JPS614529A - リン酸イオンの吸着剤 - Google Patents
リン酸イオンの吸着剤Info
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- JPS614529A JPS614529A JP59121997A JP12199784A JPS614529A JP S614529 A JPS614529 A JP S614529A JP 59121997 A JP59121997 A JP 59121997A JP 12199784 A JP12199784 A JP 12199784A JP S614529 A JPS614529 A JP S614529A
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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。
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、リン酸イオン、特に生体液中に存在するリン
酸イオンを固定化する新規な吸着剤に関する。
酸イオンを固定化する新規な吸着剤に関する。
(従来の技術)
慢性腎不全患者ではリンの排泄障害から高リン血症を生
ずることはよく知られておシ、この治療として食餌制限
、水酸化アルミゲルの投与が施行されている。しかし、
食餌制限は極端なタンパク制限につながシ、短期的には
可能であっても、長期の透析患者の場合は、栄養障害や
貧血、易感染性などの合併症の増悪因子となる。また、
アルミニウムゲルの経口投与は、通常1〜3tを日に5
〜6回服用するξとが必要で、患者に不快感を与えるば
かシでなく、最近、透析脳症や骨粗鬆症の原因物質とな
る疑いが持たれるようになり、その長期的使用の弊害が
懸念されている。
ずることはよく知られておシ、この治療として食餌制限
、水酸化アルミゲルの投与が施行されている。しかし、
食餌制限は極端なタンパク制限につながシ、短期的には
可能であっても、長期の透析患者の場合は、栄養障害や
貧血、易感染性などの合併症の増悪因子となる。また、
アルミニウムゲルの経口投与は、通常1〜3tを日に5
〜6回服用するξとが必要で、患者に不快感を与えるば
かシでなく、最近、透析脳症や骨粗鬆症の原因物質とな
る疑いが持たれるようになり、その長期的使用の弊害が
懸念されている。
上記問題に対して、アルミニウム投与に替わるリンの除
去法として、ジルコニウム化合物を吸着剤とする方法が
提案されている(中林宣男他:ジルコニウムによる高リ
ン血症の治療について、人工臓器Vol11,1.P3
6〜39(1982)、および特開昭59−46964
号)。しかし、ジルコニウム化合物のリン吸着能は、′
水酸化アルミゲルと同程度であル、使用量を低減できる
ものではない。
去法として、ジルコニウム化合物を吸着剤とする方法が
提案されている(中林宣男他:ジルコニウムによる高リ
ン血症の治療について、人工臓器Vol11,1.P3
6〜39(1982)、および特開昭59−46964
号)。しかし、ジルコニウム化合物のリン吸着能は、′
水酸化アルミゲルと同程度であル、使用量を低減できる
ものではない。
一方、無機イオン交換体として各種の金属水酸化物また
は含水酸化物が知られておシ、希土類元素化合物もまた
アニオンとのイオン交換作用のあることは周知である。
は含水酸化物が知られておシ、希土類元素化合物もまた
アニオンとのイオン交換作用のあることは周知である。
(発明が解決しようとする問題点)
前記の無機イオン交換体は、一般的性質として、pHK
より吸着種に特異な選択性があるという特長の反面、両
性的性質を有するため、カチオン種、アニオン種の両者
を吸着し、特に生体に適応する場合、イオンバランスを
乱す恐れがあること、および酸、アルカリ溶液に対して
溶解性が無視できないという点に適応上の問題がある。
より吸着種に特異な選択性があるという特長の反面、両
性的性質を有するため、カチオン種、アニオン種の両者
を吸着し、特に生体に適応する場合、イオンバランスを
乱す恐れがあること、および酸、アルカリ溶液に対して
溶解性が無視できないという点に適応上の問題がある。
(問題を解決するための手段)
本発明者らは、各種無機イオン交換体のリン酸イオンに
対する選択吸着性に関して研究した結果、希土類元素の
水酸化物または含水酸化物は、公知の金属化合物に比較
し、リン酸イオンに対して驚くべき高吸着性 を示すこ
とを発見し、実用化のため鋭意研究の結果、本発明を完
成するに至った。
対する選択吸着性に関して研究した結果、希土類元素の
水酸化物または含水酸化物は、公知の金属化合物に比較
し、リン酸イオンに対して驚くべき高吸着性 を示すこ
とを発見し、実用化のため鋭意研究の結果、本発明を完
成するに至った。
したがって、本発明の目的は、リン酸イオンに対して高
吸着能ヲ有する吸着剤、特に生体に適応して有効な吸着
剤を提供することにある。
吸着能ヲ有する吸着剤、特に生体に適応して有効な吸着
剤を提供することにある。
すなわち、本発明の吸着剤は、希土類元素の水和酸化物
