口服补液组合物及其方法
技术领域
本发明涉及用于治疗患有胃肠道疾病的哺乳动物的口服补液产品,胃肠道疾病可能因营养性、寄生性、朊病毒性、细菌性、病毒性或原虫性病因引起并导致流体耗竭、酸中毒,必需电解质失衡或亏损。这些疾病在幼龄动物和儿童中会引起较严重的临床症状,但可能在任何成年物种中发生。脱水和电解质失衡可能导致死亡。
背景技术
正常消化
消化的功能目标是将复杂的食品分解成可以被肠吸收到体内的小组成部分(营养),其中所述营养可以重新组装成执行身体正常代谢所必需的复合分子。主要的三类养分为蛋白质、碳水化合物和脂肪,分别分解为氨基酸、糖和脂质。水和电解质(其为矿物质,比如钠、钾、氯化物和镁)也是维持身体正常代谢所必需的。胃肠(GI)道消化食物的能力取决于引起消化酶分泌并控制肠器官蠕动的神经内分泌应答的复杂的相互作用。
消化的第一步是食物的机械分解,这通过在口中咀嚼,然后在胃中搅拌而完成。胃也用作消化酶与摄入物混合,导致食物分解成浆料的储库。然后浆料从胃传递至小肠。营养和电解质的吸收几乎完全通过小肠完成,而大肠主要负责吸收水分。不能消化的摄入物残渣以粪便排出。
在仅具有一个胃的哺乳动物(比如狗、猫、猪和人)中,消化过程按上述发生。在食草动物(比如,兔和马)和反刍动物(比如,牛和羊)中,正常消化也在很大程度上取决于反刍动物瘤胃或马和兔子盲肠中的微生物群落(细菌、酵母和原虫)的活性。这些物种的微生物群落可以消化纤维素;将碳水化合物发酵成挥发性脂肪酸;并将含氮物质转化为氨、氨基酸和蛋白质。在某些情况下,可以将微生物群落的活性抑制到消化变成异常或停止的程度。不正确的饮食,长时间的饥饿或食欲不振,以及胃酸过多(暴食谷物时发生)都会削弱微生物的消化。微生物群落也可能受口服抗菌药物或大大改变瘤胃内容物pH的药物的不利影响。
在人类和兽类医学中,胃肠炎是用于描述通常导致呕吐和腹泻,对营养消化和吸收具有严重影响的胃肠道(GI Tract)疾病的广义术语。当精确使用时,术语“胃炎”是指胃炎症,“肠炎”是指小肠炎症,“结肠炎”是指大肠炎症。在实践中,上述术语通常结合起来以反映整个胃肠道疾病的广泛影响,从而产生术语比如肠胃炎或小肠结肠炎。该文献随后将术语“胃肠炎”在其最广泛的意义上用作涉及胃肠道疾病和异常的集合名词。
胃肠炎的病因通常分为感染性和非感染性。这些归纳于下表。
胃肠炎的传染性病因
胃肠道受到许多病原体的感染,这是引起由于疾病、表现不佳和死亡而导致的有经济价值损失的主要原因。如在“默克兽医手册(Merck Veterinary Manual)”中所解释,胃肠炎可能由许多不同类型的细菌、病毒和寄生虫引起,该手册并入本文作为参考(http:// www.merckmanual.com/vet/digestive_system/digestive _system_introduction/ overview_of_digestive_system.html)。
细菌性
沙门氏菌病、肠毒血症和大肠杆菌病是胃肠道细菌性疾病的例子。许多细菌性病原体是正常肠群落的一部分,只有在应激性事件之后才发展成疾病,例如运输后马沙门氏菌病,或人类手术后艰难梭菌腹泻。
梭菌是在动物和人类的土壤和肠道中天然存在的产芽孢菌。饮食变化或压力可能导致肠中正常不活跃的梭菌占主导地位,从而增加数量并产生毒素。不同的梭菌产生具有各种作用的毒素。例如,肉毒中毒和破伤风都是由梭菌引起的。产气荚膜梭菌产生肠毒素,其破坏肠内皮细胞之间的紧密连接,导致严重的腹泻。艰难梭菌是梭菌家族臭名昭着的成员,是人医院获得性腹泻的主要病因(Voth,D.E.,&Ballard,J.D.(2005).Clostridiumdifficile toxins:mechanism of action and role in disease.ClinicalMicrobiology Reviews,18(2),247-63,该文献通过引用并入本文中)。
病毒性
导致胃肠道疾病的病原体具有高度传染性。兽医学中重要的胃肠道病毒包括轮状病毒、冠状病毒、犬细小病毒、猫泛白细胞减少症、牛病毒性腹泻(BVD)、猪传染性胃肠炎(TGE)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)。人类重要的病毒病原体包括诺如病毒和轮状病毒。
原虫性
原虫是感染肠细胞的单细胞寄生虫。少数原虫的感染是常见的,并且在没有疾病证据的患者的微观粪便检查中经常看到。感染寄生虫的病人被认为是其他易感动物或人类的携带者和可能的感染源。该疾病是由于未曾接触过的幼小动物的接触和感染引起的。在兽医学中,常见的肠原虫病包括幼年反刍动物,狗,猫和家禽的球虫病;狗毛滴虫(trichomoniasis)和贾第虫病;以及家禽的六鞭毛虫病(giardiasis)。这些疾病引起肠炎或结肠炎,且特征在于腹泻,具有或不具有血液和粘液。在人类中,贾第虫属是最常见的原虫。原虫感染死亡与脱水和贫血有关。诊断是基于患者的临床症状的存在以及原虫孢子或粪便的运动阶段的检测。
寄生性
由肠虫(蠕虫)寄生虫引起的GI疾病临床上并不总是明显的,但临床和亚临床疾病都会影响患者的健康。线虫(圆形虫)是通常感染动物胃肠道的蠕虫。常见的物种包括感染反刍动物的胃和肠的毛圆线虫属;感染马大肠的圆形线虫;感染狗和猫的小肠的钩虫;感染猪、狗、猫、马和家禽的小肠的大圆形虫;和感染狗和猪的大肠的鞭虫。马蝇(肠胃蝇)的寄生幼虫阶段在马胃中发生感染和发育。大量的马蝇可能会引起马胃部疼痛和绞痛症状。临床上受影响的马显示出明显的疾病症状,比如贫血、腹泻和消瘦。
