CN108456248B - 水解水母i型、ii型和v型胶原蛋白及其用途 - Google Patents

Abstract

水解I型、II型和V型胶原蛋白粉末组合物、制备该组合物的方法、以及该组合物用于治疗一系列疾病的用途。该组合物以1500mg至2000mg的每日剂量通过外用或口服向个体给药。

Description

水解水母I型、II型和V型胶原蛋白及其用途

技术领域

本发明涉及一种水解I型、II型和V型胶原蛋白的制备方法及其作为治疗药物和营养补充剂的用途。

背景技术

胶原蛋白是一种为皮肤、头发和指甲提供强度和弹性的复合结构蛋白。胶原蛋白是肌肉、肌腱、软骨、韧带、关节和血管的主要组成成分。水解的沿海水母胶原蛋白是从两种可食用的水母中提取出来。这两种水母是口冠水母和哈登堡水母，它们含有最高量的氨基酸I型、II型和V型胶原蛋白。I型胶原蛋白首次发现于皮肤和肌腱中，而II型胶原蛋白首次发现于关节软骨内。软骨由于含有高比例的甘氨酸和脯氨酸残留物而不寻常。特别是4-羟脯氨酸和5-羟赖氨酸在其它蛋白质源中非常少见，这为外源性胶原蛋白的摄入增加了好处。

在美国专利号4,804,745中Koepff等人公开了包含通过酶水解作用产生、用于治疗退行性关节疾病的胶原蛋白多肽的试剂。这些多肽能从动物皮肤、动物骨骼和其它纯化的结缔组织中获得。这种性质的多肽具有30至45千道尔顿的平均分子质量。

在美国专利号5,399,347中Trentham等人以及Trentham等人(参见science 261:1727-1729，1993)公开了采用水溶性的全鸡II型胶原蛋白或由此得到的生物活性肽治疗类风湿性关节炎的有效方法。

在美国专利号5,364,845中Henderson公开了一种治疗剂组合物和用于保护、处理和修护哺乳类动物中结缔组织的方法，该治疗剂组合物包括葡萄糖胺、硫酸软骨素和抗坏血酸锰。在美国专利号5,587,363中Henderson公开了一种治疗剂组合物和用于保护、处理和修护哺乳类动物中结缔组织的方法，该治疗剂组合物包括氨基糖和葡糖氨基葡聚糖。

在美国专利号6,025,327中Alkayali等人公开了一种水解II型胶原蛋白的组合物及其制备方法。该发明对治疗软骨缺损有帮助。

在美国专利号6,838,440中Stiles等人公开了一种干燥鸟类胸骨软骨粉的组合物及其制备方法，以及特别是其用于治疗关节炎的关节软骨疾病的用途。

一些关于水解水母胶原蛋白的研究已经在活体内开展，这些水解水母胶原蛋白表现出积极的健康益处，比如提高大脑功能、光老化逆转、疲劳减退、关节炎预防和减少细胞氧化。而且，胶原蛋白有助于刺激免疫系统和神经系统活动。

基于上述，本领域中存在着对一种可广泛地用作补充剂、预防药或治疗药物的新的I型、II型和V型胶原蛋白组合物的需求。该组合物应可通过多种形式进行外用或口服。

发明内容

一种水母衍生材料，包含平均分子质量为4千道尔顿和20千道尔顿的水解I型、II型和V型胶原蛋白。优选地，该水解胶原蛋白来源于口冠水母和哈登堡水母。该水解胶原蛋白被制备成转运载体，该转运载体包括一个或多种明胶胶囊、一种或多种水溶液、一种或多种油悬浮剂、一种或多种酏剂、一种或多种片剂和粉末。

水解胶原蛋白是一种包括30-40％水解胶原蛋白，30-35％矿物质和25-40％其它材料的混合物，所述矿物质包括钙、钾、钠、铁、锌、硫、镁、铜、磷、锰和氯化物，所述其它材料包括软骨素、透明质酸、黏多糖和葡萄糖胺。

