-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Peritonealdialyse. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung verbesserte Lösungen zur Peritonealdialyse,
die Polypeptide enthalten.
-
Es
ist bekannt, eine Dialyse zu verwenden, um einen Patienten zu unterstützen, dessen
Nierenfunktion auf einen Wert abgefallen ist, bei dem die Nieren
nicht mehr ausreichend funktionieren. Im wesentlichen werden zwei
Dialysemethoden verwendet: Hämodialyse
und Peritonealdialyse.
-
Bei
der Hämodialyse
wird das Blut des Patienten durch eine Dialysevorrichtung mit einer
künstlichen Niere
geleitet. Eine Membran in der Vorrichtung wirkt als künstliche
Niere zur Reinigung des Blutes. Weil die Hämodialyse eine extrakorporale
Behandlung ist, die eine spezielle Vorrichtung erfordert, sind mit
ihr bestimmte Nachteile verbunden.
-
Um
die mit der Hämodialyse
verbundenen Nachteile zu vermeiden, wurde die Peritonealdialyse
entwickelt. Die Peritonealdialyse verwendet das eigene Peritoneum
des Patienten als semipermeable Membran. Das Peritoneum ist eine
membranartige Auskleidung der Körperhöhle, die
aufgrund der hohen Zahl an Blutgefäßen und Kapillaren dazu fähig ist,
als natürliche
semipermeable Membran zu wirken.
-
Bei
der Peritonealdialyse wird eine Dialyselösung unter Verwendung eines
Katheters in die Peritonealhöhle
eingeführt.
Nach einem ausreichenden Zeitraum wird zwischen dem Dialysat und
dem Blut ein Austausch von gelösten
Stoffen erreicht. Die Flüssigkeitsentfernung
wird erreicht, indem man für
einen geeigneten osmotischen Gradienten vom Blut zum Dialysat sorgt,
um ein Ausströmen
von Wasser aus dem Blut zu ermöglichen.
Dadurch wird wieder das richtige Säure/Basen-, Elektrolyt- und
Flüssigkeitsgleichgewicht
zum Blut zurückgeführt, und
die Dialyselösung
wird einfach aus der Körperhöhle durch
den Katheter abgezogen.
-
Obgleich
es viele Vorteile der Peritonealdialyse gibt, ist eine der Schwierigkeiten
die Bereitstellung eines Dialysats, das ein geeignetes osmotisches
Mittel enthält.
Es ist erforderlich, daß ein
ausreichender osmotischer Gradient erreicht wird. Das osmotische
Mittel wird in der Dialyselösung
verwendet, um den osmotischen Gradienten, der erforderlich ist,
um den Transport von Wasser und toxischen Substanzen durch das Peritoneum
in die Dialyselösung
zu verursachen, aufrechtzuerhalten.
-
Das
geeignete osmotische Mittel muß zumindest
zwei Kriterien erfüllen.
Es muß nichttoxisch
und im wesentlich biologisch inert sein. Das Mittel sollte jedoch
metabolisierbar sein. Zusätzlich
sollte das Mittel durch die Peritonealmembran nicht rasch in das
Blut übertreten.
Wenn man diese beiden Kriterien erfüllt, dann würde dies die Aufrechterhaltung
des maximalen Ultrafiltrationsgradienten ermöglichen und auch Toxizität oder Akkumulierung
unerwünschter
Substanzen im Blut verhindern.
-
Keine
zur Zeit verwendete Substanz erfüllt
das Kriterium für
ein osmotisches Mittel in einer Dialyselösung vollständig. Zur Zeit ist das am meisten
verwendete osmotische Mittel Dextrose. Dextrose ist ziemlich sicher
und wird leicht metabolisiert, wenn sie in das Blut eintritt. Eines
der Probleme mit Dextrose ist jedoch, daß es aus dem Dialysat leicht
durch das Blut aufgenommen wird. Weil Dextrose das Peritoneum so
rasch durchquert, verschwindet der osmotische Gradient innerhalb
einer zwei- bis dreistündigen
Infusion. Dies kann eine Umkehr der Richtung der Ultrafiltration
verursachen, so daß gegen
Ende der für
einen Austausch vorgesehenen Zeit Wasser vom Dialysat reabsorbiert
wird.
-
Ein
anderer Punkt, der bei Dextrose zu berücksichtigen ist, ist der, daß sie, weil
sie so rasch vom Blut aufgenommen wird, einen Großteil der
Energieaufnahme des Patienten darstellen kann. Obwohl dies einen Patienten
ohne Diabetes nicht signifikant beeinflussen wird, kann es für einen
Patienten, dessen Glucosetoleranz bereits beeinträchtigt ist,
eine ernsthafte metabolische Belastung sein. Dextrose kann auch
im Hinblick auf Hyperglykämie
und Fettleibigkeit Probleme verursachen.
-
Ein
weiteres mit Dextrose verbundenes Problem besteht im Hinblick auf
die Herstellung einer Dialyselösung.
Typischerweise werden Dialyselösungen, ähnlich wie
andere medizinische Produkte, durch Erhitzen sterilisiert. Unglücklicherweise
verursacht die Hitzesterilisation von Dextrose bei physiologischen
pH-Werten eine Karamelisierung der Dextrose. Um dieses Problem zu
beheben, ist es bekannt, den pH-Wert des Dialysates auf einen Bereich
von 5 bis 5,5 einzustellen; bei diesem niedrigen pH-Wert karamelisiert
die Dextrose beim Erhitzen nicht. Es wird jedoch angenommen, daß dieser
niedrige pH-Wert für
die Schmerzen verantwortlich ist, die bei einigen Patienten beim
Einfließen
der Dialyselösung
auftreten, und andere Probleme, z.B. eine peritoneale Wirtsabwehr,
verursachen könnte.
