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2024

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梅雪(xuě)鋒:藥物(wù)共晶技(jì)術(shù)在動物(wù)領域的(de)創新和(hé)應用(y₹òng)


【概要(yào)描述】

8月(yuè)8日(rì),FIIF 2024飼料行(xíng)業(yè)創新論壇在北(běi)京如(rú)期舉行(xíng),會(huì)議(yì)以€“科(kē)技(jì)鑄造實力,創新引領未來(lái)”為(wèi)主題,圍&繞飼料産業(yè)新質生(shēng)産力、飼料養分(fēn)高(gāo)效利用(yòng)、養殖業(yè)提質增效技(jì)術(shù)創新版塊,全面展示飼料 及其相(xiàng)關産業(yè)的(de)創新成果。

期間(jiān),中國(guó)科(kē)學院上(shàng)海(hǎi)藥物(wù)研究所梅雪(xuě)鋒教授以“藥物(wù)共晶技(jì)術(shù)在動物(wù)領域的(de)創新和(hé)應用(yòng)”為(wèi)題做(zuò)出精彩報(bào)告。

一(yī)、共晶科(kē)技(jì)簡介

(一(yī))什(shén)麽是(shì)共晶
1.共晶定義:共晶是(shì)指兩個(gè)及以上(shàng)固體(tǐ)組分(fēn),在分(fēn)子(zǐ)水(shuǐ)平上(shàng)通(t®ōng)過非共價鍵作(zuò)用(yòng),以固定比例形成無限重複的(de)結晶形式
2.技(jì)術(shù)效果:改善活性物(wù)質的(de)性能(néng),如(rú),溶解度、生(sεhēng)物(wù)利用(yòng)度、熔點、穩定性、吸濕性等
3.法規:法規上(shàng)共晶被定義為(wèi)制(zhì)劑中間(jiān)體(tǐ),屬于物(wù)理(lǐ)混合物(wù),無化(huà)學變化(huà)
(二)分(fēn)子(zǐ)制(zhì)劑技(jì)術(shù)
1.共晶技(jì)術(shù)是(shì)最底層的(de)分(fēn)子(zǐ)水(shuǐ)平制(zhì)劑技(jì)術(shù)
2.相(xiàng)比于造粒、包被和(hé)納米等技(jì)術(shù),共晶具有(yǒu)更全面的(de)理(lǐ)化(huà)性質調控能(néng)力
(三)動物(wù)營養的(de)三個(gè)方向
1.腸道(dào)健康——精油共晶:高(gāo)水(shuǐ)溶性、高(gāo)穩定性,用(yòng)于替£抗、促生(shēng)長(cháng)
2.肝膽健康——姜黃(huáng)素共晶:高(gāo)吸收,用(yòng)于降脂、保肝護膽¶
3.繁殖健康——羟基酪醇共晶:高(gāo)穩定性,用(yòng)于提高(gāo)受孕率和(hé)孵化(huà)率

