ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композиции для снижения всасывания жира в желудочно-кишечном тракте и к способу получения и применения этой композиции. Композиция содержит источник пищевого волокна вместе с циклодекстрином.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ИЗОБРЕТЕНИЮ
Существует явная взаимосвязь между увеличением массы, ожирением и рядом общих патологических нарушений и нарушений обмена веществ, включающих диабет, резистентность к инсулину, метаболический синдром, сердечно-сосудистое заболевание, гипертензию, атеросклероз и повышенные уровни липидов в крови. Вследствие увеличивающегося уровня распространения избыточного веса и ожирения среди населения земли, регуляция массы тела становится ключевым элементом современного здравоохранения, и срочно необходимы более эффективные способы снижения массы.
Избыточная масса тела и ожирение происходят в результате уровня потребляемой энергии, который превосходит энергозатраты организма. Снижение масса тела можно обеспечивать посредством снижения общего потребление калорий из рациона, или посредством снижения потребления калорий, вносимых конкретными компонентами рациона. Например, потребление калорий можно снижать, контролируя потребление входящего в рацион жира или контролируя всасывание жира in vivo. Ввиду его роли в патогенезе сердечно-сосудистого заболевания, контроль потребления жира является особо важным.
Изменения образа жизни являются очень трудновыполнимыми, и т.к. физическая активность в развитых странах продолжает снижаться, и развивающиеся страны принимают западный стиль рационов, ожидают повышение уровня распространения ожирения и ассоциированных с ним проблем со здоровьем по всему миру. Однако эффективность существующих лекарственных средств и добавок, способствующих контролю массы или потере веса, очень вариабельна, в частности, если их не применяют в сочетании с ограниченным рационом по калориям дополнительно с комплексом физической нагрузки.
На сегодняшний день существует два лекарственных средства против ожирения, одобренных Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США, орлистат и сибутрамин. Орлистат, продаваемый под названиями Xenical и Alli, ингибируют активность панкреатической липазы в тонком кишечнике. Панкреатическая липаза расщепляет триглицериды до жирных кислот и моноглицеридов, которые затем всасываются в теле. Таким образом, ингибирование активности липазы эффективно снижает всасывание жира. Рекомендуют рацион с пониженным содержанием жира во время приема этого медикамента. В отсутствии значительных изменений рациона неблагоприятные эффекты желудочно-кишечного дискомфорта, диарея и метеоризм ограничивают его применение. (См. Heck et al.: Orlistat, a new lipase inhibitor for the management of obesity, Pharmacotherapy 20:270-279. 2000). Также опубликовано 32 сообщения о тяжелых повреждениях печени, включая 6 случаев печеночной недостаточности, у пациентов, принимавших это средство с 1999 по 2008 гг. (пресс-релиз Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США от 24 августа 2009 г.). Сибутрамин, продаваемый под названиями Meridia и Reductil, представляет собой ингибитор обратного захвата серотонина и норадреналина и снижает массу тела, подавляя аппетит. Он обладает значительными побочными эффектами, такими как гипертензия, и изменения образа жизни, такие как рацион с пониженным содержанием жира, также рекомендуют пациентам, принимающим это средство.
Ввиду профилей побочных эффектов и ограниченной эффективности этих одобренных средств, в данной области срочно необходимы дополнительные эффективные средства с отсутствием или с минимальными побочными эффектами.
Хитозан, который получают из панцирей ракообразных, может "захватывать" или абсорбировать большие количества жира и таким образом ингибировать всасывание жира в желудочно-кишечном тракте. Его активность по меньшей мере до известной степени зависит от pH и типа липидов.
Противо-гиперлипидемические действия ряда содержащих растительное волокно веществ, таких как пектин, волокно кукурузы, бета-глюкан, гуаровая камедь, гуммиарабик, псиллиум, глюкоманнан и т.п., давно известны. Основная связывающая жир составляющая этих растительных веществ, независимо от конкретного растительного происхождения, представляет собой ионный полисахарид, называемый пектином. Пектин, обнаруженный в стенках растительных клеток, представляет собой естественную часть рациона человека, но не вносит значительный вклад в питание. Пектин широко обнаружен в растениях, таких как цитрусовые, яблоко и кактус.
Однако отсутствует научное доказательство эффективности веществ на основе волокна, таких как волокно кукурузы, гуаровая камедь и гуммиарабик, в качестве противо-гиперлипидемических средств. Кроме того, противо-гиперлипидемическое действие часто ставят под сомнение ввиду высоких доз, которые необходимы для определенных растительных волокон, например, псиллиум дают в дозе до 10,2 г/сутки. Без достаточного потребления воды эти высокие дозы волокна часто повышают риск кишечной непроходимости. Вопросы безопасности также возникают для продуктов растительного волокна, таких как глюкоманнан, который может вызывать закупоривание ввиду его высокого показателя набухания, и бета-глюкан, который может вызывать приступы аллергии у индивидуумов с аллергией на глютен. Дополнительно потребление большого количества пищевого волокна часто обладает нежелательными побочными эффектами, такими как метеоризм, и рацион, включающий более 60 г волокна в сутки, может приводить к дефициту минералов, таких как кальций, железо или цинк.
Различные виды кактуса, которые обычно широко обнаружены в Мексике, в некоторых странах Южной Америки и других пустынных и полупустынных частях света, широко выращивают как продовольственные культуры. Наиболее важный из этих одомашненных видов кактуса представляет собой Opuntia ficus-indica, плоды которого (туна) и листья (нопаль) употребляют, и этот кактус также предлагают в качестве промышленного источника пектина.
Опубликовано, что пектин из Opuntia ficus-indica является эффективеным для снижения холестерина в сыворотке посредством механизма, подобному механизму связывания желчной кислоты, приводящего к повышению фекальной экскреции желчных кислот, что может затем повышать синтез печенью желчных кислот и снижение уровня холестерина в печени, что приводит к высокому показателю синтеза эндогенного холестерина и сниженным концентрациям холестерина в сыворотке (Fernandez et al: J. Nutr. 1990 120 1283-1290; J. Nutr. 1992 122 2330-2340; J. Nutr. 1994 124 817-824). Однако эти экспериментальные подходы дали противоречивые результаты, которые независимо не подтвердили. Таким образом, механизмы, лежащие в основе действия пектина, еще однозначно не выяснены.
Порошкообразные препараты различных растительных частей Opuntia ficus-indica являются коммерчески доступными. В большинстве случаев в них использованы высушенные и измельченные в порошок растительные части, которые не подвергают любой другой обработке.
В европейском патенте No. 1377183 описан препарат, обладающий свойствами закреплять жиры, полученный из естественных кладодиев кактуса Opuntia ficus-indica. Этот препарат находится в форме порошка, содержащего частицы, по меньшей мере 70% которых по массе меньше 100 мкм, и изготовлен без химической конверсии или присадки, таким образом, поддерживая природную способность волокон связывать жир. В данном описании подчеркнута способность волокна кактуса закреплять или связывать жир, основанная на конкретном соотношении между жиром и волокном.
Другие растения, такие как Camellia sinensis, Ascophyllum nodosum, Tellima grandiflora, Garcinia cambogia и Salacia reticulata исторически применяют в качестве противо-гиперлипидемических средств, как в качестве единственных активных ингредиентов или в сочетании. В частности, экстракты Salacia reticulata широко применяют в аюрведической медицине и в Японии для профилактики и лечения гиперлипидемии, диабета и других состояний. Различные компоненты этих экстрактов обладают гипогликемическим действием, ингибируют активность ряда ферментов, вовлеченных в метаболизм углеводов, и повышают чувствительность к инсулину. Водный экстракт из стебля и корня Salacia reticulata обладает потенциальной ингибирующей активностью в отношении альфа-глюкозидазы и альфа-амилазы.
Опубликовано, что циклодекстрины, в частности альфа-циклодекстрин, может оказывать положительное воздействие на уровни липидов в крови или предотвращать увеличение массы тела. Однако необходима очень высокая суточная дозировка, чтобы продемонстрировать любой достоверное действие.
Одним из предложенных в данной области способов поддержания нормальных уровней холестерина крови и контроля массы тела является контроль всасывания жира из рациона. Предлагают много возможностей для обеспечения этого контроля, но вероятность успешного исхода варьирует. В способах в известном уровне техники существуют проблемы в виде необходимости высокой дозы, приводящей к любому наблюдаемому эффекту, и вредных побочных эффектов, таких как метеоризм, диарея, колики в животе и вздутие, связанные с потреблением рациона с высоким содержанием волокна. Эти факторы ограничивают приемлемость продуктов известного уровня техники потребителями ввиду нежелательных побочных эффектов и относительно высокой стоимость лечения или поддержания. Таким образом, существует постоянная потребность в новых композициях и способах для поддержания нормальных уровней холестерина в крови и контроля масса тела и/или ожирения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей продукт волокна растительного или нерастительного происхождения и циклодекстрин, и к получению и применению этой композиции.
