JPS6130587B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はアスパラギナーゼが化学的に固定化さ
れてなる血液透析膜及びその製法に関する。従
来、固定化蛋白の臨床的応用は未だ少ないが、そ
の中では抗腫瘍性、抗免疫作用を有する点でアス
パラギナーゼ、とくにＬ−アスパラギナーゼは比
較的よく利用されているものの一つである。この
酵素の抗腫瘍作用は、すでに1961年Broomeらの
モルモツト血清による抗腫瘍作用の実験以来注目
されだしたものである。その後、Ｌ−アスパラギ
ナーゼはある種のリンパ性・骨髄性白血病に有効
なことが実証されたが、その作用機序は蛋白代謝
に必要なアスパラギンがＬ−アスパラギナーゼに
よりアスパラギン酸とアンモニアに分解されるた
めに、アスパラギンを必要とする腫瘍細胞が代謝
障害に陥り増殖できず、緩解することにあるもの
とみなすことができる。又、抗免疫作用について
は、組織・臓器移植時にみられる拒絶反応の抑制
や皮膚過敏性の軽減の効果があることが知られて
いる。しかしながら、Ｌ−アスパラギナーゼ自身
は酵素製剤のため長期間使用すると免疫による拒
絶反応が現れ、薬が効かなくなつたり、副作用を
呈したりする。従つて、Ｌ−アスパラギナーゼが
血中に溶解しない様に管状、膜状、繊維状、粒
状、板状のものに固定化し、血液を体外循環法で
治療することにより、副作用をできるだけ少なく
なるような努力がなされるようになつた。材料表
面に蛋白質などを固定化する場合はシアノーゲン
ブロマイドによるイミドカルボネート基、酸無水
物基、イソシアナート基、などの表面化学反応が
行なわれているが、操作が煩雑なために酵素活性
は低下しやすい。このことは、グルタルアルデヒ
ドにより酵素を不溶化する場合にもあてはまる。 しかしながら、かかる方法においてもアスパラ
ギンの分解の際に生成するアンモニアが体内に入
り、悪感等の現象を引き起し、満足な治療ができ
ていない。そこで本発明者らは、酵素活性を低下
することなく酵素を固定化し安全に治療に供しう
る透析膜について鋭意検討を重ねた結果、本発明
に到達した。すなわち本発明は、アルデヒド基を
有する変性セルロース又はポリビニルアルコール
（以下、PVAと略す）系ポリマーからなる膜であ
つて、該膜は該アルデヒド基によりＬ−アスパラ
ギナーゼが化学的に固定化されていることを特徴
とする血液透析膜及びその製法である。 本発明で用いられるセルロース系ポリマーとし
ては、ビスコース法、銅アンモニア法、セルロー
スエステルからの再ケン化法等により得られるポ
リマーが、又PVA系ポリマーとしては、部分ケ
ン化、完全ケン化PVA、アクリル系モノマーグ
ラフト化PVA、エチレンビニルアルコール共重
合体等が挙げられる。これらのポリマーからなる
膜は、平膜、チユーブ、ホローフアイバーのいず
れの形状にしても使用が可能である。 これらのポリマーからなる膜をアルデヒド基に
より変性された、アスパラギナーゼが化学的に固
定化された血液透析膜とするには、セルロース又
はPVA系ポリマーからなる透析膜に多価アルデ
ヒド化合物を反応せしめ、得られた変性セルロー
ス又はPVA系ポリマーとＬ−アスパラギナーゼ
を反応させてＬ−アスパラギナーゼをアルデヒド
基により化学的に固定化するか、もしくは、セル
ロース又はPVA系ポリマーからなる透析膜に硝
酸第二セリウムアンモニウム、過ヨウ素酸又は過
ヨウ素酸ソーダ等を反応させてアルデヒド基を生
成せしめ、次いでＬ−アスパラギナーゼをアルデ
ヒド基により化学的に固定化する方法による。本
発明でいうアルデヒドとは分子中に２ケ以上のア
ルデヒド基を有する多価アルデヒド類（例えば、
グリオキザール、グルタルアルデヒド、テレフタ
ルアルデヒドなどのジアルデヒド、PVA、セル
ロース、デンプンを酸化して得られる多価アルデ
ヒド、さらにアクロレインの重合体及び共重合体
などの多価アルデヒド）をいう。１例として酸化
デンプンを用いてアルデヒド変性膜を得る場合に
は、酸化度が5mol％以上のデンプンを１〜20重
量パーセント濃度になるよう、塩酸水溶液に溶解
し、これと反応せしめる膜、例えばPVA膜を浸
漬すればよい。反応率は水溶液の酸濃度、反応速
度により調節することが可能である。反応終了
後、弱アルカリ水溶液で中和水洗して付着してい
る未反応の酸化デンプンを洗い出す。 又、１，２−グリコール結合の酸化反応により
直接膜にアルデヒド基を導入するにはセルロー
ス、PVA系膜等を硝酸第二セリウムアンモニウ
ム水溶液、過ヨウ素酸あるいは過ヨウ素酸ソーダ
水溶液をポリマー１重合単位に対し、１〜10mol
％濃度に加えて、０〜40℃において所定時間反応
させればよい。あらかじめアルデヒド基を持つた
ポリマーを合成し、これを製膜、或いは他のポリ
マーとブレンド後製膜することにより、アルデヒ
ド基を有する膜を得ることもできる。また膜を透
析器に組み込んだ後反応せしめてアルデヒド基を
生成させてもよい。 このように透析膜表面に反応性の高いアルデヒ
ド基が導入された結果、アルデヒド基と縮合反応