二、精油、姜黃(huáng)素、蘆丁共晶

(一(yī))精油
1.植物(wù)精油
*植物(wù)精油作(zuò)用(yòng)機(jī)制(zhì)
·體(tǐ)內(nèi)抗氧化(huà)活性,減少(shǎo)動物(wù)應激反應
·親脂性滲透到(dào)細菌膜結構,直接抑菌、殺菌,類似抗生(shēng)素作(zuò)用(yòng)效果
·促進腸絨毛生(shēng)長(cháng),提高(gāo)飼料轉化(huà)率
·激活動物(wù)自(zì)身(shēn)免疫功能(néng),增強抵抗力
2.百裡(lǐ)香酚和(hé)香芹酚
·百裡(lǐ)香酚和(hé)香芹酚是(shì)牛至精油的(de)主要(yào)活性成分(fēn),廣泛運用(yòng)于飼料中代替抗生(shēng€)素,不(bù)産生(shēng)抗藥性,單一(yī)成分(fēn)相(xiàng)比于精油活性更高(gāo),原料豐富易得(de)
·應用(yòng)痛點:熔點低(dī)、易揮發,易被氧化(huà),易于飼料中金(jīn)屬反應,氣味大(dà),腸道(dào)內"(nèi)穩定性差等問(wèn)題限制(zhì)了(le)其廣泛應用(yòng)
3.現(xiàn)有(yǒu)技(jì)術(shù)
·目前的(de)解決方案主要(yào)采用(yòng)脂質體(tǐ)、包合物(wù)、包被和(hé)普通(tōng)吸附技(jì)術(shù),其中吸附應用(yòng)最為(wèi)廣泛,其次是(shì)多(duō)層包被
·存在的(de)問(wèn)題:吸附或包被含量10-20%,氣味大(dà)、強揮發性
4.精油共晶:高(gāo)熔點
·精油共晶産品:百裡(lǐ)香酚/香芹酚1:1最佳配比
·熔點超過制(zhì)粒溫度(80℃)和(hé)膨化(huà)溫度(110℃)
·揮發性降低(dī),消除氣味幹擾,可(kě)提高(gāo)添加量和(hé)提高(gāo)動物(wù)采食量
5.精油共晶:分(fēn)子(zǐ)水(shuǐ)平相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)
·精油的(de)酚羟基與脯氨酸羟基負離(lí)子(zǐ)通(tōng)過氫鍵相(xiàng≈)互作(zuò)用(yòng)
·精油分(fēn)子(zǐ)與脯氨酸分(fēn)子(zǐ)交替排列并無限延伸,形成宏觀的(de)結≠晶性粉末
·形成了(le)1nm親水(shuǐ)性空(kōng)腔管道(dào),賦予了(le)共晶水(shuǐ)溶速溶的(de)特點
6.精油共晶:水(shuǐ)溶速溶
·精油共晶産品:水(shuǐ)全溶而且快(kuài)速溶解
·30g/T,3分(fēn)鐘(zhōng)全溶解,而相(xiàng)應的(de)精油原料或包被産品60分(fēn)鐘(zhōng)未溶解
·溶出速率是(shì)上(shàng)市(shì)産品的(de)4-300倍
7.精油共晶高(gāo)穩定性
·包被産品高(gāo)溫高(gāo)濕的(de)加速儲存條件(jiàn)3個(gè)月(yuè)損失約25%
·精油共晶在加速儲存條件(jiàn)基本保持不(bù)變
8.精油共晶降低(dī)蛋雞腹瀉及血脂
·委托研究單位:山(shān)東(dōng)農(nóng)業(yè)大(dà)學
·試驗方案:350隻60周齡産蛋後期海(hǎi)蘭褐蛋雞,飲水(shuǐ)添加15g/T(以純精油算(suàn))
·與對(duì)照(zhào)組相(xiàng)比,精油共晶能(néng)夠快(kuài)速降≠低(dī)蛋雞腹瀉,外(wài)觀良好(hǎo)無髒蛋。
·精油共晶顯著降低(dī)蛋雞血脂和(hé)谷丙轉氨酶
9.精油共晶促進肉雞生(shēng)長(cháng)
·委托研究單位:山(shān)東(dōng)農(nóng)業(yè)大(dà)學
·試驗方案:1日(rì)齡24.4萬隻,分(fēn)成4個(gè)處理(lǐ)組,每個(gè)處理(lǐ)兩個(gè)重複,每個(gè)重複30∏500隻
·與對(duì)照(zhào)組相(xiàng)比,15g/T精油共晶顯著提高(gāo)肉雞42天出欄體(tǐ)重,降低(dī)肉雞全程料重比
·推測15g/T精油共晶可(kě)能(néng)通(tōng)過改善動物(wù)健康提高(gāo)養分(fēn)消化(huà)利用(yòng)率實現(xiàn)降低(dī)料重比
10.精油共晶降低(dī)仔豬腹瀉
·委托研究單位:江西(xī)農(nóng)業(yè)大(dà)學
·試驗方案:斷奶仔豬120頭,分(fēn)成5個(gè)處理(lǐ)組,每個(gè)處理(lǐ)8個(gè)重複,每個(gè)重複3頭仔豬
