JP3733658B2 - β2 microglobulin removal, detection or measurement material and body fluid purification column using the same - Google Patents

Description

ここで、ＸはＯあるいはＳであり、ｋは０以上の整数である。また、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３は水素結合形成可能な基あるいは芳香族置換基であり、同一でも異なっていても構わない。ｋが２以上の場合にはＲ３は繰り返しに伴い、交互に水素結合形成可能な基、芳香族置換基となることが好ましい。水素結合の形成が可能な官能基としては、水酸基あるいはアミノ基、特に２級あるいは３級のアミノ基が好ましい。
【０００９】
本発明において、尿素結合あるいはチオ尿素結合の置換基としては特に限定はなく、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基などの脂肪族化合物やシクロヘキサン、シクロペンタンのような脂環族化合物が用いられるが、より好ましくはフェニル基、ナフチル基、アントラシル基等の芳香族化合物が用いられる。また、アミノヘキシル基、モノメチルアミノヘキシル基、ジメチルアミノヘキシル基、アミノオクチル基、アミノドデシル基、トリル基、クロロフェニル基、ニトロフェニル基、ジフェニルメチル基、アミノジフェニルメチル基等の誘導体も好適に用いられる。さらに、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、メルカプト基等のような水素結合を形成可能な官能基を持つものも置換基として好ましく用いられる。例えば、水酸基を有する化合物として、ヒドロキシプロパン、1,3 ジアミノ-2- ヒドロキシプロパン、ヒドロキシブタノン基、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシピリジン等の化合物や、グルコース、グルコサミン、ガラクトサミン、マルトース、セルビオース、スクロース、アガロース、セルロース、キチン、キトサン等の単糖、オリゴ糖、多糖等の糖質あるいはそれらの誘導体が置換基として好ましく用いられる。また、アミノ基を有する化合物としては例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン、ポリエチレンイミン、Ｎ―メチル―2,2 ’ジアミノジエチルアミン等が好ましく用いられる。最も好ましくは、水酸基やアミノ基を有する化合物（糖質あるいはその誘導体を含む）のような水素結合形成可能な基と芳香族化合物の両方を尿素結合あるいはチオ尿素結合の置換基として有するものが挙げられる。
【００１０】
また、本発明材料としては、モノマ、オリゴマ、ポリマのいずれでも良いため、上記置換基あるいはその一部が重合されているものも本発明材料に含まれる。すなわち、上記置換基あるいはその一部として、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレンなどの合成高分子や、セルロース、コラーゲン、キチン、キトサンおよびそれらの誘導体を含む天然高分子などの繰り返し単位が好適に用いられる。つまり、単独重合、共重合あるいはブレンドされたこれら合成高分子や天然高分子などに、尿素結合あるいはチオ尿素結合を導入することが好適に行われる。さらに、金属、セラミック、ガラスなどの無機材料を適当な高分子で被覆したものも好適に用いられる。
【００１１】
さらに、尿素結合、チオ尿素結合を分子構造内に複数個有するような、ポリ尿素あるいはポリチオ尿素も本発明材料として好ましい。この場合にも、尿素結合、チオ尿素結合の置換基として上記置換基のいずれをも用いることができるが、最も好ましくは、水酸基やアミノ基を有する化合物（糖質あるいはその誘導体を含む）のような水素結合形成可能な基と芳香族化合物の両方を尿素結合あるいはチオ尿素結合の置換基として有することができる。
【００１２】
本発明材料は一般に公知の方法で合成することができる。例えば脂肪族化合物や芳香族化合物に尿素結合あるいはチオ尿素結合を導入する場合には、イソシアネート誘導体あるいはイソチオシアネート誘導体とアミノ化合物とを反応させる方法を用いることができる。イソシアネートあるいはイソチオシアネートとしては例えば、エチルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、n-ブチルイソシアネート、iso-ブチルイソシアネート、n-プロピルイソシアネート、メチルイソチオシアネート、エチルイソチオシアネート、n-ブチルイソチオシアネート、ベンジルイソチオシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソチオシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート等の脂肪族イソシアネートあるいはイソチオシアネートのいずれをも用いることができるが、より好ましくはフェニルイソシアネート、クロロフェニルイソシアネート、フルオロフェニルイソシアネート、ブロモフェニルイソシアネート、ニトロフェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、メトキシフェニルイソシアネート、1-ナフチルイソシアネート、4,4'ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3',5,5' テトラエチル4,4'ジイソシアナトジフェニルメタン、フェニルイソチオシアネート、ニトロフェニルイソチオシアネート、トリルイソチオシアネート、メトキシフェニルイソチオシアネート、1-ナフチルイソチオシアネート等の芳香族イソシアネートあるいはイソチオシアネートが用いられる。また、本発明に用いるアミノ化合物のアミノ基としては１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基のいずれでも良く、アミノ化合物としては例えば、sec-オクチルアミン、6-アミノ-n- カプロン酸、3-アミノ-1- プロペン、アミノイソ酪酸、アミノピリジン、アミノベンゼンスルホン酸、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン、N-メチル- ジアミノジエチルアミン、ポリエチレンイミンなどのいずれをも用いることができるが、アミノ基の反応性を考えると、反応に用いるアミノ基として少なくとも一つ１級アミノ基を有することが好ましい。さらに、水酸基を有するアミノ化合物も好ましく用いることができる。