BG63036B1

BG63036B1 - Фармацевтичен препарат за диагностициране на уреазна активност в стомашния тракт

Info

Publication number: BG63036B1
Application number: BG102953A
Authority: BG
Inventors: Christer Nystroem; Anders Petersson; Thomas Lundqvist
Original assignee: Diabact Ab
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2001-02-28
Also published as: AU2795697A; DE69713588T2; CA2252399C; CN1216924A; AU721317B2; DE69713588D1; ES2179333T3; SE9601659D0; EE9800364A; HUP0002204A3; DK0896547T3; HUP0002204A2; BG102953A; PL329621A1; CA2252399A1; ATE219689T1; CN1102411C; WO1997040856A1; HU226656B1; JP4091660B2

Abstract

Препаратът се прилага за диагностициране на инфекция с Helicobacter pylori чрез демонстриране наличието на образуван амоняк в издишвания въздух. Препаратът е твърда, бързо разтворима в стомашния тракт и по същество свободна от вода форма за орално приложение във вид на таблета, капсула или прах, в която форма е включена урея с размер на частиците под 200 m.

Description

Област на изобретението

Стомашните язви представляват сериозен здравен проблем и костват на обществото много средства под формата на медицински разходи и отсъствия от работа. Установено е, че присъствието на Helicobacter pylori в стомаха е фактор за развитието на язва на стомаха и/или дуоденума. Ако стомахът не съдържа Helicobacter pylori, тогава стомашна язва не се развива. Установено е също, че няма да се получи и повторна поява на стомашно язвено неразположение, ако инфекцията, причинена от Helicobacter pylori, бъде лекувана с добавяне на антибиотици. Така днес се счита, че стомашните язвени неразположения са причинени от бактерия и че могат да бъдат излекувани.

Налице е особена необходимост от достоверен и опростен метод за диагностика, доколкото много пациенти, страдащи от гастроинтестинални проблеми, ще се нуждаят от изследване за наличие на инфекция от Helicobacter pylori.

Изобретението се основава на факта, че бактерията Helicobacter pylori продуцира ензима уреаза в много големи количества. Ензимът уреаза нормално не е установен у здрави хора и присъствието на ензима в стомаха на хората е ясна индикация, че е налице бактерията Helicobacter pylori. Helicobacter pylori е установила екологична ниша в стомаха на човека. Тя се развива найдобре в неутрално pH, което се установява под мукозния слой на стомаха. Тя продуцира големи количества от ензима уреаза, който на свой ред, катализира разпадането на уреята на амоняк и бикарбонат. Този бикарбонат след това се превръща в активната среда на стомаха във въглероден двуокис и вода.

В Швеция около 470 000 пациента годишно търсят медицинска помощ за болести и неразположения, сходни на стомашните язви. Поради това, от първостепенен интерес е диагностицирането и лекуването на инфекции на Helicobacter pylori по опростен и достоверен начин, в интерес на здравето на пациентите.

Настоящото изобретение се отнася до твърд препарат, който позволява опростено и достоверно диагностициране на уреазната активност в стомаха, свързана с инфектиране от Heli cobacter pylori.

Предшестващо състояние на техниката

Методи, достъпни за демонстриране наличието на Helicobacter pylori.

Биопсични методи

Обща особеност на тези методи (култивиране на бактериите, хистологични изследвания, бързи тестове за урея) е, че всички те се провеждат върху биопсичен материал. Това включва подлагане на пациента на гастроскопско изследване на стомаха с помощта на оптичен кабел, по време на което се взимат тъканни проби от стомашната мукозна мембрана. Това е скъпа и едновременно неприятна за пациента процедура.

Серологични методи

Общата особеност на тези методи включва определяне наличието на специфични антитела срещу Helicobacter pylori в кръвта или в стомашната секреция. Недостатъкът на тези методи е необходимостта да се взимат кръвни проби или стомашен секрет. Друг недостатък на серологичните методи е, че не може да бъде показано присъствието на бактерията по време на провеждането на изпитването. Отнемат се около двадесет дни от времето на инфектиране с Helicobacter pylori до времето, при което може да бъде показано наличие на антитела срещу бактерията. След като бактериалната инфекция бъде успешно третирана, за много дълъг период от време в кръвта остават повишени концентрации на антитела, като по този начин силно се ограничава възможността за провеждане на точно изследване.

