JPS6136975B2 - - Google Patents

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JPS6136975B2
JPS6136975B2 JP56134664A JP13466481A JPS6136975B2 JP S6136975 B2 JPS6136975 B2 JP S6136975B2 JP 56134664 A JP56134664 A JP 56134664A JP 13466481 A JP13466481 A JP 13466481A JP S6136975 B2 JPS6136975 B2 JP S6136975B2
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JP
Japan
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coacervate
complex
iron
iron porphyrin
gas
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Expired
Application number
JP56134664A
Other languages
English (en)
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JPS5836633A (ja
Inventor
Hiroyuki Nishide
Koichi Taguchi
Manabu Kaneda
Hidetoshi Tsuchida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moriroku KK
Original Assignee
Moriroku KK
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Publication date
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Priority to JP56134664A priority Critical patent/JPS5836633A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/10Complex coacervation, i.e. interaction of oppositely charged particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明はガス吸脱着剤に係り、特に異種の水
溶性高分子化合物によつて形成されるコアセルベ
ートを利用したガス吸脱着剤に関する。 ポルフイリン環を有し、中心に鉄()が配位
し、軸配位子として塩基性配位子が配位した鉄ポ
ルフイリン錯体は、酸素、一酸化炭素、窒素酸化
物などのガス分子を可逆的に吸脱着する能力を持
つことが知られている。しかし、これら鉄ポルフ
イリン錯体は有機溶媒中では安定なガス吸脱着と
して作用するが、水中においてはその中心鉄
()イオンが酸化を受け易くなり、ガス吸脱着
剤として有効に作用する期間が著しく短くなる。 本出願人は上記のような問題点をある程度解決
する手段として、例えば鉄ポルフイリン錯体に非
イオン性水溶性高分子を添加することによつて得
たガス吸着剤を先に出願した(特願昭51−91152
号(特公昭54−22951号))。このガス吸着剤は、
該水溶性高分子に鉄ポルフイリン錯体が分散・吸
着されるため、その安定性あるいは寿命が向上す
る。 しかしながら、特願昭51−91152号のガス吸着
剤はその安定性が数時間程度であり、また、安定
性を増すために高分子の添加量を多くすると、溶
液の粘性が高くなりガスとの接触性が悪くなると
ともに取扱いに不便であることがわかつた。 したがつて、この発明の目的はより効率よくガ
スを吸脱着し、安定性がより良好であり取扱いに
都合のよいガス吸脱剤を提供することである。 本発明者らはいわゆる鉄ポルフイリン錯体に添
加する高分子について種々検討した結果、異種の
水溶性高分子化合物によりコアセルベート(複合
ミクロコアセルベート)を形成し、これに鉄ポル
フイリン錯体を取り込ませる(包接する)ことに
よつて所期の目的を達成できることを見い出し本
発明を完成するに至つた。 この発明に用いられる鉄ポルフイリン錯体は、
ポルフイリン環を有し、中心に鉄()が配位
子、軸配位子として塩基性配位子が配位したもの
である。軸配位子としての塩基性配位子(例え
ば、イミダゾール類、ピリジン類等)は高分子に
結合していても(高分子配位子)、またポルフイ
リン環に結合していてもよい。このような鉄ポル
フイリン錯体の多くが知られており、そのいずれ
もがこの発明に用いられる。その一例を挙げる
と、プロトヘミン〔モノ−3−(1−イミダゾリ
ル)プロピルアミド〕、プロトヘミン〔モノ−5
−{1−(2−メチルイミダゾリル)}ペンチルア
ミド〕、プロトヘミン〜2−メチルイミダゾー
ル、ポリ(1−ビニル−2−メチルイミダゾー
ル)〜プロトヘミン、鉄ピケツトフエンスポルフ
イリン〜1,2−ジメチルイミダゾール等であ
る。 上記鉄ポルフイリン錯体を包接するコアセルベ
