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JP4007664B2 - Liver function diagnostic agent - Google Patents
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JP4007664B2 JP00641198A JP641198A JP4007664B2 JP 4007664 B2 JP4007664 B2 JP 4007664B2 JP 00641198 A JP00641198 A JP 00641198A JP 641198 A JP641198 A JP 641198A JP 4007664 B2 JP4007664 B2 JP 4007664B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、肝機能診断剤、詳しくは少なくとも1以上の特定位の炭素が13Cで標識された解糖系及びクエン酸回路を構成するカルボン酸を含む肝機能診断剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
肝機能障害のスクリーニングには、血中のトランスアミナーゼ(GPTおよびGOT)、アルカリフォスファターゼ(ALP)、乳酸脱水素酵素(LDH)などの酵素を定量する血液生化学検査が一般的に行われている。これらの酵素は肝障害時に肝臓組織から血中に漏出する。中でも GPT、GOT は肝臓に主に存在する酵素で、正常時では血中濃度が低いのに対し、肝機能障害時には顕著に高くなることから肝障害を鋭敏に検出する優れた指標となっている。しかしながら、肝機能が著しく低下している慢性肝炎や肝硬変時には肝臓組織内の酵素量が低下しているために酵素の漏出量も低下し、障害程度が高いにも関わらず高い値を示さない場合がある(今日の診療 CD-ROM Vol.6 、医学書院刊)。また、漏出した酵素が血中から消失するには時間がかかるため、検査の時点では肝機能障害から回復していても高い値を示す場合もある。したがって、これらの酵素の定量は、肝機能障害の程度を評価する検査法として不充分である。
【0003】
特に、肝臓外科手術時には、肝臓の障害程度および肝機能の評価が非常に重要である(消化器診療プラクティス1 肝障害の診断的アプローチ、大久保昭行編、文光堂刊)。肝臓の障害程度および肝機能の評価には血清ビリルビンの測定、ICG 負荷試験が主に行われている。しかしながら、これらの検査法にもそれぞれ問題点がある(消化器診療プラクティス1 肝障害の診断的アプローチ、大久保昭行編、文光堂刊)。例えば、血清ビリルビンの上昇は必ずしも肝機能の低下を意味するものではなく、また、術後等の短時間に肝機能がドラスティックに変化する過程を追うことは困難である。ICG 負荷試験は、ICG が肝細胞に取り込まれる際にビリルビンと競合するため、ビリルビンが高値を示している場合には信頼性のある結果を得ることができない。こうした状況から、検査を行う時点での肝臓の障害程度および肝機能を、被験者の状態に関わらず安全かつ簡便に評価できる手段が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、肝機能を、被験者の状態に関わらず安全かつ簡便に評価することのできる、肝機能診断剤を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、少なくとも1以上の特定位の炭素が13Cで標識された解糖系及びクエン酸回路を構成するカルボン酸を投与し、呼気CO2 中の13C濃度の増加率を測定することにより肝機能を正確に診断することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、少なくとも1以上の特定位の炭素が13Cで標識された解糖系及びクエン酸回路を構成するカルボン酸を含む肝機能診断剤である。
以下、本発明を詳細に説明する。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の肝機能診断剤の解糖系及びクエン酸回路を構成するカルボン酸は、少なくとも1以上の特定位の炭素が13Cで標識された解糖系及びクエン酸回路を構成するカルボン酸である。本発明において、解糖系及びクエン酸回路を構成するカルボン酸としては、好適にはピルビン酸、乳酸、コハク酸、クエン酸等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
また、上記のカルボン酸は少なくとも1以上の特定位の炭素が標識されたものであればよい。標識される炭素位は限定されない。
13Cは安定同位体であるので放射性同位体と異なり放射線被曝の危険も一切ないので、本剤の安全性に問題はない。
【0007】
本発明の肝機能診断剤を用いる検査は、これを被験者に単回投与あるいは持続投与し、投与後の呼気CO2 中の13C濃度の増加を測定する呼気テストにより行う。具体的には、投与後の呼気CO2 中の13C濃度を測定し、投与後一定時間(例えば5分、10分、15分)経過後における呼気CO2 中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))、あるいは投与後一定時間までの呼気CO2 中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))の経時変化(立ち上がりの傾き、傾きの変化、ピークの時間等)のデータから肝機能の評価を行う。さらに、かかる呼気テストによる評価は、単独でも有用であるが、ビリルビン値等と組み合わせて総合的に判断することがより好ましい。
