JPS59206045A - 低比重リポ蛋白質吸着材 - Google Patents

低比重リポ蛋白質吸着材

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JPS59206045A
JPS59206045A JP58080777A JP8077783A JPS59206045A JP S59206045 A JPS59206045 A JP S59206045A JP 58080777 A JP58080777 A JP 58080777A JP 8077783 A JP8077783 A JP 8077783A JP S59206045 A JPS59206045 A JP S59206045A
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adsorbent
low
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adsorption
lipoprotein
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Toru Kuroda
徹 黒田
Naokuni Yamawaki
山脇 直邦
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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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】 本発明は、血漿脂質の増加に起因する各種疾患と密接な
関係を持つと考えられている低比重リボ蛋白質を選択的
に吸着除去する低比重リボ蛋白質吸着材に関する。
周知の如く、血液中の脂質、特に低比重リボ蛋白質の増
加は、動脈硬化の原因あるいは進行と密接な関係を持っ
ていると考えられている。動脈硬化が進むと心筋梗塞、
脳梗塞等循環器系の重篤な症状に陥る可能性が非常に高
くなり、死亡率も高い。
そこで、血液、血漿等の体液成分から低比重リボ蛋白質
を選択的に吸着除去することによって、上記の如き疾患
の進行を防止し、症状を軽減せしめ、さらには治ゆを早
めることが期待されていた。
上記目的に使用可能な既存の技術には、アガロースゲル
にヘパリンを固定化した吸着材による吸着(Lupie
n 、 P−J 、 et、 al−、: A new
 approachto the managemen
t of familial hypercholes
te−rolemia 、Removal of pl
asma−cholesterolbased on 
the principle of affinity
chromatography、Lancet、 2 
: 1261〜1264 。
1976、)および、ガラスパウダーまたはガラスピー
ズ全周いたクロマトグラフィー(Carlson。
L、A、:  Chromatographic 5e
paration of serumlipoprot
eins  on glass  powder  c
olums+Description of  the
 method and  some applica
tions。
Cl1n、Chim、Acta、5  :  528〜
538.1960.)がある。
しかしながら、ヘパリン全アガロースに固定した吸着材
は、低比重リポ蛋白質に選択的吸着能を示すものの吸着
能力が充分でなく、寸だ、担体にアガロースを用いてい
るため、慎械的強度が不充分で取り扱い性、操作性が恋
く、体液を流した場合の目づ壕りが起こり易く、また、
滅菌操作によるポアーの破壊があり、非常に使い難いも
のであった。
また、ガラスパウダーやガラスピーズを用いる方法は、
吸着能力が低く、その上、吸着選択性が低いという欠点
があり、実用的でなかった。
本発明の目的は、上記の如き従来技術に基づく吸着材の
問題点に鑑み、一般的に普及可能であり、低比重リポ蛋
白質會畠い効率で選択的に吸着し、非選択的な吸着が少
なく、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材を提供しよ
うとするものである。
本発明者らは、上記目的に沿って鋭意研究した結果、分
子中に負電荷を有する置換基を多数個持ち、分子量の大
