利用附加制造技术制备个性化营养配方和药物配方的方法和系统技术方案

本发明专利技术的公开主题涉及一种利用附加制造技术制备个性化营养配方和/或药物配方的系统和方法。活性药物或膳食补充剂成分悬浮于触变稳定载体介质中。触变悬浮液沉积于固体基材的表面上，所述固体基材可为用作机械载体的棒材小吃或小薄片。公开的系统实现了，每种添加活性成分的剂量基于每个特定个体和加工需要所确定的配方而变化。一旦所述活性成分沉积于基材上，就可以用一种或多种可食用固体涂层20来包埋整个组件，以密封活性成分并向组件提供掩味剂特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用附加制造技术制备个性化营养配方和药物配方的方法和系统
本专利技术的公开主题涉及一种利用附加制造技术制备个性化营养配方和药物配方的方法和系统。
技术介绍
健康护理系统面临的两个最大问题是处方不遵从性和“一种尺寸全适用”的药物配方。现行的制药系统的治疗方法是给患者开许多固定剂量的药丸和/或药液，通常不用有关患者病史和个人生物学的前馈信息。然后，患者依赖于遵从混乱的每日和每周医疗治疗方式。这种问题被称为“药丸负荷”，美国每二十例死亡中就有一例死亡于该问题。问题在于，在吃药困难的人群(例如儿科和老年病患者)中，药丸负担问题更加严重，而这些人群往往是最需要治疗的人群。因此，提供改进的药物服用系统以克服所述难题将是有益的。
技术实现思路
在一些实施方案中，本专利技术的公开主题涉及一种包括一种或多种活性成分(包括药品或营养成分)的触变悬浮液，该触变悬浮液用于递送已知浓度的口服剂量，作为应用于可食用固体基质(如棒材)的分配管线。在一些实施方案中，触变悬浮液包括均匀地分散于可食用载体介质内的活性药品和/或营养成分，该可食用载体介质在由控制分配器所施加的压力条件下流动。活性药品和/或营养成分可包含于微球体中，这些微球体均匀地分散于整个悬浮液的体积中。在一些实施方案中，触变悬浮液可由通常公认安全的成分进行配制，由多种易消化的蛋白质、脂肪、植物纤维、多糖、淀粉、水性胶体、可食用蜡，或形成凝胶或SOL基质任意材料制成，，使得其在静态时恢复至半固态，在压力条件下发生液化。在一些实施方案中，所公开的触变悬浮液具有低水活性(AW)和/或采用无菌制备以使其具有低的微生物负载量，和/或使得触变悬浮液在大气室内条件下具有大于14天的稳定性。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题涉及一种可食用棒状固体，该可食用棒状固体由多种易消化的蛋白质、脂肪、植物纤维、植物营养素、淀粉、多糖、可食用蜡或其组合相结合通过成型、挤压、压制或模制工艺以形成基材。棒材可包括易消化的成分和粘结剂，该易消化的成分和粘结剂表现出低水活性以减小微生物活性，提高成品递送形式的储存稳定性。在一些实施方案中，棒材可包括充当触变悬浮液抑制大坝的预成形通道，以消除API活性成分的相互作用。棒材可包括可食用材料的薄覆盖层，以在整个过程中将活性成分渗透入基材中的可能性降到最低，从而消除了API和基材之间的相互作用。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题包括一个或多个计算机控制系统，该计算机控制系统包括传感器和致动器以准确地控制分配于固体基材上的触变组合物的体积，从而控制施加的分配压力、体积和温度，将分配器系统与固体基材的相对运动同步，使得流速支持API组合物的连续分配珠状物的产生。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题可包括一种设备，以用于均匀地在棒材上涂覆可食用材料(诸如巧克力、蜂蜜、糖霜、凝胶)，该可食用材料具有低Aw，从而产生大气环境中的微生物活性。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题涉及一种计算机控制分配器，该分配器可被命令以增压，引起API的触变悬浮液的流动，来实现从散装存储容器中的特定流速。该分配器可具有可变形喷嘴，充当止回阀，允许在与分配器的相同压力方向共轴的正向流动，当分配器控制成反向流动时，作为夹管阀闭合，停止触变悬浮液的流动。喷嘴可作为模块进行拆卸，以便处理或清洗和消毒后再使用。所公开的计算机控制分配器可包括计算机控制的温度控制器，在靠近分配器止回阀的近端位置具有加热器和/或冷却器组合。加热器/冷却器可选自快速响应热电或帕尔贴(Peltier)装置、温度传感器RTD、热电偶，和IR非接触式光学传感器。加热器/冷却器可配置成测量流动悬浮液在穿过可变形喷嘴之前的温度，以控制触变悬浮液的最佳粘度和流动流变性。在一些实施方案中，分配器可包括控制运动平台，该控制运动平台承载基材，与控制分配器的流动方向对准。