CN112867761B

CN112867761B - 酚醛树脂的制造方法

Info

Publication number: CN112867761B
Application number: CN201980070219.XA
Authority: CN
Inventors: 浅原亮介; 西垣秀治
Original assignee: Futamura Chemical Co Ltd
Current assignee: Futamura Chemical Co Ltd
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2024-04-05
Anticipated expiration: 2039-10-21
Also published as: JP2020066742A; KR20210080389A; CN112867761A; JP7228498B2

Abstract

本发明提供酚醛树脂的制造方法，在用于生成活性炭吸附剂的酚醛树脂中，通过改良酚醛树脂的组成，提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例，制造用于生成可迅速且有效地吸附含氮低分子化合物的活性炭吸附剂的酚醛树脂。酚醛树脂的制造方法，所述酚醛树脂是进行碳化并活化而成为活性炭吸附剂的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂，该制造方法具有以下工序：原料调制工序，对苯酚赋予水溶性的尼龙并进行熔融，从而调制原料；以及甲阶酚醛树脂调整工序，边在该原料中混合甲醛、碱性催化剂和乳化剂边进行加热，调制含有尼龙的含尼龙甲阶酚醛树脂。

Description

酚醛树脂的制造方法

技术领域

本发明涉及酚醛树脂的制造方法，特别是涉及通过改良活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂的组成，可提高将该酚醛树脂进行碳化并活化而得到的活性炭吸附剂的性能的酚醛树脂的制造方法。

背景技术

肾病或肝病的患者在血液中蓄积毒性物质，其结果，引起尿毒症或意识障碍等脑病。这些患者的数量呈逐年增加的趋势。近年来，在这些患者的治疗中开发了口服给药用吸附剂，该吸附剂是通过口服摄取而在体内吸附毒性物质，并将其排出到体外(参照专利文献1、专利文献2等)。然而，这些吸附剂是利用了活性炭的吸附性能的吸附剂，所以应去除的毒素的吸附容量或对毒素的有用物质的选择吸附性还谈不上足够。通常，活性炭的疏水性高，存在不适合吸附尿毒症的病因物质或其前体物质所代表的吲哚酚硫酸、DL-β-氨基异丁酸、色氨酸等低分子量的离子性有机化合物的问题。

因此，为了改善活性炭吸附剂的问题，报道了由活性炭构成的抗肾病综合征药，所述活性炭是使用木质、石油系或煤系的各种沥青类等作为原料物质，形成球形等的树脂化合物、再以它们为原料而得到的(例如，参照专利文献3)。上述的活性炭是以石油系烃(沥青)等为原料物质，使粒径变得比较均匀，再通过碳化、活化来调制。另外，还报道了口服给药用吸附剂，其中使活性炭自身的粒径比较均匀，同时尝试着对该活性炭中的细孔容积等的分布进行调整(参照专利文献4)。这样，药用活性炭的粒径比较均匀，随之改善了肠内的流动性差，同时通过调整细孔，实现了该活性炭的吸附性能的提高。因此，被大量的轻度慢性肾功能不全患者所服用。

对于药用活性炭，要求对尿毒症的病因物质或其前体物质的迅速且有效的吸附。然而，现有的药用活性炭中的细孔的调整谈不上良好，吸附性能也不稳定。因此，必须增加每天的服用量。特别是，由于慢性肾功能不全患者被限制水分的摄取量，所以用少量的水分咽下，这对患者而言是很痛苦的。而且，在胃、小肠等消化道中是糖、蛋白质等在生理功能上不可缺少的化合物和由肠壁分泌的酶等各种物质共同存在的环境。其中，希望迅速吸附成为尿毒症等的病因的毒性物质、特别是含氮化合物、并直接与便一起排泄到体外的药用活性炭吸附剂。

发明人对活性炭吸附剂的碳化前的原料、细孔的发达进行了彻底调查。其结果，通过在成为活性炭的原料的树脂成分中采用酚醛树脂、同时对树脂的组成进行专研(动脑筋)，从而发现了适合控制来自树脂碳化物的活性炭的细孔、并具备适合迅速且有效地吸附低分子量的含氮化合物的细孔分布的活性炭。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3835698号公报；

专利文献2：日本特开2008-303193号公报；

专利文献3：日本特开平6-135841号公报；

专利文献4：日本特开2002-308785号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而完成的发明，提供一种酚醛树脂的制造方法，其是通过在用于生成活性炭吸附剂的酚醛树脂中对酚醛树脂的组成进行改良，提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例，用于生成可迅速且有效地吸附含氮低分子化合物的活性炭吸附剂。

用于解决课题的手段

即，第1发明涉及酚醛树脂的制造方法，所述酚醛树脂是进行碳化并活化而成为活性炭吸附剂的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂，该制造方法的特征在于，具有以下工序：原料调制工序，对苯酚赋予水溶性的尼龙并熔融，从而调制原料；以及甲阶酚醛树脂调整工序，边在该原料中混合甲醛、碱性催化剂和乳化剂边进行加热，调制含有尼龙的含尼龙甲阶酚醛树脂。

第2发明涉及酚醛树脂的制造方法，所述酚醛树脂是进行碳化并活化而成为活性炭吸附剂的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂，该制造方法的特征在于，具有以下工序：原料调制工序，对苯酚赋予尼龙并进行熔融，从而调制原料；酚醛清漆树脂合成工序，边在该原料中混合甲醛、酸性催化剂和乳化剂边进行加热，调制酚醛清漆树脂成分；以及复合酚醛树脂调整工序，边在通过上述酚醛清漆树脂合成工序得到的溶液中混合甲醛和碱性催化剂边进行加热，合成甲阶酚醛树脂成分，同时调整还含有上述酚醛清漆树脂成分的含尼龙复合酚醛树脂。

第3发明涉及第1或第2发明的酚醛树脂的制造方法，其中，相对于100重量份的苯酚，上述尼龙的赋予量为0.5～5重量份。

第4发明涉及活性炭吸附剂，其是由第1发明的上述含尼龙甲阶酚醛树脂得到的活性炭吸附剂，其特征在于：下述式(i)所示的50～1000nm的汞细孔容积(V1_M) (g/mL)与7.5～1000nm的汞细孔容积(V2_M) (g/mL)的比例(R_V)为0.3～0.6，

