JPH01148269A - ヘモグロビン選択吸着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ヘモグロビンを選択的に吸着することのでき
る吸着剤に関する。さらに詳しくは、体外循環により血
液中の遊離ヘモグロビンを吸着除去して生体に対してヘ
モグロビンが有害な作用を引き起こすのを防止する目的
に好適な吸着剤に関する。

〔従来の技術〕

人工腎臓や人工心肺のような血液体外循環装置を用いて
治療を行うと、しばしば溶直を起こして種々の合併症を
引き起こすことがある。この原因の一つは、溶血により
血液中に遊出してきた遊離ヘモグロビンによるものであ
る。すなわち、遊離ヘモグロビンは血液中でハプトグロ
ビンと結合して複合体となり、網内系で処理されるが、
溶血量が多くて処理容量を超えるとヘモグロビンが組織
毒性物質として作用し、腎不全等を引き起こす。

また、自己免疫疾患の一種である溶血性貧血によっても
同様に血液中に多量のヘモグロビンが遊出して種々の障
害を起こす。このような事態が生じた場合に、遊離ヘモ
グロビンを血液中から除去できれば障害を防ぐことがで
きると考えられる。血液中の有害物質を除去する手段と
して従来より知られているのは、半透膜を使用する方法
と吸着剤を使用する方法であるが、ヘモグロビンについ
ては吸着による方法がわずかに検討されているのみであ
った。

血液中の遊離ヘモグロビンを除去するための吸着剤とし
て従来より知られていたのは、不溶性の担体にハプトグ
ロビンを結合したものである。すなわち、ハプトグロビ
ンが選択的にヘモグロビンと結合する性質を有すること
を利用してヘモグロビンを吸着するものである。そして
このような吸着剤は、特公昭５５−４４１７号公報およ
び特公昭５６−５１７８０号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

不溶性の担体にハプトグロビンを結合した従来の吸着剤
は、生化学的な反応を利用したものであるのでヘモグロ
ビンの選択的吸着という点では優れている。しかしハプ
トグロビンはヒトの血漿等から分離精製して得られる生
体由来の物質であるため、これを不活性化することな（
担体に固定するには高度の技術が必要であり、現状では
実用性のある方法は見出されていない、しかも例え活性
を維持したままで固定できたとしても、時間の経過とと
もに活性が低下する現象があり、実用化には問題があっ
た。また、吸着剤を医療用途に使用する場合には、予め
滅菌しておく必要があるが、ハプトグロビンは滅菌を行
うと失活してしまうので、滅菌ができないという致命的
な欠点を有していた。

また、血液浄化用の吸着剤としては、従来より活性炭を
使用したものが実用化されているが、活性炭はヘモグロ
ビンをほとんど吸着しないので、このような従来の吸着
剤をヘモグロビンの吸着に使用することはできない。

本発明の目的は、製造が容易でヘモグロビンを選択的に
吸着できる吸着剤を提供することにある。

本発明の他の目的は、滅菌の可能なヘモグロビン吸着剤
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは種々の検討を行った結果、表面にフェニル
基および／またはフェノール基を有する吸着剤が、上記
の目的を達成することができることを見出した。すなわ
ち本発明は、表面にフェニル基および／またはフェノー
ル基を有することを特徴とするヘモグロビン選択吸着剤
である。なお、される基であり、フェノール基とは化学
式％式％ 本発明の吸着剤は、これをカラムに充填してヘモグロビ
ンを含有する溶液（例えば血液等）と接触させることに
より、ヘモグロビンが選択的に吸着除去される。ヘモグ
ロビンの選択的吸着が起こる理由については明確ではな
いが、表面のフェニル基および／またはフェノール基が
ヘモグロビンと何らかの相互作用を起こすために、ヘモ
グロビンが選択的に吸着されるものと思われる。