Урея - дихателен тест

Този метод се основава на продуцирането на уреаза от бактерията Helicobacter pylori. Уреазата катализира разлагането на уреята до амоняк и бикарбонат. Бикарбонатът след това се превръща във въглероден двуокис и вода в киселата среда на стомаха.

Урея - дихателният тест понастоящем се провежда по следния начин. Пациентът поглъща воден разтвор, който съдържа маркирана с изотоп урея (^ПС, ¹³С, ¹⁴С). Когато стомахът съдържа Helicobacter pylori, продуциращ уреаза и киселина, уреята се разгражда и изотопно белязаните въглеродни атоми се превръщат във въглероден двуокис, който се отделя с издишвания въздух. След това се определя концентрацията на изотопно белязания въглероден двуокис в издишва ния въздух.

В друг вариант се определя концентрацията на другия разпаден продукт, наречен амоняк. Въглеродът в уреята не е необходимо да бъде изотопно белязан в този случай. Азотът може да бъде изотопно белязан, макар също да не е необходимо, доколкото амонякът обикновено не присъства в издишвания въздух. Образувалият се амоняк минава през стомашната стена в кръвния поток и след това преминава през черния дроб и се секретира чрез издишвания въздух над белодробните алвеоли.

Предимството на този метод е, че изпитването е неинвазивно, т.е. не е необходимо пациентът да бъде подлаган на госгроскопия, и не е необходимо да бъдат взимани кръвни проби или проби от стомашното съдържимо. Нещо повече, фактът, че бактерията има много конкретна област на размножаване, не е от значение, доколкото въвежданата урея ще бъде разпръсквана над цялата повърхност на стомаха.

Шведска заявка за патент 9403755-3, подадена на 2 ноември 1994 и съответстваща на Международна заявка за патент PCT/SE95/ 01212 (WO96/14091), описва диагностичен медицински препарат, който съдържа изотопно белязана урея, по същество свободна от вода и която за предпочитане съдържа твърда, водно разтворима киселина. Препаратът се използва, за да покаже наличието на Helicobacter pylori в стомаха чрез определяне в издишвания въздух наличие на изотопно белязан въглероден двуокис, образуван от бактериалната уреаза. Тази публикация не съдържа указания за наличие на амоняк в издишвания въздух.

US патентно описание US-A 4 947 861 описва как наличието на Campilobacter pylori в стомаха може да бъде демострирано чрез определяне наличието на амоняк в издишвания въздух, който се генерира чрез въздействието на уреазата, образувана от бактерията върху уреята. Тази публикация отбелязва най-вече, че пациентът следва да погълне урея, но не отбелязва формата, под която тя трябва да бъде използвана. Нещо повече, отнема от 10 до 60 min след поглъщането на уреята до получаване на резултатите от теста (колона 3, линии 52 - 53). За разлика от това, за получаване на резултатите от тест при поглъщане на свободен от вода препарат съгласно настоящото изобретение, се необходими най-много 10 min.

Недостатъците на тестовете с издишване на урея са свързани със следните факти. Уреята се поглъща като воден разтвор. Това позволява разрушаването на уреята от уреазо - продуцираща бактерия в устната кухина и фаринкса на пациента, което може да доведе до фалшиво позитивен резултат по отношение наличието на Helicobacter pylori. С оглед правилното провеждане на теста при анализиране на въглеродния двуокис, необходимо е присъствието на дадено количество водородни йони в стомаха за разрушаване на образувания в стомаха бикарбонат до въглероден двуокис. Много пациенти, страдащи от стомашни язви, се третират с инхибиращи киселинната секреция лекарства, което причинява фалшиво негативни резултати при изследване на такива пациенти с актуалните понастоящем методики. Уреята има кратка химическа стабилност във воден разтвор, което води до практически трудности при прилагане на теста в клиничната практика. Нещо повече, маркираната с изотопи урея е относително скъпа. Приложението на маркираната с изотопи урея изисква сложен и скъп апарат за масова спектроскопия, за да покаже специфичния въглероден изотоп. Изотоп ^|4С обаче е радиоактивен и може да бъде показан по-лесно чрез методите на сЦинтилационно измерване. Поглъщането на радиоактивния материал от пациента не е препоръчително, дори дозата за поглъщане да е малка.