[数学式1]

。

第5发明涉及活性炭吸附剂，其是由第2发明的上述含尼龙复合酚醛树脂得到的活性炭吸附剂，其特征在于：上述式(i)所示的50～1000nm的汞细孔容积(V1_M) (g/mL)与7.5～1000nm的汞细孔容积(V2_M) (g/mL)的比例(R_V)为0.3～0.8。

第6发明涉及第1～第5发明中任一项的口服给药用吸附剂，其特征在于：上述活性炭吸附剂是用于口服给药用肾病或口服给药用肝病的治疗药或预防药。

发明效果

根据第1发明所涉及的酚醛树脂的制造方法，所述酚醛树脂是进行碳化并活化而成为活性炭吸附剂的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂，该制造方法具有以下工序：原料调制工序，对苯酚赋予水溶性的尼龙并进行熔融，从而调制原料；以及甲阶酚醛树脂调整工序，边在该原料中混合甲醛、碱性催化剂和乳化剂边进行加热，调制含有尼龙的含尼龙甲阶酚醛树脂，所以在来自酚醛树脂的活性炭中通过改良酚醛树脂中的树脂组成，可提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例，可得到用于生成可迅速且有效地吸附含氮低分子化合物的活性炭吸附剂的酚醛树脂。

根据第2发明所涉及的酚醛树脂的制造方法，所述酚醛树脂是进行碳化并活化而成为活性炭吸附剂的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂，该制造方法具有以下工序：原料调制工序，对苯酚赋予尼龙并进行熔融，从而调制原料；酚醛清漆树脂合成工序，边在该原料中混合甲醛、酸性催化剂和乳化剂边进行加热，调制酚醛清漆树脂成分；以及复合酚醛树脂调整工序，边向通过上述酚醛清漆树脂合成工序得到的溶液中混合甲醛和碱性催化剂边进行加热，合成甲阶酚醛树脂成分，同时调整还含有上述酚醛清漆树脂成分的含尼龙复合酚醛树脂，因此在来自酚醛树脂的活性炭中通过改良酚醛树脂中的树脂组成，可提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例，可得到用于生成可迅速吸附含氮低分子化合物的活性炭吸附剂的酚醛树脂。

根据第3发明所涉及的酚醛树脂的制造方法，由于在第1或第2发明中上述尼龙的赋予量相对于100重量份的苯酚为0.5～5重量份，所以在将酚醛树脂制成活性炭吸附剂时，可提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例，同时可防止填充密度的下降。

根据第4发明所涉及的活性炭吸附剂，其是由第1发明中记载的上述含尼龙甲阶酚醛树脂得到的活性炭吸附剂，由于式(i)所示的50～1000nm的汞细孔容积(V1_M) (g/mL)与7.5～1000nm的汞细孔容积(V2_M) (g/mL)的比例(R_V)为0.3～0.6，所以可作为可迅速吸附含氮低分子化合物的活性炭吸附剂。

根据第5发明所涉及的活性炭吸附剂，其是由第2发明中记载的上述含尼龙复合酚醛树脂得到的活性炭吸附剂，由于式(i)所示的50～1000nm的汞细孔容积(V1_M) (g/mL)与7.5～1000nm的汞细孔容积(V2_M) (g/mL)的比例(R_V)为0.3～0.8，所以可作为可迅速吸附含氮低分子化合物的活性炭吸附剂。

根据第6发明所涉及的口服给药用吸附剂，由于在第1～第5发明的任一项中上述活性炭吸附剂是用于口服给药用肾病或口服给药用肝病的治疗药或预防药，所以选择性地吸附肾病或肝病的病因物质的效果高，与治疗药或预防药相称。

附图说明

[图1]是表示本发明的活性炭吸附剂生成用的含尼龙甲阶酚醛树脂的制造方法的工序图。

[图2]是表示本发明的活性炭吸附剂生成用的含尼龙复合酚醛树脂的制造方法的工序图。

[图3]是表示通过图1和图2的制造方法制造的由酚醛树脂到活性炭吸附剂的制造方法的工序图。

具体实施方式

通过本发明的制造方法制造的酚醛树脂是用于生成活性炭吸附剂的酚醛树脂，特别是含有尼龙的酚醛树脂。通过在酚醛树脂中含有尼龙，可提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例，得到可迅速且有效地吸附含氮低分子化合物的活性炭吸附剂。首先，利用图1的工序图，从成为活性炭吸附剂的起始原料的酚醛树脂、特别是甲阶酚醛树脂的合成工序进行说明。

首先，在成为酚醛树脂的原料的苯酚中添加尼龙并进行混合，将其溶解于苯酚，调制成原料(“原料调制工序”)。进行缩合反应的酚醛树脂可使用酚醛清漆树脂或甲阶酚醛树脂，从成型性、硬度、细孔调制的观点来看，优选使用甲阶酚醛树脂。特别是，与酚醛清漆树脂相比，甲阶酚醛树脂的填充密度高，所以若制成作为医药用吸附剂的活性炭吸附剂，则服用体积减小，可减轻患者的负担，因此有用。另外，在后述的图2所示的工序图中制造的试制例中，采用将酚醛清漆树脂和甲阶酚醛树脂复合而得的复合酚醛树脂。若制成复合酚醛树脂，则活性炭吸附剂的吸附性能提高，因此有用。

在图1所示的工序图所涉及的制造方法中，尼龙可以是水溶性的尼龙。这是由于，根据发明人的研究可知：在后述的甲阶酚醛树脂合成工序中，即使在原料调整工序中尼龙完全溶解于苯酚，非水溶性的尼龙也会在反应介质水等中析出，所合成的酚醛树脂中几乎不含尼龙。认为相对于100重量份的苯酚，尼龙的添加量可以是0.5～5重量份左右。在碳化工序或活化工序中，若尼龙太少，则无法提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例。另外，若尼龙太多，则尼龙通过热而分解，在烧制物(烧结物)中没有残留，因此认为活性炭吸附剂的填充密度下降而空洞洞的，强度或吸附性能有可能下降。

