[0001]
本发明涉及药物制剂技术领域，特别是涉及一种3-羟基丁酸盐及其制备方 法与应用。
背景技术：[0002]
3-羟基丁酸是酮体家族中最重要的一员。在哺乳动物体内3-羟基丁酸由肝 脏的长链脂肪酸代谢产生，当机体处在长时间饥饿状态或者过度运动而导致葡 萄糖供能不足的时候，3-羟基丁酸作为能源物质为大脑提供主要能量。
[0003]
目前研究表明3-羟基丁酸被认为除了能为大脑提供能量外，可能还对于神 经细胞的成熟和保护(延缓阿尔兹海默症和帕金森病的发病过程，改善认知能 力等)具有重要功能。
[0004]
相关技术中所采用的3-羟基丁酸盐及其制备方法性能不够稳定，容易吸湿 而变质，不具有广泛的应用前景。
技术实现要素：[0005]
本发明提供一种相对于现有技术更优的3-羟基丁酸盐及其制备方法与应 用。
[0006]
具体技术方案如下：
[0007]
一种3-羟基丁酸盐，由r和3-羟基丁酸反应而得；其中，r选自l-精氨 酸或l-赖氨酸或l-肉碱或乙酰l-肉碱或丙酰l-肉碱中的一种或几种。
[0008]
为更好地说明，所述3-羟基丁酸盐的通式如通式i所示：
[0009][0010]
优选地，所述r和所述3-羟基丁酸的摩尔比为(1-3)：2，更优选为1:1。
[0011]
本发明所述的3-羟基丁酸盐，优选地，r选自l-精氨酸或l-赖氨酸或l
-ꢀ
肉碱或乙酰l-肉碱或丙酰l-肉碱中的一种。
[0012]
当r代表l-精氨酸，r与所述3-羟基丁酸的摩尔比1∶1；所述3-羟基丁 酸盐为3-羟基丁酸l-精氨酸盐，为更好地说明，补充其结构式如下：
[0013][0014]
或，
[0015]
当r代表l-赖氨酸，r与所述3-羟基丁酸的摩尔比1∶1；所述3-羟基丁 酸盐为3-羟基丁酸l-赖氨酸盐，为更好地说明，补充其结构式如下：
[0016][0017]
或，
[0018]
当r代表l-肉碱，r与所述3-羟基丁酸的摩尔比1∶1。所述3-羟基丁酸 盐为3-羟基丁酸l-肉碱盐，为更好地说明，补充其结构式如下：
[0019][0020]
或，
[0021]
当r代表乙酰l-肉碱，r与所述3-羟基丁酸的摩尔比1∶1；所述3-羟基 丁酸盐为3-羟基丁酸乙酰l-肉碱盐。为更好地说明，补充其结构式如下：
[0022][0023]
或，
[0024]
当r代表丙酰l-肉碱，r与所述3-羟基丁酸的摩尔比1∶1；所述3-羟基 丁酸盐为3-羟基丁酸丙酰l-肉碱盐。为更好地说明，补充其结构式如下：
[0025][0026]
本发明提供的3-羟基丁酸盐，其中r选自l-精氨酸、l-赖氨酸、l-肉碱、 乙酰l-肉碱、丙酰l-肉碱，大大拓展了3-羟基丁酸盐的应用范围。
[0027]
本发明所提供的3-羟基丁酸盐是一个固态新化合物，其性质稳定，不吸湿， 可以做成消费者需要的各种剂型，具有广大的应用前景。
[0028]
本发明同时提供上述任意一项技术方案所述的3-羟基丁酸盐的制备方法， 包括如下步骤：
[0029]
将3-羟基丁酸和所述r在水中反应，经喷雾干燥即得。
[0030]
在本发明给出的上述制备方法中，由于采用单一溶媒纯水和喷雾干燥工艺， 既环保，工艺又简洁，更能节省生产成本。同时，发明人于研发中意外发现， 采用上述特定制备方法，能够更好地提升所得产品的稳定性。
[0031]
优选地，所述制备方法中，在水中反应的温度为0-100℃，时间为2-8小 时。上述温度和时间为经过验证的，可在较为高效且平衡成本的情况下制备出 高质量的产品。
[0032]
优选地，所述喷雾干燥的参数为：入口温度140-180℃，出口温度80-90℃， 水份最大蒸发量50-150kg/h。上述喷雾参数经过验证，可制备得到性质稳定、 性能良好的3-羟基丁酸盐，且不易吸湿。
