ИСКУССТВЕННЫЙ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ СОЛЕВОЙ РАСТВОР И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
ARTIFICIAL PHYSIOLOGICAL SALINE SOLUTION AND INDUSTRIAL METHOD OF ITS OBTAINING

Область техники
Настоящее изобретение относится к искусственному физиологическому солевому раствору и способу его изготовления.
Уровень техники
В последние годы постоянно растет число людей, страдающих от таких симптомов, как сухость глаз, включая тех, кто применяет контактные линзы, ощущение неудобства, обусловленное инородным телом, усталость глаз, зуд глаз, учащение моргания, гиперемия глаз и подобное. Сухость глаз представляет собой состояние, когда в результате множества причин уменьшается количество слез, которые покрывают поверхность глаз, выполняют функцию удаления патогенных факторов окружающей среды и доставляют питание диафрагме, и таким образом нарушается функция слез, которые покрывают поверхность глаз. В результате этого возникают симптомы, такие как описанные выше: сухость глаз, ощущение неудобства, обусловленное инородным телом, усталость глаз, зуд глаз, учащение моргания, гиперемия глаз и подобное. Что касается причины сухости глаз, может быть отмечено уменьшение секреторной функции слезных желез, обусловленное старением, конъюнктивитом, дефицитом витамина А, синдромом Шегрена, синдромом Стивена-Джонсона, ревматизмом, диабетом, как побочный эффект лекарственного средства и подобное, и, следовательно, развивается сухость глаз гипосекреторного типа. В дополнение, в последние годы чрезмерным испарением слез в результате ношения контактных линз, уменьшения числа морганий во время работы на ВДТ (видеодисплейном терминале) и подобного вызывается сухость глаз типа чрезмерного испарения.
Что касается обычной меры против сухости глаз для поддержания баланса между секрецией и испарением слезной жидкости предлагаются советы, касающиеся образа жизни, касающиеся увлажнения комнаты и регулярного моргания, способы частого использования глазных капель искусственной слезы, способы уменьшения испарения слезной жидкости путем ношения глазного щитка и способы закрытия слезной точки. В последние годы уже было описано, что в слое слезной жидкости пациентов, страдающих от сухости глаз, обнаружена реакция окисления или воспалительная реакция (см., например, Albert J. Augustin и др., «Oxidative Reactions in the Tear Fluid of Patents Suffering from Dry Eyes», Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology, Springer, vol.233, №11, 1995, рр.694-698 (Непатентный документ 1)). Поэтому внимание было обращено на изменение в воспалении, которое вызывает или является результатом сухости глаз, и была сделана попытка облегчить симптомы сухости глаз использованием глазных капель со стероидами (см., например, Avni M. Avunduk и др., «The Comparison of Efficacies of Topical Corticosteriods and Nonsteroidal Anti-inflammatory Drops on Dry Eye Patients: A.Clinical and Immunocytochemical Study», American Journal of Ophthalmology, Elsevier Science, vol.136, №4, October 2003 г., pp.593-602 (Непатентный Документ 2)).
Однако в современном обществе, где человек усердно работает, трудно выполнять способ лечения с основной концепцией поддержания баланса между секрецией и испарением слезной жидкости, даже в случае, когда дается совет только относительно образа жизни человека, и, таким образом, от такого лечения не ожидается эффекта. В дополнение, что касается глазных капель со стероидами, хотя полагается, что их эффекты гарантированы, можно также ожидать уменьшение эффектов в результате частого применения и появления критических побочных эффектов, таких как восстановление симптомов после прекращения применения. Соответственно, желательна разработка новой композиции, которая подходит для очищения глаз или для глазных капель и может подавлять реакцию окисления и воспалительную реакцию без проявления побочных эффектов.
В дополнение, известны обычные очищающие растворы, которые применяются для очищения носовой полости с целью облегчения симптомов аллергии, таких как сенная лихорадка. Что касается очищающего раствора для носовой полости, применяются обычный физиологический солевой раствор или подобное, неимеющие свойства подавления реакции окисления или воспалительной реакции. Поэтому, как и в вышеописанном случае с очищающим раствором для глаз, в настоящее время желательна разработка очищающего раствора для носовой полости, который в достаточной степени может подавить реакцию окисления и воспалительную реакцию.
В последние годы часто применяются, например, в медицинских учреждениях искусственные инфузии, такие как тотальные инфузии аминокислот, жидкость сахар/электролит/аминокислота для высококалорийных инфузий, электролитные инфузии, жидкость сахар/электролит для высококалорийных инфузий, интраперитонеальный диализат и диализат для искусственной почки. Такие искусственные инфузии применяются с целью восстановления после операции, восполнения жидкости при гипогидратации, поддержания жизни и подобного, а при таких состояниях организм поврежден, и, возможно, что повреждение является результатом окисления, обусловленного активным кислородом. В дополнение, возможно, что проблема повреждения вследствие окисления, обусловленного активным кислородом, таким же образом возникает с искусственной амниотической жидкостью, которая применяется для поддержания жизни плода в родильных домах, и с защитным раствором, таким как защитный раствор для миокарда, который применяется во время операций на сердце, в дополнение к искусственным инфузиям. Соответственно, хотя желательно для искусственных инфузий, искусственной амниотической жидкости и защитных растворов быть способными подавлять реакции окисления и воспалительные реакции в организме человека, еще не были разработаны ни искусственные инфузии, ни искусственная амниотическая жидкость или защитные растворы, в которых содержится защитное вещество против повреждения вследствие окисления.
В дополнение, до настоящего времени еще не существует раствора клеточных/тканевых культур, имеющего состав, близкий составу жидкостей организма человека, что не имеет негативного воздействия на культивируемые клетки или ткань, и содержит защитное вещество, которое в достаточной степени может предотвратить повреждение вследствие окисления. Клетки и ткань, которые культивируются с применением раствора для клеточных/тканевых культур, искусственно находятся в легко управляемом состоянии, в отличие от клеток/ткани в организме человека, и поэтому более чувствительны к стрессу вследствие окисления в сравнении с клетками/тканью в организме человека, и таким образом можно сказать, что особенно необходима разработка нового раствора для клеточных/тканевых культур, который может предотвратить такое повреждение вследствие окисления.
Непатентный документ 1: Albert J. Augustin и др., «Oxidative Reactions in the Tear Fluid of Patents Suffering from Dry Eyes», Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology, Springer, том 233, №11, 1995 г., стр.694-698.
Непатентный документ 2: Avni M. Avunduk и др., «The Comparison of Efficacies of Topical Corticosteriods and Nonsteroidal Anti-inflammatory Drops on Dry Eye Patients: A. Clinical and Immunocytochemical Study», American Journal of Ophthalmology, Elsevier Science, том 136, №4, октябрь 2003 г., стр.593-602.
Описание изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Настоящее изобретение относится к решению описанных выше проблем, и его предметом является обеспечение нового искусственного физиологического солевого раствора, который имеет активность, устраняющую активный кислород и противовоспалительные эффекты, и может иметь множество применений, таких как очищающие растворы для органов (очищающие растворы для глаз, очищающие растворы для носовой полости и подобное), искусственные инфузии, искусственная амниотическая жидкость, защитные растворы и растворы для клеточных/тканевых культур, так же, как обеспечение производственного способа получения вышеупомянутого.
Средства для решения проблем
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению характеризуется величиной реакции активного водорода от 0,01 до 1, рН от 4,0 до 7,9 (предпочтительно от 6,0 до 7,9) и осмотическим давлением от 260 мОсм/л до 2560 мОсм/л (предпочтительно от 260 мОсм/л до 320 мОсм/л).
Предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать ионы натрия, ионы калия и ионы хлора.
Предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать не выше чем 200 мЭкв/л ионов натрия.
Предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать не выше чем 100 мЭкв/л ионов калия.
Предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать не выше чем 200 мЭкв/л ионов хлора.
В дополнение, предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению иметь воду электролитического восстановления, в которой производится регулирование ионного баланса.
Кроме того, предпочтительно для окислительно-восстановительного потенциала в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению быть от -800 мВ до +200 мВ.
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению подходит для следующих применений от (а) до (с).
(а) Очищающие растворы для органов
(b) Искусственные инфузии, искусственная амниотическая жидкость или защитные растворы
(c) Растворы для клеточных/тканевых культур
Также настоящее изобретение относится к способу получения искусственного физиологического солевого раствора, который характеризуется тем, что вода электролитического восстановления отрегулирована таким образом, что величина реакции активного водорода составляет от 0,01 до 1, рН составляет от 4,0 до 7,9 (предпочтительно от 6,0 до 7,9) и осмотическое давление составляет от 260 мОсм/л до 2560 мОсм/л (предпочтительно от 260 мОсм/л до 320 мОсм/л).
Предпочтительно для способа получения искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению также включать стадию регулирования ионного баланса в воде электролитического восстановления путем добавления натрия хлорида и/или калия хлорида.
Эффекты изобретения
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению показывает активность, устраняющую активный кислород, и функцию подавления хемотаксической активности и миграционной активности в полиморфно-ядерных лейкоцитах, в частности нейтрофилах, которые являются воспалительными клетками, и, кроме того, не имеет негативного воздействия на органы, ткань и клетки, к которым он применяется, и поэтому, соответственно, может иметь множество применений в качестве искусственно приготовленного физиологического солевого раствора.
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению, например, имеет высокую активность, устраняющую активный кислород, и противовоспалительные эффекты в сравнении с обычными очищающими растворами для глаз, кроме тех, которые содержат стероиды, и поэтому, в случае, когда он применяется к очищающим растворам для глаз, могут быть достигнуты достаточные эффекты с меньшим числом раз очищения или применения глазных капель, чем согласно предшествующему уровню техники. Соответственно, даже в современном обществе, где человек не может помочь, но усердно работает, можно ожидать существенные эффекты при уходе за глазами. В дополнение, искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению может предотвратить воспаление глаз и может предотвратить повреждение ткани глаз активным кислородом или веществом, которое выделяет активный кислород, без нежелательных побочных эффектов, в отличие от случая, когда применяется обычный раствор, содержащий стероиды, и таким образом могут быть достигнуты эффекты облегчения таких симптомов, как сухость глаз/ощущения неудобства, обусловленные инородным телом, усталость глаз, зуд глаз, учащение моргания, гиперемия глаз и подобное.
В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве очищающего раствора для носовой полости, могут быть достигнуты эффекты удаления из носовой полости пыли, разных патогенных микроорганизмов, пыльцы и подобного и, соответственно, может быть очищена внутренняя поверхность носовой полости, и в дополнение, могут быть уменьшены симптомы аллергии, такие как сенная лихорадка, без нежелательных побочных эффектов, обусловленных антиоксидантными эффектами и противовоспалительными эффектами, которые имеет искусственный физиологический солевой раствор.
В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве искусственной инфузии, искусственной амниотической жидкости или защитного раствора, могут быть достигнуты такие эффекты, что клетки или ткань, органы или плод не подвергаются окислительному повреждению, и в результате восстановление происходит быстрее.
Кроме того, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве клеточной/тканевой культуры, клетки и ткань менее подвержены окислительному повреждению, и становится возможным выполнить эксперименты и подобное, применяя культивированные клетки и культивированную ткань в среде, которая близка организму человека. В дополнение, особенно в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве клеточной/тканевой культуры к первичным культуральным клеткам (культивированные клетки перед применением к клеточной линии), достигаются значительные эффекты увеличения продолжительности жизни первичных культуральных клеток в результате подавления кислородного повреждения.
На чертеже изображен график, показывающий активность подавления миграционной/хемотаксической активности нейтрофилов, обусловленную искусственным физиологическим солевым раствором согласно настоящему изобретению.
Лучшие методы для выполнения изобретения
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что он обеспечивается соответствующими особыми пределами величины реакции активного водорода, рН и осмотического давления. Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению обеспечивает противовоспалительные эффекты путем подавления активности, устраняющей активный кислород, как описано ниже, хемотаксической активности и миграционной активности полиморфно-ядерных лейкоцитов, в частности нейтрофилов, которые являются воспалительными клетками, без негативного воздействия на органы, ткань и клетки, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор. Здесь, «искусственный физиологический солевой раствор» обозначает физиологический солевой раствор, который искусственно приготовлен для того, чтобы иметь композицию, которая подобна жидкостям организма человека. В дополнение, «композиция, которая подобна жидкостям организма» обозначает композицию, которая близка композиции жидкостей в органах, ткани или клетках организма, так что орган, ткань или клетки не повреждаются при применении к органу, ткани или клеткам искусственного физиологического солевого раствора, в зависимости от применения. Для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению определенно можно ожидать широкую область применений, таких как очищающие растворы для органов (например, очищающие растворы для глаз (включая глазные капли) и очищающие растворы для носовой полости), искусственные инфузии, искусственная амниотическая жидкость, защитные растворы (например, защитные растворы для миокарда), клеточные/тканевые культуры и подобное.
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению имеет величину реакции активного водорода (величину реакции водородного радикала) в диапазоне от 0,01 до 1. В случае, когда величина реакции активного водорода меньше, чем 0,01, или превышает 1, уменьшаются или утрачиваются активность, устраняющая активный кислород, и противовоспалительные эффекты, и поэтому не может быть достигнута цель настоящего изобретения. Хотя величина реакции активного водорода в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению особенно не ограничена, пока она в пределах описанного выше диапазона, предпочтительно для нее быть от 0,1 до 1, и более предпочтительно для нее быть от 0,5 до 1.
Величина реакции активного водорода в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению является величиной, которая измеряется в соответствии со способом (далее упоминается как «способ ДБНБС»), который был предложен настоящим заявителем в Japanese Patent Laying-Open №2002-350420. А именно, измерение величины реакции активного водорода выполняется следующим образом.
(1) Водородный газ пропускается с постоянной скоростью в раствор 1, 1-дифенил-2-пикрилгидразила (ДФПГ), имеющего абсорбцию в районе 517 нм в присутствии платиновой черни, и строится график, показывающий корреляцию между ослаблением в степени абсорбции в районе 517 нм и продолжительностью времени пропускания водородного газа (формирование калибровочной кривой А).
(2) Проводится реакция не более чем 100 мкМ цистеина и ДФПГ и строится график, показывающий корреляцию между ослаблением в абсорбции в районе 517 нм в ДФПГ и концентрацией цистеина (формирование калибровочной кривой В).
(3) Водородный газ пропускается на постоянной скорости в раствор натрия 3, 5-дибром-4-нитрозобензолсульфоната (ДБНБС), имеющего абсорбцию в районе 540 нм в присутствии платиновой черни, и строится график, показывающий корреляцию между абсорбцией в районе 450 нм и концентрацией активного водорода (формирование калибровочной кривой С).
(4) ДБНБС добавляется к образцу (искусственный физиологический солевой раствор), который затем прогревается при 60°С в течение одного часа, и после этого измеряется абсорбция в районе 450 нм, и полученная измеренная величина применяется в качестве величины реакции активного водорода (величина реакции водородного радикала).
