KR100778611B1

KR100778611B1 - 복막투석용 조성물

Info

Publication number: KR100778611B1
Application number: KR1020060113861A
Authority: KR
Inventors: 김범석
Original assignee: 김범석
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2007-11-28
Also published as: KR20070053146A; JP2009515948A; WO2007058498A1; EP1948151A1; US20080255499A1; EP1948151A4; CN101340904A

Abstract

본 발명은 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물 및 이를 이용하여 복막 투석하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 종래의 포도당 또는 아미노산이 함유된 복막투석액의 단점인 조직 독성 및 요독증 등의 부작용 없이 안전하게 지속적으로 복막 투석할 수 있다.

알파-케토 아미노산, 복막투석

Description

복막투석용 조성물{Compositions for peritoneal dialysis}

도 1은 뉴트리닐 용액의 희석배율에 따른 흡광도를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 복막투석용 조성물의 희석배율에 따른 흡광도를 나타낸다.

도 3은 뉴트리닐 용액과 본 발명의 복막투석용 조성물의 흡광도 비교 그래프이다.

도 4는 대조군(포도당 투석액), 아미노산 투석액 및 알파-케토 아미노산 투석액이 투여된 백서의 혈중 포도당의 변화를 나타낸 그림이다.

도 5는 대조군(포도당 투석액), 아미노산 투석액 및 알파-케토 아미노산 투석액이 투여된 백서의 혈중 요소 질소(BUN)의 변화를 나타낸 그림이다.

도 6은 대조군(포도당 투석액), 아미노산 투석액 및 알파-케토 아미노산 투석액이 투여된 백서의 혈중 크레아티닌(Creatinine)의 변화를 나타낸 그림이다.

도 7은 대조군(포도당 투석액), 아미노산 투석액 및 알파-케토 아미노산 투석액이 투여된 백서의 혈중 단백질의 변화를 나타낸 그림이다.

도 8은 대조군(포도당 투석액), 아미노산 투석액 및 알파-케토 아미노산 투석액이 투여된 백서의 혈중 알부민(albumin)의 변화를 나타낸 그림이다.

도 9는 대조군(포도당 투석액), 아미노산 투석액 및 알파-케토 아미노산 투석액이 투여된 백서의 hsCRP(high sensitivity C-reactive protein) 값의 변화를 나타낸 그림이다.

본 발명은 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물 및 이를 이용하여 복막 투석하는 방법에 관한 것이다.

신부전이 진행하면 체내의 노폐물이 충분히 배설될 수 없게 되어, 요소 질소(BUN), 크레아티닌(Cr), 인(P), 칼륨(K), 유기산 등의 요독증성 물질의 혈중농도가 높아져 각종 증상이 일어난다. 이 증상은 쉽게 피곤하고, 숨이 차고, 뇨의 양이 줄어들고, 부종, 식욕 저하를 일으키는 것 등 이외에 고혈압, 대사성산증, 고칼륨혈증, 빈혈 등을 나타낸다. 이러한 증상들을 그대로 방치하면 죽음에 이르기 때문에, 요독증의 치료를 위하여 혈액 투석, 복막 투석 또는 신장 이식을 한다.

이 중 투석은 신장의 불충분한 기능을 처리하기 위한 방법으로 잘 알려져 있다. 투석은 체외적 또는 체내적으로 이루어질 수 있으며, 그 중 복막투석(peritoneal dialysis)은 체내적인 방법으로서 고장액에 대한 환자 복막의 모세혈관내에서 용질 및 물을 교환하는 방법을 말한다. 복막투석의 방법은 간헐적 복막투석법(Intermittent peritoneal dialysis; IPD)과 지속적 외래복막투석 법(Continuous ambulatory peritoneal dialysis; CAPD)으로 크게 나눌 수 있다. CAPD법은 IPD법의 장점을 도입, 복강내에 주입하는 관류액의 저류시간을 길게 하여, 1일 4회 정도의 액교환을 행하는 복막투석법이다.

