CZ31773U1 - Přípravek k léčení zánětlivých a degenerativních onemocnění oka a oční kapky adjustované ve vialkách - Google Patents

Description

Technické řešení se týká léčebného přípravku, konkrétněji roztoku obsahujícího molekulární vodík H₂, se zvýšeným antioxidačním účinkem, určeného k léčení zánětlivých a degenerativních onemocnění léčení oka, zejména pak se týká očních kapek z tohoto přípravku baleného ve vialkách.

Dosavadní stav techniky

Existuje řada zánětlivých a degenerativních onemocnění, která jsou velmi těžce léčitelná, anebo nejsou léčitelná vůbec. Ikdyž s postupem nových vědeckých přístupů etiologie těchto onemocnění je alespoň částečně objasněna, jejich léčitelnost je problematická pro špatnou dostupnost léčiva k onemocněným tkáním či orgánům. Typickým příkladem jsou onemocnění sítnice, zejména diabetická retinopathie, retinitis pigmentóza a makulámí degenerace, ovlivněná věkem pacienta, i glaukom. Sítnice je uložena hluboko v očním bulbu a léčiva pro ni lze podávat buď celkově, nebo injekcí do sklivce, odkud pomalu pronikají na místo určení, tedy do sítnice. Oba způsoby mají řadu nevýhod, především pomalou dostupnost. Při podávání léčiva do sklivce se injikuje ve valné většině případů protizánětlivé agens, které po přístupu k sítnici léčí již vzniklý zánět. Kromě pomalého účinku léčiva zde ještě přichází v úvahu možné poškození sklivce, jehož dokonalá průhlednost se může poškodit jak injekci, tak i léčebným agens. Průhlednost sklivce podmiňuje vidění.

Oxidační stres vzniká nerovnováhou mezi reaktivními kyslíkovými produkty (ROS) a kapacitou antioxidačních systémů, kdy jsou ROS nedostatečně rozkládány. V očním lékařství oxidační stres vyvolává a rozvíjí zánět rohovky, je příčinou mnoha druhů katarakty, uveitidy, retinopathie u předčasně narozených dětí, stařecké makulámí degenerace a některých druhů glaukomu.

V některých studiích bylo navrženo, pro jeho protizánětlivé účinky, terapeutické použití molekulárního vodíku H₂. Malé molekuly molekulárního vodíku H₂ rychle penetrují poškozenými tkáněmi a buňkami až do buněčného jádra. Tam pak rozkládají reaktivní oxyradikály.

Například v patentu US 9050278 je popsán prostředek pro zachycování škodlivých reaktivních kyslíkových produktů, sestávající z roztoku obsahujícího molekulární vodík H₂. Je uvedeno jeho použití pro léčení ischemického reperfuzního poškození tkáně.

Z patentové přihlášky US 2007148256 je znám farmaceutický přípravek na bázi roztoku obsahujícího molekulární vodík a koloidní částice drahých kovů, které katalyzují rozklad molekulárního vodíku H₂ na atomární vodík H.

V humánní medicíně je také hojně využívána trehalóza, například pro zabránění úbytku vody v buňkách (dehydrataci), proti vystavení buněk nadměrnému teplu, chladu nebo oxyradikálům, proti hypoxii až anoxii a proti hypoxicko - reoxygenačnímu poškození.

Podstata technického řešení

Je tedy známo, že H₂ je velmi účinné antioxidační agens a trehalóza je důležitým protistresovým faktorem.

- 1 CZ 31773 Ul

Technické řešení je založeno na myšlence, použít molekulární vodík H2 v kombinaci s jiným protizánětlivým a antioxidačním činidlem. Pokusy bylo zjištěno, že při léčbě očních onemocnění, v případech, kdy nemoc iniciují či rozvíjejí reaktivní produkty kyslíku (ROS), se antioxidační účinky molekulárního vodíku H2 synergicky zvyšují v přítomnosti trehalózy.

Technické řešení poskytuje přípravek k léčbě očních onemocnění, vhodně ve formě očních kapek, obsahující molekulární vodík H2 a trehalózu, s výhodou v kombinaci s kyselinou hyaluronovou.

