JP4882054B2 - 腹膜透析液およびその調製法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腎腹膜機能不全疾患の治療に用いられる腹膜透析液に関する。更に詳しくは、上記透析液に添加されるグルコース等の糖類浸透圧剤による蛋白架橋結合を抑制した腹膜透析液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
腎不全疾患の患者に対する有効な治療法の一つとして腹膜透析法がある。腹膜透析法においては、腎不全患者の腹腔内へカテーテルを留置し、これを通じ透析液バッグより腹膜透析液を腹腔内へ注入し、一定時間貯留した後、同カテーテルを通じ体外へ排出する操作を一日数回繰り返す。
【０００３】
この腹膜透析法は人工膜による血液透析法とは異なり、患者自身の生体膜である腹膜を通して、常時連続的に血液浄化ができるので、血液透析法よりも生理的にすぐれ、患者の社会活動も容易であるという利点があり、広く用いられている。
【０００４】
しかし、腹膜透析法においては、健常者が尿として排出している血液中の過剰な水分を血液透析法のように、体外血液循環回路と半透膜を介した膜外部との間に圧力差を与える方法で除去することができない。そこで腹膜透析法においては腹腔内に注入する透析液に浸透圧剤を加えて、透析液の浸透圧を血液の浸透圧よりも高くし、限外濾過により除水する方法を採用している。浸透圧を高める手段として、電解質塩濃度を増加することはできないため、浸透圧剤として、これまで専らグルコースが用いられてきた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これまでグルコースは、生理的に最も安全で、体内に吸収されても代謝的に問題ないとされていた。しかしグルコースを含有する透析液を用いて、腹膜透析を長期間 継続していると、グルコースが大量体内吸収され、体内のアミノ酸、ペプチド、蛋白と反応して後述するＡＧＥ化合物を生成し、腹膜組織内のコラーゲン合成を進行させ、更にこのコラーゲン等の蛋白分子間に架橋結合を起こし、腹膜の硬化・肥厚化を進行させ、体内の余剰水分を除去することが困難となり、腹膜透析を中止せざるを得なくなることが判明した。
【０００６】
グルコースによる蛋白分子間の架橋結合のメカニズムは下記のごとき反応によるものと推定される。
グルコース等、カルボニル基を有する糖類(I)は、アミノ酸、ペプチド、蛋白質等(II)と反応し、式(1)のごとく、シッフベース(III)、アマドリ化合物(IV)の中間体を経て、アドバンスト グライケーション プロダクツ(Advanced Glycation End Products:以下ＡＧＥと呼ぶ)と呼ばれる反応性の強い化合物となり、これが蛋白分子間を架橋する結合を起こす。
【０００７】
【化１】

【０００８】
また透析液の使用に当たっては、高温高圧による滅菌処理が行なわれるが、この滅菌処理の際にグルコースが一部変性し、下記のごとき各種グルコース変性物(Glucose Degradation Products：以下ＧＤＰと呼ぶ)が生成する。
グリオキザール（Glyoxal）
メチルグリオキザール（Methylglyoxal）
３−デオキシグルコソーン(3-Deoxyglucosone)
【０００９】
上記グルコース変性物は糖類に比べて更にＡＧＥ化反応性の強い物質であり、透析液中にこのようなグルコース変性物が含まれていると、グルコース単独の場合の数十倍から数千倍の速度で架橋結合が進行する。
【００１０】
これらのＧＤＰあるいは糖類自体のカルボニル基と蛋白質との反応で生成したＡＧＥ化合物が蛋白質構成成分のリジンやアルギニン等のアミノ基と結合して架橋した蛋白質同士の架橋物の例を下記式(2)に示す。
【化２】

