L-肉碱、其盐及衍生物用于降低或预防疲劳和改善认知功能的用途

L-肉碱、其盐及衍生物用于降低或预防疲劳和改善认知功能的用途
【专利摘要】本发明涉及L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐用于在动物中降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的用途，以及相应的方法和5种组合物。动物优选是健康个体以及用途优选是非治疗性用途。
【专利说明】L-肉碱、其盐及衍生物用于降低或预防疲劳和改善认知功能的用途【技术领域】
[0001]本发明涉及L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐用于在动物中降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的用途，以及相应的方法和组合物。
【背景技术】
[0002]肉碱(维生素Bt ;3_羟基-4-三甲铵-丁酸甲酯)是由氨基酸赖氨酸和蛋氨酸生物合成的季铵盐化合物。肉碱存在两种立体异构体。生物活性形式是L-肉碱，而其对映体，D-肉碱为非生物活性的。L-肉碱(LC)是一种内源性的化合物，其起着关键的代谢作用，将长链脂肪酸运送到线粒体中进行能量氧化。补充乙酰基-L-肉碱(ALC)已被证明在啮齿类动物中提高整体区域的脑代谢。肉碱及其酯在脑功能中也具有非代谢作用，作为神经保护剂、抗氧化剂和神经传递调节剂。
[0003]在一些患者组中，肉碱缺乏和慢性疲劳共存。早期的证据表明，补充可改善与癌症相关的慢性疲劳指数(Cruciani等人,2006)。证据还表明补充肉碱及其酯在减弱与阿尔茨海默氏病相关的症状和认知障碍中(Montgomery等人,2003)以及在降低百岁老人的疲劳和改善认知功能中(Malaguarnera等人,2007, 2008)的有益作用。
[0004]Karlic和Lohninger表明，肉碱补充可以促进运动员的运动表现。他们的结论是，在训练、比赛和从剧烈运动中的恢复以及再生体育运动中存在L-肉碱补充的有益作用的证据。
[0005]JP2005097161-A公开了一种用于预防身体和精神疲劳的抗疲劳组合物，其包含辅酶Q、肉碱和无机酸作为活性成分。
[0006]JP07-233070-A中描述了基于生物素，肉碱和泛酸作为活性成分的另一种疲劳改善剂。
[0007]W002/43666A2公开了基于维生素C、维生素E、L-肉碱和α -硫辛酸的膳食补充，其用于抑制认知功能的恶化。
[0008]因此，L-肉碱在本领域中常用于治疗患有疾病的(如癌症或阿尔茨海默氏病)的个体、或高龄或极端的身体锻炼所导致的代谢受损的个体。此外，含有L-肉碱的多种活性剂的组合已被提出用于其它用途。本领域中所描述的用于治疗疲劳或改善认知功能的组合物是包含多种活性成分(如维生素和抗氧化剂)的混合组合物。
[0009]本发明中的问题
[0010]本发明中的问题是提供在动物优选人类动物中用于降低或预防疲劳或用于改善认知功能的组合物、或用途或方法。组合物应克服上述问题，并适用于健康且年轻或至少非年长的个体。换句话说，疲劳或认知功能不应是疾病的结果、或与疾病相关、或与代谢功能受损(例如由于高龄)相关。组合物应当易于获得、高效且以简单的方式易于应用而没有副作用。
【发明内容】

[0011 ] 令人惊讶的是，通过根据权利要求所述的方法解决本发明中的问题。在整个说明书中公开进一步的本发明的实施方式。
[0012]本发明的主题是L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐用于在动物中降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的用途。
[0013]L-肉碱是肉碱的生理活性形式。在下文中，术语“肉碱”是指活性的L-肉碱。
[0014]根据本发明，L-肉碱可以L-肉碱本身、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐、或其混合物的形式施用。在下文中，当提及施用方式和用途时，术语“L-肉碱”或“L-肉碱、其盐或衍生物”是指“L-肉碱本身、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐”。
[0015]优选地，本发明的用途是一种非治疗性用途。优选，动物是健康动物。如此处所用，“健康”是指没有患病或受伤。
[0016]优选地,所述动物是人。
[0017] 在本发明的一个优选实施方式中，使用L-肉碱用于改善认知功能。认知功能是指高级的大脑功能，包括感觉(sense)、感知(perception)、认识(recognition)、判断和行动或抑制。周围环境的信息不断地通过感觉器官(视觉、听觉、触觉、味觉、和嗅觉)传递给大脑，大脑选择必要的信息。那时，一个人要关注多条信息的能力(分散(divided)注意力或分配(allocated)注意力)是重要的。所选定的信息经过整合而形成一条具有具体含义的信息，也就是说，一次感知。接着，所感知到的信息在短的时间段内被记忆，当前的感知与之前的记忆彼此确认(认识)，并进行判断。