Synergický účinek H2 a trehalózy spočívá v tom, že se H2 a trehalóza navzájem doplňují tak, že při jejich kombinaci vzniká prostředek s novým léčebným účinkem. Buňka v lidském organizmu je při různém onemocnění napadána ROS. Toxické ROS buňku destruují a brání trehalóze, aby mohla pozitivně buňku ovlivnit. Jestliže se však aplikuje H2 (lokálně, injekčně, inhalací, atd.), H2 ROS rozloží, hlavně hydroxylové radikály a peroxynitrit, tedy hlavní toxické produkty kyslíku zlikviduje a teprve tehdy může plně nastoupit pozitivní účinek trehalózy, která léčí buněčnou stěnu a modifikuje buněčné geny tak, že se významně zvyšuje regenerační účinek agens. Přínosem kombinace H2 a trehalózy, který je vyšší než aditivní, je zvýšená antioxidační účinnost antioxidačních enzymů v epiteliálních a endoteliálních tkáních, především superoxiddizmutázy. Tato zvýšená antioxidační účinnost podmiňuje urychlení obnovy poškozených buněk a tkání.

Neobyčejnou výhodou H2 je jeho malá molekula, nejmenší ze všech antioxidant. Tato malá molekula umožní při kapání H2 na povrch oka pronikat H2 do hlubších vrstev tkání a orgánů, v našem případě až k sítnici. H2 trehalózu unáší s sebou. Tento nejnovější způsob léčení sítnice dává pacientům nové naděje v tom smyslu, že jejich onemocnění se nebude zhoršovat, nebude se rozvíjet zánět a zhoršené vidění, způsobené např. edémem sítnice, zejména makuly, se zlepší, nebo zcela odstraní.

Cílem technického řešení je tedy vytvořit účinný léčebný přípravek ve formě očních kapek a vhodné balení s tímto přípravkem, které by umožnilo tento prostředek opakovaně poskytnout pacientovi, aniž by docházelo k významné ztrátě koncentrace molekulárního vodíku H2 v roztoku.

Jako doplňující léčbu je možné doporučit pacientům s degenerativními a zánětlivými poruchami oka pití vody obohacené H2, například obohacené vodíkem pomocí běžně dostupných vodíkových tablet. Pití vody obohacené vodíkem bude pacientům doporučeno proto, že H2 prochází hematookulámí bariérou, a tak část H2 může proniknout k sítnici z krevního oběhu po jeho perorálním užití.

Složení přípravku, resp. očních kapek podle technického řešení je omezené zdola farmaceuticky účinným množstvím a shora nasycením, resp. možným přesycením roztoku vodíkem, resp. koncentrací trehalózy které by již nepřispívala k účinku. Základem očních kapek je vždy farmaceuticky akceptovatelný roztok, například fyziologický roztok, zejména fyziologický roztok s hodnotou pH 7 až 7,5, nebo pufř PBS (fosfátový roztok s obsahem 0,15 mol/1 NaCl, pH 7,2 až 7,4).

V souladu s tím, molekulární vodík H2 může být přítomen v koncentracích od 0,05 do 0,8 mmol/1. Jsou možné i supersaturované roztoky o koncentraci H2 až 1,3 mmol/1. Trehalóza může být přítomna v koncentracích 0,5 % hmotn. až 10 % hmotn., s optimální koncentrací 3 až 6 % hmotn. Nižší obsah trehalózy než 0,5 % hmotn. již nepřináší významnější zlepšení účinku přípravku a vyšší obsah trehalózy než 10 % hmotn. již není praktický z hlediska přípravy roztoku.

-2CZ 31773 Ul

S výhodou může přípravek dále obsahovat až 3 % hmotn., nejvýhodněji 1 až 3 % hmotn. kyseliny hyaluronové, především pro léčení onemocnění předního segmentu oka, zejména tzv. suchého oka.

Předmětem technického řešení je také balení obsahující tento přípravek pro použití jako očních kapek, konkrétně vialek. Vialky vhodné pro oční kapky musí být nepropustné pro H₂, stejně jako jejich uzávěr. Výhodné vialky jsou skleněné lahvičky se šroubovacím uzávěrem. Dále pak je možné použít umělohmotné lahvičky opatřené kapátkem se stěnou a šroubovacím víčkem, nepropustnými pro H_2j nebo malé váčky z aluminiové fólie, potažené plastovou fólií, spojené pomocí zavaření, rovněž nepropustné pro H₂.

Oční kapky podle technického řešení sestávají z roztoku z 0,2 až 0,8 mmol/1 molekulárního vodíku IF a 3 až 6 % hmotn. trehalózy a popřípadě kyseliny hyaluronové v pufiru PBS s hodnotou pH 7 až 7,5, který je adjustován výše popsaným způsobem.

