TWI404539B - 醫療用吸附劑 - Google Patents
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Description
本發明係有關對於DL-β-胺基異丁酸、吲羥硫酸(indoxyl sulfuric acid)或吲哚乙酸等毒素物質(Toxin)之吸附性能為高的醫療用吸附碳。更詳言之,係有關一種由活性碳所構成之醫療用吸附劑及其用途,其中,相較於以往作為此種經口投予用吸附劑而周知者,該活性碳之表面的全官能基(尤其是全酸性基)遠較其為少,因此,該活性碳對於消化管內或血液中之DL-β-胺基異丁酸、吲羥硫酸或吲哚乙酸等毒素物質之吸附性能為高。
本發明之醫療用吸附劑係具有對於消化酵素等體內有益成分之吸附為少、而對於DL-β-胺基異丁酸、吲羥硫酸或吲哚乙酸等毒素物質之吸附性能為高的選擇吸附特性,並且對於毒素物質之吸附速度亦快,因此,相較於以往之經口投予用吸附劑,本發明之醫療用吸附劑係經更進一步改善之醫療用吸附劑。
腎功能或肝功能下降之患者們,係隨著該等之器官功能障礙而在血液中等體內蓄積有害物質,結果引發尿毒症或意識障礙等腦症。並且,此等患者數目有逐年增加之傾向。於是,以替代招致此等功能障礙之器官,而具有能將毒素物質除去至體外之功能的人工腎臟等器官代用機器或治療藥的開發係變得非常重要。
現在,就人工腎臟而言,係以藉由血液透析而除去毒
素物質之方式為最普及。然而,由於此等血液透析型人工腎臟為特殊之裝置,故在安全管理上必須由專門技術員親手操作,另外又有因將血液取出體外而使患者在肉體、精神及經濟上之負擔為高等缺點,並非令人感到滿足之物。
此外,血液透析型人工腎臟所可使用之吸附劑通常係填充於填充管柱、吸附容器、具有一定體積之裝置、設備中而使用,因此,不僅是每單位重量之吸附性能必須為高,每單位體積之吸附性能亦必須為高。
以往至今,雖然已提案有由將石油瀝青賦活而成的細孔半徑100至75000Å之細孔容積為0.1至1.0mL/g的吸附劑及其製造方法(專利文獻1),但其實施例所示之吸附劑僅係直徑80Å (8nm)以下之細孔之容積為0.70至0.75mL/g、直徑37.5至75000Å(3.75至7500nm)之細孔之容積為0.20至0.23 mL/g的富有直徑較小之細孔的吸附劑。並且,其細孔容積之數值限定的界限意義亦不明確。
另外,提案有以石油瀝青作為原料、細孔直徑20至15000nm之細孔容積為0.04mL/g以上且未達0.10mL/g的吸附劑(專利文獻2),但此吸附劑亦為富有直徑較小之細孔的吸附劑,並且在此文獻中,關於平衡吸附狀態下之被吸附物質之選擇性,僅單純提及而未深入敘述。
雖然亦有文獻記載以酚樹脂作為原料、細孔直徑7.5至15000nm之細孔容積為0.04mL/g或0.60mL/g的吸附劑(專利文獻3),但此處所記載之吸附劑亦為富有直徑較小之細孔的吸附劑,並且關於吸附劑在平衡吸附狀態下之被
吸附物質之選擇性,亦僅單純提及而未深入敘述。
再者,有文獻記載細孔直徑20至1000nm之細孔之細孔總容積為0.04mL/g以下的活性碳(專利文獻4)。
專利文獻1:日本特公昭62-11611號公報
專利文獻2:日本特開2002-308785號公報
專利文獻3:WO2004/039381A1公報
專利文獻4:日本特開2004-244414號公報
在此等公知專利文獻中,記載有該等藉由將賦活後之球狀活性碳再加以氧化處理及還原處理且於球狀活性碳表面導入官能基而獲得的表面改質球狀活性碳,係顯著地表現前述之選擇吸附性,並且一般亦如此地相信其應具有該等功效。
本發明者等係依據專利文獻4之記載,在將水蒸氣賦活後之活性碳予以氧化處理及還原處理而經施行表面改質處理者的吸附能、與處理前之酸性基量較少之活性碳的吸附能加以比較時,發現相較於處理前之活性碳,經實施氧化處理及還原處理之活性碳係不論在任一選擇性皆幾乎未見改善,甚至還可見許多性能下降之例。
因為活性碳係由碳所構成者,故其自身之粒子表面係無極性,亦即為疏水性。然而,在製造步驟中之各個條件,尤其是因為蒙氣而使碳之表面被氧或高溫之水等而氧化,故在活性碳表面生成酚性羥基或羧基等多種親水性之含氧
表面官能基。此表面官能基可列舉如酸性基、中性基,尤以酸性基之生成為多。因生成此等含氧表面官能基而使活性碳之表面之極性提高,則表面與水之結合力即變強,在共存有水之系統中會先吸附水。結果,推測活性碳表面與尿毒物質等疏水性被吸附物質之結合力會降低,以活性碳吸附尿毒物質之吸附量亦會降低。亦即,可知當活性碳之細孔表面積或細孔容積為完全相同且pH亦完全相同時,若表面官能基量(尤其是表面酸性基量)越多,則在水之共存下之尿毒物質之吸附量越有降低之傾向。
活性碳表面係被稱為可藉由氧化劑或還原劑處理而使表面官能基增加、變化。然而,如何使表面官能基或酸性基之生成受到抑制、或是如何使一旦生成之表面官能基或酸性基減少,則為困難之課題。