От изложеното по-горе става ясно, че са известни различни диагностични методи за демостриране наличието на Helicobacter pylori в стомаха и че тези методи са обременени от множество недостатъци, като неспособност да покажат позитивно присъствието на бактерията, освен че са неприятни и дори опасни за пациента.

Поради това е налице особена необходимост от подобрени диагностични методи, и да се обезпечи по-голяма диагностична достоверност при всички условия с разширена практическа приложимост.

Същност на изобретението

Съгласно изобретението е създаден фармацевтичен препарат, чието съдържание не се повлиява от уреазата в устната кухина и фаринкса на пациента, и който се разпада бързо и изцяло в стомаха. Този фармацевтичен препарат съдържа 50 преди всичко урея, по същество не съдържа вода и се предлага за перорално приложение при хора.

В един примерен вариант на изпълнение препаратът може допълнително да съдържа и твърда, водно разтворима основа, например натриев бикарбонат. Добавянето на основа улеснява транспортирането на амоняка в кръвта и оттам до - белите дробове и не взаимодейства със стомашната киселина, за да образува сол. В един предпочитан вариант на изпълнение основата се добавя в количество, при което стойността на pH в стомаха би била в интервала от 4 до 8, поспециално близка до това на препарата.

Фармацевтичният препарат от изобретението е създаден така, че уреята да се освобождава непосредствено когато препаратът достигне стомаха. Препаратът може да бъде в обичайната таблетна форма, незадължително снабдена с бързо разтворимо покритие, макар това да е капсула. Имат се предвид преди всичко т.нар. твърди желатинови капсули (оперкулатни капсули), макар че могат да бъдат използвани и меки желатинови капсули. Единственото условие в това отношение е химичната им стабилност да бъде достатъчно висока и съдържанието на активното вещество от препарата да се освобождава и разтваря бързо. Химическата стабилност като правило се подобрява, когато активното вещество и ексципиентите са в твърда форма. Ако бъде използван маслен разтвор в комбинация с мека желатинова капсула, стабилността нормално е достатъчно висока.

Могат да бъдат използвани и други твърди фармацевтични препарати. Употребата на препарати от твърди разтвори, твърди дисперсии и прахове може да бъде отбелязано например, без ограничение на списъка от възможни препарати. Препаратите във вид на прах включват по-големи или по-малки зрънца, получени чрез гранулация или екструзия / сферонизация. Активното вещество може след това да бъде включено в прахчето или фиксирано към неговата повърхност. След това активираните прахове могат да бъдат компресирани за формиране на таблети, които могат да се разпадат бързо или да бъдат затворени в твърди желатинови капсули.

Предпочитаният вариант на изпълнение на изобретението са таблетите. Те се получават чрез добавяне на ексципиенти и в последователност от етапи на известен метод. За получаване на максимално бързо освобождаване и разтваряне, за предпочитане се използват водно разтворими компоненти и ексципиенти, които засилват разпадането на таблетката. Използваният ексципиент може да бъде фармацевтичен разпадащ се агент от известен вид. Особено подходящи са онези агенти, които забележимо набухват във вода като резултат от хидрирането и увеличават обема си

- 20 пъти в сравнение с този в сухо състояние. Примери в това отношение са целулозата и нишестените производни във формата на кръстосано свързани полимери, които макар и да са неразтворими във вода, силно набухват в нея. Производните на поливинил пиролидон са пример за такива агенти. Специално внимание следва да се отдели на подходящи фармацевтични разпадащи се агенти, които включват модифицирана целулоза, която има висока набухвателна способност във вода и която се продава под регистрираното търговско наименование Ac-Di-Sol от FMC Corporation, USA. Могат да бъдат използвани и други типове фармацевтични разпадащи се агенти, които са достъпни на пазара.