-
Um
einige der vorstehenden Probleme zu vermeiden, wurde eine Anzahl
von Substanzen als Alternativen für Dextrose vorgeschlagen. Keines
der vorgeschlagenen Materialien hat sich jedoch als adäquater Ersatz
für Dextrose
erwiesen.
-
So
wurden z.B. Dextrane, Polyanionen und Glucosepolymere als Ersatz
für Dextrose
vorgeschlagen. Aufgrund ihres hohen Molekulargewichts wird angenommen,
daß ihre
Diffusion durch das Peritoneum und in das Blut minimiert werden
sollte. Die niedrige osmotische Aktivität pro Masseneinheit dieser
Materialien erfordert jedoch höhere
Konzentrationen (Gew/Vol) dieser Materialien in den Dialyseflüssigkeiten,
damit diese wirksam sind. Eine systemische Absorption dieser Konzentrationen,
insbesondere durch das Lymphsystem, ergibt zusätzlich, zusammen mit einem
langsamen Metabolismus, ein Problem im Hinblick auf die Langzeitsicherheit dieser
Mittel.
-
Substanzen
mit kleinem Molekulargewicht wurden ebenfalls untersucht. Diese
Substanzen umfassen Glycerin, Sorbit, Xylit und Fructose. Es wird
jedoch angenommen, daß diese
Substanzen eine Anzahl von Probleme im Hinblick auf die Sicherheit
hervorrufen, während
sie gleichzeitig keine wesentlichen Vorteile gegenüber Dextrose
zeigen.
-
Aminosäuren erscheinen
in einer Peritonealdialyselösung
ein attraktiver Ersatz für
Dextrose zu sein. Kurzzeituntersuchungen haben gezeigt, daß sie gut
toleriert werden. Aufgrund ihrer niedrigen Molekulargewichte werden
sie aber ziemlich rasch durch das Peritoneum transportiert, was
zu einem raschen Verlust des osmotischen Gradienten führt. Zusätzlich führt eine
rasche Aufnahme von Aminosäuren
zu einer beträchtlichen
Stickstoffbelastung und begrenzt die Verwendung von Aminosäuren auf
einen oder zwei Austausche pro Tag.
-
Neuerdings
wurden Polypeptide als mögliche
Klasse für
osmotische Mittel untersucht. Es wird angenommen, daß Polypeptide
einen langsamen Transport durch das Peritoneum aufweisen, und deshalb
während eines
längeren
Zeitraums einen osmotischen Gradienten zwischen dem Dialysat und
dem Blut aufrechterhalten.
-
Das
US-Patent 4906616 (Gilchrist et al.) und das Europäische Patent
0218900 (Klein) beschreiben Polypeptide als osmotisches Mittel in
einer Peritonealdialyselösung.
Jedes dieser Patente beschreibt den Ersatz von Dextrose durch Polypeptide;
Polypeptide sind das einzige in den Formulierungen verwendete osmotische
Mittel, das beschrieben wird.
-
Die
WO-A-93/19792, die vor dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung
eingereicht aber nach diesem Datum veröffentlicht wurde, beschreibt
die Verwendung von Polypeptiden und Glucose (Dextrose) in Lösungen zur
Peritonealdialyse. Es findet sich dort keine Angabe von synthetischen
Polypeptiden.
-
Die
EP 0 827 748 gibt Lösungen zur
Peritonealdialyse an, die als osmotische Mittel 0,25 bis 4 % Polypeptide
und 0,5 bis 4 % Dextrose aufweisen. Die
EP 0 626 857 gibt Lösungen zur
Peritonealdialyse an, die Polypeptide mit einem mittleren Molekulargewicht
von 400 bis 900 Dalton aufweisen, wobei nicht mehr als 0,10 % der
Polypeptide ein größeres Molekulargewicht
als 1200 und nicht mehr als 25 % der Polypeptide ein kleineres Molekulargewicht
als 400 aufweisen. Die
EP 0 827
748 und die
EP 0 626
857 sind parallele Anmeldungen.
-
Die
vorliegende Erfindung gibt eine Lösung zur Peritonealdialyse
an, die als osmotische Mittel 0,25 bis 4,0 % (Gew/Vol) synthetische
Polypeptide, die 4 bis 10 Aminosäuren
lang sind, und 0,5 bis 4,0 % (Gew/Vol) Dextrose aufweist.
-
Bei
einer Ausführungsform
enthält
die Lösung
zur Peritonealdialyse
120,00 bis 150,00 mval/l Natrium;
80,0
bis 110,0 mval/l Chlorid;
0 bis 45,00 mval/l Lactat;
0
bis 45,00 mval/l Bicarbonat;
0 bis 4,00 mval/l Calcium; und
0
bis 4,00 mval/l Magnesium.
-
Vorzugsweise
beträgt
der pH-Wert der Lösung
6,0 bis 7,4.
-
Bei
einer Ausführungsform
sind die Polypeptide synthetische Peptide.
