JP2908455B2 - パイロジェン除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、陽イオン交換体とパイロジェン吸着体との
両者を併用することによる、パイロジェン含有液からの
パイロジェン除去法に係わる。特に本発明の方法は、脱
パイロジェン水及びパイロジェンフリーの医薬品の製造
に有用である。本発明の方法により製造された脱パイロ
ジェン水は医薬用、例えば腎機能不全者に行う人工透析
用の透析水、ろ過型人工腎臓用の補液、ベットサイドに
於ける点滴用の高濃度薬剤の希釈液の製造、或いは医薬
用器具の洗浄、更に製薬用、例えば注射薬用純水の製造
及び注射薬用容器の洗浄等に使用することができる。

更にパイロジェンフリーの医薬品の製造とは、血液中
に投薬される医薬品を含有する水溶液からのパイロジェ
ン除去方法を意味しており、本発明の方法はそのような
医薬品の製造方法としても有用である。

この様な医薬品を含有する水溶液としては、例えば局
法において発熱性物質試験法を適用される各種の医薬品
（果糖注射液、生理食塩水、デキストラン40注射液、ブ
ドウ糖注射液、リンゲル液、輸血用クエン酸ナトリウム
注射液等）がある。その他血液中に投与されるもので、
その製造工程でパイロジェンを除去する必要がある医薬
品であれば如何なるものでも本発明を適用し得る。

〔従来の技術及びその問題点〕

発熱性物質（パイロジェン）、特にその代表的なもの
としてのエンドトキシンは、グラム陰性細菌の細胞壁に
由来し、その構成成分はリポ多糖であり、その分子量は
由来する菌類によって異なり、サブユニットとしては数
千から数万であるが、水溶液中では会合状態で存在する
ため、数十万から数百万の大きさを有することがあると
いわれ、その超微量が体内に入ると顕著な発熱を引き起
こし、致死にいたらしめる場合もあることが知られてい
る。

又最近、エンドトキシンの構成成分であるリピドＡ
（分子量約２千）も発熱性があることが知られるように
なった。

一方、エンドトキシンを検出するために日本薬局方で
うさぎによる発熱性試験が義務づけられているが、手間
と時間がかかるため、エンドトキシンがカブトガニの血
球成分と反応し、血球成分が凝固することを利用した簡
易な検出試薬が市販され、短時間に測定できる様になっ
た。又、エンドトキシンとカブトガニの血球成分との反
応機作を利用した合成基質による比色定量法も確立され
ている。更に合成基質による定量法も検出限界が上昇
し、ng/ml単位からpg/ml単位へと移行し、超微量のエン
ドトキシンも検出されるに至っている。

従来、パイロジェンの除去方法として、活性炭やイオ
ン交換樹脂等の吸着剤を用いる方法、化学的に分解させ
る方法（酸、アルカリ処理等）、パイロジェンを特異的
に吸着するパイロジェン吸着体を用いる方法などが知ら
れている。イオン交換樹脂についてはある種のアニオン
交換樹脂（パイロジェンの化学吸着作用に有効と考えら
れる）の他に、MR型カチオン交換樹脂にもパイロジェン
吸着効果のある例が認められているが、これは会合状態
にあると推定される発熱物質の物理的吸着に有効である
ためと考えられている。パイロジェンを特異的に吸着す
る吸着体を用いる方法は、主たる薬剤が分解されたり、
回収率が悪くなるなどのおそれが少なく、操作法として
も簡便である。

しかしながら、これらの吸着体は、パイロジェンの種
類によってその吸着性能が低下する場合があるという欠
点を有している。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者は上記の如き欠点を有しないパイロジェン含
有液からのパイロジェン除去方法につき種々検討の結
果、陽イオン交換体とパイロジェン吸着体を併用するこ
とにより、除去効果の優れたパイロジェンの除去方法が
得られることを見出し、本発明に至ったものである。

