含有環(huán)糊精的細(xì)胞水合組合物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種組合物與包括具有生物分子表面的生物活性分子、細(xì)胞組分以及具有一定密度的水分子的生物細(xì)胞系統(tǒng)相互作用。所述組合物包括經(jīng)構(gòu)建以通過(guò)增強(qiáng)生物細(xì)胞系統(tǒng)的一種或多種組分的水合作用來(lái)增強(qiáng)所述細(xì)胞系統(tǒng)的活性的生物活性組分。所述生物活性組分可以包括增強(qiáng)水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的主要碳水化合物包合物子組分，和次要溶質(zhì)子組分。所述生物活性組分可以包括由包合物組分和形成復(fù)合物的化合物構(gòu)成的包涵復(fù)合物。所述包合物子組分可以包括直鏈淀粉或環(huán)糊精。還有一種改善動(dòng)物（例如人類(lèi)）的細(xì)胞水合作用的飲料和方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】含有環(huán)糊精的細(xì)胞水合組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及調(diào)節(jié)生物細(xì)胞活性，特別是取決于水合狀態(tài)的細(xì)胞活性。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種經(jīng)構(gòu)建以通過(guò)增強(qiáng)生物細(xì)胞系統(tǒng)的一種或多種組分的水合作用來(lái)增強(qiáng)所述細(xì)胞系統(tǒng)的活性的生物活性組分。所述生物活性組分可以包括增強(qiáng)水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的主要碳水化合物包合物子組分。本發(fā)明進(jìn)一步涉及活體內(nèi)遞送生物化合物以調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物生理活性。
【背景技術(shù)】
[0002]水分子主要通過(guò)氫(H)鍵結(jié)以及通過(guò)偶極矩對(duì)準(zhǔn)來(lái)相互作用。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)與緊鄰水分子的鍵軸對(duì)準(zhǔn)來(lái)強(qiáng)化或穩(wěn)定相鄰水分子之間的鍵。在液態(tài)水中，此類(lèi)對(duì)準(zhǔn)傳播到周?chē)越橘|(zhì)中并且建立亞微米級(jí)分子結(jié)構(gòu)。
[0003]使用環(huán)糊精作為包合物來(lái)形成具有生物活性客體分子的包涵體以改善醫(yī)藥化合物的溶解性和/或生物可用性的產(chǎn)品和方法的實(shí)例描述于以下中:美國(guó)專(zhuān)利第7，115，586號(hào)和第7，202, 233號(hào)以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)案第2004/0137625號(hào)和第2009/0227690號(hào)，其全部公開(kāi)內(nèi)容出于所有目的以引用的方式并入在此。
[0004]含有結(jié)合疏水性生物分子的包合物的產(chǎn)品和使用所述產(chǎn)品的方法的實(shí)例描述于以下中:美國(guó)專(zhuān)利第6，890, 549號(hào)、第7，105, 195號(hào)、第7，166，575號(hào)、第7，423，027號(hào)以及第7，547，459號(hào)；美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)案第2004/0161526號(hào)、第2007/0116837號(hào)、第2008/0299166號(hào)以及第2009/0023682號(hào)；日本專(zhuān)利申請(qǐng)案JP60-094912 ；Suzuki和Sato，“環(huán)糊精的營(yíng)養(yǎng)意義:α -環(huán)糊精的不消化性和降血脂作用(Nutritional signif icance of cyclodextrins:1ndigestibility and hypolipemiceffect of a -cyclodextrin)” 營(yíng)養(yǎng)科學(xué)和維生素學(xué)雜志(J.Nutr.Sc1.Vitaminol.)(Tokyol985; 31:209-223)；以及 Szejtl 等人，淀粉(Staerke/Starch)，27(11)，1975，第368-376頁(yè)，其全部公開(kāi)內(nèi)容出于所有目的以引用的方式并入在此。
[0005]美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)案第2009/0110746號(hào)描述具有增強(qiáng)溶解分子氧(O2)在人體中的水性擴(kuò)散性的性質(zhì)的化學(xué)試劑，其中可以包括環(huán)糊精作為次要“載體”組分以改善主要促氧合劑(pro-oxygenating agent)的溶解性，并且其中預(yù)期環(huán)糊精不為直接改變水性擴(kuò)散性、組織氧合作用、水結(jié)構(gòu)或細(xì)胞水合作用的試劑。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1顯示β -環(huán)糊精的化學(xué)鍵模型，β -環(huán)糊精為一種具有七個(gè)α [1-4]鍵聯(lián)的葡萄糖單元的環(huán)狀寡糖。
[0007]圖2顯示具有總體環(huán)形拓?fù)涞沫h(huán)糊精的結(jié)構(gòu)模型。
[0008]圖3顯示包括葡萄糖基羥基沿環(huán)形邊緣配置的環(huán)糊精結(jié)構(gòu)模型。
[0009]圖4描繪在初始接觸之后I皮秒時(shí)所計(jì)算的圍繞β -環(huán)糊精分子的水分子的分子動(dòng)態(tài)分布。[0010]圖5描繪在初始接觸之后1000皮秒時(shí)所計(jì)算的圖4的水分子的分子動(dòng)態(tài)分布，包括較有組織的開(kāi)放水結(jié)構(gòu)。
[0011]圖6顯示圖4和圖5中所示的的水分子分布的閾值化圖像。
[0012]圖7-10顯示關(guān)于具有和不具有溶解環(huán)糊精的水樣本，包括特定波長(zhǎng)區(qū)域的NIR光譜導(dǎo)數(shù)的比較。
[0013]圖11顯示在可變地包括環(huán)糊精、氨基酸以及環(huán)糊精/氨基酸包涵復(fù)合物的水中種子發(fā)芽動(dòng)力學(xué)的比較。
[0014]圖12顯示在可變地包括環(huán)糊精、維生素以及環(huán)糊精/維生素包涵復(fù)合物的水中種子發(fā)芽動(dòng)力學(xué)的比較。
[0015]圖13顯示在可變地包括根據(jù)本發(fā)明的水合作用的活性組分的水中種子發(fā)芽率的比較。
[0016]圖14顯示在可變地包括環(huán)糊精作為根據(jù)本發(fā)明的水合作用的活性組分的介質(zhì)中線(xiàn)蟲(chóng)壽命的比較。
[0017]圖15顯示在可變地包括衍生化環(huán)糊精作為根據(jù)本發(fā)明的水合作用的活性組分的介質(zhì)中線(xiàn)蟲(chóng)壽命的比較。
[0018]圖16顯示在可變地包括環(huán)糊精包涵復(fù)合物作為根據(jù)本發(fā)明的水合作用的活性組分的介質(zhì)中線(xiàn)蟲(chóng)壽命的比較。
[0019]圖17顯示在具有和不具有作為根據(jù)本發(fā)明的水合作用的活性組分包括在內(nèi)的環(huán)糊精包涵復(fù)合物的介質(zhì)中的線(xiàn)蟲(chóng)死亡頻率。
`[0020]圖18顯示在具有和不具有作為根據(jù)本發(fā)明的水合作用的活性組分的環(huán)糊精包涵復(fù)合物的介質(zhì)中存活的線(xiàn)蟲(chóng)的種群存活曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]通過(guò)添加一種或多種溶質(zhì)或表面能夠與水分子強(qiáng)有力地競(jìng)爭(zhēng)氫鍵鍵結(jié)和/或偶極取向的適合分子聚集物來(lái)有目的地增強(qiáng)或組織水結(jié)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)，強(qiáng)化水分子相互作用并且增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)的因素和試劑從而改變另一分子表面的水合作用或溶劑化。因此，增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)的主要溶液添加劑可以增強(qiáng)與次要溶液組分的分子表面的水合相互作用(例如鍵結(jié)強(qiáng)度和動(dòng)力學(xué))或者降低此類(lèi)相互作用，視次要組分的氫鍵鍵結(jié)表面特征而定。
[0022]另外，調(diào)節(jié)水結(jié)構(gòu)的因素通常改變水分子之間的平均距離，并且從而可以增加或降低水密度。舉例來(lái)說(shuō)，隨著水溫降低到低于它的凝固點(diǎn)，水分子之間的氫鍵鍵結(jié)克服水分子的動(dòng)能，使得水結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，由此使凝固水的密度降低約9%。類(lèi)似地，在液態(tài)水中，水的氫鍵鍵結(jié)的強(qiáng)度增加使水分子之間的平均距離增加，這是隨著比容增加(即密度降低)而觀(guān)測(cè)到的。液體水的密度降低可以使溶解溶質(zhì)的擴(kuò)散性增強(qiáng)。因此，降低水密度的水性添加劑組分可以增強(qiáng)共溶解溶質(zhì)的擴(kuò)散性。
