ポリスチレンスルホン酸

ポリスチレンスルホン酸
臨床データ
商号ナトリウム塩: Kayexalate、Kionex、Resonium Aカルシウム塩: Calcium Resonium、Kalitake、Sorbisterit、Resikali カリウムおよびナトリウム塩:トレバマー
AHFS / Drugs.comモノグラフ
メドラインプラスa682108
投与経路経口、停留浣腸
ATCコード
法的地位
法的地位
  • 一般的に:℞(処方箋のみ)
薬物動態データ
バイオアベイラビリティなし
代謝なし
排泄糞便(100%)
識別子
  • ポリ(4-ビニルベンゼンスルホン酸)
CAS番号
PubChem CID
ドラッグバンク
ケムスパイダー
  • なし
ユニイ
ケッグ
化学および物理データ
[C 8 H 7 SO 3 ] n
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ポリスチレンスルホン酸塩は、高血中カリウム血症の治療に使用される薬剤群です。[ 1 ]治療効果は通常、治療開始後数時間から数日で現れます。[ 1 ]一般的な副作用には、食欲不振、胃腸障害、便秘、低血中カルシウムなどがあります。[ 1 ]ポリスチレンスルホン酸塩は、食事中に経口投与するか、または停留浣腸によって直腸に投与します。[ 2 ]経口製剤には、重篤になり得る便秘のリスクを軽減するために、下剤ソルビトールが含まれていることがよくあります。 [ 3 ]

ポリスチレンスルホン酸塩は、ポリスチレンにスルホン酸官能基を付加したものである。ポリスチレンスルホン酸ナトリウムは1958年に米国で医療用として承認された。[ 1 ]ポリスチレンスルホン酸塩は2000年代にクロストリディオイデス・ディフィシル関連下痢症の治療薬としてトレバマーという名前で開発されたが[ 4 ]、市販されることはなかった。

ポリスチレンスルホン酸塩は、溶液からカリウムカルシウムナトリウムを除去する技術的用途にも使用されます。

医療用途

結腸腫瘤の生検組織におけるポリスチレンスルホン酸ナトリウム結晶(紫色、画像上部)を示す顕微鏡写真。H &E染色

ポリスチレンスルホン酸は、通常、ナトリウム塩またはカルシウム塩の形で供給されます。医療現場では、急性および慢性腎臓病に伴う高カリウム血症(高血中カリウム濃度)カリウム結合剤として使用されます。[ 5 ]この薬剤は作用発現が遅く、長期的にカリウムを隔離する効果がありますが、高カリウム血症の急性期管理における有効性は弱いです。[ 3 ]

副作用

消化器系

食欲不振、吐き気嘔吐便秘などの腸障害がよく見られます。[ 6 ]便秘は重症化し、生命を脅かす糞便塞栓症に至ることもあります。[ 3 ]まれに、結腸壊死を伴うことがあります。[ 6 ]

胃腸障害

重篤な消化管合併症は比較的まれですが、有効性に関するエビデンスが乏しく、代替治療法も利用可能であるにもかかわらず、この薬剤は広く使用されています(例えば、米国では年間約500万回処方されています)。そのため、多くの患者が不必要に消化管障害のリスクにさらされている可能性があります。この薬剤による重篤な消化管副作用の実際の発生率に関する統計的に厳密なエビデンスは得られていません。[ 7 ]

消化管障害は、ポリスチレンスルホン酸単独投与時、またはソルビトール含有製剤投与時に発生します。経口投与または直腸投与時に発生する可能性があります。ポリスチレンスルホン酸は腸粘膜に直接毒性を示し、局所炎症反応を引き起こし、血管障害を引き起こす可能性があります。ソルビトールとの併用は、血管痙攣およびプロスタグランジンを介した炎症誘発作用によって血管障害を独立して促進し、消化管障害のリスクを増大させると考えられています。[ 7 ]

重度の消化管障害を伴う症例では死亡率が高い(おそらくは罹患患者の併存疾患による)。最も多く影響を受けるのは大腸であるが、経口投与の場合、約30%の症例でより近位の消化管(胃や食道を含む)が影響を受ける(通常は大腸も同時に影響を受ける)。軽度で原因が明確でない消化管障害の症例では、見逃される可能性がある。[ 7 ]