Oční kapky podle technického řešení s výhodou obsahují 1 až 3 % hmotn. kyseliny hyaluronové.

Příklady uskutečnění technického řešení

Ve všech příkladech byl jako základ roztoku použit pufir PBS (fosfátový roztok s 0,15 mol/1 NaCl, pH 7,2 až 7,4). Je ovšem možné i použití fýziologického roztoku NaCl, jehož koncentrace odpovídá přirozené salinitě oka. Nejprve byly rozpuštěním příslušného množství trehalózy kvality pro biochemii v roztoku pufru připraveny roztoky s požadovanou koncentrací trehalózy.

Poté byly roztoky trehalózy syceny molekulárním vodíkem H₂, probubláváním roztoku (pufiru) vodíkem z tlakové lahve.

Alternativně byly některé nasycené, popřípadě supersaturované roztoky trehalózy připraveny pomocí komerčně dostupné chemické patrony Dr. H. Hayashfis originál HydrogenRich Water Stick™ která byla uvolněna přímo ve vialce a vývinem vodíku poskytla dostatečné množství H₂ v pufru. Poté byla patrona odstraněna. Dále je možné použití tablety, která bude pozvolně uvolňovat H₂ (tableta s prodlouženým uvolňováním), a tak doplňovat potřebné množství H₂ v roztoku pufru.

Je možné použít také systém MiZ Co., Ltd. Japan. Tento systém používá vak z hliníkové fólie, do kterého se umístí tableta (agens uvolňující H₂) a pro H₂ propustný vak z polyethylénu nebo polystyrénu, obsahující pufir. Po přidání vody k agens, uvolňující H₂, se hliníkový vak zavaří. H₂ proniká do pufru v polyethylénovém nebo polystyrénovém vaku, kde se zvyšuje jeho koncentrace. Kromě H₂ nic jiného (žádná jiná látka) do vaku s pufirem neproniká.

Obsah vodíku v roztoku může být zjišťován sondou pro měření koncentrace molekulárního vodíku v roztoku nebo nepřímo prostřednictvím měření oxidačně redukčního potenciálu, stav nasycení pak odpovídá hodnotě -600 mV.

Příklad 1

U pacientů s retinitis pigmentóza byly aplikovány kapky s molekulárním vodíkem a trehalózou (obsažených ve skleněných vialcích, šroubovací lahvičky (Fischer Scientific, Headspace, ND18, borosilikátové sklo) (10 ml) s uzávěry ND18 bez otvoru, s těsněním silikon/PTFE, koncentrace H₂ v pufiru PBS (fosfátový roztok s obsahem NaCl 0,15 molu/1, pH 7,2 až 7,4) byla 0,25 mmol/1 a koncentrace trehalózy byla 3 % hmotn.) na povrch oka 2x denně. Po třech měsících aplikace se vidění stabilizovalo, patrně prevencí degenerativních procesů fotoreceptorů. Rozložení reaktivních produktů kyslíku (ROS) účinkem H₂ zřejmě zabraňuje buněčné apoptóze a zpomaluje

-3 CZ 31773 U1 progresi onemocnění.

Příklad 2

U pacientů se suchým okem byly aplikovány oční kapky obsažené ve skleněných vialcích, šroubovací lahvičky od Fischer Scientific(Fischer Scientific, Headspace, ND18, borosilikátové sklo) (10 ml) s uzávěry pro vialky ND18 bez otvoru, těsnění silikon/PTFE, s koncentrací H₂ (v PBS) 0,25 mmol/1, s koncentrací trehalózy 6 % hmotn. a s obsahem 3 % hmotn. kyseliny hyaluronové. Aplikace kapek byla prováděna 2x denně. Po třech týdnech aplikace kapek byli pacienti bez subjektivních potíží. Klinicky byly oči v normě u mírného a středně těžkého suchého oka. U velmi těžkého syndromu suchého oka bylo zjištěno podstatné zlepšení.

Příklad 3

U králíků po experimentální ischemii sítnice (zvýšením nitroočního tlaku) a následném okysličení (hypoxicko/reperfuzní poškození) byly králíci rozděleni do dvou skupin. V první skupině byly na oči 3x denně kapány kapky obsažené ve skleněných vialcích (šroubovací lahvičky (Fischer Scientific, Headspace, borosilikátové sklo) (10 ml) s uzávěry pro vialky ND18 bez otvoru, těsnění silikon/PTFE, 0,5 mmol/1 koncentrace IF v PBS, obsah trehalózy 6 % hmotn.). Ve druhé skupině byl kapán PBS samotný. Ve skupině králíků, kterým byl kapán samotný PBS, bylo zjištěno ztenčení sítnice, apoptotické změny a byly zde prokázány ROS. Ve skupině zvířat, léčených kapkami podle technického řešení, hladina ROS bylo podstatně snížena a apoptozy byly minimalizovány. Sítnice se navrátila do normální tloušťky.