В една специално предпочитана форма активното вещество във фармацевтичния препарат е под формата на много фини частици. В този случай размерът на частиците на уреята е под 200 щп и още по-добре - под 20 цт. Но това не изключва използването на по-груби частици от активното вещество при изготвяне на препарат в други позволени съотношения. Подобни решения и преценки са от компетенцията на специалиста в областта.

Създаването на по същество свободна от вода капсула, таблетка или някакъв друг бързо разтворим твърд фармацевтичен препарат, който съгласно изобретението в качеството на активно вещество съдържа урея, предоставя множество различни предимства спрямо урея - дихателните тестове, провеждани за определяне наличието на амоняк при диагностициране на стомашно язвени неразположения.

Въвеждането на урея в твърд препарат предпазва разграждането на уреята от уреазо продуциращата бактерия в устната кухина и фаринкса, преди тя да достигне стомаха. С това значително се повишава достоверността на изследването, доколкото броят на фалшиво позитивните резултати се редуцира. Анализирането за наличие на амоняк също позволява използването на урея - дихателния тест по време на третирането за инхибиране киселинното секретиране, докато образуването на амоняк не изисква повишена концентрация на водородни йони за разлика от образуването на въглероден двуокис.

Това води до значителен успех, доколкото пациентите, подложени на урея - дихателния тест, се лекуват постоянно с потенциални инхибиращи киселинното секретиране лекарства, при което значително редуцират проявата на фалшиво негативни резултати.

Друго предимство е, че поради наличието на свободна от вода урея в капсулата, таблетата или друг твърд препарат, те са стабилни за дълъг период от време, но проблемът се свързва с това да се заобиколи ограничената химическа стабилност на уреята във воден разтвор. Последното предоставя значителни практически предимства по отношение разпространението на урея - диха-телния тест.

Използването на твърд препарат, например таблета, също има предимства, като точност на дозата и съкращаване на времето при изготвяне на течност за тестуване на база вода.

При демонстриране наличието на Helicobacter pylori в стомаха чрез определяне концентрацията на образувания въглероден двуокис е необходимо използването на скъпа, белязана с изотоп урея, и скъпа и сложна масово спектроскопска или радиологична апаратура за отчитане на въглеродния двуокис, който се образува от бактерията и който нормално се образува и при метаболизма на организма. Това не е необходимо, косато се показва наличие на образуван амоняк, доколкото амоняк обикновено не се образува в метаболизма на организма.

За определяне наличието на амоняк в газови смеси, в случая в издишвания въздух, на специалистите в областта са известни различни методи. Един от тях е методът, описан в по-рано посоченото патентно описание US-A 4947861.

Приложената фигура показва резултатите, получени в сравнение с теста, проведен с фармацевтичния препарат от изобретението, в съответствие с описания по-долу пример.

Пример 1. За тестуване и сравняване на изобретението с известни техники (воден разтвор и определяне концентрацията на въглероден двуокис в издишвания въздух) се изготвят таблети в следния ред:

Инградиеиппе от посочения по-нататък състав се смесват в конвенционален въртящ се смесител. Таблетите след това се компресират в ексцентрична преса, снабдена с 12 mm конкавни отвори.

Състав на една таблета, в mg:

Урея 450

Манитол63

Avicel Ph 10160

Ac-Di-Sol24

Магнезиев стеарат3

Манитолът обикновено се използва в гранулирана форма за така наречената директна компресия.

Avicel Ph 101 е търговското наименование на микрокристална целулоза, получена от FMC Corporation, USA.

Ac-Di-Sol е търговското наименование на модифицирана целулоза, която силно набухва във вода, продавана от FMC Corporation, USA. Тя действа в случая като фармацевтичен разпадащ се агент за бързо разтваряне на таблетата.

Пациентите се третират или чрез приемане на две таблети, съответстващо на 900 Mg урея, или с 2,5 mi воден разтвор, съдържащ 100 mg белязана с ¹³С урея.

