一种脂肪乳透析液及其制备方法和用途

1.本发明涉及血液透析领域，特别是涉及一种脂肪乳透析液及其制备方法和用途。


背景技术：

2.蛋白结合类毒素是指在血浆中大部分以结合形式存在、在病理状态下代谢异常而蓄积的毒素。由于蛋白结合类毒素在血液中的游离水平低，与蛋白结合的毒素无法通过透析膜，因而难以通过常规血液透析技术加以清除。尿毒症蛋白结合毒素(pbuts)在终末期肾脏病患者体内积蓄，与尿毒症并发症的发生率升高相关，其中硫酸吲哚酚与硫酸对甲酚被证实与慢性肾脏病(ckd)患者全因死亡率、心血管疾病的发生率升高密切相关。对尿毒症pbuts的清除是血液净化技术的难题。pbuts通常为小分子有机阴离子，其中带有芳香族苯环的有机阴离子在血液循环中主要与血清白蛋白的site ii位点紧密结合，以硫酸对甲酚(pcs)、硫酸吲哚酚(is)、吲哚-3-乙酸(3-iaa)为代表。而对于肝功能异常患者，胆红素水平是影响慢加急性肝衰竭患者死亡的独立危险因素，蓄积的蛋白结合类毒素在肾衰竭、肝性脑病、循环障碍等严重并发症的继发性发展中起着重要作用。以白蛋白透析(ad)为代表的人工肝支持技术(alss)应运而生，alss通过清除肝功能衰竭患者体内蓄积的胆红素、胆汁酸等蛋白结合类毒性物质和代谢产物，促进内环境改善，帮助患者渡过急性期以待肝脏移植或自身肝功能恢复。
3.在白蛋白透析治疗过程中，血液中游离的蛋白结合类毒素弥散进入透析液，导致血液侧游离毒素的浓度下降，使毒素-白蛋白结合/解离平衡状态向解离方向移动，从而解离及释放毒素，并达到新的平衡。透析液中与白蛋白结合的毒素量即决定了毒素清除量。白蛋白透析结合了血浆灌流去除蛋白结合类毒素的优势，以及血液透析良好的生物相容性，其实质是以弥散、吸附为基础的清除作用。尽管白蛋白透析能有效清除水溶性毒素及蛋白结合类毒素，纠正患者内环境紊乱，从而改善临床症状，其临床应用却受到人血白蛋白来源和治疗费用的限制。寻找替代白蛋白透析、成本低廉、且有效清除蛋白结合类毒素的血液净化方式将有助于提高对尿毒症患者体内pbuts的清除，以及帮助肝功能衰竭患者改善症状。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种脂肪乳透析液及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种脂肪乳透析液，包括长链脂肪乳用油、中链甘油三酯、抗氧化剂、油酸钠、甘油、磷脂和溶剂。
6.在本发明一些实施方式中，所述脂肪乳透析液按重量百分比计，包括如下组分：
[0007][0008]
在本发明一些实施方式中，所述长链脂肪乳用油选自橄榄油、大豆油中的一种或多种的混合；
[0009]
和/或，所述中链甘油三酯中酸和葵酸的总含量≥99wt％，优选≥99.5wt％，更优选≥99.9wt％；
[0010]
和/或，所述抗氧化剂为α-生育酚、角鲨烯中的一种或多种的组合。
[0011]
在本发明一些实施方式中，所述磷脂选自卵磷脂，优选选自大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂中的一种或多种的组合。
[0012]
在本发明一些实施方式中，所述溶剂为水性溶剂，所述水性溶剂包括水，还包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、葡萄糖中的一种或多种的组合。
[0013]
在本发明一些实施方式中，所述脂肪乳透析液为水包油体系。
[0014]
在本发明一些实施方式中，所述脂肪乳透析液中，脂肪乳的粒径为150-500nm。
[0015]
本发明另一方面提供上述的脂肪乳透析液的制备方法，包括：提供油相和水相，将油相和水相混合、均质以提供脂肪乳透析液。
[0016]
在本发明一些实施方式中，所述混合和/或均质的温度为50-90℃；