多くの合併症や危険因子は、消化管の血管収縮を促進したり、腸の再生を阻害したり、消化管の運動障害を引き起こしたりすることで、重篤な消化管合併症(特に腎臓病、免疫抑制剤の使用を伴う固形臓器移植、術後状態)を引き起こしやすい可能性があります。[ 7 ]

電解質の変化

低マグネシウム血症低カルシウム血症低カリウム血症などの電解質血中濃度の変化が起こる可能性があります。[ 8 ]

禁忌

ポリスチレンスルホン酸塩は、閉塞性腸疾患の患者や腸管運動が低下した新生児には使用すべきではない。[ 9 ]

相互作用

ポリスチレンスルホン酸塩は消化管内で様々な薬剤と結合し、その吸収と効果を低下させる可能性があります。一般的な例としては、リチウムチロキシンジギタリスなどが挙げられます。2017年9月、FDAは相互作用を避けるため、ポリスチレンスルホン酸塩の投与と他の経口薬の投与を少なくとも3時間以上離すことを推奨しました。[ 10 ]

作用機序

ポリスチレンスルホン酸塩は、胃の中で水素イオンと交換してナトリウムイオンまたはカルシウムイオンを放出します。樹脂が大腸に到達すると、水素イオンは遊離カリウムイオンと交換され、その後、樹脂は便中に排出されます。最終的な効果は、血液中に吸収されるカリウムの量を減らし、便として排出される量を増やすことです。この効果は、体内のカリウム濃度を低下させることで、樹脂1gあたり1mEqのカリウムが交換されます。[ 9 ] [ 11 ]作用部位が大腸であるという事実は、経口投与で見られる遅延性と持続性の効果を説明しています。[ 3 ]

生産と化学構造

ポリスチレンスルホン酸(その塩はポリスチレンスルホン酸塩である)は、理想的な化学式(CH 2 CHC 6 H 4 SO 3 H)nで表される。この物質は、ポリスチレンスルホン化することによって製造される。

(CH 2 CHC 6 H 5 ) n + n SO 3 → (CH 2 CHC 6 H 4 SO 3 H) n

この変換にはいくつかの方法があり、それぞれ異なる程度のスルホン化をもたらします。通常、ポリスチレンは架橋されており、ポリマーの溶解を防ぎます。スルホン酸基(SO 3 H)は強酸性であるため、このポリマーは塩基を中和します。このようにして、このポリマーの様々な塩を調製することができ、ナトリウム塩、カルシウム塩、その他の塩が得られます。

(CH 2 CHC 6 H 4 SO 3 H) n + n NaOH → (CH 2 CHC 6 H 4 SO 3 Na) n + n H 2 O

これらのイオン含有ポリマーは、イオノマーと呼ばれます。

代替スルホン化法

フェニル環の二重置換は、転化率が100%をはるかに下回る場合でも起こることが知られています。また、2つのスルホン酸基が縮合してスルホニル架橋を形成する架橋反応も見られます。一方、アセチル硫酸などのより穏やかな条件では、スルホン化が不完全になります。最近、保護されたスチレンスルホン酸の原子移動ラジカル重合(ATRP)が報告されており、[ 12 ] [ 13 ] 、明確に定義された線状ポリマーだけでなく、より複雑な分子構造も得られます。[ 14 ]

化学物質の用途

ポリスチレンスルホン酸塩は、そのイオン交換特性から有用である。[ 15 ]線状イオン性ポリマーは一般に水溶性であるが、架橋された材料(樹脂と呼ばれる)は水に溶解しない。これらのポリマーは、ポリソルトイオノマーに分類される。[ 15 ]

水の軟化

軟水化は、硬水を架橋ポリスチレンスルホン酸ナトリウム層に浸透させることで実現されます。カルシウムCa 2+)や マグネシウムMg 2+)などの硬イオンがスルホン酸基に吸着し、ナトリウムイオンを置換します。その結果得られるナトリウムイオン溶液は軟水化されます。

水中のカルシウムイオンを陽イオン交換樹脂によって供給されるナトリウムイオンに置換する水軟化プロセスの理想的な画像。

その他の用途

ポリスチレンスルホン酸ナトリウムは、セメントの流動化剤、綿花の染色改良剤、燃料電池用途のプロトン交換膜として使用されています。酸形態の樹脂は、有機合成における固体酸触媒として使用され、[ 16 ]一般的にはアンバーリストという商品名で販売されています。

