高度支化的α-D-葡聚糖的制作方法
【專利摘要】本文描述了包含高度支化的α-D-葡聚糖或其改性形式和溶質(zhì)化合物的組合物。所述組合物可為所述溶質(zhì)化合物提供增加的水溶解度和/或增加的溶解速率。所述組合物還可為所述溶質(zhì)化合物提供增加的穩(wěn)定性。還描述了制備和使用包含溶質(zhì)化合物和高度支化的α-D-葡聚糖的組合物的方法。
【專利說明】高度支化的Cl-D-葡聚糖
[0001] 繼續(xù)申請資料
[0002] 本申請要求2012年4月19日提交的美國臨時專利申請第61/635, 453號的權益， 所述案件通過援引加入本文。
[0003] 政府資助
[0004] 本發(fā)明至少部分在美國國家科學基金會的第DMR1006301號撥款下受政府支持而 作出。因此，美國政府對本發(fā)明具有一定的權利。 發(fā)明領域
[0005] 概括地說，本發(fā)明涉及用于增加其中的溶質(zhì)化合物的溶解度和穩(wěn)定性的組合物， 更具體地涉及包含高度支化的多糖的組合物，所述多糖可用于改善用于食品、營養(yǎng)保健品、 個人護理、皮膚護理、化妝品、藥品、醫(yī)療、油漆和涂料以及農(nóng)業(yè)行業(yè)的溶質(zhì)化合物的溶解 度、穩(wěn)定性和/或生物利用度。

【背景技術】
[0006] 在例如食品、飼料、農(nóng)業(yè)、藥物、動物藥、個人護理、皮膚護理等的行業(yè)中，某些成分 或提取物的使用是困難的，因為它們的組成材料在水中具有低或差的溶解度，這導致低的 穩(wěn)定性、易接受性（accessibility)、利用度或生物利用度。此類成分、合成化合物或提取物 的實例可包括酚類化合物（例如，類黃酮、類姜黃素）、類胡蘿卜素和活性藥物成分（API，例 如藥物），以及來自草藥、微生物和動物的粗提取物或純化提取物。
[0007] 此類成分或提取物的一個具體實例包括酚類化合物，例如槲皮素和姜黃素。槲皮 素和姜黃素是強抗氧化劑，并且具有抗炎、抗病毒和抗癌效力。具體地，姜黃素是可在臨床 上使用的有效抗癌藥物。然而，它們的低溶解度妨礙其在食品、營養(yǎng)保健品、化妝品和醫(yī)藥 制劑中的使用。為解決這個問題，已經(jīng)使用各種技術來改善此類低溶解性或不溶性酚類化 合物的水溶解度。例如，已經(jīng)提出使用分散姜黃素并改善其溶解度的特定化合物（例如，胡 椒堿）、聚合物納米粒子囊封或表面活性劑膠束來改善姜黃素的溶解度。然而，這些方法昂 貴和/或溶解酚類化合物的能力有限。另外，這些策略中的一些完全無效。
[0008] -些活性藥物成分（API)，例如多種藥物的較差水溶解度是藥物配制和藥物吸收 中的主要問題之一。改善這些藥物的水溶解度的系統(tǒng)對其生物利用度來說必不可少。例如， 紫杉醇在癌癥治療中的應用受限于其低水溶解度，并且目前的溶解紫杉醇的作法通常導致 短期物理穩(wěn)定性與藥物分子的快速沉淀。為增強紫杉醇的溶解度和物理穩(wěn)定性，助水溶物 已被用于與藥物分子復合。然而，為達到有效，助水溶物的濃度需要非常高，這可能會導致 配制和給藥困難。
[0009] 另一個實例是布洛芬。布洛芬是非留體抗炎藥（NSAID)，并且是WHO基本藥物標準 清單中的核心藥物。它被廣泛地用于緩解關節(jié)炎和發(fā)熱的癥狀，并且在存在炎性成分和痛 經(jīng)的情況下用作鎮(zhèn)痛藥。布洛芬屬于生物藥劑學分類系統(tǒng)（BCS)的第二類，對于此類藥物， 藥物溶解速率或藥物溶解度是吸收中的限速步驟。
[0010] 另一個實例是灰黃霉素?；尹S霉素是在皮膚、頭發(fā)和指甲的霉菌性疾病的治療中 廣泛使用的抗真菌藥物。灰黃霉素難溶于水，并且在增加藥物的生物利用度的研究中被用 作標準物。
[0011] 類似的問題仍然存在于與來自植物、微生物或動物有機體的藥用、營養(yǎng)或功能材 料的提取和配制相關的行業(yè)中，例如草藥提取物、中藥和著色劑。在此類行業(yè)中，存在許多 提取方法，包括：（1)水性提??；（2)基于溶劑的提??；和（3)超臨界流體提取。在許多情況 下，溶質(zhì)化合物（或材料）具有低的水溶解度，這使得難以配制為產(chǎn)品。此外，在與飼料、動 物藥、個人護理、化妝品、油漆、殺蟲劑、除草劑或其它食品和非食品領域相關的行業(yè)中，產(chǎn) 品中某些材料的低溶解度是此類產(chǎn)品的配制、處理和/或功能的許多困難的來源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本文描述了用于增加溶質(zhì)化合物的溶解度和穩(wěn)定性的組合物。更具體地，描述了 包含高度支化的a-D-葡聚糖的組合物，所述a-D-葡聚糖可用于改善用于食品、營養(yǎng)保健 品、個人護理、皮膚護理、化妝品、藥品、醫(yī)療、油漆和涂料以及農(nóng)業(yè)行業(yè)的溶質(zhì)化合物的溶 解度、穩(wěn)定性和/或生物利用度。
[0013] 本發(fā)明人已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，高度支化的a -D-葡聚糖，例如植物糖原（及其改性 形式），可用于顯著增加多種相對水不溶性化合物的溶解度，例如一些酚類化合物（例如， 槲皮素和姜黃素），或藥物，例如布洛芬、灰黃霉素等。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，由所述高度支化的 a -D-葡聚糖和所述溶質(zhì)化合物形成的組合物與不含高度支化的a -D-葡聚糖的組合物相 比在正常儲存條件下更穩(wěn)定。因此，所述高度支化的a-D-葡聚糖的作用是：（1)穩(wěn)定所述 溶質(zhì)化合物，例如，穩(wěn)定活性藥物成分（API)在固體分散體中的無定形狀態(tài)，從而在與水接 觸時，所述溶質(zhì)可以被釋放以形成過飽和溶液（在這種情況下，不一定形成所述溶質(zhì)化合 物和所述高度支化的a-D-葡聚糖在水中的復合物）；和（2)形成所述溶質(zhì)化合物和所述 高度支化的a -D-葡聚糖的可溶性復合物，從而所述復合物的溶解度影響藥物的總體溶解 度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 通過參考以下附圖可以更容易地理解本發(fā)明，其中：
[0015] 圖1是糖原的示意圖，其示出了該分子的樹枝狀結構。
[0016] 圖2是植物糖原納米粒子的透射電子顯微鏡（TEM)圖像。
[0017] 圖3是示出了在22°C和pH 6. 6下植物糖原的濃度對槲皮素的溶解度的影響的圖。
[0018] 圖4是示出了在22°C和pH 6. 6下植物糖原和植物糖原辛烯基琥珀酸酯（PG-OS) 的濃度對姜黃素的溶解度的影響的圖。
[0019] 圖5是示出了灰黃霉素在各種系統(tǒng)中的歸一化DSC曲線的圖。G :灰黃霉素。 G-DMSO :溶解于DMSO中隨后除去溶劑的灰黃霉素。PG-G、PGS-G和PGSPEG-G :分別為使用 DMSO作為溶劑隨后除去溶劑與天然PG、PG-琥珀酸（PG-S)和PG-琥珀酸-PEG(PG-S-PEG)復 合的灰黃霉素。將這些復合物在22°C下放置37天，然后進行DSC測試。PG-G/PM、PGS-G/ PM和PGSPEG-G/PM :分別為使用研缽和研棒與天然PG、PG-S和PG-S-PEG物理混合的灰黃霉 素。對于所有的混合物，灰黃霉素/載體比為1/3 (w/w)。
