Аналитический набор
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для определения в крови концентрации лекарственных средств без предварительной экстракции. Способ анализа для определения иммунофилин-связывающего фармацевтического препарата заключается в добавлении к исследуемому образцу связывающего конкурента, вытесняющего определяемый препарат из иммуносупрессант-иммунофилиновых комплексов крови. Кроме указанного, добавляют рецептор, связывающийся с фармацевтическим препаратом и в незначительной степени со связывающим конкурентом. Выделяют образовавшийся комплекс (рецептор - фармацевтический препарат) и определяют в нем количество фармацевтического препарата. Аналитический набор для определения концентрации иммунофилин-связывающего фармацевтического препарата содержит связывающий конкурент и рецептор. При этом для определения концентрации циклоспорина, FK506 или рапамицина набор в качестве конкурента может содержать соответственно [Thr2, Leu5, D-Hiv8, Leu10] -циклоспорин, рапамицин или FK506-соединение. В качестве рецептора набор содержит соответствующее моноклональное антитело. Использование набора позволяет устранить стадию экстрации при определении иммунофилин-связывающего фармацевтического препарата в крови, увеличив тем самым простоту способа и его точность. 3 с. и 9 з.п.ф-лы, 1 табл.
Изобретение касается способа проведения анализа и набора для использования при определении уровней лекарственных веществ в крови без ее экстракции в присутствии специфических связывающих протеинов. Данный анализ особенно удобен для определения кровяных уровней иммунофилин-связывающих лекарств, например циклоспоринов, рапамицинов или FK506 соединений.
Циклоспорины охватывают класс структурно определенных циклических поли-N-метилированных ундекапептидов, обычно обладающих иммуносупрессивной, противовоспалительной) антивирусной и/или антипаразитической активностью, каждой в большей или меньшей степени. Первым из циклоспоринов, который был идентифицирован, был грибной метаболит Циклоспорин А, или Циклоспорин, а его структура приведена в Merck Index, 11-е изд.; Merck & Co., Inc.; Rahway, Нью Джерси, США (1989) под номером 2759. Идентифицированными позднее циклоспоринами были циклоспорины B, C, D и G, которые также внесены в Merck Index под номером 2759. Известно также большое число синтетических аналогов, и характерные примеры приведены в патентах EP 296123, EP 484281 и GB 2222770. Рапамицин представляет собой макролидный иммуносупрессант, вырабатываемый Streptomyces higroscopicus, и который, как было обнаружено, является фармацевтически полезным при самых разнообразных применениях, особенно в качестве иммуносупрессанта для использования в лечении и предотвращении отторжения трансплантированного органа и аутоиммунных заболеваний. Структура рапамицина приведена в работе Kesseler, Н., с сотр.; 1993: Helv. Chim. Acta: 76: 117. Было синтезировано большое число производных рапамицина, включая, например, некоторые ацил- и аминоацил-рапамицины (например, пат. США 4316885, пат. США 4650803 и пат. США 5151413), 27-десметил-рапамицин (WO 92/14737), 26-дигидро-рапамицин (пат. США 5138051), некоторые производные пиразола (пат. США 5164399), некоторые производные алкоксиэфиров (пат. США 5233036) и 40-O-алкилированные производные (WO 94/09010). Рапамицин и его структурно подобные аналоги и производные в данном изложении объединены под названием рапамицины. FK506 представляет собой макролидный иммуносупрессант, который вырабатывается Streptomyces tsukubaensis N 9993. Структура FK506 приведена в приложении к Merck Index как пункт A5. Известно также большое число родственных соединений, которые сохраняют базовую структуру и иммунологические свойства FK506. Эти соединения описаны во многих публикациях, например EP 184162, EP 315973, EP 323042, EP 423714, EP 427680, EP 465426, EP 474126, WO 91/13889, WO 91/19495, EP 484936, EP 532088, EP 532089, WO 93/5059 и т.