В первом аспекте изобретение относится к композиции для снижения всасывания входящего в рацион жира, содержащей:
a) препарат пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения, и
b) по меньшей мере один циклодекстрин.
Циклодекстрин применяют в достаточном количестве, при котором способность волокна связывать жир увеличивается относительно композиции без компонента циклодекстрина.
В одной из форм изобретение относится к композиции, содержащей смесь препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения и по меньшей мере один циклодекстрин, для снижения всасывания входящего в рацион жира.
В альтернативной форме изобретение относится к пригодному к потреблению медицинскому препарату для снижения всасывания входящего в рацион жира, содержащему:
a) препарат пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения, и
b) по меньшей мере один циклодекстрин.
Циклодекстрин применяют в достаточном количестве, при котором способность волокна связывать жир увеличивается относительно композиции без компонента циклодекстрина.
В другой форме изобретение относится к пригодному к потреблению медицинскому препарату, содержащему смесь препаратов пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения и по меньшей мере один циклодекстрин, для снижения всасывания входящего в рацион жира.
Пригодной к потреблению медицинский препарат может, например, представлять собой пищевую добавку или продукт заменитель пищи.
Следует ясно понимать, что композициям по изобретению можно придавать любую форму продукта, подходящую для перорального потребления, или любую другую известную или иную эффективную форму для перорального введения. В некоторых вариантах осуществления препарат пищевого волокна содержит нерастворимое волокно. В некоторых вариантах осуществления препарат пищевого волокна содержит растворимое волокно. В некоторых вариантах осуществления препарат пищевого волокна содержит нерастворимое и растворимое волокно.
Как определено в настоящем документе, пищевое волокно растительного происхождения содержит съедобное растительное волокно, которое захватывает, абсорбирует или иным образом связывает жир.
Как определено в настоящем документе, пищевое волокно нерастительного происхождения содержит любое съедобное производное полисахарида, включая хитозан, который захватывает, абсорбирует или иным образом связывает жир.
В некоторых вариантах осуществления препарат растительного волокна получают из съедобного растения Cactaceae, принадлежащего к семейству Opuntioideae, более конкретно к роду Opuntia, и даже более конкретно к виду Opuntia ficus-indica. В некоторых вариантах осуществления препарат растительного волокна получают из кладодиев Opuntia ficus-indica.
В других вариантах осуществления виды Cactaceae получают из Opuntia robusta, Opuntia amylacea, Opuntia steptracantha, Opuntia megacantha и Opuntia cochenillifera или из их производных.
В других вариантах осуществления препарат растительного волокна получают из группы растворимых волокон, включая в качестве неограничивающих примеров гуммиарабик, гуаровую камедь, низкий-метокси и высокий-метокси пектин, бета-глюканы овса и ячменя, каррагенан, псиллиум и их производные, и из группы нерастворимых волокон, включая в качестве неограничивающих примеров волокно шелухи овса, волокно кожуры гороха, волокно кожуры сои, волокно соевых бобов, волокно сахарной свеклы, целлюлозу, кукурузные отруби и их производные, или из сочетания одной или нескольких этих растворимых и нерастворимых волокон.
Как применяют в настоящем документе, термин "циклодекстрин" включает незамещенный альфа-, бета- и гамма-циклодекстрин и замещенные альфа-, бета- и гамма-циклодекстрины, такие как гидроксиалкил-, алкил-, сульфоаллиловый эфир, гликозилированные, мальтозированные и частично ацетилированные альфа-, бета- и гамма-циклодекстрины и их полимерные производные, и сочетания двух или более этих соединений. "Полимерное производное" циклодекстрина относится к поперечно сшитому циклодекстрину, в котором мономеры ковалентно связаны друг с другом посредством эпихлоргидрина или другого подходящего бифункционального химического реагента. Средняя молекулярная масса водорастворимых полимеров циклодекстрина составляет предпочтительно от 1800 до 5000 Дальтон.
В некоторых вариантах осуществления циклодекстрин представляет собой гамма-циклодекстрин. В некоторых вариантах осуществления композиция содержит препарат пищевого волокна и циклодекстрин в массовом отношении между 1:99 и 99:1.
В одном из вариантов осуществления массовое отношение препарата пищевого волокна и циклодекстрина находится между 95:5 и 60:40. В другом варианте осуществления массовое отношение препарата пищевого волокна и циклодекстрина находится между 85:15 и 65:35.
Продукт можно формулировать вместе с другими ингредиентами, включая другие активные ингредиенты, которые можно добавлять к композиции или можно образовывать комплекс с кольцом циклодекстрина для получения защищенного комплекса включения. Последний является особенно пригодным, если состав содержит ингредиенты с горьким привкусом или летучие чувствительные к деградации вещества, такие как ароматизаторы и определенные витамины.
Во втором аспекте изобретение относится к композиции или к пригодному к потреблению медицинскому препарату, как описано выше, подходящему для лечения гиперлипидемии и/или ожирения.
В третьем аспекте изобретение относится к композиции или к пригодному к потреблению медицинскому препарату, как описано выше, и биологически активному средству, подходящему для лечения ожирения.
В четвертом аспекте изобретение относится к композиции или к пригодному к потреблению медицинскому препарату, как описано выше, и биологически активному средству, подходящему для лечения гиперлипидемии.
Во втором, третьем и четвертом аспектах биологически активное средство можно выбирать из группы, состоящей из изменяющих всасывание средств, включая фармацевтически активные средства, такие как орлистат и цетилистат, или полученные естественным образом ингредиенты, такие как экстракт белой фасоли; изменяющих аппетит средств, включая фармацевтически активные средства, такие как сибутрамин, фентермин, диэтилпропион, римонабант и бензфетамин, или полученные естественным образом ингредиенты, такие как картофельный крахмал и глюкоманнан; изменяющих метаболизм средств, таких как моксонидин или полученные естественным образом ингредиенты, такие как экстракты зеленого чая, Citrus aurantium или Garcinia cambogia; снижающих холестерин средств, включая фармацевтически активные средства, такие как статины (например, аторвастатин, симвастатин, ловастатин, правастатин, розувастатин и т.д.), фибраты (например, гемфиброзил, безафибрат, фенофибрат или ципрофибрат), витамин B3 (ниацин), секвестранты желчных кислот (например, колестипол, холестирамин), или полученные естественным образом ингредиенты, такие как растительные соединения стерина (например, ситостерин, стигмастерин, кампестенрин) или любого их сочетания.
Пероральный пригодный к потреблению медицинский препарат, применяемый для снижения всасывания жира, может периодически вызывать нежелательные эффекты, например, препарат, который снижает всасывание жира, может влиять на всасывание жирорастворимых витаминов, потребление рациона с высоким содержанием волокна может приводить к снижению всасывания кальций и т.д. Для уменьшения такого риска можно добавлять питательный ингредиент.
Таким образом, пригодный к потреблению медицинский препарат по изобретению может дополнительно содержать питательный ингредиент. Питательный ингредиент можно выбирать из группы, состоящей из витаминов и минералов и любого их сочетания.
Витамин может представлять собой любой из ряда витаминов или соответствующих питательных веществ, неограничивающие примеры которых включают витамин A, витамин D, витамин E, витамин K, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, витамин B12, каротиноиды (например, бета-каротин, зеаксантин, лютеин, ликопен), ниацин, фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, биотин, витамин C, холин, инозитол, соли и их производные, и их сочетания. Следует отметить, что жирорастворимые витамины и питательные вещества способны связываться с активными средствами композиции, и таким образом могут плохо всасываться.
Минерал может представлять собой любой из ряда минералов, неограничивающие примеры которых включают кальций, фосфор, магний, железо, цинк, марганец, медь, йод, натрий, калий, молибден, селен, хром, хлорид и их сочетания.
В некоторых вариантах осуществления композиция или пригодный к потреблению медицинский препарат находится в подходящей пероральной лекарственной форме, например, таблетка, каплет, мягкий гель, порошок, раствор, суспензия, эмульсия, гель и т.д.
