DE69839314T2

DE69839314T2 - Diagnosemittel für Diabetes, das 13C-markierte Zusammensetzung enthält

Info

Publication number: DE69839314T2
Application number: DE69839314T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kawasaki-shi Kohno; Isaburo Souak-shi Hosoi; Junko Yokohama-shi Oshima; Asuka Yokohama-shi Ito; Kunihiko Funabashi-shi Shibata
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: CA2250485A1; EP0913161A3; EP0913161A2; US6509002B1; DE69812532T2; DE69839314D1; EP1304124B1; EP0913161B1; ES2196501T3; DE69812532D1; EP1304124A1; CA2250485C; ES2304472T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnosemittel für Diabetes, das eine Verbindung umfasst, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.
Testverfahren, die allgemein im primären Screening bei der Diagnose von Diabetes eingesetzt werden, sind der Urinzuckertest und der Nüchtern-Blutzuckertest. Diese Tests sind einfach und weisen ein hohes Ausmaß an Spezifität auf, verfügen jedoch über geringe Empfindlichkeit und ergeben negative Resultate bei Patienten mit leichtern Diabetes. Daher werden 70% oder mehr der Patienten nicht diagnostiziert, und diese Tests werden als Screeningtests für Diabetes als ungeeignet angesehen (Sekikawa et al., Medical Practice 10, 63 (1933)). Auf der anderen Seite weist der zur Diagnose von Diabetes verwendete Glucosetoleranztest Nebenwirkungen aufgrund der Verabreichung einer großen Menge an Glucose auf und dieser Test erfordert einen mehrstündigen Aufenthalt des Individuums und die wiederholte Abnahme von Blut, wodurch dem Individuum eine schwere physische Belastung auferlegt wird. Weiters sind die Verfahren dieses Tests beschwerlich. Daher ist die Durchführung dieses Tests als Screeningtest für Diabetes tatsächlich unmöglich. Vor kurzem wurden Blut-HbA1C- und -Fructosamin-Tests, die den durchschnittlichen Blutzuckerspiegel eines Individuums für eine gewisse Zeitspanne in der Vergangenheit widerspiegeln, in manchen Einrichtungen als Screeningtests für Diabetes eingeführt. Unter den herrschenden Umständen können diese Tests jedoch bei leichtem Diabetes nicht als adäquat bezüglich Empfindlichkeit und der Spezifität bezeichnet werden, und es bleibt auch noch das Problem der unterschiedlichen Messergebnisse unter den verschiedenen Einrichtungen zu berücksichtigen.
Blutzuckerspiegel-, -HbA1C- und -Fructosamin-Tests wurden auf breiter Ebene zum Management von ambulanten Patienten mit Diabetes und zur Evaluierung therapeutischer Wirkungen verwendet. Da die Blutzuckerspiegel jedoch in nüchternem Zustand bei leichtem Diabetes abfallen, können sie kein Kriterium für die Evaluierung darstellen. HbA1C- und Fructosamin-Tests weisen zusätzlich zu den oben beschriebenen Problemen folgendes Problem auf: die Resultate dieser Tests sind bis zum nächsten Spitalsbesuch nicht bekannt, daher erfolgen Anweisungen an den Patienten aufgrund der letzten zehn Resultate.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Diagnosemittel für Diabetes bereitzustellen, das sogar für Patienten mit leichtem Diabetes wirksam ist, den Individuen keine schwere physische Belastung auferlegt, sofort akkurate Testresultate erbringt und zwischen Diabetikern und anderen Personen sogar unter jenen Umständen unterscheiden kann, in denen die Diagnose nicht gestellt worden wäre.
Als Resultat ihrer ambitionierten Forschungsbestrebungen, um eine Lösung für die oben genannten Probleme zu finden, haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass es möglich ist, Diabetes durch Verabreichung einer Verbindung, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, an ein Individuum und Messung des Ausmaßes der Erhöhung der ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO₂ akkurat zu diagnostizieren. So wurde die vorliegende Erfindung gemacht.
Rating et al., European Journal of Pediatrics 156 (Ergänzungsband 1), 18–23, zeigen einen Überblick über verschiedene ¹³C-Atemtests.
Hirai et al., Diabetologia 40, a278 (1997), offenbaren einen Atemtest für die Glucoseoxidationsfähigkeit unter Verwendung von [1-¹³C]-Glucose.
Pfaffenbach et al., Deutsche Medizinische Wochenschrift 121 (22), 713–718 (1996), offenbaren eine Studie über die Eignung eines ¹³C-Acetat-Atemtests zur nicht invasiven Untersuchung der Magenentleerung einer aus Flüssig- und Feststoffen bestehenden Testmahlzeit in der Diabetesforschung.
WO 92/01937 offenbart ein Verfahren zur Messung des Beitrags eines oder mehrerer, exogen verabreichter, ¹³C-markierter Substrate zu Acetyl-CoA.