[0023]如本文所用的離液劑(chaotrope)是破壞水溶液中的氫鍵結(jié)網(wǎng)絡(luò)并且從而起降低水結(jié)構(gòu)作用的水性溶質(zhì)添加劑。與水分子相比，離液劑通常極性較小并且具有較弱的氫鍵鍵結(jié)勢(shì)能。離液劑可以?xún)?yōu)先與非極性溶質(zhì)和粒子鍵結(jié)并且從而增強(qiáng)非極性溶質(zhì)的溶解性。
[0024]如本文所用的穩(wěn)定劑(kosmotrope)是促進(jìn)水溶液中強(qiáng)且延伸的氫鍵鍵結(jié)網(wǎng)絡(luò)并且從而增強(qiáng)和/或穩(wěn)定亞微米級(jí)結(jié)構(gòu)的水分子相互作用的溶質(zhì)。氫鍵鍵結(jié)化學(xué)勢(shì)大于水和/或偶極矩大于水的穩(wěn)定劑可以增強(qiáng)水分子之間的氫鍵鍵結(jié)網(wǎng)絡(luò)。另外，通過(guò)強(qiáng)化水合結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定劑可以增強(qiáng)分子表面處的水合相互作用，所述分子表面可能包括分子之間的結(jié)合位點(diǎn)。因此，穩(wěn)定劑可以用作水溶液添加劑以穩(wěn)定分子相互作用。
[0025]另外，穩(wěn)定劑可以增強(qiáng)所溶解的共溶質(zhì)的有效化學(xué)活性。水分子之間的氫鍵鍵結(jié)相互作用強(qiáng)度的增加使得水采用密度較低并且比容較高的較開(kāi)放結(jié)構(gòu)。因此，通過(guò)使得密度降低，將穩(wěn)定劑添加到水溶液中可以增強(qiáng)一種或多種所溶解的共溶質(zhì)物質(zhì)或化合物的擴(kuò)散性。增強(qiáng)溶質(zhì)物質(zhì)或化合物的擴(kuò)散性可以增強(qiáng)它的反應(yīng)性、化學(xué)勢(shì)、有效濃度以及可用性。
[0026]如本文中所論述，包合物組分是兩性碳水化合物，其具有親水性且與水強(qiáng)力地氫鍵鍵結(jié)的外表面以及親水性較小的內(nèi)表面。包合物的內(nèi)表面可以選擇性結(jié)合相對(duì)于水具有非極性或親水性較小的分子結(jié)構(gòu)。
[0027]如本文所用的包涵復(fù)合物是兩種或兩種以上化合物之間形成的化學(xué)復(fù)合物，其中第一化合物(也稱(chēng)為主體)具有限定部分封閉空間的結(jié)構(gòu)，第二化合物(也稱(chēng)為客體)的分子納入所述部分封閉空間內(nèi)并且與第一化合物結(jié)合。主體分子可以稱(chēng)為包合物，并且可以可逆地或不可逆地結(jié)合客體分子。
[0028]如本文所用的生物細(xì)胞是活有機(jī)體的自我復(fù)制功能代謝單元，其可以單細(xì)胞有機(jī)體的形式或以多細(xì)胞有機(jī)體中的子單元的形式存活，并且包含含有相互作用的生物分子(例如蛋白質(zhì)、核酸以及糖)的功能網(wǎng)絡(luò)的脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)。生物細(xì)胞包括原核細(xì)胞、真核細(xì)胞以及從多細(xì)胞有機(jī)體解離的細(xì)胞，其可以包括預(yù)先衍生自多細(xì)胞有機(jī)體的培養(yǎng)細(xì)胞。
[0029]如本文所用的生物細(xì)胞系統(tǒng)是生物細(xì)胞和/或子細(xì)胞基本組分的功能上互連的網(wǎng)絡(luò)，其可以包括活細(xì)胞、非活細(xì)胞、細(xì)胞器和/或生物分子。
[0030]如本文所用的生 物活性分子是在生物細(xì)胞系統(tǒng)中具有功能活性的分子化合物。
[0031]如本文所用的生物分子是由生物細(xì)胞合成的分子化合物。生物分子包括通常由細(xì)胞合成的化合物，以及由基因工程化細(xì)胞合成的化合物，以及細(xì)胞衍生的化合物的化學(xué)合成拷貝。
[0032]如本文所用的生物分子表面是生物分子的外部原子邊界，其可以包括生物化學(xué)相互作用表面，例如結(jié)合位點(diǎn)。
[0033]如本文所用的細(xì)胞組分是生物細(xì)胞的功能元件，其包括生物分子、生物分子復(fù)合物、細(xì)胞器、聚合結(jié)構(gòu)、膜以及膜結(jié)合結(jié)構(gòu)，并且可以進(jìn)一步包括功能路徑和/或網(wǎng)絡(luò)，例如一系列分子事件。
[0034]物質(zhì)的密度是在指定溫度和壓力條件下所述物質(zhì)每單位體積的質(zhì)量。
[0035]物質(zhì)的比容是所述物質(zhì)每單位質(zhì)量的體積，其可以例如以m3/kg表示。物質(zhì)的比容等于所述物質(zhì)的密度的倒數(shù)。
[0036]如本文所用的生物活性組分是調(diào)節(jié)(增加或降低)生物細(xì)胞系統(tǒng)的活性的分子物質(zhì)。
[0037]如本文所用的生物活性劑是當(dāng)添加到生物細(xì)胞系統(tǒng)或細(xì)胞組分中時(shí)引起所述系統(tǒng)或所述組分的生物活性變化的物質(zhì)。
[0038]如本文所用的水的鍵結(jié)結(jié)構(gòu)是指保持和組織在液態(tài)和固態(tài)中水分子的取向的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。如本文所用的水結(jié)構(gòu)當(dāng)在既定溫度下水分子之間的氫鍵被強(qiáng)化時(shí)增強(qiáng)，而當(dāng)在既定溫度下水分子之間的氫鍵被減弱時(shí)降低。
[0039]如本文所用的細(xì)胞組分之間的相互作用是指生物分子表面之間的化學(xué)結(jié)合。此類(lèi)相互作用可以包括兩種生物分子(例如配位體和它的特定受體)之間的結(jié)合。或者，這種相互作用可以包括生物分子與細(xì)胞器(例如細(xì)胞膜)之間的結(jié)合。
[0040]如本文所用的細(xì)胞外信號(hào)是當(dāng)施加到細(xì)胞外部時(shí)可以調(diào)節(jié)(增加或降低)細(xì)胞活性的生物分子。細(xì)胞外信號(hào)可以與細(xì)胞質(zhì)(外部)膜的組分結(jié)合，或者可以穿過(guò)質(zhì)膜以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)活性。細(xì)胞外信號(hào)可以包括但不限于細(xì)胞外基質(zhì)組分；細(xì)胞膜組分，例如糖蛋白和糖脂；抗原；以及可擴(kuò)散生物分子，例如氧化氮。
[0041]如本文所用的細(xì)胞內(nèi)信使是生物細(xì)胞的內(nèi)部組分，其具有活性狀態(tài)并且以活性狀態(tài)充當(dāng)中間信號(hào)以將細(xì)胞外信號(hào)傳輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)標(biāo)靶中。
[0042]如本文所用的藥理學(xué)藥劑是與生物分子或生物分子復(fù)合物結(jié)合并且從而改變其活性的合成化學(xué)物質(zhì)。
[0043]本發(fā)明包括通過(guò)增強(qiáng)生物細(xì)胞系統(tǒng)的一種或多種組分的水合作用來(lái)增強(qiáng)所述細(xì)胞系統(tǒng)的活性的活性組合物。
[0044]優(yōu)選地，用于調(diào)節(jié)細(xì)胞水合作用的活性組合物包括增強(qiáng)水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的主要碳水化合物包合物組分。在一些實(shí)例中，活性組合物優(yōu)選地包括增強(qiáng)水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的主要碳水化合物包合物組分以及可以是生物活性劑的次要溶質(zhì)化合物。在一些實(shí)例中，活性組合物優(yōu)選地包括包涵復(fù)合物，其由包合物組分與可以是生物活性劑的形成復(fù)合物的化合物所形成。
[0045]生物細(xì)胞是多室結(jié)構(gòu)，包含化學(xué)活性水基腔室和脂質(zhì)基膜。細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和活性衍生自它們的生物分子組分( 例如脂質(zhì)、結(jié)構(gòu)蛋白、酶促蛋白、碳水化合物、鹽、核苷酸以及其它代謝和信號(hào)傳導(dǎo)生物分子)之間的高度選擇性化學(xué)鍵結(jié)締合。生物分子鍵結(jié)的強(qiáng)度和特異性反映鍵結(jié)界面處的互補(bǔ)化學(xué)拓?fù)洹ＳH水性和/或疏水性表面通?？刂粕锓肿渔I結(jié)界面的化學(xué)拓?fù)洹Ｔ谒韵到y(tǒng)中，疏水性和親水性相互作用實(shí)質(zhì)上由濃度超出50M的水分子的競(jìng)爭(zhēng)性水合相互作用驅(qū)動(dòng)。
[0046]如本文所用的細(xì)胞水合作用是指水分子與細(xì)胞系統(tǒng)中生物分子組分之間的相互作用。細(xì)胞水合作用可以通過(guò)改變水分子與生物分子表面之間的氫鍵鍵結(jié)的強(qiáng)度和/或動(dòng)力學(xué)來(lái)調(diào)節(jié)。
[0047]調(diào)節(jié)水結(jié)構(gòu)的水溶液添加劑可以通過(guò)調(diào)節(jié)生物分子結(jié)合表面的水合作用來(lái)改變細(xì)胞組分之間結(jié)合的強(qiáng)度、動(dòng)力學(xué)和/或特異性。舉例來(lái)說(shuō)，增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑水性添加劑可以改變所分泌的細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)因子與位于所述因子的潛在標(biāo)靶細(xì)胞的質(zhì)膜中的同源受體之間結(jié)合的強(qiáng)度、動(dòng)力學(xué)和/或特異性，并且因此使細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果產(chǎn)生偏差。
