KR100642731B1 - 의료용 용액에서 삼투제로서 l-카르니틴 및 그의알카노일 유도체의 용도 - Google Patents
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Abstract
의료용, 특히 복막 투석용 용액의 제조에서 삼투제로서의, 임의로 약학적으로 허용 가능한 염 형태의 L-카르니틴 및 그의 알카노일 유도체들의 용도를 개시한다.
의료용 용액, 삼투제, L-카르니틴, 알카노일 유도체
Description
본 발명은 의료용, 특히 복막 투석용 용액에서 삼투제로서, 임의로 약학적으로 허용 가능한 염 형태의 L-카르니틴 및 그의 알카노일 유도체의 용도에 관한 것이다.
말기 신 질환(또는 ESRD)을 앓고 있는 환자들은 투석 요법을 행하거나 또는 신장 이식을 받아야 한다. 상기 두 치료학적 중재는 환자의 삶의 질의 관점과 사회적 비용 면 모두에서 요구가 매우 지나치다. 투석 요법에 대해서 예를 들어 문헌[Pastan S. and Bailey J. in the New England Journal of Medicine, 14 May 1998, pp. 1428-1436](본 발명에 참고로 인용되어 있다)을 참조하시오.
투석 요법은 2 가지 유형의 치료, 즉 복막 투석과 혈액 투석을 포함한다. 상기 2 가지 투석 유형들간에는 큰 차이가 있는데, 예를 들어 혈액 투석의 경우에 치료비용, 값비싼 장비의 후원 부서 및 유자격 의료진, 및 환자의 삶의 질에 있어 서 차이가 있다. 한편으로 복막 투석은, 환자 자신이 자가-치료 형태로 다룰 수 있는 실행 편이성으로 인해 보다 유리하다. 일례로, 이탈리아에서는 투석 환자의 15%가 복막 투석을 이용하며, 이는 미국(16%)과 실질적으로 동일한 반면, 캐나다(38%)와 영국(52%)에서는 복막 투석 환자율이 보다 높고, 멕시코에서는 90% 정도까지 증가한다. 이러한 차이의 근거는 또한, 모든 국가 보건 체제가 부담할 준비가 되어 있지 않은 혈액 투석 비용에 비해 상기 복막 투석 비용이 보다 저렴한데 있다. 그러나, 우리는 복막 투석이 투석기간을 개인이 정상적으로 활동하면서 어느 정도 자발적인 척도로 계획할 수 있기 때문에 덜 구속적인 생활 방식을 유지하게 해준다는 점을 간과해서는 안 된다. 또한, 자동화된 장치가 밤 시간 중의 투석을 허용한다.
상기에도 불구하고, 상기 2 가지 투석 유형간의 선택은 자유롭지 못하다. 예를 들어, 복막 투석은 혈액 투석기간에 수반되는 혈류 및/또는 동맥 혈압의 변경을 지탱할 수 없는 심부전 또는 불안정형 협심증 환자에 대해 사용이 지시된다(상기 참고 문헌 참조).
복막 투석으로 시작하여, 혈액 투석을 통해 진행하고, 최종적으로 신장 이식이 필요한 단계에 이르는 ESRD 환자의 치료 과정을 가정할 수 있다.
복막 투석은 단점 및 원치 않는 부작용들이 없지 않다. 이들 결점은, 관련이 있다하더라도, 2 개의 별개의 범주, 즉 임상적 역효과와 기술적인 문제에서 발생할 수 있다. 본 발명의 목적은 이러한 단점과 역효과를 개선시키는 것이다.
복막 투여 기의 전형적인 실행에서, 플라스틱 카테테르를 복강에 삽입하고 피하 조직에 고정시킨다. 투석 용액은 생리적인 양의 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 혼화성 생리 완충액, 및 상기 용액을 혈장에 비해 고 오스몰로 만드는 성질을 갖는 무독성 삼투제를 함유한다. 상기 용액을 상기 카테테르를 통해 상기 복강 내로 주입하고, 여기에서 상기 용액은 수 시간 동안 머무른다. 이 시기 동안, 상기 복막 막은 새로운 유체와 교체되도록 하는 방식으로 확산에 의해 용질을 교환한다. 신 기능이 처음 투석 몇 년 내에 감소되는 경우, 상기 교환되는 투석 유체의 용량은 머지 않아 증가한다.
복막염은 가장 빈번히 일어나는 심각한 합병증이다. 다른 유형의 합병증들로는 아미노산 및 알부민의 손실, 투석 용액의 부적합성, 복강의 부피 영향, 대사적 결과, 소화관에 영향을 미치는 증상들, 식욕 감소 등이 있다(C.M. Mion, R. and Gokal and N.P. Mallick, Lancet, 1999; 353; 823-28).
복막 투석 분야에서 가장 긴급한 문제점들 중 하나는 적합한 삼투제의 선택이다.
복막 투석에 이상적인 용액의 필요조건은 하기와 같다:
-영양 요구물을 공급하고 불리한 대사 영향들은 피하며;
-어쨌든 무독성이어야 하는 삼투제의 최소 흡수를 보장하고;
-산독증을 억제하고 생리적 pH를 가질 수 있으며;
-비 발열성, 금속 및 합성 물질 잔사의 부재와 같은 기술적으로 관련된 고려사항들 이외에, 또한 세균 및 진균 생육을 억제시키고, 면역 방어를 손상시키지 않 아야 하며, 복막 막에 대해 불활성이어야 한다.
전형적인 복막 투석 용액은 삼투제로서 다양한 농도의 글루코스, 및 다양한 양의 락테이트(일부 환자에 대한 내성 문제로 인해 아세테이트를 대신한다), 나트륨, 칼륨 및 칼슘을 함유한다. 상기 용액의 살균 및 안정화 문제를 해결하고자 완충 시스템이 또한 연구되었다.
