CN102006874A - 用于抑制蛋白酶的二氧化硅 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用来抑制蛋白酶的二氧化硅。本发明尤其提供在胃肠道内治疗或预防与不利的蛋白酶活性或不利的蛋白水解性分解有关的疾病或病症的二氧化硅。

Description

用于抑制蛋白酶的二氧化硅
发明领域
本发明涉及用作蛋白酶抑制剂的二氧化硅、包含所述二氧化硅的二氧化硅悬浮液、包含所述二氧化硅和二氧化硅悬浮液的药物组合物以及它们的用途。
发明背景
天冬氨酸蛋白酶是在pH 1.5-5.5之间有活性的一类蛋白水解酶。它们的特征在于酶活性部位的两个天冬氨酸基团，其作为一般的酸-碱催化剂发挥作用并且对肽键裂解是关键的。首先得到表征的天冬氨酸蛋白酶之一是人胃的胃蛋白酶，其中包括数种子-类型，亦即胃蛋白酶1、3a、3b、3c和胃亚蛋白酶。
胃蛋白酶在胃粘膜中作为称为酶原的无活性前体合成，并且随着胃主细胞的刺激而被释放至胃腔，在此它们被胃液中的盐酸活化。胃蛋白酶的首要功能是将膳食蛋白和肽降解为合适吸收的氨基酸片段。各胃蛋白酶子-类型的蛋白水解活性随胃的pH、蛋白质底物类型、温度以及溶质和底物浓度而变化。尽管胃蛋白酶在宽pH范围内都具活性，但通常在大约pH 2-3表现出最佳蛋白水解活性。
胃蛋白酶并不特异性地降解膳食蛋白而是将无差别地裂解任意合适的蛋白质、肽或糖蛋白。所以，其将降解一系列结构蛋白，比如胶原和弹性蛋白，以及功能蛋白，比如对正常生理功能不可或缺的血红蛋白和白蛋白。这些蛋白质的无差别降解，有时称为自体消化，是许多疾病状态包括消化不良、胃炎、溃疡形成和胃食管反流疾病的潜在病理学原因。在这些疾病状态中，胃肠道粘膜被胃蛋白酶的蛋白水解活动损伤。
粘膜表面含有许多结构和功能蛋白，例如胶原，大分子量蛋白质，这有助于保持细胞外基质、组织结构框架的完整性。在胃中，粘膜受到许多防御机制包括分泌粘液凝胶层保护而免于胃蛋白酶降解。粘液凝胶层充当扩散屏障以阻止胃蛋白酶与下层粘膜表面蛋白质间的相互作用。
然而，粘液层能够被胃蛋白酶降解并且因此存在粘液分泌与降解间的动态平衡。如果该平衡受到干扰而粘液屏障受到损伤，胃蛋白酶则能够消化下层上皮和胶原，这导致组织破坏和胃的损伤。类似地，如果胃蛋白酶反流越过食管括约肌进入食管，则能够出现广泛组织损伤，原因是食管粘膜并不具有如胃中的保护性机制。
为了防止胃肠粘膜的损伤，已提出了抑制胃蛋白酶的蛋白水解活性的各种药剂。
US 3,740,319和US 3,840,516描述胃蛋白酶抑制素，是一种自链霉菌属菌株培养物滤液提取的化合物。胃蛋白酶抑制素显示抑制胃蛋白酶的蛋白水解活性并且显得在胃溃疡形成的治理中具有预防性功能。
WO 01/87282描述藻酸盐用于抑制胃蛋白酶蛋白水解活性的用途，所述藻酸盐是自属于褐藻纲(Phaeophyceae)藻类提取的多糖。经显示具有小于400kDa的分子量的藻酸盐以多至70％和55％分别抑制胃蛋白酶的蛋白水解活性和胃液活性。
US 3,155,575涉及治疗胃肠道紊乱的制剂，用壳聚糖酸式盐与铝酸钠反应的水性悬浮液来制备。经反应的水性悬浮液显示在‘大鼠模型’中抑制胃蛋白酶的蛋白水解活性。
GB 1217256描述用于治疗消化性溃疡的组合物，其包含木质素磺酸的游离酸和任意盐。木质素磺酸盐在体外试验方法中显示减少胃蛋白酶对酪蛋白底物的蛋白水解活性。
此外，如GB1253317、US 3,524,859、US 3,459,758和US3,427,305中的描述已知一系列有机小分子抑制胃蛋白酶。
Qian等人(Eur Polym J，(2006)，42，1653-1661)描述降低胃蛋白酶活性的甲基丙烯酸甲酯共聚物纳米粒子。
Mouecoucou等人(J Dairy Sci，(2003)，86，3857-3865)报告一系列植物水胶体降低胃蛋白酶降解肽的能力。它们显示木聚糖、阿拉伯胶和低-甲氧基化果胶在胃蛋白酶存在下抑制分子量为1-8kDa范围内的肽的分解。已显示降低胃蛋白酶对蛋白质底物的活性的其它多糖包括藻酸盐(Strugala等人，Int J Pharm，(2005)304，40-50)，琼脂(Gouda和Johdka，Can J Pharm Sci，(1977)，12，4-7)，硫酸化多糖(Levey和Sheinfeld，Gastroenterology(1954)，27，625-628)和氧化的淀粉硫酸酯(Namekata，Chem Pharm Bull(1962)10，171)。
Pearson和Roberts(Clin Sci，(2001)，100，411-417)显示依卡贝特(ecabet)钠在胃液中抑制胃蛋白酶活性。抑制程度取决于胃蛋白酶子-类型。
Kratzel和Bernkop-Schnurch(Peptides(2000)，21，289-293)已合成胃蛋白酶抑制素A的三肽衍生物并且其显示具有在体外抑制胃蛋白酶的作用。他们提出该衍生物可以用于保护肽药物免于酶降解并且因此可以用来增加口服生物利用度。
Foster等人(Clin Sci，(1994)，87，719-726)显示聚丙烯酸类卡波姆934P能够抑制胃蛋白酶水解并且因此具有在活体内充当粘膜保护剂的潜力。
Beil等人(Pharmacology，(1993)，47，141-144)已展示铋底物在体外以取决于pH的方式抑制猪胃蛋白酶的活性。此外Stables等人(Aliment Pharmacol Ther，(1993)，7，237-246)发现柠檬酸铋和雷尼替丁柠檬酸铋都抑制胃蛋白酶1、2、3和5。
许多研究者已从天然来源辨识出胃蛋白酶抑制剂，所述天然来源包括太平洋牡蛎(Faisal等人，Comp Biochem and Physiol B，(1998)，121，161-168)，毛叶牛舌草(Anchusa strigosa)的根(Abuereish，Phytochemistry，(1998)，48，217-221)，南瓜韧皮部渗出物(Christeller等人，Eur J Biochem(1998)，254，160)，软质小麦糠(Galleschi等人，Sciences de Aliments，(1997)，17，173-182)和人参(Sun等人，Planta Medica，(1992)，58，432-435)。
WO 00/10527、WO 00/10528、WO 00/10529和WO 00/10530公开粘膜粘结性组合物，其包含选自二氧化硅、二氧化钛、粘土及其混合物的胶体粒子。这些文献中的粘膜粘结性组合物可抵抗蠕动并用来递送活性成分至胃肠道。然而，在这些文献中并不存在任何涉及二氧化硅充当活性胃肠物质的能力的教导。
尽管多种系列的物质已显示对胃蛋白酶的蛋白水解活性具有抑制效果，但是在现有技术中并未提及二氧化硅适用于蛋白酶的抑制。
发明概述
在第一方面中提供用来抑制蛋白酶的二氧化硅。
在第二方面中提供用来治疗或预防胃肠道中与不利蛋白酶活性有关的疾病或病症的二氧化硅。
在第三方面中提供治疗或预防胃肠道中与不利的蛋白水解性分解有关的疾病或病症的二氧化硅。
