JPS60242862A - 低比重リポ蛋白質吸着用の多孔質吸着材 - 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、血漿脂質の増加に起因する各種疾患と密接な
関係を持Ｑと考えられている低比重リポ蛋白質を選択的
に吸着除去する低比重リボ蛋白質吸着材に関する。

（従来の技術） 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ポ蛋白質
を選択的に吸着除去することＫ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Ｋ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、ａｔ、：Ａ　ｎｅｗ　ａｐｐｒｏａ
ｃｈ　ｔｏ　ｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｆａ
ｍｉｌｉａｌ　ｈｙｐ＠ｒｃｈｏｌｅｇｔｅｒｏｌｅｍ
ｉａ。

Ｒｅｍｏｖａｌ　ｏｆ　ｐｌａｓｍａ　−ｃｈｏｌｅａ
ｔｅｒｏｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅＰｒｉｎｃｉｐ
ｌｅ　ｏｆ　ａｆｆｉｎｉｔｙ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ
ａｐｈｙ、Ｌａｎｃｅｔ。

２：１２６１〜１２６４，１９７６、）、およびガラス
パウダーまたはガラスピーズを用いたクロマトグラフィ
ー（Ｃａｒｌｉｏｎ、Ｌ、Ａ、：Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ
ａｐｈｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｅｒｕｍ　
１ｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎ　ｏｎ　ｇｌａｓｓｐｏｗｄｅ
ｒ　ｃｏｌｕｍｓ、Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔ
ｈｅ　ｍｅｔｈｏｄａｎｄ　ｓｏｍｅ　ａｐｐｌｉｃａ
ｔｉｏｎａ、Ｃｌ１ｎ、Ｃｈｉｍ、Ａｃｔａ、５　：５
２８〜５３８．１９６θ、）がある。

（発明が解決しようとする問題点） ヘパリンを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、また、担体にアガロースを用いているため、機械的
強度が不充分マ取り扱い性、操作性が悪く、体液を流し
た場合の目づまシが起こシ易く、また、滅菌操作による
ポアーの破壊があり、非常圧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。したがって、一般的に普及可
能であり、低比重リボ蛋白質を高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
適した吸着材の出現が望まれていた。

（問題を解決するための手段） 本発明者らは、上記問題を解決するために鋭意研究した
結果、低比重リボ蛋白質をある程度吸着する性質を持つ
ガラス、シリカ等、表面に７ラノール基を有する多孔体
のうち、細孔の分布が、ある特定の範囲でブロードに広
がっており、かつ、ある特定の孔径以上の表面積が大き
いものが、驚くべきほど高い吸着性能を示すことを見出
し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、表面にシラノール基を持つ多孔体
において、該吸着材の全細孔容量の７０チ以上が孔径２
００Ｘから１２５００Ｘの範囲に分布し、かつ孔径をＤ
とするとき、いかなる孔径においても０．８Ｄから１．
２Ｄの範囲の細孔容量が全細孔容量の８０％より少なく
、さらに、孔径２５０に以上の表面積が吸着材１−当り
１０ｍ２以上であることを特徴とする低比重リポ蛋白質
吸着用の多孔質吸着材である。

本発明で対象とする吸着物質は、低比重リボ蛋白質であ
るが、より詳細に説明すると、分子量が２．２　Ｘ　１
．０’から１５　ｘ　１０’、水和密度が１．００３か
ら１．ｏ　ｓ　４（ｆ／＋＋＋／）、浮上係数（ｊ、０
６３　）が０から２０Ｘ１０−″”１Ｂ、　５ｅｃ−’
　−ｄｙｎ−’　・ｒ”、直径が２０．０から３０．Ｏ
ｎｍのリボ蛋白（５ＣＡＮＴＪ、Ａ、Ｍ。

：　ｐｌａｓｍａ　１ｉｐｏｐｒｏｔｅｉｎｓ　：　ａ
ｎ　１ｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ。

