Способ получения диализирующей жидкости

Способ получения диализирующей жидкости

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к заместительной и интенсивной терапии, токсикологии, и может быть использовано для обеспечения трансмембранного массопереноса жирорастворимых веществ из крови.

Проблема удаления из крови жирорастворимых (связанных с липидами и липопротеидами) токсичных веществ (дихлорэтан, четыреххлористый углерод, бензол, и др.), лекарственных препаратов (пропранолол, дигоксин, диазепам и др.), а также жирорастворимых метаболитов, которые в высоких концентрациях становятся токсичными, приводят к повреждению функций различных органов, тканей или важных регуляторных механизмов (желчные кислоты, простациклины, оксид азота, индоловые и феноловые метаболиты, тиолы и пр.) до настоящего времени все еще далека от разрешения. Из существующих экстракорпоральных методов можно упомянуть только о высокообъемном плазмаферезе и, в какой-то степени, о гемосорбции, но эти методы не селективны, а их эффективность недостаточна.

Жирорастворимые (липофильные), связанные с липидами/липопротеидами вещества не элиминируются при проведении широко распространенных методов заместительной терапии (гемодиализа, гемодиафильтрации, перитонеального диализа и пр.) (Стецюк Е.А., Лебедев С.В., 1997; Гуревич К.Я. и соавт., 2003), поскольку диализирующая жидкость, используемая при проведении вышеуказанных методов, не содержит собственно липидов, которые позволили бы веществам-лигандам связываться с липидными молекулами диализирующей жидкости. Описания диализирующей жидкости, содержащей липиды, в доступной литературе нам найти не удалось.

Аналог

Аналогом являются диализирующие растворы, используемые для проведения гемодиализа и гемодиафильтрации на аппаратах, работающих без очистки воды и, соответственно, без блока разведения концентрированных растворов солей (концентратов диализирующих растворов). Эти растворы содержат необходимые и соответствующие физиологическим плазменным концентрациям ионы солей, осмолярность, pH. Кроме воды для приготовления используют навески солей. После смешивания в определенных количествах навесок солей и воды, полученный диализирующий раствор пакуют в емкости, которые в дальнейшем используются при проведении процедуры (Стецюк Е.А., Лебедев С.В. Классический гемодиализ. М., 1997. - С.22-29).

Одним из таких аналогов является диализирующий и субституционный раствор на основе бикарбонатного буфера Duosol® (B.Braun) в двухкамерных пакетах. Большая камера имеет объем - 4445 мл, малая камера - 555 мл. Существует три вида данного раствора, в зависимости от содержания калия хлорида в малой камере.

Активные ингридиентыг/литр	Duosol® с калием0 ммоль/л	Duosol® с калием2 ммоль/л	Duosol® с калием4 ммоль/л
большая камера	малая камера	большая камера	малая камера	большая камера	малая камера
Натрия хлорид	6,18	4,21	6,18	4,21	6,18	4,21
Калия хлорид	-	-	-	1,34	-	2,68
Кальция хлорид двухводный	-	1,98	-	1,98	-	1,98
Магния хлорид шестиводный	-	0,91	-	0,91	-	0,91
Глюкозы моногидрат	-	9,90	-	9,90	-	9,90
Натрия гидрокарбонат	3,59	-	3,59	-	3,59	-

Другие компоненты, содержащиеся в малой камере - соляная кислота 25% для коррекции pH и вода для инъекций, в большой камере - двуокись углерода для коррекции pH и вода для инъекций. Как видим, разработчикам не удалось изготовить раствор с необходимым содержанием бикарбоната, так как при физиологических значениях pH кальций будет выпадать в осадок с течением времени. Соляная кислота, соединяясь с двуокисью углерода (после разрыва перегородки, разъединяющей два пакета), образует необходимое количество бикарбоната. Поскольку раствор готовится «ех tempore», кальций просто не успевает образовать осадок.

Недостатком аналога является невозможность элиминации связанных с белками молекул и жирорастворимых веществ - токсичных метаболитов, ксенобиотиков, ядов.