在第四方面中提供用于治疗或预防选自消化不良、胃炎、消化性溃疡形成、胃食管反流疾病、食管外反流疾病、肠易激综合征、与直肠相关的炎性疾病和炎性肠病的疾病或病症的二氧化硅。
在第五方面中提供用来增加粘蛋白内的相互作用的二氧化硅。
在第六方面中提供用来增加粘液粘度的二氧化硅。
在第七方面中提供用来改善粘液凝胶特性的二氧化硅。
为了方便阅读，本发明的上述各方面以及其它方面在下文中合适地分标题讨论。然而，各部分的教导并不局限于各具体部分。
优势
本发明具有许多优势。
胃蛋白酶(和相似蛋白水解酶，可能源自肠内细菌)是重要侵袭物(aggressor)并在反流疾病的病理学中有重要牵连。通过二氧化硅抑制胃蛋白酶的蛋白水解活性可以成为通过降低反流或腔内含物的损伤潜力而起效的疾病疗法。本发明的二氧化硅能够抑制比如胃蛋白酶的蛋白水解活性，因此在治疗中有效。
额外地，本发明的二氧化硅显示猝灭在炎症由于白色血细胞和细菌中而增加的自由基的能力。猝灭自由基的能力是物质的自由基捕获能力和因此降低炎性肠病中的损伤规模的能力的衡量标准。
本发明的二氧化硅，尤其是小粒径(10-50nm)的那些还能够通过延缓胃蛋白酶跨粘膜层的扩散(这指出胃蛋白酶对食管粘膜的可接近性降低，这随之将产生强烈的损伤预防作用并且对反流疾病和消化不良的病理学状况有良好效果)来保护上皮细胞。因为胃蛋白酶对食管造成的损伤量是取决于剂量的，到达食管的侵袭物量的任何减少将显著地影响患者复合症状和反流疾病的病理学状况。
本发明的二氧化硅还显示可以修复损伤的粘液凝胶并改善凝胶特征。这些发现对于治疗溃疡性结肠炎和消化性溃疡具有治疗潜力，在所述疾病中粘液层受损并因此无法保护下层粘膜。
本发明的二氧化硅还能够防止胃蛋白酶降解粘液凝胶从而影响其形成凝胶的特性。因此，本发明的二氧化硅在存在过量侵袭物(也即胃蛋白酶)的情况下能够发挥保护作用。
发明详述
二氧化硅
根据本发明的第一方面提供用来抑制蛋白酶的二氧化硅。
在本发明上下文中，蛋白酶抑制剂是指能够防止蛋白酶对底物起作用的物质。在此方面，应理解并不需要抑制物质占据蛋白酶结合点以显示抑制效果。还应理解，抑制剂并不是防止蛋白酶与其底物接触的简单屏障物质。因此，本发明提供用来抑制蛋白酶对底物起作用的二氧化硅。
在一种实施方式中，提供适于用作蛋白酶作用于某种底物的抑制剂的二氧化硅，其中二氧化硅占据蛋白酶的结合点。
二氧化硅
二氧化硅(silica)是本领域对二氧化硅(silicon dioxide)的通用名。它可以以许多形式存在，比如煅制二氧化硅，沉淀二氧化硅，无定形二氧化硅，胶体二氧化硅，聚团二氧化硅，无定形二氧化硅凝胶，含水二氧化硅溶胶((aqua)silica sol)，水合硅胶(hydrogel silica)和干凝胶二氧化硅。二氧化硅还可以以液体(可溶硅酸盐)，悬浮液，粉末，颗粒或片剂形式存在。
根据本发明的二氧化硅可以选自煅制二氧化硅，沉淀二氧化硅，无定形二氧化硅，聚团二氧化硅和无定形二氧化硅凝胶，含水二氧化硅溶胶，粉末。
在优选实施方式中，本发明的二氧化硅是无定形二氧化硅。本领域已知无定形二氧化硅能够称为胶体二氧化硅。因此，提及无定形二氧化硅之处也理解为包括胶体二氧化硅。
本发明的二氧化硅应典型地作为纳米粒子存在。
因此，在一种实施方式中，本发明的二氧化硅作为纳米粒子存在。在又一实施方式中，二氧化硅具有小于20000nm的平均粒径(d50)。在又一实施方式中，二氧化硅具有不大于18000nm的平均粒径(d50)。
在优选实施方式中，二氧化硅具有小于10000nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有约1nm至5000nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有小于4300nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有小于800nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有小于180nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有5nm至100nm的平均粒径(d50)。在优选实施方式中，二氧化硅具有1nm至1800nm的平均粒径(d50)。在优选实施方式中，二氧化硅具有10nm至80nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有小于80nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有小于20nm的平均粒径(d50)。具有5nm至约100nm范围内的平均粒径(d50)的二氧化硅(比如二氧化硅溶胶)可以保持延长的时间段而不显著地沉淀或并不聚集至显著程度。
在又一优选实施方式中，二氧化硅具有小于100nm的平均粒径(d50)。在又一优选实施方式中，二氧化硅具有5nm至50nm的平均粒径(d50)。
在特别优选的实施方式中，二氧化硅具有约20nm的平均粒径(d50)。
表13和前述数据表示优选二氧化硅粒径小于4300nm，优选小于800nm，更优选小于180nm，甚至更优选的小于80nm，最优选的小于20nm。
如本文所用，术语′平均粒径′意指粒子群体具有所给定尺寸的d50。二氧化硅溶胶的平均粒径d50通过表面积滴定测量并通过透射电子显微镜术(TEM)确认。通过Mastersizer测量其它二氧化硅类型的平均粒径。我们使用Malvern Mastersizer S，它用光散射检测来测定粒径。该仪器具有标称1000ml的样品分散单元，任选具有超声功能。我们使用提供0.05μm至880μm的尺寸范围的单透镜配置，其配有300RF透镜和具备两个后向散射检测器的42元素固体状态检测器列阵。我们加载样品至15-25％模糊度(obscuration)，而测量参数为80％泵速、80％搅拌器速度、50％超声和3分钟停留时间。
二氧化硅可以具有20至1200m2/g的表面积，优选二氧化硅具有20至750m2/g的表面积，更优选二氧化硅具有50至350m2/g的表面积。
在特别优选的实施方式，二氧化硅具有10至80nm的平均粒径(d50)和50至350m2/g的表面积。在此方面，二氧化硅优选为溶胶形式。
蛋白酶
蛋白酶是进行蛋白水解的酶。因此，它水解在蛋白质多肽链中将氨基酸联接到一起的肽键。
蛋白酶可以分为许多类别。典型地，它们分为下述六组：丝氨酸蛋白酶，苏氨酸蛋白酶，半胱氨酸蛋白酶，天冬氨酸蛋白酶，金属蛋白酶和谷氨酸蛋白酶。
天冬氨酸蛋白酶包括人胃的胃蛋白酶。如上所述，存在数种子-类型的人胃的胃蛋白酶，亦即胃蛋白酶1、3a、3b、3c和胃亚蛋白酶。
因此，根据一种实施方式，本发明的蛋白酶是天冬氨酸蛋白酶。
在优选实施方式中，根据本发明的蛋白酶是胃蛋白酶。
在优选实施方式中，根据本发明的蛋白酶是哺乳动物胃蛋白酶。
在优选实施方式中，根据本发明的蛋白酶选自人胃蛋白酶，猪胃蛋白酶，马胃蛋白酶，鼠胃蛋白酶，羊胃蛋白酶，犬胃蛋白酶，羊胃蛋白酶和牛胃蛋白酶。
