CN102421431B - 包含一或多种肌酸化合物的血液透析和腹膜透析溶液 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括肌酸化合物的血液透析溶液或其浓缩物及肌酸化合物用于制备透析溶液或其浓缩物的用途。此外，本发明针对制备含肌酸透析溶液和浓缩物的方法。此外，本发明针对用肌酸化合物治疗患透析依赖性肾衰竭的患者的方法及针对提供各种显著健康益处和透析患者的生命质量参数的改善。此通过经肌酸化合物递送到患者来支持及改良患者器官和细胞的生理功能，及通过从将关联到疾病状态或临床治疗模式的各种内源性或外源细胞应激因子的有害的效应保护这些患者的器官和细胞(特异性地包括血细胞)来达到。此外，在腹膜透析溶液中，可将肌酸用作防止高葡萄糖补充导致的副作用的渗透制剂。

Description

包含一或多种肌酸化合物的血液透析和腹膜透析溶液
【技术领域】
本发明涉及血液透析溶液和腹膜透析溶液或其浓缩物及肌酸化合物用于制备透析溶液或其浓缩物的用途。此外，本发明针对制备含肌酸血液透析及腹膜透析溶液和浓缩物的方法。此外，本发明针对治疗依赖于透析治疗的患肾衰竭的患者的方法，以增强它们的细胞和器官内肌酸水平及改善它们的健康状态。
最后，本发明涉及用高浓度的肌酸化合物单独或与其他具有渗透活性的物质组合而作为活跃的渗透物治疗腹膜透析患者的方法，以便显著降低腹膜透析液中的高葡萄糖浓度，其最终导致腹膜纤维化及诱导糖尿病-II。
【背景技术】
本发明针对用于患肾衰竭的依赖于透析治疗的患者的肌酸补充及血液透析和/或腹膜透析领域。
肌酸是天然的身体物质，其参与多种生理功能，且因此，特定关联于脊椎动物生物，尤其是脑，骨骼和心脏肌肉，其中多数肌酸位于成年哺乳动物(对于约75kg重量的人是120～150g)。肌酸及磷酸肌酸是供给细胞能量的肌酸/磷酸肌酸-激酶系统的关键底物。在细胞内，肌酸激酶将磷酸肌酸(PCr)和ADP逆转变为ATP和肌酸。此可逆反应在骨骼和心脏肌肉，脑，感觉细胞，例如视网膜和内耳，以及精子和其他细胞的能量代谢中起到关键作用。肌酸/磷酸肌酸-激酶系统具有双功能。其代表立即可用的，用于再生ATP以及细胞内能量运输系统或任一线粒体或糖酵解位点到需要能量的那些位置(例如高ATP酶活性位点(用于细胞运动,离子-抽泵等))之间的穿梭的高能量磷酸盐缓冲液系统。更特别是，肌酸系统在ATP酶附近维持局部细胞ADP/ATP-比和由此确保这些ATP酶的有效发挥作用。磷酸-肌酸/肌酸的浓度相比ADP/ATP高得多，对细胞代谢调节具有更少影响和在需求时补充ATP。此外，ATP和ADP具有有限的扩散能力，然而肌酸和磷酸-肌酸容易从线粒体或从通过糖酵解产生ATP的区扩散到需要能量和ATP的那些位置。营养或补充的肌酸通过肌酸-Na/K-协同转运子(CrT)活跃地运输到细胞。
在动物实验中，其展示肌酸缺陷导致肌肉内功能性异常及组织病理学变化，类似于患线粒体肌病的患者的那些。肌酸激酶敲除小鼠(在脑和肌肉)展示肌力的显著损失和涉及肌肉松弛的问题，由于肌酸在提供收缩性设备和钙离子泵能量中的关键作用。而且，这些转基因小鼠显示不规则的行为表型和在肌肉和脑中的组织异常。在肌酸代谢中具有遗传缺陷的患者表现严重的神经性症状。例如，具有这些遗传缺陷的儿童显示发育病症，语言延缓，自闭症及癫痫。依赖于遗传缺陷的类型，口服肌酸补充可反转这些异常。
肌酸补充显示引起显著细胞保护性，抗氧化性和甚至抗-凋亡性效应，尤其是对于骨骼和心脏肌肉细胞，以及对于神经和皮肤细胞。肌酸的这些效应有益于健康人以及患多样的肌肉，神经肌肉，神经性和神经退行性病症的患者。内源性肌酸主要在肾和肝中产生。特别是，在肾中，从精氨酸和甘氨酸产生胍基乙酸，和随后在肝中通过活化的甲硫氨酸甲基化为甲基胍基乙酸，即肌酸。每天人需求肌酸约3～4g，然而内源性产生限于约1～2g/天。天然的肌酸主要在鱼和肉中得到及一少数部分也在乳中得到。
用肉和鱼消费，或以化学纯物质形式的肌酸补充摄取的食用肌酸(例如肌酸一水合物或肌酸盐)对人具有许多益处和优势。天然地，其辅助补偿素食者的慢性肌酸缺陷。而且，其是用于运动员的官方地获准的摄食补充剂，导致增强的细胞能量状态，其导致延长的肌肉耐力，肌肉疲乏的延缓及加速肌肉恢复。而且，肌酸补充显示有益于许多肌肉，神经肌肉，神经性和神经退行性疾病，例如，充血性心力衰竭，心功能不全，心脏心律失常，肌肉失用性萎缩，回状萎缩，McArdle氏病，糖尿病性和毒性神经病变，外周神经系统疾病，髓鞘形成障碍及脱髓鞘疾病，运动神经元疾病，创伤性神经损伤，多发性硬化，线粒体疾病，肌肉营养不良，肌萎缩性侧索硬化症(ALS)，亨廷顿病，帕金森病，夏-马-图综合征，癫痫，中风，脊柱损伤，颅脑损伤，脑萎缩，认知功能障碍(见EO 03/101402 A2)骨质疏松症，皮肤病症(见WO 2008/073332,WO 01/00203 A1)，皮炎(见WO2009/002913)，眼病症(见US 2009/0005450A1)，传染性海面状脑病(见WO 01/00212)，葡萄糖代谢病症(见EP 0 854 712 B1)。
肌酸补充的正面效应直接或间接基于其对细胞的能量状态的效应，其保护细胞的能力和其抗-凋亡性影响。
临床研究展示肌酸达极其高剂量也安全，例如对于成人达20g每天摄取。已知至今无严重的副作用。肌酸一水合物形式的肌酸是白色粉末，其可于室温保存。在酸性水溶液中，其在超过60℃的温度显示一些不稳定性。但是，在中性pH和冷却时，其可无损失地保存30天。当经口施用时，多数肌酸通过酸性胃环境未经过变化。次于在水中仅中度可溶性的肌酸一水合物，许多更可溶性盐如肌酸丙酮酸盐和柠檬酸盐是可商购的。对于患严重降低的身体肌酸水平的人而言，通常建议用4×5g肌酸/天的初始装载期，持续7～10天时期，之后是每天摄取3～6g的低剂量。其显示，肌酸和葡萄糖的同时施用是有益，以便补偿由于肌酸磷酸化的能量损失。
血液透析用于提供由于肾衰竭丧失肾功能的人工取代。透析可用于患突然但临时肾功能损失的患者(急性肾衰竭)或永久缺少肾功能的患者(阶段5慢性肾疾病)。当健康时，肾维持身体的水和矿物质的内部平衡和从血去除废物和毒素的每天代谢负荷。作为内分泌系统的一部分，它们产生红细胞生成素及1.25-二羟基胆钙化醇(骨化三醇)。透析是取代肾功能的不完全治疗，因为其不修正肾的内分泌功能。其通过溶质的扩散(废弃物去除)及超滤(流体去除)取代排泄功能。但延长的透析治疗也导致有价值的身体物质(矿物质，维生素和其他营养化合物)洗出，它们由于缺乏由肾的吸收，在透析处理期间损失。因此，透析患者肌酸-耗竭，因为内源性肌酸合成在患病的肾中被阻碍，及摄入的肌酸在透析期间洗出。
血液透析的工作原理是(i)溶质扩散和(ii)流体穿过半透膜超滤。血流过半透膜的一侧，而透析液流过对侧。小和中等大小溶质(一般达25kDa)和流体通过膜。血和透析液的逆流最大化血和透析液之间溶质的浓度梯度，其辅助从血去除更多脲和肌酸酐。溶质(例如钾，磷，及脲)浓度在血中不期望地高，但在透析溶液中低或缺乏，和透析液的恒定取代确保不期望的溶质浓度在膜的此侧保持低。透析溶液具有类似于健康血中天然的浓度的矿物质水平。对于另一溶质，碳酸氢盐，透析溶液水平规则地设在相比正常血稍微更高水平，以促进碳酸氢盐扩散到血，以发挥pH缓冲剂的作用来中和这些患者常经历的代谢酸中毒。透析液成分的水平一般由肾病学家根据个体患者需求开处方。
在血液透析中，患者的血将抽泵通过透析器的血隔室，将其通过半透膜暴露于透析溶液的隔室和溶质的扩散是可能。清洁的血然后经回路返回身体。超滤通过穿过透析器膜增加流体静力学压力而发生。此通常通过向透析器的透析液隔室施加负压来进行。此压力梯度导致水及溶解的溶质从血移动到透析液，及允许在典型的3～5小时治疗期间去除几升过量流体。
