EA002479B1 - Способ и фармацевтическая композиция для доставки железа у пациентов, получающих гемодиализ и перитонеальный диализ - Google Patents

Abstract

Способ введения железа пациентам, получающим диализ, осуществляется с помощью вливания неколлоидного соединения трехвалентного железа, растворимого в растворах для гемодиализа или перитонеального диализа, с использованием процесса диализа. Предоставляется фармацевтическая композиция, состоящая по существу из раствора для диализа, включающего неколлоидное соединение трехвалентного железа, предпочтительно пирофосфат трехвалентного железа.

Description

Настоящее изобретение относится к диализу и более конкретно к способам пополнения растворов для диализа для профилактики или лечения дефицита железа у пациентов, получающих гемодиализ или перитонеальный диализ.

Предпосылки изобретения

Пациентов с хронической почечной недостаточностью лечат с помощью диализа. Диализ требуется для поддержания гомеостаза у пациентов с конечной стадией почечной недостаточности. Диализ определяется как движение растворенного вещества и воды через полупроницаемую мембрану, которая отделяет кровь пациента от раствора диализата. Полупроницаемая мембрана может быть или перитонеальной оболочкой у пациентов, получающих перитонеальный диализ, или искусственной диализаторной мембраной у пациентов, получающих гемодиализ.

Пациенты с хронической почечной недостаточностью страдают анемией вследствие нарушенной выработки эритропоэтина [Ετδίον, 1991]. Клинические проявления хронической почечной недостаточности уменьшаются по мере коррекции уремии и объемной перегрузки с помощью диализа. Однако анемия вследствие отсутствия эритропоэтина становится основным ограничивающим фактором в функциональном благополучии пациентов с конечной стадией почечной недостаточности.

Молекулярное клонирование гена эритропоэтина [1асоЬ§, е! а1., 1985] привело к промышленному производству рекомбинантного эритропоэтина, которое было большим достижением в лечении почечной анемии [Ετδίβν, 1991; Ьеуш, 1992]. Терапия эритропоэтином функционирует путем стимуляции выработки эритроцитов и, таким образом, утилизации железа. При использовании терапии эритропоэтином у большинства пациентов, получающих хронический диализ, удается избежать трансфузии. Исследования крови и желудочно-кишечное кровотечение дополнительно способствуют потере железа. Поэтому ускоренная утилизация железа в сочетании с небольшой, но неизбежной потерей дополнительной крови организма при гемодиализе и увеличенные потери железа в желудочно-кишечном тракте ведут к дефициту железа почти у всех пациентов, получающих длительный поддерживающий диализ.

Другими факторами, которые могут способствовать дефициту железа, являются ограниченная почечная диета, которая может содержать недостаточное количество железа и всасывание железа может быть нарушено под влиянием самой уремии. Совместное введение с пищей дополнительных лекарственных препаратов, таких как средства, связывающие фосфаты, также может нарушить всасывание железа. Поэтому дефицит железа стал серьезной проблемой у находящихся на диализе пациентов, получающих лечение эритропоэтином.

В клинической практике для оценки статуса железа используются насыщение трансферрина (отношение уровня железа в сыворотке крови к общей способности связывания железа) и уровень ферритина в сыворотке крови. Большинство получающих терапию эритропоэтином пациентов, находящихся на поддерживающем диализе, в зависимости от их статуса железа можно произвольно разделить на 6 групп (табл. 1).

При состояниях дефицита железа доставка железа в костный мозг не поддерживается и нарушается реакция на эритропоэтин. Действительно, дефицит железа является самой частой причиной устойчивости к эритропоэтину [К1ешет е! а1., 1995]. Пациенты с уремией, страдающие абсолютной или функциональной недостаточностью железа, требуют более низкие дозы эритропоэтина, если они получают эффективное добавочное введение железа. На основании этих соображений, Уап \Ууск е! а1., [1989] предположили, что все пациенты с почечными заболеваниями с запасами железа от низкого до нормального должны профилактически получать железо. Добавочное введение железа наиболее удобно осуществляется с помощью орального введения железа от одного до трех раз в сутки.

Таблица 1

Статус железа при почечных заболеваниях в терминальной стадии

Статус железа	Ее/Т1ВС (Т8ЛТ) в сыворотке	Ферритин в сыворотке, мкг/л
Тяжелая недостаточность железа	<15%	<50
Умеренная недостаточность железа	15-17%	50-100
Незначительная недостаточность железа	18-25%	100-200
Оптимальный статус железа	25-50%	200-800
Перегрузка железом	>50%	>800
Ретикулоэндотелиальный блок	<20%	>500

блема переносимости орально вводимого железа сочетается с такими практическими проблемами как несоблюдение назначенной схемы приема препарата, нарушенное всасывание при приеме

Существует проблема, потому что часто наблюдается непереносимость орально вводимого железа вследствие побочных эффектов на желудочно-кишечный тракт. Кроме того, про3 с пищей и другими факторами, Оно также неэффективно вследствие нарушенного всасывания железа. Масбоида11 е! а1., [1989] также обнаружили задержку ответа на рекомбинантный человеческий эритропоэтин у находящихся на гемодиализе пациентов, получающих орально железо, который корригировался как только железо вводили внутривенно. 8с11аеГег апб

8с11аеГег [1995] недавно показали, что только внутривенное, а не оральное введение железа гарантирует адекватное снабжение костного мозга железом во время фазы коррекции терапии рекомбинантным эритропоэтином.

В Европе железо для внутривенного введения применяется в виде декстрана железа, сахарата железа и глюконата железа. В США для внутривенного введения одобрен только декстран железа, который широко используется для этой цели у пациентов, получающих диализ. Однако имеются противоречия относительно дозировки и частоты инъекций.

С одной стороны, внутривенная терапия железом имеет несколько преимуществ перед оральным введением. Внутривенная терапия преодолевает и проблемы соблюдения назначенной схемы приема препарата и низкую переносимость желудочно-кишечным трактом, часто наблюдаемую у пациентов, получающих оральную терапию. 8сйаеГег апб 8сйаеГег [1992] сообщили о снижении на 47% дозы эритропоэтина при внутривенном введении железа находящимся на гемодиализе пациентам с дефицитом железа, ранее получавшим лечение оральным введением железа. С другой стороны, внутривенная терапия железом имеет факторы риска и недостатки. Есть данные, что у пациентов развивались анафилактоидные реакции [Натйта е! а1., 1980; КитрГ е! а1., 1990]. Поэтому при первом назначении парентеральной терапии железом необходимо ввести тест-дозу. Внутривенная терапия железом может также вызвать гипотонию и боль в пояснице и эпигастральной области во время диализа, которые могут быть достаточно тяжелыми, чтобы потребовать прекращения лечения. Кроме того, препарат для внутривенного введения дорогой и требует наличия аптеки и затрат времени среднего медперсонала для введения. При внутривенной терапии железом для оценки необходимости в железе и измерения реакции на лечение следует регулярно контролировать уровни железа, трансферрина и ферритина в сыворотке крови. Наконец, при внутривенной терапии существует беспокойство по поводу перегрузки железом, поскольку у больных с перегрузкой железом возрастет риск инфекции и, возможно, рака |\Уе1Ьегд. 1984]. Кроме того, последние данные свидетельствуют о том, что у пациентов с конечной стадией почечных заболеваний, часто получающих железо внутривенно в рамках системы медицинской помощи Мебюаге в США, риск случаев смерти вследствие причинно-специфических инфекций возрастает на 35% [СоШпк е! а1., 1997].

Учитывая сказанное выше, ни оральный, ни внутривенный пути железотерапии не являются идеальными, и для пациентов, получающих диализ, желательны альтернативные пути введения железа. Независимо от общей введенной дозы, гипотензивные эффекты внутривенного декстрана железа полностью устраняются с помощью снижения скорости вливания или с помощью предварительного разбавления декстрана железа изотоническим солевым раствором [Сох е! а1., 1965]. Добавление соединения железа в растворы для гемодиализа или перитонеального диализа должно привести к медленному переходу железа в компартмент крови, если диализная мембрана проницаема для соли железа. Коллоидные соединения железа или железо в его минеральной форме нерастворимы в водных растворах и поэтому не подходят для добавления в диализат. Более того, известно, что железо токсично при парентеральном введении в его минеральной форме. Токсические эффекты могут возникать в результате осаждения железа в крови, образующего множественные легочные, а иногда системные эмболы. Возникают симптомы, напоминающие симптомы жировой эмболии. Раздражение желудочно-кишечного тракта ведет к возникновению диареи и рвоты. Депрессия центральной нервной системы также может привести к коме и смерти [Неа!й е! а1., 1982].

Очень немногие неколлоидные соединения железа подходят для внутривенного введения. За последние пять лет, по меньшей мере, две группы исследователей вводили ферроглюконат натрия внутривенно для лечения недостаточности железа у пациентов, получающих хронический гемодиализ [Ра§сиа1 е! а1., 1992; А11едга е! а1., 1981]. В этих и различных других исследованиях была показана различная растворимость, биологическая доступность и токсичность различных соединений трехвалентного железа.