Композиция или пригодный к потреблению медицинский препарат может дополнительно содержать один или несколько носителей, разбавителей или фармацевтически приемлемых эксципиентов. В некоторых вариантах осуществления носитель, разбавитель и другие эксципиенты выбраны в зависимости от способа введения, и специалисты в данной области смогут определить наиболее подходящий состав для каждого конкретного случая. В одном из вариантов осуществления эксципиент выбран из группы, состоящей из антиадгезивов, связывающих средства, покрывающих средств, дезинтегрантов, наполнителей и разбавители, ароматизатора, красителей, способствующего скольжению средства, смазочных средств, консервантов, сорбентов, подсластителей и их сочетаний.
Способы и фармацевтические носители для получения фармацевтических композиций и лекарственных форм хорошо известны в данной области, например, как указано в руководствах, таких как Remington's Pharmaceutical Sciences, 20th Edition, Williams & Wilkins, Pennsylvania, USA.
В других вариантах осуществления пригодный к потреблению медицинский препарат можно формулировать для модификации высвобождения биологически активного средства. Пероральные лекарственные формы можно покрывать кишечнорастворимой оболочкой или покрывать поверхностным слоем с замедлителем для контроля и/или задержки растворения биологически активных средств. Альтернативно лекарственную форму, содержащую замедляющие эксципиенты для обеспечения матрично-формированного длительного или модифицированного высвобождения, или биологически активные средства, которые покрыты или инкапсулированы для модификации растворения и профилей высвобождения, можно использовать для обеспечения различных сочетаний биологически активных средств и питательных веществ или с целью максимизации биодоступности и физиологического эффекта, в частности, если лекарственная форма содержит композицию по изобретению и дополнительные питательные вещества.
В пятом аспекте изобретение относится к способу снижения всасывания входящего в рацион жира, включающему этап введения композиции или медицинского препарата по изобретению нуждающемуся в таком лечении индивидууму.
В шестом аспекте изобретение относится к способу снижения увеличения массы, включающему этап введения композиции или медицинского препарата по изобретению нуждающемуся в таком лечении индивидууму.
В седьмом аспекте изобретение относится к способу лечения ожирения, включающему этап введения композиции или медицинского препарата по изобретению нуждающемуся в таком лечении индивидууму.
В восьмом аспекте изобретение относится к способу лечения гиперлипидемии, включающему этап введения композиции или медицинского препарата по изобретению нуждающемуся в таком лечении индивидууму.
В девятом аспекте изобретение относится к применению композиции или медицинского препарата по изобретению для:
a) снижения всасывания входящего в рацион жира,
b) лечения ожирения,
c) снижения увеличения массы,
d) поддержания нормального уровня липидов или холестерина в крови, или
e) лечения гиперлипидемии.
В десятом аспекте изобретение относится к применению композиции или медицинского препарата по изобретению при получении лекарственного средства для:
a) снижения всасывания входящего в рацион жира,
b) лечения ожирения,
c) снижения увеличения массы,
d) поддержания нормального уровня липидов или холестерина в крови, или
e) лечения гиперлипидемии.
В одиннадцатом аспекте изобретение относится к композиции или медицинскому препарату по изобретению для:
a) снижения всасывания входящего в рацион жира,
b) лечения ожирения,
c) снижения увеличения массы,
d) поддержания нормального уровня липидов или холестерина в крови, или
e) лечения гиперлипидемии.
Композицию или медицинский препарат ежедневно перорально вводят индивидууму. Композицию или медицинский препарат желательно вводить во время или после приема пищи в зависимости от характера пероральной лекарственной формы, например, капсулу или порошок можно вводить приблизительно от 30 минут до одного часа после приема пищи.
Индивидуум представляет собой млекопитающее. Млекопитающее может представлять собой человека или может представлять собой домашнее, животное-компаньон или животное зоопарка. Хотя в частности предполагают, что композиции по изобретению пригодны для применения для людей, они также пригодны для ветеринарного лечения, включая лечение животных-компаньонов, таких как собаки и кошки, домашние животные, такие как лошади, крупный рогатый скот и овца, или животные зоопарка, такие как не являющиеся человеком приматы, животные семейства кошачьих, собачьих, полорогие жвачные животные и копытные.
Дозировка определяется по усмотрению лечащего врача или ветеринара и зависит от характера и статуса состояния, подлежащего лечению, возраста и общего состояния здоровья подлежащего лечению индивидуума и любого предшествующего лечения, которое могли проводить. Предположительно можно использовать широкий диапазон доз, вследствие нетоксического характера композиции. Например, доза может составлять до 7,5 г в сутки.
В некоторых вариантах осуществления дозы находятся в диапазоне от 500 мг до 1,5 г на прием пищи при приеме от 2 до 3 раз в сутки. Таким образом, доза может составлять 500, 555, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450 или 1500 мг на прием пищи.
В двенадцатом аспекте изобретение относится к способу получения смеси композиции по изобретению, включающему этапы:
a) смешивания препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения по меньшей мере с одним циклодекстрином;
b) добавления воды,
c) подвергание сформированной таким образом смеси воздействию сдвигающей силы приблизительно при температуре окружающей среды до смешивания до гомогенности;
d) сушки смеси для обеспечения содержания воды 5% или ниже, и
e) уменьшение размера частиц высушенной смеси.
Например, сдвигающую силу на этапе d) можно соответственно применять посредством совместного перемешивания с применением двухвинтовых смесителей, с последующей экструзией; уменьшение размера частиц на этапе f) можно обеспечивать посредством измельчения и просеивания через сито с подходящим размером ячеек, такое как EP сито номер 5 или номер 10.
Следует понимать, что простую физическую смесь препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения, циклодекстрина и любых других ингредиентов можно получать, сочетая хорошо известные в данной области способы.
В тринадцатом аспекте изобретение относится к способу увеличения способности связывать жир препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения, включающему этап подвергания волокна физическому взаимодействию с циклодекстрином.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 представляет собой график, иллюстрирующий действие различных композиций волокна кактуса и циклодекстрина на биодоступность жира в модельной эмульсии.
Фигура 2 представляет собой график, иллюстрирующий действие против ожирения в группе носителя (родниковая вода), в первой группе лечения (препарат волокна кактуса и гамма-циклодекстрина в отношении 7,5:1,5) и во второй группе лечения (волокно кактуса).
Фигура 3 представляет собой график, иллюстрирующий неперевариваемость жира в группе носителя (родниковая вода), в первой группе лечения (препарат волокна кактуса и гамма-циклодекстрина в отношении 7,5:1,5) и во второй группе лечения (волокно кактуса).
Фигура 4 представляет собой гистограмму, иллюстрирующую деэмульгирующую способность различных волокон растительного и нерастительного происхождения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как описано в настоящем документе, "пригодный к потреблению медицинский препарат" представляет собой пищевую или оздоровительную пищевую добавку, которая одобрена для потребления внутрь, но сама по себе не является пищей.
"Съедобное" растение или продукт означает продукт, который люди или животные могут принимать внутрь без возникновения любых значительных неблагоприятных воздействий. Минорные и/или транзиторные неблагоприятные воздействия могут допускать.
"Волокно" представляет собой полисахаридную составляющую, которая не распадается на легко всасываемые остатки в желудке или тонком кишечнике. Растворимые волокна являются более растворимыми в воде относительно нерастворимых волокон. Пищевое волокно дополнительно классифицируют как поддающееся ферментации или неподдающееся ферментации, в зависимости от того, переваривают или не переваривают микроорганизмы непереваренные волокна в толстом кишечнике.
Выражение "биодоступность жира" относится к степени и показателю, при которых жиры всасываются в теле из кишки.
Выражение "всасывание входящего в рацион жира" относится к способу, в ходе которого продукты переваривания жиров, содержащихся в рационе, проходят через слизистую кишки в кровь или лимфу. Входящий в рацион жир преимущественно представляет собой нейтральный жир или триглицерид, и также содержит фосфолипиды, стерины, такие как холестерин, и множество минорных липидов, включая жирорастворимые витамины. Тонкий кишечник также содержит липиды из слущенных клеток эпителия и приносимый с желчью холестерин. Для всасывания триглицерида крупные агрегаты входящего в рацион триглицерида, которые практически нерастворимы в водной среде, необходимо физически расщепить и удерживать в виде суспензии; этот способ называют эмульгированием. Молекулы триглицерида также необходимо переварить ферментативным путем до получения моноглицерида и жирных кислот, которые могут эффективно диффундировать или транспортироваться в эритроциты. Эти два способа опосредованы солями желчных кислот и панкреатической липазой, которые смешаны с химусом и действуют в просвете тонкого кишечника. Соли желчных кислот также необходимы для растворения других липидов, включая холестерин.