からなシ、好ましくは該水利酸化物が有機高分子材料で
担持されており、さらに好ましくは該水利酸化物がCa
イオンを吸着したCa吸着型であることに%徴とするリ
ン酸イオンの吸着剤である。
からなシ、好ましくは該水利酸化物が有機高分子材料で
担持されており、さらに好ましくは該水利酸化物がCa
イオンを吸着したCa吸着型であることに%徴とするリ
ン酸イオンの吸着剤である。
本発明の吸着剤は、生体の消化器系および血液中で示さ
れるpH範囲内で極めて難溶性であり、必要電解質のイ
オンバランスを乱すことなく、選択的に従来法の5倍以
上の吸着能を示す特性を有する。
れるpH範囲内で極めて難溶性であり、必要電解質のイ
オンバランスを乱すことなく、選択的に従来法の5倍以
上の吸着能を示す特性を有する。
以下、本発明ρ吸着剤について詳細に説明する。
本発明の希土類元素の水利酸化物とは、希土類元素、す
なわち、Y、La、Ce、Pr、Nd、pm。
なわち、Y、La、Ce、Pr、Nd、pm。
Sm、 Eu、 Gd、 Ttz Dy、 Ho、 E
r、 Tm、Yb 。
r、 Tm、Yb 。
Luの酸化物および塩類の水酸化によって得られる化合
物である。希土類元素の種類としては、La、Ce、Y
が吸着量が大きいため好ましく、特にCeは溶解度が最
少のため好ましい。
物である。希土類元素の種類としては、La、Ce、Y
が吸着量が大きいため好ましく、特にCeは溶解度が最
少のため好ましい。
これらの希土類元素の水利酸化物は、単独で用いてもよ
いし、二種類以上の混合物として用いてもよい。また、
他の吸着剤、例えば、活性炭、含水酸化アルミニウム、
含水酸化ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、リン酸ジル
コニウム%7[化? ;グネシウム、有機のイオ
ン交換樹脂等と共に用いてもよい。
いし、二種類以上の混合物として用いてもよい。また、
他の吸着剤、例えば、活性炭、含水酸化アルミニウム、
含水酸化ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、リン酸ジル
コニウム%7[化? ;グネシウム、有機のイオ
ン交換樹脂等と共に用いてもよい。
本発明の該希土類水利酸化物は、例えば、塩酸塩、硫酸
塩、硝酸塩等の塩類水溶液中にアルカリ溶液を添加し、
上記塩類水溶液のpHを調整することによって、容易に
沈殿物として得られる。調製に当って、金属およびその
塩の種類と溶液濃度、アルカリの種類と濃度、金属塩水
溶液とアルカリ溶液の混合法と混合速度、および反応温
度等の沈殿の生成条件を選択することによって、含水酸
化物または水酸化物が生成できる。
塩、硝酸塩等の塩類水溶液中にアルカリ溶液を添加し、
上記塩類水溶液のpHを調整することによって、容易に
沈殿物として得られる。調製に当って、金属およびその
塩の種類と溶液濃度、アルカリの種類と濃度、金属塩水
溶液とアルカリ溶液の混合法と混合速度、および反応温
度等の沈殿の生成条件を選択することによって、含水酸
化物または水酸化物が生成できる。
また、上記調製法によって該希土類水利酸化物を調製す
るに際し、各種の金属イオンを共存させて生成される複
合金属水和酸化物であってもよい。
るに際し、各種の金属イオンを共存させて生成される複
合金属水和酸化物であってもよい。
共存できる金属元素の例としては、At、 Zr、 C
r、C01Ga、 Fe%Mn、Ni 、 Ti 、
V、Sn、 Ge。
r、C01Ga、 Fe%Mn、Ni 、 Ti 、
V、Sn、 Ge。
Nb、Ta等が挙けられる。これらの共存できる金属元
素の共存量は、本発明の金属元素に対し40mo1%以
下、さらに好ましくは20 mot%以下である。
素の共存量は、本発明の金属元素に対し40mo1%以
下、さらに好ましくは20 mot%以下である。
また、上記の調整に使用する陽イオンおよび陰イオンが
、本発明の水和酸化物の構造の一部として存在してもよ
い。これらの共存できる陽イオンおよび陰イオンは、例
えば、 NH4、Na 、 K 、 Ca 。
、本発明の水和酸化物の構造の一部として存在してもよ
い。これらの共存できる陽イオンおよび陰イオンは、例
えば、 NH4、Na 、 K 、 Ca 。
および804 b NOs 、C4等である。
上記製法によって調製された該希土類水利酸化物は、含
水酸化物または水酸化物のいずれかの構造を有し、これ
らの構造的特徴を以下に詳細に説明する。
水酸化物または水酸化物のいずれかの構造を有し、これ
らの構造的特徴を以下に詳細に説明する。
水利酸化物のうち含水酸化物とけ、X線回折では該当す
る金属酸化物と同じ回折パターンを丞すが、結晶性が悪
いため回折線幅が広い、熱的には特定の転移点を持たず
、温度上昇と共に徐々に熱減量を生じ、最終的には結晶
性のよい酸化物となるものであシ、その時の熱減量は5
〜50重量%を有する。赤外吸収スペクトルでは、
540 ocrn−’付近に水酸基の伸縮振動に基づく
幅広い吸収帯、および1700〜1500c1n−IK
水酸基の変角振動に基づく2〜3本の吸収帯を示す。