在优选实施方式中，本发明的蛋白酶是人胃的胃蛋白酶。
在优选实施方式中，本发明的蛋白酶是人胃的胃蛋白酶。优选，根据本发明的蛋白酶是人胃蛋白酶的子-类型。甚至更优选，根据本发明的蛋白酶选自胃蛋白酶1、3a、3b、3c和胃亚蛋白酶。
在备择实施方式中，蛋白酶是丝氨酸蛋白酶，优选胰蛋白酶。在备择实施方式中，蛋白酶是胰蛋白酶。
在优选实施方式中，根据本发明的蛋白酶选自胃蛋白酶和胰蛋白酶。
底物
上述蛋白酶作用于底物。典型地，单一的蛋白酶能够作用于许多不同底物。
被本发明的实施抑制的蛋白酶典型地是存在于或源自胃肠道中的那些。因此，根据本发明的底物是底物典型地存在于或源自胃肠道中。因此，根据本发明的底物包括胃肠道中存在的蛋白质。
存在于胃肠道中的蛋白质典型地包括结构蛋白、糖蛋白和功能蛋白。
可以认为结构蛋白形成胃肠道的一部分，并因此认为在胃肠道中固有地存在。可以认为功能蛋白存在于胃肠道中，但是并不一定是胃肠道本身的一部分。
根据本发明的结构蛋白的实例是胶原、粘蛋白和弹性蛋白。胶原形成内衬消化道的上皮细胞的基膜。胶原能够被广谱的蛋白酶降解，所述蛋白酶是比如胃蛋白酶或甚至特定的间质金属蛋白酶。
粘液由粘蛋白糖蛋白(粘蛋白)构成，而粘蛋白糖蛋白由蛋白质骨架上的碳水化合物侧链组成。粘蛋白被蛋白酶分解能够引起凝胶特性的损失和糖蛋白的裂解导致溶剂化。
在一种实施方式中，本发明的底物是结构蛋白。在优选实施方式中，所述结构蛋白是胶原和/或粘蛋白。
在一种实施方式中，所述粘液原子胃或结肠。
功能蛋白的实例包括胃肠道中存在的蛋白质但不包括形成胃肠道一部分的那些。因此，本发明作用所保护的功能蛋白的实例是白蛋白。
在一种实施方式中，所述底物是功能蛋白。在一种实施方式中，所述功能蛋白是白蛋白。
二氧化硅液体剂型
在优选的方面中，所提供用于本发明的二氧化硅是二氧化硅液体剂型形式，比如悬浮液或溶胶，更优选为二氧化硅溶胶形式。因此，在一种实施方式中，本发明的二氧化硅作为悬浮液或二氧化硅溶胶存在。悬浮液或溶胶的组成并未具体限制。然而，在一种实施方式中，所述悬浮液或溶胶包含碱性媒介。在备择实施方式中，所述悬浮液或溶胶包含酸性媒介。
在悬浮液或溶胶包含碱性媒介的情况下，所述碱性媒介优选包含水和氨水和/或氢氧化钠。
在一种实施方式中，本发明的二氧化硅悬浮液或溶胶包含二氧化硅、水和稳定化碱。在又一实施方式中，所述稳定化碱选自氨水和氢氧化钠。
在一种实施方式中，所述二氧化硅可以以按悬浮液或溶胶的重量计约10％至约60％的量存在于本发明的悬浮液或溶胶中。优选，二氧化硅以按悬浮液或溶胶的重量计约15％至约60％的量存在。优选地，二氧化硅以按悬浮液或溶胶的重量计约20％至约50％的量存在。在特别优选的实施方式中，所述二氧化硅在悬浮液或溶胶中以按悬浮液或溶胶的重量计约25％或更少的量存在。在特别优选的实施方式中，所述二氧化硅在悬浮液或溶胶中以按悬浮液或溶胶的重量计约20％或更少的量存在。在又一优选实施方式中，所述二氧化硅在悬浮液或溶胶中以按悬浮液或溶胶的重量计约1至20％的量存在。
在高度优选的实施方式中，所述二氧化硅具有1至180nm的平均粒径(d50)并且在悬浮液或溶胶中以按悬浮液或溶胶的重量计约1至20％的量存在。
本发明的二氧化硅悬浮液或溶胶还可以包含其它组分，比如在贮藏期间防止和/或抑制微生物生长的防腐剂。
在特别优选的实施方式中，所述二氧化硅悬浮液或溶胶包含按悬浮液总重量计约30％量的具有约20nm的平均粒径(d50)的二氧化硅。
还将认识到，可以药物组合物形式提供用于本发明中的二氧化硅，所述药物组合物包含如本文所述的二氧化硅或二氧化硅悬浮液或二氧化硅溶胶，以及一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂、助剂或稀释剂。因此，根据本发明的又一方面，提供用作蛋白酶抑制剂的药物组合物，其包含二氧化硅以及一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂、助剂或稀释剂。
应用
如本文所提及，本发明适用于治疗与胃肠道中不合适的蛋白水解性分解有关的病症和疾病，比如消化不良，胃炎，消化性溃疡形成，胃食管反流疾病，食管外反流疾病，肠易激综合征，和炎性肠病。因此，在一方面提供二氧化硅，其用于治疗或预防选自消化不良，胃炎，消化性溃疡形成，胃食管反流疾病，食管外反流疾病，肠易激综合征，和炎性肠病的疾病或病症。在又一方面中提供二氧化硅，其用于治疗或预防选自消化不良，胃炎，消化性溃疡形成，胃食管反流疾病，食管外反流疾病，和炎性肠病的疾病或病症。
另外，还考虑治疗与胃肠道中存在的自由基水平增加有关的疾病或病症。因此，在一方面中提供二氧化硅，其用于治疗或预防与胃肠道中存在的自由基水平增加有关的疾病或病症。
上述内容可以通过以下途径实现：例如，i)对一系列底物进行的蛋白酶抑制，ii)自由基捕获，和iii)粘液再生和修复。
不受理论所限，二氧化硅可以通过加强粘蛋白分子的相互作用来起作用，该相互作用可能基于促进生物分子比如粘多糖(mucopolysacharides)和胶原的交联和结构组织。因此，粘蛋白和二氧化硅间的相互作用可以改善粘液凝胶的物理化学特性。这可以使得可以更好地保护下层粘膜。
对于高度净化的粘蛋白糖蛋白存在与二氧化硅的相互作用，该相互作用使得粘液溶液的流变学特性大大增加。尤其是加入小于100nm，更优选小于20nm的胶体二氧化硅将非常大地增加贮藏(G’)和损失(G”)模量。这种与二氧化硅的相互作用比粘液与钠依卡贝特或藻酸盐间先前所表现出的相互作用更高，但是在卡波姆所表现出的范围内。
治疗
将认识到二氧化硅用作治疗剂，也即用于治疗应用中。术语“治疗”包括治疗效果、缓和效果和预防性效果。
治疗可以在人类或动物上进行，优选人类。
药物组合物
在一方面，本发明提供用于本发明的药物组合物，其包含二氧化硅和任选地药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂(包括其组合)。
药物组合物可以在人类医学和兽医学上用于人类或动物用途，并且将典型地包含任意一种或多种药学上可接受的稀释剂、载体或赋形剂。用于治疗用途的可接受的载体或稀释剂是药学领域所熟知的，并且描述于例如Remington′s Pharmaceutical Sciences，Mack PublishingCo.(A.R.Gennaro编著1985)。所用的药学载体、赋形剂或稀释剂可以按照预期给药途径和标准药学实践来选择。药物组合物可以作为载体、赋形剂或稀释剂或者除载体、赋形剂或稀释剂之外包含任意合适的粘合剂、润滑剂、助悬剂、包被剂、增溶剂。
可以在药物组合物中提供防腐剂，稳定剂，染料和甚至调味剂。防腐剂的实例包括苯甲酸钠，山梨酸和对羟基苯甲酸的酯。也可以使用抗氧化剂和助悬剂。
取决于不同递送系统可以有不同组合物/配制剂要求。举例来说，可以配制本发明的药物组合物以用微型泵或通过粘膜途径来递送，例如作为用于吸入的喷鼻剂或气雾剂或可摄入溶液/悬浮液。
组合药物
本发明的化合物可以与一种或多种其它活性剂，比如一种或多种其它药学上的活性剂组合使用。
