ES2625331T3

ES2625331T3 - Composición de leucina/péptido y procedimiento de formulación

Info

Publication number: ES2625331T3
Application number: ES10842737.8T
Authority: ES
Inventors: Brent Petersen; Loren Ward; Eric Bastian
Original assignee: Glanbia Nutritionals Ireland Ltd
Current assignee: Glanbia Nutritionals Ireland Ltd
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: EP2533791B1; WO2011084816A1; DK2533791T3; PL2533791T3; US20220016027A1; EP2533791A1; US20210401743A1; EP2533791A4; US20110233469A1

Abstract

Un procedimiento para producir una composición de aminoácidos con mayor solubilidad, comprendiendo el procedimiento la mezcla de al menos un aminoácido micronizado, que comprende al menos aproximadamente el 90 % de las partículas de menos de aproximadamente 160 micrómetros, con al menos una proteína para producir una mezcla de sólidos que comprenden el aminoácido y la proteína, suspendiendo la mezcla de sólidos para formar una suspensión acuosa sustancialmente homogénea, y secar la suspensión para producir un producto de aminoácido/proteína.

Description

DESCRIPCION

Composicion de leucina/peptido y procedimiento de formulacion 5 Referenda cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad con respecto al numero de solicitud de patente provisional de EE.UU 61/288,767, depositada el 21 de diciembre de 2009.

Campo de la invencion

10

La presente invencion se refiere a las composiciones y procedimientos para aumentar la solubilidad de aminoacidos. Mas especfficamente, la invencion se refiere a los procedimientos para la formulacion de productos que comprenden aminoacidos en una forma mas soluble y composiciones fabricadas mediante dichos procedimientos.

15 Antecedentes de la invencion

La leucina es un aminoacido de cadena ramificada y un aminoacido esencial. Es el unico aminoacido que se convierte en acetilcoenzima A y alfacetoacido, y es una fuente importante de nitrogeno para la sfntesis de la glutamina. Ademas de afectar a la sfntesis y degradacion de la protefna, la leucina tambien estimula la asimilacion 20 de la glucosa mediante la protefna cinasa C (PKC), mientras que la insulina modula la asimilacion de la glucosa a traves de la protefna cinasa B.

La perdida de tejido muscular se produce a menudo como resultado del envejecimiento, malnutricion y enfermedad catabolica, como quemaduras, sepsis y cancer. Los suplementos dieteticos de protefna pueden ser beneficiosos, 25 pero se ha demostrado que los suplementos con el aminoacido esencial leucina son especfficamente beneficiosos. La leucina dietetica ha demostrado, por ejemplo, suprimir la tasa de degradacion de la protefna miofibrilar y la perdida de peso muscular en ratas. Ademas, la leucina estimula la sfntesis de protefna muscular y modula la actividad de diversas protefnas involucradas en el control de la traduccion del ARNm. La leucina puede estimular la sfntesis de protefna directamente o a traves de su metabolito, el acido alfacetoisocaprocio. La leucina puede 30 estimular la traduccion independientemente o por interaccion con la diana de la rapamicina en celulas de mamfferos (mTOR).

Sin embargo, formular composiciones que comprenden leucina, a menudo se hace mas diffcil por el hecho de que la leucina, uno de varios de los aminoacidos hidrofobos, no es muy soluble en agua (aproximadamente 0,08 35 moles/litro). Se han realizado varios intentos para formar composiciones que comprendan leucina en una forma mas soluble, incluyendo la formacion de peptidos que comprendan leucina en combinacion con aminoacidos mas hidrofilos que son mas solubles, asf como la creacion de complejos de leucina y restos mas solubles como el nitrato para formar nitrato de leucina mas soluble (Kramer, R., y col., US20090076110A1). Sin embargo, es bueno proporcionar leucina en su forma de aminoacido libre y por lo tanto serfa de gran beneficio desarrollar un 40 procedimiento para formar composiciones que comprendan leucina libre mientras aumenta la solubilidad de la leucina al anadirla a una composicion acuosa. Ademas, dicho procedimiento puede ser tambien beneficioso para producir mas formas solubles de otros aminoacidos

