Наслаивание и микроинкапсулирование термочувствительного биологически активного материала с использованием слоев теплопоглощающего материала с возрастающими точками плавления

Наслаивание и микроинкапсулирование термочувствительного биологически активного материала с использованием слоев теплопоглощающего материала с возрастающими точками плавления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к пробиотикам и, в частности, но не исключительно, способам и композициям для сохранения стабильности пробиотиков во время одного или нескольких из производства, хранения и/или транспортировки, а также введения субъекту-млекопитающему, такому как субъект-человек.

Предпосылки изобретения

Пробиотики представляют собой живые микробные пищевые добавки, которые благоприятно воздействуют на хозяина путем поддержки естественной флоры кишечника, противодействия вредным микроорганизмам в желудочно-кишечном тракте, содействия полезным метаболическим процессам и усиления устойчивости организма-хозяина к токсичным веществам. Благоприятные эффекты, которые могут вызывать пробиотики, являются многочисленными. Несколько примеров представляют собой снижение непереносимости лактозы, подавление патогенных бактерий и паразитов, снижение диареи, противодействие Helicobacter pylori, предупреждение рака толстой кишки, улучшение или предупреждение запора, in situ образование витаминов, модуляция жиров крови и модуляция иммунных функций хозяина. У одомашненных или водных животных они могут также увеличивать рост, выживаемость и стрессоустойчивость, связанную с заболеваниями и неблагоприятными условиями культивирования. Таким образом, существует значительный интерес к включению пробиотиков в продукты питания человека и корм для животных.

Пробиотические организмы должны оставаться живыми в течение срока годности продукта, чтобы быть действенными. Пробиотические организмы обычно вводят в молочные продукты, такие как йогурты.

Пробиотические организмы также обычно применяют в качестве безрецептурного лекарственного средства, такого как Mutaflor, пробиотическое лекарственное средство, содержащее в качестве активного ингредиента штамм Е. coli Nissle 1917. Необходимость в таких пробиотиках особенно усиливается после лечения антибиотиками, во время которого естественная микрофлора, существующая в нижнем отделе ЖК тракта, может быть сильно повреждена. Однако в этом случае полезные микроорганизмы должны доставляться в нижний отдел ЖК тракта и, особенно, в толстую кишку.

При большинстве видов медикаментозного лечения, в которые включено применение антибиотиков, обычно, в кишечнике уничтожаются все или большинство полезных бактерий.

Во время курса антибиотиков и в течение продолжительного периода после него чаще всего рекомендуется защита кишечника с помощью приема пробиотиков.

Альтернативным подходом, в частности, если после лечения антибиотиками развилась вредная Candida, является прием защитных добавок, включающих соответствующий пробиотик, который должен быть доставлен в нижний отдел ЖК тракта. Это лечение, как полагают, вытесняет Candida и других вредных бактерий.

Независимо от того, вводятся ли пробиотики как безрецептурное лекарственное средство, или как защитная добавка, наиболее важным является обеспечение специфической доставки пробиотиков в толстую кишку. По этой причине пробиотики должны быть покрыты соответствующим пленочным покрывающим полимером, чтобы препятствовать высвобождению пробиотиков в верхнем отделе ЖК тракта для специфической доставки в толстую кишку.

На активность и долгосрочную стабильность пробиотических бактерий может воздействовать ряд факторов окружающей среды, например, температура, pH, наличие воды/влажности и кислорода или окисляющих или восстанавливающих средств. Хорошо известно, что многие чувствительные к высокой температуре пробиотики сразу же теряют свою активность во время хранения даже при температуре окружающей среды (AT). Как правило, пробиотические бактерии должны быть высушены перед или во время смешивания с другими ингредиентами продуктов питания. Процесс высушивания зачастую может приводить к значительной потере активности вследствие температурных, механических, химических или осмотических стрессов, запускаемых процессом сушки. Потеря активности может происходить на многих отдельных этапах, в том числе при сушке, во время первоначального производства, при получении конечного продукта (в том числе при процессах капсулирования и нанесения покрытия, если пробиотики предназначены для лечения с помощью лекарственных препаратов) (при воздействии высокой температуры, высокой влажности и кислорода), транспортировке, долгосрочном хранении и после употребления и прохождения через желудочно-кишечный (ЖК) тракт (воздействие низкого рН, протеолитических ферментов и солей желчных кислот). Производство пищи или кормов с живыми клеточными организмами или пробиотиками является особенно сложным, поскольку пробиотики очень чувствительны к кислороду, температуре и влажности, которые фактически представляют собой нормальный режим для продуктов питания.

