特集 : 輸液ライン管理 輸液製剤の特徴から見た輸液ライン管理のあり方 ~ 輸液ライン管理における医薬品に関連した諸問題とその対策 ~* keywords: 静脈栄養 配合変化 輸液ライン管理 名德倫明 Michiaki MYOTOKU 大阪大谷大学薬学部臨床薬剤学講座 Laboratory of Clinical Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Osaka Ohtani University 輸液を管理する上で 混合する注射剤や使用する医療用具を考慮する必要がある 注射剤は 多剤を配合することにより外観変化や力価低下等の配合変化を起こすことがある また 接触時間の短い側管からの投与においても配合変化を起こす組合せがある 薬剤だけでなく医療用具においても その材質により薬剤の吸着 収着 可塑剤 ( D E H P) の溶出 輸液フィルターの影響等 多くの問題があり それらを解決していかねばならない 本稿では これらの問題に焦点をあて その原因と解決策を概説する はじめに 栄養輸液製剤は単独で用いるだけでなく 治療薬として多種の注射剤を混合して投与する場合が多い 当然 用いる薬剤の効能 効果 用法 用量 相互作用 副作用等を考慮し モニタリングすることは非常に重要である しかし 輸液を管理する上で 混合する薬剤同士や側管から投与する薬剤との配合変化 また薬剤と医療用具 ( 容器や輸液ライン ) との問題 また注射剤の混合操作等も考慮していかなくてはならない 1. 薬剤と薬剤における配合変化 ( 1) 配合変化の原因注射剤は 単独で安定性が維持できるように製剤設計されている しかし 臨床の場における注射剤の使用状況は 注射針穿刺による苦痛の軽減 投与時間の短縮 作業軽減等を理由として 多剤を混合して使用する場合が多い それに伴い 注射剤の構成成分である主薬と主 薬 主薬と添加剤 または添加剤と添加剤との間で物理化学的配合変化が惹起され 着色 混濁 沈殿 結晶析出といった外観変化や効果 含量の低下 副作用の増強などの配合変化が生じ 期待する効果が得られないばかりか 生体への悪影響も懸念される また 溶解した主薬の熱や光に対する安定性等も問題となる これらの変化は外観変化が認められる場合とそうでない場合がある 注射剤配合変化の要因は大きく分けて 1 物理的要因による配合変化 2 化学反応による配合変化に分類される 物理的要因としては溶解性等 化学的要因としては 濃度 p H 変動 酸 - 塩基反応 酸化 - 還元反応 加水分解 光分解 凝析 塩析等がある 代表的な配合変化の例を表 1に示した (2)p H 依存性配合変化配合変化には その原因が phの変動に依存するもの (ph 依存性配合変化 ) とpHの変動に依存しないもの (ph 非依存性配合変化 ) がある 今回は ph 依存性配合変化と予測法について解説する *The venous accesses management for nutrition therapy based on a characteristic of infusion solution preparation 静脈経腸栄養 Vol.29 No.2 2014 31(717)
表 1 代表的な配合変化の例 注射剤の phは 主成分の溶解性を高めるため あるいは酸やアルカリでの分解防止のために その主成分が最も安定な phに調整している場合がある 一般に 酸やアルカリが添加されている注射剤を配合した場合 ph は緩衝性の強い注射剤の方に変動し その移動が成分の分解あるいは沈殿物の生成の要因となる その結果 いずれかの成分の溶解度の減少による混濁 沈殿 あるいは分解による含量の低下などが生じることがある 外観変化が認められる配合変化では ph 移動によるものが多い phの変動に伴い 配合変化を起こしやすい薬剤として 酸性注射剤 ( p H 3. 