-
Bei
einer Ausführungsform
weist die Lösung
zur Peritonealdialyse folgende Komponenten auf: weniger als 5 ppm
Schwermetalle; und weniger als 500 ppm Aluminium. Weiterhin sollten
die Peptide folgende Komponenten aufweisen: weniger als 50 mg/g Natrium;
weniger als 10 mg/g Chlorid; weniger als 0,2 mg/g Kalium; weniger
als 1 mg/g Magnesium; weniger als 1 mg/g Calcium; weniger als 1
mg/g Phosphor; und weniger als 5 mg/g Lactose.
-
Bei
einer Ausführungsform
enthält
die Lösung
zur Peritonealdialyse auch Arzneimittel zur Abgabe an das Peritoneum.
-
Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine
ausgeglichene Verabreichung von Polypeptiden (Proteinquelle) und
Dextrose (Energiequelle) durch eine Lösung zur Dialyse angibt, um
den Nährstoffzustand
eines Nierenpatienten zu verbessern.
-
Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie die
Möglichkeit
bietet, die Infusionsvolumina zu erhöhen und damit als Folge der
Verringerung von molaren Konzentrationen der osmotischen Mittel
eine Clearance kleiner gelöster
Stoffe.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der detaillierten
Beschreibung erläutert
und sind aus dieser detaillierten Beschreibung von zur Zeit bevorzugten
Ausführungsformen
und den Zeichnungen ersichtlich.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die 1 bis 3 veranschaulichen
graphisch Molekulargewichtsverteilungen der im Beispiel Nr. 1 getesteten
Peptidmischungen.
-
4 veranschaulicht
graphisch Volumenprofile für
das Beispiel Nr. 1.
-
5 veranschaulicht
graphisch die Absorption von Dextrose und Peptiden beim Beispiel
Nr. 1.
-
Detaillierte
Beschreibung von zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen
-
Die
vorliegende Erfindung stellt verbesserte Pertionealdialyselösungen bereit,
die Polypeptide mit genau definierten Charakteristika (z.B. Molekulargewicht,
Verteilung, Aminosäurezusammensetzung,
Reinheit, usw.), zur Verwendung in Peritonealdialyse lösungen und
intraperitonealen Wirkstoffabgabe enthalten. Die Polypeptide werden
vorzugsweise zusammen mit anderen osmotischen Mitteln, wie z.B.
Dextrose, Polyglucose, Aminosäuren
und Glycerin, verwendet.
-
Wie
nachfolgend detailliert angegeben, lassen sich durch Auswahl genau
definierter Polypeptide und ihre Verwendung zusammen mit einem zusätzlichen
osmotischen Mittel die Nachteile, die mit Polypeptiden allein und
Dextrose allein verbunden sind, vermeiden. 0,25 % bis 4 % (Gew/Vol)
Polypeptide und 0,5 % bis 4 % (Gew/Vol) Dextrose werden als osmotische
Mittel verwendet.
-
In
einer Ausführungsform
werden die Polypeptide durch eine enzymatische oder saure Hydrolyse
aus biologisch hochwertigen Proteinen erhalten. Diese Proteine könne aus
Milch, Ei, Kartoffeln oder Sojabohnen abgeleitet sein. Die Polypeptide
werden unter Verwendung von enzymatischer oder chemischer Hydrolyse,
Dialyse, Ultrafiltration, Ionenaustausch, Lösungsmittelfraktionierung,
Chromatographie oder anderen verwandten Trennverfahren hergestellt.
-
Molke
kann z.B. mit einem proteolytischen Enzym, wie z.B. Trypsin, hydrolysiert
werden. Dann wird unter Verwendung von Ultrafiltration und Dialyse
die gewünschte
erfindungsgemäße Molekulargewichtsfraktion,
wie nachfolgend angegeben, abgetrennt. Unter Verwendung von Ionenaustauschabsorption
können
Ionen und Schwermetalle entfernt werden. Zur Herstellung solcher
Polypeptide kann eine Vielzahl von bekannten Verfahren verwendet
werden.
-
In
einer Ausführungsform
können
die Polypeptide synthetische Polypeptide sein. Die Verwendung synthetischer
Polypeptide ermöglicht
es, Peptide bereitzustellen, die im Vergleich zu Polypeptiden, die
durch Hydrolyse von Proteinen erhalten wurden, besser definierte
Charakteristika aufweisen und weniger Verunreinigungen enthalten.
-
Um
die erfindungsgemäßen Lösungen zu
bestimmen, wurden die Lösungen
von Klein getestet. Insbesondere wurden die Immunogenität, Ultrafiltration
und Absorption bewertet. Deshalb wurden die folgenden Experimente
durchgeführt.
-
Beispiel Nr. 1
-
Der
Zweck dieser Untersuchung war es, Peptide, wie sie von Klein beschrieben
werden und sich in der massengemittelten Molekülmasse und dem Molekulargewicht-Zahlen mittel
unterscheiden, als zu Dextrose alternative osmotische Mittel in
Dialyselösungen
zu bewerten. Diese Untersuchungen wurden am Nierenmodell einer nicht-anästhesierten
Ratte durchgeführt.
-
Von
E. Klein (University of Louisville) wurden die folgenden Peptidpulver
erhalten.