Resumen de la invencion

45

La presente invencion se refiere a un procedimiento para producir una composicion, comprendiendo el procedimiento la mezcla de al menos un aminoacido micronizado con al menos una protefna para producir una mezcla de solidos que comprende el aminoacido y la protefna, formando una suspension acuosa que comprende la mezcla de solidos, y el secado de la suspension para proporcionar un producto de aminoacidos/protefnas, 50 proporcionando el producto el aminoacido en una forma mas soluble que solo el aminoacido libre. Ademas, la invencion se refiere a un procedimiento que comprende micronizar al menos un aminoacido para que se formen productos de aminoacidos donde al menos aproximadamente el 90 % del producto de aminoacidos comprenda tamanos de partfcula de menos de aproximadamente 160 micrometros, mezclando el producto de aminoacidos con al menos una protefna para que el producto de aminoacidos comprenda de aproximadamente el 5 hasta 55 aproximadamente el 90 por ciento de una mezcla de solidos formada por el producto de aminoacidos y al menos una protefna, mezclando la mezcla de solidos con agua para formar una suspension donde la mezcla de solidos comprenda de aproximadamente el 1 por ciento hasta aproximadamente el 55 por ciento de la suspension, mezclando la suspension para formar una suspension sustancialmente homogenea; agitando la suspension durante el secado para mantener la suspension homogenea durante el secado. Algunos aspectos de la invencion 60 proporcionan L-leucina como el "al menos un aminoacido", y en otros aspectos el "al menos un aminoacido" puede

ser cualquiera de los aminoacidos, incluyendo, por ejemplo, aminoacidos hidrofobos como los aminoacidos de cadena ramificada. En algunos aspectos el "al menos una protema" comprende una o mas protemas enteras, uno o mas fragmentos de protemas, y/o uno o mas peptidos. En algunos aspectos, el "al menos una protema" deriva de protema de suero de leche. En algunos aspectos del procedimiento, la mezcla de solidos comprende de 5 aproximadamente el 7 por ciento hasta aproximadamente el 55 por ciento de la suspension. En algunos aspectos, la mezcla de solidos comprende de aproximadamente el 15 hasta aproximadamente el 20 por ciento de la suspension.

Ademas la invencion se refiere a las composiciones fabricadas mediante dichos procedimientos, comprendiendo las composiciones aminoacidos en una forma mas soluble. Ademas, los autores de la invencion han encontrado que 10 estas composiciones, que tienen baja viscosidad, son mas susceptibles al tratamiento termico con temperaturas mas altas sin el indeseado aumento de la viscosidad que resulta en otras composiciones de protemas que tienen contenidos solidos similares.

En algunos aspectos, durante la etapa de la mezcla de la suspension se anade un antiespumante y la mezcla se 15 realiza con cizalla. En algunos aspectos, el producto de aminoacidos se microniza para formar tamanos de parffcula de aproximadamente 7 hasta aproximadamente 10 micrometros.

Breve descripcion de los dibujos

20 La fig. 1 ilustra los resultados de mezclar el aminoacido y la protema en ausencia del procedimiento de la invencion. La fotograffa superior muestra la mezcla resultante despues de mezclarse con agua. La fotograffa inferior es una micrograffa electronica de barrido de las parffculas de la mezcla.

La fig. 2 ilustra los resultados de mezclar el aminoacido y la protema usando el procedimiento de la invencion. La fotograffa superior muestra la mezcla resultante despues de mezclarse con agua. La fotograffa inferior es una 25 micrograffa electronica de barrido de las parffculas de la mezcla.

