JPH0335974B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、内毒素の解毒吸着剤に関する。 （従来技術とその問題点） 内毒素は、哺乳動物の血中に入ると発熱性と毒
性を示す物質である。これは、グラム陰性菌の細
胞壁外膜から由来するリポ多糖体である。典型的
なグラム陰性菌である大腸菌は腸内に常在する
が、健康なときは、その内毒素は吸収されても肝
臓で解毒されるので、血中に現れることはない。 しかし、肝機能の低下しているとき、制癌剤や
免疫抑制剤の投与を受けているとき、大きな火傷
が怪我を負つたとき、大きな外科手術を受けたと
きなどには重度の細菌感染症にかかりやすく、そ
の結果、内毒素血症となり、シヨツクを起すこと
がある。また肝膿瘍や胆嚢炎などのときにも、内
毒素血症となり、シヨツクを起すことがある。そ
のほか留置カテーテル、人工透析器具や輪液が内
毒素で汚染されていると、いきなり内毒素血症と
なり、シヨツクを起すことがある。大腸菌や緑膿
菌などで代表されるグラム陰性菌は一般に弱毒性
菌であるが、抗生物質が効きにくいものが多くな
つているため、細菌感染は大きな問題である。 内毒素は熱に安定な物質であり、高圧蒸気滅菌
でも解毒できない。イオン交換樹脂はこの内毒素
を非特異的に吸着するといわれているが、その容
量は小さいので、内毒素血症治療には有効でな
い。 内毒素を解毒する薬剤としてポリミキシンが知
られている。これは腸管非吸収性のヘプチド系抗
生物質であるが、中枢神経や腎に対する毒性が強
いので、経口投与あるいは局所投与に限られる。
したがつて、内毒素血症治療には直接使えない。 ポリミキシンをセフアロースに固定化したもの
は内毒素吸着剤として知られているが、膨潤性が
大きく機械的強度も低いため、内毒素血症治療に
は使えない。 固定化ポリミキシンの作用は内毒素の分解であ
ることが本発明で確認されたが、この場合、この
分解産物が別の毒作用を示す可能性が考えられ
る。 （発明の目的） 内毒素を解毒するとともに吸着除去することの
できる材料を作りだすこと。 （発明の構成） 不溶性ビニル重合体成形品に塩基性窒素原子を
有する官能基とポリミキシング分子を結合してな
る解毒吸着剤。 （構成の説明） 本発明でいう不溶性ビニル重合体成形品とは、
使用条件において、実質上、不溶性であるビニル
重合体であつて、塩基性窒素原子を有する官能基
を導入すること、および、ポリミキシン分子を共
有結合で結合することができ、かつ、繊維、中空
糸、膜および、それらの高次加工品を意味する。 本発明の不溶性ビニル重合体成形品がポリミキ
シン分子と共有結合で結合するためには、該重合
体にα−ハロゲン化アシル基、ハロゲン化アルキ
ル基、イソシアン酸基、カルボキシル基またはカ
ルボン酸エステル基等の官能基が重合体に直接ま
たはスペーサーを介して結合していることが必要
である。このスペーサーの長さはメチレン基にし
て４個以上の長さのあることが望ましい。 かかる不溶性ビニル重合体の例としては、スチ
レン、塩化ビニル、アクリル酸アミド、アクリロ
ニトリル、無水マレイン酸、メタクリル酸エステ
ルなどで代表されるモノビニル化合物の単独重合
体または共重合体、または、ジビニルベンゼンあ
るいはメチレンビスアクリルアミド等で代表され
るポリビニル化合物との共重合体のほか、上記モ
ノビニル化合物重合体成形品をホルムアルデヒ
ド、クロルスルホン酸等で架橋処理したもの等が
あげられる。架橋重合体は流動性がなく、成形が
困難なので、該重合体成形品が繊維、膜等の場合
は成形後架橋処理する方法が好ましく採用され
る。 本発明の成形品は、その表面積が大きくなるほ
ど内毒素の解毒吸着能力も大きくなるが、該成形
品を充填したカラムの通液性は逆に悪くなるの
で、該表面積は0.01以上100m²／ｇ以下、より好
ましくは、0.05以上10m²／ｇ以下がよい。 本発明でいう塩基性窒素原子を有する官能基と
は第１級アミノ基、モノメチルアミノアルキル
基、モノエチルアミノアルキル基、モノブチルア
