专利名称：含有异黄酮和多不饱和脂肪酸组合的用于预防骨质疏松症的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于预防骨质疏松症的组合物，其形式为浓缩制剂或食物组合物例如强化食品、强化饲料和饮料，或是不同类型的盖仑剂型例如片剂、用于填充胶囊的颗粒剂或泡腾剂。
骨骼主要是由胶原和磷酸钙构成的。胶原是形成软骨的蛋白质，磷酸钙是增加骨骼强硬度的物质。含胶原和钙质的组合物不仅能够使骨骼强壮，同时还使骨骼具有抵抗压迫的柔韧性。
在人的一生中，陈旧的骨骼不断被吸收，同时新的骨骼不断在形成。在儿童及青少年时期，新骨骼的生成速度要快于旧骨骼的消除速度。然而，当年龄超过大约25岁至30岁时，骨骼的吸收速度开始慢慢超过骨骼的生成速度，这样就会导致骨质的损失，从而最终导致骨质疏松症。
女性的骨质损失比男性更为明显。在女性中，更年期之后的十年中由于雌激素的缺乏，加速了骨质损失。骨质疏松症对两性来说都与年龄有关，它是一种可导致骨质量降低以及骨骼组织的微结构恶化，从而引起骨脆性以及骨折危险性增加的骨骼系统疾病。上述的更年期状况同样可以在一些雌性动物例如狗或猫身上看到，随着它们的绝育，由于雌激素不足也会导致骨质损失。
现在，我们已经发现了一些含有异黄酮和长链多不饱和脂肪酸(称为PUFA)的组合物，这种组合物对预防骨质疏松症并促进骨骼生成有显著的加合及协同增效作用。如果在该组合物中加入规定量的维生素D和维生素K，这种作用会进一步加强。通过OVX大鼠模型实验令人惊奇的发现，一起摄入染料木黄酮、PUFA和规定量的维生素K和维生素D可以完全预防由雌激素缺乏引起的骨矿物质密度的损失。
异黄酮是一种3-苯基-苯并-γ-吡喃酮。自然界中发现的异黄酮通常是被羟基或甲氧基取代的。本发明中优选的异黄酮是染料木黄酮，即通式(I)中4′，5，7-三羟基异黄酮， 并且例如在大豆(如Soya hispida)中还发现了以其糖苷形式存在的染料木苷。多不饱和脂肪酸在现有技术中是公知的(E.A.Trautwein，Eur.J.LipidSci.Technol.103，2001，第45-55页)。
本发明在权利要求书中进行了限定。本发明具体涉及一种用于预防骨质疏松症的组合物，其特征在于所述的组合物中包含(a)至少一种异黄酮和/或异黄酮苷，优选染料木黄酮和/或染料木苷；和(b)至少一种多不饱和脂肪酸，所述的组合物还可以任选地含有(c)维生素D和/或一种或多种它的衍生物和/或维生素K和/或一种或多种它的衍生物，和(d)所需量的辅料和赋形剂，优选在组合物总重量的0.1-20％的范围内。
所述的组合物可以是浓缩制剂，例如各组分的简单的粉末状混合物，也可以是通过喷雾干燥各组分的含水浆液或挤出该混合物而得到的颗粒剂，还可以是采用常规压片方法和机械制成的片剂，或者是填入硬或软明胶胶囊中的糊状物，或者是泡腾剂。本发明还提供了制备上述组合物的方法。
本发明进一步提供了所述组合物的浓缩制剂在制备食品组合物或盖仑制剂中的用途，这里所述的食品组合物优选强化食品、强化饲料或饮料，所述的盖仑制剂优选片剂、颗粒剂或填入硬或软明胶胶囊中的糊状物或是泡腾剂。
本发明进一步提供了食品组合物，所述食品组合物优选为一种强化食品、强化饲料或饮料，或是提供了盖仑制剂，所述盖仑制剂优选为片剂、颗粒剂或填入硬或软明胶胶囊中的糊状物或泡腾剂，所述食品组合物和盖仑制剂分别包含前面所描述的组分(a)、(b)、(c)和(d)。
本发明还提供了所述组合物用于预防哺乳动物例如人类和动物，包括猫和狗的的骨质疏松症并促进骨生成的用途。
本发明也提供了一种预防上述的哺乳动物骨质疏松症并促进骨生成的方法，它包括给予哺乳动物有效剂量的上述组合物。