·28天的(de)體(tǐ)重均顯著高(gāo)于對(duì)照(zhào)組,60g/T+13.6%(28d)
·料重比顯著降低(dī),45g/T-14.5%(28d,P<0.05)
·腹瀉率降低(dī)60g/T-45%(28d,P<0.05)
·腹瀉率降低(dī)60g/T-45%(28d,P<0.05),其原因與改善腸道(dào)形态及顯著增加後腸揮發性脂肪酸含量
11.精油共晶總結
·穩定——高(gāo)熔點、低(dī)揮發性、減少(shǎo)∞加工(gōng)損失
·抗氧化(huà)——改善不(bù)同器(qì)官中的(de)氧化(huà)還(h↑ái)原平衡,減輕應激源誘導的(de)氧化(huà)損傷
·健腸——百裡(lǐ)酚與香芹酚1:1協同抑菌、殺菌組合,顯著改善腸道(dào)的(de)健康
·促生(shēng)長(cháng)——提高(gāo)營養的(de)吸收和(hé)代謝(xiè),提高(gāo)動物(wù)免疫力δ,促生(shēng)長(cháng),降低(dī)死淘率
(二)姜黃(huáng)素
1.姜黃(huáng)素簡介
姜黃(huáng)素是(shì)從(cóng)姜科(kē)、天南(nán)星科(kē)中的(de)一(yī)些(xiē)植物(wù)的(de)根莖中提取的(de)一(yī)種植物(wù)多&(duō)酚,也(yě)是(shì)姜黃(huáng)發揮藥理(lǐ)作(zuò)用(yòng)最重要(yào)的(de)活性成分×(fēn)。
·姜黃(huáng)素主要(yào)生(shēng)理(lǐ)功能(néng)有(yǒu):
*保護肝髒,治療脂肪肝,抗氧化(huà),保護心血管
*抗菌消炎,有(yǒu)助于緩解關節炎
*增強免疫系統,緩解焦慮,輔助治療腫瘤
·總姜黃(huáng)素成分(fēn):姜黃(huáng)素、去(qù)甲氧基姜黃(huáng)素,雙去(qù)∏甲氧基姜黃(huáng)素
2.姜黃(huáng)素改善中高(gāo)度脂肪肝
·受試人(rén)群:中高(gāo)度脂肪肝患者(60人(rén))
·實驗設計(jì):随機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照(zhào)、單中心實驗
·試驗産品:每天服用(yòng)姜黃(huáng)素500mg+胡椒堿5mg,連續12周
·實驗結果:與口服安慰劑相(xiàng)比,口服姜黃(huáng)素明(míng)顯降低(dī)血液中總甘油三酯,總膽固醇,低(πdī)密度脂蛋白(bái),谷草(cǎo)轉氨酶和(hé)谷丙轉氨酶的(de)濃度
3.姜黃(huáng)素改善非酒精性脂肪肝
·受試人(rén)群:非酒精性脂肪肝患者(36人(rén))
·實驗設計(jì):服用(yòng)磷脂化(huà)的(de)姜黃(huáng)素1500mg/天,連續服用(yòng)8周
·實驗結果:口服姜黃(huáng)素明(míng)顯降低(dī)血液中總甘油三脂,總膽固醇,低(dī)密度脂蛋白(bái),尿酸,谷草(cǎoλ)轉氨酶和(hé)谷丙轉氨酶的(de)濃度
4.姜黃(huáng)素的(de)消炎和(hé)抗氧化(huà)作(zuò)用(yòng)
·受試人(rén)群:健康的(de)肥胖少(shǎo)女(nǚ)(60人(rén))
·實驗設計(jì):随機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照(zhào)、單中心實驗
·試驗産品:姜黃(huáng)素500mg/day,連續10周
·實驗結果:與安慰劑相(xiàng)比,受試人(rén)員(yuán)服用(yòng)姜黃(huáng)素後,能(néng)明(míng)顯降低(dī)腰圍長(c÷háng)度和(hé)體(tǐ)內(nèi)炎症因子(zǐ)和(hé)丙二醛濃度
5.姜黃(huáng)素的(de)運用(yòng)痛點
·溶解度差(<1μg/mL),既不(bù)溶于水(shuǐ),也(yě)不(bù)溶于油脂
·吸收低(dī),生(shēng)物(wù)利用(yòng)度不(bù)到(dào)1%φ
·口服劑量大(dà),依從(cóng)性差,每次需口服1克左右
6.姜黃(huáng)素共晶
姜黃(huáng)素共晶是(shì)由姜黃(huáng)素和(hé)左旋肉堿配體(tǐ)通(tōng)過共晶技(jì)術(sh ù)形成創新型原料
·活性成分(fēn):≥60%
*更高(gāo)的(de)溶出速率
*更高(gāo)的(de)吸收率
*與左旋肉堿形成協同作(zuò)用(yòng),保肝效果更好(hǎo)
7.更好(hǎo)的(de)溶解性