상기 복막투석법에 사용되는 복막투석액은 일반적으로 나트륨, 칼륨, 염소, 칼슘, 마그네슘, 젖산 및 포도당으로 구성되어 있으며, 이 용액의 pH는 약 5.0 내지 5.9이다. 이러한 포도당을 사용한 젖산 완충액 기반의 저pH 복막투석액은 현재까지도 가장 많이 사용되는 복막투석액으로서, 포도당을 삼투제로 함유함으로써 복막을 통한 적합한 삼투 구배를 형성시키고 한외 여과를 달성하여, 과량의 체액이 혈액 밖으로 유출되어 복막투석용액 내로 활발히 이동하게 된다. 그러나, 이 투석액은 고농도의 포도당, 낮은 pH, 높은 삼투농도 및 포도당 분해 산물(glucose degradation products; GDPs)의 형성과 같은 문제를 갖고 있어, 인 비트로(in vitro) 및 동물실험에서 매우 생체 비적합하며 복막의 염증성 싸이토카인, 혈관 내피 성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF) 및 복막 섬유화의 형성을 유발하고 복막의 방어기재를 망가트리는 것으로 알려지고 있다. 상기 GDPs(Glucose degradation products)는 포도당 함유 투석액의 가열 멸균시 만들어 지는 아세트알데히드(acetaldehyde), 포름알데히드(formaldehyde), 메틸글리코살(methylgycoxal), 글리코살(glycoxal), 5-하이드록시메틸 퍼알데히드(5-hydroxymethyl furaldehyde), 2-퍼알데히드(2-furaldehyde) 및 3-데옥시글루코스(3-deoxyglucosone)와 같은 물질들을 말하며, 이들 GDPs 및 고농도의 포도당은 혈중 및 복막의 AGEs(advance glycosylation end-products)의 생성을 촉진하여 복막 섬유화 및 전신 염증반응을 야기하는 것으로 알려져 있다. 인체 실험에서는, 포도당에 노출된 양에 비례하여 점진적 복막의 손상이 증가하는 것으로 보고되어 있고, 이는 복막투석 실패의 원인이 된다. 또한 흡수된 포도당은 국소 효과 외에도 비만증, 과혈당증, 과지질혈증과 같은 다양한 대사 장애를 야기하는 문제점을 가진다.

상기 포도당이 포함된 복막투석액의 문제점을 해결하기 위하여, 포도당 대체성 삼투제가 개발되어 왔으며, 아미노산이 다른 삼투제로 작용할 수 있음이 연구되었다. 아미노산은 흡수가 잘 되므로 영양결핍 환자에서 유용한 단백질원으로 작용할 수 있다. 또한 1.1% 농도의 아미노산 투석액은 1.5% 포도당 투석액과 유사한 초여과량을 얻을 수 있는 특징이 있다. 그러나 투석의 주요 기능 중 하나가 신장병 말기 환자의 높은 요소 농도를 감소시키기 위한 것인데, 아미노산 투여, 특히 100㎎/㎏[체중]/일 이상의 농도로 투여하는 것은 혈중 질소를 현저히 상승시켜 혈중 요소 농도에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 아미노산을 투여하는 동안 혈중 요소 농도를 매우 신중하게 관찰해야 하는 단점이 있어 왔다.

또한 대사성 산증의 위험성을 피하기 위해 하루 네 번의 투석액 사용량 중 한번만 사용해야 하는 단점으로 인해, 아미노산 투석액은 전체적인 교환용으로 투여할 수 없었다. 따라서, 투석 시행시 필수적으로 비아미노산 투석액의 사용이 불 가피 하였으며, 이로 인해 포도당 투석액의 사용으로 인한 부작용을 완전히 막을 수 없는 단점이 있었다.

이에 본 발명자는 투석액으로 사용되는 포도당 및 아미노산 용액의 부작용을 예방하고, 보다 안전한 투석액을 개발하는 과정에서 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물이 상기의 문제점을 해결하고 안전한 투석액으로 사용될 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 알파-케토 아미노산이 포함된 복막투석용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 상기 조성물을 이용하여 복막투석하는 방법을 제공하는 것이다.