рН искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению находится в диапазоне от 4,0 до 7,9 (предпочтительно от 6,0 до 7,9). В случае, когда рН меньше, чем 4,0, или превышает 7,9, существует риск проявления нежелательных эффектов или ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор, и цель настоящего изобретения не может быть достигнута. Хотя рН искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению особенно не ограничен, пока он находится в пределах вышеописанного диапазона, предпочтительно для него быть от 6,0 до 7,7 в случае, когда, например, искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как очищающий раствор для органов (в частности, предпочтительно для рН быть в диапазоне от 7,3 до 7,6 в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор применяется для очищения глаз, и предпочтительно для рН быть в диапазоне от 6,0 до 7,4 в случае, когда он применяется для очищения носовой полости). В дополнение, предпочтительно для рН искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению быть от 4,0 до 7,6, более предпочтительно для него быть от 7,1 до 7,6, и наиболее предпочтительно для него быть от 7,3 до 7,5 в случае, когда он применяется как искусственная инфузия, искусственная амниотическая жидкость или защитный раствор. В дополнение, предпочтительно для рН искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению быть от 6,9 до 7,5, и более предпочтительно для него быть от 7,1 до 7,3 в случае, когда он применяется как клеточная/тканевая культура.
Согласно настоящему изобретению, рН искусственного физиологического солевого раствора является величиной, которая измеряется чтением показателя рН-метра (Ф260, сделанным Beckman, Inc.), когда его электроды для измерения рН погружены в искусственный физиологический солевой раствор.
Осмотическое давление искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению находится в диапазоне от 260 мОсм/л до 2560 мОсм/л (предпочтительно от 260 мОсм/л до 320 мОсм/л). В случае, когда осмотическое давление меньше, чем 260 мОсм/л, или превышает 2560 мОсм/л, существует риск проявления нежелательных эффектов или ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор, и цель настоящего изобретения не может быть достигнута. Хотя осмотическое давление искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению особенно не ограничено, пока оно находится в пределах вышеописанного диапазона, предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению быть от 270 мОсм/л до 315 мОсм/л, и более предпочтительно для него быть от 280 мОсм/л до 305 мОсм/л, например, в случае, когда он применяется как очищающий раствор для органов. В дополнение, предпочтительно для осмотического давления искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению быть от 270 мОсм/л до 2560 мОсм/л, более предпочтительно для него быть от 270 мОсм/л до 310 мОсм/л, и наиболее предпочтительно для него быть от 280 мОсм/л до 300 мОсм/л в случае, когда он применяется как искусственная инфузия, искусственная амниотическая жидкость или защитный раствор. В дополнение, предпочтительно для осмотического давления искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению быть от 260 мОсм/л до 310 мОсм/л, и более предпочтительно для него быть от 265 мОсм/л до 280 мОсм/л в случае, когда он применяется как клеточная/тканевая культура.
Согласно настоящему изобретению осмотическое давление искусственного физиологического солевого раствора является величиной, которая измеряется на основании принципа способа снижения температуры замерзания, применяя осмометр (сделанный ROEBLING Corporation).
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению, где величина реакции активного водорода, рН и осмотическое давление находятся соответственно в особых описанных выше пределах, обеспечивает активность, устраняющую активный кислород, и эффекты подавления хемотаксической активности и миграционной активности в полиморфно-ядерных лейкоцитах, в частности нейтрофилах, которые являются воспалительными клетками, и, кроме того, не имеет негативного воздействия на орган, ткань или клетки, к которым он применяется, и поэтому подходит для множества применений в качестве искусственно приготовленного физиологического солевого раствора.
4
Согласно настоящему изобретению активность искусственного физиологического солевого раствора, устраняющая активный кислород, может быть подтверждена посредством, например, способа реакции Fenton. Способ реакции Fenton является способом измерения •ОН из числа активного кислорода и является способом, где •ОН получается из пероксида водорода, применяя железо как катализатор, люминол, который является светящимся реагентом, возбуждается •ОН, и восстановление активного кислорода наблюдается, применяя свет, который излучается в это время. В соответствии с определенным способом операции, применяется высоко чувствительный химический аппарат, измеряющий люминесценцию (CLD-110, сделанный Tohoku Electronic Industrial Co., Ltd.). К клеткам добавляются буферный раствор три-водорода хлорида (рН 7,8), люминол, ДТПК (диэтилентриамин-N,N,N',N'',N'''-пентауксусная кислота), FeSO и пероксид водорода, так что их конечные концентрации становятся 0,1 М, 2,5 мкМ, 5 мкМ, 5 мкМ и 50 мкМ соответственно, и после этого добавляется образец (искусственный физиологический солевой раствор), так что общее количество доводится до 2 мл, и затем может быть измерено и подтверждено изменение в интенсивности люминесценции.
2
2
4
2
2
2
В дополнение, можно измерить активность искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению, устраняющую активный кислород, в соответствии со способом с пероксидом водорода или способом ГК-КОД, в дополнение к вышеописанному способу реакции Fenton. Способ с пероксидом водорода представляет собой способ измерения НО из числа активного кислорода и является способом, где применяется реактивный раствор, который получается удалением раствора FeSO, к которому была примешана ДТПК от реактивного раствора в вышеописанном способе реакции Fenton, и измеряется люминесценция люминола, возникающая от пероксида водорода. В дополнение, способ ГК-КОД является способом измерения О• из числа активного кислорода и является способом, где ГК (гипоксантин) применяется как строма, О• получается посредством КОД (ксантиноксидазы), О• возбуждает CLA (сделанный Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), который является светящимся реагентом, и наблюдается восстановление в активном кислороде, который получается в это время. А именно, согласно способу ГК-КОД, к клеткам CLd-110 добавляются фосфатный буферный раствор (рН 7,8), CLA, КОД и ГК, так что их конечные концентрации становятся 0,2 мкМ, 1 мкМ, 5 ЕД/мл и 10 мкМ соответственно, и после этого добавляется образец (искусственный физиологический солевой раствор), так что общее количество доводится до 2 мл, и затем измеряется изменение в интенсивности люминесценции, и, таким образом, может быть подтверждена активность, устраняющая активный кислород.
В дополнение, эффект привлечения воспалительных клеток (хемотаксическая активность и миграционная активность) в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению может быть подтвержден в соответствии со способом камеры хемотаксиса. А именно, сначала нейтрофилы, которые были отделены от крови человека, разводятся искусственным физиологическим солевым раствором согласно настоящему изобретению для обработки в течение одинакового периода времени. После этого в ячейку в камере помещается раствор хемокина, такого как IL-8 или RANTES, и сверху устанавливается мембрана (без поливинилпирролидона) из поликарбоната (поры немного меньше, чем нейтрофилы), сверху помещается вышеописанный раствор, в котором находятся нейтрофилы, так что он мигрирует и подвергается хемотаксису в течение одинакового периода времени, нейтрофилы, которые мигрировали и подверглись хемотаксису в ячейку путем перехода через поры мембраны, окрашиваются красящим раствором, таким как Diff-Quick, и подсчитываются, и, таким образом, могут быть оценены эффекты.
+
+
-
+
+
-
Предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать по меньшей мере что-либо из ионов натрия (Na), ионов калия (K) и ионов хлора (Cl). Это потому что в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению не содержит по меньшей мере что-либо из ионов натрия (Na), ионов калия (K) и ионов хлора (Cl), в органе, ткани или клетках, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор, останавливается рост клеток и существует риск ухудшения или прекращения функции органа, ткани или клеток. Искусственный физиологический солевой раствор согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения включает по меньшей мере что-либо из ионов натрия, ионов калия и ионов хлора, и поэтому могут быть достигнуты эффекты сохранения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор.
В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению включает ионы натрия, предпочтительно для их содержания быть не выше, чем 200 мЭкв/л. Это потому что в случае, когда содержание ионов натрия превышает 200 мЭкв/л, существует риск нежелательных эффектов или ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор. В дополнение, предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать не меньше, чем 30 мЭкв/л ионов натрия, с точки зрения предотвращения ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор.
