KR20100045965A - 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염 및 그 의약 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높은 인산 흡착 능력과, 낮은 팽윤도를 아울러 갖는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염 및 그 의약 용도가 개시되어 있다. 인산2수소알릴암모늄과, 그 인산2수소알릴암모늄에 대하여 5~25몰%의 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 공중합시켜 얻어지고, 인산 흡착량이 2.7~5.0mmol/g이며, 팽윤도가 2.0~5.0인 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염이 제공되었다. 이 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 고인혈증의 치료약 또는 예방약 등으로서 유용하다.

Description

가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염 및 그 의약 용도{CROSSLINKED POLYALLYLAMINE OR ACID ADDITION SALT THEREOF, AND USE THEREOF FOR MEDICAL PURPOSES}

본 발명은 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염 및 그 의약 용도에 관한 것이다.

신장 기능 장해 환자는 인 배설의 감소에 의해 고인혈증에 걸리는 경우가 많다. 고인혈증은 칼슘이나 인의 대사에 있어서의 중독(重篤)한 이상을 초래하고, 혈청 칼슘의 저하, PTH의 생산 및 분비의 촉진, 이소성 석회화 및 비타민 D의 활성화 억제에 의한 신장성 골이영양증을 야기한다. 신부전에 의해 투석 요법으로 이행해도 인의 항상성이 유지되지 않는 한 상기 병태는 지속된다. 이 때문에 고인혈증의 치료는 신부전 투석이나 미투석 환자에게 있어서 필요 불가결한 것이다. 현재, 고인혈증의 치료는 식사 요법 또는 경구 인 흡착제에 의한 약물 요법에 의해 행해지고 있다. 그러나, 식사 요법으로는 고인혈증을 개선하기에는 불충분하며, 이들 환자의 치료에는 인 흡착제의 사용이 필요하다고 여겨지고 있다.

경구 인 흡착제로서는 종래부터 알루미늄염이나 칼슘염 등의 무기염이 널리 사용되어 왔다. 섭취한 알루미늄염이나 칼슘염은 장 내의 인산과 결합되어 불용성의 인산염을 형성하고, 인의 흡수를 저해한다. 그러나, 알루미늄염의 투여는 알루미늄의 축적을 초래하고, 뇌질환, 골연화증 등을 야기하는 것이 문제가 되고 있다. 또한, 칼슘염의 투여는 고칼슘혈증을 야기하고, 대동맥에의 칼슘 침착 및 이소성 석회화에 의해 환자의 사기(死期)를 빠르게 하는 것이 문제가 되고 있다. 또한, 최근에는 란탄염의 하나인 탄산 란탄이 출시되었지만 란탄의 장관 흡수 및 축적이 확인되어 있고, 장기 투여에 있어서의 안전면이 우려되고 있다.

최근, 경구 인 흡착제로서 유기 폴리머의 폴리알릴아민의 1종인 염산 세벨라머가 출시되었다. 염산 세벨라머는 상기 무기염의 투여에 의해 확인된 부작용을 야기하지 않기 때문에 고인혈증의 치료에 널리 사용되고 있다. 염산 세벨라머는 폴리(알릴아민/에피클로로히드린)이며, 제법으로서는 알릴아민염산염을 중합하여 폴리알릴아민염산염을 얻은 후, 수산화나트륨 수용액 중에서 에피클로로히드린과 반응시킴으로써 가교를 행하고 있다(특허문헌 1).

그러나, 염산 세벨라머는 인산 흡수를 현저하게 감소시키기 위해서 고용량의 투여가 필요로 되고 있다. 또한, 염산 세벨라머는 위장관 내에서 물을 흡수하여 팽윤되기 때문에 변비, 복통, 복부 팽만 등의 부작용을 야기하는 것이 문제가 되고 있고, 장관 천공, 장폐색 등의 심각한 부작용으로 발전하는 것도 보고되어 있다(비특허문헌 1). 또한, 이들 부작용의 발현 빈도에는 용량 의존성이 확인되어 있다(비특허문헌 2). 염산 세벨라머에는 팽윤에 의해 야기되는 이들 부작용이 있기 때문에 인산 흡수를 충분히 저해하기 위해서 필요한 양의 투여가 곤란한 경우가 많고, 칼슘 제제와의 병용이 부득이하게 되어 있는 것이 현상황이다. 따라서, 염산 세벨라머를 대신하는 팽윤도가 낮은 경구 인 흡착제의 개발이 기대되고 있다(비특허문헌 3).

또한, 폴리알릴아민 등의 이온 교환 수지는 팽윤도가 낮으면 이온 교환 속도가 저하되고, 인산 흡착 능력이 저하되기 때문에 높은 인산 흡착량을 유지하면서 낮은 팽윤도를 실현하는 것은 곤란하다고 여겨지고 있다. 또한, 장 내에는 인산 외에 담즙산 등의 산이 존재하고, 이들은 경합하여 폴리알릴아민 등에 흡착되는 것도 알려져 있다.

염산 세벨라머는 담즙산에 대한 인산 선택성이 낮기 때문에 장 내에서는 인산 흡착량을 저하시킬 뿐만 아니라 담즙산의 흡착에 의해 지용성 비타민의 흡수 저해를 야기할 가능성이 있다(비특허문헌 1). 따라서, 염산 세벨라머를 대신하는 인산 선택성이 높은 경구 인산 흡착제의 개발이 기대되고 있다(비특허문헌 3).

그런데, 가교 폴리알릴아민의 제법으로서는 염산 세벨라머와 같이 우선 폴리알릴아민을 합성하고, 그 폴리알릴아민의 아미노기와 복수 개소에서 반응할 수 있는 화합물을 반응시켜 가교하는 방법 외에 알릴아민염을 다관능성 모노머와 공중합시키는 방법이 보고되어 있다(특허문헌 2).

그러나, 특허문헌 2에 기재된 방법에서는 알릴아민염에 대한 다관능성 알릴아민 유도체의 첨가량은 2몰% 이하로 기재되어 있고, 실시예에서 얻어진 가교 폴리알릴아민은 수용성이기 때문에 경구 인 흡착제로서의 이용에 적당하지 않다. 또한, 얻어지는 가교 폴리알릴아민의 팽윤도에 관한 기재는 없고, 팽윤도를 저하시키는 시도는 일절 되어 있지 않다. 또한, 실시예에는 알릴아민염산염을 사용한 예밖에 보고되어 있지 않고, 중합시에 사용하는 산의 종류에 따른 폴리머의 성질의 차이에 대해서도 검토되어 있지 않다. 이 점에서 특허문헌 2에 기재된 가교 폴리알릴아민은 팽윤도가 낮은 경구 인 흡착제로서는 이용할 수 없다고 여겨지고 있다.

특허문헌 3에서는 폴리알릴아민을 제조할 때 그 호모 폴리머의 합성에 있어서 알릴아민의 인산염을 모노머로서 중합에 사용하는 것이 보고되어 있다. 그러나, 이 보고에는 가교 중합에 의한 가교 폴리알릴아민의 합성에 대한 기재는 없다.

특허문헌 4에서는 인산염 존재하에서 중합을 행하고, 인산 이온과의 친화성을 부여한 폴리머를 얻는 소위 분자 임프린트법을 사용한 인 흡착제에 대한 보고가 이루어져 있고, 2-프로판올 등의 희석제의 존재하에서 모노머와 인산2수소칼륨을 혼합한 후에 중합을 행함으로써 다공성 인산 임프린트 폴리머를 얻고 있다. 그러나, 이 보고에서는 모노머로서 아크릴산 유도체를 사용한 것만이 개시되어 있고, 알릴아민을 사용한 것은 개시되어 있지 않다. 또한, 상기 다공성 임프린트 폴리머는 인산 흡착량에 있어서 염산 세벨라머가 뒤떨어지고, 담즙산 등의 다른 이온과의 선택성에 관해서도 조사되어 있지 않고, 또한 체적의 약 10배로 팽윤되기 때문에 팽윤도가 낮은 경구 인 흡착제로서는 이용할 수 없다고 여겨지고 있다.

특허문헌 5에서는 팽윤도가 낮은 폴리머를 얻는 방법으로서 가교 폴리머 입자에 표면 가교 처리를 행하는 것이 보고되어 있다. 그러나, 특허문헌 5에 기재된 방법은 흡수성 폴리머에 대한 개시이며, 생체 내에 있어서 인산 흡착 능력을 발휘함과 아울러, 낮은 팽윤도도 아울러 갖는 폴리머를 개시하는 것은 아니다.

일본 특허 제 3113283호 공보 일본 특허공개 평10-330427호 공보 일본 특허공고 평2-14364호 공보 US2005/0276781A1 일본 특허공개 평11-302391호 공보

의약품 인터뷰폼 레나젤(등록 상표)정 250mg 개정 제 8판, 2005년, p.21 심사 보고서 위생 연구 발표 제 3850호(평성 14년 11월 28일) 이노우에 히로요시, 「금후의 인 배설 촉진약·흡수 저해약」, 신장과 투석, 2003년, 55권, p.941-944

그래서 본 발명은 높은 인산 흡착 능력과, 낮은 팽윤도를 아울러 갖는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염 및 그 의약 용도를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명자들은 경구 인 흡착제에 대해서 예의 연구를 거듭하여 인산2수소알릴암모늄과, 가교제로서 인산2수소알릴암모늄에 대하여 5~25몰%의 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 공중합시킨 결과, 팽윤도가 낮고, 또한 높은 인산 흡착량을 갖는 가교 폴리알릴아민 및 그 산부가염을 발견하는 것에 이르렀다.

즉, 본 발명은 인산2수소알릴암모늄과, 그 인산2수소알릴암모늄에 대하여 5~25몰%의 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 공중합시켜 얻어지고, 인산 흡착량이 2.7~5.0mmol/g이며, 팽윤도가 2.0~5.0인 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 제공한다.

상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 인산 흡착량이 2.7~4.8mmol/g인 것이 바람직하고, 2.7~4.5mmol/g인 것이 보다 바람직하다.

상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 아미노기와 반응하는 관능기를 2개 이상 갖는 화합물을 아미노기와 반응시킴으로써 표면 가교 처리가 이루어져 있는 것이 바람직하다.

아미노기와 반응하는 관능기를 2개 이상 갖는 상기 화합물은 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 에피할로히드린, 디할로겐화 탄화수소, 디에폭시드 또는 2염기산 염화물인 것이 바람직하고, 아크릴산에스테르인 것이 보다 바람직하다.

상기 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염은 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 유효 성분으로 하는 의약 조성물을 제공하고, 또한 상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 유효 성분으로 하는 고인혈증의 치료약 또는 예방약을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 유효량을 고인혈증의 치료 또는 예방이 요구되는 환자에게 투여하는 것을 포함하는 고인혈증의 치료 또는 예방 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 고인혈증의 치료약 또는 예방약의 제조를 위한 사용을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염인 고인혈증의 치료용 또는 예방용 화합물을 제공한다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 높은 인산 흡착 능력과, 낮은 팽윤도를 아울러 갖는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 인산 선택성이 높고, 염산 세벨라머 이상의 인산 흡착 능력을 가지며, 또한 염산 세벨라머보다 팽윤도가 현저하게 낮기 때문에 의약품, 특히 고인혈증의 치료약 또는 예방약으로서 사용한 경우에 인산 흡수를 충분히 저해하는데에 필요한 고용량의 투여가 가능하게 되고, 칼슘 제제 등과 병용하지 않고 치료 및 예방 효과가 확인되며, 변비, 복통, 복부 팽만 등의 부작용에 대해서도 경감시킬 수 있다.

도 1은 실시예 5에 있어서의 소변 중 인 배설 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 6에 있어서의 소변 중 인 배설 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 22에 있어서의 소변 중 인 배설 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예 23에 있어서의 소변 중 인 배설 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예 24에 있어서의 소변 중 인 배설 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예 25에 있어서의 장관 부착 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시예 26에 있어서의 장관 부착 시험의 결과를 나타내는 도면이다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 인산2수소알릴암모늄과, 그 인산2수소알릴암모늄에 대하여 5~25몰%의 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 공중합시켜 얻어지고, 인산 흡착량이 2.7~5.0mmol/g이며, 팽윤도가 2.0~5.0인 것을 특징으로 하고 있다.

