Sistema transdérmico no agresivo para detectar un análito en un fluido biológico que se encuentra dentro o debajo de la piel de un paciente,

comprendiendo dicho sistema transdérmico no agresivo una composición química seca para interactuar con el análito, presentando dicha composición química seca una sensibilidad que le permite detectar el análito extraído del fluido intersticial, y una composición química húmeda para transferir el análito desde el fluido intersticial que se encuentra dentro o debajo de la piel hasta dicha composición química seca en una cantidad suficiente de tal modo que dicha composición química seca pueda detectar el análito, caracterizado porque la composición química seca comprende un sistema de reacción química, para interactuar con el análito y porque la composición química húmeda comprende entre un 0,5 y un 2% de carboxipolimetileno y entre un 5 y un 20% de polipropilenglicol

Sistemas transdérmicos no agresivos para detectar análitos.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a sistemas transdérmicos no agresivos y a procedimientos para la extracción de análitos de un fluido biológico que se encuentra dentro o debajo de la piel, tal como el fluido intersticial, y la detección del análito. Más particularmente, la presente invención se refiere a parches transdérmicos no agresivos que presentan una composición química húmeda para la extracción del análito de interés a partir de un fluido biológico que se encuentra dentro o debajo de la piel y la presentación a una composición química seca que interactúa con el análito para la formación de una molécula indicadora que confirme detección del análito, y a los procedimientos de utilización de los mismos.

Antecedentes

La determinación del estado fisiológico de un paciente se realiza con frecuencia mediante la ayuda de un análisis químico con respecto a la existencia y/o el nivel de concentración de un análito en un fluido corporal. Se trata de una práctica habitual en el diagnóstico de la diabetes y en el tratamiento de dicha enfermedad. Los niveles de azúcar en la sangre pueden fluctuar generalmente en función del transcurso del tiempo durante el día y del período transcurrido desde que el paciente ha tomado alimentos por última vez. El tratamiento de la diabetes a menudo, por lo tanto, requiere la toma de muestras y análisis frecuentes de la sangre del diabético para la determinación de su nivel relativo de glucosa. El tratamiento de esta enfermedad por parte del diabético implicará habitualmente la toma de muestras su propia sangre, un autoanálisis de la muestra con respecto al contenido relativo de glucosa y la administración de insulina, o la ingestión de azúcar, dependiendo del nivel de glucosa indicado.

Para determinar la concentración de glucosa en sangre, actualmente el diabético ha de extraer sangre diversas veces al día. Desafortunadamente, los procedimientos actuales para realizar el seguimiento de los niveles de glucosa en sangre adolecen de muchos inconvenientes. Los procedimientos actuales se basan generalmente en la punción del dedo con una lanceta para realizar el seguimiento de los niveles de glucosa, lo que no resulta fácil para nadie, especialmente entre los niños pequeños y la gente mayor. Además, debido a que se utiliza la sangre, existe siempre el riesgo de infección y de transmisión en enfermedades transportadas por la sangre, tales como el sida. Asimismo, se requieren unos procedimientos y sistemas especiales para manipular y deshacerse de la sangre. Si las concentraciones de glucosa en sangre en dichos pacientes no se mantienen adecuadamente, los pacientes se vuelven susceptibles de numerosos problemas fisiológicos, tales como la ceguera, trastornos circulatorios, enfermedades en las arterias coronarias e insuficiencia renal. Por estos motivos, existe la necesidad no satisfecha de un procedimiento no agresivo para realizar el seguimiento de los niveles de glucosa en sangre. Se puede alcanzar una mejora sustancial en la calidad de vida de las personas que padecen diversas enfermedades, tales como la diabetes mellitus, si se determinan las concentraciones de las sustancias de los fluidos corporales de un modo no agresivo.

Existe un cierto número de dispositivos en el mercado destinados a ayudar al diabético en el autoanálisis del nivel de azúcar en sangre. Uno de dichos dispositivos, desarrollado por Audiobionics (actualmente Garid, Inc.) y descrito en la patente US n.º 4.627.445, publicada el 9 de diciembre de 1986, implica la utilización de un dispositivo que contiene un elemento multicapa para la recogida de la muestra entera de sangre, el transporte de la muestra desde el punto de aplicación en el elemento hasta una membrana porosa, y análisis de la muestra de sangre con respecto a su contenido en glucosa mediante un sistema seco de reactivos químicos que se encuentra presente en la membrana porosa.

Otros dispositivos de este tipo descritos en las patentes US n.º 5.462.064 y 5.443.080 a nombre de J. P. D'Angelo et al. implican la utilización de un sistema de varias partes para recoger y analizar constituyentes del fluido corporal. En D'Angelo et al., los sistemas se basan en, entre otras cosas, una matriz multicapa de gel que comprende una capa de gel de activación independiente y una capa de gel de recogida independiente dispuesta bajo la capa de gel de activación, un potenciador del flujo osmótico, tal como el éter etílico, para facilitar la recogida de un fluido análito, y un método de detección química para ayudar a la determinación visual o electrónica de un análito que se está investigando. El éter etílico, sin embargo, es un irritante cutáneo que es inflamable y explosivo.

