JP5808809B2 - 抗菌性塩酸カテーテルロック溶液及び使用方法 - Google Patents
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Description
本発明は、一般的に、医療用カテーテルに使用するための溶液に関する。より詳細には、本発明は、医療用カテーテルに使用するための抗菌性塩酸溶液及びその使用方法に関する。
現在、カテーテルは、様々な医療処置に利用されており、患者及び医師に大きな利益をもたらす。残念ながら、従来のカテーテルでは、微生物が混入し得る。カテーテル関連感染症は、いくつかの異なる機構によって生じると考えられる。カテーテルハブへの微生物の混入（汚染、contamination）及びそれに続くカテーテルのコロニー形成、並びに外表面及び内表面での細菌のバイオフィルムの形成が、カテーテル関連感染症の主要な経路であると考えられる。多くのカテーテル関連血流感染（ＣＲＢＳＩ）は、管腔内混入に由来する。この問題を対処するため、カテーテル内腔を、抗菌性溶液でロックし得る。本開示の目的では、用語「ロックされる」とは、少なくとも１分間所定の位置に滞留する（dwell）又は存続させる（remain）ことができる溶液で、カテーテル内腔を満たすことを意味する。クエン酸塩、エタノール、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、抗菌剤及びメチレンブルーを含むカテーテルロック溶液が一般的に知られている。
1) Garland J.S., Alex C.P., Henrickson K.J., McAuliffe T.L.及びMaki D.G. (2005) A vancomycin-heparin lock solution for prevention of nosocomial bloodstream infection in critically ill neonates with peripherally inserted central venous catheters: a prospective, randomized trial. Pediatrics 116: e198-205；
2) Weijmer M.C., Van den Dorpel M.A., Van de Ven P.J.G. (2005) Randomized, Clinical Trial Comparison of Trisodium Citrate 30% and Heparin as Catheter-Locking Solution in Hemodialysis Patients. J Am Soc Neprol 16: 2769-2777；
3) Ash S.R. (2005) Method of enhancing catheter patency using a citrate salt catheter lock solution. 米国特許出願US20050215978A1；
4) Ash S.R. (2000) Method of enhancing catheter patency using a citrate salt catheter lock solution. 国際特許WO 00/10385A1；及び
5) Opilla M. T., Kirby D.F. 及びEdmond M.B. (2007) Use of ethanol lock therapy to reduce the incidence of catheter-related bloodstream infections in home parenteral nutrition patients. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 31：302-305 を参照のこと。
これら従来のロック溶液のほとんどは、長期間、例えば、内腔が使用されていない期間中、滞留することができる場合、ＣＲＢＳＩの軽減に関する有効性を示している。
1) Garland J.S., Alex C.P., Henrickson K.J., McAuliffe T.L.及びMaki D.G. (2005) A vancomycin-heparin lock solution for prevention of nosocomial bloodstream infection in critically ill neonates with peripherally inserted central venous catheters: a prospective, randomized trial. Pediatrics 116: e198-205；