[0048]適合作為根據(jù)本發(fā)明的細(xì)胞水合作用的活性組分的包合物包括直鏈淀粉和環(huán)糊精。直鏈淀粉是具有D-葡萄糖單元的線(xiàn)性多糖。如圖1中所示，環(huán)糊精是通過(guò)α (1-4)葡萄糖間鍵鍵聯(lián)的D-葡萄糖單元的巨環(huán)寡糖。直鏈淀粉和環(huán)糊精容易由水解淀粉大量制備。環(huán)糊精制備包括酶促轉(zhuǎn)化，最常使用由芽孢桿菌(Bacillus)菌株產(chǎn)生的酶環(huán)糊精-糖基轉(zhuǎn)移酶。
[0049]如圖2中所示，環(huán)糊精可以因環(huán)中所包括的葡萄糖單元的數(shù)目而不同。環(huán)糊精物質(zhì)包括0-環(huán)糊精(6個(gè)單元)、@-環(huán)糊精(7個(gè)單元)、Y -環(huán)糊精(8個(gè)單元)以及δ-環(huán)糊精(9個(gè)單元)。如本文所用的母體環(huán)糊精是天然的未化學(xué)衍生化的α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精以及Y -環(huán)糊精，分別具有18個(gè)(α -)、21個(gè)(β -)以及24個(gè)(Y -)游離的未經(jīng)修飾的羥基。
[0050]如圖3中示意性顯示，環(huán)糊精具有環(huán)形拓?fù)?，一種通常類(lèi)似截短錐體或末端開(kāi)放圓筒的一半的形狀。因此，環(huán)糊精可以描述為包括外部化學(xué)表面，其包括外表面和圓筒的邊緣；以及內(nèi)部化學(xué)表面，其圍繞內(nèi)部空穴(圓筒內(nèi)部)。
[0051]環(huán)糊精外表面包括高密度的與水H鍵結(jié)的親水性化學(xué)基團(tuán)。具體來(lái)說(shuō)，母體α -環(huán)糊精、β_環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精結(jié)構(gòu)的羥基全部集中于環(huán)糊精圓筒的末端處。更具體來(lái)說(shuō)，環(huán)糊精羥基(-0Η)化學(xué)基團(tuán)沿圓筒邊緣定位并且它們的取向在空間上是受限的?？梢苑Q(chēng)為主要OH基團(tuán)的位于葡萄糖位置C(6)處的羥基相對(duì)于環(huán)糊精圓筒的較窄開(kāi)放末端指向逆時(shí)針?lè)较?。可以稱(chēng)為次要羥基的位于葡萄糖位置C(2)處的羥基相對(duì)于環(huán)糊精圓筒的較寬開(kāi)放末端在順時(shí)針?lè)较蛏铣山嵌取?br> [0052] 環(huán)糊精羥基的高密度和受限取向在環(huán)糊精圓筒的兩個(gè)末端處均引起特別強(qiáng)的H鍵結(jié)表面。環(huán)糊精的物理化學(xué)分析和溶劑化模型化顯示鄰近環(huán)糊精的水分子具有固定位置和低角度(旋轉(zhuǎn))遷移率。有用地，圓筒直徑以及羥基數(shù)目不同的環(huán)糊精物質(zhì)在強(qiáng)結(jié)合水分子的數(shù)目和遷移率方面也不同。
[0053]環(huán)糊精化合物的H鍵結(jié)活性可以傳播到周?chē)越橘|(zhì)中。如圖4和圖5中所示，在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下引入規(guī)定水分子群中的環(huán)糊精分子的動(dòng)態(tài)模型化引起水在整個(gè)體積中的納秒重組。圖4描繪在引發(fā)混合模擬之后一皮秒(ps)時(shí)的群分布；圖5描繪在1000ps(I納秒)時(shí)同一群的再分布，其中水分子已采用較開(kāi)放結(jié)構(gòu)。
[0054]在一些實(shí)例中，環(huán)糊精可以通過(guò)穩(wěn)定劑活性充當(dāng)細(xì)胞水合作用的活性組分，穩(wěn)定劑活性增強(qiáng)水的鍵結(jié)結(jié)構(gòu)，其中水分子之間氫鍵鍵結(jié)的增強(qiáng)會(huì)調(diào)節(jié)生物分子表面的水合作用，并且從而改變細(xì)胞組分之間結(jié)合的強(qiáng)度、動(dòng)力學(xué)和/或特異性。
[0055]在一些實(shí)例中，環(huán)糊精可以通過(guò)穩(wěn)定劑活性充當(dāng)細(xì)胞水合作用的活性組分，穩(wěn)定劑活性增強(qiáng)水的鍵結(jié)結(jié)構(gòu)，其中水分子之間的較強(qiáng)氫鍵鍵結(jié)形成具有較低密度(即較高比容)的開(kāi)放水結(jié)構(gòu)，并且其中生物活性分子的擴(kuò)散速率增加。此類(lèi)實(shí)例可以包括可溶性生物活性分子，例如酶、酶底物、營(yíng)養(yǎng)物、代謝物、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞外信號(hào)、細(xì)胞內(nèi)信使或藥理學(xué)藥劑。
[0056]增加水中的擴(kuò)散速率的細(xì)胞水合作用的活性組分可以調(diào)節(jié)受生物活性組分的濃度變化速率限制的許多生物過(guò)程中的之一。舉例來(lái)說(shuō)，來(lái)自突觸間隙的神經(jīng)遞質(zhì)的消除通常是擴(kuò)散限制的，包括在哺乳動(dòng)物腦中谷氨酸鹽自興奮突觸的被動(dòng)分散以及由擴(kuò)散限制的乙酰膽堿酯酶引起的脊椎動(dòng)物神經(jīng)肌肉突觸處的乙酰膽堿的主動(dòng)分解代解。類(lèi)似地，電可刺激細(xì)胞(例如肌肉細(xì)胞)的活性通常是由擴(kuò)散限制的細(xì)胞內(nèi)第二信使信號(hào)鈣的濃度變化協(xié)調(diào)。
[0057]環(huán)糊精的細(xì)胞水合活性可以通過(guò)與復(fù)合物形成劑形成包涵復(fù)合物來(lái)調(diào)節(jié)(增強(qiáng)或降低)。缺乏羥基的環(huán)糊精內(nèi)表面與周?chē)原h(huán)境相比親水性較小，并且從而優(yōu)先結(jié)合具有低親水性和H鍵結(jié)勢(shì)能的共溶質(zhì)分子。
[0058]在由動(dòng)物攝入之后，增強(qiáng)間質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)流體的氫鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的碳水化合物包合物組合物可以改善細(xì)胞水合作用，包括細(xì)胞膜表面處的水合結(jié)構(gòu)以及促進(jìn)健康細(xì)胞功能的生物分子的溶劑化。改善的細(xì)胞水合作用可以通過(guò)例如增強(qiáng)溶質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物、廢產(chǎn)物、細(xì)胞因子、代謝物以及支持細(xì)胞功能、分化、修復(fù)、生長(zhǎng)以及存活的其它分子試劑的引進(jìn)、輸出和/或擴(kuò)散性以及通過(guò)穩(wěn)定易受損組織(例如肌肉和神經(jīng))中的細(xì)胞膜來(lái)支持健康細(xì)胞功能。
[0059]在一些實(shí)例中，由動(dòng)物攝入的碳水化合物包涵復(fù)合物可以增強(qiáng)水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)并且從而改善細(xì)胞水合作用和/或細(xì)胞組分的擴(kuò)散性。在一些實(shí)例中，由動(dòng)物攝入的碳水化合物包涵復(fù)合物可以解離以釋放游離(即非復(fù)合)環(huán)糊精包合物組分，其增強(qiáng)水的氫鍵結(jié)結(jié)構(gòu)并且從而改善細(xì)胞水合作用和/或細(xì)胞組分的擴(kuò)散性。在一些實(shí)例中，碳水化合物包涵復(fù)合物可以在不解離的情況下增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)并且改善細(xì)胞水合作用。在一些實(shí)例中，碳水化合物包涵復(fù)合物可以解離成用于增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)和細(xì)胞水合作用的包合物組分以及可以進(jìn)一步增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)和/或提供其它有益性質(zhì)(例如營(yíng)養(yǎng)或調(diào)味)的復(fù)合物形成劑。
[0060]本發(fā)明的碳水化合物包合物組合物可以以各種形式提供，包括形成固體粉末、片齊?、膠囊、囊片、顆粒、丸劑、薄片、粉末、速溶飲料粉末、泡騰粉或泡騰片。一些碳水化合物包合物組合物也可以形成或并入到水性飲料或其它食物產(chǎn)品中。此類(lèi)碳水化合物包合物組合物可以是包涵復(fù)合物，其在儲(chǔ)存期間保持相當(dāng)穩(wěn)定，使得包合物組分不會(huì)從復(fù)合物形成劑解離并且與降低復(fù)合物的穩(wěn)定劑活性并且從而降低它改善細(xì)胞水合作用的能力的另一化合物形成較強(qiáng)復(fù)合物。
[0061]本發(fā)明還提供改善動(dòng)物(例如人類(lèi))的細(xì)胞水合作用的方法。舉例來(lái)說(shuō)，一些方法可以包括(a)通過(guò)溶解由碳水化合物包合物組分和復(fù)合物形成劑形成的包涵復(fù)合物來(lái)制備飲料，所述復(fù)合物形成劑能夠在生理?xiàng)l件下從碳水化合物包合物組分解離，和(b)使動(dòng)物經(jīng)口攝入所述飲料，其后碳水化合物包合物組分從復(fù)合物形成劑解離并且調(diào)節(jié)細(xì)胞生物分子表面處氫鍵結(jié)水結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、程度以及動(dòng)力學(xué)。
[0062]1.碳水化合物包合物組合物