Многие пробиотики проявляют свой полезный эффект преимущественно, когда они живы. Следовательно, они должны выжить в течение производственного процесса и срока хранения. Подобным образом они должны выжить в условиях желудочно-кишечного тракта, таких как очень низкий pH, существующий в желудке, непосредственно после употреблении пищи до достижения ими мест колонизации. Хотя для употребления животными или человеком доступны множество коммерческих пробиотических продуктов, большинство из них теряют свою жизнеспособность во время процесса производства, транспортировки, хранения, а также в ЖК тракте животного/человека.

Для восполнения такой потери в продукт включают избыточное количество пробиотиков в ожидании того, что часть выживет и достигнет своей цели. Не говоря о вызывающей сомнение жизнеспособности этих продуктов при хранении, такая практика, конечно же, не является рентабельной.

В области техники с переменным успехом применялись различные защитные агенты. Они включают белки, некоторые полимеры, обезжиренное молоко, глицерин, полисахариды, олигосахариды и дисахариды. Дисахариды, такие как сахароза и трегалоза, являются особенно привлекательными криозащитными веществами, поскольку они обычно помогают растениям и микробным клеткам оставаться в состоянии анабиоза во время периодов засухи. Как было показано, трегалоза была эффективным защитным веществом для различных биологических материалов, как при сушке в атмосферном воздухе, так и при лиофилизации.

В качестве альтернативы, пробиотические микроорганизмы можно инкапсулировать с помощью методик нанесения энтеросолюбильного покрытия, в том числе нанесения пленкообразующего вещества, обычно путем распыления жидкостей, содержащих энтеросолюбильный полимер и, как правило, другие добавки, такие как сахар и белки, на сухие пробиотики (Ko and Ping, WO 02/058735). Однако процесс нанесения энтеросолюбильного покрытия сам по себе предусматривает нагревание и высокий уровень влажности, оба из которых действуют разрушительно на жизнеспособность пробиотиков.

Краткое описание изобретения

Многие пробиотики могут быть чувствительными к температуре и, следовательно, им нельзя обеспечить длительный срок хранения. Таким образом, для сохранения жизнеспособности им необходима защита во время обработки, транспортировки и хранения, а также во время доставки в желудочно-кишечный тракт. Известный уровень техники не смог предоставить решение этой проблемы сохранения жизнеспособности пробиотика во время производства, хранения и/или транспортировки и приема внутрь, и в то же время обеспечения пробиотиков в форме, которая подходит для приема внутрь субъектом-млекопитающим, например, таким как субъект-человек.

Настоящее изобретение преодолевает эти недостатки известного уровня техники путем обеспечения слоистой композиции для заключения пробиотиков, в которой слои специфичны в отношении температуры, содержащей материалы, которые подходят для приема внутрь человеком. Также подразумевается, что термин «человек» относится к млекопитающим в целом в соответствии по меньшей мере с несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения. Также представлены ее способы применения и получения. Только с целью обсуждения и без каких-либо ограничений, композицию, предпочтительно, получают в форме слоистых микрокапсул, как описано в данном документе.