하나의 양태로서, 본 발명은 알파-케토 아미노산이 포함된 복막투석용 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 사용된 용어, “알파-케토 아미노산”은 아미노산의 구조에서 알파-아미노 잔기(moiety)가 알파-케톤 잔기(moiety)로 치환된 아미노산을 말한다. 이와 같이 치환되어 본 발명에서 사용 가능한 아미노산으로는 글리신(glycine), 알라닌(alanine), 세린(serine), 시스테인(cysteine), 아스파르트산(aspartic acid), 글루타민(glutamine), 글루탐산(glutamic acid), 루신(leucine), 이소루신(isoleucine), 라이신(lysine), 하이드록시라이신(hydroxylysine), 아스파라긴(asparagine), 티로신(tyrosine), 트립토판(tryptophan), 히스티딘(histidine), 페닐알라닌(phenylalanine), 시스틴(cystine), 프롤린(proline), 하이드록시프롤린(hydroxyproline), 트레오닌(threonine), 메티오닌(methionine), 하이드록시메티오닌(hydroxymethionine) 또는 발린(valine) 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 루신(leucine), 이소루신(isoleucine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및/또는 발린(valine)이 될 수 있다. 이들 알파-케토 아미노산은 하나 또는 하나 이상 조합하여 사용할 수 있다. 상기 조합된 하나의 구체적 예로서, 본 발명의 실시예에서는 알파-아미노 잔기가 알파-케토 잔기로 치환된 루신(leucine), 이소루신(isoleucine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 발린(valine)을 포함하는 알파-케토 아미노산으로서 독일 프레세니우스 카비 도위치란트 게엠베하(Fresenius Kabi Deutschland GmbH) 사로부터 구입할 수 있는 케토스테릴(Ketosteril)^TM을 사용하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 알파-케토 아미노산은 당업자에게 공지된 방법에 의하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 화학적인 합성 방법, 미생물 배양물의 분리 수득 등의 방법에 의해 제조할 수 있으며, 상기한 케토스테릴(ketosteril)^TM등의 시판되는 알파-케토 아미노산을 구입하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물은 종래 상업적으로 사용되던 포도당 투석액 및/또는 아미노산 투석액의 장점을 가지면서 이들 투석액이 가지고 있던 여러 가지 단점을 극복할 수 있다. 예를 들어, 현재 상업적으로 판매되는 투석액의 하나인 뉴트리닐^TM 용액(Baxter Healthcare SA, Singapore branch)과 비교한 실험에서도 동일한 투석능 및 반투막간 이동 성질을 가지고 있음을 본 명세서에 첨부된 표 6 및 표 7 등을 통해 확인할 수 있으며, 종래의 아미노산을 포함하는 복막투석용액과는 달리 포도당을 사용하지 않음으로써 포도당에 의한 체내 부작용 및 독성의 위험성을 없앨 수 있다. 종래의 아미노산을 포함하는 복막투석액은 다량 투여시 혈중 요소질소치의 상승과 이에 따른 부작용을 가진다는 근본적인 문제점을 가짐에 반하여, 본 발명의 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막 투석용 조성물을 사용할 경우 이러한 문제를 효과적으로 억제 혹은 감소시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 복막 투석액은 일반적인 아미노산 투석액보다 단백질 공급이 유리하여 투석 중인 말기신부전 환자에서 사망률과 연관되어 있는 단백질-열량 영양실조를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 본 발명의 알파-케토 아미노산은 체내로 흡수되어 아미노산으로 변환되는 과정에서 아미노기 전환효소의 활성을 자극하여 체내에 과량으로 존재하는 주요 요독소인 혈중 요소 질소 와 결합하여 아미노산을 형성하기 때문에 신부전 환자의 요소 질소 농도를 낮추는 효과를 가진다. 또한, 알파-케토 아미노산은 경구 투여시 체내 단백질의 합성을 촉진하고, 단백질의 분해를 억제하는 것으로 보고된 바 있으며, 동물성 지방에 주로 함유된 황함유 아미노산에서 야기되는 대사성 산증을 감소시키는 효과를 갖는 것으로 보고되었다. 이와 관련하여 종래 경구로 투여한 케토아미노산 복합제(ketosteril^TM)가 경우 만성신부전 환자의 대사성 산증을 유의하게 개선시킴도 보고된 바 있다. 또한, 본 발명의 복막투석용 조성물은 포도당 투석액과 비교하여 복막섬유화 정도를 유의하게 감소시킬 수 있다(도 9 참조).

이와 같이, 본 발명의 복막투석용 조성물은 종래의 포도당 투석액 및 아미노산 투석액의 단점을 보완하여, 신부전증 환자의 복막투석을 위한 용액으로 유용하게 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 복막투석용 조성물은 상업적으로 이용되고 있는 포도당 투석액 및 아미노산 투석액과의 안전성 및 독성 비교 실험에서도 대등한 정도의 안전성을 가지며, 독성이 없음을 나타내어 복막투석액으로 안전하게 사용할 수 있다(도 4 내지 8 참조).