於是,本發明者考量表面官能基(尤其是表面酸性基量)係因使活性碳的賦活後活性碳與含氧之蒙氣接觸而令其表面被氧化從而生成,故藉由使活性碳的水蒸氣賦活後仍保持於高溫且置於各種蒙氣下,針對表面官能基(尤其是表面酸性基量)會怎樣變化而進行各種檢討,結果可知在保持於二氧化碳氣體蒙氣下時,可獲得表面官能基(尤其是表面酸性基量)較少之活性碳。
再加以不斷研究之結果,在水蒸氣賦活後,於賦活溫度中將活性碳暫時保持於氧濃度2%以下之二氧化碳氣體蒙氣下之後,藉由以較緩慢之方式冷卻至100℃以下而抑
制酸性基之生成,從而成功獲得全酸性基量為0.16meq/g以下的酸性基量極少的活性碳。就其結果而言,亦可知藉由在氮氣蒙氣下從100℃加熱至900℃,而可獲得重量減少率為2%以下的全官能基量極少的活性碳。
另外,可知在水蒸氣賦活後,將經進行通常之冷卻的活性碳於二氧化碳氣體蒙氣下一度加熱至700至1200℃(較佳為800至1100℃),於二氧化碳氣體蒙氣下保持約10分鐘至2小時左右之後,即使再冷卻至100℃,亦具有相同之效果。
又,專利文獻3所記載的以酚樹脂作為原料的表面改質球狀活性碳係藉由將經賦活之球狀活性碳予以氧化處理及還原處理而獲得全酸性基量為0.67至0.72meq/g者,相對於此,本發明之吸附劑係全酸性基量為0.07至0.16meq/g而為明顯地較少,兩者可見顯著差別。
然後,在測定如此獲得之由本發明之活性碳所構成的吸附劑的吸附性能時,令人吃驚的是可知比起以往之經口投予用吸附劑,本發明之吸附劑係具有遠較其優異之吸附性能。亦即,本發明者發現由全酸性基量為0.16meq/g以下且在氮氣蒙氣下從100℃加熱至900℃時之重量減少率為2%以下的活性碳所構成的吸附劑,對於DL-β-胺基異丁酸、對羥基苯基乙酸、吲羥硫酸、吲哚乙酸、三甘胺酸(triglycine)及其他生體內之尿毒症誘發物質的吸附性為優異,並且對於有益物質之消化酵素(例如α-澱粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶等)等的吸附性為少。基於
此等見解再加以不斷檢討,因而完成本發明。
亦即,本發明係有關:(1)一種醫療用吸附劑,其係由活性碳所構成者,該活性碳係以粒狀酚系樹脂作為原料、且全酸性基量為0.16meq/g以下、900℃加熱重量減少率為2%以下、直徑0.0075至15 μm之細孔容積為0.1至1.0mL/g、BET比表面積為800至2000m2
/g、平均粒徑為0.1至1.5mm; (2)一種醫療用吸附劑,其係由活性碳所構成者,該活性碳係藉由將粒狀酚系樹脂在惰性氣體蒙氣下於300至800℃進行碳化,並於700至1200℃進行水蒸氣賦活,再將蒙氣置換成氧濃度2%以下之二氧化碳氣體,暫時保持於700至1200℃後,冷卻至100℃以下為止而獲得者;該活性碳之全酸性基量為0.16meq/g以下、900℃加熱重量減少率為2%以下、直徑0.0075至15 μm之細孔容積為0.1至1.0mL/g、BET比表面積為800至2000m2
/g、平均粒徑為0.1至1.5mm; (3)一種經口投予用腎疾病或肝疾病之治療或預防劑,其含有(1)或(2)記載之醫療用吸附劑作為有效成分。
作為本發明之醫療用吸附劑的活性碳,係使用粒狀酚系樹脂粒子作為碳源,其製法係與使用酚樹脂之以往活性碳之製造方法在直至賦活為止之步驟為幾乎相同。
作為起始材料之前述酚樹脂,可列舉如酚醛清漆(novolac)型酚樹脂、甲階酚醛(resol)型酚樹脂、酚醛
清漆型烷基酚樹脂、或甲階酚醛型烷基酚樹脂。
本發明所可使用之酚樹脂只要是粒狀即可為任意者,但以球形者為佳。球形並不一定是指真球狀者,只要是在經碳化、賦活而製成活性碳時以服用時不會有異感之程度而帶有圓形感者即可,例如可為接近球狀之橢圓體、或稍微有些變形之球形體。
另外,此粒狀酚樹脂係以在300至950℃之惰性氣體中之熱處理、700至1200℃之水蒸氣賦活處理、賦活溫度之二氧化碳氣體處理中,沒有發生變形、破裂、缺陷等粒子之形狀變化者為佳。亦以藉由氧化處理等所謂之不熔化處理而使其不發生粒子之形狀變化者為佳。
粒子之平均粒徑通常為0.1至2.0mm,較佳為0.1至1.5mm左右。
此等酚樹脂較佳係藉由熱處理而使碳化收率為高者。若碳化收率低,則作為活性碳之強度會變弱。另外,由於會形成不必要之細孔,而使活性碳之總體密度(bulk density)降低,每體積之比表面積下降,故會引發投予體積增加並使經口投予變得困難之問題。因此,酚樹脂之碳化收率係以越高越好,在氮氣等惰性氣體蒙氣中從室溫以10℃/分鐘之速度昇溫至800℃時的收率係以40重量%以上者為佳,又以45重量%以上者為更佳。
本發明首先係將粒狀酚系樹脂在氮氣等惰性氣體蒙氣下,以10分鐘至3小時(較佳為30分鐘至2小時)左右從初期溫度300℃昇溫至900℃(較佳為從初期溫度450