ミノアルキル基等で代表される第２級アミノ基、
ジメチルアミノアルキル基、ジエチルアミノアル
キル基、ジｎ−プロピルアミノアルキル基、ジｎ
−ブチルアミノアルキル基等で代表される第３級
アミノ基およびトリメチルアンモニユウムアルキ
ル基、トリエチルアンモニユウムアルキル基、ト
リｎ−プロピルアンモニユウムアルキル基、トリ
ｎ−ブチルアンモニユウムアルキル基等で代表さ
れる第４級アンモニユウム基を意味する。当該塩
基性窒素原子を有する官能基の密度は0.1ミリ当
量／ｇ以上、より好ましくは、0.5ミリ当量／ｇ
以上がよい。 塩基性窒素原子を有する官能基と不溶性ビニル
重合体とを結合する基は使用条件において安定な
ものであればよい。 本発明でいうポリミキシンとは、Bacillus
Polymyxaにより生産される抗生物質であり、ポ
リミキシンＡ、ポリミキシンB₁、ポリミキシン
B₂、ポリミキシンＤ、ポリミキシンE₁、および、
ポリミキシンE₂等のグラム陰性菌に対する抗菌
作用を有するものを意味する。ポリミキシン分子
と不溶性ビニル重合体との結合状態はポリミキシ
ン分子中のアミノ基がすべてアミド化されてしま
うと、内毒素に対する解毒活性がなくなるので、
少なくとも１個以上のアミノ基が塩基性基として
存在していなければならない。ポリミキシン分子
の存在密度は小さすぎると、内毒素に対する解毒
活性がなくなるので、成型品１ｇあたり１mg以
上、より好ましくは、20mg以上がよい。 ポリミキシン分子と不溶性ビニル重合体とを結
合する基の鎖長があまり短いと、内毒素に対する
ポリミキシンの解毒活性が発揮されないので、そ
の鎖長は炭素数にして４個以上であることが望ま
しい。 本発明解毒吸着剤の調製方法の代表例をあげる
と、成型品がホルムアルデヒド・Ｎ−メチロール
−α−クロルアセトアミド・硫酸処理によつて不
溶化とα−クロルアセトアミドメチル化を行つた
ポリスチレン繊維である場合、 (1) 成型品とポリミキシンとをPH７以上で反応さ
せたのち、アミンと反応させる方法、 (2) 成型品を第１級ジアミンと第２級アミンの混
合物で処理して、混合アミノ化し、さらに無水
コハク酸でサクシニル化したのち、ペプチド縮
合剤の存在下でポリミキシンと反応させる方法
がある。 本発明解毒吸着剤の用途は、輸液および透析液
中の内毒素除去のほか、留置カテーテル使用時の
感染予防、重度火傷時の感染予防、消化器や心臓
が脳等の手術後の内毒素血症予防、内毒素血症患
者の治療などがあり、その使用方法の代表例とし
て、当該解毒吸着剤を充填したカラムに輸液、透
析液または血液を循環させる方法、留置カテーテ
ルの外側に本発明解毒吸着剤を併置する方法、火
傷部の表面を本発明解毒吸着剤で被覆する方法等
がある。 （発明の作用機構） 本発明解毒吸着剤の作用機構はポリミキシン分
子基で内毒素を分解し、塩基性窒素原子を有する
官能基で内毒素の分解産物を吸着するものと考え
られる。 （発明の効果） 本発明の解毒吸着剤はポリミキシン分子基と塩
基性窒素原子を有する官能基を共有することによ
つて、内毒素を分解するとともに、その分解産物
を吸着除去するため、その使用効果が大きい特徴
がある。また、ポリミキシンの固定化密度が低く
ても、大きな効果が得られるので、高価なポリミ
キシンを節約できる特徴がある。 以下に実施例を示す。 実施例 １ ポリプロピレン（三井“ノーブレン”J3HG）
50部を島成分とし、ポリスチレン（“スタイロン”
666）46部、ポリプロピレン（住友“ノーブレン”
WF−727−Ｆ）４部の混合物を海成分とする海
島型複合繊維（島数16、単糸繊度2.6デニール、
引張強度2.9ｇ／ｄ、伸度50％、フイラメント数
42）50ｇを、Ｎ−メチロール−α−クロルアセト
アミド60ｇ、ニトロベンゼン400ｇ、98％硫酸400
ｇおよびパラホルムアルデヒド0.85ｇからなる混
合溶液中に浸し、20℃で１時間反応させた。繊維
を反応液から取り出し、０℃の氷水５中に投じ
て、反応停止させたのち、水で洗浄し、次に、繊
維に付着しているニトロベンゼンをメタノールで
