¹Section of Nephrology, Department of Medicine, University of California, Davis, School of Medicine, Sacramento, California

Correspondence: Dr T A Depner, University of California, Davis, Professional Building, 4301 X Street, Sacramento, California 95817, USA

Received 19 September 1979; Revised 17 December 1979.

Abstract

Plasma protein binding in uremia: Extraction and characterization of an inhibitor. The impairment of binding of drugs and other substances to serum albumin in patients with uremia can be restored to normal or near normal levels by adsorption with charcoal or synthetic polymers at pH 3. We used a nonionic poly-styrene-divinylbenzene copolymer to treat uremic plasma at pH 3. We observed a marked improvement of binding. Subsequent elution of this resin with ethanol produced a substance that, when dried and recombined with normal plasma, caused dose-dependent impairment of phenytoin and tryptophan binding. Restoration of normal binding affinity occurred after retreatment of this abnormalized plasma with resin at pH 3. Plasma and pleural fluid exudate from patients with uremia yielded, after extraction by the above technique, an inhibitor(s) of phenytoin binding in amounts averaging five times that extracted from equal volumes of normal plasma. This inhibitor (I_x) is water soluble, heat stable, and dialyzable across cellophane membranes. Unlike fatty acids, which can also interfere with binding, I_x partitions primarily in the water phase in solvent partition studies but undergoes a sharp transition in the pH 4 to 5 range, suggesting the presence of a carboxyl group. These findings lend further support to the hypothesis that a retained ligand(s) is responsible for impaired plasma binding associated with uremia and suggests a role for organic acids known to accumulate in renal failure.

Liaison aux protéines plasmatiques dans l'urémie: Extraction et caractérisation d'un inhibiteur. L'altération de la liaison de drogues et d'autres substances à l'albumine sérique au cours de l'urémie peut être complètement ou presque complètement supprimée par l'adsorption sur du charbon ou des polymères synthétiques à pH 3. Nous avons utilisé un co-polymère non ionique polystyrènedivinylbenzène pour traiter le plasma urémique à pH 3 et observé une amélioration importante de la liaison. L'élution ultérieure de cette résine par l'éthanol produit une substance qui, lorsqu'elle est séchée et recombinée avec du plasma normal, détermine une altération dose dépendante de la liaison de la diphényl-hydantoïne et du tryptophane. La récupération d'une affinité de liaison normale a été obtenue après un nouveau traitement du plasma par la résine à pH 3. Le plasma et le liquide pleural de malades urémiques a donné, après extraction par la technique ci-dessus, un inhibiteur(s) de la liaison de la phénylhydantoïne en quantité cinq fois plus grande que celle extraite devolumes identiques de plasma normal. Cet inhibiteur (I_x) est soluble dans l'eau, thermostable et dialysable à travers des membranes de cellophane. A la différence des acides gras, qui peuvent aussi interférer avec la liaison, I_x passe dans la phase aqueuse au cours des études de partition dans des solvants, mais subit une transition brusque dans la gamme de pH 4 à 5, ce qui suggère la présence d'un groupe carboxyle. Ces constatations apportent des arguments supplémentaires à l'hypothèse selon laquelle un ligand (ou des ligands) retenus au cours de l'urémie est responsable de l'altération de la liaison plasmatique et suggère un rôle des acides organiques dont l'accumulation est connue dans l'insuffisance rénale.