”　Ｔｈｅ　Ｂｉｏｃｈｅｍｊｓｔｒｙ　ｏｆ　Ａｔｈ
＠ｒｏｇｃｌｅｒｏｇｉａ”　ｅｄ。

ｂｙ　５ＣＡＮｔＪ　Ａ、Ｍ、、１９７９　、　ｐ、　
３〜８．にょる）を言う。これより比重の小さいリボ蛋
白、すなわち、浮上係数（１，ｏ　６５　）が２０ｘ１
０−１３閤・５氏−１・ｄｙｎ−’　−ｔ−’より大き
いリポ蛋白質は吸着去れてもよいが、比重の高い高比重
リボ蛋白は吸着されないことが好ましい。

ここで言う表面にシラノール基を持つ多孔質吸着材とは
、多孔質シリカゲル、多孔質ガラスのように１表面にシ
ラノール基を持ち、かつ微細孔構造がその内部まで網目
のように形成されているものが好ましい。表面にシラノ
ール基を有する多孔体であれば、無機物多孔体であって
も、有機物多孔体であってもよい。

全細孔容量、孔径は水銀圧入法（例えば、触媒工学講座
−４，触媒測定法、触媒学会編、地へ書館６９頁から７
３頁）にょシ得られる水銀圧大曲線から計算によってめ
られる値を言う。

ここで、全細孔容量は０．５　ｃｃ／　ｆ　（乾燥吸着
材）以上あるのが好寸しく、１．０ｃｃ／ｆ以上あるの
がさらに好ましい。望ましくは２．０ｃｃ／ｆより大き
いことであり、５．Ｏａ；７１以上あるのがさらに望ま
しい。細孔容量は材質にもよるが、値が大きい＃１と単
位体積当りの吸着材内部空間容積が大きくなり、それだ
け低比重リポ蛋白質の吸着容量を大きくできる。

吸着材の孔径分布は、孔径２００＾から１２５００＾の
範囲に全細孔容量の７０％以上が含まれているのが好ま
しい。すなわち、低比重リポ蛋白質の直径よりも大きい
孔径側に幅広く分布して＾ることが好ましい。

孔径の分布状態は、孔径をＤとするとき、いがなる孔径
りにおいても（２００がら１２５００λの間のどの孔径
をとってみても）　ｏ、ａ　Ｄから１．２Ｄの範囲の細
孔容量が全細孔容量の８０％より少ないことが必要であ
る。すなわち、特定の孔径範囲にのみに細孔が集中して
おらず、広い孔径範囲に細孔が分布していることが好ま
しい。

血液゛、体液中から低比重リボ蛋白質を吸着しようとす
る時、低比重リボ蛋白質の吸着表面積を大きくとるため
には、孔径２００〜３００Ａの孔径範囲に細孔が集中し
ていることが望ましいが、孔径分布が狭いと低比重リボ
蛋白質よシも大きい直径を持つ超低比重リボ蛋白質（直
径３００〜８００Ａ）やカイロミクロン（直径７５０〜
１ｏｏｏｏｉ）等の共存物質により、吸着材の粒子表面
で目詰りを起こしてしまうことが多く、−担目詰りを起
こしてしまうと、低比重リボ蛋白質が吸着材粒子内に入
れなくなり、吸着材の低比重リボ蛋白質吸着能力が低下
してしまう。吸着材粒子表面での目詰りを起こし難くす
るためには、孔径の大きな吸着材を使用すればよいので
あるが、この場合には吸着材の表面積が小さくなり、低
比重リボ蛋白質の吸着容量が小さくなってしまう。

このように、孔径分布の狭い吸着材の場合、血液、体液
中の共存物質の影響を非常に受け為く、吸着性能を上げ
ることは非常に困難である。これに対し孔径分布の広い
吸着材の場合には、低比重リボ蛋白質よりも大きい直径
を持つ超低比重リボ蛋白質、カイロミクロン等は、孔径
の大きい細孔に捕捉されるため、低比重リボ蛋白質が通
過するための細孔を潰してしまうことが少なくなり、結
果として吸着容量の大幅な増大が可能となるものと考え
られる。

