專利名稱：鎂組合物及其用途的制作方法
專利說明鎂組合物及其用途
背景技術(shù)：
鎂存在于人體中并發(fā)揮多種作用。在分子水平上，鎂是負(fù)責(zé)包括人類在內(nèi)的哺乳動(dòng)物中的一些最重要的生物活性的超過300種酶的輔因子。在活細(xì)胞中，鎂涉及其它礦物質(zhì)(如鈉、鉀和鈣)的動(dòng)態(tài)平衡，并涉及三磷酸腺苷(ATP)(活細(xì)胞中的主要能量來源)的形成、轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存和利用。在人體內(nèi)，鎂涉及正常的肌肉和神經(jīng)功能、心臟節(jié)律、骨強(qiáng)度和免疫系統(tǒng)健康的維持。鎂也涉及調(diào)節(jié)血糖水平和促進(jìn)正常血壓。
據(jù)報(bào)道，鎂在突觸可塑性(synaptic plasticity)的調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用(Slutsky等人，Neuron，44，835-849(2004))，所述突觸可塑性的調(diào)節(jié)被認(rèn)為是涉及早期發(fā)育過程中的神經(jīng)回路的組織和后期階段中的信息存儲(chǔ)的細(xì)胞過程。鎂似乎涉及所謂背景突觸活動(dòng)或背景噪音的選擇性抑制，在此過程中有意義的神經(jīng)元信號(hào)不受影響。因此，鎂似乎提高突觸傳遞的信噪比(S/N)，從而增強(qiáng)突觸可塑性。
在老化或生病的大腦中，突觸一般具有較少的可塑性。與短期記憶有關(guān)的大腦區(qū)域-海馬的可塑性的喪失可能會(huì)導(dǎo)致老年人中常見的健忘。這種可塑性的喪失可能導(dǎo)致與輕度認(rèn)知障礙(MCI)相關(guān)的或更嚴(yán)重地，與阿爾茨海默氏病(AD)相關(guān)的病理狀態(tài)。對(duì)于后者，據(jù)報(bào)道，已故的患有AD的人在他們的大腦區(qū)域比已故的同樣年齡的未患有AD的人具有明顯較低的鎂水平(Andrasi等人，Magnesium Res.13(3)，189-196(2000))。至于老化的影響，據(jù)報(bào)道，用鎂補(bǔ)充老齡大鼠的飲食表現(xiàn)出提高特定大腦分子(NMDA受體)的表達(dá)水平，一種與認(rèn)知功能改善有關(guān)的效應(yīng)(美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2006/0089335 A1)。
盡管鎂在人類健康中具有生理作用，人們還是可能在他們的飲食中沒有消費(fèi)足夠的該礦物質(zhì)。研究表明，在美國(guó)人口中，鎂的飲食攝入歷來不足(Ford等人，(2003)J.Nutr.133，2879-2882)，或?qū)τ谀承┤丝谌后w鎂的飲食攝入相對(duì)較低(Institute of Medicine，F(xiàn)or Calcium，Phosphorus，Magnesium，Vitamin D，and Flouride，202 and 393(1997))。例如，鎂缺乏可能會(huì)導(dǎo)致許多病理癥狀或可能與它們有關(guān)，如食欲不振、惡心、嘔吐、疲勞、抽搐、心率失常、糖尿病和/或心血管疾病。根據(jù)一些研究，鎂缺乏可能會(huì)導(dǎo)致兒童的注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)及與其相關(guān)的癥狀或可能與之相關(guān)(Kozielec等人，Magnes.Res.10(2)，143-148(1997)和Mousain-Bosc等人，Magnes.Res.19(1)，46-52(2006))。
市售鎂補(bǔ)充劑包括氧化鎂片劑或膠囊，例如，各種無機(jī)鎂化合物如氫氧化鎂和硫酸鎂，例如，各種有機(jī)酸鎂鹽化合物如葡萄糖酸、檸檬酸和乳酸的鎂鹽，和各種鎂螯合化合物。氧化鎂在元素鎂含量方面可能較高，但在人體內(nèi)的鎂生物利用度或吸收率非常低(Ranade等人，Am.J.Therapeut.8(5)，345-357(2001))。無機(jī)鎂化合物如氫氧化鎂和硫酸鎂在鎂的生物利用度方面也可能較差，且可能引起不良副作用，腹瀉。有機(jī)酸鎂鹽化合物如葡萄糖酸、檸檬酸和乳酸的鎂鹽可能伴隨腸胃不適、瀉下作用和/或腹瀉。雖然各種所謂鎂螯合物化合物被宣傳為具有較好的鎂生物利用度，但這些化合物可能是強(qiáng)堿性的，因而在適口性(palatability)方面較差。
推薦的成人每日鎂攝入量一般是大約15mmol-20mmol(30mEq-40mEq)，且正常的鎂血清水平為0.7mmol/L-1.0mmol/L。富含鎂的食物包括豆類、全谷物、綠葉蔬菜、堅(jiān)果、咖啡、巧克力和牛奶。盡管這些食物容易得到，但一些人仍沒有消費(fèi)足夠的量以滿足日常營(yíng)養(yǎng)需要。此外，往往含有較少鎂的加工食品的消費(fèi)增加也可能是上世紀(jì)中美國(guó)的飲食鎂顯著下降的原因。因此，向鎂缺乏的人推薦連續(xù)使用提供可靠的吸收和生物利用度的口服鎂補(bǔ)充劑?？诜V補(bǔ)充劑具有許多劑型，其利用不同的陰離子或鹽-如氧化物、葡萄糖酸鹽、氯化物或乳酸鹽二水化物。但是，這些制劑不是可互換的，因?yàn)樗鼈冊(cè)谖?、生物利用度和適口性方面有差異。
鎂主要在遠(yuǎn)端小腸吸收，且健康人吸收大約30％-40％的消化的鎂。由于鎂主要是細(xì)胞內(nèi)的陽(yáng)離子，通過其溶解度和從小腸攝取進(jìn)入血液的速率及通過其到組織的轉(zhuǎn)運(yùn)評(píng)估劑型的效率。鎂平衡受腎臟調(diào)節(jié)。當(dāng)血液中的鎂水平高時(shí)，腎迅速排泄過剩的量。另一方面，當(dāng)鎂攝入低時(shí)，腎排泄下降到每天0.5mmol-1mmol(1mEq-2mEq)。
本領(lǐng)域已提出了向人體提供鎂作為補(bǔ)充劑的措施。例如，為了治療心律失常，向患者靜脈注射硫酸鎂。其它飲食補(bǔ)充劑包括氧化鎂、氫氧化鎂和碳酸鎂。盡管這些化合物具有增加鎂水平的能力，但它們?cè)谖改c道基本是不溶的，因此，不容易在沒有副作用的情況下遞送到腸胃系統(tǒng)。因此，非常需要改進(jìn)的鎂組合物、其用途和/或相關(guān)技術(shù)。本發(fā)明滿足了這些需要，也提供了相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明概述 本文描述了用于向受試者施用的組合物。這樣的組合物可包含至少一種含鎂的成分(MCC)或在本文中也用作鎂-反離子化合物。MCC的例子包括氨基酸的鎂鹽、醋酸鎂、抗壞血酸鎂、檸檬酸鎂、葡萄糖酸鎂、乳酸鎂、蘋果酸鎂、吡咯烷酮羧酸鎂、?；撬徭V和蘇糖酸鎂(magnesiumthreonate)。這樣的組合物可以包含至少一種非酸化乳成分，其足以提高與MCC相關(guān)的元素鎂的生物利用度。這樣的成分的例子包括乳糖、脂肪酸或乳脂，和/或例如足夠提供這樣的提高的其另一種有機(jī)成分。與至少一種MCC相關(guān)的元素鎂的量和所述成分的量的質(zhì)量比可以是從大約1比大約5至大約1比大約3000。這樣的組合物可以適于向受試者口服施用。
在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了包含300mg-1.5g蘇糖酸鎂的口服劑型。該口服劑型可以是片劑，液體形式，即釋或緩釋劑型的制劑。在某些方面，該口服劑型包含封裝在膠囊中的許多微球。這樣的形式可以用作緩釋劑型。
在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了含鎂組合物，其具有以下特征(a)其中所包含的鎂具有至少大約8％的重量百分比；(b)反離子包含至少2個(gè)羥基；(c)組合物具有至少20mg/mL的溶解度；和(d)當(dāng)溶于水時(shí)，組合物顯示大約6-8.5的pH值。
本發(fā)明也提供了含鎂的口服劑型，其包含藥物活性劑和賦形劑，其中，賦形劑是蘇糖酸鎂(magnesium thereonate)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了包含食物載體和含鎂化合物的食物組合物，其中，含鎂化合物的特征在于a)其中所含的碳具有反離子重量的至少大約8％的重量百分比；b)反離子包含至少2個(gè)羥基；c)組合物具有至少大約20mg/mL的溶解度；和d)當(dāng)溶于水時(shí)，組合物顯示大約6-8.5的pH值。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物包含蘇糖酸鎂。在其它的實(shí)施方式中，食物組合物包裝為飲料、固體食物或半固體食物。在更其它的實(shí)施方式中，食物組合物包裝為快餐產(chǎn)品(snack bar)、谷物產(chǎn)品、面包房產(chǎn)品或乳制品。食物組合物可能是牛奶或軟飲料。在某些實(shí)施方式中，食物組合物包含在需要的受試者中用于調(diào)節(jié)認(rèn)知功能的有效量的鎂或其鹽，和食物載體。如果需要，食品組合物包含蘇糖酸鎂。在某些實(shí)施方式中，食物組合物包含以有效增強(qiáng)短期記憶或長(zhǎng)期記憶、改善癡呆或改善抑郁的量存在的鎂或其鹽。本發(fā)明也提供了包含蘇糖酸鎂的食物補(bǔ)充劑。本發(fā)明還提供了制備食物補(bǔ)充劑的方法，包括將蘇糖酸鎂與食品添加劑混合。在某些實(shí)施方式中，食品添加劑是甜味劑、調(diào)味劑、著色劑、填充劑、粘合劑、潤(rùn)滑劑或防腐劑。
本文所述的組合物、試劑盒和/或方法可以用于本文所述的目的，例如維持、增強(qiáng)和/或改善受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能，例如，如鎂缺乏、輕度認(rèn)知功能損害(MCI)、阿爾茨海默氏病(AD)、注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)、肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)或葛雷克氏癥(Lou Gehrig′s disease)、帕金森氏病、糖尿病、偏頭痛、焦慮、情緒不良(mood)和高血壓，以上只是舉例。
本文描述了向受試者提供鎂補(bǔ)充的方法。這樣的方法可以包括向受試者施用至少一種MCC，例如上文所述的任一種。這樣的方法可以包括向受試者施用至少一種非酸化乳成分，例如上文所述的任一種，其足以提高與MCC相關(guān)的元素鎂的生物利用度。與至少一種MCC相關(guān)的元素鎂的量和所述成分的量的質(zhì)量比可能如上所述。這樣的方法可以包括向受試者口服施用。
在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了增強(qiáng)認(rèn)知功能的方法。該方法包括向受試者施用有效達(dá)到大約0.75mM或以上的鎂的生理濃度的量的含鎂化合物，其中，所述鎂濃度在禁食條件下測(cè)量。在某些情況中，在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量鎂濃度。在其它情況中，生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是鎂-反離子化合物。在其它的實(shí)施方式中，反離子是有機(jī)離子。在其它情況中，有機(jī)反離子是蘇糖酸。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。本發(fā)明還提供了其中認(rèn)知功能是短期記憶或長(zhǎng)期記憶的方法。在某些情況中，保持生理濃度大于1個(gè)月的時(shí)間。
在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了保持認(rèn)知功能的方法，其中，該方法包括向受試者施用與施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。在某些情況中，在禁食條件下測(cè)量所述提高。在其它情況中，生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是鎂-反離子化合物。在其它的實(shí)施方式中，反離子是有機(jī)反離子。在特定的實(shí)施方式中，有機(jī)反離子是蘇糖酸。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。在更進(jìn)一步的實(shí)施方式中，保持濃度大于4個(gè)月的時(shí)間。在再另一種實(shí)施方式中，該方法包括在禁食條件下確定受試者的起始生理鎂濃度的步驟。
本發(fā)明也提供了維持和/或增強(qiáng)認(rèn)知功能的方法，包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。在某些情況中，金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。
在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了認(rèn)知功能障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，其中，該方法包括向需要治療或預(yù)防性治療認(rèn)知功能障礙的受試者施用含鎂組合物，以產(chǎn)生維持在0.75mM或以上的水平至少大約15天的鎂生理濃度水平。在某些情況中，鎂維持在0.75mM或以上的水平至少大約1個(gè)月或至少大約4個(gè)月。在其它情況中，鎂濃度是在禁食至少大約8小時(shí)后測(cè)量的鎂血漿濃度。在某些實(shí)施方式中，受試者是成年人。在其它的實(shí)施方式中，受試者是患有或診斷患有癡呆或阿爾茨海默氏病的患者。
如果需要，可以向受試者施用有效實(shí)現(xiàn)大約0.78mM、0.8mM、0.82mM、0.84mM、0.86mM、0.88mM、0.90mM、0.92mM、0.94mM、0.96mM、0.98mM或以上的鎂生理濃度的量的含鎂化合物。一方面，維持這樣的鎂濃度至少1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月、1年、1.5年、2年或甚至更長(zhǎng)。優(yōu)選地，在禁食條件下測(cè)量鎂濃度，例如，在禁食至少8小時(shí)、10小時(shí)、12小時(shí)、15小時(shí)、24小時(shí)或甚至更長(zhǎng)時(shí)間后測(cè)量鎂濃度。鎂的生理濃度可以是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。通過測(cè)量紅細(xì)胞中細(xì)胞內(nèi)的離子化鎂、骨鎂含量、腦脊液中的鎂濃度、細(xì)胞內(nèi)游離鎂的舌下鎂測(cè)試或核磁共振光譜法可以確定這樣的生理濃度。在某些方面，含鎂化合物有效改善短期或長(zhǎng)期記憶。
在相關(guān)的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了認(rèn)知功能障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括向需要治療或預(yù)防性治療認(rèn)知功能障礙的受試者施用鎂組合物，其產(chǎn)生0.75mM或以上的持續(xù)鎂生理濃度水平至少大約15天，例如，經(jīng)過多個(gè)劑量。優(yōu)選地，有益效應(yīng)可以持續(xù)超過20天、25天、1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月、1年、1.5年、2年或更長(zhǎng)時(shí)間。
在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了改善神經(jīng)障礙的效應(yīng)的方法。該方法包括向受試者施用與施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。在某些情況中，在禁食條件下測(cè)量所述提高。在其它情況中，在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量鎂濃度。在本方法的某些實(shí)施方式中，神經(jīng)障礙是癡呆、阿爾茨海默氏病或抑郁。在本方法的其它實(shí)施方式中，生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。在本方法的某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是鎂-反離子化合物。如果需要，反離子是有機(jī)離子。在特定的實(shí)施方式中，有機(jī)反離子是蘇糖酸。在某些情況中，含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。在本方法的某些情況中，保持所述濃度大于4個(gè)月的時(shí)間。在其它的實(shí)施方式中，本方法進(jìn)一步包括在禁食條件下確定受試者的起始生理鎂濃度的步驟。
本發(fā)明的再另外的一方面提供了神經(jīng)障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括向需要治療或預(yù)防性治療所述神經(jīng)障礙的受試者施用含鎂組合物，以產(chǎn)生0.75mM或以上的持續(xù)鎂生理濃度水平至少大約15天。在某些實(shí)施方式中，鎂組合物產(chǎn)生0.75mM或以上的持續(xù)鎂生理濃度水平至少大約1個(gè)月或至少大約4個(gè)月。在某些情況中，神經(jīng)障礙是癡呆、抑郁或阿爾茨海默氏病。
在更另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了神經(jīng)障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，其中，該方法包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸的初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。在某些情況中，金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。
本發(fā)明也提供了改善代謝障礙的效應(yīng)的方法，包括向受試者施用與所述施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。在某些情況中，在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量鎂濃度。在其它情況中，生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。在本方法的某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是鎂-反離子化合物。在其它實(shí)施方式中，反離子是有機(jī)離子。在特定的實(shí)施方式中，有機(jī)反離子是蘇糖酸。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。在某些實(shí)施方式中，代謝障礙是糖尿病。在其它的實(shí)施方式中，保持濃度大于1個(gè)月的時(shí)間。
在本發(fā)明的更另外的一方面，本發(fā)明提供了代謝障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，其中，該方法包括向需要治療或預(yù)防性治療代謝障礙的受試者施用含鎂組合物，以產(chǎn)生維持在0.75mM或以上的水平至少大約15天的鎂的生理濃度水平。在某些情況中，維持鎂在0.75mM或以上的水平至少大約1個(gè)月或至少大約4個(gè)月。在其它情況中，鎂濃度是在禁食至少大約8小時(shí)后測(cè)量的鎂的血漿濃度。在某些實(shí)施方式中，受試者是成年人。
在本發(fā)明的更另外的一方面，本發(fā)明提供了代謝障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸的初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。在某些實(shí)施方式中，金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。在其它的實(shí)施方式中，金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物是蘇糖酸鎂。在更其它的實(shí)施方式中，口服施用金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。在更其它的實(shí)施方式中，金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物作為食物補(bǔ)充劑提供。
另一種實(shí)施方式提供了延長(zhǎng)受試者的壽命的方法，包括向所述受試者施用有效達(dá)到大約0.75mM或以上的鎂的生理濃度的量的含鎂化合物，從而延長(zhǎng)所述受試者的壽命，其中，所述濃度在禁食條件下測(cè)量。在某些實(shí)施方式中，在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量鎂濃度。在其它的實(shí)施方式中，生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是鎂-反離子化合物。在其它的實(shí)施方式中，反離子是有機(jī)反離子。在特定的實(shí)施方式中，有機(jī)反離子是蘇糖酸。在某些實(shí)施方式中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。在某些實(shí)施方式中，保持濃度大于1個(gè)月的時(shí)間。
另一種實(shí)施方式中提供了延長(zhǎng)受試者的壽命的方法，包括向所述受試者施用與所述施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。在某些實(shí)施方式中，在禁食條件下測(cè)量所述提高。在某些實(shí)施方式中，生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是鎂-反離子化合物。在某些實(shí)施方式中，反離子是有機(jī)反離子。在某些實(shí)施方式中，有機(jī)反離子是蘇糖酸。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。在某些實(shí)施方式中，保持濃度大于4個(gè)月的時(shí)間。在某些實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括在禁食條件下確定受試者的起始生理鎂濃度的步驟。
本發(fā)明的更另一種實(shí)施方式提供了延長(zhǎng)受試者的壽命的方法，包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸的初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。在某些實(shí)施方式中，金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。
本發(fā)明也提供了確定產(chǎn)生生理效應(yīng)的鎂的有效量的方法，包括以下步驟a)從待測(cè)試的受試者獲得樣品，其中，所述樣品在禁食條件下采集；b)從所述樣品確定鎂的生理濃度；和c)向受試者提供有效實(shí)現(xiàn)大約0.75mM或以上的鎂生理濃度的含鎂化合物給藥方案。在某些實(shí)施方式中，在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量鎂濃度。在其它的實(shí)施方式中，生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是鎂-反離子化合物。在更其它的實(shí)施方式中，反離子是有機(jī)反離子。在特定的實(shí)施方式中，有機(jī)反離子是蘇糖酸。在某些實(shí)施方式中，含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。在另一種實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括在所述受試者已開始所述給藥方案后確定鎂生理濃度的步驟。
本發(fā)明的另一種實(shí)施方式提供了確定產(chǎn)生生理效應(yīng)的鎂的有效量的方法，包括以下步驟a)從待測(cè)試的受試者獲得樣品，其中，所述樣品在禁食條件下采集；b)從所述樣品確定鎂的生理濃度；和c)向所述受試者提供與禁食條件下測(cè)量的鎂的初始水平相比，有效實(shí)現(xiàn)鎂的生理濃度至少大約10％的提高的含鎂化合物給藥方案。
如果需要，含鎂化合物的量相比于所述施用前的鎂的初始水平，有效提高鎂的生理濃度至少大約12％、14％、15％、20％、25％或更多。鎂的生理濃度的提高可以持續(xù)至少1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月、1年、1.5年、2年或甚至更長(zhǎng)。如本文指出的，優(yōu)選在禁食情況后測(cè)量鎂生理濃度的提高?？梢酝ㄟ^本發(fā)明的方法改善的神經(jīng)障礙包括但不限于癡呆、阿爾茨海默氏病和抑郁。在相關(guān)但獨(dú)立的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了通過向需要治療或預(yù)防性治療抑郁的受試者施用鎂組合物改善抑郁的方法，以產(chǎn)生0.75mM或以上的持續(xù)鎂生理濃度水平至少大約15天，例如，經(jīng)過多個(gè)劑量。優(yōu)選地，有益效應(yīng)可以持續(xù)超過20天、25天、1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月、1年、1.5年、2年或更長(zhǎng)。
在再另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了提高骨密度的方法。該方法包括向需要治療或預(yù)防性治療骨密度病癥的受試者施用鎂組合物的步驟，以在0.75mM或以上的水平維持至少大約15天、20天、25天、1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月、1年、1.5年、2年或更長(zhǎng)。
在更另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了延長(zhǎng)受試者的壽命的方法，包括向所述受試者施用有效達(dá)到大約0.75mM或以上的鎂的生理濃度的量的含鎂化合物，從而延長(zhǎng)所述受試者的壽命，其中，所述濃度在禁食條件下測(cè)量。在相關(guān)的實(shí)施方式中還提供了提高受試者的預(yù)期壽命的方法，包括向所述受試者施用鎂組合物，以產(chǎn)生0.75mM或以上的持續(xù)鎂生理濃度的水平至少大約15天、20天、25天、1個(gè)月、2個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月、1年、1.5年、2年或更長(zhǎng)。
本發(fā)明也提供了確定產(chǎn)生生理效應(yīng)的鎂的有效量的方法。該方法包括以下步驟a)從待測(cè)試的受試者獲得樣品，其中，所述樣品在禁食條件下采集；b)從所述樣品確定鎂的生理濃度；和c)向受試者提供有效實(shí)現(xiàn)大約0.75mM或以上的鎂生理濃度的含鎂化合物給藥方案。在相關(guān)但獨(dú)立的實(shí)施方式中，確定產(chǎn)生生理效應(yīng)的鎂的有效量的方法包括以下步驟a)從待測(cè)試的受試者獲得樣品，其中，所述樣品在禁食條件下采集；b)從所述樣品確定鎂的生理濃度；和c)向所述受試者提供相比于禁食條件下測(cè)量的鎂的初始水平，有效實(shí)現(xiàn)鎂的生理濃度至少大約10％的提高的含鎂化合物給藥方案。生理效應(yīng)包括增強(qiáng)的認(rèn)知功能(例如、短期記憶或長(zhǎng)期記憶)，改善神經(jīng)障礙(如阿爾茨海默氏病或抑郁)的效應(yīng)。
本文選一步描述了這些和各種其它的方面、特征和實(shí)施方式。本申請(qǐng)的任何其它部分通過引用引入本概述中，達(dá)到所述部分可以利于本文所述的主題的總結(jié)的程度，例如在與本申請(qǐng)有關(guān)的任何一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求中出現(xiàn)的主題。
在相關(guān)但獨(dú)立的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了包含大約0.1mg-800mg的蘇糖酸鎂的口服劑型。如果需要，口服劑型包含大約1mg-大約100mg、10mg-大約500mg或更多的蘇糖酸鎂。在某些實(shí)施方式中，口服劑型基本上不含賦形劑?？诜┬涂梢允瞧瑒⒛z囊或任何其它已知?jiǎng)┬偷男问?。本發(fā)明也提供了包含所述MCC或鎂-反離子化合物的食物補(bǔ)充劑。
本發(fā)明也提供了確定在受試者中產(chǎn)生生理效應(yīng)所需要的含鎂成分的量的方法，包括以下步驟 a.從受試者獲得生物流體樣品；和 b.根據(jù)以下公式計(jì)算需要向所述受試者供應(yīng)的鎂的量 其中，Mgx是需要向所述受試者供應(yīng)的鎂的有效量； 其中，[Mg]01是細(xì)胞外區(qū)室(compartment)的鎂的初始濃度； 其中，Kx是所述含鎂成分的生物利用度； 其中，GFR是腎小球?yàn)V過率； 其中，ke是腎臟中濾過的鎂的排泄率； 其中，T是以小時(shí)計(jì)的時(shí)間； 其中，Mgmw是元素鎂的分子量；且 其中，[Mg]02是在向所述受試者補(bǔ)充確定量的含鎂成分后，需要達(dá)到的預(yù)期鎂濃度。