本発明の対象となるパイロジェン含有液とは、以下の
様なものがあげられる。

すなわち、パイロジェンを含んだアミノ酸（例えば、
ヒスチジン、アラニン、プロリン）、核酸塩基（例え
ば、シトシン）、抗生物質（例えば、ペニシリン）、ホ
ルモン（例えば、インスリン）、ビタミン（例えば、フ
ラビン、アデニン、ジヌクレオチド）、血清蛋白質（例
えば、アルブミン）、酵素（例えば、ウロキナーゼ、ア
スパラギナーゼ、リゾチーム）、抗体（例えば、イムノ
グルブリン）等の生理活性物質溶液等である。また、本
発明はパイロジェン含有水からパイロジェンを含まない
水を製造するためにも使用できる。

本発明で用いる陽イオン交換体とは、負電荷をもち陽
イオンないし陽イオン化し得る物質（例えば金属イオン
や塩基性物質等）を捕捉する性能を有するものを意味す
る。具体的には、高分子基材がつくる三次元的な網目構
造体に荷電基を共有結合させたものである。高分子基材
としては、合成ポリマーゲルの様な球状ゲル、セルロー
ス膜の様な高分子膜などが利用できる。荷電基として
は、強酸性基（スルホン酸基等）や弱酸性基（カルボキ
シル基等）が用いられる。更に、陽イオン交換体の形態
としては、膜状，シート状、球状等が用いられる。した
がって、対象となる試料に応じて適当な陽イオン交換体
を選んで使用する必要がある。

本発明における陽イオン交換体の作用は、パイロジェ
ンを含む液を前処理して、パイロジェン吸着体における
特異的吸着作用を十分に発揮させる点にあるものと考え
られる。従って、疎水結合による物理吸着作用を持つ必
要は全くなく、疎水性は、かえって薬剤をも吸着する不
都合をもたらす。陽イオン交換体は、あらかじめ酸処理
して水素型にして用いることが好ましい。

陽イオン交換体の好ましい例として、実施例に用いた
ゼータプレップ（商標）SPを挙げることができる。これ
は、セルロース骨格と強酸性のスルホン酸置換基を持つ
陽イオン交換体であり、オートクレーブ滅菌に耐える。
シート状モジュールの形で使用することができ、処理速
度が大きいこと、疎水性が小さく、ポアサイズが大きい
ので蛋白質水溶液を処理する場合にも薬剤の回収率が大
きいことなど、本発明に用いるのに好適な条件を備えて
いる。

本発明で用いるパイロジェン吸着体とは、共存する酸
性物質、例えば等電点が酸性側にある蛋白質に対して選
択的にパイロジェンを吸着する能力のある吸着体をい
う。その代表的なものは、パイロセップ（商標）として
市販されている、特開昭57−183712号公報に記載の含窒
素環式化合物、例えばＬ−ヒスチジン等と水不溶性担体
との結合物である。特開昭54−67024号公報記載のヒア
ルロン酸とアニオン交換樹脂よりなる吸着体、アガロー
ス、セファデックス、セルロース等の高分子物質を基材
とした固定化担体に、アミノ酸、イミノ２酢酸等の窒素
化合物、抗生物質を固定化したものも使用できる。その
他共存する酸性物質に対して特異的なパイロジェンを吸
着する能力のある吸着体であれば如何なるものでも良
い。これらの吸着体は、通常のイオン交換樹脂や疎水性
吸着剤とは、共存する薬剤に比してパイロジェンを選択
的に吸着する特異性の点で区別できる。パイロジェン吸
着体の処理条件は、各試料におけるパイロジェン除去率
および試料回収率を考慮して、pH及びイオン強度等を最
適処理条件に設定する必要がある。

本発明の作用は、次のような仮説により説明できる。
即ち、グラム陰性菌から放出されたパイロジェンは、そ
れ自体のアニオニックな部位に種々のカチオン性物質が
結合している場合がある。カチオン性物質としては、金
属イオン（Na,K,Mg,Ca,Fe等）や、エタノールアミン、
プトレッシン、LPS結合蛋白（等電点10.3）が知られて
いる。このような共存物質の存在はパイロジェン吸着作
用の邪魔になるが、本発明ではカチオン交換体前処理に
より除去され、パイロジェン吸着体の本来持っている特
異的吸着能力が発揮される。