一种将I型、II型和V型胶原蛋白用作补充剂的方法，包括给予个体每日剂量的水解I型、II型和V型胶原蛋白，其中优选的每日剂量为1500mg至2000mg。该补充剂可被制成外用乳剂、口服片剂或类似的载体。

一种从口冠水母和哈登堡水母中衍生得到水解胶原蛋白的方法，包括：获取水母，将水母的伞膜和口腕分离出来；将所述的伞膜和口腕进行研磨，得到研磨物体；将所述的研磨物体进行悬浮培养，得到悬浮液；将所述的悬浮液进行除水、酶水解，酶水解后，即得到所述的I型胶原蛋白、II型胶原蛋白和V型胶原蛋白。

优选的，前述的衍生的方法中，以质量百分含量计，所述的水母包括50％口冠水母和50％哈登堡水母。

优选的，前述的衍生的方法中，其中所述的悬浮培养的温度为35℃、pH为4至8，悬浮培养的时间为24小时。

优选的，前述的衍生的方法中，其中所述的酶水解过程中使用的蛋白酶包括胰酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶或菠萝蛋白酶中的一种或两种以上的组合。

优选的，前述的衍生的方法中，其中所述的的蛋白酶为胰酶，所述的酶水解的pH为7.5至8，酶水解的温度为45℃至50℃，酶解时间为12小时；或者，所述的蛋白酶为木瓜蛋白酶，所述的酶水解的pH为6至6.5，酶水解的温度为52℃至57℃，酶解时间为8小时。

优选的，前述的方法中，其中所述的水解I型胶原蛋白、水解II型胶原蛋白和水解V型胶原蛋白中的每一个均具有4千道尔顿至20千道尔顿的平均分子质量。

优选的，前述的方法中，其中所述的水解I型胶原蛋白、水解II型胶原蛋白和水解V型胶原蛋白中的每一个均具有15千道尔顿至20千道尔顿的平均分子质量。

优选的，前述的方法中，其中所述的补充剂作为外用乳剂使用和制备。

优选的，前述的方法中，其中所述外用乳剂能预防的疾病包括：神经退行性疾病、退行性关节病、关节缺损、骨关节炎、血管疾病、疲劳、细胞氧化、光老化、皮肤状况、钙结合蛋白、记忆丧失和脑功能降低。

优选的，前述的方法中，其中所述的每日有效剂量为200mg至5000mg。

优选的，前述的方法中，其中所述的每日有效剂量为1500mg至2000mg。

优选的，前述的方法中，其中所述补充剂为口服使用。

优选的，前述的方法中，其中所述口服使用的补充剂的配方形式包括一个或多种明胶胶囊、一种或多种水溶液、一种或多种油悬浮剂、一种或多种酏剂、一种或多种片剂和粉末。

优选的，前述的方法中，其中所述的口服使用的补充剂能预防的疾病包括：神经退行性疾病、退行性关节病、关节缺损、骨关节炎、血管疾病、疲劳、细胞氧化、光老化、皮肤状况、钙结合蛋白、记忆丧失和脑功能降低。

优选的，前述的方法中，其中所述的每日有效剂量为200mg至5000mg。

优选的，前述的方法中，其中所述的每日有效剂量为1500mg至2000mg。

结合本发明最佳实施例的更详细的描述、附图和权利要求，本发明前述的和其它特点和优点得以明确。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其对象和优势，现在参考下面结合附图的简要描述。

图1是依照本发明的一个实施例的水解水母胶原蛋白粉末的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例及其优势可参考图1进行理解，其中相同参考数字指代相同元素。