WO 91/18105 betrifft markierte Verbindungen zur Verwendung in einem diagnostischen Atemtest und offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, die mit stabilen Kohlenstoffisotopen markiert sind.
Watkins et al., Gastroenterology 82, 911–917 (1982), offenbart die Diagnose und Differenzierung von Fett-Malabsorption bei Kindern unter Verwendung von ¹³C-markierten Lipiden: Trioctanoin-, Triolein- und Palmitinsäure-Atemtests.
In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbindung zur Verwendung in der Diagnose von Diabetes, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, worin die Verbindung Glycerin ist, das an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.
In einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Verbindung bei der Herstellung eines Mittels zur Diagnose von Diabetes, worin die Verbindung an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist und aus der aus folgendem (a) oder (b) bestehenden Gruppe ausgewählt ist:

(a) einem Glycerid, das an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist; und
(b) Glycerin, das an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.

In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Verbindung bei der Herstellung eines Diagnosemittels für Diabetes mittels Atemtest für ¹³CO₂ bereit, wobei die Verbindung eine Fettsäure ist, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Verfahren zum Testen eines Exhalats einer Ratte.
2 zeigt die Zunahme von ¹³CO₂ im Exhalat nach der Verabreichung von 1-¹³C-Essigsäure.
3 zeigt die Zunahme von ¹³CO₂ im Exhalat nach der Verabreichung von 1-¹³C-Ölsäure.
4 zeigt die Zunahme von ¹³CO₂ im Exhalat nach der Verabreichung von 1-¹³C-Palmitinsäure.
5 zeigt die Zunahme von ¹³CO₂ im Exhalat nach der Verabreichung von 1-¹³C-Octansäure.
6 zeigt die Zunahme von ¹³CO₂ im Exhalat nach der Verabreichung von 1,1,1-¹³C-Trioctanoin.
7 zeigt die Zunahme von ¹³CO₂ im Exhalat nach der Verabreichung von 1,1,1-¹³C-Triacetin.
8 zeigt die Zunahme von ¹³CO₂ im Exhalat nach der Verabreichung von 2-¹³C-Glycerin.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben.
Eine Fettsäure, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, kann gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden. Die Position der Markierung ist nicht speziell eingeschränkt.
Bevorzugte Beispiele der Fettsäure umfassen Essigsäure, Octansäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure.
Alternativ dazu kann ein Glycerid, das an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, im Diagnosemittel der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Position der Markierung ist nicht speziell eingeschränkt.
Bevorzugte Beispiele des Glycerids umfassen Trioctanoin, Tripalmitin, Triolein und Triacetin.
Alternativ dazu kann Glycerin, das an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, im Diagnosemittel der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Position der Markierung ist nicht speziell eingeschränkt.
Jede der oben genannten Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist in Lebensmitteln enthalten, oder es wurde ihre Sicherheit als Medikament nachgewiesen. Weiters ist ¹³C im Gegensatz zu Radioisotopen ein stabiles Isotop, und es gibt daher keine Gefahr einer Exposition gegenüber Strahlung. Dementsprechend gibt es bezüglich der Sicherheit des Diagnosemittels der Erfindung kein Problem.
Der Test, der das Diagnosemittel der Erfindung verwendet, ist ein Atemtest, bei dem das Mittel einem Individuum einmalig oder kontinuierlich verabreicht wird und anschließend die Zunahme der ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO₂ gemessen wird. Genauer gesagt, werden die ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO₂ nach der Verabreichung des Mittels gemessen, gefolgt von einer Evaluierung von Diabetes aus Daten bezüglich des Ausmaßes der Zunahme der ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO₂ (Δ¹³C (‰)) in vorherbestimmten Intervallen (z. B. 5 min, 10 min, 15 min) nach der Verabreichung, der Gesamtmenge an ¹³C-Exhalat für eine vorherbestimmte Zeitspanne nach der Verabreichung des Reagens, oder Daten über den Zeitverlauf (Anstieg zu Beginn, Veränderung des Anstiegs, Peak-Zeit etc.) des Ausmaßes der Zunahme der ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO₂ (Δ¹³C (‰)) für eine vorherbestimmte Zeitspanne nach der Verabreichung. Die Resultate dieses Atemtests sind für sich alleine gesehen von Nutzen, werden jedoch vorzugsweise in Kombination mit Blutzuckerspiegeln, -HbA1C-Werten und -Fructosamin-Werten zur Diagnose verwendet.
¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ können unter Verwendung von Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS), Infrarot-Spektralphotometrie, Massenspektrometrie, photoelektrischer akustischer Spektrophotometrie und NMR (magnetische Kernresonanz) bestimmt werden.
