JPH0999067A - 体液中のβ２ミクログロブリンの吸着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 β₂ ミクログロブリンを高い効率で選択的に
吸着し、特にアルブミンの吸着が少なく、更に補液を必
要とせず、安全性がある新規なβ₂ ミクログロブリンの
吸着方法を提供する。 【解決手段】 表面積が少なくとも１０ｍ² ／ｇ以上で
あり、かつ細孔の平均孔径が２０Åから２０００Åの範
囲にある多孔性材料に、血液または血漿を接触させるこ
とを特徴とする体液中のβ₂ ミクログロブリンの吸着方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、血液、血漿、血
清、腹水、胸水等の体液中より疾患に関連した悪性物質
を選択的に吸着、除去する吸着方法に関する。更に詳し
くは、腎不全患者や悪性腫瘍患者の体液中に増加し、手
根管症候群、アミロイドーシス、弾発指・肩・膝関節
症、皮膚掻痒症、骨障害等の原因となるβ₂ ミクログロ
ブリンを選択的に吸着、除去する吸着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】腎不全患者に血液透析が施行され、約１
０年の年月が経過し、手根管症候群等の異常が顕在化し
てきた。近年この原因物質が透析では比較的除去し難い
β₂ ミクログロブリンであり、その体内蓄積により各種
の症状が発現することが明らかになつた。

【０００３】従来このような中分子量物質の除去の目的
で、血液濾過、透析濾過が用いられているが、除去率が
低く、有効に除去すると大量の補液を必要とする問題点
を有した。また除去率を上げるためには膜のポアーを大
きくすれば良いが、ポアーが少し大きくなると有用タン
パクであるアルブミンの漏失が生じ、ポアーサイズの制
御では中分子量物質の有効な選択的除去をなし得ないの
が現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の如き治療用高分子膜技術に基づく問題点に鑑み、一般
的に普及可能であり、中分子量物質、特にβ₂ ミクログ
ロブリンを高い効率で選択的に吸着し、非特異的吸着、
特にアルブミンの吸着が少なく、更に補液を必要とせ
ず、安全性があり、滅菌操作も簡単に行なうことがで
き、体液浄化あるいは再生用に適した吸着方法を提供し
ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
に沿って鋭意研究した結果、特定の多孔性材料がβ₂ミ
クログロブリンを選択的に、しかも驚くほど高い効率で
吸着することを見出した。これについて更に詳しく検討
したところ、細孔の平均孔径と表面積との関係が一定の
条件を満たす場合に限り、β₂ ミクログロブリンを選択
的に、しかも高い効率で吸着することがわかり、本発明
を完成するに至つた。

【０００６】すなわち、本発明は、表面積が少なくとも
１０ｍ² ／ｇ以上であり、かつ細孔の平均孔径が２０Å
から２０００Åの範囲にある多孔性材料に、血液または
血漿を接触させることを特徴とする体液中のβ₂ ミクロ
グロブリンの吸着方法である。

【０００７】本発明でいうβ₂ ミクログロブリンとは、
通常臨床検査において酵素免疫法等で測定されるβ₂ ミ
クログロブリンであるが、より詳しくは以下の物性値を
有する。 沈降定数 １．６Ｓ 部分比容積 ０．７２〜０．７３ｍｌ／ｇ 分子量 １１０００〜１２０００ 窒素含量 １６〜１７％

【０００８】本発明の対象とするβ₂ ミクログロブリン
には、β₂ ミクログロブリンそのもの、及び他のタンパ
クとの複合体を含み、β₂ ミクログロブリンのアミノ酸
配列の一部異変したものも含むものである。

【０００９】多孔性材料の表面積とは、窒素ガスを用い
たＢＥＴ法（例えば触媒工学講座−４、触媒基礎測定
法、触媒学会編、地人書館、５０頁から５８頁）により
測定される値をいうが、１０ｍ² ／ｇ以上である必要が
あり、かつ細孔の平均孔径が２０Åから２０００Åの範
囲にあることが必要である。細孔の平均孔径とは、水銀
圧入法（同６９頁から７３頁）により得られる水銀圧入
曲線から計算によつて求められる。表面積は大きいほど
β₂ ミクログロブリンの吸着効率が良くなるのである
が、孔径を保ち、かつ構造的に多孔質構造を保てる機械
的強度を持つ範囲でなければならない。