蠕虫的寿命为1~12个月,根据蠕虫的类型和动物的抗性水平而定。抗性影响成年蠕虫生存多长时间,以及在进入动物时有多少幼虫存活。
胃肠道中的大量蠕虫可能会通过引起营养紊乱而影响患者的健康。开发和迁移幼虫并喂养成年蠕虫可能会对胃粘膜和肠造成足够的损害。它们也干扰消化并导致失血。降低酶分泌和营养吸收会导致消化效率低下。有些蠕虫吸血,引起贫血和出血。疾病症状与营养不良症状相似,包括消瘦、皮肤和头发变化、腹泻和贫血。圆形虫的迁徙幼虫可能对受影响物种的动脉、肝脏和肺部造成额外的损害。
当幼虫穿过皮肤(钩虫)时,或当幼虫进入子宫或初乳(钩虫、大圆形虫)时,动物和人们会在其吞噬幼虫(蛔虫、圆形线虫、钩虫)或卵(大圆虫,鞭虫)时感染。
朊病毒
朊病毒经典地与神经系统疾病有关,即绵羊、牛和人类的传染性海绵状脑病。然而,最近报道朊病毒引起慢性腹泻以及自主神经系统异常和周围神经病变(Mead S,et al"A novel prion disease associated with diarrhea and autonomic neuropathy"NEngl J Med 2013;369:1904-1914,该文献并入本文作为参考)。
胃肠炎的非感染性病因
所有物种的胃肠道非传染性疾病的主要病因包括饮食过量或不可消化的饲料、化学或物理试剂、摄入异物或干扰摄食流的胃肠道的任何物理排斥或损伤引起的肠胃肠梗阻、酶缺乏、干扰正常功能的粘膜异常(例如胃溃疡、炎性肠病、绒毛萎缩、肿瘤)和先天性缺陷。GI表现,比如呕吐和腹泻,也可能继发成系统性或代谢性疾病,比如尿毒症,肝病和肾上腺皮质功能减退。
当吸收不足导致肠腔中的溶质聚集时,可以看到渗透性腹泻,这导致水因其渗透活性而存留。该病症在导致营养物吸收不良或消化不良的任何情况下或当动物摄入大量不被吸收的渗透活性物质(例如,小狗过度饱食或人类过量进食脂肪餐)时得以发展。
吸收不良是由于绒毛消化和吸收细胞(覆盖绒毛的成熟细胞)的一些缺陷导致的消化和吸收失败。肠吸收不良也可能由于损害吸收能力的任何缺陷引起,如弥漫性炎症性疾病(比如,淋巴细胞性-浆细胞性肠炎,嗜酸性肠炎)或肿瘤形成(例如淋巴肉瘤)。吸收不良的其它实例包括导致消化不良的胰腺分泌缺陷。罕见地,由于不能消化乳糖(数量大的乳糖具有高渗效应),在喂奶时,新生的农场动物或小狗可能患有腹泻。
在胃肠道的非传染性疾病中,通常一次只有单个动物受到影响。例外是与过量摄食或毒素相关的疾病,其中群体暴发是常见的。
特别地引起腹泻的重要疾病
猪:如“The Pig Site”所述(该文献通过引用并入本文中,http://www.thepigsite.com/pighealth/article/276/diarrhoea-or-scour),腹泻是最常见的且可能是猪,特别是幼龄仔猪,最重要的胃肠病。在一些爆发中,腹泻是高发病率和死亡率的原因。在一个运行良好的群体中,任何一次都应少于3%的仔畜要求治疗,腹泻的仔猪死亡率应低于0.5%。在严重暴发中,死亡率水平可以上升到7%或以上,个别未经处理的仔畜可达100%(在TGE中,总体上可能达到100%)。仔猪腹泻的常见原因如下表所示:
表中列出的四种试剂是病毒、即可传染性胃肠炎(TGE)、轮状病毒、猪流行性腹泻(PED)和猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)。主要细菌性病因为大肠杆菌、和梭菌属。主要寄生虫是球虫。
犊牛:犊牛白痢是用于描述犊牛胃肠炎的术语。犊牛白痢通常由轮状病毒或冠状病毒感染引起,但其它生物,比如隐孢子虫(原虫)也可能是致病的。不管病因为何,大约30%的病例中,犊牛白痢也伴发着大肠杆菌的细菌过度生长(Constable,P.D.(2004).Antimicrobial use in the treatment of calf diarrhea.Journal of VeterinaryInternal Medicine,18(1),8-17,该文献并入本文作为参考)治疗由口服电解质溶液和抗菌药物(适当时)组成。
小狗:犬细小病毒是幼犬感染性腹泻的最重要病因。细小病毒导致肠细胞的破坏,造成严重的流体亏损和出血性腹泻。如果不治疗,死亡率超过80%。
儿童:霍乱是人类急性腹泻的重要原因且是由霍乱弧菌引起的。据估计,霍乱每年影响到300万至500万人,造成10万以上的人死亡。霍乱弧菌产生毒素,导致肠粘膜细胞将大量氯化物分泌至肠腔中,随后丧失钠、水和其它电解质(http://www.textbookofbacteriology.net/cholera_3.html,其通过引用并入本文中)。选择的治疗是口服补液(http://www.cdc.gov/cholera/general/,其通过引用并入本文中)。
胃肠炎的病理生理机制
胃肠炎的传染性和非传染性病因均导致一系列蠕动性紊乱、肠胀气、呕吐、腹泻、流体亏损、分泌过多和吸收不良。
蠕动性和胀气
肠蠕动性取决于通过交感神经和副交感神经系统的刺激(以及这些系统的中枢和外周部分的活动)以及GI肌肉组织及其内在的神经丛。运动功能异常通常表现为蠕动性下降。通常节段阻力降低,运输速率提高。蠕动性低于正常水平的主要后果之一是流体和气体膨胀。大部分积液是正常消化过程中分泌的唾液和胃肠液。胀气引起疼痛和相邻肠段的反射性痉挛。胀气还刺激流体进一步分泌至肠腔中,这使病症恶化。当胀气超过临界点时,肠壁肌肉组织应答的能力减弱,初始疼痛消失,并且发展成麻痹性肠梗阻,其中所有GI肌张力丧失。脱水,酸碱和电解质失衡以及循环衰竭是GI胀气的主要后果。