る金属酸化物と同じ回折パターンを丞すが、結晶性が悪
いため回折線幅が広い、熱的には特定の転移点を持たず
、温度上昇と共に徐々に熱減量を生じ、最終的には結晶
性のよい酸化物となるものであシ、その時の熱減量は5
〜50重量%を有する。赤外吸収スペクトルでは、
540 ocrn−’付近に水酸基の伸縮振動に基づく
幅広い吸収帯、および1700〜1500c1n−IK
水酸基の変角振動に基づく2〜3本の吸収帯を示す。
また、水酸化物とは、X線回折では該当する金属水酸化
物の回折パターンを示し、熱的には特定の温度で酸化物
への転移を生じる。赤外吸収スペクトルでは金属水酸化
物特有の5500〜3700ffi−1に水酸基の伸縮
振動に基づく鋭い吸収帯と、3400crn−1付近に
水酸基の伸縮振動に基づく幅広い吸収帯、および170
0〜1300crn−1に水酸基の変角振動に基づく2
〜3本の吸収帯を示す。
物の回折パターンを示し、熱的には特定の温度で酸化物
への転移を生じる。赤外吸収スペクトルでは金属水酸化
物特有の5500〜3700ffi−1に水酸基の伸縮
振動に基づく鋭い吸収帯と、3400crn−1付近に
水酸基の伸縮振動に基づく幅広い吸収帯、および170
0〜1300crn−1に水酸基の変角振動に基づく2
〜3本の吸収帯を示す。
上記の如く、本発明の希土類水利酸化物は、X線回折、
赤外吸収スペクトル、熱的性質において、各々固有の特
性を有するが、特に吸着性能に関係する共通的特徴は、
赤外吸収スペクトルにおける1500、−宜付近と13
50crn−亀付近に吸収帯を有することであり、該吸
収帯を有する構造が、本発明の効果を奏する上で極めて
重要である。
赤外吸収スペクトル、熱的性質において、各々固有の特
性を有するが、特に吸着性能に関係する共通的特徴は、
赤外吸収スペクトルにおける1500、−宜付近と13
50crn−亀付近に吸収帯を有することであり、該吸
収帯を有する構造が、本発明の効果を奏する上で極めて
重要である。
該吸収帯は、本発明の吸着に作用する水酸基に基づくも
のであシ、リン酸イオン等水酸基以外の陰イオンと該水
酸基が交換した場合には、該吸収帯は減少あるいは消失
する特徴を有する。
のであシ、リン酸イオン等水酸基以外の陰イオンと該水
酸基が交換した場合には、該吸収帯は減少あるいは消失
する特徴を有する。
なお、本発明で云う熱減量とは、試料を室温か′
、よ0.。*@BOOC1T1.。37−0速度で加熱
した時の元の重量に対する減少百分率である。
、よ0.。*@BOOC1T1.。37−0速度で加熱
した時の元の重量に対する減少百分率である。
また、希土類水利酸化物の粒子の性状および表面状態が
、本発明の効果を奏する上で極めて重要であシ、該粒子
の構造水または付着水量および粒子の粒子径、凝集度を
調整することが好ましく、粒子径については、可能な限
シ微粒子であることが好ましく、平均粒子径として一次
粒子径は0.01μ〜1μ、%に好ましくは0゜−01
〜0.5μであり、かつ凝集度の低い凝集粒子として0
.05〜5μ程度の微粒子であることが好ましい。
、本発明の効果を奏する上で極めて重要であシ、該粒子
の構造水または付着水量および粒子の粒子径、凝集度を
調整することが好ましく、粒子径については、可能な限
シ微粒子であることが好ましく、平均粒子径として一次
粒子径は0.01μ〜1μ、%に好ましくは0゜−01
〜0.5μであり、かつ凝集度の低い凝集粒子として0
.05〜5μ程度の微粒子であることが好ましい。
本発明の吸着剤は、前述の調製法等圧よる該水和酸化物
を濾過して得られるケーキを乾燥した粉体、およびこれ
を有機高分子材料で多孔質担体に担持させた成形体から
なシ、さらに好ましくは、該水利酸化物に所定量のCa
イオンを吸着させたCa吸着型該水和酸化物の有機高分
子材料による担持成形体である。
を濾過して得られるケーキを乾燥した粉体、およびこれ
を有機高分子材料で多孔質担体に担持させた成形体から
なシ、さらに好ましくは、該水利酸化物に所定量のCa
イオンを吸着させたCa吸着型該水和酸化物の有機高分
子材料による担持成形体である。
有機高分子材料による担持は、生体用の吸着剤として使
用する際、該金属水利酸化物が生体組織 グまた
は体液と直接接触することを防止するという安全上の目
的の他に、経口または血液の体外循環システムによるカ
ラム吸着法等に・よる使用上の便利さを付与するために
重要である。
用する際、該金属水利酸化物が生体組織 グまた
は体液と直接接触することを防止するという安全上の目
的の他に、経口または血液の体外循環システムによるカ
ラム吸着法等に・よる使用上の便利さを付与するために
重要である。
該成形体の形状は、粒状、糸状、中空糸状等、使用方法
に適した任意の形状が選択できる。
に適した任意の形状が選択できる。
該担持に用いる材料は、安全性、生体適応性、吸着イオ
ンの透過性、担持加工性等の面から公知の有機高分子材
料が選択できる。
ンの透過性、担持加工性等の面から公知の有機高分子材
料が選択できる。
有機高分子材料としては、アルギン酸、キチン、カゼイ
ン、コラーゲン、ゼラチン、セルロース等の天然高分子
およびこれらの誘導体、フェノール樹脂、ユリア樹脂、
メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、キシレン樹脂、アルキルベンゼン樹脂、エポキシ
樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ケイ素樹脂、ウレタ
ン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、ポリエチレン、塩素化ポリオレフィン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアミド、メタ
クリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアルコール、ポリイミド、ポリスルホン、ポリア
クリロニトリル等および上記の共重合体が使用できるが
、適当な耐水性をもち、かつ親水性が大きく、多孔質な
構造を形成し □得るものが好ましく、上記の多糖類
寸たは蛋白系の変性樹脂、ポリアミド、セルロース系樹
脂、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、エチレン−
ビニルアルコール共重合体等が特に好ましい。
ン、コラーゲン、ゼラチン、セルロース等の天然高分子
およびこれらの誘導体、フェノール樹脂、ユリア樹脂、
メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、キシレン樹脂、アルキルベンゼン樹脂、エポキシ
樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ケイ素樹脂、ウレタ
ン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、ポリエチレン、塩素化ポリオレフィン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアミド、メタ
クリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアルコール、ポリイミド、ポリスルホン、ポリア
クリロニトリル等および上記の共重合体が使用できるが
、適当な耐水性をもち、かつ親水性が大きく、多孔質な
構造を形成し □得るものが好ましく、上記の多糖類
寸たは蛋白系の変性樹脂、ポリアミド、セルロース系樹
脂、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、エチレン−
ビニルアルコール共重合体等が特に好ましい。
上記の有機高分子材料による担持方法は、公知の種々の
方法が適用できる。例えば、適当な高分子重合体を溶解
した溶液に、該金属水和酸化物の粒子を懸濁分散させ、
粒状、糸状、中空糸状、紐状、帯状に成形する方法、ま
たは適当な高分子単量体を、該金属水利酸化物の粒子の
存在下で、乳化または懸濁重合法で重合させて粒状に成
形する方法、あるいは適当な高分子重合体と該金属水利
酸化物および種々の抽出剤を混練し成形した後、適当な
溶媒で抽出剤を抽出し多孔化する等の方法が採用できる
。いずれの場合も多孔質な構造を持ち、該金属水利酸化
物が成形体九十分量担持され、漏失し難い構造体である
必要があシ、このような目的が達成できる方法であれば
、いかなる方法であってもよい。
方法が適用できる。例えば、適当な高分子重合体を溶解
した溶液に、該金属水和酸化物の粒子を懸濁分散させ、
粒状、糸状、中空糸状、紐状、帯状に成形する方法、ま
たは適当な高分子単量体を、該金属水利酸化物の粒子の
存在下で、乳化または懸濁重合法で重合させて粒状に成
形する方法、あるいは適当な高分子重合体と該金属水利
酸化物および種々の抽出剤を混練し成形した後、適当な
溶媒で抽出剤を抽出し多孔化する等の方法が採用できる
。いずれの場合も多孔質な構造を持ち、該金属水利酸化
物が成形体九十分量担持され、漏失し難い構造体である
必要があシ、このような目的が達成できる方法であれば
、いかなる方法であってもよい。
これらのうち特に好ましい方法は、上記の多糖類または
蛋白質系変性樹脂、セルロース系樹脂、ポリアクリロニ
トリル、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の親水
性重合体を適当な溶媒に溶解し、これに該金属水和酸化
物を懸濁させ、凝固浴中で粒子状に成形する方法である
。
蛋白質系変性樹脂、セルロース系樹脂、ポリアクリロニ
トリル、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の親水
性重合体を適当な溶媒に溶解し、これに該金属水和酸化
物を懸濁させ、凝固浴中で粒子状に成形する方法である
。
この方法によシ得られる粒状体は、多孔質な構造をもち
、十分な吸着速度と難溶解性を有し、希土類水利酸化物
粉末を固定化できる。
、十分な吸着速度と難溶解性を有し、希土類水利酸化物
粉末を固定化できる。
特に、重合体の使用に際して使用する重合体の量は、希
土類水和酸化物の5〜50重量係、特に好ましくは10