すなわち、2-エタノールアミン、3-プロパノールアミン、6-ヘキサノールアミン、1,3 ジアミノ-2- ヒドロキシプロパン、グルカミン等の脂肪族アミンおよびN-メチル1,3-ジアミノプロパノール等の誘導体、あるいは、4-アミノフェノール、ジアミノフェノール、アミノヒドロキシピリミジン、ジアミノヒドロキシピリミジン、ジアミノヒドロキシピラゾール等の芳香族アミン、あるいはセリン、チロシン等のアミノ酸類が用いられる。また、エピクロロヒドリンおよびアミノ化合物、あるいは1,3 ジブロモ-2- ヒドロキシプロパンを反応させることによって水酸基のみを有する化合物あるいはアミノ基のみを有する化合物から水酸基を有するアミノ化合物を合成することも好ましく行われる。このときのアミノ化合物とイソシアネート誘導体あるいはイソチオシアネート誘導体の混合比は任意に選択できるが、イソシアネートあるいはイソチオシアネート基と水酸基の反応を抑制するために、アミノ基量をイソシアネート基量と等量あるいはアミノ基を過剰になるようにすることが好ましい。また、糖質に尿素結合あるいはチオ尿素結合を導入する場合も上記と同様な方法を用いることができる。すなわち、キトサンやグルコサミンのようなアミノ基を有する糖質の場合には、上述したようなイソシアネート誘導体あるいはイソチオシアネート誘導体を反応させることができる。セルロースのようなアミノ基を有さない糖質の場合には、糖質の水酸基をエピクロルヒドリン、トレシルクロライドなどを用いて活性化させた後に、アンモニアやジアミノエタンなどと反応させてアミノ基を導入し、このアミノ基を利用して、糖質に尿素結合あるいはチオ尿素結合を導入することができる。
【００１３】
さらに、本発明材料がオリゴマあるいはポリマの場合には、例えば、イソシアネート基、カルボキシル基あるいはスクシンイミド基等のカルボン酸の活性エステル基を有するオリゴマあるいはポリマに、尿素誘導体あるいはチオ尿素誘導体のアミノ基を反応させる方法が好ましく用いられる。反応に利用されるアミノ基としては、尿素結合、チオ尿素結合の末端のアミノ基の反応性は低いため、それ以外の部位に存在するアミノ基が好ましい。また、アミノ基を有するオリゴマ、ポリマ、あるいはアンモニア、ジアミノエタン、1,3 ジアミノプロパン、1,3 ジアミノ-2- ヒドロキシプロパンなどによりアミノ基を導入したオリゴマ、ポリマに上述したようなイソシアネート誘導体あるいはイソチオシアネート誘導体を反応させることも好ましい方法である。アミノ基、イソシアネート基、カルボキシル基、あるいはスクシンイミド基等のカルボン酸の活性エステル基などの官能基は、必要に応じてオリゴマ、ポリマに導入することができる。
【００１４】
さらに本発明材料がポリ尿素あるいはポリチオ尿素の場合には、例えばポリイソシアネート誘導体あるいはポリイソチオシアネート誘導体とポリアミノ化合物とを反応させる方法を用いることができる。通常、試薬の量はポリイソシアネートあるいはポリイソチオシアネート１モルに対して、０. １〜５モルのポリアミンが好ましく用いられる。ポリイソシアネートあるいはポリイソチオシアネートとしてはヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4'ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3',5,5' テトラエチル4,4'ジイソシアナトジフェニルメタン、キシレンジイソシアネート、メチレンビス（4-フェニルイソチオシアネート）等が好適に用いられる。また、ポリアミノ化合物としてはジアミノエタン、ジアミノプロパン、1,3 ジアミノ-2- ヒドロキシプロパン、N-メチル1,3-ジアミノ-2- プロパノール、ジアミノフェノール、N,N'- ジアミノピペラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ジプロピレントリアミン、N-メチルジアミノエチルアミンなどを好ましく用いることができる。上記すべての反応は標準的には、反応温度は０〜１５０℃、反応時間は０．１〜２４時間で行われる。使用しうる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、ヘキサン、アセトン、N,N ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類等が挙げられる。反応終了後の反応液は、必要に応じ、ろ過、濃縮などの通常の後処理の後、カラムクロマトグラフィー、再結晶などの操作により、精製されることができる。また、水不溶性の材料の場合、ガラスフィルター等を用いて洗浄することも好ましい方法である。
【００１５】
本発明の中で水不溶性の材料は、β２ミクログロブリン吸着材として特に好ましく用いられる。
【００１６】
本願発明の材料は、体液浄化カラムとして好ましく用いられる。カラムとして用いる場合には、その形状は特に限定されないが、ビーズ、繊維、織物、中空糸等の形状が好ましい。また、本材料は、単独での使用のみならず、適当な材料に固定化したり、他材料と混合して前記形状に加工しても良い。本発明の吸着材を用いたカラムは体外循環回路に直接組み込んでもよいし、あるいは、体内から取り出した血液を遠心分離器、膜型血漿分離器で処理し、血球成分と血漿成分を分離した後、血漿成分のみをカラムに通過させ、再び血球成分とあわせて体内に戻すという方法で使用してもよい。本発明体液浄化カラムの一態様につき、断面図を図１として示す。又、本発明体液浄化カラムを用いた場合回路図の一態様につき、図２に示す。
【００１７】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
【００１８】
【実施例】
実施例１ キトサンビーズへの尿素結合の導入
下記構造式[1] を有する、粒径0.1mm のキトサンビーズ（商品名「キトパールAL-01 」、富士紡（株）製）12ml（沈降時体積、乾燥重量は1.0 ｇ）を20mlのN,N-ジメチルホルムアミド中で攪拌し、ガラスフィルターによって、ビーズと溶液の分離を行った。この操作を１回５分間、２０回繰り返し、含有水分をN,N-ジメチルホルムアミドと完全に置換させた。
【００１９】
このビーズを1 ｇのp-クロロフェニルイソシアネートを溶解させた100ml のN,N-ジメチルホルムアミドに徐々に添加し、攪拌しながら室温で１時間反応させた。その後、ガラスフィルターを用いて、ビーズと溶液とを分離し、このビーズを20mlのN,N-ジメチルホルムアミド中で５分間攪拌することによって洗浄を行った。この洗浄操作を２０回繰り返し、未反応のp-クロロフェニルイソシアネートを完全に除去した。続いて、蒸留水による洗浄操作を同様に行い、N,N-ジメチルホルムアミドを蒸留水と置換することによって、次の構造式[2] を有するキトサンビーズを得た。
【００２０】
【化２】