接下来，添加甲醛、乳化剂、反应介质水并进行混合，添加用于形成两分子的交联的碱性催化剂。这些成分边搅拌边通过30～100℃的加热进行脱水缩合反应，合成球形酚醛树脂(“甲阶酚醛树脂合成工序”)。需要说明的是，生成的树脂成分要适当洗涤。

还使用具有羟基的芳族化合物代替上述工序中使用的苯酚。例如可列举：甲酚(邻-、间-、对-位)、对苯基苯酚、二甲苯酚(2,5-、3,5-)、间苯二酚、各种双酚等。

还使用以下的醛化合物代替上述工序中使用的甲醛。可列举：乙醛、苯甲醛、乙二醛、糠醛等。

在用于合成甲阶酚醛树脂的碱性催化剂中使用胺化合物。胺化合物多用于甲阶酚醛树脂成分的合成，在得到稳定的反应方面适合。在试制例中，使用六亚甲基四胺(乌洛托品(六胺)、1,3,5,7-四氮杂金刚烷)、三亚乙基四胺(N,N’-二(2-氨基乙基)乙二胺)。除这些之外，作为碱性催化剂，还可列举：氢氧化钠、氢氧化镁、碳酸钠、氨等。在甲阶酚醛树脂调制工序中添加的碱性催化剂的量为该工序中的总投料量的1～10重量%。添加量取决于碱性催化剂的种类等。

酚醛树脂经过碳化和活化而成为树脂碳化物，最终成为口服给药用的活性炭吸附剂。因此，活性炭吸附剂边顺利地流过口腔、食道、胃、十二指肠、小肠、大肠和消化道内边吸附尿毒症等的病因物质，与便一起从肛门排泄。如此，从便于在各种消化道内顺利地流动的角度考虑，阻力少的粒径或球形是所期望的形状。鉴于这一点，希望从碳化前的树脂阶段起为粒状物或球形物。

因此，在甲阶酚醛树脂调制工序中添加乳化剂。该工序中调制的甲阶酚醛树脂通过乳化剂的作用进行分散而成为粒状物或球形物。作为乳化剂，使用羟乙基纤维素、阿拉伯树胶(Arabia gum)等水溶性多糖类。乳化剂的添加量为甲阶酚醛树脂调制工序中的总投料量的0.1～5重量%。根据乳化剂的种类、反应条件而适当增减。

由于添加有乳化剂，所以通过甲阶酚醛树脂调制工序中的加热和搅拌进行乳液化，在反应液中产生为粒状物或球形物的甲阶(酚醛)树脂(酚醛树脂颗粒)。认为通过添加乳化剂，含有苯酚等的反应液的表面张力增大，产生微小的液滴，促进球形化。该酚醛树脂所希望的大小是平均粒径为200～700μm的粒状物或球形物。该范围的粒径是预料了下述的碳化的烧制所伴随的体积减少的大小。并且，所制成的活性炭吸附剂成为适合口服给药的服用的大小。

接下来，对图2所示的工序图所涉及的含尼龙复合酚醛树脂调整工序进行说明。含尼龙复合酚醛树脂是由含有尼龙的酚醛清漆树脂和甲阶酚醛树脂构成的复合酚醛树脂。首先，对成为酚醛树脂的原料的粒状苯酚赋予尼龙并进行混合，尼龙溶解于苯酚，调整成原料(“原料调制工序”)。与图1所涉及的甲阶酚醛树脂调整工序同样，认为相对于100重量份的苯酚，尼龙的添加量可以是0.5～5重量份左右。

需要说明的是，在图1所示的含尼龙甲阶酚醛树脂的原料调整工序中，尼龙采用了具有水溶性的尼龙，但图2所示的含尼龙复合酚醛树脂的原料调整工序中的尼龙并不限于具有水溶性的尼龙。这是由于：尼龙溶解于后述所生成的酚醛清漆树脂。在后述的试制例中采用普通的(不具有水溶性的)尼龙时，尼龙也几乎不会在反应介质水等中析出，尼龙包含在酚醛树脂中。

然后，添加之前用于生成酚醛清漆树脂的甲醛和酸性催化剂、以及用于形成粒状物或球形物的乳化剂，边搅拌边加热至30～100℃，调制酚醛清漆树脂成分(“酚醛清漆树脂合成工序”)。需要说明的是，还适当地适度添加反应催化剂水。之后，在被赋予了尼龙的苯酚中添加甲醛、酸催化剂和乳化剂而形成的溶液中添加甲醛和碱性催化剂。该溶液包含通过之前的工序产生的酚醛清漆树脂和未反应的苯酚。溶液中残留的未反应的苯酚与所追加的甲醛和所添加的碱性催化剂边搅拌边通过30～100℃的加热进行脱水缩合反应，由未反应的苯酚合成甲阶酚醛树脂成分(“复合酚醛树脂调整工序”)。因此，调制在含有该工序中合成的甲阶酚醛树脂成分的同时还含有之前的工序中合成的酚醛清漆树脂成分的复合酚醛树脂。需要说明的是，生成的树脂成分要适当洗涤。

所使用的苯酚或替代其的芳族化合物、或替代甲醛的醛化合物与在图1所示的工序图所涉及的甲阶酚醛树脂调整工序中阐述的化合物同样。而且，在酸性催化剂中使用无机酸、有机酸。在试制例中使用草酸。除此之外，作为酸性催化剂，还可列举：甲酸等羧酸、丙二酸等二元羧酸、盐酸、硫酸、磷酸等。

由一系列的工序调制的酚醛树脂(含尼龙甲阶酚醛树脂和含尼龙复合酚醛树脂)在适当的洗涤和干燥后，经过图3的工序图所示的工序形成树脂碳化物。酚醛树脂收纳在圆筒状甑式电炉等烧制炉内，将炉内设为氮、氩、氦等惰性气氛下，在300～1000℃、优选450～700℃下用1～20小时进行碳化，形成树脂碳化物(“碳化工序”)。