Предпочтительно для содержания ионов натрия в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению быть не выше чем 200 мЭкв/л, как описано выше, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как очищающий раствор для органов, например, предпочтительно для содержания ионов натрия быть от 125 мЭкв/л до 165 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 135 мЭкв/л до 155 мЭкв/л. В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как искусственная инфузия, искусственная амниотическая жидкость или защитный раствор, предпочтительно для содержания ионов натрия быть от 135 мЭкв/л до 170 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 145 мЭкв/л до 160 мЭкв/л. В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как клеточная/тканевая культура, предпочтительно для содержания ионов натрия быть от 115 мЭкв/л до 155 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 125 мЭкв/л до 145 мЭкв/л.
В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению включает ионы калия, предпочтительно для их содержания быть не выше чем 100 мЭкв/л. Это потому что в случае, когда содержание ионов калия превышает 100 мЭкв/л, существует риск проявления нежелательных эффектов или ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор. В дополнение, предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать не меньше, чем 1 мЭкв/л ионов натрия, с точки зрения предотвращения ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор.
Предпочтительно для содержания ионов калия в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению быть не выше, чем 100 мЭкв/л, как описано выше, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как очищающий раствор для органов, например, предпочтительно для содержания ионов калия быть от 10 мЭкв/л до 40 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 20 мЭкв/л до 30 мЭкв/л. В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как искусственная инфузия, искусственная амниотическая жидкость или защитный раствор, предпочтительно для содержания ионов калия быть от 2 мЭкв/л до 10 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 3 мЭкв/л до 7 мЭкв/л. В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как клеточная/тканевая культура, предпочтительно для содержания ионов калия быть от 1 мЭкв/л до 8 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 2 мЭкв/л до 6 мЭкв/л.
В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению включает ионы хлора, предпочтительно для их содержания быть не выше, чем 200 мЭкв/л. Это потому что в случае, когда содержание ионов хлора превышает 200 мЭкв/л, существует риск проявления нежелательных эффектов или ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор. В дополнение, предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению включать не меньше, чем 1 мЭкв/л ионов калия, с точки зрения предотвращения ухудшения функций органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор.
Предпочтительно для содержания ионов хлора в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению быть не выше, чем 200 мЭкв/л, как описано выше, в случае, если искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как очищающий раствор для органов, например, предпочтительно для содержания ионов хлора быть от 110 мЭкв/л до 150 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 120 мЭкв/л до 140 мЭкв/л. В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как искусственная инфузия, искусственная амниотическая жидкость или защитный раствор, предпочтительно для содержания ионов хлора быть от 90 мЭкв/л до 130 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 100 мЭкв/л до 120 мЭкв/л. В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как клеточная/тканевая культура, предпочтительно для содержания ионов хлора быть от 80 мЭкв/л до 120 мЭкв/л, и более предпочтительно для него быть от 90 мЭкв/л до 110 мЭкв/л.
Согласно настоящему изобретению вышеописанное содержание ионов натрия, ионов калия и ионов хлора в искусственном физиологическом солевом растворе является величиной, которая измеряется, применяя ИСП-МС (индуцированную соединяющую плазма-масс-спектрометрию) (Agilent 7500, сделанный Agilent Technologies Corporation).
В дополнение, искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению может содержать другие компоненты, чем вышеописанные ионы натрия, ионы калия и ионы хлора, в диапазоне, где не теряются эффекты настоящего изобретения. Что касается этих компонентов, в качестве примеров могут быть приведены аминокислоты, глюкоза, лимонная кислота, ионы кальция, ионы гидрокарбоната, ионы гидрофосфата, ионы дигидрофосфата, глюкоза, фруктоза, ксилит, уксусная кислота, молочная кислота и ионы магния. В дополнение к этому, в случае, когда, например, искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как очищающий раствор для органов, могут быть упомянуты натрия хондроитинсульфат, гиалуроновая кислота и подобное, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как искусственная инфузия, искусственная амниотическая жидкость или защитный раствор, могут быть упомянуты цинк, сульфоновая кислота, белок, сахара, жиры, фосфор, железо, йод, марганец, медь, ванадий, ингибиторы мочевого трипсина (ИМТ) и подобное, и в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как клеточная/тканевая культура, могут быть упомянуты цинк, сульфоновая кислота, белок, сахара, жиры, фосфор, железо, йод, марганец, медь, ванадий, селенит (натрия селенит), этаноламин, ингибиторы мочевого трипсина (ИМТ), сыворотка, плазма крови, активин и подобное.
Предпочтительно для регулирования ионного баланса быть выполненным на воде электролитического восстановления в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению. Здесь, «вода электролитического восстановления» образуется в камере с отрицательным полюсом вследствие электролиза, где вода (материальная вода), в которой растворен электролит, помещается в камеру с отрицательным полюсом, которая отделена от камеры с положительным полюсом диафрагмой, и представляет собой воду, которая включает большое количество активного водорода, который является водородом в атомной форме, имеющей высокую реактивность. «Вода электролитического восстановления» имеет антиокислительные эффекты, так как она включает большое количество активного водорода, имеющего восстанавливающие (антиоксидантные) свойства, и в результате является эффективной для предотвращения или лечения многих заболеваний, замедления старения, и в дополнение, предполагается для применения во множестве областей, таких как консервирование пищи и очищение полупроводников, в дополнение к области медицины. Как описано выше, вышеописанный искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению может быть приготовлен, применяя воду электролитического восстановления, и, таким образом, достигается такое преимущество, как отсутствие побочных эффектов, так как активный компонент активного вещества в воде электролитического восстановления благодаря его природе легко возвращается в воду, даже когда устранен активный кислород. Что касается производственного способа для получения воды электролитического восстановления, например, известен способ, применяющий производственный аппарат воды электролитического восстановления (TI-8000, сделанный Nihon Trim Co., Ltd.), и ниже, в описании производственного способа для получения искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению, описан один его соответствующий способ.
В дополнение, «регулирование ионного баланса» обозначает регулирование содержания ионов натрия и ионов калия так, что ионы калия:ионы натрия = от 1:4 до 1:8 (молярное соотношение). Это потому что в случае, когда в ионном балансе ионы калия:ионы натрия меньше, чем 1:4, или ионы калия:ионы натрия превышает 1:8, функции органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор, имеют тенденцию ухудшаться. Более предпочтительно для ионного баланса быть отрегулированным так, что ионы калия:ионы натрия = от 1:5 до 1:7 в вышеописанном диапазоне, и наиболее предпочтительно для него быть отрегулированным так, что ионы калия:ионы натрия = 1:6.
Определить, сбалансированы или нет ионы в искусственном физиологическом солевом растворе, можно путем подсчета молярного соотношения ионов калия к ионам натрия, которые содержатся в искусственном физиологическом солевом растворе, применяя ИСП-МС (Aligent 7500, сделанный Aligent Technologies Corporation).
В дополнение, предпочтительно для окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению быть в диапазоне от -800 мВ до +200 мВ, более предпочтительно для него быть в диапазоне от -500 мВ до +100 мВ, и наиболее предпочтительно для него быть в диапазоне от -400 мВ до +50 мВ. Это потому что в случае, когда окислительно-восстановительный потенциал меньше, чем -800 мВ, или превышает +200 мВ, функции органа, ткани или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор, имеют тенденцию ухудшаться.
Согласно настоящему изобретению окислительно-восстановительный потенциал в искусственном физиологическом солевом растворе является величиной, которая измеряется, применяя окислительно-восстановительный потенциометр (RM-20P, сделанный Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.).
Хотя искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению может иметь широкую область применений, предпочтительно для него применяться особенно в качестве (а) очищающих растворов для органов, (b) искусственных инфузий, искусственной амниотической жидкости или защитных растворов и (c) клеточных/тканевых культур. Здесь, эти примеры только иллюстрируют применения, в которых особенно подходит искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению, а искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применим широко, без ограничения этими примерами.