【0008】
ここで、呼気CO2 中の13C濃度の測定は、ガスクロマトグラフ−質量分析法(GC-MS)、赤外分光法、質量分析法、光電音響分光法、NMR(核磁気共鳴)法で行うことができる。
【0009】
本発明の肝機能診断剤は、上記の少なくとも1以上の特定位の炭素が13Cで標識された解糖系及びクエン酸回路を構成するカルボン酸(以下、標識カルボン酸という)を単独で、あるいは賦形剤または担体と混合し、投与経路に応じて経口剤(錠剤、カプセル剤、粉剤、顆粒剤、液剤等)、注射剤などに製剤化される。賦形剤または担体としては、当分野で常套的に使用され、薬剤学的に許容されるものであればよく、その種類及び組成は、投与経路や投与方法によって適宜変更される。例えば、液状担体としては水が用いられる。固体担体としては、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘導体、ステアリン酸マグネシウムなどの有機酸塩などが使用される。注射剤の場合、一般に滅菌水、生理食塩水、各種緩衝液が望ましい。また、凍結乾燥製剤とし経口剤として用いたり、それを投与時に注射用の適当な溶剤、例えば滅菌水、生理食塩水、電解質溶液等の静脈投与用液体に溶解して投与することもできる。
【0010】
製剤中における標識カルボン酸の含量は、製剤の種類により異なるが、通常1〜100 重量%、好ましくは50〜100 重量%である。例えば注射剤の場合には、通常1〜40重量%となるように添加すればよい。カプセル剤、錠剤、顆粒剤、粉剤の場合は、標識カルボン酸は約10〜100 重量%、好ましくは50〜100 重量%であり、残部は担体である。
【0011】
本発明の肝機能診断剤の投与量は、投与による呼気中の13CO2 の増加を確認できる量が必要であり、患者の年齢、体重、検査目的により異なるが、例えば1回当たりの投与量は成人の場合、1〜1000mg/kg 体重程度である。
本発明の肝機能診断剤は、肝硬変、慢性肝炎、急性肝炎、肝ガン等の肝疾患、肝障害の診断、外科手術前後の肝機能の評価に利用できる。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに何ら限定されるものではない。
【0012】
【実施例】
本発明に使用する標識カルボン酸の13C標識位置における13C純度は99 %以上である。その他特に明記しない限り特級試薬を用いた。
〔実施例1〕 呼気テストの方法
(1) 急性肝炎ラットの作成
被験動物として、雄性Sprague-Dawley (SD) ラットを、日本チャールズリバー社より購入した。購入したラットは、23±2 ℃、湿度 55 ±10% の条件で使用時まで飼育した。8〜10週齢の当該ラットにネンブタール腹腔内投与(50 mg/kg)で麻酔後、ガラクトサミン塩酸塩(200 mg/ml 生理食塩水溶液)を 0.6〜1.2 g/kg腹腔内投与した [Koff, S. et al., Proc. Soc. Exptl. Med 137, 696 (1971) ; Keppler, D. et al., Exp. Mol. Pathology, 9, 279 (1968) ;(疾患別)モデル動物の作製と新薬開発のための試験・実験法、内貴正治 監修、126 (1993)] 。2 日後に尾静脈採血を行い血清を分離し、富士ドライケム FDC5500 [(株)富士写真フィルム] によりグルタミックピルビックトランスアミナーゼ活性(GPT)値および総ビリルビン値を測定した。
【0013】
(2) 13C−呼気テスト
(1)で作成した急性肝炎ラットと健常ラットについて、以下の呼気テストを実施した。
一晩絶食したラットをネンブタール腹腔内投与(50 mg/kg)で麻酔し、手術台に固定した。頭部に呼気吸引用のキャップを被せ、標識カルボン酸を大腿静脈より所定量投与した。ストロークポンプ [バリアブル・ストロークポンプ VS-500、(株)柴田科学工業] を用いて呼気を約 100 ml/min の速度で吸引し、そのまま13CO2 アナライザー EX-130S [(株)日本分光] のフローセルに導入した。呼気吸引用のキャップとストロークポンプの間にはパーマピュアドライヤー( MD-050-12P、Perma Pure INC. )を設置して呼気中の水蒸気を除去した(図1)。
【0014】
13CO2 アナライザーから出力されるデータはAD変換した後パーソナルコンピュータ(Apple Power Macintosh 8500)に取込み、データ処理ソフトウェア Lab VIEW (National Instruments)を用いて 5秒間隔で 100msec毎 10 点のデータを積算平均し、13Catom%、Δ13C(‰)、炭酸ガス濃度(%)に変換することで連続測定 13C−呼気テストを行った。変換したデータはリアルタイムで画面表示した後、ハードディスク中に保存した。呼気テスト中、直腸温をモニターし、小動物用体温コントローラー TR-100 (Fine Science Tools INC.)により、37± 0.5℃に維持した。また、吸引呼気中の炭酸ガス濃度は 3± 0.5 %に維持した。実験終了後、ラットは過剰量のネンブタールを投与し屠殺した。
尚、Δ13C(‰)は各時点の呼気CO2 中の13C濃度(13C tmin)とCO2 標準ガスの13C濃度( 13C std)から下式により算出した。
【0015】
【数1】