[0018]可以通过各种测量方法评价认知表现，例如神经心理学测试和神经生理学测试。这种神经心理学测验的实例包括计算机化的认知需求成套测试(Cognitive DemandBattery) (CDB)、CogHealth、韦氏成人智力表、斯坦福比奈智力测试、失认症的视觉感知测试(VPTA )、失用症的标准性能测试(SPTA )、修订版韦氏记忆表、注意力临床评估-自发意念临床评估(Clinical Assessment for Attention-Clinical Assessmentfor Spontaneity) (CAT-CAS)、注意力数字取消测试(D-CAT)、滨松高级大脑功能表、新Stroop测验、长谷川痴呆表、西村痴呆表、C0GNISTAT、多相早期痴呆检查(MEDE)、NS痴呆测试、TAIS、MMSE等。这种神经生理学测试的实例包括事件相关电位(event-relatedpotentials),事件相关电位包括关联性负变(contingent negative variation) (CNV)>Pl-Nl-P2、NA、Nd、N2b、P300、MMN、N400等。从更加医学的角度而言，还可能通过使用功能磁共振成像(fMRI )、单光子发射计算机断层扫描(SPECT )、光学测绘(optical topography )等测量大脑的高级功能活动来进行评价。此外，作为一种常用方法，还可能通过所谓的“大脑训练(Nou-Tore)”进行评价，这是一系列的电视游戏软件。此外，可以通过例如用于检查对光的反应所用时间的身体适宜性(physical fitness)测试来评价这种认知表现。
[0019]在本发明的一个优选实施方式中，使用L-肉碱来降低或预防身体疲劳。身体疲劳或肌肉无力(或“没力气”)是指一个人的肌肉不能发力以达到给定个体整体身体适宜性所预期的程度。
[0020]在本发明的另一优选实施方式中，使用L-肉碱来降低或预防精神疲劳。精神疲劳可以表现为嗜睡(somnolence)(清醒下降)，或者只是一般的注意力降低，不一定包括困倦(sleepiness)。它也可被描述为更多或更少的意识水平降低。在任何情况下，当执行需要恒定集中力(concentration)的任务时,如驾驶交通工具,这可能是危险的。例如，嗜睡的人可能会发生微睡眠(microsleep)。
[0021]有不同的方法来测量精神疲劳，如通过如下方式:基于EEG的精神疲劳监测系统、自评疲劳表、不同的标准化问卷、眨眼率、或多维疲劳量表(MFI)(这是一个设计用来测量疲劳的20个项目的自我报告设备)。它涵盖以下方面:整体疲劳、身体疲劳、精神疲劳、主动性降低、和活动性降低。优选地，使用认知需求成套测试(⑶B ;Kennedy等人,2008 ;Kennedy和Scholey2004 ；Reay 等人，2005 ；2006 ；Kennedy 等人，2010)。CDB-测试是本领域公知的。
[0022]优选,动物是健康和/或年轻的动物。到目前为止，L-肉碱与健康或年轻动物中精神和身体疲劳或认知功能的改善无关。
[0023]在本发明的一个优选实施方式中，动物，特别是人类个体，不是年长的动物或个体。优选地，个体的年龄低于60岁或低于50岁。个体可以是成年人，或8、12、16或18岁以上。优选，年龄范围从8到60岁，或从16至50岁。
[0024]优选,动物是健康的动物。更优选，动物不具有降低的L-肉碱水平和/或疾病导致的或与疾病相关的代谢功能受损。
[0025]优选，个体未患有慢性疲劳和/或慢性L-肉碱缺乏、痴呆、癌症、神经退行性疾病、阿尔茨海默氏病、抑郁症、年龄有关的记忆力下降、细菌或病毒感染。优选地，认知功能受损或疲劳不是由于饮酒或服用已知可以损伤这种身体功能的其它药物。
[0026]疲劳,尤其是身体疲劳,优选是劳动所致,如脑力劳动或轻或中等体力劳动，或因精神紧张、过度刺激、缺乏刺激(understimulation)、倒时差、主动休息或睡眠不足所致。优选，疲劳，尤其是身体疲劳`，不是极端的身体锻炼所致和/或L-肉碱的消耗与运动员的训练、比赛以及从极端身体锻炼中恢复无关。
[0027]在本发明的一个优选实施方式中，个体的L-肉碱血浆水平被认为是正常的。如果L-肉碱的血浆水平>20 μ mol/L,则被认为是正常的。尽管如此，更重要的是血浆中酯化L-肉碱和游离L-肉碱的比，因为只有游离L-肉碱有活性。酰基肉碱对游离L-肉碱的比>0.4，则被认为和L-肉碱缺乏有关。根据本发明，优选个体的酰基肉碱对游离L-肉碱的血浆比低于0.4。
[0028]在本发明的一个优选实施方式中，施用L-肉碱、其盐或衍生物前，动物经历暂时的疲劳和/或暂时的认知功能受损。
[0029]优选地，疲劳和/或认知功能受损是长时的精神运动和/或缺乏睡眠所致。例如，长时间学习的学生，或司机尤其是货车司机，或者长时间处理单调任务不得休息的其它个体经历暂时的疲劳和/或暂时的认知功能受损。
[0030]在本发明的一个优选实施方式中，本发明的用途是用于改善经历疲劳的动物优选人的认知功能。在本实施方式中，该动物可具有疲劳相关或所致的认知功能受损。因此，本发明的用途改善经历疲劳的动物的认知功能。