[0017]
和/或，通过高速剪切以充分混合油相和水相，高速剪切速率条件为10000-20000rp/min，剪切时间为5-30min；
[0018]
和/或，所述均质的压力条件为200-1000bar。
[0019]
本发明另一方面提供上述的脂肪乳透析液在制备血液透析液中的用途。
附图说明
[0020]
图1显示为本发明实施例2中利用透射电镜观察脂肪乳粒子的结果示意图。
[0021]
图2显示为本发明实施例2中脂肪乳剂的稳定性示意图。
[0022]
图3显示为本发明实施例3中不同磷脂含量脂肪乳与三种蛋白结合毒素(p-cresol、iaa和is)结合能力示意图。
[0023]
图4显示为本发明实施例4中3％磷脂含量脂肪乳对三种蛋白结合毒素(p-cresol、iaa和is)清除能力示意图。
[0024]
图5显示为本发明实施例5中体外模拟透析装置示意图。
[0025]
图6显示为本发明实施例5中3％磷脂含量脂肪乳对三种蛋白结合毒素(p-cresol、iaa和is)在体外模拟透析条件下清除能力示意图。
[0026]
图7显示为本发明实施例7中脂肪乳的细胞毒性示意图。
具体实施方式
[0027]
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容容易地了解本技术发明的其他优点及功效。
[0028]
本发明发明人经过大量实践研究，提供了一种新型脂肪乳透析液，该脂肪乳透析液可以作为血液透析液，并对蛋白结合类毒素具有更强的结合力和清除作用，在此基础上完成了本发明。
[0029]
本发明第一方面提供一种脂肪乳透析液，包括长链脂肪乳用油、中链甘油三酯、抗氧化剂、油酸钠、甘油、磷脂和溶剂。上述脂肪乳透析液通常是乳液体系，该体系以体系中的小粒径油相作为透析液中的吸附材料，从而可以有效增强透析液体系对蛋白结合类毒素(例如，硫酸对甲酚(pcs)、硫酸吲哚酚(is)、吲哚-3-乙酸(3-iaa)等)的结合力，从而可以有效提升透析液对蛋白结合类毒素的清除作用。
[0030]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，按重量百分比计，可以包括3～15％、3～4％、4～5％、5～6％、6～7％、7～8％、7～9％、9～10％、10～11％、11～12％、12～13％、13～14％、或14～15％的长链脂肪乳用油。长链脂肪乳用油通常指其主要成分脂肪酸的碳链中含碳原子数为17、18、或19的一类化合物。在脂肪乳透析液，长链脂肪乳用油主要是作为油相组分之一，合适含量的长链脂肪乳用油可以在保证毒素清除效果的前提下，同时降低油相含量从而降低成本。上述长链脂肪乳用油通常是药用等级的，从而可以被适用于制备透析液，例如，可以符合中国药典2015年版(二部)标准。具体可适用的长链脂肪乳用油可以是橄榄油、大豆油等中的一种或多种的组合。
[0031]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，按重量百分比计，可以包括1.5～9％、1.5～2％、2～2.5％、2.5～3％、3～3.5％、3.5～4％、4～4.5％、4.5～5％、5～5.5％、5.5～6％、6～6.5％、6.5～7％、7～7.5％、7.5～8％、8～8.5％、或8.5～9％的中链甘油三酯。中链甘油三酯通常指其主要成分为c8～c10脂肪酸(例如，辛酸、葵酸等)的一类化合物，其可以从椰子油和/或棕榈油中提取获得。在脂肪乳透析液，中链甘油三酯主要是作为油相组分之一。在脂肪乳透析液中，中链甘油三酯的存在通常有助于提高油相的氧化稳定性。上述中链甘油三酯通常是药用等级的，从而可以被适用于制备透析液，例如，可以符合药品质量标准(ybh03422008)。再例如，中链甘油三酯中，辛酸的含量可以为55.4～61.4wt％、55.4～56.4wt％、56.4～57.4wt％、57.4～58.4wt％、58.4～59.4wt％、59.4～60.4wt％、或60.4～61.4wt％，葵酸的含量可以为38.5～44.5wt％、38.5～39.5wt％、39.5～40.5wt％、40.5～41.5wt％、41.5～42.5wt％、42.5～43.5wt％、或43.5～44.5wt％，辛酸和葵酸的总含量通常≥99wt％、≥99.5wt％、≥99.9wt％。