Ближайшим аналогом является получение Альбумина 20% (Плазбумин-20, США). Он производиться из плазмы человека с использованием холодового этанолового процесса фракционирования по Кону (http://www.solucionestraumatologicas.com/MFT/PRODUCTO/P899.HTM). Плазбумин-20 представляет собой 20%-ный стерильный раствор альбумина, содержащий 200 г/л общего белка, из них 192 г/л альбумин, остальные компоненты - термостабильные альфа- и бета-глобулины. Препарат стабилизирован 0,016М каприлатом натрия и 0,016М ацетилтриптофаном. Содержание натрия в продукте 145 мэкв/л. Препарат не содержит консервантов. Каждый флакон Плазбумина-20 проходит тепловую обработку при температуре 60°С в течение 10 часов, что предотвращает возможность трансфузионной передачи вирусов гепатита. Плазбумин-20 используют как для внутривенного введения, так и в качестве диализирующего раствора (Mitzner S.R., Stange J., Klammt S. et al. Improvement of hepatorenal syndrome with extracorporeal albumin dialysis MARS: Results of a prospective, randomized, controlled clinical trial. Liver Transplantation. - 2000. - Vol.6. - №3. P.277-286) на процедуре молекулярной адсорбционно-рециркуляционной системы (MARS) - альбуминового диализа.

Получаемый альбумин имеет преимущества: позволяет удалять альбумин-связанные ксенобиотики, метаболиты и токсины при использовании его в качестве диализирующей жидкости на процедуре альбуминового диализа из крови больного. Самым значимым недостатком является невозможность использования содержащей альбумин диализирующей жидкости для элиминации жирорастворимых и водорастворимых метаболитов, ксенобиотиков, ядов.

Задачи:

- обеспечить совместимость и безопасность применения модифицированного раствора липидов в качестве липидного диализирующего раствора в клинической практике;

- обеспечить изменение состава раствора за счет изменения концентраций электролитов и удаления из него неэмульгированных триглицеридов для обеспечения физиологических концентраций ингредиентов (кроме собственно эмульгированных липидов), рН, осмоляльности;

- получить состав диализирующей жидкости, содержащей молекулы липидов в высокой концентрации и, соответственно, позволяющей элиминировать из крови человека вещества, связанные с липидами и липопротеидами (жирорастворимые и водорастворимые метаболиты, ксенобиотики и яды).

Сущностью изобретения является получение диализирующей жидкости, включающей обеспечение физиологических значений рН, электролитов, осмолярности, отличающейся тем, что липидсодержащую диализирующую жидкость получают путем диффузии и конвекции через диализную мембрану 20%-ного оффицинального эмульгированного раствора эссенциальных липидов - Липофундин МСТ/ЛСТ в противотоке со стандартным диализным раствором в течение 2-х часов.

Техническим результатом изобретения является изготовление диализирующей жидкости, содержащей эмульгированные эссенциальные липиды. Обеспечение совместимости и безопасности применения модифицированного раствора липидов в качестве липидного диализирующего раствора в клинической практике путем изменения состава раствора за счет изменения концентраций электролитов и удаления из него неэмульгированных триглицеридов для обеспечения физиологических концентраций ингредиентов (кроме собственно эмульгированных липидов), pH, осмолярности.

Медико-социальная эффективность изобретения заключается в изготовлении диализирующей жидкости для использования его с целью выведения из организма липидсвязанных токсинов и метаболитов, сокращения сроков пребывания больного в стационаре и уменьшения летальных исходов.

Способ изготовления диализирующей жидкости.

Для получения содержащей липиды диализирующей жидкости используют фармакопейный 20% Липофундин МСТ/ЛСТ (B.Braun, Германия) - жировая эмульсия для внутривенного введения и лактатный диализирующий и субституционный раствор.

Аппарат «искусственная» почка готовят к проведению процедуры гемодиализа согласно инструкции по использованию. Высокопоточный диализатор и комплект магистралей заправляют в аппарат, тестируют его для процедуры диализа. Для заполнения магистралей используют субституционный раствор в пакетах по 4,5 литра, что позволяет обеспечить весь цикл приготовления липидсодержащей диализирующей жидкости. После заполнения магистралей субституционным раствором и прохождения теста для проведения диализа сливают избыточное количество субститутата, оставляя в пакете 2 литра раствора. Далее в раствор добавляют 2 литра 20% Липофундина МСТ/ЛСТ, заполняя «полость крови» диализатора и магистралей. Получаем раствор, содержащий Липофундин и субституат в равных пропорциях.

Пример 1

На аппарате «искусственная почка» выставляют параметры процедуры: скорость потока липофундин-субституционной смеси - 200 мл в минуту, скорость потока бикарбонатной диализирующей жидкости - 500 мл в минуту, температура - 36,5°С, время процедуры 2 часа. Проводимость диализирующего раствора - 138-142 мСм, ультрафильтрация - 1000 мл/час (за счет оставшегося в пакете субституационного раствора). По окончании процедуры раствор в пакете используют в качестве липидной диализирующей жидкости.