在某些實(shí)施方式中，所述生物流體中的鎂濃度在禁食條件下測(cè)量。在某些實(shí)施方式中，在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量鎂濃度。在某些實(shí)施方式中，生物流體選自血液、血清和血漿。在某些實(shí)施方式中，相比于禁食條件下測(cè)量的鎂的初始水平，供應(yīng)的鎂的量有效實(shí)現(xiàn)至少大約5％的鎂生理濃度的提高。
參考文獻(xiàn)的引入 本說明書中提到的所有出版物和專利申請(qǐng)都引入本文作為參考，如同每一單獨(dú)出版物或?qū)＠暾?qǐng)具體且單獨(dú)地表明引入作為參考。
附圖簡(jiǎn)要說明 在所附的權(quán)利要求中具體給出本發(fā)明的新特征。通過參考下面的闡明示例性實(shí)施方式的詳述說明書及其附圖可以獲得對(duì)于本發(fā)明的特征和優(yōu)勢(shì)的更好的理解，其中，示例性實(shí)施方式利用了本發(fā)明的原理 本文參照下面簡(jiǎn)要說明的附圖提供了各個(gè)方面、特征、實(shí)施方式和實(shí)施例的說明。附圖可以整體或部分地說明一個(gè)或多個(gè)方面、特征、實(shí)施方式和實(shí)施例。附圖是說明性的，并不一定按比例繪制。


圖1(FIG.1)是顯示涉及包含牛奶和各種來源的鎂的兩種不同組合物的口味測(cè)試結(jié)果的圖示，其進(jìn)一步在實(shí)施例2中描述。
圖2(FIG.2)是顯示分別暴露于4種不同的組合物1)脫脂乳中的葡萄糖酸鎂(12mM)；2)由奶粉制備的乳中的葡萄糖酸鎂(12mM)；3)包含1％奶油的水中的葡萄糖酸鎂(12mM)；或4)包含5重量％乳糖的水中的葡萄糖酸鎂(12mM)中的4組年輕成年大鼠的鎂吸收率增強(qiáng)的圖示。鎂吸收的增強(qiáng)計(jì)為相對(duì)于暴露于包含葡萄糖酸鎂(12mM)和水的組合物的年輕成年大鼠對(duì)照組的鎂吸收率的百分比，其進(jìn)一步在實(shí)施例3中描述。
圖3(FIG.3)是暴露于鎂-反離子成分的混合物與水的組合物的年輕成年大鼠的鎂吸收率及暴露于同樣的鎂-反離子成分的混合物與脫脂牛奶的組合物的年輕成年大鼠的鎂吸收率的圖示，其進(jìn)一步在實(shí)施例4中描述。
圖4(FIG.4)是暴露于氯化鎂和水、葡萄糖酸鎂和脫脂牛奶或葡萄糖酸鎂和包含5重量％的乳糖的水的組合物的年輕成年大鼠的鎂吸收率相對(duì)于元素鎂的攝入量(毫克/天/大鼠)的圖示，其進(jìn)一步在實(shí)施例5中描述。
圖5(FIG.5)是暴露于氯化鎂和水或蘇糖酸鎂和水的組合物的年輕成年大鼠的鎂吸收率相對(duì)于元素鎂的攝入量(毫克/天/大鼠)的圖示，其進(jìn)一步在實(shí)施例6中描述。
圖6(FIG.6)是自暴露于氯化鎂和水、蘇糖酸鎂和水或葡萄糖酸鎂、乳酸鎂、檸檬酸鎂的混合物和脫脂牛奶或去離子水的組合物的年輕成年大鼠采集的血清中的鎂平均濃度的圖示，其進(jìn)一步在實(shí)施例7中描述。
圖7(FIG.7)是相對(duì)于各種訓(xùn)練和測(cè)試期的天數(shù)繪制的接受各種飲食飼養(yǎng)的各種不同年輕和年老大鼠的空間工作記憶(spatial workingmemory)結(jié)果的平均改善百分比(圖A和B)；和接受鎂補(bǔ)充的年輕和年老的大鼠的改善百分比(圖C)的圖示。
圖8(FIG.8)是顯示鎂對(duì)于大鼠的短期識(shí)別記憶的恢復(fù)性效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖示。圖的上部分是實(shí)驗(yàn)方法的圖示。
圖9(FIG.9)是顯示給予鎂的大鼠識(shí)別記憶減退的時(shí)間延長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖示。圖的上部分是實(shí)驗(yàn)方法的圖示。
圖10(FIG.10)是年輕和年老大鼠的升高的T-迷宮任務(wù)的結(jié)果的圖示。顯示的數(shù)據(jù)表明鎂改善了年老大鼠的工作和短期空間記憶。圖的上部分是實(shí)驗(yàn)方法的圖示。
圖11(FIG.11)是接受鎂混合物和5％的乳糖的大鼠的短期記憶增強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖示。
圖12(FIG.12)是對(duì)年輕和年老大鼠進(jìn)行的水迷宮測(cè)試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖示。顯示的數(shù)據(jù)表明蘇糖酸鎂的補(bǔ)充導(dǎo)致年輕和年老大鼠的學(xué)習(xí)和長(zhǎng)期記憶都得到增強(qiáng)。
圖13(FIG.13)是對(duì)年輕和年老大鼠進(jìn)行的記憶測(cè)試的結(jié)果的圖示。數(shù)據(jù)表明鎂補(bǔ)充增強(qiáng)兩個(gè)群體的記憶。
圖14(FIG.14)是對(duì)年老大鼠進(jìn)行的模式完成測(cè)試(patterncompletion tests)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖示。數(shù)據(jù)表明蘇糖酸鎂對(duì)于記憶過程的效應(yīng)。圖的上部分是實(shí)驗(yàn)方法的圖示。
圖15(FIG.15)是蘇糖酸鎂在阿爾茨海默氏病(AD)小鼠模型中對(duì)于記憶過程的效應(yīng)的圖示。數(shù)據(jù)表明當(dāng)給予AD小鼠蘇糖酸鎂時(shí)，在6個(gè)月和13個(gè)月時(shí)，學(xué)習(xí)(圖A和C)和記憶(圖B和D)都得到改善。
圖16(FIG.16)是蘇糖酸鎂治療與用于治療AD的藥物愛憶欣(aricept)或美金剛胺(memantine)相比學(xué)習(xí)(圖A)和記憶(圖B)的比較結(jié)果的圖示。
圖17(FIG.17)是男性和女性的鎂血清濃度水平的圖示。
圖18(FIG.18)是18-35歲的女性的鎂血清濃度水平的圖示。
圖19(FIG.19)是鎂攝入量與短期記憶效應(yīng)的相關(guān)性的圖示。
圖20(FIG.20)是鎂的血漿濃度與短期記憶效應(yīng)的相關(guān)性的圖示。
圖21(FIG.21)是鎂攝入量與患有或未患AD的小鼠在7個(gè)月和15個(gè)月時(shí)的提高的運(yùn)動(dòng)性(motility)之間的相關(guān)性的圖示。
圖22(FIG.22)是鎂的抗抑郁效應(yīng)的圖示。
圖23(FIG.23)是鎂對(duì)于果蠅(Drosophila)壽命的效應(yīng)的圖示。
圖24(FIG.24)是果蠅的壽命提高與鎂攝入量之間的相關(guān)性的圖示。
圖25(FIG.25)是不同的含鎂組合物的生物利用度的圖示。
圖26(FIG.26)是大腦中的鎂濃度與鎂攝入量(圖A)之間的相關(guān)性及大腦中的鎂濃度與短期記憶效應(yīng)(圖B)的相關(guān)性的圖示。
圖27(FIG.27)是相比于牛奶中的葡萄糖酸鎂，大腦吸收蘇糖酸鎂的效率的圖示(圖A)。也顯示使用蘇糖酸鎂(圖B)和葡萄糖酸鎂+牛奶(圖C)進(jìn)行記憶測(cè)試的結(jié)果的比較。
圖28(FIG.28)是根據(jù)禁食條件下的基礎(chǔ)鎂濃度確定有效的鎂給藥方案的方法的圖示。圖A表明血液和尿液鎂濃度之間的關(guān)系，圖B表明細(xì)胞外的區(qū)室中和尿液中的鎂濃度用于確定合適的給藥的用途。
圖29(FIG.29)顯示蘇糖酸鎂處理對(duì)AD小鼠的突觸喪失的保護(hù)作用。圖A表明AD小鼠海馬齒狀回中的較低的突觸計(jì)數(shù)。圖B表明在同樣的區(qū)域中的較高的突觸密度。圖C表明在AD小鼠、經(jīng)MgT治療的AD小鼠和野生型小鼠中的突觸密度的定量比較。
發(fā)明詳述 盡管本文已顯示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的是這樣的實(shí)施方式只是以舉例方式提供。在不背離本發(fā)明的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到許多變化、改變和替換。應(yīng)該理解在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，可以采用本文所述的實(shí)施方式的各種替代實(shí)施方式。下面的權(quán)利要求用于限定本發(fā)明的范圍，且這些權(quán)利要求之內(nèi)的方法和結(jié)構(gòu)及其等效形式也覆蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
可以理解除非另外暗示或明示地理解或指明，在本文中以單數(shù)形式出現(xiàn)的單詞包括其復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)形式，且在本文中以復(fù)數(shù)形式出現(xiàn)的單詞包括其單數(shù)對(duì)應(yīng)形式。此外，可以理解除非另外暗示或明示地理解或指明，對(duì)于本文所描述的任何給定成分，可以單獨(dú)地或任意彼此結(jié)合地使用對(duì)于該成分列出的任何可能的候選成分或替代成分。此外，可以理解除非另外暗示或明示地理解或指明，這樣的候選成分或替代成分的任何列表只是說明性的，而非限制性的。更進(jìn)一步，可以理解除非另外暗示或明示地理解或指明，無論是否用“包含性”詞語(yǔ)或類似的表達(dá)，本文提出的任何數(shù)字或數(shù)值或量是近似的，任何數(shù)值范圍包括限定范圍的最小數(shù)值和最大數(shù)值。一般來說，除非另外暗示或明示地理解或指明，涉及數(shù)字或數(shù)值或量的術(shù)語(yǔ)“近似”或“大約”或符號(hào)“～”包括落入該數(shù)字或數(shù)值或量的±5％的范圍的數(shù)值。再進(jìn)一步，可以理解為方便起見采用的任何標(biāo)題是非限制性的。此外，可以理解除非另外暗示或明示地理解或指明，任何許可的、開放的或末端開放的語(yǔ)言分別包含任何從相對(duì)許可的到限制性的語(yǔ)言、較少開放的到封閉式的語(yǔ)言或較少末端開放的到末端封閉的語(yǔ)言。僅僅通過舉例的方式，單詞“包含”可以包含“包含”-、“基本上由...組成”-和/或“由...組成”-型的語(yǔ)言。
本文所述的鎂-反離子組合物、試劑盒和/或方法可能用于本文所述的目的，例如保持、增強(qiáng)和/或改善受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或其它狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能，例如，如鎂缺乏、輕度認(rèn)知功能損害(MCI)、阿爾茨海默氏病(AD)、注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)、ALS、帕金森氏病、糖尿病、偏頭痛、焦慮、情緒不良和高血壓，以上只是舉例。本文提供了各個(gè)不同方面、特征、實(shí)施方式和實(shí)施例的說明。
人類群體內(nèi)的體內(nèi)鎂水平因人而異，近似按照高斯曲線(Gausiancurve)分布。例如，在一項(xiàng)9506名白人男性和女性的調(diào)查中，血清鎂水平在大約0.75mM-大約0.95mM之間分布，大多數(shù)受試者的血清鎂水平接近分布的中間值。男性和女性的分布如圖17所示(摘自Kao等人，Arch.Intern.Med.1592151-9(1999)；圖18)。也有在年輕和健康女性中的血清鎂水平的分布的報(bào)道，并顯示出類似的分布模式，如圖18所示(摘自Cole和Quamme，J.Amer.Soc.Nephrol.111937-47(2000))。但是，其它研究表明，AD患者的血液(血清或血漿)鎂水平比健康對(duì)照組低大約20％。參見，例如，Lemke，Biol.Psychiatry.37341-3(1995)；Cilliler等人Gerontology.53419-22(2007)。
許多方法已被用于評(píng)估人類的體內(nèi)鎂水平。這些方法在使用的樣品類型和分析技術(shù)方面彼此不同。雖然一些研究使用紅血細(xì)胞或組織樣品，但血清和血漿是兩種最常用的樣品類型。所使用的鎂檢測(cè)技術(shù)包括基于吸光度的染料技術(shù)、原子吸收技術(shù)、離子選擇性電極技術(shù)和NMR技術(shù)。前兩種技術(shù)測(cè)量總的鎂濃度(包括離子化的游離Mg2+和與樣品中的蛋白質(zhì)和其它分子結(jié)合的Mg2+)；而后兩種技術(shù)只測(cè)量離子化的鎂。
上述各種方法的主要問題是缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試，包括進(jìn)行測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化條件。對(duì)從所述各種方法獲得的實(shí)驗(yàn)值之間的相關(guān)性的理解還存在不足。為此，報(bào)道的健康受試者或患者的血鎂(血清或血漿)的水平范圍在不同的研究、不同的實(shí)驗(yàn)室之間變化較大。例如，Cilliler等人報(bào)道診斷為輕度和中度的AD患者、診斷為嚴(yán)重的AD患者和非AD的對(duì)照受試者的平均血清鎂水平分別為0.92mM(2.197mg/dl)、0.88mM(2.11mg/dl)和1.05mM(2.51mg/dl)。雖然AD患者及其健康對(duì)照受試者之間的血液鎂水平的趨勢(shì)與先前的發(fā)現(xiàn)一致，但這些作者測(cè)定的血清鎂水平的絕對(duì)值明顯高于其他人的報(bào)告。例如，Cilliler等人報(bào)道的0.92和0.88mM的血清鎂濃度甚至高于圖17和圖18所示的健康人的血清鎂濃度的平均值。在另一項(xiàng)Garba等人的研究中，20個(gè)18-40歲的健康受試者的平均血清鎂水平僅為0.27mM(640μg/dl)。
進(jìn)一步導(dǎo)致混亂的因素是缺乏關(guān)于采樣時(shí)機(jī)的準(zhǔn)則。在一些研究中，受試者在采集血樣之前禁食整夜，而在一些其它研究中，沒有明確地遵循這一采樣方案。一部分的混亂可能與以下事實(shí)相關(guān)血液鎂測(cè)試的大部分臨床準(zhǔn)則不要求對(duì)于該測(cè)試進(jìn)行任何準(zhǔn)備(例如，禁食)(參見例如，http://health.nytimes.com/health/guides/test/serum-magnesium-test/overview.html；http://www.med.umich.edu/1libr/aha/aha_smagnesi_crs.htm；和http://www.privatemdlabs.com/lp/magnesium_info.php)。因此，非標(biāo)準(zhǔn)化的采樣程序可能是造成文獻(xiàn)中報(bào)道的人血鎂水平有很大差別的主要的影響因素。本發(fā)明的一方面提供了使鎂生理濃度的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)化的方法。本發(fā)明的另一方面利用這種測(cè)定以提供鎂補(bǔ)充的指導(dǎo)原則，從而增強(qiáng)鎂的有益的效應(yīng)。
在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的生理效應(yīng)的生理有效的鎂濃度范圍。在某些實(shí)施方式中，這些濃度是“高端(high end)”濃度。這樣的“高端”濃度包括大約0.60mM、0.65mM、0.70mM、0.75mM、0.80mM、0.85mM、0.95mM、1.0mM、1.05mM、1.10mM、1.15mM至1.2mM或甚至更高的血清鎂濃度，大約0.70mM、0.75mM、0.80mM、0.85mM、0.95mM、1.0mM至1.05mM或甚至更高的血漿鎂濃度，和/或大約0.50mM、0.55mM、0.60mM、0.65mM至大約0.70mM的血液的離子化鎂濃度。在某些其它的實(shí)施方式中，相比于向受試者施用所述含鎂化合物前的鎂的初始水平，所述含鎂化合物有效提高鎂生理濃度至少大約10％、11％、12％、13％、14％、15％、20％、25％或甚至更高。如果需要，為得到本文所述的鎂補(bǔ)充效應(yīng)的適合的濃度可以是報(bào)道的中值的大約0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6倍。如果需要，在禁食條件下測(cè)量選定的鎂生理濃度，例如，沒有進(jìn)食至少大約8小時(shí)、10小時(shí)、12小時(shí)、15小時(shí)、24小時(shí)或甚至更長(zhǎng)。
此外，可以通過泵或任何其它合適的注射設(shè)備將鎂化合物遞送到受試者的大腦。這樣的設(shè)備是本領(lǐng)域已知的，且可以直接向大腦遞送或經(jīng)脊髓間接向大腦遞送化合物。以前已描述了使用這樣的設(shè)備的施用，例如，經(jīng)髓周(perispinal)施用依那西普(etanercept)。參見，Tobinick和Gross J.Neuroinflammation 52。本實(shí)例僅是出于說明的目的而給出，并非限制本發(fā)明。向大腦遞送的鎂的量可以使得CSF中的鎂濃度([Mg]CSF)提高至少7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％或更多。如果需要，[Mg]CSF可以提高至大約0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.95、1.0、1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、1.40、1.45或1.5mM。優(yōu)選地，腦脊液濃度([Mg]CSF)提高至少10％、11％、12％、13％、14％、15％、20％、25％或更多。如果需要，[Mg]CSF可以提高到大約1.2mM。泵或注射設(shè)備可以是本領(lǐng)域中已知的任何用于向大腦遞送治療劑的設(shè)備。
由于其在許多生理功能中的作用，鎂是人體必需的礦物質(zhì)。然而，人們普遍認(rèn)為，工業(yè)化世界中至少一半的人沒有從其飲食中獲得足夠的鎂。幾種疾病，如糖尿病和阿爾茨海默氏病，與鎂缺乏有關(guān)。因此，需要補(bǔ)充鎂。鎂的推薦的日攝食量(RDA)是成人400毫克。假設(shè)人們從飲食獲得所需量40-50％的鎂，推薦的鎂補(bǔ)充量一般是成年人大約200-250毫克/天。有許多鎂化合物已用作鎂補(bǔ)充劑。例如，這些化合物包括氧化鎂、檸檬酸鎂、硫酸鎂、氯化鎂、葡萄糖酸鎂、乳酸鎂、吡酮酸鎂(magnesium pidolate)和二甘氨酸鎂。至少出于營(yíng)養(yǎng)的目的，大多數(shù)商品鎂補(bǔ)充劑的推薦的量大致相同(即，大約250毫克鎂/天)，而不管鎂化合物的生物利用度和個(gè)體的腎保留吸收的鎂的量的功能。一些鎂補(bǔ)充劑供應(yīng)商還對(duì)于其產(chǎn)品再推薦更高的每日鎂攝入量，而沒有考慮個(gè)人的腎保留鎂的功能。類似于鎂缺乏，體內(nèi)過量的鎂(高鎂血癥)也可能導(dǎo)致健康問題，如神經(jīng)肌肉抑制、低血壓、心律失常(cardiacarrythmias)和呼吸麻痹。因此，個(gè)體的血鎂水平保持在正常范圍內(nèi)是重要的。本文所公開的是一種控制鎂水平到正常范圍的特定區(qū)域的新方法。在本發(fā)明的某些方面，該方法也提供特別的健康利益，如提高的記憶能力、延長(zhǎng)的壽命、減少的抑郁和減少的神經(jīng)失調(diào)癥狀、包括AD。
除了營(yíng)養(yǎng)用途，鎂補(bǔ)充劑已用來治療2型糖尿病。在一項(xiàng)研究中，糖尿病患者使用氧化鎂以每日將近1克的鎂進(jìn)行治療1個(gè)月(de LordesLima等人，Diabetes Care.21682-6(1998))。治療提高患者血清鎂水平大約10％，但在代謝控制方面只得到小的改善。在另一項(xiàng)研究中，用720毫克/天的鎂治療糖尿病患者3個(gè)月。同樣地，患者的血鎂水平平均提高了大約10％(Eibl等人，Diabetes Care.212031-2(1995))。然而，通過其HbA1c水平進(jìn)行評(píng)估，患者的代謝控制并沒有改善。
已報(bào)道鎂離子一般用于治療癡呆(例如，美國(guó)專利4,985,256)。Landfield和Morgan證明，用含有2％氧化鎂的食物飼養(yǎng)年輕(9個(gè)月大)和年老(25個(gè)月大)的大鼠8天顯示出一些認(rèn)知功能改善的跡象(Landfield和Morgan，Brain Research，322167-171(1984))。然而，認(rèn)知功能的增強(qiáng)是短暫的，并且以動(dòng)物的腹瀉和體重減輕為代價(jià)。事實(shí)上，副作用是如此嚴(yán)重，使得研究人員不得不通過用高鎂飲食飼養(yǎng)動(dòng)物4天，接著是2天正常飲食，然后再恢復(fù)到高鎂飲食再4天而采用交替飼養(yǎng)方案。
鎂化合物也可以用來影響骨骼密度。包括但不限于骨質(zhì)疏松癥的骨密度疾病可以通過補(bǔ)充本發(fā)明的鎂化合物來治療?？梢詫?duì)受試者進(jìn)行治療以減輕低骨密度的效應(yīng)，或作為骨密度損失的預(yù)防?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的任何方法測(cè)量骨密度，包括但不限于，雙能X線吸收法(DEXA)、超聲波、定量計(jì)算斷層照相法、單能吸收法、磁共振成像、測(cè)量掌骨寬度和手X射線分析法。
如上所述，本文所描述的鎂-反離子組合物和/或方法可用于各種目的，例如，維持、增強(qiáng)和/或改善受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一種狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能。受試者的這類病癥的例子包括鎂缺乏、輕度認(rèn)知功能損害、阿爾茨海默氏病、亨廷頓氏病、孤獨(dú)癥、精神分裂癥、作為疾病或醫(yī)療治療(HIV疾病、癌癥、化療)的次生效應(yīng)的認(rèn)知能力下降、抑郁、癡呆、注意力缺陷多動(dòng)障礙、ALS、帕金森氏病、糖尿病、心血管疾病(如高血壓)、青光眼、偏頭痛、焦慮、情緒不良和高血壓，以上只是舉例。鎂補(bǔ)充也可以用于維持、增強(qiáng)和/或改進(jìn)可能導(dǎo)致體內(nèi)鎂損失的病癥，包括但不僅限于酗酒、厭食、貪食(bulemia)、代謝綜合癥及營(yíng)養(yǎng)不良。例如，任何這樣的病癥可以被視為或定義為生理、精神、心理或醫(yī)學(xué)病癥或障礙。一般來說、術(shù)語(yǔ)“受試者”可以指任何動(dòng)物。這樣的動(dòng)物的例子包括但不限于，冷血?jiǎng)游铩匮獎(jiǎng)游?、哺乳?dòng)物、家養(yǎng)動(dòng)物、靈長(zhǎng)類動(dòng)物、人類及出于實(shí)驗(yàn)、診斷、營(yíng)養(yǎng)和/或治療目的施用組合物的個(gè)人或患者。受試者或患者可能是具有正常的、良好的或極好的健康、情緒、認(rèn)知和/或營(yíng)養(yǎng)狀況的受試者或患者，或具有受損的(compromised)健康、情緒、認(rèn)知和/或營(yíng)養(yǎng)狀況的受試者或患者，包括異常、差、損傷的、不健康的、受損的、患病的和/或營(yíng)養(yǎng)不足的狀態(tài)。受試者可以是任何年齡，包括高齡。
通常，術(shù)語(yǔ)“認(rèn)知”可能指獲得、組織、理解、處理和/或使用信息或知識(shí)的過程。一般來說，增強(qiáng)認(rèn)知功能是指增強(qiáng)這樣的過程的任何方面，例如，如學(xué)習(xí)、心理操作的表現(xiàn)、信息和/或思想的存儲(chǔ)、檢索和/或使用、記憶和/或防止受試者的認(rèn)知狀態(tài)衰退。各種標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)驗(yàn)可以用來評(píng)估認(rèn)知、認(rèn)知功能和/或認(rèn)知狀態(tài)，且可以用于確認(rèn)可能有助于、受益于和/或需要認(rèn)知功能的維持和/或增強(qiáng)的受試者，和/或用于監(jiān)測(cè)受試者的治療效果。適當(dāng)?shù)臏y(cè)驗(yàn)的例子包括簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查(Mini-Mental Status Exam)(Folstein，1975)、PROSPER神經(jīng)心理測(cè)驗(yàn)組的部分(Houx，2002)和/或類似的測(cè)驗(yàn)。家族病史、年齡和/或其它因素也可以用于確認(rèn)可能有助于、受益于和/或需要認(rèn)知、認(rèn)知功能和/或認(rèn)知狀態(tài)的維持和/或增強(qiáng)的受試者。
通常，涉及向受試者身體施用兩種或多種施用項(xiàng)目如成分、試劑、物質(zhì)、材料、組合物和/或類似物質(zhì)的術(shù)語(yǔ)“共施用”是指使用一個(gè)或多個(gè)劑量和一個(gè)或多個(gè)時(shí)間間隔進(jìn)行施用，以使得所述施用項(xiàng)目以最小(deminimus)量在一定的時(shí)間間隔內(nèi)一起存在于受試者身體或受試者身體的作用部位內(nèi)。例如，時(shí)間間隔可以是任何合適的時(shí)間間隔，如適當(dāng)?shù)姆昼姟⑿r(shí)、天或周的時(shí)間間隔。例如，施用項(xiàng)目可以一起施用，如作為單一組合物的部分，或另外施用。施用項(xiàng)目可以基本上同時(shí)施用(例如，相互之間間隔小于或等于大約5分鐘、大約3分鐘或大約1分鐘)，或在彼此之間間隔的短時(shí)間之內(nèi)(例如，彼此之間間隔小于或等于大約1小時(shí)、30分鐘或10分鐘，或超過大約5分鐘至最多大約1小時(shí))。如此施用的施用項(xiàng)目可以認(rèn)為是在基本上相同的時(shí)間施用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠確定向受試者身體施用所述施用項(xiàng)目的適當(dāng)劑量和時(shí)間間隔，使得施用項(xiàng)目以大于最低水平的水平存在于受試者體內(nèi)和/或以有效濃度存在于受試者體內(nèi)。當(dāng)施用項(xiàng)目向受試者身體同時(shí)施用時(shí)，任何這樣的施用項(xiàng)目可以低于在單獨(dú)施用時(shí)可能所用的有效量的有效量。本文進(jìn)一步描述的術(shù)語(yǔ)“有效量”，包括這種較低的有效量和通常的有效量，而且事實(shí)上是任何有效地引起特定狀態(tài)、效應(yīng)和/或響應(yīng)的量。因此，任何這種同時(shí)施用項(xiàng)目的劑量可以低于在單獨(dú)施用時(shí)可能使用的劑量。任何這樣的施用項(xiàng)目的一種或多種的效應(yīng)可能是疊加的或協(xié)同的。任何這樣的施用項(xiàng)目可以施用多于一次。
一般地，關(guān)于活性劑的術(shù)語(yǔ)“有效量”是指活性劑足以引起特定的生物狀態(tài)、效應(yīng)和/或響應(yīng)的量。例如，在這種方式中有效的特定試劑的絕對(duì)量會(huì)隨各種因素變化，如所需的生物端點(diǎn)、試劑本身、受試者或其目標(biāo)部分和/或類似因素?？梢砸詥我粍┝炕蚨鄠€(gè)劑量施用活性劑的有效量。由活性劑的有效量產(chǎn)生的生物狀態(tài)、效應(yīng)和/或響應(yīng)的例子包括例如，維持和/或改進(jìn)受試者與認(rèn)知功能相關(guān)的任務(wù)表現(xiàn)，維持和/或改進(jìn)受試者在測(cè)量與認(rèn)知功能相關(guān)的某些指標(biāo)的測(cè)驗(yàn)中的表現(xiàn)，維持和/或改進(jìn)(例如，減緩)認(rèn)知功能衰退速度，等等。本文可以將成分描述為具有至少有效量或至少與特定的目標(biāo)或目的相關(guān)的有效的量，如本文所描述的任何目標(biāo)或目的。
通常，與本文所述的鎂-反離子化合物結(jié)合使用的術(shù)語(yǔ)“元素鎂”可以指作為游離離子的鎂和與一種或多種反離子結(jié)合的鎂的總量。一般來說，這一術(shù)語(yǔ)不是用來指鎂-反離子化合物之外的可能是鎂-反離子組合物(例如，藥物組合物、飲食補(bǔ)充劑組合物、具有鎂-反離子化合物的食料補(bǔ)充劑)的成分的試劑有關(guān)的鎂。少量的鎂可以天然存在于這樣的試劑中，或以其它方式與這樣的試劑有關(guān)。例如，果汁提取物或調(diào)味劑可以包含一定量的來自天然存在于制備果汁的水果中的鎂。一般來說，與鎂-反離子化合物結(jié)合使用的術(shù)語(yǔ)“元素鎂”不包括這類與試劑有關(guān)的鎂。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“含鎂的成分”(MCC)和“鎂-反離子化合物”是可以互換使用的，且它們可以用于本文所述的目的，例如，如維持、增強(qiáng)和/或改善受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一種狀況，如鎂缺乏、糖尿病、情緒不良、注意力缺陷多動(dòng)障礙、ALS、帕金森氏病、焦慮、抑郁和/或偏頭痛；和/或例如，認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能，如MCI和/或AD。