目前已知有各种异黄酮例如大豆黄素、黄豆黄素或染料木黄酮。染料木黄酮在例如大豆中是以其糖苷形式存在的染料木苷。按照本发明，异黄酮本身或可以产出异黄酮的异黄酮衍生物，例如糖苷都可以作为本发明组合物的活性成分[成分(a)]。
该组合物最好以可以使每日消耗量在1mg-500mg，优选5mg-100mg范围内的浓度含有异黄酮和/或它的衍生物。
多不饱和脂肪酸(PUFA)也是公知的。优选PUFA是含有碳原子数为16到24，优选的碳原子数为18到22，更优选碳原子数为18、20或22，并有多个不饱和碳-碳双键的那些。
这种不饱和脂肪酸的例子是已知的n-3 PUFA。优选有18个碳原子的PUFA如亚油酸，即(顺，顺，顺-)9，12，15-十八碳三烯酸、亚麻酸，即(顺，顺，顺-)6，9，12-十八碳三烯酸，还有二十碳四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸，如(顺-)5，811，14-二十碳四烯酸、(顺-)5，8，11，14，17-二十碳五烯酸和/或(顺-)4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸。
该组合物优选以可以使每日消耗量在50mg-8000mg，优选500mg-2000mg范围内的浓度包含PUFA。该组合物优选相对于每一毫克的异黄酮或异黄酮衍生物[组分(a)]包含大约5mg-200mg、优选大约20-50mg的多不饱和脂肪酸[组分(b)]。
已知维生素D的活性代谢产物(骨化三醇)可以增加肠内的钙质吸收而且对于新骨骼的正常矿化很重要。维生素D特别是维生素D3的存在能够显著提高本发明组合物的作用。优选组合物分别以维生素D和维生素D3的已知浓度包含维生素D，更优选维生素D3。该浓度应当分别在每日5μg-50μg维生素D和维生素D3消耗量范围内。
维生素K的传统作用是作为促凝血因子。但是，维生素K也可以与选择性蛋白相互作用，并作为这些在骨胳生成中发挥作用的蛋白质的辅助因子。维生素K特别是维生素K1的存在提高了本发明组合物的作用。优选组合物中以维生素K公知的浓度包含有维生素K。维生素K和维生素K1的浓度分别应在每日0.050mg-10mg，优选0.1mg-1.0mg消耗量的范围内。
本文所用的名词“维生素D”是指维生素D和维生素D3，同时也包括它们的衍生物。名词“维生素K”指的是维生素K和维生素K1，同时也包括它们的相应的衍生物。
可以任选地添加辅料。合适的辅料是例如淀粉、淀粉衍生物、纤维素、纤维素衍生物(例如羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC))和多羟基化合物。优选浓缩制剂中不添加任何辅料。
本发明的组合物可以用任何已知的方法制备。各组分可以用常规方法简单混合。然而，其浓缩制剂优选制成粉末或颗粒状。优选使用流化床制粒、高速剪切制粒、挤出制粒、喷雾干燥制粒或湿法制粒。
为了通过喷雾干燥制备本发明的组合物，通常要制备各组分的水浆液。该水浆液优选含有大约10％-70％重量的固体组分，更优选为25％-50％重量。该水浆液可用已知的方法进行喷雾干燥。为了利用流化床制粒的方法来制备本发明的浓缩制剂，可以使用现有的带有可进行喷雾的流化床干燥装置的流化床制粒设备，以本领域熟练技术人员公知的方式进行操作。
浓缩制剂可以进一步用于制备食品组合物，例如强化食品、强化饲料或饮料。这些强化食品、强化饲料或饮料在文献中已经记载过，对本领域技术人员来说是公知的。
浓缩制剂还可以利用常规压片方法和设备进一步压制成片剂。在压片之前，可任选地将粉状物或颗粒物与常规的润滑剂混合，这类润滑剂包括但不限于硬脂酸的金属盐、硬脂酸、氢化植物油(Sterotex)、单硬脂酸甘油酯、棕榈酰硬脂酸甘油酯、滑石、玉米淀粉、聚乙二醇、苯甲酸钠、醋酸钠和糖酯。还可以用这些润滑剂的混合物与粉末或颗粒混合，然后压片。