するアミノ基などを持つＬ−アスパラギナーゼを
膜表面に化学的に結合することが可能となる。す
なわち、アルデヒド基はPH７付近にてＬ−アスパ
ラギナーゼのアミノ基と速やかに反応してシツフ
塩基を形成する。必要ならば、このシツフ塩基を
還元してもはや加水分解されない二級アミンに変
換することも可能である。 上述の方法により得られた表面にアスパラギナ
ーゼが固定化された膜を用いた透析器により白血
病や免疫反応抑制等の治療を行なうと、Ｌ−アス
パラギナーゼの血中への流出を防ぐとともに、ア
スパラギンの分解の際に生成するアンモニアを透
析液側へ除去することができ、血中アンモニア濃
度の増大を防ぐことができ、治療による副作用を
回避できる二つの大きな利点がある。 本発明における透析器とは、人工腎臓で用いら
れるコイル、キール、ホローフアイバー型透析器
及び限外過型モジユール等を指す。白血病等の
治療に本発明の透析器を用いるには無菌状態で使
用することが重要であるためセルロース系、或い
はPVA系膜を組み込んだ透析器に過ヨウ素酸ソ
ーダ等を反応させて、アルデヒド基を生成せしめ
た後よく洗浄して過ヨウ素酸ソーダ等を洗い出す
か、又は多価アルデヒド化合物で変性処理した
後、未反応の多価アルデヒドを洗い出し滅菌す
る。そして治療の直前にＬ−アスパラギナーゼ液
を所定時間流入し、膜に固定化した後、使用す
る。かゝる方法によれば酵素活性の低下が最少に
おさえられて好ましい。 以下、実施例について本発明を詳細に説明す
る。 実施例１及び比較例 酸化デンプン（酸化度83モル％）を1N−塩酸
水溶液に５重量パーセント濃度になるように溶解
し、40℃においてエチレン−ビニルアルコール共
重合体膜を３時間浸漬した。反応終了後、水洗中
和し、５％Ｌ−アスパラギナーゼ生理食塩水溶液
に５時間浸漬、１時間生理食塩水で洗浄乾燥し
て、電子分光（ESCA）分析より得られる原子比
より表面（100Å）の平均組成分析を行なつた。
比較のため変性していないエチレン−ビニルアル
コール共重合体膜に対してＬ−アスパラギナーゼ
の固定化を試みたが、Ｌ−アスパラギナーゼの固
定化は認められなかつた（比較例）。 実施例 ２ 酸化デンプン（酸化度83モル％）を1N−塩酸
水溶液に５重量パーセント濃度になるように溶解
し、40℃においてエチレン−ビニルアルコール共
重合体膜を24時間浸漬した。以下の操作は実施例
１に従つてＬ−アスパラギナーゼ固定化透析膜を
得た。 実施例 ３ セルロース透析膜を過ヨウ素酸ソーダ水溶液に
浸漬後、水でよく洗浄した。以下の操作は実施例
１に従つて、Ｌ−アスパラギナーゼ固定化透析膜
を得た。 実施例 ４ PVA系ポリマーであるエチレン−ビニルアル
コール共重合体透析膜を過ヨウ素酸ソーダ水溶液
に浸漬後、水でよく洗浄した。以下の操作は実施
例１と同じ方法により、Ｌ−アスパラギナーゼ固
定化透析膜を得た。 該透析膜を用いて人工腎臓で用いられているキ
ール型透析器を作製し、in vitroで表１に示す実
験を行つた。実施例１〜３及び比較例で得られた
透析膜についても同様にin vitroで実験を行い、
結果を表１に併せて示した。この結果により本発
明の血液透析膜は透水性、尿酸透過性で代表され
る透析膜としての機能を維持したＬ−アスパラギ
ナーゼ固定化膜であることがわかる。

【表】 実施例 ５ 内径0.4mm長さ30cmのセルロース中空糸を膜面
積0.1m²になるよう組み込んだ透析器を作製し、
これを５％過ヨウ素酸ソーダ水溶液で処理後水洗
し、120℃で20分間オートクレーブ滅菌した。こ
れに0.05％Ｌ−アスパラギナーゼ生理食塩水溶液
を１時間注入した。膜に固定化後、中空糸内部に
37℃、35ml／min.の流速で犬の血液を２時間環
流した。その結果、血漿中のＬ−アスパラギン濃
度は約1/5に低下しており、透析液側にアンモニ
アが検出された。この結果により、本発明の膜は
アスパラギンの分解の際に生成するアンモニアを
体外へ除去できる膜であることが明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルデヒド基を有する変性セルロース又はポ
   リビニルアルコール系ポリマーからなる膜であつ
   て、該膜は該アルデヒド基によりＬ−アスパラギ
   ナーゼが化学的に固定化されていることを特徴と
   する血液透析膜。 ２ セルロース又はポリビニルアルコール系ポリ
   マーからなる透析膜に多価アルデヒド化合物を反
   応せしめ、得られた変性セルロース又はポリビニ
   ルアルコール系ポリマーとＬ−アスパラギナーゼ
   を反応させてＬ−アスパラギナーゼをアルデヒド
   基により化学的に固定化することを特徴とする血
   液透析膜の製法。 ３ セルロース又はポリビニルアルコール系ポリ
   マーからなる透析膜に硝酸第二セリウムアンモニ
   ウム、過ヨウ素酸又は過ヨウ素酸ソーダ等を反応
   させてアルデヒド基を生成せしめ、次いでＬ−ア
   スパラギナーゼをアルデヒド基により化学的に固
   定化することを特徴とする血液透析膜の製法。