Адаптированный к плазме сбалансированный раствор электролитов

Адаптированный к плазме сбалансированный раствор электролитов

Реферат

Данное изобретение относится к водному сбалансированному раствору электролитов. Данное изобретение относится, в частности, к водному сбалансированному раствору электролитов, который по причине того, что он является адаптированным к плазме, является особенно пригодным в качестве раствора для внутривенных и подкожных инфузий. При этом наряду со сбалансированным раствором электролитов предоставляется также смесь электролитов вместе со способом получения сбалансированного раствора электролита, а также лекарственное средство, которое включает данный раствор, а также при необходимости действующее вещество.

Внутривенное введение солевых растворов пациенту ("капельница") является самым частым инфузионным лечением, которое проводят в доклинической области при несчастных случаях и авариях, в клинической области (повсеместно), в практике частнопрактикующих врачей, а также, все более, в учреждениях ухода за пожилыми людьми. Данное введение производят тогда, когда у пациентов существует острый недостаток жидкости внеклеточного пространства, который пациенты не могут достаточно быстро устранить с помощью питья, при желании или необходимости, как, например, по причине нарушения ощущения жажды или необходимой иммобилизации пищеварительного тракта. В частности, данные солевые растворы вливают для того, чтобы выравнивать острые потери жидкости, которые были вызваны, например, рвотой или диареей, или восполнять дефицит жидкости в кровообращении, обусловленный шоком, или, соответственно, кровопотерей. Последнее совершают только на время, пока не поступят в распоряжение коллоидные, восполняющие объем крови, растворы или препараты крови. При используемых во всех этих случаях солевых растворах речь идет преимущественно о сбалансированных растворах электролитов, то есть о таких растворах, которые в идеальном случае должны содержать все без исключения электролиты, которые также имеются в человеческой плазме крови, а именно в тех же самых количественных соотношениях, а также осмотических эффективных концентрациях.

Далее, данные солевые растворы применяют в большом объеме для того, чтобы разбавлять или растворять в них медикаменты, питательные вещества или дополнительные минеральные вещества, которые должны вводиться внутривенно, и для того, чтобы делать вливание с определенной неизменной скоростью ("растворы носители").

Подобное инфузионное лечение в сегодняшнем понимании было реализовано только в 20-м веке, а также стало принятым широкомасштабно со II-й мировой войны. При этом, конечно, долгое время инфузионные растворы в клиниках Европы перед применением самостоятельно смешивали и нагревали для стерилизации. Позднее растворы стандартизировали и приготавливали в соответствующих клинических аптеках. В последние три десятилетия данные растворы из-за материальных издержек, главным образом, производят промышленным способом (W. Druml, Wien. Klin Wochenschr. 2005, 117/3, 67-70).

Проблема при получении и составлении рецептуры подобных сбалансированных растворов электролитов для замены внеклеточной жидкости и электролитов состоит в том, что с одной стороны необходимо в значительной мере имитировать физиологический образец электролита плазмы, а именно, соответственно его значения концентрации катионов (натрий, калий, кальций и магний) и анионов (хлорид, фосфат и бикарбонат) [Zander et al., Anästhesiol. Intensivmed. Notfallmed. Schmerzther. 2005, 40, 701-719], с другой стороны, однако, необходимо учитывать ограничения, которые исходят с технологической и клинической стороны. По некоторым причинам, как, в частности, по причине нестабильности бикарбоната при стерилизации нагреванием и по причине использования обычных пластмассовых контейнеров, требование идентичности с плазмой уже можно выполнить только условно. В конечном счете это удается посредством того, что вместо бикарбоната или, соответственно, его теоретически подходящей соли, применяют как таковые полупродукты бикарбонатов. Для данной цели пригодны органические анионы, такие как лактат, ацетат или другие, которые только при инфузии в организм метаболизизируют в бикарбонат и таким образом его предоставляют. Несмотря на связанные с отсутствием или, соответственно, с заменой бикарбоната трудности, осмотичность указанных растворов должна совпадать с осмотичностью плазмы крови для того, чтобы избегать нежелательного перемещения жидкости между внутри- и внеклеточными пространствами. Кроме того, предназначенные для внутривенных инфузий растворы, с целью обеспечения хорошей локальной совместимости при инфузии не могут обладать существенной кислотностью или щелочностью и, исходя из этого, они должны быть составлены таким образом, чтобы они не изменяли физиологического кислотно-щелочного баланса. И, наконец, проблема состоит в том, что плазма крови содержит определенные белковые тела, которые не предоставляются никакими компонентами сбалансированных растворов электролитов, отрицательный заряд которых по причине необходимой электронейтральности, однако, требует присутствия противоионов, которые в свободном от белков растворе электролитов не воспроизводятся в том же виде.