きい高分子ポリアニオン部ヲ表面に有する吸着材が、驚
くべきほど高い効率で低比重リポ蛋白質を吸着し、免疫
グロブリン、アルブミン、補体、フィブリノーゲン等の
非選択的吸着が少ないことを見出し、本発明を完成する
に至った。
すなわち、本発明は、表面に分子量が25000以上で
ある高分子ポリアニオン部を有することを特徴とする低
比重リポ蛋白質吸着材であり、分子蓋が25000以上
である高分子ポリアニオン部が鎖状構造の高分子ポリア
ニオン部であることが好ましく、また分子量が2500
0以上である高分子ポリアニオン部が、負電荷を示す置
換基を分子量1000当りに少なくとも1個持った高分
子ポリアニオン部であることが好ましい。
本発明で対象とする吸着物質は、低比重リポ蛋白である
が、より詳細に説明すると、分子量が2.2×106か
らj5 X 106、水和密度が1.003から1.0
54 (r/m/り 、浮上係数(1,063)が0か
ら20 X 10 ” zl ・5ec−’ 、cly
n−+、y−1、直径が20.0から30.Onmのリ
ポ蛋白(5CANU、 A、M、:plasma 1i
poproteins : an 1ntroduct
ion−” The Biochemistry of
 Atherosclerosis ” ed。
by 5CANU AoM、、 、1979 、 p 
、 3〜8.による)を言う。これより比重の小さいリ
ポ蛋白、すなわち、浮上係数(1,065)が20 X
 10−18crr1・SeC’・dyn−1、f−1
より太きいリポ蛋白質は吸着されてもよいが、比重の高
い高比重リポ蛋白は吸着されないことが好ましい。
本発明で言う高分子ポリアニオン部とは、1分子の分子
量が25000以上であり、1分子中にカルボキシル基
、スルホン酸基、リン酸基などのように、血液、体液等
の中性電解液中で負電荷を示す置換基金多数個持つもの
を言う。例示すると、ポリガラツクロン酸、リン酸化マ
ンナン、コンド 5− ロイチン、コンドロイチン硫酸A1コンドロイチンC1
ヒアルロン酸、アルギン酸等の酸性多糖類、ポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−マレイン酸共重合
体、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレンスルホン酸
、ポリ−α−メチルスチレンスルホン酸、ポリビニルリ
ン酸、ポリホスフェイトエステル、ポリビニルスルホン
酸、ポリスチレンリン酸、ポリ−L−グルタミン酸等の
合成高分子ポリアニオンのようなものが挙げられる。
また、吸着目的物質である低比重リポ蛋白質は、直径が
約200Xと言う巨大なリポ蛋白であるため、高分子ポ
リアニオン部の構造は鎖状構造であることが好ましく、
吸着材表面から長く伸びている方が好ましい。また、高
分子ポリアニオン部中の負電荷全示す置換基の密度は、
分子11000の単位に少なくとも1個負電荷を示す置
換基があるのが好ましく、分子量300の単位に1個以
上がさらに好ましく、分子量70から200の単位に1
個あるのが望ましい。ここで言う分子量には、負電荷を
示す置換基の分子量も含む。また、置型 6− 荷を示す官能基の中では、カルボキシル基が特に良好な
吸着性能を示す。高分子ポリアニオン部の分子量は、小
さくなると低比重リポ蛋白質をあ摩り吸崩しなくなるの
で、少なくとも25000 Fi必要である。好ましい
のけ30000以上であり、より好1しくは50000
から250000の範囲である。
高分子ポリアニオン部が持つ多数個の負電荷が低比重リ
ポ蛋白質の多数点を認識することにより、強いクーロン
力で1代比1リボ蛋白質全結合すると考えられる。
以下、本発明の吸着材を製造する方法について、担体を
活性化し、リガンドを結合する通常のアフィニティーク
ロマトグラフィー用吸宥体の製造方法にしたがった製造
方法を例に芋けて簡明する。
担体は分子量が25000以上である高分子ポリアニオ
ンが固定できればよく、親水性担体、疎水性担体いずれ
も使用できるが、疎水性担体を用いる場合には、時に担
体へのアルブミンの非特異的吸着が生じるため、親水性
担体の方が好まし、い結果を与える。
不溶性担体の形状は、粒子状、繊維状、中空糸状、膜状
等いずれの公知の形状も用いうるが、分子量が2500
0以上の高分子ポリアニオンの保持量、吸着材としての
取扱い性よりみて、粒子状、繊維状のものが好ましい。