在腹膜透析中，含矿物质和葡萄糖的无菌溶液通过管运行到腹膜腔，包裹肠的腹部体腔，其中腹膜发挥半透膜的作用。透析液被留在那里一定时间，以吸附废物和然后通过管引流出及去除。此循环或"交换"正常重复4～5次/天(CAPD：连续的非卧床腹膜透析)，及有时用自动化的系统(APD：自动化的腹膜透析)过夜。超滤经渗透发生；使用的透析溶液含高浓度的葡萄糖，及得到的渗透压导致流体从血移动到透析液。超滤的量直接依赖于葡萄糖或其他具有渗透活性的物质例如聚-糖(eicodextrin)或氨基酸的浓度水平。结果，相比灌输引流出更多流体。
血液滤过是类似于血液透析的治疗，但其利用不同的原理。将血通过透析器或"滤血器"(如在透析中，但不使用透析液)抽泵。施加压力梯度；结果，水快速穿过非常可渗透性膜，随其"拖动"许多溶解的物质，重要地是具有大的分子量的，其通过血液透析不太好清除。将此处理期间从血丧失的盐和水用"置换流体"取代，将其在治疗期间输注到体外回路。血液透析滤过是用来说明在一个处理中组合血液透析及血液滤过的几种方法的术语。
由于排泄功能的损失，透析治疗之间蓄积的血体积和代谢毒性负荷规则达到不健康的范围，导致增加的数的与肾衰竭和透析治疗直接相关的病症，例如低血压，高血压，肌肉痉挛，疲乏，恶心，呕吐。此外，高机械(剪切力)和免疫学应激(接触表面的生物不相容性)规则压迫透析器中的血和血细胞，还和常导致慢性病症，例如溶血，淀粉样变性，可能营养不良和心血管病态和死亡。透析治疗期间由于机械和化学应激的生理学发挥作用的血细胞，例如红细胞和免疫细胞的损失是经历规则长期透析治疗的患者的主要问题。透析器材料及伴随抗凝剂治疗的选择，其包括最佳组成的生物相容性透析液的选择常是影响患者死亡率的重要的因素。
【通过肌酸的细胞和器官保护】
【用于细胞和器官保护的肌酸化合物的作用模式和多效功能】
【肌酸的抗-分解代谢效应】
已发现，肌酸通常增强肌肉细胞增殖和肌肉细胞分化。例如，肌酸显示增强生长激素(GH)，胰岛素-样生长因子(IGF-I和IGF-1)，以及胰岛素本身的释放。此外，肌酸促进肌原性转录因子的表达，和确实地经Akt/PKB信号转导通路影响肌肉细胞信号转导。最后，肌酸促进对于肌肉建造和修复重要的肌肉卫星细胞的募集和区分。由于肌酸的内源性合成使用显著比例的S-腺苷-甲硫氨酸(SAM)形式的细胞活化的甲硫氨酸，外部肌酸补充节省SAMS形式的不稳定的甲基，然后其可用于蛋白合成，细胞和组织合成代谢。
全部这些效应贡献于肌酸的抗-分解代谢效应和导致肌肉细胞的改善和/或维持及瘦身体质量，以及肌肉强度和更佳运动协调。此在诱导肌肉萎缩的肌肉-失用的情况中尤其是实事。固定及肌肉细胞损失实际上是透析患者中普遍的问题。肌酸已显示阻止所述固定-诱导的肌肉细胞萎缩及改善及加速恢复。因此，通过防止分解代谢事件和细胞损失，肌酸补充也辅助透析患者能维持它们的肌肉细胞质量及保持它们的生理功能，其确实地影响生命质量和运动性，导致患者的更多独立性及安全。由此，用肌酸化合物的肌酸补充延缓进入残疾区域，由此延伸对于所述透析患者的阳性生命-质量参数的多血症。
【细胞和器官的细胞能量状态的改善】
肌酸补充的结果，细胞摄取肌酸，其随后通过细胞内肌酸激酶磷酸化，以给出富含高-能量的磷酸-肌酸(PCr)。通过细胞内磷酸-肌酸水平的升高，肌酸补充改善细胞能量状态，即通过经PCr/Cr穿梭增加PCr/ATP能荷比和细胞内能量运输(Wallimann et al.2007)。肌酸刺激线粒体呼吸和由此改善线粒体中的能量产生。肌酸也活化AMP-刺激的蛋白激酶(AMPK)，经增强细胞内葡萄糖摄取和氧化改善能量供应的通用的能量传感器和细胞应激激酶。所述细胞的通过肌酸化合物的荷能导致细胞的更高代谢活性和改善的细胞功能。
【线粒体通透性孔道开放，膜损伤及细胞死亡(凋亡)的防止】
肌酸阻止线粒体膨胀及诱导编程的细胞死亡(凋亡)，由此致使细胞更抗代谢和环境应激。肌酸和甚至，磷酸-肌酸，作为两亲物，能通过与脂质双层相互作用来稳定膜和细胞抵御机械和渗透应激。由于这些细胞能摄取外部肌酸及表达肌酸激酶，然后摄取的补充的肌酸中的一些转变为磷酸-肌酸，其可调用膜稳定和从细胞的细胞内侧保护。这些后来的事件对于透析处理期间通过红细胞及白细胞的肌酸，磷酸-肌酸或其他肌酸化合物保护尤其相关，当透析处理期间代谢和机械应激就施加于这些细胞时。由此通过肌酸化合物的透析液的补充导致显著细胞保护和由此导致对于透析患者的健康益处。
【肌酸的直接及间接抗氧化效应，晚期糖基化终产物(AGE)的减少和细胞和器官的抗-老化】
肌酸已显示直接或间接作为抗氧化剂体外和体内作用于细胞和由此引发对于细胞和组织抵抗氧化应激和脂质过氧化(其包括TBARS(硫代巴比妥酸反应产物)的降低；2008)的保护性效应。由此，肌酸通常从多种应激因素保护体内细胞。此保护对于透析处理期间红细胞和白细胞机械地及氧化性地应激的透析患者尤其再相关。因此，肌酸化合物减少贫血及减弱透析患者中通常观察到的免疫应答。肌酸增强肌肉中肌肽及鹅肌肽的水平，涉及降低在更快的细胞衰老中施加的晚期蛋白糖化(AGE)的化合物。由此，通过肌酸化合物补充导致细胞保护及也对于透析患者发挥抗-衰老干扰的作用。
【通过肌酸补充的高半胱氨酸水平的减小】
肌酸补充已显示降低动物模型中高半胱氨酸的血清水平，也通常在血液透析患者中升高的显著心血管危险因素。另一研究显示在人中以约5g Cr/天补充肌酸后高半胱氨酸水平减小。随着2g/天的更低每天剂量，在额外地补充维生素B的受试者中，未观察到所述效应。但是，这可能是透析患者受益于5g或更多/天的剂量的肌酸化合物补充，无论有或无额外的维生素B复合物补充，通过降低血中高半胱氨酸浓度，和由此降低心血管和内皮损伤的风险，这是在透析患者中严重的问题。
【具有渗透活性的肌酸的添加使降低腹膜液中的葡萄糖浓度成为可能】
肌酸是具有渗透活性的物质，由此获得腹膜透析液需要的渗透性需要的葡萄糖浓度可显著降低，由此缓和腹膜的慢性高-葡萄糖暴露的生物-不相容性，其最终可导致腹膜纤维化及糖尿病II，这全部是其对于健康的负面结果。
【肌酸对细胞和器官的其他作用】
本领域技术人员明晰，肌酸发挥多效营养补充剂的作用。因此，可能是，有许多肌酸对细胞和组织的更正面效应，其未被描述，且仍待发现。由此理解，透析患者也将最终受益于那些效应。
对于肌酸和其对健康和患病的人的生理影响的详细的综述见文章TheoWallimann,“Kreatin–warum,wann und für wen？”,Schweizer Zeitschrift für5/08,p.29-40,2008，将其通过引用并入文本。
【对于透析患者相关的由肌酸化合物的细胞保护】
【由肌酸化合物的残留的肾细胞功能的保护】
血液透析患者常仍显示一些残留的肾功能，且在此情况中，肌酸，由于其细胞保护性和抗-凋亡性效应，可保护肾细胞及停止或进一步延缓肾中的变性和细胞死亡。
【由肌酸化合物的血细胞：红细胞和免疫细胞保护】
透析处理期间，使血细胞经历代谢，机械，渗透和氧化和其他应激，其可导致细胞功能损失及细胞死亡。由此，在透析患者中，肌酸将使血细胞荷能，保护细胞免于代谢和氧化应激及保护其膜抵抗机械应激，由此对抗红细胞损失，及与红细胞生成素(EPO)一起协同作用来阻止贫血，在血液透析患者中通常面对的问题。但是，由于EPO，已知通过添加肌酸导致严重的副作用，其保护红细胞免于溶血，治疗血液透析患者需要更少EPO，和由此血液透析患者通过肌酸补充而EPO-相关的副作用的概率降低。
此外，白细胞，即，免疫系统的细胞也将被肌酸和磷酸-肌酸保护免于由于肌酸耗竭的能量损失，和通过稳定化细胞膜，将保护这些细胞抵抗机械应激。由此，肌酸将维持适当的细胞功能及加强患者的免疫系统，这对于血液透析患者也是至上重要的。
