JP2008086558A - Ldl absorbent material and ldl removing material - Google Patents

Ldl absorbent material and ldl removing material Download PDF

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Yasuhide Nakayama
泰秀 中山
Yasushi Nemoto
泰 根本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LDL absorbent material capable of easily fixing an LDL absorption ligand under a mild condition even to a carrier such as a porous hollow fiber or a porous bead composed of polypropylene, polystyrene or polysulfone or the like without an active functional group. <P>SOLUTION: The LDL absorbent material is composed of an anionic polymer material. The polymer is water soluble at a temperature lower than a prescribed temperature (T) lower than a living body temperature and is poorly water soluble at a temperature higher than the prescribed temperature (T). For the polymer material, to a homopolymer composed of a star type polymer for which a compound having four or more N,N-dialkyl-dithiocarbamyl methyl molecular groups is an iniferter and light irradiation living polymerization of the methacrylic acid to it is performed, N-isopropyl acrylamido is block polymerized, and H of the methacrylic acid is replaced with Na thereafter. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、血液中からLDLを除去するためのLDL吸着材と、このLDL吸着材がコーティングされたLDL除去材とに関する。なお、本明細書において、LDLにはVLDLも包含される。   The present invention relates to an LDL adsorbent for removing LDL from blood and an LDL remover coated with the LDL adsorbent. In the present specification, LDL includes VLDL.

血液中に存在するリポ蛋白、なかでもLDLはコレステロールを多く含み、動脈硬化の原因となることが知られている。LDLを血液などの体液中から除去する方法としては、従来より吸着体による除去方法が採用されている。当該吸着体には、LDLに親和性を呈するヘパリン、デキストラン硫酸などのリガンドを多孔性の担体に固定されたものが実用化されている。この多孔性の担体には架橋アガロース、架橋キトサンなどの多糖類からなるものやシリカゲルなどがある。   It is known that lipoproteins present in blood, especially LDL, contain a large amount of cholesterol and cause arteriosclerosis. As a method for removing LDL from body fluids such as blood, a removal method using an adsorbent has been conventionally employed. As the adsorbent, a substance in which a ligand such as heparin or dextran sulfate exhibiting affinity for LDL is immobilized on a porous carrier has been put into practical use. Examples of the porous carrier include those made of polysaccharides such as crosslinked agarose and crosslinked chitosan, and silica gel.

担体へのリガンドの固定方法としては、担体表面の官能基を利用する方法があり、材料自体が官能基を有しているか、担体へ活性官能基を導入する処理が行われている。官能基としては、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基等があげられ、リガンドの固定は、一般に、滅菌時や血液処理中にリガンドが脱離しないように共有結合的に導入されている。   As a method for immobilizing a ligand on a carrier, there is a method using a functional group on the surface of the carrier, and the material itself has a functional group, or a treatment for introducing an active functional group into the carrier is performed. Examples of functional groups include amino groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, and epoxy groups. Ligand fixation is generally covalently introduced so that the ligand is not detached during sterilization or blood treatment. .

例えば、特公平6−11330号公報は、架橋アガロースを飽和NaOHとエピクロルヒドリンで処理することでエポキシ化し、これを濃アンモニア水で処理することでアミノ基を導入し、ここにデキストラン硫酸ナトリウムを含む水溶液2mlを加えpHを12に調整することでリガンドを導入することが記載されている。
特公平6−11330号
For example, Japanese Patent Publication No. 6-11330 discloses epoxidation by treating crosslinked agarose with saturated NaOH and epichlorohydrin, and treating this with concentrated aqueous ammonia to introduce an amino group, which contains an aqueous solution containing sodium dextran sulfate. It is described that a ligand is introduced by adding 2 ml and adjusting the pH to 12.
JP 6-11330

上記特公平6−11330号では、リガンドの導入にあたって担体を過酷な条件で処理しなければならず、担体として使用できる多孔体を制限するものであった。また、導入反応に使用した活性物質の残存や溶出の危険性もある。さらに、反応活性点のすべてにリガンドを導入する及び又は後処理で残存する活性点(例えば多糖類へ導入したアミノ基や、シリカゲルの残余シラノール基のOH基など)を失活させることはできず、これら極性官能基が血液中の補体C3aを活性化してしまうなどの問題もある。   In the above Japanese Patent Publication No. 6-11330, the carrier must be treated under harsh conditions when introducing the ligand, which limits the porous material that can be used as the carrier. There is also a risk that the active substance used in the introduction reaction may remain or be eluted. Furthermore, it is not possible to inactivate the active sites (for example, amino groups introduced into polysaccharides or residual silanol groups OH groups of silica gel, etc.) after introduction of ligands into all reaction active sites and after-treatment. There is also a problem that these polar functional groups activate complement C3a in blood.

本発明は、活性な官能基のないポリプロピレン、ポリスチレン、ポリサルフォンなどからなる多孔性中空糸、多孔性ビーズなどの担体に対しても温和な条件で容易にLDL吸着リガンドを固定することができるLDL吸着材を提供することを目的とする。   The present invention is an LDL adsorption capable of easily immobilizing an LDL adsorption ligand under mild conditions even on a carrier such as porous hollow fiber and porous beads made of polypropylene, polystyrene, polysulfone, etc. having no active functional group. The purpose is to provide materials.