Δ13C(‰)={(13C tmin-13C 0min)/13C std}×1000
【0016】
〔実施例2〕 1-13C-乳酸呼気テスト
健常ラット(8週齢,総ビリルビン値≦0.6mg/dl,n=4)および急性肝炎ラット(8週齢,総ビリルビン値>3.5mg/dl,n=4)に、生理食塩水に溶解した1-13C-乳酸ナトリウム(mass Trace社より購入)を大腿静脈より10mg/kg投与し、実施例1に記載の方法に従って、呼気CO2 中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))を測定した。
【0017】
健常ラットでは、1-13C-乳酸ナトリウム投与後約2分までΔ13C(‰)値は急激に増加したが、その後20分まで徐々に減少した。一方、急性肝炎ラットでは、投与後約4分までΔ13C(‰)値は増加したが、その後20分まで徐々に減少した(図2)。
投与後2分のΔ13C(‰)値は急性肝炎ラットで 76.07±5.56‰、健常ラットで 251.21±26.15 ‰であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、非常に有意( p< 0.0001 (ANOVA with Fischer LSD))に低かった。
【0018】
また、投与後1分から2分におけるΔ13C(‰)値の増加の傾きは、急性肝炎ラットで 43.41±4.15‰/分、健常ラットで 171.16±22.39 ‰/分であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、非常に有意( p< 0.0001 (ANOVA with Fischer LSD))に小さかった。
したがって、1-13C-乳酸ナトリウム投与後一定時間後のΔ13C(‰)値、あるいは、投与後のΔ13C(‰)値の増加の傾きから肝機能障害を検出することが可能である。
【0019】
〔実施例3〕 3-13C-乳酸呼気テスト
健常ラット(10週齢,総ビリルビン値=0.3mg/dl,n=3)および急性肝炎ラット(10週齢,総ビリルビン値≧2.5mg/dl,n=6)に、生理食塩水に溶解した3-13C-乳酸ナトリウム(mass Trace社より購入)を大腿静脈より50mg/kg投与し、実施例1に記載の方法に従って、呼気CO2 中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))を測定した。
【0020】
健常ラットでは、3-13C-乳酸ナトリウム投与後約8分までΔ13C(‰)値は急激に増加したが、その後20分までほぼ一定値を示した。一方、急性肝炎ラットでは、投与後20分までΔ13C(‰)値は増加を続けた(図3)。
投与後5分のΔ13C(‰)値は急性肝炎ラットで 55.42±10.84 ‰、健常ラットで 124.48±27.01 ‰であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、非常に有意( p< 0.01 (ANOVA with Fischer LSD))に低かった。
【0021】
また、投与後10分から15分におけるΔ13C(‰)値の増加の傾きは、急性肝炎ラットで 19.15±9.20‰/5分、健常ラットで 0.81±5.16‰/5分であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、有意( p< 0.05 (ANOVA with Fischer LSD))に大きかった。
したがって、3-13C-乳酸ナトリウム投与後一定時間後のΔ13C(‰)値、あるいは、投与後のΔ13C(‰)値の増加の傾きから肝機能障害を検出することが可能である。
【0022】
〔実施例4〕 1-13C-ピルビン酸呼気テスト
健常ラット(8週齢,総ビリルビン値≦0.5mg/dl,n=4)および急性肝炎ラット(8週齢,総ビリルビン値>3mg/dl,n=4)に、生理食塩水に溶解した1-13C-ピルビン酸ナトリウム(ICON社より購入)を大腿静脈より20mg/kg投与し、実施例1に記載の方法に従って、呼気CO2 中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))を測定した。
【0023】
健常ラットでは、1-13C-ピルビン酸ナトリウム投与後約4分までΔ13C(‰)値は急激に増加したが、その後14分まで徐々に減少した。一方、急性肝炎ラットでは、投与後約5分までΔ13C(‰)値は急激に増加したが、その後14分まで徐々に減少した(図4)。
【0024】
投与後4分のΔ13C(‰)値は急性肝炎ラットで 234.23±33.66 ‰、健常ラットで 319.45±21.16 ‰であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、非常に有意( p< 0.01 (ANOVA with Fischer LSD))に低かった。
したがって、1-13C-ピルビン酸ナトリウム投与後一定時間後のΔ13C(‰)値から肝機能障害を検出することが可能である。
【0025】
〔実施例5〕 3-13C-ピルビン酸呼気テスト
健常ラット(8週齢,総ビリルビン値<0.5mg/dl,n=4)および急性肝炎ラット(8週齢,総ビリルビン値>3.5mg/dl,n=4)に、生理食塩水に溶解した3-13C-ピルビン酸ナトリウム(ICON社より購入)を20mg/kg経口投与し、実施例1に記載の方法に従って、呼気CO2 中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))を測定した。