℃昇溫至800℃),而可獲得碳質材料。
藉由此熱處理,而引起樹脂之熱分解。此時,藉由調節爐之入口溫度、出口溫度或熱處理時間而可控制所得之碳質材料之性狀,從而可控制賦活後之活性碳之細孔分布或細孔容積。
其次,將所得之碳質材料依據公定方法而在700至1200℃(較佳為800至1100℃,更佳為900至1000℃)進行水蒸氣賦活。賦活時間通常為1至24小時,較佳為2至20小時,更佳為3至15小時。活性碳之水蒸氣賦活,就反應之種類而言係屬於氧化反應,在生成細孔之同時亦在表面生成前述官能基。
作為本發明之醫療用吸附劑使用的活性碳,其BET比表面積為800至2000m2
/g、較佳為900至1700m2
/g、更佳為1000至1400m2
/g。BET比表面積較800m2
/g小之活性碳係由於對毒性物質之吸附性能低,而為不佳。BET比表面積之上限並無特別限定,但從總體密度及強度之觀點來看,以2000m2
/g以下為佳。比表面積係主要可依據賦活時間與賦活溫度而調節。
另外,在作為本發明之醫療用吸附劑使用的活性碳中,從獲得優異之選擇吸附性的觀點來看,可使用其細孔直徑0.0075至15μm之細孔容積為0.1至1.0mL/g者,較佳為0.1至0.8mL/g者,更佳為0.1至0.6mL/g者。
具有此等比表面積或細孔容積之活性碳,例如可依據以下之方法而獲得。
分別將外熱迴轉蒸餾器之入口側溫度控制為300至700℃(較佳為450至650℃)、將出口側溫度控制為700至950℃(較佳為800至900℃),供給粒狀之樹脂並以滯留時間10分鐘至3小時(較佳為30分鐘至2小時)進行碳化,而獲得碳質材料。為了獲得具有所期望之細孔分布、細孔容積的活性碳,可調節蒸餾器入口側溫度、出口溫度、以及滯留時間。一般藉由熱處理所造成之氣體產生若越激烈,則賦活後越可獲得富有微孔之活性碳。
將所得之碳質材料,使用分批式迴轉爐於溫度700至1200℃(較佳為800至1100℃,更佳為900至1100℃)並以水蒸氣分壓100%之條件,以使從碳質材料之賦活品收率成為80%至30%之方式一邊調整時間一邊進行賦活。
賦活結束後,使活性碳在氧濃度2%以下(較佳為1.0%以下,更佳為0.5%以下,最佳為實際上無氧)的二氧化碳氣體蒙氣中,暫時保持於700至1200℃(較佳為800至1100℃,更佳為較佳為900至1000℃)。所謂「暫時」係依據處理活性碳之量、溫度、蒙氣而不同,但通常為10分鐘至2小時,較佳為15分鐘至1小時,更佳為20分鐘至40分鐘。例如,將賦活後爐內之蒙氣置換成二氧化碳氣體,在大致維持於賦活溫度而保持20至40分鐘後,將活性碳排出至經置換二氧化碳氣體之冷卻容器內而冷卻(參照第1圖)。藉由此處理,可防止賦活後活性碳表面之氧化,同時另可將生成之酸性基還原除去,而獲得酸性基量、官能基量極少之本發明之活性碳。
此在二氧化碳氣體蒙氣下之步驟,通常耗費1至24小時(較佳為2至20小時,更佳為3至15小時)而完成全步驟,並藉由從賦活化溫度冷卻至100℃或其以下之溫度為止(較佳為常溫(25℃))而進行該步驟。
如此,即可獲得由全酸性基量為0.16meq/g以下、900℃加熱重量減少率為2%以下、直徑0.0075至15μm之細孔容積為0.1至1.0mL/g、BET比表面積為800至2000m2
/g、平均粒徑為0.1至1.5mm的活性碳所構成的醫療用吸附劑。
在水蒸氣賦活後所導入之二氧化碳氣體,其濃度為80%以上、較佳為90%以上,更佳為95%以上,其餘亦可為氮氣等惰性氣體,但以二氧化碳濃度越高為越佳。亦即,以實質100%之二氧化碳氣體為佳。
作為本發明之醫療用吸附劑使用的活性碳,其平均粒徑為0.1至1.5mm。活性碳之平均粒徑若未達0.1mm,則活性碳之外表面積增加,會變得容易引起消化酵素等有益物質之吸附,故為不佳。另外,平均粒徑若超過1.5mm,則毒性物質對於活性碳內部之擴散距離會增加,吸附速度下降,故為不佳。平均粒徑較佳為0.1至1.0mm,更佳為0.1至0.8mm。
在賦活、二氧化碳氣體冷卻後之活性碳之平均粒徑若超出上述範圍,則可藉由篩分離操作而調整到上述範圍,以作為醫療用吸附劑使用。
本發明之吸附劑之特徵係表面官能基量為極少,在氮
氣氣流下藉由從100℃至900℃的加熱所致之重量減少率係顯示2%以下之極低值。此值較佳為1.5%以下,最佳為1.2%以下。
作為本發明之醫療用吸附劑使用的活性碳,其全酸性基量為0.16meq/g以下。當全酸性基量為0.16meq/g以下時,前述選擇吸附特性係上升,尤其是前述有毒物質之吸附能係變高,而為較佳。當全酸性基量為0.12meq/g以下時為更佳,尤以0.10meq/g以下時為特佳。
雖然亦有文獻將活性碳吸附劑之全鹼性基量當作問題,但此時之鹼性基量僅為從經粉碎之活性碳所消耗之鹽酸之量而計算出其價者,即使該值為大,亦不代表在活性碳表面生成較多之顯示鹼性之基。就此意義而言,本發明中所用之前述活性碳的全鹼性基量係可為任意者。