実施例２ セルロースビーズへの尿素結合の導入
下記構造式[3] を有する、粒径0.2mm のアミノ化セルロースビーズ（商品名「アミノ- セルロファイン」、チッソ（株）製）12ml（沈降時体積）を20mlのN,N-ジメチルホルムアミド中で攪拌し、ガラスフィルターによって、ビーズと溶液の分離を行った。この操作を１回５分間、２０回繰り返し、含有水分をN,N-ジメチルホルムアミドと完全に置換させた。
【００２１】
このビーズを0.1 ｇの4,4'ジフェニルメタンジイソシアネートを溶解させた100ml のN,N-ジメチルホルムアミドに徐々に添加し、攪拌しながら室温で１時間反応させた。その後、ガラスフィルターを用いて、ビーズと溶液とを分離し、このビーズを20mlのN,N-ジメチルホルムアミド中で５分間攪拌することによって洗浄を行った。この洗浄操作を２０回繰り返し、未反応の4,4'ジフェニルメタンジイソシアネートを完全に除去した。さらに室温で１２時間、蒸留水と反応させることにより、末端のイソシアネート基を加水分解してアミノ基にした。その後にビーズを十分に蒸留水で洗浄することにより、次の構造式[4] を有するセルロースビーズを得た。
【００２２】
【化３】

実施例３
上記実施例１、２で得られた修飾キトサンビーズ（構造式[2] ）、修飾セルロースビーズ（構造式[4] ）、製造例１のp-クロロフェニルイソシアネートの代わりにp-クロロフェニルイソチオシアネートを使用して得られた修飾キトサンビーズ（構造式[5] ）、市販の未修飾キトサンビーズ（構造式[1] ）、キチンビーズ（構造式[6] 、商品名「キトパールBL-01 」、富士紡（株）製）、修飾キトサンビーズ（構造式[7] 、商品名「キトパールBCW3003 」、富士紡（株）製）、修飾キトサンビーズ（構造式[8] 、商品名「キトパールBCW3503 」、富士紡（株）製）を用いて吸着試験を行った。
【００２３】
ビーズ400 μl をポリプロピレン製のチューブに入れ、健常人血清4ml を添加した。回転培養器を用いて室温で１時間反応させた後、軽く遠心し、ビーズを沈降させ、上清を別の容器に移した。この上清とビーズと反応させていない血清についてβ２ミクログロブリン、アルブミン、イムノグロブリンを定量した。その結果を表１に示す。
【００２４】
【化４】