举例来说，本发明化合物可以与其它蛋白酶抑制剂组合使用。其它蛋白酶抑制剂的实例可以在前文内容中找到。
给药
典型地，医师会确定最适合个体受试者的实用剂量，并且它将随年龄、体重和具体患者的反应而变化。下述剂量是对平均情况的示例。当然，能够存在其中较高或较低剂量范围更佳的个别情况。
取决于需要，药剂可以以0.01至200mg/kg体重，比如0.1至150mg/kg，更优选0.1至100mg/kg体重的剂量给予。
进一步举例而言，本发明的药剂可以按照给药方案给予1至4次/日，优选一次或两次/日。对于任意特定患者的具体剂量水平和计量给药频率可以变化，并且将取决于各种因素，包括所用具体化合物的活性，新陈代谢稳定性和化合物作用长短，年龄，体重，一般健康情况，性别，饮食，给药的模式和时间，排泄率，药物组合，具体病症的严重性，和进行治疗的主体。
术语“给予”包括但不限于通过例如可摄入溶液来递送。
因此，对于药物给予，本发明的二氧化硅能够应用常规药学配制技术和药物载体、助剂、赋形剂、稀释剂等以任意合适方式配制并且通常用于肠胃外给药。大约有效的剂量比率可以是1至15000mg/日，比如10至10000mg/日或甚至100至5000mg/日，这取决于所涉及的二氧化硅的个体活性，用于平均(70Kg)体重的患者。对于优选的和更具活性的二氧化硅来说更普遍的剂量比率将是200至2000mg/日，更优选200至1000mg/日，最优选200至500mg/日。它们可以单一计量给药方案、分开计量给药方案和/或持续数日的多次计量给药方案来提供。对于口服给药，它们可以配制为含有10至2000mg化合物/单位剂量的片剂、胶囊、溶液或悬浮液。然而，这种有效日剂量将取决于活性成分的固有活性和患者体重而变化，该变化可由医师的技术和判断决定。
实施例
本发明将通过仅为举例的方式参照附图进一步详细描述，其中
图1显示如附图。
物质
该研究中所用二氧化硅材料来自Precision Colloids LLC，Cartersville USA和INEOS Silicas，Warrington UK。所用的其它试剂得自标准的实验品供应商。
以液体或溶胶形式供给的二氧化硅材料在去离子水中稀释一次至所需浓度并充分振摇。从该贮备溶液取出一定体积(如下文对各试验方法所指定)以在试验溶液(也即含有胃蛋白酶和/或底物的试验溶液)中提供所需最终浓度。
将粉末形式的二氧化硅材料分散于去离子水中，并根据需要稀释，充分振摇。从该贮备溶液取出一定体积(如下文对各试验方法所指定)以在试验溶液(也即含有胃蛋白酶和/或底物的试验溶液)中提供所需最终浓度。
Figure BPA00001235436100181
pH测量
以溶胶形式供给的二氧化硅材料的pH用供给形式测量。以粉末形式供给的二氧化硅材料的pH用5％w/v悬浮液来确定。
制备实施例18和19-胶体研磨的二氧化硅：
用于胶体研磨Gasil HP270至需要粒径的设备如下：
●Eiger Torrance微型磨250
●182ml氧化锆珠
按照磨生产商的说明用182ml氧化锆珠来组装该磨。
制备具有12％w/v固体含量的Gasil HP270料浆(120g，100ml去离子水)，用顶架桨式搅拌器的搅拌10分钟。将料浆引入磨中，在4000rpm研磨60分钟。每10分钟取出等分部分用于经由MalvernMastersizer进行粒径分布(PSD)分析以评价研磨进程。
Malvern Mastersizer方法参数如下：
●泵、搅拌器和设为50％的超声
●2.5分钟分散时间
实施例22-煅烧的Aerosil
将10g Aerosil置于12cm盘中，然后于300℃在炉中煅烧2小时，之后移至保干器冷却。
胃蛋白酶溶液
胃蛋白酶(EC.3.4.23.1)的形式如下：
A)猪胃蛋白酶A(Sigma P-7012)，规格为2500-3500单位/mg蛋白质。将胃蛋白酶溶于0.01M HCl(pH 2.2)至浓度0-100μg/ml。
B)将人胃液稀释于0.01M HCl(至相当于0-100μg/ml的猪胃蛋白酶的浓度)。
C)将纯化的人胃蛋白酶3稀释于0.01M HCl(至相当于0-100μg/ml的猪胃蛋白酶的浓度)。
D)猪胃蛋白酶A(Sigma P-7012)，规格为2500-3500单位/mg蛋白质。将胃蛋白酶溶于甘氨酸/HCl缓冲剂pH 2至浓度1mg/ml。
E)猪胃蛋白酶A(Sigma P-7012)，规格为2500-3500单位/mg蛋白质。将胃蛋白酶溶于0.01M HCl至浓度3mg/ml
方法
试验方法1-用二氧化硅抑制胃蛋白酶，使用胶原底物
使用基于Moore(1969)Anal Biochem.32：122-127；Chavira等人(1984)Anal Biochem.136：446-460和Will等人(1984)Clin Chem.30：707-711的方法的Azocoll测试来检测胃蛋白酶活性。该方法评价试验物质对胶原溶解活性的抑制效果。胃蛋白酶的胶原溶解活性用Azocoll消化测试来确定。Azocoll是自牛皮衍生的可商购偶氮染料标记的胶原类型I底物。在胃蛋白酶存在下红色偶氮染料自胶原解脱出来，能够测量所引起的颜色变化并与胶原溶解活性关联。
胶原底物是偶氮染料标记的类型I胶原Azocoll(Calbiochem194933)，规格为＞100筛目。将Azocoll溶于pH 2.0的甘氨酸/HCl缓冲剂至浓度0.25％并用磁力搅拌器持续搅动以防止沉淀。
通过二氧化硅的胃蛋白酶抑制然后测量如下：
对每种试验物质(二氧化硅)在管中制备三种混合物各自由200μl试验物质(二氧化硅)与各自0、50或100μg/ml浓度的200μl胃蛋白酶溶液(提供0、25、50μg/ml的胃蛋白酶最终浓度)混合组成。使用胃蛋白酶溶液A、B和C。
将1000μl的Azocoll溶液加至各管并彻底混合。在37℃伴随振摇(1200rpm)将管温育2小时并频繁倒置以干扰任何沉淀。然后在4000rpm将管离心20分钟。离心之后，将200μl上清液转移至微板，并在490nm(使用微板读取器)测量光密度(OD)。在490nm确定的(OD)是可溶偶氮染料释放所引起的类型I胶原分解的度量。
在0.01M HCl中制备胃蛋白酶抑制素A的5μg/ml溶液，然后用50μg/ml胃蛋白酶标准溶液进行1∶2稀释，用作阳性对照。阴性对照是用50μg/ml胃蛋白酶标准溶液进行1∶2稀释的蒸馏水。
按照校准(计算)曲线用式1计算50μg/ml胃蛋白酶下的胃蛋白酶活性抑制百分数：
式1
％胃蛋白酶抑制＝(OD计算-OD测试)/(OD计算x100)
其中：
OD计算＝在浓度50μg/ml下确定自校准曲线的OD值
OD测试＝确定自浓度50μg/ml的试验样品的OD值
确定二氧化硅导致的对胶原底物的胃蛋白酶活性的抑制百分数(实施例1-22)，数据展示于表2、3、4和13中。
试验方法2-通过二氧化硅的胃蛋白酶抑制，用琥珀酰白蛋白作蛋 白质底物
用Hutton等人(1986)Biochem Soc Trans.14：735-736的和Strugala等人(2005)Int J Pharm.304：40-50详述的N-端测试来检测胃蛋白酶活性。所述N-端测定，用胃蛋白酶作为蛋白水解酶(与消化不良有关)而琥珀酰白蛋白作为蛋白质底物，是检测蛋白质底物消化时新形成的N-端的比色法。