本发明所述的“水母衍生材料”，即从水母中获得的材料。

一般而言，在此描述的本发明指的是一种含有来源于水母的水解I型、II型和V型胶原蛋白的组合物，一种制备该组合物的方法以及该组合物的用途。该制备方法包含研磨新鲜的、冷冻的或脱水的水母。在一个优选实施例中，该水母为口冠水母和哈登堡水母。这些种类的水母含有最高水平的I型、II型和V型胶原蛋白。其中从水母中分离出来的伞膜和口腕含有高浓度I型、II型和V型胶原蛋白。在先技术中需要将肉和骨头从动物例如鸡的尸体中切割和分离出来。水母由于它们不含骨骼、大脑或心脏而成为一种优选资源。它们由5％的固体物质和95％的水组成，这使得蛋白质的分离过程变得更简单。在制备用于口服、外用或类似用药的粉末状的I型、II型和V型胶原蛋白补充剂的整个过程中，始终采用GMP标准流程。该粉末是一种氨基酸的混合物。

粉末状的水解水母胶原蛋白的制备见图1所示。在步骤5中，获取新鲜的、冷冻的或脱水的水母并将伞膜和口腕分离出来。对由50％的口冠水母和50％的哈登堡水母构成的最终组成中的每部分进行研磨。在步骤10中，磨碎的水母在温度为35℃、pH为4至8的水溶液中，优选水中悬浮培养24小时。水母的研磨使得除盐和洗涤过程更加有效。将悬浮和培养过程重复三次以除去悬浮液中的盐。在步骤15中，将悬浮液进行除水以留下水母微粒进行纯化。通过将水母与一种或多种蛋白酶在pH和温度控制下进行培养以生成水解产物，从而进行酶水解。该水解产物总的分子质量范围为4千道尔顿至20千道尔顿。在一个优选实施例中，该水解产物的分子质量为15千道尔顿至20千道尔顿。该蛋白酶可包括胰酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶或菠萝蛋白酶，并优选可持续来源的。该pH取决于现有已知的用于水解的具体酶的最佳活化pH。在一个优选实施例中，蛋白酶胰酶在pH为7.5至8时使用。在该pH下，温度为45℃至50℃时蛋白酶是有效的。在该pH和温度范围内12小时为一个培养周期。在步骤20中，水解产物在95℃至105℃的温度下杀菌30分钟。在另一优选实施例中，木瓜蛋白酶在pH为6至6.5时使用。在该pH下，温度为52℃至57℃时木瓜蛋白酶是有效的。在该pH和温度范围内8小时为一个培养周期。在步骤25至40中，已杀菌的水解产物通过硅藻土进行过滤，然后真空浓缩、干燥形成粉末，再进行包装用于销售、使用、存储或其它。在一可选实施例中，可使用其它过滤方法，例如真空过滤。在一优选实施例中，该真空浓缩的水解产物通过一种56号的压力喷嘴喷射到热管中进行喷雾干燥。将最终的颗粒大小和网眼调至0.46g/cc，即可生成细粉。该细粉包括I型、II型和V型胶原蛋白，以及存在于水母口腕和伞膜中的其它氨基酸混合物。该粉末可采用具有塑料袋内衬的40kg的圆桶进行包装。这个过程得到了一种水溶性产品。

进一步的，前述的“最终组成中的每部分进行研磨”，将从前述的水母中分离得到的伞膜和口冠进行研磨，进一步优选的，将所述的伞膜和口冠分别进行研磨。

I型、II型和V型胶原蛋白的最终水解产物的氨基酸组成见表1所示。该水解产物的氨基酸组成可能与典型的胶原蛋白存在实质上的区别。多肽的组成和分子质量在多肽的生物同化中有所增加。该最终水解产物的矿物质含量见表2所示。在一优选实施例中，该最终水解产物由30％至40％的胶原蛋白多肽和30％至35％的矿物质例如钙、钾、钠、铁、锌、硫、镁、铜、磷、锰和氯化物组成。

表1

表2

钙	0.43％	镁	1.08％
				钾	0.435％	铜	0.0004％
钠	10.6％	磷	0.155％
				铁	0.00284％	锰	0.0％
锌	0.0035％	氯化物	17.1％
				硫	2.22％	总计	32.02674％

