米国食品医薬品局

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はじめに

皮下注射針の出現は、薬を投与するための新しい経路を提供しました。 \しかし、今日の基準からすると、初期の非経口薬は粗悪で安全ではなく、これらの初期の注射液の使用が増えると、それに伴う感染症、薬物有害反応、原因不明の発熱、さらにはショック死がもたらされました。

最新の注射液はより安全ですが、文献には副作用が報告され続けています。 本号では、手術やある種の病気によって口から水分を摂ることができない患者が、非経口製剤に発熱物質として知られる不要な毒素が含まれていた場合、その結果に悩まされる可能性があることを紹介します。

歴史 – 発熱物質

19世紀後半、いくつかの非経口投与液が体温の著しい上昇を引き起こすことが知られていました。 発熱物質が何であるかはわかっていませんでした。 この「発熱物質」による病気は、「注射熱」「蒸留水熱」「生理食塩水熱」など、さまざまな言葉で表現されました。 今日、細菌性発熱体は、初期の発熱の原因物質として、また非経口療法に付随して報告されている他の多くの生物学的作用の原因物質として認識されている。

自然防衛と発熱物質

環境中の微生物の普遍的な分布にさらされる健康な人間として、私たちは微生物の世界と共存しています。 通常、身体の自然な防御機能により、微生物とその代謝物（毒素など）は、皮膚や消化管など、耐えられる範囲に制限されます。 薬物の非経口投与経路は、パイロジェンが存在する場合、通常の体の防御を迂回することを可能にする。

エンドトキシンの生物学的効果

細菌のパイロゲンに起因する多種多様な生物学的効果は、大きな関心を呼び起こしました。 \また、パイロジェンに対する宿主の反応は以下のように分類されると考えられる。

発熱はよく知られた効果であり、それゆえ “パイロジェン “という用語がある。 ウサギ（または人間）にパイロジェンを注射すると、約1時間後に体温の上昇がみられます。 バクテリアパイロゲンが十分な量、おそらくマイクログラムの量で注入されるとき、作り出される熱は、悪寒、体の痛み、血圧の上昇、そしておそらくショック状態と死を伴います。 より少ない注入量から、体は毛細血管の透過性の増加と他の循環変化の広い多様性を示した。

特別なケースでは、パイロゲンは、シュワルツマン現象を示すことができます。 これは、局所的な壊死を伴う重度の出血性反応です。 これは、最初に細菌性発熱物質を皮下注射されたウサギで実証され、24時間後に同じ発熱物質を静脈内注射されたウサギで実証されます。

パイロジェン耐性も、動物がパイロジェンを繰り返し注射されたときに生じる重要な反応です。 同じパイロジェンや他のパイロジェンに対する感受性の低下が起こり、発熱反応を無効にして、耐性のある動物をさらなるパイロジェン試験から除外する必要があります。 「感度」とは、その動物が最小量の発熱物質に反応することを意味する。

細菌性毒素

細菌性毒素には、一般的に2つの種類があります。 \外毒素は、ある種の細菌の増殖期に産生され、培地や組織中に遊離される。 外毒素はタンパク質であり、その反応も特異的である。 例えば、ボツリヌス菌は神経組織のみに作用する特異な外毒素を産生する。

内毒素は、多種多様なグラム陰性菌から抽出される別の種類の毒素です。 エンドトキシン」という用語は通常「パイロジェン」という用語と互換性がありますが、すべてのパイロジェンがエンドトキシンというわけではなく、パイロジェン検査だけでは微生物エンドトキシンの検出と特徴付けに完全に使用することはできません。 実験動物に致死的効果をもたらすには、外来毒素よりも高用量のエンドトキシンが必要である。 エンドトキシンが宿主にもたらす効果は、ほとんどの外来毒素のように厳密な神経学的効果ではなく、発熱や全身反応のような全身的なものである。 エンドトキシンは、主にグラム陰性菌に存在し、細胞の死滅と自己分解に続いて獲得される。 エンドトキシンは、細胞構造（細胞壁）から抽出され、それに関連したものである。