ートを形成する異種の水溶性高分子化合物はイオ
ン結合(これが一般である)あるいは水素結合に
よりコアセルベートを作る。これら高分子化合物
は、普通、約2000以上の分子量を持つ。コアセル
ベートを形成するためには2種の異種高分子化合
物があれば充分であるが、3種以上でコアセルベ
ートを作つてもかまわない。 コアセルベートを形成する水溶性高分子化合物
の組合せ例を次表にまとめる。
【表】
【表】 この発明のガス吸脱着剤を調整するための手順
の第1は、濃度範囲10-5〜10-3繰り返し単位モ
ル/の第1成分水溶性高分子と同濃度の第2成
分水溶性高分子を加え、撹拌し、コアセルベート
を形成させる。コアセルベートの生成は光学顕微
鏡によりコアセルベート(0.1〜10μm)を球状
液滴として確認できる。水溶性高分子の濃度が上
記濃度より低い場合は均一水溶液となり、高い場
合は沈殿を形成し、いずれもコアセルベートを形
成しない。コアセルベートを安定に存在させるた
めにはPH6以上で温度は40℃以下が望ましい。こ
のコアセルベート水溶液にポルフイリン錯体の水
溶液を1×10-4〜1×10-6モル/の濃度で加
え、1時間撹拌し、鉄ポルフイリン錯体をコアセ
ルベート液滴内に取り込ませる。この取り込み
は、この鉄ポルフイリン錯体コアセルベート水溶
液を遠心分離(8500rpm1hr)し、上澄みの鉄ポ
ルフイリン濃度が10%以下である(すなわち、添
加量の90%以上が取り込まれている)ことを確認
した。ガス吸脱着剤として使用する前にこの鉄ポ
ルフイリン錯体コアセルベート水溶液に還元剤た
とえばNa2S2O4(鉄ポルフイリンに対して1〜
100倍量望ましくは5〜10倍量)を加え、鉄ポル
フイリン錯体の中心鉄を2価から3価に還元す
る。このように調整された鉄ポルフイリン錯体コ
アセルベート水溶液は鮮赤色であつた。 鉄ポルフイリンが水に不溶な場合、以下の手順
でコアセルベート溶液を調整する。上記第1の手
順で構成したコアセルベート水溶液に、水と混合
する有機溶媒にとかした鉄ポルフイリン錯体を加
え、多量の水で透析洗浄し、有機溶媒を除く以
下、第1の手順と同様にして鉄ポルフイリン錯体
コアセルベート溶液を得る。 以上の手法で調整した鉄ポルフイリンコアセル
ベート(ガス吸脱着剤)溶液において鉄ポルフイ
リン錯体が疎水的なコアセルベート液滴中に強く
固定されていることは次の実験により裏づけた。 1 スピンラベル化ヘムを第2の手法で構成した
コアセルベートのESRスペクトルは3350G付近
の3本の等価のシグナルが幅広化し等価でなく
なつており、固体状態のスペクトルと同様にな
つた。このことから、スピンラベル化ヘムはコ
アセルベートに強く固定されている。 2 プロトポルフイリンを用いて第1の手法で
構成したコアセルベートの螢光スペクトルは
634nmのスペクトルが627nmに移り、プロトポ
ルフイリンは固定されており、疎水的な環境に
位置していることがわかる。 以上のようにして得られるこの発明のガス吸脱
着剤において、既述のように、鉄()ポルフイ
リン錯体はコアセルベートを形成する高分子によ
つて提供される疎水場により強く分散・固定され
ているので、水中においても酸化劣化を受けにく
く、より安定化する。また、コアセルベート溶液
は出発高分子溶液(低粘度である)と同様の粘度
を示すので取り扱いも容易である。 この発明のガス吸脱着剤に酸素、一酸化炭素、
窒素酸化物ガスを通じると、これらガスを吸着、
捕捉し、これに不活性ガスを通じると吸着したガ
スをただちに放出する。したがつて、この発明の
ガス吸脱着剤は人工血液用材料、窒素酸化物もし
くは一酸化炭素捕捉材として利用できる。 実施例 1 ポリアクリル酸(分子量50000)18.7mgをPH10
炭酸緩衝水溶液65mlに溶解し、ポリ〔(ジメチル
イミノ)エチレン−(ジメチルイミノ)メチレン
−1,4−フエニレンメチレンジクロリド〕(分
子量20000)37.9mgを同水溶液65mlに溶解し、加
えコアセルベートを形成させた。プロトヘミン−
モノ−3−(1−イミダゾリル)プロピルアミド
20mgを同水溶液130mlに溶解し、加え1時間撹拌
し、コアセルベートに取り込ませた。これに亜二
チオン酸ソーダ22mgを加え、デオキシ錯体(可視
スペクトルλnax422,527,557nm)を生成し
た。これに酸素を通気するとスペクトルは酸素錯
体(λnax410,536,564nm)に変化し、ほぼ鉄
ポルフイリン錯体に対応した酸素の吸収(0.59
ml)が認められた。これに窒素を通気するともと
のデオキシ錯体のスペクトルに戻る。また、一酸
化炭素を通気すると一酸化炭素錯体(λnax418,
536,564nm)に変化し、これに窒素を通気する
と同様にデオキシ錯体のスペクトルに戻る。ま
た、酸素錯体に一酸化炭素を通気すると一酸化炭
素錯体に変化する。鉄ポルフイリン錯体は室温で
5時間以上安定であつた。 実施例 2 ポリメタクリル酸(分子量50000)22mg、ポリ
〔(ジメチルイミノ)テトラメチレンクロリド(分
子量7000)26mgを用いてコアセルベート水溶液
130mlを作つた。これにプロトヘミン17mg、ポリ
−1−ビニル−2メチルイミダゾール140mgをPH
10炭酸緩衝溶液130mlに溶解し、加えて実施例1
と同様にガス吸脱着剤を形成した。これに酸素を
通気するとデオキシ錯体(λnax426,558nm)の