살균 관점에서, 이는 중요한 기술적 문제이며; 실제로, 의료용 용액 분야에 흔히 사용되는 가열 살균은 글루코스의 분해를 일으켜, 결과적으로 2 차적인 독성 유도체, 예를 들어 알데히드 및 5-하이드록시-메틸푸르푸랄을 생성시킨다. 글루코스(또한 덱스트로즈로도 나타냄)를 함유하는 상기 용액의 전통적인 가열 살균은 상기 글루코스의 카라멜화를 피하기 위해서 정확하게 pH 5.0 내지 5.5에서 수행된다. 상기 산성 pH는 상기 용액을 사용하는 환자에게 추가의 문제점들, 예를 들어 복부 통증 및 복막 막의 경화(용질 제거의 감소를 수반한다)(Schmidt et al., Arch. Int. Med., 141; 1265-1266, 1981)를 발생시킨다.
본 발명의 목적은 또한 복막 투석용 용액에서 삼투제로서의 글루코스의 사용과 관련된 복잡한 문제에 대한 해답을 제공하는 것이다.
글루코스는 그의 시장에서의 큰 입수 가능성과 저렴한 비용으로 인해 광범위하게 사용된다. 상기는 비교적 안전한 물질이나, 고 농도의 사용 및 신속한 흡수는 짧은 한외여과 시간과 대사 합병증, 예를 들어 고인슐린혈증, 고지혈증, 및 체중 증가를 유발시킨다. 또한, 높은 오스몰과 낮은 pH는 중피와 대식세포를 손상시킬 수 있다. 더욱 또한, 간질 단백질의 잠재적인 글리코실화는 복막을 추가로 손상시킨다. 또한 말초 혈액 호중구에서의 식작용, 살균 활성 및 LTB4 합성의 억제가 보고되어 있다. 적용 시간이 6 시간 정도로 길 수 있는 지속적인 외래 복막 투석(CAPD)에서, 상기 글루코스 농도는 한외여과 능을 유지할 수 있도록 매우 높다. 복막 투석 용액의 생체 적합성에 대해 문헌[C.J. Holmes in Peritoneal Dialysis International, Vol. 13, pp. 88-94]을 참조하시오.
복막 투석에서 삼투제로서 글루코스를 사용하여 발생한 문제점들을 극복하기 위해서, 상기 시점의 기술적 수준은 당해 분야의 전문가들을 하기 2 가지 유형의 분명한 해법으로 관심을 기울이게 하였다:
1) 한외여과를 최소의 대사 영향으로, 그러나, 상기 한외여과의 프로파일은 변경시키지 않으면서 유지시킬 수 있는, 저 분자량 삼투제의 사용;
2) 2 개의 인자 모두에 대한 작용의 시도로 고 분자량 삼투제의 사용.
제안된 다양한 저 분자량 삼투제들 중에서, 지금까지는 단지 글리세롤과, 아미노산들의 혼합물만이 어느 정도의 임상적 관심을 갖는 것으로 나타났다. 예를 들어, 이탈리아에서는 1.1% 멀티-아미노산 용액이 박스터(Baxter) 사에 의해 상표명 뉴트리니얼(Nutrineal)(등록상표) PD2 및 PD4로 시판되고 있다.
글루코스에 대해 제안된 상기 대체물은 문제가 없는 것이 아니다; 즉 다른 당류들은 대사적 영향을 갖는다. 예를 들어 프럭토즈는 고트리글리세라이드혈증과 고오스몰혈증, 솔비톨은 고오스몰혈증과 축적, 자일리톨은 젖산 산독증과 고오스몰혈증을 발생시키고; 글리세롤은 널리 허용되나, 그의 한외여과 능은 단기 지 속적이며, 또한 고오스몰혈증을 일으키며 동시에 대식세포에 대한 부작용도 또한 보고되었다(de Fijter CWH et al., Advances in Continuous Ambulatorial Peritoneal Dialysis, Toronto, Peritoneal Dialysis Publication, 1991, 154-7). 아미노산은 영양부족 환자에게는 유용하지만 산독증을 일으키고 질소 부하를 증가시키며, 이는 요독증 환자에게는 금기가 된다. 다른 한편으로, 고 분자량 삼투제는 일련의 자체적인 단점들 전체를 제공한다. 예를 들어 펩티드의 경우에 가능한 면역원성, 덱스트란(MW 60-200 kDa)의 경우에 흡수, 복막 내 출혈(래트에서 입증됨) 및 한외여과, 다중음이온 및 양이온(MW 40-90 kDa)의 경우에 심혈관 불안정성, 복막 손상 및 출혈, 젤라틴(MW 20-390 kDa)의 경우에 연장된 반감기, 면역원성, 알레르기 발현성 및 높은 용액 점도, 및 글루코스 중합체의 경우에 말토오즈 정체를 제공한다.
불행하게도, 복막 투석 용액에 대한 역효과들은 선택된 삼투제뿐만 아니라 상기 용액의 다른 성분들로부터도 유래한다. 예를 들어 락테이트는 살균을 실시하는데 필요한 낮은 pH의 상기 용액과 배합 시 말초 및 복막 백혈구의 다양한 작용 활성을 억제하며 단핵 세포에 의한 IL-6 및 TNFα의 생산을 억제한다.
삼투제에 대해서, 고칼(Gokal)은 1990년에 글루코스를 대체할 수 있는 삼투제는 없다고 결론지었다(Coles GA, Davies M, Williams JD(eds): CAPD: Host Defense, Nutrition and Ultrafiltration. Contrib. Nephrol., Basel, Karger, 1990, vol. 85, pp. 126-133).
