JPS62145024A

JPS62145024A - リン酸イオンの固定化剤

Info

Publication number: JPS62145024A
Application number: JP60284212A
Authority: JP
Inventors: Junji Nomura; 野村　順治; Hideaki Imai; 秀秋今井; Yuzuru Ishibashi; 譲石橋
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1987-06-29
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH06705B2

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、リン酸イオン特に生体液中に存在するリン酸
イオンの新規な固定化剤に関する。

（従来の技術）慢性腎不全患者においては、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り、この治療として
食餌制限、水酸化アルミ巴つムの投与が主として行なわ
れている。しかし、食餌制限は極端なタンパク制限につ
ながり、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、易感染性など他の合併症の増
悪因子となる。また、水酸化アルミニウムの経口投与は
、通常、１〜５２を１日に５〜６回服用することが必要
であシ、患者に不快感を与えるばかりでなく、最近透析
脳症や骨粗鬆症の原因物質であ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。

上記の問題に対して、水酸化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〔中林宜男他：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Ｖｏ１．１１　
、１　、　ｐ　３６−３９（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、水酸化アルミニウムと同程
度であり、使用量を低減できるものではない。

（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、リン酸イオン以外のアニオ
ン糧も吸着するため、特に生体に適用する場合において
は、体内のイオンバランスを乱す恐れがあること、酸や
アルカリ溶液に対して溶解性が無視できないこと、およ
び吸着量が十分でなく使用量が多くなるという問題があ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、各種金属塩のリン酸イオンとの反応性に
ついて検討した結果、希土類元素の炭酸塩または有機酸
化合物は、リン酸イオンと効率的に反応することを見出
し、実用化のため鋭意検討した結果、本発明を完成する
に至った。

したがって、本発明の目的は、リン酸イオンに対する効
率的な固定化剤、特に生体に適応して有効な固定化剤を
提供することにある。

すなわち、本発明、の固定化剤は、希土類元素の炭酸塩
あるいは有機酸化合物からなることを特徴とするリン酸
イオンの固定化剤である。

本発明の固定化剤は、生体の消化器系および血液中にお
けるｐ　Ｈ範囲内において選択的に、かつ非可逆的にリ
ン酸イオンと反応して固定化するため、従来の吸着剤法
に比べて単位重量当りのリン酸イオンの固定化性能は５
倍以上の特性を有する。

以下、本発明の固定化剤について詳細に説明する。

本発明の希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合物とは
、希土類元素、すなわち、Ｙ１Ｌａ１ｃｅ１Ｐｒ％Ｎｄ
、　Ｐｍ、、　Ｓｍ、　Ｅｕ、　Ｇｄ、　Ｔｂ、　Ｄｙ
、　Ｈｏ、　Ｅｒ、　Ｔｍ。

Ｙｂ、Ｌｕの炭酸塩あるいは有機酸化合物である。

炭酸塩としては、単純炭酸塩あるいはアルカリ金属やア
ルカリ土類金属を含む複塩がある。有機酸としては、シ
ュウ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、
リルン酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、フ
マル酸、マロン酸、マレイン酸、乳酸、安息香酸、マン
デル酸、フタル酸やグリコールＩＲ等を用いることがで
き、それらを含む希土類元素の有機酸化合物や、あるい
はアルカリ金属やアルカリ土類金属を含有する複塩があ
る。

これらの希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合物は、
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。

本発明の希土類元素の炭酸塩は、例えば、希土類元素の
可溶性塩水浴液に、アルカリ金属の炭酸塩を添加したり
、炭酸アンモニア水溶液を加えたシ、希土類元素の水酸
化物の懸濁浴液に炭酸ガスを通じることにより、沈澱物
として合成することカテキル。希土類元素の炭酸塩複塩
は、溌厚アルカリ金属塩中に濃厚希土類元素の可溶性塩
水溶液全添加することにより、沈澱物として合成するこ
とができる。

本発明の希土類元素の有機酸化合物は、例えば、希土類
元素の可溶性塩の水溶液中に有機酸あるいは有機酸塩を
添加して反応させることにより、沈澱物として合成する
ことができる。

これらのなかでも、希土類元素の炭酸塩や炭酸塩の複塩
は、リン酸イオンを固定化した麦に炭酸イオンを体液中
に放出するが、炭酸イオンの体液中の存在量が多く、イ
オンバランスをほとんど変化させないし、リン酸イオン
の固定化効率が大きいので好ましいものとなる。