[0032]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，按重量百分比计，可以包括0.05～0.3％、0.05～0.1％、0.1～0.15％、0.15～0.2％、0.2～0.25％、或0.25～0.3％的抗氧化剂。在脂肪乳透析液，抗氧化剂主要是作为油相组分之一，抗氧化剂可以有效提高脂肪乳的胶体稳定性。上述可以是本领域各种适合于制备透析液的抗氧剂。例如，抗氧化剂可以是α-生育酚、β-生育酚、角鲨烯(三十碳六烯)等一种或多种的组合。
[0033]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，按重量百分比计，可以包括0.05～0.3％、0.05～0.1％、0.1～0.15％、0.15～0.2％、0.2～0.25％、或0.25～0.3％的油酸钠。在脂肪乳透
析液，油酸钠主要是作为水相组分之一，油酸钠的存在作为磷脂乳化能力的补充可以提高脂肪乳粒子的分散性和胶体稳定性。
[0034]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，按重量百分比计，可以包括0.2～2％、0.2～0.4％、0.4～0.6％、0.6～0.8％、0.8～1％、1～1.2％、1.2～1.4％、1.4～1.6％、1.6～1.8％、或1.8～2％的甘油。在脂肪乳透析液，甘油主要是作为水相组分之一，甘油的存在可以调节脂肪乳透析液的渗透压。
[0035]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，按重量百分比计，可以包括1～12％、1～2％、2～3％、3～4％、4～5％、5～6％、6～7％、7～8％、8～9％、9～10％、10～11％、或11～12％的磷脂。在脂肪乳透析液，磷脂主要是作为水相组分之一。在脂肪乳透析液中，磷脂的含量的提升通常可以提升透析液与蛋白结合类毒素之间的直接吸附率上述磷脂可以是各种适用于制备透析液的磷脂，例如，可以符合美国药典、日本药典、欧洲药典、中国药典等标准。具体可适用的磷脂具体可以是卵磷脂(例如，大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂等)等。
[0036]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，按重量百分比计，可以包括65～95％溶剂、65～70％溶剂、70～75％溶剂、75～80％溶剂、80～85％溶剂、85～90％溶剂、或90～95％溶剂。在脂肪乳透析液，水相组分通常可以溶于溶剂中，并构成乳液体系中的水相。在脂肪乳透析液中，所使用的溶剂通常为水性溶剂，水性溶剂通常包括水，且水通常为水性溶剂的主要组分。除了水以外，水性溶剂还可以包括一些透析液中可以引入的其他组分，从而满足透析治疗的安全性要求。例如，水性溶剂还可以包括氯化钠(0.2wt％-0.8wt％)、氯化钾(≤0.01wt％)、氯化钙(0.01wt％-0.05wt％)、氯化镁(0.005wt％-0.03wt％)、葡萄糖(0.15wt％-0.25wt％)等中的一种或多种的组合。
[0037]