Das Diagnosemittel für Diabetes der Erfindung kann in Abhängigkeit vom Verabreichungsweg unter Verwendung der oben beschriebenen Verbindung, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, entweder alleine oder im Gemisch mit Füllstoffen oder Trägern, zu pharmazeutischen Präparaten, wie z. B. parenteralen Mitteln (Tabletten, Kapseln, Pulver, Granulat, Flüssigkeiten etc.), Injektionen und dergleichen formuliert werden. Die Füllstoffe oder Träger können beliebige jener sein, die herkömmlicherweise auf diesem Gebiet verwendet werden, solange sie pharmazeutisch annehmbar sind. Die Art und Zusammensetzung solcher Füllstoffe oder Träger wird auf geeignete Art und Weise je nach Verabreichungsweg und -verfahren verändert. Wasser wird z. B. als flüssiger Träger verwendet. Als feste Träger werden Cellulosederivate, wie z. B. Hydroxypropylcellulose, und Salze organischer Säuren, wie z. B. Magnesiumstearat, verwendet. Wasser, physiologische Salzlösung und verschiedene Pufferlösungen sind allgemein in der Herstellung von Injektionen erwünscht. Solche Präparate können zur Verwendung als orale Mittel gefriergetrocknet werden, oder die gefriergetrockneten Präparate können in geeigneten Injektionslösungsmitteln, z. B. Flüssigkeiten zur intravenösen Verabreichung (wie z. B. sterilisiertem Wasser, physiologischer Salzlösung, Elektrolyten etc.), kurz vor der Verwendung aufgelöst werden.
Der Gehalt der markierten Verbindung im pharmazeutischen Präparat variiert in Abhängigkeit von der Art der Herstellung und liegt normalerweise im Bereich von 1 bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise 50 bis 100 Gewichtsprozent. Im Fall von Injektionen wird die markierte Verbindung z. B. normalerweise in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsprozent hinzugefügt. Im Fall von Kapseln, Tabletten, Granulat und Pulver liegt der Gehalt der markierten Verbindung im Bereich von etwa 10 bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise 50 bis 100 Gewichtsprozent, wobei es sich bei dem Rest um Träger handelt.
Das Diagnosemittel der Erfindung für Diabetes sollte in solch einer Dosierung verabreicht werden, dass es die Bestätigung einer Zunahme an ¹³CO₂ in einem Exhalat nach der Verabreichung des Diagnosemittels ermöglicht. In Abhängigkeit vom Alter und Gewicht des Patienten und dem Ziel des Tests liegt die Dosierung für jede Ver abreichung im Bereich von 1 bis 1000 mg/kg Körpergewicht im Falle eines Erwachsenen.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Diagnosemittel für Diabetes bereitgestellt, das für das Individuum keine schwere physische Belastung darstellt, sofort akkurate Testresultate erbringen kann und sicher ohne Nebenwirkungen verwendet werden kann. Mit dem Diagnosemittel der Erfindung können Patienten mit leichtern Diabetes, die in nüchternem Zustand normale Blutzuckerwerte aufweisen, gescreent werden. Daher macht es das Diagnosemittel der Erfindung möglich, Patienten mit Diabetes von normalen Individuen zu unterscheiden, sogar unter Umständen, bei denen eine Diagnose leicht übersehen wird. Weiters ist das Diagnosemittel der Erfindung für das Management ambulanter Patienten mit Diabetes und die Evaluierung therapeutischer Wirkungen von Nutzen.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Verweis auf die folgenden Beispiele ausführlicher beschrieben. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird jedoch durch diese Beispiele nicht eingeschränkt.
Die ¹³C-Reinheit an der Position der Markierung in jeder der Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, liegt bei 99% oder mehr. Falls nicht anders angegeben, waren alle verwendeten Reagenzien Reagenzien mit garantierter Reinheit.
BEISPIEL 1
Verfahren des Atemtests
(1) Präparierung von Ratten mit leichtem Diabetes
Als Testtiere wurden männliche neugeborene Sprague-Dawley-Stamm-(SD-)Ratten von Nippon Charles River K. K. zusammen mit ihren säugenden Ratten erworben. Sie wurden vor der Verwendung bei 23 ± 2°C unter 55 ± 10% Feuchtigkeit gezüchtet.
Ein insulinsekretionsdefizienter Diabetestyp wurde durch Verabreichung von Streptozotocin (STZ) an neugeborene Ratten erzeugt („Saibokogaku (Cell Engineering)", Extra-Ausgabe, Medical Experiment Manual Series, Strategy for Study of Diabetes, herausgegeben von Susumu Seino und Yoshikazu Oka, veröffentlicht von Shujunsha Co., Japan). STZ wurde 2-Tage-alten Ratten in einer Dosis von 90 mg/kg subkutan verabreicht. Das STZ wurde in einem Citratpuffer (pH 4,5) aufgelöst und wurde innerhalb von 5 min nach dem Auflösen verabreicht. Zwei Tage nach der Verabreichung wurde mittels Herzpunktur Blut abgenommen, und der Random-Blutzuckerspiegel einer jeden Ratte wurde mit Terumo Mediace (Blutzuckermessungskit) gemessen. Jene Ratten, die einen Random-Blutzuckerspiegel von 275 mg/dl oder darüber aufwiesen, wurden ausgewählt. Bei diesen Ratten beginnen ihre Random-Blutzuckerspiegel 5 Wochen nach der Verabreichung von STZ anzusteigen. 7 Wochen nach der Verabreichung zeigen nahezu alle Ratten einen hohen Random-Blutzuckerspiegel. Ihre Nüchtern-Blutzuckerwerte steigen jedoch nur leicht an und bleiben auf nahezu normalen Werten.