Слоистые микрокапсулы могут содержать различные покрывающие слои, которые имеют специфический порядок размещения, где каждый слой может состоять по меньшей мере из одного материала с фазовым переходом, который способен поглощать тепло из окружающей среды и все еще поддерживать постоянную температуру или незначительно увеличивать температуру вследствие процесса расплавления, происходящего при определенной температуре (например, точке плавления), и основу ядра, которая имеет термочувствительный компонент, заключенный в ней. Структура слоистого микроинкапсулирования разработана таким образом, что слои размещаются изнутри наружу в порядке возрастания точки плавления. Необязательно, затем композицию покрывают слоем энтеросолюбильного покрытия.

Неограничивающий пример способа микроинкапсулирования, необязательно, включает сухое холодное гранулирование чувствительного активного материала с применением расплавленного материала, дающего в результате основу ядра, и наслаивание с применением теплопоглощающих материалов с возрастающими точками плавления. Необязательно, дополнительно или альтернативно, для некоторых слоев можно применять способ нанесения покрытия из расплава, для таких как, например, внешний энтеросолюбильный покрывающий слой.

Основу ядра можно покрывать различными слоями материала с фазовым переходом с различными точками плавления, что дает в результате слоистую микрокапсульную структуру. После процесса наслаивания слоистую микрокапсулу можно, необязательно, покрывать энтеросолюбильным покрывающим слоем, который растворим в ЖК тракте.

Не желая ограничиваться закрытым списком, неожиданно было обнаружено, что пробиотические бактерии защищены в течение длительного периода времени при температуре окружающей среды, если хранятся в определенной защитной композиции. Дополнительными характеристиками защитной композиции являются быстрый и рентабельный способ получения и защита во многих типах твердых лекарственных форм.

Настоящее изобретение, по меньшей мере в нескольких вариантах осуществления, предусматривает способ и композицию для получения термоустойчивых пробиотических бактерий для продукта, приемлемого с пищевой или нутрицевтической или фармацевтической точки зрения, содержащего: (a) композицию ядра в форме частиц, содержащих пробиотические бактерии и по меньшей мере одну основу, содержащую, необязательно, по меньшей мере одно соединение сахара, такое как мальтодекстрин, трегалоза, лактоза, галактоза, сахароза, фруктоза и тому подобное, стабилизатор, такой как акцептор кислорода (антиоксидант), такой как L-цистеина основание или L-цистеина гидрохлорид, по меньшей мере одно связующее с точкой плавления ниже 50°C и выше 25°C, предпочтительно, ниже 45°C и выше 25°C и, наиболее предпочтительно, ниже 40°C и выше 25°C, необязательно, заполнитель, такой как микрокристаллическая целлюлоза, и, необязательно, другие пищевые ингредиенты, где общее количество пробиотиков в смеси составляет от приблизительно 10% до приблизительно 90% по весу композиции ядра; (b) первый покрывающий слой, который представляет собой самый внутренний покрывающий слой, содержащий по меньшей мере один первый материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками; (c) второй покрывающий слой, содержащий по меньшей мере один второй материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых первым покрывающим слоем, при этом второй РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления первого РСМ; (d) необязательно, третий покрывающий слой, содержащий по меньшей мере один третий материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых вторым покрывающим слоем, при этом третий РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления второго РСМ; (e) необязательно, после этого, дополнительное количество покрывающих слоев, где каждый слой содержит по меньшей мере один материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующих стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых предыдущим покрывающим слоем, где каждый РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления РСМ, составляющего предыдущий слой (нижележащий слой); (d) необязательно и предпочтительно самый внешний слой, содержащий полимер, который растворяется в ЖК тракте, тем самым, с получением слоистой структуры, обеспечивающей гранулы или микрокапсулы со стабилизированными пробиотиками для получения лекарственной формы для перорального введения. Необязательно, частицы, содержащие пробиотики, имеют форму гранулированного материала или материала из более мелких частиц, например, такого как порошок.