Descripcion detallada

Los autores de la invencion han descubierto que el coprocesamiento de al menos un aminoacido hidrofobo 30 micronizado, como, por ejemplo, leucina, isoleucina, valina, arginina triptofano o combinaciones de los mismos, con al menos una protema mezclando al menos un aminoacido con al menos una protema, suspendiendolos en suspension, y despues cosecandolos, produce una composicion que proporciona el aminoacido y la protema en una forma mas soluble, menos viscosa mientras mantiene aun los beneficios de los aminoacidos libres en la composicion. Preferentemente, en la medida de lo posible durante el proceso de secado, la suspension se mantiene 35 en una suspension sustancialmente homogenea. Ademas, es beneficioso para el resultado del procedimiento para que el tamano de parffcula de "al menos un aminoacido" sea menor de aproximadamente 160 micrometres, y mas preferentemente menor de aproximadamente 20 micrometros. A modo de ejemplo, la leucina puede incorporarse en una composicion de la invencion con excelentes resultados a un nivel de micronizacion de aproximadamente 7 hasta aproximadamente 10 micrometros.

40

Como se usa en el presente documento, el "al menos un aminoacido" es una composicion de uno o mas aminoacidos proporcionados en general comercialmente en una forma sustancialmente solida, como un polvo. Sin embargo, dado que el "al menos un aminoacido" se mezclara con al menos una protema y se suspendera en una suspension, se encuentra dentro del alcance de la invencion utilizar aminoacidos micronizados en ffquido, asf como 45 aquellos proporcionados en forma solida. Estos se conocen generalmente como aminoacidos "libres" por los expertos en la tecnica. En varios aspectos, los aminoacidos pueden comprender un aminoacido de cadena ramificada como, por ejemplo, leucina, isoleucina, y/o valina, asf como otros aminoacidos, particularmente aquellos aminoacidos. Los aminoacidos hidrofobos, por ejemplo, han sido ffpicamente diffciles de formular en composiciones ffquidas, y esto resulta mucho mas facil preparando composiciones de aminoacidos de acuerdo con el procedimiento 50 de la invencion. "Al menos una protema", como se usa en el presente documento, es una composicion de una o mas protemas, fragmentos de protemas, y/o peptidos en una forma sustancialmente solida, como, por ejemplo, un polvo. Sin embargo, dado que el "al menos una protema" se mezclara con al menos un aminoacido y se suspendera en una suspension, se encuentra dentro del alcance de la invencion utilizar protema en ffquido, asf como en forma solida.

55

En el procedimiento de la invencion, al menos un aminoacido que comprende al menos el 90 % de parffculas de menos de aproximadamente 160 micrometros se mezcla con al menos una protema para que el "al menos un aminoacido" que comprende de aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 90 por ciento de una mezcla de solidos formada por el aminoacido y la protema. El "al menos una protema" puede comprender protemas y/o 60 peptidos sintetizados, pero puede ser ventajoso y mas economico utilizar protemas aisladas, fragmentos de

protefnas, peptidos aislados, y/o peptidos obtenidos mediante protefnas hidrolizadas. Las protefnas pueden derivar de la leche, como, por ejemplo, protefna de suero de leche, concentrado de protefna de suero de leche, y/o aislado de protefna de suero de leche de vaca, y/o se puede seleccionar de un grupo constituido por soja, huevo, vegetales, pescado, trigo, arroz, mafz, protefnas fungicas, carne u otras fuentes de protefnas conocidas por los expertos en la 5 tecnica, y combinaciones de los mismos. Los concentrados de protefna de suero de leche, por ejemplo, estan disponibles comercialmente en una gran variedad de fuentes, como, por ejemplo, Avonlac™ de Glanbia Nutritionals, Monroe, Wisconsin. Los aislados de protefna de suero de leche pueden obtenerse mediante metodos conocidos por los expertos en la tecnica o pueden comprarse en fuentes comerciales como, por ejemplo, Glanbia Nutritionals, que produce Provon®. Los concentrados de protefna lactea y aislados de protefna lactea como los productos Solmiko® de 10 Glanbia Nutritionals, asf como BarGain® de Glanbia, que es una fuente de protefna de suero de leche y de soja, tambien proporcionan protefnas que se pueden usar para producir peptidos para la composicion y el procedimiento de la invencion.