Поэтому все находящиеся в данный момент в употреблении сбалансированные растворы электролитов представляют собой компромисс между требованием идеальной идентичности плазме и реально имеющейся в наличие в растворе комбинации электролитов, и которые не выполняют остальные вышеупомянутые требования или выполняют их не полностью. Расхождению между идеальным и реальным составом способствует то, что любые усилия осуществить идентичность в отдельных элементах неизбежно ведут к пренебрежению другими элементами.

Обусловленные вышеописанным историческим развитием, в ходе которого инфузионные растворы на местном уровне самостоятельно производили в самих клиниках, в данный момент существует множество различных составов инфузионных растворов, в каждом из которых своим способом пытаются справиться с вышеупомянутыми проблемами. При этом, прежде всего по производственно-техническим причинам, таким как простота изготовления и низкая стоимость, в качестве наиболее употребимого инфузионного раствора в инфузионном лечении утвердился 0,9% раствор хлорида натрия. Далее, существуют растворы, которые наряду с хлоридом натрия содержат еще дополнительные электролиты, такие как названные по именам их создателей растворы Рингера и Хартмана, а также Рингер-Лактат раствор (RL), который как раствор Хартмана содержит ионы лактата. В таблице 1 составы данных инфузионных растворов противопоставлены содержанию электорлитов в человеческой плазме крови (J. Boldt, Transfusion Alternatives in Transfusion Mediane, 2007, 9, 189-197).

Таблица 1Составы различных инфузионных растворов. При этом отдельные составы варьируются в зависимости от производителя и страны происхождения
Электролит	Плазма	0,9% NaCl	Рингер	RL	Плазмалит 148	Хартман
Na+ [ммоль/л]	140	154	154	131	140	129
K+ [ммоль/л]	4,2	-	4,0	5,4	5	5
Ca2+ [ммоль/л]	2,5	-	2,3	1,8	-	4
Mg2+ [ммоль/л]	3	-	-	0,5	3	-
Фосфат [ммоль/л]	1,25	-	-	-	-	-
Cl- [ммоль/л]	103	154	163	112	98	109
Лактат [ммоль/л]	1	-	-	27	-	29
Ацетат [ммоль/л]	-	-	-	-	27	-
Na+/Cr- соотношение	1,36	1,0	0,94	1,17	1,42	1,18

Как видно из Таблицы 1, по сравнению с составом плазмы, указанные растворы являются частично не "физиологическими", так как они состоят из не физиологической, то есть из не соответствующей количественному соотношению в плазме крови, смеси электролитов, или показывают отличную от плазмы крови осмотичность или имеют другие отличия.

Кроме того, еще известны относительно существенные побочные эффекты данных растворов, и, соответственно, сообщается об осложнениях при применении данных инфузионных растворов. Таким образом, наблюдаются значительные изменения в кислотно-основном балансе пациентов, которым вливают большие количества таких солевых растворов, которые не содержат бикарбоната или, соответственно, у которых содержание хлорида по отношению к содержанию натрия выше, чем у плазмы крови. Это явление, в зависимости от диагностики, классифицируют как "разбавленный ацидоз" или как "гиперхлоремический ацидоз".

Как уже было указано выше, отсутствие бикарбоната компенсируют именно с помощью применения определенных органических анионов, которые метаболизируют в бикарбонат и заменяют его вторичным способом, однако, необходимые для этого количества органических анионов меньше, чем было бы желательно для того, чтобы снижать содержание неорганических анионов, таких как хлорид до предела идентичного плазме. Поэтому гиперхлоремический ацидоз при частичной замене анионов хлорида с помощью предоставляющих бикарбонат органических анионов либо остается не полностью предотвращенным, либо при применении более высоких концентраций предоставляющих бикарбонат анионов существует опасность возникновения алкалоза, как следствие инфузии несоответствующим образом составленных инфузионных растворов.

