生物材料的稳定化组合物制造技术

本发明专利技术涉及生物材料的稳定化组合物，具体而言，生物活性材料的干燥的稳定化组合物包括糖类和水解蛋白，并可形成为生物活性材料提供增强的稳定性的片剂或其它形式。包含生物活性材料的组合物可由下述方法进行制备，方法包括：(a)将生物活性材料与其它组分在水性溶剂中组合以形成粘性浆料；(b)将浆料在液氮中快速冷冻以形成固体冷冻颗粒、珠、滴或串；(c)在真空下将步骤(b)的产物除水来进行初级干燥并将该产物保持在高于其冻结温度的温度下；和(d)在最大真空和20℃或更高的温度下使步骤(c)的产物经充分时间的二级干燥，以将水活度降低至低于0.3Aw。降低至低于0.3Aw。[转续页]

【技术实现步骤摘要】
生物材料的稳定化组合物
[0001]本申请是申请号为201380015928.0，申请日为2013年3月22日，专利技术名称为“生物材料的稳定化组合物”的中国专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉参考
[0003]此申请是于2012年3月29日提交的美国申请No.13/378,106的部分延续案，其是于2011年1月28日提交的国际申请No.PCT/US11/22821的进入国家阶段的申请，其要求于2010年1月28日提交的美国临时申请No.61/299,315的优先权。此申请还是于2011年8月12日提交的美国申请No.13/208,459的部分延续案，其要求于2010年8月13日提交的美国临时申请No.61/373,711的优先权。此申请进一步要求于2012年3月23日提交的美国临时申请No.61/614,994、于2012年5月3日提交的美国临时申请No.61/642,094和于2012年5月13日提交的美国临时申请No.61/646,337的优先权。所有上述申请的内容均出于所有目的通过引用并入本文。

技术介绍

[0004]在于高温和高湿度长期储存时，生物材料的结构和功能的保存对于食品、营养品和药品工业是至关重要的。通常，敏感的生物材料如蛋白质、酶、细胞、细菌和病毒必须长期保存以供日后使用。虽然已尝试了许多方法来稳定存储中的生物材料，但许多方法并不适合于敏感的生物活性材料，如活的或减毒的细菌和病毒。例如，传统的冷冻干燥兼有归因于冷冻和干燥的压力。此方法的冷冻步骤可带来不良影响，如蛋白质和酶的变性和细胞的破裂。
[0005]需要一种稳定化的组合物，其用于宽范围的生物材料，并在升高的温度和变动程度的湿度下(如在材料运输和保存过程中可能遇到的温度和湿度)，在延长的时间段内提供生物材料的优异的稳定性和保存，而在再水化后仍然保留有显著量的活性。还需要可用于压片应用而不过量损失生物材料的活性的稳定化组合物，许多生物材料在压片过程中对遭遇到的高压和高温敏感。