呕吐是一种导致食物和流体从胃通过口腔喷出的神经反射行为。呕吐与先前事件,比如征兆、恶心、流涎或寒颤,相关联且伴随着腹肌的反复收缩。
腹泻是由电解质和水经由肠粘膜的正常连续转移的破坏而引起的。通常,分泌(从血液至肠腔)和吸收(从肠腔至血液)同时发生。在正常健康状况下,由口腔摄入和胃肠道分泌引起的流体的99%被小肠和结肠重新吸收。在人体中,总流体负荷为每天9至10L。因此,在这种吸收和分泌之间的平衡中即使发生1%的变化,也会导致显著的流体损失和腹泻。
导致腹泻的主要病理生理学机制有三种。这些病理生理学机制为渗透性增加、分泌过多和绒毛破坏。肠中炎症引起的渗透性提高可伴随着肠粘膜“孔径”的增大,这使得经由膜的流动增加(“渗漏”),降低血液至肠腔的压力梯度。如果渗出的量超过肠吸收能力,则引起腹泻。通过粘膜渗漏的物质的尺寸根据孔径增大幅度而变化。孔径大增使得血浆蛋白质能够渗出,导致蛋白丢失性肠病(例如,狗淋巴管扩张、牛类结核、线虫感染)。孔径巨增导致红细胞丧失,产生出血性腹泻(例如,出血性胃肠炎、细小病毒感染、严重的钩虫感染)。
分泌过多是流体和电解质的净肠道亏损。分泌过多可归因于肠毒素、渗透负荷、肠绒毛吸收不良或破坏。肠毒性大肠杆菌病是由肠毒素引起的腹泻病例。大肠杆菌的某些变体产生肠毒素,其刺激隐窝上皮分泌超过肠吸收能力的流体。分泌的流体是等渗的、碱性的且没有渗出物。绒毛及其消化吸收能力保持完整。绒毛保持完整的事实是这种特定疾病中口服补液治疗的基础,因为即使面对分泌过多,含有葡萄糖、氨基酸和钠的口服流体也会被吸收。
病毒性传染病通常会导致绒毛破坏。一些亲上皮细胞的病毒直接感染和破坏绒毛吸收型上皮细胞,例如冠状病毒、仔猪传染性胃肠炎病毒和犊牛轮状病毒。猫泛白细胞减少症病毒和犬细小病毒破坏隐窝细胞,导致绒毛吸收型细胞更新失败和绒毛萎陷;因此相比绒毛末端上皮病毒感染(例如冠状病毒、轮状病毒),细小病毒感染后的再生过程更长。绒毛顶端细胞表面上消化酶分泌的减少是识别农场动物感染亲上皮细胞病毒的特征。
胃肠疾病临床发现
GI疾病的病症包括过度流涎、腹泻、便秘或少便、呕吐、反胃、胃肠道出血、腹痛和胀气、里急后重、休克和脱水、体重减轻和表现不佳。呕吐在单胃动物和人类中最常见。马、兔和反刍动物不会呕吐。大体积的流体腹泻通常与分泌过多(例如,新生犊牛的肠毒性大肠杆菌病)或吸收不良(渗透)作用相关联。血液和纤维蛋白注入粪便中指示小肠或大肠的出血性纤维蛋白坏死性肠炎,例如牛病毒性腹泻、球虫病、沙门氏菌病或猪痢疾。腹部胀气可能由气体、液体或摄入物的积累引起。当经呕吐或腹泻而失去大量的流体时,可以看到不同程度的脱水以及酸碱和电解质不平衡,这可能导致休克和死亡。
胃肠炎的治疗与控制
只要有可能,消除疾病的病因或感染源是主要目标。消除主要病因可能涉及抗菌药物、抗球虫药、抗真菌剂、驱肠虫剂、毒药解毒剂或移位手术矫正。在流行病(比如猪痢疾和人类霍乱)情况下,可能需要大规模消毒并开发清洁水源。
在消除病因或来源后,治疗是支持性且根据症状进行的,旨在缓解疼痛,矫正流体和电解质异常,以及提供患者可耐受的营养支持。
当腹泻、持续性呕吐、肠梗阻或胃扭转中发生脱水以及电解质和酸碱不平衡时(其中大量的流体和电解质被螯合),需要更换流体和电解质。如果腹泻不严重,且恶心和呕吐极少,则可以给予口服葡萄糖-电解质溶液。严重腹泻需要更换流体和电解质以矫正脱水、电解质失衡和酸中毒。当必须大量更换水和电解质时,有时会同时给予口服和肠胃外(静脉内)流体。含有氯化钠、钾、葡萄糖和碳酸氢盐前驱物分子(如乳酸盐和乙酸盐)的静脉输液通常施用于个体患者,但是在农场动物群体情况和人类某些流行病情况下,排除其使用。
矫正过度或抑郁的蠕动性似乎是理性的,但是通常,异常的蠕动性的性质和程度是不确定的;此外,现有药物可能不会给出一致的结果。少有临床证据显示推荐日常使用抗胆碱能药物或阿片类药物会减缓肠道运输。减缓肠运输可能对腹泻的防御机制起反作用,从而起到排除有害生物及其毒素的作用。一般来说,抗胆碱能药物只能用于与结肠和直肠炎性疾病相关联的疼痛和里急后重的短期症状缓解。在某些胃或结肠蠕动障碍中,促动力药物(例如,甲氧氯普胺、红霉素)可能是有用的。
可能需要通过胃管(如在反刍动物的气胀病中)或手术(如急性肠梗阻,或反刍动物的皱胃或单胃动物的胃扭转)在医疗上缓解胀气。由于身体或功能障碍,胃肠道可能因气体、液体或摄入物而胀气。
当疼痛反射性地影响其它身体系统(例如心血管崩溃)或由于滚、踢或摔自身引起动物伤害自身时,应通过施用镇痛药来缓解腹痛。必须定期监测用止痛剂治疗的动物,以确保疼痛的缓解不会提供虚假的安全感;动物受止痛剂的影响时,病变可能逐渐恶化。应在瘤胃菌群严重消耗的情况下(例如长时间的厌食症或急性消化不良)进行瘤胃菌群的重建。动物区系转移(瘤胃液转移)涉及口服来自包含瘤胃细菌和原虫和挥发性脂肪酸的健康动物的瘤胃内容物。
现有技术
口服补液治疗的原理基于供应排列在小肠上的被称为肠上皮细胞的细胞可以直接吸收的简单营养。肠上皮细胞负责吸收由胃和从胰腺和小肠释放的酶完成的消化的最终产物。消化将三种主要的营养-碳水化合物、蛋白质和脂肪降解为其组成分子,即糖、氨基酸和脂质。