(а) Применение в качестве очищающего раствора для органов
Что касается применения в качестве очищающего раствора для органов, могут быть упомянуты, например, очищающий раствор для глаз (включая глазные капли), очищающий раствор для носовой полости, и в дополнение, применения для очищения органов, таких как кожа, уши, сердце, легкие, почки, печень, мышцы, поджелудочная железа, мозг, ротовая полость, брюшная полость, селезенка, желчный пузырь, аппендикс и пищеварительные органы.
(а1) Применение в качестве очищающего раствора для глаз (включая глазные капли)
При воспалении глаз в локально воспаленных участках образуется активный кислород, и, кроме того, к этим участкам привлекаются воспаленные клетки, и эти привлеченные клетки выделяют активный кислород, таким образом, эти два явления вызывают зуд глаз и такие симптомы, как астенопия, и повреждают ткань глаза. Для предотвращения повреждения активным кислородом, как описано выше, необходимы способность устранять активный кислород и способность затруднять привлечение воспалительных клеток к воспаленным участкам. Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению показывает активность, устраняющую активный кислород, и эффекты подавления хемотаксической активности и миграционной активности в полиморфно-ядерных лейкоцитах, в частности нейтрофилах, которые являются воспалительными клетками, и поэтому, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как очищающий раствор для глаз и для очищения глаз, предотвращая заболевание глаз (после купания, когда в глаза попадают пыль или пот, когда применяются контактные линзы, во время работы на ВДТ и подобное), и применяется как очищающий раствор во время лечения глаз и во время операции, подавляется воспаление, что обусловлено противовоспалительными эффектами воды электролитического восстановления, затрудняющей повреждение ткани глаза активным кислородом или веществами, которые образуют активный кислород. В результате этого могут быть облегчены такие симптомы, как сухость глаз, ощущения неудобства, обусловленные инородным телом, усталость глаз, зуд глаз, учащение моргания, гиперемия глаз. Соответственно, искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению особенно подходит для применения в качестве очищающего раствора для глаз (включая глазные капли), который применяется для очищения глаз для предотвращения повреждения ткани глаза активным кислородом, который образуется при сухости глаз, применении контактных линз, сухости глаз в результате работы на ВДТ, ощущениях неудобства, обусловленных инородным телом, усталости глаз, зуде глаз, учащении моргания и гиперемии глаз, для предотвращения заболевания глаз (после купания, когда в глаза попадают пыль или пот), или во время лечения глаз и во время операции. В последних клинических исследованиях сухости глаз, сухость глаз была у 31,2% работников ВДТ и у 44% было подозрение на сухость глаз. В последние годы число работников ВДТ постоянно увеличивается, и в настоящее время большое число людей страдает от сухости глаз или близких этому симптомов. Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению возможно производить на конвейере и возможно сосредоточить продукцию с высоким уровнем воспроизводимости и поэтому возможно широкое обеспечение людей, страдающих от сухости глаз или близких этому симптомов, искусственным физиологическим солевым раствором согласно настоящему изобретению.
В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве очищающего раствора для глаз, искусственный физиологический солевой раствор содержится, например, в чашке от 5 мл до 20 мл с формой ободка, которая подходит для введения в глаз, и ободок сдавливается над областью вокруг глаза, и пациент моргает, чтобы создать контакт искусственного физиологического солевого раствора с глазом, и, таким образом, глаз может быть очищен. В дополнение, искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению может быть применен в форме глазных капель, и в этом случае искусственный физиологический солевой раствор содержится в обычном контейнере для глазных капель, который применяется для закапывания в глаза некоторых глазных капель. В случае, когда он применяется в глазных каплях, предпочтительно для глазных капель быть в пакетах одноразового типа, без смешивания в антисептике, как в обычных глазных каплях.
(а2) Применение в качестве очищающего раствора для носовой полости
В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве очищающего раствора для носовой полости, из носовой полости могут быть удалены пыль, разные патогенные микроорганизмы, пыльца и подобное, и соответственно может быть очищена внутренняя поверхность носовой полости, и в дополнение, могут быть уменьшены симптомы аллергии, такие как сенная лихорадка, что обусловлено антиоксидантными эффектами и противовоспалительными эффектами искусственного физиологического солевого раствора, без нежелательных побочных эффектов. В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве очищающего раствора для носовой полости, например, он содержится в контейнере, имеющем средства распыления для обеспечения формы спрея, которая подходит для распыления в носовой полости, и, таким образом, соответственно может быть очищена носовая полость.
(b) Применение в качестве искусственной инфузии, искусственной амниотической жидкости или защитного раствора
В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве искусственной инфузии, искусственной амниотической жидкости или защитного раствора (например, защитного раствора для миокарда), клетки или ткань, орган или плод становятся менее подверженными окислительному повреждению, и в результате могут быть достигнуты эффекты более быстрого восстановления. В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве искусственной инфузии, искусственный физиологический солевой раствор может быть в любой хорошо известной форме, например в инфузионном пакете. В дополнение, для предотвращения отека путем уменьшения количества вводимой инфузии, искусственная инфузия может быть сделана в виде концентрированного раствора (имеющего концентрацию, которая, например, в 8 раз выше, чем обычные искусственные физиологические солевые растворы), имеющего высокое осмотическое давление в вышеописанном диапазоне согласно настоящему изобретению. В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется как искусственная амниотическая жидкость, он может быть в такой форме, когда он содержится в соответствующем контейнере таким образом, что он может быть введен в матку беременной женщины, страдающей от разрыва амниона во время преждевременных родов, или олигогидрамниона, чрезвлагалищно применяя, например, катетер, в родильном доме. В дополнение, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве защитного раствора (например, защитного раствора для миокарда), искусственный физиологический солевой раствор может быть, например, в такой форме, когда он содержится в любом хорошо известном инфузионном пакете.
(c) Применение в качестве клеточной/тканевой культуры
В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве клеточной/тканевой культуры, могут быть достигнуты такие эффекты, что клетки или ткань становятся менее подверженными окислительному повреждению. В результате этого становится возможным проводить эксперименты, применяя клетки или ткань, которые культивируются в среде, близкой среде в организме человека. Что касается клеток, которые могут культивироваться в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению, можно упомянуть множество хорошо известных культуральных клеток, таких как первичные культуральные клетки (культивированные клетки перед применением к клеточной линии), переходные культуральные клетки и ES клетки. Из их числа, в случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется для культивирования первичных культуральных клеток, могут быть достигнуты такие заметные эффекты, что продлевается продолжительность жизни первичных культуральных клеток, что обусловлено подавлением окислительного повреждения. В случае, когда искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению применяется в качестве клеточной/тканевой культуры, он может быть в таком состоянии, когда он заблаговременно конденсирован и содержится в контейнере, и затем смешивается для применения на основании применения с соответствующим раствором культуральной питательной среды с желательным соотношением, которое подходит для культивирования клеток/ткани.
Искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению может содержать множество белков в диапазоне, где не теряются эффекты настоящего изобретения. Что касается этих белков, в качестве примеров могут быть приведены инсулин, трансферрин, супероксиддисмутаза (СОД), тиоредоксин, глутатионпероксидаза, ингибитор мочевого трипсина (ИМТ), альбумин и активин. Предпочтительно для содержания вышеописанного белка быть не выше, чем 6,0 мас.% в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению. Это потому что в случае, когда содержание белка превышает 6,0 мас.%, существует риск проявления нежелательных эффектов или ухудшения функции органа или клеток, к которым применяется искусственный физиологический солевой раствор.