〔実　施　例〕

本発明の吸着剤は、表面にフェニル基および／またはフ
ェノール基を有するものであるが、表面積の大きい多孔
性物質の表面にこれらの基を有するものが、吸着能力の
点で好ましい。このような吸着剤を得る方法としては、
（１）不溶性の担体の表面にフェニル基および／または
フェノール基を有する低分子化合物を化学的に固定する
方法、（２）不溶性の担体の表面を側鎖にフェニル基お
よび／またはフェノール基を有する重合体で被覆する方
法および、（３）側鎖にフェニル基および／またはフェ
ノール基を有する重合体で吸着剤全体を形成する方法が
あるが、製造の容易さおよび安全性などの点で、（１）
の方法が好ましい。

以下上記（１）の方法について、さらに詳しく説明する
。不溶性担体の表面に固定するフェニル基および／また
はフェノール基を有する低分子化合物としては、チラミ
ン、チロシン、フェニルアラニン、アミノフェノールお
よびこれらの混合物が好ましく使用される。また、これ
らの低分子化合物を固定する担体としては、多孔性ガラ
ス、多孔性シリカ、多孔性アルミナ、セルロースゲル、
アガロースゲル、デキストランゲル、ポリアクリルアミ
ドゲルおよびビニルポリマーゲルなどの多孔体が好まし
い。そして、多孔体の平均細孔径が６０〜５００人の範
囲にあるものが、優れた吸着性能が得られ且つ血液中の
蛋白質の吸着も少ないので好ましい。

これらの担体にフェニル基および／またはフェノール基
を有する低分子化合物を固定する方法としては、固定化
酵素やアフィニティクロマトグラフイなどの分野で公知
の方法を使用することができる。すなわち、担体表面に
水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの反応性基が存
在する場合には、この反応性基を利用してこれにフェニ
ル基および／またはフェノール基を有する化合物を化学
的に結合する。両者は直接反応させて結合することもで
きるが、−旦他の化合物を担体と反応させて結合し、こ
れにフェニル基および／またはフェノール基を有する化
合物を反応させて間接的に担体と結合することもできる
。

なお、担体がガラスやシリカなどのように表面にシラノ
ール基を有する場合には、シランカップリング剤をシラ
ノール基と反応させ、これにフェニル基および／または
フェノール基を有する化合物を反応させることにより固
定することができるので便利である。このとき使用する
シランカップリング剤としては、Ｔ−グリシドキシプロ
ビルトリメトキシシラン、Ｔ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、Ｔ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリクロロシラン等を例示することができる
。

さらに、担体表面をハロゲン化シアン法、エピクロルヒ
ドリン法、ビスエポキシド法、ハロゲン化トリアジン法
、ブロモアセチルプロミド法、エチルクロロホルマート
法、１．１’　−カルボニルジイミダゾール法など公知
の方法により活性化した後、フェニル基および／または
フェノール基を有する化合物を結合する方法も採用する
ことができる。

本発明の吸着剤は、特に血液の体外循環による血液中の
ヘモグロビンの除去に有用であるが、この場合には、吸
着剤を血液の入口と出口とを有するカラムに充填し、こ
れに血液を連続的に流すことによってヘモグロビンを吸
着する。血液は全血を直接吸着剤と接触させることもで
きるが、血漿分離器で血漿と血球とを分離して血漿のみ
を吸着剤と接触させ、処理した血漿を再び血球と混合し
て体内に返すようにしてもよい。また体外循環において
は、吸着剤はそれだけを単独で用いることもできるが、
人工腎臓や人工心肺など他の血液体外循環装置と併用す
ることもできる。このときは、人工腎臓や人工心肺の後
に吸着カラムを設けると効果的であり、さらには人工腎
臓または人工心肺と吸着剤とを一体化して用いてもよい
。