본 발명의 복막투석용 조성물은 알파-케토 아미노산을 8,000 내지 40,000 ㎎/ℓ, 바람직하게는 10,000 내지 37,000 ㎎/ℓ, 보다 바람직하게는 11,000 내지 34,000 ㎎/ℓ 포함한다.

본 발명의 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물은 pH가 4.5 내지 7.8 이며, 바람직하게는 pH 6.0 내지 7.0 이다.

하나의 구체적 양태로서, 본 발명의 복막투석용 조성물은 알파-케토산 외에 일반적인 투석 조성물을 포함할 수 있다. 상기 일반적인 투석 조성물은 알파-아미노 잔기(moiety)가 알파-케톤 잔기(moiety)로 치환되지 않은 아미노산, 포도당, 전해질 또는 유기산염 등을 포함한다. 상기 아미노산은 일반적인 아미노산으로서, 이에 한정되는 것은 아니지만, 글리신(glycine), 알라닌(alanine), 세린(serine), 시스테인(cysteine), 아스파르트산(aspartic acid), 글루타민(glutamine), 글루탐산(glutamic acid), 루신(leucine), 이소루신(isoleucine), 라이신(lysine), 하이드록시라이신(hydroxylysine), 아스파라긴(asparagine), 티로신(tyrosine), 트립토판(tryptophan), 히스티딘(histidine), 페닐알라닌(phenylalanine), 시스틴(cystine), 프롤린(proline), 하이드록시프롤린(hydroxyproline), 트레오닌(threonine), 메티오닌(methionine), 하이드록시메티오닌(hydroxymethionine), 발린(valine) 등을 포함하며, 바람직하게는 라이신(lysine), 트레오닌(threonine), 트립토판(tryptophan), 히스티딘(histidine), 티로신(tyrosine) 및/또는 하이드록시메티오닌(hydroxymethionine)을 포함한다. 상기 아미노산은 전체 조성물에서 280 내지 1200 ㎎/ℓ, 바람직하게는 340 내지 1020 ㎎/ℓ의 양으로 포함한다. 상기 전해질은 이에 한정되는 것은 아니지만, 나트륨, 칼륨, 염소, 칼슘 및/또는 마그네 슘을 이온형태로 포함할 수 있다. 상기 나트륨은 125 내지 140 mmol/L, 칼륨은 0 내지 4 mmol/L, 염화 이온은 95 내지 115 mmol/L, 칼슘은 0.5 내지 3.00 mmol/L 및 마그네슘은 0.1 내지 0.3 mmol/L 포함하는 것이 바람직하다. 상기 유기산염은 이에 한정되는 것은 아니지만, 젖산염 또는 중탄산염 등을 포함하며, 30 내지 60 mmol/L 농도의 유기산염을 포함할 수 있다.

본 발명의 복막투석용 조성물의 삼투압은 300 내지 1100 mOsm/ℓ, 바람직하게는 350 내지 1050mOsm/ℓ로 조정하는 것이 바람직하다.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 복막투석용 조성물을 신장질환자에게 주입하여 복막 투석하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 신장질환자는 예를 들어, 만성 신부전증 환자, 급성 신부전증 환자 등이며, 인간을 포함한 마우스, 래트, 토끼, 원숭이 등의 포유동물을 말한다.

구체적 양태로서, 복강에 카테테르를 심고 신장 질환 환자의 복막 중에 당해 카테테르를 통해 본 발명의 알파-케토 아미노산이 포함된 복막투석용 조성물을 약 1.5 내지 3.0ℓ을 주입하는 방법으로 행하고, 약 5 내지 6 시간 저류시킨 후, 배액을 한다. 일반적으로 이 조작을 1일 3 내지 5회 반복한다.

본 발명은 이하 실시예를 통하여 좀더 구체적으로 설명될 것이다. 이러한 실시예는 단지 본 발명이 좀더 이해될 수 있도록 예시적으로 제시되는 것이므로, 이들 실시예로서 본 발명의 범위를 한정해서는 안 될 것이다.

실시예 1 : 알파- 케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물 제조

본 발명의 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물을 제조하기 위하여 하기 표 1의 조성비를 갖는 겜브로솔 트리오 40 C 용액(Gambro Lundia AB, Sweden)에 하기 표 2의 조성을 갖는 시판되는 알파-케토 아미노산인 케토스테릴(ketosteril)^TM (Fresenius Kabi Deutschland GmbH, Germany)을 11.55g/L의 농도로 실온에서 용해시켰다.