本発明のLDL吸着材は、ポリマー材料よりなるLDL吸着材において、該ポリマー材料は、生体温度よりも低温の所定温度(T)よりも低い温度では水溶性であり、該所定温度(T)よりも高い温度では水難溶性であることを特徴とするものである。   The LDL adsorbent of the present invention is an LDL adsorbent made of a polymer material, and the polymer material is water-soluble at a temperature lower than a predetermined temperature (T) lower than the living body temperature, and from the predetermined temperature (T). Furthermore, it is characterized by poor water solubility at high temperatures.

このポリマー材料は、ホモポリマーと、N−イソプロピルアクリルアミド等のN−アルキルアクリルアミドとのブロック共重合体であり、このホモポリマーブロックがアニオン性となっていることが好ましい。   This polymer material is a block copolymer of a homopolymer and an N-alkylacrylamide such as N-isopropylacrylamide, and the homopolymer block is preferably anionic.

このポリマー材料は、このブロック共重合体をNaOH水溶液等のアルカリ水溶液と接触させることによりアニオン性とされたものであることが好ましい。   The polymer material is preferably anionic by bringing the block copolymer into contact with an aqueous alkali solution such as an aqueous NaOH solution.

このホモポリマーの分子量は、500〜300,000が好ましい。   The molecular weight of this homopolymer is preferably 500 to 300,000.

このブロック共重合体の分子量は、3,000〜500,000であることが好ましい。   The molecular weight of this block copolymer is preferably 3,000 to 500,000.

前記所定温度(T)は、24〜26℃の間の温度であることが好ましい。   The predetermined temperature (T) is preferably a temperature between 24 and 26 ° C.

このホモポリマーは、N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団を同一分子内に4個以上有する化合物をイニファターとし、これにビニル系モノマーを光照射リビング重合させたスター型重合体であることが好ましい。   This homopolymer is a star polymer in which a compound having 4 or more N, N-dialkyl-dithiocarbamylmethyl molecular groups in the same molecule is used as an iniferter, and a vinyl monomer is photoirradiated by living polymerization. Is preferred.

このN,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団を同一分子内に4個以上有する化合物としては、ベンゼン環を核とし、この核に分岐鎖として4個以上の該N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団が結合しているものが好ましい。   The compound having four or more N, N-dialkyl-dithiocarbamylmethyl groups in the same molecule has a benzene ring as a nucleus and four or more N, N-dialkyl-dithios as branched chains in this nucleus. Those having a carbamylmethyl molecular group bonded thereto are preferred.

このビニル系モノマーは、アクリル酸又はメタクリル酸、特にメタクリル酸が好ましい。   The vinyl monomer is preferably acrylic acid or methacrylic acid, particularly methacrylic acid.

本発明のLDL除去材は、かかる本発明のLDL吸着材が担体に担持されたものである。   The LDL removing material of the present invention is such that the LDL adsorbent of the present invention is supported on a carrier.

本発明のLDL吸着材は、上記所定温度よりも低い温度では水溶性である。これは、本発明のLDL吸着材の一部を構成するN−イソプロピルアクリルアミドなどのN−アルキルアクリルアミドのポリマー鎖は、低温度では親水性であり、高温度では疎水性になるという温度依存性を有していることに起因する。従って、本発明のLDL吸着材は、前記所定温度よりも低い温度でこれを水に溶解させてLDL除去材用の担体に付着させ、その後、所定温度よりも高い温度とすることにより、水不溶性となり、該担体に担持される。   The LDL adsorbent of the present invention is water-soluble at a temperature lower than the predetermined temperature. This is because the polymer chain of N-alkylacrylamide such as N-isopropylacrylamide constituting a part of the LDL adsorbent of the present invention is hydrophilic at low temperature and becomes hydrophobic at high temperature. Due to having. Therefore, the LDL adsorbing material of the present invention is dissolved in water at a temperature lower than the predetermined temperature and adhered to the carrier for the LDL removing material, and then the temperature is higher than the predetermined temperature. And is supported on the carrier.

このLDL吸着材は、活性な官能基のないポリプロピレン、ポリスチレン、ポリサルフォンなどからなる多孔性中空糸、多孔性ビーズなどの担体に対しても温和な条件で容易に固定することができる。   The LDL adsorbent can be easily fixed to a carrier such as a porous hollow fiber or porous bead made of polypropylene, polystyrene, polysulfone or the like having no active functional group, under mild conditions.

このLDL吸着材は、生体温度では水難溶性であり、担体にされた状態を維持する。従って、生体温度の血液を本発明のLDL除去材と接触させてもLDL吸着材が担体から流出することはない。   This LDL adsorbent is poorly water-soluble at a living body temperature and maintains a state of being a carrier. Therefore, the LDL adsorbent does not flow out of the carrier even when blood at a biological temperature is brought into contact with the LDL remover of the present invention.