0 以下 ) や塩基性薬物の注射剤 (ph 7.0 以上 ) では特に注意が必要である 配合変化を起こしやすい代表的な薬剤及び phを表 2に示した 配合変化の予測には 実際に注射剤を混合して 経時変化 p H 変化を調べ 主薬の定量を行う試験である直接法 または ph 変動スケール 変化点 phや臨界点 ph から予測する間接法が用いられる 簡便な ph 変動スケールを使った活用法をフロセミド注とメトクロプラミド注の配合変化例を図 1に示す ph 変動試験とは 注射剤に0.1N 塩酸または 0.1N 水酸化ナトリウムを加えて phを変化させ 沈殿などの外観 変化を観察する試験である 変化が生じた時点の phを変化点 phという 0.1N 塩酸または 0.1N 水酸化ナトリウムを添加しても何も変化のない場合は 10m L 添加を最大量とする 10mL 添加しても外観変化が現れなかった場合は その時点の phを最終 phとする フロセミド注の場合 試料の phは9.11であるが 0.1N 塩酸を 0.1mL 添加すると ph 6.32となり その ph 以下では白濁から沈殿を生じる 従って変化点 p H は 6. 3 2 であり 試料と phとの差 2.79が ph 変動指数となる 同様に0.1N 水酸化ナトリウムは 10 m L 添加しても外観変化は認められず その時の phである 13.00を最終 phとする この場合 ph 移動指数は 3.89となる ここで 両者 (ph 移動指数 ) の和が大きいほどその注射剤の緩衝能は小さく 逆に和が小さいほど緩衝能は大きい 注射剤の配合において 緩衝能が小さい注射剤ほど 他の緩衝能が大きい薬剤に引きずられて混濁などの外観変化を生じやすいと判断できる フロセミド注とメトクロプラミド注の p H 変動スケールを見てみると 両薬剤を混合すると phは3.50から 9.11 の範囲となる この範囲ではフロセミド注の外観変化が起こりやすいため 2 剤の混合は避けるべきであることが 32(718) 輸液ライン管理
表 2 ph 依存性配合変化を起こしやすい代表的な薬剤と ph 図 1 メトクロプラミド注とフロセミド注との ph 変動スケールを利用した予測法 予測される 実際 直接混合すると直後に白濁が起こる しかし 輸液内では 希釈されることにより白濁は起こらない このような場合は シリンジ内で 2 種類の薬液を吸引せずに 1 種類ずつ輸液内に混合することにより 配合変化を避けることが可能である ( 3 ) 配合変化事例 1 脂肪乳剤 ( イントラリポス 輸液 ) と各種輸液製剤我々はイントラリポス 輸液 2 0% 10 0mLと各種輸液製剤を混合し 25 条件下で微粒子数を測定した 図 2 で示したように ブドウ糖を除く電解質輸液 アミノ酸含有輸液において 経時的に粒子の粗大化が見られること 静脈経腸栄養 Vol.29 No.2 2014 33(719)
図 2 イントラリポス 輸液 20% と各種輸液製剤との配合による粒子径別不溶性微粒子数の経時的変化 :2-5 µ m, :5-10 µ m, :10-2 5 µ m, :2 5-5 0 µ m, :5 0 µ m 以上,M e a n±s D,n = 3, 各輸液の右図は左図の微粒子数のスケールを 1/100 にしたもの を報告した 1) 脂肪粒子の安定性への影響は ph 糖 電解質 アミノ酸等である 特に 2 価のカチオンが高濃度存在すると 粒子表面の電気二重層が圧縮されて 電気的保護作用が減少し 粒子間凝集を惹起する アミノ酸では 塩基性アミノ酸が電荷の関係から粒子を不安定にさせるという報告がある 2) また 高カロリー輸液製剤は 2 価のカチオンの存在やアミノ酸が含有されているため 粒子の凝集が報告されている 3) さらに 脂肪乳剤は白濁した製剤であるため粒子が粗大化した場合に発見しにくいため単独投与が望ましい 一方 栄養輸液ラインの側管から脂肪乳剤を同時に投与する場合がある そこで側管投与液中での脂肪粒子 の安定性を評価した 4) 各種栄養輸液を輸液ラインの主管から投与しながら側管からイントラリポス 輸液 20% を投与した USP 32/NF27の一般試験法 <729> では 脂肪乳剤に関して 1 平均粒子径 (MDD) は0.5µm 未満であること 2 直径 5µm 以上の粗大粒子の割合 (PFAT5 値 ) は0.0 5 v/w% を超えないこと と規定している 5) 表 3に示したように 実験結果では これらの項目をクリアしており 著明な変化は認められなかった 脂肪乳剤の側管投与は 栄養輸液との接触時間が短い場合 脂肪粒子の安定性の観点からは 粗大粒子の増加を招きにくいことが確認できた しかしながら 微生物汚染 カテーテル閉塞 6) などの解決すべき課題も残されている 34(720) 輸液ライン管理