消化的目的是将摄取的食物分解成可以轻易被肠上皮细胞吸收的小分子。然而,肠上皮细胞不能吸收比多达四个氨基酸,且优选单个氨基酸的肽链更大的任何物质(Textbook of Medical Physiology,Boron and Boulpaep,其通过引用并入本文)。这些单独的氨基酸转运至血液中并循环至身体的其余部分,在该处,氨基酸被重新组装成蛋白质。类似地,只有单个糖分子(单糖)比如葡萄糖、果糖和半乳糖可以被吸收至肠上皮细胞中并进入血液,从而被身体的细胞用于能量。氨基酸和糖分子至肠上皮细胞的转运依赖于肠上皮细胞的细胞壁构建的专门的转运蛋白分子。这些转运蛋白分子需要该分子可以获得的一定浓度的钠以便完成其任务。认识到这些生理局限性,口服补液治疗溶液通常含有非常简单的糖(通常为葡萄糖)、单个氨基酸或仅含有两个或三个氨基酸的肽。大多数口服补液治疗溶液含有很少脂肪或不含脂肪,因为在呕吐和腹泻的情况下,高脂肪饮食耐受性差。口服补液治疗溶液通常也是等渗的,渗透压为约300mOsm/L。这确保口服补液治疗溶液能轻易吸收,而不会进一步造成钠或水流失。由于电解质耗竭也是急性腹泻的特征,因此大多数口服补液溶液还含有一定量的钠和钾以及各种含量的其它电解质。
随着人类医学的趋势,兽医学已研发出口服补液治疗产品,用于大动物和小动物。这些口服补液治疗产品通常以粉末形式提供,并且可以含有降低适口性的抗结剂,比如,柠檬酸钠或柠檬酸。这些制剂需要由物主或兽医人员重新配制,并且必须注意将其正确混合。理想地,这些制剂应该用开水重新配制,但通常使用未煮沸的水。此外,通常使用可能含有氯或其它杂质的自来水。这些做法可能导致重新配制的含水产品可能被污染或具有改变的不理想的电解质性质。一些在前已知的兽医学口服补液治疗产品含有柠檬酸钠或柠檬酸。
用于治疗严重胃肠炎和腹泻的先前(现有技术)组合物聚焦于口服必需的电解质、糖和水。这个方法的原始开发者是世界卫生组织(WHO)(Mahalanabis,D.,Choudhuri,A.B.,Bagchi,N.G.,Bhattacharya,A.K.,&Simpson,T.W.(1973).Oral Fluid Therapy ofCholera among Bangladesh Refugees.The Johns Hopkins Medical Journal,79(5),473-479.,其通过引用并入本文),世界卫生组织引入口服等渗电解质溶液用于治疗人类霍乱病。该配方也被认为适于治疗许多物种的肠胃炎,且特别适用于狗和猫。(SaundersComprehensive Veterinary Dictionary,其通过引用并入本文)。
用于口服补液疗法的WHO配方现已被广泛接受(Monographs:Dosage forms:Specific monographs:Sales perorales ad rehydratation-Oral rehydration salts-The International Pharmacopaeia,4th supplement,2014-http://apps.who.int/phint/en/p/docf/,通过引用并入本文),并且包括以下成分:
氯化钠 |
NaCl |
2.6g |
二水合柠檬酸钠 |
C6H5Na3O7,2H2O |
2.9g |
氯化钾 |
KCl |
1.5g |
无水葡萄糖 |
C6H12O6 |
13.5g |
在这种制剂中,葡萄糖是唯一的碳水化合物,且是作为可代谢的能量来源的唯一成分。
专利申请WO 1997042943A1提供口服补液组合物,其包含在用作口服补液制剂时补充在水中的组合物,该组合物包括有效增强营养摄取的谷氨酰胺和可代谢能量来源、电解质、碳酸氢盐前体和碱金属,特别是钠的适当混合物,钠的浓度为终制剂的约120毫摩尔/升(mmol/l)。
专利申请CA2137469A1提供了一种用于治疗患有诸如流体耗竭、酸中毒、必需电解质失衡或亏损的疾病的家畜,在作为口服补液制剂时同样补充在水中的组合物,包括能量来源、电解质和碳酸氢盐前体的均质混合物,该前体作为生理上可接受的羧酸阴离子与相应的生理学上可接受的阳离子(包括钠)一起提供,碳酸氢盐的产率超过终制剂的30毫摩尔/升(mmol/l),并且钠浓度超过终制剂的80mmol/l。
专利US5489440A提供一种使用酶纤维素酶和蛋白酶制备改进的基于米粉的口服补液溶液的方法。本发明的口服补液溶液粘度低、渗透压低,并且可以通过瓶的奶嘴摄取。口服补液产品也可以在包装之前干燥成粉末形式且再使用时重新配制。该产品设计用于治疗患有由霍乱或其它病因引起的严重腹泻的个体。
尽管许多版本的口服补液配方已经授予了专利权,但长期以来仍然需要这样的一种配方:在疾病期间能提供更广泛的完整配方来治疗人类和动物。新颖的配方必须基于对细胞生理学更深入的了解。过去四十年,口服补液已经聚焦于提供简单的盐、糖和水,假设替代这些将导致目标患者的生存率提高。人类的生存率无疑是有所提高的(Victora CG,Bryce J,Fontaine O,Monasch R(2000)Reducing deaths from diarrhoea through oralrehydration therapy.Bull World Health Organ 78:1246-55,其通过引用并入本文中),但是,口服补液的处方在此时间大致保持不变(clinical management of acutediarrhea,WHO/FCH/CAH/04.7,其通过引用并入本文中)。