2) Weijmer M.C., Van den Dorpel M.A., Van de Ven P.J.G. (2005) Randomized, Clinical Trial Comparison of Trisodium Citrate 30% and Heparin as Catheter-Locking Solution in Hemodialysis Patients. J Am Soc Neprol 16: 2769-2777；
3) Ash S.R. (2005) Method of enhancing catheter patency using a citrate salt catheter lock solution. 米国特許出願US20050215978A1；
4) Ash S.R. (2000) Method of enhancing catheter patency using a citrate salt catheter lock solution. 国際特許WO 00/10385A1；及び
5) Opilla M. T., Kirby D.F. 及びEdmond M.B. (2007) Use of ethanol lock therapy to reduce the incidence of catheter-related bloodstream infections in home parenteral nutrition patients. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 31：302-305 を参照のこと。
これら従来のロック溶液のほとんどは、長期間、例えば、内腔が使用されていない期間中、滞留することができる場合、ＣＲＢＳＩの軽減に関する有効性を示している。
グリセロール及び生理食塩水を含む、静菌性のロック溶液組成物が知られている。グリセロールロックは、短期間の暴露では細菌停止状態を引き起こすが、長期間の暴露では細菌の死滅だけを引き起こすので、長期間の用途で予防ロックとして利用し得る。本発明は、抗菌カテーテルロック溶液組成物に関し、この組成物は迅速に作用し（例えば、１時間未満）、従って、感染症状があり、微生物の混入したカテーテルが疑わしい場合、サルベージロックとして利用し得る。５０％エタノールロック溶液に関する最近の臨床試験では、１〜３時間ロックが実行された場合、ヘパリンロックと対比して感染軽減を全く示さなかった（Crnich C.J., Duster M., Jones A.及びMaki D.G. Prospective Randomized Double-Blind Trial of an Ethanol Lock for Prevention of CLABSI. Proceedings 49th Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy, カリフォルニア州サンフランシスコ, 2009年9月12日〜16日）。従って、細菌及び予め形成したバイオフィルムを迅速に根絶し得る安全なロックの必要性が依然として存在する。
従って、本明細書に記載の不都合を少なくともある程度克服できる、抗菌性を有するカテーテルロック溶液を提供することが望ましい。
一観点において、抗菌性を有するカテーテルロック溶液、カテーテルロック溶液キット及びカテーテルの使用方法を提供する、本発明は大いに上記要求を満たす。
本発明の実施態様は、カテーテル中のカテーテルロック溶液に関する。カテーテルロック溶液は、０．３〜１．０モル濃度を有する塩酸溶液を含む。
本発明の別の実施態様は、カテーテル中のカテーテルサルベージ溶液に関する。カテーテルサルベージ溶液は、０．３〜１．０モル濃度を有する塩酸溶液を含む。
本発明の更に別の実施態様は、カテーテルの微生物混入を阻害する方法に関する。この方法では、カテーテルの内腔に、０．３〜１．０モル濃度を有する塩酸溶液を注入する。
本発明の更に別の実施態様は、留置カテーテルの微生物混入を有する患者を治療する方法に関する。この方法では、カテーテルの内腔に、０．３〜１．０モル濃度を有する塩酸溶液を注入する。
本発明の更に別の実施態様は、カテーテルと０．３〜１．０モル濃度を有する塩酸溶液とを含むカテーテルキットに関する。
以上、本明細書の本発明の詳細な説明をよりよく理解し得るため、また、当該分野に対する本発明の貢献をよりよく評価し得るため、本発明の実施態様を、かなり広く概説した。もちろん、以下に記載し、かつ添付の特許請求の範囲の主題を形成する、本発明の更なる実施態様も存在する。