[0020] 圖6是示出了 PG復合之前和之后布洛芬的組織（結晶）結構的含量的圖。A: DSC熱流曲線；B :X射線粉末結晶衍射圖。樣品標記在圖A與圖B之間共享。PG :天然PG ; PG-D :用DMSO處理（溶解，隨后除去溶劑）的PG ;Ibu :未處理的布洛芬；Ibu-D :用DMSO處 理（溶解，隨后除去溶劑）的布洛芬；1/3 :布洛芬（1份）與PG (3份）的DMSO介導的復合； 1/3PM-D :用DMSO處理的布洛芬（1份）與PG(3份）之間的物理混合物；1/3PM :未處理的 布洛芬（1份）與PG (3份）之間的物理混合物；1/5 :布洛芬（1份）與PG (5份）的DMSO介 導的復合；1/5PM :未處理的布洛芬（1份）與PG(3份）之間的物理混合物。
[0021] 圖7是示出了姜黃素的溶解度和體外滲透性的改善的圖。圖A示出了在 Na2HPO4-檸檬酸緩沖液（pH 3. 0-6. 6)中植物糖原（PG)的姜黃素溶解度提高效力。無 PG: 未使用PG，姜黃素被均質(zhì)化于緩沖液中；1 % PG :具有I. 0% PG的PG-姜黃素復合物的分 散體；5% PG :具有5. 0% PG的PG-姜黃素復合物的分散體。圖B示出了 PG復合和在頂端 隔室（Caco-2細胞單層模型）中加入的酶（α -淀粉酶和淀粉葡糖苷酶）對姜黃素在基底 外側隔室中累積的影響。HBSS-CCM :均質(zhì)化于漢克斯平衡鹽溶液（HBSS)中的姜黃素粉末； HBSS-CCM-Enz :均質(zhì)化于HBSS中，然后加入酶的姜黃素粉末；PG-CCM :在HBSS中的PG-姜 黃素復合物；PG-CCM-Enz :在加入酶的HBSS中的PG-姜黃素復合物。對于所有的試驗，姜黃 素在頂端隔室中的起始濃度均為60 μ g/mL。
[0022] 圖8提供的照示出了植物糖原-麝香草酚復合物制劑和單獨麝香草酚制劑中的麝 香草酚的最小抑制濃度（MIC)的檢測。清澈透明的液體表明細菌生長可以忽略。

【具體實施方式】
[0023] 如本文所用的,水溶液是其中水為主要溶劑的任何溶液。所述水溶液可包含其它 溶劑以及一種或多種另外的溶質(zhì)，而仍舊是水溶液。水溶液的實例包括緩沖溶液、鹽水、飲 料例如咖啡、茶、啤酒、葡萄酒和果汁、醋等。水溶液也可以是乳液（例如乳膏、洗劑）、膠體、 混懸劑或氣溶膠的相。
[0024] 如本文所用的，溶解度是指溶質(zhì)化合物溶解在液體溶劑中以形成所述溶質(zhì)在所述 溶劑中的均勻溶液的能力。溶質(zhì)化合物的溶解度可以取決于許多因素，例如溫度、壓力和溶 液的pH而變化。如本文所用的，增加的溶解度是指在一組給定的條件下增加的量的溶質(zhì)溶 解在給定組成的水溶液中的能力。物質(zhì)在特定溶劑中的溶解度的程度被測量為動力學上穩(wěn) 定的濃度，其中，加入更多的溶質(zhì)不會增加溶液的濃度并且過量的溶質(zhì)開始沉淀。溶解度通 常以濃度表示。
[0025] 本文描述了用于增加溶質(zhì)化合物的溶解度的組合物。所述組合物包含高度支化的 a -D-葡聚糖和溶質(zhì)化合物。在所述高度支化的a -D-葡聚糖的存在下，所述溶質(zhì)化合物表 現(xiàn)出改善的性質(zhì)，例如增加的溶解度、增加的溶解速率、增加的穩(wěn)定性和/或增加的膜滲透 性。盡管在一些實施方案中可存在其它成分，例如藥物載體，但對增加所述溶質(zhì)化合物的溶 解度來說必不可少的主要化合物是所述高度支化的a-D-葡聚糖（例如，植物糖原）。
[0026] 高度令·化的a -D-葡聚糖
[0027] 如本文所用的，術語"高度支化的α-D-葡聚糖"是指由α-D-葡萄糖分子形成的 高度支化的多糖，例如糖原、植物糖原、支鏈淀粉或其改性形式。在一些實施方案中，所述多 糖通過a-D-l，4-糖苷鍵和a-D-l，6-糖苷鍵連接。然而，在其它實施方案中，可使用化學 改性（例如，焦糊精化（pyrodextrinization))來提供包含其它類型的鍵（例如a-D-l，2 鍵和a-D-1，3鍵）的高度支化的a-D-葡聚糖。高度支化的a-D-葡聚糖可以從植物材 料、微生物（例如，細菌）或者人或非人動物獲得、衍生或提取，或者由葡萄糖、葡聚糖或其 它材料合成。在一個實例中，高度支化的a-D-葡聚糖包括糖原、植物糖原、支鏈淀粉和/ 或其改性形式，例如用辛烯基琥珀酸酯（OS)或聚乙二醇（PEG)改性。
[0028] 如本文所用的，高度支化的多糖是具有至少約4%的支化密度的多糖。在一些實施 方案中，高度支化的a-D-葡聚糖的支化密度可為約5%到約30%。在其它實施方案中，支 化密度為至少5%、至少6%、至少7%或至少8%。在其它實施方案中，支化密度可為例如 約7 %到約16 %。例如，支鏈淀粉的支化密度可為約4% -6 %，并且糖原和植物糖原的支化 密度可為約8%-11 %。例如，對于僅含有a-D-1，4-糖苷鍵和a-D-1，6-糖苷鍵的糖原， 支化密度可以通過如下比較a -D-1，4-糖苷鍵和a -D-1，6-糖苷鍵的數(shù)量來確定：支化密 度百分比=a -D-1，6-糖苷鍵的數(shù)量八a -D-1，4-糖苷鍵的數(shù)量+ a -D-1，6-糖苷鍵的數(shù) 量）*100。通常，支化密度是以葡聚糖分子中的所有糖苷鍵計，分支點的百分比。
[0029] 在一些實施方案中，高度支化的a -D-葡聚糖具有樹枝狀結構。在樹枝狀結構中， 多糖鏈是球狀組織，如同從作為結構核心處的基點（primer)的中心位置發(fā)出的樹枝一樣。
[0030] 支化的a -D-葡聚糖的支化密度可以通過多種方法測定，例如還原性末 端分析、NMR 和色譜分析。參見 Shin 等人，Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56:10879-10886 (2008) ;Yao 等人，Plant Physiology, 136:3515-3523 (2004); 以及 Yun 和 Matheson，Carbohydrate Research, 243:307-321 (1993)。酶處理可以通過產(chǎn) 生或裂解a -D-l，4-糖苷鍵和/或a -D-l，6-糖苷鍵影響支化密度。這些酶可以是α -淀 粉酶、β-淀粉酶、脫支酶（例如，支鏈淀粉酶和異淀粉酶）、轉(zhuǎn)葡糖苷酶、淀粉葡糖苷酶等。 其它方法也可影響a-D-葡聚糖的支化密度，例如酸或堿處理以及氧化。在一個實例中， 高度支化的a-D-葡聚糖可以是單一類型的高度支化的a-D-葡聚糖。或者，高度支化的 a -D-葡聚糖可以是包含多種不同的高度支化的a -D-葡聚糖的混合物。
[0031] 在一些實施方案中，a-D-葡聚糖是植物糖原。植物糖原是由植物產(chǎn)生的水溶性 的糖原類α-D-葡聚糖。植物糖原的最大來源之一是玉米突變體sugary-1 (sul)(甜玉 米的主要基因型）的籽粒。sul突變導致SUl不足，SUl是異淀粉酶型淀粉脫支酶（DBE) (James等人，Plant Cell，7:417-429(1995))。在淀粉的生物合成中，淀粉合成酶、淀粉分 支酶和DBE協(xié)調(diào)地工作以產(chǎn)生淀粉顆粒（Yao，"Biosynthesis of starch"，Comprehensive Glycoscience，Hans Kamerling 編，Elsevier(2007))。DBE 的主要作用是修剪抑制淀粉晶 體和顆粒的形成的異常分支。參見Myers等人，Plant Physiology, 122 ;989_997 (2000)和 Nakarnura, Plant and Cell Physiology, 43:718-725 (2002)。在不存在 DBE 時，形成高度 支化的植物糖原以代替淀粉顆粒。大多數(shù)粒子約40-50nm。