【0026】
健常ラットでは、3-13C-ピルビン酸ナトリウム投与後約7分までΔ13C(‰)値は急激に増加したが、その後20分までほぼ一定値を示した。一方、急性肝炎ラットでは、投与後約6分までΔ13C(‰)値は急激に増加したが、その後20分まで徐々に増加した(図5)。
投与後7分のΔ13C(‰)値は急性肝炎ラットで 160.20±26.27 ‰、健常ラットで 226.58±26.56 ‰であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、有意( p< 0.05 (ANOVA with Fischer LSD))に低かった。
【0027】
また、投与後10分から20分におけるΔ13C(‰)値の増加の傾きは、急性肝炎ラットで 26.35±3.06‰/10分、健常ラットで -0.28±7.50‰/10分であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、非常に有意( p< 0.01 (ANOVA with Fischer LSD))に大きかった。
したがって、3-13C-ピルビン酸ナトリウム投与後一定時間後のΔ13C(‰)値、あるいは、投与後のΔ13C(‰)値の増加の傾きから肝機能障害を検出することが可能である。
【0028】
〔実施例6〕 1,4-13C-コハク酸呼気テスト
健常ラット(10週齢,総ビリルビン値≦0.5mg/dl,n=3)および急性肝炎ラット(10週齢,総ビリルビン値>4mg/dl,n=4)に、生理食塩水に溶解した1,4-13C-コハク酸(ICON社より購入)を大腿静脈より4mg/kg投与し、実施例1に記載の方法に従って、呼気CO2 中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))を測定した。
【0029】
健常ラット、糖尿病ラット共に、1,4-13C-コハク酸投与後3分までΔ13C(‰)値は急激に増加したが、その後20分まで徐々に減少した(図6)。
投与後7分のΔ13C(‰)値は急性肝炎ラットで 211.88±10.19 ‰、健常ラットで 236.60±5.93‰であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、有意( p< 0.05 (ANOVA with Fischer LSD))に低かった。したがって、1,4-13C-コハク酸投与後一定時間後のΔ13C(‰)値から肝機能障害を検出することが可能である。
【0030】
〔実施例〕 1,6-13C-クエン酸呼気テスト
健常ラット(8週齢,総ビリルビン値≦0.6mg/dl,n=4)および急性肝炎ラット(8週齢,総ビリルビン値>3mg/dl,n=4)に、生理食塩水に溶解した1,6-13C-クエン酸(ICON社より購入)を大腿静脈より5mg/kg投与し、実施例1に記載の方法に従って、呼気CO2中の13C濃度の増加率(Δ13C(‰))を測定した。
【0031】
1,6-クエン酸投与後15分のΔ13C(‰)値は急性肝炎ラットで 66.70±1.10‰、健常ラットで 74.54±1.53‰であり、急性肝炎ラットは健常ラットに比べて、非常に有意( p< 0.001 (ANOVA with Fischer LSD))に低かった。
したがって、1,6-13C-クエン酸投与後一定時間後のΔ13C(‰)値から肝機能障害を検出することが可能である。
【0032】
〔製剤例1〕 (注射剤)
1-13C-乳酸ナトリウム10重量部に対し、生理食塩水を加え全量を100重量部として、これを溶解後ミリポアフィルターを用いて除菌濾過した。この濾液をバイアル瓶にとり、密封して注射剤を得た。
【0033】
〔製剤例2〕 (内服液剤)
1-13C-ピルビン酸ナトリウム10重量部に対し、精製水を加え全量を100重量部として、これを溶解後ミリポアフィルターを用いて除菌濾過した。この濾液をバイアル瓶にとり、密封して内服液剤を得た。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、被験者の身体的負担が小さく、正確な検査結果を即時に知ることができ、かつ副作用がなく安全に使用できる肝機能診断剤が提供される。本発明の肝機能診断剤は、検査を行った時点での肝機能の評価に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ラットの呼気回収法の模式図を示す。
【図2】1-13C-乳酸投与後の呼気中13CO2 の増加を示す。
【図3】3-13C-乳酸投与後の呼気中13CO2 の増加を示す。
【図4】1-13C-ピルビン酸投与後の呼気中13CO2 の増加を示す。
【図5】3-13C-ピルビン酸投与後の呼気中13CO2 の増加を示す。
【図6】1,4-13C-コハク酸投与後の呼気中13CO2 の増加を示す。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liver function diagnostic agent, and more particularly to a glycolytic system in which at least one specific carbon is labeled with 13 C and a liver function diagnostic agent containing a carboxylic acid constituting a citric acid cycle.