Недавно проведенные исследования показали, что возможными кандидатами на транспорт внутриклеточного железа являются полифосфатные соединения [Копорка е! а1., 1981; Ро11аск е! а1., 1985] . Было показано, что самым эффективным средством запуска удаления железа из трансферрина из этих полифосфатных соединений является пирофосфат [Ро11аск е! а1., 1977; Могдап, 1979; Сатует е! а1., 1978]. Было также показано, что пирофосфат усиливает перенос железа из трансферрина к ферритину [Копорка е! а1., 1980]. Он также способствует обмену железа между молекулами трансферрина [Могдап, 1977]. Он дополнительно облегчает доставку железа в изолированные митохондрии печени крыс [№1§оп е! а1., 1984].

Пирофосфат трехвалентного железа использовался для обогащения железом пищи и для орального лечения железодефицитной ане5 мии Цаушй е! а1., 1991]. Пирофосфат трехвалентного железа также использовался для снабжения железом эукариотических и бактериальных клеток, выращенных в культуре [Вугб е! а1., 1991]. Токсические эффекты пирофосфата трехвалентного железа были изучены Маигег и сотрудниками на экспериментальной модели [1990]. Это исследование показало, что ЬП₅₀ пирофосфата трехвалентного железа была несколько выше 325 мг/кг или приблизительно 35 мг железа на 1 кг массы тела. По оценкам, эффективная доза для замещения потерь железа у пациентов, получающих гемодиализ, составляет от 0,2 до 0,3 мг железа на 1 кг на 1 сеанс диализа. Поэтому фактор безопасности (отношение 1.1), к эффективной дозе) составляет более 100.

Есть данные о том, что другой пирофосфатный комплекс металла, пирофосфат двухвалентного олова, вызывает гипокальциемию и немедленные токсические эффекты. Поскольку ион трехвалентного железа образует с пирофосфатом более прочный комплекс, чем ион двухвалентного олова или ион кальция [Нагкеп е! а1, 1981; §Шеп е! а1., 1964], неизвестно, чтобы введение пирофосфата трехвалентного железа вызывало побочный эффект в виде гипокальциемии.

Патент США № 4756838, выданный 12 июля 1988 г. УеИтап, раскрывает сухие, свободно текучие, устойчивые, легко растворимые, не слеживающиеся, растворимые продукты в виде частиц, которые легко растворимы в воде и могут использоваться для приготовления растворов для применения при гемодиализе. Этот патент раскрывает тот факт, что используемые в настоящее время процедуры диализа обычно не учитывают те материалы в крови, которые связаны с белком. Примерами являются железо, цинк, медь и кобальт. В патенте утверждается, что целью изобретения является сделать такие материалы неотъемлемой составной частью сухих диализатных продуктов. Однако нет конкретных данных о том, как обеспечить доступность железа посредством гемодиализа. Нет указаний на применение неколлоидного соединения железа в противовес любому другому соединению железа или минеральному железу.

Учитывая сказанное выше, для замещения продолжающихся потерь железа или для лечения недостаточности железа большой части пациентов, получающих диализ, желательно вводить железо путем добавления в растворы для диализа растворимого неколлоидного соединения железа. Это растворимое неколлоидное соединение железа предпочтительно представляет собой пирофосфат трехвалентного железа.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, предоставляется способ введения железа пациентам, получающим диализ, путем вливания неколлоидного соединения трехвалентного железа, растворимого в диализных растворах, с помощью процесса диализа. Настоящее изобретение, кроме того, предоставляет фармацевтическую композицию, состоящую по существу из диализного раствора, включающего растворимое неколлоидное соединение трехвалентного железа. Предпочтительно, соединение трехвалентного железа представляет собой пирофосфат трехвалентного железа.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества настоящего изобретения будет легче оценить, когда они станут более понятными при рассмотрении подробного описания изобретения в связи с сопровождающими чертежами, на которых фиг. 1 представляет собой пару графиков, показывающих динамику во времени уровня железа в сыворотке крови и динамику во времени уровня железа в зависимости от Т1ВС, %;

фиг. 2 - график, показывающий зависимость уровня железа в сыворотке крови от общей способности связывания железа (Т1ВС), %;

фиг. 3 - график, показывающий структуру исследования и концентрацию железа в диализате в течение периода исследования;

фиг. 4 - график средних величин гемоглобина цельной крови по группам в течение периода исследования;

фиг. 5 - график средних величин гемоглобина ретикулоцитов по группам в течение периода исследования;

фиг. 6 - график средних величин уровня железа в сыворотке крови перед диализом по группам в течение периода исследования;

фиг. 7 - график значений прироста среднего уровня железа в сыворотке крови по группам в течение периода исследования;

фиг. 8 - график средних величин общей способности связывания железа перед диализом по группам в течение периода исследования;

фиг. 9 - график средних величин насыщения трансферрина (Т8АТ) перед диализом по группам в течение периода исследования;

фиг. 10 - график средних величин насыщения трансферрина (Т8АТ) после диализа по группам в течение периода исследования;

фиг. 11 - график средних величин изменения насыщения трансферрина (Т8АТ) во время диализа по группам в течение периода исследования;

фиг. 12 - график средних величин процентного изменения среднего насыщения трансферрина (Т8АТ) по группам во время диализа в течение периода исследования;

фиг. 13 - график средних величин уровня ферритина перед диализом по группам в течение периода исследования;

фиг. 14 - график средних величин дозы эритропоэтина на лечение по группам в течение периода исследования;

фиг. 15 - график средних величин еженедельной дозы внутривенного железа (1п1еб®) по группам в течение периода исследования;

фиг. 16 - график, показывающий уровень железа в сыворотке крови у кроликов, подвергающихся острому перитонеальному диализу диализным раствором, который содержит пирофосфат трехвалентного железа;

фиг. 17 - график, показывающий общую способность связывания железа (Т1ВС) у кроликов во время перитонеального диализа; и фиг. 18 - график, показывающий насыщение трансферрина (сывороточное Ре/Т1ВС, %) у кроликов, подвергающихся острому перитонеальному диализу диализным раствором, который содержит пирофосфат трехвалентного железа.

Подробное описание изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предоставляется способ введения во время диализного лечения получающим диализ пациентам растворимого неколлоидного соединения трехвалентного железа. Это введение может использоваться для пациентов, получающих гемодиализ (острый или поддерживающий) или периотенальный диализ (острый или поддерживающий).

Более конкретно, как обсуждалось выше, пациентами, получающими диализ, являются пациенты, подвергающиеся гемодиализу или перитонеальному диализу по поводу почечной недостаточности. Длительная диализная терапия для лечения конечной стадии почечной недостаточности именуется поддерживающимся диализом. По оценкам, пациенты, получающие поддерживающий гемодиализ, теряют приблизительно от 2 до 3 г железа в год, что соответствует потере приблизительно 6 мл крови в сутки (2 л в год) из всех источников [ЕксйепЬасй е! а1., 1977]. Эти пациенты в целом получают гемодиализ 3 раза в неделю.

Особый пример системы для гемодиализа представляет собой система Ртекешик. В системе Ртекешик соотношение кислота:бикарбонат: вода:общее количество составляет 1:1,23:32,77:

35. Поэтому для приготовления окончательного диализата одну часть концентрированного раствора бикарбоната смешивают с 27,5 частями других компонентов (кислота + вода). Для приготовления концентрата бикарбоната очищенную воду накачивают из источника очищенной воды в большой бак. Ртекеишк поставляет порошок бикарбоната натрия, упакованный в пластиковые мешочки, и содержимое каждого мешочка смешивают с очищенной водой в баке для приготовления 25 галлонов (94,6 л) раствора бикарбоната. После тщательного перемешивания мешалкой концентрированный раствор направляют в пластиковые резервуары. Концентрат готовят в пределах 24 ч его использования. Пирофосфат трехвалентного железа свободно растворим в концентрате бикарбоната. Пирофосфат трехвалентного железа может добавляться в виде сухого вещества или раствора в диализный концентрат. Для концентрации желе за в диализате 4 мкг/дкл или концентрации РеРуР 40 мкг/дкл можно рассчитать, что концентрат бикарбоната должен иметь концентрацию пирофосфата трехвалентного железа 40 х 27,5 = 1100 мкг/дкл или 11 мг/л. Поэтому 1040 мг пирофосфата трехвалентного железа, добавленные в 94,6 л (25 галлонов) концентрата бикарбоната дадут диализат с концентрацией железа 4 мкг/дкл.

Таблица 2

Бикарбонатные концентраты с определенной концентрацией железа, достигаемой добавлением РеРуР

Требуемая концентрация Ре в диализате	Рассчитанная концентрация Ре в диализате	Рассчитанное количество РеРуР в концентрате
2 мкг/дкл	20 мкг/дкл	5,5 мг/л
4 мкг/дкл	40 мкг/дкл	11 мг/л
8 мкг/дкл	80 мкг/дкл	22 мг/л
12 мкг/дкл	120 мкг/дкл	33 мг/л

Концентрацию Ре в диализате можно увеличить с помощью добавления различных количеств РеРуР в бикарбонатный концентрат (табл. 2). Пирофосфат трехвалентного железа может добавляться в концентрат диализата или в его кристаллической форме, или в виде водного раствора.