[0032] 各植物糖原粒子包含數(shù)百或數(shù)千條葡聚糖鏈，從而形成高密實結構。植物糖原的 高度支化的結構產(chǎn)生其異乎尋常地高的分散分子密度。在水稻中，PG的分散分子密度超過 淀粉的 10 倍（Wong 等人，Journal of Cereal Science, 37:139-149 (2003))。來自玉米的 PG的分子密度約為1198g/mol · nm3,相比之下，淀粉的支鏈淀粉約為62g/mol · nm3(Huang 和 Yao, Carbohydrate Polymers, 83, 1665-1671(2011))。高密度呈現(xiàn) PG 的結構完整性，并 允許密集地接枝官能團。盡管未完全理解，但可能的是植物糖原納米粒子在表面處通過鏈 的周期性分支和延長從葡聚糖鏈的非還原性末端生長。
[0033] 在一些實施方案中，高度支化的a -D-葡聚糖是改性的高度支化的a -D-葡聚糖。 改性的高度支化的a -D-葡聚糖是已經(jīng)通過使用化學方法、酶方法、物理方法、生物方法或 上述的組合改性的高度支化的a-D-葡聚糖?？蓪⒏叨戎Щ腶-D-葡聚糖改性以具有不 同的電荷、不同的疏水性、改變的分子量、增加或減小的側鏈長度、化學或生物化學官能團、 降低或增加的支化密度、改變的粒子大小或它們的組合。
[0034] 在一些實施方案中，改性的高度支化的a -D-葡聚糖可經(jīng)改性以包含選自以下的 官能團：乙酸酯、磷酸酯、辛烯基琥珀酸酯、琥珀酸酯、羥丙基、羥乙基、陽離子基團例如含有 季銨陽離子的那些（例如，使用2, 3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨（EPTAC)和（3-氯-2-羥基丙 基）三甲基氯化銨（CHPTAC)形成）、羧甲基、聚乙二醇（PEG或聚環(huán)氧乙烷）、聚丙二醇（或 聚環(huán)氧丙烷），或上述的組合。
[0035] 在一些實施方案中，高度支化的a-D-葡聚糖也可以通過漂白、酸水解、氧化、焦 糊精化或上述的組合進行改性。
[0036] 在一些實施方案中，高度支化的a-D-葡聚糖也可以通過剪切力、高壓處理、均質(zhì) 化、熱液處理、微波、輻射、干燥加熱或上述的組合進行處理。
[0037] 在一些實施方案中，高度支化的a-D-葡聚糖也可以通過與生物活性基團或配體 或者官能基團或配體結合進行處理，例如抗體、抗原、適體、蛋白質(zhì)、肽、氨基酸、環(huán)糊精、糖、 脂質(zhì)、核酸和核苷酸、樹枝狀聚合物、酶、熒光基團或染料、磁性基團、金屬離子、金屬納米 粒子、量子點、聚合物和嵌段共聚物、放射性基團或上述的組合。
[0038] 在一些實施方案中，高度支化的a-D-葡聚糖可以用酶進行改性，例如α-淀粉 酶、β-淀粉酶、脫支酶（例如，支鏈淀粉酶和異淀粉酶）、轉(zhuǎn)葡糖苷酶、淀粉葡糖苷酶、蛋白 酶等,或上述的組合。
[0039] 在一些實施方案中，高度支化的a-D-葡聚糖的改性可以通過使用酶方法、物 理方法、化學方法、生物方法或上文提到的其它方法的組合來進行。改性的高度支化的 a -D-葡聚糖可具有不同的溶解度特性，例如在諸如乙醇的非水性溶劑中增加的溶解度，并 且可具有與其環(huán)境（例如pH、離子強度、溫度、生物環(huán)境、磁場或多種類型的輻射的存在，或 上述的組合）相關的溶解度、溶解速率和/或其它性質(zhì)。
[0040] 溶質(zhì)化合物
[0041] 在一個方面中，本文所述的發(fā)明提供用于增加溶質(zhì)化合物的溶解度的組合物。應 注意，術語"溶質(zhì)化合物"在本文中用作方便的標記，但高度支化的a-D-葡聚糖可用于除 增加溶解度以外的目的，例如溶質(zhì)化合物的物理穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性或物理化學穩(wěn)定性。物 理穩(wěn)定性包括溶質(zhì)化合物在其無定形形式、晶體大小、結晶結構或形式（例如多晶型物）或 它們的組合方面的穩(wěn)定性。化學穩(wěn)定性包括溶質(zhì)化合物在其抗氧化、抗還原、抗化學反應、 抗結構變化或抗降解或它們的組合方面的穩(wěn)定性。物理化學穩(wěn)定性包括物理穩(wěn)定性、化學 穩(wěn)定性或它們的組合。
[0042] 可使用各種不同的溶質(zhì)化合物。盡管不希望受理論限制，但相信高度支化的 a-D-葡聚糖（及其改性形式）增加溶質(zhì)化合物的溶解度，這是由于溶質(zhì)化合物與a-D-葡 聚糖的高度支化的鏈締合或嵌入a -D-葡聚糖的高度支化的鏈中，并且相信這些化合物的 溶解度隨后顯現(xiàn)出更像它們所懸浮于其中的高度支化的a-D-葡聚糖的特性，而不是單獨 存在的化合物的溶解度。由于具有非常不同的疏水性的溶質(zhì)化合物可以嵌入高度支化的 a-D-葡聚糖的結構內(nèi)，所以，本發(fā)明特別可用于增加疏水性或親脂性化合物、特別是生物 活性疏水性化合物的水溶解度。許多生物活性化合物是高度疏水的，這意味著它們有可能 溶于脂質(zhì)（油）和一些有機溶劑中，而基本上不溶于水溶液中。生物活性化合物在水溶液 中溶解度不足是限制它們的治療應用的重要因素。
[0043] 在另一個方面中，一些溶質(zhì)化合物（例如灰黃霉素）具有牢固的結晶結構。熱力 學穩(wěn)定的結晶結構驅(qū)使化合物的無定形形式向結晶的快速轉(zhuǎn)化，這導致無定形形式的低穩(wěn) 定性。當這些化合物與高度支化的a-D-葡聚糖或其衍生物締合時，結晶速率可降低。這 會有助于溶質(zhì)化合物的穩(wěn)定性和溶解度的增加。在其它情況下，一些溶質(zhì)化合物容易被氧 化或降解，例如檸檬油和維生素 Ε。當這些化合物與高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式 締合時，氧化速率可降低。
[0044] 通常，溶質(zhì)化合物可包括希望在水溶液（例如水）中具有改善的溶解度或溶解速 率的任何一種物質(zhì)或物質(zhì)的組合。由于它們在水中的低溶解度或低溶解速率，這些化合物 在單獨使用時具有有限的易接受性和生物利用度。因此，本發(fā)明的組合物可包含至少一 種溶質(zhì)化合物，所述溶質(zhì)化合物的水溶解度和/或溶解速率大于不存在所述高度支化的 a -D-葡聚糖或其改性形式時所述溶質(zhì)化合物的水溶解度和/或溶解速率。在一些情況下， 溶質(zhì)化合物可以是一種選自以下的化合物或選自以下的化合物的混合物：營養(yǎng)物、維生素、 藥物、著色劑、農(nóng)用化學品、殺蟲劑、除草劑、抗氧化劑、著色劑、激素、精油、來自植物、中藥、 動物或微生物有機體的提取物，以及它們的組合。
[0045] 溶質(zhì)化合物可以各種不同方式進行分類。在一些情況下，高度支化的a-D-葡聚 糖或其改性形式可以與具有約10000道爾頓到約100000道爾頓的大小的相對大的溶質(zhì)化 合物一起使用。在其它實施方案中，溶質(zhì)化合物的分子量或平均分子量小于約10000道爾 頓。在其它實施方案中，溶質(zhì)化合物的分子量或平均分子量小于約1000道爾頓。在其它實 施方案中，溶質(zhì)化合物是生物活性的疏水性化合物。疏水性化合物的實例包括植物化合物 (phytochemicals)、類胡蘿卜素、來自植物、動物或微生物的提取物，以及藥物。
[0046] 植物化合物包括酚類化合物，例如兒茶素、姜黃素、槲皮素、蘆丁、白藜蘆醇、染料 木黃酮、黃豆苷元和山奈酚；以及類胡蘿卜素，例如番茄紅素、β-胡蘿卜素和葉黃素。