п. В данном изложении эти соединения объединены под названием "FK506~соединения". Благодаря своим исключительно полезным фармацевтическим свойствам, циклоспорины (и в особенности Циклоспорины A и G), рапамицины и FK506-соединения имеют широкое применение, например, для предотвращения отторжения трансплантата и в лечении аутоиммунных заболеваний. Однако эти соединения дают побочные эффекты при применении в больших дозах, и потому их концентрацию в крови нужно поддерживать в определенных терапевтических пределах. Биопригодность и скорости метаболического превращения имеют тенденцию быть специфическими для каждого пациента, и, следовательно, дозировка является специфической для каждого пациента. Поэтому необходимо измерять концентрацию этих иммуносупрессантов в крови через регулярные интервалы. Были разработаны определенные способы проведения анализов, основанные на жидкостной хроматографии высокого давления (ЖХВД), но они либо громоздки при использовании, либо недостаточно специфичны. Для циклоспорина А и FK506 были созданы специальные моноклональные антитела и способы анализов, основанные на этих полученных антителах. Однако, все способы анализов, предложенные до настоящего времени, требуют сначала экстракции пробы крови или плазмы растворителем (таким как метанол), который затем удаляют испарением или разбавлением. После этого к пробе добавляют антитело и проводят радиоиммунный анализ (РИА). Способ проведения анализов, основанный на специфическом моноклональном антителе, работает хорошо, но необходимость стадии экстракции и последующего удаления растворителя может привести к тому, что анализ станет менее чувствительным и менее точным, если не принять мер предосторожности. Поэтому проводить данный анализ должен квалифицированный специалист, и проведение анализа требует значительного времени. Следовательно, учитывая важность циклоспоринов, рапамицидов и FK506-соединений как фармацевтических средств, необходим простой, чувствительный анализ для определения их концентрации в крови. В соответствии с этим настоящее изобретение предлагает способ анализа для определения концентрации связывающего иммунофилин соединения в крови, включающий добавление связывающего иммунофилин конкурента, который вытесняет фармацевтический препарат из комплексов иммуносупрессант-иммунофилин в крови; добавление рецептора, который связывает фармацевтический препарат, и лишь в незначительной степени связывает конкурент; выделение комплекса рецептор-фармацевтический препарат из пробы; определение количества фармацевтического препарата. Было установлено, что доля циклоспорина, рапамицина или FK506-соединения, присутствующих в крови, существует в форме комплекса фармацевтический препарат-иммунофилин. Если фармацевтический препарат вытесняют из комплекса, используя связывающий конкурент, тогда нет необходимости экстрагировать пробу крови, используя метанол, и следовательно, недостатки, связанные с метанольной экстракцией и его удалением, устранены. Полученный в результате способ анализа дает точные результаты, прост и является удивительным прорывом в анализировании циклоспоринов, рапамицинов или FK506-соединений. Например, при этом способе анализа возможно определить такие низкие концентрации как 0,7 нг (циклоспорин А)/мл (цельной крови) с коэффициентом вариации менее 30%. Это намного лучше, чем коммерчески доступный способ анализа циклоспорина А. Иммунофилины - это семейство внутриклеточных связывающих протеинов, которые связывают циклоспорины, рапамицины или РК506-соединения. В настоящее время известны два различных семейства иммунофилинов: циклофилины, которые связывают циклоспорины, и макрофилины, которые связывают рапамицины и FK50 6-соединения. Структуры некоторых иммунофилинов описаны Walkinshaw с сотр., 1992: Тransplantation Proceedinqs, 24, 4(2), 8-13. Специфическими примерами являются циклоспорин А и макрофилин-12 (часто известный как FKBP-12). Количество связывающего конкурента, которое используют для вытеснения фармацевтического препарата из комплекса иммунофилин-фармацевтический препарат, вероятно, меняется от одного фармацевтического препарата к другому, и от одного связывающего конкурента к другому. Однако в каждом случае оптимальные границы можно легко определить проведением процедуры анализа при нескольких концентрациях (включая контрольный опыт) фармацевтического препарата и при нескольких концентрациях связывающего конкурента. Затем пробы разбавляют два или три раза и анализ проводят снова для каждого разбавления. Затем сравнивают чувствительность испытаний и отбрасывают те концентрации связывающего конкурента, которые показывают пониженную чувствительность. Рецептором, который распознает связывание с фармацевтическим препаратом, может быть