蛋白质底物是琥珀酰白蛋白(不可商购)，其制备如下：将牛血清白蛋白(馏分V)溶于pH 7.5而浓度0.2mg/ml磷酸缓冲盐水并用磁力搅拌器不断混合。非常缓慢地加入琥珀酸酐(0.014mg/ml)，同时滴加2MNaOH保持pH为pH 7.5。对去离子水彻底透析混合物并冻干。
然后将琥珀酰白蛋白溶于0.01M HCl至浓度10mg/ml，滴加1MHCl将pH调整至2.2直到底物进入溶液。
对于各试验物质(二氧化硅)制备三种混合物，各自由10μl试验物质(二氧化硅)与0、50或100μg/ml浓度的10μl胃蛋白酶溶液之一混合组成，这提供0、25、50μg/ml的胃蛋白酶最终浓度。使用胃蛋白酶溶液A、B和C。
试验空白也用10μl试验物质制备，其中仅在加入NaHCO3之后加入10μl的100μg/ml胃蛋白酶以便寻找试验物质在测试中引起冲突干扰的原因。
加入50μl琥珀酰白蛋白溶液，并在37℃伴随振摇(600rpm)温育30分钟。
加入50μl 4％NaHCO3猝灭胃蛋白酶活性。加入50μl的1％三硝基苯磺酸在50℃温育10分钟产生颜色。加入50μl的10％十二烷基硫酸钠和25μl 1M HCl停止反应。
在405nm测量光密度(OD)，从试验标准曲线的OD(405nm)减去相应试验空白的OD(405nm)。将具有0μg/ml胃蛋白酶的试验物质OD(405nm)标准化为在405nm的OD为0.000。
用式1和表13展示的数据计算对应50μg/ml胃蛋白酶的胃蛋白酶活性的抑制百分数。
试验方法3-通过流变学参数和体积排阻色谱法来度量二氧化硅对 经降解粘液的恢复和保护。
存在确定溶液的粘液溶解活性的一系列方法。它们包括粘度测量法、流变学方法、凝胶过滤和聚丙烯酰胺凝胶电泳，用以监测粘蛋白转变。
底物是废弃自猪胃(得自屠宰场)的天然粘液凝胶。粘液由粘蛋白糖蛋白(GP)构成，而粘蛋白糖蛋白由蛋白质骨架上的碳水化合物侧链组成。粘液的分解引起凝胶特性的损失而GP分子的裂解导致其溶剂化和分子量减小。
用含有与5ml试验溶液混合的大约1g天然猪胃粘液并保持在37℃的管建立粘液凝胶的体外消化模型。在各时间点自该混合物取样1ml并用新鲜试验溶液补充所取样的1ml。
试验溶液是：
胃蛋白酶溶液D
胃蛋白酶溶液D+二氧化硅
在0、4、8和24小时取样1ml试验溶液，并用新鲜试验溶液补充。从视觉上和流变学上评价粘液凝胶的情况，而通过使用琼脂糖凝胶CL-2B(40x 1cm柱)的体积排阻柱色谱法来确定溶剂化GP的分解特征。加载150μl试验样品，用叠氮化物盐(0.2M NaCl/0.02％叠氮化钠)洗脱，收集48x 1ml馏分。通过Mantle & Allen(1978)Biochem SocTrans.6：601-609中描述的高碘酸-Schiff’s(PAS)测试法来测量各馏分中的粘液GP水平。用粘度和流变学数据来研究凝胶特性。
粘度和流变学数据分析：
运用振动流变学方法采用Bohlin CVO受控应力流变计借助运用锥板几何学(CP 4°/40mm)来测量凝胶特性。
进行波幅扫描以找到试验物质的线性粘弹性区(LVER)并且随后用中点处的波幅来进行频率扫描。在37℃于0.1-100Hz的振动频率范围内进行测量。
所获得的参数是：
G′(G撇)-弹性模量或贮藏模量并且是类固体行为的度量(单位＝Pa)；
G″(G双撇)-粘性模量或损失模量并且是类液体行为的度量(单位＝Pa)；
δ(sigma)-相角并且是凝胶强度的度量。Tanδ＝G”/G’。如果δ＜45°，则物质是凝胶(G’主导)，相角越小凝胶强度越大。
试验方法4-在自由基存在下二氧化硅的作用
自由基产生系统是过氧化氢、抗坏血酸盐、FeSO4和EDTA。该反应称为Fenton反应，它产生羟基、超氧化物和抗坏血酸根自由基。用磷酸缓冲盐水(PBS)(pH 7.4)作稀释剂来制备含有0.5mM抗坏血酸盐、0.5mM FeSO4、0.5mM EDTA的贮备溶液。在使用前即时将102μl30％ H2O2(9.8M)加至20ml贮备溶液以引发自由基产生(容器避光)。准备含有0、2.5、5、7.5和10mM H2O2数据点的标准曲线。
将PBS中的100μl的2-脱氧-D-核糖(30.8mM)加至1000μl自由基反应混合物(最终浓度2.8mM)。
该测定的阳性对照是100μM没食子酸丙酯(PG)。阴性对照是Millipore水(或试验物质的稀释剂)。
将1000μl标准/样品/对照加至标记的试管，随后加入100μl的30.8mM脱氧核糖溶液，充分混合。在37℃于水浴中伴随振摇温育1小时之后，加入1000μl的1％硫巴比妥酸溶液和1000μl的2.8％三氯醋酸溶液。在100℃于干燥块加热器中加热15分钟，然后冷却试管。加入2000μl丁-1-醇，然后在4000g离心2分钟，将有机上层倾析入一次性吸收池和用光谱仪读取532nm的OD。
计算：
％抑制＝(OD计算-OD测试)/OD计算x100
其中
OD计算＝自由基活性，在5mM H2O2处得自校准曲线
OD测试＝自由基活性，在5mM H2O2处得自试验样品
试验方法5-二氧化硅对抗胃蛋白酶扩散的屏障特性
用Franz池模型来测量胃蛋白酶的体外扩散。Franz-型扩散池是评价扩散和药物递送的成熟技术，由T.Franz博士开发。在皮肤和经皮领域常用Franz池来测量局部药物跨皮肤的扩散，但也用于较宽的应用范围，包括颊和口服吸收。
该研究中所用Franz池的尺度是：
供给室：1.5ml
膜：浸于辛醇中的Millipore PTFE膜，孔径0.45μm
接受室：5ml
孔：直径9mm
扩散面积：63.6mm2
用内置磁力搅拌器板的恒温控制加热器将Franz池保持在37℃。
在接受室中通过连续封闭系统UV光谱测定法来检测所关注的化合物，该法使用HPLC泵(1ml/分钟)和输出至作图记录器的检测器，响应按mm测量。
用0.01M HCl填充接受室和将膜箝合定位。将500μl胃蛋白酶溶液E加至供给室。通过波长280nm(A280)的吸光度在30分钟内检测胃蛋白酶在接受室中的出现。通过在应用胃蛋白酶剂量之前将0.1ml剂量应用至膜来评价二氧化硅对胃蛋白酶扩散的影响。
Franz池的各部分涉及下述胃食管反流模型的体内结构：
供给室：提供反流物的食管腔
膜：食管鳞状细胞膜
接受室：食管细胞质
扩散的延缓百分数用下式计算自30分钟时的平均响应：
(对照的响应-测试的响应)/对照的响应x100
试验方法6-胰蛋白酶活性测试
采用连续速率分光光度测试法用底物苯甲酰基-L-精氨酸乙酯(BAEE)在pH 7.6下测量胰蛋白酶活性。精氨酸残余物的裂解产生可在253nm检测的新产物。在30℃随时间监测253nm处的吸光度并计算最高水解速率。
胰蛋白酶(EC 3.4.21.4)是类型I牛胰蛋白酶(Sigma T8003)。使用稀释于1mM HCl的500U/ml胰蛋白酶溶液。
底物是Nα-苯甲酰基-L-精氨酸乙酯盐酸盐(BAEE)(Sigma B4500)。制备67mM磷酸钠缓冲溶液(pH 7.6)中的0.25mM溶液。
