本说明书涉及通过包括阴离子交换、阳离子交换、混合床离子交换的方法从含人乳寡糖(humanmilkoligosaccharide,“hmo”)的溶液(例如,发酵液)纯化hmo,以及此类方法的产品。
背景技术:
1、人乳寡糖对营养和治疗都很重要。hmo包括,例如,2’-岩藻糖基乳糖(“2’-fl”)、3-岩藻糖基乳糖(“3-fl”)、乳糖-n-四糖(“lnt”)、6’-唾液酸基乳糖(“6’-sl”)、3’-唾液酸基乳糖(“3’-sl”)、二岩藻糖基乳糖(“difl”或“ldft”)、乳糖-n-新四糖(“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、、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。人乳中很多种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。
2、hmo是由五种单糖结构单元(buildingblock)d-葡萄糖(glc)、d-半乳糖(gal)、n-乙酰葡糖胺(glcnac)、l-岩藻糖(fuc)和唾液酸(n-乙酰神经氨酸)组成。它们可以被归为中性和带电的寡糖,后者是唾液酸化的。中性岩藻糖基化的hmos是中性的,在末端位置含有岩藻糖(例如2’-岩藻糖基乳糖(2′-fl)和乳糖二岩藻六糖(lactodifucopentaose))。它们占hmo总含量的35%到50%。中性含n(非岩藻糖化)的hmo是中性的,在末端位置含有n-乙酰葡糖胺(例如,乳糖-n-四糖),占hmo总含量的42%到55%。中性hmo占人类母乳中hmos总量的75%以上。
3、酸性(唾液酸化的)hmos是酸性的,在末端位置含有唾液酸(如2’-唾液酸基乳糖)。它们占hmo总含量的12%到14%。
4、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)。在此类方法中,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、加工助剂等。
5、hmos可被纳入食品(例如人类或宠物食品)、膳食补充剂或药品中。hmo在例如婴儿配方制品中特别有用。因此,需要有基本纯净的hmo。
6、因此,仍然继续需要有效、可靠、经济和环境上可行的工业规模的方法,以提供高质量、高纯度和高产量的hmo产品。
技术实现思路
1、简言之,本说明书总体而言部分地提供一种用于从人乳寡糖(“hmo”)溶液制造纯化的hmo的方法。该工艺包括将hmo溶液通过第一离子交换材料以形成第一离子交换产物,将第一离子交换产物通过第二离子交换材料以形成第二离子交换产物,以及将第二离子交换产物通过包含阳离子交换材料和阴离子交换材料二者的混合床离子交换。第一和第二离子交换材料之一包含阳离子交换材料而不包含阴离子交换材料。第一和第二离子交换材料另一者包含阴离子交换材料而不包含阳离子交换材料。在一些实施方案中,第一离子交换产物的组成在通过第二离子交换材料之前不改变。在一些实施方案中,第二离子交换产物的组成在通过混合床离子交换之前不改变。在一些实施方案中,第一离子交换产物在通过第二离子交换材料之前不经过酶处理、超滤、纳滤、无菌过滤、电渗析、色谱、消泡剂去除步骤、活性炭、结晶或喷雾干燥。在一些实施方案中,第二离子交换产物在通过混合床离子交换之前不经过酶处理、超滤、纳滤、无菌过滤、电渗析、色谱、消泡剂去除步骤、活性炭、结晶或喷雾干燥。
2、本说明书还部分地提供通过上面提到的方法获得的纯化的hmo(或hmo的混合物)。
3、本说明书还部分地提供了一种用于制备食品、膳食补充剂、婴儿配方制品或药物的方法。所述方法包括根据如上描述的方法制备纯化的hmo,以及将所述纯化的hmo与适合用于所述食品、膳食补充剂、婴儿配方制品或药物的成分混合。
4、本说明书还部分地提供了通过此类方法制备的食品、膳食补充剂、婴儿配方制品或药物。
5、通过阅读本说明书,本说明书的传授内容的其他益处对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
1.一种从源自发酵过程的人乳寡糖(hmo)溶液制备纯化的hmo的方法,其中:
2.一种从源自发酵过程的人乳寡糖(hmo)溶液制备纯化的hmo的方法,其中:
3.根据权利要求2所述的方法,其中,在第二离子交换产物通过混合床离子交换之前,不向其添加碱或酸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中第一离子交换材料包含阳离子交换材料而不包含阴离子交换材料。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中第一离子交换材料包含阴离子交换材料而不包含阳离子交换材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述混合床离子交换包含由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的均匀混合物所填充的离子交换柱。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述混合床离子交换包含由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的交替的层所填充的离子交换柱。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述交替的层具有相同的体积。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述步骤(a)或步骤(b)中使用的阴离子交换材料包含强碱阴离子(sba)交换树脂。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述步骤(a)或步骤(b)中使用的阴离子交换材料包含弱碱阴离子(wba)交换树脂。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述步骤(a)或步骤(b)中使用的阳离子交换材料包含强酸阳离子(sac)交换树脂。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述步骤(a)或步骤(b)中使用的阳离子交换材料包含弱酸阳离子(wac)交换树脂。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中:
14.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中:
15.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中:
16.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中:
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中:
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在hmo溶液通过酶处理、超滤、纳滤、无菌过滤、电渗析、色谱、消泡剂去除步骤、活性炭、结晶或喷雾干燥之前,不向混合床离子交换下游的hmo溶液添加碱。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中不向混合床离子交换的下游的人乳寡糖添加碱。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在hmo溶液通过酶处理、超滤、纳滤、无菌过滤、电渗析、色谱、消泡剂去除步骤、活性炭、结晶或喷雾干燥之前,不向混合床离子交换下游的hmo溶液添加酸。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中不向混合床离子交换的下游的人乳寡糖添加酸。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法包括不多于一个混合床离子交换容器。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法包括将hmo溶液通过至少两个混合床离子交换容器。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法包括包括将hmo溶液通过至少两个串联的混合床离子交换容器。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述hmo溶液包含:
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述hmo溶液包含:
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中:
28.根据权利要求1-26中任一项所述的方法,其中:
29.根据权利要求27或权利要求28所述的方法,其中第一预处理离子交换材料包含阳离子交换材料而不包含阴离子交换材料。
30.根据权利要求27或权利要求28所述的方法,其中第一预处理离子交换材料包含阴离子交换材料而不包含阳离子交换材料。
31.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述hmo是2’-岩藻糖基乳糖。
32.根据权利要求1-30中任一项所述的方法,其中所述hmo是3-岩藻糖基乳糖。
33.通过前述权利要求中任一项所述的方法获得的纯化的hmo。
34.一种用于制造食品、膳食补充剂、婴儿配方制品或药物的方法,其中,所述方法包括:
35.根据权利要求34所述的方法,其中,所述hmo是干燥的hmo。
36.根据权利要求34或权利要求35所述的方法,其中,制造婴儿配方制品。
38.根据权利要求36所述的方法,其中,所述方法包括将hmo与选自乳糖、乳清蛋白浓缩物和高油酸红花籽油的一种或多种婴儿配方制品成分混合。
39.通过权利要求34-38任一项所述的方法制备的食品、膳食补充剂或药物。