[0031]在本发明的另一个优选的实施方式中，本发明的用途是用于改善未经历疲劳的动物优选人的认知功能。在本实施方式中，用途优选用于改善短时的认知功能，特别是在施用后3小时内或2.5小时内。特别是，认知功能可以在1-3小时的时间段内改善，更优选施用后1.5-2.5小时内。发现，在没有疲劳的情况下，尤其改善执行功能。[0032]在本发明的另一个实施方式中，本发明的用途用于降低未经历疲劳的动物优选人的精神运动功能。在本实施方式中，用途优选用于降低长时间的精神运动功能，特别是在施用后大于3小时内。优选地，精神运动功能在施用后3-8小时的时间段内，优选在3.5至6.5小时内，降低。发现，同时，高级认知过程(如记忆和执行功能)未受损。肉碱的这种效果可有利于个体的镇静或放松。例如，对于紧张、烦躁、多动和/或患有注意力缺陷多动障碍(ADHD )的个体可能是有利的。
[0033]根据本发明，高度优选使用L-肉碱或L-肉碱的盐。
[0034]优选，L-肉碱的盐或L-肉碱衍生物的盐是羧酸盐，如酒石酸盐、柠檬酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐或盐酸盐。在本发明的一个优选实施方式中，使用L-肉碱酒石酸盐或L-肉碱柠檬酸盐。
[0035]根据本发明，可以使用L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐。在生理条件下，衍生物应转换为L-肉碱。优选，衍生物是L-肉碱衍生物，其中羟基基团被取代基取代，该取代基在生理条件下被切下。L-肉碱衍生物可以是乙酰基-L-肉碱，已知在生理条件下转化成L-肉碱。然而，根据本发明，发现L-肉碱的有益效果是明显的，而初步发现表明乙酰基-L-肉碱的效果是最适度的。
[0036]在本发明的另一个实施方式中，肉碱衍生物的盐是氨基肉碱。氨基肉碱是L-肉碱酯的内盐，特别是乙酸基-L-肉喊或丙酸基-L-肉喊的内盐。优选，氨基肉喊是L-肉喊酯、氨基酸和至少一种阴离子或酸(优选氯化物或盐酸)的内盐。优选，氨基肉碱选自:甘氨酸丙酰基L-肉碱盐酸盐、乙酰基-L-肉碱精氨酸二盐酸盐或牛磺酸乙酰基-L-肉碱盐酸盐。
[0037]剂量选择取决于施用的目的、待施用的动物(性别、年龄、体重等)和类似的因素。在本发明一个优选实施方式中，L-肉碱、其盐或衍生物以10至3000mg之间，更优选100至1500mg，最优选250至1000mg之间的量施用。
[0038]优选地，L-肉碱、L-肉`碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐以对应于10至3000mg之间，优选50至1900mg之间，更优选100至1500mg之间或250至750mg之间的L-肉碱等当量的量施用。L-肉碱的盐的L-肉碱等当量是盐中L-肉碱的总量。如果L-肉碱以衍生物或衍生物的盐的形式，等当量是取代基切下后L-肉碱的总量。发现，500mgL-肉碱的量或等当量特别有利。
[0039]在本发明一个优选实施方式中，L-肉碱、其盐或衍生物以单剂量施用。这是有利的，因为复杂的剂量指导是没有必要的。然而，肉碱、其盐或衍生物也可以按多剂量施用。
[0040]优选地，使用不是长期使用。使用应是对暂时的疲劳事件和/或认知功能降低的响应。优选，使用不是持续一天以上、或甚至数周或数月的一段时间内的长期治疗。尽管如此，可以施用L-肉碱来响应相对短的时期内多次发生的疲劳或认知问题。
[0041]在本发明一个优选实施方式中，L-肉碱、其盐或衍生物以纯的形式施用。在另一个优选的实施方式中，它作为组合物的一部分施用，该组合物含有50%以上、80%以上或95%以上(w/w)的L-肉碱，基于组合物的总重量。
[0042]优选地，L-肉碱、其盐或衍生物是组合物中的主要活性成分。在本实施方式中，优选组合物包含50%以上、80%以上或95%以上(w/w)的L-肉碱，基于所有活性成分的总重量。活性成分通常是维生素、抗氧化剂等。非活性成分是溶剂、载体等。
[0043]在本发明一个优选实施方式中，L-肉碱、其盐或衍生物没有同在动物中有效降低或预防疲劳或改善认知功能的另一试剂组合施用。
[0044]优选地，肉碱、其衍生物或盐不同维生素尤其是维生素E、辅酶Q10、和/或有机酸如马来酸、生物素或泛酸组合施用。
[0045]在本发明的一个优选实施方式中，L-肉碱、其盐或衍生物口服施用，优选以液体或固体制剂的形式，如片剂、胶囊剂、粉剂或凝胶剂或糊剂。根据施用途径选择剂型形式。口服制剂的实例包括粉剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、丸剂、吸入剂、肠衣制剂、供内服的液体、混悬剂、乳剂和糖浆。为了制备这些剂型，药物制造【技术领域】中常用的辅助物质，如赋形剂、粘合齐?、防腐剂、抗氧化剂、崩解剂、润滑剂和矫味剂，可以根据需要使用。由上所述，优选片剂、粉剂或溶液。L-肉碱、其盐或衍生物也可以作为用于制备液体制剂的泡腾片或粉剂等提供。
[0046]在本发明的另一个实施方式中，L-肉碱、其盐或衍生物作为食品和饮料的一部分施用。优选食物或饮料是一种功能性食物或饮料。优选的饮料是能量饮料或小瓶装饮品(shots)。用途也可以作为营养补充。其可以与常见食品添加剂联合使用，如甜味剂、调味料、防腐剂、保存剂、杀菌剂和抗氧化剂。在一个优选的实施方式中，饮料或食物包括用于单次施用的所需剂量。
[0047]优选地，组合物包含至少一种载体。L-肉碱、其盐或衍生物也可以组合使用，基本上由L-肉碱、其盐或衍生物和至少一种载体组成。优选地，载体选自:纤维素或微晶纤维素和纤维素衍生物，如HPMC、HPC和乙基纤维素、淀粉和改性淀粉、Ca-碳酸盐和Ca-硅酸盐、乳糖、糖或糖醇及其衍生物和食用蜡。