Ansatz #123 & 132
Mw=695, Mn=640
Ansatz #138 Mw=2985, Mn=885
Ansatz #140
Mw=6647, Mn=1020
-
Aufgrund
der Gegenwart hoher Endotoxingehalte (>500 EU/ml) in jedem der obigen Präparate wurde ein "Aufreinigungs"-Verfahren wie folgt
durchgeführt:
7 %-ige Lösungen
jedes Peptidpräparats
wurden zentrifugiert, um schwarze Teilchen zu entfernen. Zur Entfernung
von Endotoxin wurde dann jede Lösung
durch ein 0,2 μm-Filter direkt in
einen vorgewaschenen Fresenius(R) F-60-Dialysator
geleitet. Nach einem einzigen Durchgang der Peptidlösung wurde
der Dialysator mit sterilem Wasser gespült. Die Peptidlösungen wurden
in pyrogenfreie Gefäße überführt und
lyophilisiert. All drei Peptidpräparate
wurden wieder auf Endotoxin analysiert. Die Ergebnisse zeigten Gehalte
unterhalb eines Gehaltes für
eine pyrogene Reaktion von 0,5 EU/ml.
-
Nach
dem Entfernen der Endotoxine aus den Peptiden veränderten
sich aufgrund eines Verlustes an Peptiden mit hohem Molekulargewicht
nach dem Durchführen
durch den F-60-Dialysator das Molekulargewicht und die Mittelwerte.
Die Endresultate sind nachfolgend angegeben:
Ansatz #123 & 132 Mw=1128,
Mn=734
Ansatz #138 Mw=2004, Mn=1008
Ansatz #140 Mw=2388,
Mn=1016
-
Die
Molekulargewichtsverteilungen für
jede Peptidmischung sind in den beiliegenden 1 bis 3 dargestellt.
-
Um
zur Elektrolytzusammensetzung von Dianeal(R) PD-2
zu passen, wurden Peptidpulver, die in Tabelle 1 zusammengefaßt sind,
formuliert.
-
Tabelle
1 Zusammensetzung
von Peritonealdialyselösungen
-
Die
Ratten wurden durch Metafan-Inhalation anästhesiert. Der Abdominalbereich
der Ratten wurden rasiert. Unter Verwendung einer 23G-Nadel wurde
eine Dialysatlösung
(90 ml/kg) intraperitoneal injiziert. Die Dialyselösung enthielt
ca. 1 μ Ci 14C-Dextran als Verdünnungsmarker.
-
Die
Ratten konnten sich wieder erholen und hatten freien Zugang zu Wasser.
Während
der Aufbewahrungszeit wurden nach 0,5, 1, 2 und 4 Stunden Dialysatproben
(0,2 ml) entnommen.
-
Am
Ende der 4-stündigen
Aufbewahrungszeit wurde über
die Schwanzarterie eine 1 ml Blutprobe entnommen, Plasma abgetrennt
und eingefroren. Die Ratten wurden durch Schwanzveneninjektion einer
Lösung euthanisiert.
-
Die
Abdominalhöhle
wurde durch Mittellinienschnitt geöffnet, das Dialysat entnommen
und das Volumen aufgezeichnet.
-
Das
experimentelle Verfahren wurde wie nachfolgend beschrieben durchgeführt.
Ratten,
n=6 pro Gruppe, wurde statistisch eine der folgenden Dialysatlösungen verabreicht:
1,5 % Dextrose DIANEAL(R), 2,5 % Dextrose
DIANEAL(R), Peptidansatz 132, Peptidansatz
138, oder Peptidansatz 140.
Analysen: 14C
Dextran, alle Dialysatproben.
Osmolalität in allen Dialysatproben und
in allen t=4h-Plasmaproben.
Aminosäuren in allen Dialysatproben,
die Peptidansätze
enthalten, pre und nach 4 Stunden.
Für einige Ratten in den Peptidgruppen
nach 0,5, 1 und 2 Stunden.
Glucose in allen Dialysatproben
in den DIANEAL-Gruppen pre und nach 4 Stunden.
-
Die
Volumenprofile des Experiments sind in 4 dargestellt.
Die Volumina zwischen t = 0 und dem Ende der Aufbewahrung basieren
auf 14C-Dextrankonzentrationen
unter der Annahme einer konstanten Rate des Verschwindens von 14C-Dextran.
-
Die
Dialysatproben wurden nach einer sauren Hydrolyse zur Ausbildung
freier Aminosäuren
auf Aminosäuren
analysiert. Diese Analysen wurden verwendet, um den Prozentsatz
an Peptiden, die während
eines Austausches absorbiert wurden, im Vergleich zu Dextrose zu
berechnen. Die Ergebnisse sind in 5 dargestellt.
-
Die
Experimente zeigen, daß eine
Peptide enthaltende Dialyselösung
Ultrafiltrationsprofile ausbilden kann, die ähnlich zu denen sind, die mit
Dextrose erhalten werden, aber mit einer geringeren anfänglichen
Osmolalität.
-
Die
Experimente zeigen zusätzlich,
daß die
Peritonealabsorption von Peptiden nach 4 Stunden ca. 50 bis 60 %
beträgt.
-
Beispiel Nr. 2
-
Unter
Verwendung von 2,5 % Dextrose (Gew/Vol) in Dianeal(R),
1,0 % Molkenproteinhydrolysat (gemäß Klein) (Gew/Vol) in 1,5 %
Dextrose (Gew/Vol) in Dianeal(R), und 3,0
% Molkenproteinhydrolysat (gemäß Klein)
(Gew/Vol) in 1,5 % Dextrose (Gew/Vol) in Dianeal(R) wurde
ein Irritationsscreening durchgeführt. Für jedes Material wurden an
zwei Tieren zwei Stellen ausgewählt
und rasiert. Jedes Tier erhielt zwei intradermale 0,105 ml-Injektionen
des entsprechenden unverdünnten
Materials.