粒子状担体としては、平均粒径25μmないし2500
μmの範囲にあることが好ましい。平均粒径はJIS−
Z−8801に規定されるフルイを用いて流水中で分級
した後、各級の上限粒径と下限粒径の中間値を各級の粒
径とし、その重量平均として平均粒径全算出する。また
、粒子形状は球形が好ましいが、特に限定されるもので
はない。平均粒径が2500μm以上では、低比重リポ
蛋白質の吸着量および吸着速度が低下するし、25μm
以下では、凝固系の活性化、血球粘着をおこしやすい。
使いうる粒子状担体としては、アガロース系、デキスト
ラン糸、セルロース系、ポリアクリルアミド系、ガラス
系、シリカ系、活性炭系等が挙げられるが、グル構造を
有する親水性担体が良好な結果を与える。〜また、通常
固定化酵素、アフイニテイクロマトグラフイに用いられ
る公知の担体け、特別な限定なく使用することができる
。ここで、担体の蛋白質排除限界分子量は200万以上
あることが必要であり、250万から1000万が好捷
しく、300万から700万の範囲にあるのがさらに好
ましい。
粒子状担体としては、多孔性粒子、特に多孔性重合体を
用いることもできる。本発明で用いられる多孔性重合体
粒子は、その表面に分子@ 25000以上の高分子ポ
リアニオンを固定化しうるものであり、平均孔径200
Xないし3000久、より好ましくは250Aないし1
000Xの範囲、望ましくは600から70OAの範囲
にあるものである。重合体組成は、ポリアミド系、ポリ
エステル系、ボリウレクン糸、ビニル化合物の1合体等
、多孔性構造をとりうる公知の重8体を用いることがで
きるが、特に親水性モノマーにより親水化したビニル化
合物系多孔性重合体粒子が好ましい結果を与える。
 9 一 本発明の吸着材は、体液の浄化治療用に用いられるので
、体液を流したときに目詰まりが起らないことが必要で
ある。したがって、本発明に用いられる担体は硬質担体
であることが好ましく、合成高分子担体、無機担体等が
好ましく用いられる。
ここで言う硬質担体とは、外力を加えたとき、担体の物
性値が一定値以上を保持するものを言うが、具体的には
、ゲルを直径10龍、長さ50mmの容器に充填し、通
水するとき、カラムの入口圧力と出口圧力との差が、2
00111+11(gの状態でゲルの体積減少率が10
チ以下であるのが好ましい。
前記多孔性構造は、平均孔径200Xないし3000A
の範囲にあるのが好ましいが、平均孔径が小さすぎる場
合には、吸着される低比重リポ蛋白質の量が少なく、大
きすぎる場合には、重合体粒子の強度が低下し、かつ表
面積が減少するため実用的ではない。ここで、表面積は
少なくとも10ゴ/グ以上あることが好ましく、55ゴ
/を以上であることがさらに好ましい。望ましくは10
0ゴ/を以上である。
−10− 平均孔径の測定は水銀圧入式ポロシメーターによった。
この方法は、多孔性物質に水@を圧入してゆき、浸入し
た水銀量から気孔量を、圧入に要する圧力から孔径全求
める方法であ、9.40A以上の孔を測定することがで
きる。本発明の孔とは、孔径が40X以上の表面からの
連通孔と定義する。
平均孔径は、孔径krsポロシメーターで測定した累積
気孔量をVとしたとき、dV/dlogrの値が最大と
なるときのrの値とする。
繊維状担体を用いる場合には、その繊維径が1μmない
し50μm、より好ましくは5μmから25μmの範囲
にあるものがよい。繊維径が大きすぎる場合には、低比
重リボ蛋白質の吸着量および吸着速度が低下するし、小
さすぎる場合には、凝固系の活性化、血球粘着、目づ筐
りをおこしやすい。
用いうる繊維状担体としては、再生セルロース系繊維、
ナイロン、アクリル、ポリエステル等公知の繊維を一般
に用いることができる。
高分子ポリアニオンを不溶性担体の表面に固定する方法
は、共有結合、イオン結合、物理吸着、包埋あるいは重
合体表面への沈澱不溶化等あらゆる公知の方法を用いる
ことができるが、高分子ポリアニオンの溶出性から考え
ると、共有結合により、固定、不溶化して用いることが
好ましい。そのため通常固定化酵素、アフイニテイクロ
マトグラフイで用いられる公知の担体の活性化方法およ
びリガンドの結合方法を用いることができる。
活性化方法全例示すると、ハロゲン化シアン法、エピク
ロルヒドリン法、ビスエポキシト法、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等を