조 성	질 량(g/L)
Sodium Chloride	5.38
Calcium Chloride Dihydrate	0.271
Magnesium Chlroride Hexahydrate	0.054
Sodium Lactate	4.72
pH	6.6

조 성	질 량(mg)
α-keto Isoleucine	67
α-keto Leucine	101
α-keto Phenylalanine	68
α-keto Valine	86
Hydroxymethionine	59
L-Lysine	75
L-Threonine	53
L-Tryptophan	23
L-Histidine	38
L-Tyrosine	30

실시예 2 : 분광 광도계를 이용한 아미노산 및 케토아미노산의 농도 분석

자외선 분광 광도계 (UV1601, Shimadzu, Japan)를 이용하여 아미노산이 포함된 용액 및 실시예 1에서 제조된 알파-케토 아미노산이 포함된 용액의 시간에 따른 농도 변화를 측정하였다. 먼저, 두 용액의 230 내지 350nm 범위에서의 흡광도를 측정함으로써, 아미노산 유도체의 확산을 확인하였으며(UV spectra were obtained by measuring the absorbance at various wave lengths using UV spectrophotometer (UV1601, Shimadzu, Japan)), 아미노산의 정량에 일반적으로 사용되는 파장인 280 nm에서의 흡광도를 비교하여 농도 변화를 알 수 있었다. 이에 대한 결과가 표 3 및 도 1, 표 4 및 도 2에 나타나 있다.

뉴트리닐 용액의 희석배율에 따른 흡광도

희석 배율	0.013	0.025	0.050	0.100	0.200
A230	0.136	0.247	0.478	0.908	1.655
A260	0.043	0.066	0.128	0.255	0.506
A280	0.058	0.096	0.186	0.370	0.736
A320	0.008	0	0	0.001	0.001

아미노산과 알파-케토 아미노산은 분자적 유사성이 있으나 알파-케토아미노산은 아미노산의 알파-아미노 모이어티(moiety)가 알파-케톤 모이어티(moiety)로 치환되어 있는 차이가 있으며, 실험에 사용된 두 용액간의 각 유도체의 조성비율이 다름으로 흡광도가 두 용질간에 같은 농도에서 일치하지는 않을 것으로 추정되었으나, 실험 결과 두 용액 모두 본 실험에 사용된 농도 범위에서 흡광도가 선형 비례하는 것으로 확인되어 실험상의 흡광도를 이용하여 용액의 농도변화를 알 수 있었다.

실시예 3 : 파장구간에 따른 흡광도 피크의 형태 조사

대조군(뉴트리닐 용액)과 실험군(알파-케토산)에서의 파장구간에 따른 흡광도 피크(peak)를 조사하였다. 이에 대한 결과가 표 5 및 도 3에 나타나 있다.

뉴트리닐 용액 및 알파 케토산 용액의 흡광도 피크

용액	파장 (nm)	흡광도
대조군	276.6	0.732
실험군	275.6	0.663

아미노산 수용액의 검출 파장으로 알려져 있는 280 nm 구간에서의 흡광도가 두 용액 모두에서 피크가 일치하는 결과를 확인하였다. 이를 통해 본 실험에서 실험용액으로 사용한 케토산의 농도 분석에 280nm에서의 흡광도를 이용할 수 있음을 확인하였다.

실험예 4 : 시간 경과에 따른 투석액의 질량 및 알파- 케토 아미노산의 농도 변화

실시예 1에서 제조된 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물을 증류수에 30분간 끓여 불순물을 제거한 투석막(molecularporous membrane)에 대조군(뉴트리딜 피디-4 액; Baxter Healthcare SA, Singapore branch)과 실험군을 각각 100mL씩 넣고, 투석 완충액으로써 하트만 액 1L(CJ Inc., Korea)을 넣은 수조에서 마그네틱바를 이용하여 동일 조건하에서 투석을 실시하였으며, 실험 시작 후 각 0, 5, 30, 60, 120, 240분 경과시 마다 투석액 및 투석 완충액을 각각 1㎖씩 채취하여 질량 및 농도 변화를 측정하였다.