表 3 各種栄養輸液の投与ルート側管からイントラリポス 輸液 20% を投与した時の平均粒子径及び PFAT5 値 現実的には脂肪乳剤を投与する場合には 微生物が増殖しやすいため 24 時間で脂肪乳剤投与に用いた輸液ライン本体は交換し 側管からの投与の場合には 脂肪乳剤の投与に用いた輸液ラインのみを交換する ただし 側管接続部の構造により脂肪乳剤の接続部への残存がみられる場合には接続部ごとの交換が望ましく こういった視点での側管接続デバイスの選択に注意したい 細径カテーテルやリザーバー等で間欠投与の際にも残存する脂肪乳剤による感染や閉塞の可能性があるため 必ず脂肪乳剤投与後に十分量の生理食塩液等でフラッシュする また 脂肪乳剤は他剤との混合により粒子の粗大化や凝集をきたす可能性が高いため 他剤 特に静脈栄養輸液と混合して投与することは避ける また 持続投与であっても 側管から脂肪乳剤を投与する場合 やはりフラッシュした方がいいだろう! 2アミノ酸製剤とカルバペネム系抗菌薬アミノ酸輸液側管からカルバペネム系抗菌薬であるドリペネム ( フィニバックス 点滴静注用 ) を投与した患者がアミノ酸輸液以外の輸液の側管から投与または単独投与した患者と比較して 体温 白血球数に対し有意に差があり 効果が減弱したと報告している 7) ドリペネムは L -システインを含有したアミノ酸輸液 ( アミノフリード 輸液 ) または N -アセチルシステインを含有したアミノ酸輸液 ( ビーフリード 輸液 ) と混合することにより 1 時間後の残存率が それぞれ 28.0% 96.4% と低下しており 特に L-システインを含有したアミノ酸輸液では臨床効果に影響しかねないほど非常に低値を示した 8) 同じカルバペネム系抗菌薬であるメロペネム ( メロペン 点滴用 ) も同様に アミノ酸輸液製剤と配合変化試験を実施した結果 L -システインを含むアミノ酸製剤は短時間での急激 な力価低下が見られた 9) これらの結 果より アミノフリード 輸液等の L - システインを含むアミノ酸製剤とカルバペネム系抗菌薬を併用する場合は 側管投与においても配合変化を起こすため 必ず別ラインから投与する もしくは主管からの投与を止めて カルバペネム系抗菌薬を側管から投与する必要がある 3 生理食塩液等でフラッシュが必要な配合変化の組合せ例セフトリアキソンナトリウム ( ロセフィン 静注用 ) とカルシウムを含有する輸液や注射剤 ( リンゲル液 PPN TPN 用輸液 カルチコール注射液 8.5% 等 ) を同時に投与すると セフトリアキソンナトリウムがセフトリアキソン - カルシウム塩となり結晶析出を起こす 肺や腎臓等に生じたセフトリアキソン - カルシウム塩の結晶による死亡例も報告されている 10) また プロトンポンプ阻害薬であるオメプラゾール ( オメプラール 注用 ) やランソプラゾール ( タケプロン 静注用 ) と生理食塩液または 5 % ブドウ糖注射以外の溶解液や輸液等と混合することにより混濁が認められる この混濁は オメプラゾールやランソプラゾールが比較的高い phで安定な化合物であり 混合により溶液の ph が低下し配合変化を起こす このような主管の薬剤と側管の薬剤が接触することにより沈殿等を起こす配合変化を回避するためには 別ラインで投与するか 側管より投与し投与前後に生理食塩液等でフラッシュを行う 主管の薬剤と側管の薬剤が接触しないように 主管内の薬剤が完全に排出される十分量の生理食塩液等をフラッシュする ただし フラッシュは業務量の増加に加え 側管使用頻度を上げることになり 感染リスクを増すことになる 前述のセフトリアキソンナトリウムは抗菌薬であり いろいろなガイドラインで推奨されている 病状にもよるが 経験的治療であってもターゲットとする細菌を予想しながら他の抗菌薬で対応可能な場合があり 栄養管理も考慮すべき症例では画一的にファーストチョイスとすべきではないと思われる あるいは 必要な時には別ルー 静脈経腸栄養 Vol.29 No.2 2014 35(721)