【００１１】
この問題を解決するための一つの方法として、透析液の滅菌処理工程の改善によりＧＤＰ含有量を減少させる方法も提案されているが、ＧＤＰの生成を完全に抑制することはできず、またグルコース自身の反応による蛋白質の架橋反応も無視できないので、グルコースを浸透圧剤として用いる腹膜透析法においては、架橋反応を抑制する有効な方法が必要である。
【００１２】
また本発明の発明者は、浸透圧剤として、腹膜透析排液中に溶出した患者自身の血漿蛋白を回収・濃縮し、これをグルコースの全部または一部分と代替して浸透圧剤として使用する方法を提案した(特願平８−１５０９３０号、特願平９―３０２３８８号)。しかしこの方法においても、グルコースを一部使用する場合には同様に蛋白の架橋結合の問題が生ずる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者らは、グルコースおよびグルコース変性物による蛋白質の架橋結合反応が上記メカニズムにより進行することから、この反応を阻害する化合物を添加することにより架橋反応を抑制できると考え、そのための各種添加剤を探索した結果、架橋反応を抑制する多数の化合物を見出し、特に還元性を有する硫黄の酸素酸塩が有効であることを見出した。
【００１４】
また一旦架橋結合が生成した蛋白に対しても、その架橋結合を解離する効果を示す化合物を見出した。
【００１５】
即ち本発明は電解質塩および糖類浸透圧剤を溶解した水溶液に、蛋白架橋結合抑制剤として、還元性を有する硫黄の酸素酸塩を添加した腹膜透析液である。また本発明は、上記蛋白架橋結合抑制剤を分解させることなく滅菌処理した腹膜透析液の調製方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の腹膜透析液の浸透圧剤としては糖類が用いられる。糖類としてはグルコース、マンノース等の単糖類、蔗糖、果糖等の二糖類、あるいはオリゴマー、およびデキストラン、デキストリン等のポリマーを挙げる事が出来る。またこの透析液は糖類以外にアミノ酸、ペプチド,蛋白質などを含有していてもよい。
【００１７】
電解質塩は塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、乳酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム等の混合物で、血清中の組成,濃度に近いものが望ましく、患者が併発している疾患のため薬剤を服用していることにより、血中カルシウムやマグネシウム濃度が正常値より逸脱している場合には透析液中のこれらの濃度を加減したものを使用する事が好ましい。
【００１８】
本発明で電解質塩および糖類浸透圧剤を溶解した水溶液に添加される蛋白架橋結合抑制剤は、ＡＧＥ化反応のいずれかの段階で阻止し得るもので、生理的に無害なものが使用できる。また蛋白架橋結合解離剤は蛋白架橋結合を生理的な環境で解離し、その生成物が無害なものであれば使用できる。
【００１９】
結合抑制剤及び蛋白架橋結合解離剤として還元性を有する硫黄の酸素酸塩が有効である。
【００２０】
還元剤としては、酸化還元電位が低いものが有効であり、特に生理食塩水の酸化還元電位（＋160mVから＋180mV）より低い電位を有する還元剤が有効である。
【００２１】
還元性を有する硫黄の酸素酸塩としては、チオ硫酸または亜二チオン酸のナトリウム塩またはカリウム塩が用いられる。
【００２２】
これら蛋白架橋結合抑制剤の添加量は抑制剤の種類によっても異なるが、糖類に対し.０．１〜２００重量％、好ましくは１〜１００重量％添加するのが好ましい。添加量が少ないと架橋結合抑制効果が不充分であり、また多過ぎると溶解性が不安定となるので好ましくない。
【００２３】
また糖類浸透圧剤の濃度は、浸透圧（mOsm/l）の単位で表すと、電解質塩溶液にプラス ５−３００ mOsm/lの範囲が好ましい。糖類浸透圧剤の量が少ないと除水が不十分となり、また多過ぎると糖尿病症状の悪化や多くの副作用を惹起する。
【００２４】
また透析液には浸透圧剤として糖類浸透圧剤の他に膠質浸透圧剤を含有することができる。膠質浸透圧剤としては高分子量物質で、その溶液が認知し得る浸透圧を示す化合物が用いられ、代表的なものとしてアルブミン、グロブリン等が用いられる。これらのものは 試薬または血漿分画製剤として市販されているものに限定されず、患者自身の腹膜透析排液から回収した蛋白成分混合物も用いる事が出来る。この方法としては先に発明者が提案した特願平８−１５０９３０号、特願平９―３０２３８８号に記載されているように、体外に排出された回収腹膜透析液を、半透膜を用いて濃縮し、ついでこれに水または電解質溶液を添加して希釈し、この工程を繰り返して精製する方法、または濃縮液に酸を加え、その後半透膜を介し水透析により脱酸処理法で蛋白質の等電点析出を行い、上澄液と分離し新しい透析液に再溶解する方法で、これを膠質浸透圧剤として利用することができる。また膠質浸透圧剤を新たに添加することもできる。糖類浸透圧剤の一部を非糖類膠質浸透圧剤に置き換えることにより糖類浸透圧剤の使用量を減らすことができ、これによって糖類の存在に由来する蛋白架橋結合を抑えることができる。膠質浸透圧剤を含む浸透圧剤を用いる場合、膠質浸透圧剤の濃度は０．１〜３０g／ｄｌの範囲が好ましい。
【００２５】
本発明の腹膜透析液は、電解質塩および糖類浸透圧剤を溶解した水溶液に蛋白架橋結合抑制剤または／及び蛋白架橋結合解離剤を添加混合して得られるが、腹膜透析液は滅菌処理する必要があり、滅菌処理は通常１１０℃以上の高温で行ない、且つグルコースの変性を防止するため、ｐＨを5.0〜5.8程度にまで下げている。架橋結合抑制剤を添加した後、このような条件下で滅菌処理すると、抑制剤や解離剤の中には分解あるいは変性を受けやすい化合物があるので、抑制剤を添加する前に別に滅菌し、使用前に抑制剤を添加して使用する。また高温で安定性の低い化合物の場合は、滅菌は高圧高温滅菌を行なわず、ナノフイルター等の半透膜を用いた濾過滅菌をすることが望ましい。
【００２６】
オートクレーブで高温加熱滅菌時、重亜硫酸塩、亜硫酸塩、硫化塩、水硫化塩等、高温で安定な還元剤を、グルコース等の還元性末端基を有する糖と共に滅菌すると、グルコースの変性反応そのものを抑制することができる。これは変性物が生成してから抑制剤を添加混合するよりも効率が良く、この方法によって透析液中のグルコース変性物含有濃度を検出限界以下に維持できる。
【００２７】
【実施例】
以下実施例により、本発明の効果を具体的に説明する。なお実施例において蛋白架橋結合の度合の判定は、AGE化蛋白の架橋結合により蛍光を発する現象を利用し、蛍光強度の測定により行なった。(参照文献：Lee K.W. et al"A systematic approach to evaluate the modication of lens protein by glycation-induced crosslinking" Biochim.Biophys Acta:1453(1)141-151 (Jan.6,1999))
【００２８】
（蛍光値測定による蛋白架橋結合抑制効果の測定）
［比較例１］
蛋白架橋結合に対する抑制効果を鋭敏に検知するため、ＡＧＥ化促進作用がグルコースに比較し著しく大きいグルコース変性物であるメチルグリオキサールをモデル化合物として用い、これを２０mM／l濃度で、ヒトアルブミンを５０mg／ｍl含む燐酸緩衝液に溶解し蛋白架橋結合抑制剤を添加せず、３７℃で２週間インキュベートした。これを日本分光社製蛍光強度計を用い、励起光波長３７０ｎｍ、測定波長４４０ｎｍでアルブミン架橋結合体が発する蛍光値を測定し、インキュベート前の蛍光値に比し増加した値を、抑制剤を含まないコントロール例(比較例１)を１００とした相対値で表わした。結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
[実施例１、比較例２]
コラーゲンIV型と共に、メチルグリオキサールとチオ硫酸ナトリウム(Na ₂ S ₂ O ₃ )及び亜二チオン酸ナトリウム(Na ₂ S ₂ O ₄ )を燐酸緩衝液に溶解し7日間37℃でインキュベートした。蛍光強度の増加を、メチルグリオキサール単独添加の場合(比較例１)を１００とした相対値で表した。結果を各抑制剤の酸化還元電位と共に表２に示す。
【００３１】
【表２】