[0047] 來自植物、動物或微生物有機體的提取物（例如，膳食補充劑或藥物提取物）包 括來自以下的提取物：葡萄籽、石榴、橄欖葉、姜黃、綠茶、紅茶、可可、昆蟲、甲殼動物、酵母、 真菌、蘑燕、人參、丁香、馬齒覽、刺五加、冬凌草、葛根、靈芝、澤瀉、枸杞子、當歸、桅子、金銀 花、槐花、苦參、五味子、決明子、丹參、淫羊藿、甘草、柴胡、白頭翁、魚腥草、黃連、青蒿、黃 芩、黨參、連翹、喜樹和穿心蓮。
[0048] 本發(fā)明的溶質(zhì)化合物可以是在其它方面難以給藥的活性藥物成分（例如，藥物）， 例如疏水性藥物。藥物包括抗腫瘤劑，例如紫杉醇、沙戈匹?。╯agopilone)、多西紫杉醇、 雷帕霉素、多柔比星、柔紅霉素、伊達比星、表柔比星、卡培他濱、絲裂霉素 C、安吖陡、白消 安、維A酸、依托泊苷、苯丁酸氮芥、氮芥、美法侖和芐基苯基脲化合物；類固醇化合物，例 如天然和合成的類固醇，以及類固醇衍生物，例如環(huán)杷明（cyclopamine);抗病毒劑，例如 阿昔洛韋、茚地那韋、拉米夫定、司他夫定、奈韋拉平、利托那韋、更昔洛韋、沙奎那韋、洛匹 那韋和奈非那韋；抗真菌劑，例如伊曲康唑、酮康唑、咪康唑、奧昔康唑、舍他康唑、兩性霉 素 B和灰黃霉素；抗菌劑，例如喹諾酮類，例如環(huán)丙沙星、氧氟沙星、莫西沙星、甲氧氟沙星 (methoxyf Ioxac iη)、培氟沙星、諾氟沙星、司帕沙星、替馬沙星、左氧氟沙星、洛美沙星和西 諾沙星；抗菌劑，例如青霉素類，例如氯唑西林、芐基青霉素和苯基甲氧基青霉素；抗菌劑， 例如氨基糖苷類，例如，紅霉素和其它大環(huán)內(nèi)酯類；抗結核劑，例如利福平和利福噴?。灰?及抗炎劑，例如布洛芬、吲哚美辛、酮洛芬、萘普生、奧沙普秦、吡羅昔康和舒林酸。
[0049] 在一些實施方案中，溶質(zhì)化合物是具有低或差的水溶解度的活性藥物成分，例 如對乙酰氨基酚、乙酰唑胺、阿苯達唑、胺碘酮、兩性霉素、阿伐他汀、阿奇霉素、硫唑嘌 呤、比卡魯胺、卡馬西平、卡維地洛、頭孢地尼、頭孢丙烯、塞來考昔、氯丙嗪、氯噻嗪、西沙 比利、克拉霉素、氯法齊明、氯吡格雷、粘菌素、環(huán)孢霉素、環(huán)丙孕酮、達那唑、氨苯砜、雙氯 芬酸、二氟尼柳、二氯尼特、依法韋侖、依澤替米貝、非諾貝特、氟比洛芬、呋塞米、優(yōu)降糖 (glibenclamide)、格列美脲、格列批嗪、格列本脲（glyburide)、灰黃霉素、氟哌陡醇、氫氯 噻嗪、雙羥萘酸羥嗪、布洛芬、甲磺酸伊馬替尼、厄貝沙坦、異維A酸、茚地那韋、吲哚美辛、 伊曲康唑、伊維菌素、酮康唑、酮洛芬、蘭索拉唑、拉莫三嗪、利奈唑胺、洛匹那韋、洛伐他 汀、氯雷他定、乙酸甲羥孕酮、美洛昔康、美他沙酮、鹽酸哌甲酯、莫達非尼、鹽酸莫西沙星、 霉酚酸酯、甲苯達唑、甲氟喹、萘啶酸、萘普生、新霉素、奈韋拉平、奈非那韋、硝苯地平、氯硝 柳胺、制霉菌素、氧氟沙星、奧氮平、奧卡西平、鹽酸羥考酮、奧沙普秦、奧利司他、非那吡啶、 苯妥英、吡羅昔康、吡喹酮、鹽酸吡格列酮、噻嘧陡、喹硫平、雷洛昔芬、視黃醇、利福平、利培 酮、利托那韋、羅非考昔、沙奎那韋、辛伐他汀、西羅莫司、螺內(nèi)酯、磺胺甲噁唑、柳氮磺胺吡 啶、他克莫司、他莫昔芬、替米沙坦、他林洛爾、特非那定、甲氧芐啶、伐地考昔、纈沙坦、丙戊 酸和華法林。
[0050] 在一些實施方案中，溶質(zhì)化合物是細胞培養(yǎng)物組分，包括但不限于以下化合物中 的一種或多種：6, 7-ADTN HBr、R(-)-N-烯丙基降阿樸嗎啡HBr、對氨基可樂定HC1、（±)_對 氨基格魯米特、R(+)_阿替洛爾、S(-)_阿替洛爾、布他拉莫、氯霉素、4' -氯地西泮、氯噻 酮、CNQX、硫酸可待因、CV-1808、8-環(huán)戊基-1，3-對磺苯基黃嘌呤、地塞米松、地西泮、地高 辛、7, 9-二甲基尿酸、7, 9-二甲基黃嘌呤、3, 5-二硝基兒茶酚、1，3-二丙基-8-對磺苯基 黃嘌呤、0觸乂、（5)4他4、雌二醇、？6-7142、呋塞米、1^-谷氨酸!1(：1、1^-谷氨酸二乙酯!1(：1、 格魯米特、氟哌陡醇、六氫娃雜地芬尼多HCl (Hexahydro-sila-difenidol HC1)、六氫娃雜 地芬尼多HCl的對氟類似物、氫化可的松、6-羥基多巴胺HBr、3-羥甲基-6-咔啉、吲哚美 辛、碘殺結核菌素、異丁基甲基黃嘌呤、（-)-MDO-NPA HC1、甲氨蝶呤、2-甲硫基ATP、納曲吲 哚HCl、哇巴因、罌粟堿HCl、2-苯基氨基腺苷、R(-) -PIA、S (+) -PIA、匹侖哌隆、丙氯拉嗪、孕 酮、DL(±)_普萘洛爾、（-)-使君子氨酸、雷尼替丁 HCl、Ro 15-4513、Ro 20-1724、PDE抑制 齊[J、Ro 41-0960、COMT抑制劑、蘭尼堿、SKF-83566HC1、螺哌隆HC1、舒必利、睪酮、四氫大麻 酚、藜蘆定、維生素 A、維生素 D。
[0051] 在一些實施方案中，溶質(zhì)化合物是酚類化合物。酚類化合物是具有一個或多個芳 環(huán)并且在環(huán)上帶有一個或多個羥基取代基的物質(zhì)，包括官能衍生物，例如酯、甲基醚、糖苷 和對本領域技術人員顯而易見的其它衍生物。在酚類化合物的定義中包括具有復雜的取代 模式的多酚化合物、具有稠環(huán)的化合物和含有一個或多個胺基團和/或羧酸基團的酚類 化合物。天然存在的酚類化合物的實例包括但不限于：佛手酚、咖啡酸、辣椒素、香豆素、黃 豆苷元、2, 5-二羥基苯甲酸、阿魏酸、類黃酮、黃豆黃素（異黃酮）、4_羥基肉桂酸、4-羥基 香豆素、異虎耳草素、白藜蘆醇、芥子酸、香草酸和香草醛。
[0052] 合成和天然存在的酚類化合物是許多藥物的一部分，其中一些酚類化合物可以含 有胺基團、羧酸基團或氨基酸。這些藥用酚類化合物的實例包括醋硝香豆素、乙酰胂胺、阿 克汀喹、腎上腺酮、阿利苯多、氨基水楊酸、阿莫地喹、茴香腦、巴柳氮、巴美生、芐絲肼、苯替 酪胺、苯扎隆、苯喹胺、貝凡洛爾、戊雙氟酚、丁氯柳胺、丁苯碘胺、氯新生霉素、氯烯雌醚、氯 二甲酚、西阿尼醇、桂哌齊特、西尼必利、桂哌齊特、桂美辛、氯波必利、氯馬斯汀、氯碘羥喹、 香豆霉素 A1、環(huán)香草酮、西那林、地諾帕明、右旋甲狀腺素、雙醋瑞因、雙氯酚、己二烯雌酚、 己烯雌酚、二氟尼柳、雙碘喹啉、地拉卓、地來洛爾、甲己烯雌酚、地莫昔林、地奧司明、地蒽 酚、多巴酚丁胺、多奈哌齊、多巴胺、多培沙明、多沙唑嗪、恩他卡朋、依泮洛爾、表美雌醇、腎 上腺素、戊酸雌二醇、雌三醇、琥珀酸雌三醇、雌酮、香草二乙胺、酚磺乙胺、依沙維林、依索 唑胺、雙香豆乙酯、依替福林、依塞羅酯、依沙酰胺、依昔苯酮、芬度柳、甲磺酸非諾多泮、非 諾特羅、非諾地爾、芬替克洛、夫洛丙酮、夫洛地爾、熒光素、七葉嗎啉、福莫特羅、戈洛帕米、 龍膽酸、格拉齊文、優(yōu)降糖、葡美辛、愈創(chuàng)木酚、哈喹諾、六氯酚、己烷雌酚、海索苯定、海索那 林、己雷瑣辛、水楊酸羥乙酯、羥乙磺酸羥芪巴脒、羥甲香豆素、艾芬地爾、吲哚美辛、依普黃 酮、異他林、異丙腎上腺素、異克舒林、鹽酸伊托必利、凱托米酮、凱林、拉貝洛爾、乳酰對乙 氧苯胺、左旋多巴、左美丙嗪、左啡諾、左旋甲狀腺素、美貝維林、甲氧拉敏、美非沙胺、米帕 林、美沙拉嗪、美雌醇、間羥胺、美索巴莫、甲氧明、甲氧沙林、甲基多巴、米多君、米托蒽醌、 嗎氯酮、萘丁美酮、萘普生、硝羥喹啉、去甲苯福林、喹啉甲雙酚、新生霉素、奧克巴胺、奧美 拉唑、奧西那林、奧洛福林、羥色氨酸、奧昔非君、奧昔哌汀、羥布宗、雙醋酚丁、羥喹啉、罌 粟堿、醋氨酚、對乙氧卡因、非那卡因、非那西丁、非那佐辛、酚酞、苯丙香豆素、酚妥拉明、 phloedrine、吡考他胺、匹莫苯、普瑞特羅、伯氨喹、普羅加胺、丙泮尼地、普羅托醇、丙美卡 因、鹽酸雷洛昔芬、瑞格列奈、瑞普特羅、利米特羅、利托君、醋水楊胺、柳氮磺胺吡啶、沙丁 胺醇、水楊酰胺、水楊酸、沙美特羅、雙水楊酯、西地那非、水飛薊賓、三甲硫嗎啉、坦洛新、特 拉唑嗪、特布他林、四氧普林、茶堿那林、噻氯香豆素、噻克索酮、α-生育酚（維生素 E)、 托非索泮、托卡朋、托特羅定、曲尼司特、曲托喹酚、三氯生、曲馬唑嗪、曲美他嗪、曲美芐胺、 甲氧芐啶、曲美托嗪、葡糖醛酸三甲曲沙、曲昔派特、維拉帕米、維司力農(nóng)、維曲布汀、維洛沙 秦、華法林、扎莫特羅。