研究表明,肠上皮细胞实际上需要和使用特定的氨基酸而不是葡萄糖,以便保持其自身的细胞功能和完整性。该专利的目的是描述一种不仅为人类和动物提供水合作用,而且提供肠上皮细胞所需的能量底物以保持肠功能的方法。
发明内容
一种口服补液组合物,其包含以下物质:约0.01w/w%至约0.40w/w%的L-谷氨酸和约0.05w/w%至约0.80w/w%的谷氨酸单钠;约1.50w/w%一水合葡萄糖;约0.20w/w%氯化钠;约0.15w/w%氯化钾;约0.35w/w%甘氨酸;约0.30w/w%柠檬酸三钠;约0.15w/w%磷酸二氢钠;约0.10w/w%黄原胶;约0.01w/w%至约0.03w/w%的85%甜菊糖苷提取物;约0.20w/w%一水合柠檬酸;约0.15w/w%至约1.00w/w%的水解乳清;约1.00w/w%水解小麦;包括谷物作为蛋白源;包括酶辅因子;包括单糖。
定制口服补液组合物以适应不同物种或个体的风味偏好。
所述口服补液组合物为即用型组合物。可以制作成稀释于水中的粉末浓缩物。所述口服补液组合物也可以是凝胶、喷雾剂、快速溶解片剂和其它制剂。重要特征是,所述口服补液组合物要始终为即用型口服制剂。
实施例1-5中任何一个的口服补液组合物。
所述口服补液组合物可以为与0.9%氯化钠溶液的等渗性相当的高渗、低渗或等渗溶液。
一种防止脱水的方法,其包括以下步骤:制备口服补液溶液;向个体施用所述口服补液溶液;其中所述组合物包含约0.01%至约0.40%w/w的L-谷氨酸和约0.05%至约0.80%w/w的谷氨酸单钠。
该方法中的个体为人和/或动物。
该方法中的个体患有腹泻。
具体实施方式
本发明涉及用于治疗患有肠道疾病的哺乳动物的口服补液产品,该肠道疾病可能因营养性、细菌性、朊蛋白的(prional)、病毒性或原虫性病因引起并导致流体耗竭,酸中毒、必需电解质失衡或亏损。这些问题通常发生在不成熟的动物如猪、犊牛、羔羊、驹和小狗中,但实际上可以发生在包括人类在内的任何年龄和物种的患者中。虽然本发明主要意在应用于患有腹泻的猪、犊牛、羔羊、驹或狗的治疗,但应该意识到,本发明的描述将与同样可能遭受导致类似的脱水、酸中毒和电解质亏损的异常病症(这些产品可以用于该异常病症)的其它动物,包括人相关。
本发明的主要特征是支持肠上皮细胞和其它肠细胞的代谢过程和能量需求。肠上皮细胞充当小肠肠腔和血液之间的桥梁,将营养递送至身体的其它部分。然而,肠上皮细胞本身需要营养用于完成其自身过程,研究表明,肠上皮细胞可能优选某些氨基酸而不是单糖作为其养料来源。
本发明寻求提供改进的口服补液产品。
本发明的微量肠道营养(microenteral nutrition)配方专门设计为将少量的水、电解质和容易吸收的营养(葡萄糖、氨基酸和小肽)直接递送至胃肠道。该微量肠道营养配方易消化且吸收快。
该配方设计成对动物起到两个重要的作用:
1.在呕吐和腹泻期间滋养排列在小肠上的肠上皮细胞,这些细胞都产生粘液,粘液提供肠保护屏障(防止坏细菌进入血液并影响身体其它部分),并且肠上皮细胞也是吸入身体所需营养的吸收细胞。在没有直接营养(通常在呕吐/腹泻期间,动物没有进食时发生)的情况下,这些细胞迅速死亡/萎缩。其它可用配方往往只提供电解质替代品来应付脱水,或者为递送氨基酸但是脂肪和蛋白质过高致使胃肠炎期间肠道不能耐受的完整的饮食/牛奶替代品。
2.通过适口的等渗配方提供快速作用的补液支持,该等渗配方会快速吸收递送的身体恢复所需的必需电解质和液体,并且具有适口的甜味/微酸性味道,鼓励动物在更长的时间喝更多液体。众所周知,淡水会较早关闭口渴机制,减少流体摄取量,而增加风味(甜味剂或其它)会维持口渴机制,鼓励动物在更长的时间消耗更多的液体。
因此,本发明的目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质和单糖。该制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括用于已找到适口的风味的那些物种的增味剂。
本发明的另一个目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、增味剂和简单糖的来源,所述增味剂用于已找到适口的风味的那些物种。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括蛋白源。
本发明的另一个目的是提供用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质和单糖,存在或不存在柠檬酸钠或柠檬酸。优选地,口服的液体补液制剂还包括增味剂和/或蛋白源。
本发明的另一个目的是提供用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、增味剂和/或蛋白源和单糖。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括氨基酸谷氨酸盐。
本发明的另一个目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、增味剂和/或蛋白源、单糖和氨基酸谷氨酸盐。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括含有谷氨酸盐的氨基酸的任何组合。
本发明的另一个目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、增味剂和/或蛋白源、单糖和含有谷氨酸盐的氨基酸的任何组合。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括酶辅因子比如锌或镁。