Причина других осложнений частично состоит в том, что осмотичность многих в настоящее время используемых растворов электролитов ниже, чем у плазмы крови и вместе с тем содержит больше так называемой "свободной воды". Под "свободной водой" понимают жидкость, которая не связана с соответствующими ионами. При внутривенной инфузии "свободная вода" больше проникает в ткани тела и способствует там образованию скоплений жидкости ("отеков"). Клетки мозга особенно восприимчиво реагируют на изменение осмотичности, что выражается в церебральных симптомах, которые могут варьировать от сонливости до энцефалопатии или комы. В особенности, у недоношенных и новорожденных детей, у которых в отличие от взрослых непропорционально высокая доля массы мозга по отношению к весу всего тела, особенно легко может произойти отек мозга. При поступлении больших масс "свободной воды" в форме гипотонических инфузионных растворов или, соответственно, растворов со слишком низкой осмотичностью по сравнению с осмотичностью плазмы крови, как раз в педиатрии описывались даже случаи смерти (A. I. Arieff, Paediatric Anaesthesia, 1998, 8, 1-4). Под особой угрозой также находятся пациенты с черепно-мозговой травмой, так как у них существует риск усиления отека мозга или повышения давления мозга, если их лечат гипотоническими инфузионными растворами. Типичным представителем гипотонических инфузионных растворов является, например, широко распространенный Рингер-Лактат раствор. Следующий связанный с возможными осложнениями недостаток этого типа раствора состоит в том, что содержащийся в растворе лактат не может метаболизировать в бикарбонат, если существует тяжелое повреждение печени, которое нередко случается у тяжелобольных интенсивных пациентов или пациентов в тяжелом шоке.

Далее, известны такие нежелательные побочные действия при вливании коммерчески доступных инфузионных растворов, как плохая локальная переносимость, а также проблемы совместимости с добавленными лекарственными средствами. Разработка и получение пригодных для инфузий растворов электролитов, которые соответствуют физиологическому профилю электролитов плазмы, проходящие в способе получения стерилизацию нагревом, имеющие хорошую локальную переносимость и высокую совместимость с добавленными лекарственными средствами, имеющие такую же осмотичность, как у плазмы, и не оказывающие влияния на кислотно-щелочной баланс, таким образом, являются предметом университетских и коммерческих исследований.

Таким образом, в DE 3224823 A1 описан способ получения оптимизированного для соответствующего случая заболевания раствора электролитов для применения в гемодиализе. При этом исходят из 9 л основного раствора, который содержит 45,5 г - экв. натрия (Na+), 350 мг - экв. магния (Mg++), 12,25 г - экв. ацетата (CH₃CO₂ ^-) и 33,6 г - экв. хлорид (Cl^-), а также необязательно от 630 до 720 г глюкозы. Желаемый конечный состав устанавливают посредством того, что недостающий до 10 л объем заполняют до желаемых значений концентраций соответствующими стерильными стандартными 3,5 Н растворами хлорида натрия, хлорида калия, хлорида кальция и/или ацетата магния.

Из EP 0613688 B2 стал известен способ, который делает возможным индивидуальную адаптацию состава жидкости для диализа для различных терапевтических потребностей с помощью применения основного концентрата, который включает преимущественно хлорид натрия и гидрокарбонат натрия.

По вышеописанным причинам было желательно изготовление адаптированного к плазме, изотонического и сбалансированного раствора электролитов, который по возможности избегает недостатков уже существующих сбалансированных растворов электролитов. Поэтому задачей данного изобретения является предоставить изотонический, адаптированный к плазме сбалансированный раствор электролитов, который не вызывает обусловленных инфузией нарушений гомеостаза электролитного и кислотно-щелочного баланса и имеет хорошую локальную переносимость. Неожиданно оказалось, что задача решается с помощью водного сбалансированного раствора электролитов, который описан в п.1 формулы изобретения. Кроме того, неожиданно оказалось, что раствор электролитов по изобретению решает вышеописанные проблемы уровня техники и, в частности, не вызывает локальных раздражений кровеносных сосудов или близких к вливанию тканей.