填入软/硬明胶胶囊的糊状物或泡腾剂采用常规方法制成，这些单位剂型含有与片剂所给出的相同剂量。
实验部分在下面的实验部分，采用双能量X射线吸光光度法(DXA)测定骨密度。
骨钙蛋白，一种骨形成的生化标志，它是主要从造骨细胞即骨生成细胞中分泌出的一种特异性蛋白。测定血清骨钙蛋白作为骨生成的标志。
脱氧吡啶啉(DPD)的交联分泌提供了一种高度特异性的骨骼吸收标志。测定DPD交联分泌作为骨吸收的标志。它的数值必须通过本领域已知的肌酐测量法对尿液浓度进行校正。
在所建立的实验中，通过切除卵巢的大鼠骨质疏松症(OVX)模型测定数据。这种模型模仿了在更年期后的妇女或绝育后的雌性动物中导致骨质疏松症的雌激素缺乏的情形。具有完整卵巢的SHAM组作对照组。每个测试组由10-12只动物组成。所用的饲料不合异黄酮，如染料木黄酮。表1所列出的各种组合中的测试化合物均通过饲料混合物给药。在大鼠中，每天15mg/kg体重的染料木黄酮的剂量导致大鼠血浆中的染料木黄酮含量与传统饮食的日本人中所发现的相当，即280nM。以20μg/kg饲料用量给予维生素K1相当于大约1μg/kg体重的每日剂量，也是所估计的维生素K1的每日所需量。维生素D3的用量为500IU/kg饲料，相当于大约25IU/kg体重的每日剂量，即所估计的维生素D3的每日所需量。为了强化，将PUFA(5％的ROPUFA“30”n-3食物油)加入饲料中，对应于表1中给出的PUFA在饲料中的百分比。在给药干预后84天测定骨密度、骨钙蛋白和脱氧吡啶啉。
表1实验组和饲料中供试化合物的浓度
SHAM完整卵巢大鼠模型(对照组)OVX卵巢切除大鼠骨质疏松症模型BW体重染料木黄酮Roche No.24-2076，Roche Vitamins AG，Basel，瑞士PUFAROPUFA“30”n-3食物油，Roche Vitamins AG，Basel，瑞士VOX大鼠大腿骨的骨密度(BMD)测试与第一组SHAM术后的动物相比，卵巢摘除后用高剂量或低剂量维生素K和D饲料喂养的动物的骨密度表现出和预期一样的显著降低。相对于以低剂量维生素K和D饲料喂养的第三组而言，以高剂量维生素K和D饲料喂养的第二组没有表现出更好的保持骨密度水平的作用。
与仅用低剂量维生素K和D饲料喂养的第三组相比，用低剂量维生素K和D饲料并以PUFA作为补充剂喂养的第四组动物明显表现出保持骨密度水平的作用。然而，该组并未表现出比仅用高剂量维生素K和D饲料喂养的第二组更显著的效果。同时，第四组的骨密度水平与SHAM术后的动物相比并无显著差别。用低剂量维生素K和D饲料并以染料木黄酮作补充剂喂养的第五组也获得了相同结果。与第二组、第三组相比，用高剂量维生素K和D饲料并联用PUFA和染料木黄酮作为补充剂喂养的第六组表现出了骨密度的明显提高。在骨密度水平上与对照组1相比无明显不同。实验结果见表2。n-3PUFA或染料木黄酮补充剂使骨密度水平提高到对照值，但没有表现出显著超过维生素K和D补充剂的效果。维生素K和D补充剂与n-3PUFA和染料木黄酮联用使骨密度水平获得最大程度的恢复，其效果显著超过维生素D和K补充剂的效果并略优于SHAM术后对照组动物的骨密度水平。
表2给药干预后84天大腿骨的骨密度
(*)不同字母表明各组间的显著性差异(P＜0.05)OVX大鼠的血清骨钙蛋白(骨形成标志)测试雌激素不足会导致骨代谢加快，从而使血清骨钙蛋白处于较高的水平。与对照组相比，第二组和第三组显示出骨钙蛋白水平的明显增加，而第三组中的用低剂量维生素K和D饲料喂养的大鼠的骨钙蛋白水平比第二组中用高剂量维生素K和D饲料喂养的大鼠的骨钙蛋白水平要高出很多。在低剂量维生素K和D的基础上添加n-3PUFA或染料木黄酮(第四组和第五组)，骨钙蛋白水平降低至对照组水平。n-3PUFA和染料木黄酮之间相比没有显著不同。饲喂了含n-3PUFA和染料木黄酮的高剂量维生素K和D饲料的第六组显示出最佳结果，即对骨钙蛋白水平有最佳作用，这种结果明显优于第四组。结果显示在表3。