상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻기 위해서는 모노머로서 인산2수소알릴암모늄을 사용한다. 팽윤을 억제하면서도 높은 인산 흡착 능력을 유지하기 위해서는 모노머로서 알릴아민의 인산염인 인산2수소알릴암모늄을 사용하는 것이 중요하다. 예를 들면, 알릴아민의 염산염인 염화알릴암모늄을 모노머로서 사용한 경우에는 얻어지는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 인산 흡착 능력이 현저하게 저하되기 때문이다. 인산2수소알릴암모늄은 미리 알릴아민과 인산으로 조제해도 좋고, 알릴아민과 인산을 반응 용기 중에서 혼합하여 그대로 중합 반응을 행해도 좋다.

상기 가교제란, 인산2수소알릴암모늄과 공중합할 수 있는 관능기를 2개 이상 갖는 다관능성 알릴아민 유도체이다.

상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻기 위해서는 가교제로서 N,N'-디알릴 치환 알킬렌디아민의 산부가염을 사용한다. 팽윤도가 낮고, 또한 높은 인산 흡착량을 갖는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻기 위해서는 가교제로서 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 사용하는 것이 중요하다. 예를 들면, N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄, N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄 또는 N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄을 사용한 경우, 얻어지는 폴리머의 인산 흡착량이 저하되거나 또는 팽윤도가 높아지기 때문이다.

상기 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판에 부가하는 산으로서는 예를 들면, 무기산으로서 염산, 인산 및 황산을, 유기산으로서 포름산 및 초산을 들 수 있지만 염산, 인산 및 황산이 보다 바람직하고, 인산이 가장 바람직하다. N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염은 미리 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판과 산으로 조제하여 사용해도 좋고, N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판과 산을 반응 용기 중에서 혼합하여 그대로 중합 반응을 행해도 좋다.

상기 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염의 첨가량은 모노머인 인산2수소알릴암모늄에 대하여 5~25몰%이며, 10~25몰%가 보다 바람직하고, 15~25몰%가 가장 바람직하다. 5몰% 미만에서는 얻어지는 폴리머의 팽윤도가 높아지기 때문에 경구 인 흡착제로서 사용하는 경우, 바람직하지 않다. 가교제 첨가량이 5~25몰%이면 팽윤도가 5.0 이하인 폴리머가 얻어지고, 염산 세벨라머의 팽윤도인 6.2를 크게 하회하게 된다.

상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 인산 흡착량이 2.7mmol/g 이상, 바람직하게는 2.8mmol/g 이상, 보다 바람직하게는 3.0mmol/g 이상, 더욱 바람직하게는 4.0mmol/g 이상이다. 또한, 인산 흡착량의 상한은 5.0mmol/g이며, 바람직하게는 4.8mmol/g, 보다 바람직하게는 4.5mmol/g이다. 실시예에 나타낸 바와 같이, 염산 세벨라머의 인산 흡착량이 최대로 2.7mmol/g이기 때문에 상기 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 인 흡착제로서 염산 세벨라머 이상의 인산 흡착량을 갖는 것이다. 또한, 인산 흡착량이란, 인산과 글리코콜산을 몰비 1대 1로 함유하는 시액 중에서 피측정 시료에 흡착되어 제거된 인산 이온량을 나타낸다. 구체적으로는 다음 방법에 의해 측정한다. 즉, 피측정 시료를 50mM 염산 중 37℃에서 1시간 교반한 후, 인산수소2나트륨12수화물 및 글리코콜산나트륨 수용액을 각각 10mM가 되도록 첨가하고, 용액 중에서의 피측정 시료의 최종 농도가 1mg/mL가 되도록 한다. 또한, 37℃에서 1시간 교반한 후, 15000rpm, 25℃, 15분의 조건으로 원심 분리(엣펜도르후사제; 냉각 원심기 5417R, 앵글 로터 FA-45-24-11)하여 피측정 시료를 제거하고, 피측정 시료에 흡착되지 않은 인산의 양을 무기 인산 측정 시약{와코쥰야쿠 가부시키가이샤제; 호스파C-테스트 와코(등록 상표)}에 의해 측정(n=3)하고, 이 측정값으로부터 피측정 시료에 흡착된 인산 이온량, 즉 인산 흡착량을 구한다(검량선 작성 범위는 무기 인 농도 0~386mg/mL, 분광 광도계는 모레큐라 데바이스사제, SpectraMax Plus). 상기 특허문헌 1(일본 특허 제 3113283호 공보)에 기재된 평가 방법에서는 글리코콜산 등의 담즙산을 첨가하지 않고 인산 단독 조건에서의 인산 흡착량을 측정하고 있지만 생체의 장관 내에는 글리코콜산으로 대표되는 담즙산이 많이 존재하고, 인산과 경합하여 흡착된다는 점에서 본 발명에 있어서는 상기한 바와 같이 담즙산 경합 조건에서의 인산 흡착량에 의해 평가하는 것으로 한다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 팽윤도가 2.0~5.0이다. 팽윤도가 5.0을 상회하면 팽윤에 의한 부작용의 리스크가 높아질 가능성이 있다. 팽윤도의 범위로서는 바람직하게는 2.0~4.5, 보다 바람직하게는 2.0~4.0, 더욱 바람직하게는 2.0~3.5이다. 실시예에 나타내는 바와 같이, 염산 세벨라머의 팽윤도가 6.2이기 때문에 본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 염산 세벨라머보다 팽윤에 의한 부작용이 경감된다고 여겨진다. 또한 팽윤도란, 40℃에서 16시간 이상 감압 건조시킨 피측정 시료 200mg을 증류수 50mL에 24시간 이상 침지시켜 직경 47mm, 구멍 직경 0.45마이크로미터의 멤브레인 필터(미리포아사제, 옴니포아)를 사용하여 감압 여과를 행하여 분리된 고체 성분 중량을 건조 중량(200mg)으로 나눈 값이다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 팽윤도를 더욱 저하시키기 위해서 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 아미노기에 아미노기와 반응하는 관능기를 2개 이상 갖는 화합물(이하, 「표면 가교제」라고 기재)을 반응시키는 표면 가교 처리에 의해 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 입자의 표면 부근의 가교 밀도를 높이는 방법이 있다.

본 발명에서 사용하는 표면 가교제로서는 예를 들면, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 에피할로히드린, 디할로겐화 탄화수소, 디에폭시드, 2염기산 염화물 등을 들 수 있지만 아크릴산에스테르, 에피할로히드린, 디할로겐화 탄화수소가 바람직하고, 아크릴산에스테르, 에피할로히드린이 보다 바람직하며, 아크릴산에스테르가 가장 바람직하다.

아크릴산에스테르로서는 예를 들면, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산sec-부틸, 아크릴산(2-히드록시에틸), 아크릴산(2-히드록시프로필), 아크릴산글리시딜 등을 들 수 있지만 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산(2-히드록시에틸)이 바람직하고, 아크릴산메틸, 아크릴산(2-히드록시에틸)이 보다 바람직하며, 아크릴산(2-히드록시에틸)이 가장 바람직하다.

메타크릴산에스테르로서는 예를 들면, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산sec-부틸, 메타크릴산(2-히드록시에틸), 메타크릴산(2-히드록시프로필), 메타크릴산글리시딜 등을 들 수 있다.

에피할로히드린으로서는 예를 들면, 에피클로로히드린, 에피브로모히드린 등을 들 수 있지만 에피클로로히드린이 바람직하다.

디할로겐화 탄화수소로서는 예를 들면, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디브로모에탄, 1,3-디클로로프로판, 1,3-디브로모프로판, 1,4-디클로로부탄, 1,4-디브로모부탄, 1,4-디클로로-2-부텐, 3,4-디클로로-1-부텐 등을 들 수 있다.

디에폭시드로서는 예를 들면, 1,2,3,4-디에폭시부탄, 1,2-에탄디올디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.

2염기산 염화물로서는 예를 들면, 옥살산클로리드, 말론산클로리드, 숙신산클로리드, 글루타르산클로리드, 아디핀산클로리드 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 표면 가교 처리에 의해 얻어지는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 인산 흡착량이 2.7mmol/g 이상, 바람직하게는 2.8mmol/g 이상, 보다 바람직하게는 3.0mmol/g 이상, 더욱 바람직하게는 4.0mmol/g 이상이다. 인산 흡착량의 상한은 5.0mmol/g이며, 바람직하게는 4.8mmol/g, 보다 바람직하게는 4.5mmol/g이다. 실시예에 나타낸 바와 같이, 염산 세벨라머의 인산 흡착량이 2.7mmol/g이기 때문에 본 발명에 있어서 표면 가교 처리에 의해 얻어지는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 인 흡착제로서 염산 세벨라머 이상의 인산 흡착량을 갖는 것이다.

본 발명에 있어서 표면 가교 처리에 의해 얻어지는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 팽윤도가 2.0~5.0이다. 팽윤도가 5.0을 상회하면 팽윤에 의한 부작용의 리스크가 높아질 가능성이 있다. 팽윤도의 범위로서는 바람직하게는 2.0~4.5, 보다 바람직하게는 2.0~4.0, 더욱 바람직하게는 2.0~3.5이다. 표면 가교 처리에 의해 팽윤도가 저하된다는 점에서 부작용이 더욱 경감된다고 여겨진다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 담즙산에 대한 인산 선택성이 높은 것도 특징 중 하나이다. 인산 선택성은 바람직하게는 1.5 이상, 보다 바람직하게는 2.0 이상, 더욱 바람직하게는 2.5 이상이다. 상한으로서는 특별히 한정되지 않고, 큰 쪽이 바람직하지만 본 발명에 있어서는 10 이하이다. 본 발명에 있어서의 인산 선택성이란, 인산 흡착량을 담즙산 흡착량으로 나눈 값이다. 담즙산 흡착량이란, 인산과 글리코콜산을 몰비 1대 1로 함유하는 시액 중에서 피측정 시료에 흡착되어 제거된 글리코콜산 이온량을 나타낸다. 구체적으로는 다음 방법에 의해 측정한다. 피측정 시료를 50mM 염산 중 37℃에서 1시간 교반한 후, 인산수소2나트륨12수화물 및 글리코콜산나트륨 수용액을 각각 10mM가 되도록 첨가하고, 용액 중에서의 피측정 시료의 최종 농도가 1mg/mL가 되도록 한다. 또한, 37℃에서 1시간 교반한 후, 15000rpm, 25℃, 15분의 조건으로 원심 분리(엣펜도르후사제; 냉각 원심기 5417R, 앵글 로터 FA-45-24-11)하여 피측정 시료를 제거하고, 피측정 시료에 흡착되지 않은 글리코콜산의 양을 담즙산 측정 시약{와코쥰야쿠 가부시키가이샤제, 총 담즙산-테스트 와코(등록 상표)}을 이용하여 측정(n=3)하고, 이 측정값으로부터 피측정 시료에 흡착된 인산 이온량, 즉 인산 흡착량을 구한다(검량선 작성 범위는 무기 인 농도 0~386mg/mL, 분광 광도계는 모레큐라 데바이스사제, SpectraMax Plus).

이상의 점에서 본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 상기 특허문헌 2(일본 특허공개 평10-330427호 공보)에 기재된 방법에서는 얻어지지 않는 경구 인 흡착제로서의 우수한 특성을 갖는다. 또한, 염산 세벨라머와 비교해서 높은 인산 흡착량과, 낮은 팽윤도를 갖는다는 점에서 염산 세벨라머의 의약 용도에서 문제가 되고 있는 과도한 팽윤에 의한 부작용을 경감시킬 수 있다. 상기 부작용 경감 효과는 동물 실험에 있어서 장관 내용물의 이동 속도, 배설 속도 또는 장관에의 부착량을 관찰함으로써 확인이 가능하다.