Таким образом, первым предметом данного изобретения является водный сбалансированный раствор электролитов с содержанием ионов a) 138-146 ммоль/л натрия, b) 4-5 ммоль/л калия, c) 0,5-2,0 ммоль/л кальция, d) 1,0-1,5 ммоль/л магния, e) 100-108 ммоль/л хлорида, f) 0,5-1,5 ммоль/л фосфата, g) 18-26 ммоль/л глюконата и h) 20-28 ммоль/л ацетата.

При этом предпочтительным вариантом осуществления сбалансированного раствора электролитов по изобретению является растворы, которые, соответственно, существуют независимо друг от друга с содержанием ионов в по меньшей мере одной из следующих концентраций: a) 140-144 ммоль/л натрия и/или b) 4,3-4,7 ммоль/л калия и/или c) 1,0-1,5 ммоль/л кальция и/или d) 1,1-1,4 ммоль/л магния и/или e) 102-106 ммоль/л хлорида и/или f) 0,8-1,2 ммоль/л фосфата и/или g) 20-24 ммоль/л глюконата и/или h) 22-26 ммоль/л ацетата.

Далее, предпочтительно, чтобы водный сбалансированный раствор электролитов имел pH-значение в области от 5,0 до 8,0, особенно предпочтительно от 6,0 до 7,0. Далее, предпочтительно сбалансированный раствор электролитов по изобретению имеет осмотичность от 280 до 300 мосмоль/кг H₂O.

Оказалось выгодным составлять смеси электролитов в твердой форме, которые можно доводить растворением в воде до растворов электролитов по изобретению. При этом упрощается транспортировка, так как не транспортируют вес и объем растворителя. Далее, таким образом достигают повышения стабильности и устойчивости при хранении.

Следующим предметом данного изобретения является смесь электролитов, с содержанием ионов a) 24,5-25,9 масс.% натрия, b) 1,21-1,51 масс.% калия, c) 0,15-0,61 масс.% кальция, d) 0,19-0,28 масс.% магния, e) 27,3-29,5 масс.% хлорида, f) 0,18-0,54 масс.% фосфата, g) 27,1-39,1 масс.% глюконата и h) 9,10-12,7 масс.% ацетата, причем данные в масс.% соответственно относятся к полному весу смеси электролита.

При этом согласно способу по изобретению предпочтительно применяют такую соль, которая рекомендована в специальных рецептурных книгах и монографиях, таких как, кроме прочих, европейской рецептурной книге/European Pharmacopeia и United States Pharmacopeia.

Поэтому в предпочтительном варианте осуществления применяют соль, которая выбрана из группы, включающей хлорид, ацетат натрия × 3H₂O, гидрофосфат натрия × 2H₂O, натриевая соль D-глюконовой кислоты, хлорид калия, ацетат калия, D-глюконат кальция × H₂O и хлорид магния × 6H₂O.

Смесь электролита по изобретению можно растворением в воде с адаптированием значения pH перевести в раствор электролита по изобретению.

Поэтому следующим предметом изобретения является способ получения водного полного раствора электролитов, включающий стадии: (i) растворение смеси электролитов по изобретению в таком количестве воды, которое достаточно для того, чтобы установить молярные концентрации соответствующих электролитов; и (ii) установка значения pH раствора в области от 5,0 до 8,0.

Раствор электролита по изобретению по причине его адаптированного к плазме и сбалансированного состава, изотонии и беспроблемной локальной переносимости очень хорошо подходит в качестве инфузионного раствора, а именно не только в рамках внутривенных, но и подкожных введений ("подкожное вливание"). Поэтому предметом данного изобретения является способ применения водного полного раствора электролитов в качестве внутривенного или подкожного инфузионного раствора. В качестве подобных растворов, как было обнаружено, данные растворы можно применять предпочтительно для лечения гипотонической или изотонической дегидратации, для лечения внеклеточной потери жидкости, гиповолемии или шока и для регидратации интерстициальной ткани после коллоидного замещения объема или в качестве раствора-носителя для совместимых электролитов, питательных веществ и медикаментов.