表3给药干预后84天血清中血清骨钙蛋白的浓度
(*)不同字母表明各组间的显著性差异(P＜0.05)OVX大鼠脱氧吡啶啉(骨吸收的标志)测试雌激素不足会导致脱氧吡啶啉(DPD)分泌显者增加，低剂量维生素K和D组的脱氧吡啶啉分泌的增加要比高剂量维生素K和D组的更显著。补充n-3PUFA的作用与饲喂高剂量维生素K和D的作用相当。染料木黄酮结合低剂量维生素K和D(第五组)可以使DPD的分泌恢复到对照组的水平。与第五组相比，第六组没有显示出明显的改善。结果如表4所示，显示出在测试的化合物中，染料木黄酮对于控制DPD的分泌是最有效的(第五组)，而向饲料中添加n-3PUFA(第四组)并没有超出高剂量维生素K和D饲喂(第二组)所产生的作用。
表4给药干预后84天脱氧吡啶啉的分泌
(*)不同字母表明各组间的显著性差异(P＜0.05)通过以上的实验数据可以推断出联合使用染料木黄酮、n-3PUFA和高剂量的维生素K和D能够完全预防由于雌激素不足引起的骨质损失。
权利要求
1.一种用于预防骨质疏松症的组合物，它包含下列组分(a)至少一种异黄酮、异黄酮苷或其混合物；(b)至少一种多不饱和脂肪酸；(c)任选的一种维生素，它选自维生素D、维生素D衍生物、维生素K、维生素K衍生物和它们的混合物；和(d)所需量的任选的辅料和赋形剂，以重量计，其优选为组合物总重的0.1-20％。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中的组分(a)选自大豆黄素、大豆黄素苷、黄豆黄素、黄豆黄素苷、染料木黄酮和染料木苷。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中的组分(a)是染料木黄酮、染料木苷或其混合物。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的组合物，其中组分(b)是含有多个不饱和碳碳双键的具有16-24个碳原子的多不饱和脂肪酸。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中的多不饱和脂肪酸是有18-22个碳原子的多不饱和脂肪酸，优选有18、20或22个碳原子的多不饱和脂肪酸。
6.根据权利要求4所述的组合物，其中的多不饱和脂肪酸是n-3多不饱和脂肪酸。
7.根据权利要求1-6中任何一项所述的组合物，其中组分(b)选自亚油酸、亚麻酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述的组合物，其中组分(b)选自(顺，顺，顺-)9，12，15-十八碳三烯酸、(顺，顺，顺-)6，9，12-十八碳三烯酸、(顺-)5，8，11，14-二十碳四烯酸、(顺-)5，8，11，14，17-二十碳五烯酸和(顺-)4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述的组合物，其中的多不饱和脂肪酸的浓度是使得每日消耗量可在50mg至8000mg之间，优选是在500mg至2000mg之间。
10.根据权利要求1-9中任何一项所述的组合物，其中相对于每1mg的组分(a)，含有约5-200mg、优选20-50mg的组分(b)。
11.根据权利要求1-10中任何一项所述的组合物，其中组分(c)选自维生素D3、维生素K1及其混合物。