あげることができる。本発明の活性化方法は、リガンド
のアミノ基、水酸基、カルボキシル基、チオール基等の
活性水素を有する求核反応基と置換および/または付加
反応できればよく、上記の例示に限定されるものではな
いが、化学的安定性、熱的安定性等を考慮すると、エポ
キシドを用いる方法が好ましく、特にエピクロルヒドリ
ン法が推奨できる。
また、シリカ系、ガラス系等のシラノール基金持つ担体
については、各種シランカップリング剤が好ましく用い
られる。
担体に本発明で言う高分子ポリアニオン全2種類以上結
合してもさしつかえない。高分子ポリアニオンの担体に
対する固定量は10μm/−以上必要であり、100μ
f/−から40即/−の範囲が好ましく、0.5〜/−
から20/119/d(7)範囲がさらに好ましい。
以上本発明吸着材の製造方法として、担体全活性化した
後、高分子ポリアニオンを結合する方法について詳細に
説明したが、本発明は、これに限定されるものではない
例えば、本発明で言う高分子ポリアニオン部を有する重
合性上ツマ−や架橋剤を用いて重合(共重合)する方法
、架橋重合体粒子に、さらに後架橋する時点で高分子ポ
リアニオン部を有する架橋剤を用いる方法等も採用する
ことができる。また、高分子ポリアニオンを活性化した
後に担体と結合する方法も採用することができる。
すなわち、本発明は、吸着材表面に高分子ポリ−13− アニオン部を有することによシ、その効果を発輝するも
のであシ、製造方法に左右されるものではない。
本発明低比重リポ蛋白質吸着材は、体液の導出入口を備
えた容器内に充填保持されて使用されるのが一般的であ
る。
図面において、1は本発明低比重リポ蛋白質吸着材を納
めてなる吸着装置の一例を示すものであり、円筒2の一
端開口部に、内側にフィルター3を張ったバッキング4
を介して体液導入口を有するキャップ6をネジ嵌合し、
円筒2の他端開口部に内側にフィルター3′を張ったバ
ッキング4′ヲ介して体液導出ロアを有するキャップ8
をネジ嵌合して容器を形成し、フィルター3および3′
の間隙に吸着材全充填保持させて吸着材層9を形成して
なるものである。
吸着材層9には、本発明低比重リポ蛋白質吸着材を単独
で充填してもよく、他の吸着材と混合もしくは積層して
もよい。他の吸着材としては、例えば、幅広い吸着能を
有する活性炭のようなもの−14− を用いることができる。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。吸着材層9の容
積は、体外循環に用いる場合、50〜400 me程度
が適当である。本発明の装置を体外循環で用いる場合に
は、大路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Fi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
出した血液を直接核装置に通過させ、浄化する方法であ
る。
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\わすなく、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。
本発明の吸着材は、以上述べてきたように、体液中の低
比重リポ蛋白を高率かつ選択的に吸着除去し、該吸着材
を用いた吸着装置は非常にコンパクトであると共に簡便
かつ安全である。そして、血漿蛋白中の免疫グロブリン
フィブリノーゲン、補体等、重要な役割りを持つ成分を
非選択的に吸着することが少なく、高い効率で低比重リ
ポ蛋白質を吸着でき、さらに凝固線溶、補体系を活性化
することが少ない。
本発明は、高脂血症等の体液を浄化、再生する一般的な
用法に適用可能であり、高脂血症に起因した疾患の安全
で確実な治療に有効である。
以下実施例により、本発明の実施の態様を詳細に説明す
る。
実施例1 担体として、平均細孔径が400 X、細孔の表面積が
90ゴ/グのシリカゲル2,5 f (10mg)を3
−グリシドキシプロビルトリメトキシシランの20重量
%アセトン溶液62.5d中に入れ、50℃で振とうし
ながら40時間反応させた。この後、充分量のアセトン
で洗浄後、蒸留水で洗浄し、0.1M炭酸バッファー(
pH9,8)で置換した。
次に、この活性化ゲルをアルギン酸ナトリウム(分子量
32000〜2400口0)2001+19を含む0.