這樣的組合物，例如，適于向受試者施用的組合物，可以包含至少一種含鎂的成分(MCC)。MCC可以是任何合適的含鎂的成分，如可適當(dāng)?shù)厣锢玫暮V的成分。MCC可以是任何合適的生物學(xué)上可接受的含鎂的成分。例如，MCC可以是任何合適的有機(jī)酸鎂鹽，如無毒的C2-C12羧酸的鎂鹽，或無毒的C2-C12磺酸的鎂鹽。僅舉例來說，MCC可以是氨基酸的鎂鹽、醋酸鎂、抗壞血酸鎂、檸檬酸鎂、葡萄糖酸鎂、乳酸鎂、蘋果酸鎂、吡咯烷酮羧酸鎂(吡酮酸鎂)、?；撬徭V和/或蘇糖酸鎂。例如，該至少一種MCC可以以有效維持、增強(qiáng)和/或治療受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一種狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能的量存在，如本文所述的任何狀況或功能。
在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物可以包含至少一種鎂-反離子化合物。在其它的實(shí)施方式中，本發(fā)明包括包含2、3、4、5或更多種鎂-反離子化合物的組合物。在其它的實(shí)施方式中，反離子是有機(jī)的(例如，蘇糖酸)。在更另外的實(shí)施方式中，鎂-反離子化合物具有與葡糖酸鎂/乳酸鎂等不同的溶解度范圍的溶解度。在更另外的實(shí)施方式中，鎂-反離子化合物中鎂的重量百分比是6％或更高。在其它的實(shí)施方式中，鎂-反離子化合物中鎂的重量百分比是4％、5％、6％、7％、8％或更高。在某些實(shí)施方式中，有機(jī)反離子具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多的碳原子。在其它的實(shí)施方式中，本發(fā)明的鎂-反離子化合物基本上不具有瀉下效應(yīng)。
在一種實(shí)施方式中，所述含鎂組合物的特征在于(a)其中所含的鎂有至少8％的重量百分比；(b)反離子包含至少兩個(gè)羥基；(c)組合物具有至少20mg/mL的溶解度；和(d)當(dāng)溶于水時(shí)，組合物具有大約6-8.5的pH值。具有這些特征的含鎂組合物的例子是包含蘇糖酸鎂的含鎂組合物。
鎂-反離子化合物可以是任何可適當(dāng)?shù)厣锢玫暮铣晌铩ｆV-反離子化合物可以是任何合適的生物學(xué)上可接受的鎂-反離子化合物。例如，該至少一種鎂-反離子化合物可以以至少有效維持、增強(qiáng)和/或治療受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一種狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能的量存在，如本文所述的任何狀況或功能。
鎂-反離子組合物也可能包含鎂-反離子對(duì)的組合。進(jìn)一步如本文所述，適于向受試者施用的鎂-反離子組合物也可以包含用于提高與鎂-反離子化合物相關(guān)的鎂的生物利用度的試劑，或者其組合。可能會(huì)影響生物利用度的物質(zhì)的例子包括那些影響鎂和/或反離子的吸收、排泄、分泌、保留和其它生理相關(guān)的參數(shù)的物質(zhì)。例如，鎂-反離子組合物可以包含可降低鎂的腎臟排泄的維生素D3(Ritchie等人，Am.J.Physiol.Renal Physiol.，280868-78(2001)；Montgomery等人，J.Anim.Sci.，822742(2004))、和/或已證明促進(jìn)血鎂進(jìn)入組織的維生素E(Barbagallo等人，Hypertension，341002-6(1999)；Paolisso等人，Clin.Endocrinol.Metab.，85109-15(2000))。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到這兩種維生素只是作為本發(fā)明預(yù)期的物質(zhì)的例子來提供，而這樣的物質(zhì)不僅限于這兩種維生素。
可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞交蚴褂萌魏魏线m的標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估或測(cè)量鎂-反離子化合物的生物利用度。一般來說，可以根據(jù)鎂的吸收率和/或鎂的負(fù)載能力評(píng)價(jià)鎂-反離子化合物的生物利用度。鎂的吸收率是指受試者的鎂攝入量中由受試者的身體吸收的部分。在某些情況中，鎂的吸收率單獨(dú)不足以評(píng)估鎂-反離子化合物的生物利用度。例如，對(duì)于給定的鎂-反離子化合物，只有當(dāng)鎂-反離子組合物以相對(duì)低劑量施用時(shí)，鎂的吸收率才可能保持相對(duì)恒定。
此外，例如，對(duì)于給定的鎂-反離子化合物的給定的攝入量，在特定的時(shí)間段(如24小時(shí)的一段時(shí)間)內(nèi)，受試者的身體可以從鎂-反離子組合物吸收的鎂的量可能存在上限。在這種情況中，隨著鎂-反離子組合物的劑量提高到一定程度，與鎂-反離子組合物相關(guān)的鎂的吸收率可能會(huì)下降，可能是顯著的下降。因此，對(duì)于給定的鎂-反離子組合物，當(dāng)以相對(duì)低的劑量施用鎂-反離子組合物時(shí)，鎂的吸收率可能是合適的，但以相對(duì)高的劑量施用時(shí)，鎂的吸收率可能降低、不太適合和/或不適合。
剛才所述種類的上限可稱為鎂負(fù)載能力，其可以用來評(píng)價(jià)鎂-反離子化合物的生物利用度。以相對(duì)高的劑量向受試者施用與相對(duì)低的鎂負(fù)載能力相關(guān)的鎂-反離子化合物的情況與以相對(duì)低的劑量施用的另一種情況相比，在所述情況中鎂的吸收率可能與另一種情況中的鎂的吸收率相比較差。因此，對(duì)于與相對(duì)低的鎂負(fù)載能力相關(guān)的鎂-反離子化合物，簡(jiǎn)單的劑量增加對(duì)于有效的鎂攝入、供應(yīng)和/或補(bǔ)充可能是不夠的或無效的。
可適當(dāng)?shù)厣锢玫逆V-反離子化合物可能與合適的或良好的鎂的吸收率和/或合適的或良好的鎂負(fù)載能力有關(guān)。為了以合適的速度向受試者提供鎂，可以向受試者以相對(duì)高的劑量提供具有適當(dāng)生物利用度的鎂-反離子化合物。在某些實(shí)施方式中，為了向受試者相對(duì)較快地遞送鎂，可以向受試者口服施用在水溶液或溶劑中具有相對(duì)高的濃度的鎂-反離子化合物。例如，鎂的快速遞送在某些情況中可能是重要的，比如在治療患有嚴(yán)重的鎂缺乏和/或利于這種方式治療的另一種狀況的受試者時(shí)。在這種情況和/或其它情況中，口服施用可能比靜脈注射相對(duì)更方便。
基于多種因素中的任何一種，可以被受試者吸收的鎂的量或受試者的鎂的吸收率在不同的受試者之間可能會(huì)不同。這樣的因素的例子包括代謝率、腎功能、整體健康和/或涉及受試者的其它因素，及鎂-反離子化合物本身(如反離子)的性質(zhì)或狀態(tài)，任何增強(qiáng)劑，其施用載體或方法，和/或涉及鎂-反離子化合物和/或向受試者的施用的其它因素。
確定用于向受試者施用的鎂-反離子化合物的適當(dāng)劑量時(shí)可以考慮多種因素中的任何一種，如剛才提到的那些因素，例如，任何潛在的或?qū)嶋H的副作用和/或鎂-反離子組合物的施用目的，如營(yíng)養(yǎng)或預(yù)防的目的、認(rèn)知維持或提高的目的、疾病或病理狀態(tài)的治療目的和/或可以向受試者施用鎂-反離子組合物的其它目的。確定適當(dāng)?shù)膭┝靠梢钥紤]這些因素中的任何一項(xiàng)、任何其它合適的因素、任何副作用、動(dòng)物研究模型、人類研究模型、臨床研究模型、藥物研究模型以及它們之間的任何平衡。
本發(fā)明包括向受試者施用鎂-反離子化合物的劑量可以是大約1.5mg/kg體重/天-大約18mg/kg體重/天。例如，本發(fā)明包括向受試者施用鎂-反離子化合物的劑量可以是用于營(yíng)養(yǎng)和/或預(yù)防目的的與至少一種鎂-反離子化合物相關(guān)的大約1.5mg/kg體重/天-大約9mg/kg體重/天的元素鎂；可以是用于認(rèn)知維持或提高目的的與至少一種反離子相關(guān)的大約6mg/kg體重/天-大約18mg/kg體重/天的元素鎂；且可以是用于疾病或病理狀態(tài)的治療目的的與至少一種反離子相關(guān)的大約9mg/kg體重/天-大約18mg/kg體重/天的元素鎂，例如，如鎂缺乏、MCI、AD、注意力缺陷多動(dòng)障礙、ALS、帕金森氏病、糖尿病、偏頭痛、抑郁、焦慮癥、情緒障礙的治療和/或高血壓的治療。例如，這樣的量可能適合人類受試者。
如上所述，可以根據(jù)任何合適的因素，如涉及受試者(例如人類受試者)的臨床試驗(yàn)結(jié)果確定、修改和/或優(yōu)化這種劑量。在某些實(shí)施方式中，例如，可以基于對(duì)合適的動(dòng)物模型的合適劑量的確定，基于實(shí)驗(yàn)研究或試驗(yàn)和例如，這種合適的動(dòng)物劑量向合適的人類劑量的轉(zhuǎn)換，基于合適的轉(zhuǎn)換系數(shù)，例如任何合適的確定的轉(zhuǎn)換系數(shù)，確定、修改和/或優(yōu)化合適的劑量。進(jìn)一步舉例，本發(fā)明包括例如，可根據(jù)涉及人類受試者的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步確定、修改和/或優(yōu)化任何這種適當(dāng)?shù)娜祟悇┝俊?br> 如上所述，適于向受試者施用的鎂-反離子組合物也可以包含至少一種用于增強(qiáng)與組合物的反離子或組合物的一種以上的反離子相關(guān)的鎂的生物利用度的試劑(“增強(qiáng)劑”)。增強(qiáng)劑可以是任何合適的試劑，如生物學(xué)上可接受的試劑。僅僅是舉例來說，與至少一種反離子相關(guān)的元素鎂的量和至少一種增強(qiáng)劑的量的質(zhì)量比可以是從大約1比大約5(～1∶～5)到大約1比大約3000(～1∶～3000)；或從大約1比大約10(～1∶～10)到大約1比大約1000(～1∶～1000)；或從大約1比大約200(～1∶～200)到大約1比大約3000(～1∶～3000)。在本文中，這樣的質(zhì)量比是指單一鎂-反離子化合物(如果在組合物中只存在一種鎂-反離子化合物)或多種鎂-反離子化合物(如果在組合物中存在多種多種鎂-反離子化合物)的總質(zhì)量與單一的增強(qiáng)劑(如果在組合物中只存在一種增強(qiáng)劑)或多種增強(qiáng)劑的總質(zhì)量(如果在組合物中存在多種增強(qiáng)劑)的比。
僅僅舉例來說，適于向受試者施用的含鎂組合物可以包含至少一種MCC和至少一種足以提高與該至少一種MCC相關(guān)的元素鎂的生物利用度的非酸化乳成分。例如，非酸化的哺乳動(dòng)物的乳汁的除了水之外的一種或幾種成分，如其乳糖、脂肪酸或乳脂和/或其另一種有機(jī)成分，可以增強(qiáng)與一種或多種MCC相關(guān)的鎂的生物利用度。這種成分或這些成分的哺乳動(dòng)物奶源可以具有其初始的乳脂量的乳汁，如天然存在的乳脂量，例如，或具有少于初始量的乳脂量的乳汁，如操作或人工減少乳脂的量。因此，例如，諸如脂肪酸成分的成分可以具有更多或更少的脂肪和/或具有更大或更小的鏈長(zhǎng)。這種成分或這些成分的哺乳動(dòng)物奶源可以是非酸化的，因?yàn)樗峄?，如與發(fā)酵有關(guān)的酸化，例如，可能改變一種或多種成分，使得鎂的生物利用度不能通過組合物中存在的一種或多種所述成分提高或不能充分提高。僅僅舉例來說，盡管乳糖可能是合適的增強(qiáng)劑，但乳酸(乳糖酸化的產(chǎn)物)可能不是。僅僅舉例來說，合適的非酸化的哺乳動(dòng)物奶源可能具有大約5.7-大約7.2的pH。
僅僅舉例來說，適于向受試者施用的含鎂組合物可以包含至少一種MCC和乳糖，其中后者可以作為增強(qiáng)劑發(fā)揮作用。在這種情況中，與至少一種MCC相關(guān)的元素鎂的量和乳糖的量的質(zhì)量比可以是從大約1比大約10(～1∶～10)到大約1比大約1000(～1∶～1000)。此外，僅僅舉例來說，適于向受試者施用的含鎂組合物可以包含至少一種MCC和非酸化乳的完全有機(jī)成分(不包括水)，其中后者可能包含一種或多種增強(qiáng)劑。在這種情況中，與至少一種MCC相關(guān)的元素鎂和增強(qiáng)劑的質(zhì)量比可以是從大約1比大約200(～1∶～200)到大約1比大約3000(～1∶～3000)。
如上所述，例如，適于向受試者施用的含鎂組合物可以包含至少一種MCC，如葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和/或檸檬酸鎂。葡萄糖酸鎂、乳酸鎂、檸檬酸鎂各自可以商購(gòu)得到且相對(duì)適口。例如，可容忍的或相對(duì)適口的MCC或包含MCC的組合物可用于食物、飲料和/或可能與受試者(如人類受試者)的飲食有關(guān)的另一種類型的可食用載體中。因此，例如，受試者可以通過包含至少一種這樣的含鎂可食用載體的飲食，而不是通過相對(duì)非飲食的方式(如至少一種含鎂的丸劑、膠囊和/或片劑)提供和/或補(bǔ)充正常的鎂攝入。自然地，受試者可以采用一種或多種鎂攝入、提供和/或補(bǔ)充的方式。
也如上述，適于向受試者施用的含鎂組合物可以包括一種以上MCC或多種MCC的組合。僅僅舉例來說，這樣的含鎂組合物可以包含至少兩種MCC，如本文所述的任何MCC中的至少兩種MCC。此外，僅僅舉例來說，含鎂組合物可以包含例如選自葡萄糖酸鎂、乳酸鎂、檸檬酸鎂和蘋果酸鎂中的至少兩種MCC，或例如選自葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和檸檬酸鎂中的至少兩種MCC，例如，葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和檸檬酸鎂的所有三種。更進(jìn)一步，僅僅舉例來說，例如含鎂組合物可以包含大約5-大約50％的量的乳酸鎂，例如大約25％；例如大約5-大約50％的量的檸檬酸鎂，例如大約25％；和/或例如大約10-大約70％的量的葡萄糖酸鎂，例如大約50％，其中，所有的百分比是相對(duì)于任何存在的這三種MCC的總重量的重量百分比。例如，任何這樣的組合物也可能包含任何合適的增強(qiáng)劑，如本文所述的任何一種增強(qiáng)劑。
乳酸鎂與大約12重量％的相對(duì)良好的鎂含量相關(guān)。檸檬酸鎂與大約18.46重量％的相對(duì)良好的鎂含量相關(guān)。雖然葡萄糖酸鎂與大約5.86重量％的相對(duì)較低的鎂含量和相對(duì)較低的適口性(特別是在高濃度時(shí))相關(guān)，但它也與比鎂乳酸或檸檬酸鎂相對(duì)更好的在水中或水介質(zhì)中的溶解度相關(guān)。如上所述，含鎂組合物可以包含選自葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和檸檬酸鎂中的至少兩種MCC，例如所有這三種MCC。
相對(duì)于包含單一的鎂-反離子化合物的鎂-反離子組合物，包含一種以上鎂-反離子化合物的鎂-反離子組合物可能是合適的、有益的或理想的。在任何特征或因素的數(shù)量方面，如鎂含量、溶解度、適口性、鎂生物利用度、生物學(xué)可接受性等等，多種鎂-反離子化合物的組合可能是合適的、有益的或理想的。在適口性方面，多種鎂-反離子化合的組合可能是合適的、有益的或理想的。在維持和/或提高一種鎂-反離子化合物或幾種鎂-反離子化合物的一種或多種屬性方面，多種鎂-反離子化合物的組合可能是合適的、有益的或理想的。
僅僅舉例來說，在溶解度方面，一種或多種鎂-反離子化合物在水中可能有至少大約20mM、如至少大約50mM或至少大約80mM的溶解度。在鎂含量方面，一種或多種鎂-反離子化合物可能具有至少大約8重量％的鎂含量。在生物利用度方面，一種或多種鎂-反離子化合物可能與至少相當(dāng)于氯化鎂相關(guān)生物利用度的生物利用度相關(guān)，如果不是大于的話。
包含至少一種MCC和增強(qiáng)劑的含鎂組合物可以與適當(dāng)?shù)逆V生物利用度相關(guān)。這樣的組合物可能與適當(dāng)?shù)逆V的吸收率相關(guān)。舉例來說，當(dāng)分別用包含在不同的介質(zhì)(即，脫脂牛奶、包含5重量％的乳糖的水、由奶粉和水制備的乳、乳脂和水及水的對(duì)照介質(zhì))中的12mM濃度的葡萄糖酸鎂的不同的組合物飼養(yǎng)大鼠時(shí)，4種組合物中的每一種在鎂的吸收率方面都優(yōu)于對(duì)照組合物。此外，如圖2的圖示和實(shí)施例3所述，在鎂的吸收率提高的百分比方面，包含對(duì)照介質(zhì)之外的介質(zhì)的各種組合物都優(yōu)于包含對(duì)照介質(zhì)(水)的組合物。進(jìn)一步舉例說，如圖3的圖示和實(shí)施例4所述，當(dāng)用包含葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和檸檬酸鎂的組合和脫脂牛奶的組合物飼養(yǎng)大鼠時(shí)，組合物與合適的鎂吸收率相關(guān)，其高于與包含葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和檸檬酸鎂的相同組合但以水取代脫脂牛奶的對(duì)照組合物相關(guān)的鎂吸收率。進(jìn)一步舉例說，如圖4的圖示和實(shí)施例5所述，當(dāng)用包含各種相對(duì)低的鎂劑量的葡萄糖鎂和脫脂牛奶或含5重量％的乳糖的水的組合物飼養(yǎng)大鼠時(shí)，組合物與適當(dāng)?shù)逆V的吸收率相關(guān)。
例如，包含至少一種反離子和增強(qiáng)劑的鎂-反離子組合物可能與合適的鎂負(fù)載能力(如相對(duì)高的負(fù)載能力)相關(guān)。例如，在整個(gè)相對(duì)較寬的劑量范圍內(nèi)，這樣的組合物可能與相對(duì)高的鎂吸收率相關(guān)。當(dāng)以相對(duì)高的劑量向受試者施用這樣的組合物時(shí)，受試者能夠吸收合適量的鎂，如營(yíng)養(yǎng)、治療和/或預(yù)防量的鎂，或能夠在相對(duì)短的時(shí)期做到如此。相比之下，當(dāng)以相對(duì)高的劑量向受試者施用與低鎂負(fù)載能力相關(guān)的組合物時(shí)，受試者可能無法吸收合適量的鎂，如營(yíng)養(yǎng)、治療和/或預(yù)防量的鎂，或可能無法在相對(duì)短的時(shí)期做到如此。也就是說，在后一種情況中，簡(jiǎn)單地向受試者施用大劑量的與低鎂負(fù)載能力相關(guān)的組合物對(duì)于特定目的可能不足以或不能有效地達(dá)到特定目的。如圖4的圖示和實(shí)施例5所述，舉例來說，當(dāng)用包含相對(duì)低的鎂劑量和相對(duì)高的鎂劑量的葡萄糖鎂及脫脂牛奶或包含5重量％的乳糖的水的組合物飼養(yǎng)大鼠時(shí)，較低劑量的組合物與適當(dāng)?shù)逆V的吸收率相關(guān)，且較高劑量的組合物與適當(dāng)?shù)逆V的吸收率相關(guān)，其適當(dāng)?shù)亟咏c較低劑量的組合物相關(guān)的鎂的吸收率。因而這些包含葡萄糖酸鎂的組合物與適當(dāng)?shù)逆V負(fù)載能力相關(guān)。因此，當(dāng)以高劑量施用時(shí)，包含葡萄糖酸鎂和牛奶、乳糖或另一種增強(qiáng)劑的組合物可能適合于快速和/或有效的鎂攝入、供應(yīng)和/或補(bǔ)充。相比之下，如圖4的圖示和實(shí)施例5所述，當(dāng)用包含相對(duì)低的鎂劑量和相對(duì)高的鎂劑量的氯化鎂和水的組合物飼養(yǎng)大鼠時(shí)，較低劑量的組合物與合適的但較低的鎂的吸收率相關(guān)，而較高劑量的組合物與較不令人滿意的鎂的吸收率相關(guān)。因此，雖然氯化鎂以前與非常好的生物利用度相關(guān)，但該生物利用度的水平可能與相對(duì)低的劑量相關(guān)，而不是與相對(duì)高的劑量相關(guān)。因此當(dāng)以高劑量施用時(shí)，包含氯化鎂和水的組合物對(duì)于快速和/或有效的鎂攝入、供應(yīng)和/或補(bǔ)充可能較不令人滿意或合適，且也許是不適合的。
適于向受試者施用的鎂-反離子的化合物可以包括蘇糖酸鎂，其中如下面提供的結(jié)構(gòu)式所示，各個(gè)鎂陽(yáng)離子與兩個(gè)蘇糖酸陰離子結(jié)合。

這樣的組合物可能是預(yù)防和/或治療上合適的或有益的。蘇糖酸是維生素C或抗壞血酸的天然代謝產(chǎn)物，其在動(dòng)物中可能是非毒性的(Thomas等人，F(xiàn)ood Chem.17，79-83(1985))和具有生物學(xué)上的益處，如促進(jìn)動(dòng)物的維生素C的攝入(Verlangieri等人，Life Sci.48，2275-2281(1991))。
蘇糖酸鎂可能與涉及受試者的合適的鎂的生物利用度有關(guān)。因此，適于向受試者施用的鎂-反離子組合物可以包含蘇糖酸鎂和任選的增強(qiáng)劑。舉例來說，如圖5的圖示和實(shí)施例6所述，當(dāng)用包含蘇糖酸鎂和水的相對(duì)稀釋的組合物以相對(duì)低的鎂劑量飼養(yǎng)大鼠時(shí)，組合物與合適的鎂的吸收率相關(guān)。如圖5的圖示和實(shí)施例6所述，該組合物的鎂的吸收率類似于與相對(duì)低的鎂劑量的包含氯化鎂和水的類似測(cè)試組合物相關(guān)的鎂的吸收率。如圖5的圖示和實(shí)施例6所述，當(dāng)以較高的劑量用包含蘇糖酸鎂和水的組合物飼養(yǎng)大鼠時(shí)，組合物仍然與適當(dāng)?shù)奈章氏嚓P(guān)。如圖5的圖示和實(shí)施例6所述，該組合物的鎂的吸收率明顯高于與較高的劑量的包含氯化鎂和水的類似測(cè)試組合物相關(guān)的鎂的吸收率。因此，包含蘇糖酸鎂的組合物可能與合適的鎂的負(fù)載能力相關(guān)，且對(duì)于快速和/或有效的鎂攝入、供應(yīng)和/或補(bǔ)充可能是合適的。
蘇糖酸鎂可能比其它一些鎂-反離子化合物(如各種無機(jī)鎂化合物和各種鎂螯合物)更適合或值得向受試者口服施用。例如，高劑量時(shí)，各種無機(jī)鎂化合物(如氯化鎂和硫酸鎂)的口服施用可能造成或?qū)е赂篂a、瀉下效應(yīng)和/或類似效應(yīng)。鑒于硫酸鎂對(duì)于消化系統(tǒng)的瀉下效應(yīng)，為了完全避開消化系統(tǒng)，硫酸鎂可為了非瀉下的目的而靜脈注射施用。此外，各種鎂螯合物(如二甘氨酸鎂)的口服施用可能由于堿度和/或適口性問題而變得復(fù)雜。鎂螯合物可以包含與一個(gè)氨基酸分子或兩個(gè)氨基酸分子結(jié)合的鎂離子，且可能與相對(duì)高的生物利用度有關(guān)。當(dāng)溶于水時(shí)，鎂螯合物可能是10或以上的pH值的高堿性的。鎂螯合物可能與類似腐敗的魚的氣味或口味相關(guān)，也許反映出與穩(wěn)定結(jié)合的鎂相反，其胺基團(tuán)相對(duì)自由。鑒于可能與鎂螯合物有關(guān)的堿度、感覺和/或適口性問題，這樣的化合物可能不是最適合通過可食用的載體或口服施用實(shí)現(xiàn)鎂攝入、供應(yīng)和/或補(bǔ)充。
蘇糖酸鎂不存在可能與各種無機(jī)鎂化合物和各種鎂螯合物相關(guān)的挑戰(zhàn)。如圖5和實(shí)施例6所述，包含蘇糖酸鎂的組合物表明具有比包含氯化鎂的組合物更合適的鎂的負(fù)載能力。簡(jiǎn)單地說，以平均為40mg/kg體重/天的鎂劑量，用具有48mM的蘇糖酸鎂濃度的蘇糖酸鎂溶液飼養(yǎng)10只成年雄性大鼠超過3個(gè)月的時(shí)間，它們沒有表現(xiàn)出腹瀉的跡象。更進(jìn)一步，如圖6的圖示和實(shí)施例7所述，當(dāng)大鼠接受包含水中的蘇糖酸鎂的鎂-反離子組合物的飲食時(shí)，其血清鎂濃度大于與那些接受包含其它兩種鎂-反離子中的任一種的飲食或包含去離子水的飲食的大鼠的血清鎂濃度。例如，足以產(chǎn)生相對(duì)高的血中鎂濃度的鎂-反離子化合物(如蘇糖酸鎂)可以用于多種應(yīng)用中的任何一種，如治療應(yīng)用。
蘇糖酸鎂可以適于相對(duì)快的鎂攝入、供應(yīng)和/或補(bǔ)充，因?yàn)樗鼘?duì)于多種應(yīng)用中的任何一種是合適或有益的，如營(yíng)養(yǎng)或預(yù)防性應(yīng)用、救助(arid)/或治療應(yīng)用。蘇糖酸鎂對(duì)于鎂攝入、供應(yīng)和/或補(bǔ)充應(yīng)用可能是合適或有益的載體，如可通過飲食載體或可食用的載體(例如鎂強(qiáng)化食品和/或鎂強(qiáng)化飲料)完成的任何應(yīng)用。
適于向受試者施用的鎂-反離子化合物可用于在營(yíng)養(yǎng)應(yīng)用和/或治療應(yīng)用。營(yíng)養(yǎng)應(yīng)用可能是指適于避開和/或預(yù)防與鎂缺乏和/或接受鎂治療相關(guān)的病理狀況和/或疾病(如AD、MCI和/或糖尿病)的應(yīng)用。營(yíng)養(yǎng)應(yīng)用可能是指適于維持和/或增強(qiáng)生理功能(如處于認(rèn)為正常的狀態(tài)下的生理功能)的應(yīng)用。例如，健康人的認(rèn)知功能(如學(xué)習(xí)或記憶功能)的水平可以通過施用合適的鎂-反離子組合物得到維持和/或增強(qiáng)。治療應(yīng)用包括但不限于治療與鎂缺乏和/或接受鎂治療相關(guān)的病理狀況和/或疾病(如AD、MCI、ALS、帕金森氏病、糖尿病和/或高血壓)。
鎂-反離子化合物(如蘇糖酸鎂)和/或包含一種或多種鎂-反離子化合物的組合物可能足以至少維持和/或增強(qiáng)認(rèn)知功能。在這樣的組合物中，與至少一種鎂-反離子化合物相關(guān)的鎂的量或鎂的有效量可能對(duì)于本文所述的任何合適的功能是足夠的。例如，液體形式(例如，水溶液)中與這樣的組合物的至少一種反離子相關(guān)的元素鎂的濃度可以是例如，大約5mg/L-大約12g/L，如大約50mg/L-大約12g/L。
鎂-反離子化合物(如蘇糖酸鎂)和/或包含一種或多種反離子的組合物可能足以治療MCI、AD和/或任何其它合適的疾病或病癥。在這樣的組合物中，與至少一種鎂-反離子化合物相關(guān)的鎂的量或鎂的有效量可能對(duì)于本文所述的任何合適的功能是足夠的。例如，液體形式(例如，水溶液)中與這樣的組合物的至少一種反離子相關(guān)的元素鎂的濃度可以是例如，大約5mg/L-大約12g/L，如大約50mg/L-大約12g/L。
例如，患有AD的受試者可能在有或無幫助的情況下在執(zhí)行任務(wù)，例如說、理解、寫、讀、梳理、喝水或吃飯的方面有困難。以前，AD被認(rèn)為是不治之癥，通常隨著時(shí)間的推移變得惡化。已用于治療AD的各種藥物用來減緩其發(fā)展。這些藥物中的一些具有各種副作用，其中一些可能是明顯或嚴(yán)重的?；加蠱CI的受試者可能會(huì)發(fā)生影響日常生活的健忘。以前，沒有特別針對(duì)MCI的治療，MCI有可能發(fā)展成AD?？紤]到相關(guān)的副作用，用于治療AD的各種藥物可能不適合治療較輕的疾病MCI。例如，鎂-反離子化合物(如蘇糖酸鎂)和/或包含一種或多種鎂-反離子化合物的組合物可能足以用于本文所述的任何合適的目的，如治療AD和/或MCI和/或改善與其有關(guān)的癥狀，同時(shí)不引起明顯的不希望的副作用。
在某些實(shí)施方式中，可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞绞┯帽景l(fā)明的鎂-反離子化合物，以處理認(rèn)知功能，無論是營(yíng)養(yǎng)性或預(yù)防性或治療性的。如圖7的圖示和實(shí)施例8所述，相對(duì)于以正常飲食飼養(yǎng)的患有AD的小鼠，用鎂強(qiáng)化飲食飼養(yǎng)超過一個(gè)月的患有AD的小鼠顯示具有改善的短期空間記憶和學(xué)習(xí)能力。
可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞较蚴茉囌?不論是否患有認(rèn)知能力的下降、缺乏和/或損傷)施用本文所述的鎂-反離子化合物，以處理認(rèn)知功能，無論是在營(yíng)養(yǎng)或預(yù)防或治療方面。例如，可以向相對(duì)年輕和/或健康的受試者施用這樣的化合物?？梢韵蚴茉囌呤┯帽疚乃龅逆V-反離子化合物以實(shí)現(xiàn)其目的，如在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)以任何適當(dāng)?shù)姆绞教幚碚J(rèn)知功能。如圖8的圖示和實(shí)施例9所述，長(zhǎng)時(shí)間用鎂強(qiáng)化飲食飼養(yǎng)的年輕大鼠(沒有任何一只與認(rèn)知功能下降和/或損傷相關(guān))顯示在空間工作記憶和學(xué)習(xí)能力的提高方面隨著時(shí)間的推移具有明顯改善。與此相反，用正常飲食長(zhǎng)時(shí)間飼養(yǎng)的這樣的大鼠通常沒有顯示隨著時(shí)間的的改進(jìn)。此外，顯示明顯改善的大鼠在不到兩周的時(shí)間顯示出這種改善。
本發(fā)明預(yù)期可以向人類受試者施用本文所述的鎂-反離子化合物，以達(dá)到合適和有益的效應(yīng)，如營(yíng)養(yǎng)、預(yù)防和/或治療效應(yīng)，例如，因?yàn)殒V-反離子化合物可以用于以例如任何適當(dāng)?shù)姆绞教幚碚J(rèn)知功能。在某些實(shí)施方式中，可以向?qū)σ赘谢蚧加蠱CI和/或AD的人類受試者施用本發(fā)明的鎂-反離子化合物，以達(dá)到合適和有益的效應(yīng)。在其它的實(shí)施方式中，出于各種有用的目的，如維持、增強(qiáng)和/或改善認(rèn)知功能、學(xué)習(xí)、記憶、情緒、焦慮、抑郁、偏頭痛、和/或其它狀況，可以向人類受試者施用鎂-反離子化合物或含有這樣的化合物的組合物。由于鎂-反離子組合物包含內(nèi)源性的礦物質(zhì)(鎂)和可能的其它天然成分，如本文所述的增強(qiáng)劑，例如，在大多數(shù)實(shí)施方式中，本發(fā)明的鎂-反離子化合物的施用在相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)可能是安全的。在更其它的實(shí)施方式中，這種的鎂-反離子化合物或組合物的施用在長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)進(jìn)行。例如，可以向受試者施用本發(fā)明的化合物和/或組合物幾周、幾個(gè)月、幾年和/或終身。這樣的長(zhǎng)期施用可用于預(yù)防或治療如MCI的病癥，或可以用于預(yù)防病癥的發(fā)展(例如，防止如MCI的病癥發(fā)展為如AD的另一種病癥)。這些例子不是限制性的例子，因?yàn)楸景l(fā)明的鎂-反離子化合物的長(zhǎng)期施用可用于本文所述和本領(lǐng)域的技術(shù)人員公認(rèn)的多種目的。