복막투석이 진행됨에 따라 투석막을 기준으로 투석막 내부와 외부의 투석액의 질량 변화 및 본 발명의 알파-케토 아미노산의 농도 변화를 관찰하였다. 이에 대한 결과로서, 표 6에서는 시간 경과에 따른 투석액 및 투석 완충용액의 농도 변화를, 표 7에서는 시간 경과에 따른 투석액의 질량 변화를 나타내었다.

시간 경과에 따른 투석액 및 투석 완충액의 농도 변화

시간(분)	0분	5분	30분	60분	120분	240분
대조군 투석액	2.698	2.252	2.139	1.927	1.313	0.991
대조군 투석 완충액	0	0.007	0.034	0.059	0.089	0.137
실험군 투석액	2.395	2.297	2.103	1.831	1.350	1.054
실험군 투석 완충액	0	0.006	0.029	0.053	0.080	0.126

시간 경과에 따른 투석액의 질량 변화

시간(분)	0분	5분	30분	60분	120분	240분
대조군	143.1	143.2	143.9	144.4	145.4	147.2
실험군	143.0	143.1	143.9	144.3	145.3	147.1

실험 시작시 측정된 각 구간별 알파-케토 아미노산의 투석액 및 투석 완충액(dialysis buffer)내 농도의 변화는 두 군간에 매우 유사한 양상을 보였으며, 특히 최초 투석액내 농도에 대한 시간대별 완충 용액과의 비율이 두 군간에 거의 같은 값을 나타내어 대조군 및 실험군에서 아미노산과 알파-케토 아미노산의 반투막내 이동 특성이 거의 일치함을 확인하였다. 또한 투석액의 질량 변화도 두 군간 유사한 결과를 나타내고 있음을 확인하였다.

이상의 결과로 본 실험에 사용된 1.1%의 알파-케토 아미노산 투석액은 기존의 아미노산 투석액과 동등한 투석능을 보이며 또한 대등한 정도의 반투막간 이동 성질을 갖고 있음을 확인하였다.

실험예 5 : 알파- 케토 아미노산을 포함하는 복막투석액의 안정성 실험

5-1. 알파- 케토 아미노산을 포함하는 복막투석액 제조

본 발명의 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물을 제조하기 위하여 증류수에 상기 표 2의 조성을 갖는 알파-케토 아미노산(ketosteril™, Germany) 12.735g/L, 나트륨 132mmol/L, 칼슘 1.25mmol/L, 마그네슘 0.25mmol/L, 젖산(lactate) 40mmol/L, 염소 105mmol/L를 실온에서 용해시키고, 120℃에서 20분간 가압멸균기(autoclave)로 멸균하여 제조하였다. 제조된 복막투석용 조성물의 pH는 6.7이었으며, 삼투압은 366mOsm/L 이었다.

5-2. 복막 투석 카테테르 제조

내경 1/16 인치, 외경 1/8 인치의 실리콘 튜빙 (Cole Palmer Instrument Company, Chicago, Illinois)을 12 인치의 길이로 준비하였다. 폴리에스터 천을 튜빙 말단으로부터 1인치와 3인치 거리에 각각 약 1cm 폭으로 실라스틱 의료용 접착제(Dow Corning Corp., Midland, Mich.)로 단단히 고정시키고 카테테르 말단부에 직경 1mm의 측면 구멍을 20개 만들었다.

15 게이지 니들(gauge needle)의 말단을 절단한 후 내강을 밀폐시키고 이를 카테테르용 마개로 사용하였다.

5-3. 동물 실험

체중이 250 내지 300g 되는 웅성 Sprague Dawley 백서 9마리를 실험에 사용하였으며, 각각의 백서를 에테르 마취하에 복부 정중선을 따라 검상돌기부터 아래로 3cm정도 피부를 절개한 후 검상돌기하 1.5 cm 부위에 복벽을 절개하였다. 복강이 열리면, 준비한 복막투석용 카테테르를 복강내로 삽입하고, 실로 봉합하여 커프를 복벽에 고정시켰다. 카테테르의 바깥쪽 부분은 트로카를 사용하여 피하터널을 통해 백서의 견갑골 사이 후두로 빼내어 카테테르 마개로 밀봉하였다. 피부는 9 mm 수술용 클립으로 봉합하여 수술을 마무리 하였다.