또한, 본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 장관에의 부착이 염산 세벨라머와 비교해서 적은 것을 특징으로 한다. 장관에의 폴리머 등의 부착은 장관 운동을 방해하는 요인이 될 수 있기 때문에 본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 염산 세벨라머에 비해서 변비 등의 소화관 부작용이 경감된다고 여겨진다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 제조할 때의 중합 방법으로서는 용액 중합, 역상 현탁 중합, 유화 중합, 침전 중합, 기타 공지의 방법을 사용할 수 있다. 중합시에 모노머를 용해시키는 용매로서는 예를 들면, 물, 염산, 인산, 황산 등의 무기산 또는 포름산, 초산 등의 유기산의 수용액 또는 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드 등의 극성 용매 또는 이들 용매로부터 임의의 2종 이상을 혼합한 혼합 용매를 들 수 있지만 그 중에서도 물 또는 물과 극성 용매의 혼합 용매가 바람직하다. 용매의 양은 모노머인 인산2수소알릴암모늄과 가교제의 합계 중량 1g에 대하여 0.2mL~3.0mL가 바람직하지만 0.3mL~2.0mL가 보다 바람직하고, 0.3mL~1.5mL가 가장 바람직하다.

역상 현탁 중합 또는 유화 중합과 같은 2상계의 중합 조건에서는 모노머 용액을 분산시키는 분산매로서 공지의 유기 용매를 사용할 수 있고, 예를 들면, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 석유 에테르, 유동 파라핀, 초산에틸, 초산프로필, 초산이소프로필 또는 이들 용매로부터 임의의 2종 이상을 혼합한 혼합 용매를 사용할 수 있지만 시클로헥산, 헵탄, 옥탄이 바람직하고, 헵탄, 옥탄이 보다 바람직하며, 헵탄이 가장 바람직하다.

역상 현탁 중합 또는 유화 중합과 같은 2상계의 중합 조건에서는 필요에 따라 계면활성제를 첨가한다. 계면활성제로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 모노라우린산소르비탄, 모노올레인산소르비탄, 모노스테아린산소르비탄, 모노팔미틴산소르비탄, 모노스테아린산에틸렌글리콜, 모노스테아린산글리세릴, 모노스테아린산폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 수소 첨가 피마자유, 모노라우린산폴리옥시에틸렌소르비탄, 모노올레인산폴리옥시에틸렌소르비탄, 폴리에틸렌글리콜, 술포숙신산디이소옥틸 등을 들 수 있지만 모노라우린산소르비탄, 모노올레인산소르비탄, 모노스테아린산소르비탄, 모노팔미틴산소르비탄이 보다 바람직하고, 모노라우린산소르비탄이 가장 바람직하다.

얻어지는 폴리머에 매크로 세공을 형성하기 위해서 메탄올, 에탄올, 1,1-디메틸에탄올, 옥탄올, 2-프로판올, 헥산 등의 희석제를 첨가해도 좋지만 상기 희석제를 첨가하지 않는 쪽이 바람직하다.

중합 개시제로서는 아조계 라디칼 개시제가 사용된다. 아조계 라디칼 개시제로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 2-시아노-2-프로필아조포름아미드, 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 2염산염, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 4,4'-아조비스(4-시아노길초산), 2,2'-아조비스이소낙산디메틸, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2황산염2수화물, 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미드], 2,2'-아조비스{2-[1-(2-히드록시에틸)-2-이미다졸린-2-일]프로판}2염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판], 2,2'-아조비스(1-이미노-1-피롤리디노-2-메틸프로판)2염산염, 2,2'-아조비스{2-메틸-N-[1,1-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸]프로피온아미드}, 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-히드록시에틸)프로피온아미드], 2,2'-아조비스(N-부틸-2-메틸프로피온아미드), 2,2'-아조비스(N-시클로헥실-2-메틸프로피온아미드), 디메틸1,1'-아조비스(1-시클로헥산카르복실레이트), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸프로피온아미드], 2,2'-아조비스(2,4,4-트리메틸펜탄) 등을 들 수 있지만 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염, 4,4'-아조비스(4-시아노길초산), 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2황산염2수화물, 2,2'-아조비스{2-[1-(2-히드록시에틸)-2-이미다졸린-2-일]프로판}2염산염, 2,2'-아조비스(1-이미노-1-피롤리디노-2-메틸프로판)2염산염이 바람직하고, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2황산염2수화물이 보다 바람직하고, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2염산염이 가장 바람직하다.

개시제 첨가량은 모노머와 가교제의 합계 몰수에 대하여 0.1몰%~10몰%가 바람직하고, 0.5몰%~8몰%가 보다 바람직하며, 0.7몰%~5몰%가 가장 바람직하다.

중합 온도는 30℃~100℃가 바람직하고, 40℃~80℃가 보다 바람직하며, 40℃~70℃가 가장 바람직하다. 중합 시간은 중합 온도 등에 의해 좌우되지만 통상은 100시간 이내에서 충분하다.

인산2수소알릴암모늄의 라디칼 중합을 행할 때, 가교제로서 말단 이중 결합을 2개 갖는 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 공존시킴으로써 이 양 말단에서 폴리머쇄가 신장되어 가교 구조를 형성한다. 이 때, 가교제의 일부는 한쪽의 이중 결합이 반응하지 않고, 이중 결합인 상태로 남아 가교에 관여하지 않는 경우가 있다.

상기와 같이 제조하면 상기 범위 내의 인산 흡착량 및 팽윤도를 갖는 본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻을 수 있다. 단, 채용하는 반응 조건(반응물의 농도, 반응 온도, 반응 시간 등)에 따라서는 얻어지는 가교 폴리알릴아민 폴리머의 성능(인산 흡착량, 팽윤도, 인산 선택성)은 상기 범위에 들어가지 않는 경우도 있다. 그 경우, 반응 조건을 적당히 변경함으로써 성능을 상기 범위 내로 조정할 수 있다. 또한, 얻어지는 가교 폴리알릴아민 폴리머의 성능이 상기 범위 내였다고 해도 더욱 양호한 성능을 갖는 가교 폴리알릴아민 폴리머를 얻는 목적으로 반응 조건을 변경시켜도 좋다. 반응 조건과 얻어지는 가교 폴리머의 성능의 관계에 대해서는 하기 실시예 1에 기재되어 있다. 성능 조정을 위한 반응 조건의 변경 방법을 구체적으로 예시하면 예를 들면, (1) 중합 반응시의 반응물의 농도를 높게 하고(용매량을 감소시킴), (2) 중합 온도를 낮게 하고, 반응 시간을 연장시키고, (3) 라디칼 개시제를 많이 사용한다는 등의 방법을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다. (1)을 행한 경우에는 얻어지는 가교 폴리알릴아민 폴리머의 인산 흡착량은 약간 저하되지만 팽윤도는 저하되어 보다 양호하게 된다. (2)를 행한 경우에는 인산 흡착량은 약간 저하되지만 인산 선택성은 향상되고, 또한 팽윤도도 저하되어 보다 양호하게 된다. (3)을 행한 경우에는 인산 흡착량은 약간 저하되지만 팽윤도는 저하되어 보다 양호하게 된다. 또한 모노머, 개시제의 순도를 높게 하면 라디칼 정지 반응이 억제되어 팽윤도가 저하된다. 또한, 얻어지는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 입경을 작게 하면 인산 흡착량이 향상된다.

중합 반응에 의해 얻어지는 가교 폴리알릴아민은 인산염이기 때문에 인 흡착제로서 사용하기 위해서는 프리체 또는 다른 산부가염으로 변환할 필요가 있다. 프리체로의 변환은 물 세정 또는 중화에 의해 행한다. 중화에 사용하는 알칼리로서는 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화바륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 암모니아 등의 무기 염기나 나트륨메톡시드, 나트륨에톡시드, 칼륨tert-부톡시드 등의 금속 알콕시드를 들 수 있다.

프리체의 가교 폴리알릴아민을 염화하여 산부가염으로 하는 경우, 염화에 사용하는 산으로서는 인산을 제외한 약학적으로 허용되는 산을 사용할 수 있고, 예를 들면, 염산, 브롬화 수소산, 요오드화 수소산, 황산, 질산, 탄산, 초산, 안식향산, 숙신산, 주석산, 구연산 등을 들 수 있지만 염산, 탄산, 초산이 보다 바람직하고, 염산, 초산이 가장 바람직하다. 가교 폴리알릴아민의 아미노기에 대한 산의 당량은 1당량 이하의 임의의 양으로 좋지만 0.1당량~0.8당량이 보다 바람직하고, 0.1당량~0.5당량이 가장 바람직하다. 또한, 중합에 의해 얻어진 인산염의 가교 폴리알릴아민에 과잉의 산을 작용시킴으로써 프리체를 경유하지 않고 목적으로 하는 산부가염으로 변환할 수도 있다. 프리체로의 변환은 우선 수중에서 폴리머의 인산염과 수산화나트륨 수용액을 반응시킨 후, 여과하여 인산염을 제거하고, 이어서 수중에서 교반, 세정하여 여과를 행하는 방법이 바람직하다. 또한, 산부가염으로 하지 않고, 프리체인 상태라도 좋다.

본 발명에 있어서의 표면 가교 처리는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 용매에 분산시켜 반응을 행하지만 바람직하게는 가교 폴리알릴아민의 프리체에 의해 반응을 행한다.

표면 가교제의 첨가량은 표면 가교 처리하는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 중량에 대하여 1.0중량%~50중량%의 범위에서 적당하게 선택되지만 1.5중량%~40중량%가 바람직하고, 2.5중량%~20중량%가 보다 바람직하며, 2.5중량%~10중량%가 가장 바람직하다. 첨가량이 많을수록 얻어지는 폴리머의 팽윤도는 저하되지만 과도한 첨가는 인산 흡착량을 감소시키기 때문에 바람직하지 않다.

표면 가교 처리에 사용하는 용매는 표면 가교제에 의해 적당하게 선택된다. 용매로서는 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올로 대표되는 알코올계 용매, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 톨루엔으로 대표되는 탄화수소계 용매, 초산에틸, 테트라히드로푸란, 아세톤, 아세토니트릴, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 물 등의 공지의 용매 또는 이들 용매로부터 임의의 2종 이상을 혼합한 혼합 용매를 사용할 수 있다.

표면 가교 처리의 온도는 표면 가교제에 의해 적당히 선택되지만 0℃~80℃ 가 바람직하고, 20℃~60℃가 보다 바람직하며, 20℃~50℃가 가장 바람직하다.

표면 가교 처리의 시간은 표면 가교제나 온도에 의해 적당히 선택되지만 통상 5분~10시간이 바람직하다.

표면 가교 처리에 있어서의 가교 반응은 표면 가교제가 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염 입자의 표면 부근에 존재하는 2개의 아미노기와 반응함으로써 일어난다. 표면 가교제의 예로서 아크릴산에스테르(아크릴산(2-히드록시에틸))를 사용한 경우의 반응에 대해서 스킴 1에 있어서 설명한다. 우선, 폴리머 입자 표면의 아미노기가 아크릴산에스테르에 Michael 부가한다(스텝 1). 이어서, 근방의 입자 표면 상의 아미노기가 에스테르의 카르보닐기를 공격하여 아미드화가 진행된다(스텝 2). 이에 의해 폴리머 입자 표면 부근의 가교가 강화된다. 이 때, 반응 조건에 따라서는 일부의 표면 가교제에 있어서 스텝 1만이 진행되고, 가교가 진행되지 않는 경우가 있다.