本文所述的鎂-反離子組合物可以包含一種或多種其它合適的成分，例如，與MCI、AD、糖尿病、ADHD、ALS、帕金森氏病、ALS和/或高血壓的治療相關(guān)的適當(dāng)?shù)乃幬锝M合物或藥物。鎂、特別是本發(fā)明的鎂-反離子化合物的形式(如蘇糖酸鎂)的鎂可有效治療高血壓?；加蠱CI、AD和/或糖尿病的受試者可能患有鎂缺乏，其可以由用于治療該病患的藥物組合物或藥物來處理。本發(fā)明設(shè)想本文中所述的鎂-反離子組合物中的鎂和這樣的藥物組合物或藥物可以以適當(dāng)?shù)姆绞?如生物學(xué)有益的和/或治療有效的方式)協(xié)同作用。與AD的治療相關(guān)的藥物組合物或藥物的非限制性例子包括乙酰膽堿酯酶抑制劑(例如，多奈哌齊、艾斯能(rivastagmine)或加蘭他敏)和NMDA通道阻滯劑，如美金剛胺。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到給出這些藥品僅僅是舉例，而不是限定可結(jié)合本發(fā)明的鎂-反離子化合物使用的藥品的范圍。
可以任何適當(dāng)?shù)姆绞绞┯眠m于向受試者施用的鎂-反離子化合物。這樣的施用可以是口服和/或任何其它合適的施用方式，如經(jīng)皮、肌肉內(nèi)、陰道、直腸、皮下。鎂-反離子組合物的成分，如至少一種鎂-反離子化合物和至少一種提高鎂的生物利用度的試劑，可以同時(shí)施用于受試者，例如以本文和/或美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2006/0089335 A1中所描述的任何同時(shí)施用的方式。
可以以任何合適的形式提供適于向受試者施用的鎂-反離子化合物，例如，如液體形式、凝膠形式、半液體(例如，含有一些固體的液體，如粘性液體)形式、半固體(含有一些液體的固體)形式和/或固體形式。僅僅舉例來說，可以采用片劑形式、膠囊形式、食品形式、可咀嚼的形式、非咀嚼的形式、緩釋或持續(xù)釋放的形式、非緩釋或非持續(xù)釋放的形式和/或類似的形式。逐漸釋放的片劑是本領(lǐng)域已知的。美國(guó)專利3,456,049闡述了這樣的片劑的例子。這樣的組合物可以包含額外的一種或多種試劑，無論是活性的還是惰性的。僅僅舉例來說，這樣的試劑的例子包括任何適當(dāng)?shù)男问降奶鹞秳⒄{(diào)味劑、著色劑、填充劑、粘合劑、潤(rùn)滑劑、賦形劑、防腐劑、加工劑(manufacturing agent)和/或類似試劑。緩釋或持續(xù)釋放的形式可以在一段時(shí)間內(nèi)延遲組合物和/或其一種或多種成分的崩解和/或吸收，例如，一段相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間。例如，食物形式可以采取條狀食品、谷物產(chǎn)品、面包房產(chǎn)品、乳制品等等的形式。僅僅舉例來說，面包房產(chǎn)品的形式可以采取面包型產(chǎn)品的形式，如面包圈或面包本身，例如，油炸圈餅、松餅等等?？梢砸耘c鎂-反離子組合物中的另一種成分的形式不同的形式提供鎂-反離子的組合物的成分。例如，可以以與液體形式的增強(qiáng)劑(如液體飲食物質(zhì))一起服用的固體形式(如固體食品或谷物)提供至少一種鎂-反離子化合物。多種形式的鎂-反離子組合物的這樣的施用可以同時(shí)(例如，與蘇糖酸鎂強(qiáng)化乳一起攝取蘇糖酸鎂片劑)或在不同的時(shí)間發(fā)生。
在某些實(shí)施方式中，丸劑、片劑、膠囊劑或類似裝置的形式的鎂-反離子組合物可以包含大約30mg-大約200mg的元素鎂。在其它的實(shí)施方式中，鎂-反離子組合物可以包含大約50mg-大約100mg的與至少一種鎂-反離子化合物相關(guān)的元素鎂。在更其它的實(shí)施方式中，成份的食品或類似的成份飲食的形式的鎂-反離子組合物可以包含大約20mg-大約1g或甚至1.5g的元素鎂。在更其它的實(shí)施方式中，成份食品或類似的成份飲食形式的鎂-反離子組合物可以包含大約50mg-大約800mg的元素鎂。
可以以液體形式提供適于向受試者施用的鎂-反離子組合物，如一種適于口服施用、腸胃外施用和/或其它合適的路徑的液體形式。這樣的組合物可以包含任何合適的另外的一種或多種試劑，無論是活性的還是惰性的。這樣的試劑的例子包括任何合適形式的水、甜味劑、調(diào)味劑、著色劑、結(jié)構(gòu)改進(jìn)劑(texturing agent)、穩(wěn)定劑、防腐劑、加工劑和/或類似試劑。可以避免可能會(huì)負(fù)面影響鎂的生物利用度的成分，如磷酸鹽或多磷酸鹽。液體形式的鎂-反離子組合物可以包含大約5mg/L-大約12g/L的、例如大約50mg/L-大約12g/L的與組合物的鎂-反離子相關(guān)的元素鎂。大約50mg/L-大約3g/L、例如大約100mg/L-1.5g/L的與鎂-反離子的相關(guān)的元素鎂的量可能適于預(yù)防應(yīng)用和/或營(yíng)養(yǎng)應(yīng)用。大約300mg/L-大約12g/L、例如大約500mg/L-大約3.5g/L的與鎂-反離子的相關(guān)的元素鎂的量可能適于治療應(yīng)用。
可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞绞褂靡后w形式的鎂-反離子組合物。在某些實(shí)施方式中，鎂-反離子組合物可作為飲料使用，如基于牛奶的飲料、運(yùn)動(dòng)飲料、果汁飲料、酒精飲料等等。在其它的實(shí)施方式中，液體形式的鎂-反離子組合物包含多種鎂-反離子化合物。在這樣的實(shí)施方式中，各種鎂-反離子化合物的重量百分比可能會(huì)相對(duì)于其它化合物發(fā)生變化。在更其它的實(shí)施方式中，液體形式的鎂-反離子組合物可以采取鎂強(qiáng)化的產(chǎn)品的形式，包含水、蘇糖酸鎂和任選的至少一種足以賦予該產(chǎn)品合適的性質(zhì)的試劑。在更另一種實(shí)施方式中，可以從干燥混合物(如干的飲料混合物或鎂強(qiáng)化的含奶的粉末)配制成液體形式的鎂-反離子組合物。干燥混合物在運(yùn)輸、存儲(chǔ)和/或保質(zhì)期的方面可能是合適的?？梢砸匀魏芜m當(dāng)?shù)姆绞綇母稍锏幕旌衔锱渲瞥伤鼋M合物，如通過添加適當(dāng)?shù)囊后w(例如，水、牛奶、果汁、酒精等)。
如下提供了涉及鎂-反離子化合物和鎂-反離子組合物及其制備、測(cè)試和/或用途的例子。
作為飲食補(bǔ)充劑的用途 本發(fā)明的一種實(shí)施方式是鎂飲食補(bǔ)充劑。在某些實(shí)施方式中，鎂補(bǔ)充包含一種或多種本發(fā)明的鎂-反離子化合物，且可以任選地包含公認(rèn)對(duì)于食品添加劑的使用安全的其它成分，包括但不僅限于防腐劑(例如，丁基化羥基甲苯、丁基化羥基茴香醚)、食品級(jí)乳化劑(例如，卵磷脂、丙二醇酯)和藥學(xué)上可接受的載體和賦形劑(例如，粘合劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、溶解助劑)。
在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的鎂-反離子的補(bǔ)充組合物通過按照所需的相對(duì)量組合本發(fā)明的蘇糖酸鎂或其它鎂化合物以及任何任選成分來制備，并根據(jù)已知方法混合該成分以產(chǎn)生基本上均勻的混合物。
在另一種實(shí)施方式中，鎂-反離子組合物也可能包含其它營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)，包括但不限于含鈣的物質(zhì)如碳酸鈣、甾醇酯(stannol ester)、羥基檸檬酸、維生素、礦物質(zhì)、草藥、香料及其混合物。作為附加成分可用的維生素的例子包括但不限于維生素A(視黃醇)、維生素D(膽鈣化醇)、維生素E族(α-生育酚和其它生育酚)、維生素K族(葉綠醌和甲基萘醌類)、硫胺素(維生素B1)、核黃素(維生素B2)、煙酸、維生素B6族、葉酸、維生素B12(鈷胺素)、生物素、維生素C(抗壞血酸)及其混合物。存在于最終產(chǎn)品中的一種或多種維生素的量取決于特定的維生素。作為附加成分可用的礦物質(zhì)的例子包括但不僅限于鈣、鎂、磷、鐵、鋅、碘、硒、鉀、銅、錳、鉬及其混合物。如同維生素的情況，存在在最終產(chǎn)品中的一種或多種礦物質(zhì)的量取決于特定的礦物質(zhì)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚只是通過舉例方式提供以上附加的營(yíng)養(yǎng)性(neutriceutical)成分的列表，而不是為了限制。
蘇糖酸鎂是鎂-反離子組合物的高生物利用的形式。然而，可以以多種方式使這種蘇糖酸鎂到達(dá)體內(nèi)。在某些實(shí)施方式中，受試者咽食蘇糖酸鎂。在其它的實(shí)施方式中，鎂可以與導(dǎo)致鎂-反離子組合物在體內(nèi)的重構(gòu)的其它補(bǔ)充劑一起服用。不希望受限于理論，蘇糖酸可以發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞攝取任何形式的鎂的功能，也可以提高向大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的遞送。因此，在某些實(shí)施方式中，可以給予不與蘇糖酸鹽絡(luò)合的鎂，且向同一受試者提供蘇糖酸以增強(qiáng)吸收。例如，可以基本上同時(shí)服用葡萄糖酸鎂和蘇糖酸鉀，以產(chǎn)生蘇糖酸鎂在體內(nèi)的重構(gòu)，和/或增強(qiáng)鎂的攝取和/或鎂向大腦的遞送。在另一個(gè)例子中，某些反離子可能是其它物質(zhì)的代謝產(chǎn)物。例如，維生素C在人體內(nèi)代謝為蘇糖酸離子；因此，咽食可以由身體攝取的形式的鎂和維生素C可能導(dǎo)致蘇糖酸鎂在體內(nèi)的重構(gòu)。在人體內(nèi)代謝為蘇糖酸鹽的物質(zhì)的另一個(gè)例子是是抗壞血酸。因此，在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，可以向受試者提供抗壞血酸鎂，且這種物質(zhì)在體內(nèi)代謝為鎂和蘇糖酸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到這些例子僅以示例說明方式提供，鎂化合物和第二化合物的其它組合可能產(chǎn)生鎂-反離子組合物在體內(nèi)的重構(gòu)。
在更另外的一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的飲食補(bǔ)充劑或食物組合物配制成具有用于食用的適當(dāng)?shù)暮托枰奈兜?、質(zhì)地和粘度。任何合適的食物載體可用于本發(fā)明的食品組合物中。本發(fā)明的食物載體包括實(shí)際上任何食品。這樣的食物載體的例子包括但不僅限于條狀食品(燕麥條、蛋白質(zhì)條、糖果條等)、谷類產(chǎn)品(燕麥片、早餐谷類、燕麥等)、面包店產(chǎn)品(面包、油炸圈餅、餅干、百吉餅、糕點(diǎn)、蛋糕等)、飲料(基于牛奶的飲料、運(yùn)動(dòng)飲料、果汁、酒精飲料、瓶裝水)、面食、谷類(大米、玉米、燕麥、黑麥、小麥、面粉等)、蛋制品、零食(糖果、薯片、口香糖、巧克力等)、肉類、水果和蔬菜。
在一種實(shí)施方式中，如果在一種或多種所述鎂-反離子化合物中存在不良味道，本文采用的食物載體可掩蓋這種不良味道(例如、苦味)。如果需要，本文中的食物組合物顯示比鎂-反離子化合物更理想的質(zhì)地和香味。
例如，根據(jù)本發(fā)明可以使用液體形式的食物載體以獲得飲料形式的本發(fā)明的食物組合物，如經(jīng)過補(bǔ)充的果汁、咖啡、茶等。在其它的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明可以使用固體食物載體以獲得食物替代品形式的本發(fā)明的食物組合物，如經(jīng)過補(bǔ)充的快餐產(chǎn)品、面食、面包等。在更另外的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明可以使用半固體食物載體以獲得口香糖、咀嚼糖果或點(diǎn)心等的形式的本發(fā)明的食物組合物。
在另一種實(shí)施方式中，可以以任何口服劑型施用本發(fā)明的補(bǔ)充劑組合物，包括液體劑型(例如，懸浮液或膏劑)和口服固體劑型(例如，片劑或松散的粉末)。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“片劑”一般指片劑、囊片(caplet)、膠囊(包括軟膠膠囊)和錠劑。
片劑可以通過本領(lǐng)域已知的方法制備，并可以進(jìn)一步包含本領(lǐng)域已知的適當(dāng)?shù)恼澈蟿?rùn)滑劑、稀釋劑、崩解劑、著色劑、調(diào)味劑、流動(dòng)誘導(dǎo)劑(flow-inducing agent)、熔化劑?？诜腆w劑型可以任選地具有薄膜包衣以保護(hù)鎂-反離子補(bǔ)充組合物的成分免于潮濕、氧氣和光線中的一種或多種的影響，或掩蓋任何不良味道或外觀。合適的包衣物質(zhì)包括，例如，纖維素、羥丙基甲基纖維素。如果需要，片劑可以制成持續(xù)釋放形式。制備持續(xù)釋放片劑的方法是本領(lǐng)域已知的，例如，參見US2006051416和US20070065512，本文引入這兩者作為參考。
在更其它的實(shí)施方式中，將本發(fā)明的鎂-反離子化合物添加到食料中。這樣的食料可能具有天然的高或低含量的鎂。高鎂的食料的例子包括但不限于軟飲料(例如，可樂、佳得樂(gaterade)、咖啡)、牛奶、麥麩片、燕麥片、小麥片、全麥面包、水果和/或蔬菜汁及土豆。其它食料是顯而易見的，且已經(jīng)描述了多個(gè)例子。參見，例如，美國(guó)專利6,790,462、6,261,589及美國(guó)專利申請(qǐng)10/725,609和11/602,126。
作為藥物的用途 本發(fā)明的一種實(shí)施方式是藥物組合物，通常向需要治療水平的鎂的個(gè)體施用。各種遞送系統(tǒng)是已知的，且可用于施用本發(fā)明的鎂組合物，例如，包封在脂質(zhì)體、微粒、微膠囊等中。遞送方法包括但不限于動(dòng)脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、靜脈內(nèi)、鼻內(nèi)和口服路徑。在一種具體的實(shí)施方式中，向需要治療的區(qū)域局部施用本發(fā)明的藥物組合物可能是理想的；例如，這可以通過，但不限于以下的方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)皮貼劑、手術(shù)過程中局部灌注、注射、利用導(dǎo)管(帶或不帶附加泵)或在鎂溶液中沐浴。在某些實(shí)施方式中，向受試者的神經(jīng)系統(tǒng)、優(yōu)選中樞神經(jīng)系統(tǒng)遞送這些試劑。
在某些實(shí)施方式中，可以在整個(gè)療程中連續(xù)或間歇地以一個(gè)劑量實(shí)現(xiàn)鎂-反離子組合物的施用。確定最有效的施用手段和劑量的方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的，并隨用于治療的組合物、治療的目的、待治療的目標(biāo)細(xì)胞或組織和待治療的受試者而有所不同?？梢园凑沼芍委煹尼t(yī)生選擇的劑量水平和模式進(jìn)行單次或多次給藥。
對(duì)于口服施用，本發(fā)明的組合物可以任選地通過混合含鎂組合物和本領(lǐng)域已知的生理學(xué)或藥學(xué)上可接受的載體制備。這樣的口服劑型可以配制為片劑、丸劑、糖錠劑、膠囊劑、乳劑、親脂和親水性懸浮劑、液體、凝膠劑、糖漿劑、膏劑、懸浮液等，以由待治療的個(gè)人或患者口服咽食。
在一種實(shí)施方式中，膠囊中包含含鎂組合物。適于口服施用的膠囊包括凝膠制成的壓接式(push-fit)膠囊以及凝膠和增塑劑(如甘油和山梨醇)制成的軟密封膠囊。壓接膠囊可以包含與填料如乳糖、粘合劑如淀粉、和/或潤(rùn)滑劑如滑石粉或硬脂酸鎂及任選的穩(wěn)定劑混合的活性成分。任選地，可以通過以下步驟獲得本發(fā)明的用于口服的組合物將含鎂組合物與固體賦形劑混合，任選地碾磨產(chǎn)生的混合物，如果需要的話，在加入適量的助劑之后加工顆?；旌衔铮垣@得片劑或錠劑芯。合適的賦形劑尤其為填料如糖，包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨醇；纖維素制劑，例如，玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、馬鈴薯淀粉、凝膠、黃蓍膠、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和/或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。如果需要，可以加入崩解劑，如交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮、瓊脂或海藻酸或其鹽如海藻酸鈉。糖錠劑芯具有合適的包衣。為此，可以使用濃的糖溶液，其可以任選地包含阿拉伯膠、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、卡波姆凝膠(carbopol gel)、聚乙二醇和/或二氧化鈦、紫膠漆溶液(lacquer solutions)以及合適的有機(jī)溶劑或溶劑混合物?？梢韵蚱瑒┗蛱清V劑包衣中添加染料或色素以用于識(shí)別或表征活性化合物的劑量的不同組合。對(duì)于口腔施用，本發(fā)明的組合物可采取以傳統(tǒng)的方式制成的片劑或錠劑的形式。對(duì)于吸入施用，可以以來自具有適當(dāng)?shù)耐七M(jìn)劑，例如，二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其它合適的氣體，的加壓包裝或噴霧器或來自無推進(jìn)劑的干粉吸入器的氣霧劑噴霧的形式遞送本發(fā)明的組合物。在加壓氣溶膠的情況下，可以通過提供遞送計(jì)量的量的閥確定劑量單位。例如，用于吸入器或吹入器的明膠的膠囊和藥筒(cartridges)可以制成為包含化合物和合適的粉末基質(zhì)(如乳糖或淀粉)的粉末混合物。
根據(jù)普遍接受的用于藥物制劑的制備的過程進(jìn)行本發(fā)明的藥物組合物的制備。參見，例如，Remington′s Pharmaceutical Sciences第18版(1990)，E.W.Martin編著，Mack Publishing Co.，PA。根據(jù)預(yù)期的用途和施用方式，可能需要在藥物組合物制備中進(jìn)一步處理鎂-反離子化合物。適當(dāng)?shù)奶幚砜梢园ㄅc合適的非毒性和非干擾的成分混合、滅菌、分成劑量單位和封裝在遞送設(shè)備中。
可以提供固體、半固體或液體形式的用于口腔、鼻內(nèi)或局部施用的藥物組合物，包括片劑、膠囊、粉末、液體和懸浮液?？梢蕴峁┳鳛橐后w溶液或懸浮液、作為乳液或作為適合于在注射前溶解或懸浮于液體中的固體形式的用于注射的組合物。對(duì)于經(jīng)呼吸道的施用，優(yōu)選的組合物是提供固體、粉末或與合適的霧化設(shè)備一起使用時(shí)提供氣溶膠的組合物。
例如，可以通過將本文具體說明的多肽溶解或分散于液體賦形劑(例如水、鹽水、葡萄糖水溶液、甘油或乙醇)來制備藥學(xué)上可接受的液體組合物。該組合物也可以包含其它醫(yī)用試劑、藥用試劑、佐劑、載體和輔助物質(zhì)，如潤(rùn)濕劑或乳化劑和pH值緩沖劑。
在某些實(shí)施方式中，通過用本發(fā)明的鎂組合物補(bǔ)充個(gè)體的飲食來提供鎂補(bǔ)充，以實(shí)現(xiàn)最佳的體內(nèi)的鎂狀態(tài)。如本文所述，體內(nèi)的鎂存在理想的范圍，低于或高于該范圍都會(huì)出現(xiàn)有害的效應(yīng)。例如，如果體內(nèi)鎂過低，那么可能會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知功能受影響；但是、飲食的鎂過高可能會(huì)導(dǎo)致腹瀉。在提供的實(shí)施例中，更充分地詳述說明了確定最佳鎂劑量的公式計(jì)算的方法。在某些實(shí)施方式中，使用下文的實(shí)施例所述的公式(和其它這樣的方法)將使得受試者維持允許盡可能高的生理濃度而不發(fā)生有害的效應(yīng)的給藥方案?？梢砸愿鞣N方式定義和/或確定所需的體內(nèi)的鎂狀態(tài)，包括但不限于血鎂濃度、CSF鎂濃度、組織鎂濃度、細(xì)胞內(nèi)鎂濃度和紅細(xì)胞鎂濃度。所需的體內(nèi)鎂狀態(tài)可能適用于一般健康以及本文所述的特定的治療應(yīng)用(例如，輕度認(rèn)知功能損害、AD、抑郁、骨質(zhì)疏松癥、糖尿病等)?？梢岳斫鈱?duì)于不同病癥的治療，最佳的體內(nèi)鎂狀態(tài)可能有所不同，以達(dá)到預(yù)期的效果。例如，僅僅通過舉例，對(duì)于治療認(rèn)知功能損害，為個(gè)體提供提高10％的體內(nèi)鎂濃度的鎂劑量可能是必需的，但對(duì)于治療糖尿病和/或心血管功能，提供提高15％的體內(nèi)鎂濃度的劑量可能是必需的。換言之，可以利用本文所述的組合物用于本文所述的方法以實(shí)現(xiàn)治療有效的體內(nèi)鎂濃度。
可以以緩釋或持續(xù)釋放的形式制備藥物組合物，由此在延長(zhǎng)期內(nèi)提供相對(duì)一致的活性化合物水平。在某些實(shí)施方式中，通過使用控釋劑型，鎂-反離子組合物和/或其它治療劑可以聯(lián)合或單獨(dú)施用?？梢员景l(fā)明的范圍內(nèi)的控釋劑量指多種延遲釋放劑型的任一種。在Heaton等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2005/0129762 A1和Edgren等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開2007/0128279 A1中描述了延遲釋放劑型，該文獻(xiàn)由本文引入作為參考。定時(shí)釋放劑型(Time-release formulations)是本領(lǐng)域已知的，并在Sawada等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開2006/0292221 A1中進(jìn)行了描述，本文引入該文獻(xiàn)作為參考。出于本發(fā)明的目的，以下術(shù)語(yǔ)可以被認(rèn)為是基本上等同于控釋連續(xù)釋放、控制釋放、延遲釋放、儲(chǔ)庫(kù)(depot)、逐漸釋放、長(zhǎng)期釋放、程序釋放、延長(zhǎng)釋放、比例釋放、拖延釋放、儲(chǔ)存庫(kù)(repository)、延遲、緩釋、間隔釋放、持續(xù)釋放、時(shí)間涂層(timecoat)、定時(shí)釋放、延遲作用、延時(shí)作用、分層時(shí)間的作用、長(zhǎng)效作用、延長(zhǎng)作用、重復(fù)作用、減緩作用、持續(xù)作用、持續(xù)作用的藥物和延時(shí)的釋放。這些術(shù)語(yǔ)的進(jìn)一步討論可查閱Lesczek Krowczynski，Extended-Release Dosage Forms，1987(CRC Press，Inc.)。各種控釋技術(shù)涵蓋了非常廣泛的藥物劑型?？蒯尲夹g(shù)包括但不限于物理系統(tǒng)和化學(xué)系統(tǒng)。
用作賦形劑 本發(fā)明的賦形劑包含蘇糖酸鎂，具有或沒有增強(qiáng)劑(augmentingagent)。所述的鎂-反離子化合物，例如蘇糖酸鎂可以作為藥學(xué)上可接受的賦形劑發(fā)揮作用。實(shí)際上，壓縮純的蘇糖酸鎂產(chǎn)生了保持其形狀、抗潮濕、并有可接受的保質(zhì)期的片劑， 在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，蘇糖酸鎂可不需賦形劑壓制成丸劑形式中。在其它的實(shí)施方式中，蘇糖酸鎂可結(jié)合藥學(xué)上可接受的潤(rùn)滑劑，如硬脂酸鎂。在更其它的實(shí)施方式中，蘇糖酸鎂可結(jié)合影響認(rèn)知功能和/或一般健康的其它成分(如維生素D和E)。在更其它的實(shí)施方式中，丸劑、片劑、糖錠劑、錠劑或其它可接受的藥物形式可以含有蘇糖酸鎂作為賦形劑，并與另一種選擇的試劑結(jié)合，包括但不限于用于治療AD的藥物(例如，膽堿酯酶抑制劑-愛憶欣、艾斯能、Razadine；谷氨酸調(diào)節(jié)劑-美金剛胺)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到當(dāng)蘇糖酸鎂作為賦形劑使用時(shí)，許多其它藥品、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、補(bǔ)充劑和其它成分可以添加到本文所述的劑型中。
對(duì)于制藥工業(yè)的許多產(chǎn)品來說優(yōu)選直接壓片生產(chǎn)。這是涉及較少的設(shè)備、操作時(shí)間和成本的簡(jiǎn)單的工藝。微晶纖維素是一個(gè)用于直接壓片工藝的賦形劑的例子。由于其塑性形變和有限的彈性恢復(fù)，微晶纖維素自然地具有高的成型性。微晶纖維素通常提供良好的藥物分散，甚至與一些藥物和特定級(jí)別的微晶纖維素有序地混合時(shí)也是如此。但是，對(duì)于大多數(shù)級(jí)別的微晶纖維素來說，該材料的流動(dòng)性能相對(duì)較差。隨著制劑出現(xiàn)料斗移動(dòng)到從壓片機(jī)上的壓模，會(huì)出現(xiàn)間歇性的和非均勻的流動(dòng)。這種非均勻流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致成品片劑中藥物含量的變化。
在某些實(shí)施方式中，利用濕式制粒法。相比直接壓片法，濕式制粒法的普及基于至少三個(gè)潛在的優(yōu)勢(shì)。首先，為了改善某些疏水性藥物或成分的潤(rùn)濕、崩解和溶解特性，濕法制粒可為待壓實(shí)的材料提供更好的親水特性。第二，使用制粒步驟以在混合過程中將藥物和賦形劑成分鎖定在一起，可以提高含量均勻性和抗藥物離析性。最后，可以在壓縮之前優(yōu)化該成分粉末的測(cè)微特性，這往往通過加入聚合的粘合劑獲得幫助。通常認(rèn)為由濕法造粒產(chǎn)生的這一最后性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生明顯更可壓實(shí)的產(chǎn)品、因而產(chǎn)生更強(qiáng)度更高、更堅(jiān)實(shí)的片劑。
本發(fā)明部分涉及蘇糖酸鎂作為藥學(xué)上可接受的賦形劑的新用途。
根據(jù)干燥的量和類型、濕濾餅形式的蘇糖酸鎂的濃度和存在的任何賦活劑，可壓縮的微粒具有不同的粒度、密度、pH、含水量等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解蘇糖酸鎂可結(jié)合其它賦形劑使用，包括但不限于乳糖、微晶纖維素、二氧化硅、二氧化鈦、硬脂酸、淀粉(玉米)、淀粉乙醇酸(clycolate)鈉、聚維酮(povidone)、預(yù)膠質(zhì)化淀粉、交聯(lián)羧甲基纖維素(croscarmellose)、乙基纖維素、磷酸鈣(二堿的)、滑石粉、蔗糖、硬脂酸鈣、羥丙基甲基纖維素和蟲膠(和糖衣(glaze))。
可以獲得改進(jìn)的崩解結(jié)果的治療活性劑的例子包括布洛芬、雙氫氯噻嗪(aldoril)和吉非貝齊(gemfebrozil)，它們劑量比較高(大于200毫克/劑)且是水不溶性的；維拉帕米、氨苯蝶啶(maxzide)、雙氯芬酸和美托洛爾(metrolol)，它們是中等劑量的藥物(25-200毫克/劑)且是水溶性的；馬普替林(maproltiline)，它是中等劑量(25-200毫克/劑)和水不溶性的；三唑侖和米諾地爾，它們是比較低的劑量(小于25毫克/劑)和水溶性的。這些例子僅供討論目的，旨在表明本發(fā)明對(duì)于廣泛的各種藥物的適用性范圍。它不是用于以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明中作為壓縮性增強(qiáng)劑使用的表面活性劑一般包括所有藥學(xué)上可接受的表面活性劑。合適的藥學(xué)上接受的陰離子表面活性劑包括，例如，那些包含羧酸、磺酸和硫酸根離子的陰離子表面活性劑。那些含有羧酸離子的陰離子表面活性劑有時(shí)稱為皂劑，且一般通過天然脂肪酸甘油酯在堿性溶液中的皂化來制備。最常見的與這些表面活性劑相關(guān)的陽(yáng)離子是鈉、鉀、銨和三乙醇胺。脂肪酸的鏈長(zhǎng)度范圍是12-18。雖然許多烷基硫酸酯可作為表面活性劑，但一種特別優(yōu)選的表面活性劑是月桂基硫酸鈉，其具有大約40的HLB值。