碳化工序后，树脂碳化物被收纳在旋转式外热炉等加热炉等内，在750～1000℃、优选800～1000℃、进一步为850～950℃下进行水蒸汽活化(“活化工序”)。活化时间取决于生产规模、设备等，时间为0.5～50小时。或者，还采用二氧化碳等气体活化。活化后的活性炭吸附剂用稀盐酸进行洗涤。稀盐酸洗涤后的活性炭吸附剂例如进行水洗，直至通过依据JIS K 1474(2014)的pH测定达到pH5～7。

稀盐酸洗涤后，根据需要在氧和氮的混合气体中对活性炭吸附剂进行加热处理、水洗涤，去除灰分等杂质。通过加热处理去除残留的盐酸成分等。然后，通过经过各种处理调整活性炭吸附剂的表面氧化物量。酸洗涤后，通过对活化完的树脂碳化物进行加热处理，活性炭吸附剂的表面氧化物量增加。该处理时的氧浓度为0.1～21体积%。另外，加热温度为150～1000℃、优选为400～800℃，为15分钟～2小时。

活化处理后、或紧接着活化处理进行的加热处理后的树脂碳化物(活性炭吸附剂)可通过筛选选出平均粒径为150～500μm的粒状物或球形物的活性炭。通过粒径的调整和分级，实现活性炭吸附剂的吸附速度的恒定化和吸附能力的稳定化。对粒径范围没有特别限定，若为上述范围，则患者(服用者)可顺利地咽下，同时可确保活性炭吸附剂的表面积。另外，若粒径一致，则可使其在消化道内的吸附性能稳定。而且，维持颗粒的硬度，也抑制在口服给药后(服用后)的消化道内进一步粉化。因而，口服给药用吸附剂的活性炭的形状优选为球形物。然而，由于还允许因制造引起的圆球度的偏差等，所以还包括粒状物。

如上所述，在图1所示的工序中，经过原料调制工序和甲阶酚醛树脂调制工序调制的酚醛树脂(甲阶酚醛树脂)含有尼龙。尼龙为热塑性树脂，甲阶酚醛树脂为热固化性树脂。因此，当酚醛树脂颗粒暴露在碳化工序的加热温度下时，该酚醛树脂颗粒中的尼龙和甲阶酚醛树脂的耐热性、熔融温度、挥发量等彼此不同。如此，认为与其说烧制所伴随的碳化一样，不如说酚醛树脂颗粒的碳化不均匀地进行。通过碳化时的加热烧制，树脂成分从酚醛树脂颗粒中挥发。预测通过该挥发，树脂碳化物会产生开裂、龟裂等。因此，认为在来自酚醛树脂的树脂碳化物的活性炭吸附剂中，大孔(约50nm以上)相对地容易发达。

在由酚醛树脂经过碳化成为树脂碳化物、再经过活化到活性炭吸附剂的过程中，不言而喻挥发成分的重量会减少。因此，挥发成分的量越少，活性炭吸附剂中的碳量就越增加，可得到更致密的活性炭。因此，含尼龙酚醛树脂的挥发成分被抑制在50%以下。

另外，同样是在图2所示的工序中，经过酚醛清漆树脂合成工序和复合酚醛树脂调制工序调制的含尼龙复合酚醛树脂在含有酚醛清漆树脂成分和甲阶酚醛树脂成分这两种不同形质的酚醛树脂的同时还含有尼龙。在酚醛树脂中，酚醛清漆树脂为热塑性树脂，甲阶酚醛树脂为热固化性树脂。因此，当复合酚醛树脂颗粒暴露在碳化工序的加热温度下时，该复合酚醛树脂颗粒中的酚醛清漆树脂成分和甲阶酚醛树脂成分以及尼龙的耐热性、熔融温度、挥发量等彼此不同。同时，由于进一步含有耐热性、熔融温度、挥发量等不同的尼龙，所以认为与其说烧制所伴随的碳化一样，不如说复合酚醛树脂颗粒的碳化更加不均匀地进行。通过碳化时的加热烧制，碳化分解气体从复合酚醛树脂颗粒中挥发。预测通过该挥发，树脂碳化物会产生开裂、龟裂等。因此，认为在来自复合酚醛树脂的树脂碳化物的活性炭吸附剂中，大孔(约50nm以上)相对地更容易发达。

因此，酚醛清漆树脂成分(前者)和甲阶酚醛树脂成分(后者)在复合酚醛树脂(复合酚醛树脂颗粒)中所占的比例为9：1～5：5。通过含有酚醛清漆树脂成分和甲阶酚醛树脂成分，可提高树脂碳化物中产生的细孔中的大孔的比例。另外，通过根据要吸附的目标物变更比例，可制造具有任意的吸附性能的活性炭。

在由复合酚醛树脂(复合酚醛树脂颗粒)经过碳化成为树脂碳化物、再经过活化到活性炭吸附剂的过程中，不言而喻挥发成分的重量会减少。因此，挥发成分的量越少，活性炭吸附剂中的碳量就越增加，可得到更致密的活性炭。因此，复合酚醛树脂(复合酚醛树脂颗粒)的挥发成分被抑制在60%以下。

由于含尼龙甲阶酚醛树脂和含尼龙复合酚醛树脂在分子中具有芳环结构，所以碳化率提高。进一步通过活化产生表面积大的活性炭吸附剂。即使与现有的木质或椰子壳、石油沥青等活性炭相比，活化后的活性炭吸附剂的细孔径也小、填充密度也高。因此，适合吸附分子量较小(分子量为数十～数百的范围)的离子性有机化合物。另外，与现有的活性炭原料的木质等相比，含尼龙的两种酚醛树脂的氮、磷、钠、镁等灰分少，每单位质量的碳的比率高。因此，可得到杂质少的活性炭吸附剂。

通过使大孔侧的比例相对提高，吸附对象可容易地侵入到活性炭吸附剂内部。然后，吸附对象由与大孔相连的中孔以及微孔来补充，吸附迅速进行。通常，从摄食到排泄期间，食物通过消化被分解，认为在小肠内流动的时间为约3～5小时。即，在小肠内流动期间口服给药用吸附剂(活性炭吸附剂)需要吸附作为目标吸附对象的含氮低分子。因此，若斟酌肠道内的高效的吸附，则可以说希望短时间的吸附。由此，使活性炭吸附剂的大孔侧的细孔大量发达是有意义的。

