JP2001276611A - エンドトキシン吸着体、及びそれを用いたエンドトキシンの除去方法 - Google Patents
エンドトキシン吸着体、及びそれを用いたエンドトキシンの除去方法Info
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Abstract
どの高濃度の蛋白等を含む液体から、エンドトキシンを
選択的に、且つ効率よく除去することが可能な吸着体、
およびエンドトキシンの除去方法の提供。 【解決手段】ε−ポリリジンを吸着体のリガンドとして
用いる。
Description
着体、及びそれを用いたエンドトキシンの除去方法に関
する。
る毒性物質の総称で、リポポリサッカライドが構造成分
であり、菌が死滅する際に遊離してくる。エンドトキシ
ンの除去方法としては、従来から、活性炭やイオン交換
体を用いた吸着法、膜やメンブレンフィルター等を使う
濾過法、高温・高圧処理法、または酸、アルカリを使う
分解法が知られているが、いずれの方法も一長一短があ
り、工業的に用いるには問題があった。
定性維持の面から、過酷な条件の下、エンドトキシンの
除去を行う事ができなかったり、存在するエンドトキシ
ンの量がごく微量であるため、実験室的には吸着がうま
く行えても、工業スケールでは満足に吸着が行えなかっ
たり、吸着体に医薬品そのものが吸着されることがあ
り、効率よくエンドトキシンを除去することは困難であ
った。
ンドトキシンを除去することを可能にすべく、いくつか
の吸着体が開示されている。例えば、特公平6−168
43号公報には、側鎖及び/又は主鎖の末端に、脂肪族
基及び/又はアリール基を有する修飾基を含むポリアミ
ノ酸より構成される吸着体が開示され、特開平1−12
7039号公報には、ポリアミノ酸球状粒子を担体と
し、これにイミダゾール誘導体を結合させた吸着体が開
示されている。また、Journal of Chromatography A 、
711(1995)pp81−92にはα−ポリリジン
をリガンドとしてアガロース担体に結合させた吸着体が
開示されている。
とに、前述の吸着体には、エンドトキシン含有医薬品や
血液などのように、蛋白質等を高濃度で含む溶液から、
エンドトキシンのみを除去するには選択性が不足してお
り、本来吸着されるべきではない酸性蛋白質などがエン
ドトキシンとともに吸着されてしまう場合があった。
鑑み、鋭意検討を重ねた結果、ε−ポリリジンをリガン
ドとして用いた吸着体であれば、エンドトキシンを含有
する医薬品や血液などの高濃度の蛋白質等を含む液体か
ら、エンドトキシンを選択的に、且つ効率よく除去する
ことが可能であることを知見し、この知見に基づいて本
発明を完成させた。
なる。 (1)ε−ポリリジンをリガンドとしたエンドトキシン
吸着体。
合されたエンドトキシン吸着体。
ス属細菌により生産されたものである前記第1項または
第2項記載のエンドトキシン吸着体。
00,000の範囲の平均分子量を有するε−ポリリジ
ンである前記第1項〜第3項の何れか1項記載のエンド
トキシン吸着体。
0,000の範囲の平均分子量を有するε−ポリリジン
である前記第1項〜第3項の何れか1項記載のエンドト
キシン吸着体。
が、反応性の官能基を介して結合している前記第2項記
載のエンドトキシン吸着体。
第2項または第6項記載のエンドトキシン吸着体。
前記第7項記載のエンドトキシン吸着体。
る前記第7項または第8項記載のエンドトキシン吸着
体。
の範囲の平均粒径を有する球状粒子である前記第9項記
載のエンドトキシン吸着体。
万の範囲の排除限界分子量を有する球状粒子である前記
第9項または第10項記載のエンドトキシン吸着体。
万の範囲の排除限界分子量を有する球状粒子である前記
第9項または第10項記載のエンドトキシン吸着体。
第2項または第6項記載のエンドトキシン吸着体。
項または第6項記載のエンドトキシン吸着体。
項記載のエンドトキシン吸着体を用いることを特徴とす
るエンドトキシンの除去方法。
本願第1の発明はε−ポリリジンをリガンドとして用い
たエンドトキシン吸着体である。本発明のε−ポリリジ
ンはストレプトマイセス属細菌により生産された微生物
由来のものであっても、化学合成によって得られたもの
であっても構わない。微生物由来の場合、ε−ポリリジ
ンの培養条件は特に限定されるものではないが、例え
ば、特開昭53−72896号記載のストレプトマイセ
ス・アルブラス・サブスピーシーズ・リジノポリメラス
(Streptomyces albulus subsp. Lysinopolymerus)N
O.346を、D−グルコースあるいはグリセロールを
炭素原とする培養液を用いてして培養し、得られた培養