"이상적인" 용액의 필수 요건을 만족시키거나 또는 적어도 이에 가까운 글루 코스 대체 삼투제를 찾고자 막대한 노력이 수행중이다. 다수의 특허 문헌들 중에서 우리는 테루모 코포레이션(Terumo Corp.)의 이름으로 출원된 특허 JP 11071286을 인용할 것인데, 상기 특허 출원에는 삼투제가 1:0.05 내지 5의 몰 비의 글루코스와 말토오즈의 혼합물로, 삼투압이 pH 6.0 내지 7.5에서 280 내지 600 mOsm/㎏이며 향상된 수 제거 특성을 갖고 글루코스 흡수가 감소된 용액이 개시되어 있다. 지나치게 살찐 당뇨 환자들을 위해서, 상기 회사는 N-아세틸아민산(L-아미노산), N-아세틸-D-글루코스아민, 글루쿠론산 및/또는 아스코르브산으로 이루어진 복합 삼투제(특허 JP 11071273)를 공급하고 있다. 당류와 6가 지환족 알콜, 헥사노산 및 당산과의 혼합물이 박스터 인터내셔날 인코포레이티드(Baxter Int. Inc.)의 이름으로 출원된 특허 JP 11049671에 개시되어 있다. 앨리드 쎄라퓨틱스 리미티드(Allied Therapeutics Ltd.)에 의해 출원된 국제 출원 WO 9901144에는 합성 수소화된 디 및 트리사카라이드가 개시되어 있다. 트레비노(Trevino)에 의해 출원된 특허 MX 9601855에서는 덱스트란 60을 사용한다. 다시 박스터는 특허 JP 10094598에서 3 내지 12 개의 잔기를 함유하는 비 환원 올리고사카라이드 또는 폴리사카라이드를 제안하였다. 비페 메디탈(Bieffe Medital) SpA에 의해 출원된 특허 출원 WO 9801141에는 항응고 또는 출혈 활성이 없는 글리코스아미노글리칸의 용도가 개시되어 있다. 박스터 인터내셔날 인코포레이티드의 이름으로 출원된 미국 특허 제 5629025, 5589197 및 5631025에는 나트륨 함량이 적은 복막 투석 용액이 개시되어 있으며, 이에 대해서 하나 이상의 아미노산 또는 폴리펩티드, 또는 폴리글루코스를 함유하는 물질이 삼투제로서 고려되고 있다. 미주리 대학은 글루코스를 부분적으로 또는 전적으로 대체하는 삼투제로서 화학적으로 가교결합된 젤라틴을 공급한다(미국 특허 제 4604379 호). 전분 가수분해산물이 로퀘트 프레리스(Roquette Freres)의 이름으로 출원된 미국 특허 제 5837060 호에 개시되어 있다. 모리시타 루쎌(Morishita Roussel) KK와 아지노모토 캄파니 인코포레이티드(Ajinomoto Co. Inc.)에 의해 출원된 특허 JP 7323084에는 글루코스를 대체하는 중성 용액 제조용 트레할로즈의 용도가 개시되어 있다. 또한 미국 특허 제 4761237 호를 참조하시오.
본 발명에서 언급되는 저 분자량 삼투제에 대해 보다 상세히 검토 시, 이 시점에서의 기술적 수준은 영양부족 환자의 영양 보충의 관점에서 유리한 아미노산 또는 단쇄 펩티드의 용도에 관한 교시를 제공한다. 박스터 인터내셔날 인코포레이티드는 그의 미국 특허 제 5776503 호에서 대단히 복잡하지만, 매우 고가의 비용에도 불구하고 제안된 많은 대체물들을 여전히 능가하는 아미노산들의 혼합물을 공급한다. 길테크 리미티드(Giltech Limited)의 이름으로 출원된 미국 특허 제 5780438 호에는 삼투제가 카제인 또는 유장 단백질의 단백질분해로부터 수득되는 펩티드 혼합물로 이루어진 안정한 용액이 개시되어 있다. 리써치 코포레이션 테크놀로지스(Research Corporation Technologies)의 이름으로 출원된 미국 특허 제 5869444 호에 글루코스 대체물을 광범위하게 논의하고 있으며, 당해 분야의 전문가들을 아미노산 성질을 갖는 저 분자량 삼투제로 관심을 기울이게 한다. 그러나, 상기의 발명자들은 앞서 언급된 영양적 이점은 인정하지만, 고 비용 및 증가된 혈중 질소 부하의 단점을 강조한다. 따라서, 상기 인용된 특허에서, 상기 발명자들은 투석의 기능적 측면과 영양적 측면 모두가 이로운 고 품질 단백질, 예를 들어 유장의 효소적 가수분해로부터 유도된 올리고펩티드(300 내지 2000 Da)의 사용을 제안한다. 그러나, 상기 특허는 고 분자량 성분들, 잠재적인 항원 또는 알레르겐의 위험성을 피하기 위해서, 매우 철저하고 조심스럽게 통제되는 가수분해 및 분리 공정의 필요성을 인식하고 있다. 언급된 단백질 공급원들 중에는 오늘날 프리온 오염(BSE, 스크라피), 카제인을 제외한 유 단백질 및 기타의 것들에 대한 문제로 인해 그 사용이 미심쩍은 콜라겐이 있다. 상기 발명자들은 설명 중에 가수분해 공정의 질을 보증함에 있어서 일련의 어려움을 인정한다.
복막 투석에 대한 다른 태양들과 관련하여, DE 19748290, WO 991762, JP 10330270, WO 9852599, WO 9850060, CA 2219822, WO 9917762 및 US 5827820을 인용한다.
상기 인용된 모든 문헌들은 내용 전체가 본 발명에 참고로 인용된다.
발명의 요약
놀랍게도, L-카르니틴, 또는 한편으로 그의 저급 알카노일 유도체들 중 하나, 또는 L-카르니틴과 그의 저급 알카노일 유도체와의 조합이 복막 투석 용액의 제조에서 삼투제로서, 및 일반적으로 의료용 용액에 대한 삼투제로서 유용함을 발견하였다.
본 발명의 하나의 주제는 의료용 용액, 특히 복막 투석 용액의 제조에서 삼투제로서, 임의로 약학적으로 허용 가능한 염 형태의, L-카르니틴 및 그의 저급 알 카노일 유도체의 용도이며, 이때 저급 알카노일 유도체가 의미하는 것은 탄소수 2 내지 8의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 아실 잔기이다. 본 발명의 또 다른 주제는 상기 삼투제가, 임의로 서로 배합되거나 또는 하나 이상의 다른 공지된 삼투제와 배합된 상기 정의된 바와 같은 L-카르니틴 또는 그의 알카노일 유도체들 중 하나임을 특징으로 하는 의료용 용액이다.