作為本發明之經口投予用吸附劑使用的活性碳,其所具有之物性值,亦即平均粒徑、比表面積、細孔容積、全酸性基量、及900℃加熱重量減少率係依據以下之方法而測定。
對於活性碳依據JIS K 1474而製作粒度累積線圖。平均粒徑係在粒度累積線圖中,從橫軸之50%之點之垂直線與粒度累積線的交點於橫軸劃水平線,求出交點顯示之篩之網目(mm)而作為平均粒徑。
在-196℃使氮吸附於活性碳試料,測定氮分壓與吸
附量之關係(吸附等溫線)。
將氮之相對壓力設為p、此時之吸附量設為v (cm3
/g STP),進行BET繪圖。亦即,將縱軸取為p/(v (1-p))、將橫軸取為p,以p為0.02至0.1之範圍來繪圖,從此時之斜率b(單位=g/cm3
)及截距c(單位=g/cm3
)並依據下述式而求得比表面積S(單位=m2
/g)。
S=MA×(6.02×1023
)/22414×1018
×(b+c)
在此,MA係氮分子之截面積而使用0.162nm2
。
可使用水銀孔隙計(例如MICROMERITICS公司製之「AUTOPORE 9200」)測定細孔容積。將作為試料之活性碳放入試料容器中,以2.67Pa以下之壓力進行30分鐘脫氣。其次,將水銀導入試料容器內,緩緩地加壓並將水銀壓入活性碳試料之細孔中(最高壓力=414MPa)。從此時之壓力與水銀之壓入量之關係,並使用以下之各計算式而測定活性碳試料之細孔容積分布。
具體而言,從相當於細孔直徑22μm之壓力(0.06MPa)至最高壓力(414MPa:相當於細孔直徑3nm)為止,測定經壓入活性碳試料之水銀之體積。關於細孔直徑之計算,在將水銀以壓力(P)壓入至直徑(D)之圓筒形之細孔中時,若將水銀之表面張力設為「γ」、將水銀與細孔壁之接觸角設為「θ」,則從表面張力與對細孔截面造成作用之壓力的平衡,使下式成立:-π Dγcosθ=π (D/2)2
.P
因此,會使下式成立:D=(-4γcosθ)/P
在本案說明書中,將水銀之表面張力設為484dyne/cm、將水銀與碳之接觸角設為130度、並將壓力P以MPa表示,再將細孔直徑D以μm表示,依據下述式求出壓力P與細孔直徑D之關係:D=1.27/P
例如,本發明中之細孔直徑0.0075至15μm之範圍之細孔容積,係相當於從水銀壓入壓0.085MPa至169MPa為止的經壓入之水銀之體積。
在0.05mol/L氫氧化鈉溶液50mL中,添加經以使90%以上通過網目0.075mm的篩之方式粉碎的試料(於105℃乾燥4小時)1g,振盪48小時後,濾別試料,並中和滴定。
(i)使用50mL或100mL之分液漏斗。
(ii)室溫20℃,上下往返(振幅30mm)每分鐘250次。
(iii)使用孔徑0.2μm之膜濾器進行減壓過濾。捨棄濾液之初液10mL,並將其後之濾液正確地取量滴定20mL。不放入試料而進行相同之操作以作為空白試驗。
(iv)中和滴定係使用0.05mol/L鹽酸溶液(指示劑:
溴瑞香草酚藍試液)。
(v)計算式:換算成每試驗檢體1g之氫氧化鈉消耗量(meq/g)。
全酸性基(meq/g)=0.05×F×T×50/20×1/W
F:因數(HCl)
T:滴定量(mL)
W:檢體秤取量(g)
900℃加熱重量減少率(%)係使用熱分析裝置(例如Seiko Instrument公司製之「SSC/5200」),測定藉由將活性碳在氮氣氣流下從100℃昇溫至900℃而造成之加熱減量,並以%表示。
首先,正確秤量作為試料之活性碳並放入試料容器中,在200mL/分鐘之氮氣氣流下以10℃/分鐘從室溫昇溫至100℃,於100℃維持15分鐘並秤量。其次,以10℃/分鐘昇溫至900℃,維持15分鐘並秤量。
900℃加熱重量減少率係以下式求得。
900℃加熱重量減少率=(900℃中之減量-100℃中之減量)/(試料量-100℃中之減量)×100
本發明之醫療用吸附劑係可藉由經口投予而治療或預防腎疾病或肝疾病。
就腎疾病而言,可列舉如慢性腎衰竭、急性腎衰竭、慢性腎盂腎炎、急性腎盂腎炎、慢性腎炎、急性腎炎症候群、急性進行型腎炎症候群、慢性腎炎症候群、腎病症候
群(nephrotic syndrome)、腎硬化症、間質性腎炎、腎小管症、類脂性腎病(lipoid nephrosis)、糖尿病性腎症、腎血管性高血壓、或高血壓症候群、或是伴隨著前述原發疾病之繼發性腎疾病,更可列舉如透析前之輕度腎衰竭,亦可使用於改善透析前之輕度腎衰竭之病狀或改善透析中之病狀(參照「臨床腎臟學」朝倉書店,本田西男、小磯謙吉、黑川清,1990年版;以及「腎臟病學」醫學書院,尾前照雄、藤見惺編集,1981年版)。
另外,就肝疾病而言,可列舉如猛爆性肝炎、慢性肝炎、病毒性肝炎、酒精性肝炎、肝纖維症、肝硬化、肝癌、自我免疫性肝炎、藥劑過敏性肝障礙、原發性膽汁性肝硬化、顫抖、腦症、代謝異常、或功能異常。就其他方面而言,亦可使用於治療由體內存在之有害物質所致之疾病,亦即亦可使用於治療精神病等。