【００１０】また、１０ｍ² ／ｇ以下では吸着材として
能力が足りない。また平均孔径が２０Åより小さくなる
と、β₂ ミクログロブリンの吸着が極端に悪くなる。す
なわち、孔径が小さくなると、多孔性物質の表面積自体
は大きくなる傾向にあるが、β₂ ミクログロブリンが多
孔性材料の細孔内部まで入れなくなるため、β₂ ミクロ
グロブリンに対する実質的な表面積が極端に小さくなつ
てしまい、β₂ ミクログロブリンの吸着が悪くなる。逆
に孔径が２０００Åより大きくなると、β₂ ミクログロ
ブリンは細孔内部まで入れるが、多孔性材料の表面積が
小さくなるため、やはりβ₂ ミクログロブリンの吸着効
率が悪くなる。

【００１１】これに対して平均孔径が２０Åから２００
０Åの範囲では、β₂ ミクログロブリンが細孔内部まで
自由に入ることができ、β₂ ミクログロブリンが吸着可
能な実質表面積も充分大きいため、β₂ ミクログロブリ
ンの特異的、効率的吸着が可能となる。

【００１２】ここで、表面積と平均孔径の範囲は、表面
積が１０ｍ² ／ｇ以上であり、かつ平均孔径が２０Åか
ら２０００Åであるが、より好ましくは表面積が５５ｍ
² ／ｇ以上であり、かつ平均孔径が４５Åから１０００
Åの範囲である。さらに望ましくは、表面積が１００ｍ
² ／ｇ以上であり、かつ平均孔径が１００Åから５００
Åの範囲である。

【００１３】本発明に用いる多孔性材料の形状は特に限
定されるものではなく、粒状、球状、平膜状、中空糸
状、円筒状、棒状等いづれも使用可能であるが、吸着装
置製造時の取り扱い易さ、使用時の取扱い易さから考え
て、粒径が２５μｍから２５００μｍの粒子状であるこ
とが好ましい。更に好ましい粒径が５０μｍから２００
０μｍであり、特に好ましくは２５０μｍから１５００
μｍである。

【００１４】多孔性材料の材質としては、シリカ、アル
ミナ、マグネシア、シリカ−マグネシア、シリカ−アル
ミナ、ガラス等の無機材料や有機高分子材料が用いられ
る。本発明はβ₂ ミクログロブリンが異物材料表面に極
めて良く吸着することを見い出して成されたものである
が、その体液浄化材料としての溶出物等の安全性や吸着
親和性面より、有機高分子材料が好ましく用いられる。

【００１５】有機高分子材料としては、そのβ₂ ミクロ
グロブリンとの吸着親和性より接触角が２０度以上が好
ましく、更に好ましくは３０度以上、特に好ましくは４
０度以上の材料が用いられる。

【００１６】本発明で言う接触角とは、水中における固
体表面上の空気泡の接触角であり、W.C.Hamilton,J.Col
loid Interface Sci.,４０，２１９−２２２（１９７
２）［ダブル シー ハミルトン，ジヤーナル オブ
コロイド インターフエイスサイエンス，４０，２１９
−２２２（１９７２）］、J.D.Andrade,J.Polym.Sci.Po
lym.Symp.,６６，３１３−３３６（１９７９）［ジエー
デー アンドレード，ジヤーナル オブ ポリマー
サイエンス ポリマー シンポジウム，６６，３１３−
３３６（１９７９）］で示された原理及び方法に従い、
測定した接触角を言う。従来よく知られている空気中に
おける固体表面上の液滴の接触角測定法は、水吸収性材
料は、時間の経過とともに、接触角の値が変化し、材料
の物性値としては採用しにくい。又、試料は、シート及
びフイルム状成形物を作製し、接触角の測定温度は２５
℃とし、１０回以上測定し、その平均値を材料の接触角
の値とした。

【００１７】好ましい有機高分子材料としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン
等のポリオレフイン系化合物、ポリスチレン、ポリメタ
クリレートエステル、ポリアクリレートエステル等のビ
ニル系化合物の重合体、ナイロン６、６６等のポリアミ
ド系化合物、ポリエチレンテレフタレート等のポリエス
テル系化合物等を例示することができる。この中でメタ
クリレートエステル、アクリレートエステル、エチレン
及びスチレン誘導体等のホモポリマーあるいはコモノマ
ーや架橋剤とのコポリマーが好ましく用いられる。特に
メチルメタアクリレート、あるいはスチレンを主成分と
する架橋重合体粒子が好ましく用いられる。架橋剤とし
ては公知のいづれの架橋剤も用い得るが、例示するとジ
ビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト等を挙げることができる。