スペクトルが酸素錯体のそれ(λnax411,540,
572nm)に変化し、錯体に対応するスペクトルが
認められた。 実施例 3 実施例1と同様にプロトヘミンモノ3−(1−
イミダゾリル)プロピルアミド20mg、ジエチルア
ミノエチルデキストラン(アミノ化率10%)447
mg、カルボキシメチルデキストラン(カルボキシ
メチル化率5%)858mgを用いて調整した鉄ポル
フイリン錯体コアセルベート水溶液は安定な酸素
錯体、一酸化炭素錯体を可逆的に生成した。 実施例 4 ポリメタクリル酸(分子量50000)22mg、ポリ
〔(ジメチルイミノ)テトラメチレンクロリド(分
子量7000)26mgをそれぞれ65mlのPH7リン酸緩衝
溶液に溶かし加えてコアセルベートを形成する。
鉄ピケツトフエンスポルフイリン12mg1,2−ジ
メチルイミダゾール5mgをアセトンに溶解し、コ
アセルベート溶解に加え、PH7緩衝溶液で48時間
透析した。これに亜二チオン酸ソーダ19mgを加え
てデオキシ錯体(439,535,562nm)を調整し
た。これに酸素を通気すると酸素錯体(421,
544nm)にスペクトル変化し、一酸化炭素を通気
すると一酸化炭素錯体(424,542nm)にスペク
トル変化する。酸素錯体は1日間安定であつた。 実施例 5 実施例1と同様に、ポリスチレンスルホン酸ソ
ーダ(分子量23000)21mg、ポリ−N−エチル−
4−ピリジニウムブロミド(分子量19000)21mg
より調整したコアセルベート水溶液150mlに、プ
ロトヘミン−モノ−3−(1−イミダゾリル)プ
ロピルアミド20mgの水溶液100mlを加え、コアセ
ルベートに取り込ませた。これに亜二チオン酸ソ
ーダ22mgを加え、デオキシ錯体水溶液とした。空
気を吹き込むと酸素錯体(λnax410,536,
564nm)を生成し、10時間以上安定であつた。 実施例 6 実施例1と同様に、ポリ−L−グルタミン酸ソ
ーダ(分子量20000)31mg、ポリ−L−リシン
(分子量18000)25mg、プロトヘミン−モノ−5−
〔1−(2−メチルイミダゾリル)ペンチルアミ
ド〕20mgを用いて、鉄ポルフイリン錯体コアセル
ベート水溶液を得た。安定な酸素錯体、一酸化炭
素錯体を可逆的に生成した。 実施例 7 実施例1と同様に、ポリウリジル酸(分子量
16000)30mg、デキストラン(分子量24000)30
mg、プロトヘミン−モノ−3−(1−イミダゾリ
ル)プロピルアミド20mgを用いて、鉄ポルフイリ
ン錯体コアセルベート水溶液を得た。鉄ポルフイ
リン錯体は室温で5時間以上安定であつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポルフイリン環を有し、中心に鉄()が配
    位し、軸配位子として塩基性配位子が配位した鉄
    ポルフイリン錯体を異種の水溶性高分子化合物に
    よつて形成されたコアセルベートに包接してなる
    ガス吸脱着剤。
JP56134664A 1981-08-27 1981-08-27 ガス吸脱着剤 Granted JPS5836633A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56134664A JPS5836633A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 ガス吸脱着剤

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JP56134664A JPS5836633A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 ガス吸脱着剤

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Publication Number Publication Date
JPS5836633A JPS5836633A (ja) 1983-03-03
JPS6136975B2 true JPS6136975B2 (ja) 1986-08-21

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ID=15133663

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JP56134664A Granted JPS5836633A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 ガス吸脱着剤

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JPH0311833Y2 (ja) * 1986-09-26 1991-03-20

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JPH0311833Y2 (ja) * 1986-09-26 1991-03-20

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JPS5836633A (ja) 1983-03-03

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