因此,在將本發明之醫療用吸附劑作為腎臟疾病治療藥使用時,係將前述活性碳作為有效成分而經口投予藥劑。在將本發明之吸附劑作為腎臟疾病治療藥或肝臟疾病治療藥而經口投予時,由於其投予量係視投予對象為人類或其他動物、或是年齡、個人差異、病狀等而受到影響,故依據情形而有時亦以下述範圍以外之投予量為適當,但一般以人類作為對象時之經口投予量係每日將1至20g分成3至4次服用,更可依據症狀而適當地增減。投予型態可為散劑、顆粒劑、錠劑、糖衣錠、膠囊劑、懸浮劑、棒狀(stick)劑、分包包裝體、或乳劑等。在作為膠囊劑服
用時,除了使用通常之明膠膠囊以外,亦可因應需要而使用腸溶性之膠囊。在作為錠劑使用時,必須在體內會解錠成原本之微小粒體。更進一步,亦可以調配有其他藥劑之氧化鋁凝膠或凱鉀力寧(Kayexalate)等電解質調節劑而成的複合劑的型態來使用。
本發明之醫療用吸附劑係以酚樹脂作為碳源而製造,由於具有特有之細孔構造與低酸性基量,故在經口服用時,具有不僅是對於消化酵素等體內有益成分之吸附性為少、且對於有毒之毒性物質(Toxin)之消化器系統內之吸附性能為優異的選擇吸附性能,另外,其吸附速度亦遠較以往之經口投予用吸附劑為快,比起以往之吸附劑,其吸附特性係明顯地提升。
以下列舉實施例、比較例及試驗例以更具體說明本發明,但本發明不受此等例所限定。
將球形粒狀酚樹脂(甲階酚醛型酚樹脂,平均粒徑0.42mm)以35kg/小時之速度放入外熱迴轉窯(rotary kiln)中,在氮氣氣流下、蒸餾器入口溫度480℃、蒸餾器出口溫度800℃中使其滯留於窯中30分鐘,而獲得碳質材料。然後,將碳質材料50kg置入迴轉爐中,於100%水蒸氣蒙氣中、950℃下進行13小時賦活處理,生成粒狀活性碳。
賦活結束後,一邊將迴轉爐溫度維持於950℃,一邊
停止供給水蒸氣,並供給二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之氣體20分鐘。其次,將迴轉爐傾斜而使爐內之活性碳排出至冷卻用容器(第1圖)。此時,一邊將二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之氣體吹附至冷卻容器之頂部,一邊亦從容器底部之小孔將相同組成之二氧化碳氣體導入至容器內,盡量使活性碳不與空氣接觸。當活性碳排出至冷卻容器的步驟結束後,在容器頂部施予設有小開口部的蓋子以阻斷空氣之流入,並一邊從容器底部之小孔流入二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之氣體,一邊耗費6小時冷卻至100℃左右,而獲得粒狀活性碳。
將球形粒狀酚樹脂(與實施例1相同之樹脂)以35kg/小時之速度放入外熱迴轉窯中,在氮氣氣流下、蒸餾器入口溫度480℃、蒸餾器出口溫度800℃中使其滯留於窯中30分鐘,而獲得碳質材料。然後,將碳質材料50kg置入迴轉爐中,於100%水蒸氣蒙氣中、950℃下進行13小時賦活處理,生成粒狀活性碳。
賦活結束後,一邊將迴轉爐溫度維持於950℃,一邊停止供給水蒸氣,並供給二氧化碳氣體濃度86%、氮氣濃度13.6%、氧濃度0.4%之二氧化碳氣體20分鐘。其次,將迴轉爐傾斜而使爐內之活性碳排出至冷卻用容器(第1圖)。此時,一邊將二氧化碳氣體濃度86%、氮氣濃度13.6%、氧濃度0.4%之氣體吹附至容器之頂部,一邊亦從容
器底部之小孔將相同組成之氣體導入至容器內,盡量使活性碳不與空氣接觸。當活性碳排出至冷卻容器的步驟結束後,在容器頂部施予設有小開口部的蓋子以阻斷空氣之流入,並一邊從容器底部之小孔導入二氧化碳氣體濃度86%、氮氣濃度13.6%、氧濃度0.4%之氣體,一邊耗費6小時冷卻至100℃左右,而獲得粒狀活性碳。
將球形粒狀酚樹脂(與實施例1相同之樹脂)以35kg/小時之速度放入外熱迴轉窯中,在氮氣氣流下、蒸餾器入口溫度480℃、蒸餾器出口溫度800℃中使其滯留於窯中30分鐘,而獲得碳質材料。然後,將碳質材料50kg置入迴轉爐中,於100%水蒸氣蒙氣中、950℃下進行13小時賦活處理,生成粒狀活性碳。
賦活結束後,一邊將迴轉爐溫度維持於950℃,一邊停止供給水蒸氣,並供給二氧化碳氣體濃度72.2%、氮氣濃度27%、氧濃度0.8%之二氧化碳氣體20分鐘。其次,將迴轉爐傾斜而使爐內之活性碳排出至冷卻用容器(第1圖)。此時,一邊將二氧化碳氣體濃度72.2%、氮氣濃度27%、氧濃度0.8%之氣體吹附至容器之頂部,一邊亦從容器底部之小孔將相同組成之氣體導入至容器內,盡量使活性碳不與空氣接觸。當活性碳排出至冷卻容器的步驟結束後,在容器頂部施予設有小開口部的蓋子以阻斷空氣之流入,並一邊從容器底部之小孔導入二氧化碳氣體濃度72.2%、氮氣濃度27%、氧濃度0.8%之氣體,一邊耗費6