1M炭酸バッファー10〇−中に懸濁した。50℃で2
0時間、振とうしながら反応させ、その後、室温で1週
間静置した。この後、充分水洗して低比重リポ蛋白質吸
着材を得た。
アルギン酸ナトリウムの固定量Fi6.7 m9 / 
mj getであった。
吸着実験は、ヒト血漿5容と吸着材1容を混合し、37
℃、5時間インギュペートした。吸着後の低比重リポ蛋
白をヘパリン−カルシウム沈殿法にて、免疫グロブリン
G(IgG)、免疫グロブリンA(IgA)、補体C3
c fシングルラジアルイムノディフュージョン法にて
測定した。
その結果、吸着前の低比重リポ蛋白質が400m97d
l、 IgGが1100m97dl、 IgAカ250
り/dl、  C3cが90η/diであったのに対し
、吸−17− 着後の血漿では、低比重リポ蛋白質が吸着前の血漿濃度
の19チに下ったが、IgG 、  IgA 、 C3
cは、それぞれ92チ、83チ、78チとあまシ下らな
かった。
比較例1 実施例1と同様圧して得た活性化ゲルをヘパリンナトリ
ウム(分子量7000〜20000 ) 200Ing
ヲ含む0.1M炭酸バッファー10〇−中に懸濁し、実
施例1と同様に固定化反応を行なった。ヘパリンナトリ
ウムの固定量は7.1 my / −gelであった。
得られた吸着材を用いて、実施例1と同様に吸着実験を
行なった結果、吸着後の血漿中、低比重リポ蛋白質は吸
着前の70チにしか下らなかった。
”gGs  IgA1C5cは、それぞれ90%、89
%。
76チであった。
実施例2 実施例1と同様にして得た活性化ゲルをポリガラクツロ
ン酸ナトリウム(分子量60000〜80000 )2
00〜を含む0.1M炭酸バッファー−18− 100ゴ中に懸濁し、実施例1と同様に固定化反応を行
なった。
ポリガラクツロン酸ナトリウムの固定量は6.8m9 
/ ml gelであった。
得られた吸着材を低比重リポ蛋白質吸着材として桟用し
、実施例1と同様に吸着実験を行なった。
その結果、吸着後の血漿中、低比重リポ蛋白質は吸着前
の25チに下ったのに対し、IgG、  IgA、C5
cは、それぞれ90チ、85チ、80チとあまり下らな
かった。
実施例6 実施例1と同様にして得た活性化ケルをヒアルロン酸ナ
トリウム(分子量100000〜10000000)2
001119−i含む0.1M炭酸バッファー100 
ml中に懸濁し、実施例1と同様に固定化反応を行なっ
た。
ヒアルロン酸す) IJウムの固定量は5 、4 Hi
/ml getであった。
得られた吸着材を低比重リポ蛋白質吸着材として使用し
、実施例1と同様に吸着実験を行なった。
その結果、吸着後の血漿中、低比重リポ蛋白質は吸着前
の25%に下ったのに対し、IgG、  IgA、C3
ciltsそれぞれ85チ、82%、76%とあまり下
らなかった。
実施例4 酢酸ビニル100r、)リアグルイソシアヌレート41
.49 (X=0.40 )、酢酸エチル1002、ヘ
プタン100 jP、ポリ酢酸ビニル(重合度50口)
 7.57および2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル3.87よりなる均一混合液と、ポリビニルアルコー
ル1重量%、リン酸二水素ナトリウム二水和物0.05
重量係およびリン酸水素二ナトリウム十二水和物1.5
重量%を溶解した水400ゴと全フラスコに入れ、十分
攪拌したのち、65℃で18時間、さらに75℃で5時
