JP2011184403A - 吸着炭及び吸着剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る吸着炭は、全細孔容積が0.10〜1.0mL/g、平均細孔直径が1.0〜2.0nmであり、1650−1800cm−1における赤外吸収バンドの吸光度が0.005以上である。
【選択図】図2
Description
また、近年、血液透析の透析液を浄化再生して使用する透析治療法やウェアラブル透析が注目を集めている。これらの治療法の普及には、血液透析時に血液から透析液に移動した生体内毒素を効率的に除去する技術が必要とされている。
(2) 炭素原料を電気炉にて焼成して得られる上記(1)に記載の吸着炭。
(3) 前記炭素原料が純度90%以上の高純度セルロースである上記(2)に記載の吸着炭。
(4) 上記炭素原料がセルロース微粒子又はセルロース不織布である上記(2)又は(3)に記載の吸着炭。
(5) 上記(1)から(4)のいずれか1項に記載の吸着炭を有効成分として含有する吸着剤。
本発明に係る吸着炭は、全細孔容積が0.10〜1.0mL/g、平均細孔直径が1.0〜2.0nmであり、1650−1800cm−1における赤外吸収バンドの吸光度が0.005以上であることを特徴とするものである。
特に、本発明に係る吸着炭を経口吸着剤に用いる場合、炭素原料としてはセルロース微粒子を用いることが好ましく、粒径が0.1〜1000μmであるセルロース微粒子を用いることがより好ましい。
また、本発明に係る吸着炭を血液や透析液の浄化に用いる場合、炭素原料としてはセルロース不織布を用いることが好ましく、繊維の単糸太さが0.1〜3dtexであるセルロース不織布を用いることがより好ましい。なお、血液や透析液の浄化には紐状や織布状のセルロースも好適に使用できる。
また、ガスを用いないため、炭素材料として上記のような不織布状、紐状、織布状のセルロースを用いた場合であっても、その構造が維持された吸着炭を得ることができる。したがって、吸着炭を血液や透析液の浄化に用いる場合に有用である。
本発明に係る吸着剤は、本発明に係る吸着炭を有効成分として含有するものである。この吸着剤は、医療用途に用いられるものであってもよく、健康補助食品等の他の用途に用いられるものであってもよい。その形態は、散剤、顆粒、錠剤、糖衣錠、カプセル剤、懸濁剤、スティック剤、分包包装体、乳剤等とすることができる。
例えば錠剤の場合、本発明に係る吸着炭に、結合剤、賦形剤、潤沢剤、着色剤、崩壊剤、脱酸素剤等の添加剤が加えられ、定法により成型される。
吸着剤の投与量、服用量は、対象がヒトであるかその他の動物であるかにより、また、年令、個人差、病状等によっても異なるが、一般にヒトを対象とする場合の経口投与量は1日あたり1〜20gを3〜4回に分けて服用し、さらに症状によって適宜増減することができる。
以下の実施例において、吸着炭の全細孔容積、平均細孔直径、吸着炭の赤外吸収スペクトルは以下のようにして測定した。
約0.lgの吸着炭を標準セルに採り、装置の前処理部において、温度約200℃で約15時間の脱ガス処理(減圧乾燥)を行った後、島津−マイクロメトリックスASAP 2010(N2ガス吸着法、比表面積/細孔分布測定)を用いて測定した。不織布状の吸着炭については裁断した後に測定した。全細孔容積は相対圧0.98で、平均細孔直径はBET法比表面積及び全細孔容積から算出した。結果は各実施例、比較例に記載する。
フーリエ変換型赤外分光光度計(バリアン・テクノロジーズ・ジャパン・リミテッド社製)にて分析を実施した。顕微IR測定条件は以下の通りである。
透過法による測定で、アパーチャーサイズ100×100μm、積算回数100回、測定波数範囲4000〜650cm−1、MCT検出器、分解能4cm−1にて測定した。顕微IR試料台(Ge結晶板)上に吸着炭を載せ、採取針を用いて、赤外光が透過するように薄く延ばし、赤外吸収スペクトルを測定した。この際、測定波数範囲において赤外吸収スペクトルが飽和していないことを確認した。赤外吸収バンドの吸光度は、無機物に特徴的なベースラインの傾きを利用し、4000cm−1の吸光度を基準とすることにより算出した。ただし、無機物に特徴的なベースラインの形状は、試料の形状により変動する可能性があることから、赤外吸収スペクトルをn=5で測定し、吸光度を算出し、さらに平均化した値をもって測定値とした。結果は各実施例、比較例に記載する。