Как показано здесь ниже в примере 1, плазму (3,5 л) подвергают диализу ίη νίίτο с использованием диализатора Р-80 со скоростью потока плазмы, установленной на 300 мл/мин, и скоростью потока диализата 800 мл/мин. Пирофосфат трехвалентного железа (420 мг) добавляют в 20 л бикарбонатного концентрата и периодически перемешивают в течение 1 ч перед диализом. Это прозрачный раствор с незначительным зеленовато-желтым оттенком. По данным калориметрического количественного определения, конечный диализат был прозрачным, бесцветным раствором с содержанием железа 5 мкг/дкл. Для компенсации принудительной ультрафильтрации и поддержания постоянного объема плазмы в плазму каждые 15 мин добавляют физиологический солевой раствор. Через короткие интервалы времени измеряют уровень Ре и Т1ВС в сыворотке крови. Как показано на фиг. 1, наблюдалось прогрессивное увеличение концентрации железа (А) и ферритина (В) в сыворотке.

В отдельном эксперименте проводили диализ ίη νίίτο с использованием трех различных концентраций пирофосфата трехвалентного железа в диализате. В остальном при идентичных условиях эксперимента прирост насыщения ферритина зависел от концентрации железа в диализате (фиг. 2).

Диализ определяется как движение растворенного вещества и воды через полупроницаемую мембрану (диализатор), которая отделяет кровь пациента от очищающего раствора (диализата). Во время диализа могут одновременно происходить четыре процесса транспорта.

1. Диффузионный транспорт представляет собой движение растворенных веществ через мембрану и зависит от градиента концентрации между водой плазмы и диализатом;

2. Конвекционный транспорт представляет собой общий поток растворенного вещества через диализатор в направлении разности гидростатического давления;

3. Осмос представляет собой прохождение растворителя (воды) через мембрану в направлении градиента осмотической концентрации; и

4. Ультрафильтрация представляет собой движение через мембрану свободной от растворенного вещества воды по градиенту гидростатического давления.

Со временем плазма пациента стремится уравновеситься с раствором диализата. Состав диализата позволяет удалить, сбалансировать или даже ввести растворенные вещества пациенту и удалить их у него. Электрохимический градиент концентрации представляет собой движущую силу, которая обеспечивает возможность пассивной диффузии и равновесия между диализатом и компартментом крови пациента. Процесс диализа может осуществляться путем использования искусственной почки (гемодиализ и гемофильтрация) или брюшной полости пациента (перитонеальный диализ).

В искусственной почке используется синтетическая или полусинтетическая мембрана, изготовленная либо из ацетата целлюлозы, купрафана, полиакрилонитрила, полиметилметакрилата или полисульфона. Постоянный поток крови с одной стороны мембраны и диализата с другой позволяет удалять продукты жизнедеятельности. Искусственная почка может использоваться для гемодиализа, в течение которого основным механизмом удаления растворенных веществ является диффузия. С одной стороны, гемофильтрация (которую также называют гемодиафильтрацией и диафильтрацией) скорее основана на ультрафильтрации и конвекционном транспорте, а не на диффузии для продвижения растворенных веществ через полупроницаемую мембрану с высокой пористостью. Для целей этой заявки термин гемодиализ используется для включения всех методик диализа (например, гемофильтрации), которые требуют экстракорпоральное кровообращение и искусственную мембрану.

С другой стороны, при перитонеальном диализе для обмена растворенных веществ и жидкости с компартментом крови используется брюшинная оболочка пациента. Поэтому перитонеальный диализ представляет собой метод лечения уремии путем применения кинетического транспорта водорастворимых метаболитов с помощью силы диффузии и транспорта воды с помощью силы осмоса через брюшину. Брюшина представляет собой самую большую серозную оболочку организма (у взрослых приблизительно 2 м²). Она выстилает внутреннюю по верхность брюшной стенки (париетальная брюшина) и внутренние органы (висцеральная брюшина). Пространство между париетальной и висцеральной частями оболочки называется брюшинной полостью. Со временем водные растворы, вливаемые в эту полость (диализат) контактируют с пространством кровеносных сосудов через сеть капилляров в брюшинной оболочке. Раствор, вливаемый в брюшинную полость, стремится уравновеситься с водой плазмы, и он удаляется в конце одного обмена после частичного или полного уравновешивания. Состав диализата позволяет удалять, балансировать или даже вливать растворенные вещества пациенту и удалять их у него. Электрохимический градиент концентрации представляет собой движущую силу, которая обеспечивает возможность пассивной диффузии и равновесия между диализатом и компартментом крови пациента.

Растворы для диализа (гемодиализа или перитонеального диализа) настоящего изобретения характеризуются добавленным неколлоидным соединением трехвалентного железа, предпочтительно имеющим молекулярный вес менее 5000 дальтон. Оптимально соединение трехвалентного железа должно быть 1) растворимым в растворах для диализа в соответствующих концентрациях; 2) эффективно переноситься из диализата в компартмент крови; 3) связываться с трансферрином в плазме и быть доступным для использования тканью; 4) хорошо переноситься без каких-либо кратковременных или длительных побочных эффектов; и 5) быть экономичным. Представляется, что пирофосфат трехвалентного железа обладает всеми указанными выше характеристиками и поэтому является предпочтительным соединением железа для использования в настоящем изобретении, хотя могут также использоваться другие растворимые соединения трехвалентного железа.

Пирофосфат трехвалентного железа (Ре₄О₂₁Р₆) имеет молекулярный вес 745,25. Он является негидратом с желтовато-зелеными кристаллами. Он использовался в качестве катализатора в противопожарных синтетических волокнах и защищающих от коррозии красителях.

В настоящее время для смешивания в определенных пропорциях солей в деионизированной воде для образования окончательного раствора диализата в аппаратах для гемодиализа используется автоматизированное устройство дозирования. Концентраты диализата обычно поставляются производителем или в виде раствора, готового к применению, или в виде предварительно смешанного порошка, который добавляется в очищенную воду в больших резервуарах. Концентраты закачиваются в камеру аппарата для диализа, где они смешиваются с очищенной водой для приготовления окончательного раствора диализата.

В целом окончательный раствор диализата для гемодиализа имеет следующий ионный состав: 132-145 ммоль/л Να'. 0-4 ммоль/л К⁺, 99112 ммоль/л С1^-. 1.0-2.0 ммоль/л Са⁺⁺. 0.25-0.75 ммоль/л Мд'². 0-5.5 ммоль/л глюкозы. Коррекция метаболического ацидоза является одной из основных целей диализа. Процесс удаления Н+ из крови при диализе достигается главным образом током щелочных эквивалентов из диализата в кровь, замещая таким образом физиологические буферы, обычно используемые в химическом процессе регуляции буферной емкости. В процессе диализа перенос оснований через диализную мембрану достигается с помощью использования диализата, содержащего ацетат или бикарбонат. При бикарбонатном диализе диализат содержит 27-35 ммоль/л бикарбоната и 2.5-10 ммоль/л ацетата. С другой стороны, при ацетатном диализе диализат лишен бикарбоната и содержит 31-45 ммоль/л ацетата. Пирофосфат трехвалентного железа совместим с растворами для гемодиализа на основе и ацетата, и бикарбоната.

Жидкость для перитонеального диализа обычно содержит 132-135 ммоль/л Να'. 0-3 ммоль/л К⁺ 1.25-1.75 ммоль/л Са⁺⁺. 0.25-0.75 ммоль/л Мд''. 95-107.5 ммоль/л С1^-. 35 ммоль/л ацетата или 35-40 ммоль/л лактата и 1.5-4.25 г/дкл глюкозы. Пирофосфат трехвалентного железа растворим и совместим с растворами для перитонеального диализа.

В соответствии с настоящим изобретением, пирофосфат трехвалентного железа добавляется или непосредственно в растворы для перитонеального диализа, или в концентрат для гемодиализа. Поскольку в случае гемодиализа концентраты с помощью смешивания с водой в несколько раз разводятся в аппарате, соединение должно добавляться в концентрат в пропорционально более высокой концентрации.