〜30重量%である。5重量%以下では十分な担持効果
が発揮されず、一方、50重量%以上では吸着性能が低
下するので好ましくない。
土類水和酸化物の5〜50重量係、特に好ましくは10
〜30重量%である。5重量%以下では十分な担持効果
が発揮されず、一方、50重量%以上では吸着性能が低
下するので好ましくない。
本発明のリン酸イオン吸着剤である希土類元素の水和酸
化物がリン酸イオンを吸着する機構は、該水利酸化物表
面に存在する水酸基とのイオン交換であると推察される
。該水和酸化物は各種の塩イオンに対してイオン交換吸
着性を示すが、その吸着特性は処理液のpH値および陰
イオンの種類および濃度によって異なる。水溶液のpH
が低い場合には、溶存する各種塩イオン、例えば、リン
酸イオン、塩素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン等と交
換し、pHが高い場合には、水酸基として保持される。
化物がリン酸イオンを吸着する機構は、該水利酸化物表
面に存在する水酸基とのイオン交換であると推察される
。該水和酸化物は各種の塩イオンに対してイオン交換吸
着性を示すが、その吸着特性は処理液のpH値および陰
イオンの種類および濃度によって異なる。水溶液のpH
が低い場合には、溶存する各種塩イオン、例えば、リン
酸イオン、塩素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン等と交
換し、pHが高い場合には、水酸基として保持される。
例えば含水酸化セリウムを用いて、該吸着体のリン酸イ
オン、塩素イオン、硫酸イオンに対する吸着性能と、吸
着時における溶液のpHの関係は第1図のとおシである
。
オン、塩素イオン、硫酸イオンに対する吸着性能と、吸
着時における溶液のpHの関係は第1図のとおシである
。
生体、%に消化器系および血液中で示される体液のpH
は大兄3〜8の範囲であるので、第1図よシ、生体中に
多量に共存する塩素イオンに比べてリン酸イオンは、該
水利酸化物に選択的かつ高吸着量で吸着する性質を有す
ることが明らかである・
ト、え、8.□。。よ□。1□
。。ゆイ イオンに対する吸着性と同様、陽イオン特
にカルシウムイオンを選択的に吸着する性質を有する。
は大兄3〜8の範囲であるので、第1図よシ、生体中に
多量に共存する塩素イオンに比べてリン酸イオンは、該
水利酸化物に選択的かつ高吸着量で吸着する性質を有す
ることが明らかである・
ト、え、8.□。。よ□。1□
。。ゆイ イオンに対する吸着性と同様、陽イオン特
にカルシウムイオンを選択的に吸着する性質を有する。
生体中の主な陽イオンであるに、Na、Ca%狗等゛
は、必須電解質として、適用吸着剤への移行は望ま
しくない。したがって、該吸着剤が使用条件で生体中の
Caf吸着しないように、該水利酸化物を予めCa吸着
型に変えておくことが、本発明の効果を奏する上でまた
重要である。
は、必須電解質として、適用吸着剤への移行は望ま
しくない。したがって、該吸着剤が使用条件で生体中の
Caf吸着しないように、該水利酸化物を予めCa吸着
型に変えておくことが、本発明の効果を奏する上でまた
重要である。
該水和酸化物へのCaの吸着は、上述した該水利酸化物
の製造工程で行ってもよいし、該水和酸化物の粉末を上
記の有機高分子材料で担持した成形体で行ってもよい。
の製造工程で行ってもよいし、該水和酸化物の粉末を上
記の有機高分子材料で担持した成形体で行ってもよい。
Caの吸着方法は、Caの適当な水溶性塩、例えば、塩
化物、硝酸塩の溶液に該水利酸化物を浸漬し、pH4〜
12に調整し攪拌すればよい。該水和酸化物に対するC
aの吸着量は、希土類元素1モル当シ0.6〜0.01
モル、よシ好ましくは0.4〜0.05モルである。
化物、硝酸塩の溶液に該水利酸化物を浸漬し、pH4〜
12に調整し攪拌すればよい。該水和酸化物に対するC
aの吸着量は、希土類元素1モル当シ0.6〜0.01
モル、よシ好ましくは0.4〜0.05モルである。
上記のCa吸着型希土類元素の水利酸化物t1有機^分
子材別で任意の形状に担持成形させた成形体は、生体中
の電解質陽イオンを吸着することなくリン酸イオンを効
率的に吸着、固定化することができる。その吸着量は、
生体に存在する濃度、例えば、胃液中のリン酸イオンの
平均濃度である10〜2mM/lまたは血清中の濃度1
〜3mM/l(日本生化学会編、生化学データブックi
、 197!年発行を参考)に対して、本発明の含水
酸化セリウムの場合、2.0〜0.5 mM/ を含水
酸化セリウムを示し、従来の水酸化アルミニウムゲル、
含水酸化ジルコニウムと比較して5倍以上の吸着量を有
している。
子材別で任意の形状に担持成形させた成形体は、生体中
の電解質陽イオンを吸着することなくリン酸イオンを効
率的に吸着、固定化することができる。その吸着量は、
生体に存在する濃度、例えば、胃液中のリン酸イオンの
平均濃度である10〜2mM/lまたは血清中の濃度1
〜3mM/l(日本生化学会編、生化学データブックi
、 197!年発行を参考)に対して、本発明の含水
酸化セリウムの場合、2.0〜0.5 mM/ を含水