Entsprechend den Standards, die von der Japan Diabetes Society (1982) festgelegt wurden, werden jene Individuen mit einem Nüchtern-Blutzuckerspiegel (in venösem Vollblut) von 120 mg/kg oder mehr als Diabetiker angesehen („Tonyobyo Kensa Manyuaru (Diabetes Test Manual)", herausgegeben von Yukio Shigeta, veröffentlicht von Nanko-Do Co., Japan). Anschließend wurden jene Ratten mit einem Nüchtern-Blutzuckerspiegel von weniger als 120 mg/dl (und mit einem Random-Blutzuckerspiegel von 250 mg/dl oder mehr), die bei einem Nüchtern-Blutzuckerspiegel-Test als nicht an Diabetes leidend angesehen wurden, aus den oben beschriebenen Ratten mit insulinsekretiondefizientem Diabetestyp ausgewählt und als Modell für Fälle mit leichtem Diabetes verwendet.
(2) ¹³C-Atemtest
Atemtests wurden dem Verfahren entsprechend durchgeführt, wie nachstehend unter (2)-1 oder (2)-2 beschrieben, und zwar an diabetischen Ratten, die zuvor unter (1) vorbereitet wurden (8–10 Wochen alt), und an normalen Ratten (8–10 Wochen alt).
(2)-1 Intravenöse Verabreichung
Ratten mit Nahrungskarenz über Nacht wurden mittels intraperitonealer Verabreichung von Nembutal (50 mg/kg) anästhetisiert und auf einem Operationstisch fixiert (1). Eine Blutprobe wurde aus der Schwanzvene gezogen, und ihr Zuckerspiegel wurde unter Verwendung von Terumo Mediace (Blutzuckermessungskit) bestimmt. Der Kopf wurde mit einer Kappe bedeckt, um das Exhalat anzusaugen. Eine spezifische Menge der markierten Verbindung wurde aus der Oberschenkvene verabreicht. Das Exhalat wurde mit einer Hubpumpe (variable Hubpumpe VS-500; Shibata Scientific Technology) mit einer Geschwindigkeit von 100 ml/min angesaugt und direkt in eine Durchflusszelle in einem ¹³CO₂-Analysegerät EX-130S (Japan Spectroscopic Co., Ltd.) eingeleitet. Ein Perma-Pure-Trockner (MD-050-12P; Perma Pure Inc.) wurde zwischen der Kappe und der Hubpumpe platziert, um die Feuchtigkeit im Exhalat zu entfernen (1).
Der Daten-Output des ¹³CO₂-Analysegeräts wurde nach AD-Umwandlung in einen PC eingespeist (Apple Power Macintosh 8500). Unter Verwendung der Datenverarbeitungssoftware Lab VIEW (National Instruments) wurden Daten an 10 Punkten alle 100 ms addiert, und es wurde in Intervallen von 5 s der Mittelwert berechnet und anschließend in ¹³C-Atom-%, Δ¹³C (‰) und CO₂-Gaskonzentration (%) umgerechnet, um dadurch einen kontinuierlichen Messungs-¹³C-Atemtest durchzuführen. Die umgerechneten Daten wurden auf dem Bildschirm in Echtzeit abgebildet und auf der Festplatte gelagert. Während der Messung wurde die rektale Temperatur der Ratte überwacht und unter Verwendung eines Körpertemperatur-Kontrollgeräts für Kleintiere (TR-100; Fine Science Tools, Inc.) bei 37 ± 0,5°C gehalten. Die CO₂-Gaskonzentration im abgesaugten Exhalat wurde bei 3 ± 0,5% gehalten.