この点、本発明の少なくとも１つの実施態様を詳細に説明する前に、本願では、本発明が、以下の記載で説明した、又は図面に示した、構成の詳細及び構成要素の組み合わせに限定されないことを理解すべきである。本発明は、説明した実施態様以外の実施態様が可能であり、様々な方法で実践及び実行できる。また、本明細書及び要約で使用される表現及び専門用語は、説明のために用いられ、限定とみなすべきではないということが理解されるべきである。
そのため、当業者は、本開示の基礎となる概念が、本発明のいくつかの目的を実行するために、他の構造、方法及びシステムを設計するための基盤として容易に利用され得ることを理解するだろう。従って、特許請求の範囲は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、そのような均等の構成を含んでいるとみなされることが重要である。
本発明の実施態様により、塩酸（ＨＣｌ）カテーテルロック溶液、ＨＣｌカテーテルサルベージ溶液、カテーテル中の微生物の成長を阻害する方法、留置カテーテルの微生物混入を有する患者を治療する方法、及びカテーテルキットを提供する。様々な実施態様において、ＨＣｌカテーテルロック溶液及び／又はＨＣｌカテーテルサルベージ溶液は、任意の適切な濃度を有していてもよい。一般的に、適切な濃度の具体例としては、単独で又は他の成分と組み合わせて抗菌性を発揮できる濃度が挙げられる。特に、適切なＨＣｌの濃度の具体例としては、０．３〜１モル濃度（Ｍ）の範囲が挙げられる。本明細書に示される他の具体例では、０．００１Ｍのような低濃度のＨＣｌは、単独で又は他の成分と組み合わせて、抗菌カテーテルロック溶液及び／又は抗菌カテーテルサルベージ溶液として利用するのに適切であり得る。さらに、１Ｍよりも高いＨＣｌ濃度も、抗菌カテーテルロック及び／又は抗菌カテーテルサルベージ溶液として利用するのに適切であり得る。
特定の具体例では、本明細書に開示するカテーテルロック溶液及び／又はカテーテルサルベージ溶液が、０．３Ｍ〜１Ｍ ＨＣｌの範囲にある。この濃度範囲で、ＨＣｌは、６０分未満で細菌及び酵母の双方を死滅させることができ、血液中のリン酸塩による急速な中性化により偶発的に流出されたとしても、全く全身作用を及ぼさない。血流中でロック溶液が漏出したり、偶発的に流出したとき、局所ｐＨは、生理学的範囲、すなわち、ｐＨ７．３８〜７．４２にとどまる。前記の他の抗菌ロック溶液と異なり、本発明において開示するＨＣｌカテーテルロック溶液及び／又はＨＣｌカテーテルサルベージ溶液は、迅速に作用し、１時間未満の滞留時間を要し、従って、カテーテル感染が疑わしい場合、有効なカテーテルサルベージ溶液として利用し得る。
ＨＣｌに加えて、他の適切な成分をカテーテルロック及び／又はカテーテルサルベージ溶液に含ませてもよいということは、本発明の当該実施態様及び他の実施態様の範囲内である。適切な成分の具体例としては、他の抗菌剤、消毒剤、抗菌ペプチド、抗血栓剤、線維素溶解剤、抗凝固剤（特にヘパリン）、抗炎症剤、抗疼痛剤、血管拡張剤、抗増殖剤、抗線維化剤、増殖因子、サイトカイン、抗体、ペプチド及びペプチド模倣剤、核酸、及び／又はこれらに類するものなどが挙げられる。
本発明の様々な実施態様で使用するのに適した医療デバイスとしては、カテーテル、チューブなどであってもよい。本発明の実施態様で使用するのに適した他のデバイスとしては、幅広い抗菌（antimicrobial）活性スペクトル及び／又は抗真菌（antifungal）活性スペクトルを有することによって利益を享受するデバイス、例えば、血液、血液生成物、及び／又は線維素生成液、組織及び／又は生成物と干渉するデバイスなどが挙げられる。
実験１：カテーテルロック／サルベージ溶液の調製
２Ｍ ＨＣｌの原液を、アメリカ合衆国１５２７５ペンシルバニア州ピッツバーグのFisher Scientific社から購入した。下記の表１に示すように、０．００１Ｍ〜２Ｍの様々なＨＣｌ濃度を有する１００ミリリットル（１００ｍＬ）溶液を、脱イオン水で調製した：
２Ｍ ＨＣｌの原液を、アメリカ合衆国１５２７５ペンシルバニア州ピッツバーグのFisher Scientific社から購入した。下記の表１に示すように、０．００１Ｍ〜２Ｍの様々なＨＣｌ濃度を有する１００ミリリットル（１００ｍＬ）溶液を、脱イオン水で調製した：
実験２：最小阻害濃度（ＭＩＣ）
表１に示すＨＣｌ溶液を、水の代わりにミュラーヒントンブロスで調製した。それぞれの溶液のｐＨを測定し、ＭＩＣの範囲検索のため、カンジダアルビカンス（C. albicans）、緑膿菌（P. aeruginosa）及び黄色ブドウ球菌（S. aureus）に対して試験した。微生物及びそのＨＣｌのＭＩＣ（括弧内に対応するｐＨを記す）は、以下の通りである：
