食物组分或组合物，(3)用于指示如何将微生物胞外多糖和食物组分混合以制成包含微生物胞外多糖的食物组合物的说明书，(4)用于指示如何将本发明的组合物用于特别是对哺乳动物产生益处的说明书，(5)选自益生素和益生元的胃肠道改善剂，和(6)抗腹泻药。当该试剂盒包含虚拟包装时，该试剂盒只限于在虚拟环境中与一种或多种物理性试剂盒组分联合来说明。该试剂盒包含该微生物胞外多糖的量足以预防或治疗腹泻。典型地，该微生物胞外多糖和其它组分只在动物消耗前混合。在一个实施方案中，该试剂盒包含，包含一种或多种微生物胞外多糖的包，和动物消耗的食物的容器。该试剂盒可以包含其它项目，例如混合该微生物胞外多糖和其它成分的装置或包含该混合物的容器，例如食物碗。在另一个实施方案中，该微生物胞外多糖与其它在动物中促进良好健康的营养补充物例如微生物和矿物质混合。
在另一方面，本发明提供一种传达(1)使用本发明的组合物来预防或治疗腹泻，(2)将微生物胞外多糖和食物组分混合并施用，和(3)使用本发明的试剂盒来预防或治疗腹泻的信息或说明的方法。该传达方法包括包含该信息或说明的文件、数字存储介质、光存储介质、音频演示、或视觉显示。优选地，该传达是包含该信息或说明的展示的网站、宣传材料、产品标签、包装说明书、广告或视觉显示。有用的信息包括一种或多种(1)混合并施用该微生物胞外多糖和/或其它组分的方法和技术，和(2)如果它们对本发明及其使用有问题，为哺乳动物或它们的照顾者提供的联系信息。有用的说明包括混合的量及施用量和频率。传达方式用于说明使用本发明的益处和介绍给动物施用本发明的许可方法。
本发明并不限于本文所述的特定方法、方案、和试剂，因为它们可以不同。进一步地，本文使用的术语仅仅是用于描述特定实施方案的目的，而不是限制本发明的范围。除非另有明确说明，在本文和附属的权利要求中使用的单数形式"a"、"an"、和"the"包括多个，例如“一种微生物胞外多糖”包括多个微生物胞外多糖。
除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语和任何缩写都与本发明领域的普通技术人员一般性理解具有相同的含义。尽管在本发明的实施中可以使用与本文所述的那些类似或等价的任意方法和材料，但优选的方法、装置和材料是如本文所述的。
为了描述和公开该化合物和本文报道的可以在本发明中使用的方法，通过参考以法律允许的程度将本文提及的所有专利、专利申请、和出版物引入本文。然而，本文不可以解释为承认由于在先发明而早已公开了这些内容。
实施例
除非另有特别说明，本发明可以进一步通过下列其优选实施方案的实施例来解释说明，尽管可以理解，所包括的这些实施例仅仅用于解释说明的目的，而不是限制本发明的范围。
实施例1
将患有慢性腹泻的12只成年驯养的短毛猫(8只雄性和4只雌性)置于罐装的对照和试验饮食中。组合物中的饮食是类似的，除了用1％结冷胶混合物(37％结冷胶，33％蔗糖，18％乳酸钙)或0.4％纯结冷胶取代0.2％Kelgum。在研究期间，对泼尼松正常的猫在开始试验前5天不再使用泼尼松。该饮食的组合物如表1所示。
表1
在双交叉设计中，6只猫喂食对照饮食，6只猫喂食试验饮食14天，然后当研究中所有的猫都喂食清除饮食时，再进行14天的清除期。然后再将猫交叉食用对照或试验饮食14天。观测粪便并在研究中的每天分级。观测粪便的物理情况并根据粪便物的物理性质分级。指定分级范围为如下的1到5：
等级1：排便中超过三分之二的粪便物是液体。该粪便物丧失了所有形式，表现像排尿或喷出。
等级2：固-液粪便物是软和液体粪便物之间的中间体。排便中大约等量的粪便是软的和液体。