Δ¹³C (‰) wurde aus dem ¹³C-Mengen im ausgeatmeten CO₂ zu jedem Zeitpunkt (¹³C t min) berechnet, und der ¹³C-Mengen in Standard-CO₂-Gas (¹³C h) wurde unter Verwendung der folgenden Formel berechnet: Δ13C (‰) = [(13C t min – 13C 0 min)/13C h] × 1000
(2)-2 Orale Verabreichung
Ratten, die über Nacht kein Futter erhalten hatten, wurden einzeln ohne Anästhesie in einer Ratten-Haltevorrichtung eines Mikrowellen-Bestrahlungsapparates fixiert. Es wurde der Schwanzvene eine Blutprobe gezogen, und es wurde deren Zuckerspiegel unter Verwendung von Terumo Mediace (Blutzuckermessungskit) bestimmt. Das Exhalat wurde mit einer Hubpumpe (variable Hubpumpe VS-500; Shibata Scientific Technology) mit einer Geschwindigkeit von 100–300 ml/min angesaugt und direkt in eine Durchflusszelle in einem ¹³CO₂-Analysegerät EX-130S (Japan Spectroscopic Co., Ltd.) eingeleitet. Ein Perma-Pure-Trockner (MD-050-12P; Perma Pure Inc.) wurde zwischen der Ratten-Haltevorrichtung und der Hubpumpe platziert, um die Feuchtigkeit im Exhalat zu entfernen (1). Als die CO₂-Gaskonzentration stabilisiert war, wurde die Ratte einmal aus der Ratten-Haltevorrichtung freigelassen, und anschließend erfolgte die Verabreichung einer spezifischen Menge der markierten Verbindung in ihren Magen unter Verwendung einer Sonde zur oralen Verabreichung.
Der Daten-Output des ¹³CO₂-Analysegeräts wurde nach der AD-Umwandlung in einen PC eingespeist (Apple Power Macintosh 8500). Unter Verwendung der Datenverarbeitungssoftware Lab VIEW (National Instruments) wurden Daten an 10 Punkten alle 100 ms addiert, und es wurde in Intervallen von 5 s der Mittelwert berechnet und anschließend in ¹³C-Atom-%, Δ¹³C (‰) und CO₂-Gaskonzentration (%) umgerechnet, um dadurch einen kontinuierlichen Messungs-¹³C-Atemtest durchzuführen. Die umgerechneten Daten wurden auf einem Bildschirm in Echtzeit dargestellt und anschließend auf einer Festplatte gespeichert. Die CO₂-Gaskonzentration im angesaugten Exhalat wurde bei 3 ± 0,5% gehalten.
Δ¹³C (‰) wurde anhand der oben beschriebenen Formel berechnet.
BEISPIEL 2
1-¹³C-Essigsäure-Atemtest
1-¹³C-Essigsäure (zugekauft von Mass Trace), aufgelöst in physiologischer Salzlösung, wurde normalen Ratten (8 Wochen alt; Nüchtern-Blutzuckerspiegel von 73,8 ± 5,1 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (8 Wochen alt; Random-Blutzuckerspiegel 398,3 ± 57,5 mg/dl; Nüchtern-Blutzuckerspiegel 75,0 ± 8,3 mg/dl; n = 3) aus der Oberschenkelvene in einer Dosierung von 10 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ (Δ¹³C (‰)) entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis etwa 5 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Essigsäure stark zu, und danach blieben sie bis zu 20 min lang auf einem etwa konstanten Niveau. Bei den diabetischen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis etwa 4 min nach der Verabreichung stark zu, danach nahmen sie jedoch für eine Zeitspanne von bis zu 20 min allmählich ab (25).
Der Δ¹³C-Wert (‰) 3 min nach der Verabreichung lag bei 193,09 ± 25,69‰ bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Wert bei den normalen Ratten bei 117,50 ± 8,74‰ lag. Daher war der Wert bei den diabetischen Ratten in sehr signifikantem Ausmaß (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer-LSD)) höher als jener bei normalen Ratten.
Der Anstieg 10 bis 20 min nach der Verabreichung lag bei –31,25 ± 13,00‰/10 min bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten bei –4,67 ± 8,49‰/10 min lag. Daher war der Anstieg bei den diabetischen Ratten in sehr signifikantem Ausmaß (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer-LSD)) geringer als jener bei den normalen Ratten.
Dementsprechend ist es möglich, Diabetes basierend auf dem Δ¹³C-Wert (‰) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Essigsäure oder dem Anstieg der Zunahme der Δ¹³C-Werte (‰) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Fälle von leichtem Diabetes zu diagnostizieren, bei denen ein normaler Nüchtern-Blutzuckerspiegel vorliegt.
BEISPIEL 3
1-¹³C-Ölsäure-Atemtest
1-¹³C-Ölsäure (zugekauft von ICON), emulgiert mit Tween 20 (0,1%) und physiologischer Salzlösung, wurde normalen Ratten (9 Wochen alt; Nüchtern-Blutzuckerspiegel von 74,8 ± 9,8 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (9 Wochen alt; Random-Blutzuckerspiegel 402,5 ± 31,9 mg/dl; Nüchtern-Blutzuckerspiegel 83,5 ± 4,4 mg/dl; n = 4) aus der Oberschenkelvene in einer Dosierung von 70 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ (Δ¹³C (‰)) entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Ölsäure weiter zu. Bei den diabetischen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis etwa 8 min nach der Verabreichung stark zu, danach nahmen sie jedoch für eine Zeitspanne von bis zu 20 min allmählich ab (26).