표면 가교 처리 후, 필요에 따라 가교 폴리알릴아민을 염화하고, 산부가염으로 할 수 있다. 염화는 앞서 설명한 방법과 마찬가지로 행한다. 상기 염화에 사용하는 산으로서는 약학적으로 허용되는 산을 사용할 수 있고, 예를 들면, 염산, 브롬화 수소산, 요오드화 수소산, 황산, 질산, 탄산, 초산, 안식향산, 숙신산, 주석산, 구연산 등을 들 수 있지만 염산, 탄산, 초산이 보다 바람직하며, 염산, 초산이 가장 바람직하다. 폴리머의 아미노기에 대한 산의 당량은 1당량 이하의 임의의 양으로 좋지만 0.1당량~0.8당량이 바람직하고, 0.1당량~0.5당량이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서 얻어진 폴리머는 필요에 따라 분쇄를 행한다. 분쇄의 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 건식, 습식 중 어느 것에 의해 분쇄해도 좋다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 그 높은 인산 흡착량과 낮은 팽윤도로부터 의약 조성물로서 사용할 수 있고, 그 중에서도 고인혈증의 치료 또는 예방약으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 그대로 분말제로서 또는 적당한 제형의 의약 조성물로서 포유 동물에 대하여 경구 투여함으로써 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염에 장 내의 인산이 흡착된다는 점에서 결과적으로 고인혈증의 치료 또는 예방에 기여한다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 유효 성분으로 하는 의약 조성물의 투여 제형으로서는 예를 들면, 정제, 산제, 환제, 캡슐제, 과립제 등을 들 수 있다. 상기 제형은 자체 공지의 방법에 의해 제조되며, 제제 분야에 있어서 통상 사용되는 각종 담체를 함유하는 것이다. 각종 담체로서는 예를 들면, 부형제, 활택제, 결합제, 붕괴제 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라 예를 들면 방부제, 항산화제, 착색제, 감미제, 흡착제, 습윤제 등의 첨가물을 사용할 수도 있다.

부형제로서는 예를 들면, 유당, D-만니톨, 감자 전분, 자당, 콘스타치, 결정 셀룰로오스, 경질 무수 규산 등을 들 수 있다.

활택제로서는 예를 들면, 스테아린산마그네슘, 스테아린산칼슘, 탤크, 콜로이드실리카 등을 들 수 있다.

결합제로서는 예를 들면, 결정 셀룰로오스, D-만니톨, 덱스트린, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 전분, 자당, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨 등을 들 수 있다.

붕괴제로서는 예를 들면, 전분, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스칼슘, 크로스카르멜로스나트륨, 카르복시메틸스타치나트륨, 저치환도 히드록시프로필셀룰로오스 등을 들 수 있다.

방부제로서는 예를 들면, 파라옥시안식향산에스테르류, 클로로부탄올, 벤질알코올, 페네틸알코올, 디히드로초산, 소르빈산 등을 들 수 있다.

항산화제로서는 예를 들면, 아황산염, 아스코르빈산 등을 들 수 있다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 유효 성분으로 하는 의약 조성물의 유효 투여량 및 투여 횟수는 투여 형태, 환자의 연령, 체중, 증상의 중독도에 따라서도 다르지만 예를 들면, 통상 성인이면 1일당 0.1~15g을, 바람직하게는 0.5~9g을 식전, 식중 또는 식후에 투여할 수 있다.

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 유효 성분으로 하는 의약 조성물은 단독으로, 또는 탄산칼슘, 유산칼슘, 초산칼슘, 산화마그네슘, 탄산란탄 등의 경구 인 흡착제와 병용해서 투여할 수 있다.

(실시예)

본 발명을 이하의 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하지만 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(참고예 1) 인산2수소알릴암모늄의 합성

메커니컬 스터러, 온도계를 구비한 3구 둥근 바닥 플라스크에 인산(85%) 46.1g(0.40mol)과 에탄올 500mL를 주입하고, 빙랭하에서 알릴아민 30.0mL(0.40mol)를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 석출된 백색 결정을 여과 분별하고, 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 60℃에서 감압 건조시킴으로써 인산2수소알릴암모늄을 59.6g 얻었다.

(참고예 2) N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판 및 그 2인산염의 합성

플라스크에 1,3-디클로로프로판 38.0mL(0.40mol)와 알릴아민 300mL(4.00mol)를 주입하고, 아르곤 분위기하에서 내부 온도 50~52℃에서 16시간 가열 교반했다. 과잉의 알릴아민의 약 반량을 감압 증류 제거하고, 수산화칼륨 수용액(수산화칼륨 48g을 물 144g에 용해하여 조제)을 첨가했다. 석출된 염을 여과해서 제거하고, 여과액을 또한 약 반량까지 감압 농축했다. 디에틸에테르에 의해 추출하고, 유기층을 황산나트륨에 의해 건조시킨 후, 감압 농축하여 오일상의 조(粗)생성물을 얻었다. 이 조생성물을 감압 증류(42~44℃/0.3kPa)하여 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판을 38.4g 얻었다. 플라스크에 인산(85%) 15.0g(130mmol)과 에탄올 300mL를 주입하고, 빙랭하에서 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판 10.0g(65.0mmol)을 에탄올 20mL에 용해하여 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 석출된 백색 결정을 여과 분별하고, 에탄올에 의해 세정했다. 60℃에서 감압 건조시킴으로써 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염을 22.6g 얻었다. 전량을 메탄올 175mL에 현탁시키고, 가열 환류하에서 물 14mL를 첨가하여 용해시켰다. 실온에서 교반한 결과 결정이 석출되었다. -10℃의 냉동고에서 1시간 정치한 후 여과하고, 빙랭한 메탄올/물(100/2 v/v)에 의해 세정했다. 이어서, 에탄올에 의해 세정하고, 60℃에서 감압 건조시킴으로써 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염을 22.0g 얻었다.

(참고예 3) N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄 및 그 2인산염의 합성

플라스크에 1,2-디클로로에탄 7.9mL(0.10mol)와 알릴아민 75mL(1.0mol)를 주입하고, 아르곤 분위기하에서 내부 온도 50~52℃에서 20시간 가열 교반했다. 과잉의 알릴아민의 약 반량을 감압 증류 제거하고, 수산화칼륨 수용액(수산화칼륨 12g을 물 36g에 용해하여 조제)을 첨가했다. 물을 첨가하여 석출된 염을 용해시켜 디에틸에테르에 의해 추출하고, 유기층을 황산나트륨에 의해 건조시킨 후, 감압 농축하여 오일상의 조생성물을 얻었다. 이 조생성물을 감압 증류(85-87℃/1.2kPa)하여 N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄을 8.08g 얻었다.

N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄 8.41g(60.0mmol)을 에탄올 300mL에 용해시켰다. -78℃로 냉각시키고, 인산(85%) 13.8g(120mmol)을 에탄올 120mL에 용해시켜 천천히 적하했다. 30분 교반한 후, 석출된 백색 결정을 여과 분별하고, 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 실온에서 감압 건조시킴으로써 N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄2인산염을 19.9g 얻었다. 이 중 15.0g을 메탄올 120mL에 현탁시키고 가열 환류하에서 물 12mL를 첨가하여 용해시켰다. -20℃에서 교반한 결과 결정이 석출되었다. 여과하고, 빙랭한 메탄올/물(100/4 v/v)에 의해 세정했다. 이어서, 에탄올에 의해 세정하고, 실온에서 감압 건조시킴으로써 N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄2인산염을 10.7g 얻었다.

(참고예 4) N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄 및 그 2인산염의 합성

1,4-디아미노부탄 20.0g(227mmol)과 트리에틸아민 63.3mL(454mmol)를 아세토니트릴 230mL에 용해시켜 빙랭하에서 교반하면서 2탄산디tert-부틸 99.0g(454mmol)을 천천히 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, -20℃까지 냉각시켰다. 고체를 여과 채취해서 감압 건조를 행하여 부탄-1,4-디일디카르바민산tert-부틸의 조생성물을 47.1g 얻었다. 이것을 아세토니트릴 300mL에 60℃에서 가열 용해시키고, 실온에서 정치한 결과 침상 결정이 석출되었다. -20℃로 냉각시킨 후, 결정을 여과 채취하여 부탄-1,4-디일디카르바민산디tert-부틸을 45.6g 얻었다.

부탄-1,4-디일디카르바민산디tert-부틸 21.0g(72.9mmol)을 N,N-디메틸포름아미드 100mL에 현탁시켰다. 플라스크 내를 아르곤에 의해 치환하고, 브롬화 알릴을 18.9mL(219mmol) 첨가했다. 내부 온도 40℃에서 수소화나트륨 60% 광유 분산물 8.74g(219mmol)을 조금씩 첨가했다. 그 후, 내부 온도가 10℃~20℃가 되도록 빙욕에서 조절하면서 교반했다. 발포와 온도 상승이 보여지지 않게 되는 것을 확인한 후, 수소화나트륨 60% 광유 분산물 2.91g(73mmol), 브롬화 알릴 6.3mL(73mmol)를 첨가하고, 또한 실온에서 2시간 교반했다. 빙랭하여 물을 천천히 첨가하고, 초산에틸에 의해 2회 추출했다. 유기층을 포화 염화 암모늄 수용액에 의해 2회, 물에 의해 3회, 포화 식염수에 의해 2회 세정한 후, 황산마그네슘에 의해 건조시켰다. 로터리 에바포레이터에 의해 감압 농축하여 부탄-1,4-디일비스(알릴카르바민산)디tert-부틸의 조생성물을 오일상물로서 얻었다. 이 오일상물 전량을 에탄올 220mL에 용해시키고, 6M 염산 50mL를 첨가하여 2.5시간 가열 환류시켰다. 액상부에 떠오르는 오일 대부분을 제거한 후, 감압 농축을 행했다. 에탄올 100mL를 첨가하여 농축하는 조작을 3회 반복한 결과 백색 결정이 석출되었다. 빙랭한 후 여과하고, 빙랭한 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조를 행하여 N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄2염산염을 14.8g 얻었다. 전량을 물 100mL에 용해시키고, 20w/w% 수산화나트륨 수용액 30mL를 첨가하고, 디에틸에테르에 의해 3회 추출했다. 유기층을 황산마그네슘에 의해 건조시키고, 농축했다. 조생성물을 감압 증류하여(88℃/0.2kPa) N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄을 8.65g 얻었다. 플라스크에 인산(85%) 8.07g을 칭량하여 취하고, 에탄올 150mL, 2-프로판올 75mL를 첨가하여 빙랭했다. 여기에 N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄 5.89g을 에탄올 25mL에 용해시켜 첨가한 결과, 점조한 고체가 석출되었다. 실온에서 3일간 정치한 결과 단단한 덩어리가 되었다. 이 덩어리를 부숴 여과하고, 에탄올에 의해 세정한 후 실온에서 감압 건조를 행하여 N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄인산염을 12.8g 얻었다. 전량을 메탄올 200mL에 현탁시키고, 가열 환류하에서 물 25mL를 첨가했다. 고체가 조금 녹아 남았으므로 열시 여과하고, 여과액을 실온에서 정치한 결과 백색 결정이 석출되었다. -10℃의 냉동고에서 1시간 정치한 후, 여과하고, 메탄올/물(100/4 v/v)에 의해 세정했다. 이어서, 에탄올에 의해 세정하고, 50℃에서 감압 건조를 행하여 N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄2인산염 23.1g을 얻었다.

(참고예 5) N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄 및 그 2인산염의 합성

1,5-디아미노펜탄 7.85g(76.8mmol)과 트리에틸아민 21.4mL(154mmol)를 아세토니트릴 80mL에 용해시키고, 빙랭하에서 교반하면서 2탄산디tert-부틸 33.6g(154mmol)을 천천히 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 로터리 에바포레이터에 의해 농축 건고시켰다. 초산에틸 20mL를 첨가하여 60℃에서 가열 용해시키고, 헥산 100mL를 첨가하여 실온에서 교반한 결과 결정이 석출되었다. 결정을 여과채취하여 펜탄-1,5-디일디카르바민산디tert-부틸을 16.1g 얻었다.