-
Auf
die gleiche Weise wurde mit einer 1 %-igen Gew/Vol-Konzentration
von Sulfathiazol in steriler 0,9 %-iger Salzlösung ein positives Kontrollirritationsscreening
durchgeführt.
Alle Stellen wurden 24 und 48 Stunden nach der Injektion auf Erythem
und Ödem
untersucht. Da alle drei Testmaterialien sich als nicht irritierend erwiesen,
wurden sie am Tag 8 und Tag 22 (Herausforderungsphase) der definitiven
Untersuchung unverdünnt verabreicht.
Die Tiere der positiven Kontrolle erhielten eine 5 % Gew/Vol-Suspension
von Sulfathiazol in sterilem Wasser für die intradermalen Injektionen
am Tag 8, und eine 1 % Gew/Vol-Suspension in steriler 0,9 %-iger Salzlösung für die Herausforderung
am Tag 22.
-
Die
Untersuchung wurde unter Verwendung von 10 Testtieren und 4 naiven
Kontrolltieren pro Test oder positive Kontrolle durchgeführt. Am
Tag 1 erhielten die Tiere jeder Testgruppe zwei intradermale 0,05
ml-Injektionen von komplettem Freund-Adjuvans in sterilem Wasser in einem
1:1-Verhältnis,
das entsprechende Testmaterial, und das entsprechende Testmaterial
in komplettem Freund-Adjuvans in einem 1:1-Verhältnis.
-
In
der Gruppe der positiven Kontrolle enthielten die Tiere zwei intradermale
0,05 ml-Injektionen
von komplettem Freund-Adjuvans in sterilem Wasser in einem 1:1-Verhältnis, eine
5 % Gew/Vol-Suspension von Sulfathiazol in sterilem Wasser, und
eine 5 % Gew/Vol-Suspension von Sulfathiazol in komplettem Freund-Adjuvans.
-
Am
Tag 7 wurden die Tiere in allen drei Testgruppen und in der Gruppe
der positiven Kontrolle mit 10 % Gew/Vol Natriumlaurylsulfat in
Petrolatum, das topisch am rasierten Bereich der intradermalen Injektionen am
Tag 1 verabreicht wurde, behandelt. Am Tag 8 wurde das entsprechende
Testmaterial oder Material der positiven Kontrolle intradermal in
einem Volumen von 0,05 ml in zwei getrennte Bereiche, die sich unmittelbar hinter
den Bereichen der anfänglichen
intradermalen Injektionen befanden, injiziert.
-
Alle
Testmaterialien wurden unverdünnt
verabreicht, und die positive Kontrolle als 5 % Gew/Vol-Suspension
von Sulfathiazol in sterilem Wasser verabreicht. Alle naiven Kontrolltiere
wurden während
der Induktionsphase nicht behandelt.
-
Zwei
Wochen nach den intradermalen Injektionen am Tag 8 wurde allen Tieren
der entsprechenden Testgruppen und naiven Kontrollgruppe eine intradermale
Injektion als Herausforderung verabreicht. Das entsprechende unverdünnte Testmaterial
wurde intradermal in einem Volumen von 0,05 ml in eine Stelle der
rasierten rechten Flanke jedes Tieres injiziert. Die Tiere der positiven
Kontrolle wurden mit einer 1 % Gew/Vol-Suspension von Sulfathiazol
in 0,9 % steriler Salzlösung
behandelt. Die Stellen wurden 24, 48 und 72 Stunden nach der Injektion
auf Erythem und Ödem
untersucht.
-
Bei
der Herausforderung wurden keine Hautreaktionen bei den mit 2,5
% Dextrose (Gew/Vol) in Dianeal(R) behandelten
Tieren beobachtet. Hautsensibilisierungsreaktionen wurden in den
mit 1,0 % und 2,0 % Molkenproteinhydrolysat (Gew/Vol) in 1,5 % Dextrose
(Gew/Vol) in Dianeal(R) und bei den mit
dem positiven Kontrollmaterial behandelten Tieren beobachtet. In
den entsprechenden naiven Kontrolltieren wurden keine Hautreaktionen
beobachtet.
-
Auf
der Basis der erhaltenen Ergebnisse werden die Materialien wie angegeben
klassifiziert:
| Testmaterial | Klassifizierung |
| 2,5
% Dextrose (Gew/Vol) in Dianeal(R) | Kein
Sensibilisator |
| 1,0
% Molkenproteinhydrolysat (Gew/Vol) | |
| in
1,5 % Dextrose (Gew/Vol) in Dianeal(R) | Sensibilisator |
| 3,0
% Molkenproteinhydrolysat (Gew/Vol) in 1,5 % Dextrose (Gew/Vol)
in Dianeal(R) | Sensibilisator |
| Sulfathiazol
(positive Kontrolle) | Sensibilisator |
-
Materialien (Beispiel
Nr. 2)
-
Charakterisierung
-
Es
wurden folgende Materialien verwendet:
-
Lagerung und Aufbewahrung
-
Die
Testmaterialien wurden gekühlt
gelagert. Das Material der positiven Kontrolle wurde bei Raumtemperatur
gelagert.
-
Testtiere
-
Es
wurden junge erwachsene Albinomeerschweinchen, Hra:(DH)SPF, angeschafft,
die individuell in rostfreien Stahlkäfigen mit Siebboden in Temperatur-
und Feuchtigkeits-Kontrollräumen gehalten
wurden, kontinuierlichen Zugang zu Guinea Pig Chow(R) 5026,
Purina Mills, Inc., und Wasser halten, und während einer Akklimatisierungsperiode
von mindestens 7 Tagen gehalten wurden. Sofern Abänderungen
der vorgeschriebenen Umgebungsbedingungen auftraten, wurden diese
dokumentiert und für
den Ausgang der Untersuchung ohne Wirkung betrachtet. In der Nahrung
oder dem Wasser wurden keine Verunreinigungen angenommen, die die
Ergebnisse der Untersuchung gestört
oder beeinträchtigt
hätten.