12.根据权利要求1-11中任何一项所述的组合物，其中所含的维生素D和维生素D3的浓度分别应该使得各自每天的消耗量在5μg-50μg之间，所含的维生素K和维生素K1的浓度分别应使各自每天的消耗量在0.050mg-10mg之间，优选是在0.1mg至1.0mg之间。
13.根据权利要求1-12中任何一项所述的组合物，其中组分(d)选自淀粉、淀粉衍生物、纤维素、纤维素衍生物、多羟基化合物及其混合物。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中的纤维素衍生物是羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)或其混合物。
15.根据权利要求1-14中任何一项所述的组合物，所述组合物以下列形式提供浓缩制剂、颗粒剂、片剂、填入软明胶胶囊或硬明胶胶囊中的糊状物和泡腾剂。
16.根据权利要求15所述的浓缩制剂形式的组合物，它是各组分简单的粉末状混合物。
17.根据权利要求15或16所述的粉末或颗粒剂形式的组合物，它由下述方法制成流化床制粒、高速剪切制粒、挤出制粒、喷雾干燥制粒或湿法制粒。
18.根据权利要求1-17中任何一项所述的组合物在制备食品组合物或盖仑制剂中的用途，优选是在制备选自下组的组合物或制剂中的用途强化食品、强化饲料、饮料、片剂、颗粒剂、填入软明胶胶囊或硬明胶胶囊中的糊状物以及泡腾剂。
19.一种优选为强化食品、强化饲料或饮料形式的食品组合物，它含有权利要求1-17中任何一项所述的组合物。
20.一种优选为片剂、颗粒剂、填入软明胶胶囊或硬明胶胶囊中的糊状物或泡腾剂形式的盖仑制剂，它含有权利要求1-17中任何一项所述的组合物。
21.根据权利要求1-20中任何一项所述的组合物在预防哺乳动物骨质疏松症和促进骨生成中的用途。
22.一种预防哺乳动物骨质疏松症和促进骨生成的方法，它包括给哺乳动物服用有效剂量的如权利要求1-20中任何一项所述的组合物。
23.根据权利要求1-17中任何一项所述的组合物在制备用于预防哺乳动物骨质疏松症和促进骨生成的食品组合物或盖仑制剂中的用途。
24.根据权利要求23所述的用途，其中的食品组合物或盖仑制剂是选自下列的形式强化食品、强化饲料、饮料、片剂、颗粒剂、填入软明胶胶囊或硬明胶胶囊中的糊状物以及泡腾剂。
25.一种用于预防或治疗哺乳动物骨质疏松症和用于骨生成的组合物，它含有下列成分(a)染料木黄酮，其中它的浓度是使每日消耗量在5-100mg的范围内；(b)多不饱和脂肪酸，它选自亚油酸、亚麻酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸；(c)维生素，它选自维生素D、维生素D3和它们的混合物；它的浓度是使每日消耗量在5μg-50μg的范围内；(d)维生素，它选自维生素K、维生素K1和它们的混合物；它的浓度是使每日消耗量在0.050mg-10mg的范围内；和(e)所需量的任选的辅料和赋形剂，以重量计，其优选为组合物总重的0.1-20％。
全文摘要
本发明公开了一种用于预防骨质疏松症的组合物，该组合物包含(a)至少一种异黄酮和/或异黄酮苷，优选染料木黄酮和/或染料木苷；(b)至少一种多不饱和脂肪酸；(c)任选的维生素D和/或一种或多种它的衍生物和/或维生素K和/或一种或多种它的衍生物；(d)根据需要量的任选的辅料和赋形剂，其优选的重量范围是0.1％－20％，以组合物的总重量计。本发明还公开了由所述组合物制成的食品组合物和盖仑制剂，以及所述组合物用于在哺乳动物中预防骨质疏松症和促进骨生成的用途。
文档编号A61K47/10GK1501799SQ02806663
公开日2004年6月2日 申请日期2002年3月11日 优先权日2001年3月15日
发明者S·克拉默, S 克拉默, C·里格, 仗囟, M·施拉赫特尔, P·韦伯 申请人:Dsm Ip资产有限公司