Оба РСМ слоя, а также самый внешний слой, необязательно, могут также содержать по меньшей мере один наполнитель, такой как, например, пластификатор, скользящее вещество, в том числе без ограничения диоксид кремния, смазывающее вещество и антиадгезивы, в том числе без ограничения микрокристаллическую целлюлозу, тальк или диоксид титана. Стабилизированные бактерии способны оставаться устойчивыми во время процесса производства или получения, или последующего процесса обработки, такого как процесс нанесения покрытий, где имеется воздействие высокой температуры. Полученные стабилизированные бактерии также способны оставаться устойчивыми при режиме хранения при температуре окружающей среды.

Полученные гранулы или микрокапсулы со стабилизированными пробиотиками необязательно и предпочтительно подходят для примешивания/добавления в пищевые продукты, такие как шоколад, сыр, сливки, соусы, майонез и заполнитель для печенья, при этом частицы с пробиотиками содержат устойчивые к воздействию кислорода, к температуре окружающей среды и влагоустойчивые пробиотические бактерии. Стабилизированные бактерии способны оставаться устойчивыми во время процесса производства или получения, где имеется воздействие высокой температуры. Стабилизированные бактерии также способны оставаться устойчивыми при режиме хранения при температуре окружающей среды даже после добавления их в пищевой продукт.

Краткое описание графических материалов

Настоящее изобретение, описанное в данном документе в соответствии с несколькими иллюстративными вариантами осуществления, будет понято и оценено более подробно из следующего подробного описания в сочетании с графическими материалами, в которых:

Фиг. 1(a) и 1(b) представляют собой схематические изображения графиков, показывающих теплосодержание Q в зависимости от температуры T.

Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение графика, который демонстрирует эффект медленного охлаждения на точку плавления PEG с различными молекулярными массами.

Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение графика, который демонстрирует эффект быстрого охлаждения на точку плавления PEG с различными молекулярными массами.

Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение графика, который демонстрирует эффект медленного охлаждения на точку плавления смеси, содержащей PEG 1500 и PEG 6000.

Фиг. 5 представляет собой схематическое изображение графика, который демонстрирует эффект быстрого охлаждения на точку плавления смеси, содержащей PEG 1500 и PEG 6000.

Фиг. 6 представляет собой схематическое изображение графика, который демонстрирует эффект быстрого охлаждения на точку плавления смеси, содержащей PEG 1000 и PEG 6000.

Фиг. 8 представляет собой схематическое изображение термограммы многослойной структуры, содержащей PEG 1000 и PEG 2000.

Фиг. 9 представляет собой схематическое изображение термограммы многослойной структуры, содержащей PEG 1000, PEG 2000 и PEG 4000.

Фиг. 10 представляет собой схематическое изображение термограммы многослойной структуры, содержащей PEG 1000, PEG 2000 и PEG 8000.

Фиг. 11 представляет собой схематическое изображение термограммы многослойной структуры, содержащей PEG 1000, PEG 4000 и PEG 8000.

Фиг. 12 представляет собой схематическое изображение термограммы многослойной структуры, содержащей PEG 1500, PEG 6000 и PEG 8000.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Для многих чувствительных пробиотических бактерий, а также фармацевтически или нутрицевтически активных материалов очень важным является поддержание температуры ниже критической температуры, при которой они могут потерять значительную часть жизнестойкости, жизнеспособности и/или биологической активности. Существует множество соображений, как такие продукты на основе чувствительных пробиотических бактерий, а также фармацевтически или нутрицевтически активные материалы, могут подвергаться воздействию повышенных температур, в том числе без ограничения воздействию повышенных температур во время производства, транспортировки и хранения.