本发明的另一个目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含:L-谷氨酸及其盐比如谷氨酸盐、L-谷氨酰胺、L-精氨酸、肉碱、牛磺酸、α-酮戊二酸和亮氨酸及其任何组合。
在本发明中还包括天然富含谷氨酸和谷氨酸盐的植物和动物蛋白质浓缩物,比如来源于小麦、乳清、玉米、水稻、大麦、大豆、花生、向日葵籽和其它谷物和油籽的植物和动物蛋白质浓缩物。
对于动物蛋白浓缩物,其可以是乳蛋白、乳清蛋白、蛋清蛋白、血浆蛋白和其它动物蛋白源。可以使用天然形式的植物和动物蛋白质浓缩物,并且优选以其酶或化学水解形式使用,因为这可以使吸收更有效。
因此,本发明的目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质和单糖。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括水解小麦或乳清蛋白源。
本发明的另一个目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、水解小麦或乳清蛋白源和简单糖的来源。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括增味剂。在优选的设置中,所述增强剂为甜味剂,比如甜菊糖苷提取物。
本发明的另一个目的是提供用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质和单糖,存在或不存在柠檬酸钠或柠檬酸。优选地,该口服的液体补液制剂还包括水解小麦或乳清蛋白源和增味剂。
本发明的另一个目的是提供用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、水解小麦或乳清蛋白源、增味剂和单糖。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括氨基酸谷氨酸盐。
本发明的另一个目的是提供用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、水解小麦或乳清蛋白源、增味剂、单糖和氨基酸谷氨酸盐。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括含有谷氨酸盐的氨基酸的任何组合。
本发明的另一个目的是提供一种用于口服的液体补液制剂,所述液体补液制剂包含水、电解质、增味剂、水解小麦或乳清蛋白源、单糖和含有谷氨酸盐的氨基酸的任何组合。所述制剂可以包括或可以不包括柠檬酸钠或柠檬酸。理想地,所述制剂包括酶辅因子比如锌或镁。
在优选的方面,口服的液体补液制剂为等渗溶液。理想地,所述液体补液制剂为等渗的、电解质平衡的制剂。溶液的电解质组合物理想地定制为适合在使用时意图施用所述制剂的动物,比如猪、犊牛、羔羊、驹、鸡、小狗和人类。
在另一个优选的方面,口服的液体补液制剂作为粉末混合物提供以溶解于水中或加入食物中。
在另一个优选的方面,口服的液体补液制剂作为即用型溶液提供,所述即用型溶液优选制造于散装容器中,准备施用于饮用系统中。
在另一个优选的方面,口服的液体补液制剂作为液体浓缩物混合物提供以稀释于水中。
本文所用的术语“增味剂”是指包括风味适合在使用时意图施用所述制剂的动物动物,比如猪、犊牛、羔羊、驹、鸡、小狗和人类的口味的任何食品级材料。
可以使用不同的非肉类增味剂和/或蛋白源,包括小麦或乳清提取物、小麦或乳清水解物、水解乳清蛋白和冻干小麦或乳清。
在最优选的设置中,预处理蛋白源以将存在的至少一部分蛋白质降解为单氨基酸和/或多达约10个氨基酸,优选4个氨基酸或更少的肽。
对于生病的动物,鼓励其服用液体是至关重要的,本发明的口服的液体补液制剂设计成通过供应电解质平衡的液体等渗饮料来提高流体摄入量,该饮料由于含有动物喜欢的调味剂而适合动物的口味。理想地,所述增味剂也是蛋白源,因此向生病的动物提供可接受的适口形式的蛋白质。
由于蛋白源旨在向接受本发明的口服的液体补液制剂的病态动物供应易消化且可吸收的氨基酸和肽,所以理想地,蛋白源为选择为对有需要的动物来说有风味的肉或肉类提取物,从而鼓励动物喝光所述制剂。同样理想的是选择补充接受它的动物的饮食需求的蛋白源。例如,已证明鸡肝适合于猪,因为鸡肝是需要在猪饮食中供应给猪的必需氨基酸和条件必需氨基酸的丰富来源。
理想地,所述糖为单糖,比如,葡萄糖、果糖或半乳糖。
由于柠檬酸钠和柠檬酸的风味特别为狗不喜,所以对特定类型的动物来说,从口服的液体补液制剂中去除该风味是理想的。在本发明的液态制剂中,其作为防腐剂的功能不是必要的,因为用于兽医学用途的现有技术的口服补液产品以粉末形式提供,并且在需要时需要使用水来重新配制。如上所述,这些产品总是包括柠檬酸钠或柠檬酸。现在已经发现,可以去除柠檬酸钠和柠檬酸,而不损害制剂的有益性质,并且去除柠檬酸钠和柠檬酸实际上具有使制剂对于这些类型的动物更适口的优点。因此,在本发明中,在有关联时,可以去除柠檬酸钠、柠檬酸和/或其盐的使用。同样重要的是强调仅仅排除柠檬酸钠或柠檬酸,不能使口服补液产品适应狗的口味。重要的是为每种动物找到正确的成分组合。