間加熱攪拌して懸濁重合を行ない、粒状共重合体を得た
。p過水洗、ついでアセトン抽出後、カセイソーダ46
.51およびメタノール2tよシなる溶液中で40℃で
18時間、共重合体のエステル交換反応を行なった。
得られたゲルの平均粒径は1505m1単位重量あたり
のビニルアルコール単位(q OH)は9.0meq 
/ ? 、比表面積は60i/S’、デキストランによ
る排除限界分子量は6 X 105であった。
次に、得られたグル102(乾燥重量)をジメチルスル
ホキシド12〇−中に懸濁し、これにエピクロルヒドリ
ン78.5ml、50 %水酸化ナトリウム10−を加
え、30℃で5時間攪拌しながら活性化反応を行なった
。反応後ジメチルスルホキシドで洗浄し、水洗し、吸引
脱水した。次に、この活性化ゲルをアルギン酸ナトリウ
ム2.ork含む0.1M炭酸ナトリウムバッファー(
pH9,8)100ロー中に懸濁した。50℃で20時
間−攪拌しながら固定化反応全行ない、その後、60.
6m9/7!のトリス(ヒドロキシエチル)アミノメタ
ン溶液33ゴを加え、さらに5005時間、攪拌しなが
らブロッキング反応(残存活性基をブロックする)を行
った。この後、充分水洗して低比重リポ蛋白質吸着材を
得た。この吸着材に固定されたアルギン酸ナトリウムの
量は8.9mfi’/ml getであ−21一 つた。
該吸着材をもとのゲル粒子と比較して光学顕微鏡で観察
したところ、カケ、クダケ等の破壊はみられなかった。
この吸着材を内径101111a、長さ50龍のカラム
2本に充填し、1本にはACD加血漿f 0.4 m/
/minの流速で20m7!、もう1本にはACD加血
液を0.7rnt/minの流速で35td流した。い
ずれのカラムも充填体積の低下、目詰まり、流量低下は
みられず、カラム前後の圧力差も血漿で10kliaH
g以下、血液でも10〜20 u+J(gの範囲であっ
た。
カラム通過前後の血漿蛋白および血液血球成分の変動を
調べたところ、血漿では、吸着後の低比重リポ蛋白質は
21チに下ったが、IgG、  IgA。
C3cは、それぞれ93%、85%、77チとあまシ下
らなかった。
また、血液では、カラム通過前後の赤血球、白血球、血
小板のa度に有意な差は認められなかった。
−22−
【図面の簡単な説明】
図面は本発明低比重リポ蛋白質吸着材を使用した吸着装
置の1例を示す断面図である。 −23− 305−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面に分子量が25000以上である高分子ポリ
    アニオン部を有すること’z%徴とする低比重リボ蛋白
    質吸着材。
  2. (2)分子量が25000以上である高分子ポリアニオ
    ン部が、鎖状構造の高分子ポリアニオン部である特許請
    求の範囲第1項記載の低比重リボ蛋白質吸着材。
  3. (3)分子量が25000以上である高分子ポリアニオ
    ン部が、負電荷を示す置換基を分子量1000当りに少
    なくとも1個持った高分子ポリアニオン部である特許請
    求の範囲第1項記載の低比重リボ蛋白質吸着材。
JP58080777A 1983-05-11 1983-05-11 低比重リポ蛋白質吸着材 Granted JPS59206045A (ja)

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