より好ましい孔径の分布状態は、孔径をＤとするとき、
いかなる孔径においても０．８Ｄから１．２Ｄの範囲の
細孔容量が全細孔容量の７５％以下であり、望ましくは
７０％以下、さらに望ましいのは６５％以下である。

吸着材の孔径２５０λ以上の表面積は、水銀圧入法によ
る正大曲線から、細孔は一様な円筒状であり、無限に交
わらないという仮定の基に５ａ−ｂ’孔径ａから孔径す
の間の表面積Ｖａ−ｂ”　細孔容量 ’ａ−ｂ’、’　平均孔径 なる式で計算される値で定義される表面積の孔径２５０
Ｘ以上の積分値を言う。

すなわち、孔径２５０Ｘ以上の表面積Ｓは次式で定義さ
れる。

Ｓ　！ｆ、、−，，２／ｒ　−Ｄ（ｒ）ｄｒ　、−Ｄ（
ｒ）　：細孔分布函数　ｒ：細孔の半径この値が小さい
と、吸着表面積が小さくなるため、低比重リボ蛋白質の
吸着能力が下がってし１１５ｍ２以上、望ましくけ２０
　ｍ”以、上である。

広い孔径分布と孔径２５０λ以上の表面積の広さの相乗
効果により、シラノール−基の低比重リボ蛋白質吸着性
を最大限に発揮し、高い低比重リボ蛋白゛質吸着性能が
得られると考えられる。　゛本発明に用いる、表面にシ
ラノール基を持つ多孔性物質の形状は、特に限定される
ものではないが、吸着材製造時の取扱い易さ、使用時の
取扱い性から考えて、粒径が２５から２５００μｍの粒
子萩であることが好−ｔし”く、球状であることかさら
に好ましい。

また、本発明の低比重リボ蛋白質吸着材は、吸着選択性
を向上さ誓右目的で、表面シラノール基の一部を化学修
飾することが可能であり、また、血球の粘着を防ぐ画的
で、吸着材粒子の粒子表面′罠コーティングを施すこと
も可能である。

本発明の低比重リボ蛋白質の吸着材は、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は本発明低比重リボ蛋白質の吸着材を
納めてなる吸゛着装置の一例を示すものであり、円筒２
の一端開口部忙、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をネジ嵌合し
、円筒２の゛他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６および６
′の間隙に吸着材を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、本発明低比重リボ蛋白質の吸着材を単
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、５０〜４
０〇−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は模型血
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。

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。

（発明の効果） 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、特定の孔径範囲内妃ブロード
な孔径分布を持ち、かつ、特定の孔径以上の表面積が犬
きく、表面にシラノール基を持つ多孔体を使用したこと
により、従来にない驚くべきほど高い吸着能力を達成す
ることが可能になった。

また、本発明の多孔体は、物理的、機械的強度に優れ、
吸着材の調製、取扱いによるカケ、クダケが極めて少な
い。また硬質であるため高流速で体液を流すことができ
る。その上、耐熱性を有するため、通常の滅菌法（エチ
レンオキサイドガス滅菌、高圧蒸気等熱滅菌、ｒ線滅菌
等）も容易に、かつ確実に実施できるという効果を併せ
もっている。

本発明は、高脂血症等の体液を浄イ町、再生する一般的
な用法に適用可卵であり、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。

（実施例） 実施例１ 孔径２ｏｏＸから１２５００　、Ｘの範囲に全細孔容量
（３，９１ｒｔ：／ｆ　）の９２％が分布し、２００〜
１２５００Ｘの孔径範囲で孔径をＤとするとき、０．８
Ｄから１．２Ｄの範囲の細孔容量で燈火の値が全細孔容
量の２６チであり、孔径２５０に以上の表面積が２１　
ｍ”／−である多孔質ガラスを低比重リポ蛋白質吸着材
として用いた。