トからの投与を実践すべきであろう さらに プロトンポンプ阻害薬も適応は出血例であり この適応を念頭に 投与期間を病棟薬剤師とともに管理し 漫然と注射製剤で治療することがないように心がけたい 表 4 ポリ塩化ビニル製輸液ラインからのフタル酸ジ -2- エチルヘキシル (DEHP) の各種医薬品による溶出 2. 医療用具への薬剤の吸着 収着 薬剤により 医療用具 ( 輸液容器 輸液セット等 ) に吸着または収着することがある 吸着は医療用具の表面に薬剤が付着する現象であり 収着は医療用具の内部に薬剤が取り込まれる現象である 吸着 収着量は 薬剤と医療器具の接触時間や接触面積が影響する すなわち 投与速度が遅いほど 輸液ラインが長いほど影響する 吸着を起こす薬剤はインスリン製剤 G - C S F 製剤 ( グラン 注 ノイトロジン 注 ノイアップ 注 ) 等がある 吸着はポリ塩化ビニル (PVC) やポリプロピレン等のプラスチック製医療用具で起こる インスリン製剤の吸着は脂溶性ビタミン剤等を添加することにより防止可能である 11) 収着を起こす薬剤はニトログリセリン ( ミリスロール 注 ) イソソルビド硝酸塩 ( ニトロール 注 ) ジアゼパム ( セルシン 注 ホリゾン 注 ) ミダゾラム ( ドルミカム 注 ) 等がある 収着は PVC 製の医療用具が問題であり P VC フリーの製品 ( ポリブタジエン ポリエチレン シリコン製等 ) に変更すれば防止可能である しかし 材質によっては P V C 製の医療用具に比較して強度が劣る可能性や価格が高額な場合がある 3. 可塑剤の溶出 多くの輸液ラインの材質として PVC が使用されている P V C は硬質から軟質まで幅広い柔軟性が得られ 透明性 接着性 印刷性が良いのが特徴であり 医療用具に多用されている 軟質性の PVCを製造するためには可塑剤としてフタル酸ジ - 2 - エチルヘキシル ( D E H P ) を 3 0 ~ 40% 程度添加する必要がある 12) DEHPは 一時期内分泌攪乱化学物質の候補物質として論議されていたが 現在は 主として精巣毒性を有する一般毒性物質として 耐容一日摂取量 40~ 140 µg/kg/day が設定されている 13) これら D E H P を添加した P VC 製の輸液ラインを通過させると 表 4に示したようなポリオキシエチレン硬化ヒマシ油 ポリソルベ -ト等の可溶化剤を含む薬剤や脂肪乳剤において D E H P が溶出し 体内に混入することが問題となっている DEH Pの溶出は 滴下速度や温度条件により影響する 14)15) また 2 0 0 3 年の医薬品 医療用具安全性情報では DEH Pを溶出しない輸液セット カテ- テル等の医療用具について代替品を提示している 16) 代替品としては 可塑剤を含有しないポリブタジエン ポリエチレン シリコン等の材質やトリメリット酸トリ - 2 - エチルヘキシル (TOTM) を可塑剤とした PVC 製医療用具等が推奨され これらを選択する必要性がある 4. 輸液フィルターの薬剤への影響 輸液フィルターは 大きく 3つの重要な役割を担っている 1つは輸液中の沈殿物や不溶性の微小異物の除去である 輸液を混合調製する場合 多くのアンプルやバイアルを使用するが アンプルカット時のガラス片やバイアル瓶のゴム栓などが輸液中に不溶性異物として侵入することがある また 多種の薬剤を混合することにより配合変化を起こし沈殿物が生成する可能性もある 2 つは微生物除去である 輸液の混合調製時や輸液ラインの接続時等 作業時に微生物が混入する危険性がある 3 つは空気塞栓の防止である 輸液が空になった時や気泡が発生した場合 輸液ライン内に空気が混入する可能性がある 本学会の静脈経腸栄養ガイドライン 17) では インラインフィルターを使用する (AⅢ) また 対称膜で構成されたインラインフィルターを使用する (BⅢ) としてい 36(722) 輸液ライン管理