В сравнителен тест, проведен между обикновеното въвеждане на маркирана с изотоп урея (воден разтвор и определяне съдържанието на въглероден двуокис) и препарат съгласно изобретението, е установено, че от десет негативни пациента, включени в теста, 10 min след поглъщдне на водния разтвор в издишвания въздух на пет от тях, които нямат бактерия в стомаха, е показано наличие на белязан въглероден двуокис.

Не е установен амоняк в издишвания въздух на здрави пациенти, които са погълнали урея под формата на препарат съгласно изобретението.

Едно сравнение между изотопно маркирана урея във воден разтвор и в твърд препарат съгласно изобретението, въведени на седемнадесет пациента, за които се знае, че имат бактерия в стомаха, показва забележимо повишени количества амоняк в издишвания въздух 10 min след поглъщане на таблетата. В случая на пациенти, на които е даван воден разтвор, е необходимо да се изчакат още 10 min с оглед на това за трима от пациентите да може да се каже, че количеството на изотопно маркиран въглероден двуокис произхожда от стомашна уреаза.

Таблица 1.

Обобщение на резултатите от диагностициране на Helicobacter pylori с добавяне на маркирана във воден разтвор и в твърд препарат съгласно изобретението съответно.

Метод	Фалшиво 10 min	Позитивен 20 min	Фалшиво 10 min	Негативен 20 min	№ пациенти
Разтвор - въглероден двуокис	5	0			27
Таблета - амоняк		0	0	-	27

Резултатите от изпитването са показани също и на приложената фигура. Фигурата представлява диаграма, която показва връзката между резултатите, получени с обикновения тест с издишван въздух с урея ¹³С съгласно метода на 5 Европейския стандарт, и резултатите, получени от теста с препарата от изобретението. Всяка точка в диаграмата обозначава един отделен тестуван пациент в кратки интервали чрез конвенционален метод с урея в разтвор и определяне съдържанието на въглероден двуокис в издишвания въздух със свободен от вода препарат съгласно изобретението и определяне на амонячната концентрация в издишвания въздух. Проби са взети 10 min след приема и по двата теста. Така, всички точки идеално съвпадат с 45-градусовата линия.

Тези точки, които лежат под 45-градусовата линия, обозначават повече или по-малко положително отклонение на стойностите, получени по обикновения метод от теста с разтвора и очевидно е, че се получават значителен брой фалшиво позитивни стойности (точките в близост до Х-оста), при които препаратът от изобретението, от друга страна, дава правилни нулеви резултати. Това показва също, че повече достоверни резултати са получени при използване на препарата от изобретението в сравнение с използването на обикновения разтвор. Освен това анализът е опростен, доколкото не се изисква използване на масова спектроскопия за определяне на специален въглероден изотоп, при това също много се редуцират изразходваните средства за изследването.

Следователно, използването на свободен от вода фармацевтичен препарат съгласно изобретението за демонстриране присъствието на Helicobacter pylori в стомаха, създава множество предимства в сравнение с обикновено използвания разтвор съгласно по-ранни известни техники.

Claims

Патентни претенции

1. Фармацевтичен препарат за диагностициране на уреазна активност в стомашния тракт, свързана с инфекция на Helicobacter pylori, чрез демонстриране наличието на образуван амоняк в издишвания въздух, характеризиращ се с това, че включва урея и незадължително твърда, водно разтворима основа, и е по същество свободен от вода.
2. Фармацевтичен препарат съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че размерът на частиците на уреята е по същество под 200 pm и за предпочитане, под 20 pm.
3. Фармацевтичен препарат съгласно която и да е от претенциите 1 или 2, характеризиращ се с това, че количеството на твърдата водно разтворима основа е такова, че да доведе pH на стомаха от 4 до 8, по-специално близко до стойността на pH на препарата.
4. Фармацевтичен препарат съгласно която и да е от претенциите от 1 до 3, характеризиращ се с това, че се прилага орално, под формата на таблета, капсула или прах.