любое специфически связывающее соединение, которое используют в обычных анализах, например поликлональные, моноклональные или рекомбинантные антитела, фрагменты антител или молекулярно импринтированные полимеры (например, как описывает Vlatakis с сотр., (1993) Nature, 361:645), предпочтительно моноклональное антитело. Как только фармацевтический препарат освобожден из комплекса фармацевтический препарат-иммунофилин, количество этого препарата, связанного с рецептором, можно определить, используя любой способ анализа, предпочтительно анализ, основанный на моноклональном антителе, например, конкурентный анализ, измеряющий способность фармацевтического препарата конкурировать за связывание с антителом или рецептором, или неконкурентный анализ. Предпочтительно используют конкурентный анализ, например меченый фармацевтический препарат (индикатор) как конкурент для данного антитела, в присутствии или в отсутствие испытуемого образца. Индикатор может быть помечен меткой, пригодной для регистрации, например регистрации радиоактивности, флуоресценции, люминесценции или колориметрии, как это принято в технике. В качестве альтернативы конкурентом рецептору может быть немеченный фармацевтический препарат (возможно для выращивания антитела используют фармацевтический препарат-протеин иммуногенный конъюгат), нанесенный на поверхность испытательной камеры, например в твердофазном ферментном анализе (ELISA) или в системе, где антитело для фармацевтического препарата само является меченым. Антитело или рецептор могут быть свободными в анализируемом растворе или покрывать стенки испытательной камеры, в зависимости от используемой системы анализа. В конкурентном анализе регистрируемые данные (например количество индикатора, связанного с антителом или рецептором) обычно обратно пропорциональны количеству фармацевтического препарата в испытуемом образце. Как обычно, можно использовать для стандартизации анализа стандартные растворы, содержащие известные концентрации фармацевтического препарата. Когда мы упоминаем рецептор, который присоединяется к фармацевтическому препарату и, в незначительной степени, к конкуренту связывания, мы имеем в виду, что протяженность перекрестной реактивности рецептора между фармацевтическим препаратом и конкурентом связывания недостаточна для значительного влияния на чувствительность анализа. Точное количество перекрестной реактивности между конкурентом связывания и фармацевтическим препаратом (и/или конкурентом связывания и индикатором в конкурентном анализе), которое может быть допустимым, конечно меняется в определенной степени в зависимости от относительного сродства конкурента связывания к иммунофилину по сравнению с фармацевтическим препаратом: чем выше сродство, тем ниже концентрация, требующаяся для вытеснения фармацевтического препарата, и тем больше рецепторная перекрестная реактивность, которая, следовательно, может быть допустимой без влияния на точность анализа. На практике, значение перекрестной реактивности лучше всего оценивать сравнением стандартных кривых, используя разные количества связывающего конкурента; как только минимальная концентрация связывающего конкурента, требующаяся для вытеснения фармацевтического препарата, достигнута, стандартные кривые не должны значительно меняться, по мере того как концентрация конкурента связывания увеличивается до высшего уровня, предусмотренного для использования в данном анализе, тем самым демонстрируя, что любая перекрестная реактивность с антителом является несущественной в контексте данного анализа (если перекрестная реактивность с антителом существует, присутствие высокой концентрации конкурента связывания будет стремиться завышать наблюдаемые измерения уровня медикамента, так как в анализе измеряли бы медикамент плюс конкурент связывания). Значение любой вариации между стандартными кривыми в присутствии и в отсутствие связывающего конкурента можно оценить, используя стандартные статистические методы, например t-тест. Как указание, однако, поскольку связывающий конкурент обычно присутствует в значительно более высокой концентрации, чем фармацевтический препарат в исследуемом образце, рецепторная перекрестная реактивность между фармацевтическим препаратом и связывающим конкурентом должна быть, например, ниже 1%, предпочтительно ниже 0,1%, как измерено в конкурентном