本発明のリン酸イオン固定化剤は、前述の調製法等によ
る該希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合物を濾過し
て得られるケーキの水懸濁液や、ケーキを乾燥した粉体
、およびこの粉体をゼラチンヤカラギーナン等の多糖類
等を用いてカプセル化した形態で使用することができる
。

本発明の希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合物がリ
ン酸イオンを固定化する反応は、下式のように表わすこ
とができる。

ＬｎｌＸ３−ｎＨｌｏ　＋　　２ＭＨ２ＰＯ４←２　Ｌ
　ｎ　Ｐ　０４　＋　２　ＨｔＸ　＋　Ｍｔ　Ｘここで
、ＬｎｎＳ価の希土類元素、Ｘは炭酸イオンあるいは有
機酸イオン（２価イオンとして示す）、Ｍはアルカリ金
属あるいは水素イオンを表わす。

希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合物の上記の反応
式によるリン酸イオン固定化は、液相のｐＨの影響を受
ける。例えば、シュウ酸第−セリウムを用いた場合のリ
ン酸イオン除去率の液相ｐＨへの依存性は、図面に示す
ようになる。すなわち、“ｐＨ５以下の強酸性領域にお
いては、平衡は左側に傾くが、ｐＨ６以上の中性からア
ルカリ性領域においては、平衡はほぼ１００％右側洗移
行し、非可逆的なリン酸イオンの固定化を行なうことが
可能になる。

生体内中、特に消化器系における体液のｐＨは、酸性で
ある胃液中のｐＨ３程度から弱アルカリ性である腸管内
液中のｐＨ８程度の範囲にあるので、本発明の希土類元
素の炭酸塩あるいは有機酸化合物のリン酸イオン固・走
化は、胃から先の消化器系において効率的に進むものと
考えられる。

また、本発明の希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合
物のリン酸イオンの固定化は、他のアニオン、例えば、
塩素イオンや重炭酸イオンのように生体液中に多量に存
在するイオンが共存していても、選択的にリン酸イオン
を固定化することができる。

本発明の希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合物は、
リン酸イオンを希土類元素のリン酸塩として固定化する
が、該リン酸塩は体液°中においては不浴性であり、そ
のまま体外に排出される。

本発明のリン酸イオン固定化剤の使用量は、生体液中に
存在する濃度、例えば、腸液中のリン酸イ：Ａ−７のａ
度である０、４６へ４．３６　ｍＭ／Ｌ　（日本生化学
会編、生化学データブック■、１９７９年発行を参考）
に対して、本発明のシュウ酸第−セリウム１０水塩の場
合、０．１７へ０．５１９でリン酸イオンをほぼ１００
％固定化除去することができる。従来の水酸化アルミニ
ウムゲルや含水酸化ジルコニウムでは、１０ｆの使用量
においてもリン酸イオンを１００係除去することができ
ず、本発明の希土類の炭酸塩あるいは有機酸化合物が極
めて優れたリン酸イオン固定化性能を有していることが
わかる。

本発明のリン酸イオン固定化剤、例えば、シュウ酸セリ
ウム１０水塩は薬局方に記載されている薬品であり、鎮
静の効能があるので、胃腸カタルや難婦の嘔吐に散薬と
して用いられている。なお、そのシュウ酸セリウムは、
セリウム、ネオジム、プラセオジム、ランタンおよびそ
の地回族元素のシュウ酸塩の混合物であると記載されて
いる。シュウ酸セリウム１０水塩を生体液中のリン酸イ
オンを除去するために服用する方法は、現在用いられて
いる水酸化アルミニウムの３〜６ｆ／日という投与量よ
り少なくてすみ、１２７日程度で十分の効能を発揮する
。

また、本発明の固定化剤は、リン酸イオンの除去、分離
が必要な他の用途、例えば、飲料水、工業用水等の浄化
にも有用である。

（発明の効果）次に、本発明のリン酸イオンの固定化剤の特徴について
述べると、次のようである。

Ｉｌｌ　ｐ　Ｈ６以上においてほぼ１００％のリン酸イ
オン固定化除去性能を有する。

（２１塩素イオンや重炭酸イオン等の他のアニオンが存
在しても固定化除去性能は変わらず、選択的にリン酸イ
オンを固定化除去することができる。

（３）リン酸イオンの除去効率は大きく、使用量は少な
くてすむ。

（実施例）以下、実施例によりさらに詳細に説明する。

なお、本文中のリン酸イオンの除去率は、下記式により
求めた。

実施例１本発明のシュウ酸第−セリウムのリン酸イオン固定化除
去性能のｐＨ依存性について示す。

シュウ酸第−セリウム１０水塩の調製市販９９．９　％の塩化セリウムを蒸留水に溶解した後
に、シュウ酸水浴液を添加すると、白色の結晶性沈澱が
得られる。その結晶をテ過、次いで、塩素イオンがＰ液
中に認められなくなるまで水洗した後に、空気中で風乾
した。