В серии стендовых исследований модификации оффицинального 20% Липофундина МСТ/ЛСТ (серия из 7 диализов) до процедуры и каждые 30 минут диализной процедуры приготовления липидсодержащей диализирующей жидкости производят забор модифицируемого липофундина для лабораторных исследований. Исследуют уровень натрия, калия, pH, содержание свободных неэмульгированных триглицеридов, осмоляльность. Полученные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1
Исследование 20%-ного раствора Липофундина МСТ/ЛСТ в процессе его диализной модификации
параметры	до	через 30 минут	через 1 час	через 1 ч 30 мин	через 2 час
Осмолярность, мосм/л	388,25±16,42	295,43±5,03	293,43±3,87	293,29±3,87	292,29±4,39
Триглицериды, ммоль/л	586,23±30,89	1,51±0,64	0,55±0,53	0,21±0,14	0,13±0,02
рН*	7,41±0,08		7,41±0,08		7,38±0,11
Калий, ммоль/л	0,62±0,12	1,95±0,38	1,91±0,56	1,94±0,56	1,92±0,57
Натрий, ммоль/л	15,53±0,82	137,6±4,52	138,26±4,46	137,99±4,67	137,76±4,86
Кальций ионизированный, ммоль/л	0,60±0,12	1,30±0,11	1,36±0,21	1,41±0,14	1,39±0,16
Хлориды, ммоль/л	-		119,5±2,12		121,2±1,21
* - pH 20%-ного раствора липофундина МСТ/ЛСТ по данным изготовителя колеблется от 6,8 до 8,0

Как видно из таблицы 1, уже к 30-й минуте процедуры все исследуемые параметры модифицируемого 20%-ного раствора Липофундина МСТ/ЛСТ соответствовали физиологическим нормам. Модифицированный, таким образом, раствор 20% Липофундина МСТ/ЛСТ практически не содержит свободных триглицеридов, нормализуется его осмолярность, концентрации электролитов, pH. После 2-х часов диализной модификации раствор эссенциальных липидов готов к использованию его в качестве диализирующего раствора.

Для объективизации возможности использования, полученного диализирующего раствора, проведен сопоставительный анализ свойств известного серийного 20% Липофундина МСТ/ЛСТ и предлагаемой нами диализирующей жидкости.

Пример 2

Для того чтобы выявить влияние заводского 20%-ного раствора Липофундина МСТ/ЛСТ, используемого в качестве диализирующей жидкости, на цитратную донорскую кровь, проведена серия стендовых испытаний. Диализировали цитратную донорскую кровь с использованием высокопоточного диализатора по закрытому контуру. В качестве диализирующей жидкости использовали 20%-ный раствор Липофундина МСТ/ЛСТ в режиме рециркуляции вторым перистальтическим насосом в противотоке с диализируемой кровью. Общее время процедуры 2 часа. Забор проб крови производился изначально, через 15, 30 минут, 1 и 2 часа. Полученные данные приведены в таблице 2.

Как следует из таблицы 2, уже через 15 минут процедуры в крови отмечено снижение концентрации гемоглобина и гематокрита. Причем параллельно отмечен рост концентрации свободного гемоглобина более чем в 50 раз от первоначальных цифр. Вероятно, это связано с критическим снижением концентрации натрия, кальция и соответственно хлора. Полагаем, что очень значительный, почти двухсоткратный рост концентрации триглицеридов, которые диффундируют из раствора липофундина в кровь, также вносит определенный вклад в процесс гемолиза.

Достаточно проблематично выглядит и рост осмолярности, заметно превысивший верхние значения нормы. На 15 минуте процедуры отмечен критический рост концентрации калия (с 7,08±0,43 до 10,70±2,36 ммоль/л), что сохраняется на протяжении всей процедуры (до 12,52±2,27), что в случае применения in vivo неминуемо привело бы к остановке сердечной деятельности.

Таблица 2
Параметры донорской консервированной цитратной крови при проведении диализа 20%-ным раствором липофундина МСТ/ЛСТ
параметры	до процедуры	15 мин	30 мин	1 час	2 час
Эритроциты, ×1012/л	4,23±0,73	3,82±0,78	3,31±0,75	3,28±0,46	3,07±0,40
Гемоглобин, г/л	117,71±2,66	106,57±6,03	96,86±14,69	91,86±10,29	81,43±8,68
Гематокрит, %	0,39±0,07	0,36±0,08	0,34±0,1	0,32±0,06	0,28±0,05
Свободный гемоглобин, г/л	1,05±0,61	50,38±3,86	54,45±9,23	62,59±3,22	67,99±14,67
Осмолярность, мосм/л	324,29±27,19	347,14±20,22	346,14±21,72	352,43±18,42	354,17±17,92
Холестерин, ммоль/л	2,64±0,44	5,00±2,5	5,55±3,45	5,79±2,28	5,83±1,59
Триглицериды, ммоль/л	0,79±0,16	157,11±51,1	125,19±59,64	131,83±39,4	137,48±43,99
pH	7,26±0,22	7,19±0,10	7,12±0,12	7,10±0,09	7,12±0,11
Калий, ммоль/л	7,08±0,43	10,70±2,36	11,81±2,13	12,13±2,01	12,52±2,27
Натрий, ммоль/л	130,23±8,72	78,11±10,23	71,28±9,87	64,42±8,93	63,71±9,12
Кальций ионизированный, ммоль/л	0,66±0,02	0,33±0,03	0,33±0,02	0,28±0,03	0,30±0,02
Хлориды, ммоль/л	102,09±7,01	63,04±1,89	63,90±1,97	62,69±2,01	63,21±2,03