【表１】

A ：未処理血清
B ：修飾キトサンビーズ（構造式[2] ）
C ：修飾セルロースビーズ（構造式[4] ）
D ：修飾キトサンビーズ（構造式[5] ）
E ：キトパールAL-01 （構造式[1] ）
F ：キトパールBL-01 （構造式[6] ）
G ：キトパールBCW3003 （構造式[7] ）
H ：キトパールBCW3503 （構造式[8] ）
β２MG：β２ミクログロブリン
IgG ：イムノグロブリンG
結果の示すとおり、尿素結合を含む材料B 、C 、D 、G 、H についてはβ２ミクログロブリンの吸着が見られるのに対し、尿素結合を含まないE 、F については吸着がほとんど見られない。β２ミクログロブリンの吸着と比較して、アルブミン、イムノグロブリン、蛋白の吸着は僅かであった。
【００２５】
実施例４ 水酸基を有する尿素誘導体を側鎖に有するポリスチレン繊維の作製
５０重量比の海成分（４６重量比のポリスチレンと４重量比のポリプロピレンの混合物）と５０重量比の島成分（ポリプロピレン）とからなるアメリカ特許4,661,260 記載の海島型複合繊維（厚さ：２．６デニール、島の数：１６）を５０ｇのN-メチロール- α- クロロアセトアミド、４００ｇのニトロベンゼン、４００ｇの９８％スルホン酸、０．８５ｇのパラホルムアルデヒドの混合溶液と２０℃で１時間反応させた。そして、繊維をニトロベンゼンで洗浄し、水中に入れて反応を停止させた。その後、繊維を温水で再び洗浄することによって、クロロアセトアミドメチル化架橋ポリスチレン繊維（以下ＡＭＰＳｔ繊維と略す。）を得た。
【００２６】
１，３ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン（以下ＤＡＨＰと略す。）１０ｇをジメチルスルホキシド（以下ＤＭＳＯと略す。）５００ｍｌに溶解した。この溶液に、２０ｇのＡＭＰＳｔ繊維（クロロ含量２０ｍｍｏｌ相当）を撹拌しつつ加えた。反応は２５℃で６時間行った。その後ＡＭＰＳｔをガラスフィルター上でＤＭＳＯ５００ｍｌ、続いて、Ｎ，Ｎジメチルホルムアミド（以下ＤＭＦと略す。）５０ｍｌを用いて洗浄した。洗浄後、１．５０ｇのパラクロロフェニルイソシアネートを溶解したＤＭＦ２５０ｍｌの溶液中にＡＭＰＳｔを５ｇ加えた。
【００２７】
反応は２５℃で１時間行った。その後、ガラスフィルター上で１０００ｍｌのＤＭＦおよび２５００ｍｌの蒸留水により洗浄した。得られたＡＭＰＳｔ繊維をI とする。
【００２８】
実施例５ アミノ基を有する尿素誘導体を側鎖に有するポリスチレン繊維の作製
トリエチレンテトラミン０．８ｇをＤＭＳＯ５００ｍｌに溶解した。この溶液に、１．０ｇのＡＭＰＳｔ（クロロ含量２ｍｍｏｌ相当）を撹拌しつつ加えた。反応は２５℃で１２時間行った。その後ＡＭＰＳｔをガラスフィルター上でＤＭＳＯ５００ｍｌ、続いて、ＤＭＦ５０ｍｌを用いて洗浄した。洗浄後、ｐ−クロロフェニルイソシアネート１．５０ｇを溶解したＤＭＦ２５０ｍｌの溶液中にＡＭＰＳｔを５ｇ加えた。反応は２５℃で１時間行った。その後、ガラスフィルター上で１０００ｍｌのＤＭＦおよび２５００ｍｌの蒸留水により洗浄した。得られたＡＭＰＳｔ繊維をＪとする。
【００２９】
実施例６
実施例４で得られたＡＭＰＳｔ繊維Ｉおよび実施例５で得られたＡＭＰＳｔ繊維Ｊをそれぞれ図１に示すモジュールに充填した。図２に示す回路を用いて３時間β２ミクログロブリンの循環吸着実験を行った。図１のモジュールには繊維3cm ×30cm（約１．５ｇ）を充填し、図２中、血液はβ２ミクログロブリン高値の人工透析患者血液を50ml使用し、モジュール部以外の回路は内径２ｍｍの塩化ビニル製のチューブを使用した。また、ポンプには東京理化器械社製のペリスタポンプ（モデルMP-3）を用いて流速10ml/minに調整した。β２ミクログロブリンの経時変化を表２に示す。
【００３０】
【表２】

この結果が示すように水酸基を有する尿素誘導体を側鎖に有するポリスチレン繊維、アミノ基を有する尿素誘導体を側鎖に有するポリスチレン繊維のどちらもβ２ミクログロブリンを吸着することが確認された。
【００３１】
【発明の効果】
本発明により、ヒト血液、血漿等の高濃度タンパク溶液中においてβ２ミクログロブリンと高効率でかつ選択的に結合し、滅菌操作に対して安定で、かつ安価に合成できる材料が提供された。また、本発明の材料は生体適合性に優れており臨床における使用に十分耐えうるものである。本発明材料は、β２ミクログロブリンの検出あるいは、定量のための材料として、また、β２ミクログロブリン除去カラムの材料などとして使用可能である。これにより、透析アミロイド症の治療や発症予防が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明体液浄化カラムの一態様につき、断面図を示す。
【図２】本願発明体液浄化カラムを用いた一態様における回路図を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin , which has an affinity for β2 microglobulin .
In particular, it is suitably used as a column for removing β2 microglobulin present in a high-concentration protein solution such as human blood, or a material for detecting or measuring β2 microglobulin.
[0002]
[Prior art]
Dialysis amyloidosis is one of the complications seen in long-term dialysis patients. It is already known that the protein constituting this amyloid is β2 microglobulin. β2 microglobulin is present on almost all cell surfaces as the double-chain light chain that constitutes the major histocompatibility antigen class I, and in a free state that is not bound to heavy chains in body fluids. Existing. In long-term dialysis patients, β2 microglobulin, which is present in the blood in a free state, has increased to 10 to 100 times that of healthy individuals, and reducing this can prevent and treat amyloidosis is necessary.
[0003]
In order to increase the β2 microglobulin removal rate by blood filtration or diafiltration conventionally used, there is a method of increasing the pore diameter of the membrane. However, leakage of useful proteins such as albumin is inevitable if sufficient removal is attempted. On the other hand, there is an attempt to remove β2 microglobulin by adsorption using an anti-β2 microglobulin antibody or a hydrophobic ligand. However, this has not yet been used for adsorption removal in blood and plasma in terms of cost and selectivity.
[0004]
[Problems to be solved by the present invention]
The present invention removes and detects β2 microglobulin , which binds to β2 microglobulin with high efficiency and selectively, has stability with sterilization operation, and has affinity with β2 microglobulin. Another object is to provide a measurement material and a body fluid purification column using the same.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent researches along the above-mentioned purpose, the present inventors have found that a compound having a urea bond or a thiourea bond has a high affinity for β2 microglobulin, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a β2 microglobulin removal, detection or measurement material comprising a urea bond or a thiourea bond and having affinity for β2 microglobulin , and a body fluid purification column using the same. .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The material of the present invention preferably has an aromatic ring in that it can be a material excellent in affinity with β2 microglobulin. Moreover, it is preferable to contain the group which can form a hydrogen bond for the same reason.
[0007]
Specific examples include urea or thiourea compounds containing the following aromatic ring and / or a group capable of forming a hydrogen bond.
[0008]
[Chemical 1]