"Волокно кактуса" относится к порошку волокна кактуса, изготовленного из кактуса, принадлежащего к семейству Opuntioideae. В одной форме изобретения этот порошок изготавливают из Opuntia ficus-indica описанным в патентная заявка США № US 20040126444 способом.
"Циклодекстрины" (CD), иногда называемые циклическими декстринами, представляют собой производные модифицированного ферментативным путем крахмала, циклических олигомеров мальтозы, составленных из D-глюкозных остатков. (Szejtli, J.: Cyclodextrin Technology, Kluwer Ed. Dordrecht, Holland, 1988.) Изготавливаемые в промышленном масштабе коммерчески доступные циклодекстрины называют альфа-, бета- и гамма-циклодекстрины. Они состоят из шести, семи или восьми глюкозных остатков, связанных альфа-1,4-гликозидными связями. Альфа-циклодекстрин представляет собой циклогексаамилозу, бета-циклодекстрин представляет собой циклогептаамилозу, и гамма-циклодекстрин представляет собой циклооктаамилозу. Все три класса циклодекстринов признаны регулирующими органами как попадающие в категорию продуктов, являющихся "признанными безопасными". Как применяют в настоящем документе, термин "циклодекстрин" также включает замещенные альфа-, бета- и гамма-циклодекстрины, такие как гидроксиалкил-, алкил-, сульфоаллиловый эфир, гликозилированные, мальтозированные и частично ацетилированные альфа-, бета- и гамма-циклодекстрины, их полимерные производные и любые их сочетания. Циклодекстрин, как применяют в настоящем документе, можно дополнительно распространять на применение декстриновой группы, которая также включает мальтодекстрин и его производные этих соединений.
"Полимерное производное" циклодекстрина относится к поперечно сшитому циклодекстрину, в котором мономеры ковалентно связаны друг с другом посредством эпихлоргидрина или другого подходящего бифункционального химического реагента. Средняя молекулярная масса водорастворимых полимеров циклодекстрина составляет предпочтительно от 1800 до 5000 Да.
"Смесь", как обозначено в примерах в настоящем документе, представляет собой твердый препарат, формированный смешиванием пищевого волокна и циклодекстрина, в условиях при которых циклодекстрин способен взаимодействовать с волокнистым матриксом пищевого волокна, например, посредством подвергания пищевого волокна и циклодекстрина воздействию сдвигающей силы.
"Деэмульгирующая способность", "деэмульгирующее действие" или "деэмульгирующая эффективность" означают удаление перевариваемых микрометровых каплей липидов из модельного химуса (эмульсии), индуцируя их коалесцирование и таким образом трансформируя их в неперевариваемые миллиметровые капли. Деэмульгирующая способность композиции или средства служит показателем его способности ингибировать эмульгирование липидов в кишке, и таким образом ингибировать всасывание липидов. Деэмульгирующая способность также коррелирует со способностью связывать жир или способностью композиции элиминировать жир.
Как применяют в настоящем документе, термин "жир", если не указано иначе, означает масла, липиды, маслянистые вещества или их сочетания.
"Гиперлипидемия" представляет собой увеличение липидов в кровотоке. Эти липиды включают холестерин, сложные эфиры холестерина, фосфолипиды и триглицериды.
"Соль желчной кислоты" представляет собой естественное поверхностно-активное вещество, которое является основным для эффективного пищеварения и всасывания жиров при метаболизме. Соли желчных кислот представляют собой желчные кислоты, конъюгированные с глицином или таурином. У людей наиболее важными желчными кислотами являются холевая кислота, дезоксихолевая кислота и хенодезоксихолевая кислота. До секреции печенью они конъюгированы с глицином или таурином. Соли желчных кислот действуют в некоторой степени как детергенты, помогая эмульгировать жиры до тонкодисперсной микроэмульсии. Увеличивая межфазную площадь поверхности жиров в химусе (полужидкая масса частично переваренной пищи, выделенная желудком в двенадцатиперстную кишку), соли желчных кислот содействуют энзиматической активности липаз, и таким образом помогают всасыванию жирной кислоты из тонкого кишечника. Если соли желчных кислот отсутствуют в двенадцатиперстной кишке, или если они связаны так, что их активность блокирована, не все жиры способны перевариваться, и неабсорбированный жир выделяется в фекалии.
В некоторых вариантах осуществления композиция содержит пищевое волокно и циклодекстрин в массовом отношении от 1:99 до 99:1. Таким образом, отношение может составлять 1:99, 2:98, 3:97, 4:96, 5:95, 6:94, 7:93, 8:92, 9:91, 10:90, 11:89, 12:88, 13:87, 14:86, 15:85, 16:84 17:83, 18:82, 19:81, 20:80, 21:79, 22:78, 23:77, 24:76, 25:75, 26:74, 27:73, 28:72, 29:71, 30:70, 31:69, 32:68, 33:67, 34:66, 35:65, 36:64, 37:63, 38:62, 39:61, 40:60, 41:59, 42:58, 43:57, 44:56, 45:55, 46:54, 47:53, 48:52, 49:51, 50:50, 51:49, 52:48, 53:47, 54:46, 55:45, 56:44, 57:43, 58:42, 59:41, 60:40, 61:39, 62:38, 63:37, 64:36, 65:35, 66:34, 67:33, 68:32, 69:31, 70:30, 71:29, 72:28, 73:27, 74:26, 75:25, 76:24, 77:23, 78:22, 79:21, 80:20, 81:19, 82:18, 83:17, 84:16, 85:15, 86:14, 87:13, 88:12, 89:11, 90:10, 91:9, 92:8, 93:7, 94:6, 95:5, 96:4, 97:3, 98:2 или 99:1.
В одном из вариантов осуществления массовое отношение пищевого волокна и циклодекстрина находится между 95:5 и 60:40. В другом варианте осуществления массовое отношение пищевого волокна и циклодекстрина находится между 85:15 и 65:35.
Разработана модель in vitro, которая имитирует химус желчь-жир (эмульсия) in vivo, для оценки эффективности изучаемых веществ.
Обнаружено, что полученная с дезоксихолатом Na эмульсия представляет собой наиболее подходящий модельный химус, т.к. на ней установили изменения, которые являются значимыми в способе переваривания жира, демонстрирующий более ясный и соответствующий результат. Однако также можно использовать эмульсии, полученные из соевого лецитина.
На модельных эмульсиях жир - дезоксихолат Na продемонстрирована подходящая стабильность для относительно быстрых сравнительных лабораторных испытаний. Изменения в стабильности зарегистрированы, когда эти эмульсии подвергали действию порошка кактуса, волокна яблока, волокна овса, акульего хряща, хондроитинсульфата, хитозана, циклодекстринов или сочетаниям каждого из этих волокон с циклодекстрином. Затем разработали стадию раздельных исследований для обеспечения визуализации и количественного представления способа деэмульгирования во времени.
Продемонстрировано экспоненциально повышенное деэмульгирующее действие для определенных сочетаний волокна/циклодекстрина в экспериментальной модели эмульсии жир - соль желчной кислоты с применением смешанной композиции по изобретению. Степень вызванного композицией деэмульгирования модельной эмульсии жир - соль желчной кислоты служит показателем способности композиций по изобретению ингибировать эмульгирование липидов in vivo солями желчных кислот, и таким образом ингибировать всасывание входящего в рацион жира.
Без желания быть ограниченными любым предложенным механизмом для наблюдения повышенных эффектов, авторы полагают, что определенные пищевые волокна подвергаются физическому взаимодействию, когда смешаны с циклодекстрином, который по существу увеличивает их способность связывать жир или эмульгировать жир, и что структурные изменения, происходящие во время физического взаимодействия, вместе со свойствами природных ингредиентов приводят к повышенному эффекту в снижении всасывания входящего в рацион жира. Таким образом, в дополнение к применению значительно более низкой дозы циклодекстрина, что предложено в известном уровне техники, физическое взаимодействие между определенными пищевыми волокнами и циклодекстрином ранее не описывалось или не предполагалось.
Авторы обнаружили, что деэмульгирование жира пищевыми волокнами растительного и нерастительного происхождения, и в частности волокном кактуса, волокном яблока и хитозаном, в экспериментальной модели эмульсии жир - соль желчной кислоты in vitro можно улучшать посредством предварительной обработки циклодекстрином. Авторы также продемонстрировали на этой модели, что низкая дозировка циклодекстрина в смеси с определенными растительными волокнами, включая волокно кактуса или волокно яблока, проявляет более высокую эффективность, чем композиции известного уровня техники, в которых применяют значительно более высокую дозу циклодекстрина, таким образом, понижая стоимость профилактики или лечения.