酸化セリウムを示し、従来の水酸化アルミニウムゲル、
含水酸化ジルコニウムと比較して5倍以上の吸着量を有
している。
本発明の吸着剤の使用方法は、該成形体を経口で生体に
投与してもよいし、吸着カラムに充填して血液の体外循
環、特に人工腎臓、例えば透析法における透析液の再生
機構、さらには直接血液血流(direct hemo
per fusion )システムに併用することもで
き名。
投与してもよいし、吸着カラムに充填して血液の体外循
環、特に人工腎臓、例えば透析法における透析液の再生
機構、さらには直接血液血流(direct hemo
per fusion )システムに併用することもで
き名。
また、本発明の吸着剤は、リン酸イオンの除去、分離が
必要な他の用途、例えは飲料水、工業用水等の浄化にも
有用である。
必要な他の用途、例えは飲料水、工業用水等の浄化にも
有用である。
(実施例)
以下、実施例によルさらに詳細に説明する。
なお、本文中の吸着量、除去率は、下記式によシ求めた
。
。
吸着量(mM/SF−吸着剤)=
(初濃度−吸着前後濃度)(mM/l)吸着量(2)/
液量<1> 実施例1 本発明の含水酸化セリウムのリン酸イオンに対する吸着
性能のpH依存性について例を示す。
液量<1> 実施例1 本発明の含水酸化セリウムのリン酸イオンに対する吸着
性能のpH依存性について例を示す。
含水酸化セリウムの調整
市販99.9 %の塩化セリウムを蒸留水に溶解し、セ
リウムと等モル量の過酸化水素水を添加して攪拌した後
、アンモニア水を添加してpH10に調整した。その後
、85C1l′i:加熱して過剰の過酸化水素を分解し
、1晩熟成してF°遇し、そのケークをct 、 NH
,等のイオンが検出されなくなるまで水洗し、続いて脱
水、50C温風乾燥機で乾燥した。
リウムと等モル量の過酸化水素水を添加して攪拌した後
、アンモニア水を添加してpH10に調整した。その後
、85C1l′i:加熱して過剰の過酸化水素を分解し
、1晩熟成してF°遇し、そのケークをct 、 NH
,等のイオンが検出されなくなるまで水洗し、続いて脱
水、50C温風乾燥機で乾燥した。
得られた粉末は、熱減量15゜6%、−欠粒子の平均粒
径0.08μ、凝集粒子の平均粒径0.4μ、X線回折
図(第2a図)、赤外吸収スペクトル図(第2b図)K
示さ几るものであった。
径0.08μ、凝集粒子の平均粒径0.4μ、X線回折
図(第2a図)、赤外吸収スペクトル図(第2b図)K
示さ几るものであった。
吸着実験
リン酸イオン濃度がzmM/lになるように、蒸留水に
H3PO4、NaH,PO4、Na=HPO4(リンと
して62−)を各々溶解してリン酸イオン含有水を調整
し、該水溶液に該含水酸化セリウム’1jc1f/lの
割合で添加し、室温で2時間攪拌した。その後、混合液
をP遇し、そのF液中のリン酸イオンの濃度をイオンク
ロマトグラフィー(装置Dionex社製2020i型
)によシ測定した。この結果を、溶液のpHとリン酸イ
オンの吸着量の関係として第1図に示す。
H3PO4、NaH,PO4、Na=HPO4(リンと
して62−)を各々溶解してリン酸イオン含有水を調整
し、該水溶液に該含水酸化セリウム’1jc1f/lの
割合で添加し、室温で2時間攪拌した。その後、混合液
をP遇し、そのF液中のリン酸イオンの濃度をイオンク
ロマトグラフィー(装置Dionex社製2020i型
)によシ測定した。この結果を、溶液のpHとリン酸イ
オンの吸着量の関係として第1図に示す。
なお、参考例として塩素イオン、硫酸イオンについて、
同様の実験を行なった結果全第1図に示← す。
子実流側2 Ca吸着型の含水酸化セリウムを用いてリン酸イオンの
吸着性を測定した例を示す。
同様の実験を行なった結果全第1図に示← す。
子実流側2 Ca吸着型の含水酸化セリウムを用いてリン酸イオンの
吸着性を測定した例を示す。
実施例1と同様にして調製した含水酸化セリウム1oz
r(セリウムとして0.50 M ) i蒸留水1tK
懸濁させ、水100m1にCaC4・6H!O55V(
カルシウムとして0.25 M ) ’に溶解した溶液
を加え、1時間攪拌してCaを吸着させた。吸着後、+
75遇し、沈殿全遊離のCaイオンが検出できなくなる
まで水洗し、その後、0.I N NaOH溶液1t
K懸濁させ、吸着塩素イオンを脱着させ、濾過、水洗、
乾燥して、Ca吸着型の含水酸化セリウムを調製した。
r(セリウムとして0.50 M ) i蒸留水1tK
懸濁させ、水100m1にCaC4・6H!O55V(
カルシウムとして0.25 M ) ’に溶解した溶液
を加え、1時間攪拌してCaを吸着させた。吸着後、+
75遇し、沈殿全遊離のCaイオンが検出できなくなる
まで水洗し、その後、0.I N NaOH溶液1t
K懸濁させ、吸着塩素イオンを脱着させ、濾過、水洗、
乾燥して、Ca吸着型の含水酸化セリウムを調製した。
該含水酸化セリウムは、熱減量14.2チ、セリウムに
対するCaの吸着量は、螢光X線分析の結果0.15モ
ル当量であった。
対するCaの吸着量は、螢光X線分析の結果0.15モ
ル当量であった。
次に、該含水酸化セリウムの粉末′f、NaH1P0.