在制藥領(lǐng)域中，月桂基硫酸鈉以占制劑重量最高大約0.1％的量用作乳化劑。月桂基硫酸鈉是一種水溶性鹽，作為白色或乳白色粉末、晶體或薄片產(chǎn)生，并用作潤(rùn)濕劑和洗滌劑。雖然也稱為十二烷基硫酸鈉，月桂基硫酸鈉實(shí)際上是主要由月桂基硫酸鈉組成的多種烷基硫酸鈉的混合物。月桂基硫酸鈉又被稱為硫酸單十二烷基酯鈉鹽。此外，可容易從如Sigma或Aldrich的商業(yè)來源獲得固體和溶液形式的月桂基硫酸鈉。月桂基硫酸鈉的溶解度是大約每10毫升水1gm。主要由月桂酸組成的椰子油脂肪酸經(jīng)催化氫化以形成相應(yīng)的醇。然后用硫酸(硫酸鹽)對(duì)醇進(jìn)行酯化，且產(chǎn)生的酸式硫酸烷基酯(alkyl bisulfates)(烷基硫酸)的混合物在受控的pH條件下通過與堿反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鈉鹽。
替代的陰離子表面活性劑包括多庫(kù)酯(docusate)鹽，如其鈉鹽。其它合適的陰離子表面活性劑包括但不限于烷基羧酸酯、酰基乳酸酯、烷基醚羧酸酯、N-?；“彼狨?sarcosinates)、多價(jià)烷基碳酸酯、N-?；劝彼狨?、脂肪酸、多肽縮合物和硫酸酯。
在本發(fā)明的其它方面，兩性的(amphoteric)(兩性分子的(amphipathic)/兩親的(amphiphilic))表面活性劑、非離子表面活性劑和/或陽(yáng)離子表面活性劑包括在本發(fā)明的共處理組合物(coprocessedcompositions)中。合適的藥學(xué)上可接受的非離子表面活性劑，例如，聚氧乙烯化合物、卵磷脂、乙氧基化醇、乙氧基化酯、乙氧基化酰胺、聚氧丙烯(polyoxypropylene)化合物、丙氧基化醇、乙氧基化/丙氧基化嵌段聚合物、丙氧基化酯、鏈烷醇酰胺(alkanolamides)、氧化胺、多元醇的脂肪酸酯、乙二醇酯、二甘醇酯、丙二醇酯、甘油酯、聚甘油脂肪酸酯、SPAN′s(例如，山梨聚糖酯)、TWEEN′s(即，蔗糖酯)、葡萄糖(右旋糖)酯和二甲基硅油(simethicone)。
其它合適的藥學(xué)上可接受的表面活性劑包括阿拉伯樹膠(acacia)、苯扎氯銨(benzalkonium chloride)、膽固醇、乳化蠟、甘油單硬脂酸酯、羊毛脂醇、卵磷脂、泊洛沙姆、聚氧乙烯和蓖麻油衍生物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更進(jìn)一步理解本發(fā)明所用的表面活性劑的名稱和/或制備方法不是產(chǎn)品的實(shí)用性的決定因素。
高極性分子也可作為壓縮性增強(qiáng)劑使用。這樣的高極性分子包括某些染料，特別是那些能夠結(jié)合到纖維素表面，隨后由于分子的疏水部分(例如，疏水尾)的存在而產(chǎn)生相對(duì)疏水的環(huán)境的染料，所述分子的疏水部分“遠(yuǎn)離”纖維素表面并阻礙親水性的表面-表面纖維相互作用(如氫鍵)。優(yōu)選地，所述染料是藥學(xué)上可接受包含在固體劑型中的染料。
合適的染料的例子包括剛果紅(化學(xué)名稱3，3′-[[1，1′-聯(lián)苯基]-4，4′-二基雙-(偶氮)]雙[4-氨基-1-萘磺酸]二鈉鹽；FD&C Red No.40(也稱為″誘惑紅(Allura Red)″)(化學(xué)名稱6-羥基-5[(2-甲基-4-磺苯基)偶氮]-2-萘磺酸二鈉鹽)、FD&C Yellow No.5(通用名酒石黃)(化學(xué)名稱5-氧代-1-(對(duì)-磺苯基)-4-[(對(duì)-磺苯基)偶氮]-2-吡唑啉-3-羧酸三鈉鹽)、FD&C Yellow No.6(通用名日落黃FCF)(化學(xué)名稱1-對(duì)-磺苯基偶氮-2-萘酚-6-磺酸二鈉鹽)、麗春紅4R(化學(xué)名稱2-羥基-1-(4-磺酸基(sulfonato)-1-萘基偶氮)萘-6，8-二磺酸三鈉)、Brown HT(化學(xué)名稱4，4′-(2，4-二羥基-5-羥甲基-3，3-亞苯基雙偶氮)雙(萘-1-磺酸)二鈉)、亮黑BN(化學(xué)名稱4-乙酰氨基-5-羥基-6-[7-磺酸基-4-(4-磺酸基苯基偶氮基)-1-萘偶氮基]萘-1，7-二磺酸四鈉)、二藍(lán)光酸性紅(Carmoisine)(化學(xué)名稱4-羥基-3-(4-磺酸基-1-萘偶氮)萘-1-磺酸二鈉)、莧菜紅(Amaranth)(化學(xué)名稱2-羥基-1-(4-磺酸基-1-萘偶氮)萘-3，6-二磺酸三鈉)及其混合物。
可作為壓縮性增強(qiáng)劑使用的其它高極性分子包括任選的額外活性物質(zhì)本身。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的，某些類別的藥物(如抗精神病藥物(anti-pyschotic))具有高極性性質(zhì)，且可作為本發(fā)明的壓縮性增強(qiáng)劑使用。
所選表面活性劑的可用的濃度范圍部分地不僅取決于它的分子量，而且取決于它的發(fā)泡程度，特別是存在于將噴霧干燥以形成所需微粒的攪拌漿體中時(shí)。因此，在其中月桂基硫酸鈉之外的表面活性劑與蘇糖酸鎂共處理的本發(fā)明方面中，可以理解表面活性劑以提高蘇糖酸鎂的可壓縮性，但不具有實(shí)質(zhì)抑制噴霧干燥的發(fā)泡程度的量存在。
在利用噴霧干燥工藝的實(shí)施方式中，蘇糖酸鎂和可壓縮性增強(qiáng)劑(例如，表面活性劑或二氧化硅)的水性分散體與足夠體積的熱空氣一起導(dǎo)致液滴的蒸發(fā)和干燥。高度分散的漿液是可泵送的，且能夠被霧化。它被噴射到溫暖的過濾空氣流中，所述溫暖的過濾空氣流提供蒸發(fā)用的熱量，并將干燥的產(chǎn)物輸送到收集裝置。然后空氣與除去的水分一起排出。由此產(chǎn)生的噴霧干燥的粉末微粒形狀上是大致球狀的，且可能大小相對(duì)均勻，從而具有良好的流動(dòng)性。該共處理的微粒不必然是均勻的或均質(zhì)的。也可以使用其它干燥技術(shù)，如快速干燥、環(huán)干燥、微米干燥、托盤干燥、真空干燥、射頻干燥和可能的微波干燥。
可選擇地，全部或部分賦形劑可以與活性成分一起經(jīng)受濕法制粒。代表性的濕法制粒包括將新的賦形劑顆粒加載到合適的制粒機(jī)(如可從Baker-Perkins獲得的制粒機(jī))中，將微粒與活性成分一起制粒，優(yōu)選使用水性制粒液體。在某些實(shí)施方式中，將新賦形劑總量的一部分與活性成分濕法制粒，隨后向造粒中加入新的賦形劑的另外部分。在更其它的實(shí)施方式中，添加到賦形劑/活性成分造粒中的新的賦形劑的另外部分可以用本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常使用的其它賦形劑取代，當(dāng)然這取決于特定劑型的需要。
在本發(fā)明的其它實(shí)施方式中，向蘇糖酸鎂和/或壓縮性增強(qiáng)劑中加入另外的材料。這樣的另外的材料包括二氧化硅、非硅金屬氧化物、淀粉、淀粉衍生物、表面活性劑、聚環(huán)氧烷(polyalkylene oxide)、纖維素醚甲(cellulose A ethers)、纖維素酯類及其混合物等等。可包含在水性漿體中(和因此在產(chǎn)生的成塊的微晶纖維素賦形劑中)的特定的另外的材料是氧化鋁、硬脂酸、高嶺土、聚二甲基硅氧烷、硅膠、二氧化鈦、硅藻土、玉米淀粉、高直鏈玉米淀粉、高支鏈玉米淀粉、淀粉乙醇酸鈉、羥基化淀粉、改性馬鈴薯淀粉及其混合物等。可以以對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的需要量包含這些添加劑。
在制備最終產(chǎn)品前，除了一種或多種活性成分外，可以向新的賦形劑中加入另外的藥學(xué)上可接受的賦形劑(在藥品的情況中)或本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它添加劑(對(duì)于非藥物的應(yīng)用)。例如，如果需要的話，任何普遍接受的可溶性的或不溶性的惰性藥用填充(稀釋)材料可以包含在最終產(chǎn)品(例如，固體制劑)中。這樣的惰性藥用填充劑可以包含單糖、二糖、多元醇、無機(jī)磷酸鹽、硫酸鹽或碳酸鹽和/或其混合物。合適的惰性藥用填料的例子包括蔗糖、右旋糖、乳糖、木糖醇、果糖、山梨醇、磷酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣、微晶纖維素及其混合物等。
在加入藥物的時(shí)候或在壓縮成固體劑型之前的任何情況下，可以任選添加有效量的任何普遍接受的藥用潤(rùn)滑劑(包括鈣或鎂皂)到新的賦形劑中。潤(rùn)滑劑可以包含，例如，占固體劑型重量大約0.5-3％之間的任何量的硬脂酸鎂。在包含表面活性劑作為壓縮性增強(qiáng)劑的部分或全部的實(shí)施方式中，添加另外的潤(rùn)滑劑可能不是必需的。
然后足夠產(chǎn)生均一批次的片劑的量的完全混合物可以例如在大約1500-10,000磅/平方英寸的對(duì)于傳統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模的壓片機(jī)正常的壓力下，在該機(jī)器中進(jìn)行壓片。混合物不應(yīng)該壓縮在暴露于胃液后存在水化方面的困難的程度。
圓的片劑的平均片大小優(yōu)選是大約50mg-500mg；膠囊形片劑的平均片大小是大約200mg-2000mg。然而，根據(jù)本發(fā)明制備的其它劑型可以是用于其它用途或位置，例如，如牙周袋、手術(shù)傷口、陰道、直腸的其它體腔的其它體腔，的適當(dāng)形狀。本發(fā)明設(shè)想對(duì)于某些用途，例如抗酸片、陰道片和可能的植入物，該片劑會(huì)較大。
可以連同本文所述的新的賦形劑一起摻入本發(fā)明的固體劑型中的活性劑包括全身活性的治療劑、局部活性的治療劑、消毒劑、化學(xué)浸漬劑、清洗劑、除臭劑、芳香劑、染料、動(dòng)物驅(qū)避劑(animal repellents)、驅(qū)蟲劑、施肥劑(fertilizing agent)、殺蟲劑、除草劑、殺真菌劑和植物生長(zhǎng)刺激劑等。
許多的治療活性劑可以結(jié)合用于本發(fā)明?？梢杂糜诒景l(fā)明的組合物中的治療活性劑(例如藥劑)包括水溶性和水不溶性的藥物。這樣的治療活性劑的例子包括抗組胺藥(例如，茶苯海明(dimenhydrinate)、苯海拉明、氯苯那敏(chlorpheniramine)和右氯苯那敏馬來酸鹽)、鎮(zhèn)痛劑(例如，阿司匹林、可待因、嗎啡、雙氫嗎啡(dihydromorphone)、羥可酮等)、非甾體抗炎藥(例如，萘普生(naproxyn)、雙氯芬酸、消炎痛、布洛芬、舒林酸)、止吐藥(例如甲氧氯普胺(metoclopramide))、抗癲癇藥(例如，苯妥英、甲丙氨酯(meprobamate)和硝西泮)、血管擴(kuò)張劑(例如，硝苯地平、罌粟堿、地爾硫卓和尼卡地平(nicardirine))、抗咳嗽藥和祛痰藥(例如，磷酸可待因)、抗哮喘藥(例如，茶堿)、抗酸劑、抗痙攣藥(例如，阿托品、東莨菪堿)、抗糖尿病藥物(例如，胰島素)、利尿劑(例如，利尿酸、芐氟噻嗪)、抗低血壓藥(例如，心得安、可樂定)、抗高血壓藥(例如，可樂定、甲基多巴)、支氣管擴(kuò)張藥(例如，沙丁胺醇(albuterol))、類固醇(例如，氫化可的松、去炎松、強(qiáng)的松)、抗生素(例如，四環(huán)素)、抗痔藥、催眠藥、精神藥物、止瀉藥、粘液溶解藥(mucolytics)、鎮(zhèn)靜劑、減充血?jiǎng)?、軟瀉藥、維生素、興奮劑(包括如苯丙醇胺的抑制食欲藥)。該列表并不是排他性的。
可以結(jié)合本文所述新的賦形劑使用許多局部活性劑，且局部活性劑包括水溶性和水不溶性的藥物。雖然在某些情況中，活性劑通過經(jīng)周圍黏膜吸收進(jìn)入血液而可能具有全身活性，但是可以包含在本發(fā)明的控釋制劑中的局部活性劑預(yù)期在所使用的環(huán)境(例如口腔)中發(fā)揮其效應(yīng)。
局部活性劑包括抗真菌藥(例如，兩性霉素B、克霉唑、制霉菌素、酮康唑、咪康唑(miconazol)等)、抗生素(青霉素類、頭孢菌素類、紅霉素、四環(huán)素、氨基糖苷類等)、抗病毒藥(例如，阿昔洛韋、碘苷等)、呼吸清新劑(breath fresheners)(例如葉綠素)、鎮(zhèn)咳劑(例如鹽酸美沙芬)、抗齲化合物(例如，金屬氟化物、單氟磷酸鈉、氟化亞錫、氟化胺)、鎮(zhèn)痛劑(例如，水楊酸甲酯、水楊酸等)、局部麻醉劑(例如苯佐卡因)、口腔殺菌劑(例如，洗必泰及其鹽、己基間苯二酚、地喹氯銨(dequalinium chloride)、氯化十六烷基吡啶)、抗炎藥(例如，地塞米松、倍他米松、強(qiáng)的松、強(qiáng)的松龍、曲安西龍(triamcinolone)、氫化可的松等)、激素藥(雌三醇)、抗蝕斑藥(antiplaque)(例如，洗必泰及其鹽、奧替尼啶和百里酚、薄荷腦、水楊酸甲酯(methysalicylate)、桉樹腦(eucalyptol)的混合物)、酸度還原劑(例如，緩沖劑，如磷酸一氫鉀、碳酸鈣、碳酸氫鈉、氫氧化鈉和氫氧化鉀等)和牙齒脫敏劑(例如硝酸鉀)。該列表并不意味著是排他性的。本發(fā)明的固體制劑也可能包含其它局部活性劑，如香料和甜味劑。一般來說，可以使用Chemicals Used in Food Processing，pub 1274 bythe National Academy of Sciences，第63-258頁(yè)所述的任何調(diào)味劑或食品添加劑。一般來說，最終產(chǎn)品可以包含大約0.1重量％-大約5重量％的香料。
本發(fā)明的片劑也可能包含有效量的著色劑(例如，二氧化鈦，F(xiàn).D.&C.和D.&C.染料；參見Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，Vol.5，第857-884頁(yè)，本文引入作為參考)、穩(wěn)定劑、粘合劑、氣味控制劑和防腐劑。
可選擇地，可以在不壓縮的其它應(yīng)用中使用該新的賦形劑。例如，造?？梢耘c活性成分混合，然后將混合物填入膠囊中。造粒可以進(jìn)一步模制成通常的片劑相關(guān)形狀之外的形狀。例如，造粒連同活性成分一起可以模制為“適配”于使用環(huán)境的特定區(qū)域(例如植入物)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以設(shè)想到所有這樣的用途，且這些用途被視為包含在所附的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施方式中，使用一種以上的壓縮性增強(qiáng)劑。因此，例如，使用兩種或多種壓縮性增強(qiáng)劑，其提供通過不同機(jī)制發(fā)揮的效應(yīng)。
實(shí)施例 實(shí)施例1蘇糖酸鎂的制備 根據(jù)Wei等人，J.Org.Chem.50，3462-3467(1985)所述的程序，首先由264g(1.5摩爾)的維生素C、300g(3摩爾)碳酸鈣和600mL的30體積％的H2O2制備蘇糖酸鈣。在～90℃下，將制備的蘇糖酸鈣再溶解于～3L的水中。產(chǎn)生的溶液冷卻至～50℃，然后倒入裝有～3L清潔的Amberlite IR-120強(qiáng)酸性樹脂的3英寸直徑的柱中，同時(shí)該柱用水連續(xù)洗脫。收集具有低于大約4.5的pH值的包含蘇糖酸的部分。合并蘇糖酸部分(～7至～8L)，并在～50至～60℃攪拌。以小量向蘇糖酸添加Mg(OH)2粉末，直到pH值達(dá)到7。過濾產(chǎn)生的溶液，并在～50℃通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到～700至～800mL的最終體積。冷卻該濃縮溶液至室溫，過濾以除去任何痕量的不溶性物質(zhì)，然后轉(zhuǎn)移到5L的三頸圓底燒瓶中并機(jī)械攪拌。向產(chǎn)生的溶液添加大約4L的甲醇以沉淀出白色固體產(chǎn)物蘇糖酸鎂。通過減壓過濾收集固體，然后在50℃、高真空干燥2天以產(chǎn)生194g的蘇糖酸鎂白色固體。元素分析表明，該物質(zhì)每摩爾蘇糖酸鎂包含1摩爾水。
實(shí)施例2口味比較 在雙盲試驗(yàn)中，對(duì)9男7女、年齡在20-22歲的16個(gè)志愿者中的每個(gè)人給予1玻璃杯包含含有50重量％的葡萄糖酸鎂、25重量％的乳酸鎂和25重量％的檸檬酸鎂的混合物的脫脂牛奶的組合物(組合物1)，其具有50mM總濃度的與混合物相關(guān)的元素鎂；和1玻璃杯包含脫脂牛奶和葡萄糖酸鎂的組合物(組合物2)，其具有50mM總濃度的與葡萄糖酸鎂相關(guān)的元素鎂。每個(gè)志愿者都被要求品嘗兩種組合物并說明他或她對(duì)于某一種或另一種的偏愛或兩種都不喜歡。如圖1所示，大多數(shù)受試者(87.5％)偏愛組合物1，少數(shù)的受試者(12.5％)偏愛組合物2。
實(shí)施例3鎂吸收率的增強(qiáng) 將50只3個(gè)月大、雄性Sprague Dawley(SD)大鼠分為每組10只的5組。具有該鼠齡和更老的大鼠被認(rèn)為是成年。將每只大鼠安置于裝備有尿和糞便收集孔的單獨(dú)的代謝籠中。保持所有的大鼠在具有每天從下午08:00到上午08:00的黑暗周期的溫度控制的房間(22℃-25℃)中。從第1天直到第3天，每天喂養(yǎng)每只大鼠15g不含鎂的食物和去離子水。從第4天直到第10天，按照各大鼠在5個(gè)組(組1-4和對(duì)照組)中的哪一組，每天喂養(yǎng)各大鼠15g不含鎂的食物和在不同的介質(zhì)中含有12mM的葡萄糖酸鎂的5種不同組合物(組合物1-4和對(duì)照組合物)中的一種。對(duì)于組合物1和組1，介質(zhì)是脫脂牛奶；對(duì)于組合物2和組2，介質(zhì)是通過用水稀釋奶粉由奶粉制備的牛奶，以獲得類似于脫脂牛奶的組合物；對(duì)于組合物3和組3，介質(zhì)是水中的1％奶油；對(duì)于組合物4和組4，介質(zhì)是包含5重量％的乳糖的水；對(duì)于對(duì)照組合物和對(duì)照組，介質(zhì)是水。日消耗的葡萄糖酸鎂溶液的平均體積是大約35mL，相當(dāng)于大約10mg/天/大鼠的與鎂-反離子化合物(在這里是葡萄糖酸鎂)相關(guān)的元素鎂的劑量(“元素鎂劑量”)。從第11天直到第12天，每天喂養(yǎng)每只大鼠15g不含鎂的食物和去離子水。
從第4天直到第10天，每天收集各只大鼠的尿液。然后將從各只大鼠收集的尿液集中起來，記錄從各只大鼠集中的尿液的總體積。使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AES)分析來自各只大鼠的大約500毫升集中尿液的鎂含量。從第5天直到第11天，每天收集各只大鼠的糞便。將從各只大鼠收集的糞便集中起來，對(duì)集中的糞便稱重，并使其均質(zhì)化。使用ICP-AES分析來自各只大鼠的0.5g集中糞便的鎂含量。
使用公式計(jì)算每只大鼠的鎂的吸收率。所用的公式為Y＝AX-B，其中X是鎂的日平均總攝入量，Y是鎂的日平均凈吸收量，通過X減去日平均從糞便排泄的鎂的量來計(jì)算，B是當(dāng)鎂攝入量是零時(shí)日平均從糞便排出的鎂的量，而斜率A代表鎂的吸收率。繪制除去最佳點(diǎn)和最差點(diǎn)的與10只大鼠的各組中的每只大鼠相關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)(X、Y)。然后使用線性回歸獲得與組1-4中各個(gè)組相關(guān)、因而與組合物1-4中的各種相關(guān)的A值(鎂吸收率)。也使用線性回歸獲得與對(duì)照組相關(guān)、因而與對(duì)照組合物相關(guān)的A值(鎂吸收率)，其重新標(biāo)記為A0。
根據(jù)組合物1-4的鎂的吸收率，使用公式分別計(jì)算組合物1-4中的各種相對(duì)于對(duì)照組合物的鎂吸收率的增加百分率。使用的公式是[(A-A0)/A0]×100％。如圖2所示，與組合物1-4中的各種相對(duì)的鎂吸收率相對(duì)于對(duì)照組合物的鎂吸收率都有增加。
實(shí)施例4鎂吸收率的提高 將50重量％的葡萄糖酸鎂、25重量％的乳酸鎂和25重量％的檸檬酸鎂的混合物溶于水，以提供具有50mM總濃度的與混合物相關(guān)的元素鎂的對(duì)照組合物(稱為對(duì)照組合物)。將50重量％的葡萄糖酸鎂、25重量％的乳酸鎂和25重量％的檸檬酸鎂的混合物溶于脫脂牛奶以提供具有50mM總濃度的與混合物相關(guān)的元素鎂的組合物(組合物1)。以實(shí)施例3所述的方式確定對(duì)于各種組合物的大鼠鎂吸收率。圖3圖示描述了與每種組合物相關(guān)的鎂的吸收率。如圖所示，與組合物1相關(guān)的鎂的吸收率大于與對(duì)照組合物相關(guān)的鎂的吸收率。
實(shí)施例5不同劑量時(shí)鎂吸收率的比較 如以實(shí)施例3所述的方式所確定的，對(duì)于基于特定的鎂-反離子化合物和特定的介質(zhì)的3種不同的組合物進(jìn)行大鼠的鎂吸收率的比較。組合物1基于氯化鎂和水；組合物2基于葡萄糖酸鎂和脫脂牛奶；組合物3基于葡萄糖酸鎂和包含5重量％的乳糖的水。組合物1、2和3中的每一種組合物以兩種不同的元素鎂濃度制備，其中一種提供與鎂-反離子化合物相關(guān)的元素鎂的12mM的總濃度，其相當(dāng)于10mg/天/大鼠的鎂元素總攝入量或劑量；另一種提供與鎂-反離子化合物相關(guān)的元素鎂的36mM的總濃度，其相當(dāng)于30mg/天/大鼠的鎂元素總攝入量或劑量。以實(shí)施例3所述的方式，確定對(duì)于處于每種濃度水平的每種組合物的大鼠的鎂吸收率。圖4圖示地描述了與每種濃度水平的每種組合物相關(guān)的鎂吸收率。如圖所示，與組合物2和3中的每一種相關(guān)的鎂吸收率高于與組合物1相關(guān)的鎂吸收率。
實(shí)施例6不同劑量時(shí)鎂的吸收率的比較 如以實(shí)施例3所述的方式所確定的，對(duì)于基于特定的鎂-反離子組合物和特定的介質(zhì)的2種不同的組合物進(jìn)行大鼠的鎂吸收率的比較。組合物1基于氯化鎂和水，組合物2基于蘇糖酸鎂和水。組合物1和2中的每一種以兩種不同的元素鎂濃度制備，一種提供與鎂-反離子化合物相關(guān)的元素鎂的12mM的總濃度，其相當(dāng)于10mg/天/大鼠的鎂元素總攝入量或劑量；另一種提供與鎂-反離子化合物相關(guān)的元素鎂的36mM的總濃度，其相當(dāng)于30mg/天/大鼠的鎂元素總攝入量或劑量。以實(shí)施例3所述的方式，確定對(duì)于處于每種濃度水平的每種組合物的大鼠的鎂吸收率。圖5圖示地描述了與每種濃度水平的每種組合物的相關(guān)的鎂吸收率。如圖所示，在各個(gè)攝入水平，與組合物2相關(guān)的鎂的吸收率都高于與組合物1相關(guān)的鎂的吸收率；在較高的攝入水平時(shí)，這樣的情況更明顯。
實(shí)施例7血鎂濃度的測(cè)量 將12只3個(gè)月大、雄性Sprague Dawley(SD)大鼠分為每組3只的4組。將每只大鼠安置于單獨(dú)的代謝籠中，并將各代謝籠保持在具有每天從下午08:00到上午08:00的黑暗周期的溫度控制的房間(22℃-25℃)內(nèi)。根據(jù)各大鼠在4個(gè)組中的哪一組，每天喂養(yǎng)各只大鼠15g正常固體食物和不同的流體，進(jìn)行3天。組合物1，氯化鎂溶于水的流體，用于組1；組合物2，蘇糖酸鎂溶于水的流體，用于組2；組合物3，50重量％的葡萄糖酸鎂、25重量％的乳酸鎂和25重量％的檸檬酸鎂的混合物在脫脂牛奶中的流體，用于組3；和對(duì)照組合物，去離子水，用于對(duì)照組。除了用于對(duì)照組之外和各種流體具有35mM的與所述鎂-反離子化合物(用于組1的氯化鎂，或用于組2的蘇糖酸鎂，或用于組3的鎂-反離子化合物的混合物)相關(guān)的元素鎂。如上所述喂養(yǎng)3天后，從每只大鼠的眼球后靜脈取大約200μL的血液。使每個(gè)血液樣品在室溫下凝固過夜，然后離心以分離血清和凝血因子，接著使用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析鎂濃度。圖6分別顯示與組合物1-3和對(duì)照組合物中的每一種相關(guān)的平均血清鎂濃度。如圖所示，與組合物2相關(guān)的血清鎂濃度高于與組合物1、組合物3和對(duì)照組合物相關(guān)的血清鎂濃度。
實(shí)施例8學(xué)習(xí)記憶能力的測(cè)量 對(duì)發(fā)生遺傳改變以顯示阿爾茨海默氏病(AD)癥狀的10只小鼠的組喂以含鎂飲食(正常的固體食物與蘇糖酸鎂和水的溶液的飲食)30天。溶液中的蘇糖酸鎂的濃度使得溶液的正常消耗量相當(dāng)于大約3mg/天/小鼠的與蘇糖酸鎂相關(guān)的元素鎂的總攝入量。對(duì)發(fā)生遺傳改變以顯示阿爾茨海默氏病(AD)癥狀的10只小鼠的另一組(對(duì)照組)喂養(yǎng)對(duì)照飲食(正常的固體食物和水)30天。
在如上所述喂養(yǎng)的30天的最后一天，根據(jù)如目前所描述的改良的Morris水迷宮試驗(yàn)(Morris等人，Nature 297，681-683(1982))訓(xùn)練并測(cè)試每組小鼠。使用的水池是具有30厘米的水高度和水溫度保持在～22℃的圓形金屬罐(150厘米直徑，50厘米深)水池。將水池放置于適度光照的區(qū)域，且環(huán)繞黑色的簾子。丙烯酸平臺(tái)(直徑為15厘米)放置于水池的一個(gè)象限的中間的水面下2厘米，與水池的中央和邊緣等距。將提示(cue)放于水池外面以使得迷宮中的小鼠可以看到，從而允許小鼠使用它作為空間定位的標(biāo)志。在整個(gè)測(cè)試階段保持提示不變。
在訓(xùn)練和測(cè)試期的第一天，池水是透明的，從而平臺(tái)可見。訓(xùn)練每只小鼠游向平臺(tái)，并站在平臺(tái)上以免沉沒于水池中。每只小鼠經(jīng)受測(cè)驗(yàn)，接著是1小時(shí)的間隔，接著再一次測(cè)驗(yàn)，如此總共5次測(cè)驗(yàn)。在各次測(cè)驗(yàn)中，在從三個(gè)可能的起始位置中隨機(jī)選擇的起始或釋放位置用手將受試小鼠放于水池中。小鼠需要找到平臺(tái)以免沉沒于水池中。如果小鼠找到平臺(tái)，允許它在回到籠子前停留30秒。對(duì)于每次測(cè)驗(yàn)，記錄小鼠找到平臺(tái)花費(fèi)的時(shí)間，稱為“逃避潛伏期”。
在訓(xùn)練和測(cè)試期的第二天，向池水中加入少量牛奶，使得水池是不透明的，且平臺(tái)不再可見。每只小鼠經(jīng)受測(cè)驗(yàn)，接著是1小時(shí)的間隔，接著再一次測(cè)驗(yàn)，如此總共5次測(cè)驗(yàn)。每次測(cè)驗(yàn)如訓(xùn)練和測(cè)試期的第一天所述。再一次，放于水池中的每只受試小鼠需要找到平臺(tái)以免沉沒于水池。記錄小鼠找到平臺(tái)需要的時(shí)間或逃避潛伏期，并作為小鼠的短期空間記憶和學(xué)習(xí)能力的量度。較短的逃避潛伏期與較好的學(xué)習(xí)和記憶能力相關(guān)。如果小鼠在90秒內(nèi)無法找到平臺(tái)，它被引導(dǎo)到平臺(tái)上并置于其上30秒，此時(shí)測(cè)驗(yàn)結(jié)束并給予該小鼠的該次測(cè)驗(yàn)90秒的最大逃避潛伏期評(píng)分。
如訓(xùn)練和測(cè)試期的第二天所述的方式，兩組小鼠再經(jīng)受更多天的訓(xùn)練和測(cè)試。對(duì)于訓(xùn)練和測(cè)試期第2-6天的每一天計(jì)算每組小鼠5次測(cè)驗(yàn)的平均逃避潛伏期。圖7B顯示針對(duì)訓(xùn)練和測(cè)試期間相關(guān)的天數(shù)繪制的這些平均逃避潛伏期結(jié)果的圖形表示。如圖所示，隨著訓(xùn)練和測(cè)試的天數(shù)增加，每組小鼠的平均逃避潛伏期減少。如圖所示，在訓(xùn)練和測(cè)試期的第三天和之后的各天，鎂強(qiáng)化飲食組的小鼠表現(xiàn)優(yōu)于對(duì)照組小鼠。
實(shí)施例9短期空間記憶能力改善的測(cè)量 將20只2個(gè)月大、雄性Sprague Dawley(SD)大鼠飼養(yǎng)在具有每天從下午08:00到上午08:00的黑暗周期的溫度控制的房間(22℃-25℃)中。按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表每天喂養(yǎng)每只大鼠正常的固體食物和飲用水，以保持自由飼養(yǎng)重量的85％。根據(jù)一種涉及位于光線充足的實(shí)驗(yàn)室的地板上方一米的迷宮的T字迷宮試驗(yàn)版本(Dudchenko，Behav.Neurosci.115，850-860(2001))測(cè)試每只大鼠，含有作為測(cè)試期間對(duì)于大鼠的地標(biāo)的各種顯著的遠(yuǎn)端迷宮外線索。在訓(xùn)練和試驗(yàn)期開始前7天以上的時(shí)間內(nèi)，處理每只大鼠并使其習(xí)慣于迷宮和Kellogg′s Froot Loop谷物(Kellogg′s Froot Loop cereal)。
在8天的訓(xùn)練和試驗(yàn)期，按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表每天喂養(yǎng)每只大鼠正常的固體食物和飲用水，以保持自由飼養(yǎng)重量的85％。每只小鼠經(jīng)受一次測(cè)驗(yàn)，接著是10分鐘的間隔，接著再一次測(cè)驗(yàn)，如此總共一天6次測(cè)驗(yàn)。在每次測(cè)驗(yàn)中，每只大鼠在迷宮中穿過示例行程(samplerun)，接著是15秒的間隔，接著在迷宮進(jìn)行選擇行程。在示例行程中，根據(jù)偽隨機(jī)序列(具有相等數(shù)量的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，且在同一方向不具有超過兩次的連續(xù)轉(zhuǎn)彎)，受試大鼠由于障礙的存在被迫向左邊或右邊。作為獎(jiǎng)勵(lì)，在行程末端的食物孔中可以獲得Froot Loop谷物，而不管是否利用障礙取得的方向。在選擇行程中，除去在前面的示例行程中出現(xiàn)的障礙，并允許大鼠選擇向左或向右。作為獎(jiǎng)勵(lì)，只有當(dāng)大鼠通過選擇與在前面的示例行程中采取的方向相反的方向而作出“正確選擇”時(shí)，在行程末端的食物孔中可以獲得Froot Loop谷物。在8天的訓(xùn)練和試驗(yàn)期之后，每只大鼠達(dá)到漸近的選擇準(zhǔn)確性水平或每批測(cè)驗(yàn)次數(shù)中正確的選擇次數(shù)達(dá)到大約90％，表明對(duì)于任務(wù)獲得與工作記憶的相等的能力。