В исследованиях in vitro с модельной эмульсией обнаружено, что волокно кактуса само по себе является эффективным деэмульгирующим средством, что приводит к агломерации микроразмерных капель эмульсии, в итоге вызывая разделение фаз жира и воды в эмульсии. Также продемонстрировано, что циклодекстрин сам по себе не оказывает деэмульгирующего действия в модельной эмульсии. Это явление вероятно можно отнести к аффинности поверхностно-активных веществ к волокну кактуса. Меру деэмульгирования, установленную посредством тестируемых веществ, применяли в качестве показателя способности этих веществ снижать биодоступность жира in vivo. Хотя авторы полагают, что конкретный класс или идентичность циклодекстрина в указанных выше экспериментах не важны, обнаружено, что гамма-циклодекстрин является наиболее эффективным.
В серии дополнительных исследований продемонстрировано, что хотя простая физическая смесь и предварительно обработанная смесь волокна кактуса с циклодекстринами приводит к увеличению деэмульгирующей способности по сравнению с действием только одного волокна кактуса, экспоненциальное повышение деэмульгирующего действия наблюдали только для эмульсии, обработанной смесью волокна кактуса с циклодекстрином. Сходное экспоненциальное увеличение деэмульгирования продемонстрировано, когда смешивали волокно яблока с циклодекстрином. Наиболее значительный синергизм тестируемых циклодекстринов наблюдали для предварительно обработанной смеси гамма-циклодекстрина и волокна кактуса, как проиллюстрировано на фигуре 1.
Результаты исследований in vitro позволяют предположить, что композиция, содержащая волокно кактуса и гамма-циклодекстрин в формуле твердой смеси, является особенно подходящей для эффективной регуляции массы. Эффективность композиций можно легко исследовать in vivo, применяя хорошо известные в данной области способы.
В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения композиция волокна кактуса и циклодекстрина может дополнительно содержать подходящее для лечения ожирения и гиперлипидемии биологически активное средство. Биологически активное средство можно выбирать из группы, состоящей из изменяющих всасывание средств, включая фармацевтически активные средства, такие как орлистат и цетилистат или полученные естественным образом ингредиенты, такие как экстракт белой фасоли; изменяющих аппетит средств, включая фармацевтически активные средства, такие как сибутрамин, фентермин, диэтилпропион, римонабант и бензфетамин, или полученные естественным образом ингредиенты, такие как картофельный крахмал и глюкоманнан; изменяющих метаболизм средств, таких как моксонидин или полученные естественным образом ингредиенты, такие как экстракты зеленого чая, Citrus aurantium или Garcinia cambogia; снижающих холестерин средств, включая фармацевтически активные средства, такие как статины (например, аторвастатин, симвастатин, ловастатин, правастатин, розувастатин и т.д.), фибраты (например, гемфиброзил, безафибрат, фенофибрат или ципрофибрат), витамин B3 (ниацин), секвестранты желчных кислот (например, колестипол, холестирамин), или полученные естественным образом ингредиенты, такие как растительные соединения стерина (например, ситостерин, стигмастерин, кампестенрин) или любого их сочетания.
В другом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения композиция волокна кактуса и циклодекстринов может дополнительно содержать питательный ингредиент, выбранный из группы, состоящей из витаминов и минералов и любого их сочетания. Витамин может представлять собой любой из ряда витаминов или соответствующих питательных веществ, неограничивающие примеры которых включают витамин A, витамин D, витамин E, витамин K, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, витамин B12, каротиноиды (например, бета-каротин, зеаксантин, лютеин, ликопен), ниацин, фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, биотин, витамин C, холин, инозитол, соли и их производные и их сочетания. Минерал может представлять собой любой из ряда минералов, неограничивающие примеры которых включают кальций, фосфор, магний, железо, цинк, марганец, медь, йод, натрий, калий, молибден, селен, хром, хлорид и их сочетания.
Изобретение детально описано посредством ссылок только для следующих неограничивающих примеров и рисунков. Все используемые в примерах соединения и вещества являются коммерчески доступными.
ПРИМЕРЫ
Порошок кактуса
Порошок кактуса, используемый в описываемых в настоящем документе экспериментах, изготавливают из Opuntia ftcus-indica способом, описанным в патентной заявке США (публикация номер US20040126444). Комплекс волокон содержит два вида волокна приблизительно в равных пропорциях: нерастворимое волокно и растворимое волокно. Нерастворимое волокно представляет собой полимер, нерастворимый в воде при нейтральном pH и температуре окружающей среды. Растворимое волокно представляет собой растворимое пищевое волокно полисахарида, содержащее пектин, камедь и растительную слизь, которая образует жидкий гель в желудке. Повышение pH от желудка до тонкого кишечника не влияет на стабильность геля.
Компонент пектина волокна Opuntia ficus-indica представляет собой низкий-метокси (т.е. степень метоксилирования <50%) и высокий-метокси (т.е. степень метоксилирования >50%); относительные пропорции низкого-метокси и высокого-метокси зависят от части кактуса (Goycoolea F.M. и A. Cardenas: "Pectins from Opuntia spp: a short review" J.PACD 2003 17-19). Комплекс волокон из Opuntia ficus-indica содержит пищевое волокно (приблизительно 45%), растворимые сахара, белки, липиды, витамины, минералы (в основном кальций и фосфор) и аминокислоты. Порошок кактуса может необязательно содержать эксципиент гранулированного гуммиарабика в диапазоне от 5 до 35% в качестве гранулирующей добавки.
Волокно яблока, волокно овса, хрящ, хондроитин и хитозан, тестируемые в настоящем документе на деэмульгирующии действия, получали из следующих источников с описанными спецификациями:
Поверхностно-активное вещество:
дезоксихолат натрия: изготовлено Sigma-Aldrich (>97%);
додецилсульфат натрия (SDS): изготовлено Merck (>99,0%);
лецитин из соевых бобов: коммерческая пищевая добавка (96%) (BiYo-Product Ltd., Hungary).
Циклодекстрины:
альфа-циклодекстрин (CYL-2322);
бета-циклодекстрин (CYL-2518/2);
гамма-циклодекстрин (CYL-2323).
Каждый изготовлен CycloLab Ltd., Hungary.
Другие реагенты:
подсолнечное масло: коммерческий пищевой продукт, торговая марка "Venusz" (изготовлено Bunge Co., Hungary);
судановый красный, жирорастворимый краситель (изготовлено Reanal, Hungary).
Все другие используемые реагенты представляли собой коммерческие продукты аналитической степени чистоты, и дистиллированную воду применяли во всех экспериментах.
Пример 1. Модельный химус (эмульсия жир - дезоксихолат Na).
Модельную эмульсию составляли из:
48 г подсолнечного масло (насыщенного судановым красным)
350 г дистиллированной воды
0,58 г дезоксихолата натрия
и получали посредством гомогенизации в гомогенизаторе Ultra-turrax в течение 5 мин при 9000 об./мин.
Пример 2 (a). Получение смеси гамма-циклодекстрина и волокна кактуса.
600 г композиции высушенного растительного волокна, происходящего из вида Opuntia ficus indica, растирали с 300 г порошка предварительно аморфизированного гамма-циклодекстрина. После добавления 200 мл воды смесь обрабатывали посредством механической активации сдвигающей силой посредством совместного перемешивания в двухвинтовом смесителе при температуре окружающей среды в течение 30 минут до получения гомогенной смеси с последующей экструзией. Содержание воды смеси удаляли под вакуумом при 40°C до значений ниже 5,0% масс. Высушенную смесь гранулировали и просеивали для разбивания любых комков в порошок, размер частиц не является критическим.
(b) Подобным способом получали смеси альфа- или бета-циклодекстрина с волокном кактуса.
(c) Полученной подобным способом являлась смесь гамма-циклодекстрина и волокна кактуса в соотношении 1,5:7,5 с применением 150 г гамма-циклодекстрина и 750 г волокна кактуса.
(d) Полученными подобным способом являлись смеси гамма-циклодекстрина и других растительных волокон и нерастительных волокон, включая волокно яблока, волокно овса, акулий хрящ, хондроитинсульфат и хитозан.
Пример 3 (a). Получение физической смеси гамма-циклодекстрина и волокна кактуса.
600 г композиции высушенного растительного волокна, происходящего из вида Opuntia ficus-indica, растирали с 300 г порошка предварительно аморфизированного гамма-циклодекстрина. Физическую смесь порошка гомогенизировали посредством сухого смешивания и применяли без дополнительной обработки.