本発明のLDL吸着材は、生体温度よりも低温の所定温度(T)よりも低い温度では水溶性であり、該所定温度(T)よりも高い温度では水難溶性であるポリマー材料よりなる。   The LDL adsorbent of the present invention is made of a polymer material that is water-soluble at a temperature lower than a predetermined temperature (T) lower than the living body temperature and hardly water-soluble at a temperature higher than the predetermined temperature (T).

上記のポリマー材料としては、ホモポリマーと、N−イソプロピルアクリルアミド等のN−アルキルアクリルアミドとのブロック共重合体であり、このホモポリマーブロックがアニオン性となっていることが好ましい。   The polymer material is a block copolymer of a homopolymer and an N-alkylacrylamide such as N-isopropylacrylamide, and the homopolymer block is preferably anionic.

このホモポリマーとしては、N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団を同一分子内に4個以上有する化合物をイニファターとし、これにビニル系モノマーを光照射リビング重合させたスター型重合体が好適である。   As this homopolymer, a star polymer in which a compound having 4 or more N, N-dialkyl-dithiocarbamylmethyl molecular groups in the same molecule is used as an iniferter, and a vinyl monomer is light-irradiated by living polymerization to this is used. It is.

なお、本明細書において、イニファターとは、光照射によりラジカルを発生させる重合開始剤、連鎖移動剤としての機能と共に、成長末端と結合して成長を停止する機能、さらに光照射が停止すると重合を停止させる重合開始・重合停止剤として機能する分子のことである。   In this specification, the iniferter is a polymerization initiator that generates radicals upon irradiation with light, a function as a chain transfer agent, a function that bonds with the growth terminal to stop the growth, and a polymerization when light irradiation stops. It is a molecule that functions as a polymerization initiator / termination agent for stopping.

N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団を同一分子内に4個以上有する化合物としては、ベンゼン環に該N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団が4個以上分岐鎖として結合しているものが好適であり、具体的には次が例示される。即ち、4分岐鎖としては、1,2,4,5−テトラキス(ブロモメチル)ベンゼンとN,N−ジチオカルバミル酸ナトリウム(ナトリウムN,N−ジチオカルバメート)とをエタノール中で付加反応させて得られる1,2,4,5−テトラキス(N,N−ジチオカルバミルメチル)ベンゼンであり、6分岐鎖としては、ヘキサキス(ブロモメチル)ベンゼンとナトリウムN,N−ジチオカルバメートとをエタノール中で付加反応させて得られるヘキサキス(N,N−ジチオカルバミルメチル)ベンゼンである。   As a compound having 4 or more N, N-dialkyl-dithiocarbamylmethyl molecular groups in the same molecule, 4 or more N, N-dialkyl-dithiocarbamylmethyl molecular groups are bonded as a branched chain to the benzene ring. These are preferred, and specific examples are as follows. That is, the 4-branched chain is obtained by addition reaction of 1,2,4,5-tetrakis (bromomethyl) benzene and sodium N, N-dithiocarbamate (sodium N, N-dithiocarbamate) in ethanol. 1,2,4,5-tetrakis (N, N-dithiocarbamylmethyl) benzene, and as a 6-branched chain, addition reaction of hexakis (bromomethyl) benzene and sodium N, N-dithiocarbamate in ethanol Hexakis (N, N-dithiocarbamylmethyl) benzene obtained by the above-mentioned process.

上記のイニファターは、アルコール等の極性溶媒に対しては殆ど不溶であるが、非極性溶媒には易溶である。この非極性溶媒としてはハロゲン化アルキル又はハロゲン化アルキレンが好適であり、特にクロロホルム又は塩化メチレン特にクロロホルムが好適である。   The above iniferter is almost insoluble in polar solvents such as alcohol, but is easily soluble in nonpolar solvents. The nonpolar solvent is preferably an alkyl halide or an alkylene halide, and particularly preferably chloroform or methylene chloride, especially chloroform.

このイニファターに重合させて疎水性ホモポリマーを形成するためのビニル系モノマーとしては、アクリル酸又はメタクリル酸、とりわけメタクリル酸が好ましい。   As a vinyl monomer for polymerizing the iniferter to form a hydrophobic homopolymer, acrylic acid or methacrylic acid, particularly methacrylic acid is preferable.

イニファターと上記ビニル系モノマーとを反応させるには、イニファター及びビニル系モノマーを含んでなる原料溶液を調製し、これに光照射することによって、イニファターに対しビニル系モノマーが結合した反応生成物を生成させる。   To react the iniferter with the vinyl monomer, prepare a raw material solution containing the iniferter and the vinyl monomer, and irradiate it with light to produce a reaction product in which the vinyl monomer is bound to the iniferter. Let

このビニル系モノマーの該原料溶液中の濃度は70重量%以上、例えば70〜99重量%が好適である。   The concentration of the vinyl monomer in the raw material solution is preferably 70% by weight or more, for example, 70 to 99% by weight.