細孔の孔径分布は、カル口・エルバ社（イタリア）の水
鋏圧入式ポロシメーターを用いて測定した。

上記多孔性ガラス１ｄをヘハリン加高コレステロール血
症恵者血漿１２ゴに浸漬し、５７Ｃで３時間、振とうし
ながらインキュベートする吸着実験を行なった。この後
、吸着材を沈降させ、上清を分析し、使用した高脂血症
、壱者血漿と比較した。

分析は、低比重リボ蛋白質（以下ＬＤＬと略す）を比濁
法にて測定した。分析の結果、患者血漿中のＬＤＬが８
１０〜／ｄｔであったのに対し、吸着後は２２０　ｒＩ
ｕ？／ｄｌに下がった。すなわち、吸着材１−当りに７
１■のＬＤＬが吸着された。

比較例１ エレクトロ・ニュークレオニクス社製のＣＰＧ５００を
Ｌ　Ｄ　Ｔ、吸着材として用いた。

ＣＰＧ５００は、孔径２００スから１２５００Ａめ範囲
に全細孔容量（１，０２ｃｃ／ｆ　）の９８％が分布し
ておシ、孔径２５０大以上の表面積も！１２ｍ’　／ｌ
ｒｉ　Ｉｉ’　ｈ　カ、２００〜１２５００Ｘ（７）孔
径範囲で孔径をＤとするとき、０．８Ｄから１．２Ｄの
範囲の細孔容量で最大の値は、全細孔容量の９３％であ
った。すなわち、孔径分布が非常にシャープであった。

実施例１と同様に吸着実験を行なった結果、患者血漿中
のＬＤＬが８１０　ｍｙ／　ｄ　ｔであったのに対し、
吸着後は５５０　ｍｅ）／ｄｔに下がっただけであった
。すなわち、吸着材１−当りＩ／Ｃ３４ｍｇのＬＤＬが
吸着されただけであった。

実施例２ 孔径２００Ｘから１２５００＾の範囲に全細孔容量（２
，２８ａ：；／ｆ　）の９４％が分布し、２００〜１２
５００Ｘの孔径範囲で孔径をＤとするとき、０．８Ｄか
ら１．２Ｄの範囲の細孔容量で最大の値が全細孔容量の
７２俤であり、孔径２５０Ｘ以上の表面積が２３が／−
である多孔質ガラスをＬＤＬ吸着材として用いた。

実施例１と同様に吸着実験を行なった結果、７＠者血晴
中のＬＤＬが８１０ｍｇ／ｄｔであったのに対し、吸着
後は２６５■／ｄｔ　Ｋ下がった。すなわち、吸着材１
ｍｌ当りに６５雫のＬＤＬが吸着された。

比較例２ エレクトロ・ニュークレオニクス社製のＣＰＧ２０００
をＬＤＬ吸着材として用いた。

ＣＰＧ２０００ｄ、孔径２００　Ｘ　カＧ）　１２５０
０Ｘの範囲に全細孔容量（０，９１ｃＣ／ｌ　）の９７
％が分布しているが、孔径２５０Ｘ以上の表面積は６．
７　ｍ”　／ｌｄ　（、、カｆｘ　カッｆｆ。４り２　
ｏ　ｏ〜１２５ｏｏＸめ孔径範囲で孔径をＤとするとき
、０．８Ｄから１．２Ｄの範囲の細孔容量で最大の値は
、全細孔容量の９２％であった。

実施例１と同様に吸着実験を行なった結果、患者血漿中
のＬＤＬが８１０■／ｄｔであったのに対し、吸着後は
５６０η／ｄｔに下がっただけであった。すなわち、吸
着材１Ｔｎ１．当りに３０ｍｇのＬＤＩ。