[0033]
作为本发明的制备方法的最优选技术方案，包括如下步骤：
[0034]
将3-羟基丁酸(0.1mol)溶于水中，加入r(0.1mol)，于0-100℃反应2-8小 时，脱
色，喷雾干燥即得。
[0035]
本发明同时提供上述任意一项技术方案所述的3-羟基丁酸盐用于制备食 品、饮料、药物或保健品的应用。
[0036]
本发明再提供一种食品、饮料、药物或保健品，活性成分包括上述任意一 项技术方案所述的3-羟基丁酸盐。本领域技术人员可知，此处所指代的所述 3-羟基丁酸盐包括通式i涵盖下的任意一种或至少两种3-羟基丁酸盐，更指代 通式i-1～i-5中任意一种或至少两种3-羟基丁酸盐。
[0037]
本领域技术人员可知，本发明所述的食品、饮料、药物或保健品除所述活 性成分之外，还可包括载体或辅料等本领域可接受的成分。
[0038]
具体地，本发明所述的药物还包括药学上可接受的至少一种赋形剂(药物 载体)。所述的赋形剂为本领域技术人员所理解，包括但并不局限于崩解剂、 润滑剂、分散剂等，本领域技术人员可依据制剂的实际需求加以选择，本发明 对此不作特别限定。
[0039]
本发明所述的药物，可经由常规方法制备成药学上各种常见剂型，如片剂、 胶囊剂、丸剂、散剂、颗粒剂、混悬剂、口服溶液等。给药方式可选口服、舌 下等，以单位给药形式给予动物或人。
[0040]
本发明所述的药物合适的单位给药形式包括口服剂型(例如片剂、胶囊、 丸剂、散剂、颗粒剂、口服溶液或悬浮液)、舌下或口含给药剂型、静脉，皮 下，透皮或肌内给药剂型(例如注射液、粉针等)。此外，所述药物可以是普 通制剂、缓释制剂、速释制剂及控释制剂。
[0041]
当制备片剂或胶囊形式的固体药物组合物时，在活性成分中可加入的赋形 剂，包括稀释剂，如乳糖、糊精、淀粉、预胶化淀粉、蔗糖、甘露醇、微晶纤 维素等；黏合剂，如聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、羟丙甲纤维素等；崩解剂， 如羧甲基淀粉钠、交联羧基甲基纤维素、低取代羟丙纤维素、羧甲基纤维素钠、 交联聚乙烯吡咯烷酮等；润滑剂，如二氧化硅、硬脂酸镁、硬脂酸盐、玉米淀 粉、滑石粉等，矫味剂，如甘露醇、阿斯巴甜、糖精钠和甜菊苷等，此外，还 可加入表面活性剂，如十二烷基磺酸钠、磺基丁二酸二辛酯钠、蔗糖酯和泊洛 沙姆等。本发明所述的片剂可以是纯片剂，还可将片剂进一步制成包衣片，例 如薄膜衣、糖衣等。通过制备聚合物基质或在膜包衣中使用特定的聚合物，可 将片剂制成速释、缓释或控释剂型。胶囊剂可以是软胶囊或硬胶囊，不带膜或 带膜，以便具有速释、缓释或控释性能。
[0042]
当制备丸剂形式的药物组合物时，在活性成分中可加入的赋形剂，包括稀 释剂与吸收剂，如乳糖、葡萄糖、糊精、淀粉、蔗糖、可可脂等；黏合剂，如 阿拉伯胶、黄芪胶、明胶、蜂蜜等；崩解剂，如甲基纤维素、乙基纤维素、干 燥淀粉、琼脂粉、海藻酸盐等。
[0043]
当制备口服溶液或悬浮液时，可加入的赋形，包括甜味剂，如糖精钠、蔗 糖、甜蜜素、阿斯巴甜和甜菊苷等；助悬剂，如聚乙烯吡咯烷酮、微晶纤维素、 蔗糖、羟丙基甲基纤维素等；防腐剂，如尼泊金类、苯甲酸钠、对羟基苯甲酸 甲酯、对羟基苯甲酸丙酯等。
[0044]
当制备颗粒剂时，可加入的赋形剂，包括填充剂、黏合剂、着色剂及矫味 剂等。
[0045]
作为优选的技术方案，本发明提供一种药物制剂，所述药物制剂选自片剂、 胶囊、颗粒剂、粉剂、口服液中的一种或至少两种，所述药物制剂的活性成分 包括上述任意一项技术方案所述的3-羟基丁酸盐。