L-카르니틴 및 그의 저급 알카노일 유도체는 다양한 치료학적 용도를 갖는 것으로 공지되어 있다. 특히, 본 출원인의 이름으로 출원된 미국 특허 제 4327167 호에는 규칙적으로 투석중인 만성 요독증 환자의 치료 요법에서의 상기 정의된 바와 같은 알카노일 카르니틴의 용도가 개시되어 있다. 또한, 알카노일 카르니틴을 함유하는 혈액 투석용 폴리염수 용액이 개시되어 있다. 본 출원인의 이름으로 출원된 특허 EP 0793962에는 만성 폐쇄성 죽상경화증(간헐성 파행)의 선택적인 치료에 유용한 의약의 제조를 위한 프로피오닐 L-카르니틴의 용도가 개시되어 있다. 본 출원인의 이름으로 출원된 특허 IT 1155772에는 심근 무산소증, 허혈증, 부정맥 증후군 및 심부전의 요법에서 알카노일 L-카르니틴의 용도가 개시되어 있다. 본 출원인의 이름으로 출원된 미국 특허 제 4255449 호에는 이상 지방혈증의 치료에서 L-카르니틴의 용도가 개시되어 있다. 본 출원인의 이름으로 출원된 특허 출원 WO 9906039에는 이상 지방혈증의 치료를 위한, 폴리코사놀과 배합된 L-카르니틴 및 그의 알카노일 유도체의 용도가 개시되어 있다. 당뇨병, 특히 말초 신경병증의 부작용의 치료 및 예방을 위한 L-카르니틴 및 알카노일 유도체와 다른 유효 성분들, 예를 들어 감마-리놀레산(WO 9841113)과의 조합에 대한 다 수의 설명들이 존재한다.
미국 특허 제 4272549 호는 규칙적으로 혈액투석 치료중인 요독증 환자에서 투석 후 증후군에 대항하는 경구와 정맥 내 투여가 복합된 L-카르니틴의 특정 투여 섭생의 용도를 교시한다.
미국 특허 제 4237167 호는 규칙적으로 혈액투석 치료중인 요독증 환자에서 투석 후 증후군에 대항하는 경구와 정맥 내 투여가 복합된 아실 L-카르니틴의 특정 투여 섭생의 용도를 교시한다.
굽타(Gupta)의 이름으로 출원된 특허 출원 WO 9907419에는 엽산, 비타민 B6, 티아민, 비타민 B12 및 임의로 비타민 C 및/또는 카르니틴으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 유효량의 하나 이상의 비타민을 함유하는 투석용 조성물이 개시되어 있다. 상기 제제의 목적은 혈액 투석 또는 복막 투석 환자를 대상으로 비타민 손실을 보상하는 것이다. 상기 유효량은 상세한 설명에 나타나 있다. 유리 L-카르니틴의 경우에, 비타민 및 카르니틴 결핍증의 예방을 위해서 각 투석기간 중에 투석되는 환자에 대해 50 μ몰/ℓ 미만의 양이 명시되어 있다. 바람직한 농도 범위는 50 내지 300 μ몰/ℓ이다. 따라서, 상기 굽타에 의해 개시된 용액 중에 존재하는 L-카르니틴의 양은 L-카르니틴이 삼투제로서 작용하는데 필요한 양보다 적다.
상기 정의된 바와 같은 L-카르니틴 또는 그의 알카노일 유도체들 중 하나의 이점들은 복합적이다. L-카르니틴 또는 그의 알카노일 유도체들 중 하나에 의 한 글루코스의 대체는 상술한 부작용들을 제거한다. 더욱 또한, 카르니틴(본 발명에 정의된 바와 같은 L-카르니틴 또는 그의 알카노일 유도체를 의미한다)은 중탄산염 완충액과 혼화성이며, 따라서 생리적인 pH 이하, 예를 들어 글루코스 용액에 전형적인 pH 5.0 또는 5.5에서 상기 용액을 사용해야 하는 단점을 미연에 방지한다.
카르니틴, 특히 L-카르니틴, 아세틸 L-카르니틴 및 프로피오닐 L-카르니틴의 사용은 상기 카르니틴이 하기 개시되는 용량에서 역효과 없이 만족스럽게 허용되는 무독성 물질이므로 다른 공지된 삼투제에 비해 더욱 유리하다. 아미노산과 달리, 카르니틴은 단백질 대사에 관여하지 않으며, 따라서 요독증 환자의 질소 부하를 더욱 악화시키지 않는다. 고 분자량 삼투제와의 차이에 관해서, 이점은 즉각적인 것이다, 즉 카르니틴은 살아있는 유기체, 특히 인간을 포함한 포유동물 중에 존재하는 천연 물질이다. 이 때문에, 생체 이물질이 체내로 도입될 위험성이 배제된다.
더욱 또한, 삼투제로서의 카르니틴의 사용은 투석기간 중에 일어나는 카르니틴 손실을 보상하는데 필요한 L-카르니틴의 양을 투석 환자에게 제공한다. CAPD 중인 환자에서 카르니틴 수준에 대한 데이터에 대해서 문헌[Kidney Int. 1996 Jan; 49(1): 158-62; 및 Perit. Dial. Int. 1993; 13 Suppl 2]을 참조하시오.
본 발명의 적용에 대한 추가의 이점은 카르니틴이 삼투제로서 사용될 때 카르니틴 손실을 보상할 뿐만 아니라 신부전과 관련된 일련의 질병들, 예를 들어 상기 언급한 특허들에 개시된 질병들에서 고유의 치료 효과를 발휘할 수 있다는 것이 다.
이제 본 발명을 또한 실시예를 사용하여 상세히 개시할 것이다. 본 발명의 추가의 주제들은 이들 각각의 이점과 함께 본 발명이 속하는 분야의 전문가들에게 자명할 것이다.