анализе в буфере. В одном воплощении настоящего изобретения, фармацевтический препарат представляет собой циклоспорин, а связывающий конкурент представляет собой аналог циклоспорина, который связывает циклофилин. Предпочтительно, когда связывающим конкурентом является [Thr2, Leu5, D-Hiv8, Leu10]-Циклоспорин, который описан в EP 296123 и который конкурентно связывает циклофилин А. Предпочтительно, когда рецептор является циклоспориновым специфическим моноклональным антителом, например как описано в WO 86/2080. Примерами циклоспоринов являются иммуносупрессанты циклоспорин A и циклоспорин G, и анти-HIV-репликационное соединение [MeIle4]-Циклоспорин, предложенный в EP 484 281. В тех случаях, когда для измерения циклоспорина используют конкурентный анализ, конкурентом для рецептора может быть циклоспорин, связанный со стенкой испытательной камеры (например циклоспорин-протеиновый конъюгат, как описано в WO 86/2080), или меченый циклоспорин (индикатор), например 1) радиоактивный меченый циклоспорин, например меченый тритием дигидроциклоспорин A, или 2) меченое производное [Thr2]-Циклоспорина, [(D)Lys8] -Циклоспорина или [0-2-гидроксиэтил(D)Ser8]-Циклоспорина, например производное, имеющее метку, которая способна давать флуоресцентный, люминесцентный или колориметрический сигнал, например, производные дансила или биотинила, например [
Формула изобретения
1. Способ анализа для определения концентрации иммунофилин-связывающего фармацевтического препарата в крови, при котором добавляют связывающий конкурент, который вытесняет этот фармацевтический препарат из иммуносупресант-иммунофилиновых комплексов в крови: добавляют рецептор, который связывается с данным фармацевтическим препаратом и лишь в незначительной степени со связывающим конкурентом; выделяют этот комплекс рецептор - фармацевтический препарат из образца и определяют количество данного фармацевтического препарата. 2. Способ анализа по п.1, отличающийся тем, что иммунофилин-связывающим фармацевтическим препаратом является циклоспорин, связывающим конкурентом является (Thr2, Leu5, D-Hiv8, Leu10) -циклоспорин и рецептор представляет собой моноклональное антитело. 3. Способ анализа по п.1, отличающийся тем, что иммунофилин - связывающий препарат представляет собой FK506, связывающий конкурент представляет собой рапамицин и рецептор представляет собой моноклональное антитело. 4. Способ анализа по п.1, отличающийся тем, что иммунофилин-связывающим фармацевтическим препаратом является рапамицин или 40 - гидроксиэтил-рапамицин, связывающим конкурентом является FK506 и рецептор представляет собой моноклональное антитело. 5. Аналитический набор для детектирования количества иммунофилин-связывающего фармацевтического препарата в крови, включающий в себя конкурент, который вытесняет фармацевтический препарат из комплексов фармацевтический препарат-иммунофилин в крови, и рецептор, который связывается с фармацевтическим препаратом и лишь в незначительной степени со связывающим конкурентом. 6. Аналитический набор по п.5, отличающийся тем, что иммунофилин-связывающий фармацевтический препарат является циклоспорином, связывающий конкурент является (Thr2, Leu5, D-Hiv8, Leu10) -циклоспорином и рецептор представляет собой моноклональное антитело. 7. Аналитический набор по п.5, отличающийся тем, что иммунофилин-связывающий фармацевтический препарат представляет собой FK506, связывающий конкурент является рапамицином и рецептор представляет собой моноклональное антитело. 8. Аналитический набор по п.5, отличающийся тем, что иммунофилин-связывающий фармацевтический препарат представляет собой рапамицин или 40-гидроксиэтил-рапамицин, связывающий конкурент представляет собой FK506 и рецептор представляет собой моноклональное антитело. 9. Применение иммунофилин-связывающего соединения в качестве иммунофилин-связывающего конкурента в аналитическом наборе или способе измерения кровяных уровней другого иммунофилин-связывающего соединения. 10. Применение по п.9 (Thr2, Leu5, D-Hiv8, Leu10) -циклоспорина в аналитическом наборе или способе измерения кровяных уровней циклоспорина. 11. Применение по п.9 рапамицина в аналитическом наборе или способе измерения кровяных уровней FK506-соединения. 12. Применение по п.9 FK506 в аналитическом наборе или способе измерения кровяных уровней рапамицина.РИСУНКИ
Рисунок 1