La mezcla de solidos se mezcla con agua para formar una suspension donde la mezcla de solidos comprende de 15 aproximadamente el 1 por ciento hasta aproximadamente el 55 por ciento de la suspension. Para la L-leucina, por ejemplo, una mezcla de solidos que comprende aproximadamente el 17 por ciento de la suspension proporciona resultados excelentes, como lo hace una suspension que comprende aproximadamente el 55 por ciento de solidos. Por tanto, en varios aspectos, el intervalo de la mezcla de solidos puede comprender subintervalos dentro del 1 por ciento hasta el 55 por ciento de intervalos, como de aproximadamente el 7 por ciento hasta aproximadamente el 55 20 por ciento de la suspension y de aproximadamente el 15 hasta aproximadamente el 20 por ciento de la suspension. La suspension se combina para proporcionar una suspension sustancialmente homogenea (es decir, tan homogenea como sea posible bajo las condiciones de procesamiento estandar conocidas por los expertos en la tecnica). La combinacion/mezcla puede llevarse a cabo mediante una variedad de medios, incluyendo entre otros el uso de uno o mas homogeneizadores, bombas centrffugas, mezcladores de cizallamiento, microfluidizadores, mezcladores 25 estaticos, tanques agitadores o una combinacion de los mismos. Entonces la suspension se seca, manteniendose la homogeneidad de la suspension tanto como sea posible durante el proceso de secado, para producir un producto final que forma un polvo seco.

Para proporcionar una suspension sustancialmente homogenea, es aconsejable combinar la suspension con cizalla 30 y anadir un antiespumante. Opcionalmente, despues de la combinacion, se puede realizar una etapa de pasteurizacion. Para esta etapa de secado y por medio de un ejemplo no limitante, se pueden usar las siguientes condiciones para lograr un buen rendimiento: Temperatura de entrada 107 °C (225 °F), temperatura de salida 29 °C (85 °F), 3 bares de presion (43,5 psi). El equipo adecuado para el secado puede obtenerse en una variedad de fuentes comerciales y los expertos en la tecnica pueden identificar facilmente dichos equipos. Los expertos en la 35 tecnica pueden alterar las condiciones de secado. Los procedimientos para las suspensiones de secado se describen, por ejemplo, en el Manual de secado industrial (Mujumdar, A.S., CRC Press (Taylor and Francis Group), Boca Raton, Florida, 2007). Entre los mezcladores adecuados se incluyen, por ejemplo, mezcladores de lotes de cizallamiento, disponibles comercialmente en una variedad de fuentes como Silverson Machines, Inc., East Longmeadow, Massachusetts. Por ejemplo, se puede usar un mezclador como el mezclador Flashblend® de 40 Silverson, que esta adaptado para mezclar polvos con lfquido y formar suspensiones homogeneas de los mismos.

La micronizacion del "al menos un aminoacido".puede realizarse usando, por ejemplo, un micronizador Jet Mill (Sturtevant, Inc., Hanover, Massachusetts). Los micronizadores adecuados estan disponibles en una variedad de fuentes comerciales y los expertos en la tecnica pueden escogerlos dependiendo de las condiciones particulares y 45 los tamanos de lote deseados.