C. albicans＝０．０８Ｍ〜０．１Ｍ ＨＣｌ（ｐＨ２．０７〜１．９３）
P. aeruginosa＝０．００１Ｍ〜０．０２Ｍ（ｐＨ７．３３〜４．０６）
S. aureus＝０．０２Ｍ〜０．０４Ｍ（ｐＨ４．０６〜３．１２）
実験３：「死滅に要する時間」分析によって決定される、浮遊微生物に対するＨＣｌの抗菌作用
表１に示すＨＣｌ溶液を、水の代わりにミュラーヒントンブロスで調製した。それぞれの溶液のｐＨを測定し、ＭＩＣの範囲検索のため、カンジダアルビカンス（C. albicans）、緑膿菌（P. aeruginosa）及び黄色ブドウ球菌（S. aureus）に対して試験した。微生物及びそのＨＣｌのＭＩＣ（括弧内に対応するｐＨを記す）は、以下の通りである：
C. albicans＝０．０８Ｍ〜０．１Ｍ ＨＣｌ（ｐＨ２．０７〜１．９３）
P. aeruginosa＝０．００１Ｍ〜０．０２Ｍ（ｐＨ７．３３〜４．０６）
S. aureus＝０．０２Ｍ〜０．０４Ｍ（ｐＨ４．０６〜３．１２）
実験３：「死滅に要する時間」分析によって決定される、浮遊微生物に対するＨＣｌの抗菌作用
０．１Ｍ ＨＣｌ又は０．２Ｍ ＨＣｌのいずれかに暴露した後、浮遊微生物の培養物の死滅に要する時間を決定した。培養物は、６種の細菌及び１種の酵母を含んでいた。試験した６種の細菌株は、１）S. aureus「ＳＡ」；２）Klebsiella pneumoniae「ＫＰ」；３）Escherichia coli「ＥＣ」；４）Acinetobacter baumannii「ＡＢ」；５）P. aeruginosa「ＰＡ」；及び６）バンコマイシン耐性Enterococcus faecalis「ＥＦ」であった。試験した酵母は、カンジダアルビカンス「ＣＡ」であった。浮遊微生物の培養物への暴露時間は、５、１０、３０及び６０分であった。
簡単に言えば、浮遊細菌の死滅に要する時間分析の手順は以下の通りである。４８ウェルプレートのウェルに、それぞれ１ｍＬのＨＣｌ溶液又は０．８５％生理食塩水である対照溶液を加え、１０6ＣＦＵ／ｍＬ（１ミリリットル当たりのコロニー形成単位）の試験細菌を加えた。次に、各ウェルから１０マイクロリットル（μＬ）画分を、５、１０、３０、６０分で回収し、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で連続的に希釈した。１０μｌの各希釈液を、デイ／エングレイ（Ｄ／Ｅ）中和寒天上に播種した。プレートを反転して、摂氏３７度（３７℃）で２４時間インキュベートした。次に、プレート当たりのコロニーの数を記録し、ＣＦＵ／ｍＬを決定した。各試験を３回実行した。
０．２Ｍ ＨＣｌの試験結果を図１に示す。図１に示すように、０．１Ｍ ＨＣｌに暴露して１０分以内に、試験した６種の細菌株全てを死滅した。
図１に示されていないが、C. albicansを細菌試料と同じ方法で試験した。０．２Ｍ ＨＣｌの暴露により、浮遊微生物は基本的に即座に死滅したが、０．２Ｍ ＨＣｌで浮遊C. albicansを死滅させるためには、約２時間の暴露が必要であった。図２に示すように、ＨＣｌ濃度を０．４Ｍに増大することによって、浮遊C. albicansを死滅させるのに要する時間は３０分に短縮した。
実験４：予め形成したバイオフィルムの根絶に要する時間によって決定される、ＨＣｌの抗菌作用
E. coli「ＥＣ」、K pneumoniae「ＫＰ」、S. aureus「ＳＡ」、バンコマイシン耐性E. faecalis「ＥＦ」、P. aeruginosa「ＰＡ」、A. baumanii「ＡＢ」及びC. albicans「ＣＡ」の予め形成したバイオフィルムを、ブロス、生理食塩水又は０．１Ｍ〜０．５Ｍ ＨＣｌ含有溶液のいずれかに５〜６０分暴露した。予め形成したバイオフィルムの根絶に要する時間を決定する手順は以下の通りである。滅菌１４フレンチゲージ（Ｆｒ）二重内腔CARBOTHANE（登録商標）押出物（CARBOTHANE（登録商標）は、熱可塑性ポリカーボネートであり、アメリカ合衆国４４０９２オハイオ州ウィックリフのLubrizol Advanced Materials社の登録商標である）から５ｍｍ断片を切り出した。４８ウェルマイクロタイタープレート（微生物当たり１つ）において、１ｍＬの細菌成長用トリプチケースソイブロス（ＴＳＢ）又は酵母成長用麦芽酵母ブロス（ＹＭＢ）のいずれかでウェルを満たす。次に、滅菌鉗子を用いて、１つのカテーテル断片をプレートの各ウェルに入れて、１ウェルずつ微生物を添加した。次いで、１００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で振盪しながら、３７℃のインキュベーターで、２４時間（ｈｒｓ）プレートをインキュベートした。