リン酸イオン固定化除去実験リン酸イオン濃度が２．７６　ｍＭ／ｌになるように、
リン酸（リンとして８５．６９ｆｍ）ｉ蒸留水で稀釈し
てリン酸イオン含有水を調製し、該水浴液に該シュウ酸
第−セリウム１０水塩を１？／ｌの割合で添加して、１
Ｎ水酸化す）　ＩＪウム水爵液を添加することにより、
該水浴液を所定のｐＨに保ちながら、室温で２時間攪拌
した。その後、混合液を炉過し、そのＰ液のｐＨをｐ■
メーターで、リン酸イオン濃度をイオンクロマトグラフ
ィー（装誼Ｄｉｏｎｅｗ社製２（１２０ｉ型）により測
定した。この結果を、溶液のｐＨとリン酸イオンの除去
率の関係として図面に示す。

なお、ｐＨ７において生成した沈澱をテ過、乾燥した後
、Ｘ線回折を測定したところ、リン酸第−セリウムであ
ることがわかった。また、Ｐ液中にｆｉ　４　、１　ｍ
Ｍのシュウ酸イオンが存在しており、下式の反応が定量
的に進むことがわかった。

Ｃｅ、（Ｃ１０，）３−１０Ｈ２０＋　２ＮａＨ２ＰＯ
，−＋２ＣｅＰＯ４＋Ｎａ、ＣｌＯ４＋２　Ｈ，Ｃ，Ｏ
，＋　（１０Ｈ，０）実施例２〜４実施例１と同様にして調整したシュウ酸第−セリウム１
０水塩を、リン酸イオン濃度が２．７４ｍＭ１ｔの水溶
液に、０，２　Ｐ／ム０．５　Ｐ／ｒ、および１．５ｆ
／ｌの割合で添加し、１Ｎ水酸化ナトリウム水浴液を加
えて、該水溶液のｐＨ′ｆｒニアに保ちながら、室温で
２時間攪拌した。実施例１と同様の方法で夜中のリン酸
イオン濃度を測定し、リン酸イオンの除去率を６１１１
定した。

表　　　１実施例５実施例１と同様にして調整したシュウ酸第−セリウム１
０水塩を、リン酸イオン濃度が２．７６ｍＭ　／　ｌ　
、塩素イオン濃度が８５°ｍＭ／ムおよび重炭酸イオン
濃度が４８　ｍＭ／Ｌを含有する水溶液に、１　ｆｉｌ
の割合で添加し、該水溶液のｐＨを７に保ちながら、室
温で２時間攪拌し友。その結果、リン酸イオンの除去率
は９７襲であった。

実施例６リン酸イオン固定化剤として炭酸第一セリウム９水塩［
ｃｅ、　（Ｇｏｓ）ｓ　・９　Ｈ，Ｏ）を使用した例を
示す。

硫酸第一セリウム（９９％、試薬）を蒸留水に溶解した
後、該水浴液に炭酸アンモニウム水溶液を添加し、沈で
んを生成させる。沈でんは、沸騰水を用いてデカンテー
ションにより洗浄した後、戸紙上で風乾、次いで、シリ
カゲルを入れたデシケータ−中で乾燥した。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ／ｌの溶液
で０．５　ｆｉｌの割合で添加し、２時間後の除去率を
求めた。その結果、リン酸イオンの除去率は９８憾であ
った。

実施例７リン酸イオン固定化剤として炭酸第一セリウムナトリウ
ム６水塩（ＮａＣｅ　（ＣＯｓ　）＊　・６　Ｈｔ　Ｏ
）を使用した例を示す。

炭酸ナトリウムの飽和水溶液中に、硝酸第一セリウムの
濃厚水溶液を加えて沈でんを生成せしめる。沈でんハ、
濾過、炭酸ナトリウム含有水溶液で洗浄後、空気中、室
温で風乾した。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ／ｌの溶液
で１　ｔ／ｌの割合で添加し、２時間後の除去率を求め
た。その結果、す／酸イオンの除去率は９３俤であった
。