一旦如上文所述經(jīng)過訓(xùn)練和測(cè)試，將大鼠分為每組10只的2組。一組(對(duì)照組)喂以對(duì)照飲食，與訓(xùn)練和試驗(yàn)期相同的日常飲食，其包括按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表的正常的固體食物和飲用水，以保持自由飼養(yǎng)重量的85％。另一組按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表喂以鎂飲食，除了以蘇糖酸鎂的水溶液(55mM)取代飲用水之外同樣的飲食，以保持自由飼養(yǎng)重量的85％。平均而言，后一組的每只大鼠每天飲大約30mL的溶液，這相當(dāng)于大約40mg/天/小鼠或大約133mg/千克體重/天的與蘇糖酸鎂相關(guān)的元素鎂的總攝入量。
在兩組大鼠飼養(yǎng)的第1天(指定為第0天)，如剛才所述，每只大鼠經(jīng)歷一次測(cè)驗(yàn)的初步測(cè)試，接著是10分鐘的間隔，接著另一次測(cè)驗(yàn)，如此1天總共4次測(cè)驗(yàn)。在每次測(cè)驗(yàn)中，每只大鼠在上述的T字迷宮中經(jīng)歷示例行程，接著是15秒的間隔，接著在迷宮經(jīng)歷選擇行程。在這次初步測(cè)試中，確定每只大鼠的選擇準(zhǔn)確性水平或作出的正確的選擇的次數(shù)c0相對(duì)于測(cè)試中的測(cè)驗(yàn)次數(shù)n0的比例。在兩組大鼠飼養(yǎng)的第5天，根據(jù)剛才所述的飼養(yǎng)方案，每只大鼠接受與初步測(cè)試所述的另一次測(cè)試，以確認(rèn)大鼠還記得如何完成測(cè)驗(yàn)。在接下來的一天第6天(指定為第6天)以及根據(jù)同樣的飼養(yǎng)方案飼養(yǎng)的此后的每個(gè)第6天，每只大鼠每天經(jīng)歷如上所述的4次測(cè)驗(yàn)，只是使用5分鐘的間隔代替15秒的間隔。在這樣的測(cè)試的每一天(第i天)，確定每只大鼠的選擇的準(zhǔn)確性水平或相對(duì)于測(cè)試中的測(cè)驗(yàn)數(shù)目ni的正確選擇ci的比例。另外，根據(jù)如下提出的公式，相對(duì)于初步測(cè)試確定的選擇的準(zhǔn)確性水平確定每只大鼠的準(zhǔn)確性水平增加的百分比。
選擇的準(zhǔn)確性水平增加的百分比被認(rèn)為是大鼠的短期工作記憶和學(xué)習(xí)能力提高的量度。
對(duì)于對(duì)照組大鼠和另一組的大鼠計(jì)算與初步測(cè)試之后的各測(cè)試日相關(guān)的結(jié)果的平均改進(jìn)百分比。圖7A顯示含鎂飲食或?qū)φ诊嬍持羞@些平均值相對(duì)于天數(shù)的圖形表示。如圖所示，在測(cè)試的第一周，與對(duì)照組大鼠相關(guān)的平均值和與其它組相關(guān)的平均值之間沒有顯著差異(p值＞0.05)。此后，盡管在與對(duì)照組大鼠相關(guān)的平均值中沒有很大變化，但如由與含鎂飲食大鼠的第12天直到第24天相關(guān)的平均值所示，與后一組大鼠相關(guān)的平均值有顯著增加，第24天顯示73％的差異(p值＜0.05)。
實(shí)施例10鎂補(bǔ)充對(duì)于識(shí)別記憶的效應(yīng) 在本實(shí)施例中，測(cè)試了鎂補(bǔ)充對(duì)于識(shí)別記憶的效應(yīng)。在這些實(shí)驗(yàn)中使用3組大鼠1)年輕大鼠(3個(gè)月大)；年老大鼠(12-14個(gè)月大)和3)鎂治療的年老大鼠(12-14個(gè)月大，從8個(gè)月起飲食補(bǔ)充以6mg/kg的氯化鎂)。在行為實(shí)驗(yàn)的開始時(shí)使用未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的雌性Sprague-Dawley年輕(2個(gè)月大)、年老(12-14月大)和年老(22-24月大)大鼠(Charles River)。它們每?jī)芍蝗︷B(yǎng)在能夠持續(xù)接觸食物和水、具有上午8:00光照開始的12:12光照-黑暗周期的籠子中。通過用二甲苯胺藍(lán)的比色法(xylidyl blue)(Thomas，1998)(Anilytics Incorporated，MD)測(cè)定對(duì)照大鼠和鎂治療大鼠的CSF的Mg2+水平。所有涉及動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)經(jīng)Massachusetts Institute of Technology’s和Tsinghua UniversityCommittees on Animal Care的批準(zhǔn)。
在訓(xùn)練中使用物體單接觸的物體識(shí)別試驗(yàn)測(cè)試3組大鼠的識(shí)別記憶。任務(wù)是根據(jù)嚙齒動(dòng)物探究新物體的自然趨勢(shì)并測(cè)試動(dòng)物區(qū)分新的物體和熟悉的物體的記憶能力。這種記憶類型顯示與年齡相關(guān)的下降，且與突觸可塑性下降相關(guān)。
簡(jiǎn)單地說，在2周的時(shí)間內(nèi)，大鼠首先單獨(dú)習(xí)慣于人員，然后習(xí)慣于開放場(chǎng)地。然后使得大鼠探究置于場(chǎng)地中的固定位置的兩個(gè)相同的物體，直到它們積累了30秒的總的檢查時(shí)間(其中，這定義為主動(dòng)探究，用鼻子和/或前爪嗅或接觸物體)或最多20分鐘的時(shí)間。大鼠回到場(chǎng)地進(jìn)行保留測(cè)試，并允許其探索另外30秒。保留間隔為10分鐘和24小時(shí)。在試驗(yàn)之間，用20％的乙醇溶液徹底清洗物體，以確保沒有嗅覺線索。隨機(jī)確定對(duì)于給定試驗(yàn)的特定物體，但每個(gè)物體只用于每只大鼠的一次試驗(yàn)。熟悉物體的記憶與增加的新物體的探究相關(guān)，且探究指數(shù)(正確的百分比)計(jì)算為新的物體檢查時(shí)間/30。
如圖8所示，相比年輕大鼠和補(bǔ)充鎂的年老大鼠，年老的大鼠在10分鐘的保留間隔時(shí)表現(xiàn)出較低的新物體探究偏好。這表明，年老大鼠相比于年輕大鼠具有學(xué)習(xí)/記憶損害。這些結(jié)果也表明，鎂治療的年老大鼠具有與年輕大鼠相同程度的新物體探究偏好(P＜0.0001)。
24小時(shí)后，所有組失去其辨別新物體和熟悉物體的能力。在訓(xùn)練階段(5分鐘)，兩組年老大鼠對(duì)于兩個(gè)物體顯示相似的總探究時(shí)間(P＞0.4)。這表明在探究時(shí)間上的差別無法解釋鎂治療和未治療的年老大鼠之間的差異。
實(shí)施例11液體和食料鎂補(bǔ)充對(duì)于記憶鞏固的效應(yīng) 在本實(shí)施例中，研究鎂補(bǔ)充對(duì)于記憶鞏固的效應(yīng)。本發(fā)明者在開始保留測(cè)試之前，使用10分鐘間隔的兩個(gè)訓(xùn)練階段(圖9)?；旧先缤瑢?shí)施例10一樣進(jìn)行訓(xùn)練、大鼠選擇和鎂補(bǔ)充。間隔訓(xùn)練后，所有3組大鼠(年輕的、年老的和鎂補(bǔ)充的年老的)在10分鐘保留間隔時(shí)顯示對(duì)新物體的類似的偏好，這表明年老大鼠仍然能夠執(zhí)行具有多個(gè)訓(xùn)練測(cè)驗(yàn)的任務(wù)。然而，在24小時(shí)保留間隔時(shí)，未治療的年老大鼠沒有顯示對(duì)新物體的偏好(P＜0.005)，而鎂治療的年老大鼠保留高水平的偏好。這些結(jié)果表明鎂治療在預(yù)防年老大鼠的年齡相關(guān)的識(shí)別記憶下降方面的有效性。
也使用乳糖補(bǔ)充的鎂確定接受鎂補(bǔ)充大鼠的短期記憶的增強(qiáng)。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，將上述的鎂混合物(葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和檸檬酸鎂)和5％的乳糖添加到待測(cè)試的大鼠的飲用水(40mg鎂/天)中。治療一周后，基本上如實(shí)施例10所述，采用新物體識(shí)別測(cè)試確定短期記憶。該實(shí)驗(yàn)具有類似牛奶中的鎂補(bǔ)充的結(jié)果，因而確定乳糖是牛奶中的吸收增強(qiáng)因子。結(jié)果如圖11所示。這些結(jié)果表明接受鎂補(bǔ)充的大鼠花更多的時(shí)間檢查新的物體，這表明短期記憶的改善。
在類似的實(shí)驗(yàn)中，大鼠喂以蘇糖酸鎂補(bǔ)充的巧克力。允許這些大鼠無限制地獲得其正常飲食。除了在短暫的測(cè)試期外，可在任何時(shí)候獲得水。這些大鼠在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)大約6個(gè)月大。45mg的小球分配器(ENV-203)放置于各食物槽后面。大鼠能夠接觸鎂組合物補(bǔ)充的巧克力球，使得在大鼠食用時(shí)，巧克力球提供每天20-40mg的元素鎂。
實(shí)施例12鎂補(bǔ)充對(duì)于空間工作記憶的效應(yīng) 使用3組動(dòng)物(年輕的、年老的和鎂補(bǔ)充的年老的大鼠)。動(dòng)物和飲食如實(shí)施例10所述。使用T字迷宮不匹配空間任務(wù)(non-matching-to-place task)評(píng)估空間工作記憶。簡(jiǎn)言之，按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表以其85％的自由飼養(yǎng)重量飼養(yǎng)大鼠。首先以升高的T字迷宮評(píng)估空間工作記憶。迷宮位于含有各種顯著的遠(yuǎn)端迷宮外提示的光線充足的實(shí)驗(yàn)室的地板以上一米。處理大鼠10天使其習(xí)慣于迷宮，并在測(cè)試之前處理大鼠數(shù)天使其習(xí)慣于Froot

谷物。每次試驗(yàn)由示例行程和選擇行程組成，在訓(xùn)練和模式完成任務(wù)的過程中具有15秒的延遲間隔。在示例行程中，根據(jù)偽隨機(jī)序列(每個(gè)期間具有相等數(shù)量的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，及在同一方向的連續(xù)轉(zhuǎn)向不超過兩次)，由于障礙的存在大鼠被迫向左或向右。在臂末端的食品孔中可以獲得谷物獎(jiǎng)勵(lì)。然后除去障礙，允許大鼠自由選擇任何一個(gè)臂。對(duì)選擇以前未去過的臂的動(dòng)物給予獎(jiǎng)勵(lì)。大鼠以10分鐘的測(cè)驗(yàn)間間隔進(jìn)行一次測(cè)驗(yàn)。各個(gè)日測(cè)驗(yàn)期(session)由6個(gè)測(cè)驗(yàn)組成。
大鼠以獎(jiǎng)勵(lì)強(qiáng)迫選擇交替的任務(wù)連續(xù)測(cè)試10天。在各個(gè)日測(cè)驗(yàn)期記錄正確選擇(交替)的比例。在本發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)物很可能使用空間策略，因?yàn)楫?dāng)迷宮旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，動(dòng)物去向通過非自我中心的而不是以自我中心的信息預(yù)測(cè)的臂(數(shù)據(jù)未顯示)。相比于年輕的大鼠，年老的大鼠在不匹配空間任務(wù)中顯示受損的學(xué)習(xí)(圖10，左圖，15秒延遲)。鎂治療的年老大鼠在第一次測(cè)驗(yàn)表現(xiàn)得明顯更好(p＜0.05)。8天訓(xùn)練后，所有三組達(dá)到～94％的漸近的選擇準(zhǔn)確性水平，這表明相等的任務(wù)獲取的能力。然后，通過示例測(cè)驗(yàn)和選擇測(cè)驗(yàn)之間的逐步增加的延遲測(cè)試空間工作記憶(圖10，右圖)。在經(jīng)過不同的延遲的年輕和年老大鼠之間沒有明顯的差異(p＞0.05)，而鎂治療在2-5分鐘的延遲時(shí)顯著提高年老大鼠的表現(xiàn)(p＜0.05)。因此，雖然由T-迷宮評(píng)估的空間工作記憶沒有隨老化而下降，但鎂治療的年老大鼠已增強(qiáng)了空間工作和短期記憶。
實(shí)施例13蘇糖酸鎂對(duì)年老大鼠的學(xué)習(xí)和記憶的效應(yīng) 為測(cè)試蘇糖酸鎂的攝入是否導(dǎo)致工作記憶改善，檢查了具有嚴(yán)重的記憶缺乏的年老(22-24個(gè)月大)大鼠的學(xué)習(xí)和記憶。24只年老大鼠訓(xùn)練10天以進(jìn)行升高的T字迷宮測(cè)驗(yàn)(在前面的實(shí)施例描述過)。通過具有逐漸增加的延遲的示例則驗(yàn)和選擇測(cè)驗(yàn)之間的選擇準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)它們的工作記憶。為了確保鎂治療開始前對(duì)照組和鎂治療組之間具有類似的平均工作記憶，在訓(xùn)練結(jié)束時(shí)將動(dòng)物隨機(jī)分為兩組。然后，對(duì)鎂治療組大鼠的引用水補(bǔ)充蘇糖酸鎂(100mg/kg/日)。每6天評(píng)估鎂治療對(duì)于大鼠工作記憶的效應(yīng)(圖7C)。
對(duì)照組的選擇準(zhǔn)確性在重復(fù)采樣過程中持續(xù)下降。然而，開始蘇糖酸鎂治療12天之后，與較長(zhǎng)的延遲有關(guān)的鎂治療組的選擇準(zhǔn)確性開始增加，并在第24天達(dá)到最大值(P＜0.05，N＝12)。這些數(shù)據(jù)表明，蘇糖酸鎂提高工作記憶。
為確定鎂治療是否引發(fā)記憶衰退的逆轉(zhuǎn)或一般的記憶增強(qiáng)，本發(fā)明者測(cè)試了鎂治療對(duì)于年輕大鼠(2個(gè)月大)的效力。使用與用于年老大鼠類似的實(shí)驗(yàn)程序，數(shù)據(jù)表明相比于具有穩(wěn)定表現(xiàn)的未治療的大鼠對(duì)照組，蘇糖酸鎂大大提高了年輕的大鼠在5分鐘延遲時(shí)間點(diǎn)的工作記憶(圖7C)。因此，提高鎂的攝取普遍增強(qiáng)年輕和年老大鼠的工作記憶。
將20只2個(gè)月大、雄性Sprague Dawley(SD)大鼠在具有每天從下午08:00到上午08:00的黑暗周期的溫度控制的房間(22℃-25℃)中飼養(yǎng)。按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表每天喂養(yǎng)每只大鼠正常的固體食物和飲用水的日常飲食，以保持自由飼養(yǎng)重量的85％。根據(jù)一種涉及位于光線充足的實(shí)驗(yàn)室的地板以上一米的迷宮的T字迷宮試驗(yàn)(Dudchenko，Behav.Neurosci.115，850-860(2001))測(cè)試每只大鼠，，實(shí)驗(yàn)室含有作為測(cè)試期間大鼠的地標(biāo)發(fā)揮作用的各種顯著的遠(yuǎn)端迷宮外提示。在訓(xùn)練和試驗(yàn)期開始前7天以上的時(shí)間內(nèi)，處理每只大鼠并使其習(xí)慣于迷宮和Kellogg′s Froot Loop谷物。
在8天的訓(xùn)練和試驗(yàn)期中，按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表每天喂養(yǎng)每只大鼠正常的固體食物和飲用水的日常飲食，以保持自由飼喂重量的85％。每只小鼠經(jīng)受一次測(cè)驗(yàn)，接著是10分鐘的間隔，接著再一次測(cè)驗(yàn)，如此總共一天6次測(cè)驗(yàn)。在每次測(cè)驗(yàn)中，每只大鼠在迷宮中經(jīng)歷示例行程，接著是15秒的間隔，接著在迷宮經(jīng)歷選擇行程。在示例行程中，根據(jù)偽隨機(jī)序列(具有相等數(shù)量的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，及在同一方向的連續(xù)轉(zhuǎn)向不超過兩次)，受試大鼠由于障礙的存在被迫向左邊或右邊。作為獎(jiǎng)勵(lì)，不管利用障礙采取的方向，在行程末端的食物孔中可以獲得FrootLoop谷物。在選擇行程中，除去在前面的示例行程中存在的障礙，且允許大鼠選擇到向左或向右。作為獎(jiǎng)勵(lì)，只有當(dāng)大鼠已通過選擇與在前面的示例行程中采取的方向相反的方向而作出“正確選擇”，在行程末端的食物孔中才可以獲得Froot Loop谷物。在8天的訓(xùn)練和試驗(yàn)期之后，每只大鼠達(dá)到漸近的選擇準(zhǔn)確性水平或達(dá)到相對(duì)于試驗(yàn)次數(shù)的大約90％的正確選擇次數(shù)，表明對(duì)于任務(wù)獲得與工作記憶的相等的能力。
一旦如上文所述進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試，將大鼠分為每組10只的2組。一組(對(duì)照組)喂以對(duì)照飲食，與訓(xùn)練和試驗(yàn)期相同的日常飲食，其包括按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表的正常的固體食物和飲用水以保持自由飼養(yǎng)的重量的85％。另一組喂以鎂飲食，除了以蘇糖酸鎂的水溶液(55mM)取代飲用水之外同樣的日常飲食，按照受限制的飼養(yǎng)時(shí)間表以保持自由飼養(yǎng)的重量的85％。平均而言，后一組的每只大鼠每天飲大約30mL的溶液，這相當(dāng)于大約40mg/天/小鼠或大約133mg/千克體重/天的與蘇糖酸鎂相關(guān)的元素鎂的總攝入量。
在如剛才所述分兩組飼養(yǎng)的第1天(指定為第0天)，每只大鼠經(jīng)歷一次測(cè)驗(yàn)的初步測(cè)試，接著是10分鐘的間隔，接著另一次測(cè)驗(yàn)，如此1天總共4次測(cè)驗(yàn)。在每次測(cè)驗(yàn)中，每只大鼠在上述的T字迷宮中經(jīng)歷示例行程，接著是5分鐘的間隔，接著在迷宮中經(jīng)歷選擇行程。在根據(jù)剛才所述的飼養(yǎng)方案分兩組飼養(yǎng)的第5天，每只大鼠接受如初步測(cè)試所述的另一次測(cè)試，以確認(rèn)大鼠還記得如何完成測(cè)驗(yàn)。在接下來的一天第6天(指定為第6天)以及根據(jù)同樣的飼養(yǎng)方案飼養(yǎng)的此后每個(gè)第6天，每只大鼠如上所述每天經(jīng)歷4次測(cè)驗(yàn)。在這樣的測(cè)試的各天(第i天)，確定每只大鼠的選擇準(zhǔn)確性水平或相對(duì)于測(cè)試中的測(cè)驗(yàn)數(shù)作出正確選擇的比例。
對(duì)于對(duì)照組大鼠和鎂治療組的大鼠，計(jì)算與初步測(cè)試之后的各測(cè)試日的選擇準(zhǔn)確度的平均百分比。圖7A顯示相對(duì)于天數(shù)的這兩組之間關(guān)于含鎂飲食或?qū)φ诊嬍车牟顒e。如圖所示，開始于含鎂飲食的大致第12天直到第24天，與含鎂飲食組的大鼠相關(guān)的平均值具有明顯增加，第24天顯示25％的增加(p值＜0.05)。類似的現(xiàn)象出現(xiàn)于鎂治療的年老的動(dòng)物(17月大)(圖7C)。
實(shí)施例14蘇糖酸鎂對(duì)工作記憶的效應(yīng) 已證實(shí)鎂治療提高工作記憶，使用Morris水迷宮進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)以確定蘇糖酸鎂是否導(dǎo)致年輕和年老大鼠的長(zhǎng)期記憶改善。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，在鎂治療組對(duì)飲用水補(bǔ)充蘇糖酸鎂(100mg/kg/天)。簡(jiǎn)單地說，在T字迷宮工作記憶測(cè)試中觀察到顯著性差異之后，Morris水迷宮任務(wù)用來研究空間學(xué)習(xí)和記憶，且該方法基本如前所述，具有小的改動(dòng)。水池是直徑150厘米、50厘米深圓形金屬罐、填充有30厘米高的水。水溫保持在～22℃。丙烯酸平臺(tái)(直徑為15厘米)放于水池中，上表面在水面下2厘米，使得水池中的大鼠不能目視定位它。設(shè)置水池在適度照明的，用黑色窗簾制成的圓形圍欄中，其中有幾個(gè)的迷宮外的具有不同的形狀(sharp)和顏色的提示(2個(gè)用于年輕大鼠，4個(gè)用于年老大鼠)。這些都是從水池內(nèi)可見的，且可以被大鼠用于空間定位。在整個(gè)測(cè)試期間這些提示保持不變。
年輕大鼠1天以1小時(shí)的測(cè)驗(yàn)間隔的經(jīng)歷8次測(cè)驗(yàn)訓(xùn)練。對(duì)于年老大鼠，訓(xùn)練階段分為2天，5次測(cè)驗(yàn)在第1天，及3次測(cè)驗(yàn)在第2天，測(cè)驗(yàn)間隔也是1小時(shí)。用手將每只大鼠放于水中，使得它在3個(gè)起始位置中的一個(gè)面向池壁。隨機(jī)選擇這些位置的順序。設(shè)置平臺(tái)位于水池的一個(gè)象限的中間，與水池的中央和邊緣等距。如果大鼠發(fā)現(xiàn)平臺(tái)，允許它停留30秒，然后回到籠子。如果大鼠在90秒內(nèi)無法找到平臺(tái)，它被引導(dǎo)到平臺(tái)并置于其上30秒，測(cè)驗(yàn)結(jié)束并給予該次測(cè)驗(yàn)90秒的最大逃避潛伏期評(píng)分。在每次測(cè)驗(yàn)中，使用視頻系統(tǒng)Ethovision(Nadolus)記錄對(duì)于隱藏的平臺(tái)的目標(biāo)潛伏期。
在訓(xùn)練階段的最后測(cè)驗(yàn)之后1小時(shí)(第一空間覓向能力測(cè)試(probetrial))和24小時(shí)(第二空間覓向能力測(cè)試)進(jìn)行空間覓向能力測(cè)試(也是記憶保持測(cè)驗(yàn))。在空間覓向能力測(cè)試中，除去平臺(tái)，將每只大鼠放于水池中30秒。使用相同的視頻系統(tǒng)測(cè)量在目標(biāo)象限(在訓(xùn)練期間中平臺(tái)定位其中的象限)中花費(fèi)的總時(shí)間以及游泳速度。
完成空間覓向能力測(cè)試后，大鼠接受部分提示測(cè)試來評(píng)價(jià)它們?cè)诓煌暾畔⒌幕A(chǔ)上重新恢復(fù)記憶的能力。第一大鼠接受其中平臺(tái)放回到訓(xùn)練階段的同樣的位置的再訓(xùn)練。在大鼠記起平臺(tái)的位置后，調(diào)整提示以使得只有一個(gè)提示保留在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，并記錄在這種環(huán)境中大鼠的逃避潛伏期。然后，進(jìn)行全提示試驗(yàn)，并記錄逃避潛伏期。
對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，大鼠和飲食基本上與實(shí)施例13所述的一樣。在訓(xùn)練期間，在年輕組和年老組中對(duì)照大鼠和蘇糖酸鎂治療的大鼠的表現(xiàn)都逐步得到改善(圖12)。然而，鎂治療的大鼠學(xué)習(xí)速度快于對(duì)照大鼠(ANOVA檢驗(yàn)，年輕的F(7，215)＝17.07，p＜0.001，n＝15；年老的F(7，215)＝17.11，p＜0.001，n＝15)。
在訓(xùn)練結(jié)束后1小時(shí)進(jìn)行的空間覓向能力測(cè)試中(當(dāng)移除平臺(tái)并允許大鼠尋找60秒時(shí))，所有4組大鼠(年輕的、鎂治療的年輕的、年老的、鎂治療的年老的)顯示對(duì)于訓(xùn)練象限的偏好(年輕的，圖13，左圖，p＜0.001；年老的，圖13，右圖，p＜0.001)，這表明年輕和年老的組能夠同樣地記住平臺(tái)的位置。
為測(cè)試大鼠的長(zhǎng)期空間記憶，在訓(xùn)練后延遲空間覓向能力測(cè)試24小時(shí)。年輕和年老組中的對(duì)照大鼠失去了其對(duì)于訓(xùn)練象限的偏好(p＞0.25)，而鎂治療的年輕的(圖13，左圖)和年老的(圖13，右圖)大鼠保留其象限偏好(年輕大鼠p＜0.001；年老大鼠p＜0.01)。從游泳速度和對(duì)于可視平臺(tái)的逃避潛伏期來判斷，視覺和運(yùn)動(dòng)功能在兩組大鼠中同樣有效(年輕大鼠p＝0.83；年老大鼠p＝0.84)。因此，這些結(jié)果表明蘇糖酸鎂顯著增強(qiáng)年輕和年老大鼠的海馬依賴性學(xué)習(xí)和記憶。
在衰老過程中顯示嚴(yán)重下降的生物記憶系統(tǒng)的另一種關(guān)鍵功能是模式完成(pattern completion)-在不完整信息的基礎(chǔ)上重新恢復(fù)記憶的能力。本發(fā)明者研究了在水迷宮測(cè)試過程中空間記憶回憶對(duì)于遠(yuǎn)端提示完整性的依賴。對(duì)經(jīng)歷水迷宮訓(xùn)練期的年老大鼠進(jìn)行模式完成實(shí)驗(yàn)(圖14)。在水迷宮中，鎂治療的年老大鼠在部分提示條件下比對(duì)照年老大鼠表現(xiàn)更好(圖14)。在水迷宮中，鎂治療的大鼠在全提示條件下和部分提示條件下具有類似的逃避潛伏期(P＝0.75)，而對(duì)照年老大鼠的逃避潛伏期在部分提示條件下顯著增加(圖14，p＜0.05)。這些結(jié)果表明，蘇糖酸鎂治療對(duì)于改善年老大鼠記憶恢復(fù)是有效的。
實(shí)施例15蘇糖酸鎂對(duì)于小鼠阿爾茨海默氏病(AD)模型中的效應(yīng) 在本實(shí)施例中，分析蘇糖酸鎂對(duì)于AD的治療潛力。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，這里利用[插入小鼠品系參數(shù)-包括對(duì)照、6月/13個(gè)月，]。對(duì)AD小鼠給予3mg/天的蘇糖酸鎂(MgT)形式的元素鎂。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，使用Morris水迷宮試驗(yàn)對(duì)大鼠進(jìn)行測(cè)試，基本上如前面的實(shí)施例所述。結(jié)果如圖15所示。
在訓(xùn)練期間，在年輕小鼠中，對(duì)照、AD和蘇糖酸鎂治療的AD小鼠的表現(xiàn)逐步改善(圖15，圖A)。但是，用MgT治療年輕AD小鼠表現(xiàn)出與對(duì)照小鼠類似的學(xué)習(xí)進(jìn)展。在訓(xùn)練期間，年老的AD小鼠顯示沒有改善，但是，對(duì)照和MgT治療的AD小鼠在訓(xùn)練期間確實(shí)顯示出改善(圖15，圖C)。這表明，在年輕和年老的小鼠中，MgT學(xué)習(xí)過程中有效對(duì)抗AD的效應(yīng)。
年輕的對(duì)照小鼠、年輕的MgT治療的AD小鼠和年老的MgT治療的AD小鼠顯示對(duì)于訓(xùn)練象限的偏好(圖15，圖B和D)。這些結(jié)果顯示出一些情況。首先，結(jié)果表明年輕和年老組能夠同樣地記憶平臺(tái)的位置。第二，結(jié)果表明MgT治療能夠?qū)笰D對(duì)于長(zhǎng)期空間記憶的效應(yīng)。
實(shí)施例16蘇糖酸鎂與抗AD藥物的比較 已證明MgT治療對(duì)抗AD效應(yīng)的有效性，因而進(jìn)行了與其它抗AD藥物的比較。在本實(shí)施例中，蘇糖酸鎂治療AD的效力與其它抗AD藥物的效力進(jìn)行比較。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，小鼠(13個(gè)月的鼠齡)和蘇糖酸鎂的補(bǔ)充基本上如實(shí)施例14所述。分別向小鼠施用名為安憶欣和美金剛胺的兩種已知的抗AD藥物。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，使用Morris水迷宮試驗(yàn)測(cè)試小鼠的學(xué)習(xí)和記憶的效應(yīng)，基本上如前面的實(shí)施例所述。結(jié)果如圖16所示。
最初，在接受任何試驗(yàn)化合物的治療的WT小鼠和AD小鼠之間很少有差異。然而，用MgT和美金剛胺治療的AD小鼠顯示類似的效果，兩者對(duì)于減輕AD對(duì)學(xué)習(xí)能力的效應(yīng)都比安憶欣更好(圖16，圖A和B)。
實(shí)施例17年老大鼠中短期記憶與鎂的攝入量的相關(guān)性 在本實(shí)施例中，在年老大鼠(12-14個(gè)月大)中測(cè)試鎂補(bǔ)充對(duì)于識(shí)別記憶的效應(yīng)。在行為實(shí)驗(yàn)開始時(shí)使用未進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)的雄性Sprague-Dawley大鼠(Charles River)。它們每?jī)芍蝗︷B(yǎng)在能夠持續(xù)接觸食物和水、具有上午8:00光照開始的12:12光照-黑暗周期的籠子中。通過在其飲用水中加入來自食物和鎂補(bǔ)充劑(蘇糖酸鎂)的總鎂確定總的鎂攝入量/鼠。
使用在訓(xùn)練中單接觸物體的物體識(shí)別測(cè)試測(cè)試大鼠的識(shí)別記憶。任務(wù)是基于嚙齒動(dòng)物探究新物體的自然傾向并測(cè)試動(dòng)物區(qū)分新的物體和熟悉的物體的記憶能力。這種記憶類型顯示與年齡相關(guān)的下降，且與突觸可塑性下降相關(guān)。
簡(jiǎn)單地說，在2周的期間內(nèi)，大鼠首先單獨(dú)地習(xí)慣于人員，然后習(xí)慣于開放場(chǎng)地。然后允許大鼠探究置于場(chǎng)地的固定位置的兩個(gè)相同的物體，直到他們積累了30秒的總檢查時(shí)間(其中，這定義為主動(dòng)探究，用鼻子和/或前爪嗅或接觸物體)或最多20分鐘的時(shí)間。大鼠回到場(chǎng)地進(jìn)行保留測(cè)試，并使其探究另外30秒的時(shí)間。對(duì)于短期記憶測(cè)試，保留間隔為10分鐘。在試驗(yàn)之間，用20％的乙醇溶液徹底清洗物體，以確保沒有嗅覺線索。隨機(jī)確定對(duì)于給定測(cè)驗(yàn)的特定物體，但每個(gè)物體只用于每只大鼠的一次測(cè)驗(yàn)。熟悉的物體的記憶與增加的新物體探究相關(guān)。