抽出除去した。この繊維（繊維Ａ）を50℃で真空
乾燥して、クロルアセトアミドメチル化繊維71ｇ
を得た。 硫酸ポリミキシンＢ（シグマ社；8000単位／mg）
4.8ｇを600mlの水にとかし、この中に繊維A22ｇ
を加え、５時間振とうしたのち、酸化マグネシウ
ム1.5ｇを添加し、室温で12時間振とうした。つ
ぎに、この繊維を反応母液から取り出し、クロマ
トカラムにつめて、0.1N−塩酸4800mlで洗浄し
て、ポリミキシン固定化繊維（繊維Ｂ）をえた。
この洗浄液と反応母液中のポリミキシン量をミク
ロビユレツト法で測定し、その量と仕込量との差
を繊維に固定化されたポリミキシン量ととみなし
た。固定化量は39mg／ｇであつた。 繊維B20ｇを50％ジメチルアミン水溶液に浸
し、55℃で４時間加熱した。この繊維を、順次、
水、1N−塩酸、水、0.17M−リン酸緩衝液（PH
7.4）で洗つて、本発明解毒吸着剤１をえた。本
発明解毒吸着剤中のアミノ基量は2.1ミリ当量／
ｇであつた。 実施例 ２ １、12−ジアミノドデカン23.7ｇを1050mlの50
％ジメチルアミン水溶液に溶解してえた混合溶液
に実施例１で得られたクロルアセトアミドメチル
化繊維（繊維Ａ）34ｇを加えて、72時間反応させ
た。繊維を取り出し、希塩酸、および水でよく洗
つて、混合アミノ化繊維（繊維Ｃ）をえた。繊維
Ｃの交換容量と無水酢酸／ピリジンでアセチル化
される量から、繊維中のジメチルアミノ基量は
2.27ミリモル／ｇ、１、12−ジアミノドデカン量
は0.16ミリモル／ｇであつた。繊維C30ｇを1N−
カセイソーダ水溶液で処理したのち、十分に水洗
し、次に乾燥して、アミノ化繊維（繊維Ｄ）を得
た。 無水コハク酸6.0ｇを溶したDMSO400mlに23.4
ｇの繊維Ｄを浸し、50℃で５時間加熱したのち、
水洗してサクシニル化繊維（繊維Ｅ）をえた。 繊維E20ｇ（乾重量）を250mlの硫酸ポリミキ
シンＢ（シグマ社製）水溶液（15mg／ml）中に浸
し、1N−カセイソーダ水溶液および1N−塩酸水
溶液で溶液のPHを4.5〜6.0に合せながら、１−エ
チル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カル
ボジイミド500mgを３時間かけて加えた。その後、
反応混合物を室温で５日間振とうした後、繊維を
クロマトカラムにつめて、水４で洗浄し、さら
に、リン酸緩衝液１で洗浄して本発明解毒吸着
剤２を得た。反応母液および洗浄液中のポリミキ
シン量をミクロビユレツト法で測定し、その量と
仕込量の差を繊維に固定化されたポリミキシン量
とみなした。 固定化密度は119mg／ｇであつた。 実施例 ３ Escherichia Coli 055：B5のリポ多糖体（デ
イフコ・ラボラトリーズ社製、トリクロル酢酸抽
出法）100mgを200mlの生理食塩水に溶した溶液20
mlに２ｇの本発明吸着剤１または２を加え、37℃
で60分間振とう後、上澄を１mlずつICRマウスに
尾静脈から投与して、48時間後の死亡率を調べ
た。同じ上澄の中に含まれる糖成分の量をフエノ
ール・硫酸法（試料溶液１ml＋５％フエノール水
１ml＋濃硫酸５ml：485mμ）で求めた。また、同
じ上澄の中に含まれる内毒素量をトキシカラーテ
スト（生化学工業株式会社製）で調べた。 比較のために、本発明吸着剤の代りに繊維Ａ、
繊維Ｂ、繊維Ｃおよびイオン交換樹脂IRA−938
について同様の実験を行つた。結果を表１に示
す。 表１からポリミキシン固定化繊維（繊維Ｂ）は
内毒素を分解するが、吸着はしないこと、および
アニオン交換繊維（繊維Ｃ）および樹脂は糖成分
を吸着するがマウス死亡率はさがらないこと、両
官能基が共存する本発明吸着剤が解毒と吸着の両
方の作用を有することがわかる。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不溶性ビニル重合体成形品に塩基性窒素原子
   を有する官能基とポリミキシン分子を結合してな
   る解毒吸着剤。