복막 투석 카테테르를 삽입한 백서를 두 군으로 나누어 대조군 3마리는 표준 포도당 투석액(dianeal, Baxter Inc)를, 표준 아미노산 투석액군 3마리는 아미노산 투석액(nutrineal, Baxter Inc)을, 알파-케토아미노산 투석액군 3마리는 알파-케토아미노산 투석액을 각각 30cc 하루 두 번 복강내로 주입하였다.

실험 0, 1, 3 및 5주에 각 군의 혈중 hsCRP, BUN(요소질소), 크레아티닌(creatinine), 단백질, 알부민의 양을 (비색법 및 비색 면역정량법, ADVIA 1650, 제조사:Bayer, 제조국:미국) 측정하였으며(도 4 내지 8), 실험 시작 5주 후에는 백서를 펜토탈(pentothal) 50mg/kg로 마취하에 개복한 후 복막을 얻어 10% 중화완충포르말린(neutral-buffered formalin)에 고정한 후 표준적 방법으로 처리하고 5mm 절편으로 잘랐다. 얻어진 복막 표본에 섬유화 정도를 비교하기 위해 트리크롬(Trichrome) 염색을 시행하고 이를 비교하였다.

5-4. 실험 결과

(1) 각 군간의 생존률 비교

실험 시작 5주 후까지 각 군의 백서는 모두 생존이 양호하였다.

(2) 각 군간의 검사지표 비교

표준 포도당 투석액군(대조군), 아미노산 투석액군, 알파-케토아미노산군에서 실험 0, 1, 3, 5주에 걸쳐 포도당, BUN, 크레아티닌, 단백질, 알부민, hsCRP의 평균치는 의미있는 차이를 보이지 않았다(도 4 내지 9). 즉, BUN 및 크레아티닌의 신기능 지표는 세 군 모두에서 일정하게 유지되었으며, 영양지표인 단백질 및 알부민도 세 군에서 일정하게 유지되었다. 또한, 염증정도를 나타내는 hsCRP의 경우 세 군간에 유의한 차이를 나타내지 않았다.

특히, 본 실험의 각 군간에 염증 수치를 나타내는 hsCRP 값에 유의한 차이가 없었으며, 알부민 수치의 차이도 없어 본 발명의 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막 투석용액의 안전성이 다른 표준 포도당 투석액군 및 아미노산 투석액군과 대등함을 알 수 있었다.

본 발명에 따른 알파-케토 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물은 종래 포도당 또는 아미노산이 포함된 복막투석용액의 사용으로 인한 복막의 손상, 과혈당증, 과지질혈증, 심혈관계 손상 등의 부작용을 예방하고, 기존의 아미노산 투석액이 갖고 있던 혈중 요소질소 상승과 같은 부작용을 제거하여 보다 안전하고 효과적인 복막투석을 할 수 있다.

Claims

삼투제로서 8,000 내지 40,000mg/ℓ의 알파-케토 아미노산 및 280 내지 1200mg/ℓ의 아미노산을 포함하는 복막투석용 조성물.
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제1항에 있어서, 상기 알파-케토 아미노산은 알파-아미노 잔기가 알파-케톤 잔기로 치환된 루신(leucine), 이소루신(isoleucine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 발린(valine)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 것인 복막투석용 조성물.
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제1항에 있어서, 전해질을 추가로 포함하는 복막투석용 조성물.
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제1항에 있어서, 아미노산이 라이신(lysine), 트레오닌(threonine), 트립토판(tryptophan), 히스티딘(histidine), 티로신(tyrosine) 및 하이드록시메티오닌(hydroxymethionine)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것인 복막투석용 조성물.
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제6항에 있어서, 전해질이 나트륨, 칼륨, 염소, 칼슘 및 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택되는 것인 복막투석용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 전해질은 나트륨 125 내지 140 mmol/L, 칼륨 0 내지 4 mmol/L, 염화 이온 95 내지 115 mmol/L, 칼슘 0.5 내지 3.00 mmol/L 및 마그네슘 0.1 내지 0.3 mmol/L를 포함하는 것인 복막투석용 조성물.
제6항에 있어서, 유기산염을 추가로 포함하는 복막투석용 조성물.
제12항에 있어서, 유기산염이 젖산염, 중탄산염, 또는 이들의 혼합물인 복막투석용 조성물.
제12항에 있어서, 유기산을 30 내지 60 mmol/L 포함하는 복막투석용 조성물.
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