セオラス(登録商標)PH−101(旭化成ケミカルズ社製、平均粒径50μm)100gをるつぼに入れ、電気炉にて焼成することにより、吸着炭を調製した。焼成条件は以下の通りとした。
1時間あたり50℃の割合で300℃まで昇温し、300℃で1時間30分維持する。
次に、同様の割合で600℃まで昇温し、600℃で2時間維持する。
その後、同様の割合で800℃まで昇温し、800℃で2時間維持する。
その後、1時間あたり30℃の割合で1000℃まで昇温し、1000℃で2時間維持する。
その後、1時間あたり25℃の割合で1200℃まで昇温し、1200℃で2時間維持する。
さらに、1時間あたり20℃の割合で1300℃まで昇温し、1300℃で3時間維持する。
最後に、7時間かけて1000℃まで降温し、さらに4時間かけて800℃まで降温し、その後自然冷却する。
セオラス(登録商標)PH−101(旭化成ケミカルズ社製、平均粒径50μm)100gをるつぼに入れ、電気炉にて焼成することにより、吸着炭を調製した。焼成条件は以下の通りとした。
1時間あたり20℃の割合で300℃まで昇温し、300℃で5時間30分維持する。
次に、1時間あたり15℃の割合で500℃まで昇温し、500℃で4時間維持する。
最後に、自然冷却する。
セオラス(登録商標)PH−101(旭化成ケミカルズ社製、平均粒径50μm)100gをるつぼに入れ、電気炉にて焼成することにより、吸着炭を調製した。焼成条件は以下の通りとした。
1時間あたり25℃の割合で300℃まで昇温し、300℃で2時間30分維持する。
次に、同様の割合で600℃まで昇温し、600℃で4時間維持する。
その後、同様の割合で800℃まで昇温し、800℃で3時間維持する。
さらに、同様の割合で1000℃まで昇温し、1000℃で3時間維持する。
最後に、4時間かけて800℃まで降温し、その後自然冷却する。
ベンリーゼSC282(旭化成せんい社製、繊維の単糸太さ1.5dtex)100gをるつぼに入れ、電気炉にて焼成することにより、吸着炭を調製した。焼成条件は以下の通りとした。
1時間あたり50℃の割合で300℃まで昇温し、300℃で1時間30分維持する。
次に、同様の割合で600℃まで昇温し、600℃で2時間維持する。
その後、同様の割合で800℃まで昇温し、800℃で2時間維持する。
その後、1時間あたり30℃の割合で1000℃まで昇温し、1000℃で2時間維持する。
さらに、1時間あたり25℃の割合で1200℃まで昇温し、1200℃で3時間維持する。
最後に、5時間かけて1000℃まで降温し、さらに4時間かけて800℃まで降温し、その後自然冷却する。
市販の医療用吸着炭であるクレメジン(登録商標)(呉羽化学工業社製)をそのまま用いた。
全細孔容積は0.784mL/g、平均細孔直径は1.9nm、フーリエ変換型赤外分光による1650〜1800cm−1における赤外吸収バンドの吸光度は0.004であった。
チューブ中の吸着炭各0.1gに50mMリン酸緩衝液(pH7.4)で希釈したグルコース由来AGE(AGE−1)を1mL(140U)加え、チューブローテーターを用いてチューブを37℃で3時間回転させることにより、各吸着炭にAGE−1を吸着させた。その後、10,000rpmで10分間遠心し、上清を回収した。
そして、AGE−1−BSA及び抗AGE−1抗体を用いた競合ELISA法により、上清中のAGE−1量を測定し、吸着炭の非存在下及び存在下におけるAGE−1量を比較して吸着率(%)を算出した。
まず、AGE−1−BSAをコーティング液に1μg/mLになるように溶解後、96ウェルの高結合性EIA/RIAマイクロプレートの各ウェルに100μLずつ加え、4℃で一晩吸着させて固相化した。そして、プレートウォッシャー(Auto mini washer、Model AMW−8)を用いて洗浄液で3回洗浄後、ブロッキング液200μLを加え、室温で1時間インキュベートしてブロッキングを行った。さらに、洗浄液で3回洗浄後、希釈用緩衝液で希釈した上清50μLと1mg/mL BSAを含む希釈用緩衝液で希釈したAGE−1抗体50μLとを加え、30℃、振盪条件下で2時間インキュベートした。