저급 알카노일이 의미하는 것은 탄소수 2 내지 8, 바람직하게는 2 내지 6의 아실 그룹, 예를 들어 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 이소부티릴, 발레릴, 이소발레릴, 2-메틸-부티릴, 2,2-디메틸프로피오닐, 헥사노일, 헵타노일, 옥타노일 및 이들의 모든 가능한 이성체들이다.
본 발명은 카르니틴의 내염으로서의 용도를 고려한다. 경우에 따라, 이들의 약학적으로 허용 가능한 염들 중 하나를 사용할 수 있다. L-카르니틴 또는 알카노일 L-카르니틴 유도체의 약학적으로 허용가능한 염이 의미하는 것은 원치 않는 독성 또는 부작용을 생성시키지 않는 산과 상기 L-카르니틴 또는 알카노일 L-카르니틴 유도체와의 임의의 염이다. 이들 산은 약리학자들 및 제약분야의 전문가들에게 널리 공지되어 있다.
L-카르니틴 또는 알카노일 L-카르니틴의 약학적으로 허용 가능한 염의 예로는 비 제한적으로 클로라이드, 브로마이드, 오로테이트, 산 아스파테이트, 산 시트레이트, 산 포스페이트, 푸마레이트 및 산 푸마레이트, 말리에이트 및 산 말리에이트, 산 옥살레이트, 산 설페이트, 글루코스 포스페이트, 타르트레이트 및 산 타르 트레이트가 있다. 바람직한 염은 푸마레이트, 아스파테이트, 시트레이트 및 말리에이트 염이다.
본 발명의 주제는 또한 본 발명에 따른 삼투제를 함유하는, 즉시 사용 가능한 용액 형태와 사용 시에 희석하는 농축물 형태 모두의 복막 투석 용액이다.
용량, 약량학 및 치료 섭생은 일반적으로 해당 사례의 지식, 환자의 상태 및 치료하려는 질병의 정도에 따라 주치의가 결정할 것이다.
본 발명의 첫 번째 바람직한 실현에서 L-카르니틴 내염을 사용한다.
두 번째 바람직한 실현에서, 카르니틴은 푸마르산과의 염의 형태로 존재한다. 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 본 출원인은 푸마레이트 염이 투석된 환자의 에너지 요구량을 공급하는데 특히 유리할 수 있다고 여긴다. 실제로 푸마레이트는 기관 허혈증의 치료에 유용한 에너지 기질이다. 본 출원인은 본 발명에 참고로 인용된 특허 출원 제 99RM0003328 호에 개시된 바와 같이, 기관 허혈증, 특히 허혈성 심장 질환의 치료에서 L-카르니틴 푸마레이트의 효능을 입증하였다.
본 발명의 세 번째 실현에서, L-카르니틴과 아세틸 L-카르니틴의 조합을 사용한다. 이러한 조합은 환자에게 아세틸 L-카르니틴을 보충하는데 더욱 유리하다.
본 발명의 가능한 실현들에 대한 설명에서, 카르니틴이 의미하는 것은 상술한 바와 같이 내염 또는 약학적으로 허용 가능한 산과의 염으로서 L-카르니틴 단독, 또는 내염 또는 약학적으로 허용 가능한 산과의 염으로서의 그의 알카노일 유도체들 중 하나와의 조합, 또는 내염 또는 약학적으로 허용 가능한 산과의 염으로 서 그의 알카노일 유도체들 중 하나이다.
본 발명의 첫 번째 태양에서, 카르니틴을 글루코스에 대한 전체 대체물로서의 삼투제로서 사용한다.
카르니틴의 농도는 삼투제로서 작용하기에 충분한 농도이며, 생리적으로 허용 가능한 최대 값 이하의 농도가 고려된다. 상기 카르니틴 농도가 본 발명에 고려되는 용도에 만족스러운 효과를 보장하는 농도일 것임은 물론이다. 특히, 복막 투여와 관련하여 치료 효과가 얻어질 수 있는 농도가 만족스러운 농도로 간주된다.
달리 나타내지 않는 한, 상기 농도는 중량/부피(w/v)로 이해된다.
농도의 예로는 대략 0.5 내지 대략 10%, 바람직하게는 대략 0.7 내지 대략 7%, 보다 바람직하게는 대략 1 내지 5%이다. 본 발명의 전형적인 실현에서, 카르니틴 농도는 상업적인 제제에서 글루코스에 대해 통상적으로 사용되는 농도, 즉 1.5 내지 4.25%이다.
당해 분야의 전문가들은 사용되는 용액의 유형에 따라 유효 농도를 결정할 수 있을 것임은 물론이다. 대략 0.5%로부터 출발하는 농도를 예로 들 수 있다.
한편으로, 경우에 따라 카르니틴을 글루코스에 대한 부분 대체물로서 사용할 수 있다. 카르니틴과 글루코스 각각의 농도를 자유롭게 변화시킬 수 있으나, 단 만족스러운 효과는 본 발명에 고려되는 용도와 관련하여 얻어진다. 글루코스와의 조합예로는 글루코스 4.0%-카르니틴 0.25%; 글루코스 1.0%-카르니틴 0.5%; 글루코스 0.5%-카르니틴 1.0%; 글루코스 0.25%-카르니틴 4.0%가 있다. 글루코 스 0.5%-카르니틴 1.0% 조합이 바람직하다.
본 발명의 다른 가능한 실현들은 삼투제로서의 카르니틴과 다른 공지된 삼투제와의 조합이며; 예를 들어, 바람직한 조합은 아미노산과의 조합, 예를 들어 시중에 이미 존재하는 제형, 또는 상기 언급한 특허들의 디펩티드 및/또는 폴리펩티드와의 조합이다. 하나의 특히 이로운 실현은 중탄산염 완충액을 사용하는, 특허 DE 19748290에 개시된 트윈 백 중의 카르니틴의 용도이다. 상기는 또한 WO 9907419에 개시된 용액 중의 카르니틴, 특히 L-카르니틴의 용량을 삼투제로서 유효한 농도까지 증가시키는데 유효하다.