Предпочтительно для гемодиализа используется от 2 до 25 мкг трехвалентного железа (в виде пирофосфата трехвалентного железа) на 1 дкл раствора для гемодиализа. Соответственно, в течение сеанса гемодиализа длительностью от 2 до 4 ч пациенту вливают от 4 до 50 мг железа. В настоящее время количество пациентов, получающих гемодиализ, составляет в США 230000-250000 и около 1 млн во всем мире. Большинство из этих пациентов для поддержания уровня гемоглобина в заданном диапазоне 10-12 г/дкл требуют терапии эритропоэтином. Хотя всем пациентам, получающим диализ и получающим терапию эритропоэтином, назначают оральную терапию железом, оральная терапия железом поддерживает уровень насыщения трансферрина выше 20% только у 45% пациентов [Ниби е! а1.. 1996]. Было доказано, что, по меньшей мере, половина получающей гемодиализ популяции для поддержания баланса железа требует внутривенного введения железа [Бераиб) е! а1.. 1996]. Даже хотя терапия с до бавлением железа в диализат может потенциально использоваться у всех получающих гемодиализ пациентов, ее благоприятный эффект более вероятен у пациентов, требующих внутривенного введения железа. Для оценки того, является ли терапия с добавлением железа в диализат более экономичной, чем обычные виды лечения, был выполнен сравнительный анализ стоимости на одного пациента на 1 год гемодиализа. По оценкам, может понадобиться добавление максимум 1 г пирофосфата трехвалентного железа в 20 л бикарбонатного концентрата, который используется во время одной процедуры диализа. Всего на одного пациента в течение 1 года в диализат будет добавлено 156 г пирофосфата трехвалентного железа. Стоимость БеРуР составляет 25 долларов США на 1 кг (МаШпсктоб! Вакег. 1пс.. С11С51егПе1б. М188ошт). и поэтому по оценкам ежегодная стоимость БеРуР составляет приблизительно 5.00 долларов США на пациента в год. Очевидно, что терапия с добавлением железа в диализат более экономична, чем внутривенное введение железа.

В примере 2 показана эффективность и безопасность добавляемого в диализат пирофосфата трехвалентного железа. Пациенты с уремией, получающие хронический гемодиализ и регулярно получающие поддерживающую терапию внутривенным введением железа, были методом рандомизации разделены на 2 группы. Одна группа была отобрана для получения терапии добавлением железа в диализат, осуществляемой с помощью добавления в диализат пирофосфата трехвалентного железа. Другой группе продолжали регулярную поддерживающую терапию внутривенным введением декстрана железа. В исходном состоянии не было достоверных различий между двумя группами относительно демографических характеристик, сопутствующих заболеваний (гипертония/сахарный диабет). показателями питания (масса тела, альбумин, липиды). параметрами железа и потребностями в эритропоэтине или внутривенном введении декстрана железа. В этом исследовании поиска дозы через 6 мес. наблюдения единственным достоверным различием между этими двумя группами было снижение потребности во внутривенном введении железа у группы, получающей железо в диализат (Р=0,002). Не было выявлено неблагоприятных эффектов, связанных с добавлением железа в диализат. Сделан вывод, что добавление железа в диализат в виде пирофосфата трехвалентного железа является безопасным и эффективным способом введения железа пациентам, получающим гемодиализ. Терапия добавлением железа в диализат способна поддерживать баланс железа у большинства получающих гемодиализ пациентов без необходимости в оральной или внутривенной добавке железа. У меньшинства пациентов, получающих терапию добавлением железа в диализат, потребность во внутривен ном введении железа значительно снижена, но не полностью устранена.

С учетом сказанного выше, настоящее изобретение предоставляет фармацевтическую композицию растворимого неколлоидного соединения трехвалентного железа, которая может добавляться в диализные растворы для удовлетворения потребностей в добавке железа или терапевтических нужд пациентов, получающих диализ. Однако некоторые получающие диализ пациенты могут все же нуждаться в оральных или внутривенных добавках железа.

Следующие примеры демонстрируют получение и возможность использования настоящего изобретения.

Пример 1. Исследования ίη νίΐτο растворимости пирофосфата трехвалентного железа в растворах для диализа.

Пирофосфат трехвалентного железа (Ре₄(Р₂О₇)₃, мол. вес 745,2, СА8 10058-44-3) (далее РеРуР) представляет собой зеленоватожелтое кристаллическое соединение, которое, как известно, имеет растворимость 50 мг/мл в теплой воде (католожный № Р 6526; 81дша Сйеш1еа1 Со., 8ΐ. Ьошк, Μίκκοιιπ). Первоначально небольшое количество кристаллов РеРуР добавляют в кислый (рН 2,49) и основной (рН 7,81) концентраты и бикарбонатный диализат (рН 7,15). РеРуР легко растворяется в бикарбонатном диализате и бикарбонатном концентрате, образуя желто-оранжевый раствор. Однако в кислом концентрате происходит неполное растворение, где четко виден осадок. Поскольку при образовании конечного диализата концентрированный раствор бикарбоната разводится в несколько раз, концентрация РеРуР в бикарбонатном концентрате должна быть соответственно выше, чем желаемая концентрация в диализате. Поэтому растворимость РеРуР в бикарбонатном концентрате исследовали с помощью добавления различных количеств РеРуР и определения содержания железа в смеси с использованием стандартного калориметрического способа. Результаты показаны в табл. 3.

Таблица 3

Концентрация железа в бикарбонатном концентрате после добавления пирофосфата трехвалентного железа

Количество добавленного РеРуР	Ожидаемая концентрация железа	Определенная концентрация Ре
2 мг/мл	0,2 мг/мл или 20 мг/дкл	20,250 мг/дкл
5 мг/мл	0,5 мг/мл или 50 мг/дкл	40,660 мг/дкл
10 мг/мл	1,0 мг/мл или 100 мг/дкл	94,500 мг/дкл
20 мг/мл	2,0 мг/мл или 200 мг/дкл	206,500 мг/дкл
*примечание ~ 10% РеРуР

Определенная и ожидаемая концентрации железа были одинаковыми, показывая, что РеРуР имеет высокую растворимость в исследованных концентрациях. В практике диализа диализат с определенной концентрацией РеРуР может быть получен с использованием бикарбонатного концентрата, содержащего пропорционально более высокую концентрацию РеРуР. Аналогичные эксперименты были проведены с использованием ацетатного концентрата для гемодиализа и было обнаружено, что пирофосфат трехвалентного железа растворим и совместим с растворами для диализа на ацетатной основе.

Гемодиализ ΐη νΐΐΓθ растворами для диализа, содержащими пирофосфат трехвалентного железа

Во второй серии экспериментов применяли диализ плазмы ίη νίΐτο с использованием обычной системы гемодиализа для демонстрации того, что добавление даже небольших количеств пирофосфата трехвалентного железа в раствор диализата приводит к существенному транспорту железа в компартмент крови во время диализа. Это происходит потому, что перенесенное железо активно связывается с трансферрином в плазме.

А. Методы.

Плазму получали от пациента с уремией, подвергающегося терапии обменным переливанием плазмы по поводу синдрома ОообракШтек. Цитратную плазму хранили в пластиковых мешочках при -20°С. В трех отдельных экспериментах проводили диализ плазмы против диализатов с различной концентрацией Ре, полученных с помощью добавления различных количеств РеРуР в концентрат бикарбоната. Использовались диализаторы с полисульфоновой мембраной (Ртекепшк, И8А). Когда объем диализируемой плазмы был менее 1000 мл, использовался небольшой диализатор (Р-4, Ртекешик) с маленьким объемом крови (65 мл) и площадью поверхности (0,8 м²) при скорости потока плазмы 100 мл/мин. При большем объеме плазмы использовался диализатор Р-80 с объемом заполнения 120 мл и площадью поверхности 1,8 м² при скорости потока плазмы 300 мл/мин. Для предотвращения сгусткообразования в магистралях контура вливали гепарин (500 Ед/ч). Через равные интервалы в течение эксперимента брали пробы сыворотки и с помощью калориметрического анализа определяли в сыворотке содержание железа (Ре), общую способность связывания железа (Т1ВС) и насыщение трасферрина (Ре/Т1ВС х 100). Принудительная ультрафильтрация жидкости во время гемодиализа компенсировалась постоянным вливанием 0,9% солевого раствора. Проводилась коррекция показателей железа на полезную ультрафильтрацию с помощью выражения результатов в виде насыщения трансферрина.

В. Результаты.

При добавлении железа в диализат со временем происходило увеличение содержания железа в сыворотке и насыщение трансферрина (фиг. 1 и 2). По мере увеличения концентрации железа в диализате увеличивался прирост сывороточного уровня Ее и насыщения трансферрина (фиг. 2). После 2 ч диализа при концентрации железа в диализате 8 мкг/дкл происходило почти удвоение насыщения трансферрина (фиг. 2).

Экспериментальные параметры выбирались для имитации условий, которые преобладают в реальной практике диализа. Поэтому 3,5 л плазмы (объем, приближающийся к объему плазмы у пациента массой 70 кг) диализировались против диализата с концентрацией Ее 5 мкг/дкл. Результаты показаны на фиг. 1.

В ходе эксперимента ежечасное увеличение концентрации железа в плазме составило 23, 23, 35 и 45 мкг/дкл, а чистое увеличение концентрации железа составило 140 мкг/дкл. Поэтому в 3,5 л плазмы вливали 5 мг железа (или ~ 50 мг ЕеРуР) с использованием диализата с содержанием железа 5 мкг/дкл.