イニファターの濃度は10〜1000mM/L程度が好適である。   The concentration of the iniferter is preferably about 10 to 1000 mM / L.

照射する光の波長は240〜300nmが好適である。光の照射時間は照射強度にも依存するが、1〜60分程度が好適であり、1μW/cm〜10mW/cm程度の低い照射強度で1分〜30分程度が特に好適である。 The wavelength of the irradiated light is preferably 240 to 300 nm. The irradiation time of the light depends on the irradiation intensity, about 1 to 60 minutes are preferred, about 1 to 30 minutes at a low irradiation intensity of about 1μW / cm 2 ~10mW / cm 2 is particularly preferred.

この光照射により、反応液中に目的とする分岐型スター型重合体(疎水性ホモポリマー)が生成するので、必要に応じ精製して分岐型スター型重合体よりなるホモポリマーを得る。   By this light irradiation, the target branched star polymer (hydrophobic homopolymer) is produced in the reaction solution, so that it is purified as necessary to obtain a homopolymer composed of the branched star polymer.

この分岐型スター型重合体の分子量は分岐鎖の鎖数によるが、3千〜50万、特に5千〜20万、とりわけ1万〜10万程度が好ましい。   The molecular weight of the branched star polymer depends on the number of branched chains, but is preferably 3,000 to 500,000, particularly 5,000 to 200,000, particularly 10,000 to 100,000.

このようにして生成した分岐型スター型重合体よりなるホモポリマーに対し、N−アルキルアクリルアミド(アルキル基の炭素数は好ましくは1〜10)、特に好ましくはN−イソプロピルアクリルアミドをブロック共重合させてポリマー材料とする。このN−アルキルアクリルアミドのポリマー鎖は、低温度では水溶性、高温では水難溶性となる温度依存性を有し、これにより上記ポリマー材料が上記温度応答性を具備するようになる。   N-alkylacrylamide (the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms), particularly preferably N-isopropylacrylamide is block copolymerized with the homopolymer composed of the branched star polymer thus produced. A polymer material is used. The polymer chain of the N-alkylacrylamide has a temperature dependency that becomes water-soluble at low temperatures and hardly water-soluble at high temperatures, so that the polymer material has the temperature responsiveness.

N−イソプロピルアクリルアミドをブロック共重合させるには、上記のようにして合成したスター型重合体ホモポリマーをメタノール等の溶媒に溶解させ、これにN−イソプロピルアクリルアミドを混合し、光を照射して重合させればよい。この重合反応を開始する際の溶液中におけるスター型ホモポリマーの濃度は0.01〜10重量%程度が好適であり、N−イソプロピルアクリルアミドの濃度は0.3〜30重量%程度が好適である。光の照射条件は、光波長300〜400nm、照射時間1〜30分、照射強度1μW〜10mW/cm程度が好適である。 In order to block copolymerize N-isopropylacrylamide, the star polymer homopolymer synthesized as described above is dissolved in a solvent such as methanol, mixed with N-isopropylacrylamide, and polymerized by irradiation with light. You can do it. The concentration of the star homopolymer in the solution when starting the polymerization reaction is preferably about 0.01 to 10% by weight, and the concentration of N-isopropylacrylamide is preferably about 0.3 to 30% by weight. . The light irradiation conditions are preferably a light wavelength of 300 to 400 nm, an irradiation time of 1 to 30 minutes, and an irradiation intensity of about 1 μW to 10 mW / cm 2 .

このブロック共重合体(ポリマー材料)の分子量は3,000〜500,000、特に10,000〜100,000であることが好ましい。   The molecular weight of the block copolymer (polymer material) is preferably 3,000 to 500,000, particularly 10,000 to 100,000.

このポリマー材料をNaOH、KOH、Na2CO3などのアルカリ性水溶液(濃度は、好ましくは0.1〜4.0N)に好ましくは0.5〜120分程度接触させることによりホモポリマーブロックがアニオン性となる。好ましくは、ポリマー材料を担体に担持させてからこのアルカリ処理を行うのが好ましい。 By bringing this polymer material into contact with an alkaline aqueous solution (concentration is preferably 0.1 to 4.0 N) such as NaOH, KOH, or Na 2 CO 3 , the homopolymer block becomes anionic by preferably about 0.5 to 120 minutes. It becomes. Preferably, the alkali treatment is performed after the polymer material is supported on the carrier.

この担体としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリウレタン、塩化ビニルなどの樹脂膜が好適であるが、パウダーなどのソリッドビーズや発泡ビーズ、不織布などの繊維集合体、フィルムであっても良い。   As the carrier, resin films such as polyvinylidene fluoride, polypropylene, polystyrene, polysulfone, polyurethane, and vinyl chloride are suitable. good.

上記ポリマー材料は前記所定温度Tよりも低い温度では水に溶けるので、該所定温度よりも低い温度の水溶液とし、これを担体に接触させ、次いで乾燥させることによりポリマー材料を担体に担持させることができる。担体表面へのポリマー材料の担持量は、0.01mg〜1000mg/cm程度が好適である。 Since the polymer material is soluble in water at a temperature lower than the predetermined temperature T, an aqueous solution having a temperature lower than the predetermined temperature may be used, and the polymer material may be supported on the support by bringing it into contact with the support and then drying. it can. The amount of the polymer material supported on the carrier surface is preferably about 0.01 mg to 1000 mg / cm 2 .

