복막투석액 내 N-acetylcysteine의 안정성 연구

Abstract

복막투석은 혈액투석과 더불어 주요한 신대치요법 중 하나로, 그 환자 수는 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 복막투석은 장기 투여 시, 복막투석액의 생체 부적합성 그리고 복막투석액에 의한 후기당화산물(advanced glycosylated end products: AGE) 및 활성산소종(reactive oxygen species: ROS)의 생성으로 기술 생존율이 떨어져 문제가 되고 있다. 이에 많은 연구에서 이러한 단점을 보완하고자 하는 시도가 이루어지고 있으며, 그 중 대표적인 예가 N-acetylcysteine과 같은 항산화제의 사용의 시도이다. 이는 현재 in vitro, in vivo에서 활발히 연구되고 있으며, N-acetylcysteine을 복막투석 환자에 투여 시, 복막의 손상을 막을 수 있을 것으로 생각되어지고 있다. 따라서 N-acetylcysteine을 복막투석액 제조 시 혼합하여 적용이 가능하다면, 기술 생존율을 증가시키는 역할을 할 수 있을 것이라 여겨진다. 그러나 현재 N-acetylcysteine의 항산화제로서의 임상 적용례를 찾을 수 없으며, 임상 적용에 앞서 N-acetylcysteine의 복막투석액 내 안정성 확인이 절대적으로 필요하다 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 상용화되고 있는 고포도당(4.25%) 함유 복막투석액인 Dianeal PD-2액에 N-acetylcysteine을 용해하여, 그 농도를 5, 10 그리고 50 mM 로 제조하였다. 각각 6개의 복막투석액 용액을 만들고, 180일간 3개는 냉장, 3개는 상온 보관하였다. 모든 검체에서 조제 직후, 1, 3, 7, 15, 30, 60, 90, 120, 150 그리고 180일에 각각 검체를 취하였다. 매 실험 시 성상, HPLC를 이용한 N-acetylcysteine 농도 및 pH를 측정하여 물리, 화학적 안정성을 평가하였다. 또한 복막투석액 내 시간의 변화에 따른 AGE 생성 및 포도당분해산물(glucose degradation products: GDP) 생성여부와 변화를 관찰하였다. 가혹 시험으로 N-acetylcysteine은 모두 분해되어 본 연구조건으로 분해산물이 N-acetylcysteine 유지시간대에 나타나지 않는 것으로 확인되었다. N-acetylcysteine 농도에 대한 피크면적을 대응하여 작성한 검량선은 5～20 mM 및 20～60 mM 범위에서 각각 양호한 직선성(각각 R2 = 0.9999, 0.9904)을 나타내었으며, 일간/일내 정밀성은 5.3% 이하로 본 분석법이 N-acetylcysteine의 안정성 시험을 위한 충분한 정밀성을 갖고 있음을 알 수 있었다. N-acetylcysteine의 화학적 안정성을 비교 분석해 본 결과, 냉장 보관 시 N-acetylcysteine의 농도가 낮을수록 안정하였으며, 5 mM에서는 180일 이상, 10 mM에서는 150일 이상, 50 mM에서는 30일 이상 복막투석액 내 안정하였다. 이에 반해, 상온 보관 시는 농도와 관계없이 복막투석액 내에서 15일간 안정하였으며, 30일 이후 각 농도가 급격하게 떨어지는 것이 관찰되었다. 또한, 상온 및 냉장에서 모두 일반적으로 농도가 낮을수록 복막투석액 내 잔존률이 높았다. 물리적 변화로는 상온 보관의 50 mM N-acetylcysteine이 함유된 복막투석액에서 120일 째부터 투명한 진노랑색으로 변화하였다. 그러나 180일간 pH의 유의한 변화는 관찰되지 않았다. 또한 180일간 AGE 생성은 형광측정으로 확인되지 않았으며, 공교롭게도 GDP의 흡광도 파장과 N-acetylcysteine의 흡광도 파장이 유사하여 서로간의 영향을 정확히 파악하기 힘들었으나, N-acetylcysteine 농도와 비례하여 peak wavelength와 흡광도가 증가하였다. 이상의 결과로 복막투석액에 N-acetylcysteine을 혼합하여 보관 시 시간의 변화와 온도에 따라 그 안정성이 민감하게 영향을 받는 것을 알 수 있었으며, N-acetylcysteine을 복막투석액에 항산화제로 임상 적용하기 위해서는, 복막투석액 내에 항산화제를 혼합하기보다는 복막투석 시 병용 투여하는 방법을 고려해 볼 수 있을 것으로 사료된다.;Progressive peritoneal fibrosis, membrane hyperpermeability, and ultrafiltration failure have been observed in patients on long-term peritoneal dialysis (PD). Experimental evidences suggest that N-acetylcysteine (NAC) allows better preservation of the structural and functional integrity of the peritoneal membrane during long-term PD through inhibiting reactive oxygen species generated by conventional glucose-based PD solution (PDS). The present study examined the stability of 5, 10, and 50 mM NAC in commercial PDS containing 4.25% glucose at 4 and 25℃ for up to 180 days using HPLC. The chromatographic analysis after deliberate degradation showed no evidence of any breakdown product interfering with the chromatographic peak of parent NAC. Biphasic calibration curves were constructed according to NAC concentrations; good linearity was obtained between 0～20 mM (R2=0.9999) and 20～60 mM (R2=0.9904), respectively. The analysis was precise with coefficients of variation no greater than 5.3%. NAC was stable in the PDS at 25℃ up to 15 days regardless of the concentration. The percentages of initial NAC concentration of 5, 10, and 50 mM remaining at 180 days were 57.8±4.6, 45.3±1.0, and 22.4±2.8%, respectively. In case of 4℃, 5 mM NAC in PDS was stable during 180 days, but 10 and 50 mM NAC were stable up to 150 and 30 days, respectively. Ten and 50 mM NAC in PDS at 4℃ were remained at least 83.5±3.7 and 52.7±2.1%, respectively, at 180 days. The pH variations of all tests were within 0.2. Thus the results indicated that the stability of NAC in conventional glucose-based PDS was significantly affected at room temperature and suggest that mixing NAC with PDS at the time of adminstration would be recommended to assure its antioxidant capacity.