[0063]碳水化合物包合物`組分可以包括任何適合的碳水化合物，包括但不限于α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精、Y -環(huán)糊精；甲基化β -環(huán)糊精；2_羥丙基化β -環(huán)糊精；水溶性β -環(huán)糊精聚合物；部分乙酰化α-環(huán)糊精、環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精；乙基化α-環(huán)糊精、環(huán)糊精以及環(huán)糊精；羧基-烷基化0-環(huán)糊精--環(huán)糊精、環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精的季銨鹽；直鏈淀粉(例如乙?；辨湹矸?以及其混合物。
[0064]在優(yōu)選實(shí)施例中，碳水化合物包合物可以單獨(dú)基于增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑活性或基于其與其它溶質(zhì)的組合來(lái)選擇。優(yōu)選的環(huán)糊精穩(wěn)定劑可以包括α-環(huán)糊精、β_環(huán)糊精、Y -環(huán)糊精、2_羥丙基-環(huán)糊精、羧基甲基化-環(huán)糊精以及季銨-環(huán)糊精。
[0065]環(huán)糊精衍生物可以包括烷基化、羥基烷基化、烷氧基烷基化、乙酸化、季按鹽、竣基烷基化、麥芽糖基化以及葡萄糖基化衍生物。環(huán)糊精衍生物的烷基可以是直鏈或分支鏈的，可以具有一到三個(gè)碳的主鏈長(zhǎng)度，并且可以具有總共一到六個(gè)并且優(yōu)選地一到三個(gè)碳原子。環(huán)糊精衍生物的一些非限制性實(shí)例可以包括甲基化環(huán)糊精；2-羥丙基化β-環(huán)糊精；水溶性環(huán)糊精聚合物；部分乙?；?環(huán)糊精、環(huán)糊精和/或Y-環(huán)糊精；乙基化α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精和/或Y -環(huán)糊精；羧基烷基化β -環(huán)糊精；α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精和/或Y -環(huán)糊精的季銨鹽；以及這些衍生物的任何組合與一種或多種環(huán)糊精一起或組合的混合物。環(huán)糊精的示例性混合物可以包括分別約1:1:1到2:2:1的重量比范圍內(nèi)的α-環(huán)糊精、β_環(huán)糊精和/或Y-環(huán)糊精的組合。環(huán)糊精可以呈水合物晶形和/或非晶形，包括但不限于α-環(huán)糊精、β_環(huán)糊精和/或Y-環(huán)糊精的水合物和/或非晶形，以及其混合物。
[0066]如果碳水化合物包合物組合物呈固體形式，那么環(huán)糊精組分可以約10_90%w/w或約15-70%w/w或約15_60%w/w的濃度范圍存在。優(yōu)選地,環(huán)糊精組分可以約10_50%w/w或約15-40%w/w的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，環(huán)糊精組分可以約20-25%w/w的濃度范圍存在。
[0067]如果碳水化合物包合物組合物呈水性飲料形式，那么環(huán)糊精組分可以約0.01-75%w/v或約0.05-50%w/v或約0.l_25%w/v的濃度范圍存在。優(yōu)選地，環(huán)糊精組分可以約0.1-10%w/v的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，環(huán)糊精組分可以0.l-5%w/v的濃度范圍存在。
[0068]碳水化合物包合物組合物可以?xún)?yōu)選地包括能夠與多種復(fù)合物形成劑(例如氨基酸、維生素、調(diào)味劑、增味劑、著色劑等)形成包涵復(fù)合物的包合物。能夠結(jié)合復(fù)合物形成劑以形成包涵體的碳水化合物包合物組分的非排它性實(shí)例可以包括α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、
Y-環(huán)糊精、2-羥丙基-環(huán)糊精、羧基甲基化-環(huán)糊精、季銨-環(huán)糊精、直鏈淀粉、直鏈淀粉衍生物或這些物質(zhì)的任何所需混合物。
[0069]環(huán)糊精包合物組分可以基于它與所選復(fù)合物形成劑的所需結(jié)合性質(zhì)來(lái)進(jìn)一步選擇?？山邮艿沫h(huán)糊精的非限制性實(shí)例可以包括α-環(huán)糊精、β_環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精的市售和政府管理批準(zhǔn)形式。葡萄糖單元的數(shù)目決定空穴的內(nèi)部尺寸和它的體積，并且可能決定在與客體分子形成包涵復(fù)合物時(shí)的選擇性。所選復(fù)合物形成劑當(dāng)結(jié)合于主體環(huán)糊精或其它主體碳水化合物包合物時(shí)可以調(diào)節(jié)復(fù)合主體的物理化學(xué)性質(zhì)以增強(qiáng)它的穩(wěn)定劑活性。
[0070]如果包合物組分呈直鏈淀粉組分形式，那么直鏈淀粉組分可以含有以聚合度(DP)在DP=10-900并且更優(yōu)選地DP=20-200并且最優(yōu)選地DP=30-80范圍內(nèi)表示的葡萄糖單元。直鏈淀粉衍生物可以包括但不限于乙?；辨湹矸?。直鏈淀粉組分優(yōu)選地可以具有包括呈螺旋排列的α 1，4-鍵聯(lián)D-吡喃葡萄糖的結(jié)構(gòu)，所述螺旋排列會(huì)限定用于結(jié)合疏水性分子的中心空穴。舉例來(lái)說(shuō)，V-直鏈淀粉的A-淀粉螺旋和B-淀粉螺旋可以包括限定中心空穴的平行左向雙螺旋。直鏈淀粉包涵復(fù)合物的螺旋可以通過(guò)由主體-客體相互作用產(chǎn)生的疏水性力、鄰近直鏈淀粉的葡萄糖之間的分子間H鍵以及由鄰近螺旋圈形成的分子內(nèi)H鍵來(lái)穩(wěn)定化。參見(jiàn)辛瑞奇W.(HinrichS，W.)等人，“在原子分辨率下的直鏈淀粉反向平行雙螺JiE (An Amylose Antiparallel Double Helix at Atomic Resolution)，，，科學(xué)(Science)，(1987),238(4824):205_208，其全部公開(kāi)內(nèi)容出于所有目的以引用的方式并入在此。直鏈淀粉包合物組分可以用于與具有低分子量的復(fù)合物形成劑(例如調(diào)味劑、著色劑、維生素、氨基酸和/或胺的非限制性實(shí)例)形成包涵復(fù)合物。
[0071]如果含有直鏈淀粉包合物組分的組合物呈固體形式，那么直鏈淀粉組分優(yōu)選地可以約10-90%w/w或約15-70%w/w或約15-60%w/w的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，直鏈淀粉組分可以約10-50%w/w或約15-40%w/w的濃度范圍存在。最優(yōu)選地,直鏈淀粉組分可以約20-25%w/w的濃度范圍存在。如果含有直鏈淀粉包合物組分的組合物呈水性飲料形式，那么直鏈淀粉組分優(yōu)選地可以約0.l-75%w/v或約l-50%w/v或約l_25%w/v的濃度范圍存在。
[0072]I1.復(fù)合物形成劑
[0073]在一些實(shí)例中，本文中所公開(kāi)的包合物組合物可以任選地含有復(fù)合物形成劑，所述復(fù)合物形成劑可以包括一種或多種氨基酸、維生素、調(diào)味劑、增味劑和/或其它營(yíng)養(yǎng)組分以及這些試劑的組合或混合物。碳水化合物包合物組合物可以進(jìn)一步包括一種或多種碳酸化形成組分以便用于形成飲料產(chǎn)品。
[0074]復(fù)合物形成劑可以與包合物組分強(qiáng)力復(fù)合以便增強(qiáng)穩(wěn)定劑活性并且從而影響細(xì)胞水合作用。或者，這些試劑可以與包合物組分微弱復(fù)合以便具有從其解離的能力以便允許游離包合物組分增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)。
[0075]適用于與本發(fā)明的碳水化合物包合物組合物形成包涵復(fù)合物的氨基酸的非限制性實(shí)例可以包括天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、谷氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、茶氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、丙氨酸、纈氨酸、酪氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、天冬酰胺、絲氨酸、賴(lài)氨酸、組氨酸、鳥(niǎo)氨酸、甲硫氨酸、肉堿、氨基丁酸(α-異構(gòu)體、異構(gòu)體以及Y-異構(gòu)體)、谷酰胺、羥基脯氨酸、牛磺酸、正纈氨酸、肌氨酸、其鹽以及其混合物。還包括這些氨基酸的N-烷基C1-C3和N-?；疌1-C3S生物，以及所述氨基酸或其衍生物中任一者的混合物?？梢耘c環(huán)糊精一起包括在內(nèi)以增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)和細(xì)胞水合作用的優(yōu)選復(fù)合物形成氨基酸包括L-精氨酸、L-賴(lài)氨酸、N-甲基-賴(lài)氨酸以及L-肉堿。
[0076]維生素的非限制性實(shí)例可以包括尼克酰胺(nicotinamide)(維生素B3)、煙酰胺、煙酸、鹽酸吡唆醛(維生?B6)、抗壞血酸、可食用抗壞血酸基酯、核黃素、吡唆醇、硫胺、維生素&、葉酸、葉酸鹽、蝶?；?L-谷氨酸、蝶?；?L-谷氨酸鹽、其鹽以及其混合物。與環(huán)糊精一起包括在內(nèi)以增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)和細(xì)胞水合作用的優(yōu)選維生素可以包括尼克酰胺以及煙酰胺。