В настоящее время было обнаружено, что пробиотические бактерии можно неожиданно эффективно стабилизировать для применения в приготовлении пищи и процессе получения фармацевтических, нутрицевтических и пищевых продуктов с помощью процесса наслаивания с использованием требуемой комбинации покрывающих слоев из материала с фазовым переходом, имеющих определенный порядок размещения. Бактерии вводили в состав ядра или гранулы, покрытых покрывающими слоями, тем самым, получали композиции с пробиотиками, обеспечивающие жизнеспособные пробиотические организмы даже после продолжительного времени хранения при температуре окружающей среды, при этом композиция также является стабильной при хранении и сроке хранения продукта питания или фармацевтических, нутрицевтических и пищевых продуктов, содержащих защищенные пробиотики в соответствии с настоящим изобретением, и способна обеспечивать жизнеспособные бактерии в желудочно-кишечном тракте после перорального введения.

Материалы каждого слоя выбирали таким образом, что температура процесса производства является более низкой для слоев, находящихся ближе к ядру, содержащему пробиотики, но более высокой при отдалении от ядра, содержащего пробиотики. Такая комбинация обеспечивает защиту пробиотика, а также обеспечивает полученной композиции требуемые характеристики с точки зрения прочности и стабильности покрытого продукта в целом, возможности применения требуемых материалов на внешних слоях, для которых предусмотрены высокие температуры, возможности применения требуемых производственных процессов для внешних слоев, которым требуются высокие температуры и так далее.

Настоящее изобретение, по меньшей в нескольких вариантах осуществления, направлено на способ получения пробиотиков, защищенных от высоких температур, для включения в продукты питания, такие как сливки, крема для печенья, заполнитель для печенья, виды шоколада, соусы, сыр, майонез и т.д., или фармацевтические, нутрицевтические и пищевые продукты в виде твердой лекарственной формы, такой как частицы, шарики, микросферы, гранулы, минитаблетки, таблетки, капсуловидные таблетки, капсулы, MUPS, и жидкой лекарственной формы, такой как сиропы, напитки и тому подобное.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения лекарственная форма, содержащая гранулы или микрокапсулы со стабилизированными пробиотиками, также, необязательно и предпочтительно, покрыта энтеросолюбильным полимером, который может также обеспечивать защиту от разрушающих действий на протяжении ЖК тракта, таких как среды с низким рН и ферменты.

Самый внешний слой содержит полимер, который также обеспечивает защиту либо от кислорода, либо от влажности, или одновременно от кислорода и влажности, и, который растворим в ЖК тракте, тем самым, получают слоистую структуру, обеспечивающую гранулы или микросферы со стабилизированными пробиотиками для получения лекарственной формы для перорального введения. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения лекарственную форму, содержащую гранулы или микрокапсулы со стабилизированными пробиотиками, также, необязательно и предпочтительно, покрывают энтеросолюбильным полимером, который может также обеспечивать защиту от разрушающих действий на протяжении ЖК тракта, таких как среды с низким рН и ферменты. Необязательно, продукт можно также получать без нанесения вреда пробиотикам в ходе способа, который включает способ гранулирования из расплава.

В соответствии с настоящим изобретением предусмотрен способ получения пробиотических бактерий, стойких к высоким температурам, для обеспечения высокой стабильности и продолжительного срока хранения при температуре окружающей среды для пищевого продукта или продукта, приемлемого с пищевой или нутрицевтической или фармацевтической точки зрения, включающий, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, способ получения микрокапсул, материала в виде гранул или частиц с пробиотиками, имеющих: i) ядро с пробиотическими бактериями, которое может содержать по меньшей мере одно стабилизирующее средство, антиоксидант, основу, заполнитель, связующее и другие наполнители, и также имеющих: ii) первый покрывающий слой, который является самым внутренним покрывающим слоем, содержащий по меньшей мере один первый материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, и также имеющих: iii) второй покрывающий слой, содержащий по меньшей мере второй материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых первым покрывающим слоем, при этом второй РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления первого РСМ, и также, необязательно, имеющие: iv) третий покрывающий слой, содержащий по меньшей мере один третий материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых вторым покрывающим слоем, при этом третий РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления второго РСМ, и также, необязательно, после этого, имеющие: v) дополнительное количество покрывающих слоев, где каждый слой содержит по меньшей мере один материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых предыдущим покрывающим слоем, где каждый РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления РСМ, составляющего предыдущий слой (нижележащий слой), где первый, второй, третий и любые другие РСМ, применяемые в процессе нанесения слоев, могут быть химически аналогичными или отличаться друг от друга, и также, необязательно и предпочтительно, имеющие: vi) самый внешний слой, содержащий полимер, который растворяется в ЖК тракте, тем самым, с получением слоистой структуры, обеспечивающей гранулы или микросферы со стабилизированными пробиотиками для получения лекарственной формы для перорального введения.