本发明所提供的脂肪乳透析液中，脂肪乳透析液通常为水包油体系(o/w体系)，是一种将油分散在水中的乳化体系，油为内相，水为连续的外相。油相在脂肪乳透析液中通常均匀分布，油相(脂肪乳)的粒径约可以为150-500nm、150-200nm、200-250nm、250-300nm、300-350nm、350-400nm、400-450nm、或450-500nm。
[0038]
本发明第二方面提供本发明第一方面所提供的脂肪乳透析液的制备方法，在已知脂肪乳透析液配方的基础上，本领域技术人员可以选择合适的方法制备上述脂肪乳透析液。例如，可以包括：提供油相和水相，将油相和水相混合、均质以提供脂肪乳透析液。再例如，混合和/或均质时，体系的温度可以为50-90℃、50-60℃、60-70℃、70-80℃、或80-90℃。再例如，可以通过高速剪切以充分混合油相和水相，剪切速度可以为10000-20000rp/min、10000-15000rp/min、或15000-20000rp/min，剪切时间可以为5-30min、10～20min、5～10min、10～12min、12～14min、14～16min、16～18min、18～20min、20～25min、或25～30min。再例如，均质的压力条件为200-1000bar、200-400bar、400-600bar、600-800bar、或800-1000bar。再例如，均质时可以梯度升高均质压力，在相同压力下可以均质多次(例如，2-4次)。
[0039]
本发明第三方面提供本发明第一方面所提供的脂肪乳透析液在制备血液透析液中的用途。如上所述，上述以体系中的小粒径油相作为透析液中的吸附材料，从而可以有效增强透析液体系对蛋白结合类毒素的结合力，从而提升透析液对蛋白结合类毒素的清除作用，从而可以被用于制备血液透析液。
[0040]
本发明所提供的脂肪乳透析液与传统透析相比，对蛋白结合类毒素明确具有更佳
的清除优势。此外，该脂肪乳透析液不仅制备方法简单、成本较低，还具有良好的稳定性和安全性，在室温下14天保持稳定，未见明显沉淀，可成为一种应用前景广泛的新型血液透析液，具有良好的产业化前景。
[0041]
下面通过实施例对本技术的发明予以进一步说明，但并不因此而限制本技术的范围。
[0042]
实施例中所使用的主要试剂信息如下：
[0043]
牛血清白蛋白bsa(sigma，纯度≥98％)；
[0044]
对甲酚(sigma，cas no：106-44-5)；
[0045]
硫酸吲哚酚钾盐(is，sigma，cas no：2642-37-7)；
[0046]
吲哚-3-乙酸(3-iaa，sigma，cas no：87-51-4)；
[0047]
大豆油(阿拉丁，cas no：8001-22-7)；
[0048]
中链甘油三酯(mct，c8:58.4％、c10:41.5％、c12:0.1％)；
[0049]
甘油(cas no：56-81-5)；
[0050]
蛋黄卵磷脂(磷脂酰胆碱含量约80％，cas no：93685-90-6)；
[0051]
油酸钠(顺-9-十八烯醇，cas no：143-19-1)；
[0052]
α-生育酚(阿拉丁，cas no：59-02-9)。
[0053]
实施例中使用高效液相色谱(hplc)仪建立is、pcs方法学，利用agilent 1100型高效液相色谱仪进行各毒素浓度检测。检测时含白蛋白、脂肪乳的样品处理方法如下：吸取样本溶液200μl，加入乙腈600μl使蛋白或脂肪乳沉淀，于4℃，以12,000rpm离心20min，取上清液检测。
[0054]
实施例中所使用的统计学方法如下：运用spss 21.0统计软件进行处理，数据用平均值
±
标准差表示。两组间的比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析。p《0.05为差异有统计学意义。
[0055]