[0077]調(diào)味劑的非限制性實(shí)例可以包括蘋(píng)果、杏、香蕉、葡萄、黑醋栗、樹(shù)莓、桃、梨、菠蘿、李子、橙以及香草調(diào)味劑。調(diào)味劑相關(guān)化合物的實(shí)例包括乙酸丁酯、異戊酸丁酯、丁酸烯丙酯、戊酸戊酯、乙酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸戊酯、麥芽酚、乙酸異戊酯、乙基麥芽酚、異麥芽酚、雙乙?；⒈嵋阴?、鄰氨基苯甲酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸戊酯以及戊酸戊酯?？梢赃x擇調(diào)味劑以使得它與所選環(huán)糊精組分以約10到800M—1、優(yōu)選地30到150M—1并且更優(yōu)選地40到100M-1范圍內(nèi)的結(jié)合常數(shù)微弱結(jié)合。
[0078]其它味道改善 組分的非限制性實(shí)例可以包括多元醇添加劑，例如赤蘚糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、山梨醇、乳糖醇、木糖醇、肌醇、異麥芽糖、丙二醇、甘油(丙三醇)、蘇糖醇、半乳糖醇、帕拉金糖(palatinose)、還原異麥芽寡糖、還原木寡糖、還原龍膽寡糖、還原麥芽糖漿以及還原葡萄糖漿。
[0079]著色劑的非限制性實(shí)例可以包括已知具較大水溶性和較小親脂性的著色劑。具有那些性質(zhì)的著色劑的實(shí)例是甜菜紅色素(betalain),例如甜菜花青素(betacyanin)和甜菜黃素(betaxanthin),包括仙人掌黃素(vulgaxanthin)、紫茉莉黃素(miraxanthin)、馬齒覓黃素(portulaxanthin)以及梨果仙人掌黃素(indicaxanthin);花色素，例如橙苷色素(aurantinidin)、矢車(chē)菊色素(cyanidin)、飛燕草色素(delphinidin)、歐天芥菜色素(europinidin)、木犀草素(luteolinidin)、天竺葵色素(pelargonidin)、錦葵色素(malvidin)、茍藥色素(peonidin)、牽?；ㄉ?petunidin)以及松香色素(rosinidin)；以及這些花色素的所有相應(yīng)花色素苷(或糖苷)；以及姜黃型著色劑，包括酚系類(lèi)姜黃素，例如姜黃素、去甲氧基姜黃素以及雙去甲氧基姜黃素。
[0080]所有以上氨基酸、維生素、調(diào)味劑以及相關(guān)化合物的實(shí)例均可以呈適當(dāng)鹽或水合物形式。
[0081]可以選擇復(fù)合物形成劑以與所選的包合物組分形成包涵復(fù)合物。復(fù)合物形成劑可以與在包合物分子的空穴中作為客體分子的包合物組分結(jié)合，和/或可以形成所謂的外球復(fù)合物，其中所選弱復(fù)合物形成劑與處于或圍繞包合物邊緣的一個(gè)位置與包合物分子結(jié)合。舉例來(lái)說(shuō)，所選弱復(fù)合物形成劑可以在環(huán)糊精環(huán)面邊緣處的主要和/或次要羥基處或圍繞這些羥基與環(huán)糊精分子結(jié)合。一些與所選環(huán)糊精形成外球復(fù)合物的復(fù)合物形成劑可以通過(guò)掩蔽水中兩個(gè)相鄰環(huán)糊精分子之間形成的分子間氫鍵來(lái)降低或防止溶解的水合環(huán)糊精分子的自我聚集。
[0082]如果碳水化合物包合物組合物呈固體形式，那么復(fù)合物形成劑可以約l_50%w/w的濃度范圍存在。優(yōu)選地，復(fù)合物形成劑可以約l_40%w/w或約l-25%w/w的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，復(fù)合物形成劑可以約5-15%w/w的濃度范圍存在。
[0083]如果碳水化合物包合物組合物呈水性飲料形式，那么復(fù)合物形成劑可以約0.l-25%w/v或約l-20%w/v的濃度范圍存在。優(yōu)選地，復(fù)合物形成劑可以約l_15%w/v或約l-10%w/v或約3-8%w/v的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，復(fù)合物形成劑可以約5-8%w/v的濃度范圍存在。
[0084]II1.包涵復(fù)合物
[0085]如上文所提到，包涵復(fù)合物可以包括與一種或多種復(fù)合物形成劑復(fù)合的包合物主體分子。呈固體產(chǎn)物(例如固體粉末或片劑)形式的包涵復(fù)合物與基本上含有相同組分但不預(yù)先形成包涵復(fù)合物的固體組合物相比可以展現(xiàn)一些獨(dú)特性質(zhì)。包涵復(fù)合物基本上是具有包合物分子與弱復(fù)合物形成劑分子之間形成的非共價(jià)氫鍵的化學(xué)實(shí)體。呈固體形式的包涵復(fù)合物具有解離成用于增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)的包合物組分和復(fù)合物形成劑的潛力，當(dāng)包涵復(fù)合物例如在溶解于水性飲料中之后或在攝入之后被引入水性環(huán)境中時(shí)，所述復(fù)合物形成劑可以進(jìn)一步增強(qiáng)水結(jié)構(gòu)或提供其它有益性質(zhì)，例如營(yíng)養(yǎng)或調(diào)味。
[0086]當(dāng)呈固體產(chǎn)物形式時(shí)，包合物組分以及一種或多種類(lèi)型的復(fù)合物形成劑可以如上文所述實(shí)質(zhì)上呈包涵復(fù)合物形式。`優(yōu)選地，超過(guò)約25%的包合物組分與一種或多種類(lèi)型的復(fù)合物形成劑以包涵復(fù)合物形式復(fù)合。逐漸更優(yōu)選地使超過(guò)35%、45%、50%、60%、70%、80%、90%以及95%的包合物組分復(fù)合。
[0087]IV.碳酸化形成組分
[0088]一些包合物組合物可以包括在溶解到水性環(huán)境中之后產(chǎn)生碳酸化作用或泡騰現(xiàn)象的碳酸化形成組分。碳酸化形成組分有利地可以抑制包合物分子的自我聚集，從而增加用于結(jié)構(gòu)化水并且增強(qiáng)細(xì)胞水合作用的包合物表面積。
[0089]碳酸化形成組分的非限制性實(shí)例可以包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀以及碳酸氫鉀。優(yōu)選的碳酸化形成組分可以包括碳酸鈉和碳酸氫鈉。
[0090]如果碳水化合物包合物組合物呈固體形式，那么碳酸化形成組分可以約l-60%w/w或約5-60%w/w的濃度范圍存在。優(yōu)選地，碳酸化形成組分可以約5-45%w/w或10_45%w/w的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，碳酸化形成組分可以約10-15%w/w的濃度范圍存在。
[0091]如果碳水化合物包合物組合物呈水性飲料形式，那么碳酸化形成組分可以約
1-30%w/v或約l-25%w/v的濃度范圍存在。優(yōu)選地，碳酸化形成組分可以約2-15%w/v或
2-10%w/v的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，碳酸化形成組分可以約2-5%w/v的濃度范圍存在。
[0092]V.其它組分
[0093]一些組合物可以包括影響組合物的味道和/或營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的其它組分。這些其它組分可以包括但不限于以下一或多者:調(diào)味添加劑、營(yíng)養(yǎng)成分和/或在調(diào)配物中充當(dāng)防止包合物聚集的添加劑的各種羥基酸。此類(lèi)其它組分的非限制性實(shí)例可以包括檸檬酸、抗壞血酸、氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、檸檬酸鉀、氯化銪(EuC13)、氯化釓(GdCl3)、氯化鋱(TbCl3)、硫酸鎂、礬、氯化鎂、麥芽糊精、磷酸的一元、二元、三元鈉鹽或鉀鹽(例如無(wú)機(jī)磷酸鹽)、鹽酸鹽(例如無(wú)機(jī)氯化物)、硫酸氫鈉。防止環(huán)糊精聚集的羥基酸的非限制性實(shí)例可以包括異檸檬酸、檸檬酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、蘇糖酸、其鹽以及其混合物。這些羥基酸還可以展現(xiàn)一些營(yíng)養(yǎng)益處。可以使用的其它任選組分(例如味道添加劑)的其它非限制性實(shí)例包括適合的有機(jī)鹽，例如氯化膽堿、海藻酸鈉鹽(海藻酸鈉)、葡糖庚酸鈉鹽、葡糖酸鈉鹽(葡糖酸鈉)、葡糖酸鉀鹽(葡糖酸鉀)、鹽酸胍、鹽酸葡糖胺、鹽酸胺氯吡脒、谷氨酸單鈉(MSG)、腺苷單磷酸鹽、葡糖酸鎂、酒石酸鉀(單水合物)以及酒石酸鈉(二水合物)。
[0094]優(yōu)選的其它組分可以包括例如檸檬酸、抗壞血酸以及麥芽糊精。
[0095]如果碳水化合物包合物組合物呈固體形式，那么一種或多種其它組分各自可以約l-30%w/w或約l-25%w/w的濃度范圍存在。優(yōu)選地，一種或多種其它組分各自可以約
l-20%w/w或l-15%w/w的濃度范圍存在。更優(yōu)選地,一種或多種其它組分各自可以約2-5%w/w的濃度范圍存在。
[0096]如果碳水化合物包合物組合物呈水性飲料形式，那么一種或多種其它組分可以約l_20%w/v或約l_15%w/v的濃度范圍存在。優(yōu)選地,一種或多種其它組分可以約l_10%w/v或l-5%w/v的濃度范圍存在。更優(yōu)選地，一種或多種其它組分可以約l_3%w/v的濃度范圍存在。
[0097]V1.組分比率
[0098]除以上關(guān)于可以用于本文中所公開(kāi)的碳水化合物包合物組合物中的各種組分的類(lèi)型和量的描述之外，另外應(yīng) 注意還可以描述這些組分的相對(duì)量。優(yōu)選地，包合物組分與復(fù)合物形成劑的重量比可以在約5:1到1:10范圍內(nèi)，更優(yōu)選地可以在約2:1到1:5范圍內(nèi)，更優(yōu)選地可以在約2:1到1:2范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地可以在約1:1到1:2范圍內(nèi)。
[0099]關(guān)于其它可能的組分，例如調(diào)味組分、碳酸化形成組分以及上文所描述的其它組分，包合物組分與其它組分中每一者的重量比分別可以在約25:1到1:25或約10:1到1:10或約5:1到1:5或任選地約2:1到1:2以及1:1的范圍內(nèi)。