表3

硫酸软骨素	10.59％	黏多醣	29.4％
				透明质酸	3.21％	葡萄糖胺	0.19％
		总计	38.43％

在一实施例中，该产品的平均分子质量在15千道尔顿至20千道尔顿之间。在一优选实施例中，最终湿度含量为2％至5％。如表3所示，最终产品含有高含量的黏多糖，特别是含有高含量的硫酸软骨素和硫酸盐葡萄糖胺。

研究表明当采用口服时，水解水母胶原蛋白在与年龄有关的神经系统疾病上对提升大脑功能是有益的。口服给药可包括口腔、肠内或胃内给药。一些其它研究表明水解水母胶原蛋白对逆转光老化，减轻疲劳，预防关节炎和减少细胞氧化是有益的。此外，免疫系统随着神经系统活动的增加而得到刺激。4千道尔顿至20千道尔顿的目标分子质量范围使得人类身体容易吸收该组合物中的重要营养物。

I型胶原蛋白是人类身体中最丰富的胶原蛋白，其用于处理骨骼和皮肤的状况。II型胶原蛋白存在于关节软骨中，它的口服摄入表现出自身免疫的下降，从而导致炎症例如骨关节炎和风湿病的减轻。II型胶原蛋白对其它形式的结缔组织疾病也非常有利。V型胶原蛋白与埃勒斯-当洛斯综合征及其它基因和非基因结缔组织疾病有关联。各种类型的胶原蛋白已被发现能减少皱纹、支持关节组织的再生长、缓解关节疼痛、预防骨质疏松、减少脂肪、预防妊娠纹、帮助减肥、给肝脏解毒、修复肠漏综合症、支持头发健康生长、生长更坚硬的指甲、维持健康的牙齿、平衡荷尔蒙、缓解焦虑、促进宁静睡眠、预防动脉硬化、提高大脑的功能、以及更多的益处。根据所期望的结果通过口服或外用能有效地完成对水解I型、II型和V型胶原蛋白的补充。

该组合物可被用作营养补充剂、预防药或治疗剂。口服用药可服用粉末、片剂、油乳剂、水或油悬浮剂、硬胶囊或软胶囊、糖浆、酊剂或酏剂。这些实施例中每一个均可按照现有已知的制备医药、保健品或补充剂的方法进行制备。该最终产品可含有人造的或天然的甜味剂、调味剂、着色剂、粘合剂、增稠剂、乳化剂和防腐剂。这些配料以及它们的组合均可以增加该组合物的适口性。粘合剂可包括淀粉、明胶和阿拉伯树胶。造粒剂和崩解剂可包括玉米淀粉和海藻酸。润滑剂也可包括在该组合物中，其可包括硬脂酸镁、硬脂酸和滑石粉。此外，本领域已知的佐剂可被添加到该组合物中以提高其生物有效性。更进一步地，本领域已知的惰性赋形剂可以被使用。赋形剂可包括碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙和磷酸钠。如果采用片剂形式，片剂可以速溶，或可通过调整片剂的涂层进行缓释。缓释材料可使用如蜡、单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯。在进一步的实施例中，可使用肠溶衣。在进一步的实施例中，该组合物可采用化妆品工业中存在的形式，例如面霜、润肤露、唇膏和其它皮肤外用形式。

在口服使用配方中，将该组合物的活性成分与惰性固体稀释剂混合可以制备本领域已知的硬胶囊剂。该惰性固体稀释剂可包括碳酸钙、磷酸钙和高岭土。软胶囊配方可包括将该组合物的活性成分与水或油性介质混合。

本领域已知的水悬浮液可通过使用悬浮试剂、分散剂、润湿剂以及本领域已知的其它试剂制备得到。本领域已知的甜味剂可被使用，其包括蔗糖或糖精。

油悬浮剂可通过将该组合物的活性成分悬浮在本领域已知的一种油或多种油的混合物中得到。油悬浮剂可包含增稠剂，比如石蜡、硬石蜡或十六醇。所使用的油可为植物油、椰子油、花生油、矿物油或其它。