-
Gruppenzuordnung
-
64
gesunde akklimatisierte männliche
Albinomeerschweinchen mit einem Gewicht von 354 bis 562 g wurden
willkürlich
für diese
Untersuchung ausgewählt.
Die Tiere wurden individuell gehalten und durch eine Tiernummer
und ein entsprechendes Ohretikett identifiziert. Die Tiere wurden
in die folgenden Gruppen unterteilt:
-
Verfahren (Beispiel Nr.
2)
-
Herstellung des Testmaterials
-
Die
Testmaterialien, 1,0 % WPH und 3,0 % WPH, wurden in sterilen Glasflaschen
bereitgestellt und mit 100 ml Dianeal(R) PD-1
mit 1,5 % Dextrose rekonstituiert. Das Mischen und Aufteilen wurde
unter einer Haube bei ruhender Luft unter Verwendung aseptischer
Methoden durchgeführt.
Unter Verwendung eines Transfersets wurde die Öffnung des Dianeal(R)-Sacks
durchstochen, das Septum mit Alkohol betupft, und eine Nadel in
das Testmaterialfläschchen
eingeführt.
Damit die Lösung
in das Fläschchen
fließen
kann, wurde die Transfersetklemme geöffnet. Die Nadel wurde dann
aus dem Fläschchen
entfernt und das Fläschchen
geschüttelt, um
das Pulver in der Lösung zu
lösen.
Dieses Verfahren liefert ein "unverdünntes" Testmaterial. Die
2,5 % Dextroselösung
wurde wie erhalten verabreicht.
-
Irritationsscreening
-
Der
Zweck des Irritationsscreening war es, zu zeigen, daß jedes
unverdünntes
Testmaterial nicht-reizend war und zur Induktion und für die Herausforderungsbehandlungen
verwendet werden konnte. Pro Material wurden bei jedem von zwei
Tieren zwei Stellen ausgewählt
und rasiert. Jedes Tier erhielt zwei intradermale 0,05 ml Injektionen
des entsprechenden unverdünnten
Materials. Auf gleiche Weise wurde mit einer 1 % Gew/Vol-Konzentration
von Sulfathiazol in steriler 0,9 % Salzlösung ein Irrationsscreening
der positiven Kontrolle durchgeführt.
Alle Stellen wurden 24 und 48 Stunden nach Injektion auf Erythem
und Ödem
untersucht.
-
Auf
der Basis der aus dem Irritationsscreening erhaltenen Ergebnisse
wurden die Materialien 2,5 % Dextrose, 1,0 % WPH, und 3,0 % WPH
unverdünnt
für die
intradermalen Injektionen am Tag 8 und das Herausforderungsverfahren
am Tag 22 verabreicht. Die Tiere der positiven Kontrolle erhielten
eine 5 % Gew/Vol-Suspension von Sulfathiazol in sterilem Wasser
als intradermale Injektionen am Tag 8 und eine 1 %-ige Gew/Vol-Suspension
in steriler 0,9 % Kochsalzlösung
für das
Herausforderungsverfahren am Tag 22.
-
Definitive Untersuchung-Induktionsphase
-
Intradermale Injektionen
(Tag 1)
-
Entlang
der Mittellinie wurde über
die Schulterregion eine 4 cm × 6
cm-Fläche
bei jedem Tier der Test- und der positiven Kontrollgruppen geschoren.
Innerhalb einer Fläche
von 2 cm × 4
cm wurden 6 intradermale Injektionen, und zwar je eine Reihe von
drei Injektionen an jeder Seite der Mittellinie, wie folgt verabreicht:
Stellen
A und B
Gruppen 5, 7, 9 und 11 – 0,05 ml komplettes Freund-Adjuvans
in sterilem Wasser (Verhältnis
1:1)
Stellen C und D
Gruppen 5, 7 und 9 – 0,05 ml
des entsprechenden unverdünnten
Testmaterials
Gruppe 11 – 0,05
ml der 5 % Gew/Vol-Suspension von Sulfathiazol in sterilem Wasser
Stellen
E und F
Gruppen 5, 7 und 9 – 0,05 ml des entsprechenden
Testmaterials als 1:1-Verdünnung
in komplettem Freund-Adjuvans.
Gruppe 11 – 0,05 ml der 5 % Gew/Vol-Suspension
von Sulfathiazol in komplettes Freund-Adjuvans/Wasser-Lösung (1:1).
-
Natriumlaurylsulfat (SLS)-Vorbehandlung
(Tag 7)
-
Eine
Woche nach den anfänglichen
intradermalen Injektionen wurden alle Injektionsbereiche der Testgruppentiere
und der Tiere der positiven Kontrolle gut rasiert und eine 10 %
Gew/Vol-Mischung von SLS in Petrolatum mit einem Glasstab in die
Haut einmassiert.
-
Intradermale Injektionen
(Tag 8)
-
Das
entsprechende Testmaterial oder Material der positiven Kontrolle
(5 % Gew/Vol-Suspension von Sulfathiazol in sterilem Wasser) wurde
intradermal in einem Volumen von 0,05 ml in zwei getrennte Bereiche unmittelbar
hinter den anfänglichen
intradermalen Injektionen injiziert.
