TWI471136B - 含碳質材料及活性顆粒之組成物的醫藥用途 - Google Patents
含碳質材料及活性顆粒之組成物的醫藥用途 Download PDFInfo
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Description
本發明攸關於一種含碳質材料及活性顆粒之組成物用於製備醫藥的用途。此組成物具有抑制幽門螺旋桿菌感染的功效，且可用於治療或預防幽門螺旋桿菌的感染。
幽門螺旋桿菌(學名：Helicobacter pylori)是種革蘭氏陰性的微嗜氧菌，主要是寄生於人體胃部或十二指腸內的各區域。自從1982年R.Warren及B.Marshall等科學家從病人的胃部分離出幽門螺旋桿菌以來，已有許多文獻報導證實了幽門螺旋桿菌的感染會引起腸胃炎，甚至更嚴重地導致胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃淋巴瘤、或是胃癌等疾病。世界衛生組織(World Health Organization，WHO)更於1994年宣佈幽門螺旋桿菌為胃癌的I類致癌因子。
目前，幽門螺旋桿菌感染的臨床治療主要是採用「三合一療法」，此方法是投予病患二種不同的抗生素，像是克拉黴素(Clarithromycin)、阿莫西林(Amoxicillin)、四環黴素(Tetracycline)、咪唑尼達(Metronidazole)、以及一種胃酸分泌抑制劑，像是奧美拉唑(Omeprazole)、蘭素拉唑(Lansoprazole)。抗生素的投予須持續一個禮拜
(有必要時，可延長至二個禮拜)；胃酸分泌抑制劑的投予須持續二個月(有必要時，可延長至四個月)。但整個治療過程中，大多數的病患可能會對藥物產生毒副作用，例如：頭暈、口苦、長舌苔、腹脹、味覺遲鈍、噁心、腹瀉；而且，加上治療過程相當冗長，所以病患易對治療產生不順從性，而影響疾病的治癒。另一方面，病患長期服用抗生素後，可能造成幽門螺旋桿菌產生抗藥性，抗藥性的結果不僅影響疾病的治癒，更影響往後疾病治療的藥物選擇。
綜上所述，用於幽門螺旋桿菌感染之治療的藥物存在著毒副作用及抗藥性的問題，因此確實有必要開發多種不同的藥物，以提供幽門螺旋桿菌感染之治療多樣化的選擇。
本發明之目的在於提供一種新穎之用於治療幽門螺旋桿菌感染的醫藥。
為達成上述及/或其他目的，本發明提出一種組成物用於製備治療或預防幽門螺旋桿菌感染之醫藥的用途，而組成物含有一碳質材料及一活性顆粒，活性顆粒是承載於碳質材料上，且活性顆粒的材質是銀、金、鋁、鋅、銅或二氧化鈦。
根據本發明，碳質材料會主動地吸附幽門螺旋桿菌，並利用活性顆粒殺除被吸附及/或未被吸附的幽門螺旋桿菌。透過此機制，本發明的組成物可有效地抑制幽門螺旋桿菌的感染，而可作為治療或預防幽門螺旋桿菌感染的醫藥。
第一圖為一胃內視鏡照片，說明著一幽門螺旋桿菌引起之胃潰瘍的病患於服用本發明之組成物7天後的治療狀況。
第二圖為一掃描式電子顯微鏡照片(X5,000)，說明著製備例1之組成物的外觀。
第三圖為一掃描式電子顯微鏡照片(X1,000)，說明著製備例3之組成物中的活性碳纖維可吸附幽門螺旋桿菌。
本發明人於美國發明專利公開號2007/0122463中，已揭示一種抗微生物組合物，且更指出此抗微生物組合物可主動殺死微生物，但其僅例示用於處理皮膚外傷的用途。另一方面，抗微生物組合物中的活性碳已用於毒藥物中毒患者的洗胃，以於患者胃部內吸附毒藥物。而且，抗微生物組合物中的銀已被歐盟合法地作為編號E174食用色素的添加劑。也就是說，無論是活性碳或銀在我們的日常生活中均為可食用的。本發明人據信活性碳及銀結合的組成物如果可以有效地殺除幽門螺旋桿菌，此組成物應可用於治療幽門螺旋桿菌的感染。並且，基於此組成物中的各別組份具有可食用的特性，本發明人更據信此組成物應無毒副作用及抗藥性的問題。
本發明是關於一項不可思議的發現，其中承載有銀顆粒的活性碳纖維可有效地殺除幽門螺旋桿菌。根據此發現，本發明提出一種組成物用於製備治療或預防幽門螺旋桿菌感染之醫藥的用途，而組成物含有一碳質材料及一活性顆粒，活性顆粒是承載於碳質材料上且其材質是銀、金、