[0048]优选，动物是人类。然而，动物也可能是非人哺乳动物。动物可以是已知具有相对高度发达的认知能力的任何动物。在一个优选的实施方式中，动物是马或宠物，优选狗或猫。狗拥有高度发达的认知能力，尤其是帮助人类的狗，例如警犬、导盲犬、搜救犬、牧犬或猎犬。
[0049]本发明的另一个主题是一种用于在动物中降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的非治疗性方法，包括向动物 施用L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐。
[0050]本发明的另一个主题也是一种在动物中用于降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的非治疗性组合物，组合物包含L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐。
[0051]按照上述本发明的用途完全可以实施本发明的方法，并制备本发明的组合物。换言之，此处所公开的本发明用途的所有【具体实施方式】也是本发明方法和组合物的【具体实施方式】。
[0052]本发明的用途、方法和组合物解决本发明中的问题。令人惊讶的是，发现L-肉碱是一种在动物中，特别是人类，尤其是年轻健康的个体中，用于降低或预防疲劳和改善认知功能的有效试剂。在现有技术中，L-肉碱的类似功能只归因于对患有代谢紊乱相关疾病的个体、或肉碱代谢受损的年长患者或从极端运动中恢复的运动员的治疗。其它组合物，比如能量饮料或功能性食物或L-肉碱和其它维生素的特定混合物，在本领域中是已知的。然而，L-肉碱抗疲劳或用于改善认知功能的作用从未明确地归因于L-肉碱本身。如果不是成为多组分组合物的一部分，以前从不知道L-肉碱本身将是有用的。本发明的用途、方法和组合物易于应用和获得，尤其当使用单剂量时。根据本发明，经历暂时疲劳或认知功能受损的个体，如学生或卡车司机，可以迅速并以一种简单的方式克服这种受损，而没有风险或副作用。
【专利附图】

【附图说明】
[0053]SI显示各评估的时间轴和运行顺序。参与者于上午8:30抵达各地点，并食用标准早餐。完成基线注意力任务以及重复两次10分钟的CDB成套任务之后，他们接受一天的处理(安慰剂、500mg LC、2000mg LCUOOOmg ALC)。两个小时后，他们完成，如所显示的注意力任务、⑶B (重复6次)以及带有情绪评估的执行任务。
[0054]图2显示对来自⑶B的各处理的“距离基线的变化”平均分数。这表明，在来自每次重复的成套测试的数据上，将各个处理和安慰剂进行比较，对所计划的比较有显著的处理效果(t=趋势；*ρ〈0.05 ;**ρ〈0.01)。用向上指示的益处(up indicating benefits)绘图。
[0055]Si显示，对于各精神疲劳的处理，距离基线评级(rating)的平均变化，这涉及任务进行前和任务进行后(pre-and post-task performance)所评估的6次⑶B重复和警觉(alert)、满足(content)和平静(calm)评级。表明，和安慰剂相比,显著的处理效果(t=趋势；*ρ〈0.05 ;**ρ〈0.01)。用向上指示的益处(up indicating benefits)绘图。
[0056]图4:表显不对于一次剂量前(pre-dose)和一次剂量后(post-dose)完成的认知任务，平均(加均值的标准误差)剂量前基线分数和剂量后“距离基线的变化”分数，加上来自ANOVAs的F和P统计。
[0057]图5a、5b:表显不对于基线和6次⑶B任务的剂量后重复,平均(加均值的标准误差)剂量前基线分数和剂量后“距 离基线的变化”分数，加上来自ANOVAs的F和P统计(T=处理的主要效果、TxR=处理X重复相互作用)。
[0058]ΜΛ:表显示对于基线和2次剂量后Bond-Lader评估，平均(加均值的标准误差)剂量前基线分数和剂量后“距离基线的变化”分数，加上来自ANOVAs的F和P统计(T=处理的主要效果、TxR=处理X重复相互作用)。
【具体实施方式】
[0059]实施例
[0060]A.认知需求成套测试(⑶B)
[0061]在下面描述的研究利用计算机化的认知需求成套测试(⑶B),已证明⑶B对通过灌输一些天然食物成分和补充的认知增强是敏感的(Kennedy等人,2008 ；Kennedy和Scholey2004 ;Reay等人，2005 ;2006)。这种方法潜在的工作假设是:在局部神经资源(如代谢底物)方面，神经活动消耗大，因此大脑容易在短期内遭遇缺乏。因此，在强烈的认知需求以及长时间进行任务(task performance)所引起的“精神疲劳”状态期间，受试物质的任何对神经起作用的(psychoactive)性质倾向于更加明显。因此,这种范例比采用要求不高的认知任务更加敏感，尤其是当干预对代谢底物的递送或利用具有影响时。