-
Die
naiven Kontrolltiere wurden während
der Induktionsphase der Untersuchung nicht behandelt.
-
Herausforderungsphase
-
Zwei
Wochen nach den intradermalen Injektionen am Tag 8 erhielten alle
Testgruppen und Gruppen der naiven Kontrolle (vorher unbehandelt)
eine Herausforderungsinjektion. Alle Test- und unbehandelten Kontrollgruppen
wurden mit dem entsprechenden unverdünnten Material behandelt. Die
Tiere der positiven Kontrolle und der naiven positiven Kontrolle
erhielten eine Behandlung mit einer 1 % Gew/Vol-Suspension von Sulfathiazol
in steriler 0,9 % Salzlösung.
Wie vorher wurden in einem 5,0 cm × 5,0 cm-Bereich an der rechten
Lende die Haare durch Rasieren entfernt. Das entsprechende Testmaterial
oder das Material der positiven Kontrolle wurde in einem Volumen
von 0,05 ml an der Stelle der rechten Lende jedes Tiers intradermal
injiziert. Ca. 21 Stunden später
wurden die Teststellen sorgfältig
rasiert.
-
Beobachtungen
-
24
Stunden nach der Herausforderungsinjektion wurden die Teststellen
auf Erythem und Ödem
geprüft.
Die Stellen wurden wieder 48 und 72 Stunden nach der Injektion überprüft, um irgendwelche
schwache, sich langsam entwickelnde Reaktionen festzustellen. Eine
Rötung
stellte ein Minimalkriterium für
eine allergische Reaktion dar. Stark sensibilisierte Tiere zeigten
eine lebhafte Rötung,
verbunden mit einer verhärteten Schwellung.
Die Reaktionen wurden nach der folgenden Skala bewertet:
0
= Keine Reaktion
1 = Gestreute schwache Rötung
2 = Mittlere und
diffuse Rötung
3
= Intensive Rötung
und Schwellung
-
Die
Tiere wurden während
der Untersuchung täglich
auf klinische Anzeichen beobachtet. Die individuellen Körpergewichte
wurden kurz vor dem Beginn der Behandlung, während der Untersuchung in wöchentlichen
Intervallen, und am Ende der experimentellen Phase aufgezeichnet.
-
Blutentnahme
-
Am
Ende des Experimentes wurden alle Tiere der Gruppen 5, 7 und 9 mit
Kohlendioxid anästhesiert. Ca.
4 bis 5 ml Gesamtblut wurden via Herzpunktur entnommen.
-
Diskussion (Beispiel Nr.
2)
-
Allgemeines
Verhalten und Erscheinungsbild
-
Alle
Tiere in allen Gruppen erschienen während der Untersuchung normal.
Bei keinem Tier war während
der Untersuchung ein signifikanter Effekt auf das Körpergewicht
(signifikant = mehr als 10 %ige Abweichung vom Körpergewicht) festzustellen,
mit der Ausnahme, daß ein
Testtier der Gruppe 9 (E17259), das mit 3,0 % WPH behandelt wurde,
während
der ersten Woche des Testes einen Verlust von 52 g zeigte, und ein anderes
Tier der Gruppe 9 (E17229) wies einen 62 g-Verlust während der
zweiten Woche auf, und ein Tier der positiven Kontrollgruppe 11
(E17221) zeigte einen 76 g-Verlust während der dritten Woche der
Untersuchung.
-
Schlußfolgerung (Beispiel Nr. 2)
-
Auf
der Basis der erhaltenen Ergebnisse wurden die getesteten Materialien
wie folgt klassifiziert:
-
Die
obigen Beispiele (Beispiele Nr. 1 und 2) zeigten, daß die Verwendung
von nur einer Polypeptidmischung, wie bei Klein und/oder Gilchrist
et al. angegeben, bei einer Peritonealdialyse nicht klinisch annehmbar ist.
-
Um
für die
Polypeptidzusammensetzung von Klein ein Absorptionsäquivalent
einer 2,5 % Dextroselösung
zu erhalten, benötigt
man mindestens eine 5,5 % Polypeptidlösung. Beispiel Nr. 1 zeigt
jedoch, daß die Absorption
des Polypeptids mindestens 50 bis 60 % ist. Wenn Polypeptide, bei
einer mindestens 5 % Konzentration in einer Dialyselösung, bei
jedem Austausch verwendet werden, würde der Patient mindestens
200 g Aminosäuren
pro Tag erhalten. Es wurde gefunden, daß die Peritonealabsorption
von mehr als 40 g Aminosäuren
pro 24 Stunden bei Dialysepatienten Urämie hervorruft.
-
Aufgrund
der Absorptionscharakteristika der Polypeptide wurde deshalb festgestellt,
daß vorzugsweise
nur eine Polypeptidlösung
mit einer Konzentration von 1 bis 3 %, wie bei Klein, verwendet
werden sollte. Bei einer solchen Konzentration stellen die Polypeptide
jedoch kein ausreichendes osmotisches Mittel dar. Es wurde gefunden,
daß es
zur Vermeidung von Urämieproblemen
erforderlich ist, den Anteil an Peptiden mit niedrigem Molekulargewicht
zur regulieren.
-
Beispiel
Nr. 2 zeigt, daß bei
den Polypeptiden von Klein ein Potential auf Immunogenität besteht.