Каждый РСМ слой, а также самый внешний слой, необязательно, также могут содержать по меньшей мере один наполнитель, такой как, например, пластификатор, скользящее вещество, в том числе без ограничения диоксид кремния, смазывающее вещество и антиадгезивы, в том числе без ограничения микрокристаллическую целлюлозу, тальк или диоксид титана. Стабилизированные бактерии способны оставаться устойчивыми во время процесса производства или получения, или последующего процесса обработки, такого как процесс нанесения покрытия, где имеется воздействие высокой температуры. Стабилизированные бактерии также способны оставаться устойчивыми при режиме хранения при температуре окружающей среды.

В соответствии с настоящим изобретением предусмотрен способ получения пробиотических бактерий, стойких к высоким температурам, для обеспечения высокой стабильности и продолжительного срока хранения при температуре окружающей среды для продукта здорового питания или продукта, приемлемого с пищевой, или нутрицевтической, или фармацевтической точки зрения, включающий, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, способ получения микрокапсул, материала в виде гранул или частиц с пробиотиками, имеющих: i) ядро с пробиотическими бактериями, которое может содержать по меньшей мере одно стабилизирующее средство, антиоксидант, основу, заполнитель, связующее и другие наполнители, и также имеющие: ii) первый покрывающий слой, который является самым внутренним покрывающим слоем, содержащий по меньшей мере один первый материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, и также имеющие: iii) второй покрывающий слой, содержащий по меньшей мере один второй материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых первым покрывающим слоем, где второй РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления первого РСМ, и, необязательно, также имеющие: iv) третий покрывающий слой, содержащий по меньшей мере один третий материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых вторым покрывающим слоем, при этом третий РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления второго РСМ, и также, необязательно, после этого, имеющие: v) дополнительное количество покрывающих слоев, где каждый слой содержит по меньшей мере один материал с фазовым переходом (РСМ) с точкой плавления ниже 60°C и выше 20°C, предпочтительно, ниже 55°C и выше 20°C и, наиболее предпочтительно, ниже 50°C и выше 20°C, формирующий стабильную пленку вокруг частиц ядра с пробиотиками, покрытых предыдущим покрывающим слоем, при этом каждый РСМ имеет точку плавления, которая выше точки плавления РСМ, образующего предыдущий слой (нижележащий слой), где первый, второй, третий и любые другие РСМ, применяемые в процессе нанесения слоев, могут быть химически аналогичными, но отличаться друг от друга своими молекулярными массами, так что первый РСМ имеет самую низкую молекулярную массу, а самый внешний РСМ имеет более высокую молекулярную массу, и также, необязательно и предпочтительно, имеющие: vi) самый внешний слой (наружный слой), содержащий полимер, который растворяется в ЖК тракте, тем самым, с получением слоистой структуры, обеспечивающей гранулы или микросферы со стабилизированными пробиотиками для получения лекарственной формы для перорального введения. Как РСМ слои, так и самый внешний слой, необязательно, могут также содержать по меньшей мере один наполнитель, такой как, например, пластификатор, скользящее вещество, в том числе без ограничения диоксид кремния, смазывающее вещество и антиадгезивы, в том числе без ограничения микрокристаллическую целлюлозу, тальк или диоксид титана. Стабилизированные бактерии способны оставаться устойчивыми во время процесса производства или получения, или последующего процесса обработки, такого как процесс нанесения покрытия, где имеется воздействие высокой температуры. Стабилизированные бактерии также способны оставаться устойчивыми при режиме хранения при температуре окружающей среды.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения пробиотические бактерии включают по меньшей мере одних термочувствительных пробиотических бактерий, гранула ядра или смесь ядра со стабилизированными пробиотиками в соответствии с настоящим изобретением представляет собой покрытую гранулу, содержащую по меньшей мере две слоистые фазы, например, ядро и два покрытия, или ядро и три или более покрытий. Обычно два покрытия состоят из двух РСМ с различными точками плавления, при этом внутренний слой имеет самую низкую точку плавления, и способствует, в основном, защите от высоких температур, обычно от температуры окружающей среды, другие покрытия представляют собой дополнительное количество РСМ слоев, которые отвечают за защиту от более высоких температур, внешнее покрытие представляет собой наружный покрывающий слой, который отвечает за предупреждение пропускания влажности и/или кислорода внутрь ядра во время хранения и срока хранения и/или за защиту от разрушающих действий на протяжении ЖК тракта, таких как среды с низким рН и ферменты. Обычно имеется два слоя, которые вносят максимальный вклад в стойкость к высокой температуре, однако, гранула со стабилизированными пробиотиками по настоящему изобретению может содержать дополнительное количество слоев, которые вносят вклад в процесс стабилизации бактерий при более высоких температурах, а также их стабильности в время хранения пищи, фармацевтического, нутрицевтического или пищевого продукта и при безопасной доставке бактерий в кишечник. Подобным образом, два или более РСМ слоев, составляющих слоистую структуру гранулы или микрокапсулы со стабилизированными пробиотиками, могут представлять собой химически одинаковые полимеры, но с различной вязкостью и молекулярной массой.