２４時間後、カテーテル断片を培地から取り出し、ＴＳＢ；ＹＭＢ；生理食塩水；又は０．１Ｍ、０．２Ｍ、０．３Ｍ、０．４Ｍ又は０．５Ｍ ＨＣｌのいずれかを１ｍｌ含む、別の４８ウェルプレートに入れた。指定の時間で、断片を取り出し、各ウェルに１ｍｌのＤ／Ｅブロス（デイエングレイ中和ブロス）を含む、別の４８ウェルプレートに入れた。この４８ウェルプレートを、適切な超音波浴に入れ、約５０℃で２０分間超音波処理した。適切な超音波浴の具体例としては、ＶＷＲ ２５０ＨＴ（アメリカ合衆国19380ペンジルベニア州ウェストチェスターのVWR International社製）が挙げられる。一旦、超音波処理が完了したら、１０μｌの画分を取り出し、連続的にＰＢＳで希釈した。１０マイクロリットル（１０μｌ）の各希釈液を、Ｄ／Ｅ中和寒天の表面に播種した。プレートを３７℃で２４時間インキュベートし、プレート当たりのコロニーの数を記録し、ＣＦＵ／ｍＬを決定した。図３に示すように、０．１Ｍ ＨＣｌに暴露して３０分以内に、全ての細菌バイオフィルムを根絶した。図４に示すように、０．４Ｍよりも高い濃度のＨＣｌにより、酵母バイオフィルムを１時間未満で根絶した。
E. coli「ＥＣ」、K pneumoniae「ＫＰ」、S. aureus「ＳＡ」、バンコマイシン耐性E. faecalis「ＥＦ」、P. aeruginosa「ＰＡ」、A. baumanii「ＡＢ」及びC. albicans「ＣＡ」の予め形成したバイオフィルムを、ブロス、生理食塩水又は０．１Ｍ〜０．５Ｍ ＨＣｌ含有溶液のいずれかに５〜６０分暴露した。予め形成したバイオフィルムの根絶に要する時間を決定する手順は以下の通りである。滅菌１４フレンチゲージ（Ｆｒ）二重内腔CARBOTHANE（登録商標）押出物（CARBOTHANE（登録商標）は、熱可塑性ポリカーボネートであり、アメリカ合衆国４４０９２オハイオ州ウィックリフのLubrizol Advanced Materials社の登録商標である）から５ｍｍ断片を切り出した。４８ウェルマイクロタイタープレート（微生物当たり１つ）において、１ｍＬの細菌成長用トリプチケースソイブロス（ＴＳＢ）又は酵母成長用麦芽酵母ブロス（ＹＭＢ）のいずれかでウェルを満たす。次に、滅菌鉗子を用いて、１つのカテーテル断片をプレートの各ウェルに入れて、１ウェルずつ微生物を添加した。次いで、１００ｒｐｍ（１分当たりの回転数）で振盪しながら、３７℃のインキュベーターで、２４時間（ｈｒｓ）プレートをインキュベートした。２４時間後、カテーテル断片を培地から取り出し、ＴＳＢ；ＹＭＢ；生理食塩水；又は０．１Ｍ、０．２Ｍ、０．３Ｍ、０．４Ｍ又は０．５Ｍ ＨＣｌのいずれかを１ｍｌ含む、別の４８ウェルプレートに入れた。指定の時間で、断片を取り出し、各ウェルに１ｍｌのＤ／Ｅブロス（デイエングレイ中和ブロス）を含む、別の４８ウェルプレートに入れた。この４８ウェルプレートを、適切な超音波浴に入れ、約５０℃で２０分間超音波処理した。適切な超音波浴の具体例としては、ＶＷＲ ２５０ＨＴ（アメリカ合衆国19380ペンジルベニア州ウェストチェスターのVWR International社製）が挙げられる。一旦、超音波処理が完了したら、１０μｌの画分を取り出し、連続的にＰＢＳで希釈した。１０マイクロリットル（１０μｌ）の各希釈液を、Ｄ／Ｅ中和寒天の表面に播種した。プレートを３７℃で２４時間インキュベートし、プレート当たりのコロニーの数を記録し、ＣＦＵ／ｍＬを決定した。図３に示すように、０．１Ｍ ＨＣｌに暴露して３０分以内に、全ての細菌バイオフィルムを根絶した。図４に示すように、０．４Ｍよりも高い濃度のＨＣｌにより、酵母バイオフィルムを１時間未満で根絶した。
実験５：ＨＣｌロックが「感染」カテーテルをサルベージする能力
１５Ｆｒ、１９センチメートル（ｃｍ）の血液透析カテーテルの動脈に連結する口（arterial port）を、ＹＭＢ中の１０3ＣＦＵのC. albicansでロックした（プライマー量として生成物において特定された量で）。カテーテルを、滅菌袋の中で、３７℃で２４時間インキュベートした。その後、カテーテルを袋から取り出し、ＹＭＢを洗い流した。カテーテルをＹＭＢ又はＨＣｌ溶液のいずれかで再ロックした。３０分のインキュベーション後、ロック溶液を取り出し、Ｄ／Ｅ寒天上に播種するために貯蔵した。カテーテルを断片に切り分け、５ｍＬのＤ／Ｅブロスを含む１５ｍＬのコニカルチューブに移した。カテーテル断片を含むチューブを、２０分間超音波処理した。ロック溶液及びカテーテル超音波処理液のそれぞれから、１０μｌを取り出し、連続的にＰＢＳで希釈した。１０μｌの各希釈液を、Ｄ／Ｅ中和寒天の表面に播種した。プレートを反転し、３７℃で２４時間インキュベートした。次に、プレート当たりのコロニーの数を記録し、ＣＦＵ／ｍＬを決定した。