또 다른 가능한 실현에서, 본 발명에 따른 삼투제를 박스터 인터내셔날 인코포레이티드의 이름으로 출원된 미국 특허 제 5827820 호에 개시된 삼투제와 함께 사용한다.
또한 본 발명에 따른 삼투제를 고 분자량 삼투제, 예를 들어 상기 인용된 참고문헌들에 개시된 것들 및 특히 이코덱스트린과 함께 사용하는 것도 고려된다.
본 발명의 특정한 실현에서, 당해 분야에 통상적으로 사용되는 계면활성제를 복막 투석 용액에 첨가한다. 구체적으로 팔미토일 L-카르니틴을 들 수 있다.
본 발명의 하나의 특정한 주제는 삼투제가, 임의로 약학적으로 허용 가능한 형태의, L-카르니틴 및/또는 그의 알카노일 유도체이고, 상기 알카노일이 탄소수 2 내지 8의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 잔기임을 특징으로 하는 의료용 용액이다. 본 발명의 특정한 주제는 복막 투여용 용액이다.
산업적인 적응성과 관련된 태양들에 관해서, 본 발명의 주제인 용액은 복막 투석용으로 적합한 용기, 일반적으로는 의료용으로 적합한 물질로 제조된 백에 함유될 것이다. 복막 투석용 용기는 당해 분야의 전문가들에게 공지되어 있으며 임의의 특정한 설명이 필요하지 않고, 독자들은 특정 문헌 및 본 발명이 속하는 기술 분야의 일반적인 지식을 참고로 할 것이다. 예로서 단일 챔버 또는 다수개의 챔버, 예를 들어 이중 챔버를 갖는 백, 또는 자동 장치를 사용하여 사용 시에 혼합되는 상이한 용액들을 함유하는 분리된 백이 있다. 본 발명에 따른 용액을 함유하는 복막 투석용 용기는 본 원에 의해 제공되는 보호제로 보호된다.
본 발명을 이제 바람직한 실현을 실시하도록 하는 실험적 시험들에 의해 개시할 것이다. 본 발명의 구성 내에 있는 등가의 실현들을 본 발명의 일부에 대한 임의의 추가적인 설명의 필요 없이 당해 분야의 통상적인 숙련가들에 의해 자신의 일반적인 지식을 이용하여, 심지어는 시행착오적 방법에 의해 실시할 수 있음은 물론이다.
생체 외 수송 연구
생체 외 유체 수송을 각종 상이한 투석 용액들을 함유하는 반투과성 셀룰로즈 멤브레인으로 이루어진 튜브를 사용하여 수행하였다.
완충액을 pH 7.2에서 중탄산염 완충액(30 mM) 및 NaCl(100 mM) 중의 스칼라 농도의 카르니틴(0.5, 1.0 및 1.5%)과 함께 첨가하였다. 대조군으로 1.5% 글루코스 용액을 사용하였다.
완충액의 조성은 하기와 같다: 나트륨 134 밀리몰/ℓ, 칼슘 1.75 밀리몰/ℓ, 마그네슘 0.5 밀리몰/ℓ. 글루코스 함유 용액을 pH 5.5에서 L-락테이트 35 밀리몰/ℓ로 완충시켰다. 카르니틴 함유 용액을 글루코스에 대해서와 같이 pH 7.0 내지 7.6에서 중탄산염 34 밀리몰/ℓ로 완충시켰다. 10 ㎖의 다양한 투석 용액들을 튜브에 넣고, 상기 튜브들을 0.9% NaCl 용액으로 충전된 1 ℓ의 눈금 실린더에 현탁시켰다. 염수 욕을 주입 펌프를 사용하여 상기 투석 튜브의 주축을 따라 직류로 500 ㎖/분의 속도로 재 순환시켰다. 상기 튜브 내에 회수된 유체의 양을, 흡수지 한 장을 상기 멤브레인의 벽에 붙여 유체를 제거한 후에 중량 측정에 의해 측정하였다. 이어서 상기 튜브를 상기 실린더의 안에 다시 넣어 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 300 및 360 분째에 연속적인 중량 측정을 수행하였다.
표 1은 시간의 경과에 따른 투석 용액으로부터 회수되는 유체의 중량 증가를 제공한다.
상이한 농도의 카르니틴 또는 글루코스 함유 유체 10 ㎖에 의해 유도된 유체 수송 | ||||
시간(분) | 카르니틴 0.5% (유체 g) | 카르니틴 1.0% (유체 g) | 카르니틴 1.5% (유체 g) | 글루코스 1.5% (유체 g) |
15 | 0.02±0.01 | 0.07±0.02 | 0.10±0.01 | 0.09±0.02 |
30 | 0.06±0.01 | 0.13±0.02 | 0.26±0.03 | 0.19±0.03 |
45 | 0.10±0.03 | 0.20±0.03 | 0.30±0.02 | 0.27±0.02 |
60 | 0.12±0.02 | 0.22±0.03 | 0.35±0.04 | 0.31±0.04 |
90 | 0.17±0.03 | 0.33±0.03 | 0.48±0.04 | 0.41±0.04 |
120 | 0.19±0.02 | 0.36±0.03 | 0.54±0.04 | 0.47±0.04 |
180 | 0.21±0.03 | 0.42±0.04 | 0.66±0.04 | 0.54±0.04 |
240 | 0.27±0.02 | 0.49±0.03 | 0.77±0.05 | 0.59±0.04 |
300 | 0.29±0.02 | 0.51±0.03 | 0.77±0.04 | 0.63±0.05 |
360 | 0.27±0.03 | 0.48±0.04 | 0.74±0.05 | 0.62±0.04 |
상기 값들은 3 개의 상이한 실험들의 평균(n=3)±S.D.이다.
