[发明专利]用于纯化人乳寡糖的方法及相关组合物

说明书

本说明书涉及通过包括纳米过滤的方法从人乳寡糖(HMO)溶液制备纯化的HMO，以及用于制备包含纯化的HMO的食品、膳食补充剂、药物和婴儿配方制品的方法。本说明书还涉及通过本说明书中披露的方法制备的纯化的HMO和食品、膳食补充剂、药物和婴儿配方制品。

相关专利申请的交叉引用

本说明书要求美国临时专利申请号62/796,272(提交于2019年1月24日)和EP19156345.1(提交于2019年2月11日)的优先权。上述引用的专利申请中的每一个的全文通过引用结合到本说明书中。

技术领域

本说明书涉及通过包括纳米过滤的方法从纯化的人乳寡糖(HMO)溶液制备HMO，以及用于制备包含这种纯化的HMO的食品、膳食补充剂、药物和婴儿配方制品的方法。本说明书还涉及通过本说明书中披露的方法制备的纯化的HMO和食品、膳食补充剂、药物和婴儿配方制品。

背景技术

糖类是人乳的主要组分。尽管在这些糖类中二糖乳糖是主要的，人乳还包含超过150种具有更复杂的结构的糖类，称为人乳寡糖(HMO)。虽然乳糖充当婴儿的能量来源，但是HMO一般是难消化的并且提供各种其他生理益处。具体而言，多种HMO促进有益的肠微生物生长(“益生元”效应)，阻碍病原体粘附于肠上皮表面并且调节先天免疫系统。HMO也被认为在脑发育和神经元活动方面发挥作用。此类益处使得HMO(诸如2’-岩藻糖基乳糖或3-岩藻糖基乳糖)成为包括在食品、膳食补充剂和药物中、且特别是婴儿配方制品中的潜在有吸引力的成分。

HMO包括，例如，2’-岩藻糖基乳糖(也称为“2’-O-岩藻糖基乳糖”或“2’-FL”)、3-岩藻糖基乳糖(也称为“3-O-岩藻糖基乳糖”或“3-FL”)、乳糖-N-四糖(也称为“LNT”)、6’-唾液酸基乳糖(也称为“6’-SL”)、3’-唾液酸基乳糖(也称为“3’-SL”)、乳糖二岩藻四糖、2’,3-二岩藻糖基乳糖、乳糖-N-新四糖(也称为“LNnT”)、乳糖-N-岩藻戊糖、乳糖-N-二岩藻己糖、乳糖-N-新二岩藻己糖、乳糖-N-新八糖、乳糖-N-岩藻戊糖、乳糖-N-新岩藻戊糖、3’唾液酸基-3-岩藻糖基乳糖、唾液酸基-乳糖-N-四糖、LS-四糖、3'-唾液酸基乳糖、乳糖-N-三糖、乳糖-N-新岩藻戊糖、乳糖-N-新岩藻戊糖、乳糖-N-二岩藻己糖、6'-半乳糖基乳糖、3'-半乳糖基乳糖、乳糖-N-六糖、以及乳糖-N-新六糖。人乳中大多数HMO是岩藻糖基化的，不同于由乳畜产生的寡糖。人乳中最丰富的HMO是2’-FL。

开发经济上可行的大规模生产HMO诸如2’-FL、3-FL、LNT、3’-SL和6’-SL的方法继续作为挑战。

多种最近的合成HMO的方法涉及微生物发酵过程，其从乳糖产生HMO(诸如2’-FL、3-FL、LNT、3’-SL和6’-SL)。给定的HMO是通过培养的微生物诸如重组大肠杆菌来合成。然后将HMO通过一系列纯化过程从培养物产生的生物分子的肉汤分离。虽然使用此方法已成功，但是发酵过程通常产生复杂的产物混合物，其除了包含所希望的HMO之外，还时常包含其他成分，诸如一价和二价盐、乳糖、寡糖、单糖、氨基酸、多肽、蛋白质、有机酸、核酸等。因此，继续需要有效、可靠且经济上可行的提供可使用的HMO产品的下游纯化方法。

报告用于HMO下游纯化方法的步骤之一包括纳米过滤。纳米过滤所用的膜通常是聚酰胺膜。膜的选择一般将取决于例如要分离的HMO的分子量。例如，2’-FL和3-FL具有约488道尔顿的分子量，而LNT具有约707道尔顿的分子量，3’-SL和6’-SL具有约633道尔顿的分子量。已用于纯化2’-FL和/或3-FL的膜的实例包括，例如，苏伊士公司Desal5D-系列DK和DL膜(苏伊士水技术解决方案公司(特里沃斯，宾夕法尼亚州))，其具有150至300道尔顿的分子量截止值(也称为“MWCO”)以确保保留2’-FL和3-FL。

包含源于或可源于微生物诸如重组大肠杆菌发酵的HMO的溶液通常包含大量盐。此外，由于例如发酵需要以及用于生物质去除的条件，所以在这些溶液中通常是低浓度的HMO。