DE69319583T2

DE69319583T2 - Lösung für die Peritonealdialyse mit Polypeptiden

Info

Publication number: DE69319583T2
Application number: DE69319583T
Authority: DE
Inventors: Ron Arlington Heights Il 60004 Burke; Dirk B-9968 Assenede Faict; Leo Long Grove Il 60047 Martis
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2013-12-11
Also published as: SG93822A1; DE69332106T3; DE69319583D1; EP0827749A2; SG50379A1; ATE168010T1; US6380163B1; AU683863B2; ES2157523T3; DK0827749T3; EP0827748A2; ES2119161T3; JP3676362B2; JP2005162767A; DE69332106D1; DK0827748T3; JPH07504351A; DE69330189T3; ATE220328T1; DE69332106T2

Description

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 nicht-toxisch 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; Polypep tide sind das einzige in den Formulierungen verwendete osmotische Mittel, das beschrieben wird.
Die WO-A-9319792 beschreibt eine wässerige Peritonealdialyselösung, die unmittelbar vor der Verwendung durch Mischen von zwei Lösungen erhalten wird. Die erste Lösung enthält Anionen von Carbonsäuren, und die zweite enthält Peptide oder Aminosäuren mit einer Konzentration von 0,05 bis 2 Gew.-%. Das Molekulargewicht der Peptide ist nicht angegeben.
Bei. Gilchrist et al. besitzt die Hauptmenge der Polypeptide ein Molekulargewicht von 1100 oder mehr. Tatsächlich weisen ca. 50% der Peptide mehr als 18 Aminosäurereste auf. Die Polypeptide sind die einzigen osmotischen Mittel, die verwendet werden (siehe z. B. Spalte 4, Zeilen 33-35).
Bei Klein sind die Polypeptide eine Mischung aus Peptiden mit relativ niedrigem Molekulargewicht, einschließlich eines angegebenen wesentlichen Anteils zwischen 300 und 2000 Dalton, die aus der enzymatischen Hydrolyse eines hochwertigen Proteins abgeleitet sind. Die Polypeptide sind die einzigen verwendeten osmotischen Mittel. Solange die Mischung der Polypeptide unter ein Äquivalentgewicht von 150 bis 1500 fällt und das Molekulargewicht der Polypeptide zwischen 300 und 2000 Dalton liegt, ist die Polypeptidmischung für die Bedürfnisse von Klein ausreichend.
Wie es in dieser Anmeldung nachfolgend in den Beispielen im Detail angegeben wird, besitzen die von Klein und Gilchrist et al. vorgeschlagenen Polypeptidlösungen eine sehr begrenzte klinische Brauchbarkeit. Obwohl sie größer sind, werden diese Polypeptidzusammensetzunngen wie Aminosäuren vom Peritoneum ziemlich rasch absorbiert. Dies führt zu Urämie-Symptomen. Zusätzlich enthalten diese Materialien Polypeptide, bei denen die Möglichkeit besteht, daß sie allergische Reaktionen her vorrufen. Dies ist aufgrund der Größe der verwendeten Polypeptide der Fall.
Es besteht deshalb ein Bedürfnis für eine verbesserte Peritonealdialyselösung.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt eine Lösung zur Peritonealdialyse bereit, die eine osmotisch wirksame Menge einer Polypeptidmischung umfaßt. Die Polypeptidmischung besteht aus nicht mehr als 0,10% Polypeptiden mit einem Molekulargewicht von größer als 1200; nicht mehr als 25% Polypeptiden mit einem Molekulargewicht von weniger als 400; wobei das Gewichtsmittel der Polypeptidmischung im Bereich von 400 bis 900 Dalton liegt.
In einer Ausführungsform enthält die Dialyselösung folgende Komponenten: 0,5% bis 4,0% (Gew/Vol) Dextrose.
In einer Ausführungsform enthält die Peritonealdialyselösung: 120,00 bis 150,00 (mEq/l) Natrium; 80,0 bis 110,00 (mEq/l) Chlorid; 0 bis 45,00 (mEq/l) Lactat; 0 bis 45,00 (mEq/l) Bicarbonat; 0 bis 4,00 (mEq/l) Calcium; und 0 bis 4,00 (mEq/l) Magnesium. Vorzugsweise beträgt der pH-Wert der Lösung 6,0 bis 7,4.
In einer Ausführungsform sind die Polypeptide synthetische Peptide.
In einer Ausführungsform umfaßt die Lösung zur Peritonealdialyse folgende Komponenten: weniger als 5 ppm Schwermetalle; weniger als 500 ppb Aluminium. Zusätzlich 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.
In einer Ausführungsform enthält die Lösung zur Peritonealdialyse auch Arzneimittel zur Abgabe an das Peritoneum.
Ein. Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß sie eine Erhöhung der Infusionsvolumina ermöglicht und damit als Ergebnis der Verringerung der molaren Konzentrationen der osmotischen Mittel eine Clearence kleiner gelöster Stoffe.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der detaillierten Beschreibung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen und den Zeichnungen beschrieben und sind daraus ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen graphisch Molekulargewichtsverteilungen der im Beispiel Nr. 1 getesteten Peptidmischungen.
Fig. 4 veranschaulicht graphisch Volumenprofile für Beispiel Nr. 1.
Fig. 5 veranschaulicht graphisch die Absorption von Dextrose und Peptiden für 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 Peritonealdialyselösungen 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. Dazu werden vorzugsweise ca. 0,25% bis ca. 4 % (Gew/Vol) Polypeptide und ca. 0,5% bis ca. 4% (Gew/Vol) Dextrose als osmotisches 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-Zahlenmittel 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 um-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 Fig. 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 u Cl ¹&sup4;C- 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: ¹&sup4;C 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 Fig. 4 dargestellt. Die Volumina zwischen t = 0 und dem Ende der Aufbewahrung basieren auf ¹&sup4;C-Dextrankonzentrationen unter der Annahme einer konstanten Rate des Verschwindens von ¹&sup4;C-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 Fig. 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 Infektionen (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- ,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 Infektionen (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 Körperge wichte 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 erfindungsgemäßen 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 g 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:
Dera rose (% Gew/Vol) 0,5-4,0
Polypeptide (% Gew/Vol) 0,25-4,0
Natrium (mEq/l) 120,0-150,0
Chlorid (mEq/l) 80,0-110,0
Lactat (mEq/l) 0,0-45,0
Bicarbonat (mEq/l) 0,0-45,0
Calcium (mEq/l) 0,0-4,0
Magnesium (mEq/l) 0,0-4,0
pH 6,0-7,4
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 ca. 2 bis ca. 15 Aminosäuren aufweisen. Vorzugsweise weisen die synthetischen Peptide ein Länge von 4 bis 10 Aminosäuren auf.
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, die mit Salzlösungen und Dextroselösungen auftreten, zu vermeiden.