Das Problem entstammt der Tatsache, daß ein zu großer Anteil
von Peptiden bei Klein ein Molekulargewicht von über 1200 besitzen.
-
Erfindungsgemäß werden
die Polypeptide deshalb in einer Konzentration von 0,25 bis 4 zusammen mit
einem osmotischen Mittel verwendet, wie z.B. Dextrose, das in einer
Konzentration von 0,5 bis 4 verwendet wird. Die Polypeptide besitzen
ein mittleres Molekulargewicht von 400 bis 900 Dalton. Es wurde
gefunden, daß nicht
mehr als 0,10 % der Polypeptide ein Molekulargewicht von mehr als
1200 aufweisen sollten. Dies mini-miert das Risiko einer Immunantwort.
Zusätzlich
sollten nicht mehr als 25 % der Polypeptide ein Molekulargewicht
von weniger als 400 aufweisen. Dies verhindert Urämieprobleme,
die mit der von Klein vorgeschlagenen Lösung auftreten.
-
Es
ist festzustellen, daß Peptide
mit niedrigerem Molekulargewicht leicht absorbiert werden. Bei einer 1
%-igen Polypeptidlösung
werden, wenn die Lösung
mehr als 25 % Polypeptide mit einem Molekulargewicht von weniger
als 400 enthält,
mehr als 40 g Aminosäure
vom Patienten absorbiert, was eine Urämie hervorruft. Die erfindungs-gemäßen Polypeptide
sind deshalb auf solche begrenzt, die 25 % oder weniger mit einem
Molekulargewicht von weniger als 400 enthalten.
-
Die
Polypeptide können
allein oder in Kombination mit anderen Aminosäuren als Nahrungsergänzung in
einer Dialyselösung
verwendet werden, um die Protein-Mangelernährung zu
korrigieren.
-
In
einer Ausführungsform
umfassen die erfindungsgemäß verwendeten
Polypeptide das folgende Aminosäureprofil Aminosäurezusammensetzung
| ASX | 10,3 |
| GLX | 20,3 |
| SER | 4,5 |
| GLY | 2,3 |
| HIS | 2,4 |
| ARG | 2,3 |
| THR | 5,7 |
| ALA | 6,4 |
| PRO | 5,8 |
| TYR | 3,7 |
| VAL | 4,6 |
| MET | 2,3 |
| ILE | 4,7 |
| LEU | 11,7 |
| PHE | 3,4 |
| LYS | 9,7 |
-
Zu
dieser Mischung werden 50 bis 150 mg Valin und 15 bis 30 mg Tryptophan
pro Gramm Peptide zugegeben. Diese Zusammensetzung stellt für den Patienten
eine verbesserte Nährstoffzufuhr
dar.
-
Um
eine ausgewogene Nährlösung bereitzustellen,
beträgt
das Verhältnis
von Polypeptiden zu Dextrose in der Lösung vorzugsweise 0,3 bis 2
Gew.-%.
-
Die
Dialyselösung
sollte z.B., ohne darauf beschränkt
zu sein, zusätzlich
zu den Polypeptiden und Dextrose folgende Komponenten enthalten:
| Schwermetalle
insgesamt | < 5 ppm |
| Aluminium | < 500 ppb |
-
Im
Hinblick auf die verwendeten Peptide sollten sie enthalten:
| Natrium | < 50 mg/g |
| Chlorid | < 10 mg/g |
| Kalium | < 0,2 mg/g |
| Magnesium | < 1 mg/g |
| Calcium | < 1 mg/g |
| Phosphor | < 1 mg/g |
| Lactose | < 5 mg/g |
-
Die
Polypeptid-Dialyselösung
kann in einem einzigen Beutel oder in zwei getrennten Behältern formuliert
sein. In einer Ausführungsform
können
die Polypeptide in einem einzigen Beutel mit Glycerin als zusätzliches
osmotisches Mittel kombiniert sein.
-
In
einer Ausführungsform
gibt die vorliegende Erfindung eine Peritonealdialyselösung an,
die in zwei getrennten Behältern
aufbewahrt und vor der Verwendung gemischt wird. Diese Behälter können zwei
getrennte Behälter
sein, oder sie können
zwei Kammern eines einzigen Beutels darstellen.
-
Die
in getrennten Kammern aufbewahrte Zusammensetzung kann beispielsweise,
ohne darauf beschränkt
zu sein, die folgende sein:
-
Vorzugsweise
ist in Kammer 1 nur Dextrose enthalten. In einer Ausführungsform
ist in Kammer 1 zusammen mit Dextrose Lactat enthalten.
-
Der
Inhalt der zwei Kammern wird vor der Infusion in die Peritonealhöhle des
Patienten gemischt. Die vereinigte Lösung hat die folgende Zusammensetzung:
-
Wie
vorstehend angegeben, können
erfindungsgemäß auch synthetische
Peptide verwendet werden. Mit synthetischen Peptiden werden im Vergleich
zu den durch Hydrolyse von Proteinen erhaltenen Peptiden besser
definierte Eigenschaften erzielt, und sie enthalten weniger Verunreinigungen.
Die synthetischen Peptide sollten eine Länge von 4 bis etwa 10 Aminosäuren aufweisen.
-
Die
Lösung
kann für
eine intraperitoneale Wirkstoffverabreichung verwendet werden. Aufgrund
der Größe der Peptide
ist es möglich,
die Flüssigkeit
im Peritoneum zu halten und so die Probleme einer zu raschen Absorption
zu vermeiden, die bei Salzlösungen
und Dextroselösungen
auftreten.