阳性对照是稀释于67mM磷酸钠缓冲溶液(pH 7.6)的500U/ml大豆胰蛋白酶抑制剂(Sigma 93618)。
将3000μl的BAEE溶液移入吸收池，使其平衡至30℃。
通过UV光谱测定法监测253nm的吸光度，直至稳定。加入200μl试验溶液，立即颠倒混合。记录253nm的吸光度5分钟。计算253nm的吸光度/秒的变化(ΔA253nm/s)。
试验条件是100μl胰蛋白酶(500U/ml)+100μl下述三项之一：
1)1mM HCl(单独的酶)
2)大豆胰蛋白酶抑制剂(500U/ml)
3)二氧化硅溶液
通过使用100μl二氧化硅+100μl 1mM HCl(不含酶)评价二氧化硅带来的背景。
计算
％胰蛋白酶抑制＝
((ΔA253nm/s胰蛋白酶-ΔA253nm/s测试)÷ΔA253nm/s胰蛋白酶)x100
结果
表2 0.4％二氧化硅(在测定反应混合物中)的猪胃蛋白酶抑制，使用胶原底物
Figure BPA00001235436100281
通过试验方法1在pH 2.2和最终反应混合物中含0.4％二氧化硅的条件下确定胃蛋白酶抑制，使用胃蛋白酶溶液A。
表2中展示的数据显示相对胶原底物时二氧化硅粒径对胃蛋白酶抑制的效果，也即优选二氧化硅粒径小于4300nm，更优选小于80nm。优选二氧化硅以溶胶形式计量给药。上述情况图示于图1中。
表3-相对胶原底物时猪胃蛋白酶抑制作为测定反应混合物中％二氧化硅的函数，使用胃蛋白酶溶液A
Figure BPA00001235436100291
表3显示在高浓度二氧化硅下能够实现相对胶原底物的胃蛋白酶活性的完全抑制。优选％二氧化硅浓度大于0.1％，更优选大于0.4％，但是优选小于2％。上述各值是二氧化硅在测定反应混合物中的最终浓度，并不是加入时的浓度，并且因此可能与能够更高的药物剂量无关。
表4相对胶原底物时0.4％二氧化硅的人胃蛋白酶抑制(试验方法1，胃蛋白酶溶液A、B和C)
Figure BPA00001235436100301
表4显示二氧化硅能够抑制源自人的胃蛋白酶(人胃液和分离的人胃蛋白酶3)。抑制程度与对猪胃蛋白酶(分别为93％、42％和98％)所实现的抑制程度相似。
表5二氧化硅存在和不存在下的天然猪胃粘液的流变学参数
 样品   G′(Pa)   G″(Pa)   δ(°)
 粘液   62.59   7.84   7.1
 粘液+磷酸缓冲盐水   29.78   3.38   6.5
 粘液+15％实施例7   2088.5   664.23   17.6
 粘液+15％实施例10   765.50   232.20   16.9
表5展示二氧化硅和天然粘液的混合物导致天然猪胃粘液的流变学特性的明显增加(G’和G”增加)，这表明加入二氧化硅时天然粘液的凝胶按协同相互作用变化。混合物保持G’主导，因此是真凝胶。相角(δ)从7°稍有增加至大约17°，这表明凝胶强度不如天然粘液-粘液相互作用的那样，但是仍然属于所期待的良好粘液凝胶。
典型地，健康的胃粘液具有7-10°的相角(δ)，而健康的结肠粘液在10-15°范围内。如果相角(δ)大于20°，那么这表明粘液层液体性太强，而粘液相角小于7°将被认为弹性过高或固体性太强并因此缺乏流动能力。通过在37℃贮藏4日(表6)或用胃蛋白酶降解(表7)获得的经降解粘液分别具有的过高相角(δ)29.93和55.7显示在二氧化硅存在下得到降低。
表6存在和不存在二氧化硅下的经降解天然猪胃粘液的流变学参数
 样品   G′(Pa)  G″(Pa)   δ(°)
 经降解粘液   0.53  0.31   29.93
 经降解粘液+1％实施例10   2.29  0.63   15.43
 经降解粘液+5％实施例10   31.01  30.04   14.35
 经降解粘液+10％实施例10   97.52  23.05   13.67
 经降解粘液+15％实施例10   127.91  30.41   13.37
表6中描述的经降解粘液首先通过将其在37℃贮藏4日来降解。向此经降解粘液，然后加入如表6所示的不同剂量水平的二氧化硅。经减弱的粘液凝胶是溃疡性结肠炎和胃溃疡疾病状态的模型，其中形成凝胶的能力被降低从而无法向下层粘膜提供保护。表6显示加入二氧化硅剂量引起粘液凝胶的恢复并且使其进入健康粘液所要求的凝胶强度范围内，正如大约15°的相角和所评价的其它两种流变学参数(G’和G”)的变化所指明。(G’)取决于剂量地增加，而作为流动性度量的类液体特性(G”)，在较高剂量的二氧化硅下保持相对恒定。作为凝胶强度度量的相角(δ)取决于剂量地减少，接近天然粘液凝胶的相角。该现象的治疗学优势是用于治疗其中粘液层受损的溃疡性结肠炎和消化性溃疡。
表7通过在存在和不存在二氧化硅下与胃蛋白酶(胃蛋白酶溶液D)共温育24小时而降解之后的天然猪胃粘液的流变学参数
Figure BPA00001235436100311
二氧化硅(与胃蛋白酶和粘液共温育)能够取决于剂量地保护粘液免于胃蛋白酶的降解(表7实施例10)。不存在二氧化硅时，粘液被胃蛋白酶完全降解从而不再是凝胶(δ＞45)。粘液与以1-20％计量提供的1-180nm优选粒径的二氧化硅温育能够防止胃蛋白酶引起的这种凝胶特性损失(表7)。在温育溶液中测出粘蛋白糖蛋白溶剂化减少再次证实该结论(表8)。尤其是基本上阻止大分子量糖蛋白分子的出现，这指出粘液凝胶的聚合结构在二氧化硅存在下得到保持，因此凝胶特性也得到保持。然而，保护粘液免于胃蛋白酶降解的能力取决于二氧化硅特性而变化。二氧化硅的粒径应优选10-180nm，并且优选以二氧化硅溶胶形式计量给药并且以1-20％计量给药。实施例21展示在胃蛋白酶存在下对粘液降解的显著抑制(表7)，但与具有小psd(＜180nm)的其它二氧化硅的行为相反其并未展示大分子量出现的减少(表8)；由此指出二氧化硅溶胶与Aerosil形式的二氧化硅间作用模式的差异。
表8在二氧化硅存在下被胃蛋白酶(胃蛋白酶溶液D)消化24小时之后，自天然粘液凝胶的大分子量和小分子量以及总糖蛋白的释放
Figure BPA00001235436100321
表9二氧化硅对胃蛋白酶跨膜扩散的效果，使用试验方法5和胃蛋白酶溶液E
Figure BPA00001235436100331
各种二氧化硅都能够抑制胃蛋白酶的扩散(参见表9)。阻止胃蛋白酶达到较底层的这种能力有益于防止损伤发展，并且因此对反流疾病和消化不良的病理学状况会是有益的。
表10 二氧化硅对自由基捕获的效果，使用试验方法4
Figure BPA00001235436100332
如表10所示，二氧化硅能够捕获自由基。这可以在控制可由炎症引起的损伤中有意义。
表11 0.09％浓度的二氧化硅的胰蛋白酶抑制
  实施例编号   二氧化硅粒径(nm)   平均胰蛋白酶抑制(％)
  水   -   0
  19   1300   13
  2   80   9
  8   10   60
  大豆胰蛋白酶抑制剂   -   93
表12浓度0.01％-0.09％的胰蛋白酶抑制，实施例8
  浓度   平均胰蛋白酶抑制(％)