１５Ｆｒ、１９センチメートル（ｃｍ）の血液透析カテーテルの動脈に連結する口（arterial port）を、ＹＭＢ中の１０3ＣＦＵのC. albicansでロックした（プライマー量として生成物において特定された量で）。カテーテルを、滅菌袋の中で、３７℃で２４時間インキュベートした。その後、カテーテルを袋から取り出し、ＹＭＢを洗い流した。カテーテルをＹＭＢ又はＨＣｌ溶液のいずれかで再ロックした。３０分のインキュベーション後、ロック溶液を取り出し、Ｄ／Ｅ寒天上に播種するために貯蔵した。カテーテルを断片に切り分け、５ｍＬのＤ／Ｅブロスを含む１５ｍＬのコニカルチューブに移した。カテーテル断片を含むチューブを、２０分間超音波処理した。ロック溶液及びカテーテル超音波処理液のそれぞれから、１０μｌを取り出し、連続的にＰＢＳで希釈した。１０μｌの各希釈液を、Ｄ／Ｅ中和寒天の表面に播種した。プレートを反転し、３７℃で２４時間インキュベートした。次に、プレート当たりのコロニーの数を記録し、ＣＦＵ／ｍＬを決定した。
０．４Ｍ ＨＣｌ溶液及び０．５Ｍ ＨＣｌ溶液の両方とも、カテーテル中で２４時間成長したカンジダバイオフィルムを３０分以内に根絶することができた。表２に示すように、３０分の処理期間後に回収したＨＣｌロック溶液、及びＨＣｌロックで処理したカテーテル断片は、いずれの微生物の存在も陰性であった。
実験６：ＨＣｌロックにより微生物移動を防止する
１５Ｆｒ、１９ｃｍの血液透析カテーテルの動脈及び静脈に連結する口の両方とも、ＹＭＢ又は０．５Ｍ ＨＣｌのいずれかでロックした（各口でプライマー量として生成物において特定された量で）。１０5ＣＦＵのC. albicansで植菌された２０ｍＬのヒト血漿を含む、滅菌１００ｍＬメスシリンダー中に、カテーテルを３７℃で２４時間吊るした。２４時間のインキュベーション中、血漿を撹拌し続け、カテーテルの先端が、シリンダーの底に接触するのを防止するように注意した。次に、ロック溶液を取り出し、連続的に希釈し、Ｄ／Ｅ寒天上に播種するために貯蔵した。カテーテルを断片に切り分け、５ｍＬのＤ／Ｅブロスを含む、１５ｍＬのコニカルチューブに移した。カテーテル断片を含むチューブを２０分間超音波処理した。ロック溶液及びカテーテル超音波処理液のそれぞれから、１０μｌを取り出し、連続的にＰＢＳで希釈した。１０μｌの各希釈液を、Ｄ／Ｅ中和寒天の表面に播種した。プレートを反転し、３７℃で２４時間インキュベートした。次に、プレート当たりのコロニーの数を記録し、ＣＦＵ／ｍＬを決定した。
１５Ｆｒ、１９ｃｍの血液透析カテーテルの動脈及び静脈に連結する口の両方とも、ＹＭＢ又は０．５Ｍ ＨＣｌのいずれかでロックした（各口でプライマー量として生成物において特定された量で）。１０5ＣＦＵのC. albicansで植菌された２０ｍＬのヒト血漿を含む、滅菌１００ｍＬメスシリンダー中に、カテーテルを３７℃で２４時間吊るした。２４時間のインキュベーション中、血漿を撹拌し続け、カテーテルの先端が、シリンダーの底に接触するのを防止するように注意した。次に、ロック溶液を取り出し、連続的に希釈し、Ｄ／Ｅ寒天上に播種するために貯蔵した。カテーテルを断片に切り分け、５ｍＬのＤ／Ｅブロスを含む、１５ｍＬのコニカルチューブに移した。カテーテル断片を含むチューブを２０分間超音波処理した。ロック溶液及びカテーテル超音波処理液のそれぞれから、１０μｌを取り出し、連続的にＰＢＳで希釈した。１０μｌの各希釈液を、Ｄ／Ｅ中和寒天の表面に播種した。プレートを反転し、３７℃で２４時間インキュベートした。次に、プレート当たりのコロニーの数を記録し、ＣＦＵ／ｍＬを決定した。
下記の表３に見られるように、０．５Ｍ ＨＣｌを含む溶液により、感染した血漿からカテーテル内腔へのカンジダの移動を防止できた。
上記と同様の実験において、ロックしたカテーテルを２４時間血漿中に吊るした後、各カテーテルからロック溶液を回収し、カテーテル内腔の先端、中央、末端でｐＨを測定した。例えば、ロック用量が１ｍｌである場合、それぞれ３３３μｌの３つの画分を、「先端」「中央」「末端」と予めラベルした３つの別々のチューブに回収した。次に、各溶液のｐＨを測定した。
表４に示すように、各ＨＣｌ溶液は、ロックされたカテーテルの全長に亘り阻害的なｐＨを持続できた。
実験７：ＨＣｌロックの安全性