Настоящее изобретение также относится к способу производства искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению, как описано выше. Производственный способ для получения искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению представляет собой способ регулирования воды электролитического восстановления так, что величина реакции активного водорода становится от 0,01 до 1, рН становится от 4,0 до 7,9 (предпочтительно от 6,0 до 7,9) и осмотическое давление становится от 260 мОсм/л до 2560 мОсм/л (предпочтительно от 260 мОсм/л до 320 мОсм/л).
В соответствии со способом получения согласно настоящему изобретению, сначала получается вода электролитического восстановления, применяя, например, производственный аппарат воды электролитического восстановления (TI-8000, сделанный Nihon Trim Co., Ltd.). Вода электролитического восстановления может быть получена, например, путем добавления соответствующего электролита к материальной воде (вода перед электролизом) и после этого проведением электролиза воды. Что касается материальной воды, которая применяется для приготовления воды электролитического восстановления, в качестве примеров могут быть приведены ультрачистая вода (MilliQ вода), чистая вода, дистиллированная вода и водопроводная вода, и предпочтительно в качестве материальной воды применять ультрачистую воду, чистую воду или дистиллированную воду, принимая во внимания факт, что она должна быть применена к организму человека или живым клеткам.
Что касается электролита, в качестве примеров могут быть приведены гидроксид натрия, гидроксид калия, хлорид натрия, хлорид калия и гексахлорплатиновая кислота, и из их числа предпочтительны гидроксид натрия и/или гидроксид калия, для предотвращения смешивания соляной кислоты, которая образуется на положительном полюсе, так же, как возникновения соляной кислоты. Электролит добавляется к материальной воде таким образом, что электропроводность материальной воды становится предпочтительно не меньше чем 100 мкСм/см, и более предпочтительно от 100 мкСм/см до 1000 мкСм/см. Для получения такой электропроводности в материальной воде добавленное количество электролита должно быть, например, от 4 мг/л до 800 мг/л, предпочтительно от 10 мг/л до 300 мг/л, и более предпочтительно от 50 мг/л до 200 мг/л в случае, когда в качестве электролита применяется гидроксид натрия.
Электролиз может быть произведен, применяя хорошо известный производственный аппарат воды электролитического восстановления (предпочтительно TI-8000 (сделанный Nihon Trim Co., Ltd.)), который оснащен по меньшей мере электролитической ванной, имеющей камеру с отрицательным полюсом, которая включает отрицательный полюс, и камеру с положительным полюсом, которая включает положительный полюс, которые отделены друг от друга диафрагмой. Условия для электролиза особенно не ограничены, и электролиз может быть произведен при обычно известных соответствующих условиях. Можно упомянуть условия, где, например, сила тока составляет от 1 А до 5 А, электрическое напряжение составляет от 0 В до 80 В, температура составляет от 4°С до 60°С, продолжительность времени составляет от 1 секунды до одного часа и скорость потока составляет от 0 мл/мин до 1500 мл/мин. После завершения электролиза вода, которая получена в камере с отрицательным полюсом, может быть использована как вода электролитического восстановления. Кроме того, предпочтительно использовать воду электролитического восстановления после выполнения обработки RO (мембрана обратного осмоса).
В соответствии со способом получения искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению, вода электролитического восстановления, которая была получена таким образом, отрегулирована так, что величина реакции активного водорода, рН и осмотическое давление соответственно попадают в вышеописанный диапазон. Величина реакции активного водорода, например, может быть отрегулирована путем разбавления или конденсирования воды электролитического восстановления до достижения желательной величины реакции активного водорода. В дополнение, рН может быть отрегулирован путем добавления буферного средства (например, натрия гидрокарбоната, двухосновного натрия фосфата, натрия дигидрофосфата, лимонной кислоты, натрия цитрата и HEPES) или путем добавления соляной кислоты или натрия гидроксида. В дополнение, осмотическое давление может быть отрегулировано, например, путем разбавления или конденсирования воды электролитического восстановления до достижения желательного осмотического давления. Соответственно эти методы могут комбинироваться для регулирования, принимая во внимание общие эффекты, так что величина реакции активного водорода становится в итоге от 0,01 до 1, рН становится от 4,0 до 7,9 (предпочтительно от 6,0 до 7,9) и осмотическое давление становится от 260 мОсм/л до 2560 мОсм/л (предпочтительно от 260 мОсм/л до 320 мОсм/л).
В соответствии со способом получения искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению, предпочтительно также включить этап регулирования ионного баланса в воде электролитического восстановления путем добавления натрия хлорида и/или калия хлорида. А именно, содержание ионов натрия и ионов калия может быть отрегулировано путем добавления натрия хлорида и/или калия хлорида, так что в воде электролитического восстановления достигается ионы калия:ионы натрия = от 1:4 до 1:8 (молярное соотношение). Здесь, применяются натрия хлорид и калия хлорид, потому что они не воздействуют на рН.
Эта стадия регулирования ионного баланса может быть выполнена перед или после регулирования вышеописанных величины реакции активного водорода, рН и осмотического давления, но предпочтительно выполнить ее перед регулированием величины реакции активного водорода, рН и осмотического давления, потому что эти ионы применяются также во время регулирования осмотического давления.
Предпочтительно выполнить все стадии в производственном способе для получения искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению в асептическом состоянии, или выполнить стерилизацию фильтрованием или стерилизацию, применяя автоклав, после приготовления искусственного физиологического солевого раствора.
Согласно настоящему изобретению, искусственный физиологический солевой раствор не ограничен раствором, который получается в соответствии с вышеописанным производственным способом согласно настоящему изобретению, до тех пор, пока величина реакции активного водорода составляет от 0,01 до 1, рН составляет от 4,0 до 7,9 (предпочтительно от 6,0 до 7,9) и осмотическое давление составляет от 260 мОсм/л до 2560 мОсм/л (предпочтительно от 260 мОсм/л до 320 мОсм/л), как описано выше. Также искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению может быть получен, например, в соответствии со способом, где к воде добавляется абсорбирующий водород/абсорбирующий металлический коллоид, выбранный из группы, состоящей из платинового коллоида, палладиевого коллоида, ванадиевого коллоида, железного коллоида и кремневого коллоида, и после этого растворенный водород получается посредством кипения водородного газа, растворения минералов, ультразвуковой обработки, обработки намагничиванием, физического наследования, атомной вибрации, применяющей микроволны, светового излучения или подобного, и затем соответственно регулируются величина реакции активного водорода, рН и осмотическое давление, или в соответствии со способом, где литий, натрий или магний растворяются в кислой воде, и после этого соответственно регулируются величина реакции активного водорода, рН и осмотическое давление. Однако предпочтительно для искусственного физиологического солевого раствора согласно настоящему изобретению быть полученным в соответствии с вышеописанным производственным способом согласно настоящему изобретению.
Далее настоящее изобретение описано в дополнительных деталях путем приведения примеров, но настоящее изобретение ими не ограничено.
Пример 1
Смешанный раствор 0,857 мМ водного раствора NaOH и 0,143 мМ водного раствора KOH (смешанный раствор 0,428 мл 2Н водного раствора NaOH и водного раствора KOH (0,428 мл 2Н водного раствора NaOH и 0,072 мл 2Н KOH растворены в одном литре воды MiliQ)) был подвергнут электролизу в производственном аппарате воды электролитического восстановления (TI-800, сделанном Nihon Trim Co., Ltd.) (сила тока: 5 А, температура: 20°С, скорость потока: 1100 мл/мин). Для регулирования осмотического давления к полученной воде электролитического восстановления был добавлен 1,437 М NaCl-238 мМ KCl водный раствор (смешанное отношение было водный раствор NaCl-KCl:вода электролитического восстановления = 1:9). Затем рН был отрегулирован до 7,5, применяя 1Н HCl и 0,1Н HCl.