[0002]
[Prior art]
For screening for hepatic dysfunction, blood biochemical tests that quantify enzymes such as transaminases (GPT and GOT), alkaline phosphatase (ALP), and lactate dehydrogenase (LDH) in blood are generally performed. These enzymes leak into the blood from liver tissue during liver injury. Among them, GPT and GOT are enzymes mainly present in the liver and are excellent indicators for sensitive detection of liver damage because they are significantly higher in liver function disorders while being low in normal blood levels. . However, when chronic hepatitis or liver cirrhosis in which liver function is remarkably reduced, the amount of enzyme in the liver tissue is reduced, so the amount of leaked enzyme is also reduced, and although the degree of injury is high, it does not show a high value (Today's medical CD-ROM Vol.6, published by Medical School). In addition, since it takes time for the leaked enzyme to disappear from the blood, it may show a high value even if it recovers from liver dysfunction at the time of the test. Therefore, quantification of these enzymes is insufficient as a test method for evaluating the degree of liver dysfunction.
[0003]
In particular, during liver surgery, it is very important to evaluate the extent of liver damage and liver function (Gastrointestinal Practice 1 Diagnostic approach to liver damage, edited by Akiyuki Okubo, published by Bunkodo). Serum bilirubin measurements and ICG tolerance tests are mainly used to evaluate the degree of liver damage and liver function. However, each of these test methods has its own problems (Gastrointestinal Practice 1 Diagnostic approach to liver damage, edited by Akiyuki Okubo, published by Bunkodo). For example, an increase in serum bilirubin does not necessarily mean a decrease in liver function, and it is difficult to follow a process in which the liver function changes drastically in a short period of time such as after surgery. The ICG tolerance test competes with bilirubin when ICG is taken up by hepatocytes, so reliable results cannot be obtained when bilirubin is elevated. Under such circumstances, there is a demand for means capable of safely and simply evaluating the degree of liver damage and liver function at the time of examination regardless of the condition of the subject.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is providing the liver function diagnostic agent which can evaluate liver function safely and simply irrespective of a test subject's state.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors administered a carboxylic acid constituting a glycolytic system in which at least one specific carbon is labeled with 13 C and a citric acid cycle, and breathed. The inventors have found that liver function can be accurately diagnosed by measuring the increase rate of 13 C concentration in CO 2 , and have completed the present invention.
That is, the present invention is a liver function diagnostic agent comprising a glycolysis system in which at least one or more specific carbons are labeled with 13 C and a carboxylic acid constituting a citric acid cycle.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The carboxylic acid constituting the glycolytic system and the citric acid cycle of the liver function diagnostic agent of the present invention is a carboxylic acid constituting the glycolytic system and the citric acid circuit in which at least one specific carbon is labeled with 13 C. is there. In the present invention, preferable examples of the carboxylic acid constituting the glycolytic system and the citric acid circuit include pyruvic acid, lactic acid, succinic acid, and citric acid, but are not limited thereto.
In addition, the carboxylic acid may be one in which at least one specific carbon is labeled. The carbon position to be labeled is not limited.
Since 13 C is a stable isotope, there is no danger of radiation exposure unlike radioisotopes, so there is no problem with the safety of this drug.
[0007]
The test using the liver function diagnostic agent of the present invention is performed by an exhalation test in which the subject is administered once or continuously, and an increase in 13 C concentration in exhaled CO 2 after the administration is measured. Specifically, the 13 C concentration in exhaled CO 2 after administration is measured, and the rate of increase in 13 C concentration in exhaled CO 2 after a certain period of time (eg, 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes) after administration ( Δ 13 C (‰)), or the rate of increase in 13 C concentration in exhaled CO 213 C (‰)) up to a certain time after administration (rise slope, change in slope, peak time, etc.) ) To evaluate liver function. Furthermore, evaluation by such a breath test is useful alone, but it is more preferable to make a comprehensive judgment in combination with a bilirubin value or the like.
[0008]
Here, measurement of 13 C concentration in exhaled CO 2 is performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), infrared spectroscopy, mass spectrometry, photoelectric acoustic spectroscopy, NMR (nuclear magnetic resonance) method. be able to.
[0009]
The diagnostic agent for liver function of the present invention is a glycolytic system in which at least one or more specific carbons are labeled with 13 C and a carboxylic acid constituting a citric acid cycle (hereinafter referred to as labeled carboxylic acid) alone. Alternatively, it is mixed with an excipient or carrier and formulated into an oral preparation (tablet, capsule, powder, granule, liquid, etc.), injection or the like according to the administration route. The excipient or carrier may be any one that is conventionally used in the art and is pharmaceutically acceptable, and the type and composition thereof are appropriately changed depending on the administration route and administration method. For example, water is used as the liquid carrier. As the solid carrier, cellulose derivatives such as hydroxypropyl cellulose, organic acid salts such as magnesium stearate, and the like are used. In the case of injections, generally sterile water, physiological saline and various buffer solutions are desirable. Further, it can be used as an oral preparation as a lyophilized preparation, or it can be administered after being dissolved in an appropriate solvent for injection such as sterile water, physiological saline, electrolyte solution or the like at the time of administration.