El procedimiento de la invencion es especialmente util para producir formas mas adecuadas de aminoacidos de cadena ramificada como la leucina (L-leucina), isoleucina y valina. Ademas, cuando sea deseable que al menos una protefna comprenda peptidos que tengan una concentracion mayor de leucina, estas pueden obtenerse usando el

50 procedimiento descrito en el numero de publicacion de solicitud de patente de los Estados

Unidos US20090264363A1 (Ward, L. y col..), que puede usarse para preparar peptidos para su uso en el procedimiento de la presente invencion. Por lo tanto, usando dichos peptidos, es posible producir un suplemento de leucina que comprenda una combinacion de aminoacido de L-leucina libre y peptidos que contienen leucina que produce una forma mas soluble para la administracion de L-leucina. Se pueden usar las composiciones realizadas 55 por el procedimiento de la invencion, por ejemplo, formulaciones listas para mezclar que comprenden aminoacidos y/o combinaciones de aminoacidos con otros ingredientes, en pastillas, en comprimidos, en barras, en inyecciones, en geles, en bolas de protefnas y/o en productos de panaderfa.

Sin pretender restringirse a la teorfa, los autores de la invencion creen que el coprocesamiento del micronizado de al

60 menos un aminoacido con al menos una protefna como se describe por el procedimiento de la invencion, crea, o

posiblemente interfiera con, asociaciones intermoleculares no covalentes y altere la solubilidad de la mezcla resultante (y por lo tanto del aminoacido, en comparacion con la del aminoacido libre correspondiente), asf como produzca un efecto adelgazante y disminuya la viscosidad de la(s) protefna(s) en suspension. Se ha sugerido que el tratamiento termico de las protefnas, que puede ser necesario para los procesamientos como la pasteurizacion, 5 pueden alterar los puentes de disulfuro en las protefnas y aumentar la viscosidad de las protefnas en suspension. El procesamiento del "al menos un aminoacido" y del "al menos una protefna" como se proporciona por el procedimiento de la invencion resulta en un producto que se puede usar para elaborar composiciones lfquidas que tengan mayor contenido de solidos, pero que todavfa puedan tratarse termicamente sin volverse indeseablemente viscosas.

10

Las interacciones con aminoacidos con y sin protefnas se han descrito previamente. Por ejemplo, se ha informado que la composicion de aminoacidos de protefnas afecta a la formacion del puente de disulfuro, con aminoacidos debilmente hidrofilos y aromaticos siendo mas comunes en las areas cercanas a los puentes de disulfuro, mientras que los residuos alifaticos e hidrofobos son menos comunes Marques, J.F.R. et col., "Patrones del aminoacido 15 alrededor de los puentes de disulfuro", Int. J. Mol. Sci. 2010, 11, 4673-4686). La arginina, un aminoacido hidrofobo, debilita las interacciones hidrofobas entre IL-6 y la fenil-sefarosa, mejorando la elucion de la protefna en la cromatograffa de interaccion hidrofoba Tsumoto, K., et col., "La arginina mejora la elucion de la protefna en la cromatograffa de interaccion hidrofoba: Los casos de interleucina-6 y activina-A" Journal of Chromatographs A, 22 de junio de 2007, Vol. 1154 (1-2): 81-86). De acuerdo con Ashokkumar y col., "[e]n la industria lactea, la estabilidad 20 de las protefnas lacteas hacia el tratamiento termico es un problema de procesamiento importante. La exposicion de las protefnas de suero de leche a temperaturas superiores a 70 °C provoca desnaturalizacion, que a su vez conduce a la agregacion de la protefna y a la formacion de puentes de disulfuro intermoleculares" ("La sonicacion aumenta la estabilidad termica de protefnas de suero de leche" J. Dairy Sci. 92 :5353-5356). Ashokkumar et col. utiliza una combinacion de tratamiento termico y sonicacion para alterar estos agregados. Sin embargo, utilizando el 25 procedimiento de la presente invencion, se puede reducir la viscosidad de la protefna, incluso con alto contenido de solidos, con el beneficio anadido de proporcionar uno o mas aminoacidos libres en una forma mas soluble.

Ademas, los expertos en la tecnica, dada la divulgacion en el presente documento, pueden encontrar multiples usos adicionales para los productos de la invencion.