В результате был получен искусственный физиологический солевой раствор, величина реакции активного водорода которого была 0,06 (измеренная в соответствии со способом ДБНБС), рН был 7,5 (измерен, применяя рН-метр (Ф 260, сделанный Beckman Inc.)) и осмотическое давление было 303 мОсм/л (измеренное, применяя осмометр (сделанный ROEBLING Corporation)). Этот искусственный физиологический солевой раствор содержал 145 мЭкв/л ионов натрия, 24 мЭкв/л ионов калия и 170 мЭкв/л ионов хлора (соответственно измеренных, применяя ИСП-МС (Agilent 7500, сделанный Agilent Technologies Corporation)), и окислительно-восстановительный потенциал был -100 мВ (измерен, применяя окислительно-восстановительный потенциометр (RM-20P, сделанный Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.)).
Сравнительный пример 1
Искусственный физиологический солевой раствор был приготовлен таким же образом, как в примере 1, кроме того, что вместо воды электролитического восстановления была применена дистиллированная вода. Полученный искусственный физиологический солевой раствор был измерен тем же образом, как в примере 1, и было обнаружено, что величина реакции активного водорода была 0, рН был 7,5 и осмотическое давление было 303 мОсм/л. В дополнение, содержание ионов натрия, которое было измерено тем же образом, как пример 1, было 145 мЭкв/л, содержание ионов калия было 24 мЭкв/л, содержание ионов хлора было 170 мЭкв/л, и окислительно-восстановительный потенциал был +350 мВ.
Сравнительный пример 2
Искусственный физиологический солевой раствор был приготовлен тем же образом, как в примере 1, кроме того, что приготовленная в примере 1 вода электролитического восстановления была конденсирована в 5 раз от ее исходной концентрации для применения вместо исходной воды электролитического восстановления. Полученный искусственный физиологический солевой раствор был измерен тем же образом, как в примере 1, и было обнаружено, что величина реакции активного водорода была 1,8, рН был 7,6 и осмотическое давление было 303 мОсм/л. В дополнение, содержание ионов натрия, которое было измерено тем же образом, как в примере 1, было 145 мЭкв/л, содержание ионов калия было 24 мЭкв/л, содержание ионов хлора было 180 мЭкв/л, и окислительно-восстановительный потенциал был -150 мВ.
Сравнительный пример 3
Искусственный физиологический солевой раствор был приготовлен тем же образом, как в примере 1, кроме того, что рН приготовленной в примере 1 воды электролитического восстановления был отрегулирован до 5,5 путем добавления 1Н HCl. Полученный искусственный физиологический солевой раствор был измерен тем же образом, как в примере 1, и было обнаружено, что величина реакции активного водорода была 0,06, рН был 5,5 и осмотическое давление было 303 мОсм/л. В дополнение, содержание ионов натрия, которое было измерено тем же образом, как в примере 1, было 145 мЭкв/л, содержание ионов калия было 24 мЭкв/л, содержание ионов хлора было 200 мЭкв/л, и окислительно-восстановительный потенциал был -50 мВ.
Сравнительный пример 4
Искусственный физиологический солевой раствор был приготовлен тем же образом, как в примере 1, кроме того, что рН приготовленной в примере 1 воды электролитического восстановления был отрегулирован до 8,5 путем добавления 1Н HCl. Полученный искусственный физиологический солевой раствор был измерен тем же образом, как в примере 1, и было обнаружено, что величина реакции активного водорода была 0,06, рН был 8,5 и осмотическое давление было 304 мОсм/л. В дополнение, содержание ионов натрия, которое было измерено тем же образом, как в примере 1, было 145 мЭкв/л, содержание ионов калия было 24 мЭкв/л, содержание ионов хлора было 180 мЭкв/л, и окислительно-восстановительный потенциал был -100 мВ.
Сравнительный пример 5
Искусственный физиологический солевой раствор был приготовлен тем же образом, как в примере 1, кроме того, что во время регулирования осмотического давления в воду электролитического восстановления был примешан водный раствор 1,437 М NaCl-238 мМ KCl (смешанное соотношение было водный раствор NaCl-KCl:вода электролитического восстановления = 0,8:9,2). Полученный искусственный физиологический солевой раствор был измерен тем же образом, как в примере 1, и было обнаружено, что величина реакции активного водорода была 0,06, рН был 7,5 и осмотическое давление было 240 мОсм/л. В дополнение, содержание ионов натрия, которое было измерено тем же образом, как в примере 1, было 115 мЭкв/л, содержание ионов калия было 19 мЭкв/л, содержание ионов хлора было 135 мЭкв/л, и окислительно-восстановительный потенциал был -50 мВ.
Сравнительный пример 6
Искусственный физиологический солевой раствор был приготовлен тем же образом, как в примере 1, кроме того, что во время регулирования осмотического давления в воду электролитического восстановления был примешан водный раствор 1,437 М NaCl-238 мМ KCl (смешанное соотношение было водный раствор NaCl-KCl:вода электролитического восстановления = 1,2:8,8). Полученный искусственный физиологический солевой раствор был измерен тем же образом, как в примере 1, и было обнаружено, что величина реакции активного водорода была 0,06, рН был 7,5 и осмотическое давление было 360 мОсм/л. В дополнение, содержание ионов натрия, которое было измерено тем же образом, как в примере 1, было 175 мЭкв/л, содержание ионов калия было 30 мЭкв/л, содержание ионов хлора было 205 мЭкв/л, и окислительно-восстановительный потенциал был -50 мВ.
Оценочный тест 1
Оценочный тест активности, устраняющей активный кислород
Измеренная величина активного кислорода (cpm) в искусственном физиологическим солевом растворе в примере 1 и сравнительных примерах от 1 до 6 была рассчитана в соответствии со способом с пероксидом водорода, применяя люминесценцию люминола, происходящую от пероксида водорода. Результаты показаны в таблице.
Оценочный тест 2
Оценочный тест эффекта подавления миграционной активности/хемотаксической активности нейтрофилов
Чертеж показывает результаты эксперимента, проведенного с целью определения, подавляет ли искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению миграционную активность/хемотаксическую активность нейтрофилов человека, обусловленную хемокином. Что касается способа для эксперимента, был применен способ с хемотаксической камерой, согласно которому может быть измерена миграционная активность/хемотаксическая активность воспалительных клеток. Сначала нейтрофилы, отделенные от крови человека, были помещены в искусственный физиологический солевой раствор примера 1 и обработаны в течение одинакового периода времени. В ячейку камеры был помещен раствор хемокина (IL-8, RANTES или подобное), и сверху была помещена мембрана. В этой мембране есть поры, которые немного меньше, чем размер нейтрофилов. После сборки камеры в ячейку наверху этой мембраны был помещен раствор с нейтрофилами, и в течение одинакового периода времени происходили миграция/хемотаксис. После этого клетки, которые мигрировали/подверглись хемотаксису через поры мембраны, были окрашены специальным красящим раствором (Diff-QuiK) и подсчитаны. Полученное число мигрировавших клеток (когда IL-8 был 100 нг/мл) показано в таблице.
Как видно из чертежа и таблицы, число клеток, мигрировавших и подвергшихся хемотаксису, в нейтрофилах, которые были обработаны искусственным физиологическим солевым раствором согласно примеру 1 настоящего изобретения, составляло приблизительно половину числа контроля (очищающая вода, приготовленная из дистиллированной воды), и таким образом, можно увидеть, что искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению подавляет миграционную/хемотаксическую активность нейтрофилов. В дополнение, те же самые тесты, как те, что описаны выше, были выполнены в сравнительных примерах от 1 до 6, и в результате не наблюдалось подавляющей активности в сравнительном примере 1, как в контроле. Хотя подавляющая активность наблюдалась в сравнительном примере 2, количество составляло приблизительно половину количества в примере. Коэффициент выживаемости клеток был не выше половины в сравнительных примерах от 3 до 6, и измерение было невозможным.