3 mM/lCリンとして951nQ/l)およびCa
C141mM/ L (Caとし7て4oIn9/l)
k溶解した溶液に2y/lの割合で添加し、1時間攪拌
後濾過、F液のpHおよびリン酸イオンの除去率、吸着
量を求めた。また、溶液中へのセリウムイオンの溶出を
プラズマ発光分析装置(、TOBiNYvON社製JY
−48型)IcJ:、9測定した。本装置でのセリウム
イオンの検出限界は2 X 10−’ mot/ tで
あった。結果を表1に示す。なお、溶液中のCaイオン
の濃度は、吸着前後で差がないことを確認した。
3 mM/lCリンとして951nQ/l)およびCa
C141mM/ L (Caとし7て4oIn9/l)
k溶解した溶液に2y/lの割合で添加し、1時間攪拌
後濾過、F液のpHおよびリン酸イオンの除去率、吸着
量を求めた。また、溶液中へのセリウムイオンの溶出を
プラズマ発光分析装置(、TOBiNYvON社製JY
−48型)IcJ:、9測定した。本装置でのセリウム
イオンの検出限界は2 X 10−’ mot/ tで
あった。結果を表1に示す。なお、溶液中のCaイオン
の濃度は、吸着前後で差がないことを確認した。
また、比較例として、水酸化アルミニウムゲルおよび含
水酸化ジルコニウムCZr0(OH)2)の粉末(いず
れも市販品)f:用いて、同様な実験を行なった結果を
表1に示す。
水酸化ジルコニウムCZr0(OH)2)の粉末(いず
れも市販品)f:用いて、同様な実験を行なった結果を
表1に示す。
実施例5
希土類元素としてイツトリウムを使用した例を示す。
塩化イツトリウム(99,99% 、試薬)を蒸留水に
溶解し、水酸化ナトリウム水溶?In添加し、pi(1
0に調整した。1晩熟成後、蒸留水により塩素イオン、
Naイオンの溶出が検知されなくなるまで洗浄し、11
0Cで乾燥した。
溶解し、水酸化ナトリウム水溶?In添加し、pi(1
0に調整した。1晩熟成後、蒸留水により塩素イオン、
Naイオンの溶出が検知されなくなるまで洗浄し、11
0Cで乾燥した。
得られた水酸化イツトリウムの粉末は、熱減量36チ、
平均粒径0.8μ、X線回折図(第5a図)、赤外吸収
スペクトル図(第3b図)に示されるものであった。
平均粒径0.8μ、X線回折図(第5a図)、赤外吸収
スペクトル図(第3b図)に示されるものであった。
該粉末を、実施例1と同様な方法でNaH,PO4を用
いリン酸濃度として2 mM/lの溶液に1 t/lの
割合で添加し、2時間後の吸着量を求めた。その結果、
リン酸イオンの除去率46%、吸着量は0.89mM/
lであった。
いリン酸濃度として2 mM/lの溶液に1 t/lの
割合で添加し、2時間後の吸着量を求めた。その結果、
リン酸イオンの除去率46%、吸着量は0.89mM/
lであった。
実施例41
含水酸化セリウムをポリエチレン−ビニルアルコール共
重合体で粒状に成形し、カラムに充填、吸着実験を行な
った例を示す。
重合体で粒状に成形し、カラムに充填、吸着実験を行な
った例を示す。
粒状成形体の調整
ポリエチレン−ビニルアルコール共重合体〔日本合成化
学(株)製、ンアノールE、エチレン共重合比58 m
ot%〕をジメチルスルフオキシドに10重量−の濃度
で溶解し、該溶液に含水酸化セリウム(実施例1と同一
物質)を重合体量の5重量倍添加し、充分攪拌分散させ
た。該混合物を凝固浴として水を用い、粒状に成型した
。該成形体を洗浄水に溶媒の溶出が検出されなくなるま
で水洗した。得られた成型体は平均粒径0.51φ、該
含水酸化セリウムの保持量0.561/成型体−であっ
た。
学(株)製、ンアノールE、エチレン共重合比58 m
ot%〕をジメチルスルフオキシドに10重量−の濃度
で溶解し、該溶液に含水酸化セリウム(実施例1と同一
物質)を重合体量の5重量倍添加し、充分攪拌分散させ
た。該混合物を凝固浴として水を用い、粒状に成型した
。該成形体を洗浄水に溶媒の溶出が検出されなくなるま
で水洗した。得られた成型体は平均粒径0.51φ、該
含水酸化セリウムの保持量0.561/成型体−であっ
た。
粒状成型体のCa吸着
上記の粒状成型体50−をCaC1,の0.IM/lの
水溶液200−に浸漬し、Caイオンを吸着させ、水洗
した。該造粒体のCeに対するCaの吸着量は螢光X線
分析の結果0810モル白量で6った。
水溶液200−に浸漬し、Caイオンを吸着させ、水洗
した。該造粒体のCeに対するCaの吸着量は螢光X線
分析の結果0810モル白量で6った。
カラム吸着実験
上記のCa吸着をしない造粒体(A)およびCa吸着型
造粒体(B)を、各々内径10111N、長さ150■
のガラスカラムに10m1ずつ充填し、市+ 十
替 販の人工腎臓透析液(ブドウ糖、Na、に%Ca 、M
g 、 C1、CH3COO−k含む)にKH,PO,
を5mM/l(リン濃度として95m9/l)添加した
液を、1時間当5100mの速度で通液した。カラム溜
出液中のリン酸イオンおよびカルシウムイオン濃度を測