[0010]
The content of the labeled carboxylic acid in the preparation varies depending on the kind of the preparation, but is usually 1 to 100% by weight, preferably 50 to 100% by weight. For example, in the case of an injection, it may be usually added so as to be 1 to 40% by weight. In the case of capsules, tablets, granules, and powders, the labeled carboxylic acid is about 10 to 100% by weight, preferably 50 to 100% by weight, and the balance is the carrier.
[0011]
The dose of the diagnostic agent for liver function of the present invention is required to be an amount capable of confirming an increase in 13 CO 2 in exhaled breath by administration, and varies depending on the patient's age, body weight, and examination purpose. In the case of adults, it is about 1 to 1000 mg / kg body weight.
The agent for diagnosing liver function of the present invention can be used for liver diseases such as cirrhosis, chronic hepatitis, acute hepatitis, and liver cancer, diagnosis of liver damage, and evaluation of liver function before and after surgery.
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
[0012]
【Example】
The 13 C purity at the 13 C labeling position of the labeled carboxylic acid used in the present invention is 99% or more. Unless otherwise specified, special grade reagents were used.
[Example 1] Method of breath test
(1) Preparation of acute hepatitis rats Male Sprague-Dawley (SD) rats were purchased from Charles River, Japan as test animals. The purchased rats were reared until use under conditions of 23 ± 2 ° C. and humidity 55 ± 10%. The rats aged 8-10 weeks were anesthetized by intraperitoneal administration of Nembutal (50 mg / kg) and then galactosamine hydrochloride (200 mg / ml saline solution) was intraperitoneally administered 0.6-1.2 g / kg [Koff, S et al., Proc. Soc. Exptl. Med 137, 696 (1971); Keppler, D. et al., Exp. Mol. Pathology, 9, 279 (1968); Testing and experimental methods for development, supervised by Masaharu Uchi, 126 (1993)]. Two days later, blood was collected from the tail vein, and the serum was separated, and glutamic pyruvic transaminase activity (GPT) value and total bilirubin value were measured by Fuji Dry Chem FDC5500 [Fuji Photo Film Co., Ltd.].
[0013]
(2) 13 C-Breath test
The following exhalation tests were performed on acute hepatitis rats and healthy rats prepared in (1).
Rats fasted overnight were anesthetized by intraperitoneal administration of Nembutal (50 mg / kg) and fixed on the operating table. The head was covered with a cap for exhalation, and a predetermined amount of labeled carboxylic acid was administered from the femoral vein. Using a stroke pump [Variable Stroke Pump VS-500, Shibata Kagaku Kogyo Co., Ltd.], aspirated air is sucked at a rate of about 100 ml / min, and the 13 CO 2 Analyzer EX-130S [JASCO Corporation] It was introduced into the flow cell. A perma pure dryer (MD-050-12P, Perma Pure INC.) Was installed between the cap for exhalation suction and the stroke pump to remove water vapor in the exhalation (Fig. 1).
[0014]
13 Data output from the CO 2 analyzer is A / D converted and imported into a personal computer (Apple Power Macintosh 8500). Using the data processing software Lab VIEW (National Instruments), 10 points of data are averaged every 100 msec at 5-second intervals. Then, a continuous measurement 13 C-expiration test was conducted by converting into 13 Cat%, Δ 13 C (‰), and carbon dioxide concentration (%). The converted data was displayed on the screen in real time and then saved on the hard disk. During the breath test, rectal temperature was monitored and maintained at 37 ± 0.5 ° C. with a small animal body temperature controller TR-100 (Fine Science Tools INC.). The carbon dioxide concentration in the exhaled breath was maintained at 3 ± 0.5%. At the end of the experiment, the rats were sacrificed with an excess of Nembutal.
Δ 13 C (‰) was calculated from the 13 C concentration ( 13 C tmin) in the exhaled CO 2 at each time point and the 13 C concentration ( 13 C std) of the CO 2 standard gas by the following equation.
[0015]
[Expression 1]
Δ 13 C (‰) = {( 13 C tmin− 13 C 0 min) / 13 C std} × 1000
[0016]
Example 2 1-13 C-lactate breath test normal rats (8 weeks old, total bilirubin value ≦ 0.6mg / dl, n = 4 ) and acute hepatitis rats (8 weeks old, total bilirubin value> 3.5 mg / dl and n = 4), physiological saline 1-13 C-sodium lactate was dissolved in (mass Trace, Inc. purchased from) was administered 10 mg / kg from the femoral vein, according to the method described in example 1, in the exhaled CO 2 The 13 C concentration increase rate (Δ 13 C (‰)) was measured.
[0017]
In healthy rats, 1-13 C-sodium lactate to about 2 minutes after administration Δ 13 C (‰) value was rapidly increased, gradually decreased thereafter up to 20 minutes. On the other hand, in acute hepatitis rats, the Δ 13 C (‰) value increased until about 4 minutes after administration, but then gradually decreased until 20 minutes (FIG. 2).