В итоге, для соответствия различным уровням недостаточности Ее у пациентов пирофосфат трехвалентного железа может добавляться в бикарбонатный концентрат для получения концентрации железа в конечном диализате 2-50 мкг/дкл. Гемодиализ содержащим железо диализатом приводит к переносу железа в компартмент крови. В этих экспериментах ίη νίίτο не может быть получен максимальный перенос железа, поскольку трансферрин заключен в закрытую систему. Высвобождение железа ίη νίνο в эритрон в костном мозге и в ткани трансферрином увеличивает общее количество железа, которое может войти в компартмент крови. Таким образом, терапия диализатом, содержащим железо, является безопасным и эффективным путем доставки железа пациентам, получающим гемодиализ. С точки зрения приведенных выше экспериментов, ясно, что гемодиализ с использованием раствора для гемодиализа, содержащего соединения железа, такие как пирофосфат трехвалентного железа, может применяться для увеличения количества биодоступного железа у млекопитающего. Полученные данные показывают, что пирофосфат трехвалентного железа в приемлемых концентрациях растворим в растворах для гемодиализа, эффективно переходит из диализата в компартмент крови и связывается с трансферрином в плазме. Эти данные в комбинации с предшествующими исследованиями, показывающими безопасность пирофосфата трехвалентного железа, демонст рируют возможность использования настоящего изобретения в качестве средства для обеспечения млекопитающего биодоступным железом, но более конкретно, у подвергающихся диализу пациентов, требующих оральной и парентеральной добавки железа.

Пример 2. Введение железа получающему гемодиализ пациенту с помощью диализа с использованием диализных растворов, содержащих растворимое железо: Ι/ΙΙ фаза клинического исследования.

А. Структура исследования.

В Ι/ΙΙ фазе открытого клинического испытания для определения безопасной и эффективной дозы железа в диализате группу пациентов, получающих хронический гемодиализ, подвергали диализу диализатом, содержащим пирофосфат трехвалентного железа, в то время как одновременно пациенты контрольной группы через равные промежутки времени внутривенно получали дозы железа. Все субъекты в исследовании получали поддерживающий гемодиализ по поводу конечной стадии почечной недостаточности и требовали эритропоэтин и внутривенное введение железа для поддержания гемоглобина в диапазоне 10-12 г/дкл. После получения согласия пациенты включались в исследование, и прекращалось оральное введение железа. В течение предшествующей лечению фазы длительностью 4 недели все пациенты внутривенно получали поддерживающую терапию железом (50-100 мг 1 раз в 1-2 недели). Последние 2 недели этого предшествующего лечению периода использовались для установления исходного уровня железа в сыворотке крови и гематологических показателей. В ходе фазы лечения 10 пациентов в течение периода 4 мес. получали диализ диализатом, содержащим железо (группа Диализата-Ге). В течение первых 4 недель концентрация железа в диализате была 2 мкг/дкл и прогрессивно увеличивалась 1 раз каждые 4 недели до 4, 8 и 12 мкг/дкл. Поскольку даже при максимальной концентрации пациенты не испытывали неблагоприятных реакций, испытание с использованием диализата, содержащего железо в концентрации 12 мкг/дкл, было продолжено еще на 2,5 мес. 11 контрольных пациентов (группа Внутривенного-Ге) продолжали внутривенно получать 1 раз в 1-2 недели 50-200 мг железа в течение всего периода исследования 6,5 мес.

Дозы внутривенного декстрана железа подбирались на основании содержания ферритина в сыворотке крови и насыщения трансферрина. Первоначальные дозы элементарного железа составили 50 мг/неделя. Если насыщение трансферрина было менее 25% или содержание ферритина в сыворотке крови было менее 200 мкг/л, дозы увеличивались до 100 мг. Когда эти показатели превышались, доза снижалась до 50 мг/неделя.

Если насыщение трансферрина сыворотки должно было превысить 60% или уровень ферритина сыворотки должен был превысить 1500 мкг/дкл, введение железа внутривенно или в диализате прекращалось. С другой стороны, если у какого-либо пациента имелись доказательства тяжелой недостаточности железа (т.е. насыщение трансферрина <15% или ферритин в сыворотке крови < 50 мкг/л), субъекта на усмотрение автора изобретения лечили по поводу недостаточности железа с помощью внутривенного введения 100-200 мг железа при каждом сеансе диализа до общей дозы 500-1000 мг. Повышенная доступность железа для клеток костного мозга может улучшить реактивность на эритропоэтин, поднимая таким образом уровень гемоглобина и гематокрита. Гемоглобин и гематокрит контролировали 1 раз/неделя и в случае улучшенного эритропоэза дозы эритропоэтина снижали на 10% 1 раз в 2 недели или как требовалось для поддержания стабильного уровня гемоглобина.

B. Выбор контрольной группы.

В соответствии с рекомендациями 111с ΝαΙίοηαΙ КИиеу Εουηάαΐίοη-Ωίαίνδίδ Ои1сотс5 ОнаШу 1шИаИуе (ΝΚΕ-ΩΟΟΙ). большинству пациентов, получающих гемодиализ, следует при каждом сеансе диализа или 1 раз в 1-2 недели внутривенно вводить железо (поддерживающая терапия). Руководства ΝΚΓ-ΩΟΟΙ не рекомендуют продолжать оральные добавки железа у пациентов, получающих хронический гемодиализ и внутривенную поддерживающую терапию железом. Это служило основанием для того, что контрольной группе продолжали через равные промежутки внутривенно вводить железо, тогда как оральное введение железа прекращали. При таком стандарте лечения субъекты, внутривенно получающие поддерживающую терапию железом (группа Внутривенного-Ее), служили в качестве контроля для экспериментальной группы, получающей терапию диализатом, содержащимся в диализате (группа Диализата-Ге).

C. Группа для исследования.

Группу для исследования отбирали методом рандомизации из всех пациентов, подвергающихся поддерживающему гемодиализу в отделении С1ага Εοτά ΩίηΓΈίδ. Пациенты, которые соответствовали описанным ниже критериям включения и исключения, подходили для вступления в предшествующую лечению фазу исследования только после того как им объясняли цель плана исследования и после того как они добровольно давали письменное согласие на участие в исследовании.

1. Критерии включения. Для вступления в предшествующую лечению фазу исследования подходили только пациенты, отвечающие всем следующим критериям:

пациенты, которые добровольно подписали согласие;

пациенты в возрасте 18 лет или старше;

пациенты с конечной стадией почечных заболеваний, подвергающиеся поддерживающему гемодиализу, у которых ожидается продолжение гемодиализа и возможность завершения исследования. Ввиду относительно короткого периода исследования, из исследования не исключаются пациенты, находящиеся в списке ожидающих трансплантат трупной почки;

если пациенты - женщины, у них или должна быть аменоррея в течение, минимум, 1 года, или они должны применять эффективный метод контрацепции;

пациенты с незначительной недостаточностью железа (насыщение трансферрина от 18 до 25% и концентрация ферритина в сыворотке 100-200 мкг/л) и поэтому в обычной клинической практике подходящие для поддерживающей терапии внутривенным введением железа.

2. Критерии исключения. Пациенты, проявляющие любую из следующих характеристик, были исключены из вступления в исследование:

пациенты с тяжелой недостаточностью железа, определяемой как насыщение трансферрина <15% и/или концентрация ферритина в сыворотке крови <50 мкг/л;

пациенты, которые способны поддерживать адекватные запасы железа (насыщение трансферрина >25% и концентрация ферритина в сыворотке крови >200 мкг/л) без парентеральной терапии железом;

пациенты с анамнезом клинически значимой аллергической реакции на железо;

пациенты со злокачественными процессами или клинически выраженными заболеваниями печени;

пациенты с анамнезом наркомании или алкоголизма в пределах последних 6 мес.;

пациенты, считающиеся некомпетентными для дачи согласия;

пациенты, у которых предвидится невозможность завершить все исследование (например, сопутствующее заболевание);

пациенты с гепатитом В или ВИЧ инфекцией;

пациентки с беременностью или кормящие грудью;

пациентки с менструацией и не желающие или неспособные применять безопасный и эффективный метод контрацепции для предотвращения беременности во время периода исследования.

Для составления списка из 24 чисел использовали генератор случайных чисел. Нечетным и четным числам присваивались соответственно обозначения А или В. На основании порядка, в котором было получено согласие на участие в исследовании, был составлен список из 23 пациентов. На основании их порядка в списке пациентов включали в группы А или В. В фазу лечения вступили 22 пациента. Один пациент из группы содержащего железо диализата в первый день фазы лечения решил поки19 нуть исследование ввиду отсутствия интереса. Остальные 22 пациента завершили исследование.

Ό. Отбор данных.

1. Отбор дозы для группы Диализата-Ее.

Для отбора доз в этом испытании были использованы предварительные данные, полученные в исследовании ίη νίίτο переноса железа через мембрану, когда в диализат добавляется ЕеРуР (см. пример 1). При предполагаемой относительной недостаточности железа в течение 1-5 последовательных сеансов диализа при каждом диализе внутривенно вводили болюсную дозу 100-200 мг железа.