Here, X is O or S, and k is an integer of 0 or more. R1, R2, and R3 are groups capable of forming a hydrogen bond or aromatic substituents, and may be the same or different. When k is 2 or more, R3 is preferably a group capable of alternately forming a hydrogen bond or an aromatic substituent with repetition. The functional group capable of forming a hydrogen bond is preferably a hydroxyl group or an amino group, particularly a secondary or tertiary amino group.
[0009]
In the present invention, the substituent of the urea bond or thiourea bond is not particularly limited, and aliphatic compounds such as hexyl group, octyl group, dodecyl group, and alicyclic compounds such as cyclohexane and cyclopentane are used. More preferably, aromatic compounds such as a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracyl group are used. Derivatives such as aminohexyl group, monomethylaminohexyl group, dimethylaminohexyl group, aminooctyl group, aminododecyl group, tolyl group, chlorophenyl group, nitrophenyl group, diphenylmethyl group, aminodiphenylmethyl group are also preferably used. . Furthermore, those having a functional group capable of forming a hydrogen bond such as an amino group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a mercapto group and the like are preferably used as a substituent. For example, as a compound having a hydroxyl group, a compound such as hydroxypropane, 1,3 diamino-2-hydroxypropane, hydroxybutanone group, hydroxybutyric acid, hydroxypyridine, glucose, glucosamine, galactosamine, maltose, cellobiose, sucrose, agarose, cellulose Monosaccharides such as chitin and chitosan, saccharides such as oligosaccharides and polysaccharides, or derivatives thereof are preferably used as substituents. As the compound having an amino group, for example, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, polyethyleneimine, N-methyl-2,2′diaminodiethylamine and the like are preferably used. Most preferably, a compound having both a hydrogen bond-forming group and an aromatic compound as a substituent of a urea bond or a thiourea bond, such as a compound having a hydroxyl group or an amino group (including a carbohydrate or a derivative thereof). It is done.
[0010]
In addition, since the material of the present invention may be any of a monomer, an oligomer, and a polymer, the material of the present invention includes those in which the above substituent or a part thereof is polymerized. That is, as the above-mentioned substituent or a part thereof, synthetic polymers such as nylon, polymethyl methacrylate, polysulfone, polystyrene, polyethylene, polyvinyl alcohol, polytetrafluoroethylene, cellulose, collagen, chitin, chitosan and derivatives thereof are included. Repeating units such as natural polymers are preferably used. That is, it is preferable to introduce a urea bond or a thiourea bond into these synthetic polymers or natural polymers that are homopolymerized, copolymerized or blended. Furthermore, what coat | covered inorganic materials, such as a metal, a ceramic, glass, with a suitable polymer | macromolecule is used suitably.
[0011]
Furthermore, polyurea or polythiourea having a plurality of urea bonds and thiourea bonds in the molecular structure is also preferable as the material of the present invention. In this case, any of the above substituents can be used as a substituent for the urea bond or thiourea bond, but most preferably, it is a compound having a hydroxyl group or an amino group (including a saccharide or a derivative thereof). Both a group capable of forming a hydrogen bond and an aromatic compound can have a urea bond or a thiourea bond as a substituent.
[0012]
The material of the present invention can be synthesized by a generally known method. For example, when a urea bond or a thiourea bond is introduced into an aliphatic compound or an aromatic compound, a method of reacting an isocyanate compound or an isothiocyanate derivative with an amino compound can be used. Examples of isocyanate or isothiocyanate include ethyl isocyanate, stearyl isocyanate, n-butyl isocyanate, iso-butyl isocyanate, n-propyl isocyanate, methyl isothiocyanate, ethyl isothiocyanate, n-butyl isothiocyanate, benzyl isothiocyanate, hexamethylene diisocyanate. Any of aliphatic isocyanates or isothiocyanates such as cyclohexyl isocyanate, cyclohexyl isothiocyanate, and cyclohexyl diisocyanate can be used, but more preferred are phenyl isocyanate, chlorophenyl isocyanate, fluorophenyl isocyanate, bromophenyl isocyanate, nitrophenyl isocyanate, tolyl isocyanate. Anate, methoxyphenyl isocyanate, 1-naphthyl isocyanate, 4,4 ′ diphenylmethane diisocyanate, 3,3 ′, 5,5 ′ tetraethyl 4,4 ′ diisocyanatodiphenylmethane, phenyl isothiocyanate, nitrophenyl isothiocyanate, tolyl isothiocyanate, Aromatic isocyanates such as methoxyphenyl isothiocyanate and 1-naphthyl isothiocyanate or isothiocyanates are used. Further, the amino group of the amino compound used in the present invention may be any of primary amino group, secondary amino group, and tertiary amino group. Examples of amino compounds include sec-octylamine, 6-amino-n-capron. Acid, 3-amino-1-propene, aminoisobutyric acid, aminopyridine, aminobenzenesulfonic acid, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, N-methyl-diaminodiethylamine, polyethyleneimine, etc. Although it can be used, considering the reactivity of the amino group, it is preferable to have at least one primary amino group as the amino group used in the reaction. Furthermore, amino compounds having a hydroxyl group can also be preferably used. Namely, aliphatic amines such as 2-ethanolamine, 3-propanolamine, 6-hexanolamine, 1,3 diamino-2-hydroxypropane and glucamine and derivatives such as N-methyl 1,3-diaminopropanol, or 4 -Aromatic amines such as aminophenol, diaminophenol, aminohydroxypyrimidine, diaminohydroxypyrimidine and diaminohydroxypyrazole, or amino acids such as serine and tyrosine are used. It is also preferable to synthesize an amino compound having a hydroxyl group from a compound having only a hydroxyl group or a compound having only an amino group by reacting epichlorohydrin and an amino compound, or 1,3 dibromo-2-hydroxypropane. Is called. The mixing ratio of the amino compound and the