实施例1
[0056]
分别制备水相和油相。称取5.5g大豆油、4.5g中链甘油三酯和0.15gα-生育酚后混合搅拌使之充分溶解作为油相；称取0.13g油酸钠、0.9g甘油和一定质量分数(0.4、0.8、1、2和3％)蛋黄卵磷脂加入一定体积溶液(水或透析液)中搅拌分散均匀做为水相。将油相通过高速剪切进行预处理。将水相温度升至70℃后将油相缓慢注入水相，在一定转速高速剪切条件下剪切10min。将剪切完成的溶液利用高压均质机在600-1000bar压力条件下进行梯度均质(600、800、1000，每梯度2次)后得到脂肪乳透析液。在脂肪乳透析液进行体外模拟透析时需配合5％碳酸氢钠溶液使用，具体比例为每100ml脂肪乳透析液加入6.25ml 5％碳酸氢钠溶液。
[0057]
实施例2
[0058]
利用马尔文粒度分析仪检测按照实施例1所述方法制备的不同磷脂含量脂肪乳透析液中脂肪乳的水合动力学尺寸，结果如表1所示，利用透射电镜观察磷脂含量3％的脂肪乳粒子的表面形貌，结果如图1所示。脂肪乳在室温下静置21天期间表观形貌(稳定性)如图2所示(其中，a.第1天；b.第4天；c.第7天；d.第14天)。
[0059]
表1不同磷脂含量脂肪乳粒径
[0060][0061]
实施例3
[0062]
pbuts结合率检测：
[0063]
选用实例1中制备的不同磷脂含量(1％、2％、3％)的脂肪乳透析液，设定蛋白结合毒素的工作浓度分别为：对甲酚(200μmol/l)、is(150μmol/l)、iaa(20μmol/l)。根据上述浓度，将毒素加入不同磷脂浓度脂肪乳透析液中共培养1h。取400μl共培养溶液加入超滤管(millipore公司，mw＝3k)，在25℃、12000rpm条件下离心30分钟，分别利用hplc检测超滤前后样品和滤液中毒素的浓度(n＝5)，并计算材料对毒素的直接吸附率，计算公式如下：
[0064]
直接吸附率％＝(超滤前总浓度-超滤后滤液浓度)/超滤前总浓度
×
100％
[0065]
pbuts结合率检测的具体如图3所示，其中，ile1％、ile2％、ile3％分别为磷脂含量为1％、2％、3％的50g/l 脂肪乳剂。与ile1％比较，***p《0.001；与ile2％比较，##p《0.01，###p《0.001。由图3可知，磷脂含量为1％、2％、3％的50g/l脂肪乳剂与is的结合率分别约为39.4％、60.42％、69.9％，与iaa的结合率分别约为3.83％、13.82％、27.06％，与对甲酚的结合率分别约为82.4％、88.76％、92.61％。可见，随着磷脂含量升高，脂肪乳剂与蛋白结合毒素的直接吸附率随之增强。
[0066]
实施例4
[0067]
平衡板透析法评估蛋白结合毒素清除效果：
[0068]
根据直接吸附率结果，选择磷脂浓度为3％的脂肪乳透析液(同实施例3)进行下一步试验，利用平衡板快速透析法(red)(thermo公司，mw＝8k)评价材料对各蛋白结合毒素的间接清除能力。配制40g/l hsa溶液，分别加入蛋白结合毒素对甲酚(200μmol/l)、is(150μmol/l)、iaa(20μmol/l)，室温下孵育1小时。随后向red板的样本小室内加入300μl含上述各蛋白结合毒素的hsa 溶液，向透析液小室内分别加入500μl磷脂浓度3％的脂肪乳剂或普通碳酸氢钠置换液(阴性对照)。将red置于摇床上，在37℃、250转/分钟条件下平衡透析4小时，取样本进行检测(n＝5)。分别于样品小室和透析液小室取样处理，利用hplc检测毒素浓度。毒素间接清除率通过下列公式进行计算：
[0069]
毒素清除率(％)＝(透析前样品侧毒素浓度-透析后样品侧毒素浓度)/透析前样品侧毒素浓度
×
100％
[0070]