物からε−ポリリジンを分離採取する方法や、特開平1
−187090号記載のストレプトマイセス・ノールセ
イ(Streptomyces noursei:微工研菌寄第9797号)
に属するε−ポリリジン生産菌を、シュークロース、特
に廃糖蜜を炭素原とする培養液を用いてして培養し、得
られた培養物からε−ポリリジンを分離採取する方法な
どを挙げることができる。
た微生物由来のε−ポリリジンは、生分解性があること
から生体適合性が高く、さらに、安価で大量入手が可能
であることから、本発明に好ましく使用することができ
る。
は、500〜1,000,000の範囲であることが好
ましく、特に好ましくは、1,000〜10,000の
範囲である。
リリジンを水不溶性担体に結合させたものであることが
好ましい。本発明に使用することができる水不溶性担体
とは、担体を構成する成分が非水溶性、あるいは水溶性
の物質を架橋反応などの処理を行うことにより水不溶性
とした物質からなる担体で、具体的には、架橋アガロー
ス、セルロース、およびポリアクリルアミドなどを挙げ
ることができる。
状は、球状粒子、中空糸、膜など、特に限定されるもの
ではないが、その中でも球状粒子である場合には、製
造、取り扱いが容易であり、担体あたりに結合するリガ
ンド量も多く、本発明に好ましく使用することができ
る。
続の空洞を持つ繊維状の担体を示すもので、紡糸液に発
泡剤を添加、または特殊な口金などを用いて内部に空洞
を形成させたものである。
ィルターのように平板状で多孔を有し、一定の範囲の排
除限界分子量を持つもののことである。
いものであることが好ましい。真球度が高いとカラム等
に充填した場合、均一に充填することが容易である。本
発明で云うところの真球度とは、粒子の最短径(短径)
と最長径(長径)との比(短径/長径)であり、この値
が1.0に近づくほど真球度が高いことを示す。本発明
に使用する球状粒子の真球度は、0.9以上であること
が好ましく、より好ましくは0.95以上である。尚、
本発明における真球度は、任意に取り出した100粒の
球状粒子の最短径(短径)と最長径(長径)との比(短
径/長径)の平均値である。
は、安価で生体適合性が高く、強度も大きく、カラム耐
圧性が良好で、さらにオートクレーブも可能なことか
ら、本発明に好ましく使用することができる。
均粒子径は、カラム充填時の取り扱いやすさの点から5
0〜2000μmの範囲であることが好ましい。より好
ましくは100〜300μmの範囲である。該球状セル
ロース粒子の平均粒子径がこの範囲であればカラム内の
液の流れがより安定になる。
孔性であることが好ましい。その場合の孔の大きさや数
は、エンドトキシン除去の際の条件等によっても異なり
一概に限定されるものではないが、ポリエチレンオキサ
イドを標準物質として測定した排除限界分子量で示すと
50万〜500万の範囲であることが好ましく、より好
ましくは80万〜300万の範囲である。ポリエチレン
オキサイドによる排除限界分子量がこの範囲であればカ
ラム内における血球などの血液成分の物理的な付着など
の問題を抑制できる。
定されるものではないが、球状セルロース粒子の場合を
例に説明する。例えば、特開昭53−86749号記載
のように、セルロース酢酸エステルを有機溶媒中に溶解
し、この溶液を水性媒体中に懸濁させることによってセ
ルロース酢酸エステルを球状化し、次いで有機溶媒を蒸
発させてセルロースエステル粒子を得、これをケン化後
セルロース粒子とすることによって、本発明に好まし
い、多孔性球状セルロース粒子を得ることができる。
は、反応性の官能基を介して行えばよく、公知の方法を
もちいて行えばよい。その中でも、ε−ポリリジンと水
不溶性担体との結合に、該反応性の官能基としてエポキ
シ化合物を用いたエンドトキシン吸着体であれば、水不
溶性担体とリガンドであるε−ポリリジンとが強固に結
合することから、該エンドトキシン吸着体をエンドトキ
シンの除去に使用した場合であっても、リガンドの離脱
が起こりにくく好ましい。
用いて、ε−ポリリジンと水不溶性担体とを結合させる
方法として、具体的に、水不溶性担体を、ビスオキシラ
ンと反応させてエポキシ基を導入し、このエポキシ基と
ε−ポリリジンを反応させる方法や、水不溶性担体をエ
ピクロルヒドリンでエポキシ化し、これをアミノ化して
無水コハク酸と反応させてカルボキシル基を導入し、こ
の末端カルボキシル基とε−ポリリジンのアミノ基を縮
合させる方法や、前記の方法で得られた、カルボキシル
基を導入した水不溶性担体とN−ヒドロキシスクシンイ
ミドと反応させて活性タイプ(N−ヒドロキシスクシン
イミドエステル化物)としてε−ポリリジンと結合させ