技术实现思路

[0006]在一个方面中，本专利技术提供了一种生物活性材料的干燥的稳定化组合物，其包括碳水化合物组分和蛋白质组分，其中，以组合物的总重量计，碳水化合物组分包含约10％至80％寡糖、约5％至30％二糖和约1％至10％多糖，蛋白质组分包含约0.5％至40％水解的动物或植物蛋白。组合物可以与生物活性材料组合。
[0007]在另一个方面中，本专利技术提供了一种制备组合了生物活性材料的上述组合物的方法，其包括：(a)在水性溶剂中将生物活性材料与至少一种碳水化合物组分和蛋白质组分组合，以形成一种粘性浆料；(b)在液氮中快速冷冻浆料，以形成固体冷冻颗粒、珠、滴或串；(c)在真空下将步骤(b)的产物除水来进行初级干燥并将该产物保持在高于其冻结温度的温度下；和(d)在最大真空下且在20℃或更高的温度下使步骤(c)的产物经充分时间的二级干燥，以将水活度降低至低于0.3Aw。
[0008]在另一个方面中，本专利技术提供了通过挤压包埋到干燥的玻璃质(glassy)和无定形组合物中的敏感生物活性材料制备的片剂、丸剂或颗粒，其中组合物包括一种或多种糖和一种或多种水解的蛋白质，其中，以组合物的总干重计，糖介于约10％至60％之间，水解的蛋白质介于约1％至40％之间。
[0009]在另一个方面中，本专利技术提供了一种制备上述片剂、丸剂或颗粒的方法，包括挤压包埋在干燥的玻璃质和无定形组合物中的敏感生物活性材料，其中干燥的玻璃质和无定形组合物由包括下述步骤的方法制备：(a)在水性溶剂中将生物活性材料与至少一种或多种糖类和一种或多种水解的蛋白组合，以形成一种粘性浆料；(b)在液氮中快速冷冻浆料，以形成固体冷冻颗粒、珠、滴或串；(c)在真空下将步骤(b)的产物除水来进行初级干燥并将该产物保持在高于其冻结温度的温度下；和(d)在最大真空下和20℃或更高的温度下使步骤(c)的产物经充分时间的二级干燥，以将水活度降低至低于0.3Aw。
附图说明
[0010]图1示出了可商业购买的益生菌和在本专利技术的干燥组合物中的益生菌的加速稳定性。
[0011]图2示出了在加速储存条件(37℃和33％RH)下组合物中各种摩尔比的玻璃质增强剂和碳水化合物混合物对益生菌稳定性(副干酪乳杆菌(L.paracasei))的影响。
[0012]图3示出了本专利技术的组合物对益生菌嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)的储存稳定性的影响。在24℃和33％RH的加速储存条件下测试干燥的益生菌的稳定性537天。
[0013]图4示出了各种玻璃质增强剂化合物对益生菌嗜酸乳杆菌的储存稳定性的影响。在24℃和43％RH的加速储存条件下测试干燥的益生菌的稳定性180天。
[0014]图5示出了各种蛋白质水解物/糖的比例对益生菌乳双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)的储存稳定性(35℃和43％RH)的影响。
[0015]图6示出了益生菌鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)的最大稳定性的pH优化(在40℃和33％RH的加速储存条件下8周)。
[0016]图7和图8：根据本专利技术方法的包含各种基质和玻璃质形成剂的冷冻固体珠形式的不同干燥组合物的目测和显微观察结果。
[0017]图9：干燥组合物中新鲜的、冷冻珠或干燥粉末培养物形式的鼠李糖乳杆菌培养物形式对其初始CFU计数的影响。
[0018]图10：包含鼠李糖乳杆菌的如在液氮或
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80℃低温冰箱中的冷冻固体珠和在+4℃中的非冷冻粘性浆料形式的组合物的冻结温度对干燥组合物中细菌初始CFU计数的影响。结果仅显示在干燥前没有额外驱气步骤的浆料的冻结温度的影响。
[0019]图11：包含双歧杆菌的如在液氮中的冷冻固体珠和在+4℃中的非冷冻的粘性浆料形式的组合物的冻结温度对干燥组合物中细菌初始CFU计数的作用。结果仅显示在干燥前没有额外驱气步骤的浆料的冻结温度的影响。
[0020]图12：真空下冷冻的固体珠的驱气持续时间对干燥组合物中鼠李糖乳杆菌的初始CFU计数的影响。
[0021]图13：根据本专利技术的方法的组合物在冷冻干燥器中的干燥曲线。
[0022]图14：本专利技术的组合物和干燥方法中的鼠李糖乳杆菌的方法损失和干燥损失。显
示了在不同的培养物类型的干燥中和在不同的冻结温度下的鼠李糖乳杆菌的方法损失。
[0023]图15：干燥的益生菌鼠李糖乳杆菌组合物在40℃和33％相对湿度的储存条件下的稳定性趋势。
[0024]图16：在40℃/43％RH下的稳定试验(嗜酸乳杆菌属)。显示了常规冷冻干燥的嗜酸乳杆菌属(L.acidophilus sp.)或经本专利技术的组合物和方法配制之后的嗜酸乳杆菌属在40℃和43％RH时的货架储存稳定性。显示了常用的冷冻干燥的嗜酸乳杆菌属或经本专利技术的组合物和方法配制之后的嗜酸乳杆菌属在40℃和43％RH时的货架储存稳定性。
[0025]图17：在40℃/43％RH或30℃/60％RH下的稳定试验(鼠李糖乳杆菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生物活性材料的无定形玻璃质形态的干燥的稳定化组合物，其包括碳水化合物组分和蛋白质组分，其中按组合物的总重量计，碳水化合物组分包括介于10
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50％的二糖、介于10
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80％的寡糖和介于0.1％
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10％的多糖，蛋白质组分包括介于0.5
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40％的水解动物或植物蛋白，组合物还包括羧酸盐，其中寡糖是环糊精
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7，其中组合物以无定形玻璃质形态干燥，并且其中组合物与生物活性材料组合。2.如权利要求1所述的组合物，其中蛋白质组分包括水解酪蛋白、水解乳清蛋白、水解豌豆蛋白、水解大豆蛋白或其混合物。3.如权利要求2所述的组合物，其中水解酪蛋白、水解乳清蛋白、水解豌豆蛋白、水解大豆蛋白是深度水解蛋白。4.如权利要求1
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3任一项所述的组合物，其中多糖包括邻苯二甲酸醋酸纤维素(CAP)、羧甲基纤维素、果胶、海藻酸钠、海藻酸盐、羟基丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素、角叉菜胶、结冷胶、瓜尔胶、阿拉伯树胶、黄原胶、刺槐豆胶、脱乙酰壳多糖和脱乙酰壳多糖衍生物、胶原、聚乙醇酸、淀粉、修饰淀粉或其混合物。5.如权利要求1
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4任一项所述的组合物，其中二糖包括海藻糖、蔗糖、乳糖或其混合物。6.如权利要求1
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5任一项所述的组合物，其中羧酸盐组分包括乳酸、抗坏血酸、马来酸、草酸、丙二酸、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、葡糖酸、谷氨酸、它们的盐或它们的混合物。7.如权利要求1
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6任一项所述的组合物，其中生物活性材料包括活的、死...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫迪，
申请(专利权)人：先进生物营养公司，
类型：发明
国别省市：