对于由上述的制造方法得到的活性炭吸附剂，要求尽可能快地吸附后述的试制例所揭示的肝功能障碍或肾功能障碍的病因物质、以及以较少的服用量发挥足够的吸附性能。为了找到应具备的性质的和谐范围，活性炭吸附剂以汞细孔容积值的容积比的指标来规定。而且，由后述的试制例的趋势等可知：导出各指标的合适的范围值。需要说明的是，以下记载的上述活性炭的物性等的测定方法和诸多条件等在试制例中详述。

而且，活性炭吸附剂为粒状物或球形物，对其平均粒径没有特别规定，但希望是150～400μm。若颗粒自身的大小为上述范围，则大孔等的细孔适当地发达，从选择吸附性方面考虑优选。另外，由于表面积适当，所以从吸附速度或强度方面考虑也优选。

本说明书和试制例中的活性炭吸附剂的平均粒径是指通过激光衍射/散射法求出的粒度分布中的累积值50%的粒径。

汞细孔容积(V_M)是评价活性炭的中孔～大孔的大的细孔的指标。因此，求出细孔直径为7.5～1000nm的范围的所谓中孔～大孔的范围的汞细孔容积(V2_M)。另外，认为细孔直径为50～1000nm的范围在吸附对象物的吸附时是有效的细孔的大小，因此一并求出该范围、所谓大孔范围的汞细孔容积(V1_M)。

关于容积比(R_V)，在由上述的式(i)所示的含尼龙甲阶酚醛树脂构成的活性炭吸附剂中，容积比(R_V)规定为0.3～0.6。该式(i)的容积比(R_V)是用细孔直径50～1000nm范围(大孔)的汞细孔容积(V1_M)除以细孔直径7.5～1000nm范围(中孔～大孔)的汞细孔容积(V2_M)而得的商。

而且，在由含尼龙复合酚醛树脂构成的活性炭吸附剂中，容积比(R_V)规定为0.3～0.8。

即，容积比(R_V)是表示在中孔～大孔的范围内大孔的比例高的指标。在像活性炭这样的吸附剂的情况下，微孔、中孔、大孔的任一种细孔均存在。其中，通过使任一个范围的细孔更多地发达，活性炭吸附剂的吸附对象、性能会发生变化。本发明中所期望的活性炭吸附剂假想为吸附尿毒症的病因物质或其前体物质所代表的吲哚酚硫酸、氨基异丁酸、色氨酸等含氮低分子量的离子性有机化合物。而且，本发明的活性炭吸附剂较现有的活性炭吸附剂更快地吸附上述的吸附对象的分子。

如之前所述，认为活性炭吸附剂在小肠内的滞留时间为3～5小时，所以口服给药用吸附剂(活性炭吸附剂)需要在短时间内吸附作为目标吸附对象的含氮低分子。由此，使活性炭吸附剂的大孔侧的细孔大量发达是有意义的。如后述的试制例中公开的那样，容积比(R_V)的数值越高，吸附速度越快。

另外，关于活性炭的填充密度，可设为0.3～0.6g/mL。在填充密度小于0.3g/mL的情况下，服用量增加，口服给药时难以咽下。在填充密度超过0.6g/mL的情况下，有可能不会伴有作为来自酚醛树脂的活性炭的选择吸附性。从这样的情况来看，填充密度适合为上述范围。

这样的活性炭吸附剂是以口服给药为目的的药剂，成为肾病或肝病的治疗药或预防药。疾病、慢性症状的病因物质被吸附、保持在于活性炭吸附剂的表面发达的细孔内，再排出到体外，从而使症状恶化得到缓解，关系到病态改善。而且，在存在先天性或后天性的代谢异常或其可能性的情况下，通过事先内服活性炭吸附剂，疾病、慢性症状的病因物质的体内浓度下降。因此，还考虑作为防止症状恶化的预防性的服用。

作为肾病，例如可列举：慢性肾功能不全、急性肾功能不全、慢性肾盂肾炎、急性肾盂肾炎、慢性肾炎、急性肾炎综合征、急进性肾炎综合征、慢性肾炎综合征、肾病综合征、肾硬化、间质性肾炎、肾小管病、类脂性肾病、糖尿病性肾病、肾血管性高血压、高血压综合征、或者上述的原发疾病所伴随的继发性肾病、以及透析前的轻度肾功能不全。作为肝病，例如可列举：暴发性肝炎、慢性肝炎、病毒性肝炎、酒精性肝炎、肝纤维症、肝硬化、肝癌、自身免疫性肝炎、药物过敏性肝损害、原发性胆汁性肝硬化、震颤、脑病、代谢异常、功能异常。

将活性炭吸附剂用作口服给药用吸附剂时的给药量因受到年龄、性别、体格或病情等影响而难以统一规定。然而，通常在以人为对象的情况下，设想以活性炭吸附剂的重量换算计每天服用1～20g、2～4次。活性炭吸附剂的口服给药用吸附剂以散剂、颗粒剂、片剂、糖衣片、胶囊剂、悬浮剂、棒状剂、独立(分包)包装体、或乳剂等形态、剂型进行给药。

实施例

[试制例的合成]

在调整试制例的活性炭吸附剂时，合成了与各试制例对应的含尼龙甲阶酚醛树脂、含尼龙复合酚醛树脂。然后，将各合成的树脂进行碳化、活化，得到了试制例的活性炭吸附剂。

作为尼龙，使用了6种。

・Toray株式会社制造的AQ尼龙“A-90”(水溶性尼龙)；

(以下，称为N1。)

・Toray株式会社制造的AQ尼龙“P-70”(水溶性尼龙)；

(以下，称为N2。)

・宇部兴产株式会社制造的6-尼龙“1011FB”；

(以下，称为N3。)

・宇部兴产株式会社制造的6-尼龙“1022B”；

(以下，称为N4。)

・宇部兴产株式会社制造的6-尼龙“1030B”；

(以下，称为N5。)