The Δ 13 C (‰) value for 2 minutes after administration was 76.07 ± 5.56 ‰ in the acute hepatitis rat and 251.21 ± 26.15 ‰ in the healthy rat, and the acute hepatitis rat was very significant compared to the healthy rat (p <0.0001 ( ANOVA with Fischer LSD)).
[0018]
In addition, the slope of increase in Δ 13 C (‰) value from 1 to 2 minutes after administration was 43.41 ± 4.15 ‰ / min in acute hepatitis rats and 171.16 ± 22.39 ‰ / min in healthy rats. Compared to rats, it was very significant (p <0.0001 (ANOVA with Fischer LSD)).
Therefore, it is possible to detect hepatic dysfunction from the Δ 13 C (‰) value after a certain period of time after administration of 1 13 C-sodium lactate or the slope of increase in Δ 13 C (‰) value after administration. is there.
[0019]
[Example 3] 3- 13 C-lactic acid breath test healthy rats (10 weeks old, total bilirubin value = 0.3 mg / dl, n = 3) and acute hepatitis rats (10 weeks old, total bilirubin value ≧ 2.5 mg / dl) , N = 6) was administered 50 mg / kg sodium 13- C-lactate (purchased from mass Trace) dissolved in physiological saline from the femoral vein, and in exhaled CO 2 according to the method described in Example 1. The 13 C concentration increase rate (Δ 13 C (‰)) was measured.
[0020]
In healthy rats, the Δ 13 C (‰) value increased rapidly until about 8 minutes after administration of 3- 13 C-sodium lactate, but remained almost constant until 20 minutes thereafter. On the other hand, in acute hepatitis rats, the Δ 13 C (‰) value continued to increase until 20 minutes after administration (FIG. 3).
The Δ 13 C (‰) value at 5 minutes after administration was 55.42 ± 10.84 ‰ in acute hepatitis rats and 124.48 ± 27.01 ‰ in healthy rats, and acute hepatitis rats were very significant compared to healthy rats (p <0.01 ( ANOVA with Fischer LSD)).
[0021]
The slope of the increase in Δ 13 C (‰) value from 10 to 15 minutes after administration was 19.15 ± 9.20 ‰ / 5 minutes in acute hepatitis rats and 0.81 ± 5.16 ‰ / 5 minutes in healthy rats. Was significantly larger (p <0.05 (ANOVA with Fischer LSD)) than healthy rats.
Therefore, it is possible to detect hepatic dysfunction from the Δ 13 C (‰) value after a certain period of time after administration of 3- 13 C-sodium lactate or the slope of increase in Δ 13 C (‰) value after administration. is there.
[0022]
Example 4 1-13 C-pyruvic acid breath test normal rats (8 weeks old, total bilirubin value ≦ 0.5mg / dl, n = 4 ) and acute hepatitis rats (8 weeks old, total bilirubin value> 3 mg / dl and n = 4), physiological saline 1-13 C-sodium pyruvate was dissolved in (purchased from ICON Co.) was administered 20 mg / kg from the femoral vein, according to the method described in example 1, in the exhaled CO 2 The 13 C concentration increase rate (Δ 13 C (‰)) was measured.
[0023]
In healthy rats, 1-13 C-sodium pyruvate to about 4 min after administration Δ 13 C (‰) value was rapidly increased, decreased gradually thereafter until 14 minutes. On the other hand, in acute hepatitis rats, the Δ 13 C (‰) value increased rapidly until about 5 minutes after administration, but then gradually decreased until 14 minutes (FIG. 4).
[0024]
The Δ 13 C (‰) value for 4 minutes after administration was 234.23 ± 33.66 ‰ in acute hepatitis rats and 319.45 ± 21.16 ‰ in healthy rats, and acute hepatitis rats were very significant compared to healthy rats (p <0.01 ( ANOVA with Fischer LSD)).
Therefore, it is possible to detect a liver function disorder from the Δ 13 C (‰) value after a certain after administration of sodium 1-13 C-pyruvate time.
[0025]
[Example 5] 3- 13 C-pyruvate breath test healthy rats (8 weeks old, total bilirubin value <0.5 mg / dl, n = 4) and acute hepatitis rats (8 weeks old, total bilirubin value> 3.5 mg /) dl, n = 4) was orally administered 20 mg / kg sodium 3- 13 C-pyruvate (purchased from ICON) dissolved in physiological saline, and in exhaled CO 2 according to the method described in Example 1. The increasing rate of 13 C concentration (Δ 13 C (‰)) was measured.
[0026]
In healthy rats, the Δ 13 C (‰) value increased rapidly until about 7 minutes after administration of sodium 3- 13 C-pyruvate, but then remained almost constant until 20 minutes. On the other hand, in acute hepatitis rats, the Δ 13 C (‰) value increased rapidly until about 6 minutes after administration, but then gradually increased to 20 minutes (FIG. 5).