在一些实施方案中，该平台可将分配器承载于静止基材上，以协调触变悬浮液的流速与运动速度和加速度的速率移动。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题涉及一种计算机控制算法，该计算机控制算法使运动平台的运动速度和加速度与分配器的流速相关联，使触变悬浮液的线性流速等于或接近于运动平台在行进方向上的线性流速。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题涉及一种算法，该算法基于触变悬浮液的浓度(例如，分散API的mg/ml)，将一种或多种API的剂量制配方转化成触变悬浮液化合物的体积，作为在运动平台的运动路径中驱动分配体积和流速的参数，以将命令剂量的活性成分分配至基材上。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题涉及一种算法，该算法用于选择活性成分的最佳浓度(mg/ml)和运动平台中分配器止回阀的出口直径，以确保分配线被约束在基材平面的边界并约束成预成形特征。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题包括与分配器协调的多个平台，每个平台分配单独的成分或成分组合，以在对应固体基材上形成体积可控的触变悬浮液的珠状物，这样可以并行分配具有不同的、独特的活性成分的多种悬浮液，以创建多种活性成分的组合疗法。在一些实施方案中，所公开的系统包括计算机控制致动泵和阀门排序机构，以从柔性壁散装容器(例如，灭菌袋)中获取命令体积的触变悬浮液，以将命令体积的悬浮液供应至分配器。在一些实施方案中，所公开的系统包括重量称量系统，以在命令每次分配之后，测量触变悬浮液的散装容器的质量变化，该质量变化向计算机控制系统发出信号以验证所需体积是否由分配器进行分配。称量系统可测量基材的质量变化，以验证是否分配了命令量的触变悬浮液。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题包括致动泵，该致动泵可被命令将泵的密封圈撤回到集成的清洗室中，在该清洗室中，密封圈和泵送致动器本体可被水或其它清洗流体淹没，以确保泵在原位进行清洗而无需拆卸。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题包括附接至触变悬浮液容器的可印刷数据符号(例如，QR代码)，以识别嵌入悬浮液的API。符号可指向超链接数据位置，从而示出关于悬浮液的批次的制造参数，包括制剂配方的标称浓度和密度、实验室测试的浓度和密度、有效期、制造地点、API的分析证书、总质量、剩余质量，和容器中API的品质控制有关的任何其它数据。在一些实施方案中，本专利技术的公开主题涉及一种基于计算机的方法，该基于计算机的方法允许基于关于个体的响应或数据来选择固体基材的类型，以满足预成形基材所捕获成分的需求，诸如具有营养价值的蛋白质、纤维、脂肪、植物营养素等，或可基于将不会影响个人的过敏原而进行选择。在一些实施方案中，本公开系统包括用于每种API的计算机控制致动器，该计算机控制致动器被命令至指定位移、速度和加速度，因为可能需要提供悬浮液的粘度所需的压力和以匹配流变性，以获得用以形成连续珠状物所需的控制流速，该连续珠状物变更成所分配的触变悬浮液。在一些实施方案中，系统可包括多个致动器，这些致动器协调每个独立致动器的位移、速度和加速度，使得所有触变悬浮液成分以匹配基材的相对运动所需的速率的流速形成珠状物。在一些实施方案中，所公开的系统包括所附的计算机可读编本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于口服的固体组件，所述组件包括：/n基材，所述基材限定一个或多个凹陷部；/n一种或多种悬浮液，所述一种或多种悬浮液沉积于固体基材的所述凹陷部内，其中每种悬浮液包括一种或多种活性药物成分(API)和载体的均匀分散体，/n其中每种悬浮液为粘性的和/或触变的；/n一种或多种涂层，所述一种或多种涂层施加于所述固体基材的一个或多个表面上；/n其中每种API的剂量基于服用所述固体组件的每位受试者所确定的配方而变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180410 US 62/655,2801.一种用于口服的固体组件，所述组件包括：
基材，所述基材限定一个或多个凹陷部；
一种或多种悬浮液，所述一种或多种悬浮液沉积于固体基材的所述凹陷部内，其中每种悬浮液包括一种或多种活性药物成分(API)和载体的均匀分散体，
其中每种悬浮液为粘性的和/或触变的；
一种或多种涂层，所述一种或多种涂层施加于所述固体基材的一个或多个表面上；
其中每种API的剂量基于服用所述固体组件的每位受试者所确定的配方而变化。