[0053] 在其它實施方案中，溶質(zhì)化合物可以是作為植物的粗提取物或純化提取物的精 油，單獨的化合物或它們的混合物，和/或它們相應的合成物質(zhì)。例如，麝香草酚是百里香 油的組分。精油可以是沉香油（agar oil)、香旱療籽油（ajwain oil)、當歸根油、茴香油、 阿魏油、香膠油（balsam oil)、羅勒油、香葉油、香檸檬油、黑胡椒精油、香樺油、樟腦油、大 麻花精油、藏茴香油、豆蘧籽油、胡蘿卜籽油、雪松木油（cedarwood oil)、春黃菊油、菖蒲根 油、肉桂油、巖薔薇屬油、香茅油、洋蘇葉油（clary sage)、丁香葉油、咖啡油、芫荽子油、艾 菊油、木香根油、蔓越莓籽油、蓽澄茄油、枯茗油/黑種草籽油、柏油、香附子油、咖喱葉油、 印蒿油、蒔蘿油、土木香油、桉樹油、小茴香籽油、胡蘆巴油、冷杉葉油、乳香油、高良姜油、白 松香油、天竺葵油、姜油、黃花油、葡萄柚油、指甲花油、蠟菊油、山核桃油、辣根油、牛膝草 油、愛達荷州艾菊油、茉莉油、刺柏油、月桂油、薰衣草油、杜香油、檸檬油、香茅草油、白檸檬 油、山蒼子油、橘皮油、馬郁蘭油、白千層茶樹油、蜂花油（香蜂葉）、薄荷油、野鼠尾草油、艾 草油、芥子油、沒藥油、桃金娘油、印度楝樹油、橙花油、肉豆蘧油、橙油、牛至油、鳶尾草油、 圣木油（palo santo)、歐療油、廣藿香油、紫蘇精油、辣薄荷油、橙葉油、松油、羅文莎葉油、 血柏木油、羅馬甘菊油、玫瑰油、玫瑰果油、迷迭香油、薔薇木油、鼠尾草油、檀香木油、黃樟 油、歐洲薄荷油、五味子油、留蘭香油、甘松油、云杉油、八角茴香油、紅橘油、龍蒿油、茶樹 油、百里香油、鐵杉油、姜黃油、纈草油、香根草油、西方紅雪松油、冬青油、蓍草油、衣蘭油、 蓬莪術油。
[0054] 在優(yōu)選的實施方案中，溶質(zhì)化合物是選自以下中的一種或多種的生物活性疏水性 化合物：類胡蘿卜素、類姜黃素、類黃酮、留醇、植物留醇、皂苷、苷元或皂苷的苷元（即皂苷 元）。在另一個實施方案中，溶質(zhì)化合物可以選自姜黃素、槲皮素、白藜蘆醇、麝香草酚、紫杉 醇、布洛芬和灰黃霉素。
[0055] 在一些實施方案中，溶質(zhì)化合物是疏水性維生素，例如維生素 A、維生素 E、維生素 D和維生素 K。
[0056] 在一些實施方案中，溶質(zhì)化合物是疏水性著色劑，例如類胡蘿卜素、葉黃素、卡紅、 姜黃、可可、胭脂樹紅（紅木素）、辣椒紅、蘇木素、花青素、紫膠染料、葉綠酸、胭脂蟲紅、番 茄紅素。
[0057] 在一些實施方案中，本發(fā)明的組合物在水中表現(xiàn)出增加的溶解度，并且允許制備 各種濃度的水溶液。由于濃溶液可以任何比例在寬范圍的PH條件下用水性介質(zhì)稀釋而不 會造成疏水性化合物的分離或沉淀，因此，化合物的溶解度在生理條件下，例如在口服或腸 胃外給藥所述組合物后得以保持。這通常實現(xiàn)溶質(zhì)化合物的改善的生物利用度。
[0058] 本發(fā)明的可溶性組合物可以容易地摻入藥物、營養(yǎng)保健品、藥品或化妝品制劑中， 溶質(zhì)化合物在其中表現(xiàn)出改善的生物利用度。此類制劑還可以含有其它活性成分和/或 藥學上或美容上可接受的添加劑或媒介物，包括溶劑、表面活性劑、輔劑、質(zhì)構劑（texture agents)、填充劑、賦形劑、甜味劑、填料、著色劑、調(diào)味劑、潤滑劑、結合劑、保濕劑、防腐劑以 及它們的混合物?？偟膩碚f，這些其它制劑材料可被稱為藥學上可接受的載體。如本文所 用的，"藥學上可接受的"是指載體適合給藥到用于本文所述方法的個體，而沒有過度有害 的副作用。所述制劑可以采取適合局部（例如，乳膏、洗劑、凝膠劑、軟膏、皮膚粘合貼片）、 口服（例如，膠囊、片劑、囊片、顆粒、粉末、液體）或胃腸外（例如，栓劑、無菌溶液）給藥的 形式。可用于通過注射給藥的可接受的媒介物和溶劑包括水、輕度酸化水、林格氏溶液和等 滲氯化鈉溶液。
[0059] 在其它實施方案中，包含溶質(zhì)化合物和高度支化的a-D-葡聚糖的可溶性組合物 可以摻入其它類型的制劑中。這些其它制劑的實例包括食品和飲料、食品補充劑、細胞培養(yǎng) 物、農(nóng)用化學品例如肥料和殺蟲劑、油漆和涂料等。此類營養(yǎng)、農(nóng)業(yè)或化學制劑的配制對于 本領域技術人員來說是已知的。
[0060] 本發(fā)明的包含生物活性疏水性化合物的組合物可以給藥到需要預防或治療的溫 血動物，特別是人。用于治療疾病或病癥的生物活性疏水性化合物的劑量及其與高度支化 的a-D-葡聚糖（或其改性形式）一起的可溶性組合物的相應劑量會根據(jù)給藥方式、個體 的年齡、性別、體重，以及所治療的病況而變化，并且最終由主治醫(yī)生或獸醫(yī)決定。此類由主 治醫(yī)生或獸醫(yī)確定的呈水溶性組合物形式的生物活性化合物的量在本文中稱為"治療有效 _S*，， 里〇
[0061] 溶質(zhì)化合物與高度支化的a -D-葡聚糖的質(zhì)量比可以為約100:1到約1:1000。溶 質(zhì)化合物與高度支化的a-D-葡聚糖的比可以根據(jù)所提供的組合物的類型而變化。例如， 在意欲穩(wěn)定呈干燥形式的溶質(zhì)化合物的組合物中，可使用約1〇〇: 1到約1:50的溶質(zhì)化合物 與高度支化的α-D-葡聚糖的質(zhì)量比，其中優(yōu)選約2:1到約1:20的質(zhì)量比?；蛘?，在用于 增加溶質(zhì)化合物的溶解度的組合物中，可使用較低的溶質(zhì)化合物與高度支化的a -D-葡聚 糖的比。例如，對于可溶性組合物，可使用約1:1到約1:1000的溶質(zhì)化合物與a-D-葡聚 糖的質(zhì)量比，其中優(yōu)選約1:5到約1:50的質(zhì)量比。質(zhì)量比的下限并不重要，并且可以任意 過量使用高度支化的a-D-葡聚糖。然而，這在一些應用中是不希望的，因為增加高度支化 的a -D-葡聚糖的量會降低活性成分在組合物和其水溶液中的濃度。
[0062] 俥用高度支化的a -D-葡聚糖增加溶解度、溶解諫率和/或穩(wěn)定件
[0063] 高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式與溶質(zhì)化合物的組合提供多種益處。在一 些實施方案中，本發(fā)明提供通過將溶質(zhì)化合物與有效量的高度支化的a -D-葡聚糖混合來 增加溶質(zhì)化合物的溶解度、溶解速率和/或穩(wěn)定性的方法。
[0064] 本發(fā)明提供增加溶質(zhì)化合物的溶解度和/或溶解速率的方法。所述方法包括以下 步驟：將有效量的至少一種高度支化的a -D-葡聚糖或其改性形式與溶劑混合，將溶質(zhì)化 合物與第二溶劑混合，并將兩者加在一起。在一些實施方案中，首先將溶質(zhì)化合物和高度支 化的a-D-葡聚糖混合，然后將其加入溶劑中。然而，所述方法不必遵循描述這些步驟的 順序。換句話說，在一些實施方案中，可能優(yōu)選的是，將溶質(zhì)化合物加入溶劑中，然后加入高 度支化的a-D-葡聚糖。一旦在涉及使用溶劑或不使用溶劑的過程中將溶質(zhì)化合物與高度 支化的a-D-葡聚糖放置在一起，即表現(xiàn)出增加的溶解度。所述溶劑可以是相對極性的溶 齊U，并且在一些實施方案中是水性溶劑（例如，水），并且在一些實施方案中是水性溶劑和 非水性溶劑的混合物。如本文所述，向溶質(zhì)化合物中加入高度支化的a-D-葡聚糖導致溶 質(zhì)化合物與a-D-葡聚糖的分支締合或陷入a-D-葡聚糖的分支中，致使溶質(zhì)化合物隨高 度支化的a -D-葡聚糖一起溶解。