【００１８】またこれらの有機高分子材料に、１級、２
級、３級、４級の窒素原子を導入したアニオン交換体
は、β₂ ミクログロブリンとの親和性が増加し、好まし
く用いられる。

【００１９】本発明を全血浄化に用いる場合には、微粒
子の発生を防止する目的で被覆処理して用いることが好
ましい。被覆剤の例としては、（メタ）アクリル酸エス
テル系重合体、アクリルアミド系重合体、ポリビニルピ
ロリドン系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、硝
酸セルロース、及びゼラチン等を例示することができ
る。

【００２０】微粒子の発生を防止し、血液適合性を一段
と向上させ、更にβ₂ ミクログロブリンとの親和性を向
上させる目的で、被覆剤として特に含窒素塩基性官能基
を有する重合体が最も好ましく用いられる。

【００２１】本発明で言う「含窒素塩基性官能基」と
は、酸性水溶液中で窒素原子上に陽電荷を有し、陽イオ
ンとなりうる官能基である。このような官能基として
は、第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ
基、４級アンモニウム基及びピリジル基、イミダゾリニ
ル基等の含窒素芳香環基等が挙げられる。

【００２２】従って本発明で用いられる含窒素塩基性官
能基を有する重合体としては、例えば、ビニルアミン；
２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−メチル
−５−ビニルピリジン、４−ビニルイミダゾール、Ｎ−
ビニル−２−エチルイミダゾール、Ｎ−ビニル−２−メ
チルイミダゾール等の含窒素芳香環化合物のビニル誘導
体；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエ
チルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミ
ノプロピル（メタ）アクリレート、３−ジメチルアミノ
−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のア
クリル酸及びメタアクリル酸誘導体；Ｎ−ジメチルアミ
ノエチル（メタ）アクリル酸アミド、Ｎ−ジエチルアミ
ノエチル（メタ）アクリル酸アミド等のアクリル酸アミ
ド及びメタアクリル酸アミド誘導体；ｐ−ジメチルアミ
ノメチルスチレン、ｐ−ジエチルアミノエチルスチレン
等のスチレン誘導体；及び上記ビニル化合物をハロゲン
化アルキル等によつて４級アンモニウム塩とした誘導体
等を含有する重合体が挙げられる。

【００２３】この中で、特に好ましいのは、ジメチルア
ミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、ｐ−ジメチルアミノメチルス
チレン、ｐ−ジエチルアミノエチルスチレン等を含有す
る重合体が挙げられる。

【００２４】さらに、本発明で言う含窒素塩基性官能基
を有する重合体は、ビニル化合物と含窒素塩基性官能基
を有する単量体との共重合体が好ましく、その官能基中
の窒素含量は、０．０５〜３．５重量％であることが好
ましい。ここで言う窒素含量とは、上記官能基中の窒素
原子の全重合体中における重量％である。

【００２５】ここで言うビニル化合物としては、２−ヒ
ドロキシエチルメタアクリレート、メチル（メタ）アク
リレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル
（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレー
ト類、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）ア
クリルアミド等のアミド類、Ｎ−ビニルピロリドン、酢
酸ビニル、スチレン等が挙げられる。

【００２６】さらに、ビニル化合物と含窒素塩基性官能
基を有する単量体との共重合体としては、ブロック共重
合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体等が用いら
れるが、グラフト共重合体、ブロック共重合体の場合に
は、１００Å〜１００μ平均長のミクロドメイン構造を
有することが好ましい。

【００２７】本発明に用いる吸着材は単独で使用しても
よく、また他の吸着材と混合もしくは積層して使用して
も良い。他の吸着材としては吸着型人工腎臓に用いられ
る活性炭等を例示することができる。これにより吸着材
の相乗効果によるより広範な臨床効果が期待できる。吸
着材容積は、体外循環に用いる場合、５０〜６００ｍｌ
程度が適当である。