が吸着されただけであった。

比較例３ エレクトロ・ニュークレオニクス社製のＣＰＧ６５０を
ＬＤＬ吸着材として用いた。

ＣＰＧ３５０ｄ、孔径２００Ｘから１２５ｏｏλの範囲
に全細孔容量（１，０２ｃＣ／ｆ　）の９６％が分布し
ており、孔径２５０Ｘ以上の表面積も４２ＷＬ２／−あ
るか、２００〜１２５００Ｘの孔径範囲で孔径をＤとす
るとき、０．８［）から１．２Ｄの範囲の細孔容量で最
大の値は、全細孔容量の９３％であった。すなわち、孔
径分布が非常にシャープであった。

実施例１と同様に吸着実験を行なった結果、患者血漿中
のＬＤＬが８１０　ｍｙ／ｄｔであったのに対し、吸着
後は７２０Ｉｎｇ／ｄｔＫ下がっただけであった。すな
わち、吸着材１ゴ当りに１１ｒｎｇのＬＤＬが吸着され
ただけでおった。

実施例６ 孔径２００λから１２５００＾の範囲に全細孔容量（４
，３２ｃｃ／ｆ）の８５％が分布し、２００〜１２５０
０Ｘの孔径範囲で孔径をＤとするとき、０．８Ｄから１
．２Ｄの範囲の細孔容量で最大の値が全細孔容量の３５
俤であシ、孔径２５０Ｘ以上の表面積が２５ｍ”／ｒｎ
ｔである多孔質ガラスを低比重リボ蛋白質吸着材として
用いた。

実施例１と同様に吸着実験を行なった結果、患者血漿中
のＬＤＬが８１０　Ｉｎ９７ｄｔであったのに対し、吸
着後は１８０〜／ｄｉに低下した。すなわち、吸着材１
−当りに７６ダのＬＤＬが吸着された。

実施例４ 孔径２００＾から１２５００Ｘの範囲に全細孔容量（４
゜３２ｃｃ／９）の８５％が分布し、２００〜１２５０
０Ｘの孔径範囲で孔径をＤとするとき、０．８Ｄから１
．２Ｄの範囲の細孔容量で最大の値が全細孔容量の４０
俤であり、孔径２５０＾以上の表面積が１５　ｍ”／ｍ
ｌである多孔質ガラスを低比重リポ蛋白質吸着材として
用いた。

実施例１と同様に吸着実験を行なった結果、患者血症中
のＬＤＬが８１０〜／ｄｔであったのに対し、吸着後は
２８０ｒｎ９／ｄｔに下がった。すなわち、吸着材１−
轟りＫ　６４　Ｉｎ９のＬＤＬが吸着された。

比較例４ 孔径２００Ｘから１２５００Ｘの範囲に全細孔容量（ｏ
、ｓ　ｂｃｃ／ｆ　）の８５％が分布し、２００〜１２
５００λの孔径範囲で孔径をＤとするとき、０．８Ｄか
ら１．２Ｄの範囲の細孔容量で最大の値が全細孔容量の
５０チであり、孔径２５０Ｘ以上の表面積が８゜６ｍ”
７ｍｌである多孔質ガラスをＬＤＬ吸着材として用いた
。

実施例１と同様に吸着実験を行なった結果、恵者血漿中
のＬＤＬが８１０　ｍｙ／ｄｔであったのに対し、吸着
後は５２０　ｒｎ９／ｄｔに下かつ泥だけであった。す
なわち、吸着材１−当りに３５−のＬＤＬが吸着された
だけであった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明低比重リボ蛋白質の吸着材を使用した吸着
装置の１例を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面にシラノール基を持つ多孔質吸着材において、該吸
   着材の全細孔容量の７０％以上が孔径２００Ｘから１ｚ
   ｓｏｏＫの範囲に分布し、かつ、孔径をＤとするとき、
   いかなる孔径においても０．８Ｄから１．２Ｄの範囲の
   細孔容量が全細孔容量の８０％よシ少なく、さらに、孔
   径２５０Ｘ以上の表面積が吸着材１−当り１０　ｒｒｔ
   ”以上であることを特徴とする低比重リボ蛋白質吸着用
   の多孔質吸着材。