펜탄-1,5-디일디카르바민산디tert-부틸 45.4g(150mmol)을 N,N-디메틸포름아미드 200mL에 현탁시켰다. 플라스크 내를 아르곤에 의해 치환하고, 브롬화 알릴을 38.9mL(450mmol) 첨가했다. 내부 온도 40℃에서 수소화나트륨 60% 광유 분산물 18.0g(450mmol)을 조금씩 첨가했다. 빙랭하여 물을 천천히 첨가하고, 초산에틸에 의해 3회 추출했다. 유기층을 물에 의해 3회, 포화 식염수에 의해 2회 세정한 후, 황산마그네슘에 의해 건조시켰다. 로터리 에바포레이터에 의해 감압 농축하여 펜탄-1,5-디일비스(알릴카르바민산)디tert-부틸의 조생성물을 오일상물로서 얻었다. 이 오일상물 전량을 에탄올 440mL에 용해시키고, 6M 염산 100mL를 첨가하여 1시간 가열 환류시켰다. 감압 농축을 행한 후, 에탄올 200mL를 첨가하여 농축하는 조작을 2회 반복한 결과 백색 결정이 석출되었다. 여과하여 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조를 행하여 N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄2염산염을 24.5g 얻었다. 전량을 물 100mL에 용해시키고, 20w/w% 수산화나트륨 수용액 50g을 첨가하고, 디에틸에테르에 의해 2회 추출했다. 유기층을 황산마그네슘에 의해 건조시키고, 농축했다. 조생성물을 감압 증류 하여(64℃/0.1kPa), N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄을 7.73g 얻었다. 플라스크에 인산(85%) 9.78g을 칭량하여 취하고, 에탄올 160mL를 첨가하여 빙랭했다. 여기에 N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄 7.73g을 에탄올 40mL에 용해시켜 첨가한 결과, 고체가 석출되었다. 실온에서 3일간 정치한 결과 단단한 덩어리가 되었다. 이 덩어리를 부숴 여과하고, 에탄올에 의해 세정한 후 50℃에서 감압 건조를 행하여 N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄인산염을 16.0g 얻었다. 전량을 메탄올 140mL에 현탁시키고, 가열 환류하에서 물 2.8mL를 첨가했다. 고체가 조금 녹아 남았으므로 열시 여과하고, 여과액을 실온에서 정치한 결과 백색 결정이 석출되었다. 여과하여 빙랭한 메탄올/물(100/4 v/v)에 의해 세정했다. 이어서 에탄올에 의해 세정하고, 50℃에서 감압 건조를 행하여 N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄2인산염 13.1g을 얻었다.

(참고예 6) 염산 세벨라머의 합성

플라스크에 농염산 173mL를 넣고, 내부 온도 5~10℃에서 알릴아민 120g(2.10mol)을 적하했다. 적하 종료 후, 70℃의 오일 배스에서 가열하면서 90mL의 액체를 감압 증류 제거했다. 계 내를 3회 아르곤에 의해 치환한 후, 30분 아르곤을 버블링했다. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 2.40g(8.85mmol)을 물 5.4mL에 현탁시킨 것을 첨가하고, 내부 온도 50℃에서 24시간 교반했다. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 2.40g(8.85mmol)을 물 5.4mL에 현탁시킨 것을 첨가하고, 내부 온도 50℃에서 44시간 더 교반했다. 물 48mL를 첨가하여 실온까지 냉각시키고, 메탄올 2L에 교반하면서 천천히 부었다. 얻어진 백색 고체를 여과했다. 고체를 메탄올 2L에 첨가하여 1시간 교반하고, 여과하는 조작을 2회 반복했다. 얻어진 고체를 50℃의 진공 오븐 중에서 24시간 건조시켜 폴리알릴아민염산염을 111g 얻었다.

얻어진 폴리알릴아민염산염 25.0g을 200mL 비커에 칭량하여 취하고, 물 100mL에 용해했다. 메커니컬 스터러에 의해 교반하면서 수산화나트륨 7.12g을 첨가한 결과, pH10이 되었다. 내부 온도 25℃에서 에피클로로히드린 2.50mL를 첨가하여 교반한 결과, 23분 후에 고화되었다. 교반을 멈추고, 25℃에서 18시간 정치했다. 2-프로판올 75mL를 첨가하여 겔을 부수고, 여과했다. 고체를 물 340mL에 첨가하여 1시간 교반하고, 여과하는 조작을 3회 행했다. 2-프로판올 600mL에 첨가해서 1시간 교반하고, 여과했다. 30℃의 진공 오븐에서 37시간 건조시켜 백색 고체 25.7g을 얻었다. 이것을 동결 분쇄하여 염산 세벨라머를 얻었다.

소망의 인산 흡착 능력을 갖는 염산 세벨라머가 합성된 것을 확인하기 위해서 상기 특허문헌 1에 기재된 in vitro 평가 방법에 준하여 염산 세벨라머의 인산 단독 조건에서의 인산 흡착량을 평가했다. 구체적으로는 탄산나트륨, 염화나트륨, 인산수소2나트륨12수화물을 사용하여 각각의 농도가 30mM, 80mM, 12mM인 용액을 조제하고, 1M 염산을 첨가하여 pH7에 맞춰서 시험액으로 하고, 이어서 염산 세벨라머 20mg을 삼각 플라스크에 있어서 상기 시험액 10mL를 첨가하고, 37℃ 수욕에서 3시간 교반했다. 교반 후의 pH는 8~9가 되므로 1M 염산에 의해 pH7로 한 후에 이 현탁액을 소량 채취하여 원심 분리기(엣펜도르후사제, 냉각 원심기 5417R, 앵글 로터 FA-45-24-11)에 의해 염산 세벨라머를 제거하고, 염산 세벨라머에 흡착되지 않은 인산의 양을 무기 인산 측정 시약{와코쥰야쿠 가부시키가이샤제, 호스파C-테스트 와코(등록 상표)}을 이용하여 측정(n=3)하고, 이 측정값으로부터 염산 세벨라머에 흡착된 인산 이온량, 즉, 인산 흡착량을 구했다(검량선 작성 범위는 무기 인 농도 0~386mg/mL, 분광 광도계는 모레큐라 데바이스사제, SpectraMax Plus). 이 결과, 인산 단독 조건에서의 인산 흡착량은 3.4±0.5mmol/g이며, 특허문헌 1에 기재된 인산 흡착량(3.1mmol/g)과 동등한 것을 알 수 있었다.

이어서, 얻어진 염산 세벨라머의 팽윤도와 인산 흡착 능력의 in vitro 평가를 이하에 나타내는 방법에 의해 행했다.

[시료의 팽윤도 측정 시험]

40℃에서 16시간 이상 감압 건조시킨 피측정 시료 200mg을 증류수 50mL에 24시간 이상 침지시키고, 직경 47mm, 구멍 직경 0.45마이크로미터의 멤브레인 필터(미리포아사제, 옴니포아)를 사용하여 감압 여과를 행하여 분리된 고체 성분 중량을 건조 중량(200mg)으로 나눈 값으로 나타냈다.

[인산 흡착량 및 담즙산 흡착량 측정 시험]

피측정 시료 10mg을 50mM 염산 1mL 중에서 37℃에서 1시간 교반한 후, 인산수소2나트륨12수화물 및 글리코콜산나트륨 수용액이 각각 11.1mM인 혼합 용액을 9mL 첨가했다. 또한, 37℃에서 1시간 교반한 후, 원심 분리기(엣펜도루후사제, 냉각 원심기 5417R, 앵글 로터 FA-45-24-11)에 의해 피측정 시료를 제거하고 (15000rpm, 25℃, 15분), 피측정 시료에 흡착되지 않은 인산 및 글리코콜산의 양을 각각 무기 인산 측정 시약{와코쥰야쿠 가부시키가이샤제, 호스파C-테스트 와코(등록 상표)} 및 담즙산 측정 시약{와코쥰야쿠 가부시키가이샤제, 총 담즙산-테스트 와코(등록 상표)}을 이용하여 측정(n=3)하고, 이 측정값으로부터 피측정 시료에 흡착된 인산 이온량, 즉, 인산 흡착량을 구했다(검량선 작성 범위는 무기 인 농도 0~386mg/mL, 분광 광도계는 모레큐라 데바이스사제, SpectraMax Plus). 인산 선택성은 인산 흡착량을 담즙산 흡착량으로 나눈 값으로 나타냈다.

염산 세벨라머의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 인산 선택성은 1.2로 낮고, 팽윤도는 6.2였다.

(실시예 1) 각종 조건에서의 인산2수소알릴암모늄의 가교 공중합과 해염(解鹽), 염산염화

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻기 위한 중합을 각종 조건하에서 행했다. 표 2에 각 중합 조건의 용매량, 중합 개시제량, 중합 온도, 중합 시간을 나타낸다. 또한, 각 조건에 있어서의 중합 및 얻어진 가교 폴릴알릴아민인산염의 염산염화는 이하의 순서로 행했다. 플라스크에 인산2수소알릴암모늄 6.20g과 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염 2.80g, 소정량의 용매(물)를 주입하고, 50℃의 오일 배스에서 가열하여 용해시켰다. 계 내를 아르곤에 의해 3회 치환한 후, 소정량의 중합 개시제(2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염)를 첨가하고, 소정의 중합 온도에서 소정의 중합 시간 가열 교반했다. 얻어진 고체를 부숴 여과 채취하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 60℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민인산염의 백색 분말을 얻었다. 이렇게 해서 얻은 가교 폴리알릴아민인산염을 물(폴리머 1g에 대하여 약 2.5mL)에 분산시키고, 교반하면서 20% 수산화나트륨 수용액(폴리머 1g에 대하여 약 4mL)을 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 여과액이 중성이 될 때까지 물에 의해 세정한 후, 에탄올에 의해 세정했다. 60℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 프리체를 얻었다. 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 0.40g과 물 8mL를 플라스크에 주입하고, 교반하면서 농염산 4mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 여과액이 중성이 될 때까지 물에 의해 세정한 후, 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 60℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민염산염을 얻었다.

얻어진 각 폴리알릴아민염산염을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 중합을 55℃, 15시간으로 행한 경우(참고예 7, 실시예 1-2, 실시예 1-4)와, 45℃, 61시간으로 행한 경우(실시예 1-1, 실시예 1-3, 실시예 1-5)를 비교하면 45℃, 61시간으로 행한 경우, 인산 흡착량은 약간 저하되지만 인산 선택성이 향상되고, 팽윤도도 저하되어 있었다. 개시제를 배량으로 늘리면 인산 흡착량은 약간 저하되었지만 팽윤도의 저하가 보여졌다(실시예 1-2, 실시예 1-3). 용매로서 사용하는 물을 반으로 줄여도 팽윤도의 저하가 보여졌다(실시예 1-4, 실시예 1-5). 반응 온도, 반응 시간, 용매량, 개시제 첨가량을 최적화함으로써 높은 인산 흡착량을 갖고, 팽윤도가 낮은 가교 폴리알릴아민염산염을 얻을 수 있었다.

a) 모노머와 가교제의 합계 몰수에 대한 몰%

(실시예 2) 각종 가교제 첨가량에서의 인산2수소알릴암모늄의 가교 공중합과 해염, 염산염화

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻기 위한 중합을 표 3에 기재된 각종 가교제 첨가량으로 행했다. 또한, 각 조건에 있어서의 중합 및 얻어진 가교 폴리알릴아민인산염의 염산염화는 이하의 순서로 행했다. 플라스크에 인산2수소알릴암모늄 6.20g과 소정량의 가교제(N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염), 물 4mL를 주입하고, 50℃의 오일 배스에서 가열하여 용해시켰다. 계 내를 아르곤에 의해 3회 치환한 후, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 0.11g을 첨가하고, 내부 온도 45~47℃에서 64시간 가열 교반했다. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염을 첨가한 후 수시간으로 반응계는 굳어지고, 교반은 정지했다. 얻어진 고체를 부숴 여과 채취하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민인산염의 백색 분말을 얻었다. 이렇게 해서 얻은 가교 폴리알릴아민인산염을 물(폴리머 1g에 대하여 약 5mL)에 분산시키고, 교반하면서 20% 수산화나트륨 수용액(폴리머 1g에 대하여 약 4mL)을 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 고체를 여과 채취하고, 여과액이 중성이 될 때까지 물에 의해 세정했다. 이어서, 수중에서 하룻밤 교반하여 여과하고, 에탄올에 의해 세정했다. 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 프리체를 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 프리체 0.40g과 물 8mL를 플라스크에 주입하고, 교반하면서 농염산 2mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 여과액이 중성이 될 때까지 물에 의해 세정한 후, 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민염산염을 얻었다.