isocyanate derivative or isothiocyanate derivative at this time can be arbitrarily selected. In order to suppress the reaction between the isocyanate or isothiocyanate group and the hydroxyl group, the amino group amount is equal to the isocyanate group amount or the amino group amount. It is preferable to make the amount excessive. In addition, when a urea bond or a thiourea bond is introduced into a carbohydrate, the same method as described above can be used. That is, in the case of a carbohydrate having an amino group such as chitosan or glucosamine, the isocyanate derivative or isothiocyanate derivative as described above can be reacted. In the case of carbohydrates such as cellulose that do not have an amino group, the hydroxyl group of the carbohydrate is activated using epichlorohydrin, tresyl chloride, etc., and then reacted with ammonia or diaminoethane to introduce the amino group. By using this amino group, a urea bond or a thiourea bond can be introduced into the carbohydrate.
[0013]
Further, when the material of the present invention is an oligomer or polymer, for example, an oligomer or polymer having an active ester group of a carboxylic acid such as an isocyanate group, a carboxyl group or a succinimide group is reacted with an amino group of a urea derivative or a thiourea derivative. Is preferably used. As the amino group used for the reaction, the amino group at the other end is preferred because the amino group at the end of the urea bond or thiourea bond has low reactivity. In addition, oligomers or polymers having amino groups, or oligomers or polymers having amino groups introduced by ammonia, diaminoethane, 1,3 diaminopropane, 1,3 diamino-2-hydroxypropane, or the like, or isocyanate derivatives or It is also a preferred method to react a thiocyanate derivative. Functional groups such as active ester groups of carboxylic acids such as amino groups, isocyanate groups, carboxyl groups, or succinimide groups can be introduced into oligomers and polymers as necessary.
[0014]
Further, when the material of the present invention is polyurea or polythiourea, for example, a method of reacting a polyisocyanate derivative or polyisothiocyanate derivative with a polyamino compound can be used. Usually, the amount of the reagent is preferably 0.1 to 5 mol of polyamine with respect to 1 mol of polyisocyanate or polyisothiocyanate. Examples of polyisocyanate or polyisothiocyanate include hexamethylene diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, tolylene diisocyanate, 4,4 'diphenylmethane diisocyanate, 3,3', 5,5 'tetraethyl 4,4' diisocyanatodiphenylmethane, xylene diisocyanate, methylene bis ( 4-phenylisothiocyanate) and the like are preferably used. Polyamino compounds include diaminoethane, diaminopropane, 1,3 diamino-2-hydroxypropane, N-methyl 1,3-diamino-2-propanol, diaminophenol, N, N'-diaminopiperazine, diethylenetriamine, and triethylene. Tetramine, tetraethylenepentamine, polyethyleneimine, dipropylenetriamine, N-methyldiaminoethylamine and the like can be preferably used. All the above reactions are typically carried out at a reaction temperature of 0 to 150 ° C. and a reaction time of 0.1 to 24 hours. Solvents that can be used include aliphatic hydrocarbons such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol, hexane, acetone, N, N dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform and chlorobenzene, and ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane. The reaction solution after completion of the reaction can be purified by operations such as column chromatography and recrystallization after usual post-treatment such as filtration and concentration, if necessary. In the case of a water-insoluble material, washing with a glass filter or the like is also a preferable method.
[0015]
In the present invention, a water-insoluble material is particularly preferably used as a β2 microglobulin adsorbent.
[0016]
The material of the present invention is preferably used as a body fluid purification column. When used as a column, the shape is not particularly limited, but shapes such as beads, fibers, woven fabrics, and hollow fibers are preferable. Further, this material may be used not only alone, but also fixed to an appropriate material, or mixed with other materials and processed into the above-mentioned shape. The column using the adsorbent of the present invention may be directly incorporated into the extracorporeal circuit, or the blood taken from the body is processed with a centrifuge or a membrane plasma separator to separate the blood cell component and the plasma component. Alternatively, only the plasma component may be passed through the column and returned to the body together with the blood cell component. A sectional view of one embodiment of the body fluid purification column of the present invention is shown in FIG. FIG. 2 shows an embodiment of a circuit diagram when the body fluid purification column of the present invention is used.
[0017]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this Example.
[0018]
【Example】
Example 1 Introduction of urea bond into chitosan beads 12 ml of chitosan beads having a particle size of 0.1 mm (trade name “Chitopearl AL-01”, manufactured by Fujibo Co., Ltd.) having the following structural formula [1] The dry weight was 1.0 g) in 20 ml of N, N-dimethylformamide, and the beads and the solution were separated by a glass filter. This operation was repeated once for 5 minutes and 20 times to completely replace the water content with N, N-dimethylformamide.
[0019]
The beads were gradually added to 100 ml of N, N-dimethylformamide in which 1 g of p-chlorophenyl isocyanate was dissolved, and reacted at room temperature for 1 hour with stirring. Thereafter, the beads and the solution were separated using a glass filter, and washing was performed by stirring the beads in 20 ml of N, N-dimethylformamide for 5 minutes. This washing operation was repeated 20 times to completely remove unreacted p-chlorophenyl isocyanate. Subsequently, washing operation with distilled water was performed in the same manner, and N, N-dimethylformamide was replaced with distilled water to obtain chitosan beads having the following structural formula [2].
[0020]
[Chemical 2]