陽イオン交換体処理とパイロジェン吸着体処理は、そ
の順序である限り、引続き行っても、分離してもよい。
例えば、比較例で得たパイロジェン濃度14ng/mlの溶液
を実施例と同じ陽イオン交換体で処理した液（パイロジ
ェン濃度13ng/mlであり、陽イオン交換体処理工程はほ
とんど吸着作用がない）を12時間放置後、パイロジェン
吸着体で処理してもパイロジェン濃度0.72ng/mlとな
り、発明の効果を呈する。比較のため、同じ14ng/mlの
溶液を、陽イオン交換体処理なしに再度パイロジェン吸
着体処理した場合の濃度は4.9ng/mlである。

次に本発明を実施する好適態様を図面について説明す
る。

第１図に示した装置に於て、１は平衡化バッファーな
いし溶出バッファーを収容する容器、２は試料を入れた
容器、３はポンプ、４は内部に陽イオン交換シート層を
具備した処理容器、５はパイロジェン吸着体を充填した
カラム、６は処理溶出液を採取するフラクションコレク
ターである。まず装置内に、容器１から平衡化バッファ
ー（例えばリン酸バッファー）をポンプ３で送り込み陽
イオン交換体４及びパイロジェン吸着体５を通す。次い
で、容器２から試料を装置内に送り込み、パイロジェン
吸着体充填カラム５から溶出してきた液をフラクション
コレクター６で分取する。試料を全て装置内に送り込ん
だ後、容器１から溶出バッファー（平衡化バッファーと
同じ液性）を送り込み、装置内に残存している試料を全
て溶出させる。以上の方法で処理を行う。

〔実施例〕

次に本発明の実施例及び比較例を示す。

第１図に示したシステムを用い実験を行なった。セル
ロース膜に強酸性のスルホプロピル基を導入した陽イオ
ン交換体（ゼータプレップSP、基材：親水性直鎖状セル
ロースシート、荷電基：スルホプロピル基：生化学工業
（株）販売）を用い、パイロジェン濃度1200ng/mlの５
％ヒト血清アルブミン（リン酸バッファー、pH＝6.5、
イオン強度（μ）≒0.01、以下HSAと略す）を60ml処理
し、次いでＬ−ヒスチジンを固定したアガロースよりな
るパイロジェン吸着体を通した後のHSA溶液をリムルス
テスト〔トキシノメーターET−201で測定：和光純薬工
業（株）製〕でパイロジェン濃度を測定した。尚配管は
シリコンチューブを用いる。

得られた結果と、上記のパイロジェン吸着体のみで同
様のHSA溶液を処理した結果（比較例）を第１表に示
す。第１表に示す如く、陽イオン交換体とパイロジェン
吸着体の併用（実施例）では99.98％の除去率を示した
が、パイロジェン吸着体単独（比較例）では98.8％の除
去率であった。尚、実施例及び比較例のHSA（ヒト血清
アルブミン）の回収率は、それぞれ90％、89％であっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する好適態様の工程を略示
する図である。 ２……試料 ３……ポンプ ４……陽イオン交換体 ５……パイロジェン吸着体

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイロジェンを含んだアミノ酸、核酸塩
   基、抗生物質、ホルモン、ビタミン、血清蛋白質、酵素
   及び抗体から選ばれる生理活性物質溶液を陽イオン交換
   体によって処理し、次いで処理液をパイロジェン吸着体
   にて処理することを特徴とするパイロジェンの除去方
   法。
2. 【請求項２】パイロジェン吸着体が、アガロース、セフ
   ァデックス又はセルロースを基材とした固定化用担体に
   アミノ酸、アミノ２酢酸又は抗生物質を固定化した吸着
   体、ヒアルロン酸とアニオン交換樹脂からなる吸着体及
   びＬ−ヒスチジンを直接又はスペーサーを介して水不溶
   性担体に結合させた吸着体から選ばれるものである請求
   項１記載のパイロジェンの除去方法。
3. 【請求項３】パイロジェン吸着体が、アガロースにＬ−
   ヒスチジンを固定化したものである請求項１記載のパイ
   ロジェンの除去方法。