表 5 輸液フィルターと相互作用を起こす代表的な医薬品 る 輸液フィルターの孔径は 0.22µmで細菌や真菌等の微生物を捕捉できるサイズである しかし (1) 輸液フィルターの目詰まり (2) 輸液フィルターへの薬剤の吸着 (3) 輸液フィルターの溶解 (4) エアフィルターからの液漏れ等が起こる 18) ので 実際の薬剤の投与方法を考慮しなければならない 輸液フィルターと相互作用を起こす代表的な医薬品を表 5に示した ( 1) 輸液フィルターの目詰まり分子量の大きい薬剤 粘度の高い薬剤 油性製剤等では 輸液フィルターの目詰まりが起こり 薬剤の含量低下や投与ルートの閉塞等の可能性がある 脂肪乳剤の粒子径の基準は 75nm ~1µmに調製されており 脂肪乳剤の平均粒子径は 255.2nmで 1µm 以上の粒子は含まれていない 2) そのため 脂肪乳剤は輸液フィルター (0.22µm) を通過しない アルブミン製剤やグロブリン製剤等も分子量が大きいため 目詰まりを起こす 目詰まりを起こす薬剤は 輸液フィルターの下流部から投与することや専用フィルターを使用する必要性がある 脂肪乳剤においてフィルターを使用する場合は 脂肪乳剤の粗大化や凝集物の除去 真菌等の比較的大きな微生物の捕捉に有用であり 静脈炎の防止が期待できる 孔径 1.2µmのフィルターを使用する (2) 輸液フィルターへの薬剤の吸着輸液フィルターに薬剤が吸着することにより 薬剤の含量低下の可能性がある このような薬剤は フィルターの下流部から投与する必要性がある また NC CLV P (National Coordinating Committee on Large Volume Parenterals) では 投与する輸液中の薬剤濃度が5µg/mL 以下 1 日の総投与量が 5mg 以下の含量が少ない薬剤投与については 薬剤がフィルターを通過するかどうかを確認してから使用することを推奨している (3) 輸液フィルターの溶解エトポシド製剤 ( ベプシド 注, ラステット 注 ) がセルロース系フィルターを溶解すると報告されている 19) エトポシド製剤を 1.0mg /m L 以上の高濃度で用いる場合は セルロース系フィルター以外のフィルター ( ポジダイン ナイロン6 6 膜 ポリエーテルスルホン膜 ナイロン6 6 膜等 ) を使用する必要がある また エトポシド製剤は 溶解時の濃度により結晶が析出することがあるので 0.4mg/mL 濃度以下になるよう生理食塩液等の輸液に溶解して投与することが推奨されている ( 4 ) エアーベントフィルターからの液漏れインラインフィルターの多くは 輸液が空になったり気泡が発生してフィルター内に空気が侵入してきた時に空気を抜くためのエアーベント付フィルターが使用されている 界面活性剤や溶解補助剤を含有している製剤は エアーベントフィルターを親水化し エアブロックや液漏れの可能性がある エアーベントフィルターが透明化してきたら 直ちに交換する必要がある 静脈経腸栄養 Vol.29 No.2 2014 37(723)
5. 輸液製剤混合調製の管理 輸液の混合調製の基本は 無菌管理である 本来 輸液の混合は薬剤部においてクリーンベンチ内で無菌に調製されるべきであり すべての注射剤の作業手順は 薬剤師が監督 指導を行うことが望ましい しかし 現状は病棟で看護師が調製している施設も多く見られる 輸液の混合調製の実施者は無菌調製の意義をしっかりと身につけ 様々な点に注意して調製を行うことが重要である 特に 新人に関しては混合操作に関する教育が重要である T P N 輸液製剤は 混合調製後 保管が必要な場合は冷所に保存する また TPN 輸液製剤への薬剤の混合は 汚染や配合変化等を考慮し 薬剤の数量を最小化に し 可能な限り高カロリー輸液用総合ビタミン剤及び微量元素製剤以外の薬剤は混合調製しない方が良い おわりに 輸液管理のあり方は 注射剤や医療用具の問題や手技の問題等 様々なことを考慮しなければならない 今回は注射剤や医療用具の問題を中心に解説した しかし まだ他の問題点 例えばポリカーボネート製の三方活栓や延長チューブ等のコネクターを使用した際のひび割れ ( クラック ) 等もあり 今後更なる問題もでてくるであろう 我々は 常に注射剤や医療用具の最新情報を収集し 臨床現場に伝達することで 医薬品の適正使用 医療安全に関与していかなくてはならない 参考文献 1) 名徳倫明, 池田賢二, 廣谷芳彦. 