얻어진 각 폴리알릴아민염산염을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 가교제 첨가량 2몰%에서는 팽윤도가 커서 본 발명의 목적을 달성할 수 없었지만 첨가제를 늘림과 아울러 팽윤도는 저하되고, 그것에 따라 인산 선택성도 향상되고, 가교제 첨가량이 5몰% 이상에서는 팽윤도가 5.0을 하회했다. 그러나, 가교제 첨가량을 30몰%로 해도 20몰%의 경우와 비교해서 팽윤도의 저하는 보여지지 않아 가교가 효율적으로 진행되어 있지 않다고 여겨졌다.

(실시예 3) 각종 가교제 첨가량에서의 인산2수소알릴암모늄의 가교 공중합과 해염, 염산염화(재결정 정제품의 가교제를 사용)

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻기 위한 중합을 표 4에 기재된 각종 가교제 첨가량으로 행했다. 또한, 각 조건에 있어서의 중합 및 얻어진 가교 폴리알릴아민인산염의 염산염화는 모노머인 인산2수소알릴암모늄, 용매인 물,및 개시제인 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염의 양을 표 4의 기재에 따라 적당히 변경한 것 및 소정량의 가교제로서 재결정 정제를 한 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염을 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 행했다.

얻어진 각 폴리알릴아민염산염의 평가를 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 4에 나타낸다. 가교제 첨가량 2몰%에서는 팽윤도가 높아 본 발명의 목적을 달성할 수 없었지만 첨가량을 늘림과 아울러 팽윤도는 저하되고, 그것에 따라 인산 선택성도 향상되고, 가교제 첨가량이 5몰% 이상에서는 팽윤도가 5.0을 하회했다. 가교제 첨가량을 30몰%로 해도 20몰%의 경우와 비교해서 팽윤도의 저하는 보여지지 않았다.

a) 모노머와 가교제의 합계 몰수에 대한 몰%

(비교예 1) 각종 가교제를 사용한 인산2수소알릴암모늄의 가교 공중합과 해염, 염산염화

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 얻기 위한 중합을 표 5에 기재된 각종 가교제 및 가교제 첨가량으로 행했다. 또한, 각 조건에 있어서의 중합 및 얻어진 가교 폴리알릴아민인산염의 염산염화는 가교제 및 가교제 첨가량을 표 5의 기재에 따라 적당히 변경하여 선택한 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 행했다.

얻어진 각 폴리알릴아민염산염을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 5에 나타낸다. 가교제로서 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염을 5% 사용한 실시예 3-1의 데이터를 병기했다. 가교제로서 N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄, N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄 또는 N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄 각각의 2인산염을 사용한 경우에는 가교제 첨가량을 5몰%~30% 중 어느 것에 두어도 팽윤도가 커져 본 발명의 목적을 달성할 수 없다. 이 점에서 가교제로서는 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 사용할 필요가 있다.

(주) C2: N,N'-디알릴-1,2-디아미노에탄2인산염, C3: N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염, C4: N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄2인산염, C5: N,N'-디알릴-1,5-디아미노펜탄2인산염

(실시예 4) 염산 감량의 검토

가교 폴리알릴아민염산염은 인산을 흡착함과 동시에 염산을 방출한다. 과잉의 염산 방출은 과염소성 아시도시스를 야기할 가능성이 있기 때문에 염산염화의 정도는 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 그래서, 표 3에 나타낸 실시예 2-4의 조건에서 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체(가교제 20몰% 사용)를 사용하여 아미노기의 일부를 염산염으로 한 경우의 효과를 확인했다(아미노기의 약 3분의 2가 염산염화된 가교 폴리알릴아민을 이하 「가교 폴리알릴아민 2/3 염산염」이라고 기재함).

(1) 완전 염산염(실시예 4-1)

실시예 2-4의 조건에서 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 3.00g을 물 60mL에 분산시키고, 실온에서 농염산 30mL를 첨가했다. 1.5시간 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 여과액이 중성을 나타낼 때까지 물에 의해 세정한 후, 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민염산염을 4.84g 얻었다.

(2) 2/3 염산염(실시예 4-2)

실시예 2-4의 조건에서 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 0.35g을 물 4.0mL에 분산시키고, 실온에서 1M 염산 3.7mL를 첨가했다. 1시간 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물에 의해 세정한 후, 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 0.53g 얻었다.

얻어진 폴리알릴아민염산염을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 6에 나타낸다. 팽윤도, 인산 흡착량, 인산 선택성은 염산염화의 정도의 차이에 상관없이 동등하며, 염화에 사용하는 염산의 등량수를 3분의 2로 줄이는 것이 가능한 것이 명백하게 되었다. 또한, 표에는 나타내고 있지 않지만 해염시에 가교 폴리알릴아민 프리체를 수중에서 하룻밤 교반하는 조작에 의해 폴리머의 입경을 작게 할 수 있던 경우에는 인산 흡착량을 4.79mmol/g까지 높일 수 있었다(담즙산 흡착량은 1.21mmol/g, 인산 선택성은 4.0, 팽윤도는 4.0).

(비교예 2) 염화 알릴암모늄의 가교 중합체와의 비교

본 발명의 모노머인 인산2수소알릴암모늄 대신에 알릴아민의 염산염인 염화 알릴암모늄을 이용하여 중합을 행했다. 또한, 중합 및 얻어진 가교 폴리알릴아민인산염의 염산염화는 모노머로서 염화 알릴암모늄 3.74g(40mmol)을 사용한 것 및 가교제로서 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2염산염 1.82g(8mmol)을 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 행했다. 얻어진 가교 폴리알릴아민염산염을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 7에 나타낸다. 모노머로서 인산2수소알릴암모늄을 사용한 것만이 상위하는 가교 폴리알릴아민염산염(실시예 2-4)에 비해 모노머에 염화 알릴암모늄을 사용하여 얻어진 가교 폴리알릴아민염산염은 인산 선택성이 저하되고, 인산 흡착량이 저하되었다. 이 점에서 본 발명의 모노머로서는 알릴아민의 인산염인 인산2수소알릴암모늄을 사용할 필요가 있는 것이 명확하게 되었다.

(참고예 11) 인산2수소칼륨을 사용한 분자 임프린트법의 적용(그 1)

상기 특허문헌 4(US2005/0276781A1)에 기재된 인산 임프린트의 방법이 본 발명에서 사용하는 알릴아민에 적용 가능한지 확인하기 위해서 특허문헌 4에 기재된 방법에 따라 알릴아민을 사용한 인산 임프린트 폴리머의 합성을 시도했다. 플라스크에 알릴아민 3.0mL(40mmol)와 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판 1.23g(8mmol)을 넣고, 2-프로판올 또는 물을 2mL 첨가했다. 여기에 인산2수소칼륨을 0.71g(5.2mmol) 첨가하여 실온에서 3시간 교반했다. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 0.108g(0.4mmol)을 첨가하고, 계 내를 아르곤에 의해 3회 치환한 후, 50℃에서 60시간 가열 교반했다. 실온으로 냉각시킨 후, 물을 첨가하면 어느 쪽이나 균일한 용액이 되고, 수불용성의 폴리머는 얻어지지 않았다. 이 결과로부터 특허문헌 4에 기재된 조건으로 인산2수소칼륨 존재하에서 알릴아민을 중합시키는 것은 불가능하며, 특허문헌 4에 기재된 인산 임프린트의 방법은 본 발명에서 사용하는 알릴아민에 적용 불가능한 것이 명백하게 되었다.

(참고예 12) 인산2수소칼륨을 사용한 분자 임프린트법의 적용(그 2)

상기 특허문헌 4에서 분자 임프린트에 사용하고 있는 인산2수소칼륨을 알릴아민과 가교제에 함유되는 아미노기에 대하여 1당량 사용하고, 아미노기 전체를 염화하여 중합을 시도했다. 플라스크에 알릴아민 3.0mL(40mmol)와 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판 1.23g(8mmol)을 넣고, 물을 4mL 첨가했다. 여기에 인산2수소칼륨을 7.62g(56mmol) 첨가한 결과, 백색의 고체가 석출되어 교반이 곤란하게 되었다. 실온에서 3시간 정치한 후, 물을 4mL 첨가하여 50℃에서 가열 교반하고, 용해시켰다. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 0.108g(0.4mmol)을 첨가하고, 계 내를 아르곤에 의해 3회 치환한 후, 50℃에서 110시간 가열 교반했다. 고체의 생성은 보여지지 않았다. 실온으로 냉각시킨 후, 물을 첨가해도 균일한 용액이 되고, 수불용성의 폴리머는 얻어지지 않았다. 이 결과로부터 알릴아민의 인산염을 중합시켜 폴리머를 얻기 위해서는 알릴아민과 인산2수소칼륨을 혼합하여 얻어지는 인산수소알릴암모늄칼륨은 부적합했다. 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해서는 알릴아민과 인산을 1대 1로 혼합하여 얻어지는 인산2수소알릴암모늄을 사용하는 것이 필수이며, 이 경우에 처음으로 소망의 가교 폴리알릴아민이 얻어지는 것이 명백하게 되었다.

(실시예 5) 정상 쥐에 있어서의 소변 중 인 배설 시험

(시험용 샘플의 합성과 in vitro 평가)

플라스크에 인산2수소알릴암모늄 46.5g(300mmol)과 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염 21.0g(60mmol), 물 30.0mL를 주입하고, 계 내를 아르곤에 의해 3회 치환한 후, 50℃의 오일 배스에서 가열하여 용해시켰다. 계 내를 아르곤에 의해 1회 치환한 후, 실온에서 30분간 아르곤을 버블링했다. 교반하면서 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 0.814g(3mmol)을 첨가하고, 내부 온도 47℃에서 65.5시간 가열했다. 가열 개시 후 수시간으로 고화하고, 교반을 정지했다. 얻어진 고체를 부숴 여과 채취하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 60℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민인산염의 백색 분말을 51.7g 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민인산염 51.0g을 물 75mL에 분산시키고, 교반하면서 20% 수산화나트륨 수용액 200g을 첨가했다. 염이 석출되었기 때문에 물 75mL를 첨가하여 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취하고, 물에 의해 세정했다. 고체를 삼각 플라스크에 옮기고, 물 500mL를 첨가하여 실온에서 14시간 교반했다. 고체를 여과 채취하고, 물에 의해 세정한 후 에탄올에 의해 세정했다. 60℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 프리체를 17.5g 얻었다. 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 4.50g과 물 50.0mL를 둥근 바닥 플라스크에 주입하고, 교반하면서 1M 염산 47.8mL를 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 6.51g 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염 5.00g을 동결 분쇄하여 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염 동결 분쇄품 4.94g을 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염 동결 분쇄품을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 8에 나타낸다. 비교예 3으로서 참고예 6의 염산 세벨라머의 평가 결과를 나타낸다.

(In vivo 시험)

SD계 쥐(SPF, 수컷, 6주령, 니혼에스엘시)를 1일 8시간의 시간 제한 사료 공급 및 1일 10g의 사료 공급량으로 개별 사육을 행했다. 약 1주간의 순화 후, 실시예 5의 폴리머 또는 염산 세벨라머{비교예 3(참고예 6)}를 사료 중에 0.3중량% 또는 1중량%가 되도록 섞어서 3일간 혼합 사료를 투여했다. 컨트롤군에는 사료만을 공급했다. 3일간의 혼합 사료 투여 기간 중에는 매일 24시간 축뇨(蓄尿)를 행하여 1일 소변 중 인 배설량을 측정하고, 3일간의 총합을 구했다. 소변 중 인 배설량의 저하는 가교 폴리알릴아민염산염 또는 염산 세벨라머에 의한 인 흡착 효과를 나타낸다.

결과를 도 1에 나타낸다. 실시예 5의 가교 폴리알릴아민염산염은 컨트롤군과 비교해서 용량 의존적이고, 또한 유의한 인 배설량의 저하를 나타내며, 염산 세벨라머와 동일한 정도의 소변 중 인 배설 저하 작용을 나타냈다. 따라서, 실시예 5의 가교 폴리알릴아민염산염은 염산 세벨라머와 비교해서 팽윤도가 낮음에도 불구하고, 염산 세벨라머와 동일한 정도의 인 흡착 효과를 갖는 것이 나타내어졌다.