ヒト血漿の通常のｐＨは７．３８〜７．４２であり、７．３８未満のｐＨは酸性が強すぎるし、７．４２を超える血漿ｐＨはアルカリ性が強すぎる（Atherton J.C.（2009） Acid-base balance: maintenance of plasma pH. Anaesthesia and Intensive Care Med.. 10：557-561）。一部又は全部の量のＨＣｌロックが不注意にも血流に投与された場合、局所ｐＨがどのように影響を受けるかを決定するため、２０ｍＬの未凝固血清を、様々なＨＣｌ濃度を有する０、２０、４０、１００μＬ溶液に補給し、ｐＨ測定に供した。
ヒト血漿の通常のｐＨは７．３８〜７．４２であり、７．３８未満のｐＨは酸性が強すぎるし、７．４２を超える血漿ｐＨはアルカリ性が強すぎる（Atherton J.C.（2009） Acid-base balance: maintenance of plasma pH. Anaesthesia and Intensive Care Med.. 10：557-561）。一部又は全部の量のＨＣｌロックが不注意にも血流に投与された場合、局所ｐＨがどのように影響を受けるかを決定するため、２０ｍＬの未凝固血清を、様々なＨＣｌ濃度を有する０、２０、４０、１００μＬ溶液に補給し、ｐＨ測定に供した。
１５Ｆｒ、２４ｃｍＣＡＮＮＯＮ（登録商標）血液透析カテーテルに対するプライマー量は、５ｍＬのＨＣｌであり、平均的なヒト血清量は２．５Ｌである（ＣＡＮＮＯＮ（登録商標）は、アメリカ合衆国19810デラウェア州ウィルミントンのArrow International Investment社の登録商標である）。従って、５ｍＬの全ロック量が血流に流されたら、ＨＣｌロック：血清の割合は、１：５００となるだろう。下記の表５に示すように、ＨＣｌ濃度が０．５Ｍよりも高い場合、ｐＨの大幅な低下が、１：５００の割合で観察された。
実験８：抗菌カテーテル及びカテーテルに塗布された抗菌剤とのＨＣｌロックの相乗効果
抗菌カテーテルで使用する抗菌剤とのＨＣｌの相乗効果は、抑制ゾーン（ＺＯＩ）試験によって決定した。マルチルーメン中心静脈カテーテル（ＣＶＣ）から、並びにリファンピン及びミノサイクリンを染み込ませたＣＶＣ（Ｒｉｆ／Ｍｉｎｏ）から、１ｃｍ長のカテーテル断片を切り出した。S. aureus及びP. aeruginosaの培養を、ミュラーヒントンブロス中で開始した。それぞれの微生物に対して、０．５マックファーランド標準液を用いて、接種濃度を１×１０8ＣＦＵ／ｍｌに調整した。ＨＣｌで処理していないか、又は様々なＨＣｌ濃度で処理した、ミュラーヒントン寒天プレートを準備した。微生物の密集菌叢を形成できる最も高いＨＣｌ濃度は、０．０１Ｍであった。ブロス培養液に浸した滅菌綿棒を用いて、単一の微生物でプレートに筋をつけた。滅菌鉗子を用いて、比較対照及びＲｉｆ／Ｍｉｎｏカテーテルからの１ｃｍ長のカテーテル断片を、寒天に垂直方向に挿入した。プレートを３７℃で２４時間インキュベートした。それぞれの試験を３回実行した。次に、抑制ゾーン（ＺＯＩ）を、測径器を用いてミリメートル（ｍｍ）単位で測定し、それぞれの試験での３つのＺＯＩ測定を平均した。これらの試験結果を表６に示す。
表６に示すように、ＨＣｌ濃度が０．００１Ｍを超えたとき、S. aureus及びP. aeruginosaに対して、相乗効果を観察した。希釈ＨＣｌ単独では、０．０１Ｍの濃度でさえ、ＺＯＩを何ら測定できないので、これらの相乗効果は、少なくとも完全に予想に反するものであった。本発明の実施態様の利点としては、Ｒｉｆ／Ｍｉｎｏカテーテル中でＨＣｌロック溶液を使用することにより、ロック溶液が体液に接触し希釈されるカテーテルの末端の、まさにその位置、その近傍、又はごく近傍で、抗菌性を提供することが挙げられる。例えば、Ｒｉｆ／ＭｉｎｏカテーテルをＨＣｌロック溶液の有無で比較すると、ＨＣｌロック溶液が当初０．３Ｍ ＨＣｌであるなら、体液で３００：１に希釈したとき、依然として改善された抗菌性を観察し得る。
実験９：抗菌剤、スルファジアジン銀（ＳＳＤ）及び５−フルオロウラシル（５ＦＵ）とのＨＣｌロックの相乗効果
抗菌剤、スルファジアジン銀（ＳＳＤ）及び５−フルオロウラシル（５ＦＵ）とのＨＣｌの相乗効果を決定するための別の実験では、カービーバウアー抗菌試験法（ディスク拡散抗菌感受性試験としても知られている）によって、ミュラーヒントン寒天において様々なＨＣｌ濃度の存在下で、各化合物の部分阻害濃度（ＦＩＣ）を決定した。
抗菌剤、スルファジアジン銀（ＳＳＤ）及び５−フルオロウラシル（５ＦＵ）とのＨＣｌの相乗効果を決定するための別の実験では、カービーバウアー抗菌試験法（ディスク拡散抗菌感受性試験としても知られている）によって、ミュラーヒントン寒天において様々なＨＣｌ濃度の存在下で、各化合物の部分阻害濃度（ＦＩＣ）を決定した。