定し、リン酸イオンの除去率が40%(溜め濃度55−
)に達した時を終点とし、それまでの処理液量および平
均濃度よシ、処理液中のリン酸イオンの除去率および総
吸着量を計算した。
造粒体(B)を、各々内径10111N、長さ150■
のガラスカラムに10m1ずつ充填し、市+ 十
替 販の人工腎臓透析液(ブドウ糖、Na、に%Ca 、M
g 、 C1、CH3COO−k含む)にKH,PO,
を5mM/l(リン濃度として95m9/l)添加した
液を、1時間当5100mの速度で通液した。カラム溜
出液中のリン酸イオンおよびカルシウムイオン濃度を測
定し、リン酸イオンの除去率が40%(溜め濃度55−
)に達した時を終点とし、それまでの処理液量および平
均濃度よシ、処理液中のリン酸イオンの除去率および総
吸着量を計算した。
比較例として、市販の含水酸化ジルコニウムZr0(O
H)zを同様にして、エチレン−ビニールアルコール共
重合体で担持造粒させて調製した吸着剤を使用した結果
と対比して、前記実施例の結果を表2に示す。
H)zを同様にして、エチレン−ビニールアルコール共
重合体で担持造粒させて調製した吸着剤を使用した結果
と対比して、前記実施例の結果を表2に示す。
(発明の効果)
前記実施例から明らかなように、本発明の吸着剤は、リ
ン酸イオンに対する吸着能が大きく、溶解性も極めて微
量であ多、その上、取シ扱い性にも優れる。したがって
、溶液中のリン酸イオンの除去、%に生体の排泄リンを
固定化するのに有効である。
ン酸イオンに対する吸着能が大きく、溶解性も極めて微
量であ多、その上、取シ扱い性にも優れる。したがって
、溶液中のリン酸イオンの除去、%に生体の排泄リンを
固定化するのに有効である。
第1図は、本発明の含水酸化セリウムによるリン酸イオ
ン、塩素イオン、および硫酸イオンの吸着量のpH依存
性を示す図表、第2a図は、本発明の含水酸化セリウム
のCuKa線によるX線回折図、第2b図は、本発明の
含水酸化セリウムの赤外吸収スペクトル、第3a図は、
本発明の水酸化イツトリウムのCuKa線によるX線回
折図、第3b図は、本発明の水酸化イツトリウムの赤外
吸収スペクトルを示す。 ン 代1人 清 水 1−パ ;に一二一 第、1図 3 5 ’/ jH 第2a図 2e (Cu K(X) CaO2nH2Oxa回−j’r 第2b図 5反数(cm〜1)
ン、塩素イオン、および硫酸イオンの吸着量のpH依存
性を示す図表、第2a図は、本発明の含水酸化セリウム
のCuKa線によるX線回折図、第2b図は、本発明の
含水酸化セリウムの赤外吸収スペクトル、第3a図は、
本発明の水酸化イツトリウムのCuKa線によるX線回
折図、第3b図は、本発明の水酸化イツトリウムの赤外
吸収スペクトルを示す。 ン 代1人 清 水 1−パ ;に一二一 第、1図 3 5 ’/ jH 第2a図 2e (Cu K(X) CaO2nH2Oxa回−j’r 第2b図 5反数(cm〜1)
Claims (1)
- 希土類元素の水和酸化物からなるリン酸イオンの吸着剤
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59121997A JPS614529A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | リン酸イオンの吸着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59121997A JPS614529A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | リン酸イオンの吸着剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS614529A true JPS614529A (ja) | 1986-01-10 |
Family
ID=14824999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59121997A Pending JPS614529A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | リン酸イオンの吸着剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS614529A (ja) |
Cited By (12)
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---|---|---|---|---|
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-
1984
- 1984-06-15 JP JP59121997A patent/JPS614529A/ja active Pending
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