2. Отбор дозы для группы ВнутривенногоЕе.

На основании инструкций ΝΚΕ-ΩΟΟΙ. пациентам в группе Внутривенного-Ее назначали поддерживающее количество внутривенно вводимого железа от 25 до 100 мг/неделя. Когда предполагалась относительная недостаточность железа, в течение 5-10 последовательных сеансов диализа при каждом диализе внутривенно вводили болюсную дозу 100-200 мг железа.

Е. Регистрируемые показатели эффективности и безопасности.

1. Эффективность. Этот показатель определяли с помощью контроля гемоглобина/гематокрита и показателей железа;

контроля дозы внутривенно вводимого железа и эритропоэтина у двух групп.

2. Показатели безопасности. Часто определяли и/или контролировали следующие показатели безопасности:

частый контроль жизненно важных признаков для выявления любого токсического действия на сердечно-сосудистую систему, респираторной токсичности или реакций гиперчувствительности;

направленный сбор анамнеза и физикальное исследование перед любым приростом дозы железа в диализате;

гемоглобин (для диагностики анемии);

показатели железа (для выявления недостаточности или токсичности железа);

печеночные функциональные исследования (для выявления гепатотоксичности);

для выявления алиментарной дистрофии определяли показатели питания, такие как масса тела, альбумин, холестерин и триглицериды;

электролиты сыворотки крови;

для выявления любой возможной гипокальциемии или гиперфосфатемии вследствие назначения пирофосфататрехвалентного железа определяли содержание кальция и неорганического фосфора в сыворотке крови.

Е. Критерии эффективности терапии диализатом, содержащим железо.

Экспериментальная терапия будет считаться эффективной, если у пациентов, получающих железо в диализате, при сравнении с пациентами, получающими поддерживающую терапию внутривенным введением железа, поддерживается уровень гемоглобина без увеличения дозы эритропоэтина; и несмотря на сниженную потребность во внутривенно вводимом железе, поддерживаются адекватные запасы железа и не развивается недостаточность железа. Три важных теста недостаточности железа, которые контролировались в исследовании, представляли собой ТБЛТ (насыщение трансферрина), гемоглобин ретикулоцитов (Не11с НЬ, показатель преобладающей доступности железа для костного мозга) и ферритин в сыворотке крови (показатель тканевых запасов).

О. Сопутствующая терапия.

В обеих группах прекращали оральное применение железа.

Пациенты в группе Диализата-Ее при клинических показаниях внутривенно получали добавочные дозы железа.

При клинических показаниях пациенты в обеих группах получали гемотрансфузии.

Н. Статистические методы и анализ.

Кроме составления графиков динамического изменения показателей у отдельных пациентов со временем, перед анализом обобщались данные исследования железа. Был выполнен описательный анализ. В большей части представленного здесь анализа используются усредненные данные в течение интервалов 4 недель или 6/7 недель. Интервал 4 недели соответствует продолжительности времени, в течение которого во время фазы нарастания дозы исследования использовался каждый уровень дозы. Однако конечный использованный интервал исследования продолжался 6 или 7 недель, поскольку окончательный сбор данных не происходил ранее, чем через 26 или 27 недель после начала лечения (см. фиг. 4-21).

Исходный период, обозначенный как 0 мес., включал данные за 4 недели непосредственно перед началом лечения. (Имелись некоторые данные по отдельным или всем периодам 5ой недели перед лечением, но данные по этой неделе исключены из формального анализа данных).

Недели с 1 по 4, когда использовалась доза диализата 2 мгк/дкл, обозначены как 1 мес., недели с 5 по 8 обозначены как 2 мес., недели с 9 по 12 обозначены как 3 мес., недели с 13 по 16 обозначены как 4 мес., недели с 17 по 20 обозначены как 5 мес. и недели с 21 по 26 (или 27) обозначены как 6 мес.

По каждому пациенту в каждой группе составляли графики динамики во времени сывороточного ферритина и насыщения трансферрина. В каждой группе рассчитывали долю пациентов, которые достигли оптимального статуса железа, а также средний период времени, потребовавшийся для этого. Для каждой группы в каждой точке времени рассчитывали средний уровень сывороточного ферритина и насыщения трансферрина.

В каждой точке времени рассчитывали различия средних уровней сывороточного ферритина и насыщения трансферрина наряду с их 95% доверительными интервалами. Для каждой группы в каждой точке времени учитывали долю пациентов, у которых проявлялись тяжелые или незначительные побочные эффекты.

Исходные демографические параметры и показатели статуса питания анализировали на основании отдельных наборов данных.

Показатели статуса питания - масса тела, альбумин, холестерин и триглицериды - вводили только однократно по каждому мес. исследования.

Данные о случаях осложнений, назначения лекарственных препаратов и процедур получали из базы данных 111е СтеепйеИ НеаИй §у81ет, которая содержит обычно собираемую клиническую информацию. Данные по каждому показателю суммировали в виде количества дней в течение 4 недель мес., во время которого наблюдались осложнения, вводились лекарственные препараты или выполнялись процедуры.

Если в 1 день происходило множество случаев, это учитывалось лишь как 1 случай. Ввиду низкой частоты многих из этих показателей, эти данные были суммированы за исходный мес. (0), за все 6 мес. исследования (1-6) и за последний мес. наблюдения (6).

Данные о массе тела и артериальном давлении до и после гемодиализа, наряду с артериальным давлением, регистрируемым во время осложнений в ходе гемодиализа, извлекались из базы данных И1е СтеепйеИ Неайй Бу^ет, которая содержит обычно собираемую клиническую информацию. Значения артериального давления суммировали путем выделения минимальной и максимальной величины в каждом сеансе, поскольку представляли бы интерес случаи гипотонии и/или гипертонии.

I. Результаты исследования.

1. Демографические показатели и исходные данные у отдельных пациентов и сравнимость групп лечения.

Исходные характеристики 2 групп показаны в табл. 4. Ни одно из исходных различий не было статистически достоверным.

Таблица 4

Характеристики 21 пациента, включенного в окончательный анализ

Показатель	Диализат-Ре (группа А)	Внутривенное-Ре (группа В)	Величина Р
Демографические
Возраст (лет)	53,5 ± 14,3	58,1 ± 15,5	0,489
Пол (мужской)	6 (60%)	7 (64%)	0,788
Раса (черная)	9 (90%)	11 (100%)	0,283
Сопутствующее заболевание
Г ипертония	10 (100%)	11 (100%)	1,000
Сахарный диабет	6 (60%)	7 (64%)	0,864
Статус питания
Альбумин	3,8 ± 0,45	3,8 ± 0,38	0,870
Холестерин	161,4 ± 19,8	153,2 ± 32,9	0,502
Т риглицериды	156,8± 75,5	143,7 ± 73,8	0,693
Сухой вес	84,3 ± 17,7	81,0 ± 35,3	0,788

2. Гематологические показатели и статус железа.

Во время исследования исследователи подбирали и назначали дозу эритропоэтина и внутривенно вводимого железа таким образом, чтобы гемоглобин/гематокрит и показатели статуса железа (насыщение трансферрина и ферритин) оставались в целевом диапазоне. Ни в одной группе при сравнении показателей на 6 мес. с исходным уровнем не было достоверного изменения гемоглобина или ТБАТ/ферритина (фиг. 4, 9 и 13). Более того, при сравнении двух групп в 0-6 мес. не было достоверных различий гемоглобина (фиг. 4), уровня железа в сыворотке крови перед диализом (фиг. 6), ТБАТ (фиг. 9) или ферритина (фиг. 13).

В 0-1 мес. исследование гемоглобина ретикулоцитов (Кейе-НдЬ) было недоступно и, следовательно, Кейе-НдЬ определяли только во

2-6 мес. Во 2 мес. в группе Диализата-Ре РейсНдЬ составил 28,4 ± 0,9 пкг, в сравнении с 27,0 ± 1,0 пкг в группе Внутривенного-Ре (р >0,1). В обеих группах в течение хода исследования не было достоверного изменения Кейе-НдЬ (фиг. 5).

b. Доза эритропоэтина.

В двух группах в течение исследования доза эритропоэтина достоверно не изменялась (фиг. 14). Более того, ни в исходном состоянии, ни в любое время в ходе исследования между двумя группами не было достоверного различия потребности в эритропоэтине.

c. Доза внутривенно вводимого железа (1п£ей®).

В течение периода перед лечением (0 мес.) средняя еженедельная доза внутривенно вводимого железа составила в группе ВнутривенногоЕе 59,6 мг, а в группе Диализа-Ре 68,7 мг (фиг.

15). Несмотря на отсутствие достоверного различия гемоглобина, насыщения трансферрина, ферритина или дозы эритропоэтина между двумя группами, потребность во внутривенно вводимом железе при добавлении железа в диализат достоверно снижалась (р <0,002 при содержании железа в диализате 8-12 мкг/дкл).