・宇部兴产株式会社制造的聚酰胺弹性体“9040X1”；

(以下，称为N6。)

<试制例1>

在具备搅拌机、回流冷凝器的1L可拆式烧瓶内，向300重量份90%的苯酚中投入2.7重量份尼龙(N1)，在60～80℃下加热1小时。然后，向可拆式烧瓶内投入303重量份37%的甲醛(福尔马林)、1.6重量份作为乳化剂的阿拉伯树胶、21.6重量份作为碱性催化剂的三亚乙基四胺、166重量份水，边维持在60℃边加热1小时，进行反应。之后，加热至95℃以上，回流4小时，调制了含尼龙甲阶酚醛树脂。

需要说明的是，从促进甲阶酚醛树脂成分的合成和减少未反应物方面考虑，原料物质量通过当量比(摩尔换算量)来规定。合成甲阶酚醛树脂成分时的苯酚当量(P1_R)与甲醛当量(F1_R)的当量比(R1₁)的关系由式(ii)导出、为1.3。如果当量比(R1₁)为1.1～1.8的范围、更优选为1.1～1.6的范围，则甲阶酚醛树脂成分与酚醛清漆树脂成分的量的比例变得理想。在当量比(R1₁)低于1.1的情况下，苯酚量过少，在该当量比(R1₁)超过1.8的情况下，苯酚的量相对过剩。该当量比(R1₁)的范围是将合适的乳液形成等一并考虑进去而得的范围。试制例1的当量比(R1₁)为1.3。

[数学式2]

<试制例2>

除了以尼龙(N2)作为尼龙以外，与试制例1同样，调制了试制例2的含尼龙甲阶酚醛树脂。试制例2的当量比(R1₁)为1.3。

<试制例3>

除了使尼龙(N2)为1.35重量份以外，与试制例2同样，调制了试制例3的含尼龙甲阶酚醛树脂。试制例3的当量比(R1₁)为1.3。

<试制例4>

除了使尼龙(N2)为8.1重量份以外，与试制例2同样，调制了试制例4的含尼龙甲阶酚醛树脂。试制例4的当量比(R1₁)为1.3。

<比较例1>

向具备搅拌机、回流冷凝器的1L可拆式烧瓶内投入300重量份90%的苯酚，向可拆式烧瓶内投入303重量份37%的甲醛(福尔马林)、1.6重量份作为乳化剂的阿拉伯树胶、21.6重量份作为碱性催化剂的三亚乙基四胺、163重量份水，边维持在60℃边加热1小时，进行反应。之后，加热至95℃以上，回流4小时，调制了甲阶酚醛树脂。比较例1的当量比(R1₁)为1.3。

<试制例5>

接下来，在具备搅拌机、回流冷凝器的1L可拆式烧瓶内，向300重量份90%的苯酚中投入2.7重量份尼龙(N3)，在60～80℃下加热1小时。然后，再加入209.6重量份37%的甲醛(福尔马林)、1.4重量份作为酸性催化剂的草酸、2.7重量份作为乳化剂的阿拉伯树胶、132.3重量份水，在90～100℃下反应2小时。接下来，向该可拆式烧瓶内投入93.2重量份37%的甲醛(福尔马林)、18.9重量份作为碱性催化剂的六亚甲基四胺和8.1重量份三亚乙基四胺、40.5重量份水，边维持在60℃边加热1小时，进行反应。之后，加热至95℃以上，回流4小时，调制了试制例5的含尼龙复合酚醛树脂。试制例5的当量比(R1₁)为1.3。

从促进酚醛清漆树脂成分的合成和减少未反应物方面考虑，原料物质量也通过当量比(摩尔换算量)来规定。合成酚醛清漆树脂成分时的苯酚当量(P2_N)与甲醛当量(F2_N)的当量比(R2₁)的关系由式(iii)推导，在试制例6中为0.9。如果当量比(R2₁)为0.5～0.9的范围，则酚醛清漆树脂成分的合成情况良好。在当量比(R2₁)低于0.5的情况下，苯酚的量过少，在该当量比(R2₁)超过0.9的情况下，苯酚的量相对过剩。该当量比(R2₁)的范围与当量比(R1₁)同样，也是将合适的乳液形成等一并考虑进去而得的范围。

[数学式3]

<试制例6>

除了以尼龙(N4)作为尼龙以外，与试制例5同样，调制了试制例6的含尼龙复合酚醛树脂。当量比(R1₁)为1.3、当量比(R2₁)为0.9。

<试制例7>

除了以尼龙(N5)作为尼龙以外，与试制例5同样，调制了试制例7的含尼龙复合酚醛树脂。当量比(R1₁)为1.3、当量比(R2₁)为0.9。

<试制例8>

除了以尼龙(N6)作为尼龙以外，与试制例5同样，调制了试制例8的含尼龙复合酚醛树脂。当量比(R1₁)为1.3、当量比(R2₁)为0.9。

<比较例2>

向具备搅拌机、回流冷凝器的1L可拆式烧瓶内投入300重量份90%的苯酚，再加入209.6重量份37%的甲醛(福尔马林)、1.4重量份作为酸性催化剂的草酸、3.2重量份作为乳化剂的阿拉伯树胶、158.8重量份水，在90～100℃下反应2小时。接下来，向该可拆式烧瓶内投入93.2重量份37%的甲醛(福尔马林)、18.9重量份作为碱性催化剂的六亚甲基四胺和8.1重量份三亚乙基四胺、40.5重量份水，边维持在60℃边加热1小时，进行反应。之后，加热至95℃以上，回流4小时，调制了复合酚醛树脂。比较例2的当量比(R1₁)为1.3、当量比(R2₁)为0.9。

各试制例和比较例的含尼龙甲阶酚醛树脂、含尼龙复合酚醛树脂中的酚醛树脂的种类、当量比(R1₁)、当量比(R2₁)、尼龙的种类、尼龙的含量(%)见表1和表2。需要说明的是，尼龙的含量表示尼龙量与酚醛树脂量的比率。

[表1]

[表2]

[活性炭吸附剂的调制]