В дополнение, одновременно с вышеописанными тестами были подтверждены эффекты искусственного физиологического солевого раствора на нейтрофилы в соответствии со способом, измеряющим живые клетки. Что касается способа, измеряющего живые клетки, а именно, было применено тестирование трипановым синим. Живые клетки изгоняют трипановый синий (синий пигмент) наружу, и поэтому клетки не окрашиваются, в то время как погибшие клетки не могут этого делать и окрашиваются. Тестирование трипановым синим является способом, где число окрашенных клеток и число неокрашенных клеток подсчитываются под фазово-контрастным микроскопом и подсчитывается коэффициент выживаемости (число неокрашенных клеток - (число окрашенных клеток + число неокрашенных клеток) × 100) (%). Результаты показаны в таблице. Как показано в таблице, было подтверждено, что нейтрофилы не были полностью повреждены искусственным физиологическим солевым раствором согласно примеру 1 настоящего изобретения. Между тем, в случае сравнительных примеров от 3 до 6, коэффициент выживаемости был не выше половины. Соответственно, было обнаружено, что не подходит применять клетки в таком состоянии для тестирования миграции.
Оценочный тест 3
Оценка ощущения от применения в случае применения в качестве очищающего раствора для глаз
Был применен искусственный физиологический солевой раствор примера 1, и очищение глаз было выполнено на глазах изобретателя, и не было неприятного раздражения, и пыль была поглощена в раствор после очищения. В дополнение, таким же образом выполнили очищение глаз десять добровольцев и сделали такую же оценку, в соответствии со следующими тремя уровнями.
хорошо: очищение глаз могло быть выполнено без какого-либо неприятного раздражения глаз
удовлетворительно: очищение глаз могло быть выполнено, но было немного неприятное раздражение глаз, или хотя не было неприятного раздражения глаз, очищение глаз не могло быть выполнено
плохо: было неприятное раздражение глаз, и очищение глаз не могло быть выполнено
Результаты показаны в таблице. Как показано в таблице, все добровольцы сделали оценку, что очищение глаз могло быть проведено без какого-либо неприятного раздражения глаз. В результате этого можно увидеть, что искусственный физиологический солевой раствор согласно настоящему изобретению имеет эффекты очищения глаз. Между тем, для сравнительных примеров 1 и 2, половина оценок были "хорошо" и половина были "удовлетворительно", и, таким образом, было противоречие в оценке. Для сравнительных примеров от 3 до 6 все оценки были "плохо", и было неприятное раздражение глаз.
Оценочный тест 4
Оценка как искусственной инфузии
Искусственный физиологический солевой раствор (пример 1), который был приготовлен из воды электролитического восстановления, в виде инфузии непрерывно вводился в вену крысы, на которую воздействовали окислительным стрессом, применяя НКЖ (нитрилотриуксусную кислоту трехвалентного железа), и был оценен эффект улучшения против стресса. Как индикатор окислительного стресса были применены ТБКРВ (тиобарбитуровые кислото-реактивные вещества). Они применяются для измерения красного вещества, которое получается при образовании малондиальдегида или алкилальдегида, которые образуются вследствие реакции разложения обработанного перекисью липида, который образуется вследствие реакции перекисного окисления ненасыщенной алифатической кислоты, реакции разложения сахара или реакции разложения нуклеиновой кислоты на основании реакции с тиобарбитуровой кислотой.
Сначала 6-недельные SD основанные самцы крыс для выполнения теста были разделены на четыре группы ((1) обработка НКЖ в течение 0 часов, (2) обработка НЖК в течение 6 часов/введение искусственного физиологического солевого раствора примера 1, (3) обработка НЖК в течение 6 часов/введение искусственного физиологического солевого раствора сравнительного примера 1, (4) обработка НЖК в течение 6 часов/введение искусственного физиологического солевого раствора сравнительного примера 2). К наружной яремной вене каждой крысы за три дня до забора крови была прикреплена канюля для непрерывного введения искусственного физиологического солевого раствора. После прикрепления для предотвращения закупоривания каждый день канюля прочищалась искусственным физиологическим солевым раствором, содержащим 500 ед./мл гепарина.
НЖК водилась в брюшную полость так, что каждая крыса получала 10 мг Fe/кг. Сразу после этого применялась шприцевая помпа МОДЕЛЬ 11 (сделанная Harvard Apparatus Corporation), и крысам в соответствующих группах через канюлю в течение одного часа со скоростью потока 0,05 мл/мин непрерывно вводился искусственный физиологический солевой раствор примера 1, сравнительного примера 1 и сравнительного примера 2. Через 6 часов после введения в брюшную полость НКЖ, под анестезией эфиром после вскрытия брюшной полости из артерии живота была собрана вся кровь. Плазма крови была заморожена при -80°С и законсервирована до измерения ТБКРВ. Количество ТБКРВ в плазме крови крыс было измерено, применяя ТБКРВ анализирующий набор OXLtec (сделанный ZeptoMetrix Corporation) в соответствии с его протоколом. Результаты показаны в таблице.
В результате, 1,5±0,3 нмоль/мл, что является величиной ТБКРВ в случае обработки НКЖ в течение 0 часов, увеличена до 4,6±0,5 нмоль/мл, что в 3,1 раза выше, в результате обработки НКЖ в течение 6 часов в сравнительном примере 1, в то время как она увеличена только до 2,7±0,5 нмоль/л, что в 1,8 раз выше, в примере 1. Это обозначает, что окислительный стресс, обусловленный НКЖ, был уменьшен на 42%. В сравнительном примере 2, вместе с соотношением конденсации воды электролитического восстановления эффекты не увеличивались, и величина ТБКРВ увеличилась только до 2,3±0,4 нмоль, что выше в 1,5 раз. Это обозначает, что окислительный стресс, обусловленный НКЖ, был уменьшен на 52%. Здесь, клеточная токсичность наблюдалась в вышеописанном оценочном тесте 2, и поэтому не было выполнено оценочного теста для сравнительных примеров от 4 до 6.
Оценочный тест 5
Эффекты в качестве клеточной/тканевой культуры
Нейтрофилы, отделенные от крови человека, сначала были культивированы в искусственном физиологическом солевом растворе согласно настоящему изобретению, и было оценено, увеличивался или нет коэффициент выживаемости. В оценке нейтрофилы, отделенные от крови человека, были суспендированы в искусственном физиологическом солевом растворе примера 1 и сравнительных примеров от 1 до 6, высеяны в 5 мл лабораторные чашки для культивирования и сначала культивированы в течение 24 часов в инкубаторе с 5% углекислого газа при 37°С, и в соответствии с тестом с трипановым синим был рассчитан коэффициент выживаемости. Результаты показаны в таблице.
В начале культивирования коэффициент выживаемости был 98%, в то время как, как можно увидеть из таблицы, коэффициент выживаемости в сравнительном примере 1 после 24 часов культивирования был уменьшен до 41%. Между тем, коэффициент выживаемости в примере 1 был высокой величиной, то есть 78%, хотя коэффициент выживаемости был уменьшен. Это показывает, что искусственный физиологический солевой раствор примера 1 способствовал увеличению коэффициента выживаемости в культуре первоначальных клеток, коэффициент выживаемости которых был низким. В дополнение, хотя сравнительный пример 2 не способствовал увеличению коэффициента выживаемости вместе с соотношением конденсации воды электролитического восстановления, был сохранен такой же высокий коэффициент выживаемости как 80%. В дополнение, что касается других соотношений выживаемости, для сравнительного примера 3 он был 10%, для сравнительного примера 4 он был 2%, для сравнительного примера 5 был 0% и для сравнительного примера 6 он был 0%.