平衡板透析法评估蛋白结合毒素清除效果的结果具体如图4所示。由图4可知，普通碳酸氢钠置换液对is、iaa、对甲酚的间接清除率分别约为24.28％、35.15％、17.62％，磷脂浓度3％的脂肪乳剂对is、iaa、对甲酚的间接清除率分别约为32.8％(p《0.01)、47.02％(p《0.05)、31.52％(p《0.01)。可见，与普通碳酸氢钠置换液相比，50g/l脂肪乳剂可显著提高蛋白结合毒素的清除率。
[0071]
实施例5
[0072]
体外模拟血液透析评估蛋白结合毒素清除效果：
[0073]
构建包含聚砜膜小型透析器(mw＝20kda)的体外透析模型(如图5所示)进行体外模拟血液透析：配制40g/lbsa溶液，分别加入蛋白结合毒素对甲酚(200μmol/l)、is(150μmol/l)、iaa(20μmol/l)，室温下孵育1小时。随后血液侧加入40ml含蛋白结合毒素的bsa溶液；透析液侧分别加入磷脂浓度为3％的脂肪乳透析液或普通碳酸氢钠透析液。血液侧流速设置为5ml/min，透析液侧流速均设置为2.5ml/min，分别在体外循环0、10、30、60、120、180、240分钟时采集并测定血液侧和透析液侧各毒素浓度，评价4小时内体外血液透析过程中血液侧和透析液侧各毒素浓度的变化规律，计算并比较普通碳酸氢钠透析液及脂肪乳透析液对上述各毒素的透析清除率，具体结果如图6所示。
[0074]
由图6可知，体外模拟血液透析4小时，普通透析液组is、iaa、对甲酚的清除率分别约为20.53％、35.13％、75.34％，脂肪乳透析液组is、iaa、对甲酚的清除率分别约为27.45％、44.83％、92.99％。可见，较普通透析液组清除率效果增加。
[0075]
实施例6
[0076]
溶血试验：
[0077]
通过研究脂肪乳剂的间接溶血行为验证脂肪乳剂的生物相容性。取新鲜人的血液收集的血红细胞利用pbs溶液稀释至5％(v/v)。分别将300μl血红细胞悬液和500μl磷脂浓度为3％的脂肪乳剂、pbs(阴性对照)或ddh2o(阳性对照)溶液分别加入red板的血液侧和样本侧后在37℃条件下震荡4h。实验完成后收集血红细胞，在3700rpm条件下离心5min，取100μl上清液加入96孔板，在541nm检测波长条件下分别检测脂肪乳剂组、阳性对照组、阴性对照组吸光度(od值)，分别为a
test
、a
contro
l和a
blank
，并根据下式计算脂肪乳剂间接溶血。
[0078]
溶血(％)＝(a
test-a
blank
)/(a
control-a
blank
)
×
100％
[0079]
根据试验结果，脂肪乳剂间接溶血为0.60
±
1.33％。
[0080]
实施例7
[0081]
细胞毒性实验：
[0082]
利用小鼠胚胎成纤维细胞(nih-3t3)通过cck-8细胞毒性实验对磷脂浓度为3％的脂肪乳剂的生物相容性进行研究。在96孔板中接种密度为10000的细胞贴壁生长24h后，将培养基分别替换为普通dmem培养基或含有磷脂浓度为3％的脂肪乳剂的dmem培基溶液(0.1％，v/v)。共培养24h后，向对应孔中加入10μlcck-8溶液，在37℃继续培养1h。在450nm条件下进行检测吸光度值(od值，记作atest)。分别检测空白孔和纯培养基细胞孔的od值(分别记为ablank和actr)。细胞毒性计算按照以下公式进行：
[0083]
细胞毒性(％)＝(a
test-a
blank
)/(a
ctr-a
blank
)
×
100％
[0084]
实验结果如图7所示。根据试验结果，与脂肪乳剂共培养后，细胞活性为98.4
±
0.86％，表现出良好的生物相容性。
[0085]
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0086]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。