关于试制例的含尼龙甲阶酚醛树脂、含尼龙复合酚醛树脂和各比较例，分别收纳在圆筒状的甑式电炉内，用氮将炉内充满，之后以100℃/1小时升温至600℃，维持600℃ 1小时，将炉内的酚醛树脂进行碳化。之后，将酚醛树脂的碳化物加热至900℃，向炉内注入水蒸汽，在900℃下维持一定时间，进行活化。活化后，用0.1%盐酸水溶液洗涤，得到了各试制例和比较例的活性炭吸附剂。

对洗涤后的活性炭吸附剂进行水洗，直至按照JIS K 1474 (2014)中记载的方法测定pH为大约pH5～7。使用旋转式外热炉，将水洗后的活性炭吸附剂在氮气氛中、于600℃下加热1小时，得到了与试制例对应的活性炭吸附剂。

[测定项目/测定方法]

对于试制例的复合酚醛树脂和活性炭吸附剂，测定了收率(%)、7.5～1000nm的汞细孔容积(V2_M)(mL/g)、50～1000nm的汞细孔容积(V1_M)(mL/g)、容积比(R_V)、氮细孔容积(V_H)、平均粒径(μm)、填充密度(g/mL)。结果见表3和表4。

[收率]

收率(%)是测量碳化前的树脂阶段的重量和碳化、活化、洗涤、筛选结束后最终分取的活性炭吸附剂的重量而求出减少量。然后，作为相对于最初的树脂重量的比例。

[汞细孔容积(V_M)]

各试制例和比较例的活性炭吸附剂的汞细孔容积(V_M)是使用株式会社岛津制作所制造的AutoPore 9500，设定为接触角130°、表面张力484dyn/cm (4.84mN/m)，求出细孔直径7.5～1000nm的基于压汞法的细孔容积值(V2_M) (mL/g)和细孔直径50～1000nm的基于压汞法的细孔容积值(V1_M) (mL/g)。

[容积比(R_V)]

如上述的式(i)所示，容积比(R_V)是用细孔直径50～1000nm的范围(大孔)的氮细孔容积(V1_M)除以细孔直径7.5～1000nm的汞细孔容积(V2_M)而得的商。

[氮细孔容积(V_H)]

各试制例和比较例的活性炭吸附剂的氮细孔容积(V_H)适用Gurvitsch的法则，使用日本BEL株式会社制造的BELSORPmini，通过式(iv)将相对压力0.953下的液氮换算的氮吸附量(V_ads)换算成液体状态的氮体积(V_H)而求出。该方法以细孔直径0.7～2.0nm的范围作为对象。式(iv)中，M_g为吸附质的分子量(氮：28.020)、ρ _g(g/cm³)为吸附质的密度(氮：0.808)。

[数学式4]

[平均粒径]

试制例和比较例的活性炭吸附剂的平均粒径(μm)使用株式会社岛津制作所制造的激光散射式粒度分布测定装置(SALD3000S)进行测定，为通过激光衍射/散射法求出的粒度分布中的累积值50%的粒径。

[填充密度]

试制例和比较例的活性炭吸附剂的填充密度(g/mL)依据JIS K 1474 (2014)进行测定。

[表3]

[表4]

[关于物性值的考察]

与作为由甲阶酚醛树脂构成的活性炭吸附剂的比较例1相比，在作为由含尼龙甲阶酚醛树脂构成的活性炭吸附剂的试制例1～4中，中孔～大孔的范围的汞细孔容积(V2_M)大，大孔的范围的汞细孔容积(V1_M)也大。而且，同时容积比(R_V)也变大。即，可确认大孔大量发达、且其比率提高。需要说明的是，微孔自身通过氮细孔容积(V_H)的测定也可确认：微孔也大量发达。

与作为由复合酚醛树脂构成的活性炭吸附剂的比较例2相比，在作为由含尼龙复合酚醛树脂构成的活性炭吸附剂的试制例5～7中，确认到汞细孔容积(V1_M)、(V2_M)均变大，关于试制例8，也确认为大致同等。而且，试制例5～8的容积比(R_V)均变大，由此可以确认：大孔大量发达，其比率提高。需要说明的是，微孔自身通过氮细孔容积(V_H)的测定也可确认：微孔也大量发达。

需要说明的是，比较例2的由复合酚醛树脂构成的活性炭吸附剂，虽然最初的汞细孔容积(V1_M)、(V2_M)均大、容积比(R_V)也显示出高值，但像试制例5～8那样，通过在成为活性炭吸附剂的原料的复合酚醛树脂中含有尼龙，显示了可进一步提高大孔的比例。

大孔发达的原因可推测如下：在对酚醛树脂进行碳化烧制时，树脂成分的热膨胀(膨胀率的不同)、挥发条件的差异等复合地叠加，不仅产生了活性炭表面的细孔，还产生了侵入到活性炭的颗粒内部的深度的细孔。

大孔发达的结果，认为通往具有吸附能力的微孔的路径扩大，毒素容易被导入到微孔中，因此可迅速地吸附毒素。

[吸附性能评价]

如上所述，试制例的经过含尼龙甲阶酚醛树脂和含尼龙复合酚醛树脂的碳化、活化工序调制的活性炭吸附剂，分别与比较例的由甲阶酚醛树脂和复合酚醛树脂构成的活性炭吸附剂相比，大孔的相体比例大。根据这一点，发明人研究了其对可成为尿毒症等的病因的含氮化合物的吸附性能是否良好。

[吸附性能实验1]

因此，从含氮低分子化合物中选择“色氨酸、吲哚、吲哚乙酸和吲哚酚硫酸”这4种物质作为毒性物质。关于各试制例和比较例的活性炭吸附剂，在基于振荡的剧烈搅拌条件下测定3小时后的该4种分子的吸附率(%)。