【由肌酸化合物的肌肉和肌肉细胞的保护】
由于其抗-分解代谢效应(通过生长激素和肌肉分化因子的增加的分泌)，由肌酸化合物的补充改善肌肉细胞质量，肌肉细胞功能，增殖和分化和最后总体肌肉细胞表现(力产生)，参数全部是对于通常减失体重，肌肉质量和肌肉力的血液透析患者的高度相关质量的生命参数。
【由肌酸化合物的脑和脑细胞抵抗尿毒症毒素的保护和维持】
肌酸化合物的神经-保护性效应被良好记载(综述见Andres et al.2008)，且显然，透析患者也受益于由肌酸的脑和神经细胞保护，导致更低疲乏水平，改善的记忆及学习功能及普遍的健康幸福。
此外，尿毒症毒素已知负面地影响脑功能及形态，及肌酸化合物向这些毒素是显著程度地神经-保护性的，它们中的一些展示影响肌酸合成和脑中的肌酸运输，肌酸补充向所述毒素发挥其神经保护效应，由此也改良透析患者的脑功能及生命质量。
【由肌酸化合物的骨细胞的保护和维持】
肌酸增强骨细胞增殖，分化及矿化，由此对抗骨质疏松症，骨软化症及无力性骨病，透析患者中常面对的问题。
【由肌酸化合物的对细胞和器官的抗衰老效应】
由肌酸化合物的补充导致身体细胞和组织的保护，抵抗氧化应激，脂质过氧化，晚期糖化终产物(AGE的)。肌酸的这些保护性机理也是真实的，且也对于透析患者重要。
【肌酸，对于透析患者必要的补充剂】
透析患者通常在其骨骼肌中及在心脏中和其他组织和细胞中是分解代谢的及能量-耗竭的，以及肌酸-耗竭的。后者是由于肾中胍基乙酸，肌酸前体的减少的内源性合成，以及由透析患者相比健康肉-食者的肌酸的更低饮食摄取。在此情况中，肌酸被证明是对于透析患者必要的营养物质，且外部添加的肌酸对这些患者中的正常生理性机体和器官功能是绝对必需的。
代替使透析患者每天通过口服摄取消耗5～20g的肌酸粉，将肌酸直接添加到从其所摄取的透析液(患者未注意的)到血，和从该处经肌酸-转运子添加到靶器官，例如肌肉，脑和神经组织等。通过将肌酸添加到透析液，仅那么多肌酸被细胞摄取(如对于填充细胞肌酸库必需的)及其余肌酸保持在透析液中。所述治疗的优势是这些患者不负担肌酸的超负荷，其可为经口摄取肌酸的情况。在后者环境下，过量的经口获取肌酸需排除和可代表对于患者机体的负荷。但是，如果将肌酸补充到透析液，各患者，依赖于其肌酸状态，仅摄取需要量的肌酸，以填充其细胞肌酸库，及不必需肌酸的排除及无额外的负荷施加到患者系统。
【具有渗透活性的肌酸的添加允许显著减小腹膜透析液中的葡萄糖浓度】
对于腹膜透析而言，潜在地具有负面效应的非常高浓度的葡萄糖或其他渗透物，例如暴露于腹膜液中的恒定高葡萄糖浓度显著增加透析患者中晚期糖化终产物(AGE的)的形成，腹膜的运输功能的损失及最后增加重量增加及获得糖尿病-II的机会。由于肌酸是具有渗透活性的物质，如果代之以添加肌酸，透析液中的葡萄糖浓度可显著降低，在此情况中，优先在最高可能的浓度，例如在37℃的体温达24～25g的肌酸/l的透析液。通过本发明，由透析患者的高葡萄糖暴露于就此流体导致的有害的副作用可降低。例如，于要求的温度添加接近相应溶解度限制的肌酸浓度，以便显著降低葡萄糖浓度，但保留腹膜透析要求的渗透性。典型的腹膜透析设置期间，取代2～3l的腹膜透析液4～5次，这是说，每个患者和治疗使用8～15l之间的腹膜液，以至于相比用规则腹膜透析治疗，患者的腹膜暴露于总8×25～15×25g少的葡萄糖，相应于200g～375g少葡萄糖。此葡萄糖的减少高度显著。
也可将肌酸与其他渗透活性化合物例如甜菜碱，氨基酸，单糖或多糖的葡萄糖或其他糖化合物组合，以至于葡萄糖可甚至更降低。
此策略具有2个优势，第1是将肌酸用作渗透物以替代葡萄糖，第2，同时，需要的肌酸通过腹膜运输及被患者的靶器官摄取。此组合是新的，且其使慢性非卧床腹膜透析(CAPD)或自动化的腹膜透析(APD)成为可能，作为相比血液透析更简单的和更廉价的透析治疗选项，可用于对于治疗慢性肾衰竭患者，相比常规治疗更延长得多的时间。
【透析患者的肌酸补充途径】
肌酸递送途径根据患者和临床环境模式的特异性需求而变化。肌酸可经口服，腹膜内，静脉内途径或通过血液透析液递送。
(1)口服肌酸补充
用于透析患者的口服肌酸补充的特定范围将与被运动员使用的类似。每天肌酸摄取的推荐的范围将是以粉末，片剂和水溶液的形式或作为悬浮液经口获取的1～20g肌酸/天的剂量(作为Cr-一水合物或其他含Cr化合物,Cr-盐或Cr-类似物)。优选的补充方案将允许对于7～14天的负荷时期5～20g的肌酸或肌酸类似物/天，之后是无限的时帧期间或根据需要2～5g的肌酸/天的维持期。
也可将口服补充与经透析液的肌酸补充组合。
(2)腹膜和/或血液透析
(a)肌酸直接添加到用于腹膜或血液透析的最终透析液
本发明的新颖性和其优选的实施方式由将肌酸(Mr 131.13Da)，肌酸-一水合物，含肌酸盐或Cr-类似物直接添加到最终透析溶液组成。用于本申请的特异性，治疗有效范围的肌酸浓度是以其固体形式(粉末)添加到最终透析液的作为Cr-一水合物或其他含Cr化合物Cr-盐或Cr-类似物的0.05mM/l～20mM/l终浓度的肌酸，在利用之前立即添加，以避免在溶液中肌酸的延长的储存期间产生不需要的肌酸酐。
肌酸或肌酸-类似物优选待以固体状态(作为粉末)在制出最终透析溶液之前立即加入。此具有优势，肌酸，其在更长时间期间(周)于室温在溶液中不是非常稳定，不转变成不需要的肌酸酐，其将在溶液中肌酸的延长的储存期间通过自发非-酶促化学反应别样产生。
(b)肌酸添加到用于腹膜或血液透析的透析液浓缩物
本发明的新颖性和其优选的实施方式由将肌酸(Mr 131.13Da)肌酸-一水合物，含肌酸盐或Cr-类似物添加到浓缩的透析浓储物溶液(浓缩物)而组成。对于腹膜透析而言，将此含肌酸浓缩物在利用之前直接稀释。对于血液透析而言，在血液透析期间将存在于浓缩物中的肌酸连续稀释，以至于患者在整个透析治疗处理期间恒定暴露于完全生理浓度的肌酸。此肌酸浓度(以最终透析液)在0.05～20mM的范围内，且由此在如在补充单独部分的5～20g的肌酸的受试者血清中达到的相同的范围内。本文推荐的肌酸浓度与3～4小时透析期间的肌酸摄取一起足以为患者提供本文要求保护的那些细胞保护效应和健康益处。
肌酸或肌酸-类似物优选以固体状态(作为粉末)在制出透析浓缩溶液之前立即添加。此具有优势，肌酸，其在更长时间(周)期间于室温在溶液中不是非常稳定的，不转变成不需要的肌酸酐，其将在溶液中肌酸的延长的储存期间通过自发非-酶促化学反应别样产生。
(3)为腹膜透析：肌酸化合物作为用于腹膜透析的渗透物
本发明的新颖性是，对于腹膜透析液而言，将高浓度的具有渗透活性的肌酸或肌酸化合物加入，以替代或取代对于腹膜透析必需的葡萄糖或其他渗透物。
通过在腹膜透析环境中添加高浓度的具有渗透活性的肌酸，将24～25g的肌酸，肌酸盐或肌酸类似物/l于37℃温度立即添加到最终腹膜透析溶液。这些浓度接近肌酸的饱和度限制，其溶解度高度敏感于温度。通过此方式，具有渗透活性的肌酸化合物可最大程度溶解，并由此腹膜透析液中的葡萄糖含量可随之降低。在此设置中，肌酸化合物主要发挥渗透物的作用及仅其次以添加的总肌酸化合物的非常小比例摄取。所述策略，通过显著降低透析液中的葡萄糖，长期允许缓和腹膜及透析患者慢性暴露于高葡萄糖负荷的潜在地有害的副作用，例如患者中腹膜纤维化及腹膜功能损失和糖尿病诱导。