  0.01％   21
  0.02％   22
  0.045％   28
  0.09％   60
二氧化硅能够抑制胰蛋白酶的酶活性，所述胰蛋白酶是丝氨酸蛋白酶，(最终浓度250U/m1)。用试验方法6在pH 7.6观察活性并示于表11和12。
表13二氧化硅对胃蛋白酶活性的效果，使用不同底物(胶原、蛋白质和粘液)
Figure BPA00001235436100341
Y(保护粘液-相角(δ)＜45和减少大分子量出现，根据表8)，N(不保护粘液)，ND(未确定)
试验方法1和2使用胃蛋白酶溶液A，试验方法3使用胃蛋白酶溶液D。
表13中展示的数据表示最高总体效果，也即是否二氧化硅能够抑制胃中的酶胃蛋白酶对三种临床上有关的底物的作用，所述底物是胶原(基膜和皮肤的成分)、蛋白质(细胞的构建单元)和粘液(内衬胃肠道的保护性凝胶)。
表13展示粒径为10至80nm和/或表面积为50至350m2/g和/或溶胶形式的二氧化硅提供最佳总体结果。如果表面积过大，那么可以限制对胃蛋白酶活性部位的透入和/或对粘液层的透入，另一方面如果表面积过小，那么二氧化硅与胃蛋白酶间的接触表面积则不足以使胃蛋白酶抑制能力得到发挥。
表13和前述数据表示优选二氧化硅的粒径小于4300nm，优选小于800nm，更优选小于180nm，甚至更优选小于80nm，最优选小于20nm。优选地，二氧化硅以下述的形式计量给药：水凝胶的悬浮液(也即Lucilite)，更优选海绵状二氧化硅的悬浮液(也即Gasil-类型)，甚至更优选经研磨Gasil的悬浮液，甚至更优选胶体二氧化硅的悬浮液(高岭土，Aerosil)，最优选溶胶形式(也即纳米溶胶)。上述二氧化硅-类型也可以粉末形式计量给药。
本发明所描述各方面的各种变化和变型对本领域技术人员来说是明显的，而且并不偏离本发明的范围和主旨。尽管按具体优选实施方式来描述本发明，应理解所要求保护内容不应不恰当地限制为这些具体实施方式。事实上，所描述的实施本发明的模式的各种变化对有关领域技术人员来说是明显的，并且预期属于下述权利要求的范围。

Claims (44)

1.用来抑制蛋白酶的二氧化硅。
2.用于治疗或预防与胃肠道中不利的蛋白酶活性有关的疾病或病症的二氧化硅。
3.用于治疗或预防与胃肠道中不利的蛋白水解性分解有关的疾病或病症的二氧化硅。
4.用于治疗或预防选自消化不良、胃炎、消化性溃疡形成、胃食管反流疾病、食管外反流疾病、肠易激综合征、与直肠相关的炎性疾病和炎性肠病的疾病或病症的二氧化硅。
5.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，其中所述蛋白酶选自丝氨酸蛋白酶、苏氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和谷氨酸蛋白酶。
6.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，其中所述蛋白酶选自丝氨酸蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶。
7.根据权利要求5的二氧化硅，其中所述蛋白酶是天冬氨酸蛋白酶。
8.根据权利要求7的二氧化硅，其中所述天冬氨酸蛋白酶是胃蛋白酶。
9.根据权利要求8的二氧化硅，其中所述胃蛋白酶选自人胃蛋白酶，猪胃蛋白酶，马胃蛋白酶，鼠胃蛋白酶，羊胃蛋白酶，和牛胃蛋白酶。
10.根据权利要求9的二氧化硅，其中所述胃蛋白酶是人胃蛋白酶。
11.根据权利要求10的二氧化硅，其中所述胃蛋白酶是人胃的胃蛋白酶。
12.根据权利要求11的二氧化硅，其中所述人胃的胃蛋白酶选自胃蛋白酶1、胃蛋白酶3a、胃蛋白酶3b、胃蛋白酶3c和胃亚蛋白酶中任一种。
13.根据权利要求5的二氧化硅，其中所述蛋白酶是丝氨酸蛋白酶。
14.根据权利要求13的二氧化硅，其中所述丝氨酸蛋白酶是胰蛋白酶。
15.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，其中所述二氧化硅选自煅制二氧化硅、沉淀二氧化硅、无定形二氧化硅、聚团二氧化硅、无定形二氧化硅凝胶、含水二氧化硅溶胶、水合硅胶和干凝胶二氧化硅。
16.根据权利要求15的二氧化硅，其中所述二氧化硅是无定形二氧化硅。
17.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，其中所述二氧化硅作为纳米粒子存在。
18.根据权利要求17的二氧化硅，其中所述二氧化硅具有小于20000nm的平均粒径(d50)。
19.根据权利要求18的二氧化硅，其中所述二氧化硅具有小于10000nm的平均粒径(d50)。
20.根据权利要求19的二氧化硅，其中所述二氧化硅具有约1nm至5000nm的平均粒径(d50)。
21.根据权利要求20的二氧化硅，其中所述二氧化硅具有5nm至100nm的平均粒径(d50)。
22.根据权利要求21的二氧化硅，其中所述二氧化硅具有5nm至50nm的平均粒径(d50)。
23.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，其中所述二氧化硅具有10至80nm的平均粒径(d50)和50至350m2/g的表面积。
24.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，其中所述蛋白酶对底物的活性受到抑制，所述底物选自胃肠道中存在的结构蛋白，胃肠道中存在的糖蛋白，胃肠道中存在的功能蛋白及其组合。
25.根据权利要求24的二氧化硅，其中所述底物是胃肠道中存在的糖蛋白或胃肠道中存在的结构蛋白。
26.根据权利要求24的二氧化硅，其中所述底物是胃肠道中存在的结构蛋白。
27.根据权利要求26的二氧化硅，其中所述底物选自胶原和粘蛋白。
28.根据权利要求24的二氧化硅，其中所述底物是胃肠道中存在的功能蛋白。
29.根据权利要求28的二氧化硅，其中所述功能蛋白是白蛋白。
30.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，其中所述二氧化硅为二氧化硅悬浮液形式。
31.根据权利要求30的二氧化硅，其中所述悬浮液是碱性悬浮液。
32.根据权利要求31的二氧化硅，其中所述悬浮液包含水和选自氨水或氢氧化钠的碱性媒介。
33.根据权利要求30至32中任一项的二氧化硅悬浮液，其中所述二氧化硅在悬浮液中按悬浮液重量计以约10％至约50％的量存在。
34.根据权利要求30至33中任一项的二氧化硅悬浮液，其中所述二氧化硅在悬浮液中按悬浮液重量计以约15％至约45％的量存在。
35.根据权利要求34的二氧化硅悬浮液，其中所述二氧化硅在悬浮液中按悬浮液重量计以小于约25％的量存在。
36.根据权利要求24至29中任一项的二氧化硅悬浮液，其还包含防腐剂。
37.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，用于增加粘蛋白内的相互作用。
38.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，用于增加粘液粘度。