[0062]此外，该方法利用了疲劳和认知功能各个方面之间的内在关系。作为一个实例，评估注意力的任务执行速度与睡眠剥夺和睡眠持续时间都有关。同样，已证明精神疲劳对各种各样的认知任务具有负面影响，其中对那些需要高水平的认知过程执行控制的任务影响最为显著，即控制和管理其它认知过程的大脑功能，并且对于过程(比如计划、认知灵活性、规则获取、抽象思维以及抑制无关感官信息和不恰当的行为)是内在的(Kato等人，2009 ；Lorist等人,2009)ο以前的研究已经确定,在脑电(cerebro-electrical)活动中以及需要执行控制过程的任务中，可以通过在实验室中扩展进行“困难”任务对疲劳相关的不足进行灌输(Boksem等人,2005，van der Linden2003)。提出的方法，在60分钟的⑶B之后通过介入两次执行功能任务，将利用精神疲劳相关的潜在性能递减，其中精神疲劳和任务进行有关。
[0063]在当前双盲的、以安慰剂作为对照的、平衡交叉的实验中，在健康的年轻男性和女性成年人中，在扩展进行脑力需要(mentalIy demanding)的任务期间，我们评估了在不同场合下施用单剂量LC (500mg和2000mg)以及ALC (1000mg)对于精神疲劳和认知功能的效果。
[0064]材料与方法
[0065]设计
[0066]本研究采用随机、双盲、以安慰剂作为对照的、平衡交叉设计。
[0067]参与者
[0068]召集20名健康成年人(10名男性、10名女性，18至25岁)，在前4周之内没有服用过处方或非法药物或任何食物补充剂。和在测试期前12小时内曾饮用酒精或咖啡因的那些人一样，吸烟者和过量引用咖啡因者被排除在外。
[0069]处理
[0070]每个参与者按照随机 分配到拉丁方阵的平衡顺序接受各处理。根据参与者每天所分配的条件，接受含有500mg LC或500mg ALC或安慰剂的4颗胶囊，其经过组合给出如下总剂量:
[0071]I)安慰剂
[0072]2) 5OOmg L-肉喊(LC ;750mg Carnipure? 酒石酸盐，Lonza AG)
[0073]3) 2000mg L-肉喊(LC ；3000mg Carnipure? 酒石酸盐，Lonza AG)
[0074]4) 1000mg 乙酸基-L-肉喊(ALC ；Carnipure? ALC, Lonza AG)
[0075]认知和情绪测量
[0076]认知需求成套测试(⑶B)前，三个任务评估简单精神运动功能和注意力。
[0077]单反应时间
[0078]每当向上指的箭头出现在屏幕上时，参与者尽快按下响应按钮。出现50次刺激，其中刺激间的持续时间在I至3.5秒间随机变化。其结果是响应速度(毫秒)。
[0079]选择反应时间
[0080]指向左或右的箭头显示在屏幕上，一次一个。参与者通过按下对应着箭头方向的左或右按键进行响应。出现50次刺激，其中刺激间的持续时间在I至3.5秒间随机变化。其结果是响应速度(毫秒)和准确性(％正确)。
[0081]四次选择反应时间
[0082]屏幕上呈现可视化显示的箭头，指向上、下、左和右。箭头随机“变亮(lit up)”，参与者通过对应的响应键进行响应。总共出现48个刺激，刺激间的持续时间在I至3.5秒间随机变化。其结果是响应速度(毫秒)和准确性(%正确)。[0083]认知需求成套测试(⑶B)
[0084]这种成套测试的目的是评估，在连续进行认知需求任务期间，处理对速度/准确性以及精神疲劳的影响。已被证明，这种成套测试的应用以60分钟的形式(即重复6次10分钟的成套测试)可靠地增加“精神疲劳”的自我评级，且对于一些草本和天然干预是敏感的(Kennedy 等人，2008 ；Kennedy 和 Scholey2004 ；Reay 等人，2005 ;2006)。10 分钟的成套测试包括:
[0085]连续减法(3s和7s _各两分钟)
[0086]采用改良的、两分钟的、电脑版本的Serial Threes和Serial Sevens测试。对于两个任务，标准指示屏幕提示参与者，从给定的随机产生的数字倒数三个或七个，尽量快且准确地使用线性数字键输入每次答复。如果参与者出错的话，还口头指示他们应继续从新的不正确的数字进行减法。在键盘上用线性数字键输入每次的三位数字答复，每一位在屏幕上以星号显示。按下回车键，发出每次答复的结束信号，并从屏幕上清除三个星号。对减法总数和错误数，给任务进行评分。在不正确的答复情况下，如果答复对于新数字是正确的，则之后的答复判为阳性。
[0087]快速视觉信息加工任务(5分钟)
[0088]参与者监测连续的一系列数字，以三个连续奇数或三个连续偶数数字为目标。数字以每分钟100次的速度出现，参与者通过按下响应键尽快对目标字符串的检测进行响应。任务是连续的并持续5分钟，其中每分钟出现8次正确的目标字符串。对正确检测的目标字符串的百分比、正确检测的平均反应时间和错误警告的次数，给任务进行评分。
[0089]丰观“精神疲劳”表
[0090]在各套任务结束时 ，让参与者通过在IOOmm的线上(端点标记为“完全不”和“极端”)进行标记来说明他们精神上感到如何疲劳。
[0091]执行功能任务
[0092]假设(见上文)由于精神疲劳所致的认知障碍体现在执行功能的减退上。以下经典“执行”任务已被证明对疲劳是敏感的(van der Linden等人,2003)。
[0093]逻辑椎理仵备
[0094]要求参与者决定是否一系列表述正确地描述了 2个字母的顺序。给他们看一些短句，每句之后是一对字母。句子声称描述了两个字母的顺序，即，说出谁在先。他们能按几种不同的方式做到这一点。例如，正确描述顺序AB可以说(I) A在B之前或(2) B在A之后、或(3) B不在A之前、或(4) A不在B之后。所有这些都是正确描述了 AB对，然而当应用到另一 BA对时是不正确的。要求参与者决定是否每个句子是其后字母对的真或假描述。针对准确性和响应时间给任务打分。