[0100]VI1.優(yōu)選實(shí)施例
[0101]本文中所公開(kāi)的碳水化合物包合物組合物的優(yōu)選實(shí)施例是以說(shuō)明形式提供，并且不打算以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0102]實(shí)例I
[0103]環(huán)糊精對(duì)水結(jié)構(gòu)的分子動(dòng)力學(xué)的影響
[0104]使用HyperChcm? 5.11軟件(來(lái)自佛羅里達(dá)州蓋恩斯維爾的超立方公司(HyperCube Inc, Gainesville, FL))產(chǎn)生模擬的水溶劑化環(huán)糊精分子系統(tǒng),其中輸入?yún)?shù)來(lái)源于由林德納(Lindner)和桑格(Saenger)報(bào)導(dǎo)的環(huán)庚-直鏈淀粉十二水合物包合物(或β -環(huán)糊精)的單晶分析(參見(jiàn):碳水化合物研究(Carbohydr.Res.) , 99:103, 1982),并且使用一共含有984個(gè)水分子的水周期性溶劑箱(3.1X3.1X3.1nm3)。使用TinkerFFE4.2 (用于分子設(shè)計(jì)的TINKER軟件工具，版本5.0，杰伊威廉邦德(Jay William Ponder)，密蘇里州圣路易斯的華盛頓大學(xué)(Washington University, St.Louis, MO))將分子轉(zhuǎn)化和原子類(lèi)型調(diào)節(jié)到適當(dāng)格式。使用Linux x86-64操作系統(tǒng)(Slamd64vl2.2)在對(duì)截短牛頓-拉普森方法(Newton-Raphson method)預(yù)先最佳化之后，用Tinker5.0軟件執(zhí)行分子力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算。
[0105]使用MM3力場(chǎng)分子力學(xué)軟件在恒溫(298K)下以0.1飛秒(fsec)步長(zhǎng)持續(xù)120皮秒(psec)進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬。通過(guò)每100，000步(等效于IOpsec經(jīng)過(guò)時(shí)間)傾卸中間體結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生記錄。
[0106]觀(guān)察結(jié)果:
[0107]在每一次模擬的時(shí)間零時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)水溶劑箱含有一個(gè)環(huán)糊精包合物分子以及984個(gè)水分子的均勻分布群。圖4和圖5顯示在一次代表性模擬期間在特定經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)溶劑箱中心部分的圖示。應(yīng)了解，水分子位置和取向以(彎曲)棒表示，而環(huán)糊精以范德華斯表面(van der Waals surface)表示。另外應(yīng)了解，圖4和圖5描繪溶劑箱的一個(gè)體積，并且因此將三維分子分布?jí)嚎s成兩維。
[0108]圖4顯示在模擬的Ipsec經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)溶劑箱的中心部分。具體來(lái)說(shuō),在Ipsec經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)，與β -環(huán)糊精緊鄰的水分子已通過(guò)與環(huán)糊精氫鍵鍵結(jié)獲得相對(duì)靜態(tài)(穩(wěn)定)位置。此類(lèi)水分子可以稱(chēng)為第一水合層。然而，溶劑箱中大多數(shù)水分子的分布大體上保持與起始分布(前l(fā)psec)類(lèi)似，其為未結(jié)構(gòu)化的。
[0109]圖5顯不1000psec (即Insec)經(jīng)過(guò)時(shí)間之后的模擬。在1000psec時(shí)，與β-環(huán)糊精緊鄰的水分子繼續(xù)占據(jù)相對(duì)靜態(tài)(穩(wěn)定)位置。然而，與Ipsec (圖4)相比，超出第一水合層的水分子已獲得較開(kāi)放微結(jié)構(gòu)。
[0110]在不存在圖4和圖5中所包括的透視陰影細(xì)節(jié)的情況下可以較容易地觀(guān)測(cè)到水結(jié)構(gòu)的差異。圖6顯示圖4 (左側(cè)，標(biāo)記為lpsec)和圖5 (右側(cè)，標(biāo)記為1000psec)中所示的水分子分布的替代視圖，這些替代視圖是通過(guò)以下方法產(chǎn)生:在Photoshop9.0(奧多比公司(Adobe, Inc))中打開(kāi)具有256灰度(8位)的圖4和圖5的圖像文件，調(diào)節(jié)到300dpi，在灰度207下閾值化；使用圓圈選擇工具將圖像裁減為相同的外環(huán)直徑，并且用黑色(灰度O)填充外部方形角，并且接著進(jìn)一步裁減以使僅僅包括環(huán)糊精分子的內(nèi)環(huán)變黑。對(duì)比較圖像相同地應(yīng)用外環(huán)和內(nèi)環(huán)尺寸。所得閾值化圖示定性地顯示在lOOOpsec時(shí)圍繞中心(封閉)環(huán)糊精分子的水分子具有較開(kāi)放和協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)(例如圖6的右側(cè)圖)。
[0111]為定量評(píng)估圖4-6中所呈現(xiàn)的水的微結(jié)構(gòu)的變化，通過(guò)測(cè)量穿過(guò)所描繪體積的開(kāi)放路徑來(lái)粗略估計(jì)分子密度，這是一種與平均自由路徑分析類(lèi)似的方法，在平均自由路徑分析中在規(guī)定體積的分子物質(zhì)中平均自由路徑與分子密度成反比關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，水分子之間的開(kāi)放路徑由白色像素元素顯示，而體積中開(kāi)放路徑的數(shù)目容易使用Photoshop9.0的直方圖工具計(jì)算白色像素元素的數(shù)目來(lái)定量。應(yīng)用于圖6的圖，lOOOpsec經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)的開(kāi)放路徑與Ipsec經(jīng)過(guò)時(shí)間時(shí)的開(kāi)放路徑相比計(jì)算得到增加2%的測(cè)量值。為進(jìn)行比較，凝固純水使得密度降低9%。因?yàn)槁窂介L(zhǎng)度與分子密度成反比，所以分析表明所溶解的環(huán)糊精通過(guò)增強(qiáng)水分子的組織化來(lái)降低水溶液密度。
[0112]總的來(lái)說(shuō)，結(jié)果表明環(huán)糊精的外表面羥基與水分子之間的快速(psec)氫鍵鍵結(jié)的粘連之后，水分子再取向在整個(gè)溶劑箱中較慢(納秒)傳播，從而產(chǎn)生較開(kāi)放的水結(jié)構(gòu)。所測(cè)量的結(jié)果進(jìn)一步表明環(huán)糊精可以充分增強(qiáng)在周?chē)泽w積中水分子之間的氫鍵鍵結(jié)，從而使得水密度降低。[0113]實(shí)例2
[0114]通過(guò)IR光譜法檢測(cè)的環(huán)糊精添加劑對(duì)水鍵結(jié)的影響
[0115]水的物理微結(jié)構(gòu)研究、水-糖相互作用以及對(duì)于糖對(duì)增強(qiáng)和降低水結(jié)構(gòu)的影響的檢測(cè)優(yōu)先使用紅外(IR)光譜法并且特別是近紅外(NIR)光譜法，如例如由塞格坦(Segtan)等人(參見(jiàn):分析化學(xué)(Anal.Chem.) 2001; 73，3153-3161)和 R.詹賈科莫(R.Giangiacomo)(參見(jiàn):食物化學(xué)(Food Chemistry)，2006，96.3.371-379.)所報(bào)導(dǎo)。
[0116]在近紅外和中紅外范圍內(nèi)使用IR光譜法分析純水和含有環(huán)糊精化合物的相同水的溶液中的水合鍵能。為記錄整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的線(xiàn)性信號(hào)，使用短光程比色皿使因水吸收造成的衰減最小化。
[0117]NIR范圍光譜是在FOSS NIR系統(tǒng)公司6500光譜儀和使用lmm-es比色皿的樣品運(yùn)送模塊(STM)上記錄。使用硫化鉛(PbS)檢測(cè)器和Vision2.51軟件(2001 ;F0SSNIR系統(tǒng)公司)收集1100-2498nm的透射光譜。
[0118]使用珀金-埃爾默(Perkin-Elmer)Spectrum400FT-NIR/FT-1R光譜儀和 UATR (通用衰減全反射；ZnSe-金剛石晶體，IX平頂板)樣品處理單元來(lái)獲得跨越2500_15385nm(以4000-650cm^形式報(bào)導(dǎo))的光譜。在24°C下使用三甘氨酸-硫酸鹽(TGS )檢測(cè)器和SpectrumES6.3.2軟件(珀金埃爾默，2008)執(zhí)行測(cè)量。
[0119]在本發(fā)明研究中使用三種水樣。第一水樣(USA I)獲自美國(guó)(U.S.)并且通過(guò)反滲透、碳過(guò)濾、紫外光曝露、膜過(guò)濾到0.2絕對(duì)微米以及臭氧化來(lái)純化。第二水樣(USA II)也獲自美國(guó)。第三水樣(BP I)獲自匈牙利布達(dá)佩斯(Budapest, Hungary)。毛細(xì)管電泳顯示在三種水之間濃度不同的類(lèi)似離子組分。
`[0120]以0.1%-5%w/v的濃度范圍將以下環(huán)糊精添加到上述水樣中:
[0121]α -環(huán)糊精(α CD也表示為ACD)，批號(hào)CYL-2322。
[0122]β -環(huán)糊精(β CD 也表示為 BCD)，批號(hào) CYL-2518/2。