(b) Подобным способом получали физическую смесь альфа- или бета-циклодекстрина с волокном кактуса.
(c) Полученной подобным способом являлась физическая смесь гамма-циклодекстрина и волокна кактуса в соотношении 1,5:7,5 с применением 150 г гамма-циклодекстрина и 750 г волокна кактуса.
(d) Полученными подобным способом являлись смеси гамма-циклодекстрина и других растительных волокон и нерастительных волокон, включая волокно яблока, волокно овса, акулий хрящ, хондроитинсульфат и хитозан.
Пример 4. Эффективность in vitro исследуемых веществ в модельной эмульсии.
Каждое из тестируемых веществ, полученных как в примерах 2(a), 2(b), 2(d), 3(a) 3(b) и 3(d), добавляли к 50 г эмульсии, полученной как в примере 1, в соответствии приведенному в таблицах 1 и 2 списку. Деэмульгирующее действие тестируемого вещества является мерой его способности снижать биодоступность входящего в рацион жира.
Тестируемые вещества для оценки деэмульгирующего действия волокна кактуса/циклодекстрина в модельной эмульсионной системе
Исследование разделения фаз - волюметрический тест
50 г исходной эмульсии порционно вносили на предварительно взвешенные твердые добавки, в то время как исходную эмульсии постоянно осторожно перемешивали. 50 мл гомогенизированных образцов наливали в градуированный цилиндр так, чтобы регистрировать наблюдаемые показатель и меру разделения фаз, и объем разделенной (верхней) фазы эмульсии с высоким содержанием масла и количество слоев чистого масла, которые в результате появлялись, представляли собой деэмульгирующую эффективность добавки.
При разделении фаз микрокапельки масла в эмульсии коалесцировали в более крупные капельки масла, формируя слой эмульсии с высоким содержанием масла, который плавал в верхней части эмульсии. Это указано посредством более интенсивного цвета суданового красного масла. Более плотная фаза с высоким содержанием масла указывала на более сильную деэмульгирующую способность тестируемых веществ. Через 1 часа отстаивания тестируемые образцы изучали и измеряли объем фазы с высоким содержанием масла. Результаты показаны в таблице 3.
Тестируемые вещества для оценки деэмульгирующего действия различного растения/гамма-CD и не растения/гамма-CD в модельной эмульсионной системе
Исследование разделения фаз - волюметрический тест
50 г исходной эмульсии порционно вносили на предварительно взвешенные твердые добавки и постоянно перемешивали для получения гомогенизированного образца. Гомогенизированные образцы наливали в градуированный цилиндр так, чтобы можно наблюдать и регистрировать показатель и меру разделения фаз.
При разделении фаз микрокапельки масла в эмульсии коалесцировали в более крупные капельки масла, формируя слой эмульсии с высоким содержанием масла, который плавал в верхней части эмульсии. Это указано посредством более интенсивного цвета суданового красного масла. Более плотная фаза с высоким содержанием масла указывала на более сильную деэмульгирующую способность тестируемых веществ. После 24 часов отстаивания тестируемые образцы изучали и измеряли объем более плотной фазы с высоким содержанием масла. Результаты показаны в таблице 4.
Результаты теста деэмульгирования
где x = тестируемый образец; V1 = объем фазы с высоким содержанием масла для контроля (тестируемый образец 1, эмульсия + волокно кактуса).
Результаты исследования разделения фаз проиллюстрированы на фигуре 1 (волокно кактуса) и демонстрируют, что способ предварительной обработки (физическое смешивание в сравнении со "смесью") обладает очень достоверным эффектом на снижение биодоступности жира, с преобладанием более значительного эффекта в смесях, где применяют волокно кактуса. Различия в размерах пустот циклодекстринов также могут играть роль в удалении жира, т.к. существовало различие в эффекте между альфа-, бета- и гамма-циклодекстрина.
Таким образом, продемонстрировано, что гамма-циклодекстрин в композиции "смеси" с волокном кактуса превосходит другие циклодекстрины в качестве ингибитора всасывания жира.
Следует понимать, что тот же способ можно использовать для тестирования смесок и смесей, в которых циклодекстрин замещен мальтодекстрином или другими подходящими производными крахмала, и волокно кактуса замещено пищевым волокном, выбранным из группы, состоящей из растворимых пищевых волокон, таких как гуммиарабик, гуаровая камедь, пектин цитрусовых, низкий- и высокий-метокси пектин, бета-глюканы овса и ячменя, каррагенан, псиллиум и их сочетаний, и нерастворимых пищевых волокон, таких как волокно шелухи овса, волокно кожуры гороха, волокно кожуры сои, волокно соевых бобов, волокно сахарной свеклы, целлюлозу, кукурузные отруби и их сочетаний.
Результаты теста деэмульгирования
Результаты исследования этого разделения фаз проиллюстрированы на фигуре 4 и демонстрируют, что (1) определенные волокна, такие как хрящ, не обладают деэмульгирующей способностью с гамма-циклодекстрином или без, и что (2) способ предварительной обработки (физическое смешивание в сравнении со "смесью") может обладать очень достоверным эффектом на снижение биодоступности жира, где смеси обладают более значительным эффектом, когда применяют волокно кактуса, тогда как физические смеси обладают большим эффектом, когда применяют хитозан.
Пример 5. Газохроматографическое исследование эффективности связывания жира.
Наблюдали, что модельные эмульсии, содержащие смесь порошка кактуса/циклодекстрина, содержали волокнистый осадок, который оседал на дне градуированных цилиндров. Это не наблюдали, когда добавляли циклодекстрины к порошку кактуса в виде физической смеси. Это явление позволяет предположить, что при предварительной обработке порошка кактуса циклодекстринами ("смесь") волокна кактуса претерпевают значительные физические изменения. Агрегированные составные группы гидрофобного волокна могут становиться развернутыми или набухшими в результате такой обработки, что делает дополнительные области доступными для инициации деэмульгирования. Циклодекстрин можно экстрагировать из волокнистого матрикса водой, когда он приходит в контакт с эмульсией. При этом волокна могут снова агрегировать, формируя раздельную фазу гидрогеля. Стоит особо отметить, что объем осадка являлся наиболее значительным, когда составленную с гамма-циклодекстрином смесь, которая продемонстрировала наибольшее эффективное деэмульгирующее действие, добавляли к модельным эмульсиям.
Авторы разработали газохроматографический способ для определения количества масла, связанного с волокнами кактуса. Аликвоты отбирали из седиментированных волокнистых слоев в модельной эмульсии, содержащей в качестве эмульгатора лецитин соевых бобов. Каждые смеси и физические смеси волокна кактуса и циклодекстрина, полученные как в примерах 2(a), 2(b), 3(a) и 3(b), добавляли к исходной эмульсии следующей композиции, полученной тем же способом, как описано в примере 1:
48 г подсолнечного масла (насыщенного судановым карсным)
350 г дистиллированной воды
0,73 г лецитина соевых бобов.
Образец способа получения адаптирован из Европейской фармакопеи 2.4.22.0,6: 3,0 г образцов, содержащих растворенные, связанные или эмульгированные триглицериды (масло), точно взвешивали в тестовых пробирках. К образцам добавляли 2,00 мл гексана, и в течение 30 секунд смесь интенсивно встряхивали для экстракции триглицеридов в органической фазе. Когда получали полное разделение фаз, 1,00 мл верхней (органической) фазы раскапывали в тестовые пробирки. Гексан удаляли посредством выпаривания под струей азота. Оставшееся масло переэтерифицировали добавлением 1,0 мл метанола и 25 мкл раствора гидроксида калия в метаноле (c=60 г/л). Смеси аккуратно кипятили в течение 10 мин в атмосфере азота. Реакционную смесь охлаждали, и переэтерифицированные жирные кислоты экстрагировали 0,80 мл гексана. Полученный раствор анализировали посредством газовой хроматографии в стандартных условиях с применением газового хроматографа Shimadzu GC-17A с колонкой Supelcowax 10 (30 м x 0,32 мм x 1,0 мкм), автоматическим впрыскивателем Shimadzu AOC-5000 и детектором ионизации пламени (программа температур: температура впрыскивания 260°C, температура детекции 260°C, первоначально 170°C, повышали до 230°C при 3°C/мин и удерживали в течение 15 мин, повышали до 260°C при 15°C/мин и удерживали в течение 33 мин) с коэффициентом разделения 11:1. Применяли программное обеспечение Shimadzu Class-VP версия 7,4.
В качестве контрольного образца подсолнечное масло насыщенное судановым красным также переэтерифицировали и анализировали. Численные данные, демонстрирующие распределение масла в различных разделенных фазах, суммированы в таблице 5.