(비교예 4) 가교제로서 N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄2인산염을 사용한 폴리머의 합성

비교예 1-8의 가교 폴리알릴아민염산염의 합성 과정에서 얻어지는 가교 폴리알릴아민 프리체(가교제로서 N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄2인산염을 모노머에 대하여 5몰% 사용)를 이용하여 합성했다. 가교 폴리알릴아민 프리체 3.30g과 물 37mL를 둥근 바닥 플라스크에 주입하고, 교반하면서 1M 염산 37.4mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 4.60g 얻었다.

(실시예 6) 정상 쥐에 있어서의 소변 중 인 배설 시험(가교제의 비교)

(시험용 샘플의 합성)

실시예 3-1의 가교 폴리알릴아민염산염의 합성 과정에서 얻어지는 가교 폴리알릴아민 프리체(가교제로서 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염을 모노머에 대하여 5몰% 사용)를 이용하여 합성했다. 가교 폴리알릴아민 프리체 2.70g과 물 30mL를 둥근 바닥 플라스크에 주입하고, 교반하면서 1M 염산 30.6mL를 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 3.89g 얻었다.

(In vivo 시험)

SD계 쥐(SPF, 수컷, 6주령, 니혼에스엘시)를 1일 8시간의 시간 제한 사료 공급 및 1일 10g의 사료 공급량으로 개별 사육을 행했다. 약 1주간의 순화 후, 실시예 6의 가교 폴리알릴아민염산염, 비교예 4의 가교 폴리알릴아민염산염 또는 염산 세벨라머{비교예 3(참고예 6)}를 사료 중에 1중량%가 되도록 섞어서 3일간 혼합 사료를 투여했다. 컨트롤군에는 사료만을 공급했다. 3일간의 혼합 사료 투여 기간 중에는 매일 24시간 축뇨를 행하여 1일 소변 중 인 배설량을 측정하고, 3일간의 총합을 구했다. 소변 중 인 배설량의 저하는 가교 폴리알릴아민염산염 또는 염산 세벨라머에 의한 인 흡착 효과를 나타낸다.

결과를 도 2에 나타낸다. 실시예 6의 가교 폴리알릴아민염산염은 컨트롤에 비해서 유의한 인 배설량의 저하를 나타내고, 염산 세벨라머를 초과하는 소변 중 인 배설 저하 작용을 나타냈다. 한편, 비교예 4의 가교 폴리알릴아민염산염은 컨트롤에 비해서 유의한 인 배설량의 저하를 나타냈지만 염산 세벨라머 또는 실시예 6의 가교 폴리알릴아민염산염과 비교해서 그 작용은 약했다. 실시예 6의 가교 폴리알릴아민염산염은 염산 세벨라머 이상의 인 흡착 효과를 갖는 것이 나타내어졌다. 한편, 가교제로서 N,N'-디알릴-1,4-디아미노부탄2인산염을 사용한 비교예 4의 가교 폴리알릴아민염산염에 대해서는 실시예 6의 가교 폴리알릴아민염산염 또는 염산 세벨라머에 비해서 인 흡착 효과가 낮은 것이 나타내어졌다.

(실시예 7) 표면 가교 처리용 가교 폴리알릴아민 프리체 및 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염 합성과 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염의 in vitro 평가

플라스크에 인산2수소알릴암모늄 12.4g(80mmol)과 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염 5.60g(16mmol), 물 8.0mL를 주입하고, 계 내를 아르곤에 의해 3회 치환한 후, 50℃의 오일 배스에서 가열 용해시켰다. 30분간 아르곤을 버블링했다. 내부 온도 50℃에서 교반하면서 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 0.814g(3mmol)을 첨가하고, 내부 온도 49~51℃에서 64시간 가열했다. 가열 개시 후 수시간으로 고화하고, 교반을 정지했다. 얻어진 고체를 부숴 여과 채취하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민인산염의 백색 분말을 15.0g 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민인산염 15.0g을 물 90mL에 분산시키고, 교반하면서 20% 수산화나트륨 수용액 60mL를 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 고체를 여과 채취하고, 여과액이 중성이 될 때까지 물에 의해 세정했다. 고체를 비커에 옮기고, 물 100mL를 첨가해서 실온에서 16시간 교반했다. 고체를 여과 채취하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 프리체를 5.12g 얻었다.

얻어진 가교 폴리알릴아민 프리체를 시험관에 0.25g 칭량하여 취하고, 물 5.0mL에 분산시켰다. 마그네틱 스터러에 의해 교반하면서 빙랭하에서 1M 염산 2.65mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물에 의해 세정한 후, 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 0.38g 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 9에 나타낸다.

(실시예 8~12) 가교 폴리알릴아민 프리체의 표면 가교 처리에 있어서의 반응 조건 검토

표면 가교제로서 아크릴산(2-히드록시에틸)을 사용하고, 반응 조건을 검토했다. 실시예 7에서 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 0.25g을 표 10에 나타내는 용매 4.0mL에 분산시켜 표 10에 나타내는 온도에서 교반했다. 아크릴산(2-히드록시에틸) 9.2mg(가교 폴리알릴아민 프리체에 대하여 3.7중량%)을 동일한 용매 2.0mL에 용해시켜 첨가한 후, 1시간 교반했다. 고체를 여과 채취하고, 반응과 동일한 용매에 의해 세정하고, 실온에서 감압 건조를 행했다. 얻어진 폴리머를 물 5.0mL에 분산시켜 빙랭하에서 교반하면서 1M 염산 2.65mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)을 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 10에 나타낸다. 표면 가교 처리를 행하지 않은 경우(실시예 7)에 비해 어느 용매를 사용한 경우나 팽윤도가 저하되었다. 그러나, 인산 흡착량에 큰 상위는 보여지지 않았다.

(실시예 13~17) 가교 폴리알릴아민 프리체의 표면 가교 처리에 있어서의 아크릴산(2-히드록시에틸)첨가량 검토

표면 가교제로서 아크릴산(2-히드록시에틸)을 사용하고, 첨가량을 검토했다. 실시예 7에서 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 0.25g을 에탄올 4.0mL에 분산시키고, 30℃에서 교반했다. 표 11에 나타낸 양의 아크릴산(2-히드록시에틸)을 에탄올 2.0mL에 용해시켜 첨가한 후, 1시간 교반했다. 고체를 여과 채취하고, 에탄올에 의해 세정하고, 실온에서 감압 건조를 행했다. 얻어진 폴리머를 물 5.0mL에 분산시키고, 빙랭하에서 교반하면서 1M 염산 2.65mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)을 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 11에 나타낸다. 첨가량 의존적으로 팽윤도가 저하되었다. 또한, 첨가량 의존적으로 인산 흡착량이 감소했다.

(실시예 18~21) 아크릴산메틸 또는 에피클로로히드린을 사용한 표면 가교 처리

실시예 7에서 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 0.25g을 에탄올 또는 헵탄 4.0mL에 분산시키고, 표 12에 나타내는 온도에서 교반했다. 여기에 표면 가교제로서 아크릴산메틸 또는 에피클로로히드린을 표 12에 나타내는 양으로 상기 가교 폴리알릴아민 프리체의 분산에 사용한 것과 동일한 용매 2.0mL에 용해하고 나서 첨가하고, 1시간 더 교반했다. 고체를 여과 채취하고, 상기 표면 가교 반응에 사용한 것과 동일한 용매에 의해 세정하고, 실온에서 감압 건조를 행했다. 얻어진 폴리머를 물 5.0mL에 분산시키고, 빙랭하에서 교반하면서 1M 염산 2.65mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)을 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)의 평가를 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 12에 나타낸다. 어느 경우나 표면 가교 처리를 행하지 않은 경우(실시예 7)에 비해서 팽윤도가 저하되었다.

(실시예 22) 표면 가교 처리 폴리머를 사용한 정상 쥐에 있어서의 소변 중 인 배설 시험

(시험용 샘플의 합성과 in vitro 평가)

실시예 7에서 얻은 가교 폴리알릴아민 프리체 4.50g을 에탄올 90.0mL에 분산시켜 오일 배스에서 가열하면서 교반하고, 내부 온도를 50℃로 했다. 그것에 아크릴산(2-히드록시에틸) 0.166g(가교 폴리알릴아민 프리체에 대하여 3.7중량%)을 에탄올 45mL에 용해시켜 첨가했다. 0.5시간 교반한 후, 고체를 여과 채취하고, 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시킨 후, 물 50.0mL에 분산시키고, 빙랭하에서 교반하면서 1M 염산 47.8mL를 첨가했다. 실온에서 40분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)을 6.78g 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품) 6.00g을 동결 분쇄하고, 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품) 동결 분쇄품 5.99g을 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품) 동결 분쇄품을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 13에 나타낸다. 비교예 3으로서 참고예 6에서 조제한 염산 세벨라머의 평가 결과를 나타낸다.

(In vivo 시험)

SD계 쥐(SPF, 수컷, 6주령, 니혼에스엘시)를 1일 8시간의 시간 제한 사료 공급 및 1일 10g의 사료 공급량으로 개별 사육을 행했다. 약 1주간의 순화 후, 실시예 22의 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품) 또는 염산 세벨라머{비교예 3(참고예 6)}를 사료 중에 0.3중량% 또는 1중량%가 되도록 섞어서 3일간 혼합 사료를 투여했다. 컨트롤군에는 사료만을 공급했다. 3일간의 혼합 사료 투여 기간 중에는 매일 24시간 축뇨를 행하여 1일 소변 중 인 배설량을 측정하고, 3일간의 총합을 구했다. 소변 중 인 배설량의 저하는 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품) 또는 염산 세벨라머에 의한 인 흡착 효과를 나타낸다.

결과를 도 3에 나타낸다. 실시예 22의 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)은 용량 의존적이고, 또한 유의한 인 배설량의 저하를 나타내고, 염산 세벨라머와 동일한 정도의 소변 중 인 배설 저하 작용을 나타냈다. 따라서, 실시예 22의 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염(표면 가교 처리품)은 염산 세벨라머와 비교해서 팽윤도가 낮음에도 불구하고, 염산 세벨라머와 동일한 정도의 인 흡착 효과를 갖는 것이 나타내어졌다.

(참고예 13)

염산 세벨라머를 유효 성분으로 하는 제제인 레나젤(상표 등록)정(이하, 「레나젤정」이라고 기재)을 분쇄기(A10, Junke&Kunkel IKA Labortechnic)를 이용하여 분체로 했다. 레나젤정 분쇄품의 평가 결과를 표 14에 나타낸다. 인산 선택성은 낮고, 팽윤도는 6.7이었다.

(실시예 23)

(역상 현탁 중합에 의한 합성예와 in vitro 평가)

3L 3구 플라스크에 모노라우린산소르비탄 17.9g, 헵탄 1.26kg을 넣고, 플라스크 내를 질소에 의해 치환했다. 교반하면서 질소를 30분간 버블링시켰다. 200mL 3구 플라스크에 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2염산염 12.9g(4.00mmol)과 물 25mL를 넣고, 교반하면서 플라스크 내를 질소에 의해 치환했다. 메커니컬 스터러와 온도계를 구비한 5L 4구 플라스크에 인산2수소알릴암모늄 155g(1.00mol), N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염 70.1g(0.200mol), 물 75mL를 넣어 내부 온도 50℃에서 가열 용해시키고, 플라스크 내를 질소에 의해 치환했다. 앞서 조제한 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]2염산염의 수현탁액을 첨가하고, 이어서 앞서 조제한 모노라우린산소르비탄의 헵탄 용액을 첨가했다. 내부 온도 50~55℃에서 20시간 교반한 후, 실온으로 냉각시켰다. 에탄올 500mL를 첨가해서 여과하고, 에탄올 500mL에 의해 3회, 물 500mL에 의해 7회, 에탄올 500mL에 의해 2회 세정했다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민인산염을 218g 얻었다. 얻어진 폴리알릴아민인산염 200g과 물 2L를 5L 4구 플라스크에 넣고, 메커니컬 스터러에 의해 교반하면서 20% 수산화나트륨 수용액 1.2L를 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 여과했다. 물 1L에 의해 8회, 에탄올 250mL에 의해 3회 세정했다. 얻어진 고체를 55℃에서 감압 건조시켰다. 이 중 10g을 물 200mL에 현탁시키고, 메커니컬 스터러에 의해 심하게 15시간 교반하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 프리체를 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 프리체를 20% 초산염, 40% 초산염, 염산염으로 변환했다.