Otro dispositivo de este tipo descrito en la patente US n.º 5.203.327 a nombre de D. W. Schoendorfer et al., implica un procedimiento y un aparato para la determinación no agresiva de uno o más análitos preseleccionados de la transpiración. En D. W. Schoendorfer, et al., el fluido se recoge en un parche de concentración dérmica y se concentra retirando una parte de la fracción acuosa sustancial bajo la influencia del calor corporal, y el análito forma óptimamente un complejo con una molécula específica inmovilizada con la que se enlaza y se analiza habitualmente los indicios de presencia del análito.

Otros dispositivos de este tipo se describen en las patente US n.º 4.960.467; 4.909.256; 4.821.733; 4.819.645; y 4.706.676 a nombre de Peck. Según dichas patentes, los dispositivos de Peck implican un dispositivo de recogida de la sustancia dérmica (DSCD) que proporciona un seguimiento no agresivo, instantáneo y continuo de las sustancias químicas presentes en cantidades detectables en el fluido intersticial o en el sudor, o que se encuentran sobre o en la piel. Más particularmente, los dispositivos de recogida de sustancia transdérmica de Peck presentan tres componentes esenciales: (1) un recipiente de enlace con la sustancia, que se puede humedecer mediante (2) un medio de transferencia líquido que permite que un puente de líquido transfiera una sustancia soluble de la superficie de la piel al recipiente de enlace gracias a su humectabilidad con el líquido, y (3) una cubierta oclusiva.

Se han propuesto anteriormente ejemplos de otros sistemas para realizar el seguimiento de la glucosa en sangre, si es necesario, por ejemplo, controlar pacientes diabéticos. Éstos se describen, por ejemplo, en Kaiser, patente US n.º 4.169.676, Muller, patente US n.º 4.427.889, y Dahne et al., publicación de patente europea n.º 0 160 768, y Bauer et al., Analytica Chimica Acta 197 (1987) p. 295 - 301.

En Kaiser, se determina la glucosa en sangre irradiando una muestra de sangre con una fuente láser de dióxido de carbono que emite un haz coherente, a una frecuencia simple, en la región infrarroja media. Un haz de infrarrojos obtenido a partir de la fuente de láser se combina con la muestra mediante un cristal de reflectancia total atenuada a fin de entrar en contacto con la muestra de sangre. El aparato utiliza un instrumento de doble rayo para examinar la diferencia en la absorción en la frecuencia simple en presencia y ausencia de una muestra.

Muller da a conocer un sistema para cuantificar la glucosa en sangre irradiando una muestra de sangre con la energía de un haz simple procedente de un láser que funciona con dos frecuencias de la región infrarroja media. La radiación infrarroja se transmite directamente a la muestra o mediante un cristal de reflectancia total atenuada para la toma de muestras in vitro. Una frecuencia que irradia la muestra se encuentra en el intervalo de 10,53 a 10,6 micrómetros, mientras que la otra frecuencia de irradiación se encuentra en el intervalo de 9,13 a 9,17 micrómetros. La radiación en la primera frecuencia determina la absorción basal para la muestra, mientras absorción de la glucosa para la muestra se determina a partir de la reducción de la intensidad provocada por la muestra en la segunda longitud de onda. La proporción de la absorción por parte de la muestra en las frecuencias primera y segunda cuantifica la glucosa de la muestra.

Dahne et al. utilizan espectrometría de infrarrojos próximos para transmitir energía óptica de un modo no agresivo en el espectro infrarrojo próximo a través de un dedo o de un lóbulo de la oreja de un paciente. Describen asimismo la utilización de energía de infrarrojos próximos...

1. Sistema transdérmico no agresivo para detectar un análito en un fluido biológico que se encuentra dentro o debajo de la piel de un paciente, comprendiendo dicho sistema transdérmico no agresivo una composición química seca para interactuar con el análito, presentando dicha composición química seca una sensibilidad que le permite detectar el análito extraído del fluido intersticial, y una composición química húmeda para transferir el análito desde el fluido intersticial que se encuentra dentro o debajo de la piel hasta dicha composición química seca en una cantidad suficiente de tal modo que dicha composición química seca pueda detectar el análito, caracterizado porque la composición química seca comprende un sistema de reacción química, para interactuar con el análito y porque la composición química húmeda comprende entre un 0,5 y un 2% de carboxipolimetileno y entre un 5 y un 20% de polipropilenglicol.

2. Sistema transdérmico no agresivo según la reivindicación 1, en el que el fluido biológico es fluido intersticial.

3. Sistema transdérmico no agresivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, en el que el análito es glucosa.

4. Sistema transdérmico no agresivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición química húmeda está destinada a transferir el análito desde el fluido intersticial que se encuentra en o debajo de la piel hasta dicha composición química seca en aproximadamente 15 minutos o en un período inferior.

5. Sistema transdérmico no agresivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha composición química húmeda comprende un 1% de carboxipolimetileno y un 10% de polipropilenglicol.