鋁、鋅、銅或二氧化鈦。本文使用的術語「治療」乙詞或其衍生詞，意指投予組成物至一具幽門螺旋桿菌感染的個體，以達到降低、減緩或終止感染的增加或蔓延、或降低感染、或治癒感染之目的；本文使用的「預防」乙詞或其衍生詞，意指投予組成物至一未具幽門螺旋桿菌感染的個體，以達到防範感染、或降低、或減緩感染的增加或蔓延之目的。
以經口地投予本發明的組成物至個體為適當的，而且本發明的組成物可呈現供個體直接吞食或飲用的食品形式，例如但不限於，健康食品或健康飲品；亦可呈現供個體直接服用的藥劑形式，例如但不限於，膠囊、錠劑、粉末、懸浮液或乳化劑。
根據下文的實施例，本發明的組成物是利用碳質材料吸附幽門螺旋桿菌，再利用活性顆粒殺除被吸附及/或其餘未被吸附的幽門螺旋桿菌。這麼一來，本發明的組成物可有效地清除幽門螺旋桿菌，而可作為用於治療或預防幽門螺旋桿菌感染的醫藥。如第一圖所示，本發明的組成物還可用於治療或預防幽門螺旋桿菌感染引起的腸胃道疾病，例如但不限於，幽門螺旋桿菌感染引起的胃潰瘍、腸胃炎或十二指腸潰瘍。
根據未提出的資料，於餵食大鼠(rat)本發明之組成物後的第30天，大鼠的肝臟、腎臟及血液內未發現任何活性顆粒的成分存在，但僅在大鼠排出的糞便中發現微量之活性顆粒的成分。此現象說明著，本發明之組成物中的活性顆粒不會殘留於大鼠體內。
本發明之組成物中的碳質材料不限於任何種類，只要能吸附幽門螺旋桿菌即可，而其例子可以為但不限於，活性碳纖維、活性碳粉、木炭、竹炭粒、碳黑、石墨粉、膨脹石墨粉、或是酚醛樹脂或人造樹脂製
成的碳粉，且碳質材料的比表面積較佳地為400至2,500m2/g。本發明之組成物中的活性顆粒不限於任何外觀尺寸，只要能殺除幽門螺旋桿菌即可，而其粒徑較佳地為1nm至500μm，更佳地為5nm至10μm。
為促進碳質材料吸附幽門螺旋桿菌的效果，碳質材料可以有孔洞。一般來說，碳質材料除了可吸附幽門螺旋桿菌外，還可能吸附個體內的其他物質(如：各種維他命)或益生菌，而為了避免此現象發生，孔洞的半徑較佳地為大於0nm而未超過2.5nm，更佳地為0.5至2.3nm。
為方便經口地投予本發明的組成物至個體，當碳質材料為活性碳纖維時，碳質材料的特徵如下：長度為大於0mm而未超過0.1mm、直徑為大於0μm而未超過10μm。
為避免活性顆粒於個體內從碳質材料上脫落而造成個體的傷害，以碳質材料的重量為基準，活性顆粒的重量百分比較佳地為0.001至15wt%，且活性顆粒在水中的析出量較佳地為大於0ppm而未超過100ppm。
特別說明的是，本發明的組成物可透過本技術領域熟悉的含浸、噴灑或電鍍方式將活性顆粒承載於碳質材料上，或者透過本發明人於美國發明專利公告號7,687,433揭露的方法。而且，當碳質材料為活性碳纖維時，可先利用聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)系纖維、瀝青纖維、酚醛纖維、木質素纖維或螺縈(Rayon)纖維為其原料，再利用本技術領域熟悉的處理方式轉化原料成活性碳纖維。有關本發明之組成物的詳細製造過程將於後文的實施例中提出具體說明。
茲以下述實施例，以進一步例示說明本發明。
<製備例1>
提供一聚丙烯腈系活性碳纖維布，其性質如下：布重為70g/m2、經緯密為16根/in、BET比表面積為1,630m2/g、密度為2.09g/m3、碳含量為85wt%、銀含量為0wt%。
於真空環境下，將纖維布浸泡在濃度0.1M的硝酸銀水溶液(pH3.8)中5小時，以讓銀離子還原成附著於纖維布上的銀塊。乾燥附有銀塊的纖維布，以去除其殘留的水分。
將乾燥後的纖維布置於溫度400℃且充滿氮氣的高溫爐內90分鐘，以讓銀塊裂解成分散附著於纖維布上的銀顆粒。
將附有銀顆粒的纖維布研磨、粉碎與過篩，而得到一承載有銀顆粒的活性碳纖維(如第二圖所示，銀顆粒及活性碳纖維的整體構造稱作為「組成物」)。
本製備例的組成物具有以下特徵：BET比表面積約為1,200m2/g、密度約為2.13/m3、碳含量約為64wt%、銀含量約為12.5wt%；組成物中的活性碳纖維具有以下特徵：長度約為0.1mm、直徑約為6.0μm、孔洞直徑約為2.41nm；組成物中的銀顆粒具有以下特徵：在水中的析出量約為15.75ppm。