光遮蔽型自動微粒子測定装置を用いた脂肪乳剤と各種輸液製剤との配合変化の評価. 日本薬学会年会要旨集 1 2 8 年会 4 号 :16 4,2 0 0 8. 2) 仲川義人編. 注射薬配合変化予測の実際. 医薬ジャ - ナル社, 大阪,19 9 7,p. 111-116. 3) 馬庭芳朗, 谷村弘, 嶋本哲也ほか. ワンバック高カロリ - 輸液の再考. 外科と代謝 栄養 31:17-2 2,19 9 7. 4) 名徳倫明, 関本茂人, 岩原良晴ほか. 栄養輸液投与ルートの側管から同時投与する静注用脂肪乳剤の粒子安定性. 医療薬学フォ - ラム 2 010 / 第 18 回クリニカルファ - マシ - シンポジウム要旨集,13 5,2 010. 5) US Pharmacopoeia 32/NF27. <729> Globule Size Distribution in Lipid Injectable Emulsions. Pharmacopeial For u m:3 5,6 2 6,2 010. 6 ) 井上善文. カテーテルの閉塞 / T PN レクチャー - 処方 手技 管理のフォトブリーフィング -. 南江堂, 東京,2 0 0 4,p14 6-147. 7) 吉岡睦展, 竹中雅彦, 新康憲ほか. アミノ酸含有輸液製剤の dor ipenem の側管からの投与に及ぼす影響. 日本化学療法学会雜誌 5 6:1-6,2 0 0 8. 8 ) 張間香, 相原健司, 佐藤英喜. アミノ酸含有輸液とカルバペネム系抗菌薬の配合変化 - アセチルシステインと L - システインの反応性 -. 日本薬学会要旨集第 13 2 年会 4 号 :17 3,2 01 2. 9) 板垣文雄, 工藤千恵, 片桐幸子ほか.L- システインが引き起こす注射用メロペネムとアミノ酸輸液製剤の配合変化. 医療薬学 39:521-527,2013. 10)Information for Healthcare Professionals: Ceftriaxone (marketed as Rocephin and generics), Food and Drug Administration, April 2, 2009. 11) 峯本正夫, 浅原稔生, 前田宏子ほか. インシュリンのソフトバッグ輸液容器への吸着とその防止の試み. 病院薬学 11: 431-438,1985. 1 2) 西澤健司. 輸液セットと薬剤の相互作用 注射配合の注意のポイント. 臨床看護 2 8:7 2 5-7 2 9,2 0 0 2. 13) 厚生労働省. 医薬品 医療用具等安全性情報 No.182,2002. 14)Yonaiyama M.Elution of Plasticizer from Various Administration Sets after Passing Fat Emulsion through Them.Jpn J. Pharm. Health Care Sci.31; 295-300,2005. 15) 表由佳, 組橋由記, 山川和宣ほか. 高カロリー輸液セットからの可塑剤 フタル酸ジ - 2 - エチルヘキシルの溶出に影響を及ぼす要因. 徳島赤十字病院医学雑誌 9:2 2-2 5,2 0 0 4. 16) 厚生労働省. 医薬品 医療用具等安全性情報 No.189,2003. 17) 日本静脈経腸栄養学会編. 静脈経腸栄養ガイドライン第 3 版 : 静脈 経腸栄養を適正に実施するためのガイドライン. 照林社, 東京,2 013,p. 8 4-8 6. 18) 赤瀬朋秀, 中村均. 根拠からよくわかる注射薬 輸液の配合変化. 羊土社, 東京,2 0 0 9,p. 11 2-118. 19) 稲毛治夫, 加藤裕久, 石船重之ほか. エトポシド注射剤のファイナルフィルターへの影響. 病院薬学 19:3 5 3-3 57,19 9 3. 38(724) 輸液ライン管理