【００３２】
表２に記載の化合物はいずれも還元剤として知られており、酸化還元電位も蒸留水や生理食塩水の+160mVから+180mVの電位と比較すると、かなり低い水準を示し、酸化還元電位が生理食塩水の酸化還元電位よりも低い還元剤が本発明の腹膜透析液の蛋白架橋結合抑制剤として有効であることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、腹膜透析に架橋反応抑制剤として、チオ硫酸または亜二チオン酸のナトリウムまたはカリウム塩を添加することにより、腹膜透析液の浸透圧剤であるグルコース等の糖類およびグルコース変性物による蛋白質の架橋反応を抑制し、また一旦形成された架橋結合を解離することができるので、腹膜硬化症を起こすことなく腹膜透析治療を長期間に亘り行なうことができる。

Claims (4)

1. 電解質塩および糖類浸透圧剤を溶解した水溶液に蛋白架橋結合抑制剤としてチオ硫酸または亜二チオン酸のナトリウムまたはカリウム塩を添加した腹膜透析液。
2. 浸透圧剤として膠質浸透圧剤を含有する請求項１に記載の腹膜透析液。
3. 抑制剤の添加に先だって腹膜透析液を高圧・高温下で滅菌処理した後、蛋白架橋結合抑制剤を別個に滅菌した後、添加することを特徴とする請求項1または２に記載の腹膜透析液の調製方法。
4. 糖類浸透圧剤を含む溶液と蛋白架橋結合抑制剤を高圧高温下で滅菌し、別に滅菌した電解質塩と混合する事を特徴とする請求項1〜３の何れかに記載の腹膜透析液の調製方法。