[0065] 在一些實施方案中，為實現(xiàn)溶質(zhì)化合物的提高的溶解度和/或溶解速率，將溶質(zhì) 化合物與高度支化的a -D-葡聚糖或其改性形式混合并不需要溶劑，因為該高度支化的 a -D-葡聚糖或其改性形式可以在不使用溶劑的情況下與溶質(zhì)化合物相互作用、溶解溶質(zhì) 化合物或吸附溶質(zhì)化合物。用于此類無溶劑混合的處理可通過以下方式加以協(xié)助：擠出、壓 制、均質(zhì)化、研磨、棍壓（rolling)、捏合、超聲處理或上述的組合。
[0066] 使用高度支化的a -D-葡聚糖（例如植物糖原）或其改性形式增加溶質(zhì)化合物 的溶解度可以將溶質(zhì)化合物的溶解度增加到不同程度，這取決于溶質(zhì)化合物、高度支化的 a -D-葡聚糖或其改性形式以及溶質(zhì)化合物所處的溶液的詳情。例如，在一些實施方案中， 所述方法將溶質(zhì)化合物的溶解度增加到不存在高度支化的a -D-葡聚糖時溶質(zhì)化合物的 溶解度的至少約兩倍。換句話說，在一些情況下，溶質(zhì)化合物的溶解度可以是不存在高度支 化的a-D-葡聚糖時溶質(zhì)化合物的溶解度的至少兩倍。在其它情況下，溶質(zhì)化合物的溶解 度可以是不存在高度支化的a-D-葡聚糖時溶質(zhì)化合物的溶解度的至少五倍。在其它情況 下，溶質(zhì)化合物的水溶解度可以是不存在高度支化的a -D-葡聚糖時溶質(zhì)化合物的溶解度 的至少十倍，并且在又一些其它實施方案中，當與高度支化的a -D-葡聚糖組合時，溶質(zhì)化 合物的溶解度高是至少一百倍高。
[0067] 酚類化合物是溶解度可以被高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式顯著提高 的一類溶質(zhì)化合物。本發(fā)明能夠?qū)⒁恍┓宇惢衔锏娜芙舛仍黾拥讲淮嬖诟叨戎Щ?a -D-葡聚糖時它們的溶解度的至少10倍。例如，使用植物糖原可以將姜黃素在水溶液中 的溶解度增加到至少100倍，并且可以使槲皮素在水溶液中的溶解度增加到至少10倍。 [0068] 在其它實施方案中，提供增加溶質(zhì)化合物的穩(wěn)定性的方法。所述方法包括以下步 驟：將有效量的至少一種高度支化的a -D-葡聚糖或其改性形式加入溶質(zhì)化合物中，并將 所述溶質(zhì)化合物與溶劑混合。與用于增加溶解度的方法一樣，該方法的步驟可以任何順序 進行。與不存在高度支化的a-D-葡聚糖時的溶質(zhì)化合物相比，與高度支化的a-D-葡聚 糖或其改性形式復合的溶質(zhì)化合物更抗結晶、氧化、還原、結構變化、變質(zhì)和降解、酶反應、 化學反應或其組合。另外，由于結晶降低溶質(zhì)化合物的溶解度和/或溶解速率，所以，非結 晶形式的溶質(zhì)化合物的穩(wěn)定化提高溶解度和/或溶解速率。包含溶質(zhì)化合物和高度支化的 a -D-葡聚糖的組合物在長時間內(nèi)，在一個實施方案中在室溫下在一個月內(nèi)，在另一個實施 方案中在一年內(nèi)，顯不優(yōu)異的穩(wěn)定性。
[0069] 在一些實施方案中，為增強溶質(zhì)化合物的穩(wěn)定性，將溶質(zhì)化合物與高度支化的 a -D-葡聚糖或其改性形式混合可不需要溶劑，因為該高度支化的a -D-葡聚糖或其改性 形式可以在不使用溶劑的情況下與溶質(zhì)化合物相互作用、溶解溶質(zhì)化合物或吸附溶質(zhì)化合 物。用于此類無溶劑混合的處理可以是擠出、壓制、均質(zhì)化、研磨、輥壓、捏合、超聲處理或上 述的組合。
[0070] 圖5示出了植物糖原的改性形式可以穩(wěn)定灰黃霉素的無定形（或接近無定形）形 式以阻止其轉(zhuǎn)化成結晶結構。該圖中溶質(zhì)化合物（灰黃霉素）與植物糖原的改性形式的比 為l/3(w/w)。當放置得與水性體系接觸時（例如，在胃腸道中），無定形藥物會形成過飽和 溶液并在吸收的時標中實現(xiàn)更高的滲透。
[0071] 何含溶質(zhì)化合物和高度令·化的a -D-葡聚糖或其改件形式的纟目合物的制各
[0072] 本發(fā)明的另一個方面涉及用于制備可溶性組合物的方法。在一個實施方案中，所 述方法包括將溶質(zhì)化合物溶解在溶劑中以形成溶液；將所述溶液與高度支化的a -D-葡聚 糖或其改性形式混合；并除去溶劑以獲得所述可溶性組合物。在一些實施方案中，所述溶劑 是非水性溶劑和水性溶劑的混合物。
[0073] 在另一個實施方案中，所述用于制備可溶性組合物的方法包括以下步驟：將至少 一種溶質(zhì)化合物溶解或分散于第一溶劑中以形成第一溶液或分散液；將至少一種高度支化 的a-D-葡聚糖或其改性形式溶解或分散于第二溶劑中以形成第二溶液或分散液；將所述 第一溶液或分散液和所述第二溶液或分散液混合在一起以形成混合物；以及從所述混合物 除去溶劑以獲得組合物；其中所述組合物中的所述溶質(zhì)化合物的水溶解度大于不存在所述 至少一種高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式時所述溶質(zhì)化合物的水溶解度。在一些實 施方案中，第一溶劑可以是水性溶劑；在一些實施方案中，第一溶劑可以是非水性溶劑；在 一些實施方案中，第一溶劑可包含非水性溶劑和水性溶劑的混合物。在其它實施方案中，第 二溶劑可以是水性溶劑；在一些實施方案中，第二溶劑可以是非水性溶劑；在一些實施方 案中，第二溶劑可包含非水性溶劑和水性溶劑的混合物。
[0074] 在其它實施方案中，用于制備溶質(zhì)組合物的方法包括將至少一種溶質(zhì)化合物與至 少一種高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式混合的步驟。該混合可以在溶劑中，或者在 沒有任何溶劑的情況下進行。
[0075] 在一些實施方案中，溶劑是非水性溶劑。非水性溶劑的實例可以選自戊烷、環(huán)戊 烷、己烷、環(huán)己烷；苯；甲苯；1，4-二噁烷、氯仿、乙醚、二氯甲烷、四氫呋喃、乙酸乙酯、丙酮、 二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亞砜、甲酸、正丁醇、異丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇、乙酸和它們的組 合。在一些實施方案中，溶劑可以是非水性溶劑。在一些實施方案中，溶劑可包含非水性溶 劑和水性溶劑的混合物。
[0076] 在一些實施方案中，包含溶質(zhì)化合物和高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式的 可溶性組合物可用額外的處理步驟來制備。例如，在一些實施方案中，高度支化的a-D-葡 聚糖是衍生自或提取自植物來源、動物來源或微生物來源，或是合成的，或它們的組合。在 另外的實施方案中，可溶性組合物的制備還包括通過以下方式處理混合物的步驟：捏合、擠 出、均質(zhì)化、超聲處理、高壓處理、高速處理、微波處理、輻射處理、熱處理或它們的組合。在 又一些其它實施方案中，所述方法包括通過以下方式從混合物除去溶劑：噴霧干燥、真空干 燥、冷凍干燥、滾筒干燥、加熱干燥、擠出、超臨界提取或它們的組合。