<製備例2>
於真空環境下，將一如製備例1使用的聚丙烯腈系活性碳纖維布浸泡在濃度0.1M的硝酸銀水溶液(pH3.8)中5小時，以讓銀離子還原成附著於纖維布上的銀塊。乾燥附有銀塊的纖維布，以去除其殘留的水分。
將乾燥後的纖維布置於溫度400℃且充滿氮氣的高溫爐內
90分鐘，以讓銀塊裂解成分散附著於纖維布上的銀顆粒。
以流速4.5公升/分鐘的水清洗附有銀顆粒的纖維布120小時，以去除未附著於纖維布上的銀顆粒。乾燥清洗後的纖維布。
將乾燥後的纖維布研磨、粉碎與過篩，而得到一承載有銀顆粒的活性碳纖維(銀顆粒及活性碳纖維的整體構造稱作為「組成物」)。
本製備例的組成物具有以下特徵：BET比表面積約為1,220m2/g、密度約為2.13/m3、銀含量約為0.03wt%；組成物中的活性碳纖維具有以下特徵：長度約為0.1mm、直徑約為6.0μm、孔洞直徑約為2.41nm；組成物中的銀顆粒具有以下特徵：在水中的析出量約為10.04ppm。
<製備例3>
提供一酚醛系活性碳纖維氈，其性質如下：氈重為100g/m2、BET比表面積為1,420m2/g、密度為2.032g/m3、碳含量為85wt%、銀含量為0wt%。
於真空環境下，將纖維氈浸泡在濃度0.001M的硝酸銀水溶液(pH6.4)中5小時，以讓銀離子還原成附著於纖維氈上的銀塊。乾燥附有銀塊的纖維氈，以去除其殘留的水分。
將乾燥後的纖維氈置於溫度400℃且充滿氮氣的高溫爐內90分鐘，以讓銀塊裂解成分散附著於纖維氈上的銀顆粒。
將附有銀顆粒的纖維氈研磨、粉碎與過篩，而得到一承載有銀顆粒的活性碳纖維(銀顆粒及活性碳纖維的整體構造稱作為「組成物」)。
本製備例的組成物具有以下特徵：BET比表面積約為1,380m2/g、密度約為2.0425/m3、碳含量約為75wt%、銀含量約為0.072wt
%；組成物中的活性碳纖維具有以下特徵：長度約為0.1mm、直徑約為6.0μm、孔洞直徑約為2.23nm；組成物中的銀顆粒具有以下特徵：在水中的析出量約為13.52ppm。
<製備例4>
於真空環境下，將以植物製成的活性碳顆粒浸泡在濃度0.008M的硝酸銀水溶液，並於50rpm轉速下旋轉混合2小時，以讓銀離子還原成附著於活性碳顆粒上的銀塊。乾燥附有銀塊的活性碳顆粒，以去除其殘留的水分。
於充滿氮氣的氛圍下，以4℃/分鐘的升溫速度加熱乾燥後的活性碳顆粒至600℃，持溫約60分鐘，最後以10℃/分鐘的降溫速度冷卻乾燥後的活性碳顆粒至室溫，以讓銀塊裂解成分散附著於活性碳顆粒上的銀顆粒。
水洗附有銀顆粒的活性碳顆粒後，於120℃下乾燥水洗後的活性碳顆粒。
將乾燥後的活性碳顆粒研磨、粉碎與過篩，而得到一承載有銀顆粒的活性碳粉(銀顆粒及活性碳粉的整體構造稱作為「組成物」)。
本製備例的組成物具有以下特徵：BET比表面積約為1,024m2/g、碳含量約為73.54wt%、銀含量約為0.22wt%；組成物中的活性碳粉具有以下特徵：粒徑約為0.1mm以下、孔洞直徑約為2.48nm；組成物中的銀顆粒具有以下特徵：粒徑約為100至300nm、在水中的析出量約為30.49ppm。
<比較例1>
將一如製備例1使用的聚丙烯腈系活性碳纖維布研磨、粉碎與過篩，而得到一長度約為0.1mm的活性碳纖維。
<比較例2>
將一具有以下性質的聚丙烯腈系活性碳纖維氈研磨、粉碎與過篩，而得到一長度約為0.1mm的活性碳纖維：氈重為100g/m2、BET比表面積為600m2/g、孔洞直徑為2.07nm、密度為1.932g/m3、碳含量為86wt%、銀含量為0wt%。
<比較例3>
將一如製備例4使用的活性碳顆粒研磨、粉碎與過篩，而得到一具有以下特徵的活性碳粉：粒徑約為0.1mm以下、BET比表面積約為1,135m2/g、碳含量約為84.24wt%、孔洞直徑約為2.49nm。
<分析例>
請參閱表1，係列示著製備例1至4的組成物、比較例1及2的活性碳纖維、以及比較例3的活性碳粉對不同菌種的滅菌效果。表中代表滅菌效果的「滅菌率」是根據美國紡織品染化工作者協會(American Association of Textile Chemists and Colorists，ATCC)100-1998測試方法測得的。