[0123]Y-環(huán)糊精(YCD也表示為GCD)，批號(hào)CYL-2323。
[0124]2-羥丙基-β -環(huán)糊精(HP β CD，HPBCD)，DS*=3.5，批號(hào) CYL-2232。
[0125]2-羥丙基-Y-環(huán)糊精(HPCD，HPGCD)，DS*=4.8，批號(hào) CYL-2258。
[0126]羧甲基-β-環(huán)糊精(CMBCD)，批號(hào)CYL-2576。
[0127]季按_ β _ 環(huán)糊精(QABCD)。
[0128]對(duì)于一些實(shí)例，在環(huán)糊精與包括氨基酸L-精氨酸和L-肉堿以及維生素?zé)燉０?也稱(chēng)為尼克酰胺)的復(fù)合物形成生物活性劑之間形成各種包涵復(fù)合物。所有試劑均為分析純的。對(duì)于一些實(shí)例，以游離形式和或者以環(huán)糊精-復(fù)合(以分子形式包覆)形式添加L-精氨酸和尼克酰胺，以評(píng)估環(huán)糊精和生物活性劑的獨(dú)立活性和互相依賴(lài)的活性。呈游離形式以及呈環(huán)糊精包涵復(fù)合物形式的以上添加劑的濃度在0.1%到5.0%w/v范圍內(nèi)。
[0129]觀(guān)察結(jié)果:
[0130]圖7顯示波長(zhǎng)區(qū)域900-1200nm的二階導(dǎo)數(shù)NIR光譜。結(jié)果顯示水鍵結(jié)相互作用因添加QAB⑶而得到顯著調(diào)節(jié)，并且因添加CMB⑶和HPB⑶而進(jìn)一步得到顯著調(diào)節(jié)。
[0131]圖8顯示針對(duì)1200-1500nm顯示的二階導(dǎo)數(shù)NIR光譜。結(jié)果顯示水鍵結(jié)相互作用因添加QAB⑶和HPB⑶而得到顯著調(diào)節(jié)，并且因添加CMB⑶而進(jìn)一步得到顯著調(diào)節(jié)。
[0132]圖9顯示針對(duì)1620_1710nm顯示的二階導(dǎo)數(shù)NIR光譜。結(jié)果顯示水鍵結(jié)相互作用因添加CMB⑶、QAB⑶以及HPB⑶而得到顯著調(diào)節(jié)。
[0133]圖10顯示針對(duì)2170-2370nm顯示的二階導(dǎo)數(shù)NIR光譜。結(jié)果顯示水鍵結(jié)相互作用因添加CMB⑶和HPB⑶而得到顯著調(diào)節(jié)，并且因添加QAB⑶而進(jìn)一步得到顯著調(diào)節(jié)。
[0134]如圖7-10中所示，添加環(huán)糊精會(huì)改變水性介質(zhì)的分子鍵結(jié)相互作用。特別提及圖9，波長(zhǎng)范圍1620-1770nm內(nèi)的細(xì)化NIR光譜導(dǎo)數(shù)顯示碳?xì)滏I相關(guān)改變與環(huán)糊精添加劑的CH3-CH2-和CH-基團(tuán)有關(guān)。在每一個(gè)由環(huán)糊精處理的水樣中出現(xiàn)的顯著光譜變化表明受到調(diào)節(jié)的氫鍵微結(jié)構(gòu)決定主體水中的群集系統(tǒng)。這種影響在用帶電荷的季銨-β_環(huán)糊精(QAB⑶)處理的水樣中最大，如例如圖9和圖10中所示。
[0135]實(shí)例3
[0136]植物胚芽發(fā)芽的加速
[0137]使用關(guān)于實(shí)例2所描述的USA 1、USA II以及BP I水使小麥種子(普通小麥(Triticum aestivum))發(fā)芽。將使用未補(bǔ)充(對(duì)照)水時(shí)的發(fā)芽率與使用不同地補(bǔ)充有環(huán)糊精組分和/或生物活性劑作為細(xì)胞水合作用的活性組分的相同水的發(fā)芽率相比。對(duì)于每一條件，在保持在25°C下的皮氏類(lèi)型培養(yǎng)皿(Petr1-type dish)中在12小時(shí)明/暗循環(huán)中使十個(gè)種子與水連續(xù)接觸。在接種后I天到6天時(shí)記錄光度計(jì)圖像。計(jì)算發(fā)芽種子的百分比并且比較隨時(shí)間和所施加的添加劑濃度的變化。
[0138]用于種子發(fā)芽的水樣是在不具有添加劑的情況下單獨(dú)使用或含有環(huán)糊精或含有環(huán)糊精與L-精氨酸或與尼克酰胺(兩者均獲自密蘇里州圣路易斯的西格馬化學(xué)公司(Sigma Chemical C0.; St.Louis, MO))或與 L-肉喊(來(lái)自瑞士龍沙 AG (LonzaAG; Switzerland))的包合物包涵復(fù)合物。添加劑是以0.1和5.% (w/v)包括在內(nèi)。添加劑溶液是在發(fā)芽開(kāi)始當(dāng)天新鮮制備的。
[0139]母體環(huán)糊精0-環(huán)糊精 (八^)、β-環(huán)糊精(B⑶)以及Y-環(huán)糊精(G⑶)是獲自瓦克化學(xué)(Wacker Chemie)(德國(guó)慕尼黑(Munich, Germany))。以下衍生化環(huán)糊精是獲自塞克羅實(shí)驗(yàn)室有限公司(Cyclolab Ltd.)(匈牙利布達(dá)佩斯(Budapest, Hungary)):輕丙基化-β -環(huán)糊精(DS約為3 ) (HPB⑶)、羧基甲基化-β -環(huán)糊精(DS約為3.5 ) (CMB⑶)、氯化
2-羥基-3-Ν，Ν，Ν-三甲基氨基)丙基-β-環(huán)糊精(DS約為3.6) (QABCD)。
[0140]觀(guān)察結(jié)果
[0141]以萌芽種子的百分比定量在相同條件下對(duì)照和添加劑改質(zhì)的水中的發(fā)芽動(dòng)力學(xué)。關(guān)于每一參數(shù)，每一次測(cè)定均由100個(gè)種子組成。結(jié)果報(bào)導(dǎo)于下表1和圖11-13中。
[0142]Α)環(huán)糊精/L-Arg包涵復(fù)合物增強(qiáng)種子發(fā)芽。
[0143]表1
[0144]
【權(quán)利要求】
1.一種與包括具有生物分子表面的生物活性分子、細(xì)胞組分以及具有一定密度的水分子的生物細(xì)胞系統(tǒng)相互作用的組合物，其包含: 經(jīng)構(gòu)建以通過(guò)增強(qiáng)生物細(xì)胞系統(tǒng)的一種或多種組分的水合作用來(lái)增強(qiáng)所述細(xì)胞系統(tǒng)的活性的生物活性組分。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述生物活性組分包括增強(qiáng)水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的主要碳水化合物包合物子組分。
3.如權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述生物活性組分包括次要溶質(zhì)子組分。
4.如權(quán)利要求3所述的組合物，其中所述次要溶質(zhì)子組分是生物活性劑。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述生物活性組分包括由包合物組分和形成復(fù)合物的化合物構(gòu)成的包涵復(fù)合物。
6.如權(quán)利要求5所述的組合物，其中所述形成復(fù)合物的化合物是生物活性劑。
7.如權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述包合物子組分包括選自由直鏈淀粉和環(huán)糊精組成的群組的化合物。
8.如權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述包合物子組分包括環(huán)糊精。
9.如權(quán)利要求8所述的組合物，其中所述環(huán)糊精經(jīng)構(gòu)建以展現(xiàn)增強(qiáng)所述水的鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑活性。
10.如權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述環(huán)糊精經(jīng)構(gòu)建以使得所述水分子之間的氫鍵鍵結(jié)增強(qiáng)，這種增強(qiáng)會(huì)調(diào)節(jié)所述生物細(xì)胞系統(tǒng)的生物分子表面的水合作用并且從而改變所述生物細(xì)胞系統(tǒng)的細(xì)胞組分之間的相互作用。
11.如權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述環(huán)糊精經(jīng)構(gòu)建以強(qiáng)化水分子之間的氫鍵鍵結(jié)，形成具有較低密度的開(kāi)放水結(jié)構(gòu)，并且增加所述生物活性分子的擴(kuò)散速率。
12.如權(quán)利要求11所述的組合物，其進(jìn)一步包括選自由以下組成的群組的生物活性分子:酶、酶底物、營(yíng)養(yǎng)物、代謝物、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞外信號(hào)、細(xì)胞內(nèi)信使以及藥理學(xué)藥劑。
13.如權(quán)利要求7所述的組合物，其中所述環(huán)糊精是選自由以下組成的群組:α-環(huán)糊精、β -環(huán)糊精、Y -環(huán)糊精；甲基化α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精以及Y -環(huán)糊精；2_羥丙基化 環(huán)糊精；水溶性環(huán)糊精聚合物；部分乙?；?環(huán)糊精、β_環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精；乙基化α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精以及β -環(huán)糊精；羧基-烷基化β -環(huán)糊精；α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精以及Y -環(huán)糊精的季銨鹽；直鏈淀粉(例如乙?；辨湹矸?以及其混合物。