Example 2 Introduction of urea bond to cellulose beads 12 ml of aminated cellulose beads (trade name “Amino-Cellulofine”, manufactured by Chisso Corporation) having the following structural formula [3] and having a particle size of 0.2 mm (volume during sedimentation) ) Was stirred in 20 ml N, N-dimethylformamide, and the beads and the solution were separated by a glass filter. This operation was repeated once for 5 minutes and 20 times to completely replace the water content with N, N-dimethylformamide.
[0021]
The beads were gradually added to 100 ml of N, N-dimethylformamide in which 0.1 g of 4,4′diphenylmethane diisocyanate was dissolved, and reacted at room temperature for 1 hour with stirring. Thereafter, the beads and the solution were separated using a glass filter, and washing was performed by stirring the beads in 20 ml of N, N-dimethylformamide for 5 minutes. This washing operation was repeated 20 times to completely remove unreacted 4,4′diphenylmethane diisocyanate. Furthermore, the isocyanate group of the terminal was hydrolyzed to the amino group by making it react with distilled water for 12 hours at room temperature. Thereafter, the beads were sufficiently washed with distilled water to obtain cellulose beads having the following structural formula [4].
[0022]
[Chemical 3]

Example 3
Modified chitosan beads (structure [2]), modified cellulose beads (structure [4]) obtained in Examples 1 and 2 above, and p-chlorophenyl isothiocyanate instead of p-chlorophenyl isocyanate in Production Example 1 Modified chitosan beads (structural formula [5]), commercially available unmodified chitosan beads (structural formula [1]), chitin beads (structural formula [6], trade name "Chitopearl BL-01", Fujibo Co., Ltd.), modified chitosan beads (structure [7], trade name "Chitopearl BCW3003", manufactured by Fujibo), modified chitosan beads (structure [8], trade name "Chitopearl BCW3503", Fujibo) Adsorption test was performed using a
[0023]
400 μl of beads were placed in a polypropylene tube, and 4 ml of healthy human serum was added. The mixture was reacted at room temperature for 1 hour using a rotary incubator, and then lightly centrifuged to settle the beads, and the supernatant was transferred to another container. Β2 microglobulin, albumin, and immunoglobulin were quantified in the serum not reacted with the supernatant and beads. The results are shown in Table 1.
[0024]
[Formula 4]

[Table 1]