The Δ 13 C (‰) value at 7 minutes after administration was 160.20 ± 26.27 ‰ in acute hepatitis rats and 226.58 ± 26.56 ‰ in healthy rats, and acute hepatitis rats were significantly higher than healthy rats (p <0.05 (ANOVA with Fischer LSD)).
[0027]
The slope of increase in Δ 13 C (‰) from 10 to 20 minutes after administration was 26.35 ± 3.06 ‰ / 10 minutes in acute hepatitis rats and -0.28 ± 7.50 ‰ / 10 minutes in healthy rats. Rats were very significant (p <0.01 (ANOVA with Fischer LSD)) compared to healthy rats.
Therefore, it is possible to detect liver dysfunction from the Δ 13 C (‰) value after a certain period of time after administration of sodium 3- 13 C-pyruvate or the slope of increase in Δ 13 C (‰) value after administration. It is.
[0028]
[Example 6] 1,4- 13 C-succinic acid breath test healthy rats (10 weeks old, total bilirubin value ≦ 0.5 mg / dl, n = 3) and acute hepatitis rats (10 weeks old, total bilirubin value> 4 mg) / dl, n = 4) 1,4- 13 C-succinic acid (purchased from ICON) dissolved in physiological saline is administered at 4 mg / kg from the femoral vein, and exhaled according to the method described in Example 1. The increasing rate of 13 C concentration in CO 213 C (‰)) was measured.
[0029]
In both healthy and diabetic rats, the Δ 13 C (‰) value increased rapidly until 3 minutes after administration of 1,4- 13 C-succinic acid, but then gradually decreased until 20 minutes (FIG. 6).
The Δ 13 C (‰) value for 7 minutes after administration was 211.88 ± 10.19 ‰ in the acute hepatitis rat and 236.60 ± 5.93 ‰ in the healthy rat. The acute hepatitis rat was significantly higher than the healthy rat (p <0.05 (ANOVA with Fischer LSD)). Therefore, it is possible to detect liver dysfunction from the Δ 13 C (‰) value after a certain time after administration of 1,4- 13 C-succinic acid.
[0030]
[Example 7 ] 1,6- 13 C-citrate breath test Healthy rats (8 weeks old, total bilirubin value ≦ 0.6 mg / dl, n = 4) and acute hepatitis rats (8 weeks old, total bilirubin value> 3 mg) / dl, n = 4), 1,6- 13 C-citric acid (purchased from ICON) dissolved in physiological saline is administered at 5 mg / kg from the femoral vein, and exhaled according to the method described in Example 1. The increasing rate of 13 C concentration in CO 213 C (‰)) was measured.
[0031]
The Δ 13 C (‰) value of 15 minutes after administration of 1,6-citrate was 66.70 ± 1.10 ‰ in acute hepatitis rats and 74.54 ± 1.53 ‰ in healthy rats, which is much higher than that in healthy rats. Significantly low (p <0.001 (ANOVA with Fischer LSD)).
Therefore, it is possible to detect liver dysfunction from the Δ 13 C (‰) value after a certain time after administration of 1,6- 13 C-citric acid.
[0032]
[Formulation Example 1] (Injection)
To 1-13 C-sodium lactate 10 parts by weight, 100 parts by weight of the total amount of physiological saline was added, and sterilization filtration using a lysis after Millipore filter this. The filtrate was taken in a vial and sealed to obtain an injection.
[0033]
[Formulation Example 2] (Internal solution)
1-13 to C- sodium pyruvate 10 parts by weight, 100 parts by weight of the total amount added to purified water to sterilizing filtration using a dissolved after Millipore filter it. The filtrate was taken in a vial and sealed to obtain an internal solution.
[0034]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liver function diagnostic agent which a test subject's physical burden is small, can know an exact test result immediately, can be used safely without a side effect is provided. The diagnostic agent for liver function of the present invention is useful for evaluating liver function at the time of examination.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a schematic diagram of a method of collecting rat breath.
FIG. 2 shows an increase in exhaled 13 CO 2 after administration of 1 13 C-lactic acid.
FIG. 3 shows an increase in exhaled 13 CO 2 after administration of 3 13 C-lactic acid.
FIG. 4 shows an increase in exhaled 13 CO 2 after administration of 1 13 C-pyruvic acid.
FIG. 5 shows an increase in exhaled 13 CO 2 after administration of 3 13 C-pyruvic acid.
FIG. 6 shows an increase in exhaled 13 CO 2 after administration of 1,4- 13 C-succinic acid.

Claims (1)

1− 13 C−乳酸、3− 13 C−乳酸、1− 13 C−ピルビン酸、3− 13 C−ピルビン酸、1,4− 13 C−コハク酸、または1,6− 13 C−クエン酸を含む肝機能診断剤。 1-13 C-lactate, 3- 13 C-lactate, 1-13 C-pyruvic acid, 3- 13 C-pyruvic acid, 1,4 13 C-succinic acid or 1,6-13 C-citric acid, A diagnostic agent for liver function.
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