Claims

1. Lösung zur Peritonealdialyse, die eine osmotisch wirksame Menge einer Polypeptidmischung als osmotisch wirksames Mittel aufweist, wobei die Polypeptidmischung aus folgendem besteht:

nicht mehr als 0,10% an Polypeptiden mit einem Molekulargewicht von mehr als 1200;

nicht mehr als 25% an Polypeptiden mit einem Molekulargewicht von weniger als 400; und

wobei das Gewichtsmittel der Polypeptidmischung im Bereich von 400 bis 900 Dalton liegt.

2. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 1, wobei die Polypeptide nicht weniger als 40% essentielle Aminosäuren umfassen.

3. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lösung weniger als 5 ppm an Schwermetallen aufweist.

4. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Lösung weniger als 500 ppb Aluminium aufweist.

5. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide in der Lösung weniger als 50 mg/g Natrium aufweisen.

6. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide in der Lösung weniger als 10 mg/g Chlorid aufweisen.

7. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide in der Lösung weniger als 0,2 mg/g Kalium aufweisen.

8. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide in der Lösung weniger als 1 mg/g Magnesium aufweisen.

9. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide in der Lösung weniger als 1 mg/g Calcium aufweisen.

10. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide in der Lösung weniger als 1 mg/g Phosphor aufweisen.

11. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide in der Lösung weniger als 5 mg/g Lactose aufweisen.

12. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sie ein zusätzliches osmotisches Mittel umfaßt.

13. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 12, wobei die Lösung als osmotisches Mittel Dextrose umfaßt.

14. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 13, wobei sie 0,5 bis 4% (Gew/Vol) Dextrose enthält.

15. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehalt an Polypeptiden 0,25 bis 4,0 (Gew/Vol) der Lösung beträgt.

16. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der pH-Wert der Lösung 6,0 bis 7,4 ist.

17. Lösung zur Peritonealdialyse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polypeptide synthetische Polypeptide sind.

18. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 17, wobei die synthetischen Peptide eine Länge von 2 bis 15 Aminosäuren besitzen.

19. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 17, wobei die synthetischen Peptide eine Länge von 4 bis 10 Aminosäuren besitzen.

20. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 1, wobei die Lösung folgendes aufweist:

120,00 bis 150,00 mval/l Natrium; und

80,0 bis 110,00 mval/l Chlorid.

21. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 1, wobei die Lösung Natrium, Chlorid, Lactat, Bicarbonat, Calcium und Magnesium enthält.

22. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 20, wobei die Lösung folgendes enthält:

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.

23. Lösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 1, wobei die Polypeptide die folgende Aminosäurezusammensetzung besitzen:

ASX 10,3

GLX 20,3

SER 4,5

GLV 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

und 50 bis 150 mg Valin und 15 bis 30 mg Tryptophan pro g Polypeptid enthalten.

24. Zweikomponenten-Lösung zur Peritonealdialyse zur Mischung vor der Verabreichung als Infusion an einen Patienten zur Ausbildung einer Dialyselösung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 12 bis 19, wenn abhängig von Anspruch 1, die folgendes aufweist:

eine in einem ersten Behälter befindliche erste Komponente, die 1,0 bis 8% (Gew/Vol) Dextrose enthält und einen pH-Wert von 4,0 bis 5,5 besitzt;

eine in einem zweiten Behälter befindliche zweite Komponente, die 0,5 bis 8,0% (Gew/Vol) Polypeptide enthält und einen pH-Wert von 6,0 bis 7,5 besitzt; und

die entweder im ersten oder im zweiten Behälter eine ausreichende Menge der folgenden Bestandteile enthält, damit dann, wenn die erste Komponente und die zweite Komponente miteinander gemischt werden, die folgenden Konzentrationen vorhanden sind: 120 bis 150 mval/l Natrium; 80,0 bis 110,00 mval/l Chlorid; 0,0 bis 5,0 mval/l Lactat; 0,0 bis 45,0 mval/l Bicarbonat; 0,0 bis 4,0 mval/l Calcium; und 0,0 bis 4,0 mval/l Magnesium.

25. Zweikomponentenlösung zur Peritonealdialyse nach Anspruch 24, wobei der erste und der zweite Behälter zwei getrennte Kammern eines einzigen Behälters sind.