14.如權(quán)利要求7所述的組合物，其進(jìn)一步包括復(fù)合物形成劑，并且其中所述包合物子組分能夠與所述復(fù)合物形成劑形成包涵復(fù)合物。
15.如權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述復(fù)合物形成劑是選自由以下組成的群組:氨基酸、維生素、調(diào)味劑、增味劑以及著色劑。
16.如權(quán)利要求15所述的組合物，其中所述包合物子組分是選自由以下組成的群組:α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精、Y -環(huán)糊精、2-羥丙基-環(huán)糊精、羧基甲基化-環(huán)糊精、季銨-環(huán)糊精、直鏈淀粉、直鏈淀粉衍生物以及其混合物。
17.—種與包括具有生物分子表面的生物活性分子、細(xì)胞組分以及具有一定密度的水分子的生物細(xì)胞系統(tǒng)相互作用的組合物，其包含: 能夠增強(qiáng)水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的主要碳水化合物包合物組分；次要溶質(zhì)子組分；并且 其中所述包合物組分和所述溶質(zhì)組分能夠通過(guò)增強(qiáng)生物細(xì)胞系統(tǒng)的一種或多種組分的水合作用來(lái)增強(qiáng)所述細(xì)胞系統(tǒng)的活性。
18.如權(quán)利要求17所述的組合物，其中所述包合物子組分包括選自由直鏈淀粉和環(huán)糊精組成的群組的化合物。
19.如權(quán)利要求17所述的組合物，其中所述次要溶質(zhì)子組分是生物活性劑。
20.如權(quán)利要求17所述的組合物，其進(jìn)一步包括形成復(fù)合物的化合物，并且其中所述包合物化合物和所述形成復(fù)合物的化合物形成包涵復(fù)合物。
21.如權(quán)利要求20所述的組合物，其進(jìn)一步包括選自由以下組成的群組的生物活性分子:酶、酶底物、營(yíng)養(yǎng)物、代謝物、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、細(xì)胞外信號(hào)、細(xì)胞內(nèi)信使以及藥理學(xué)藥劑。
22.如權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述包合物組分是環(huán)糊精、直鏈淀粉(例如乙?；辨湹矸?以及其混合物，所述環(huán)糊精選自由以下組成的群組:α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、Y-環(huán)糊精；甲基化β -環(huán)糊精；2_羥丙基化β -環(huán)糊精；水溶性β -環(huán)糊精聚合物；部分乙酰化α-環(huán)糊精、環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精；乙基化α-環(huán)糊精、環(huán)糊精以及環(huán)糊精；羧基-烷基化β-環(huán)糊精；α -環(huán)糊精、β-環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精的季銨鹽。
23.如權(quán)利要求22所述的組合物，其中所述復(fù)合物形成劑是選自由以下組成的群組:氨基酸、維生素、調(diào)味劑、增味劑以及著色劑。
24.如權(quán)利要求18所述的組合物，其中所述包合物子組分是選自由以下組成的群組:α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精、Y -`環(huán)糊精、2-羥丙基-環(huán)糊精、羧基甲基化-環(huán)糊精、季銨-環(huán)糊精、直鏈淀粉、直鏈淀粉衍生物以及其混合物。
25.—種與包括具有生物分子表面的生物活性分子、細(xì)胞組分以及具有一定密度的水分子的生物細(xì)胞系統(tǒng)相互作用的飲料，其包含: 水性組分，其選自由無(wú)汽的和碳酸化的液體組成的群組； 能夠增強(qiáng)所述水的H鍵結(jié)結(jié)構(gòu)的主要碳水化合物包合物組分； 次要溶質(zhì)子組分；并且 其中所述包合物組分和所述溶質(zhì)組分能夠通過(guò)增強(qiáng)生物細(xì)胞系統(tǒng)的一種或多種組分的水合作用來(lái)增強(qiáng)所述細(xì)胞系統(tǒng)的活性。
26.如權(quán)利要求25所述的飲料，其中所述包合物子組分包括選自由直鏈淀粉和環(huán)糊精組成的群組的化合物。
27.如權(quán)利要求26所述的飲料，其中所述次要溶質(zhì)子組分是生物活性劑。
28.如權(quán)利要求27所述的飲料，其進(jìn)一步包括形成復(fù)合物的化合物，并且其中所述包合物化合物和所述形成復(fù)合物的化合物形成包涵復(fù)合物。
29.如權(quán)利要求28所述的飲料，其進(jìn)一步包括選自由以下組成的群組的調(diào)味劑:蘋(píng)果、杏、香蕉、葡萄、黑醋栗、樹(shù)莓、桃、梨、菠蘿、李子、橙以及香草調(diào)味劑；調(diào)味劑相關(guān)化合物的實(shí)例包括乙酸丁酯、異戊酸丁酯、丁酸烯丙酯、戊酸戊酯、乙酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸戊酯、麥芽酚、乙酸異戊酯、乙基麥芽酚、異麥芽酚、雙乙?；?、丙酸乙酯、鄰氨基苯甲酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯、赤蘚糖醇、麥芽糖醇、甘露醇、山梨醇、乳糖醇、木糖醇、肌醇、異麥芽糖、丙二醇、甘油(丙三醇)、蘇糖醇、半乳糖醇、帕拉金糖、還原異麥芽寡糖、還原木寡糖、還原龍膽寡糖、還原麥芽糖漿以及還原葡萄糖漿。
30.如權(quán)利要求28所述的飲料，其進(jìn)一步包括選自由以下組成的群組的著色劑:甜菜紅色素、甜菜花青素、甜菜黃素、仙人掌黃素、紫茉莉黃素、馬齒莧黃素、梨果仙人掌黃素、花色素、橙苷色素、矢車(chē)菊色素、飛燕草色素、歐天芥菜色素、木犀草素、天竺葵色素、錦葵色素、芍藥色素、牽?；ㄉ厮上闵?、花色素的相應(yīng)花色素苷或糖苷、姜黃型著色劑、酚系類(lèi)姜黃素、姜黃素、去甲氧基姜黃素以及雙去甲氧基姜黃素。
31.如權(quán)利要求28所述的飲料，其進(jìn)一步包括選自由以下組成的群組的維生素:尼克酰胺(維生素B3)、煙酰胺、煙酸、鹽酸吡哆醛(維生素&)、抗壞血酸、可食用抗壞血酸基酯、核黃素、吡哆醇、硫胺、維生素B9、葉酸、葉酸鹽、蝶?；?L-谷氨酸、蝶?；?L-谷氨酸鹽、其鹽以及其混合物。
32.如權(quán)利要求28所述的飲料，其進(jìn)一步包括氨基酸或胺。
33.如權(quán)利要求32所述的飲料，其中所述氨基酸是選自由以下組成的群組:天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、谷氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、茶氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、丙氨酸、纈氨酸、酪氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、天冬酰胺、絲氨酸、賴(lài)氨酸、組氨酸、鳥(niǎo)氨酸、甲硫氨酸、肉堿、氨基丁酸(α-異構(gòu)體、β-異構(gòu)體以及Y-異構(gòu)體)、谷酰胺、羥基脯氨酸、?；撬帷⒄i氨酸、肌氨酸、其鹽、其混合物以及這些氨基酸的N-烷基C1-C3和N-?；疌1-C3衍生物，以及所述氨基酸或其衍生物中任一者的混合物。
34.一種改善體內(nèi)出現(xiàn)生理?xiàng)l件并且存在生物細(xì)胞系統(tǒng)的動(dòng)物(例如人類(lèi))中的細(xì)胞水合作用的方法，所述生物細(xì)胞系統(tǒng)包括具有生物分子表面的生物活性分子、細(xì)胞組分以及具有一定密度的水分子，所述方法包含: 通過(guò)溶解由碳水化合物包合物組分和復(fù)合物形成劑形成的包涵復(fù)合物來(lái)制備飲料，所述復(fù)合物形成劑能夠在所述生理?xiàng)l件 下從碳水化合物包合物組分解離；和 使得所述動(dòng)物經(jīng)口攝入所述飲料，其后所述碳水化合物包合物組分從所述復(fù)合物形成劑解離并且調(diào)節(jié)細(xì)胞生物分子表面處的氫鍵結(jié)水結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、程度以及動(dòng)力學(xué)。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括從由直鏈淀粉和環(huán)糊精組成的群組選擇所述包合物組分的步驟。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述選擇步驟包括從由以下組成的群組選擇環(huán)糊精:α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精、Y -環(huán)糊精；甲基化β -環(huán)糊精；2_羥丙基化β -環(huán)糊精；水溶性環(huán)糊精聚合物；部分乙?；?環(huán)糊精、環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精；乙基化α-環(huán)糊精、β -環(huán)糊精以及β -環(huán)糊精；羧基-烷基化β -環(huán)糊精；α -環(huán)糊精、β -環(huán)糊精以及Y-環(huán)糊精的季銨鹽；選擇直鏈淀粉(例如乙酰化直鏈淀粉)以及其混合物。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其進(jìn)一步包括從由以下組成的群組選擇復(fù)合物形成劑的步驟:氨基酸、維生素、調(diào)味劑、增味劑以及著色劑。
【文檔編號(hào)】A61K41/00GK103491981SQ201080071269
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月31日
【發(fā)明者】L·澤恩特 申請(qǐng)人:東塘實(shí)驗(yàn)室有限公司