В предпочтительном способе производства продукта здорового питания с пробиотиками или продукта, приемлемого с пищевой, или нутрицевтической, или фармацевтической точки зрения, пробиотические бактерии смешивают по меньшей мере с одной основой, содержащей по меньшей мере один сахар и/или по меньшей мере один олигосахарид или полисахарид (в качестве добавочного средства для бактерий) и, необязательно, другие пищевые добавки, такие как стабилизаторы, заполнители, связующие, антиоксидант и т.д., тем самым, с получением смеси ядра; при этом частицы из смеси ядра покрывают внутренним покрывающим слоем, содержащим РСМ с точкой плавления ниже 60°C, формирующим стабильную пленку или матрицу, которая заключает пробиотик, тем самым, с получением частиц, покрытых первым РСМ слоем; при этом частицы, покрытые первым РСМ слоем, покрывают вторым слоем, содержащим по меньшей мере один РСМ, точка плавления которого выше точки плавления первого РСМ слоя, где второй РСМ слой может также обеспечивать стойкость пробиотиков к более высокой температуре, тем самым, с получением частиц, покрытых вторым РСМ слоем, при этом частицы, покрытые вторым РСМ слоем, покрывают дополнительным количеством внешних РСМ слоев, при этом внешние РСМ слои имеют точку плавления выше точки плавления второго РСМ слоя, придавая бактериям стабильность к более высоким температурам при хранении и сроке хранения при температуре окружающей среды, где каждый внешний РСМ слой имеет точку плавления выше точки плавления нижележащего РСМ слоя, тем самым, с получением слоистых частиц, покрытых несколькими РСМ слоями, при этом слоистые частицы, покрытые несколькими РСМ слоями, покрывают наружным покрывающим слоем, содержащим по меньшей мере один полимер, который растворяется в ЖК тракте, придавая бактериям стабильность при хранении и сроке хранения при температуре окружающей среды в условиях наличия кислорода и влажности и/или защиту от разрушающих действий ЖК тракта, таких как среды с низким рН и ферменты, или дополнительную обработку во время способа получения, такого как нанесение покрытия твердой лекарственной формы, содержащей слоистые частицы, где по меньшей мере один сахар может включать лактозу, галактозу или их смесь, по меньшей мере один олигосахарид или полисахариды могут включать галактан, мальтодекстрин и трегазозу, стабилизатор включает L-цистеина основание, заполнитель включает лактозу DC и/или микрокристаллическую целлюлозу, связующее включает полиэтиленгликоль 1000 (PEG 1000), первый покрывающий РСМ слой может включать PEG 1000, второй покрывающий РСМ слой может включать полиэтиленгликоль 1500 (PEG 1500), дополнительное количество внешних РСМ слоев может включать полиэтиленгликоль 2000 (PEG 2000), полиэтиленгликоль 4000 (PEG 4000) и полиэтиленгликоль 6000 (PEG 6000), соответственно, наружный покрывающий слой может включать карбоксиметилцеллюлозу (CMC) 7LFPH и/или карбоксиметилцеллюлозу (CMC) 7L2P. Как РСМ слои, так и самый внешний слой, необязательно, могут также содержать по меньшей мере один наполнитель, такой как, например, пластификатор, скользящее вещество, в том числе без ограничения диоксид кремния, смазывающее вещество и антиадгезивы, в том числе без ограничения микрокристаллическую целлюлозу, тальк или диоксид титана.