Der Δ¹³C-Wert (‰) 8 min nach der Verabreichung lag bei 132,93 ± 7,09‰ bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Wert bei den normalen Ratten bei 86,51 ± 14,72‰ lag. Daher war der Wert bei den diabetischen Ratten in sehr signifi kantem Ausmaß (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer-LSD)) höher als jener bei normalen Ratten.
Der Anstieg 10 bis 20 min nach der Verabreichung lag bei –12,79 ± 3,72‰/10 min bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten bei 13,61 ± 4,58‰/10 min lag. Daher war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,001 (ANOVA mit Fischer-LSD)) geringer als jener bei den normalen Ratten.
Dementsprechend ist es möglich, Diabetes basierend auf dem Δ¹³C-Wert (‰) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1-¹³C-Ölsäure oder dem Anstieg der Zunahme der Δ¹³C-Werte (‰) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Fälle von leichtem Diabetes zu diagnostizieren, bei denen ein normaler Nüchtern-Blutzuckerspiegel vorliegt.
BEISPIEL 4
1-¹³C-Palmitinsäure-Atemtest
1-¹³C-Palmitinsäure (zugekauft von Mass Trace), emulgiert mit Tween 20 (0,2%) und physiologischer Salzlösung, wurde normalen Ratten (9 Wochen alt; Nüchtern-Blutzuckerspiegel von 74,8 ± 7,1 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (9 Wochen alt; Random-Blutzuckerspiegel 422,8 ± 42,0 mg/dl; Nüchtern-Blutzuckerspiegel 80,8 ± 5,1 mg/dl; n = 4) aus der Oberschenkelvene in einer Dosierung von 50 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ (Δ¹³C (‰)) entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Palmitinsäure weiter zu. Bei den diabetischen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis etwa 5 min nach der Verabreichung stark zu, danach nahmen sie jedoch für eine Zeitspanne von bis zu 20 min allmählich ab (27).
Der Anstieg 10 bis 20 min nach der Verabreichung lag bei –4,40 ± 2,21‰/10 min bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten bei 1,43 ± 1,33‰/10 min lag. Daher war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer-LSD)) geringer als jener bei den normalen Ratten.
Dementsprechend ist es möglich, Diabetes basierend auf dem Anstieg der Zunahme der Δ¹³C-Werte (‰) nach der Verabreichung von 1-¹³C-Palmitinsäure zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Fälle von leichtem Diabetes zu diagnostizieren, bei denen ein normaler Nüchtern-Blutzuckerspiegel vorliegt.
BEISPIEL 5
1-¹³C-Octansäure-Atemtest
1-¹³C-Octansäure (zugekauft von Mass Trace), emulgiert mit Tween 20 (0,2%) und physiologischer Salzlösung, wurde normalen Ratten (9 Wochen alt; Nüchtern-Blutzuckerspiegel von 78,3 ± 4,7 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (9 Wochen alt; Random-Blutzuckerspiegel 440,3 ± 38,1 mg/dl; Nüchtern-Blutzuckerspiegel 89,8 ± 9,4 mg/dl; n = 4) aus der Oberschenkelvene in einer Dosierung von 30 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ (Δ¹³C (‰)) entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis zu etwa 5 min nach der Verabreichung von 1-¹³C-Octansäure stark zu, und danach blieben sie bis zu 20 min auf einem nahezu konstanten Niveau. Bei den diabetischen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis etwa 5 min nach der Verabreichung stark zu, danach nahmen sie jedoch für eine Zeitspanne von bis zu 20 min allmählich ab (28).
Der Anstieg 10 bis 20 min nach der Verabreichung lag bei –20,55 ± 7,75‰/10 min bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten bei –4,76 ± 4,41‰/10 min lag. Daher war der Anstieg bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer-LSD)) geringer als jener bei den normalen Ratten.
Dementsprechend ist es möglich, Diabetes basierend auf dem Anstieg der Zunahme der Δ¹³C-Werte (‰) nach der Verabreichung von 1-¹³C-Octansäure zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Fälle von leichtem Diabetes zu diagnostizieren, bei denen ein normaler Nüchtern-Blutzuckerspiegel vorliegt.
BEISPIEL 6
1,1,1-¹³C-Trioctanoin-Atemtest
1,1,1-¹³C-Trioctanoin (zugekauft von Mass Trace), aufgelöst in Olivenöl, wurde oral normalen Ratten (8 Wochen alt; Nüchtern-Blutzuckerspiegel von 75,5 ± 8,4 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (8 Wochen alt; Random-Blutzuckerspiegel 406,8 ± 61,4 mg/dl; Nüchtern-Blutzuckerspiegel 76,8 ± 6,1 mg/dl; n = 4) in einer Dosierung von 50 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ (Δ¹³C (‰)) entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Sowohl bei den normalen Ratten als auch bei den diabetischen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis zu 30 min nach der Verabreichung von 1,1,1-¹³C-Trioctanoin weiter zu (29).