[0046]
本发明同时提供一种药物片剂，按照重量份计，包括(由如下组分组成)：
[0047][0048]
优选地，包括(由如下组分组成)：
[0049][0050]
最优选地，包括(由如下组分组成)：
[0051][0052][0053]
本发明所提供的上述药物片剂，可协同同时补充3-羟基丁酸和l-精氨酸(或 l-赖氨酸或l-肉碱或l-乙酰肉碱或l-丙酰肉碱)多种营养成份，且经过验证， 按照上述方式配比吸收良好，所得药物的片剂稳定，不易吸潮，不易变质。
[0054]
本发明同时提供一种饮料，按照重量份计，包括(由如下组分组成)：
[0055][0056]
优选地，包括(由如下组分组成)：
[0057][0058]
更优选地，包括(由如下组分组成)：
[0059][0060]
本发明所提供的上述饮料不仅能补充3-羟基丁酸，而且还能补充氨基酸或 烷基l-肉碱，使体液中各种物质迅速达到平衡，并具有增强体质的作用；上述 配方为经过大量验证的，不仅口味具有普适性，营养更为均衡，且稳定性突出。
[0061]
本发明的3-羟基丁酸盐可用于制备保健品，所述保健品可包括人用营养增 补剂，或兽用饲料增补剂，具体地可包括补充l-精氨酸、l-赖氨酸、l-肉碱、 乙酰l-肉碱、丙酰l-肉碱用的增补剂。
[0062]
本发明提供的这种3-羟基丁酸盐具有适于口服、稳定、不易吸湿的特点， 便于储藏和运输，以及制备固体制剂；而且比相应的3-羟基丁酸钠(或钾、镁、 钙)盐具有更强更多功能的营养作用，尤其是增加了补充l-精氨酸、l-赖氨酸、 l-肉碱、乙酰l-肉碱、丙酰l-肉碱的作用。
[0063]
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所 有优点。
具体实施方式
[0064]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0065]
以下实施例1-5的hplc采用如下参数测得：
[0066]
hplc：
[0067]
柱：hypersil c8(5μm)250
×
4.6mm，
[0068]
温度：25℃，
[0069]
流动相：0.02m kh2po4，
[0070]
ph：6.0 h3po4，
[0071]
检测波长：254nm，
[0072]
流速：0.6毫升/分钟，
[0073]
l-精氨酸：rt＝6.2分钟，
[0074]
l-赖氨酸：rt＝7.3分钟，
[0075]
l-肉碱：rt＝7.8分钟，
[0076]
乙酰l-肉碱：rt＝6.4分钟，
[0077]
丙酰l-肉碱：rt＝5.8分钟。
[0078]
实施例1
[0079]
本实施例提供一种3-羟基丁酸l-精氨酸盐及其制备方法，具体采用如下 步骤：
[0080]
将3-羟基丁酸10.4克(0.1mol)溶于水中,加入l-精氨酸17.4克(0.1mol)。于 80℃反应2小时后，加入2克活性碳脱色一小时，过滤，滤液进行喷雾干燥(入 口温度180℃，出口温度90℃，水份最大蒸发量50kg/h。)，即得产品。
[0081]
所得的3-羟基丁酸l-精氨酸盐27.2克，具有良好的流动性和抗吸湿性， 收率98.0％。
[0082]
[α]
d20
＝+9.5
°
(c＝1,1％h2o)，l-精氨酸hplc含量62.8％，3-羟基丁酸 含量37.0％。
[0083]
实施例2
[0084]
本实施例提供一种3-羟基丁酸l-赖氨酸盐及其制备方法，具体采用如下 步骤：
[0085]