上記のアルカリ処理は、ポリマー材料が溶出しないように、前記所定温度Tよりも高い温度条件下で行われる。   The alkali treatment is performed under a temperature condition higher than the predetermined temperature T so that the polymer material does not elute.

この担体に担持されたLDL吸着材は、約25℃よりも高い温度で水不溶性であり、25℃よりも低い温度で水溶性である。   The LDL adsorbent supported on the carrier is insoluble in water at a temperature higher than about 25 ° C. and is water-soluble at a temperature lower than 25 ° C.

従って、25℃よりも高い温度、好ましくは生体温度にて血液とLDL吸着材担持LDL除去材とを接触させることにより、血液からLDLが除去される。   Therefore, LDL is removed from blood by bringing the blood and the LDL adsorbent-carrying LDL removal material into contact with each other at a temperature higher than 25 ° C., preferably at a living body temperature.

血液のLDL除去処理を行うには、粒子状のLDL除去材をカラムやチューブ等に充填し、血液を通過させてもよい。また、LDL除去材を中空糸とし、中空糸内又は中空糸外に血液を流通させてもよい。   In order to perform the LDL removal treatment of blood, a particulate LDL removal material may be packed in a column, a tube, or the like, and blood may be passed therethrough. Alternatively, the LDL removal material may be a hollow fiber, and blood may be circulated inside or outside the hollow fiber.

なお、上記スター型ポリマー材料の分岐鎖の数が多いほどLDL吸着材の担体への付着性が向上することが認められた。   It has been observed that the greater the number of branched chains of the star polymer material, the better the adhesion of the LDL adsorbent to the carrier.

この理由としては、分岐鎖中におけるN−アルキルアクリルアミドのポリマー鎖が担体への親和性を有していること;LDL吸着材は、このN−アルキルアクリルアミドのポリマー鎖を介して担体に付着すること;従って、分岐鎖が多いほど、LDL吸着材の担体への付着性が向上すること;仮に1本の分岐鎖が生体から剥離しても、他の分岐鎖によってLDL吸着材の担体への付着が保たれ、この間に、剥離した分岐鎖が再び担体に付着すること;が考えられる。   The reason for this is that the polymer chain of N-alkylacrylamide in the branched chain has an affinity for the carrier; the LDL adsorbent is attached to the carrier via the polymer chain of N-alkylacrylamide. Therefore, the more the branched chain, the better the adhesion of the LDL adsorbent to the carrier; even if one branched chain peels off from the living body, the other branched chain adheres to the carrier of the LDL adsorbent. It is conceivable that the detached branched chain is again attached to the carrier.

また、スター型ポリマー材料のベンゼン核から上記分岐鎖が放射方向に延出している。このベンゼン核は担体への付着性が乏しく、放射方向に延出した分岐鎖の数が多いほど、ベンゼン核付近の担体からの離反方向の動きが抑制される。従って、この理由によっても、分岐鎖の数が多いほど、LDL吸着材の担体への付着性が向上すると考えられる。   The branched chain extends radially from the benzene nucleus of the star polymer material. The benzene nucleus has poor adhesion to the carrier, and the greater the number of branched chains extending in the radial direction, the more the movement in the direction away from the carrier near the benzene nucleus is suppressed. Therefore, for this reason, it is considered that the greater the number of branched chains, the better the adhesion of the LDL adsorbent to the carrier.

実施例1
i)イニファターの合成
下記反応式に従って、1,2,4,5−テトラキス(N−Nジエチルジチオカルバミルメチル)ベンゼンを次のようにして合成した。
Example 1
i) Synthesis of iniferter According to the following reaction formula, 1,2,4,5-tetrakis (NN-diethyldithiocarbamylmethyl) benzene was synthesized as follows.

1,2,4,5−テトラキス(ブロモメチルベンゼン)2.0gとN,N−ジエチルジチオカルバミル酸ナトリウム12.0gをエタノール10mL中へ加え、遮光下で室温で4日間攪拌した。沈殿物を濾過し、減圧乾燥後、クロロホルム40mLへ溶解し、50mLの水を加えて抽出分離し、臭化ナトリウムを除去した。この操作を3回繰り返した後、クロロホルム層を約10gの硫酸マグネシウムで24時間乾燥させて、濾過後、n−ヘキサンを加え、再結晶を行って精製し、微かに淡青色を帯びた1,2,4,5−テトラサキス(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)ベンゼンの白色結晶を得た(収率90%)。   2.0 g of 1,2,4,5-tetrakis (bromomethylbenzene) and 12.0 g of sodium N, N-diethyldithiocarbamate were added to 10 mL of ethanol and stirred at room temperature for 4 days under light shielding. The precipitate was filtered, dried under reduced pressure, dissolved in 40 mL of chloroform, extracted with 50 mL of water, and sodium bromide was removed. After repeating this operation three times, the chloroform layer was dried with about 10 g of magnesium sulfate for 24 hours, filtered, added with n-hexane, purified by recrystallization, and a slightly light blue 1, White crystals of 2,4,5-tetrasakis (N, N-diethyldithiocarbamylmethyl) benzene were obtained (yield 90%).