对于腹膜透析而言，本文提议了高浓度的肌酸，例如24～25g的肌酸化合物/l的透析液37℃(达约190mM/l)，其中首先肌酸作为渗透物作用，以取代或降低高-葡萄糖浓度。腹膜透析对比血液透析的关键的差异是，首先，透析液不与患者的血系统直接接触，由于腹膜透析液通过代表装备运输系统和离子泵的生物学活跃的过滤器的腹膜从患者血系统分离。然而在血液透析中，透析液仅通过代谢惰性和被动扩散膜分离。因此，对于腹膜透析而言，不同于血液透析，其中此应避免，可将肌酸化合物以接近饱和度的高浓度于体温加入腹膜透析液。然后，由腹膜的肌酸化合物的摄取是次要但完全想要的效应，因为通过腹膜的肌酸运输不是通过简单扩散的被动的，如在血液透析中，而是经特异性氯化钠-依赖性肌酸转运子(CRT)活跃地介导的。由此仅非常小级分的实际肌酸化合物，腹膜暴露于其，经CRT摄取。
最重要地，此CRT-介导的摄取通过实际生理需要及患者的身体对肌酸的需求控制，并由此通过腹膜透析，无由肌酸化合物的超负荷是可能的，即使过量的肌酸可提供于所述液体。此新策略旨在，通过添加高浓度的肌酸化合物，能降低患者暴露于非常高葡萄糖水平，及同时允许肌酸化合物的生理摄取避免多种以下回避的不想要的潜在副作用。
Chang et al.,Nephrol.Dial.Transplant,17:1978-1981(2002)教导，肌酸一水合物治疗缓和血液透析-相关的肌肉痉挛(HAMC)，其被推定为是肌肉能量代谢，内部透析低血压，过量的超滤和/或血清肌酸激酶的升高中的干扰的结果。为此目的，选择血液透析期间患频繁的肌肉痉挛的10名患者，5名用于肌酸补充组和5名用于安慰剂组。在起始血液透析之前5分钟，向肌酸接受组经口施用100ml水中的12g肌酸一水合物。作者声明，4周治疗时期中，肌酸接受组中肌肉痉挛有60％降低，及血清肌酸酐从10.7mg/dl增加到12.4mg/dl。
仅次于各组中有限的数的患者(各5名)，应认可，12g的肌酸一水合物不容易一次溶解，且必需被肠上皮细胞摄取的摄入的肌酸将耗约2～4小时来达到血流中的最大水平。因此，肌酸的施用时机，起始透析之前5分钟对于其声称的效应是不相关的。作者本人承认，因为少量的患者和短暂的随诊时期，要确认HAMC中肌酸一水合物补充的效应和安全性需要更长期，大规模研究。
US专利申请2003/0013767A1教导使用肌酸化合物特异性地治疗与肝和肾疾病相关的体重减轻的方法，并在这方面，公开用于血液透析的透析液，其含1.5g肌酸/100ml，相应于114.4mM/l的浓度。但是，所述高浓度的用于血液透析的肌酸的缺点是：
(1)血液透析期间，肌酸可在血液透析机的不同的部分沉淀或结晶化。
(2)血液透析期间，所述高浓度的肌酸既不必需也不期望，因为它们远离生理，且实际上是2个数量级高于膳食后富含鱼或肉的膳食后或用5～20g的化学纯肌酸直接口服肌酸补充后达到的那些血清肌酸浓度的浓度。
(3)用肌酸慢性过载关联于下调身体中内源性肌酸生物-合成(Guerrero和Wallimann 1998)，然而中等肌酸补充，即便如本文推荐长期给予，也不如此。
(4)透析患者用肌酸的慢性过载是对于肝的负担，如果其肌酸储存被过量的肌酸供给耗竭。
(5)用肌酸慢性过载导致ATP-耗竭，对于细胞ATP将用于摄取到靶器官的肌酸磷酸化产生磷酸-肌酸(PCr)
(6)肌酸过载已显示影响细胞信号转导，例如活化低-能量-传感器和应答细胞应激的AMP-活化的蛋白激酶(AMPK)，有潜在地未知的副作用，以及
(7)高口服剂量的肌酸已显示影响透析患者可不期望的炎性标记物和激素应答
【发明内容】
从以上来看，本发明的目的是提供用于缓和或避免直接或间接归因于血液透析治疗的病症和/或副作用的新设施。此外，还旨在提供用于肌酸补充的新医药适应症和新医疗组合物。
本发明通过惊人的及预料不到的发现，至少部分预测，以非常低浓度肌酸补充到血液透析溶液可缓和或避免直接或间接归因于血液透析治疗的病症和/或副作用，尤其是透析的血细胞的机械，氧化，促-凋亡性，代谢和免疫学应激。
从此发现来看及在本发明第1方面提供新(血)透析溶液，其以相当于0.002～45mM/l肌酸，优选0.05～40mM/l，最优选0.05～20mM/l肌酸的浓度包括一种或多种肌酸化合物。
术语“相当于0.05～20mM/l肌酸的浓度”指对于透析溶液中全部肌酸化合物的0.05～20mM/l的总浓度。
本文所用的术语透析溶液是可适合于通过透析(包括血液透析，腹膜透析，血液滤过及血液透析滤过)的肾衰竭的安全的治疗的任何溶液。这是透析期间小和中等大小的血溶质(一般15～50,优选20～35,更优选约25kDa)扩散到其中的溶液。其一般以生理学可接受的浓度包括矿物质盐和缓冲物质。此外，其可包括营养物质，例如葡萄糖和氨基酸，抗凝剂例如肝素，抗氧化剂和其他生理学或医学上相关的化合物。天然地，其pH和同渗质量摩尔浓度是生理学可接受的。
透析溶液中的肌酸化合物可为将透析患者血中的肌酸及磷酸肌酸水平最终升高到正常生理学健康浓度的任何生理学可接受的肌酸和/或磷酸肌酸((磷酸)肌酸)化合物，衍生物，类似物和/或其前体。
例如，可适合的肌酸化合物和衍生物是(磷酸)肌酸，(磷酸)环肌酸，高环肌酸，(磷酸)肌酸一水合物，(磷酸)肌酸盐例如肌酸-丙酮酸盐，-乳酸盐，-抗坏血酸盐，-乙酸盐，-柠檬酸盐，-羟基柠檬酸盐，-aleurate，-植酸盐，-扁桃酸盐，-苹果酸盐，-二醇酸盐，-肉桂酸盐，-水杨酸盐，-透明质酸盐，-β-羟基丁酸盐，-葡萄糖酸盐，-胆碱，-肉毒碱，-丙酰肉毒碱，-辅酶Q10，-腺苷，-果糖，-果糖-1,6-磷酸氢盐，等。其他例是肌酸-腺苷的酯，肌酸-谷氨酰胺的酸酐和肌酸丙酮酸的酸酐。用于实施本发明的优选的肌酸抗坏血酸基衍生物是WO2008/137137 A1在其权利要求1～11中特别提及的那些，将其通过引用整体并入本文。还优选的肌酸衍生物是WO 2007/133731 A2在其权利要求1～11中特别提及的那些，将其通过引用整体并入本文，更优选肌酸-配体化合物，其中配体选自：氨基酸，水溶性维生素，优选维生素C或维生素B复合维生素，优选，选自：硫胺素，核黄素，吡哆素，烟酸，维生素B12，叶酸，泛酸，生物素，白藜芦醇，ω-脂肪酸，聚-不饱和的脂肪酸，亚油酸，S-腺苷-甲硫氨酸(SAM)，L-肉毒碱和甜菜碱。
优选的肌酸前体是胍基乙酸，3-胍基丙酸，胍基苯甲酸和肌酸甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸以及它们的生理学可接受的盐和衍生物的3种基本构件的组合。对于前体而言，需知一种或更多前体可对于形成一种肌酸化合物是必需的。因此，对于前体，术语“以相当于0.05～20mM/l肌酸的浓度”应解释为对于提供0.05～20mM/l肌酸必需的前体量。
肌酸类似物是缺少肌酸结构但模拟其体内生物学活性的化合物。优选的肌酸类似物是EP 1 719 510 A1在其权利要求2及US 2009/0005450 A1的权利要求7中特别提及的那些，将它们通过引用整体并入本文。
一般，健康人具有血清中约20～40μM/l的空腹肌酸化合物浓度。消费含肌酸食品，如鱼和肉之后，此浓度瞬时增加到1～2mM/l。血中的红细胞和免疫细胞能在细胞内经肌酸-转运子(CRT)蓄积肌酸，和由于这些细胞中肌酸激酶(CK)的存在，一些肌酸将转化为磷酸-肌酸，以至于这些细胞含约2/3的磷酸-肌酸和1/3的肌酸。红细胞中总肌酸(磷酸-肌酸加肌酸)的浓度是约0.5～1mM/l，依赖于细胞龄，而在白细胞中是约0.75～1.25mM/l。
然而，肌酸浓度高至可行(溶解度限制)对于肌肉质量维持是良好的，如现有技术中所教导，本发明的血液透析溶液的肌酸化合物的浓度可相比健康人血中的(磷酸)肌酸浓度低得多，和仍在保护透析的血细胞中生理学高度有效。此效应是由于由血细胞的肌酸和多数肌酸化合物的活跃的摄取。如之前提及，在生理条件下，血细胞以相比周围血清中的浓度约10～50倍更高的浓度包括(磷酸)肌酸。因此，本发明的透析溶液中的肌酸化合物将被细胞活跃地摄取，并由此在血细胞中蓄积，提供期望的细胞保护性和抗-凋亡性效应。