将3-羟基丁酸10.4克(0.1mol)溶于水中,加入l-赖氨酸14.6克(0.1mol)。 于80℃反应2小时后，加入2克活性碳脱色一小时，过滤，滤液进行喷雾干燥 (入口温度140℃，出口温度80℃，水份最大蒸发量100kg/h。)，即得产品。 所得的3-羟基丁酸l-赖氨酸盐24.6克，具有良好的流动性和抗吸湿性，收率 98.4％。
[0086]
[α]
d20
＝+8.9
°
(c＝1,1％h2o)，l-赖氨酸hplc含量59.0％，3-羟基丁酸 含量40.7％。
[0087]
实施例3
[0088]
本实施例提供一种3-羟基丁酸l-肉碱盐及其制备方法，具体采用如下步 骤：
[0089]
将3-羟基丁酸10.4克(0.1mol)溶于水中,加入l-肉碱16.1克(0.1mol)。于 80℃反应2小时后，加入2克活性碳脱色一小时，过滤，滤液进行喷雾干燥(入 口温度150℃，出口温度90℃，水份最大蒸发量50kg/h。)，即得产品。所得的 3-羟基丁酸l-肉碱盐26.0克，具有良好的流动性和抗吸湿性，收率98.1％。
[0090]
[α]
d20
＝-18.8
°
(c＝1,1％h2o)，l-肉碱hplc含量61.0％，3-羟基丁酸含 量38.7％。
[0091]
实施例4
[0092]
本实施例提供一种3-羟基丁酸乙酰l-肉碱盐及其制备方法，具体采用如 下步骤：
[0093]
将3-羟基丁酸10.4克(0.1mol)溶于水中,加入乙酰l-肉碱20.3克(0.1mol)。 于80℃反应2小时后，加入2克活性碳脱色一小时，过滤，滤液进行喷雾干燥 (入口温度170℃，出口温度85℃，水份最大蒸发量150kg/h。)，即得产品。 所得的3-羟基丁酸乙酰l-肉碱盐30.1克，具有良好的流动性和抗吸湿性，收 率98.0％。
[0094]
[α]
d20
＝-16.9
°
(c＝1,1％h2o)，乙酰l-肉碱hplc含量66.3％，3-羟基丁 酸含量33.7％。
[0095]
实施例5
[0096]
本实施例提供一种3-羟基丁酸丙酰l-肉碱盐及其制备方法，具体采用如 下步骤：
[0097]
将3-羟基丁酸10.4克(0.1mol)溶于水中,加入丙酰l-肉碱21.7克(0.1mol)。 于80℃反应2小时后，加入2克活性碳脱色一小时，过滤，滤液进行喷雾干燥 (入口温度160℃，出口温度88℃，水份最大蒸发量100kg/h。)，即得产品。 所得的3-羟基丁酸丙酰l-肉碱盐31.6克，具有良好的流动性和抗吸湿性，收 率98.4％。
[0098]
[α]
d20
＝-16.2
°
(c＝1,1％h2o)，丙酰l-肉碱hplc含量67.8％，3-羟基丁 酸含量32.0％。
[0099]
实施例6
[0100]
本实施例提供一种3-羟基丁酸l-精氨酸盐片剂，包括如下组分：
[0101][0102]
实施例7
[0103]
本实施例提供一种3-羟基丁酸l-赖氨酸盐片剂，包括如下组分：
[0104][0105]
实施例8
[0106]
本实施例提供一种3-羟基丁酸乙酰l-肉碱盐片剂，包括如下组分：
[0107][0108]
实施例9
[0109]
本实施例提供一种3-羟基丁酸丙酰l-肉碱盐片剂，包括如下组分：
[0110][0111]
实施例10
[0112]
本实施例提供一种3-羟基丁酸l-肉碱盐片剂，包括如下组分：
[0113][0114]
实施例11
[0115]
本实施例提供一种饮料，包括如下组分：
[0116][0117][0118]
实施例12
[0119]
本实施例提供一种饮料，包括如下组分：
[0120][0121]