Проводили поправку средних еженедельных доз внутривенно вводимого железа на исходные уровни. В группе Диализат-Ре средняя еженедельная доза внутривенно вводимого железа достоверно снизилась со среднего уровня 68,7 мг в 0 мес. до 8,9 мг на 6 мес. (р <0,002). В группе Внутривенного-Ре средняя еженедельная доза внутривенно вводимого железа достоверно не изменилась с 68,7 мг в исходном периоде до 56,2 мг на 6 мес. (р >0,7). Более того, на 6 мес. только 2 из 10 пациентов, получающих железо в диализате, потребовали дополнительных добавок вводимого внутривенно железа.

3. Переход железа из диализата в компартмент крови.

Снижение потребности во внутривенно вводимом железе в группе Диализата-Ре сопровождалось дозозависимым переходом железа из диализата в компартмент крови, что проявлялось в приросте сывороточного уровня железа при диализе (фиг. 7). При добавлении железа в диализат происходило дозозависимое увеличение Т8ЛТ после диализа (средняя ± стандартное отклонение, СО) до 31,7 ± 6,8% при 2 мкг/дкл, 37,0 ± 8,3% при 4 мкг/дкл, 54,7 ± 9,9% при 8 мкг/дкл и 71,75 ± 13,4% при 12 мкг/дкл (фиг. 10). Следовательно, прирост Т8ЛТ и процентное изменение Т8ЛТ во время диализа зависели от концентрации железа в диализате (фиг. 11 и 12).

4. Общая способность связывания железа.

Исходная общая способность связывания железа Т1ВС (средняя ± СО) была в группе Диализата-Ре 222,3 ± 43,8 мкг/дкл, а в группе Внутривенного-Ре 192,7 ± 48,1 мкг/дкл, и различие между двумя группами не было достоверным (р >0,14) (фиг. 8). С поправкой на исходные величины Т1ВС на 6 мес. была достоверно выше в группе Диализата-Ре (р <0,05). Уровень трансферрина в циркулирующей крови возрастает при наличии недостаточности железа. Однако на основании гемоглобина ретикулоцитов и показателей сывороточного железа между двумя группами не было различия статуса железа. У пациентов с ретикулоэндотелиальным блоком и анемией или хроническим заболеванием может происходить подавление трансферрина. Однако показатели состояния питания, сывороточного ферритина и гемоглобина ретикулоцитов в обеих группах не свидетельствуют о том, что у пациентов в группе ВнутривенногоРе было более тяжелое заболевание или имелся ретикулоэндотелиальный блок высвобождения железа. Поэтому причина различия Т1ВС между двумя группами по направлению к концу исследования остается неясной.

5. Тканевые запасы железа.

Сывороточный ферритин является маркером тканевых запасов железа. Для обеспечения соответствующей доставки железа в костный мозг рекомендуемый целевой диапазон сывороточного ферритина у находящихся на диализе пациентов, получающих терапию эритропоэтином, составляет 100-500 мкг/л. Исходный уровень ферритина в сыворотке крови составил 154 ± 120 мкг/л в группе Диализата-Ре и 261 ± 211 мкг/л в группе Внутривенного-Ре (средняя ± СО), и различие между двумя группами не было статистически достоверным (фиг. 13). Ни в одной из групп в течение хода исследования не было достоверного изменения сывороточного ферритина. На 6 мес. уровень ферритина в сыворотке крови составил 154 ± 120 мкг/л в группе Диализата-Ре и 261 ± 211 мкг/л в группе Внутривенного-Ре (средняя ± СО), и различие между двумя группами не было статистически достоверным (фиг. 13). Эти данные показывают, что вливание железа при каждом сеансе диализа путем добавления в диализат не ведет к избыточному накоплению железа в тканях или к перегрузке железом.

6. Результаты исследования безопасности.

Не было выявлено неблагоприятных эффектов, связанных с использованием терапии добавляемым в диализат железом. В частности, контроль за жизненно важными показателями, физикальными симптомами или признаками и лабораторными показателями не выявил никаких данных токсического действия на легкие, сердечно-сосудистую систему или печень. Ни у одного пациента, получающего железо в диализате, не было никаких аллергических или анафилактических реакций. Железо в диализате не оказывало никакого существенного влияния на концентрацию кальция или фосфата в сыворотке крови.

7. Резюме и выводы.

Терапия добавляемым в диализат железом пациентов, получающих поддерживающий гемодиализ, в течение 6-мес. периода:

(a) безопасна и не ведет к гипотонии или анафилаксии;

(b) приблизительно у 80% пациентов баланс железа поддерживается без дополнительного орального или внутривенного введения железа;

(c) может снизить потребности во внутривенном введении железа приблизительно на 80%;

(б) поддерживает уровень гемоглобина без увеличения потребности в эритропоэтине;

(е) не ведет к перегрузке железом.

Пример 3. Перитонеальный диализ растворами, содержащими пирофосфат трехвалентного железа, для добавки железа у кроликов.

Пациенты, получающие перитонеальный диализ (ПД), менее склонны к недостаточности железа, чем пациенты, получающие гемодиализ. Однако пациенты, получающие ПД, теряют кровь через желудочно-кишечный тракт и в результате флеботомии для лабораторных исследований. Более того, у получающих диализ пациентов, леченных эритропоэтином, увеличивается утилизация железа. Следовательно, у пациентов, получающих ПД, часто встречается недостаточность железа. Добавка железа у пациентов, получающих ПД, обычно осуществляется оральным путем, поскольку у пациентов, получающих ПД, внутривенный доступ не так легко осуществим. Действительно, у некоторых пациентов бывает невозможно осуществить доступ через периферические вены при их тромбозе в результате венесекции или каннюлирования. В этой ситуации внутривенное вливание железа потребовало бы введения каннюли в центральную вену. И оральный, и внутривенный пути терапии недостаточности железа связаны с многочисленными побочными эффектами. Поэтому добавление соединений железа в растворы для перитонеального диализа заслуживают исследования в качестве альтернативных средств доставки железа ввиду легкости введения. Следует также ожидать, чтобы этот способ обеспечил медленное продолжительное и более физиологичное замещение продолжающихся потерь железа.

Внутрибрюшинное введение железа было исследовано у крыс и дало разочаровывающие результаты. Перитонеальный диализ раствором диализата, содержащим 984 мкг/дкл железа (в виде коллоидного декстрана железа) не смог увеличить концентрацию железа в сыворотке крови через 6 ч (8ιιζι.ι1<ί. е! а1., 1995). Хотя более высокие концентрации декстрана железа успешно увеличивают концентрацию железа в сыворотке крови, они токсичны для брюшины. Декстран железа вызывает воспалительную реакцию, ведущую к образованию спаек и фиброза брюшины и коричневатой пигментации брюшины в результате отложения агрегатов железа (Рагк, е! а1., 1997). Поэтому коллоидный декстран железа не подходит для введения внутрибрюшинным путем. Вероятно, другие коллоидные соединения железа оказывают аналогичное токсическое действие на брюшину. Ранее та же группа исследовала растворимую соль железа, хлорид трехвалентного железа (8^ик1, е! а1., 1994). Несмотря на концентрацию железа в этом исследовании до 400 мкг/дкл (в форме хлорида трехвалентного железа), через 6 ч перитонеального диализа не было изменения концентрации железа в сыворотке крови (δϋζυΗ, е! а1., 1994).

Результаты Ι/ΙΙ фазы испытания доставки железа посредством добавления в диализат у пациентов, получающих поддерживающий гемодиализ, свидетельствуют о том, что она безопасна, эффективна и хорошо переносима. Поэтому добавление растворимого пирофосфата трехвалентного железа в растворы для перитонеального диализа было исследовано в качестве потенциального способа лечения по поводу недостаточности железа на модели острого перитонеального диализа у кроликов.

A. Материалы и методы.

Были получены новозеландские белые кролики (п=10) весом 2,5-3,5 кг, получавшие стандартный кроличий рацион, содержащий 16 мкг/кг железа. Контрольные кролики (п=3) продолжали получать стандартный рацион. Для создания состояния недостаточности железа (железодефицитная группа) 7 кроликов были переведены на рацион с недостаточным содержанием железа (20-25 частей на 1 млн элементного железа).

В 1 -й день с помощью иглы 22 калибра с клапаном брали кровь из центральной артерии уха. Определяли гемоглобин цельной крови, содержание железа в сыворотке крови и общую способность связывания железа (Т1ВС). Всего взяли 10 мл крови у контрольных кроликов и 20 мл у кроликов, получающих рацион с недостаточностью железа. Для обострения недостаточности железа у кроликов, получающих рацион с недостаточным содержанием железа, брали больше крови. Для исследований гемоглобина и железа на 7 и 14 день брали еще 8-10 мл крови.

Перитонеальный диализ выполнялся только у группы с недостаточностью железа. Объем перитонеального диализата на один обмен составил приблизительно 210 мл (70 мл/кг массы тела), и диализ проводили только на 14, 21 и 28 день.

B. Приготовление раствора для перитонеального диализа, содержащего пирофосфат трехвалентного железа.

Диализат готовили путем добавления стерильного отфильтрованного раствора пирофосфата трехвалентного железа в мешок объемом 2 л с раствором для перитонеального диализа (4,25% О1апеа1®). Концентрация железа в окончательном диализате составила 500 мкг/дкл.