因此，在优选的实施方式中，本发明的透析溶液以相当于如下的浓度包括一种或多种肌酸化合物：0.05～20mM/l肌酸，0.05～15mM/l，0.05～10mM/l，优选0.1～10mM/l，最优选0.1～5mM/l，也优选0.1～2.0或0.1～1.0mM/l肌酸。此外，需知，本发明的透析溶液中的肌酸化合物的浓度范围可具有选自下列的下限值：0.001，0.002，0.003，0.004，0.005，0.01，0.02，0.03，0.04，0.05，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4，0.45，0.5，0.55，0.6，0.65，0.7，0.75，0.8，0.85，0.9，0.95，1，1.5，2，2.5，3，3.5，4，4.5，5mM/l和选自下列的上限值：1，1.5，2，2.5，3，3.5，4，4.5，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20mM/l。全部上述下限和上限值可合并为可适合于本发明的透析溶液的肌酸化合物的浓度范围，且由其得到的全部选项被认为是特被列出的及完全公开的。
依赖于透析的类型和模式，肾功能障碍的程度和其他生理学参数，患者一般接受5～200l的范围内的透析溶液的体积，通常约100～600l/治疗期，一般约3～8小时的时期内120～170l。依赖于治疗持续时间及血流量(100～400ml/min)，18～192l血规则提供到透析溶液。
本领域技术人员完全能够及知道如何制备，调整，灭菌，存储及利用常见的透析溶液。血液透析的原理及制备透析溶液的基本要求自1940年代晚期就知道。对于血液透析及血液滤过的更详细的讨论，还可参照Kuhlmann,Walb,Luft,Nephrologie,4th ed.,chapter15,516,2003et seq.and to the sales brochure“Konzentrate undfür die Dialyse”,Lieferprogramm,Fresenius Medical Care,2008，将二者通过引用并入本文。
常见的透析溶液一般包括矿物质离子Na-，K-，Ca-，Mg-，Cl-及调整及缓冲pH到生理学可接受的值(最通常在7～7.8的范围内，优选7.1～7.5，更优选7.2～7.4)的至少一种缓冲物质。
因为透析降低透析的血的基于碳水化合物的能含量，并由此耗竭患者能量，多数透析溶液包括葡萄糖和/或一些其他碳水化合物能量源。但是，在本发明的透析溶液的情况中，肌酸化合物，尤其是磷肌酸化合物可补充用于丧失的能量。另一方面，其可能仍有益于在本发明的透析溶液中具有一些碳水化合物能源以便不破坏细胞中糖酵解止血的平衡。而且，当与右旋糖(葡萄糖)组合给予时，肌酸化合物已显示引起药学有益效应(见例如WO2007/133673 A2)。最后但非穷尽，本发明的透析溶液中的碳水化合物能源如葡萄糖具有致使血细胞供能，即磷酸化肌酸化合物的优势。
在优选的实施方式中，本发明的透析溶液还包括：
(i)Na-，K-，Ca-，Mg-，Cl-离子，
(ii)至少一种生理学可接受的缓冲物质，优选选自碳酸氢盐，乳酸盐和/或乙酸盐，以及
(iii)任选但优选碳水化合物源，更优选葡萄糖，
(i)～(iii)之全部是以生理学可接受的浓度。
在额外的优选的实施方式中，本发明的透析溶液也可以生理学可接受的浓度包括任何生理学可接受的添加剂，所述添加剂优选选自：水溶性维生素，微量元素，营养物，优选氨基酸。
如上所述，可适合用于本发明的肌酸化合物是将最终升高透析患者血和身体内的肌酸及磷肌酸水平到正常生理学健康浓度的任何生理学可接受的肌酸和/或磷酸肌酸化合物，衍生物，类似物和/或前体。
在优选的实施方式中，本发明的透析溶液的肌酸化合物选自：
(i)(磷酸)肌酸化合物，优选(磷酸)肌酸，(磷酸)肌酸一水合物，(磷酸)环肌酸，高环肌酸，
(ii)(磷酸)肌酸衍生物，优选(磷酸)肌酸盐，更优选肌酸-丙酮酸盐，-乳酸盐，-抗坏血酸盐，-乙酸盐，-柠檬酸盐，-羟基柠檬酸盐，-aleurate，-植酸盐，-扁桃酸盐，-苹果酸盐，-二醇酸盐，-肉桂酸盐，-水杨酸盐，-透明质酸盐，-β-羟基丁酸盐，-葡萄糖酸盐，-胆碱，-肉毒碱，-丙酰肉毒碱，-辅酶Q10，-腺苷，-果糖，-果糖-1,6-磷酸氢盐，肌酸-腺苷的酯，肌酸-谷氨酰胺的酸酐和肌酸丙酮酸盐，
(iii)肌酸前体，优选胍基乙酸，3-胍基丙酸，胍基苯甲酸和甘氨酸，精氨酸和甲硫氨酸的组合以及它们的生理学可接受的盐和衍生物，以及
(iv)肌酸类似物，优选以上通过特定参考文献公开的那些。
在更优选的实施方式中，本发明的透析溶液的肌酸化合物选自：(磷酸)肌酸化合物，优选(磷酸)肌酸，(磷酸)肌酸一水合物和(磷酸)肌酸盐，优选丙酮酸盐，乳酸盐，抗坏血酸盐，乙酸盐，柠檬酸盐和羟基柠檬酸盐。
多数肌酸化合物将贡献于本发明的透析溶液的同渗质量摩尔浓度。无需多言，必需将本发明的透析溶液的同渗质量摩尔浓度调至符合生理学可接受的限制。因为本发明的透析溶液中的肌酸化合物的浓度非常低，相比对于抗-分解代谢效应建议的低得多，这些肌酸浓度将不导致任何同渗质量摩尔浓度问题。
在特定的非限制性和优选的实施方式中，本发明的透析溶液，其基本上由下列组成：
(a)0.05～20，优选0.1～10，更优选0.5～10，最优选0.1～5mmol/l肌酸化合物，
(b)130～150，优选135～145，更优选约138mmol/l Na离子，
(c)0～10，优选1～6，更优选1～4mmol/K离子，
(d)0.5～3，优选1～2，更优选1～1.25mmol/Ca离子，
(e)0～10，优选1～6，更优选1～4mmol/Mg离子，
(f)0～10，优选1～6，更优选1～4mmol/Cl离子，以及
优选包括
(g)0.2～3g/l，优选0.5～2.5g，更优选1～2g/l葡萄糖，以及
(h)25～40，优选28～35，更优选约32mmol/l碳酸氢根离子，以及
(i)1～5，优选2～4，更优选2～3mmol/l乙酸根离子，作为生理学可接受的缓冲物质，以及
(j)任选还以生理学可接受的浓度包括生理学可接受的化合物
其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是270～310，优选280～305，更优选285～300，最优选287～298和pH在7.1～7.5范围内，优选7.2～7.4。
因为医院透析器一般需要大量透析溶液，本领域中常见生产手动或自动稀释，混合(多成分系统)，灭菌及加温至体温的用于制备透析溶液的干的和含水浓缩物。在少可溶性成分的情况下，尤其是矿物质例如镁和钙，常生产约pH-中性即用透析溶液，及作为酸性和/或碱性的溶液和/或浓缩物存储。尤其是碳酸氢盐-缓冲的透析溶液如果存储延长的时间，在中性到碱性的pH趋向于沉淀碳酸盐。因此，一般仅在将透析溶液施用给患者之前不久，将碳酸氢盐成分添加到透析器的透析溶液。用于透析溶液的标准商业浓缩物是多(通常2)部分系统，通常包括：(i)容器(例如药袋或盒)中的干或含水碳酸氢盐浓缩物和(ii)容器(例如罐)中的干或含水矿物质浓缩物，任选包括还非-矿物质成分，例如葡萄糖。
本文所用的术语“透析溶液”是指施用给有需要的患者之前不要求进一步稀释的任何即用透析溶液或透析溶液成分。本文所用的术语“透析浓缩物”是指在成为可适合于施用给有需要的患者的即用透析溶液之前要求至少水稀释和任选添加别的成分的任何干或含水透析溶液成分。根据本发明，肌酸化合物可存在于(i)即用透析溶液，而且(ii)作为一种成分透析系统存在于干或含水浓缩物中或(iii)作为用于制备即用透析溶液的多-成分透析系统的一部分的干或含水浓缩物。