Распределение масла в раздельных фазах в 50 мл содержащих лецитин модельных эмульсиях после 24 часового периода хранения
Масло практически полностью удаляли из водных фаз (теоретически масло может содержаться в форме мицелл или фосфолипидных бислоев в водной среде). Количество масла, связанного отдельными волокнами, являлось незначительным. Наибольшее количество обнаружили в образце, содержащем смесь порошка кактуса/гамма-циклодекстрина, однако это количество составляет приблизительно только 1% от общего начального количества жира.
Смеси явно продемонстрировали более высокую деэмульгирующую способность, чем физические смеси. В этом примере смесь порошка кактуса/альфа-циклодекстрина удаляла наибольшее количество жира из эмульсионного состояния, но авторы обнаружили, что в этих условиях смесь на основе гамма-циклодекстрина обеспечивала наибольший показатель деэмульгирования.
Этот газохроматографический способ также обеспечивает детекцию возможных изменений в послойном профиле распределения в отношении ацильной длины цепи жирных кислот. Предпочтительное обогащение не обнаружили, т.е. масло содержалось во всех слоях в идентичных химических составах, несмотря на наличие очень различных количеств. Таким образом, результаты авторов обеспечивают дополнительное подтверждение предположения, что механизм удаления жира, обусловленный волокнами кактуса, не является результатом простой сорбции триглицеридов в формированной волокнистой фазе.
Пример 6. Исследование in vivo эффективности на животных.
Исследование in vivo проводили на самках крыс Sprague-Dawley с продолжительностью исследования 5 недель. Группы крыс (6 крыс на группу) содержали индивидуально в поликарбонатных клетках и кормили рационом с высоким содержанием жира (Harlan, TD 06414) на всем протяжении продолжительности исследования. Контрольной группе перорально вводили носитель (родниковую воду), тогда как первой группе обработки перорально вводили тестируемую композицию, полученную в соответствии с примером 2(c), в суточной дозе 200 мг/кг/сутки. При этом второй группе обработки перорально вводили только препарат волокна (волокно кактуса) в суточной дозе 200 мг/кг/сутки. Параметры, такие как масса тела, абсолютное потребление пищи, консистенция фекалий и поведение животного (заболеваемость и смертность) оценивали ежедневно. Жир в фекалиях оценивали однократно на 15 сутки.
Массу тела индивидуальных крыс ежедневно измеряли с применением поверенных электронных весов. Действие против ожирения оценивали на основе различий массы тела между последними сутками обработки (36 сутки) и исходным состоянием (1 сутки). Численные данные, демонстрирующие действие против ожирения, суммированы в таблице 6.
Абсолютное потребление пищи оценивали относительно потребления пищи и потери.
За консистенцией фекалий, заболеваемостью и смертностью проводили контроль посредством ежедневного наблюдения.
Отбор образцов фекалий проводили на 15 сутки, помещая крысы в метаболические клетки на 24 часа. Затем проводили анализ фекалий для определения содержания жира в фекалиях. Неперевариваемость жира (%) определяли по соотношению общего жира, экскретируемого с фекалиями (мг), и общего потребления входящего в рацион жира (мг). Численные данные, демонстрирующие неперевариваемость жира (%) суммированы в таблице 7.
Действие против ожирения в первой группе обработки (препарат волокна кактуса и гамма-циклодекстрина в соотношении 7,5:1,5) и второй группе обработки (волокно кактуса)
Неперевариваемость жира в первой группе обработке (препарат волокна кактуса и гамма-циклодекстрина в соотношении 7,5:1,5) и второй группе обработки (волокно кактуса)
Разница средней массы тела (MBW) между группой обработки и носителем (г) = (MBW группы обработки на 36 сутки - MBW группы обработки на 1 сутки) - (MBW носителя на 36 сутки - MBW носителя на 1 сутки).
Неперевариваемость жира (%) = (общий жир, экскретируемый с фекалиями/общее потребление входящего в рацион жира) x 100%.
Разница в неперевариваемости жира между группой обработки и носителя (%) = неперевариваемость жира в группе обработки - неперевариваемость жира в группе носителя.
Пример 7. Состав таблетки I
Композиция состава таблетки, содержащего порошок кактуса и циклодекстрин
Ингредиенты распределяли в соответствии с указанным выше составом для объема серии 2000 таблеток. Ингредиенты от 1 до 5 просеивали через сито с размером ячеек #20 (850 микрон) и гомогенно смешивали в лабораторном барабанном смесителе. Ингредиент 6 просеивали через сито с размером ячеек #30 (600 микрон) в смесь порошка и дополнительно смешивали в течение 1 минуты. Смесь прессовали в продолговатые таблетки 700 мг каждая ротационным таблетировочным прессом. Жесткость таблетки составляет приблизительно 200 кН, и распадаемость <60 минут.
Пример 8. Состав таблетки II
Композиция состава таблетки, содержащего порошок кактуса и циклодекстрин
Ингредиенты распределяли в соответствии с указанным выше составом для объема серии 2000 таблеток.
Для получения гранулята (A) ингредиенты (A) от 1 до 6 просеивали через сито с размером ячеек #20 (850 микрон) и гомогенно смешивали в лабораторном барабанном смесителе. Затем ингредиент (A) 7 просеивали через сито с размером ячеек #30 (600 микрон) в смесь порошка и дополнительно смешивали в течение 1 минуты.
Для получения гранулята (B) ингредиенты (B) от 1 до 9 просеивали через сито с размером ячеек #20 и гомогенно смешивали в лабораторном барабанном смесителе. Затем ингредиент (B) 10 просеивали через сито с размером ячеек #30 в смесь порошка и дополнительно смешивали в течение 1 минуты.
Грануляты (A) и (B) прессовали в двуслойные продолговатые таблетки 1060 мг каждая ротационным таблетировочным прессом. Жесткость составляет приблизительно 200 кН.
Таблетку можно покрывать белой оболочкой для улучшения внешнего вида коммерческим составом для покрытия, таким как Opadry (II) White Y-22-7719 (Colorcon, Inc.). Opadry (II) White Y-22-7719 красящее средство состоит из диоксида титана, полидекстрозы, гипромеллозы, триацетина и полиэтиленгликоля 8000. Для получения суспензии для покрытия Opadry (II) White Y-22-7719 диспергируют в воде посредством гомогенизатора в концентрации 15% масс./масс., мешают в течение 45 минут и фильтруют для формирования суспензии для покрытия. Таблетки покрывают суспензией посредством устройства для нанесения пористого покрытий до получения увеличения массы до 25 мг на таблетку.
Составы таблеток для других растительных волокон или волокон нерастительного происхождения (например, хитозана) с циклодекстрином можно получать аналогично способам, описанным выше в примерах 7 и 8. В некоторых случаях, таких как сочетания хитозан-циклодекстрин (например, хитозан-гамма-циклодекстрин), можно предпочтительно включать в таблетку физическую смесь волокна и циклодекстрина.
Специалисту в данной области очевидно, что хотя изобретение детально описано с целью четкости и понимания, можно проводить различные модификации и изменения описываемых в настоящем документе вариантов осуществления и способов без отступления от объема изобретения раскрытого в этом описании.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| КОМПЛЕКС ПРОИЗВОДНОГО ПЛЕВРОМУТИЛИНА, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ЕГО СОДЕРЖАЩАЯ | 1992 |
|
RU2099324C1 |
| Функциональный пищевой продукт для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний | 2017 |
|
RU2651275C1 |
| ОЗДОРОВИТЕЛЬНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ ПРОДУКТ МОМЕНТАЛЬНОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДЛЯ РАБОТАЮЩИХ ПРИ ВРЕДНЫХ УСЛОВИЯХ ТРУДА | 2006 |
|
RU2342856C2 |
| СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ НЕАЛКОГОЛЬНОЙ ЖИРОВОЙ БОЛЕЗНЬЮ ПЕЧЕНИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА | 2021 |
|
RU2761164C1 |
| КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ СТАБИЛЬНОСТИ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХ АМИНОКИСЛОТ В ПИЩЕВОМ МАТРИКСЕ | 2013 |
|
RU2598554C2 |
| ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА И СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ЖИРА ИЗ ПИЩИ | 2009 |
|
RU2412713C2 |
| ПИЩЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХРУСТЯЩИХ РЖАНО-ПШЕНИЧНЫХ ХЛЕБЦЕВ | 2012 |
|
RU2500109C1 |
| СУППОЗИТОРИИ | 2006 |
|
RU2322968C1 |
| СРЕДСТВО "ХИТОЛЕН", ОБЛАДАЮЩЕЕ РАДИОПРОТЕКТОРНЫМ ДЕЙСТВИЕМ | 2001 |
|
RU2187325C1 |
| ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ ДЛЯ ДИАБЕТИКОВ | 2005 |
|
RU2380983C2 |
Изобретение относится к композициям для снижения всасывания или биодоступности липидов в желудочно-кишечном тракте и к способам получения и применения этих композиций. Композиции содержат источник пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения вместе с циклодекстрином. При этом пищевое волокно получено из растения, принадлежащего роду Opuntia. Пищевое волокно нерастительного происхождения представляет собой хитозан. Причем циклодекстрин выбран из группы, состоящей из альфа-циклодекстрина, бета-циклодекстрина, гамма-циклодекстрина и сочетаний двух или более таких циклодекстринов. Массовое отношение пищевого волокна и циклодекстрина находится между 95:5 и 60:40. Предложен способ снижения увеличения массы, лечения ожирения и гиперлипидемии, включающий этап введения нуждающемуся вышеуказанной композиции. Изобретение позволяет получить композицию с увеличенной способностью связывать жир. 9 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 ил., 9 табл., 8 пр.