30

La invencion puede describirse por medio de los siguientes ejemplos no limitantes.

EJEMPLO

35 Se combino la L-leucina (136 gramos) con 204 gramos de aislado de protefna de suero de leche (Glanbia Nutritionals, Inc., Twin Falls, Idaho) de acuerdo con el procedimiento previamente descrito. Con el producto resultante se formo una suspension estable al 10 %, demostrando la solubilidad mejorada de la composicion de aminoacidos producida por el procedimiento de la invencion.

Claims

REIVINDICACIONES

I. Un procedimiento para producir una composicion de aminoacidos con mayor solubilidad, comprendiendo el procedimiento la mezcla de al menos un aminoacido micronizado, que comprende al menos

5 aproximadamente el 90 % de las partfculas de menos de aproximadamente 160 micrometros, con al menos una protefna para producir una mezcla de solidos que comprenden el aminoacido y la protefna, suspendiendo la mezcla de solidos para formar una suspension acuosa sustancialmente homogenea, y secar la suspension para producir un producto de aminoacido/protefna.

10 2. El procedimiento de la reivindicacion 1 donde el aminoacido micronizado tiene un tamano de partfcula

de aproximadamente 7 hasta aproximadamente 10 micrometros.
3. El procedimiento de la reivindicacion 1 donde el aminoacido es un aminoacido hidrofobo.

15 4. El procedimiento de la reivindicacion 1 donde el aminoacido es un aminoacido de cadena ramificada.
5. El procedimiento de la reivindicacion 1,donde la protefna comprende peptidos derivados de protefna

de suero de leche.

20 6. El procedimiento de la reivindicacion 1 donde la mezcla de solidos comprende de aproximadamente el

7 hasta aproximadamente el 55 por ciento de la suspension.
7. El procedimiento de la reivindicacion 1 donde el aminoacido comprende de aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 90 por ciento de la mezcla de solidos.

25
8. Una composicion de aminoacidos con solubilidad mejorada de al menos un aminoacido, la composicion hecha por un procedimiento que comprende coprocesar una mezcla que comprende al menos un aminoacido micronizado, que comprende al menos aproximadamente el 90 por ciento de partfculas de menos de aproximadamente 160 micrometros, y al menos una protefna para producir una suspension, y secar la suspension

30 para dar un producto sustancialmente solido y/o un peptido/aminoacido en polvo.
9. La composicion de aminoacidos de la reivindicacion 8 donde el aminoacido micronizado tiene un tamano de partfcula de aproximadamente 7 hasta aproximadamente 10 micrometros.

35 10. La composicion de aminoacidos de la reivindicacion 8 donde el aminoacido es un aminoacido

hidrofobo.

II. La composicion de aminoacidos de la reivindicacion 8 donde el aminoacido es un aminoacido de cadena ramificada.

40
12. La composicion de aminoacidos de la reivindicacion 8 donde la protefna comprende peptidos derivados de protefna de suero de leche.
13. La composicion de aminoacidos de la reivindicacion 8 donde la mezcla de solidos comprende de 45 aproximadamente el 7 hasta aproximadamente el 55 por ciento de la suspension.
14. La composicion de aminoacidos de la reivindicacion 8 donde el aminoacido comprende de aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 90 por ciento de la mezcla de solidos.

50 15. Un procedimiento para disminuir la viscosidad de una composicion de protefna, comprendiendo el

procedimiento la mezcla de al menos un aminoacido que comprende al menos aproximadamente el 90 por ciento de las partfculas de menos de aproximadamente 160 micrometros, con al menos una protefna para producir una mezcla de solidos que comprenda el aminoacido y la protefna, suspendiendo la mezcla de solidos en una suspension acuosa sustancialmente homogenea, y secar la suspension para producir una composicion que sea menos viscosa 55 al reconstituirla en las composiciones acuosas.