実験８に記載したように、寒天プレート並びにS. aureus、P. aeruginosa及びEnterobacter aerogenes（E. aerogenes）の培養物を準備した。簡単に言えば、０．０００１Ｍ〜０．０１Ｍの範囲にある、様々な量のＨＣｌを、ミュラーヒントン寒天に加え、室温で固化した。培養物を１×１０8ＣＦＵ／ｍｌに希釈した。
２５６μｇ／ｍｌのＳＳＤ及び５ＦＵの原液を調製し、水で倍数希釈し、２５６ｐｐｍ〜０．１２５ｐｐｍの濃度範囲を得た。各試験溶液から、２０μｌをカービーバウアーディスク上に注ぎ、ディスクを５分間空気乾燥し、使用する鉗子を、寒天プレート上に適用した。プレートを３７℃で２４時間インキュベートした。次に、測径器を用いてミリメートル（ｍｍ）単位で抑制ゾーンを測定した。各試験は３回実行した。
P. aeruginosa及びS. aureus（ＨＣｌで処理されていない）に対して、ＳＳＤのＭＩＣは、１２８ｐｐｍであると決定された。この濃度で、ＨＣｌの存在下、試験したＳＳＤは、下記の表７に示すように、０．００１ＭよりもＨＣｌ濃度が高くなると、更なる抑制ゾーンの増大を引き起こした。
表８に示すように、ＨＣｌは、０．００１Ｍを超えるＨＣｌ濃度で、S. aureusに対して５−ＦＵとともに相乗効果を示す。表９に示すように、０．０１Ｍ濃度で、ＨＣｌは、E.aerogenesに対して５ＦＵの阻害を増大した。
表７〜９に示すように、ＨＣｌ濃度が０．００１Ｍを超えるとき、S. aureus及びP. aeruginosaに対して、相乗効果を観察した。ＨＣｌ単独では、０．０１Ｍの濃度でさえ、ＺＯＩを何ら測定できないので、これらの相乗効果は、少なくとも完全に予想に反するものであった。本発明の実施態様の利点としては、ＳＳＤ及び／又は５−ＦＵとともに、ＨＣｌロック溶液を使用することにより、希釈された場合でさえ、例えば、体液によって希釈された場合でさえ、抗菌性を提供することが挙げられる。ＳＳＤ及び／又は５−ＦＵを適切なカテーテルに含ませてもよい。使用の際、例えば、患者に挿入した場合、抗菌剤は、カテーテルから溶出し、カテーテルの表面、その表面の近傍及び／又はごく近傍で細菌コロニー形成を阻害し得る。本発明の様々な実施態様の利点としては、これらの抗菌剤が、ＨＣｌと相乗的に作用し、更に微生物成長を阻害することが挙げられる。
本発明の多くの特徴及び利点は、詳細な明細書から明らかであり、従って、本発明の真の趣旨及び範囲内にあるような、本発明の特徴及び利点を全て含むことが、添付の特許請求の範囲によって意図されている。さらに、数多くの修正及び変更が、当業者に容易に思いつくため、図示及び開示される明確な構成及び作用に本発明を限定するのは望ましくないし、従って、本発明の範囲内にある、全ての適切な修正及び均等物を使用してもよい。
Claims (10)
- カテーテル中のカテーテルロック溶液であって、
０．３モル濃度を有する塩酸溶液と抗菌剤とを含んでおり、
前記抗菌剤が５−フルオロウラシルを含み、かつ５−フルオロウラシルが、前記カテーテルから溶出され、前記カテーテルの表面近傍で１６ｐｐｍの濃度となるように組み込まれている、前記カテーテルロック溶液。 - 前記抗菌剤が、スルファジアジン銀を含む、請求項１記載のカテーテル中のカテーテルロック溶液。
- 前記スルファジアジン銀が、カテーテルから溶出され、前記カテーテルの表面近傍で少なくとも１２８ｐｐｍの濃度となるように組み込まれている、請求項２記載のカテーテル中のカテーテルロック溶液。
- 抗菌剤が、リファンピン及びミノサイクリンを含む、請求項１〜３のいずれか１項記載のカテーテル中のカテーテルロック溶液。
- さらに、抗凝固剤を含む、請求項１〜４のいずれか１項記載のカテーテル中のカテーテルロック溶液。
- 前記抗凝固剤が、ヘパリンである、請求項５記載のカテーテル中のカテーテルロック溶液。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の溶液で構成された、カテーテル中のカテーテルサルベージ溶液。
- カテーテルと０．３モル濃度を有する塩酸溶液と抗菌剤とを含むカテーテルキットであって、
前記抗菌剤が５−フルオロウラシルを含み、かつ５−フルオロウラシルが、前記カテーテルから溶出され、前記カテーテルの表面近傍で１６ｐｐｍの濃度となるように組み込まれている、前記カテーテルキット。 - さらに、前記カテーテルの口に結合するように構成され、かつ前記塩酸溶液を含むシリンジを備えている、請求項８記載のカテーテルキット。
- さらに、抗凝固剤を含む、請求項８又は９記載のカテーテルキット。
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