る方法を挙げることができる。
キシン吸着体を用いて、エンドトキシンを含む液体から
エンドトキシンを選択除去する方法である。本発明の用
途は特に限定されるものではないが、本発明は、血液中
のエンドトキシンの除去や、医薬品の最終工程など、高
濃度の蛋白成分など含む溶液からエンドトキシンを除去
する際に特に有効である。
ものではなく、本発明のエンドトキシン吸着体を適当な
緩衝液で洗浄した後、エンドトキシンを含む溶液中に添
加し攪拌した後、吸着体をろ別等により分離除去するバ
ッチ法、また、本発明のエンドトキシン吸着体をカラム
に充填し、適当な緩衝液で洗浄した後エンドトキシンを
含む医薬品や血液などの目的物溶液を通液させ、素通り
画分を回収する事により分離除去するカラム法などで達
成できる。また、カラム法の場合、精製の最終プロセス
に組み込まれて行う形態であることがより好ましい。
は、患者の体内から取り出された血液、或いは血球と分
離された血漿成分を、患者の体内に戻る直前に、本発明
のエンドトキシン吸着体を充填したカラムに通し、該血
液若しくは該血漿成分中のエンドトキシンが取り除かれ
た状態の血液を患者の体内に戻す体外循環治療の形態で
あることが好ましい。
いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。 1.エンドトキシン吸着体の調整 実施例1(本発明のエンドトキシン吸着体の調整) 平均粒径が80μm、真球度(短径/長径)が0.9
5、ポリエチレンオキサイドを標準物質として測定した
排除限界分子量が200万のセルロース粒子100g(湿重
量)を、200mlの純水に懸濁させ、撹拌しながら30℃
に昇温させた後、該懸濁液に20%NaOH溶液60ml
を加え、1時間撹拌した。次いでエピクロロヒドリン6
0gを加え、2時間撹拌し反応させた。反応終了後、ろ
過し、中性まで水洗した。このようにして得られたエポ
キシ活性化セルロース粒子100g(湿重量)に純水90m
l、ε−ポリリジン25%溶液(チッソ株式会社製、分
子量4、700)30mlを加え、45℃で2時間撹拌し反
応させた。反応終了後水洗し、球状セルロース粒子(本
発明のエンドトキシン吸着体、以下「粒子A」)を得
た。
薬社製)に変更した以外は実施例1に準拠して操作を行
い、球状セルロース粒子(エポキシ活性化セルロース粒
子、以下「粒子B」)を得た。
をリン酸バッファー(pH7.4、イオン強度0.1)で
洗浄してゲルの平衡化を行った。ゲルの脱気を行った
後、前記粒子A,B2種をそれぞれポリプロピレン製カ
ラム(内径4mm、高さ80mm:アミコン社製)に充填し
た。カラム入り口側にポリ塩化ビニル製のチューブ(内
径1mm、外径13mm、長さ1m)を装着し、吸着カラムを作
成した。粒子A(実施例1)を用いたカラムをカラムA
とし、粒子B(比較例1)を用いたカラムをカラムBと
した。
カラムに大腸菌由来のエンドトキシン(LPS:和光純
薬製)を5000EU/mlの濃度で含む牛血清アルブ
ミン(BSA)溶液10mg/mlを10ml通液さ
せ、さらにリン酸バッファー(pH7.4、イオン強度
0.1)を通液させた。通液した液を全て集め、LPS
の残存量及びBSA の回収率を添加前後の濃度測定よ
り各吸着剤のLPSとBSAの吸着率を求めた。その結
果、ε−ポリリジンを結合させた粒子AはLSPの吸着
率が99%、BSAの吸着率が1%以下であった。一方
α−ポリリジンを結合させた粒子BはLPSの吸着率が
80%、BSAの吸着率が40%となり、粒子Aに比べ
選択性が劣る結果となった。
の吸着体であれば、エンドトキシンを含有する医薬品や
血液などの高濃度の蛋白等を含む液体から、エンドトキ
シンを選択的に、且つ効率よく除去することが可能であ
る。
Claims (15)
- 【請求項1】ε−ポリリジンをリガンドとしたエンドト
キシン吸着体。 - 【請求項2】ε−ポリリジンが水不溶性担体に結合され
たエンドトキシン吸着体。 - 【請求項3】ε−ポリリジンがストレプトマイセス属細
菌により生産されたものである請求項1または2記載の
エンドトキシン吸着体。 - 【請求項4】ε−ポリリジンが、500〜1,000,
000の範囲の平均分子量を有するε−ポリリジンであ
る請求項1〜3の何れか1項記載のエンドトキシン吸着
体。 - 【請求項5】ε−ポリリジンが、1,000〜10,0
00の範囲の平均分子量を有するε−ポリリジンである
請求項1〜3の何れか1項記載のエンドトキシン吸着
体。 - 【請求項6】ε−ポリリジンと水不溶性担体とが、反応
性の官能基を介して結合している請求項2記載のエンド
トキシン吸着体。 - 【請求項7】水不溶性担体が球状粒子である請求項2ま