Другой предпочтительный способ производства пробиотических бактерий в виде слоистых микрокапсул включает следующие этапы:

1. Высушивание массы смеси пробиотиков по меньшей мере с одним сахаром и по меньшей мере одним олигосахаридом, и, необязательно, другими пищевыми добавками, такими как стабилизаотры, заполнители, антиоксиданты и т.д., тем самым, с получением смеси ядра.

2. Гранулирование смеси ядра с применением расплава связующего или в воздушной, или в азотной среде, тем самым, с получением гранулы ядра.

3. Нанесение покрытия на частицы гранулы ядра с помощью внутреннего покрывающего слоя, содержащего РСМ, тем самым, с получением гранул ядра, покрытых первым РСМ слоем.

4. Нанесение покрытия на гранулы ядра, покрытые первым РСМ слоем с помощью второго РСМ слоям, тем самым, с получением гранул ядра, покрытых вторым РСМ слоем.

5. Нанесение покрытия на гранулы ядра, покрытые вторым РСМ слоем с помощью дополнительного количества внешних РСМ слоев, тем самым, с получением слоистых гранул или микрокапсул с бактериями.

6. Нанесение покрытия с помощью наружного покрывающего слоя, который растворяется в ЖК тракте, тем самым, с получением слоистых частиц, содержащих пробиотики, которые демонстрируют превосходную стабильность в отношении высокой температуры и наличия кислорода и/или влажности в период хранения и во время срока хранения, и дополнительной обработки во время процесса получения, такой как нанесение покрытия твердой лекарственной формы, содержащей слоистые частицы, таким образом, они демонстрируют более высокую жизнеспособность и жизнестойкость.

Смесь, которая содержит пробиотический материал, получают и/или затем преобразовывают в гранулы, например, с помощью технологии псевдоожиженного слоя, такой как Glatt или Turbojet, Glatt или установки для нанесения покрытий/гранулятора Innojet, или установки для нанесения покрытий/гранулятора Huttlin или Granulex. Полученные гранулы микроинкапсулируют первым слоем, который представляет собой РСМ, затем вторым слоем с РСМ, имеющим точку плавления выше точки плавления первого слоя, затем покрывают другими РСМ, где каждый слой имеет точку плавления выше точки плавления предыдущего слоя, а затем, наконец, покрывают самым внешним слоем, обеспечивающим также защиту от влажности и кислорода. Затем полученные слоистые микроинкапсулированные пробиотики в соответствии с вышеизложенными этапами вводят в пищевой продукт, который можно также подвергать этапу нагрева во время процесса его приготовления. В качестве альтернативы, вышеизложенные полученные микроинкапсулированные пробиотики можно добавлять в фармацевтическую, и