小時冷卻至100℃左右,而獲得粒狀活性碳。
將球形粒狀酚樹脂(與實施例1相同之樹脂)以35kg/小時之速度放入外熱迴轉窯中,在氮氣氣流下、蒸餾器入口溫度480℃、蒸餾器出口溫度800℃中使其滯留於窯中30分鐘,而獲得碳質材料。然後,將碳質材料50kg置入迴轉爐中,於100%水蒸氣蒙氣中、950℃下進行15小時賦活處理,生成粒狀活性碳。賦活結束後,一邊將迴轉爐溫度維持於950℃,一邊停止供給水蒸氣,並供給二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之二氧化碳氣體20分鐘。
其次,將迴轉爐傾斜而使爐內之活性碳排出至冷卻用容器(第1圖)。此時,一邊將二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之氣體吹附至容器之頂部,一邊亦從容器底部之小孔將相同組成之二氧化碳氣體導入至容器內,盡量使活性碳不與空氣接觸。當活性碳排出至冷卻容器的步驟結束後,在容器頂部施予設有小開口部的蓋子以阻斷空氣之流入,並一邊從容器底部之小孔流入二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之氣體,一邊耗費6小時冷卻至100℃左右,而獲得粒狀活性碳。
將球形粒狀酚樹脂(與實施例1相同之樹脂)以35kg/小時之速度放入外熱迴轉窯中,在氮氣氣流下、蒸餾器入口溫度480℃、蒸餾器出口溫度800℃中使其滯留於窯中
30分鐘,而獲得碳質材料。然後,將碳質材料50kg置入迴轉爐中,於100%水蒸氣蒙氣中、950℃下進行11小時賦活處理,生成粒狀活性碳。
賦活結束後,一邊將迴轉爐溫度維持於950℃,一邊停止供給水蒸氣,並供給二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之二氧化碳氣體20分鐘。
其次,將迴轉爐傾斜而使爐內之活性碳排出至冷卻用容器(第1圖)。此時,一邊將二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之氣體吹附至容器之頂部,一邊亦從容器底部之小孔將相同組成之二氧化碳氣體導入至容器內,盡量使活性碳不與空氣接觸。當活性碳排出至冷卻容器的步驟結束後,在容器頂部施予設有小開口部的蓋子以阻斷空氣之流入,並一邊從容器底部之小孔流入二氧化碳氣體濃度100%(氧氣濃度10ppm)之氣體,一邊耗費6小時冷卻至100℃左右,而獲得粒狀活性碳。
將粒狀酚樹脂(與實施例1相同之樹脂)以35kg/小時之速度放入外熱迴轉窯中,在氮氣氣流下、蒸餾器入口溫度480℃、蒸餾器出口溫度800℃中使其滯留於窯中30分鐘,而獲得碳質材料。然後,將碳質材料50kg置入迴轉爐中,於100%水蒸氣蒙氣中、950℃下進行13小時賦活處理,生成粒狀活性碳。
賦活結束後,將迴轉爐傾斜而使爐內之活性碳排出至冷卻用容器(第1圖)。此時,一邊將氮濃度89%、氧濃
度11%之氣體吹附至容器之頂部,一邊亦從容器底部之小孔將相同組成之氣體導入至容器內,盡量使活性碳不與空氣接觸。當活性碳排出至冷卻容器的步驟結束後,在容器頂部施予設有小開口部的蓋子以阻斷空氣之流入,並一邊從容器底部之小孔導入氮濃度89%、氧濃度11%之氣體,一邊耗費6小時冷卻至100℃左右,而獲得粒狀活性碳。
將粒狀酚樹脂(與實施例1相同之樹脂)以35kg/小時之速度放入外熱迴轉窯中,在氮氣氣流下、蒸餾器入口溫度480℃、蒸餾器出口溫度800℃中使其滯留於窯中30分鐘,而獲得碳質材料。然後,將碳質材料50kg置入迴轉爐中,於100%水蒸氣蒙氣中、950℃下進行13小時賦活處理,生成粒狀活性碳。
其次,將迴轉爐傾斜而使爐內之活性碳排出至冷卻用容器(第1圖)。此時,一邊將二氧化碳氣體濃度49%、氮濃度41%、氧濃度10%之氣體吹附至容器之頂部,一邊亦從容器底部之小孔將相同組成之二氧化碳氣體導入至容器內,盡量使活性碳不與空氣接觸。當活性碳排出至冷卻容器的步驟結束後,在容器頂部施予設有小開口部的蓋子以阻斷空氣之流入,並一邊從容器底部之小孔導入二氧化碳氣體濃度49%、氮濃度41%、氧濃度10%之氣體,一邊耗費6小時冷卻至100℃左右,而獲得粒狀活性碳。
在實施例1最後所獲得之粒狀活性碳500g中,添加
經自來水稀釋之1W/V%鹽酸5L並攪拌後,於室溫放置一畫夜。將此活性碳與鹽酸之混合物移至過濾洗淨槽,一邊攪拌一邊添加自來水10L/小時而洗淨一畫夜。將洗淨品脫水,並於經溫度調節至115℃之電乾燥機內進行乾燥,而獲得粒狀活性碳。
以上之吸附劑之物理性質、化學性質係經整理而一併記載於表1。
在以下之試驗例中,對於前述實施例、比較例所得之活性碳實施DL-β-胺基異丁酸、肌酸酐(creatinine)、甘胺醯基甘胺酸(glycylglycine)、對羥基苯基乙酸、三甘胺酸、吲羥硫酸鉀鹽、α-澱粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶及胰凝乳蛋白酶之吸附試驗,並計算吸附後之殘存率。整理該等之結果而一併記載於表2。