たは6記載のエンドトキシン吸着体。 - 【請求項8】球状粒子の真球度が0.9以上である請求項
7記載のエンドトキシン吸着体。 - 【請求項9】球状粒子が球状セルロース粒子である請求
項7または8記載のエンドトキシン吸着体。 - 【請求項10】球状セルロース粒子が50〜2000μの範囲
の平均粒径を有する球状粒子である請求項9記載のエン
ドトキシン吸着体。 - 【請求項11】球状セルロース粒子が50万〜500万の範
囲の排除限界分子量を有する球状粒子である請求項9ま
たは10記載のエンドトキシン吸着体。 - 【請求項12】球状セルロース粒子が80万〜300万の範
囲の排除限界分子量を有する球状粒子である請求項9ま
たは10記載のエンドトキシン吸着体。 - 【請求項13】水不溶性担体が中空糸である請求項2ま
たは6記載のエンドトキシン吸着体。 - 【請求項14】水不溶性担体が膜である請求項2または
6記載のエンドトキシン吸着体。 - 【請求項15】請求項1〜14の何れか1項記載のエン
ドトキシン吸着体を用いることを特徴とするエンドトキ
シンの除去方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000098348A JP2001276611A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | エンドトキシン吸着体、及びそれを用いたエンドトキシンの除去方法 |
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JP2000098348A JP2001276611A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | エンドトキシン吸着体、及びそれを用いたエンドトキシンの除去方法 |
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---|---|
JP2001276611A true JP2001276611A (ja) | 2001-10-09 |
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JP2000098348A Pending JP2001276611A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | エンドトキシン吸着体、及びそれを用いたエンドトキシンの除去方法 |
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JP (1) | JP2001276611A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004292357A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Kumamoto Technology & Industry Foundation | 口腔内エンドトキシンの吸着除去剤 |
JP2007145743A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Chisso Corp | エンドトキシン吸着体、およびそれを用いたエンドトキシンの除去方法 |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000098348A patent/JP2001276611A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004292357A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Kumamoto Technology & Industry Foundation | 口腔内エンドトキシンの吸着除去剤 |
JP2007145743A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Chisso Corp | エンドトキシン吸着体、およびそれを用いたエンドトキシンの除去方法 |
US8445427B2 (en) | 2005-11-25 | 2013-05-21 | Jnc Corporation | Endotoxin adsorbent, and method for removing endotoxin using the same |
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