상기 투석 튜브의 중량은 상이한 카르니틴 농도의 함수로서 시간에 따라 점진적으로 증가한다. 평탄역은 분석된 모든 농도에 대해서 240 분 째에 도달한다. 1.5% 글루코스를 함유하는 샘플의 기울기는 1.5% 카르니틴을 함유하는 샘플의 기울기에 필적할만 하다.
생체 내 실험
복막 투석 실험을 물을 자유롭게 공급하는 규정식을 유지시킨 중량 500 내지 600g의 수컷 스프래그-다우리(Charles River) 래트에서 수행하였다. 상기 동물들을 인액틴(100 ㎎/㎏)의 복강 내 주입에 의해 마취시키고 온도 조절식 수술대 위에 놓았다. 상기 동물들에 대해 PE50 의료용 실리콘 튜브를 좌측 경정맥에 삽관하기 위해서 기관 개구술을 수행하였다. 마취제 투여 후 30 분 째에 상기 동물들에게 실험 기간 전체를 통해 염수 용액을 2.3 ㎖/ℓ의 속도로 주입하였다. 37 ℃로 예열시킨 투석 용액(15 ㎖)을 마취제 투여 후 1 시간째에 15 테플론 바늘-캐뉼라를 사용하여 복강 내에 접종하였다. 주입된 유체의 양을 전자 저울을 사용하여 유체 주입 전과 후의 주사기의 중량을 칭량하여 측정하였다. 각각의 분석기간의 끝(2, 4 및 6 시간)에서, 전기침을 사용하여 상기 래트의 복부를 절개하고 복막 중에 존재하는 모든 유체를 1 ㎖ 주사기로 흡입하였다. 표면 유체를 제거한 후에, 장을 조십스럽게 복강으로부터 옮겨 등쪽 벽 상에 남아있는 잔류 유체를 수거하였다. 회수된 유체를 비이커에 넣어 칭량하였다. 0 시간째와 비교한 중량 변화는 주입된 복수액으로부터 회수된 유체의 양을 나타낸다.
일련의 생체 내 실험들을 카르니틴을 함유하는 다양한 투석 유체의 수송 능 력을 평가하기 위해서 상술한 실험 모델에 따라 수행하였다.
상이한 분석 시간에서 동물들의 복막으로부터 회수된 유체의 초기 및 최종 중량에 관한 데이터를 사용하여 각 동물의 부피 증가율을 계산하였다.
표 2는 투석 유체로서 글루코스를 다양한 농도들(1.5, 2.5 및 4.25%)로 사용한 실험 데이터를 제공한다. 이들 고 오스몰 용액은 임상적 실행에 흔히 사용되기 때문에 대조용 데이터를 구성한다.
상이한 농도의 글루코스를 함유하는 용액 15 ㎖을 사용하여 복막 투석시킨 래트로부터 회수된 유체 부피의 변화율 | |||
용액 | 부피 증가율% (2 시간) | 부피 증가율% (4 시간) | 부피 증가율% (6 시간) |
글루코스 1.5% | 21.1±1.5 | 21.5±1.9 | 21.7±1.6 |
글루코스 2.5% | 35.2±1.4 | 35.9±1.3 | 36.8±1.5 |
글루코스 4.25% | 59.8±1.6 | 60.5±1.7 | 59.1±1.6 |
결과를 평균(n=3)±S.D.로 나타낸다.
글루코스는 사용된 모든 농도에서 처음 2 시간 안에 완료된 복막 유체 부피 증가를 유발시킨다. 실제로, 4 및 6 시간째에 복막 중 유체 부피는 일정하게 남아있는다.
동일한 실험을 스칼라 농도의 카르니틴을 사용하여 수행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
상이한 농도의 카르니틴을 함유하는 용액 15 ㎖을 사용하여 복막 투석시킨 래트로부터 회수된 유체 부피의 변화율 | |||
용액 | 부피 증가율% (2 시간) | 부피 증가율% (4 시간) | 부피 증가율% (6 시간) |
카르니틴 1.5% | 25.8±1.3 | 22.5±1.6 | 25.3±1.4 |
카르니틴 2.5% | 38.1±1.4 | 37.3±1.4 | 38.5±1.6 |
카르니틴 4.25% | 61.5±1.5 | 64.1±1.8 | 62.3±1.9 |
결과를 평균(n=3)±S.D.로 나타낸다.
카르니틴도 역시 적어도 글루코스 만큼 양호한 삼투제임이 입증되었다. 복막 유체 부피의 증가율은 글루코스에 의해 생성된 증가율보다 약간 크다. 카르니틴을 함유하는 용액에 의한 유체 회수도 또한 이 경우에 신속하며 2 시간 내에 절정 활성에 도달하고, 이후의 관찰 시간(4, 6 시간)에서 추가의 부피 증가는 없다.
생체 내에서 복막 투석용 삼투제로서 카르니틴의 활성을 확인한 후에, 전체 오스몰%를 1.5%로 유지시키면서 카르니틴을 글루코스 또는 아미노산(aa)과의 혼합물로 사용하는 일련의 실험들을 수행하였다. 결과를 표 4에 요약한다.
다른 한편으로, 표 5는 사용된 아미노산의 조성을 제공한다. 아미노산 용액의 조성은 상기 용액을 사용할 때 발생할 수도 있는 대사적 산독증을 최소화하기에 최적인 조성이다.
카르니틴, 글루코스 및 아미노산(aa)의 상이한 혼합물을 함유하는 용액 15 ㎖을 사용하여 복막 투석시킨 래트로부터 회수된 유체 부피의 변화율 | |||
용액 | 부피 증가율% (2 시간) | 부피 증가율% (4 시간) | 부피 증가율% (6 시간) |
카르니틴 1.5% | 25.8±1.3 | 22.5±1.6 | 25.3±1.4 |
글루코스 1.5% | 21.1±1.5 | 21.5±1.9 | 21.7±1.6 |
Car+Glu 1.0+0.5% | 25.6±1.6 | 28.4±1.6 | 27.6±1.5 |
Car+aa 0.5+1.0% | 24.6±1.2 | 26.4±1.3 | 25.3±1.2 |
Car+aa 0.8+0.7% | 23.1±1.5 | 24.5±1.4 | 26.0±1.5 |
Car+aa 1.0+0.5% | 25.9±1.5 | 28.4±1.5 | 33.8±1.4 |
결과를 평균(n=3)±S.D.로 나타낸다.