尽管本发明的口服的液体补液制剂含有生物来源的成分,但可以根据食品制造中使用的危害分析和关键控制点(Hazard Analysis and Critical Control Point,HAACP)方法来制造并符合欧盟适用的法规。通过已知技术,比如巴氏消毒或灭菌来提高保质期。可以存在一些可能的配剂。一种是浓缩粉,其包含在水中稀释的步骤,另一种是制备为瓶装即用型液体。其它可以为凝胶、喷雾剂、快速溶解片剂和其它配剂。重要特征是,该液体补液制剂始终是即用型口服制剂。本发明的口服的液体补液制剂可以以任何所需的体积尺寸装瓶,并且理想地提供不同的体积尺寸,因为小动物所需的体积显然与大动物所需的体积完全不同。
在临床用途和制造商的喂养试验中,根据本发明配制的口服的液体补液制剂的适口性也被证明是高的。在使用30只狗的两天适口性试验中,与重新配置的粉末产品相比,96%的狗优选含有鸡肝水解物且不含柠檬酸钠或柠檬酸的本发明的口服的液体补液制剂作为其第一选择。在该试验中,所使用的根据本发明的特定制剂为使用实施例3中规定的特定增味剂的下述实施例2中所述的制剂。对照产品为包括柠檬酸和柠檬酸钾的以下复合物的现有技术产品。在特别优选的设置中,蛋白源可以来自植物来源,而不是动物来源。诸如谷物(例如,水稻、乳清或小麦)的植物成分可以在不需要“肉味”的情况下用作蛋白源。
现有技术制剂
Pig Site(其通过引用并入此文,http://www.thepigsite.com/pighealth/article/103/rehydration-by-mouth)提供以下配方:
成分 |
以%计 |
葡萄糖 |
67.50 |
氯化钠 |
14.30 |
甘氨酸 |
10.40 |
磷酸二氢钾 |
6.80 |
柠檬酸 |
0.80 |
柠檬酸钾 |
0.20 |
DeLaval Pty Ltd(其通过引用并入本文)描述了用于犊牛白痢的以下补液疗法:
成分 |
以%计 |
右旋葡萄糖 |
>80.00 |
氯化钠 |
<10.00 |
碳酸氢钠 |
<10.00 |
专利申请WO 1997042943 A1(其通过引用并入本文)提供以下制剂:
成分 |
以%计 |
二水柠檬酸钠 |
4.68 |
三水乙酸钠 |
3.91 |
丙酸钠 |
2.29 |
氯化钠 |
5.58 |
氯化钾 |
3.55 |
磷酸二氢钾 |
1.62 |
右旋葡萄糖 |
75.23 |
日落黄 |
0.10 |
二氧化硅 |
3.00 |
成分 |
以%计 |
柠檬酸钠 |
5.89 |
乙酸钠 |
3.27 |
丙酸钠 |
1.15 |
氯化钠 |
2.82 |
氯化钾 |
1.76 |
磷酸二氢钾 |
1.62 |
右旋葡萄糖 |
81.97 |
日落黄 |
0.06 |
二氧化硅 |
3.01 |
胃肠疾病中的口服补液疗法
虽然对肠胃炎患者使用肠内产品治疗可能似乎有悖直觉,但在人类医学中证明这确实有效的。在农场动物中,胃肠炎有许多病因。大多数是病毒性的,虽然一些患者由于不明原因发展为胃肠炎。饮食不当也是相当常见的。细小病毒是狗特别严重的胃肠炎形式。细小病毒直接攻击排列在肠道上的细胞,引起炎症,营养物质的低常吸收和出血。细小病毒也引起特别严重的恶心和分泌性腹泻。许多兽医人员不愿意喂食呕吐的患者,特别是那些患有细小病毒的患者。然而,在精心设计的30只小于24周龄的带细小病毒的小狗的研究中,Mohr等人表明,与喂养低脂肪罐头食品的那些小狗相比,通过鼻咽管接收早期肠内营养的小狗的食欲恢复较快、体重增加较快、肠壁完整性较好(Mohr et al,Effect of earlyenteral nutrition on intestinal permeability,intestinal protein loss,andoutcome in dogs with severe parvoviral enteritis.J Vet Intern Med.2003Nov-Dec;17(6):791-8.-其通过引用并入本文)。
在另一个精心设计的仔猪研究中,Kansagra等人表明缺乏肠内营养导致肠萎缩,特别是粘膜萎缩。与对照相比,非肠内喂养的仔猪空肠质量(34.8%),绒毛高度(44.4%)和绒毛面积(56.1%)明显降低。然而,在回肠中,只有组织质量(33.9%)、蛋白质和DNA含量由于缺乏肠内营养而降低,而绒毛高度和面积则不受影响。这些发现不一定是新颖的,但突出近端粘膜比远端肠道更易受到缺乏ENT营养的影响(Kansagra et al.,Total parenteralnutrition adversely affects gut barrier function in neonatal piglets.Am JPhysiol Gastrointest Liver Physiol.2003Dec;285(6):Gl 162-70-其通过引用并入本文)。
小动物患者常见的第三类胃肠道问题是胃肠道的术后恢复。再次,过去建议的是不要在术后至少24小时(有时更长时间)喂食患者。近期经历肠手术的患者冒有肠蠕动障碍,特别是肠梗阻的特定风险。然而,食物在肠内的存在实际上促进正常蠕动动并刺激粘膜灌注,这会加速愈合(Chan DL,Gastrointestinal dysfunction in the criticalpatient.2007.British small animal veterinary association,Birmingham England-其通过引用并入本文)。