关于色氨酸、吲哚、吲哚乙酸和吲哚酚硫酸这4种的吸附率，将上述物质分别溶解于pH7.4的磷酸缓冲液中，调制了浓度为0.1g/L的标准溶液。

在50mL色氨酸的标准溶液中分别添加0.01g各试制例、比较例的球形活性炭，在37℃的温度下接触振荡3小时。

在50mL吲哚的标准溶液中分别添加0.01g各试制例、比较例的球形活性炭，在37℃的温度下接触振荡3小时。

在50mL吲哚乙酸的标准溶液中分别添加0.01g各试制例、比较例的球形活性炭，在37℃的温度下接触振荡3小时。

在50mL吲哚酚硫酸的标准溶液中分别添加0.01g各试制例、比较例的球形活性炭，在37℃的温度下接触振荡3小时。

之后，对于进行过滤而得到的滤液，使用全有机体碳计(株式会社岛津制作所制造、TOC5000A)，测定各滤液中的TOC浓度(mg/L)，算出各滤液中的被吸附物质的质量。各被吸附物质的吸附率(%)由式(v)求出。

[数学式5]

[吸附性能实验2]

另外，由于小肠内的流动时间为约3～5小时，所以在离心桨的缓慢的搅拌条件下，测定3小时后的吲哚的吸附率(Ar₁)和24小时后的吲哚的吸附率(Ar₂)，测量用下述式(vi)所示的该3小时后的吲哚的吸附率(Ar₁)除以24小时后的吲哚的吸附率(Ar₂)而得的比例(As)(%)，作为毒性物质的吸附速度的指标。

[数学式6]

在溶出试验仪用容器中各加入500mL吲哚的标准溶液，加热使达到37℃的恒温。温度稳定后，分别添加0.1g各试制例和比较例的球形活性炭，利用桨法以100rpm进行搅拌。

对于在3小时后和24小时后进行过滤而得到的滤液，使用分光光度计(株式会社岛津制作所制造、UVmini-1240)，通过吸光光度法测定279nm的吸光度。

表5和表6中显示各试制例和比较例的活性炭吸附剂在作为吸附性能实验1的上述4种物质的3小时后的吸附率(%)、作为吸附性能实验2的吲哚的3小时后的吸附率(Ar₁)(%)和24小时后的吸附率(Ar₂)(%)、以及用(Ar₁)除以(Ar₂)而得的3小时后的吸附率的比例(As)(%)。

[表5]

[表6]

[吸附性能的结果/考察]

试制例1～4的由含尼龙甲阶酚醛树脂构成的活性炭吸附剂，对供于吸附性能评价的4种毒性物质的含氮化合物中的任一种，均发挥与比较例1的由甲阶酚醛树脂构成的活性炭吸附剂同等或高的吸附性能。另外，关于作为吲哚的吸附速度的指标的用(Ar₁)除以(Ar₂)而得的3小时后的吸附率的比例(As)，试制例1～4的活性炭吸附剂发挥高于比较例1的性能。试制例5～8的由含尼龙复合酚醛树脂构成的活性炭吸附剂发挥高于比较例2的由复合酚醛树脂构成的活性炭吸附剂的吸附性能。另外，关于吲哚的吸附速度，发挥同等或高的性能。由该结果，在实际给药后的消化道内也进行迅速且有效的吸附，可期待向体外排泄。因此，通过本发明制造的由酚醛树脂构成的活性炭吸附剂可成为对肾功能、肝功能障碍等的治疗、预防有效的口服给药用吸附剂。

产业实用性

由基于本发明的制造方法的酚醛树脂生成的活性炭吸附剂通过口服给药到达消化器官，可迅速地吸附成为尿毒症、肾功能、肝功能障碍等的病因的含氮化合物，因此有望作为治疗药或预防药。另外，本发明的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂的制造方法可高效地使活性炭吸附剂中的大孔发达，因此可得到毒性物质的吸附性能和吸附速度高的活性炭吸附剂。

Claims

1.酚醛树脂的制造方法，所述酚醛树脂是进行碳化并活化而成为平均粒径为150～400μm的粒状物或球形物的活性炭吸附剂的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂，该制造方法的特征在于，具有以下工序：

原料调制工序，对苯酚赋予水溶性的尼龙并进行熔融，从而调制原料；以及

甲阶酚醛树脂调整工序，边向该原料中混合甲醛、碱性催化剂和乳化剂边进行加热，调制含有尼龙的含尼龙甲阶酚醛树脂，

相对于100重量份的苯酚，上述尼龙的赋予量为0.5～5重量份。

2.酚醛树脂的制造方法，所述酚醛树脂是进行碳化并活化而成为平均粒径为150～400μm的粒状物或球形物的活性炭吸附剂的活性炭吸附剂生成用的酚醛树脂，该制造方法的特征在于，具有以下工序：

原料调制工序，对苯酚赋予尼龙并进行熔融，从而调制原料；

酚醛清漆树脂合成工序，边向该原料中混合甲醛、酸性催化剂和乳化剂边进行加热，调制酚醛清漆树脂成分；以及

复合酚醛树脂调整工序，边向通过上述酚醛清漆树脂合成工序得到的溶液中混合甲醛和碱性催化剂边进行加热，合成甲阶酚醛树脂成分，同时调整还含有上述酚醛清漆树脂成分的含尼龙复合酚醛树脂，

相对于100重量份的苯酚，上述尼龙的赋予量为0.5～5重量份。

3.活性炭吸附剂，其是由利用权利要求1所述的酚醛树脂的制造方法制造的上述含尼龙甲阶酚醛树脂得到的活性炭吸附剂，其特征在于：

下述式(i)所示的50～1000nm的汞细孔容积V1_M与7.5～1000nm的汞细孔容积V2_M的比例R_V为0.3～0.6，其中V1_M和V2_M的单位均为g/mL，

[数学式1]

。

4.活性炭吸附剂，其是由利用权利要求2所述的酚醛树脂的制造方法制造的上述含尼龙复合酚醛树脂得到的活性炭吸附剂，其特征在于：

下述式(i)所示的50～1000nm的汞细孔容积V1_M与7.5～1000nm的汞细孔容积V2_M的比例R_V为0.3～0.8，其中V1_M和V2_M的单位均为g/mL，

[数学式1]

。

5.权利要求3或4所述的活性炭吸附剂，其特征在于：上述活性炭吸附剂是用于口服给药用肾病或口服给药用肝病的治疗药或预防药。