Поэтому следующим объектом по изобретению является лекарственное средство, включающее водный сбалансированный раствор электролитов и при необходимости один или несколько дополнительных компонентов, выбранных из группы, состоящей из аминокислот, углеводов, витаминов, минеральных веществ, гидроксиэтилкрахмала, желатина, альбумина, и предназначенные для инфузии медикаменты, предпочтительно выбранные из группы, состоящей из антибиотиков, анальгетиков, седативных средств, нейролептических средств, опийных средств, мышечных релаксантов, катехоламинов и других действующих через кровообращение медикаментов.

Лекарственным средством по изобретению является предпочтительно лекарственное средство для лечения гипотонической или изотонической дегидратации, для лечения внеклеточной потери жидкости, для лечения гиповолемии или шока и для регидратации интерстициальной ткани после коллоидного замещения объема.

Следующим предметом данного изобретения является способ применения водного полного раствора электролитов в качестве внешнего промывочного раствора, например, для промывания и очищения при хирургическом вмешательстве, для промывания и очищения ран и ожогов, для промывания полостей тела, для промывания глаз, для промывания и очистки инструментов и при обслуживании стом или в качестве раствора-носителя для совместимых электролитов, питательных веществ и медикаментов.

ПРИМЕРЫ

Приведенные в следующей таблице 2 примеры представляют собой растворы электролита по изобретению.

Таблица 2Примеры получения
Компоненты	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
Хлорид натрия	5,815 г	6,195 г	5,639 г	5,902 г
Ацетат натрия × 3H2O	3,266 г	2,314 г	2,382 г	3,539 г
Гидрофосфат натрия × 2H2O	0,156 г	0,156 г	0,156 г	0,234 г
Натриевая соль D-глюконовой кислоты	3,817 г	4,799 г	5,454 г	3,381 г
Хлорид калия	0,298 г	-	0,186 г	0,186г
Ацетат калия	-	0,491 г	0,245 г	0,196 г
D-глюконат кальция × H2O	0,561 г	0,897г	0,224 г	0,561 г
Хлорид магния × 6H2O	0,203 г	0,203 г	0,305 г	0,254 г
aqua ad iniectabilia	до 1000 мл	до 1000 мл	до 1000 мл	до 1000 мл

Представленные выше вещества в примерно указанных количествах полностью растворяют в (вода для инъекций) при перемешивании. Затем устанавливают значение pH при помощи смеси из 10 мл 2Н соляной кислоты и 5 мл 2Н уксусной кислоты на величину pH = 6,5, объем дополняют aqua ad iniectabila (водой для инъекций) до 1000 мл и данный раствор разливают в стеклянные бутылки для инфузий по 250 мл, снабжают пробкой и загибают кромку. Бутылки стерилизуют известным, соответствующим состоянию техники способом (например, 20 минут при 121°C).

1. Применение водного сбалансированного раствора электролитов с содержанием ионов:a) 138-146 ммоль/л натрия,b) 4-5 ммоль/л калия,c) 0,5-2,0 ммоль/л кальция,d) 1,0-1,5 ммоль/л магния,e) 100-108 ммоль/л хлорида,f) 0,5-1,5 ммоль/л фосфата,g) 18-26 ммоль/л глюконата иh) 20-28 ммоль/л ацетата,в качестве внешнего промывочного раствора, для промывания и очищения при хирургическом вмешательстве, для промывания и очищения ран и ожогов, для промывания полостей тела, для промывания глаз, для промывания и очистки инструментов и при обслуживании стом или в качестве раствора-носителя для совместимых электролитов, питательных веществ и медикаментов.

2. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов включает 140-144 ммоль/л натрия.

3. Применение по п.1 или 2, где водный сбалансированный раствор электролитов включает 4,3-4,7 ммоль/л калия.

4. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов включает 1,0-1,5 ммоль/л кальция.

5. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов включает 1,1-1,4 ммоль/л магния.

6. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов включает 102-106 ммоль/л хлорида.

7. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов включает 0,8-1,2 ммоль/л фосфата.

8. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов дополнительно включает g) 20-24 ммоль/л глюконата.

9. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов дополнительно включает h) 22-26 ммоль/л ацетата.

10. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов имеет значение pH в области от 5,0 до 8,0.

11. Применение по п.1, где водный сбалансированный раствор электролитов имеет значение pH в области от 6,0 до 7,0.