另一方面，本发明针对干或含水透析浓缩物，其包括：(i)至少一种肌酸化合物和(ii)生理学可接受的离子和/或至少一种缓冲物质，其中所述浓缩物在水稀释和任选添加其他物质后产生本发明的透析溶液。
用于本发明的(磷酸)肌酸和许多肌酸化合物具有于酸性pH和更高温度通过自发非-酶促反应形成肌酸酐的趋势。因此，通过在低温和中性到碱性的pH保持本发明的透析溶液和干或含水浓缩物中的肌酸化合物来避免肌酸酐形成是有优势的。如果保持为水溶液，优选冷却到2～5℃，因为肌酸的化学稳定性增强，和溶液的储存寿命在冷环境下延长。但是，甚至在中性和碱性条件下，例如pH7.0～pH8.5，本发明的透析溶液和浓缩物可在无显著肌酸酐形成下包括肌酸化合物持续可接受的时程，其可通过在冷环境下储存延长。
因此，在优选的实施方式中，本发明也涉及酸性透析浓缩物，其在稀释和添加至少一种碱性的生理学可接受的缓冲物质后以提供用于生理学可接受的浓度的浓度和7.1～7.5范围内的pH包括：
(i)Na-，K-，Ca-，Mg-和Cl-离子，
(ii)至少一种肌酸化合物，
(iii)任选至少一种生理学可接受的缓冲物质，优选选自碳酸氢盐，乳酸盐和/或乙酸盐
(iv)葡萄糖，
所述碱性的生理学可接受的缓冲物质优选选自碳酸氢盐，乳酸盐和/或乙酸盐。
例如，本发明的酸性透析浓缩物可通过将肌酸化合物以生理学可接受的量添加到可适合的浓缩物来制备。
酸性浓缩物的同渗质量摩尔浓度和pH需依赖于添加的肌酸化合物的类型和量调整。
因为更佳稳定性，本发明的更优选的实施方式针对碱性的透析浓缩物，其包括至少一种肌酸化合物和至少一种碱性的生理学可接受的缓冲物质，优选选自碳酸氢盐，乳酸盐和/或乙酸盐，优选基本上无镁和钙。最优选地，本发明的碱性的透析浓缩物是碳酸氢盐浓缩物。干浓缩物具有避免重量以及归因于水的化学和生物学缺点，例如含水环境中一些成分的不稳定性，氧化和微生物生长的优势。
在最优选的实施方式中，本发明涉及本发明的干透析浓缩物，基本上无水，其优选由下列组成：至少一种肌酸化合物和至少一种碱性的缓冲物质，优选选自：碳酸氢盐，乳酸盐和/或乙酸盐。
本发明的优选透析浓缩物需要以重量计水稀释如下倍：25～60，优选30～50，更优选32～48，最优选35～45，以产生如上所述的本发明的透析溶液。
再一方面，本发明针对至少一种肌酸化合物用于制备本发明的透析溶液或透析浓缩物的用途。对于所述用途而言，如上所述的肌酸化合物是适合的，优选肌酸化合物选自：(磷酸)肌酸化合物，优选(磷酸)肌酸，(磷酸)肌酸一水合物和(磷酸)肌酸盐，优选丙酮酸盐，乳酸盐，抗坏血酸盐，乙酸盐，柠檬酸盐和羟基柠檬酸盐。
在额外的方面，本发明属于制备本发明的透析溶液或透析浓缩物的方法，其包括混合至少一种(i)肌酸化合物和(iia)生理学可接受的离子和/或(iib)至少一种生理学可接受的缓冲物质。
优选地，本发明涉及以上方法，产生(i)对于制备透析溶液有用的浓缩物或(ii)透析溶液，所述透析溶液基本上由下列组成：
(a)0.05～20，优选0.1～10，更优选0.5～10，最优选0.1～5mmol/l肌酸化合物
(b)130～150，优选135～145，更优选约138mmol/l Na离子，
(c)0～10，优选1～6，更优选1～4mmol/K离子，
(d)0,5～3，优选1～2，更优选1～1.25mmol/Ca离子，
(e)0～10，优选1～6，更优选1～4mmol/Mg离子，
(f)0～10，优选1～6，更优选1～4mmol/Cl离子，以及
优选包括
(g)0.2～3g/l，优选0.5～2.5g，更优选1～2g/l葡萄糖，以及
(h)25～40，优选28～35，更优选约32mmol/l碳酸氢根离子，以及
(i)1～5，优选2～4，更优选2～3mmol/l乙酸根离子，作为生理学可接受的缓冲物质，以及
(j)任选还以生理学可接受的浓度包括生理学可接受的化合物，
其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是270～310，优选280～305，更优选285～300，最优选287～298和pH在7.1～7.5范围内，优选7.2～7.4。
在特定实施方式中，将以于37℃相当于如下的浓度包括一种或多种肌酸化合物的透析溶液用于血液透析：0.002mM/l～45mM/l，优选0.05mM/l～40mM/l。
在其他实施方式中，将以于37℃相当于40mM/l～200mM/l的浓度包括一种或多种肌酸化合物的透析溶液用于腹膜透析，其中肌酸化合物用作渗透物。优选浓度于37℃相当于115mM/l～200mM/l，最优选于37℃相当于120mM/l～200mM/l。
进一步实施方式针对包括一种或多种肌酸化合物的不饱和的透析溶液用于腹膜透析的用途，其中肌酸化合物用作渗透物。所述透析溶液可还包括一种或多种来自以下3类化合物的有机渗透物：
(A)多元醇，优选肌醇(inositol)，肌醇(myo-inositol)或山梨糖醇；
(B)甲胺，优选胆碱，甜菜碱，肉毒碱(L-,D-及DL形式)，n-乙酰-肉毒碱，L-肉毒碱衍生物，磷酰胆碱，溶-磷酰胆碱或甘油磷酰胆碱；以及
(C)氨基酸。
进一步实施方式针对透析溶液，其包括以相当于40～200mM/l肌酸的浓度的一种或多种肌酸化合物和低于106g/l，优选低于62.6g/l和最优选低于37.5g/l量的葡萄糖。
最后但非穷尽，本发明的再一方面针对治疗方法，其包括以生理学有效体积给有需要的患者施用本发明的透析溶液的步骤，例如用于血解毒。
本发明再一方面针对治疗患肾功能障碍的患者的方法，所述方法包括：
(1)在第1步骤口服施用肌酸化合物；以及
(2)在第2步骤用肌酸化合物透析。
"治疗"是指与肾功能障碍和/或透析治疗相关的疾病或病情的进展的减缓，中断，拦阻或停止以及预防其起始，且治疗不必然要求完全消除全部疾病症状和迹象。"预防"旨在包括预防疾病或病情的，其中"预防"理解为起始时间或迹象的严重性或疾病或病情的症状的任何程度的抑制，其包括但不限于疾病或病情的完全预防。
本发明的此和其他目的以及额外的本发明的特征将从本文提供的详述显而易见。
除非另有定义，本文所用的全部技术和科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
以下描述了优选的方法和材料，尽管类似或相当于本文描述的那些的方法和材料可用于本发明的实践或测试。以下实施例用于进一步阐述本发明，且不期望以任何方式限制其范围。
【实施例】
【实施例1】
对于临床设置，可将0.1～30g的肌酸(m.w.131.13g/mol)加入约4.7l的透析浓缩物(其正常用于在透析机中一次透析治疗/患者/天)，以提供在浓缩的透析液或浓储物溶液中的0.16～48mM/l的肌酸化合物终浓度。对于6.4g/l的肌酸浓度，透析浓缩物对应于在于约5℃的温度于中性pH的水中肌酸的最大溶解度。如果透析浓缩物要以稳定性目的无沉淀风险地冷却，对于肌酸的更高浓度不是可行的。
用800ml/min的典型的透析通量率超过4h时期，透析处理期间总计以上浓缩的透析液的稀释达到192l的实际透析液最终体积(相应于约40倍的透析浓储物溶液的稀释倍数)，最终透析溶液中的有效肌酸浓度将是0.004～1.2mM/l。
因为质膜中的肌酸转运蛋白(CrT)与约25～30μM的km的肌酸具有非常高亲和性，最终透析溶液中的肌酸的提及的浓度(0.004～1.2mM/l)在肌酸转运子的km范围内或显著以上，允许肌酸化合物被来自最终透析溶液的血细胞的有效摄取。
一般，将添加到4.7l的透析浓缩物的20～30g的肌酸用于给出32mM～48mM/l浓储物浓度的肌酸浓度，使在最终透析溶液中稀释到0.8～1.2mM/l。因为在整个治疗期间患者的血与这些浓度的肌酸连续接触，且因为CrT在将肌酸转运到细胞中有效，细胞装载有肌酸。