Der Δ¹³C-Wert (‰) 20 min nach der Verabreichung lag bei 150,72 ± 22,48‰ bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Wert bei den normalen Ratten bei 110,16 ± 16,08‰ lag. Daher war der Wert bei den diabetischen Ratten signifikant (p < 0,05 (ANOVA mit Fischer-LSD)) höher als jener bei den normalen Ratten.
Dementsprechend ist es möglich, Diabetes basierend auf dem Δ¹³C-Wert (‰) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1,1,1-¹³C-Trioctanoin zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Fälle von leichtem Diabetes zu diagnostizieren, bei denen ein normaler Nüchtern-Blutzuckerspiegel vorliegt.
BEISPIEL 7
1,1,1-¹³C-Priacetin-Test
1,1,1-¹³C-Triacetin, emulgiert mit Tween 20 (0,4%) und physiologischer Salzlösung, wurde normalen Ratten (9 Wochen alt; Nüchtern-Blutzuckerspiegel von 67,7 ± 6,8 mg/dl; n = 3) und diabetischen Ratten (9 Wochen alt; Random-Blutzuckerspiegel 332 ± 44,2 mg/dl; Nüchtern-Blutzuckerspiegel 80,3 ± 15,0 mg/dl; n = 4) aus der Oberschenkelvene in einer Dosierung von 10 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ (Δ¹³C (‰)) entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 1,1,1-¹³C-Triacetin weiter zu. Bei den diabetischen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis etwa 8 min nach der Verabreichung stark zu, danach nahmen sie jedoch für eine Zeitspanne von bis zu 20 min allmählich ab (30).
Der Δ¹³C-Wert (‰) 4 min nach der Verabreichung lag bei 41,97 ± 2,79‰ bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Wert bei den normalen Ratten bei 27,29 ± 2,31‰ lag. Daher war der Wert bei den diabetischen Ratten in sehr signifikantem Ausmaß (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer-LSD)) höher als jener bei den normalen Ratten.
Der Anstieg 6 bis 10 min nach der Verabreichung lag bei –6,26 ± 1,50‰/4 min bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Anstieg bei den normalen Ratten bei –0,83 ± 0,90‰/4 min lag. Daher war der Anstieg bei den diabetischen Ratten in sehr signifikantem Ausmaß (p < 0,01 (ANOVA mit Fischer-LSD)) geringer als jener bei den normalen Ratten.
Dementsprechend ist es möglich, Diabetes basierend auf dem Δ¹³C-Wert (‰) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 1,1,1-¹³C-Triacetin oder dem Anstieg der Zunahme der Δ¹³C-Werte (‰) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Fälle von leichtem Diabetes zu diagnostizieren, bei denen ein normaler Nüchtern-Blutzuckerspiegel vorliegt.
BEISPIEL 8
2-¹³C-Glycerin-Atemtest
2-¹³C-Glycerin (zugekauft von CIL), aufgelöst in physiologischer Salzlösung, wurde normalen Ratten (9 Wochen alt; Nüchtern-Blutzuckerspiegel von 70,3 ± 4,1 mg/dl; n = 4) und diabetischen Ratten (9 Wochen alt; Random-Blutzuckerspiegel 440 ± 18,0 mg/dl; Nüchtern-Blutzuckerspiegel 83 ± 9,3 mg/dl; n = 3) aus der Oberschenkelvene in einer Dosierung von 50 mg/kg verabreicht. Anschließend wurde das Ausmaß der Zunahme der ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ (Δ¹³C (‰)) entsprechend dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Bei den normalen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis zu 20 min nach der Verabreichung von 2-¹³C-Glycerin weiter allmählich zu und blieben danach auf einem nahezu konstanten Niveau. Bei den diabetischen Ratten nahmen die Δ¹³C-Werte (‰) bis etwa 8 min nach der Verabreichung stark zu, danach nahmen sie für eine Zeitspanne von bis zu 20 min allmählich zu (31).
Der Δ¹³C-Wert (‰) 20 min nach der Verabreichung lag bei 112,44 ± 5,12‰ bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Wert bei den normalen Ratten bei 54,77 ± 4,23‰ lag. Daher war der Wert bei den diabetischen Ratten in sehr signifikantem Ausmaß (p < 0,0001 (ANOVA mit Fischer-LSD)) höher als jener bei den normalen Ratten.
Der Anstieg 2 bis 7 min nach der Verabreichung lag bei 62,72 ± 3,22‰/5 min bei den diabetischen Ratten, während der entsprechende Anstieg bei den normalen Rat ten bei 16,99 ± 1,61‰/5 min lag. Daher war der Anstieg bei den diabetischen Ratten in sehr signifikantem Ausmaß (p < 0,0001 (ANOVA mit Fischer-LSD)) höher als jener bei den normalen Ratten.