参考文献

  1. ^ a b c d「専門家のためのポリスチレンスルホン酸ナトリウムモノグラフ」 Drugs.com 201910月25日閲覧
  2. ^ 「ポリスチレンスルホン酸」マーティンデール:完全な医薬品リファレンス。Medicines Complete 。 2009年11月27日閲覧
  3. ^ a b c d Sterns RH, Rojas M, Bernstein P, Chennupati S (2010年5月). 「高カリウム血症治療におけるイオン交換樹脂:安全かつ効果的か?」 . Journal of the American Society of Nephrology . 21 (5): 733– 735. doi : 10.1681/ASN.2010010079 . PMID 20167700 . 
  4. ^ Hinkson PL, Dinardo C, DeCiero D, Klinger JD, Barker RH (2008年6月). 「陰イオン性ポリマーであるトレバマーは、クロストリジウム・ディフィシルBI/027株が産生する毒素を中和する」 . 『抗菌剤と化学療法』 . 52 ( 6): 2190– 2195. doi : 10.1128/AAC.00041-08 . PMC 2415796. PMID 18391047 .  
  5. ^ MedlinePlus百科事典高カリウム血症
  6. ^ a b Rogers FB, Li SC (2001年8月). 「重症患者におけるポリスチレンスルホン酸ナトリウム(Kayexalate)浣腸に伴う急性結腸壊死:症例報告と文献レビュー」The Journal of Trauma . 51 (2): 395– 397. doi : 10.1097/00005373-200108000-00031 . PMID 11493807 . 
  7. ^ a b c d Harel Z, Harel S, Shah PS, Wald R, Perl J, Bell CM (2013年3月). 「ポリスチレンスルホン酸ナトリウム(Kayexalate)使用による消化管有害事象:系統的レビュー」. The American Journal of Medicine . 126 (3): 264.e9–264.24. doi : 10.1016/j.amjmed.2012.08.016 . PMID 23321430 . 
  8. ^ KAYEXALATE(ポリスチレンスルホン酸ナトリウム).処方情報全文 2017年7月改訂2018年10月21日閲覧
  9. ^ a b Kayexalateに関するFDA専門家向け医薬品情報。
  10. ^ 「FDA医薬品安全性情報:FDAは、カリウム値低下薬であるポリスチレンスルホン酸ナトリウム(Kayexalate)を他の経口薬とは別に投与することを推奨」。米国医薬品評価研究センター(CDER)。米国食品医薬品局。2019年2月9日。
  11. ^ Chaitman M, Dixit D, Bridgeman MB (2016年1月). 「カリウム血症の臨床管理におけるカリウム結合剤」 . P & T. 41 ( 1): 43– 50. PMC 4699486. PMID 26765867 .  
  12. ^シッケマ FD、コメラス=アラゴネス M、フォキンク RG、ヴェルドゥイン BJ、コーネリッセン JJ、ノルテ RJ (2007 年 1 月)。 「単分散ポリマー-ウイルスハイブリッドナノ粒子」。有機および生体分子化学5 (1): 54–57 .土井: 10.1039/b613890jPMID 17164905 
  13. ^ Lienkamp K, Schnell I, Groehn F, Wegner G (2006). 「ATRPによるスチレンスルホン酸エチルエステルの重合:鈴木重縮合のためのマクロモノマーの合成と特性評価」.高分子化学物理学. 207 (22): 2066– 2073. doi : 10.1002/macp.200600322 .
  14. ^ Lienkamp K, Ruthard C, Lieser G, Berger R, Groehn F, Wegner G (2006). 「ATRPによるスチレンスルホン酸エチルエステルおよびスチレンスルホン酸ドデシルエステルの重合:ポリマーブラシの合成と特性評価」. Macromolecular Chemistry and Physics . 207 (22): 2050– 2065. doi : 10.1002/macp.200600321 . S2CID 98278283 . 
  15. ^ a b De Dardel F, Arden TV (2008). 「イオン交換装置」. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a14_393.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4
  16. ^ Gálvez E, Romea P, Urpí F (2009). 「anti-α-メチル-β-メトキシカルボン酸化合物の立体選択的合成」 .有機合成. 86 : 81