如圖19所示，相比于對(duì)照組中的大鼠(通過空白的正方形表示；n＝10)，用鎂化合物治療的動(dòng)物(通過填充的正方形表示；n＝9)表現(xiàn)出較高的對(duì)新物體的探究偏好，這表明其短期記憶的改善。更重要的是，改善程度與它們的鎂補(bǔ)充攝入量強(qiáng)烈相關(guān)(p＜0.01)。該實(shí)驗(yàn)清楚地表明，具有較高的鎂總攝入的動(dòng)物具有較好的短期記憶。
實(shí)施例18AD小鼠中短期記憶與血漿鎂濃度之間的相關(guān)性 在本實(shí)施例中，確定AD小鼠中短期記憶與血漿鎂濃度的相關(guān)性。新物體識(shí)別試驗(yàn)用于評(píng)估接受鎂治療的AD小鼠的短期記憶。實(shí)驗(yàn)過程類似于實(shí)施例16所述，除了在每個(gè)測(cè)試中使用4個(gè)物體(3個(gè)老的和1個(gè)新的)。AD小鼠的新物體探究偏好與其血漿鎂值線性相關(guān)(n＝11，p＜0.05)。結(jié)果如圖20所示。
實(shí)施例16和17的意義在于，我們第一次確定認(rèn)知功能改善與鎂攝入線性相關(guān)，鎂攝入又與血鎂水平線性相關(guān)。這些結(jié)果是出乎意外的，但同樣對(duì)于以下預(yù)期是合理的只有當(dāng)鎂攝入或血鎂水平達(dá)到一定的閾值水平時(shí)，認(rèn)知功能才會(huì)改善。此外，沒有這些發(fā)現(xiàn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不會(huì)知道，動(dòng)物的認(rèn)知功能可以改善到什么程度。本發(fā)明者的數(shù)據(jù)表明，只要攝入不會(huì)導(dǎo)致腹瀉且血鎂水平不超過正常血鎂的分布范圍的上限(即，誘導(dǎo)高鎂血癥效應(yīng))，鎂攝入應(yīng)在高至實(shí)際水平。因此，本發(fā)明者在這里提供對(duì)于任何合適的鎂化合物確定最佳劑量范圍和方案的基礎(chǔ)，其在給定的動(dòng)物物種中保持血鎂濃度在正常血鎂分布范圍的高端。
實(shí)施例19劑量依賴方式的AD小鼠的身體運(yùn)動(dòng)的之間的相關(guān)性 在本實(shí)施例中，本發(fā)明者證明劑量依賴方式的AD小鼠的身體運(yùn)動(dòng)之間的相關(guān)性。在水迷宮試驗(yàn)(類似于上文的實(shí)施例8所述的測(cè)試)過程中，用攝像機(jī)監(jiān)視小鼠的運(yùn)動(dòng)。從離線分析計(jì)算每只小鼠的游泳速度。結(jié)果如圖21所示。從這些結(jié)果可以看出，7個(gè)月治療(圖21，左圖)和15個(gè)月治療(圖21，右圖)AD小鼠的鎂治療導(dǎo)致在水迷宮測(cè)試中的運(yùn)動(dòng)性大大增加。
實(shí)施例20接受鎂補(bǔ)充的AD小鼠的學(xué)習(xí)和記憶功能的持續(xù)改善 在本實(shí)施例中，測(cè)試鎂補(bǔ)充維持AD小鼠的學(xué)習(xí)和記憶功能的改善的能力。對(duì)經(jīng)受遺傳改變以顯示阿爾茨海默氏病(AD)的癥狀的10只小鼠的組喂以含鎂飲食(正常的固體食物與蘇糖酸鎂和水的溶液的飲食)。溶液中的蘇糖酸鎂的濃度使得溶液的正常消費(fèi)量相當(dāng)于大約3mg/天/小鼠的與蘇糖酸鎂相關(guān)的元素鎂的總攝入量。對(duì)經(jīng)受遺傳改變以顯示AD癥狀的10只小鼠的另一組(對(duì)照組)喂以對(duì)照飲食(非固體食物和水的飲食)。
按照所述飲食喂養(yǎng)60日的最后一天，如現(xiàn)在所述，根據(jù)改良的Morris水迷宮試驗(yàn)(Morris等人，Nature 297，681-683(1982))訓(xùn)練并測(cè)試每組小鼠。使用的水池是圓形金屬罐(150厘米直徑和50厘米深)中的具有30厘米水高度的水池和水溫保持在～22℃。水池放置于適度光照的區(qū)域，且環(huán)繞黑色的簾子。丙烯酸平臺(tái)(直徑為15厘米)放于水池的一個(gè)象限的中間的水面下2厘米，與水池的中央和邊緣等距。將提示放于水池外面，使得迷宮中的小鼠可以看到，允許小鼠使用它作為空間定位的地標(biāo)。在整個(gè)測(cè)試階段保持提示不變。
在訓(xùn)練和測(cè)試期的第一天，池水是透明的，使得平臺(tái)可見。訓(xùn)練每只小鼠向平臺(tái)游泳，并站在平臺(tái)上以免沉沒于水池。每只小鼠經(jīng)受測(cè)驗(yàn)，接著是1小時(shí)的間隔，接著再一次測(cè)驗(yàn)，如此進(jìn)行5次測(cè)驗(yàn)。在每次測(cè)驗(yàn)中，在從三個(gè)可能的起始位置隨機(jī)選擇的起始或釋放位置用手將受試小鼠放于水池中。小鼠需要找到平臺(tái)以免沉沒于水池。如果小鼠找到平臺(tái)，允許其在回到籠子前停留30秒。對(duì)于每次試驗(yàn)，記錄稱為“逃避潛伏期”的小鼠找到平臺(tái)的時(shí)間。在訓(xùn)練和測(cè)試期的第二天，向池水中加入少量牛奶，使得水池不透明，且平臺(tái)不再可見。每只小鼠經(jīng)受測(cè)驗(yàn)，接著是1小時(shí)的間隔，接著再一次測(cè)驗(yàn)，如此進(jìn)行5次測(cè)驗(yàn)。每次測(cè)驗(yàn)如訓(xùn)練和測(cè)試期的第一天所述。再一次，放于水池中的每只受試小鼠需要找到平臺(tái)以免沉沒于水池。記錄小鼠找到平臺(tái)需要的時(shí)間量或逃避潛伏期，并作為小鼠的短期空間記憶和學(xué)習(xí)能力的量度。較小的逃避潛伏期與較好的學(xué)習(xí)和記憶能力相關(guān)。如果小鼠在90秒內(nèi)無法找到平臺(tái)，它被引導(dǎo)到平臺(tái)并置于其上30秒，于是試驗(yàn)結(jié)束，并給予小鼠該次測(cè)驗(yàn)90秒的最大的逃避潛伏期評(píng)分。
如對(duì)于訓(xùn)練和測(cè)試期的第二天所述的方式，兩組小鼠再經(jīng)受更多天數(shù)的訓(xùn)練和測(cè)試。對(duì)于每組小鼠的第2-6天中各天的訓(xùn)練和測(cè)試期計(jì)算與5次測(cè)驗(yàn)相關(guān)的平均逃避潛伏期。圖15(圖A和C)顯示針對(duì)訓(xùn)練和測(cè)試期間的相關(guān)天數(shù)繪制的這些平均逃避潛伏期結(jié)果的圖形表示。如圖所示，隨著訓(xùn)練和測(cè)試的天數(shù)增加，每組小鼠的平均逃避潛伏期減少。如圖所示，在訓(xùn)練和測(cè)試期的第三天和之后的各天，鎂強(qiáng)化飲食組的小鼠表現(xiàn)優(yōu)于對(duì)照組小鼠。
為了檢查鎂化合物治療的長(zhǎng)期效應(yīng)，鎂治療的AD小鼠連續(xù)接受鎂飲食。在飲食開始10個(gè)月后，使用水迷宮測(cè)試評(píng)估3種小鼠的學(xué)習(xí)能力。AD小鼠完全不能找到隱藏的平臺(tái)，而野生型小鼠和接受鎂治療的AD小鼠仍然可以迅速找到隱藏的平臺(tái)的位置(數(shù)據(jù)未顯示)。這些結(jié)果表明鎂治療在長(zhǎng)期治療后仍然是有效的。
最后，即使在鎂治療(經(jīng)上文所述的飲食)15個(gè)月后，AD小鼠的短期記憶(使用如上所述的新物體識(shí)別測(cè)試測(cè)量)仍然與野生型對(duì)照小鼠一樣良好，而沒有鎂治療的AD小鼠具有非常差的短期記憶(數(shù)據(jù)未顯示)。
實(shí)施例21鎂補(bǔ)充對(duì)于抑郁的改善效應(yīng) 在本實(shí)施例中，強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)(FST)用來評(píng)估鎂化合物的抗抑郁的效應(yīng)。FST是最廣泛使用的用于臨床前(preclinically)評(píng)估抗抑郁活性的工具。測(cè)試遵循Porsolt等人，Nature，266730-2(1977)所述的方法，具有小的修改以增加其靈敏度(Cryan等人，Trends Pharmacol.Sci.，23238-45(2002))。將動(dòng)物單獨(dú)放入包含40厘米的22℃的水的玻璃圓筒(50厘米高、20厘米直徑)。15分鐘后，將它們轉(zhuǎn)移到30℃的干燥環(huán)境30分鐘(預(yù)試驗(yàn)階段)。24小時(shí)后這些動(dòng)物回到圓筒中5分鐘(測(cè)試階段)，用攝像機(jī)記錄該階段。每只大鼠用新鮮水，且清洗圓筒。在上午10點(diǎn)和下午3點(diǎn)之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不了解動(dòng)物接受的治療和測(cè)量的不動(dòng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行錄像帶的觀察。當(dāng)漂浮和只做必要的運(yùn)動(dòng)以保持鼻孔高于水面時(shí)，大鼠被認(rèn)為不動(dòng)。此外，試驗(yàn)階段的動(dòng)物行為分為5秒時(shí)間間隔的游泳、攀登和不動(dòng)，如所述(Cryan等人，2002)分析數(shù)據(jù)。
在長(zhǎng)期蘇糖酸鎂的消費(fèi)之后，與對(duì)照組相比，用蘇糖酸鎂治療的動(dòng)物的不動(dòng)明顯減少。有趣的是，蘇糖酸鎂治療的動(dòng)物的不動(dòng)時(shí)間與蘇糖酸鎂攝入量顯著相關(guān)(圖22)。這些結(jié)果表明，類似于對(duì)于認(rèn)知功能的效應(yīng)，鎂也具有劑量依賴的方式的抗抑郁作用。結(jié)果表明用于增強(qiáng)認(rèn)知功能的鎂化合物的最佳劑量范圍和方案同樣適用于作為抗抑郁劑的鎂的利用。
實(shí)施例22接受蘇糖酸鎂的果蠅壽命的增加 為了檢查鎂對(duì)于動(dòng)物壽命的效應(yīng)，果蠅的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室純系品種(2U和Canton S(CS)野生型果蠅)喂以蘇糖酸鎂(MgT)。在維持于25℃和65％濕度的、具有12小時(shí)光照/12小時(shí)黑暗周期的玻璃瓶或小瓶中飼養(yǎng)果蠅。2U品系飼養(yǎng)在冷泉港標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室果蠅培養(yǎng)基(ColdSpring Harbor’s standard laboratory fly medium)中。在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室果蠅培養(yǎng)基的標(biāo)準(zhǔn)密度培養(yǎng)中飼養(yǎng)CS品系。通過向劇烈攪拌的70℃下正常熔化的培養(yǎng)基加入MgT制備鎂補(bǔ)充培養(yǎng)基。用于2U品系的食物中的MgT的最終濃度分別是80、160、240和400ug/g，而用于CS品系的食物中的化合物的最終濃度分別是100、200、300和500ug/g。最初在包含4mL的食物培養(yǎng)基的30毫升大小的透明塑料瓶中飼養(yǎng)果蠅。將在羽化日新生的果蠅轉(zhuǎn)移到包含不同濃度的MgT的培養(yǎng)基中交配2天。在此之后，將雄性和雌性果蠅在光CO2麻醉下轉(zhuǎn)移到小瓶中(20/小瓶)。每次處理大約200只果蠅。每2天將果蠅轉(zhuǎn)移到包含新鮮培養(yǎng)基的小瓶中，并每天記錄死亡。對(duì)來自多個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存活率相對(duì)于時(shí)間(圖23)或壽命變化的百分率相對(duì)于食物中增加的鎂量的倍數(shù)(圖24)的繪圖。
結(jié)果表明，鎂補(bǔ)充的益處不僅限于認(rèn)知功能——它提高了動(dòng)物的整體健康。它也表明，存在最佳的鎂的劑量范圍。過高的劑量或體內(nèi)鎂水平可能會(huì)削弱益處甚至造成傷害。因此，該數(shù)據(jù)也為建立產(chǎn)生健康益處的最佳補(bǔ)充范圍提供進(jìn)一步支持。
實(shí)施例23測(cè)量血漿、血清或尿液鎂濃度 在本實(shí)施例中，本發(fā)明者開發(fā)了一種確定鎂的生理濃度的新方法。上文討論的數(shù)據(jù)表明，相對(duì)高的體內(nèi)鎂水平對(duì)于最大的健康益處是重要的，但過高的鎂水平可能是有害的。因此，需要個(gè)體攝采取合適的鎂補(bǔ)充，以使得實(shí)現(xiàn)所需要的體內(nèi)鎂水平。要做到這一點(diǎn)，需要滿足兩個(gè)條件。第一是評(píng)估體內(nèi)鎂水平的可靠方法。第二是有效和可控的鎂補(bǔ)充技術(shù)。在這里，本發(fā)明者披露了源自本發(fā)明者收集的數(shù)據(jù)的方法，其提供了允許本發(fā)明者實(shí)現(xiàn)兩個(gè)條件的信息。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，飯后血鎂水平(如[Mg]血漿)迅速上升，達(dá)到峰值，然后回落到基線水平。基線水平血鎂濃度(“基礎(chǔ)[Mg]”)表明體內(nèi)的鎂狀態(tài)。位于或接近峰值的鎂濃度隨攝入的食物的數(shù)量和種類變化很大。因此，如果飯后測(cè)量血鎂水平，該值可能過高且本質(zhì)上是變化的。測(cè)量血鎂狀態(tài)的大部分臨床指導(dǎo)方針認(rèn)為在取血前沒有必要禁食。這至少可以部分地解釋報(bào)告的健康和不健康的受試者血鎂濃度正常范圍的巨大差距。
本發(fā)明者的發(fā)現(xiàn)的意義有兩個(gè)方面。首先，禁食12小時(shí)后測(cè)量的基礎(chǔ)血鎂濃度更反映真正的體內(nèi)鎂狀態(tài)。其次，應(yīng)該優(yōu)選在兩餐之間進(jìn)行鎂補(bǔ)充，最優(yōu)選睡覺前進(jìn)行。補(bǔ)充劑優(yōu)選是液體形式，或更優(yōu)選是緩釋固體形式。根本原因在于，當(dāng)血液中鎂的濃度達(dá)到峰值時(shí)，大部分鎂經(jīng)腎臟從尿液排泄。因此，優(yōu)選錯(cuò)開用餐時(shí)間和補(bǔ)充時(shí)間，以便實(shí)現(xiàn)更持久的血鎂濃度，從而有更長(zhǎng)時(shí)間使血鎂分布到組織。甚至更優(yōu)選睡覺時(shí)進(jìn)行鎂補(bǔ)充。
可以以多種方法中的一種或幾種方法的組合評(píng)估體內(nèi)的鎂狀態(tài)。其它體內(nèi)的鎂狀態(tài)的指標(biāo)和檢測(cè)方法包括以下1)紅細(xì)胞中的細(xì)胞內(nèi)離子化鎂；2)骨鎂含量；3)腦脊液中的鎂濃度；4)舌下鎂測(cè)量(例如，′Exatest′的用途是，例如，在心臟手術(shù)過程中使用的測(cè)試以確定細(xì)胞的鎂水平。)；5)細(xì)胞內(nèi)的游離鎂；和6)核磁共振(NMR)譜。參見，Buchli和Duc，Magn.Reson.Med.3247-52(1994)。
對(duì)于本實(shí)施例，鈣鎂試劑(Calmagite)，一種鎂離子螯合染料，用于測(cè)量堿性溶液(pH＞11)中的[Mg]血漿和[Mg]尿液(例如，參見Khayam-Bashi等人，Clin.Chem.23289-91(1977)；Abernethy和Fowler，Clin.Chem.28520-22(1982)；及Liedtke和Kroon，Clin.Chem.301801-4(1984))。一旦結(jié)合Mg2+，藍(lán)色染料鈣鎂試劑形成具有～520nm處的最大吸收的粉紅色的鈣鎂試劑-Mg2+復(fù)合物。根據(jù)朗伯-比爾定律(Lambert-Beer’s law)，0～2.5mM之間的Mg2+濃度與520nm的吸光度值線性相關(guān)。因此，可從520nm處的吸光度和標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得樣品中的[Mg2+]。
對(duì)于整個(gè)本研究中的所有[Mg2+]測(cè)量，根據(jù)以上引用的參考文獻(xiàn)制備包含的EGTA、氯化鍶和AMP的鈣鎂試劑工作溶液。加入EGTA、氯化鍶和AMP的目的是消除鈣和鐵的干擾。首先通過使用一系列具有已知濃度的MgSO4或MgCl2溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)曲線。向石英小杯(cuvvete)中的2mL的染料工作溶液中加入小體積(50uL)的標(biāo)準(zhǔn)溶液。短暫的溫孵后，使用Beckman Uv/Vis 530分光光度計(jì)測(cè)量溶液在520nm處的吸光度以給出A1。隨后，向上述溶液加入5uL的150mMEDTA溶液，接著溫孵1分鐘以破壞鎂-鈣鎂試劑復(fù)合物。溫孵該溶液直到在520nm處的吸光度變得穩(wěn)定。這種穩(wěn)定的吸光度值A(chǔ)2是背景吸光度。通過繪制(A1-A2)相對(duì)于[Mg2+]標(biāo)準(zhǔn)的曲線產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)曲線。按照用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)曲線的同樣程序測(cè)量血漿或尿液樣品，除了在必要時(shí)稀釋尿液樣品到低于2.5mM。然后從(A1-A2)值和標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得樣品的鎂濃度。在3個(gè)健康的男性志愿者中，比較3種鎂組合物(二甘氨酸鎂、葡萄糖酸鎂和牛奶中的葡萄糖酸鎂(0.8mg/mL))的生物利用度。鎂補(bǔ)充開始之前，收集志愿者的尿液樣品2天。然后，要求志愿者以每次200mg鎂的量每天2次服用3種鎂組合物中的任一種2天，在此期間，收集尿液樣品。使用上面所述的染料色方法分析所有尿液樣品的鎂含量。累積的尿鎂排泄量用來根據(jù)報(bào)告的程序(Drenick，E.J.，等人，J Clin EndocrinolMetab，1969.29(10)第1341-8頁(yè)；Lim & Jacob，Metabolism，1972.21(11)第1045-51頁(yè))，使用以下公式確定每種鎂組合物的生物利用度(鎂的吸收率)
其中，kx是鎂的吸收率；Mgu2是具有鎂補(bǔ)充的2天的尿鎂量；Mgu1是沒有鎂補(bǔ)充的2天的尿鎂量；和劑量是每天的鎂攝入量。
在幾個(gè)人類受試者中利用這種方法確定各種鎂化合物的生物利用度的比較。本發(fā)明者收集了葡萄糖酸鎂+牛奶、二甘氨酸鎂和葡萄糖酸鎂的數(shù)據(jù)。結(jié)果如圖25所示。為了進(jìn)行比較，其他人確定的其它鎂化合物的生物利用度也在圖25中顯示。參見，Muhlbauer等人，Eur.J.Clin.Pharmacol.，40437-8(1991)；也參見Bohmer，等人，Magnes.Trace Elem.9272-8(1990)。這項(xiàng)研究表明，與不同反離子配對(duì)的鎂之間的生物利用度有差異，而且，對(duì)于一些反離子，使用牛奶遞送鎂提高了生物利用度。
實(shí)施例24測(cè)量血漿、血清或尿液的鎂濃度 如上所述，分別5個(gè)月大時(shí)對(duì)6只AD小鼠的2組喂以鎂飲食(試驗(yàn)組)和正常飲食(對(duì)照組)。然后在21個(gè)月大時(shí)，使用如上所述的新物體識(shí)別測(cè)試評(píng)估兩組動(dòng)物的認(rèn)知功能。測(cè)試后，用10％的水合氯醛(4ul/克)麻醉動(dòng)物，然后經(jīng)心臟(transcardially)灌注冰冷的PBS(pH7.4，不含氯化鈣和氯化鎂)和4％的多聚甲醛。接下來，立即除去每只動(dòng)物的全腦，并在室溫下在4℃后固定(postfixed)在4％多聚甲醛中2小時(shí)。在干凈的盤蓋中將腦干部分從全腦切除，然后放于15毫升大小的管中以測(cè)量組織的重量。向含有組織的各個(gè)管中加入8毫升濃硝酸。然后將管放于樣品消化微波爐中，使用根據(jù)表1的編程三階段消化程序消化樣品。
表1.微波消化步驟 將消化后形成的透明溶液冷卻到室溫，然后每個(gè)轉(zhuǎn)移到具有納米純化(NanoPure)水的單獨(dú)的燒杯中。通過170℃的蒸發(fā)除去燒杯中的硝酸。然后在容量瓶中將每個(gè)燒杯中的殘留物再稀釋至25毫升。通過感應(yīng)耦合等離子體光發(fā)射光譜(CP-OES)(IRIS，Intrepid II XSP，Thermo Electron，USA)確定溶液的鎂含量。從每種溶液中鎂的總量和組織樣品的重量獲得腦干的鎂濃度。
繪制腦鎂濃度與每日鎂攝入量之間或認(rèn)知功能水平和腦鎂濃度之間的相關(guān)性，且如圖26所示。圖A表明與腦中的鎂濃度(毫克鎂/克組織)和每日鎂攝入量(毫克鎂/克體重)的相關(guān)性。圖B表明短期記憶(如通過新物體識(shí)別測(cè)試所評(píng)估的)和腦中的鎂含量的相關(guān)性。從這些結(jié)果可以看出，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)AD小鼠的鎂攝入量與腦鎂量線性相關(guān)，而腦鎂量又與認(rèn)知功能水平線性相關(guān)。該數(shù)據(jù)強(qiáng)烈地表明，大腦鎂水平的評(píng)估和認(rèn)知功能改善之間的因果關(guān)系。
實(shí)施例25測(cè)量血漿、血清或尿液的鎂濃度 另一種限定鎂組合物的生物利用度的方法是組合物向組織遞送鎂的能力。在許多方法中，這是判斷鎂組合物的生物利用度的最終標(biāo)準(zhǔn)。僅向血流遞送鎂不能保證鎂將進(jìn)入正確的組織，因?yàn)樾挛盏逆V可能簡(jiǎn)單地從尿中排出。正如在前面的實(shí)施例中所示，對(duì)于改善的認(rèn)知功能，重要的是鎂遞送到大腦。
如圖27A所示，蘇糖酸鎂比在牛奶中的葡萄糖酸鎂更好地將鎂靶向于大腦。這是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槠渌难芯勘砻髟谂Ｄ讨械钠咸烟撬徭V具有比蘇糖酸鎂更高的進(jìn)入血液的生物利用度(數(shù)據(jù)未顯示)。動(dòng)物行為數(shù)據(jù)也支持在向大腦遞送鎂方面蘇糖酸鎂優(yōu)于在牛奶中的葡萄糖酸鎂。圖27B表明，以指定的量接受水中的蘇糖酸鎂補(bǔ)充劑的大鼠(如前所述)在新物體識(shí)別測(cè)試(如前所述)中顯示顯著改善的短期記憶。圖27C表明，接受溶于牛奶中的葡萄糖酸鎂的大鼠在新物體識(shí)別測(cè)試中沒有顯示出短期記憶功能的任何改善。
這些數(shù)據(jù)表明，通過給定的鎂化合物提高腦鎂水平的效力是提高動(dòng)物的記憶功能所需要的。此外，這些數(shù)據(jù)表明，蘇糖酸反離子可促進(jìn)組織、尤其是腦組織對(duì)鎂的吸收。因此，除了使用蘇糖酸鎂補(bǔ)充鎂外，鎂-反離子組合物的區(qū)別利用可能產(chǎn)生多種用于增加靶組織的鎂吸收的其它可能的方法。例如，非鎂蘇糖酸可以用于與任何其它合適的鎂化合物結(jié)合用于提高化合物的生物利用度。非鎂蘇糖酸化合物的例子包括但不限于蘇糖酸鈉、蘇糖酸鉀、蘇糖酸、蘇糖酸鈣。或者，可以以相同的方式使用蘇糖酸前體化合物。這樣的蘇糖酸前體化合物的例子包括但不限于抗壞血酸和蘇糖酸酯?？箟难嵩谌梭w內(nèi)代謝以形成蘇糖酸，而蘇糖酸酯如蘇糖酸乙酯可以在體內(nèi)水解以形成蘇糖酸。當(dāng)蘇糖酸或蘇糖酸前體化合物用于提高另一種鎂化合物的生物利用度時(shí)，這兩種化合物可以物理結(jié)合或不物理結(jié)合。當(dāng)分開攝入時(shí)，它們可以同時(shí)或在不同時(shí)間攝入。
實(shí)施例26禁食條件下測(cè)量鎂濃度以確定補(bǔ)充水平 本實(shí)施例提供了所開發(fā)的本發(fā)明的一種方法，以提高細(xì)胞外的區(qū)室中的Mg2+的濃度[Mg]o至預(yù)定的目標(biāo)水平。[Mg]o的這種變化實(shí)現(xiàn)了各種生理功能的改善。
不同于鈉或鈣，似乎沒有用于調(diào)節(jié)血清鎂的主要的激素自我平衡機(jī)制。正常范圍是胃腸道和腎臟的吸收和排泄過程的平衡的結(jié)果。為此，本發(fā)明者分析了鎂在多室模型中的進(jìn)和出的流量。下面給出對(duì)于多室模型的描述 Mgf是每天通過食物吸收的鎂的量，[Mg]o是細(xì)胞外區(qū)室中的Mg2+濃度，[Mg]i是細(xì)胞內(nèi)區(qū)室中的Mg2+濃度，Mgu是鎂每天從腎臟的排泄量，Mgs是鎂每天通過汗水的損失量，且k+i和k-i是控制[Mg]o和[Mg]i之間的交換的鎂的速率常數(shù)。在均衡條件下，從[Mg]o到[Mg]i的凈流量(全部由一天的總量代表)是零，即流入和流出完全平衡 接下來，本發(fā)明者描述了決定增加[Mg]o1至較高的值[Mg]o2的情況。為了達(dá)到這一目標(biāo)，需要在平衡中精確地服用充分吸收的補(bǔ)充Mgsu以彌補(bǔ)額外的損失 其中，Mgu([Mg]o2)是在已添加鎂補(bǔ)充并已達(dá)到新的平衡后的尿液中的鎂。如果重排公式，則得到 和這導(dǎo)致 為計(jì)算實(shí)現(xiàn)[Mg]o2的需要的Mgsu，需要確定[Mg]o和Mgu之間的關(guān)系。[Mg]o和Mgu之間的關(guān)系 在腎臟中，血液中的鎂通過腎小球過濾，并在管狀細(xì)胞中再吸收。過濾的鎂的量是腎小球?yàn)V過率(GFR)、[Mg]o和Mg的分子量(Mgmw)的乘積(GFR·[Mg]o·Mgmw).。過濾的鎂在腎小管中再吸收。當(dāng)[Mg]o低于某一點(diǎn)時(shí)，腎臟能夠保留全部濾過的Mg，且Mgu接近于零。在這一點(diǎn)時(shí)，尿液鎂排泄似乎與[Mg]o線性相關(guān)。為了量化這一過程，本發(fā)明者在3個(gè)人類志愿者中研究了[Mg]o和Mgu之間的關(guān)系。在禁食過程中，白天每4小時(shí)采集血液和尿液鎂樣品。在圖28A中繪制其關(guān)系。明顯地，尿液鎂和[Mg]o之間的關(guān)系是線性的。
從這一數(shù)據(jù)，可以得出預(yù)測(cè)在相關(guān)的0.7-0.85mM的日生理范圍，即沒有廣泛禁食的情況下獲得的范圍，內(nèi)的[Mg]o和Mgu之間的一般關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。本發(fā)明者定義處于尿液損失到達(dá)零的這一點(diǎn)時(shí)的[Mg]o為[Mg]基礎(chǔ)。然后，鎂經(jīng)腎臟的排泄可能認(rèn)為與[Mg]o-[Mg]基礎(chǔ)成比例。因此，對(duì)于給定的GFR和一定的時(shí)間段(T(小時(shí)))，得到
其中，ke是比例常數(shù)，其生理地定義處于給定的[Mg]o時(shí)，鎂經(jīng)腎臟的損失率。適于等式4的數(shù)據(jù)似乎足以預(yù)測(cè)[Mg]o和[Mg]u之間的關(guān)系(圖28A)。
結(jié)合等式3和4，可以通過以下等式預(yù)測(cè)為達(dá)到較高的[Mg]o需要的作為補(bǔ)充劑的凈鎂量 對(duì)于具有生物利用度kx的鎂化合物X，個(gè)體需要攝入的鎂的量是 MgX＝Mgsu/kx。
應(yīng)用上述等式到使用者遵循的程序，以確定初始的鎂狀態(tài)、為實(shí)現(xiàn)需要的結(jié)果的正確補(bǔ)充量的選擇和反饋環(huán) 1)確定體內(nèi)的鎂狀態(tài)在上午9:00早餐前和禁食12小時(shí)后使用[Mg]血漿。
2)確定目標(biāo)[Mg]血漿。
3)使用以下程序計(jì)算ke和[Mg]基礎(chǔ) a.第一天上午9:00早餐前測(cè)量[Mg]血漿，并收集上午8:30到上午10:30的Mgu。
b.下午3:00測(cè)量[Mg]血漿，并收集下午2:30到下午4:30的Mgu(午餐后2-4小時(shí)，在預(yù)期的峰值[Mg]血漿和Mgu)。
c.第二天在下午12:00攝入溶于200ml牛奶的300mg葡萄酸鎂和正常食物。下午3:00測(cè)量[Mg]血漿，并收集下午2:30到下午4:30的Mgu。
d.從血液和尿液樣品，可以確定每對(duì)血液和尿液樣品的平均化GFR。
e.繪制收集的數(shù)據(jù)，并將它們與線性方程擬合
f.最終，[Mg]基礎(chǔ)＝-b/(Mgmw·ke) (6) g.參見圖28B 4)最佳劑量 利用上述程序確定的參數(shù)，可以用以下等式計(jì)算合適的劑量。
表2顯示利用本方法對(duì)于3個(gè)人類受試者的預(yù)測(cè)。
5)最有效的加載方法睡前服用鎂化合物的持續(xù)釋放形式(12小時(shí)之內(nèi))。
6)檢驗(yàn)程序 a.以前的研究表明在鎂攝入發(fā)生變化后需要6-18天建立平衡。本發(fā)明者推薦在開始每日鎂補(bǔ)充1個(gè)月后檢驗(yàn)體內(nèi)鎂狀態(tài)，假定鎂狀態(tài)已大致達(dá)到新的平衡。使用步驟3a列出的同樣的程序采集[Mg]血漿和尿液鎂，在測(cè)試前一天不服用鎂補(bǔ)充劑。如果劑量是合適的，[Mg]血漿接近于(由于方法來自下面，為精確值的+/-10％，或者更準(zhǔn)確地+5％至-15％)需要的水平，且Mgu接近于
b.如果[Mg]血漿和Mgu偏離目標(biāo)值，誤差最可能是由于kx的不精確的估計(jì)。由于鎂化合物的食物利用度(kx)在群體中可能不是恒定的，可以使用這些數(shù)據(jù)以計(jì)算將鎂化合物加載到細(xì)胞內(nèi)區(qū)室中的效力(k’x)。
當(dāng)確定了k’x時(shí)，等式7可以用來再計(jì)算劑量和檢查1個(gè)月后的[Mg]血漿和Mgu?？梢灾貜?fù)這一過程直至[Mg]血漿達(dá)到需要的值。
c.優(yōu)選一年二次地重復(fù)步驟6b。