Příklad 4

Rohovky králíků (králíci v celkové narkóze) byly poleptány 0,25M roztokem NaOH (kapáním na povrch rohovky, 10 kapek louhu po dobu 1 minuty). Poté byly oči propláchnuty proudem obyčejné vody. Králíci byly rozdělení do několika skupin. V první skupině byly na poleptané oči kapány kapky ve skleněných vialkách, šroubovací lahvičky (Headspace) (10 ml) od Fischer, obsahující 3 % hmotn. trehalózy a H₂ v PBS v koncentraci 0,25 mmol/1). Kapky byly kapány 6x denně po dobu 3 týdnů. V druhé skupině byly na poleptané oči kapány kapky s pufrem PBS. Třetí skupina zůstala neléčena. Oči neléčené, nebo léčené pufrem se zhojily neprůhlednou jizvou a vaskularizací rohovky. Naopak, oči léčené kapkami s H₂ a trehalózou se zhojily s navrácením průhledností a bez neovaskularizace.

Příklad 5

Králíci se suchým okem (po aplikaci benzalkonium chloridu) byli léčeni aplikací (na povrch oka kapáním) kapkami, umístěnými v aluminových váčcích, zavařených ve fólii (vše nepropustné pro vodík). Kapky byly aplikovány 3x denně. Kapky obsahovaly H₂ v koncentraci 0,4 mmol/1, 3 % hmotn. trehalózy a 0,5 % hmotn. kyseliny hyaluronové. Kontrolní skupině králíků byly na „suché“ oči kapány kapky, obsahující pouze PBS. Z očí léčených kapkami s H₂, trehalózou a kyselinou hyaluronovou a dále očí, léčených pouze pufrem PBS byly jednou týdně odebírané vzorky (pomocí Millicelových membrán, Millipore) na cytologické vyšetření. Tloušťka rohovek (jednou týdně) byla vyšetřována ultrazvukovým pachymetrem. Byla prováděna fotografická dokumentace. Po 4 týdnech hojení očí byli králíci usmrceni a oči vyšetřeny imunohistochemicky a biochemicky. Výsledky ukázaly, že v očích léčených kapkami s H₂, trehalózou a kys. hyaluronovou je zhojeno oxidační poškození, snížen zánět, rohovkové hydratace v normě a průhledné rohovky byly bez neovaskularizace. Oči, léčené pouze pufrem, měly zvýšenou hydrataci, sníženou transparenci a byly vaskularizované.

Claims (8)

1. Přípravek k léčení zánětlivých a degenerativních onemocnění oka, vyznačující se tím, že obsahuje 0,05 až 1,3 mmol/1 molekulárního vodíku H2 a 0,5 až 10% hmotn. trehalózy ve farmaceutickém roztoku.

2. Přípravek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 0,2 až 0,8 mmol/1 molekulárního vodíku H2 a 3 až 6 % hmotn. trehalózy.

3. Přípravek podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje 1 až 3 % hmotn. kyseliny hyaluronové.

4. Přípravek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že farmaceutický roztok je pufr PBS s hodnotou pH 7 až 7,5.

5. Přípravek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pro použití jako oční kapky je adjustován ve vialkách nepropustných pro plynný vodík.

6. Přípravek podle nároku 4, vyznačující se tím, že je adjustován ve skleněných vialkách o obsahu 5 až 20 ml se šroubovacím uzávěrem.

7. Oční kapky k léčení zánětlivých a degenerativních onemocnění oka, vyznačující se tím, že sestávají z roztoku z 0,2 až 0,8 mmol/1 molekulárního vodíku H2 a 3 až 6 % hmotn. trehalózy a popřípadě kyseliny hyaluronové v pufřu PBS s hodnotou pH 7 až 7,5, který je adjustován ve skleněných vialkách se šroubovacím uzávěrem, nepropustných pro plynný vodík.

8. Oční kapky podle nároku 6, vyznačující se tím, že roztok obsahuje 1 až 3 % hmotn. kyseliny hyaluronové.

Konec dokumentu