Таким образом, использование оффицинального эмульгированного раствора эссенциальных липидов - 20% Липофундина МСТ/ЛСТ в качестве диализирующего раствора невозможно, поскольку это приводит к развитию гемолиза крови, «несовместимых с жизнью» изменений концентраций калия, натрия, кальция, осмолярности, pH и триглицеридов.

Пример 3

В серии исследований изучено влияние модифицированного диализом 20%-ного раствора Липофундина МСТ/ЛСТ на донорскую консервированную кровь. Перфузировали цитратную донорскую кровь с использованием высокопоточного диализатора по закрытому контуру. В качестве диализирующей жидкости использовали модифицированный 20%-ный раствор Липофундина МСТ/ЛСТ, который подавали в режиме рециркуляции дополнительным перистальтическим насосом в противотоке с диализируемой кровью. Общее время процедуры 2 часа. Забор проб крови производили изначально, через 15, 30 минут, 1 и 2 часа. Полученные данные приведены в таблице 3.

Таблица 3
Параметры перфузируемой цитратной крови приготовленным диализирующим раствором
параметры	до процедуры	15 мин	30 мин	1 час	2 час
Эритроциты, ×1012/л	4,24±0,32	4,24±0,65	4,34±0,55	4,43±0,55	4,44±0,79
Гемоглобин, г/л	132,08±8,93	135,86±18,92	133,57±16,8	135,14±15,16	138,14±15,12
Гематокрит, %	0,40±0,03	0,41±0,06	0,40±0,04	0,40±0,04	0,41±0,07
Свободный гемоглобин, г/л	2,57±1,13	2,68±1,18	2,87±1,42	2,96±1,22	3,16±1,74
Осмолярность, мосм/л	316,43±11,18	299,29±10,64	295,86±6,91	295,57±7,74	295,14±7,71
Холестерин, ммоль/л	3,96±1,33	4,09±0,84	4,01±1,12	4,11±1,12	4,14±1,07
Триглицериды, ммоль/л	0,82±0,24	1,38±0,15	1,39±0,15	1,41±0,17	1,44±0,18
pH	7,06±0,11	7,31±0,15	7,33±0,15	7,37±0,1	7,32±0,11
Калий, ммоль/л	11,31±2,21	6,40±2,29	5,21±2,23	5,02±2,15	5,15±2,13
Натрий, ммоль/л	156,14±13,67	149,37±11,49	143,33±12,14	144,2±12,17	143,3±12,84
Кальций ионизированный, ммоль/л	0,06±0,02	0,31±0,04	0,36±0,04	0,46±0,05	0,60±0,04
Хлориды, ммоль/л	92,00±6,22	96,71±2,56	98,14±2,48	98,07±2,71	98,71±2,63

Как следует из таблицы 3, в результате использования в качестве диализирующего раствора модифицированного диализом оффицинального эмульгированного раствора эссенциальных липидов - 20% Липофундина МСТ/ЛСТ выявлены исключительно позитивные изменения pH, осмолярности и электролитов. Концентрации триглицеридов, холестерина, свободного гемоглобина оставались в пределах физиологических значений, а концентрации гемоглобина, эритроцитов и соответственно гематокрит незначительно выросли, что объясняется небольшой избыточной ультрафильтрацией в ходе процедуры диализа. Таким образом, проведенная серия исследований доказала абсолютную безопасность использования модифицированного предлагаемым способом 20%-ного раствора Липофундина МСТ/ЛСТ в качестве липидсодержащей диализирующей жидкости.

Способ получения диализирующей жидкости, включающей обеспечение физиологических значений pH, электролитов, осмолярности, отличающийся тем, что липидсодержащую диализирующую жидкость получают путем диффузии и конвекции через диализную мембрану 20%-ного оффицинального эмульгированного раствора эссенциальных липидов - Липофундин МСТ/ЛСТ в противотоке со стандартным диализным раствором в течение 2 ч.