{20% 초산염(실시예 23-1)}

가교 폴리알릴아민 프리체 3.00g을 물 24mL에 현탁시키고, 초산 0.574g을 물 6mL에 용해시켜 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후 여과하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 40℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 20% 초산염을 3.61g 얻었다.

{40% 초산염(실시예 23-2)}

가교 폴리알릴아민 프리체 3.00g을 물 24mL에 현탁시키고, 초산 1.15g을 물 6mL에 용해시켜 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후 여과하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 40℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 20% 초산염을 4.18g 얻었다.

{염산염(실시예 23-3)}

가교 폴리알릴아민 프리체 0.200g을 물 25mL에 현탁시키고, 농염산 1mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후 여과하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민염산염을 0.293g 얻었다.

얻어진 가교 폴리알릴아민의 산부가염 3샘플을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 15에 나타낸다. 비교예 5로서 참고예 13에서 조제한 레나젤정 분쇄품의 평가 결과를 나타낸다. 어느 염이나 레나젤정 분쇄품과 비교해서 팽윤도가 낮고, 인산 흡착량이 크며, 인산 선택성이 높았다.

(In vivo 시험)

SD계 쥐(SPF, 수컷, 6주령, 니혼에스엘시)를 1일 8시간의 시간 제한 사료 공급 및 1일 10g의 사료 공급량으로 개별 사육을 행했다. 약 1주간의 순화 후, 레나젤정 분쇄품(참고예 13), 실시예 23-1 또는 실시예 23-2의 가교 폴리알릴아민초산염을 사료 중에 표 16에 나타낸 양을 섞고, 3일간 혼합 사료를 투여했다. 컨트롤군에는 사료만을 공급했다. 레나젤정 분쇄품 중에 함유되는 염산 세벨라머를 기준으로 해서 프리체로 하여 동일한 중량이 되도록 폴리머의 양을 설정했다. 3일간의 혼합 사료 투여 기간 중에는 매일 24시간 축뇨를 행하여 1일 소변 중 인 배설량을 측정하고, 3일간의 총합을 구했다. 소변 중 인 배설량의 저하는 폴리머에 의한 인 흡착 효과를 나타낸다.

결과를 도 4에 나타낸다. 실시예 23-1 및 실시예 23-2의 폴리머는 유의한 인 배설량의 저하를 나타내고, 레나젤정 분쇄품(참고예 13)과 동일한 정도의 소변 중 인 배설 저하 작용을 나타냈다. 따라서, 실시예 23-1 및 실시예 23-2의 폴리머는 레나젤정 분쇄품과 비교해서 팽윤도가 낮음에도 불구하고, 레나젤정 분쇄품과 동일한 정도의 인 흡착 효과를 갖는 것이 나타내어졌다.

(실시예 24)

(침전 중합에 의한 합성예와 in vitro 평가)

메커니컬 스터러를 장착한 100mL 4구 플라스크에 인산2수소알릴암모늄 9.31(60mmol)과 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염 4.20g(12mmol), 물 12mL, 에탄올 12mL를 주입하고, 계 내를 아르곤에 의해 3회 치환한 후. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)2염산염 0.814g(3mmol)을 첨가하고, 배스욕 60~65℃에서 20시간 가열 교반했다. 얻어진 고체를 여과 채취하고, 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민인산염의 분말을 10.3g 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민인산염 9.00g을 물 54mL에 분산시키고, 마그네틱 스터러에 의해 교반하면서 20% 수산화나트륨 수용액 36mL를 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 고체를 여과 채취하고, 여과액이 중성이 될 때까지 물에 의해 세정했다. 에탄올에 의해 세정한 후 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 프리체를 3.50g 얻었다.

가교 폴리알릴아민 프리체 2.26g을 마그네틱 스터러에 의해 교반하면서 1M 염산을 24mL 첨가했다. 실온에서 1시간 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물에 의해 세정한 후, 에탄올에 의해 충분히 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 3.14g 얻었다. 얻어진 가교 폴리알릴아민 2/3 염산염을 참고예 6과 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 17에 나타낸다. 비교예 5로서 참고예 13에서 조제한 레나젤정 분쇄품의 평가 결과를 나타낸다. 침전 중합에 의해 얻어진 폴리머는 레나젤정 분쇄품과 비교해서 팽윤도가 낮고, 인산 흡착량이 크며, 인산 선택성이 높았다.

(In vivo 시험)

SD계 쥐(SPF, 수컷, 6주령, 니혼에스엘시)를 1일 8시간의 시간 제한 사료 공급 및 1일 10g의 사료 공급량으로 개별 사육을 행했다. 약 1주간의 순화 후, 레나젤정 분쇄품(참고예 13) 중에 함유되는 염산 세벨라머 또는 실시예 24의 폴리머를 사료 중에 1중량%가 되도록 섞어서 3일간 혼합 사료를 투여했다. 컨트롤군에는 사료만을 공급했다. 3일간의 혼합 사료 투여 기간 중에는 매일 24시간 축뇨를 행하여 1일 소변 중 인 배설량을 측정하고, 3일간의 총합을 구했다. 소변 중 인 배설량의 저하는 폴리머에 의한 인 흡착 효과를 나타낸다.

결과를 도 5에 나타낸다. 실시예 24의 폴리머는 유의한 인 배설량의 저하를 나타내고, 레나젤정 분쇄품(참고예 13)과 거의 동일한 정도의 소변 중 인 배설 저하 작용을 나타냈다. 따라서, 실시예 24의 폴리머는 레나젤정 분쇄품과 비교해서 팽윤도가 낮음에도 불구하고, 레나젤정 분쇄품과 동일한 정도의 인 흡착 효과를 갖는 것이 나타내어졌다.

(실시예 25)

실시예 15의 방법에 의해 합성한 알릴아민형 폴리머 또는 참고예 13에서 조제한 레나젤정 분쇄품을 각각 약 500mg 칭량하고, 폴리프로필렌제 시험관에 넣어 제 14개정 일본 약국방 붕괴 시험 제 2액(0.05mol/L인산2수소칼륨, 0.0236mol/L수산화나트륨, pH 약 6.8)에 의해 50mg/mL 현탁액을 조제했다. 조제 후에는 피험 물질이 침전되지 않도록 웨이브 로터(사모닉스, WR-40) 상에서 회전시켰다. Sprague Dawley(SD) 쥐(SPF, 수컷, 7주령, 니혼에스엘시)를 에테르 마취하에서 대장을 적출하고, 냉생리 식염액에 의해 세정한 후 5cm의 길이로 2개 잘라내었다. 미리 중량을 측정한 마우스용 존데(pre)를 이용하여 장관을 반전시켜 장관의 양단을 봉합사에 의해 연결하고, 존데에 고정시켜 장관+존데의 중량(pre)을 계측했다. 웨이브 로터에 의해 교반해 둔 각 피험 물질 용액이 들어간 폴리프로필렌제 시험관에 장관+존데를 움직이지 않도록 넣고, 웨이브 로터 상에서 5분간 회전시켰다. 5분 후에 각 폴리프로필렌제 시험관으로부터 장관+존데를 인출하고, 장관+존데의 중량(post) 및 존데의 중량(post)을 계측했다. 각 피험 물질 용액의 장관에의 부착량은 이하의 식에 따라서 산출했다.

{[장관+존데 중량(post)]-[장관+존데 중량(pre)]}-{[존데(post)]-[존데(pre)]}

결과를 도 6에 나타낸다. 실시예 15의 방법에 의해 합성한 폴리머군의 대장에의 부착 중량(실시예 25)은 참고예 13의 레나젤정 분쇄품군(비교예 6)과 비교해서 유의하게 낮은 값이었다.

(실시예 26)

역상 현탁 중합에 의해 얻은 폴리머에 대해서 표면 가교 처리를 하고 있지 않은 것으로 한 것에 대해서 장관 부착 시험을 행했다. 평가하는 폴리머는 실시예 23에 나타낸 방법에 의해 합성한 가교 폴리알릴아민 프리체를 이용하여 합성했다.

{표면 가교 처리가 없는 폴리머 합성(실시예 26-1)}

가교 폴리알릴아민 프리체 4.00g을 물 80mL에 현탁시켜 교반하면서 1M 염산 80mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 50℃에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민염산염을 6.45g 얻었다.

{표면 가교 처리가 있는 폴리머 합성(실시예 26-2)}

가교 폴리알릴아민 프리체 4.00g을 에탄올 80mL에 분산시키고, 30℃에서 교반했다. 아크릴산(2-히드록시에틸) 0.370g을 에탄올 20mL에 용해시켜 첨가한 후, 30분 교반했다. 고체를 여과 채취하고, 에탄올에 의해 세정하고, 실온에서 감압 건조를 행했다. 얻어진 폴리머를 물 80mL에 분산시키고, 빙랭하에서 교반하면서 1M 염산 80mL를 첨가했다. 실온에서 30분 교반한 후, 고체를 여과 채취했다. 물, 이어서 에탄올에 의해 세정했다. 실온에서 감압 건조시켜 가교 폴리알릴아민염산염(표면 가교 처리품) 6.70g을 얻었다.

(장관 부착 시험)

실시예 25에 나타낸 방법에 의해 장관 부착 시험을 행했다. 결과를 도 7에 나타낸다. 역상 현탁 중합에 의해 얻어진 가교 폴리알릴아민염산염(표면 가교 처리품)은 표면 가교 처리의 유무에 관계없이 대장에의 부착 중량이 참고예 13의 레나젤정 분쇄품군(비교예 6)과 비교하여 유의하게 낮은 값이었다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염은 높은 인산 흡착 능력 및 인산 선택성을 갖고, 또한 종래 기술보다 팽윤도가 현저하게 낮다는 점에서 변비, 복통, 복부 팽만 등의 부작용이 적은 의약품, 특히 고인혈증의 치료약 또는 예방약으로서 바람직하다.

Claims (10)

1. 인산2수소알릴암모늄과, 상기 인산2수소알릴암모늄에 대하여 5~25몰%의 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염을 공중합시켜 얻어지고,
   인산 흡착량은 2.7~5.0mmol/g이며,
   팽윤도는 2.0~5.0인 것을 특징으로 하는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염.
2. 제 1 항에 있어서, 아미노기와 반응하는 관능기를 2개 이상 갖는 화합물을 아미노기와 반응시킴으로써 표면 가교 처리가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염.
3. 제 2 항에 있어서, 아미노기와 반응하는 관능기를 2개 이상 갖는 상기 화합물은 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 에피할로히드린, 디할로겐화 탄화수소, 디에폭시드 또는 2염기산 염화물인 것을 특징으로 하는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염.
4. 제 2 항에 있어서, 아미노기와 반응하는 관능기를 2개 이상 갖는 상기 화합물은 아크릴산에스테르인 것을 특징으로 하는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판의 산부가염은 N,N'-디알릴-1,3-디아미노프로판2인산염인 것을 특징으로 하는 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 유효 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 의약 조성물.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염을 유효 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 고인혈증의 치료약 또는 예방약.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 유효량을 고인혈증의 치료 또는 예방이 요구되는 환자에게 투여하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 고인혈증의 치료 또는 예방 방법.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염의 고인혈증의 치료약 또는 예방약의 제조를 위한 것을 특징으로 하는 사용.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 가교 폴리알릴아민 또는 그 산부가염인 것을 특징으로 하는 고인혈증의 치료용 또는 예방용 화합물.

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