A: Untreated serum
B: Modified chitosan beads (Structural formula [2])
C: Modified cellulose beads (Structural formula [4])
D: Modified chitosan beads (Structural formula [5])
E: Chito Pearl AL-01 (Structural Formula [1])
F: Chito Pearl BL-01 (Structural Formula [6])
G: Chito Pearl BCW3003 (Structural Formula [7])
H: Chito Pearl BCW3503 (Structural Formula [8])
β2MG: β2 microglobulin
IgG: Immunoglobulin G
As the results show, the adsorption of β2 microglobulin is observed for the materials B 1, C 2, D 3, G 5, and H 5 that contain urea bonds, whereas the adsorption of E 2 and F 3 that do not contain urea bonds is hardly observed. Compared with the adsorption of β2 microglobulin, the adsorption of albumin, immunoglobulin and protein was slight.
[0025]
Example 4 Production of Polystyrene Fiber Having Urea Derivative Having Hydroxyl Group in Side Chain From 50 weight ratio of sea component (mixture of 46 weight ratio of polystyrene and 4 weight ratio of polypropylene) and 50 weight ratio of island component (polypropylene) U.S. Pat. No. 4,661,260 sea-island type composite fiber (thickness: 2.6 denier, number of islands: 16) is mixed with 50 g of N-methylol-α-chloroacetamide, 400 g of nitrobenzene, 400 g of 98% sulfonic acid, The mixture was reacted with a mixed solution of 85 g of paraformaldehyde at 20 ° C. for 1 hour. The fiber was then washed with nitrobenzene and put into water to stop the reaction. Thereafter, the fiber was washed again with warm water to obtain a chloroacetamidomethylated crosslinked polystyrene fiber (hereinafter abbreviated as AMPSt fiber).
[0026]
10 g of 1,3 diamino-2-hydroxypropane (hereinafter abbreviated as DAHP) was dissolved in 500 ml of dimethyl sulfoxide (hereinafter abbreviated as DMSO). To this solution, 20 g of AMPSt fiber (corresponding to a chloro content of 20 mmol) was added with stirring. The reaction was carried out at 25 ° C. for 6 hours. Thereafter, AMPSt was washed on a glass filter with 500 ml of DMSO and subsequently with 50 ml of N, N dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF). After washing, 5 g of AMPSt was added to a solution of 250 ml of DMF in which 1.50 g of parachlorophenyl isocyanate was dissolved.
[0027]
The reaction was carried out at 25 ° C. for 1 hour. Then, it was washed with 1000 ml of DMF and 2500 ml of distilled water on a glass filter. The resulting AMPSt fiber is designated as I.
[0028]
Example 5 Production of polystyrene fiber having urea derivative having amino group in side chain 0.8 g of triethylenetetramine was dissolved in 500 ml of DMSO. To this solution, 1.0 g of AMPSt (corresponding to 2 mmol of chloro content) was added with stirring. The reaction was carried out at 25 ° C. for 12 hours. The AMPSt was then washed on a glass filter with 500 ml DMSO followed by 50 ml DMF. After washing, 5 g of AMPSt was added to a solution of 250 ml of DMF in which 1.50 g of p-chlorophenyl isocyanate was dissolved. The reaction was carried out at 25 ° C. for 1 hour. Then, it was washed with 1000 ml of DMF and 2500 ml of distilled water on a glass filter. The obtained AMPSt fiber is represented by J.
[0029]
Example 6
The AMPSt fiber I obtained in Example 4 and the AMPSt fiber J obtained in Example 5 were filled in the modules shown in FIG. Using the circuit shown in FIG. 2, a cyclic adsorption experiment of β2 microglobulin was conducted for 3 hours. The module of FIG. 1 is filled with 3 cm × 30 cm (about 1.5 g) of fiber. In FIG. 2, 50 ml of blood from an artificial dialysis patient with high β2 microglobulin is used as the blood, and the circuits other than the module section are chlorinated with an inner diameter of 2 mm. A vinyl tube was used. The pump was adjusted to a flow rate of 10 ml / min using a peristaltic pump (model MP-3) manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd. The time course of β2 microglobulin is shown in Table 2.
[0030]
[Table 2]

As shown by this result, it was confirmed that both the polystyrene fiber having a urea derivative having a hydroxyl group in the side chain and the polystyrene fiber having a urea derivative having an amino group in the side chain adsorb β2 microglobulin.
[0031]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there has been provided a material that can be efficiently and selectively bound to β2 microglobulin in a high-concentration protein solution such as human blood or plasma, can be synthesized stably at a low cost, and can be synthesized at a low cost. Moreover, the material of the present invention is excellent in biocompatibility and can sufficiently withstand clinical use. The material of the present invention can be used as a material for detection or quantification of β2 microglobulin or as a material for a β2 microglobulin removal column. This makes it possible to treat or prevent the onset of dialysis amyloidosis.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of one embodiment of the inventive body fluid purification column.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment using the inventive body fluid purification column.

Claims (11)

Urea bonds or become Nde contains a thiourea linkage, removal of β2 microglobulin and having an affinity with β2 microglobulin, detection or measurement material. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 1, which has an aromatic ring. 3. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 1 or 2, which has a group capable of forming a hydrogen bond. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 3, wherein the group capable of forming a hydrogen bond is an amino group. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 4, wherein the amino group is a secondary or tertiary amino group. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 3 , wherein the group capable of forming a hydrogen bond is a hydroxyl group. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 6, wherein the hydroxyl group is a carbohydrate hydroxyl group. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 7 , wherein the carbohydrate is selected from chitosan, cellulose and derivatives thereof. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to any one of claims 1 to 8, which is water-insoluble. 10. The material for removing, detecting or measuring β2 microglobulin according to claim 9, wherein at least one selected from polystyrene, polysulfone, polymethyl methacrylate and derivatives thereof is used as a base material. A body fluid purification column using the β2 microglobulin removal material according to claim 1.

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