實(shí)施例27在AD小鼠中鎂治療對(duì)于突觸保護(hù)的效應(yīng) 在本實(shí)施例中，本發(fā)明者檢查了蘇糖酸鎂治療對(duì)于保護(hù)AD小鼠的突觸免受損失的能力。處死與用于實(shí)施例14的記憶測(cè)試同組的動(dòng)物。然后固定動(dòng)物的大腦用于電鏡分析以計(jì)算單位面積的突觸數(shù)(突觸密度)。對(duì)樣品染色以顯示突觸(圖29A和B，由箭頭表示突觸)。
圖29A顯示AD小鼠的海馬齒狀回中較低的突觸計(jì)數(shù)。圖29B顯示用蘇糖酸鎂補(bǔ)充的飲食治療的AD小鼠的同樣區(qū)域中較高的突觸密度。圖29C顯示AD小鼠、接受蘇糖酸鎂治療的AD小鼠和野生型小鼠中的突觸密度的定量比較的結(jié)果。AD小鼠中的突觸密度明顯低于野生型小鼠或進(jìn)行MgT治療的AD小鼠的突觸密度(p＜0.001)。然而，接受蘇糖酸鎂治療的AD小鼠中的突觸密度更接近野生型小鼠。這些結(jié)果表明鎂治療對(duì)于AD以展中的突觸損失具有保護(hù)效應(yīng)。
例如，本發(fā)明描述了用于向受試者施用的組合物，如向受試者口服施用的組合物。這樣的組合可以包含至少一種鎂-反離子化合物。例如，本文所述的鎂-反離子組合物可以用于本文所述的多種應(yīng)用和目的中的任一種，例如維持、增強(qiáng)和/或改善受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一種狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能。本文所述的鎂-反離子組合物可以用于向表現(xiàn)以下障礙的受試者施用僅僅舉例來說，鎂缺乏、輕度認(rèn)知功能損害、阿爾茨海默氏病、注意力缺陷多動(dòng)障礙、ALS、帕金森氏病、糖尿病、偏頭痛、焦慮障礙、情緒失調(diào)和/或高血壓。
試劑盒可以包括本文所述的任何鎂-反離子組合物的至少一種成分或本文所述的任何鎂-反離子組合物。試劑盒可以進(jìn)一步包括用于向受試者施用至少一種這樣的成分或這樣的組合物的載體，僅僅舉例來說，如用于液體成分或組合物的飲用容器，或用于任何成分或組合物的保持容器，和用于將來自保持容器同樣成分或組合物移動(dòng)到受試者的嘴中的載體，如碗和匙子，僅舉例來說。
可以以本文所述的任何方法，將向受試者提供鎂補(bǔ)充的方法用于受試者。這樣的方法可以包括向受試者施用，如向受試者口服施用至少一種鎂-反離子化合物。這樣的方法可以包括向受試者提供任何合適的量、濃度或劑量的與至少一種鎂-反離子化合物相關(guān)的元素鎂。
本文所述的組合物和/或方法可以用于本文所述的目的，例如維持、增強(qiáng)和/或改善受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一種狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能，例如，如鎂缺乏、輕度認(rèn)知功能損害、阿爾茨海默氏病、注意力缺陷多動(dòng)障礙、ALS、帕金森氏病、糖尿病、偏頭痛、焦慮、情緒不良和高血壓，以上只是舉例。本文所述的組合物和/或方法可以用于向表現(xiàn)以下障礙的受試者施用僅僅舉例來說，鎂缺乏、輕度認(rèn)知功能損害、阿爾茨海默氏病、注意力缺陷多動(dòng)障礙、ALS、帕金森氏病、糖尿病、偏頭痛、焦慮障礙、情緒失調(diào)和/或高血壓。
可能應(yīng)用于本發(fā)明的各種修改、處理以及許多結(jié)構(gòu)是顯而易見的。盡管可以理解的是任何特定的認(rèn)識(shí)、信念、理論、基本假設(shè)和/或工作或預(yù)測(cè)的例子不是限制性的，但是各個(gè)方面、特征或?qū)嵤┓绞胶蛯?shí)施例是結(jié)合認(rèn)識(shí)、信仰、理論、基本假設(shè)和/或工作或預(yù)測(cè)的例子進(jìn)行解釋或描述的。雖然本文已結(jié)合各種實(shí)施方式和具體的實(shí)施例描述了各方面和特征，但是可以理解，這些實(shí)施方式和具體的實(shí)施例對(duì)于所附的權(quán)利要求或其它可能與本申請(qǐng)相關(guān)的權(quán)利要求的完全范圍來說不是限制性的。
本文給出上面闡述的實(shí)施例，以向本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供關(guān)于如何制造并使用本文公開的方法和系統(tǒng)的各種實(shí)施方式的完整的公開和描述，而且不意圖限制發(fā)明者認(rèn)為屬于其發(fā)明的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的上述實(shí)施本發(fā)明的方式的修改包括在下面的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。說明書中提到的所有專利和公開表明本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域的技術(shù)人員的技能水平。本公開中引用的所有的參考文獻(xiàn)通過參考引入，如同各個(gè)參考文獻(xiàn)單獨(dú)地通過參考完整引入。
本文已描述了本發(fā)明的許多實(shí)施方式。不過，可以理解可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出各種改動(dòng)。因此，其它的實(shí)施方式屬于下面權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.向受試者口服施用的組合物，包含
至少一種含鎂的成分(MCC)，其選自氨基酸的鎂鹽、醋酸鎂、抗壞血酸鎂、檸檬酸鎂、葡萄糖酸鎂、乳酸鎂、蘋果酸鎂、吡咯烷酮羧酸鎂、牛磺酸鎂和蘇糖酸鎂；和
至少一種非酸化乳成分，其足以提高與MCC相關(guān)的元素鎂的生物利用度；
其中，與該至少一種MCC相關(guān)的元素鎂的量和所述非酸化乳成分的量的質(zhì)量比是從大約1比大約5至大約1比大約3000。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種MCC包含選自檸檬酸鎂、葡萄糖酸鎂、乳酸鎂和蘋果酸鎂的至少兩種MCC。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種MCC包含大約5％-大約50％的檸檬酸鎂、大約10％-大約70％的葡萄糖酸鎂和大約5％-大約50％的乳酸鎂，其中各百分比是相對(duì)于檸檬酸鎂、乳酸鎂和葡萄糖酸鎂的總重量的重量百分比。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種MCC包含蘇糖酸鎂。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種非酸化乳成分包含乳脂。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種非酸化乳成分包含乳糖。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種非酸化乳成分具有大約5.7-大約7.2的pH。
8.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種MCC以至少有效維持認(rèn)知功能的量存在。
9.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種MCC以至少有效增強(qiáng)認(rèn)知功能的量存在。
10.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述至少一種MCC以至少有效治療阿爾茨海默氏病的量存在。
11.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述組合物是選自液體、凝膠、半液體、半固體和固體的至少一種形式。
12.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述組合物是液體形式。
13.如權(quán)利要求12所述的組合物，其中，與至少一種MCC相關(guān)的元素鎂的濃度是大約5mg/L-大約12g/L。
14.如權(quán)利要求1所述的組合物，所述組合物足以提供與至少一種MCC相關(guān)的大約1.5mg/kg體重/天-大約18mg/kg體重/天的元素鎂。
15.一種包含蘇糖酸鎂的口服劑型，其中，所述口服劑型包含300mg-1.5g的元素鎂。
16.如權(quán)利要求15所述的口服劑型，其是片劑。
17.如權(quán)利要求15所述的口服劑型，其是膠囊。
18.如權(quán)利要求15所述的口服劑型，其是液體。
19.如權(quán)利要求15所述的口服劑型，包含封裝入膠囊中的許多微球。
20.含鎂組合物，其特征在于
(a)其中所包含的鎂具有至少大約8％的重量百分比；
(b)反離子包含至少2個(gè)羥基；
(c)組合物具有至少20mg/mL的溶解度；和
(d)當(dāng)溶于水時(shí)，組合物顯示與大約6-8.5的pH值。
21.口服劑型，包含藥物活性劑和賦形劑，其中，所述賦形劑是蘇糖酸鎂。
22.用于向受試者口服施用的組合物，包含有效維持和/或增強(qiáng)認(rèn)知功能的量的蘇糖酸鎂。
23.如權(quán)利要求22所述的組合物，其中，蘇糖酸鎂以至少有效治療阿爾茨海默氏病的量存在。
24.如權(quán)利要求22所述的組合物，進(jìn)一步包含至少一種非酸化乳成分，其足以提高與蘇糖酸鎂相關(guān)的元素鎂的生物利用度。
25.如權(quán)利要求24所述的組合物，其中，所述至少一種非酸化乳成分包含乳脂。
26.如權(quán)利要求24所述的組合物，其中，所述至少一種非酸化乳成分包含乳糖。
27.如權(quán)利要求22所述的組合物，其中，所述組合物是選自液體、凝膠、半液體、半固體和固體的至少一種形式。
28.如權(quán)利要求22所述的組合物，其中，所述組合物是液體形式。
29.如權(quán)利要求22所述的組合物，其中，所述蘇糖酸鎂中的元素鎂的濃度是大約5mg/L-大約12g/L。
30.如權(quán)利要求22所述的組合物，所述組合物足以提供大約1.5mg/kg體重/天-大約18mg/kg體重/天的元素鎂。
31.向受試者提供鎂補(bǔ)充的方法，包括向受試者口服施用權(quán)利要求1所述的組合物。
1. 包含食物載體和含鎂化合物的食物組合物，其中，所述含鎂化合物特征在于
a.其中所含的碳具有反離子的至少大約8％的重量百分比；
b.反離子包含至少2個(gè)羥基；
c.組合物具有至少大約20mg/mL的溶解度；和
d.當(dāng)溶于水時(shí)，組合物顯示大約6-8.5的pH值。
2. 如權(quán)利要求1所述的食物組合物，其中，所述含鎂化合物包含蘇糖酸鎂。
3. 如權(quán)利要求1所述的食物組合物，其包裝為飲料。
4. 如權(quán)利要求1所述的食物組合物，其包裝為固體食物。
5. 如權(quán)利要求1所述的食物組合物，其包裝為半固體食物。
6. 如權(quán)利要求1所述的食物組合物，其包裝為選自快餐產(chǎn)品、谷物產(chǎn)品、面包房產(chǎn)品和乳制品的食品。
7. 如權(quán)利要求1所述的食物組合物，其是牛奶。
8. 如權(quán)利要求1所述的食物組合物，其是軟飲料。
9. 食物組合物，包含
a.用于在需要的受試者中調(diào)節(jié)認(rèn)知功能或神經(jīng)障礙的有效量的鎂或其鹽；和
b.食物載體。
10. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其中，所述鎂或其鹽包含蘇糖酸鎂。
11. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其包裝為飲料。
12. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其包裝為固體食物。
13. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其包裝為半固體食物。
14. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其包裝為選自快餐產(chǎn)品、谷物產(chǎn)品、面包房產(chǎn)品和乳制品的食品。
15. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其中，所述鎂或其鹽以有效增強(qiáng)短期記憶或長(zhǎng)期記憶的量存在。
16. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其中，所述鎂或其鹽以有效改善癡呆的量存在。
17. 如權(quán)利要求9所述的食物組合物，其中，所述鎂或其鹽以有效改善抑郁的量存在。
18. 食物補(bǔ)充劑，包含蘇糖酸鎂。
19. 制備如權(quán)利要求18所述的食物補(bǔ)充劑的方法，包括將蘇糖酸鎂與食品添加劑混合。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述食品添加劑選自甜味劑、調(diào)味劑、著色劑、填充劑、粘合劑、潤(rùn)滑劑和防腐劑。
1. 增強(qiáng)認(rèn)知功能的方法，包括向受試者施用有效達(dá)到大約0.75mM或以上的鎂生理濃度的量的含鎂化合物，其中，所述鎂濃度在禁食條件下測(cè)量。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鎂濃度在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生理濃度是腦脊液濃度。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是鎂-反離子化合物。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述反離子是有機(jī)反離子。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述有機(jī)反離子是蘇糖酸。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述認(rèn)知功能是短期記憶或長(zhǎng)期記憶。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述濃度保持大于1個(gè)月的時(shí)間。
11. 保持認(rèn)知功能的方法，包括向受試者施用與所述施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述提高在禁食條件下測(cè)量。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述含鎂化合物是鎂-反離子化合物。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述反離子是有機(jī)反離子。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述有機(jī)反離子是蘇糖酸。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。
18. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述濃度保持大于4個(gè)月的時(shí)間。
19. 如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括在禁食條件下確定所述受試者的起始生理鎂濃度的步驟。
20. 維持和/或增強(qiáng)認(rèn)知功能的方法，包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸的初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。
22. 認(rèn)知功能障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括向需要治療或預(yù)防性治療認(rèn)知功能障礙受試者施用含鎂組合物，以產(chǎn)生維持在0.75mM或以上至少大約15天的鎂生理濃度水平。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述鎂維持在0.75mM或以上的水平至少大約1個(gè)月。
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述鎂維持在0.75mM或以上的水平至少大約4個(gè)月。
25. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述鎂濃度是在禁食至少大約8小時(shí)后測(cè)量的鎂血漿濃度。
26. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述受試者是成年人。
27. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述受試者是患有或診斷患有癡呆的患者。
28. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述受試者是患有或診斷患有阿爾茨海默氏病的患者。
1. 改善神經(jīng)障礙的效應(yīng)的方法，包括向受試者施用與所述施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述提高在禁食條件下測(cè)量。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述鎂濃度在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述神經(jīng)障礙是癡呆。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述神經(jīng)障礙是阿爾茨海默氏病。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述神經(jīng)障礙是抑郁。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是鎂-反離子化合物。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述反離子是有機(jī)反離子。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述有機(jī)反離子是蘇糖酸。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述濃度保持大于4個(gè)月的時(shí)間。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在禁食條件下確定所述受試者的起始生理鎂濃度的步驟。
14. 神經(jīng)障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括
i.向需要治療或預(yù)防性治療所述神經(jīng)障礙的受試者施用含鎂組合物，以產(chǎn)生0.75mM或以上的鎂生理濃度的持續(xù)水平至少大約15天。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述鎂組合物產(chǎn)生0.75mM或以上的鎂生理濃度的持續(xù)水平至少大約1個(gè)月。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述鎂組合物產(chǎn)生0.75mM或以上的鎂生理濃度的持續(xù)水平至少大約4個(gè)月。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述神經(jīng)障礙是癡呆。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述神經(jīng)障礙是抑郁。
19. 神經(jīng)障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸的初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。
1. 改善代謝障礙的效應(yīng)的方法，包括向受試者施用與所述施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鎂濃度在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是鎂-反離子化合物。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述反離子是有機(jī)反離子。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述有機(jī)反離子是蘇糖酸。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述代謝障礙是糖尿病。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述濃度保持大于1個(gè)月的時(shí)間。
10. 代謝障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括向需要治療或預(yù)防性治療代謝障礙的受試者施用含鎂組合物，以產(chǎn)生維持在0.75mM或以上的水平至少大約15天的鎂生理濃度水平。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述鎂維持在0.75mM或以上的水平至少大約1個(gè)月。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述鎂維持在0.75mM或以上的水平至少大約4個(gè)月。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述鎂濃度是禁食至少大約8小時(shí)后測(cè)量的鎂血漿濃度。
14. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述受試者是成年人。
15. 代謝障礙的治療或預(yù)防性治療的方法，包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸的初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物是蘇糖酸鎂。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物經(jīng)口施用。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物作為食物補(bǔ)充劑提供。
1. 延長(zhǎng)受試者的壽命的方法，包括向所述受試者施用有效達(dá)到大約0.75mM或以上的鎂生理濃度的量的含鎂化合物，從而延長(zhǎng)所述受試者的壽命，其中所述濃度在禁食條件下測(cè)量。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鎂濃度在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是鎂-反離子化合物。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述反離子是有機(jī)反離子。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述有機(jī)反離子是蘇糖酸。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述濃度保持大于1個(gè)月的時(shí)間。
9. 延長(zhǎng)受試者的壽命的方法，包括向受試者施用與所述施用前的鎂的初始水平相比，有效提高鎂的生理濃度至少大約10％的量的含鎂化合物。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述提高在禁食條件下測(cè)量。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述含鎂化合物是鎂-反離子化合物。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述反離子是有機(jī)反離子。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述有機(jī)反離子是蘇糖酸。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。
16. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述濃度保持大于4個(gè)月的時(shí)間。
17. 如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括在禁食條件下確定所述受試者的起始生理鎂濃度的步驟。
18. 延長(zhǎng)受試者的壽命的方法，包括向受試者施用與所述施用前的蘇糖酸的初始水平相比，有效提高蘇糖酸的生理濃度至少大約10％的量的金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述金屬-有機(jī)反離子絡(luò)合物包含蘇糖酸作為反離子。
20. 確定產(chǎn)生生理效應(yīng)的鎂的有效量的方法，包括以下步驟
a.從待測(cè)試的受試者獲得樣品，其中，所述樣品在禁食條件下采集；
b.從所述樣品確定鎂的生理濃度；和
c.向所述受試者提供有效實(shí)現(xiàn)大約0.75mM或以上的鎂生理濃度的含鎂化合物給藥方案。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述鎂濃度在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述生理濃度是血清濃度、血漿濃度或腦脊液濃度。
23. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述含鎂化合物是鎂-反離子化合物。
24. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述反離子是有機(jī)反離子。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述有機(jī)反離子是蘇糖酸。
26. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述含鎂化合物是補(bǔ)充鎂的食料。
27. 如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括在所述受試者已開始所述給藥方案后確定鎂生理濃度的步驟。
28. 確定產(chǎn)生生理效應(yīng)的鎂的有效量的方法，包括以下步驟
d.從待測(cè)試的受試者獲得樣品，其中，所述樣品在禁食條件下采集；
e.從所述樣品確定鎂的生理濃度；和
f.向所述受試者提供與禁食條件下測(cè)量的鎂的初始水平相比，有效實(shí)現(xiàn)鎂的生理濃度提高至少大約10％的含鎂化合物的給藥方案。
1. 確定在受試者產(chǎn)生生理效應(yīng)所需要的含鎂成分的量的方法，包括以下步驟
g.從受試者獲得生物流體樣品；和
h.根據(jù)以下公式計(jì)算向所述受試者供應(yīng)的鎂的量
其中，Mgx是向所述受試者供應(yīng)的鎂的有效量；
其中，[Mg]01是細(xì)胞外區(qū)室的鎂的初始濃度；
其中，Kx是所述含鎂成分的生物利用度；
其中，GFR是腎小球?yàn)V過率；
ke是在腎臟中濾過的鎂的排泄率；
T是以小時(shí)計(jì)的時(shí)間；
Mgmw是元素鎂的分子量；且
其中，[Mg]02是在向所述受試者補(bǔ)充確定量的含鎂成分后需要達(dá)到的預(yù)期的鎂濃度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述血液樣品中的鎂濃度在禁食條件下測(cè)量。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述鎂濃度在禁食至少大約12小時(shí)后測(cè)量。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述生物流體選自血液、血清和血漿。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，相比于禁食條件下測(cè)量的鎂的初始水平，所供應(yīng)的鎂的量有效實(shí)現(xiàn)至少大約5％的鎂生理濃度的提高。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于向受試者施用的組合物，如向受試者口服施用的組合物。這樣的組合物可以包含至少一種鎂-反離子化合物。本文所述的鎂-反離子組合物可以用于本文提供的多種應(yīng)用中的任一種，例如維持、增強(qiáng)和/或改善受試者的健康、營(yíng)養(yǎng)和/或另一種狀況，和/或認(rèn)知、學(xué)習(xí)和/或記憶功能。本文提供的鎂-反離子組合物可以用于向表現(xiàn)出鎂缺乏、輕度認(rèn)知功能損害、阿爾茨海默氏病、注意力缺陷多動(dòng)障礙、ALS、帕金森氏病、糖尿病、偏頭痛、焦慮性障礙、情緒失調(diào)和/或高血壓的受試者施用。本發(fā)明也提供了試劑盒、方法和其它相關(guān)技術(shù)。
文檔編號(hào)A61K31/225GK101742998SQ200880017187
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者劉國(guó)松, 伯恩哈德·K·邁斯特, 周行, 毛飛 申請(qǐng)人:劉國(guó)松, 伯恩哈德·K·邁斯特, 周行