H NMR(in CDCl)の測定結果はσ7.48(s,2H,Ar−H),σ4.57(s,2H×4,Ar−CHS−),σ4.03(q,2H×4,N−CH−,J=10.7Hz),σ3.72(q,2H×4,N−CH−,J=10.7Hz),σ1.26−1.31(t,3H×8,−CH−CH,J=6.6Hz)となった。 The measurement results of 1 H NMR (in CDCl 3 ) are σ7.48 (s, 2H, Ar—H), σ4.57 (s, 2H × 4, Ar—CH 2 S—), σ4.03 (q, 2H). × 4, N—CH 2 −, J = 10.7 Hz), σ 3.72 (q, 2H × 4, N—CH 2 −, J = 10.7 Hz), σ 1.26 to 1.31 (t, 3H) × 8, became -CH 2 -CH 3, J = 6.6Hz ).

Figure 2008086558
Figure 2008086558

ii)光重合による4分岐型スター型重合体よりなるポリメタクリル酸系ホモポリマーの合成
下記反応式に従い、次のようにして、1,2,4,5−テトラキス(N,N−ジエチルジチオカルバミル(ポリメタクリル酸)(以下、pMAと記載することがある。)よりなるポリメタクリル酸系ホモポリマーの合成を行った。
ii) Synthesis of polymethacrylic acid homopolymer comprising 4-branched star polymer by photopolymerization According to the following reaction formula, 1,2,4,5-tetrakis (N, N-diethyldithiocarbamate) A polymethacrylic acid homopolymer composed of a mill (polymethacrylic acid) (hereinafter sometimes referred to as pMA) was synthesized.

即ち、上記i)により合成した1,2,4,5−テトラサキス(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)ベンゼン0.43gを10mLのトルエンへ溶解し、メタクリル酸5.2gを加えて混合し、全量をトルエンで20mLに調整した。石英セル中で激しく攪拌しながら高純度窒素ガスで5分間パージした後に、200W高圧水銀灯で紫外光を30分間照射した。照射強度は照度計(UVR−1,TOPCON,Tokyo,Japan)を使用して1mW/cm(250nm)に調整した。重合溶液をエバポレーターで濃縮し、ジエチルエーテルで重合物を再沈殿させて精製し、少量の水へ溶解し、0.2μmフィルターで濾過してから凍結乾燥させて4分岐型スター型ホモポリマー1,2,4,5−テトラキス(N,N−ジエチルジチオカルバミル(ポリメタクリル酸)(pMA)よりなるポリマーを得た(重合率40%)。分子量はGPCにより60,000と測定された。 That is, 0.43 g of 1,2,4,5-tetrasakis (N, N-diethyldithiocarbamylmethyl) benzene synthesized by i) above was dissolved in 10 mL of toluene, and 5.2 g of methacrylic acid was added and mixed. The total amount was adjusted to 20 mL with toluene. After purging with high purity nitrogen gas for 5 minutes with vigorous stirring in a quartz cell, ultraviolet light was irradiated with a 200 W high pressure mercury lamp for 30 minutes. The irradiation intensity was adjusted to 1 mW / cm 2 (250 nm) using an illuminometer (UVR-1, TOPCON, Tokyo, Japan). The polymerization solution is concentrated with an evaporator, purified by reprecipitation of the polymer with diethyl ether, dissolved in a small amount of water, filtered through a 0.2 μm filter, and lyophilized to obtain a 4-branched star homopolymer 1,2. , 4,5-Tetrakis (N, N-diethyldithiocarbamyl (polymethacrylic acid) (pMA) was obtained (40% polymerization rate), and the molecular weight was determined to be 60,000 by GPC.

Figure 2008086558
Figure 2008086558

iii)ポリメタクリル酸ホモポリマーへのN−イソプロピルアクリルアミドのブロック共重合によるポリマー材料(4分岐型pMA−b−pNIPAM)の合成
下記反応式に従い、次のようにして、テトラキス(N,N−ジエチルジチオカルバミル(ポリメタクリル酸)−ブロック−ポリ−(N−イソプロピルアクリルアミド)(以下、pMA−b−pNIPAMと記すことがある。)の合成を行った。
iii) Synthesis of polymer material (4-branched pMA-b-pNIPAM) by block copolymerization of N-isopropylacrylamide with polymethacrylic acid homopolymer According to the following reaction formula, tetrakis (N, N-diethyl) Dithiocarbamyl (polymethacrylic acid) -block-poly- (N-isopropylacrylamide) (hereinafter sometimes referred to as pMA-b-pNIPAM) was synthesized.