·實驗條件(jiàn):

溫度:37℃

溶出介質:pH2.0,4.5的(de)緩沖溶液

·實驗結果:與姜黃(huáng)素本身(shēn)相(xiàng)比,姜黃(huáng)素共晶溶出速率明(míng)顯提高(gāo)

8.更高(gāo)的(de)生(shēng)物(wù)利用(yòng)度

·單次空(kōng)腹服用(yòng)相(xiàng)同劑量的(de)姜黃(huáng)素和(hé)姜黃(huáng)素共晶後,共晶在體(tǐ)內(nèi)的(de)最大(dà)血λ漿濃度相(xiàng)比姜黃(huáng)素本身(shēn)提高(gāo)了(le)10.7倍

·實驗對(duì)象:共12隻雄性SD大(dà)鼠,分(fēn)為(wèi)2組,每組6隻

·給藥方式:大(dà)豆油混懸液給藥,給藥前禁食12小(xiǎo)時(shí)

·劑量:200mg(以姜黃(huáng)素計(jì))/kg

9.更好(hǎo)的(de)肝髒保護效果
(三)蘆丁
1.蘆丁:

·蘆丁是(shì)天然黃(huáng)酮類化(huà)合物(wù),在芥麥、槐花(huā)等植物(wù)中廣泛存在,具有(yǒu)心血管€保護及強大(dà)的(de)抗氧化(huà)能(néng)力,還(hái)可(kě)增加VC在體(tǐ)內(nèi)的(de)蓄積,增強VC作(zuò)用(yòng)。

·其主要(yào)生(shēng)理(lǐ)功能(néng)有(yǒu):

*心血管保護、改善微(wēi)循環
*預防糖尿病及其并發症
*預防腦(nǎo)出血、視(shì)網膜出血、産後出血等出血
*抗炎、清除自(zì)由基、抗脂質過氧化(huà)
2.蘆丁的(de)功效:

心血管保護、抗氧化(huà)、降糖、抗炎、抗衰老(lǎo)

應用(yòng)領域:1.*人(rén)類營養:心血管保護、改善抗氧化(huà)應激水(shuǐ)平、降糖;2.*水(shuǐ)産養殖:降糖、提高(gāo)生(shēng)長(cháng)性能(néng)、∞改善抗氧化(huà)應激水(shuǐ)平;3.化(huà)妝品:抗皺、吸收紫外(wài)線。

3.蘆丁有(yǒu)效降血糖

·30名Ⅱ型糖尿病患者膳食補充500mg/d蘆丁,顯著降低(dī)空(kōng)腹血糖水(shuǐ)平,停用(yòng)後恢複至病理(lǐ)水(shuǐ)平

·另一(yī)項53例蘆丁和(hé)VC聯用(yòng)的(de)臨床實驗,給藥兩周後空(kōng)腹血糖水(shuǐ)平顯著降低(dī)

蘆丁降血糖動物(wù)實驗總結:

·22篇相(xiàng)關文(wén)獻研究表明(míng),不(bù)同給藥劑量下(xià),蘆丁可(kě)顯著降低(dī)空(kōng)腹血糖水(shuǐ)平且有'(yǒu)一(yī)定的(de)劑量依賴性

·有(yǒu)效改善體(tǐ)內(nèi)氧化(huà)應激水(shuǐ)平,降低(dī)炎症因子(zǐ)表達,降低(dī)肝 、腎損傷相(xiàng)關指标

4.蘆丁應用(yòng)痛點

·蘆丁水(shuǐ)溶性較差,在水(shuǐ)中的(de)溶解度僅125μg/mL,導緻其口服生(shēng)物(wù)利用(yònσg)度低(dī)(絕對(duì)生(shēng)物(wù)利用(yòng)度4.9%)

·現(xiàn)有(yǒu)技(jì)術(shù):無定型固體(tǐ)分(fēn)散體(tǐ)、納米晶、環糊精包埋、自(zì)乳化(huà)體(t∞ǐ)系等,還(hái)無法有(yǒu)效提高(gāo)吸收

5.蘆丁共晶的(de)優勢

·蘆丁共晶是(shì)由蘆丁和(hé)L-脯氨酸配體(tǐ)通(tōng)過共晶技(jì)術(shù)形成的(de)創新型原料

*活性成分(fēn):≥80%

*淡黃(huáng)色球形晶體(tǐ)粉末,流動性好(hǎo)

*水(shuǐ)溶速溶,提高(gāo)40倍;高(gāo)吸收,提高(gāo)5倍

*适用(yòng)于飲料、軟糖等更加豐富的(de)劑型

6.蘆丁共晶有(yǒu)效降低(dī)空(kōng)腹血糖

*胰島損傷高(gāo)血糖模型制(zhì)備:按60mg/kg的(de)劑量,腹腔注射STZ溶液,并于第2天、第7天測空(kōng)腹血糖,>11.1mol/L則視(shì)為(wèi)&造模成功,8隻未腹腔注射作(zuò)為(wèi)空(kōng)白(bái)對(duì)照(zhào)

*實驗對(duì)象:64隻大(dà)鼠分(fēn)為(wèi)8組,分(fēn)别為(wèi)原料低(dī)、中、高(gāo)劑量及共晶£低(dī)、中、高(gāo)劑量、模型組和(hé)空(kōng)白(bái)對(duì)照(zhào)組

*給藥方式:大(dà)豆油混懸液給藥

*劑量:低(dī)、中、高(gāo)劑量分(fēn)别為(wèi):50、100、300mg/kg(以API計(jì))

7.蘆丁共晶有(yǒu)效心肌保護

三、小(xiǎo)結

1.共晶技(jì)術(shù)是(shì)改善活性成分(fēn)理(lǐ)化(huà)性質的(de)有(yǒu)‍效技(jì)術(shù)手段

2.不(bù)改變分(fēn)子(zǐ)結構,提高(gāo)溶解度、穩定性、生(shēng)物(wù)利用(yòng)度等

3.與納米技(jì)術(shù),脂質體(tǐ)技(jì)術(shù)比較,具有(yǒu)顯著的(de)性價比優勢,适合大(dà)規模生(shēng)産供應,不(bù)受∞工(gōng)藝放(fàng)大(dà)限制(zhì)

4.完整的(de)研究和(hé)轉化(huà)體(tǐ)系,在共晶的(de)選題,設計(jì),預測,篩選,制™(zhì)備,工(gōng)藝放(fàng)大(dà)等方面具備豐富的(de)經驗和(hé)成功案例

5.全球唯一(yī)的(de)能(néng)夠實現(xiàn)大(dà)規模生(shēng)産的(de)企業(‍yè)

共晶研究意義:

1.改善水(shuǐ)溶性

2.提高(gāo)生(shēng)物(wù)利用(yòng)度

3.消除食物(wù)效應

4.減少(shǎo)個(gè)體(tǐ)差異

5.提高(gāo)穩定性

6.降低(dī)引濕性

7.改善機(jī)械性能(néng)

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