【００２８】吸着材を体外循環で用いる場合には、大略
次の二通りの方法がある。一つには、体内から取り出し
た血液を遠心分離器もしくは膜型血漿分離器を使用し
て、血漿成分と血球成分とに分離した後、血漿成分を該
装置に通過させ、浄化した後、血球成分と合わせて体内
にもどす方法であり、他の一つは体内から取り出した血
液を直接該装置に通過させ、浄化する方法である。

【００２９】また、血液もしくは血漿の通過速度につい
ては、該吸着材の吸着能率が非常に高いため、吸着材の
粒度を粗くすることができ、また充填度を低くできるの
で、吸着材層の形状の如何にかゝわりなく、高い通過速
度を与えることができる。そのため多量の体液処理をす
ることができる。体液の通液方法としては、臨床上の必
要に応じ、あるいは設備の装置状況に応じて、連続的に
通液してもよいし、また断続的に通液使用してもよい。

【００３０】本発明は、以上述べてきたように、体液中
のβ₂ ミクログロブリンを高い効率かつ特異的に吸着除
去し、簡便かつ安全である。本発明は、自己血液、血漿
等の体液を浄化、再生する一般的な用法に使用可能であ
り、腎不全、悪性腫瘍等において体液中に蓄積するβ₂
ミクログロブリンの吸着、除去に有効かつ安全、確実に
使用できるものである。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明の実施の態様をよ
り詳細に説明する。 実施例１ 吸着材としてメチルメタアクリレート−ジビニルベンゼ
ン共重合体粒子（８０：２０ｗｔ％）を用いた。（表面
積：３８０ｍ² ／ｇ、平均孔径：１６０Å、接触角：６
５±３度、粒子径：３５０〜５００μｍ）

【００３２】腎不全患者血漿と吸着材を６：１の容積比
で混合後、３７℃で１時間振盪し、前後の血漿中のβ₂
ミクログロブリンとアルブミンを定着した。β₂ ミクロ
グロブリンはＲＩＡ法、アルブミンはＢＣＧ法を用い
た。β₂ ミクログロブリンは前値４４．８ｍｇ／ｌあつ
たものが１．６ｍｇ／ｌに低下した。これに対し、アル
ブミンは６．６ｇ／ｄｌが６．２ｇ／ｄｌに変化しただ
けでその減少は僅かであつた。

【００３３】実施例２ 吸着材としてメチルメタアクリレート−ジビニルベンゼ
ン共重合体粒子（８０：２０ｗｔ％）を用いた。（表面
積：２６０ｍ² ／ｇ、平均孔径：４００Å、接触角：６
５±３度、粒子径：３５０〜４２０μｍ） 他は実施例１と同様に行つた。

【００３４】β₂ ミクログロブリンは前値が４４．８ｍ
ｇ／ｌであつたものが、吸着後０．８ｍｇ／ｌに低下し
た。これに対し、アルブミンは６．６ｇ／ｄｌが６．４
ｇ／ｄｌに変化しその低下は僅かであつた。

【００３５】実施例３ 吸着材として市販のＸＡＤ−８を使用した。（ローム
アンド ハース社製） （表面積：１５０ｍ² ／ｇ、平均孔径：１８０Å、接触
角：６２±４度、粒子径：３５０〜５００μｍ） 他は実施例１と同様に行つた。

【００３６】β₂ ミクログロブリンは前値が４４．８ｍ
ｇ／ｌであつたものが２．０ｍｇ／ｌに低下した。これ
に対し、アルブミンは６．６ｇ／ｄｌが６．５ｇ／ｄｌ
に変化し、その低下は僅かであつた。

【００３７】実施例４ 吸着材としてスチレン−ジビニルベンゼン共重合体粒子
（８０：２０ｗｔ％）を用いた。 （表面積：５００ｍ² ／ｇ、平均孔径：４００Å、接触
角：７６±５、粒子径：３５０〜５００μｍ） 他は実施例１と同様に行つた。

【００３８】β₂ ミクログロブリンは前値が４４．８ｍ
ｇ／ｌであつたものが０．６ｍｇ／ｌに低下した。これ
に対し、アルブミンは６．６ｇ／ｄｌが６．３ｇ／ｄｌ
に低下したにすぎなかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面積が少なくとも１０ｍ² ／ｇ以上で
   あり、かつ細孔の平均孔径が２０Åから２０００Åの範
   囲にある多孔性材料に、血液または血漿を接触させるこ
   とを特徴とする体液中のβ₂ ミクログロブリンの吸着方
   法。