[0077] 當將溶質(zhì)化合物與高度支化的a -D-葡聚糖混合時，找到其中可溶解載體和溶質(zhì) 化合物二者的單一溶劑有時具有挑戰(zhàn)性。在這方面，DMSO是特別有效的溶劑，但在復合后 除去DMSO較為困難。在這些情況下，優(yōu)選制備可溶于乙醇、丙酮或這種類型的低極性或非 極性溶劑中的高度支化的a -D-葡聚糖的改性形式。例如，植物糖原已被改性成植物糖原 辛烯基琥珀酸酯（PG-OS)，其可以溶解在非極性或低極性溶劑中。為了進一步改善a-D-葡 聚糖的溶解性，可在PG-OS上添加聚乙二醇（PEG)鏈，由此產(chǎn)生PG-0S-PEG。這種新材料的 溶解度與PG-OS相比大大增強。
[0078] 在一些實施方案中，將溶質(zhì)化合物與高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式混合 不需要溶劑，因為該高度支化的a -D-葡聚糖或其改性形式可以在不使用溶劑的情況下與 溶質(zhì)化合物相互作用、溶解溶質(zhì)化合物或吸附溶質(zhì)化合物。用于此類無溶劑混合的處理可 通過以下方式加以協(xié)助：摻合、擠出、壓制、壓片、均質(zhì)化、研磨、輥壓、捏合、超聲處理或上述 的組合。
[0079] 通過以下實施例對本發(fā)明進行說明。應理解，特定的實施例、材料、量和步驟應根 據(jù)如本文所述的本發(fā)明的范圍和精神寬泛地解釋。
[0080] 實施例
[0081] 實施例1 :#用棺物糖原和PG-OS增加槲皮素和姜昔素的溶解度
[0082] 使用含sul的甜玉米的成熟籽粒提取植物糖原。槲皮素和姜黃素購自 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO),并且未經(jīng)進一步純化即使用。槲皮素（7mg/mL)和姜黃素 (4. 25mg/mL)的原液在乙醇中制備，并且在4°C下在黑暗中儲存在琥珀色瓶中。所使用的其 它化學品均為分析試劑級。自始至終使用去離子水。
[0083] 植物糖原的提取
[0084] 將甜玉米籽粒磨成粗粉，然后與4-6倍重量的去離子水混合。將懸浮液使用高速 攪拌器（Waring Laboratory, Torrington, CT)均質(zhì)化，然后在8000 Xg下離心20分鐘。收 集上清液，而將固體使用去離子水再提取兩次。此后，將各批次的上清液合并，并通過270 目篩。然后，將液體加入乙醇中以沉淀多糖。離心和傾析上清液后，將沉淀用乙醇再分散并 離心。將最后一次加入乙醇后的懸浮液過濾以除去過量的液體。將固體置于通風櫥中以 除去殘余的乙醇。所收集的粉末含有植物糖原。
[0085] 植物糖原辛烯基琥珀酸酯（PG-OS)的制備
[0086] 向植物糖原的懸浮液中加入1-辛烯基琥珀酸酐。使用NaOH將pH保持在8. 5-9. 0。 在24小時后通過使用HCl將pH降低到6. 5終止反應。為收集取代的葡聚糖，向反應混合 物中加入3倍體積的乙醇。收集沉淀，并使用3個乙醇懸浮-離心循環(huán)進一步脫水。將過 濾后收集的固體置于通風櫥中以除去殘余的乙醇。
[0087] 將槲皮素或姜黃素與植物糖原混合
[0088] 在 Na2HPO4-檸檬酸緩沖液（pH 6. 6)中制備 0· 1%、0· 5%、1· 0%和 5. 0% 的 IOml 植物糖原水分散液，并填充在螺旋蓋試管中。將槲皮素或姜黃素原液的0. ImL等分部分加 入植物糖原分散液中，隨后在22°C下攪拌2小時。此后，通過離心除去不溶性槲皮素或姜黃 素。
[0089] 通過毛細管電泳（CE)定量槲皮素
[0090] 使用CE測定槲皮素在水性體系中的濃度。用裝備有分光光度檢測器 的 Beckman 儀器 MDQ P/ACE (Palo Alto, CA, USA)進行 CE 實驗。用從 Polymicro Technologies(Phoenix，AZ，USA)獲得的未涂覆的烙融二氧化娃毛細管（47.0cmX50ym Ι0Χ375μπι 0D)進行分離。毛細管的溫度保持在25°C。在254nm下進行UV檢測。使用 0. 05M硼酸鹽（pH 9.0)的運行緩沖液。所施加的電壓為20kV的正極性電壓。包括標準溶 液在內(nèi)的所有樣品均通過0. 45 μ m注射器式過濾器進行過濾。遷移率測量重復進行三次。 使用Beckman 32karat軟件（版本7. 0)進行峰面積的定量。
[0091] 姜黃素的分光光度測定
[0092] 將姜黃素-植物糖原混合物加入乙醇中，以沉淀多糖并提取姜黃素。離心后，用 UV-Vis 分光光度計（Varian Instruments, Walnut Creek, CA)測定上清液。在 425nm 下對 照試劑空白測定溶液的吸光度，所制備的所述試劑空白具有相同的試劑濃度，但不含姜黃 素。使用姜黃素在80%乙醇中的1.0-8.0yg/ml溶液制備標準曲線。
[0093] 使用植物糖原增加槲皮素的溶解度
[0094] 圖3示出了槲皮素在各種濃度的植物糖原分散液中的溶解度。已發(fā)現(xiàn)，隨著植物 糖原的濃度增加，槲皮素的溶解度顯著增加。與單獨的槲皮素（〇.〇%植物糖原）相比，使用 1. 0%和5. 0%植物糖原分別使槲皮素的溶解度增加到約5. 0倍和97. 4倍。
[0095] 使用植物糖原和PG-OS增加姜黃素的溶解度
[0096]圖4示出了在各種濃度的植物糖原下姜黃素的溶解度。據(jù)報道，姜黃素的估計水 溶解度為 11. 〇ng/mL (Kaminaga 等人，Letters, 555, 311-316 (2003))。在我們的測試中，姜 黃素的溶解度低于檢測限（〇. 30 μ g/mL)。已發(fā)現(xiàn)，姜黃素的溶解度隨植物糖原或PG-OS的 濃度增加而顯著增加。例如，對于5. 0%的植物糖原和PG-OS分散液，姜黃素的溶解度分別 為29. 1 μ g/mL和31. 8 μ g/mL，其是單獨的姜黃素的報道值的接近3, OOO倍高。
[0097] 實施例2 :棺物糖原辛烯某琥珀酸酯（PG-OS)和聚乙二醇化的棺物糖原辛烯某琥 珀酸酯（PG-OS-PEG)的制各
[0098] 將3g植物糖原和5. 85g辛烯基琥珀酸酐（OSA)混合在15. OmL二甲亞砜（DMSO) 中，然后轉(zhuǎn)移到50mL試管中。將試管在沸水浴中放置3小時以進行反應。此后，將反應物 分成兩部分。一半用于制備PG-0S-PEG，并且另一半用于分離PG-0S。為分離PG-0S，通過加 入20倍的去離子水停止反應，并使用NaOH溶液將液體中和到pH 6. 5。然后，對液體進行超 濾處理。
[0099] 為制備PG-0S-PEG，向另一半PG-OS反應物中加入30. 6g(聚乙二醇）甲基醚（平 均1 550，mPEG-0H)。將混合物在IKTC和真空下保持15小時，每15分鐘攪拌一次。此后， 將反應物用20倍的去離子水稀釋，并使用NaOH溶液將液體中和到pH 6. 5。然后，對液體進 行超濾處理。
[0100] 對于稀釋并中和的PG-OS和PG-OS-PEG反應物，使用Minimate?切向流過濾系統(tǒng) (Pall Life Sciences)進行超濾。超濾進行4個循環(huán)，并且對于每個循環(huán)，將保留物的體積 減少到原來的1/20,然后用去離子水加回原來的體積。對最終的保留物進行冷凍干燥，以收 集固體 PG-OS 和 PG-0S-PEG。