1. Композиция для снижения всасывания входящего в рацион жира, содержащая
a) препарат пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения, в котором пищевое волокно получено из растения, принадлежащего роду Opuntia, и пищевое волокно нерастительного происхождения представляет собой хитозан, и
b) по меньшей мере один циклодекстрин, причем:
(i) по меньшей мере один циклодекстрин присутствует в достаточном количестве, при котором способность препарата пищевого волокна связывать жир увеличивается относительно композиции, содержащей пищевое волокно, но без по меньшей мере одного циклодекстрина,
(ii) циклодекстрин выбран из группы, состоящей из альфа-циклодекстрина, бета-циклодекстрина, гамма-циклодекстрина и сочетаний двух или более таких циклодекстринов,
(iii) массовое отношение пищевого волокна и циклодекстрина находится между 95:5 и 60:40.
2. Композиция по п. 1 в виде пригодного к употреблению медицинского препарата.
3. Композиция по п. 1, где препарат пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения и по меньшей мере один циклодекстрин являются смесью.
4. Композиция по п. 2, где препарат пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения и по меньшей мере один циклодекстрин являются смесью.
5. Композиция по п. 1, где препарат пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения и по меньшей мере один циклодекстрин являются физической смесью.
6. Композиция по п. 2, где препарат пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения и по меньшей мере один циклодекстрин для снижения всасывания входящего в рацион жира являются физической смесью.
7. Композиция по любому из пп. 1, 3 или 5, которая содержит указанное пищевое волокно растительного происхождения.
8. Композиция по любому из пп. 1, 3 или 5, которая содержит указанное пищевое волокно нерастительного происхождения.
9. Композиция по любому из пп. 1, 3 или 5, которая содержит нерастворимое пищевое волокно.
10. Композиция по любому из пп. 1, 3 или 5, которая содержит растворимое пищевое волокно.
11. Композиция по любому из пп. 1, 3 или 5, которая содержит нерастворимое и растворимое пищевое волокно.
12. Композиция по любому из пп. 1, 3 или 5, в которой препарат пищевого волокна получают из растения, принадлежащего семейству Cactaceae, в котором растение Cactaceae принадлежит роду Opuntia ficus-indica.
13. Композиция по п. 12, в которой препарат пищевого волокна получен из растения, принадлежащего семейству Cactaceae, при этом препарат пищевого волокна получен из кладодиев Opuntia ficus-indica.
14. Композиция по п. 1, в которой препарат пищевого волокна представляет собой хитозан.
15. Композиция по любому из пп. 1, 3 и 5, в которой циклодекстрин представляет собой гамма-циклодекстрин.
16. Композиция по любому из пп. 1, 3 и 5, в которой массовое отношение пищевого волокна и циклодекстрина находится между 85:15 и 65:35.
17. Композиция по любому из пп. 1, 3 и 5, дополнительно содержащая биологически активное средство для лечения ожирения.
18. Композиция по п. 17, в которой биологически активное средство выбрано из группы, состоящей из изменяющего всасывание, изменяющего аппетит и изменяющего метаболизм средства или их сочетания.
19. Композиция по любому из пп. 1, 3 и 5, дополнительно содержащая биологически активное средство для лечения гиперлипидемии.
20. Композиция по п. 19, в которой биологически активное средство выбрано из группы, состоящей из понижающих холестерин средств и их сочетания.
21. Композиция по любому из пп. 1, 3 и 5, дополнительно содержащая питательный ингредиент, выбранный из группы, состоящей из витаминов и минералов и их сочетаний.
22. Способ снижения увеличения массы, включающий этап введения композиции по любому из пп. 1, 3, 5, 7-18 и 21 нуждающемуся в таком лечении индивидууму.
23. Способ лечения ожирения, включающий этап введения композиции по любому из пп. 1, 3, 5, 7-18 и 21 нуждающемуся в таком лечении индивидууму.
24. Способ лечения гиперлипидемии, включающий этап введения композиции по любому из пп. 1, 3, 5, 7-16 или 19-21 нуждающемуся в таком лечении индивидууму.
25. Применение композиции по любому из пп. 1, 3, 5, 7-21 при получении композиции для:
a) снижения всасывания входящего в рацион жира,
b) лечения ожирения,
c) снижения увеличения массы,
d) поддержания нормального уровня липидов или холестерина в крови, и/или
e) лечения гиперлипидемии.
26. Способ увеличения способности связывать жир препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения, в котором пищевое волокно получают из растения, принадлежащего роду Opuntia, и пищевое волокно нерастительного происхождения представляет собой хитозан, включающий этап подвергания пищевого волокна физическому взаимодействию с циклодекстрином, в котором:
(i) по меньшей мере один циклодекстрин присутствует в достаточном количестве, при котором способность препарата пищевого волокна связывать жир увеличивается относительно композиции, содержащей пищевое волокно, но без по меньшей мере одного циклодекстрина,
(ii) циклодекстрин выбран из группы, состоящей из альфа-циклодекстрина, бета-циклодекстрина, гамма-циклодекстрина и сочетаний двух или более таких циклодекстринов,
(iii) массовое отношение пищевого волокна и циклодекстрина находится между 95:5 и 60:40.
27. Способ увеличения способности связывать жир препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения, в котором пищевое волокно получают из растения, принадлежащего роду Opuntia, и пищевое волокно нерастительного происхождения представляет собой хитозан, включающий этап физического смешивания пищевого волокна с циклодекстрином до гомогенности, в котором:
(i) по меньшей мере один циклодекстрин присутствует в достаточном количестве, при котором способность препарата пищевого волокна связывать жир увеличивается относительно композиции, содержащей пищевое волокно, но без по меньшей мере одного циклодекстрина,
(ii) циклодекстрин выбран из группы, состоящей из альфа-циклодекстрина, бета-циклодекстрина, гамма-циклодекстрина и сочетаний двух или более таких циклодекстринов,
(iii) массовое отношение пищевого волокна и циклодекстрина находится между 95:5 и 60:40.
28. Способ получения физической смеси препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения и по меньшей мере одного циклодекстрина в соответствии с п. 5, включающий этапы:
a. смешивания препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения по меньшей мере с одним циклодекстрином, и
b. сухого смешивания смеси до гомогенности.
29. Способ получения смешанной композиции по п. 3, включающий этапы:
a. смешивания препарата пищевого волокна растительного или нерастительного происхождения по меньшей мере с одним циклодекстрином,
b. добавления воды,
c. подвергания сформированной таким образом смеси воздействию сдвигающей силы приблизительно при температуре окружающей среды до смешивания до гомогенности,
d. сушки смеси для обеспечения содержания воды 5% или ниже, и
e. уменьшения размера частиц высушенной смеси.
30. Способ по п. 29, в котором препарат пищевого волокна получают из растения, принадлежащего семейству Cactaceae, в котором растение Cactaceae принадлежит роду Opuntia ficus-indica.
31. Способ по любому из пп. 29-30, в котором волокно подвергают воздействию сдвигающей силы.
32. Способ по п. 28, в котором препарат пищевого волокна представляет собой хитозан.
| Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
| EP 1447014 A1, 18.08.2004 | |||
| WO 2004016101 A2, 26.02.2004 | |||
| WO 2007050656 A2, 03.05.2007 | |||
| CN 1596742 A, 23.03.2005 | |||