[0095]Stroop 千务
[0096]这是常用经典任务的一个电脑版本，其需要注意的和中央执行资源。在这种情况下，任务进行10分钟,数据收缩成(collapsed into)2分钟的时程(epoch)。在电脑屏幕中心以不同颜色的字体呈现描述四种颜色之一的词(“红色”、“黄色”、“绿色”、“蓝色”)。参与者按下四个彩色响应按钮中的一个来确定字体颜色(例如，如果词“绿色”呈蓝色字体，正确的响应是通过蓝色按钮进行响应)。呈现的词是“一致”(词和字体是相同的颜色)或“不一致”(词和字体是不同的颜色)，并以随机顺序呈现。对“一致”和“不一致”的词的反应时间以及响应准确性，给任务打分。
[0097]情绪
[0098]Bond-Lader 情绪表(Bond 和 Laderl974)
[0099]任务之前和之后，用Bond和Lader情绪表评估情绪。这种测量已用于众多药理、精神药理和医疗试验。表总共包括16条线(在屏幕上约100mm)，其两端固定有反义词(如警觉-昏昏欲睡，平静-激动)。受试者表明他们在线上反义词之间的目前主观位置。个体项目分数计算为沿着线的％距离。结果包括三因素分析衍生分数:“警觉”、“平静”和“满足”。
[0100]程序
[0101 ] 参与者在五个不同的场合来到实验室。在一套测试设施上进行测试，参与者视觉上相互隔离。
[0102]首先，实验室的介绍性访问包括:取得知情同意；培训认知和情绪测量；健康筛查和收集人口数据。
[0103]介绍性访问后，参与者在四个另外的场合于上午8:30达到实验室，在每次场合下每隔一周接受不同的处理。他们禁食(除水以外的任何食物或饮料)，在各时期前至少12小时不服用咖啡因或酒精。在他们的第一个研究日，参与者被随机分配到拉丁方阵上的处理方案。抵达每一个场合时，参与者服用标准早餐(40g家乐氏全麦维(kellogg’s All Bran)和150ml脱脂牛奶和一杯水)，随后他们进行初步的认知/情绪评估，包括完成注意任务(“简单”/ “选择”/ “四选择”反应时间)，随后完成2次10分钟的⑶B任务(第一次完成是练习，第二次是用于基线表现评估)以及StlOOP和辑推理任务。然后，他们进行其当天的处理。在剂量后120分钟`，他们完成注意任务，然后开始进行完整的60分钟(即6次完成10分钟任务)CDB0 CDB完成后，参与者完成“逻辑推理”和“StiOop”执行功能任务。用Bond-Lader情绪表，在处理前以及处理后认知评估之前和之后评估情绪。在图1中示意性不出设置。
[0104]统计方法
[0105]初步分析
[0106]通过基线校正数据(对照着剂量前进行计算)的方差分析(ANOVA)的重复测量分析，对源自成套测试的所有认知/疲劳和情绪测量的统计分析进行分析。采用单个剂量后重复的测量(注意任务，执行任务)，通过单因素ANOVA (条件)进行分析。采用多个剂量后重复的测量(情绪，⑶B)，通过双因素ANOVA (条件X重复)进行分析。然后在来自单次重复、或各个多次重复的基线校正数据上，适当时使用带有ANOVA均方误差的t检验，进行计划的比较(安慰剂vs每个积极处理)(Keppell991)。
[0107]结果
[0108]来自ANOVAs的统计在图4、图5和图6中显示。
[0109]认知任务
[0110]反应时间仵备
[0111]无论是初步ANOVAs还是计划的比较,在单反应时间、选择反应时间或4-选择反应时间任务上，都没有发现任何显著效果。
[0112]执行任务
[0113]无论是初步ANOVAs还是计划的比较,在Stroop任务或逻辑推理任务上,都没有发现任何显著效果。
[0114]认知需求成套测试(⑶B)
[0115]图2显示来自CDB的结果，其证明，在各个任务重复期间，相较于安慰剂，在来自各积极处理的数据的计划比较上有显著效果。
[0116]连续减法
[0117]Serial3s:初步ANOVA表明，条件或包括条件的相互作用对Serial3s任务的表现没有显著的主要效果。然而，计划的比较表明，在第4[t[270]=2.74，p=0.006]和第6 [t [270] =2.41，p=0.016]次重复期间，相较于安慰剂，在500mg LC之后，参与者进行更多的减法，在第2 [t [270] =1.74，p=0.08]和第3 [t [270] =1.67，p=0.09]重复期间，统计趋势朝着同样的效果。此外，在第5次重复期间，与安慰剂相比，在2000mg LC之后，进行了更多的减法[t [270] =2.06，p=0.04]。后者的效果在其它重复中不能重现，因此可能是由于I型错误。对表现的准确性(错误数)没有显著效果。
[0118]Serial7s:初步ANOVA表明，对Serial7s任务，没有显著的主要效果或参与处理的相互作用。然而，计划的比较表明，在第2[t[255]=2.02，p=0.044]和第4[t [255] =2.38，p=0.018]次重复期间，相较于安慰剂，在500mg之后，参与者完成更多的减法。在第4次重复期间，与安慰剂相比，在2000mg LC之后，也有朝向更多减法的趋势[t[255]=l.94，p=0.053]。对表现的准确性(错误数)没有显著效果。
[0119]RVIP