從上表可看出，製備例1之組成物中的活性碳纖維來源與比較例1的活性碳纖維來源雖為相同，但由於製備例1之組成物更有銀顆粒，因此製備例1之組成物對大腸桿菌、幽門螺旋桿菌、金黃色葡萄球菌及肺炎桿菌的滅菌效果明顯優於比較例1的活性碳纖維。
從上表另可看出，製備例4之組成物中的活性碳粉來源與比較例3的活性碳粉來源雖為相同，但由於製備例4之組成物更有銀顆粒，因此製備例4之組成物對大腸桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、幽門螺旋桿菌及肺炎桿菌的滅菌效果明顯優於比較例3的活性碳粉。
如第三圖所示，明顯地觀察到製備例3之組成物中的活性碳纖維可吸附幽門螺旋桿菌。而且，銀顆粒會釋放出銀離子，特別是在水中，如此銀離子可與被吸附及/或未吸附之幽門螺旋桿菌的酵素中的硫醇基(-SH)結合，而讓酵素失活並有效地抑制幽門螺旋桿菌。
綜合上述實施例的說明，證實了本發明的組成物可抑制幽門
螺旋桿菌，而有作為治療或預防幽門螺旋桿菌感染之醫藥的潛力。另一方面，碳質材料及活性顆粒為可食用的，因此本發明的組成物作為治療或預防幽門螺旋桿菌感染的醫藥時，不會對投予此醫藥的個體產生毒副作用與抗藥性。
上述實施例僅為例示說明本發明之原理及功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技藝之人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改與變化。因此，本發明之權利保護範圍應如後續之申請專利範圍所列者。
Claims (11)
- 一種組成物用於製備經口地投予至個體以治療或預防幽門螺旋桿菌感染之醫藥的用途，而該組成物含有一碳質材料以及一活性顆粒，該活性顆粒係承載於該碳質材料上，該活性顆粒的材質為銀，且以該碳質材料的重量為基準，該活性顆粒的重量百分比為0.001至15wt%。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該碳質材料係選自於由活性碳纖維、活性碳粉、木炭、竹炭粒、碳黑、石墨粉、膨脹石墨粉及酚醛樹脂或人造樹脂製成的碳粉所組成之群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該碳質材料具有孔洞，該孔洞的半徑係為大於0nm而未超過2.5nm。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該碳質材料的比表面積係為400至2,500m2/g。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該碳質材料為活性碳纖維時，其長度係為大於0mm而未超過0.1mm。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該碳質材料為活性碳纖維時，其直徑係為大於0μm而未超過10μm。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該活性顆粒的粒徑係為1mm至500μm。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該活性顆粒在水中的析出量係為大於0ppm而未超過100ppm。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該組成物係呈膠囊、錠劑、粉末、懸浮液或乳化劑的形式。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該組成物係呈健康食品或健康飲品的形式。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該組成物係用於治療或預防幽門螺旋桿菌感染引起的胃潰瘍、腸胃炎或十二指腸潰瘍。
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