约1mM的最终透析溶液中肌酸的以上-提及的浓度显著低于教导为透析患者补充肌酸用于维持及建造肌肉质量的现有技术文献推荐的那些，但对于细胞保护高度有效。在使用本发明的具有非常低肌酸浓度的透析溶液透析处理期间，患者最终暴露于原本添加到浓缩的透析液的肌酸全部。得到的肌酸浓度是生理性的，例如，在良好的肉或鱼膳食后人血清中膳食后出现肌酸的所述浓度。透析溶液中的肌酸浓度不引起任何副作用，和将不导致患者中不期望的及不健康的内源性肌酸合成的下调。
【实施例2】
作为对于透析的直接口服肌酸补充的优选的实践例，患者将经口摄取肌酸，Cr-一水合物或其他含Cr化合物，例如Cr-盐或Cr-类似物。这些含肌酸化合物将以粉或片剂的形式，或作为水溶液或悬浮液经口获取。优选的补充方案允许1～20g的肌酸或肌酸化合物/天维持7～14天的负荷时期，之后是无限的时间期间或根据需要2～5g的肌酸/天的维持期。
此口服补充之外，也将肌酸通过以2mM/l的浓度的透析给予患者。
【实施例3】
作为用于临床血液透析环境的优选的实践例，将1～30g的肌酸加入5l的血液透析浓缩物(正常用于一次血液透析治疗/患者/天,在商业血液透析机中)，以给出透析浓缩物中0.08～45mM/l的最终肌酸浓度。
用800ml/min的典型的透析通量率超过4小时的时期，透析处理期间总计以上浓缩的透析液的稀释达190l的实际透析液的最终体积(相应于约40倍的透析浓缩物的稀释倍数)，施用给患者的最终透析溶液中的有效肌酸浓度将在0.002～1.125mM/l之间。
由于质膜中的肌酸转运蛋白(CrT)与约25～30μM的km的肌酸具有非常高亲和性(Straumann et al.2006)，最终透析液中肌酸的后者浓度(0.004～1.125mM/l)完全在肌酸转运子的km范围内或显著以上，以至于完全保证肌酸被来自最终透析液的细胞有效摄取。
一般，将添加到5l的透析浓缩物的20～30g的肌酸用于给出30mM/l～45mM/l的肌酸浓度。然后将此在最终透析液稀释到0.75～1.125mM/l。由于在整个治疗期间患者的血连续见这些浓度的肌酸，且由于CrT在将肌酸转运到细胞中有效，细胞在各透析期的3～4小时期间具有完全装载肌酸的机会。由此，本文推荐的最终透析液中的肌酸浓度的范围对应于生理膳食后肌酸浓度，其通过直接或替代性地通过消费新鲜鱼和肉中富含的膳食口服摄入单剂量的5～20g的肌酸来达到。3～4小时的血液透析期间从透析液的肌酸摄取足以允许肌酸最佳摄取到身体，靶器官和细胞用肌酸的装载，及达到有益生理效应，其包括对于患者的肌酸的细胞保护，如以上陈述。所述肌酸浓度，如本文推荐，不具有任何副作用，和将不导致身体中内源性肌酸合成的任何下调。
约1mM的最终血液透析液中肌酸的本文推荐的浓度(见以上)显著低于Bessman的专利申请US 2003/0013767A1推荐的，但不过仍完全足够允许以上描述的报告的细胞保护效应。在我们的情况中，使患者在整个透析治疗期间暴露于已加入浓缩的透析液的肌酸总量(1～30g)，稀释后(见以上)，肌酸的那些浓度是绝对生理性的(约1～2mM/l)，例如，肌酸的所述浓度在人良好的肉或鱼的膳食后或用5～20g的肌酸经口补充单剂量的肌酸后在血清中膳食后呈现。
Bessman的专利申请US 2003/0013767A1中的值(15g的肌酸/l的最终透析液相比稀释到约200l的最终透析液的20～30g肌酸的本文推荐的那些(等于0.1～0.15g的肌酸/l)高得多)。现有技术中已知的肌酸浓度对于血液透析液是高度非-生理性的，且可能对细胞引发高-渗透压和代谢应激。
此外，作为不利的和不期望的副作用，机体暴露于所述非常高浓度的肌酸可降低身体中内源性肌酸合成，降低用于产生磷酸-肌酸的细胞ATP-水平及活化AMPK，影响透析患者的身体中的激素和炎性参数。此明确地不是待用于血液透析的本文推荐的更低肌酸浓度的情况。
最后，Bessman的申请US 2003/0013767A1推荐的高浓度的肌酸是技术上不切实际的，由于水中肌酸的较低溶解度和肌酸溶解度的非常大的温度-依赖性。在Bessman专利申请US 2003/0013767A1推荐的15g的肌酸/l的流体的高-浓度条件下是高风险的，其在25℃的肌酸溶液的溶解度限制处，肌酸将在透析液中沉淀，以及透析处理实践中全部非常不利的结果。
【实施例4】
作为慢性非卧床腹膜透析(CAPD)或自动化的腹膜透析(APD)环境的优选的实践例，于37℃添加20～24g的肌酸/l的腹膜透析液，相应于150～190mM/l的肌酸的浓度。肌酸的这些浓度仍低于相应温度下临界溶解度限制，并因此没有沉淀的问题。同时，这些肌酸浓度足够高到计为渗透相关。因此，标准腹膜透析液中的葡萄糖浓度可因此降低。通过使用其他肌酸化合物，例如在水中更佳可溶性的肌酸盐和类似物，肌酸化合物的浓度可设置得甚至更高，及由此可随之取代更多葡萄糖。
一般，及优选于37℃添加20～24g的肌酸/l的最终腹膜透析液，导致于37℃150～190mM/l的最终肌酸浓度。使用此策略，腹膜透析溶液中葡萄糖的量强度不同，例如含37.5g/l，62.6g/l或106g/l，可通过添加24g的肌酸/l以上分别减少到13.5g/l，38.6g/l或82g/l。此显著降低对腹膜的葡萄糖负荷，及其潜在负面结果，如以上陈述。实际上，由于在APD和CAPD中，单透析期期间实际2～3l的腹膜透析液交换4～5次，总葡萄糖节约效应，这是说，患者腹膜更低暴露于高葡萄糖在绝对项中4～5倍更高，例如5×24g或120g的葡萄糖，可在一个单透析期中被肌酸取代。
或者，对于腹膜透析，如果高-葡萄糖无问题，将5～最大20g之间的肌酸总量直接添加到最终透析液，由此代表通过标准口服肌酸补充达到的类似肌酸暴露。

Claims (67)

1.血液透析或腹膜透析溶液，其以相当于0.1～10mM/l肌酸的浓度包括一种或多种肌酸化合物，其中所述透析溶液还包括：
a)生理学可接受的浓度的Na离子和Cl离子，以保护经透析的细胞；和
b)至少一种生理学可接受的缓冲物质，
其中所述血液透析或腹膜透析溶液不含有使得所述血液透析或腹膜透析溶液生理学不可接受的浓度的任意物质，
其中所述肌酸化合物选自肌酸，磷酸肌酸，磷酸肌酸一水合物，磷酸环肌酸，高环肌酸，磷酸肌酸盐，肌酸-腺苷的酯，肌酸-谷氨酰胺的酸酐，胍基乙酸，3-胍基丙酸和胍基苯甲酸以及它们的生理学可接受的盐。
2.权利要求1的透析溶液，其中肌酸化合物的浓度相当于0.1～5mM/l肌酸。
3.权利要求1的透析溶液，其还以生理学可接受的浓度包括：
(i)K-，Ca-，Mg-离子，以及
(ii)至少一种生理学可接受的缓冲物质。
4.权利要求3的透析溶液，其中所述生理学可接受的缓冲物质选自：碳酸氢盐，乳酸盐和/或乙酸盐。
5.权利要求3的透析溶液，其还以生理学可接受的浓度包括碳水化合物源。
6.权利要求5的透析溶液，其中所述碳水化合物源包括葡萄糖。
7.权利要求1的透析溶液，还以生理学可接受的浓度包括生理学可接受的添加剂。
8.权利要求7的透析溶液，其中所述添加剂选自：水溶性维生素，微量元素和营养物。
9.权利要求8的透析溶液，其中所述营养物包括氨基酸。
10.权利要求1的透析溶液，其中肌酸化合物选自：
(i)磷酸肌酸化合物，
(ii)磷酸肌酸衍生物，
(iii)肌酸前体