等级3：排便中超过三分之二的粪便物是软的。该粪便物足以保持形成堆，但不具有它们坚硬的圆柱体形式。
等级4：坚硬-软粪便物是坚硬和软等级之间的中间体。排便中大约等量的粪便是坚硬的和软的。
等级5：排便中超过三分之二的粪便物是坚硬的。该粪便物具有圆柱状，几乎没有变平。
一般地，等级1和2是不可接受的，而等级4和5是优选的。
结果表明，与对照饮食相比，消耗试验饮食时显著地降低了粪便评分1和2的频率。具体地，消耗对照饮食的猫的23％的粪便物具有粪便评分1或2，而消耗试验饮食的猫的粪便物仅有4％评分为1或2。此外，与消耗对照饮食的猫相比，消耗试验饮食的猫极大地增加了得到粪便等级4和5的频率。消耗试验饮食的猫的49％的粪便物具有粪便等级4或5，而消耗对照饮食的猫的粪便物仅有27％等级为4或5。在开始试验饮食前，平均粪便评分是2.7。当施用试验饮食时，平均粪便评分增加到3.9。
实施例2
在本研究中使用的是12只患有慢性腹泻的猫。与实施例1所述类似，分别用试验饮食或对照饮食喂食6只猫共14天。试验饮食与实施例1所述不同，它们的配方中分别包含0，0.2，0.3和0.4％的结冷胶。每天观测粪便，并如实施例1所述在整个试验中分级。表2示出的是每种饮食中不同类型的粪便的发生率。
表2
如上表2所示，饮食中浓度0.4％的结冷胶能够预防腹泻的发生(粪便1-2)，而与对照组相比饮食中浓度0.1到0.3％的结冷胶能将腹泻的发生率降低2倍。
实施例3
喂食杂商标的碎块和肉汤配方的狗具有显著的腹泻发生率。该模型是用于试验结冷胶在降低狗发生腹泻中的效力。在对照组中用食杂商标的碎块和肉汤配方喂食狗7天。在试验组中，给狗喂食相同的食杂商标的碎块和肉汤配方并向凝胶形式的食物中加入0.4％的结冷胶。观测粪便7天，并如实施例1所述分级。表3显示了试验的结果，其中在该模型中饮食中加入结冷胶预防了腹泻的发生。
表3
实施例4
在犬腹泻模型中使用不同的碎块和肉汤配方来进行如实施例3所述的试验。此外，以不同水平将结冷胶掺入到肉汤配方中。在对照和试验饮食中，将1％的瓜尔胶配入到肉汤中。每天观测粪便，并如实施例1所述分级。结果如下所示：
表4
结果表明，0.1％结冷胶能将腹泻的发生率降低到10％，而对照组则为27％。几乎没有发生粪便等级为1(水泻)的情况。
在本说明书中，已经公开了本发明典型优选的实施方案。尽管使用了具体的术语，但它们都仅是用于一般性和描述性的意义，而不是限制下列权利要求所列出的本发明的范围。显而易见的，可以根据上述教导做出许多本发明的改变或变形。因此，应当理解，在附属的权利要求范围内，本发明也可以用所具体描述以外的方式实施。

Claims (5)

1. 一种用于在哺乳动物中预防或减少腹泻的药物组合物，所述组合物包含治疗有效量的微生物胞外多糖和药学载体，其中所述治疗有效量为每天0.3-2 g/kg体重。
2. 权利要求1的药物组合物，其中该微生物胞外多糖选自鼠李聚糖、凝胶多糖、黄原酸胶、硬葡聚糖、PS-10 胶、PS-21胶、PS-53胶、来自产碱杆菌属的多糖、PS-7胶、结冷胶、细菌海藻酸盐、葡聚糖、普鲁兰多糖、面包酵母聚糖、细菌纤维素、包含6-脱氧-己糖的多糖及其组合。
3. 权利要求1的药物组合物，其中该组合物适合口服施用给哺乳动物。
4. 权利要求3的药物组合物，其中该组合物是胶囊、片剂、囊片或凝胶的形式。
5. 权利要求1的药物组合物，其中该微生物胞外多糖包含结冷胶。
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