[0101] 實施例3 :# PG-OS和PG-OS-PEG與姜昔素復合以提高姜昔素的溶解度
[0102] 在HmL試管中，將30mg PG-OS、PG-0S-PEG、β -環(huán)糊精（β CD)和羥丙基β -環(huán) 糊精（HP β⑶）分別與2. 97mL乙酸鈉（NaAC)緩沖液（10mM，pH 6. 5)混合。向各混合物中 加入過量的姜黃素粉末，并將混合物使用高速均質(zhì)化器（T25-DSlUltra-Turrax?，IKA)在 22000rpm下處理7分鐘。此后，從各混合物抽取I. OmL分液并進行離心。將上清液加入乙 醇中以提取姜黃素。離心除去沉淀后，將上清液進一步稀釋在80 %乙醇中，并使用UV-Vis 分光光度計（Varian Instruments)在425nm下對照標準曲線測定姜黃素的含量。表1示出 了當與10mg/mL載體復合時姜黃素的溶解度。顯然，PG-OS和PG-OS-PEG比β CD和HP β CD 具有更1?的提1?姜黃素的水溶解度的能力。
[0103] 表1 :受載體影響的姜黃素在pH 6. 510mM NaAc緩沖液中的溶解度
[0104]

【權利要求】
1. 用于增加溶質(zhì)化合物的溶解度的組合物，其包含：高度支化的a-D-葡聚糖或其改 性形式；和溶質(zhì)化合物，所述溶質(zhì)化合物的水溶解度大于不存在所述高度支化的a-D-葡 聚糖時所述溶質(zhì)化合物的水溶解度。
2. 權利要求1所述的組合物，其中所述高度支化的a-D-葡聚糖具有大于約7%的支 化密度百分比。
3. 權利要求1所述的組合物，其中所述高度支化的a-D-葡聚糖具有樹枝狀結構。
4. 權利要求1所述的組合物，其中所述高度支化的a-D-葡聚糖是糖原、植物糖原或其 改性形式。
5. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶質(zhì)化合物在水性溶劑中的溶解速率大于不存 在所述高度支化的a-D-葡聚糖時所述溶質(zhì)化合物的溶解速率。
6. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶解度增加到不存在所述高度支化的a-D-葡 聚糖時所述溶質(zhì)化合物的溶解度的至少約兩倍。
7. 權利要求1所述的組合物，其中所述高度支化的a-D-葡聚糖是改性的高度支化的 a-D-葡聚糖。
8. 權利要求7所述的組合物，其中所述改性的高度支化的a-D-葡聚糖含有至少一個 選自以下的化學基團：乙酸酯、磷酸酯、辛烯基琥珀酸酯、琥珀酸酯、羥丙基、羥乙基、陽離子 基團、羧甲基、聚乙二醇（PEG或聚環(huán)氧乙烷）、聚丙二醇（或聚環(huán)氧丙烷）或其組合。
9. 權利要求7所述的組合物，其中所述改性的高度支化的a-D-葡聚糖含有至少一個 選自以下的基團：抗體、抗原、適體、蛋白質(zhì)、肽、氨基酸、環(huán)糊精、糖、脂質(zhì)、核酸和核苷酸、樹 枝狀聚合物、酶、熒光基團或染料、磁性基團、金屬離子、金屬納米粒子、量子點、聚合物和嵌 段共聚物、放射性基團或其組合。
10. 權利要求7所述的組合物，其中所述改性的高度支化的a-D-葡聚糖通過至少一種 選自以下的處理來制備：酸水解、氧化、焦糊精化、使用a-淀粉酶、淀粉酶、脫支酶、轉(zhuǎn) 葡糖苷酶、淀粉葡糖苷酶和/或蛋白酶的酶處理、漂白、剪切力處理、擠出、捏合、均質(zhì)化、熱 液處理、干燥加熱、微波處理、輻射或其組合。
11. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶質(zhì)化合物是疏水性化合物。
12. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶質(zhì)化合物是酚類化合物。
13. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶質(zhì)化合物選自類胡蘿卜素、類姜黃素、類黃 酮、甾醇、植物留醇、皂苷和皂苷元。
14. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶質(zhì)化合物選自藥物、維生素、殺蟲劑、除草 齊IJ、抗氧化劑、草藥提取物、中藥、著色劑、激素、精油或其組合。
15. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶質(zhì)化合物選自姜黃素、槲皮素、葉黃素、白藜 蘆醇、卵磷脂、麝香草酚、紫杉醇、布洛芬和灰黃霉素。
16. 權利要求1所述的組合物，其中所述組合物使用包括以下步驟的方法制備： 將至少一種溶質(zhì)化合物溶解或分散于第一溶劑中以形成第一溶液或分散液； 將至少一種高度支化的a-D-葡聚糖或其改性形式溶解或分散于第二溶劑中以形成 第二溶液或分散液； 將所述第一溶液或分散液和所述第二溶液或分散液混合在一起以形成混合物；以及從 所述混合物除去溶劑以獲得組合物； 其中所述組合物中的所述溶質(zhì)化合物的水溶解度大于不存在所述至少一種高度支化 的a-D-葡聚糖時所述溶質(zhì)化合物的水溶解度。
17. 權利要求16所述的組合物，其中所述方法增加所述溶質(zhì)化合物的溶解速率和/或 穩(wěn)定性。
18. 權利要求16所述的組合物，其還包括通過以下方式處理所述混合物的步驟：捏合、 擠出、均質(zhì)化、超聲處理、高壓處理、高速處理、微波處理、輻射處理、熱處理或其組合。
19. 權利要求16所述的組合物，其中通過以下方式從所述混合物除去溶劑：噴霧干燥、 真空干燥、冷凍干燥、滾筒干燥、擠出、超臨界提取或其組合。
20. 權利要求1所述的組合物，其中所述組合物還包含其它成分，包括但不限于藥學上 可接受的載體。
21. 權利要求1所述的組合物，其中所述溶質(zhì)化合物和所述高度支化的a-D-葡聚糖以 約100:1到約1:1000的溶質(zhì)化合物與高度支化的a-D-葡聚糖的質(zhì)量比提供。
22. 增加溶質(zhì)化合物的溶解度、溶解速率和/或穩(wěn)定性的方法，其包括將至少一種高度 支化的a-D-葡聚糖或其改性形式與所述溶質(zhì)化合物混合的步驟。
23. 權利要求22所述的方法，其中所述混合是在至少一種溶劑存在下進行。
24. 權利要求22所述的方法，其還包括通過以下方式處理所述混合物的步驟：捏合、擠 出、均質(zhì)化、超聲處理、高壓處理、高速處理、微波處理、輻射處理、熱處理或其組合。
25. 權利要求23所述的方法，其中通過以下方式從所述混合物除去所述溶劑：噴霧干 燥、真空干燥、冷凍干燥、滾筒干燥、加熱干燥、擠出、超臨界提取或其組合。
26. 改性的植物糖原或糖原材料，其含有至少一個聚乙二醇（PEG)或聚環(huán)氧乙烷（PEO) 化學基團。
27. 權利要求26所述的材料，其中所述材料還含有選自以下的化學基團：乙酸根、磷酸 根、辛烯基琥珀酸根、琥珀酸根、羥丙基、羥乙基、陽離子基團、羧甲基、聚乙二醇（或聚環(huán)氧 乙燒）或其組合。
28. 權利要求26所述的材料，其中所述材料改善溶質(zhì)化合物的性質(zhì)，其中所述性質(zhì)包 括水溶解度、溶解速率和/或?qū)Y晶、氧化、降解、變質(zhì)、還原、結構變化或其組合的穩(wěn)定性。
【文檔編號】A61K47/34GK104379175SQ201380032127
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年4月19日 優(yōu)先權日:2012年4月19日
【發(fā)明者】Y·姚, J·張 申請人:普渡研究基金會