其中所述磷酸肌酸化合物包括：磷酸肌酸，磷酸肌酸一水合物，磷酸环肌酸，或高环肌酸，其中所述磷酸肌酸衍生物包括：磷酸肌酸盐，肌酸-腺苷的酯，肌酸-谷氨酰胺的酸酐，其中所述磷酸肌酸盐包括：肌酸-丙酮酸盐，-乳酸盐，-抗坏血酸盐，-乙酸盐，-柠檬酸盐，-羟基柠檬酸盐，-aleurate，-植酸盐，-扁桃酸盐，-苹果酸盐，-二醇酸盐，-肉桂酸盐，-水杨酸盐，-透明质酸盐，-β-羟基丁酸盐，-葡萄糖酸盐，-胆碱，-肉毒碱，-丙酰肉毒碱，-辅酶Q10，-腺苷，-果糖，或-果糖-1,6-磷酸氢盐，其中所述肌酸前体包括：胍基乙酸，3-胍基丙酸和胍基苯甲酸以及它们的生理学可接受的盐。
11.权利要求1的透析溶液，其由下列组成：
(a)0.1～10mmol/l肌酸化合物，
(b)130～150mmol/l Na离子，
(c)0～10mmol/l K离子，
(d)0.5～3mmol/l Ca离子，
(e)0～10mmol/l Mg离子，以及
(f)0～10mmol/l Cl离子，
其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是270～310，且pH在7.1～7.5范围内。
12.权利要求11的透析溶液，其中所述肌酸化合物以0.5～10mmol/l的浓度存在。
13.权利要求12的透析溶液，其中所述肌酸化合物以0.1～5mmol/l的浓度存在。
14.权利要求11的透析溶液，其中所述Na离子以135～145mmol/l的浓度存在。
15.权利要求14的透析溶液，其中所述Na离子以138mmol/l的浓度存在。
16.权利要求11的透析溶液，其中所述K离子以1～6mmol/l的浓度存在。
17.权利要求16的透析溶液，其中所述K离子以1～4mmol/l的浓度存在。
18.权利要求11的透析溶液，其中所述Ca离子以1～2mmol/l的浓度存在。
19.权利要求18的透析溶液，其中所述Ca离子以1～1.25mmol/l的浓度存在。
20.权利要求11的透析溶液，其中所述Mg离子以1～6mmol/l的浓度存在。
21.权利要求20的透析溶液，其中所述Mg离子以1～4mmol/l的浓度存在。
22.权利要求11的透析溶液，其中所述Cl离子以1～6mmol/l的浓度存在。
23.权利要求22的透析溶液，其中所述Cl离子以1～4mmol/l的浓度存在。
24.权利要求11的透析溶液，其还包括：
(g)0.2～3g/l葡萄糖，以及
(h)25～40mmol/l碳酸氢根离子，以及
(i)1～5mmol/l乙酸根离子，作为生理学可接受的缓冲物质。
25.权利要求24的透析溶液，其中所述葡萄糖以0.5～2.5g/l的浓度存在。
26.权利要求25的透析溶液，其中所述葡萄糖以1～2g/l的浓度存在。
27.权利要求24的透析溶液，其中所述碳酸氢根离子以28～35mmol/l的浓度存在。
28.权利要求27的透析溶液，其中所述碳酸氢根离子以32mmol/l的浓度存在。
29.权利要求24的透析溶液，其中所述乙酸根离子以2～4mmol/l的浓度存在。
30.权利要求29的透析溶液，其中所述乙酸根离子以2～3mmol/l的浓度存在。
31.权利要求24的透析溶液，其还以生理学可接受的浓度包括生理学可接受的化合物。
32.权利要求11的透析溶液，其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是280～305。
33.权利要求32的透析溶液，其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是285～300。
34.权利要求33的透析溶液，其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是287～298。
35.权利要求11的透析溶液，其中pH在7.2～7.4范围内。
36.至少一种肌酸化合物用于制备权利要求1～35中任一项的透析溶液的用途。
37.透析溶液用于制备实施血液透析的制剂的用途，所述透析溶液以于37℃相当于0.1mM/l～10mM/l的浓度包括根据权利要求1～35中任一项所定义的一种或多种肌酸化合物。
38.制备权利要求1～35中任一项的透析溶液的方法，其包括混合至少(i)一种肌酸化合物和(iia)生理学可接受的离子和/或(iib)至少一种缓冲物质的步骤。
39.权利要求38的方法，其产生(i)对于制备透析溶液有用的浓缩物或(ii)透析溶液，所述透析溶液由下列组成：
(a)0.1～10mmol/l肌酸化合物，
(b)130～150mmol/l Na离子，
(c)0～10mmol/l K离子，
(d)0.5～3mmol/l Ca离子，
(e)0～10mmol/l Mg离子，以及
(f)0～10mmol/l Cl离子，
其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是270～310，且pH在7.1～7.5范围内。
40.权利要求39的方法，其中所述肌酸化合物以0.5～10mmol/l的浓度存在。
41.权利要求40的方法，其中所述肌酸化合物以0.1～5mmol/l的浓度存在。
42.权利要求39的方法，其中所述Na离子以135～145mmol/l的浓度存在。
43.权利要求42的方法，其中所述Na离子以138mmol/l的浓度存在。
44.权利要求39的方法，其中所述K离子以1～6mmol/l的浓度存在。
45.权利要求44的方法，其中所述K离子以1～4mmol/l的浓度存在。
46.权利要求39的方法，其中所述Ca离子以1～2mmol/l的浓度存在。
47.权利要求46的方法，其中所述Ca离子以1～1.25mmol/l的浓度存在。
48.权利要求39的方法，其中所述Mg离子以1～6mmol/l的浓度存在。
49.权利要求48的方法，其中所述Mg离子以1～4mmol/l的浓度存在。
50.权利要求39的方法，其中所述Cl离子以1～6mmol/l的浓度存在。
51.权利要求50的方法，其中所述Cl离子以1～4mmol/l的浓度存在。
52.权利要求39的方法，其还包括：
(g)0.2～3g/l葡萄糖，以及
(h)25～40mmol/l碳酸氢根离子，以及
(i)1～5mmol/l乙酸根离子，作为生理学可接受的缓冲物质。
53.权利要求52的方法，其中所述葡萄糖以0.5～2.5g/l的浓度存在。
54.权利要求53的方法，其中所述葡萄糖以1～2g/l的浓度存在。
55.权利要求52的方法，其中所述碳酸氢根离子以28～35mmol/l的浓度存在。
56.权利要求55的方法，其中所述碳酸氢根离子以32mmol/l的浓度存在。
57.权利要求52的方法，其中所述乙酸根离子以2～4mmol/l的浓度存在。
58.权利要求57的方法，其中所述乙酸根离子以2～3mmol/l的浓度存在。
59.权利要求52的方法，其还以生理学可接受的浓度包括生理学可接受的化合物。
60.权利要求39的方法，其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是280～305。
61.权利要求60的方法，其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是285～300。
62.权利要求61的方法，其中透析溶液的理论同渗质量摩尔浓度是287～298。
63.权利要求39的方法，其中pH在7.2～7.4范围内。
64.用于治疗肾功能障碍的权利要求1～35中任一项的透析溶液，其中透析溶液以生理学有效体积施用给有需要的患者。
65.权利要求64的透析溶液，其中所述治疗肾功能障碍是血解毒。
66.用于治疗肾功能障碍的权利要求1～35中任一项的透析溶液，其中在经口施用肌酸化合物后进行用肌酸化合物透析。
67.权利要求1的透析溶液，其中所述磷酸肌酸盐包括肌酸丙酮酸盐。
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