39.根据前述权利要求中任一项的二氧化硅，用于改善粘液凝胶特性。
40.根据权利要求37、38或39的二氧化硅，其中所述粘蛋白是结肠粘蛋白或胃粘蛋白，或所述粘液是结肠粘液或胃粘液。
41.本文参照实施例大体上定义的二氧化硅。
42.本文参照实施例大体上定义的二氧化硅悬浮液。
43.本文参照实施例大体上定义的用途。
44.本文参照实施例大体上定义的药物组合物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108430922A (zh) * 2015-12-30 2018-08-21 高露洁-棕榄公司 用于细菌聚集的粘蛋白包被的二氧化硅

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017116370A1 (de) * 2017-07-20 2019-01-24 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Siliziumdioxidnanopartikel zur therapeutischen Anwendung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1313756A (zh) * 1998-08-24 2001-09-19 宝洁公司 口服液体的粘膜粘附组合物

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3155575A (en) * 1960-12-16 1964-11-03 Warner Lambert Pharmaceutical Composition for inhibiting pepsin activity and method of preparing same
US3427305A (en) * 1966-11-01 1969-02-11 Searle & Co 5 - ((halo/alkoxy)phenyl) - 1 - (p - sulfonamido(phenyl/benzyl)) - 2 - pyrrolepropionic acids
US3453758A (en) * 1967-06-14 1969-07-08 Master Lock Co Padlock bumper and indicia band
US3524859A (en) * 1969-05-07 1970-08-18 Searle & Co Meso-ionic didehydro 3a,4,9,10-tetrahydro-1h,3h-(1,2,3)oxadiazolo(3',4':1,6)pyrido(3,4-b) indol-3-ones
US3840516A (en) * 1969-06-13 1974-10-08 Microbial Chem Res Found Biologically active substance,pepstatin and production processes thereof
US3740319A (en) * 1969-06-13 1973-06-19 Microbial Chem Res Found Biologically active substance,pepstatin and production processes thereof
GB1363399A (en) 1972-04-13 1974-08-14 Rotta Research Lab Method of preparing an antacid pharmaceutical product
FR2677253A1 (fr) 1991-06-07 1992-12-11 Union Metropolitaine Pharmaceu Composition therapeutique utile vis-a-vis des maladies inflammatoires du systeme gastro-intestinal.
AU2001278446A1 (en) * 2000-06-15 2001-12-24 Merck Patent G.M.B.H A method for producing sphere-based crystals
US7531595B2 (en) * 2006-03-08 2009-05-12 3M Innovative Properties Company Pressure-sensitive adhesive containing silica nanoparticles
DE102008019339A1 (de) 2008-04-16 2009-10-22 Maria Clementine Martin Klosterfrau Vertriebsgesellschaft Mbh Zusammensetzung für die medizinische Anwendung, insbesondere Antazidum

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1313756A (zh) * 1998-08-24 2001-09-19 宝洁公司 口服液体的粘膜粘附组合物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PALEY JOHNSON AND TONY L. WHATELLEY: "The effects of surface and macromolecular interactions on the kinetics of inactivation of trypsin and α-chymotrypsin", 《THE BIOCHEMICAL JOURNAL》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108430922A (zh) * 2015-12-30 2018-08-21 高露洁-棕榄公司 用于细菌聚集的粘蛋白包被的二氧化硅
AU2016381178B2 (en) * 2015-12-30 2019-06-06 Colgate-Palmolive Company Mucin coated silica for bacterial aggregation
CN108430922B (zh) * 2015-12-30 2020-05-08 高露洁-棕榄公司 用于细菌聚集的粘蛋白包被的二氧化硅
US10959932B2 (en) 2015-12-30 2021-03-30 Colgate-Palmolive Company Mucin coated silica for bacterial aggregation

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