糖浆和酏剂可采用本领域已知的甜味剂、缓和剂、防腐剂、调味剂和着色剂制备得到。

研究结果表明存在于果汁中的抗坏血酸与水解胶原蛋白粉末联合使用时能促进结缔组织的形成。由于这个原因，在一优选实施例中，在口服之前将水解胶原蛋白粉末与酸性果汁混合。此外，果汁可以是使用者预知的与该组合物的活性成分一起混合在片剂中的粉末状抗坏血酸。

在一优选实施例中，该活性成分在一个或多个上述实施例中制备得到。该组合物可作为营养补充剂进行口服。该水解胶原蛋白以200mg至5000mg的每日剂量进行服用。在一优选实施例中，每日有效剂量为1500mg至2000mg。在另一优选实施例中，水解胶原蛋白在空腹时与含有抗坏血酸(维生素C)的饮料一起服用。在一优选实施例中，水解胶原蛋白先与含有抗坏血酸的饮料混合，再服用该混合物。

本发明在此通过特定实施例进行的描述仅仅是示意性的。尽管对本领域技术人员而言是显而易见的，然而本发明的构思可通过其他方式体现。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (10)

1.一种水母衍生材料，包括：

30-40%水解胶原蛋白，30-35%矿物质和25-40%其它材料的混合物，其中所述水解胶原蛋白限定为水解I型胶原蛋白、水解II型胶原蛋白和水解V型胶原蛋白，所述水解胶原蛋白具有4千道尔顿至20千道尔顿的平均分子质量；所述矿物质包括钙、钾、钠、铁、锌、硫、镁、铜、磷、锰和氯化物，所述其它材料包括软骨素、透明质酸、黏多糖和葡萄糖胺；水母衍生材料从包含口冠水母和哈登堡水母的一群水母中衍生得到；以质量百分含量计，所述的水母包括50%口冠水母和50%哈登堡水母；

所述的衍生的方法包括：

获取水母，将水母的伞膜和口腕分离出来；

将所述的伞膜和口腕进行研磨，得到研磨物体；

将所述的研磨物体进行悬浮培养，得到悬浮液；

将所述的悬浮液进行除水、酶水解，酶水解后，即得到所述的I型胶原蛋白、II型胶原蛋白和V型胶原蛋白；

所述的酶水解过程中使用的蛋白酶为胰酶，所述的酶水解的pH为7.5至8，酶水解的温度为45°C至50°C，酶解时间为12小时；或者，

所述的酶水解过程中使用的蛋白酶为木瓜蛋白酶，所述的酶水解的pH为6至6.5，酶水解的温度为52°C至57°C，酶解时间为8小时。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：

所述的悬浮培养的温度为35℃、pH为4至8，悬浮培养的时间为24小时。

3.根据权利要求1所述的材料，其中所述水解I型胶原蛋白、水解II型胶原蛋白和水解V型胶原蛋白中的每一个均具有4千道尔顿至20千道尔顿的平均分子质量。

4.根据权利要求3所述的材料，其中所述水解I型胶原蛋白、水解II型胶原蛋白和水解V型胶原蛋白中的每一个均具有15千道尔顿至20千道尔顿的平均分子质量。

5.权利要求1所述的材料，其中所述水母衍生材料被制备成转运载体，所述转运载体为一种或多种明胶胶囊。

6.权利要求1所述的材料，其中所述水母衍生材料被制备成转运载体，所述转运载体为一种或多种水溶液。

7.权利要求1所述的材料，其中所述水母衍生材料被制备成转运载体，所述转运载体为一种或多种油悬浮剂。

8.权利要求1所述的材料，其中所述水母衍生材料被制备成转运载体，所述转运载体为一种或多种酏剂。

9.权利要求1所述的材料，其中所述水母衍生材料被制备成转运载体，所述转运载体为一种或多种片剂。

10.权利要求1所述的材料，其中所述水母衍生材料被制备成转运载体，所述转运载体为粉末。

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