パイロゲンの追加特性

追加特性をリストアップすると、パイロゲンは、次のように言うことができます。 (1) 脂質-多糖類-ペプチド物質から生化学的に構成されていることが知られています。 \医師は、持続性菌血症の原因を直ちに探すように指示される。 考えられる原因は、カテーテル部位、輸液器具、非経口輸液のフェルビチスかもしれない。 パイロジェンショックの患者の管理には、非経口輸液(できれば非パイロジェン性)の投与が含まれることは興味深いです。

パイロジェンフリーにする

加熱、ろ過、吸着技術などの殺菌処置では、非経口輸液からパイロジェンを除去できません。 すべての成分は、そもそもパイロジェンフリーでなければなりません。 この保証のために、製造者はすべての非経口薬原料の包括的なパイロジェンスクリーニングテストを実施し、使用前の適切な保管に気を配ります。 理想的には、製造業者はパイロジェン産生菌の増殖を可能にする製造工程の重要なステップを認識し、これらの領域を日常的にモニターすることである。 例えば、保持タンクの水はパイロジェン検査され、製造者はパイロジェンフリーの水のみが使用されるように最小限の保持時間を主張するだろう。 パイロジェンフリーの水は、USP で概説されている「注射用水」として、非経口医薬品業界の中心となっています。

パイロジェン測定 – USP

現行の USP は、パイロジェン測定について明確に概説しています。 USP XIXは、10 m1/kgの溶液をウサギに注射し、いずれかのウサギで0.6℃以上の温度上昇があった場合、または3匹のウサギの試験グループで合計1.4℃以上の温度上昇があった場合に、溶液がパイロジェニックであるとみなしています。 オフィシャルラビット法の習得には、かなりの時間、費用、訓練、経験が必要です。 近道はほとんどない。

パイロジェンアッセイ – Limulus Amoebocyte Lysate

多くの研究室が、limulus amoebocyte lysate (LAL) テストメソッドによってパイロジェンアッセイを実施しています。 \LAL法は、特にウサギ法では困難な製品のスクリーニングに有用である。 LAL法でエンドトキシンを検査するのに適した製品は、放射性医薬品、麻酔薬、および多くの生物学的製剤です。 基本的に、LAL法はカブトガニ（limulus polyphemus）の血液をエンドトキシンと反応させ、ゲルを形成させる。 ゲル化したエンドトキシンの量は、検体のゲル形成と基準パイロゲンのゲル形成を比較する希釈法、または検体のゲル形成の不透明度と基準パイロゲンの不透明度を比較する分光光度法から決定される。 LAL法はエンドトキシンの存在に特異的であり、ウサギ試験よりも少なくとも100倍以上の感度を持つと考えられている。 \LAL法ではピコグラム単位のエンドトキシンも検出可能である。 LAL法は比較的新しいパイロジェン検査法であるが、リムルステストが陽性で発熱活性を示す多糖類誘導体は多種多様であることが示されている。

一部の企業では、LAL法を原料中の発熱物質のスクリーニングに使用し、最終製品についてはUSPラビットアッセイによる発熱物質試験をフォローアップしています。 医薬品中のパイロジェンに対するLALテストは、個々の製品ベースでNDAの修正を必要とします。 LALテスト試薬は、生物製剤局によってライセンスされています。 医療機器については、ウサギの代わりにLAL法を使用する前に、医療機器局長からプロトコルの承認を受ける必要があります。 \LALテストの将来は、USPに含めることが検討されている点で有望と思われますが、現時点では正式な方法とはなっていません。 パイロジェンを完全に排除するには、非経口薬の製造に関して、私たちが監視を続ける必要があります。

パイロジェン – 細菌由来の発熱物質で、エンドトキシンを含む。 Dorland’s Illustrated Medical Dictionary. 25th E.W.B. Saunders, Philadelphia.

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