將活性碳試料乾燥後,正確地秤量乾燥試料0.5g並置
入附有栓塞之三角燒瓶中。另外,正確地秤量DL-β-胺基異丁酸0.100g,於其中添加pH7.4之磷酸鹽緩衝液而溶解並正確地製成1000mL之液(原液),將該原液之50mL正確地添加入前述附有栓塞之三角燒瓶中,於37±1℃振盪混合3小時。將燒瓶之內容物以孔徑0.65μm之膜濾器抽吸過濾,除去最初之濾液約20mL,將其次之濾液約10mL作為試料溶液。正確地秤量試料溶液0.5mL於試驗管,並精準地添加pH8.0之磷酸鹽緩衝液2.5mL而混合後,正確地添加由乙腈100mL中溶解有螢光胺(fluorescamine)0.100g而成之液0.5mL,並予以混合。對於此液10μL,在靜置15分鐘後於4小時以內藉由高性能液相層析(HPLC)進行試驗。HPLC之測定係使用螢光光度計作為檢測器,激發波長為390nm、螢光波長為475nm,並且管柱係使用Waters公司之Xterra C18(內徑4.6mm,長度15cm),移動相係使用pH7.4之磷酸鹽緩衝液/乙腈混合液(9:1),管柱溫度為40℃,移動相流量係設定成每分鐘約1mL。
另一方面,正確地秤量DL-β-胺基異丁酸原液0mL、2mL、4mL、6mL、8mL及10mL,添加pH7.4之磷酸鹽緩衝液,分別正確地製成10mL並攪拌過濾。正確地取各濾液0.5mL於試驗管,並正確地添加pH8.0之磷酸鹽緩衝液2.5mL而混合後,正確地添加由乙腈100mL中溶解有螢光胺0.100g而成之液0.5mL,並予以混合。對於該各液10μL,在靜置15分鐘後於4小時以內以與上述相同之
HPLC條件進行試驗,由所得之主峰之峰面積製作檢量曲線(calibration curve)。其次,對於由試料溶液所得之峰面積,使用上述檢量曲線並以DL-β-胺基異丁酸原液作為100%濃度而計算出DL-β-胺基異丁酸原液之殘存率(%)。
將活性碳試料乾燥後,正確地秤量乾燥試料0.5g並置入附有栓塞之三角燒瓶中。另外,正確地秤量肌酸酐0.100g,於其中添加pH7.4之磷酸鹽緩衝液而溶解並正確地製成1000mL之液(原液),將該原液之50mL正確地添加入前述附有栓塞之三角燒瓶中,於37±1℃振盪混合3小時。將燒瓶之內容物以孔徑0.65μm之膜濾器抽吸過濾,除去最初之濾液約20mL,正確地採取其次之濾液10mL,以pH7.4之磷酸鹽緩衝液精準地製成50mL,作為試料溶液。以pH7.4之磷酸鹽緩衝液作為對照組,對於試料溶液依據吸光度測定法而進行試驗,並測定波長234nm時之吸光度。
取肌酸酐原液10mL且以pH7.4之磷酸鹽緩衝液正確地製成50mL,並正確地採取其之2mL、4mL、6mL、8mL及10mL,以pH7.4之磷酸鹽緩衝液分別正確地製成10mL,再測定波長234nm時之吸光度,藉此而可製作檢量曲線。依據試料溶液之吸光度與檢量曲線,而計算出肌酸酐之殘存率(%)。
將活性碳試料乾燥後,正確地秤量乾燥試料0.1g並置入附有栓塞之三角燒瓶中。另外,正確地秤量吲羥硫酸0.100g,於其中添加pH7.4之磷酸鹽緩衝液而溶解並正確地製成1000mL之液(原液),將該原液之50mL正確地添加入前述附有栓塞入三角燒瓶中,於37±1℃振盪混合3小時。將燒瓶之內容物以孔徑0.65μm之膜濾器抽吸過濾,除去最初之濾液約20mL,正確地採取其次之濾液10mL,以pH7.4之磷酸鹽緩衝液正確地製成50mL,作為試料溶液。以pH7.4之磷酸鹽緩衝液作為對照組,對於試料溶液依據吸光度測定法而進行試驗,並測定波長278nm時之吸光度。
取吲羥硫酸原液10mL且以pH7.4之磷酸鹽緩衝液正確地製成50mL,並正確地採取其之2mL、4mL、6mL、8mL及10mL,以pH7.4之磷酸鹽緩衝液分別正確地製成10mL,再測定波長278nm時之吸光度,藉此而可製作檢量曲線。依據試料溶液之吸光度與檢量曲線,而計算出吲羥硫酸之殘存率(%)。
將活性碳試料乾燥後,正確地秤量乾燥試料0.1g並置入附有栓塞之三角燒瓶中。另外,正確地秤量α-澱粉酶(液化型)0.100g,於其中添加pH7.4之磷酸鹽緩衝液而溶解並正確地製成1000mL之液(原液),將該原液之50mL正確地添加入前述附有栓塞之三角燒瓶中,於37±1℃振盪混合3小時。將燒瓶之內容物以孔徑0.65μm之膜濾器抽
吸過濾,除去最初之濾液約20mL,將其次之濾液約10mL作為試料溶液。
另外,使用pH7.4之磷酸鹽緩衝液進行相同之操作,以其濾液作為修正液。以pH7.4之磷酸鹽緩衝液作為對照組,對於試料溶液及修正液依據吸光度測定法而進行試驗,並測定波長280nm時之吸光度。試料溶液之吸光度與修正液之吸光度的差為試驗吸光度。