처음 2 시간째의 유체 회수율은 분석된 모든 용액에서 유사하게 21.7 내지 25.9%의 범위이다. 더욱 또한, 상기 증가는 이후의 관찰 시간(4 및 6 시간)에서, Car+aa(1.0%+0.5%)를 함유하는 용액의 경우에 시간에 따라 증가하는 경향을 제외하고는, 모든 용액에 대해서 일정한 채로 있다.
aa를 함유하는 용액의 조성 | |
아미노산 | 농도(㎎ %) |
류신 발린 쓰레오닌 이소류신 리신 HCl 히스티딘 메티오닌 페닐알라닌 트립토판 알라닌 프롤린 아르기닌 글리신 세린 티로신 아스파테이트 글루타메이트 페닐알라닌/티로신 발생/중화 산 필수/전체 | 74-112 100-151 47-71 61-92 55-83 52-78 32-48 42-62 20-30 68-103 43-65 60-113 36-55 48-72 20-35 55-83 55-83 1.3-3.0 1-2.2 0.4-0.7 |
하기 실시예들은 본 발명을 추가로 예시한다.
실시예 1
복막 투석액 | |
나트륨 | 134.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 103.5 밀리몰/ℓ |
중탄산염 | 34.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 1.5% |
실시예 2
복막 투석액 | |
나트륨 | 134.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 103.5 밀리몰/ℓ |
중탄산염 | 34.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 2.5% |
실시예 3
복막 투석액 | |
나트륨 | 134.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 103.5 밀리몰/ℓ |
중탄산염 | 34.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 4.25% |
실시예 4
복막 투석액 | |
나트륨 | 134.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 103.5 밀리몰/ℓ |
락테이트 | 35.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 1.0% |
글루코스 | 0.5% |
실시예 5
복막 투석액 | |
나트륨 | 134.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 103.5 밀리몰/ℓ |
중탄산염 | 34.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 1.0% |
표 5의 아미노산들의 혼합물 | 0.5% |
실시예 6
트윈-백 복막 투석액 | |
백 1 | |
나트륨 | 193.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 103.5 밀리몰/ℓ |
락테이트 | 35.0 밀리몰/ℓ |
글루코스 | 0.5-4.0% |
백 2 | |
중탄산염 | 34.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 4.0-0.5% |
실시예 7
복막 투석액 | |
나트륨 | 134.0 밀리몰/ℓ |
칼륨 | 2.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 105.5 밀리몰/ℓ |
중탄산염 | 34.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 1.5-4.25% |
실시예 8
복막 투석액 | |
나트륨 | 134.0 밀리몰/ℓ |
칼륨 | 2.0 밀리몰/ℓ |
칼슘 | 1.75 밀리몰/ℓ |
마그네슘 | 0.5 밀리몰/ℓ |
클로라이드 | 105.5 밀리몰/ℓ |
락테이트 | 35.0 밀리몰/ℓ |
L-카르니틴 | 0.5-4.0% |
글루코스 | 4.0-0.5% |
Claims (29)
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- 삼투제로서 L-카르니틴, 알카노일 L-카르니틴 유도체, 또는 이들의 혼합물이 0.5% w/v 내지 10% w/v 량 함유되어 있고, 상기 삼투제는 약학적으로 허용 가능한 산과의 염일 수 있으며, 상기 알카노일은 탄소수 2 내지 8의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 그룹임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 10 항에 있어서, 삼투제가 L-카르니틴과 알카노일 L-카르니틴 유도체의 조합이고, 상기 삼투제는 약학적으로 허용 가능한 산과의 염일 수 있으며, 상기 알카노일은 탄소수 2 내지 8의 직쇄 또는 분쇄의 지방족 그룹임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 11 항에 있어서, 알카노일 L-카르니틴 유도체가 아세틸 L-카르니틴 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 산과의 염 형태임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 약학적으로 허용 가능한 염이 푸마레이트, 아스파테이트, 시트레이트 및 말리에이트로 이루어진 그룹 중에서 선택됨을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
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- 제 10 항에 있어서, 삼투제가 0.7 내지 7% w/v 범위 농도의 L-카르니틴임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 17 항에 있어서, 삼투제가 1 내지 5% w/v 범위 농도의 L-카르니틴임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 18 항에 있어서, 삼투제가 1.5% w/v 농도의 L-카르니틴임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 18 항에 있어서, 삼투제가 2.5% w/v 농도의 L-카르니틴임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 18 항에 있어서, 삼투제가 4.25% w/v 농도의 L-카르니틴임을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 삼투제로서 1.0% w/v 농도의 L-카르니틴과 0.5% w/v 농도의 글루코스 조합이 함유됨을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 삼투제로서 0.5% w/v 농도의 L-카르니틴과 1.0% w/v 농도의 아미노산들의 혼합물과의 조합이 함유됨을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 삼투제로서 0.8% w/v 농도의 L-카르니틴과 0.7% w/v 농도의 아미노산들의 혼합물과의 조합이 함유됨을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 삼투제로서 1.0% w/v 농도의 L-카르니틴과 0.5% w/v 농도의 아미노산들의 혼합물과의 조합이 함유됨을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 10 항, 제 11 항, 및 제 22 항 내지 제 25 항 중의 어느 한 항에 있어서, 계면활성제로서 팔미토일 L-카르니틴을 함유함을 특징으로 하는 복막 투석용 용액.
- 제 10 항, 제 11 항, 및 제22 항 내지 제 25 항 중의 어느 한 항에 따른 용액을 함유하는 것임을 특징으로 하는 복막 투석용 용기.
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