さらに医療用途に用いる場合、吸着剤は通常は滅菌して
から使用するが、滅菌方法としては高圧蒸気滅菌あるい
は放射線滅菌が好ましい。

以下、具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例　Ｉ Ｔ−グリシドキシプロビルトリメトキシシランの０．５
％水溶液を調製し、この溶液１００ｄに多孔性ガラス（
和光純薬製、商品名ＦＰＧ−２５０、平均細孔径２２３
人、比表面積９９ｒｒｒ／ｇ）５ｇを浸漬して２時間撹
拌して多孔性ガラス表面のシラノール基とＴ−グリシド
キシプロビルトリメトキシシランとを反応させた後、多
孔性ガラスを濾別し表面の水分を除去し１２０℃で３時
間乾燥した。次に、チラミンの１％炭酸バッファー溶液
（０，１Ｍ、ｐＨ９，８）を調製し、その５０ｄに上で
得られた多孔性ガラスＩｇを浸漬し、振盪しなから６０
°Ｃで２０時間多孔性ガラス表面に固定されたγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランのエポキシ基とチ
ラミンのアミノ基とを反応させた。反応終了後０．ＩＮ
の水酸化ナトリウム溶液と水で洗浄して未反応のチラミ
ンを除去し、１２０℃で２時間オートクレーブで処理し
て未反応のエポキシ基を開環させた。最後にＩＮ塩酸で
洗浄しさらに水で洗浄して、多孔性ガラスの表面にチラ
ミンが固定された吸着剤を得た。

得られた吸着剤０．２ｇを４ｊｄの溶血血漿（遊離ヘモ
グロビン濃度２３２．７■／ｄ１．総蛋白質濃度７．　
０ｇ１ｄＪｌ）と混合し、室温で２時間振盪して遊離ヘ
モグロビンを吸着させた。そして血漿と吸着剤とを分離
して血漿中のヘモグロビン濃度を測定したところ、１１
０．２■／ａであった。

すなわち、ヘモグロビンの初期濃度との差１２２゜５■
／ａが吸着除去されており、５２．７％のヘモグロビン
が吸着されたことになる。また、吸着試験後の血漿中の
総蛋白質濃度は５．５ｇ／ａであった。この結果から本
発明の吸着剤はヘモグロビンを選択的かつ効率的に吸着
できることがわかる。

実施例　２ チラミンのかわりにＬ−チロシンを使用した以外は、実
施例１と同様にして吸着剤を作製し、同様にしてヘモグ
ロビンの吸着試験を行ったところ、ヘモグロビンの吸着
除去率は４２．０％であった。

実施例　３ チラミンのかわりにＬ−フェニルアラニンを使用した以
外は、実施例１と同様にして吸着剤を作製し、同様にし
てヘモグロビンの吸着試験を行ったところ、ヘモグロビ
ンの吸着除去率は３７．９％であった。

比較例　１ 実施例１において、γ−グリシドキシプロビルトリメト
キシシランを結合した多孔性ガラスにチラミンを反応さ
せることなくオートクレーブ処理をして得られた吸着剤
について、同様の吸着試験を実施したところ、ヘモグロ
ビンの吸着率は５゜１％であった。

実施例１〜３と比較例１の結果を比較すると、本発明の
吸着剤はヘモグロビンに対して優れた選択吸着性を有し
ていることがわかる。

実施例　４ 多孔性ガラスとしてＦＰＧ−１００（平均細孔径９７人
、比表面積２３５ｒｒｆ／ｇ）を使用した以外は実施例
１と同様にして吸着剤を作製し、同様の吸着試験を実施
したところ、ヘモグロビンの吸着率は３１．０％であっ
た。

実施例　５ 多孔性ガラスに代えてシリカゲル（富士デヴイソン化学
製、商品名ＭＢ−４Ｄ、平均細孔径７０人、比表面積５
００ｎｆ／ｇ）を使用し、チラミンに代えてＬ−チロシ
ンを使用した以外は実施例１と同様にして吸着剤を作製
した。そして、得られた吸着剤０．５ｄ（見かけの容積
）を４ａｄの溶血血漿と混合した以外は実施例１と同様
の吸着試験を実施した。その結果、ヘモグロビンの吸着
率は３８．０％であった。

比較例　２ 実施例５で使用したシリカゲルＭＢ−４０を未処理のま
まで使用して実施例５と同様の吸着試験を実施した。そ
の結果、ヘモグロビンの吸着率は１０．１％であった。