2.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述基材在室温和大气压力下为固体。


3.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述基材选自食品、赋形剂或其组合。


4.根据权利要求3所述的固体组件，其中所述食品选自巧克力、角豆、花生酱、奶油糖果、水果渣、麦片、全燕麦或卷燕麦，或其组合。


5.根据权利要求3所述的固体组件，其中所述赋形剂选自一种或多种填料、pH调节剂、防腐剂、防粘剂、增塑剂、遮光剂、着色剂、颜料、表面活性剂、稀释剂、消泡剂、润滑剂、粘结剂、制粒助剂、口味改性剂和助流剂。


6.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述基材配置为棒材、券状物或薄片。


7.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述基材包括平坦的顶部表面。


8.根据权利要求7所述的固体组件，其中所述凹陷部配置于所述基材的所述顶部表面中。


9.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述凹陷部配置为多个纵向通道。


10.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述API选自一种或多种药物、维生素、食品补充剂或其组合。


11.根据权利要求10所述的固体组件，其中所述一种或多种药物选自用于预防、诊断、治疗或治愈慢性病症的化合物。


12.根据权利要求11所述的固体组件，其中所述慢性病症选自心血管疾病、2型糖尿病、类风湿性关节炎或癌症。


13.根据权利要求10所述的固体组件，其中所述一种或多种维生素选自硫胺、核黄素、烟酸、烟碱酸、泛酸、吡哆素、生物素、叶酸、维生素B6、维生素B12、硫辛酸、维生素C、维生素A、维生素D、维生素E、维生素K及其衍生物。


14.根据权利要求10所述的固体组件，其中所述一种或多种食品补充剂选自铁、钙、硒、碘、镁、BHT、BHA、类黄酮、β-胡萝卜素、多酚、谷胱甘肽、紫锥菊、亚麻籽、银杏、姜黄、L-精氨酸、L-谷胱甘肽、L-赖氨酸及其组合。


15.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述一种或多种API被包封成微球体。


16.根据权利要求15所述的固体组件，其中所述微球体选自贮存型微球体、基质型微球体，或贮存型微球体和基质型微球体的组合。


17.根据权利要求15所述的固体组件，其中所述微球体具有约1200μm或更小的尺寸。


18.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述载体选自明胶、聚合糖胺聚糖、琼脂、卡拉胶、海藻酸盐、天然树胶、羧甲基纤维素、木糖醇、山梨醇、甘露醇、甘油、果胶、葡聚糖、葡聚糖衍生物、普鲁兰多糖、黄原胶、木葡聚糖、淀粉、透明质酸、瓜尔胶、剌槐豆胶、结冷胶、羧甲基纤维素、阿拉伯胶、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚(四亚甲基醚)二醇或其组合。


19.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述载体为液体或半固体。


20.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述载体具有约0.95或更小的水活性(Aw)。


21.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述载体为无菌的。


22.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述一种或多种触变悬浮液在约40°F的冷藏条件下具有至少14天的保质期。


23.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述一种或多种触变悬浮液在约40°F的冷藏条件下具有至少300天的保质期。