將α-澱粉酶原液正確地採取0mL、2mL、4mL、6mL、8mL及10mL,以pH7.4之磷酸鹽緩衝液分別正確地製成10mL,再測定波長280nm時之吸光度,藉此而可製作檢量曲線。依據試驗吸光度與檢量曲線,而計算出α-澱粉酶之殘存率(%)。
(5)甘胺醯基甘胺酸、對羥基苯基乙酸、三甘胺酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶及胰凝乳蛋白酶吸附試驗
將活性碳試料乾燥後,正確地秤量乾燥試料0.1g並置入附有栓塞之三角燒瓶中。另外,正確地秤量各被吸附試料0.100g,於其中添加pH7.4之磷酸鹽緩衝液而溶解並正確地製成1000mL之液(原液),將該原液之50mL正確地添加入前述附有栓塞之三角燒瓶中,於37±1℃振盪混合3小時。將燒瓶之內容物以孔徑0.65μm之膜濾器抽吸過濾,除去最初之濾液約20mL,將其次之濾液約10mL作為試料溶液。以pH7.4之磷酸鹽緩衝液作為對照組,對於試料溶液依據吸光度測定法而進行試驗,並測定以下所示之波長之吸光度。
將各成分原液正確地採取2mL、4mL、6mL、8mL及10mL,以pH7.4之磷酸鹽緩衝液分別正確地製成10mL,再測定以下所示之波長之吸光度,藉此而可製作檢量曲線。
如表2所示,可知相較於比較例之吸附劑,本發明之吸附劑係對於酵素等有用物質之吸附為少,而對於尿毒物質之吸附為多。
由本發明所得之醫療用吸附劑,係可使用於作為腎疾病之治療用或預防用經口投予用吸附劑、或是肝疾病之治療用或預防用經口投予用吸附劑。
就腎疾病而言,可列舉如慢性腎衰竭、急性腎衰竭、慢性腎盂腎炎、急性腎盂腎炎、慢性腎炎、急性腎炎症候群、急性進行型腎炎症候群、慢性腎炎症候群、腎病症候群、腎硬化症、間質性腎炎、腎小管症、類脂性腎病、糖尿病性腎症、腎血管性高血壓、或高血壓症候群、或是伴隨著前述原發疾病之繼發性腎疾病,更可列舉如透析前之輕度腎衰竭,亦可使用於改善透析前之輕度腎衰竭之病狀或改善透析中之病狀。另外,就肝疾病而言,可列舉如猛爆性肝炎、慢性肝炎、病毒性肝炎、酒精性肝炎、肝纖維症、肝硬化、肝癌、自我免疫性肝炎、藥劑過敏性肝障礙、原發性膽汁性肝硬化、顫抖、腦症、代謝異常、或功能異常。就其他方面而言,亦可使用於治療由體內存在之有害物質所致之疾病,亦即亦可使用於治療精神病等。
另外,本發明之醫療用吸附劑係亦可使用於作為人工透析用吸附劑。
1‧‧‧加熱器
2‧‧‧迴轉爐
3‧‧‧水蒸氣供給管
4‧‧‧氮氣或二氧化碳氣體之供給管
5‧‧‧冷卻容器
6‧‧‧二氧化碳氣體供給管
7‧‧‧馬達
8‧‧‧滾輪
第1圖係將賦活後之活性碳移至冷卻容器時之裝置的
示意圖。
1‧‧‧加熱器
2‧‧‧迴轉爐
3‧‧‧水蒸氣供給管
4‧‧‧氮氣或二氧化碳氣體之供給管
5‧‧‧冷卻容器
6‧‧‧二氧化碳氣體供給管
7‧‧‧馬達
8‧‧‧滾輪
Claims (3)
- 一種醫療用吸附劑,其係由活性碳所構成者,該活性碳係以粒狀酚系樹脂作為原料、且全酸性基量為0.12meq/g以下、100℃至900℃加熱重量減少率為2%以下、直徑0.0075至15μm之細孔容積為0.1至1.0mL/g、BET比表面積為800至2000m2 /g、平均粒徑為0.1至1.5mm。
- 如申請專利範圍第1項之醫療用吸附劑,其係經口投予用腎疾病或肝疾病之治療或預防劑。
- 一種醫療用吸附劑之製造方法,該醫療用吸附劑係由活性碳所構成者,該活性碳之全酸性基量為0.12meq/g以下、100℃至900℃加熱重量減少率為2%以下、直徑0.0075至15μm之細孔容積為0.1至1.0mL/g、BET比表面積為800至2000m2 /g、平均粒徑為0.1至1.5mm,該製造方法係藉由將粒狀酚系樹脂在惰性氣體蒙氣下於300至800℃進行碳化,並於700至1200℃進行水蒸氣賦活,再將蒙氣置換成氧濃度2%以下、二氧化碳濃度80%以上之氣體,暫時保持於700至1200℃後,冷卻至100℃以下為止。
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JP2005314415A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-11-10 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 経口投与用吸着剤、並びに腎疾患治療又は予防剤、及び肝疾患治療又は予防剤 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI712414B (zh) * | 2018-03-01 | 2020-12-11 | 日商吳羽股份有限公司 | 毒素分離器具 |
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