その後、洗浄液で3回洗浄し、希釈用緩衝液で希釈したアルカリホスファターゼ(AP)標識ヒツジ抗ウサギIgG抗体100μLを加え、37℃で1時間インキュベートした。洗浄液で3回洗浄後、AP基質キット溶液100μLを加え、37℃で約1時間インキュベート後、マイクロプレートリーダー(Labsystems multiskan ascent、Model No.354)で405nmの吸光度を測定した。AGE−1−BSAの検量線から、各上清中のAGE−1量を算出した。
なお、1μgのAGE−1−BSA標準品に相当するAGEs量を1Uと定義した。
・コーティング液;炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、0.05%アジ化ナトリウムを含む溶液(pH9.6〜9.8)
・ブロッキング液:1%BSA、0.05%アジ化ナトリウムを含むリン酸緩衝生理食塩水(pH7.4)
・希釈用緩衝液:0.1%グリセロール、0.1%Tween20、0.05%アジ化ナトリウムを含む50mM 2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール[トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン]緩衝液(pH7.4)
チューブ中の吸着炭各50mgに血液透析患者血清0.5mLを加え、チューブローテーターを用いてチューブを室温にて3時間回転させた。その後、10,000rpmで10分間遠心し、上清を回収した。
そして、上清中のアルブミン(ALB)、尿素窒素(BUN)、クレアチニン(Cre)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、クロール(Cl)、無機リン(IP)、総コレステロール(T−CHO)、トリグリセライド(TG)の濃度を日立自動分析装置にて測定した。
チューブ中の吸着炭各50mgに、インドキシル硫酸を20μg/mLになるように添加した健常人血清0.5mLを加え、チューブローテーターを用いてチューブを室温にて5分間回転させることにより、各吸着炭にインドキシル硫酸を吸着させた。その後、10,000rpmで10分間遠心し、上清を回収した。
そして、上清を4%トリクロロ酢酸溶液で除タンパクした後、液体クロマトグラフ−質量分析計(LC−MS/MS)にてインドキシル硫酸濃度を測定した。なお、吸着炭を用いないものを対照とした。
吸着炭250mgを、500ppmのアンモニアを含む1Lの試料空気中に90分間放置した後に、ガステック社製ガス検知管(アンモニアガス検知管No.3M)で100mlの試料空気を吸引し、アンモニア濃度を測定した。なお、吸着炭を用いないものを対照とし、それぞれ4回測定した。
また、炭素原料を焼成する際にガスを用いないため、炭素原料としてセルロース不織布を用いた場合には、不織布の構造が維持された吸着炭を得ることができる。したがって、この吸着炭をそのまま血漿交換療法(Double Filtration Plasmapheresis:DFPP)に利用することが期待できる。
Claims (5)
- 全細孔容積が0.10〜1.0mL/g、平均細孔直径が1.0〜2.0nmであり、1650−1800cm−1における赤外吸収バンドの吸光度が0.005以上である吸着炭。
- 炭素原料を電気炉にて焼成して得られる請求項1に記載の吸着炭。
- 前記炭素原料が純度90%以上の高純度セルロースである請求項2に記載の吸着炭。
- 前記炭素原料がセルロース微粒子又はセルロース不織布である請求項2又は3に記載の吸着炭。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の吸着炭を有効成分として含有する吸着剤。
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