实施例13
[0122]
本实施例提供一种饮料，包括如下组分：
[0123][0124][0125]
实施例14
[0126]
本实施例提供一种饮料，包括如下组分：
[0127][0128]
实施例15
[0129]
本实施例提供一种饮料，包括如下组分：
[0130][0131][0132]
对比例1
[0133]
本对比例提供一种3-羟基丁酸盐的制备方法，与实施例1相比较，r为酸 性氨基酸。
[0134]
具体如下：当r为谷氨酸或天冬氨酸时，3-羟基丁酸不能良好与之反应制 备成盐。
[0135]
与实施例1-5比较而言，本对比例所提供的制备方法即便制备成盐，也无 法得到稳定的化合物，更不利于后续将其作为活性成分制备为药物制剂。
[0136]
对比例2
[0137]
本对比例提供一种3-羟基丁酸盐的制备方法，与实施例1相比较，r为 中性氨基酸。
[0138]
具体如下：当r为色氨酸、亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、 蛋氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、酪氨酸、半胱氨酸等中性氨基酸时，3
-ꢀ
羟基丁酸很难与之反应成盐，
也只能是一个混合物而不能反应生成一个新化合 物。
[0139]
与实施例1-5比较而言，本对比例所提供的制备方法即便制备成盐，也无 法得到稳定的化合物，更不利于后续将其作为活性成分制备为药物制剂。
[0140]
对比例3
[0141]
本对比例提供一种3-羟基丁酸和谷氨酸(摩尔比1:1)混合物片剂，包括 如下组分：
[0142][0143]
对比例4
[0144]
本对比例提供一种3-羟基丁酸和亮氨酸(摩尔比1:1)混合物片剂，包括 如下组分：
[0145][0146]
试验例1
[0147]
本试验例提供实施例1-4所提供的3-羟基丁酸盐的湿度对比试验。
[0148]
采用在25℃相对湿度60
±
5％时暴露24小时的试验方法，具体参数如下：
[0149]
设备型号：kcl-1000恒温恒湿箱
[0150]
设定温度：25.0℃，设定相对湿度：65.0％
[0151]
实际温度：25.0℃，实际相对湿度：65.0％
[0152]
试验结果如表1所示：
[0153]
表1
[0154][0155]
从上表可以看出，相同条件下，l-肉碱的吸湿性最大，3-羟基丁酸次之， l-赖氨酸稍有吸湿性，而它们的3-羟基丁酸盐，基本不吸湿，产品十分稳定。
[0156]
试验例2
[0157]
本试验例涉及实施例6-10和对比例4中氨基酸的溶出度和溶解性的检测 结果比较。
[0158]
溶出度检测方法：分别取实施例6-10所制备得到的片剂6片，照《中国 药典》2015年版通则溶出度与释放度测定法第二法，以0.1％吐温80溶液900ml 为溶出介质，转速为75rpm，依次于10、30、60、90、120min取样，离心， 取上清液作为供试品溶液，分别计算每片溶出量，并计算平均值。
[0159]
结果如表2：
[0160]
表2
[0161][0162]
由以上数据可以看出，本申请中实施例制备的片剂与对比例4制备的片剂 相比，3-羟基丁酸盐化合物溶出度高。
[0163]
本试验例同时提供：以实施例6和实施例10中制得的产品为实验样品的 溶解性试验。
[0164]
分别取实验样品0.3g(临床推荐使用剂量：按3-羟基丁酸l-精氨酸盐计， 每1l水中添加3000mg)，置纳氏比色管中，加水稀释至50ml，在25℃
±