実施例８リン酸イオン固定化剤としてクエン酸第−セリ’）　Ａ
　３．５　水ｆｆｌ　（Ｃｅ（Ｃ，Ｈ４０Ｈ（Ｃｏｔ）
ｓ　〕・３−５Ｈ！　Ｏ）を使用した例を示す。

クエン酸ナトリウム水溶液に徐々に硫酸第一七　　・リ
ウム水溶液を加えて沈でんを生成せしめる。沈でんは結
晶になるまで熟成した後、−過、水洗、次いで、空気中
で乾燥した。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ／ｌの溶液
で０．５　ｔ／ｌの割合で添加し、２時間後の除去率を
求めた。その結果、リン酸イオンの除去率は９２４であ
った。

実施例９リン酸イオン固定化剤としてマロンａ［−七すラム６水
塩（Ｃｅ、　（ｃＩ（、ｃ、ｏ、　）ｓ　・６ＨｔＯ）
を使用した例を示す。

硝酸第一セリウム水溶液にマロン酸カリウム水溶液を添
加し、沈でんを生成せしめた後、加熱することにより結
晶として得られた。結晶は、濾過、水洗後、空気中で、
乾燥した。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ／ｌの溶液
で１１７ｔの割合で添加し、２時間後の除去率を求めた
。その結果、リン酸イオンの除去率は１００％であった
。

実施例１０リン酸イオン固定化剤として炭酸イツトリウム３水塩（
Ｙ、（ＣＯｓ）ｓ・３Ｈ，０３を使用し比例を示す。

塩化イツトリウム水溶液に炭酸ナトリウム水溶液の過剰
量を添加し、沈でんを生成せしめる。沈でんは、濾過、
水洗後、空気中で乾燥した。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２・７６ｍＭ／ｌの溶液
で０．５　ｆｌｌの割合で添加し、２時間後の除去率を
求めた。その結果、リン酸イオンの除去率は８５憾であ
った。

実施ｅ２リ　１１リン酸イオン固定化剤として炭酸ランタン１水塩（Ｌａ
ｇ　（ＣＯｓ）ｓ　・Ｈｔ　Ｏ：ｌを使用しり例’ｋ　
示ｆ。

塩化ランタン水溶液に炭酸ナトリウム水浴液を添加し、
沈でんを生成せしめる。沈でんは、濾過、水洗後、１０
０Ｃで乾燥した。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ／ｌの溶液
で０．６　ｆｌｌの割合で添加し、２時間後の除去率を
求めた。その結果、リン酸イオンの除去率は９０％であ
った。

実施例１２リン酸イオン固定化剤としてシュウ酸ネオジム１０水塩
ＣＮｄ＊（ＣｔＯａ）ｓ・１０Ｈ，０）を使用した例を
示す。

塩化ネオジム水溶液にシュウ酸水溶液を添加し、沈でん
を生成せしめる。沈でんは、濾過、水洗後、空気中で乾
燥する。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ／Ｌの溶液
で１２７ｔの割合で添加し、２時間後の除去率を求めた
。その結果、リン酸イオンの除去率Ｉｆｉ９７暢であっ
た。

実施例１５リン酸イオン固定化剤としてシュウ酸ガドリニウム１０
水塩（Ｇ　ｄｌ　（Ｃ！　０４）　ｓ・１０Ｈ！Ｏ）を
使用した例を示す。

塩化ネオジム水層液にシュウ酸水溶液を添加し、沈でん
を生成せしめる。沈でんは、濾過、水洗後、空気中で乾
燥する。

該リン酸イオン固定化剤を、実施例２と同様の方法を用
いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ／ｌの溶液
で１　ｔ／ｌの割合で添加し、２時間後の除去率を求め
た。その結果、リン酸イオンの除去率は９２％であった
。

実施例１４リン酸イオン固定化剤としてシュウ酸サマリウム１０水
塩（Ｓｍｌ　（Ｃ＊０４）ｓ　”　ＯＨｔＯ〕を使用し
た例を示す。

塩化サマリウム水溶液にシュウ酸水溶液を添加し、沈で
んを生成せしめる。沈でんｆｌ、／濾過、水洗後、空気
中で乾燥する。

該リン酸イオン固定化剤を、実に５１Ｊ２と同様の方法
を用いて、リン酸イオン濃度として２．７６ｍＭ

【図面の簡単な説明】

図面はシュウ酸セリウム１０水塩のリン酸イオン除去率
のｐＨ依存性を示す図表である。

Claims

【特許請求の範囲】

希土類元素の炭酸塩あるいは有機酸化合物からなるリン
酸イオンの固定化剤。