Dementsprechend ist es möglich, Diabetes basierend auf dem Δ¹³C-Wert (‰) zu einem spezifischen Zeitpunkt nach der Verabreichung von 2-¹³C-Glycerin oder dem Anstieg der Zunahme der Δ¹³C-Werte (‰) nach der Verabreichung zu diagnostizieren. Mit diesem Test ist es möglich, sogar Fälle von leichtem Diabetes zu diagnostizieren, bei denen ein normaler Nüchtern-Blutzuckerspiegel vorliegt.
FORMULIERUNGSBEISPIEL 1
Injektion
10 Gewichtsteile 1-¹³C-Ölsäure, 89 Gewichtsteile physiologische Salzlösung und 1 Gewichtsteil Polysorbat 80 (alle im Vorhinein sterilisiert) wurden aseptisch vermischt und mit einem Ultraschall-Homogenisator emulgiert. Die resultierende Emulsion wurde in eine Phiole gefüllt und versiegelt, um eine Injektion zu ergeben.
FORMULIERUNGSBEISPIEL 2
Internes flüssiges Mittel
10 Gewichtsteile 1-¹³C-Essigsäure wurden in 90 Gewichtsteilen DDW aufgelöst und durch Filtration mit einem Millipore-Filter sterilisiert. Das Filtrat wurde in eine Phiole gefüllt und versiegelt, um ein internes flüssiges Mittel zu ergeben.
FORMULIERUNGSBEISPIEL 3
Injektion
10 Gewichtsteile 1,1,1-¹³C-Trioctanoin, 89 Gewichtsteile physiologische Salzlösung und 1 Gewichtsteil Polysorbat 80 (alle im Vorhinein sterilisiert) wurden aseptisch ver mischt und mit einem Ultraschall-Homogenisator emulgiert. Die resultierende Emulsion wurde in eine Phiole gefüllt und versiegelt, um eine Injektion zu ergeben.
FORMULIERUNGSBEISPIEL 4
Internes flüssiges Mittel
10 Gewichtsteile 1,1,1-¹³C-Trioctanoin, 89 Gewichtsteile DDW und 1 Gewichtsteil Tween 80 (alle im Vorhinein sterilisiert) wurden aseptisch vermischt und mit einem Ultraschall-Homogenisator emulgiert. Die resultierende Emulsion wurde in eine Phiole gefüllt und versiegelt, um ein internes flüssiges Mittel zu ergeben.
FORMULIERUNGSBEISPIEL 5
Injektion
10 Gewichtsteile 2-¹³C-Glycerin wurden in 90 Gewichtsteilen physiologischer Salzlösung aufgelöst und durch Filtration mit einem Millipore-Filter sterilisiert. Das Filtrat wurde in eine Phiole gefüllt und versiegelt, um eine Injektion zu ergeben.
FORMULIERUNGSBEISPIEL 6
Internes flüssiges Mittel
10 Gewichtsteile 2-¹³C-Glycerin wurden in 90 Gewichtsteilen DDW aufgelöst und durch Filtration mit einem Millipore-Filter sterilisiert. Das Filtrat wurde in eine Phiole gefüllt und versiegelt, um ein internes flüssiges Mittel zu ergeben.

Claims

Verbindung zur Verwendung in der Diagnose von Diabetes, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist, worin die Verbindung mit ¹³C markiertes Glycerin ist, das an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.
Verbindung nach Anspruch 1, worin das Glycerin 2-¹³C-Glycerin ist.
Diagnosemittel für Diabetes, das eine Verbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche umfasst.
Verwendung einer Verbindung zur Herstellung eines Mittels zur Diagnose von Diabetes, worin die Verbindung an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist und aus der aus den folgenden (a) und (b) bestehenden Gruppe ausgewählt ist: (a) an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiertes Glycerid und (b) mit ¹³C markiertes Glycerin, das an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.
Verwendung nach Anspruch 4, worin das Glycerid Trioctanoin, Tripalmitin, Triolein oder Triacetin ist.
Verwendung nach Anspruch 5, worin das Glycerid 1,1,1-¹³C-Triacetin oder 1,1,1-¹³C-Trioctanoin ist.
Verwendung nach Anspruch 4, worin das Glycerin 2-¹³C-Glycerin ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, worin das Mittel zur Diagnose von Diabetes dient, wobei ¹³C-Mengen in ausgeatmetem CO₂ nach Verabreichung des Mittels gemessen werden.
Verwendung einer Verbindung zur Herstellung eines Mittels zur Diagnose von Diabetes, wobei ¹³C-Spiegel in ausgeatmetem CO₂ nach Verabreichung des Mittels gemessen werden, wobei die Verbindung eine Fettsäure ist, die an zumindest einer spezifischen Position mit ¹³C markiert ist.
Verwendung nach Anspruch 9, worin die Fettsäure Essigsäure, Linolsäure, Linolensäure, Octansäure, Ölsäure oder Palmitinsäure ist.
Verwendung nach Anspruch 10, worin die Fettsäure 1-¹³C-Essigsäure, 1-¹³C-Ölsäure, 1-¹³C-Palmitinsäure oder 1-¹³C-Octansäure ist.