即ち、上記ii)で合成した4分岐型pMAホモポリマー645mgを10mLのメタノールへ溶解し,N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)1.2gを混合して全量をメタノールで20mLに調整した。ii)と同様の条件で光照射重合を行って、メタノール/ジエチルエーテル系で精製を行って4分岐型pMAとポリN−イソプロピルアクリルアミド(pNIPAM)とのブロックポリマーよりなるポリマー材料を得た(重合率80%)。分子量はGPCにより130,000と測定された。イオン交換容量は、0.05規定NaOHによる中和滴定により約3.2mEq/gと測定された。   That is, 645 mg of the 4-branched pMA homopolymer synthesized in the above ii) was dissolved in 10 mL of methanol, and 1.2 g of N-isopropylacrylamide (NIPAM) was mixed to adjust the total amount to 20 mL with methanol. Photo-irradiation polymerization was performed under the same conditions as in ii), and purification was performed with a methanol / diethyl ether system to obtain a polymer material composed of a block polymer of 4-branched pMA and poly N-isopropylacrylamide (pNIPAM) (polymerization). 80%). The molecular weight was determined to be 130,000 by GPC. The ion exchange capacity was determined to be about 3.2 mEq / g by neutralization titration with 0.05 N NaOH.

Figure 2008086558
Figure 2008086558

iv)多孔性担体への固定及びアニオン化
ポリフッ化ビニリデン膜(孔径0.45μm、膜厚100μm)をエタノールへ浸漬し、続いて純水で洗浄することで微細孔へ水が浸潤されたポリフッ化ビニリデン膜とした。この膜をiii)で合成した4分岐型pMA−b−pNIPAMを20℃下で水へ溶解して調整した0.1%溶液へ浸漬し、膜を破損しないように60分間撹拌した。
iv) Immobilization to a porous carrier and anionization Polyfluoride in which water is infiltrated into micropores by immersing a polyvinylidene fluoride membrane (pore diameter 0.45 μm, film thickness 100 μm) in ethanol, followed by washing with pure water A vinylidene film was obtained. This membrane was immersed in a 0.1% solution prepared by dissolving the 4-branched pMA-b-pNIPAM synthesized in iii) in water at 20 ° C. and stirred for 60 minutes so as not to damage the membrane.

膜を4分岐型pMA−b−pNIPAM溶液から取り出し、ドライヤーで風乾させた。   The membrane was removed from the 4-branched pMA-b-pNIPAM solution and air dried with a dryer.

この4分岐型pMA−b−pNIPAM処理ポリフッ化ビニリデン膜を37℃の水へ浮かべると微細孔へ水が毛細管現象で吸い込まれ、空気側表面まで貫通し、ポリメタクリル酸ブロックによる親水性化が確認された。風乾と37℃水への浸漬を繰り返しても親水性は維持され、4分岐型pMA−b−pNIPAMが、反応活性点のないポリフッ化ビニリデン膜微細孔表面に固定されていることが分かった。   When this 4-branched pMA-b-pNIPAM-treated polyvinylidene fluoride membrane is floated on water at 37 ° C, water is sucked into the micropores by capillary action, penetrates to the air side surface, and is confirmed to be hydrophilic by the polymethacrylic acid block It was done. It was found that the hydrophilicity was maintained even after repeated air drying and immersion in water at 37 ° C., and the 4-branched pMA-b-pNIPAM was fixed to the surface of the microporous pores of the polyvinylidene fluoride film having no reaction active sites.

続いて37℃において、0.05規定NaOHへ10分間浸漬することでpMAブロックをH型からNa型とし、pMAブロック鎖のうちのポリアクリル酸部分をアニオン性とした。このような温和な条件でポリアニオン性に改質することができた。なお、上記アルカリ処理後、37℃の純水で洗浄した。   Subsequently, the pMA block was changed from H-type to Na-type by immersion in 0.05N NaOH for 10 minutes at 37 ° C., and the polyacrylic acid portion in the pMA block chain was anionic. Under such mild conditions, it could be modified to polyanionic. In addition, it wash | cleaned with the pure water of 37 degreeC after the said alkali treatment.

v)LDLの吸着性評価
血中LDL濃度140mg/dL以上の高脂血ドナーより採取したヒト新鮮血を3.8%クエン酸で抗凝固処理し、遠心分離により血漿成分を分取した。2mLエッペンチューブへ1mLの血漿を入れ、温和に振盪撹拌しながら37℃に温調した。ここへ45mm(約20mg)の4分岐型pMA−b−pNIPAM処理ポリフッ化ビニリデン膜を約3mm×3mm大に細断して浸漬し、3時間インキュベートした。3時間後、血漿のみを吸い上げ、総コレステロール、HDL、中性脂肪を臨終検査試験キットにて測定し、LDLの濃度をFriedewaldの式で計算し、元の血漿中の濃度との比較によりLDL吸着除去率を求めたところ(除去率12.2%±3.4%)であった。
v) Adsorption evaluation of LDL Human fresh blood collected from a hyperlipidemic donor with a blood LDL concentration of 140 mg / dL or more was anticoagulated with 3.8% citric acid, and plasma components were collected by centrifugation. 1 mL of plasma was put into a 2 mL Eppendorf tube, and the temperature was adjusted to 37 ° C. with gentle shaking and stirring. A 45 mm 2 (about 20 mg) 4-branched pMA-b-pNIPAM-treated polyvinylidene fluoride membrane was chopped into pieces of about 3 mm × 3 mm, immersed and incubated for 3 hours. After 3 hours, only the plasma was sucked up, total cholesterol, HDL, and neutral fat were measured with a final test kit, the concentration of LDL was calculated using the Friedewald equation, and LDL adsorption was performed by comparison with the original plasma concentration. The removal rate was determined (removal rate 12.2% ± 3.4%).