実施例　６ シリカゲルとして涸渇化学工業製Ｄ−１５０−１２０Ａ
（平均細孔径１２０人、比表面積４００ｒｒｒ／ｇ）を
使用した以外は実施例５と同様にして吸着剤を作製し、
同様の吸着試験を実施した。その結果、ヘモグロビンの
吸着率は７４．９％であった。

実施例　７〜１０ Ｔ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの１．０
％水溶液を調製し、この溶液１００ｄに富士デヴイソン
化学製シリカゲルＭＢ−５ｎ（平均細孔径１００人、比
表面積２８０イ／ｇ）５ｇを浸漬して２時間撹拌してシ
リカゲル表面のシラノール基とγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシランとを反応させた後、シリカゲルを
濾別し表面の水分を除去し１２０℃で３時間乾燥した。

次に、チラミン、Ｌ−チロシン、Ｌ−フェニルアラニン
およびＰ−アミノフェノールの１％炭酸バフファー溶液
（０，１Ｍ、ｐＨ９，８）をそれぞれ調製し、その５０
ｄに上で得られたシリカゲル１、　ｇをそれぞれ浸漬し
、６０°Ｃで２０時間振盪しながら反応を行った。反応
終了後０．ＩＮの水酸化ナトリウム溶液と水で洗浄して
未反応の上記化合物を除去し、１２０℃で２時間オート
クレーブで処理して未反応のエポキシ基を開環させた。

最後にＩＮ塩酸で洗浄しさらに水で洗浄して、シリガゲ
ルの表面にそれぞれ上記の化合物が固定された４種類の
吸着剤を得た。

得られた４種類の吸着剤について、実施例１と同様のヘ
モグロビン吸着試験を行った。結果を表１に示す。

（以下余白） 表１ 比較例　３ 実施例７〜１０において、Ｔ−グリシドキシプロビルト
リメトキシシランを結合したシリカゲルにチラミン等の
化合物を反応させることなくオートクレーブ処理をして
得られた吸着剤について、同様の吸着試験を実施したと
ころ、ヘモグロビンの吸着率は３２．９％であった。こ
の結果を表１の結果と比較すると、本発明の吸着剤が優
れた選択吸着性を有することは明らかである。

実施例　１１ 実施例７と同様にして、シリカゲルＭＢ−５Ｄの表面に
チラミンを固定した吸着剤を作製した。

この吸着剤を内径４．４ａｓ、長さ１６５■のカラム（
内容積２．５７）に充填し溶血血漿を０．　１８Ｍ１／
■ｉｎ、の流量で流して、カラムから流出する血漿中の
ヘモグロビン濃度と総蛋白質濃度を１０分ごとに測定し
、ヘモグロビンと蛋白質の吸着率を求めた。これらの結
果を表２に示す。

表２ 表２の結果から明らかなように、本発明の吸着剤は、カ
ラムによるヘモグロビンの連続吸着においても、優れた
選択吸着性を有している。

比較例　４ 未処理のシリカゲルＭＢ−５Ｄを用いて実施例ＩＩと同
様にカラムによる吸着試験を実施した。

結果を表３に示す。

表３ シリカゲルはそのままでもヘモグロビンをかなり選択的
に吸着できることを本発明者らは見出しているが、表３
の結果を表２の結果と比較すると、本発明の吸着剤はさ
らに高い選択性を有しており、時間の経過による吸着率
の低下が小さく、長時間にわたって高い吸着性能を維持
できることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明の吸着剤を使用すれば、血液中の遊離ヘモグロビ
ンを効率よくかつ選択的に吸着除去することができる。

したがって、体外循環において使用する場合にも使用量
が少量ですみ、吸着カラムへの血液充填量も少な（なる
ので、患者に対して負担が少なくなるので好ましい。

また、本発明の吸着剤は製造が容易で且つ高圧蒸気や放
射線などによって簡単に滅菌を行うことができるので、
経済的にも優れている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面にフェニル基および／またはフェノール基を有する
   ことを特徴とするヘモグロビン選択吸着剤。