C. Процедуры и анализ данных.

Седативный эффект у кроликов достигали с использованием подкожной инъекции ацепромазина в дозе 2 мг/кг и буторфанола в дозе 0,2 мг/кг и животных фиксировали на доске в положении лежа на спине. Брали кровь для исследований гемоглобина и железа. Кожу на брюшной стенке брили, дезинфицировали бетадином и анестезировали введением 1% лидокаина. В брюшную полость проводили сосудистый катетер 18 калибра для вливания диализного раствора. После вливания 210 мл диализата из мешка емкостью 2 л вливание прекращали, сосудистый катетер удаляли и кролика возвращали в его клетку.

Через 30 и 120 мин после начала диализа брали образцы крови для исследования железа.

После взятия крови через 120 мин у кроликов достигали седативный эффект как описано выше, и их фиксировали в вертикальном положении лежа на животе. В брюшную полость повторно вводили сосудистый катетер 18 калибра, и диализат дренировали под действием силы тяжести. После прекращения вытекания диализата сосудистый катетер удаляли, и кролика возвращали в его клетку.

Уровень железа в сыворотке крови определяли калориметрическим методом после отделения железа от трансферрина и затем превращения его в двухвалентное железо. С помощью модифицированного метода Οοοά\νίη определяли общую способность связывания железа (Т1ВС).

Уровни железа в сыворотке крови и насыщение трансферрина сравнивали на 0, 30 и 120 мин с использованием знакового рангового критерия \νί1οοχοη. Статистически достоверной считали величину Р менее 0,05. Протокол исследования был одобрен аналитическим советом учреждения (1п81йи1юпа1 Ρονιάν Воатб) по защите прав животных.

Ό. Результаты.

В сравнении с контрольной группой у кроликов, которых кормили рационом с недостаточным содержанием железа, наблюдалось достоверное снижение исходного уровня железа в сыворотке крови и насыщения трансферрина (фиг. 16 и 18). Заштрихованные прямоугольники на фиг. 16-18 представляют средние величины ± 1 стандартное отклонение (СО) в контрольной группе.

У кроликов с недостаточностью железа проводили диализ диализным раствором, содержащим пирофосфат трехвалентного железа. Перитонеальные обмены проводили на 14, 21 и 28 день исследования. Во всех экспериментах наблюдались одинаковые результаты. Результаты экспериментального диализа, выполненного на 21 день, описаны ниже.

В ходе перитонеального диализа через 30 мин было очевидно достоверное увеличение уровня Ре в сыворотке и насыщения трансферрина (Р <0,03). Следовательно, у этой группы кроликов с недостаточностью железа в пределах 30 мин от начала диализа средний уровень железа в сыворотке крови и насыщение трансферрина возросли до нормального диапазона. Перитонеальный диализ продолжался всего в течение периода 2 ч. Достоверное увеличение уровней железа в сыворотке крови и насыщения трансферрина продолжалось в течение всего эксперимента.

На 28 день после завершения окончательного диализа всех животных подвергали эвтаназии и получали образцы висцеральной и париетальной брюшины для гистологического исследования. С помощью окрашивания Прусским синим не было выявлено макроскопических или микроскопических изменений и очевидного отложения железа. Поэтому пирофосфат трехва лентного железа не оказывает какое-либо токсическое воздействие на брюшинную оболочку.

Е. Резюме.

Выше представлен пример (1) новой композиции для добавки железа при перитонеальном диализе и (2) первое доказательство того, что добавление растворимых солей железа в перитонеальный диализат является возможным способом доставки железа.

Пример 4. Введение растворимого железа парентеральными путями.

Диализ включает транспорт молекул через полупроницаемую мембрану. Для молекулы, которая присутствует с обеих сторон мембраны, существует транспорт в обоих направлениях, но полезный транспорт происходит по градиенту концентрации. Свободное железо плазмы высоко токсично и поэтому почти все железо в циркулирующей крови связано с белками, и концентрацией свободного железа в плазме можно пренебречь. Следовательно, во время диализа нет перехода железа из крови в компартмент диализата. Действительно, когда в диализат добавляется пирофосфат трехвалентного железа, во время диализа происходит транспорт железа в одном направлении в сторону компартмента крови. Это напоминает парентеральную доставку такими путями как внутривенный, внутримышечный, подкожный или трансдермальный. Поэтому с использованием этих способов можно парентерально ввести пирофосфат трехвалентного железа и получающим, и не получающим диализ пациентам.

В клиническом испытании пирофосфата трехвалентного железа у больных, получающих гемодиализ, средний прирост концентрации железа в сыворотке крови в течение сеанса диализа длительностью 3-4 ч составил приблизительно 140 мкг/дкл. При допущении, что объем плазмы составляет 3,5 л, можно оценить, что прирост связанного с трансферрином железа составил приблизительно 5,25 мг на 1 сеанс диализа. Внесосудистое пространство содержит приблизительно столько же трансферрина, сколько и внутрисосудистое пространство, и имеется свободный обмен железа между двумя пулами трансферрина. Поэтому можно оценить, что в течение сеанса диализа пациенту было переведено всего приблизительно 10,5 мг железа (или приблизительно 105 мг пирофосфата трехвалентного железа). Это показывает, что и получающим, и не получающим диализ пациентам можно вливать стерильный раствор пирофосфата трехвалентного железа со скоростью приблизительно 40 мг/ч. При наличии внутривенного доступа может проводиться периодическое или постоянное вливание. У пациентов, не получающих гемодиализ, внутривенный доступ может быть затруднен, и пирофосфат трехвалентного железа можно доставить с помощью подкожных имплантатов или с помощью системы трансдермальной доставки.

Подводя итог, можно сказать, что пирофосфат трехвалентного железа можно доставить с помощью диализата при гемодиализе (примеры 1 и 2), внутрибрюшинным путем у пациентов, получающих перитонеальный диализ (пример 3) или внутривенным/подкожным/ внутримышечным/трансдермальным путями у получающих или не получающих диализ пациентов (пример 4).

Пример 5. Регуляция гематологических показателей у получающего диализ пациента с помощью модификации растворов для диализа.

Результаты клинического исследования в примере 2 демонстрируют новый способ гематологической манипуляции во время диализа путем модификации растворов диализата, как приведено в примере, с помощью поддержания гематологических показателей в узком целевом диапазоне с использованием регулярной подачи железа путем диализа.

Оральный или внутривенный способы доставки железа часто неспособны поддержать оптимальный баланс железа у пациентов, получающих диализ. При продолжающейся потере железа и увеличенном потреблении железа во время терапии эритропоэтином развивается недостаточность железа. По мере снижения гемоглобина/гематокрита, доза эритропоэтина часто возрастает, и внутривенно вводится железо для поддержания уровня гемоглобина/гематокрита в целевом диапазоне. Следовательно, рост гемоглобина/гематокрита и этот феномен был назван циклическим изменением гематокрита или гемоглобина.

Введение пирофосфата трехвалентного железа путем добавления в диализат во время каждого сеанса диализа способен поддержать уровни железа, насыщения трансферрина (фиг. 6 и 9) и гемоглобина (фиг. 4) в узком целевом диапазоне. Поэтому доставка пирофосфата трехвалентного железа с диализатом устраняет циклическое изменение гематокрита (фиг. 4) путем поддержания оптимальной доставки железа в эритрон (фиг. 5). Это также первый пример гематологической манипуляции с помощью модификации диализата.

Изобретение было описано иллюстративным образом и следует понимать, что терминология, которая была использована, служит для описания изобретения, а не ограничения.

Очевидно, что в свете представленных выше положений, возможны множественные модификации и изменения. Поэтому следует понимать, что в пределах диапазона прилагаемой формулы изобретения изобретение может осуществляться иным образом, чем в конкретном описании.

Claims (8)

1. Фармацевтическая композиция, состоящая, по существу, из раствора для диализа, содержащего пирофосфат железа, растворенный в растворе для диализа.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что раствор для диализа представляет собой раствор на основе бикарбоната.

3. Композиция по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что раствор для диализа представляет собой раствор на основе ацетата.

4. Композиция по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что раствор для диализа является раствором для гемодиализа и содержит от 2 до 50 мкг железа на децилитр раствора для диализа.

5. Композиция по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что раствор для диализа является раствором для перитонеального диализа и содержит до 500 мкг железа на децилитр раствора для диализа.

6. Способ введения железа пациентам, заключающийся во введении пациенту путем диализа композиции по любому из пп.1-5.

7. Способ модификации гематологических показателей и/или уровня гемоглобина у пациента посредством переноса пирофосфата железа из раствора для диализа в компартмент крови пациента в процессе диализа, при этом указанный раствор для диализа представляет композицию по любому из пп. 1-5.

8. Фармацевтическая композиция пирофосфата железа, растворимого в растворе для диализа, пригодная для получения композиции по любому из пп. 1-5.