比較例1
未処理のポリフッ化ビニリデン膜をエタノールで親水化し、生理食塩水で置換した。この膜を用いて実施例のv)と同様のLDL除去処理を行ったところ、LDL除去率は3.4%±0.7%であった。
Comparative Example 1
The untreated polyvinylidene fluoride membrane was hydrophilized with ethanol and replaced with physiological saline. When this film was used for the same LDL removal treatment as in Example v), the LDL removal rate was 3.4% ± 0.7%.

Claims (11)

アニオン性のポリマー材料よりなるLDL吸着材において、
該ポリマー材料は、生体温度よりも低温の所定温度(T)よりも低い温度では水溶性であり、該所定温度(T)よりも高い温度では水難溶性であることを特徴とするLDL吸着材。
In an LDL adsorbent made of an anionic polymer material,
The LDL adsorbent characterized in that the polymer material is water-soluble at a temperature lower than a predetermined temperature (T) lower than a living body temperature and hardly water-soluble at a temperature higher than the predetermined temperature (T).
請求項1において、前記ポリマー材料は、ホモポリマーとN−アルキルアクリルアミドとのブロック共重合体であり、ホモポリマーブロックがアニオン性であることを特徴とするLDL吸着材。   2. The LDL adsorbent according to claim 1, wherein the polymer material is a block copolymer of a homopolymer and N-alkylacrylamide, and the homopolymer block is anionic. 請求項2において、N−アルキルアクリルアミドのアルキル基の炭素数が1〜10であることを特徴とするLDL吸着材。   The LDL adsorbent according to claim 2, wherein the alkyl group of N-alkylacrylamide has 1 to 10 carbon atoms. 請求項3において、N−アルキルアクリルアミドがN−イソプロピルアクリルアミドであることを特徴とするLDL吸着材。   4. The LDL adsorbent according to claim 3, wherein the N-alkylacrylamide is N-isopropylacrylamide. 請求項2ないし4のいずれか1項において、前記ポリマー材料は、前記ブロック共重合体をアルカリ水溶液と接触させることによりアニオン性とされたものであることを特徴とするLDL吸着材。   The LDL adsorbent according to any one of claims 2 to 4, wherein the polymer material is anionic by bringing the block copolymer into contact with an alkaline aqueous solution. 請求項5において、該ブロック共重合体の分子量が3,000〜500,000であることを特徴とするLDL吸着材。   6. The LDL adsorbent according to claim 5, wherein the block copolymer has a molecular weight of 3,000 to 500,000. 請求項1ないし6のいずれか1項において、前記所定温度(T)は、24〜26℃の間の温度であることを特徴とするLDL吸着材。   The LDL adsorbent according to any one of claims 1 to 6, wherein the predetermined temperature (T) is a temperature between 24 to 26 ° C. 請求項1ないし7のいずれか1項において、前記ホモポリマーは、N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団を同一分子内に4個以上有する化合物をイニファターとし、これにビニル系モノマーを光照射リビング重合させたスター型重合体であることを特徴とするLDL吸着材。   The homopolymer according to any one of claims 1 to 7, wherein the homopolymer is an iniferter having a compound having four or more N, N-dialkyl-dithiocarbamylmethyl molecular groups in the same molecule. An LDL adsorbent characterized by being a star polymer polymerized by irradiation living polymerization. 請求項8において、N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団を同一分子内に4個以上有する化合物は、ベンゼン環を核とし、この核に分岐鎖として4個以上の該N,N−ジアルキル−ジチオカルバミルメチル分子団が結合していることを特徴とするLDL吸着材。   9. The compound having four or more N, N-dialkyl-dithiocarbamylmethyl molecular groups in the same molecule as defined in claim 8 having a benzene ring as a nucleus and four or more N, N- An LDL adsorbent, wherein dialkyl-dithiocarbamylmethyl molecular groups are bonded. 請求項8又は9において、ビニル系モノマーがアクリル酸またはメタクリル酸であることを特徴とするLDL吸着材。   10. The LDL adsorbent according to claim 8, wherein the vinyl monomer is acrylic acid or methacrylic acid. 請求項1ないし10のいずれか1項のLDL吸着材が担体に担持されてなるLDL除去材。   The LDL removal material by which the LDL adsorption material of any one of Claim 1 thru | or 10 is carry | supported by the support | carrier.
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