2℃上 下翻转10次，呈无色透明的澄清溶液，即供试品均全部溶解，静置30min后， 未出现浑浊现象或沉淀生成。
[0165]
以上实验说明本发明制得的产品溶解性良好。
[0166]
试验例3
[0167]
本实验例涉及实施例6-10和对比例3中氨基酸的溶出度的稳定性考察结 果比较。
[0168]
稳定性考察方法：将实施例6-10、对比例3所制备的片剂在加速试验条件 (温度40℃
±
2℃、相对湿度75％
±
5％)下放置，并分别于0、3、6月时间点 考察溶出度的变化情况。溶出度检测方法同试验例1。结果如表3。
[0169]
表3
[0170][0171]
由以上数据可知，各样品在加速条件下放置6个月后，实施例6-10制备 的片剂各个取样点的溶出度略有降低，变化较小；对比例3制备的片剂变化幅 度相对较大；说明了采用本发明所提供的工艺制备的3-羟基丁酸盐固体分散体 片剂稳定性更好。
[0172]
试验例4
[0173]
本试验例提供实施例2和4的产品的水中稳定性试验。
[0174]
1、试验目的：本试验以实施例2和实施例4中制得的产品为实验样品。 因考虑临床推荐方式为饮水给药，故需验证本发明在饮用水中的稳定性。
[0175]
2、试验方法：取供试样品4g(按临床推荐高剂量浓度2倍计)，置1000ml 量瓶中，加饮用水适量溶解后，用饮用水稀释至刻度，摇匀，备用。分别于1、 2、3、6、12、24、36h末取样，检测溶液的性状和活性成分的含量(以0h为 100％计)。
[0176]
3、试验结果及分析：结果见表4。
[0177]
由表4可知，按实施例2和实施例4制得的样品，在饮用水中溶解36h后， 仍为无色澄清溶液，活性成分含量变化在8.5％之内，说明本发明提供的样品 在饮用水中稳定性良好。
[0178]
表4饮用水中稳定性试验结果
[0179][0180]
试验例5
[0181]
本试验例提供实施例1、5的产品的加速稳定性试验。
[0182]
1、试验目的：考察本发明制得产品的稳定性。
[0183]
2、试验方法：本试验以实施例1和实施例5中制备方法制得的3批产品 为实验样
品。
[0184]
取样品3批，按市售包装，在温度40℃
±
2℃、相对湿度75％
±
5％的条件 放置6个月，分别于第1、2、3、6个月末分别取样一次，检测样品的性状、 活性成分含量、溶解性。
[0185]
3、试验结果及分析：结果见表5。
[0186]
由表5可知，3批产品经过6个月加速试验考察，性状、溶解性均符合规 定，3-羟基丁酸盐的含量均在98.0-100.0％范围内。
[0187]
试验结果表明，本发明制得的产品在高温和高湿条件下稳定性良好。
[0188]
表5加速试验结果
[0189]
[0190]
试验例6
[0191]
本试验例提供实施例11-15提供的饮料的感官性能测试。
[0192]
对饮料的滋味和气味的评价标准如表6所示。
[0193]
表6、评价标准
[0194][0195]
选取200名志愿者进行测评，以平均分数作为结果，测试结果见表7。
[0196]
表7饮料的感官评价
[0197]
评价指标实施例11实施例12实施例13实施例14实施例15滋味99899气味99899
[0198]
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详 尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术 人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改 或改进，均属于本发明要求保护的范围。