24.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述一种或多种API均匀地分散于但不溶解于所述载体内。


25.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述一种或多种涂层为固体或半固体。


26.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述一种或多种涂层选自巧克力、焦糖、蜂蜜、牛乳糖、糖浆、果仁酱、龙舌兰、糖浆、酸奶、布丁、奶油糖果、果浆、糖蜜、糖霜、调味多糖膜、棉花糖霜及其组合。


27.根据权利要求1所述的固体组件，其中所述受试者为动物。


28.根据权利要求27所述的固体组件，其中所述动物为人。


29.一种治疗医疗病症的方法，所述方法包括：
将治疗有效量的活性药物成分(API)施用至有需要的受试者，由此，所述医疗病症得以治疗；
其中所述API被配置在用于口服的固体组件中，所述固体组件包括：
固体基材，所述固体基材包括具有一个或多个凹陷部的表面；
一种或多种触变悬浮液，所述一种或多种触变悬浮液沉积于所述固体基材的凹陷部内，其中每种触变悬浮液包括一种或多种活性药物成分(API)和载体的均匀分散体；
一种或多种涂层，所述一种或多种涂层施加于所述固体基材的一个或多个表面上；
其中每种API的剂量基于每位特定受试者所确定的配方而变化。


30.根据权利要求29所述的方法，其中所述施用包括食用所述固体组件。


31.根据权利要求29所述的方法，其中所述基材在室温和大气压力下为固体。


32.根据权利要求29所述的方法，其中所述基材选自食品、赋形剂或其组合。


33.根据权利要求32所述的方法，其中所述食品选自巧克力、角豆、花生酱、奶油糖果、水果渣、麦片、全燕麦或卷燕麦，或其组合。


34.根据权利要求32所述的方法，其中所述赋形剂选自一种或多种填料、pH调节剂、防腐剂、防粘剂、增塑剂、遮光剂、着色剂、颜料、表面活性剂、稀释剂、消泡剂、润滑剂、粘结剂、制粒助剂、口味改性剂和助流剂。


35.根据权利要求29所述的方法，其中所述基材配置为棒材、券状物或薄片。


36.根据权利要求29所述的方法，其中所述基材包括平坦的顶部表面。


37.根据权利要求36所述的方法，其中所述凹陷部配置于所述基材的所述顶部表面中。


38.根据权利要求29所述的方法，其中所述凹陷部配置为多个纵向通道。


39.根据权利要求29所述的方法，其中所述API选自一种或多种药物、维生素、食品补充剂或其组合。


40.根据权利要求39所述的方法，其中所述一种或多种药物选自用于预防、诊断、治疗或治愈慢性病症的化合物。


41.根据权利要求40所述的方法，其中所述慢性病症选自心血管疾病、2型糖尿病、类风湿性关节炎或癌症。


42.根据权利要求39所述的方法，其中所述一种或多种维生素选自硫胺、核黄素、烟酸、烟碱酸、泛酸、吡哆素、生物素、叶酸、维生素B6、维生素B12、硫辛酸、维生素C、维生素A、维生素D、维生素E、维生素K及其衍生物。


43.根据权利要求39所述的方法，其中所述一种或多种食品补充剂选自铁、钙、硒、碘、镁、BHT、BHA、类黄酮、β-胡萝卜素、多酚、谷胱甘肽、紫锥菊、亚麻籽、银杏、姜黄、L-精氨酸、L-谷胱甘肽、L-赖氨酸及其组合。


44.根据权利要求29所述的方法，其中所述一种或多种API被包封成微球体。


45.根据权利要求44所述的方法，其中所述微球体选自贮存型微球体、基质型微球体，或贮存型微球体和基质型微球体的组合。


46.根据权利要求44所述的方法，其中所述微球体具有约1200μm或更小的尺寸。


47.根据权利要求29所述的方法，其中所述载体选自明胶、聚合糖胺聚糖、琼脂、卡拉胶、海藻酸盐、天然树胶、羧甲基纤维素、木糖醇、山梨醇、甘露醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·T·小哈德逊，L·S·诺尔三世，R·E·休斯，
申请(专利权)人：潘纳西亚比奥马特斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US