[0120]ANOVA显示在RVIP任务上条件对响应速度的主要效果[F(3，57)=2.78，p〈0.05]。然而，处理手段的事后比较显示这种效果是由于积极处理之间的差异，而不是安慰剂。计划的比较还揭示，尽管参与者在500mg LC之后在每次重复时进行得更快，这种效果只在任务第三次重复期间达到了显著程度[t[ 285]=2.51，p=0.013]。第4次重复期间在2000mg LC之后也有朝向更慢响应的趋势[t[255]=l.71，p=0.089]。
[0121]虽然初步ANOVA显示条件或包括条件的相互作用对进行RVIP任务的准确性没有显著的主要效果，计划的比较表明在第2 [t [285] =2.44，p=0.015]和第3 [t [285] =2.11，p=0.036]次任务重复期间，500mg LC比安慰剂表现更好，在第4[t [285] =1.83, p=0.07]次重复期间，存在朝着相同效果的趋势。
[0122]丰观疲劳
[0123]正如预期的那样，ANOVA显示，随着贯穿任务重复期间的疲劳增加，重复的主要效果[F(5，95)=42.32，p〈0.001]。然而，没有条件或通过重复相互作用的条件的主要效果。计划的比较显示，在第六次重复期间，与安慰剂相比，500mg LC之后，疲劳评级更低[t[285]=2.14, p=0.033],在第4次重复期间，趋势朝着相同的效果[t [285] =1.85, p=0.065] ο相比之下，第五次重复之后在2000mg LC之后，疲劳评级高于安慰剂[t[285]=2.32, p=0.02] ο
[0124]Bond-Lader 情绪表
[0125]结果示于图3。初步ANOVA显示对Bond-Lader情绪表没有显著的处理相关的效果。然而，500mg LC之后，参与者在第一(任务前)评估中评价自己不太平静[t[57]=2.12, p=0.037]且不太满足[t [57] =3，ρ=0.004]，到任务后评估时这种效果得以消散(dissipate)，在此刻该组评价自己更加平静[t[57]=2.47，ρ=0.016]。1000mg ALC之后，参与者评价自己在进行任务之前不太警觉[t[57]=2.7，p=0.009]并且在剂量后任务之前[t [57] =3.6，ρ=0.001]和之后[t[57]=2.5, p=0.015]都不太满足。
[0126]结果总结
[0127]本研究采用了两种各自独立进行的统计分析；在各评估中评估安慰剂和三种积极处理中每一个之间任何差异的集中计划比较(利用ANOVA均方误差的t检验)、以及评估处理和评估间主要效果和相互作用效果(适用时)的更通用AN0VA。在这些分析(ANOVA)的第二个当中没有显著差异，但是在计划的比较之内存在明显的效果模式。如下总结了各个处理相较于安慰剂的明显效果。
[0128]500mg LC (Pi 75Omg Carnipure
[0129]计划比较分析上的显著益处见于各CDB任务的表现。在两个重复期间，参与者完成更多的Serial3减法，在另外两个时间点处趋势朝着改善的方向。他们在两个时间点处还完成更多的Serial7减法，在一次任务重复期间在RVIP任务中响应更迅速。通过在两个时间点改善的RVIP准确性，实现这一后者效果，在另一个重复期间趋势朝着改善的方向。在此条件下，参与者还在各任务重复之后以数值描述自己不太“精神疲劳”，但这种效果仅在最后一套任务之后达到显著程度，在另一个时间点处趋势朝向相同的效果。
[0130]在Bond-Lader表上将情绪方面的结果混合，在处理后任务开始之前，500mg LC与降低的“平静”和“满足”相关，但是在完成评估之后与提高的“平静”相关。
[0131]2000mg LC (Pi 3000mg Carnipure 酒石If 盐白勺形式)
[0132]2000mg LC相关的模式包括若干独立的差异。在一个时间点，参与者完成更多的Serial3s,在一个时间点趋势朝向增加的Serial7s减法。相比之下，在一次重复时，存在朝向RVIP中更慢的响应以及显著增加精神疲劳评级的趋势。鉴于该结果模式包括单一、矛盾的结果，很可能关于这种处理的结果是随`机所致。
[0133]1000mg ALC (以 Carnipure ALC 的形式)
[0134]ALC与对情绪的负面效果有关，在第二剂量后时间点警觉水平更低，且在所有剂量后时间点“满足”水平降低。
[0135]结论
[0136]尽管对ANOVAs缺乏任何显著的处理相关效果，在比较计划中，相较于安慰剂，500mg LC之后，CDB表现中存在显著改善的一致证据。然而，没有2000mg LC和1000mg ALC处理之后益处的证据。
[0137]讨论
[0138]目前的研究结果表明，500mgLC增强健康年轻成年人的认知表现。在所有三个认知需求成套测试任务中，改善可见于(六个当中的)一个以上的任务重复期间，一些证据显示任务相关的精神疲劳的减弱与处理有关。目前，没有一致的证据表明更高剂量(2000mg)LC或1000mg ALC有有益效果。
[0139]B.早期认知测试的成套测试
[0140]肉碱对认知功能的作用，通过CogStateTM12分钟的早期阶段认知测试的成套测试进行了研究。测试由CogState US开发，描述于US7163513B2。测试采用打牌和电脑迷宫来测量执行功能、精神活动功能、视觉注意力和视觉学习的认知域。任务对应着如下认知域:
[0141]迷宫学习任务: 执行功能/空间问题解决[0142]检测任务:精神运动功能/处理速度
[0143]识别任务:视觉注意/警惕
[0144]一卡学习任务: 视觉学习
[0145]测试是这样设计的:当进行测试时个体未经历疲劳。对年龄在20至40岁之间的20名健康男性和女性个体进行测试。测试是双盲的，并且以安慰剂作为对照，研究500mgL-肉碱的效果，其以736mg L-肉碱L-酒石酸盐(Carnipure?酒石酸盐，Lonza AG)在水中的形式以单剂量施用。约10分钟的单个测试的成套测试包括迷宫学习任务、通过打牌进行的检测任务、通过打牌进行的识别任务以及一卡学习任务。在摄入超过6小时的研究制剂之前以及一小时后，连续完成测试的成套测试进行两次。
[0146]结果的比较和评价表明，一些证据显示样品摄入两小时后L-肉碱对执行功能的短效益处。然而，对视觉注意功能或视觉学习没有显著效果。有趣的是，四、五和六小时后观察到精神运动功能下降。发现，同时更高的认知过程，如记忆和执行功能，没有受损。
[0147]结果表明，未疲劳的健康个体可以在大约两个小时的短时间段内受益于L-肉碱摄入，而没有观察到认知功能的长时间改善。通过表明施用肉碱对(未经历疲劳的)个体认知功能的效果，结果对上述认知需求成套测试(CDB)进行了补充。
[0148] 参考文献
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【权利要求】
1.L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐用于在动物中降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的用途。
2.根据权利要求1的所述用途，其中所述用途是非治疗性用途。
3.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中所述动物是健康动物。
4.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中所述动物是人类。
5.根据权利要求4的所述用途，其中所述个体年龄是60岁以下。
6.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中所述疲劳是精神疲劳。
7.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中所述动物未患有慢性疲劳和/或慢性L-肉碱缺乏。
8.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中在施用L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐之前，所述动物经历暂时的疲劳和/或暂时的认知功能受损。
9.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中所述盐是酒石酸盐、柠檬酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐或盐酸盐。
10.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐以对应于10至3000mg之间，优选50至1900mg之间的L-肉碱等当量的量施用。
11.根据前述权利要求`中至少一项的所述用途，其中L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐以单剂量施用。
12.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐作为固体组合物的一部分施用，所述固体组合物包含50% (w/w)以上的L-肉碱。
13.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐没有同另一试剂组合施用，所述另一试剂在动物中有效降低或预防疲劳或改善认知功能。
14.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐口服施用，优选以液体或固体制剂的形式，如片剂、胶囊剂、粉剂、或凝胶剂或糊剂。
15.根据前述权利要求中至少一项的所述用途，其中所述动物是马或宠物，优选狗或猫。
16.一种用于在动物中降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的方法，包括向动物施用L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐，其中所述方法优选是非治疗性的。
17.—种在动物中用于降低或预防疲劳和/或用于改善认知功能的组合物，所述组合物包含L-肉碱、L-肉碱的盐、L-肉碱衍生物和/或L-肉碱衍生物的盐，其中所述组合物优选是非治疗性的。
【文档编号】A61K31/205GK103491954SQ201280017209
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月4日 优先权日:2011年4月5日
【发明者】A·威廉斯, F·瓦里科夫, U·弗雷塔斯, R·萨斯, K·欧文 申请人:隆萨有限公司