本发明的口服的液体补液制剂是治疗上述病症的理想选择。由于存在适合动物口味的调味剂,并且由于存在基于谷氨酸盐的特异性氨基酸,因此生病的动物也更可能自愿服用。
由于本发明的口服的液体补液制剂制作为浓缩粉且也是预先混合的,所以其可以轻易在农场环境中用于生病但没有病到需要在诊所护理的动物。对于在诊所护理后正在复原的动物或甚至在其家中恢复的人类患者也同样有用。
术语“约”在下文中指的是比所定义的度量低或高25%的值。
实施例1
施用口服补液疗法
本发明的口服补液治疗液可以口服,初始服用速率为每2小时约0.5ml/kg,如果需要,使用注射器。这是非常小的体积,很少会引起呕吐。如果不发生呕吐,该量可以以每8-12小时增加50%。对于猫和小狗,可以使用制冰格来冷冻小块的口服液体补液制剂,然后根据需要分配。一旦患者开始舔食流体,则可以快速增加体积,并且可以引入更多的热量密集的食物。在各种其它病症的门诊治疗中口服补液疗法也占有一席之地。口服补液疗法,特别是如果其为高度适口的产品,如本发明的口服液体补液制剂,可用作轻度胃肠炎患者饮食管理计划的一部分。在许多这些患者中,短时间的禁食与少量流体摄入结合足以缓解症状。
由于不需要特殊技术来使用本发明的口服液体补液制剂,因此物主和临时人员可以轻易知晓如何施用本发明的口服液体补液制剂。
实施例2
根据本发明的水解小麦蛋白源口服补液制剂的实施例如下:
成分 |
以%计 |
水 |
96.27 |
一水合葡萄糖 |
1.50 |
氯化钠 |
0.26 |
氯化钾 |
0.15 |
甘氨酸 |
0.40 |
柠檬酸三钠 |
0.29 |
黄原胶 |
0.05 |
水解小麦蛋白 |
1.00 |
L-谷氨酸 |
0.04 |
谷氨酸单钠 |
0.04 |
实施例2的浓缩物制剂
浓缩物可以根据如下制备:
将浓缩物混合并在室温下保持至少5分钟。通常,10x稀释后,在20℃下,pH为约3.7至3.8,备用。为了稀释使用,将10ml浓缩物加入到90ml水中并混合。
实施例3
用于猪、犊牛和羔羊的口服液体补液制剂
根据本发明的水解小麦蛋白源口服补液制剂的实施例如下:
成分 |
以%计 |
水 |
96.27 |
一水合葡萄糖 |
1.50 |
氯化钠 |
0.26 |
氯化钾 |
0.15 |
甘氨酸 |
0.40 |
磷酸二氢钠 |
0.10 |
黄原胶 |
0.05 |
水解小麦蛋白 |
1.00 |
L-谷氨酸 |
0.04 |
谷氨酸单钠 |
0.04 |
实施例3的浓缩物制剂
浓缩物可以根据如下制备:
将浓缩物混合并在室温下保持至少5分钟。通常,10x稀释后,在20℃下,pH为约3.7至3.8,备用。为了稀释使用,将10ml浓缩物加入到90ml水中并混合。
实施例4
用于猪、犊牛和羔羊的口服液体补液制剂
根据本发明的水解小麦蛋白源口服补液制剂的实施例如下:
成分 |
以%计 |
水 |
97.00 |
一水合葡萄糖 |
1.45 |
氯化钠 |
0.26 |
氯化钾 |
0.15 |
甘氨酸 |
0.30 |
磷酸二氢钠 |
0.10 |
黄原胶 |
0.10 |
一水合柠檬酸 |
0.20 |
水解乳清蛋白 |
0.15 |
L-谷氨酸 |
0.04 |
谷氨酸单钠 |
0.25 |
85%甜菊糖苷提取物 |
0.001 |
实施例4的粉末制剂
粉末可以根据如下制备:
成分 |
以%计 |
水 |
97.00 |
一水合葡萄糖 |
48.33 |
氯化钠 |
8.67 |
氯化钾 |
5.00 |
甘氨酸 |
10.00 |
磷酸二氢钠 |
3.33 |
黄原胶 |
3.33 |
一水合柠檬酸 |
6.67 |
水解乳清蛋白 |
5.00 |
L-谷氨酸 |
1.33 |
谷氨酸单钠 |
8.30 |
85%甜菊糖苷提取物 |
0.033 |
将粉末混合并在室温下保持至少5分钟。通常,用97.0份的水稀释3.0份的粉末后在20℃下,pH为约3.8至4.0。为了稀释使用,将468加仑的粉末加入4美国加仑(15.14升)的水中混合。
实施例5
用于猪、犊牛和羔羊的口服液体补液制剂
根据本发明的水解乳清蛋白源口服补液制剂的另一个实施例如下:
实施例5的粉末制剂
粉末可以根据如下制备:
成分 |
以%计 |
水 |
97.00 |
一水合葡萄糖 |
48.03 |
氯化钠 |
8.67 |
氯化钾 |
5.00 |
甘氨酸 |
10.00 |
磷酸二氢钠 |
3.33 |
黄原胶 |
3.33 |
一水合柠檬酸 |
6.67 |
水解乳清蛋白 |
5.00 |
L-谷氨酸 |
1.33 |
谷氨酸单钠 |
8.30 |
85%甜菊糖苷提取物 |
0.33 |
将粉末混合并在室温下保持至少5分钟。通常,用97.0份的水稀释3.0份的粉末后在20℃下,pH为约3.8至4.0。为了稀释使用,将468加仑的粉末加入4美国加仑(15.14升)的水中混合。
口服补液疗法在兽类患者的管理中占有重要地位。本发明的口服液体补液制剂可在任何厌食或呕吐动物中用作初始支持性治疗,并可与静脉输液一起使用。口服补液治疗可以持续,直到过渡到更复杂的食物。使用本发明的口服液体补液制剂的口服补液疗法允许身体获得必需的营养和电解质,而不会负担消化过程。根据本发明的口服液体补液制剂高度适口,并且对兽类患者是有营养的,且可能更好接受和耐受。
应当理解,本发明不限于仅通过实施例给出的上述具体细节,并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改和变化。