吸附炭及吸附剂
阅读：734发布：2020-05-11
专利汇可以提供吸附炭及吸附剂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供能够有效 吸附 晚期糖基化终末产物(AGEs)等活体内毒素的吸附炭、以及含有这样的吸附炭作为有效成分的吸附剂。本发明涉及的吸附炭，总细孔容积为0.10～1.0mL/g，平均细孔直径为1.0～2.0nm，在1650-1800cm-1红外吸收带的吸光度为0.005以上。，下面是吸附炭及吸附剂专利的具体信息内容。
吸附炭及吸附剂
技术领域
[0001] 本发明涉及能够有效吸附活体内毒素的吸附炭、以及含有这样的吸附炭作为有效成分的吸附剂。
背景技术
[0002] 已知，大部分活体内毒素在肠内产生、吸收后，转移到血液中，而成为导致脏器损伤的原因。通常，活体内毒素在肝脏中进行解毒，在肾脏中进行排泄。然而，在肾功能或肝功能下降的患者中，伴随这些脏器功能障碍，不能排泄活体内毒素而蓄积在体内，因此，有时呈现出尿毒症或意识障碍等严重的症状。随着以糖尿病为首的生活习惯病的增加，肾功能障碍或肝功能障碍的患者数量逐年增加，因此，代偿这些脏器功能的、将活体内毒素排除到体外的脏器代用仪器或治疗药的开发、抑制活体内毒素从肠内被吸收到血液中的治疗药或食品的开发成为重要的课题。
[0005] 顺便提及，口服给药用活性炭(吸附炭)作为药用炭等而收藏在日本药典中，用于如下目的：在药物中毒时或食物中毒时，使毒性物质在消化管脏器中吸附，并以大便的方式排泄。并且，除了这样的药物中毒症状的解毒以外，如果给肾功能下降的患者施用活性炭，则不仅能够减轻对肾脏的负担，而且能够延迟血液透析导入期、减少透析频度。对于患者来说，血液透析在精神上、肉体上以及经济上的负担大，而能够口服给药的活性炭制剂的优势非常大。
[0006] 作为这样的口服给药用活性炭制剂，已知如下制剂，所述制剂以石油沥青等沥青类或酚醛树脂为碳原料，利用不燃气体将其烧结而得到(参见专利文献1～7等)。这些活性炭制剂具有对活体的安全性和稳定性高、便秘等副作用少等优点，而在市场上销售例如商品名为“Kremezin(クレメジン)”(注册商标)的细粒剂、胶囊剂等。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1：日本特公昭62-11611号公报
[0010] 专利文献2：日本特开2002-253649号公报
[0011] 专利文献3：日本特开2002-308785号公报
[0012] 专利文献4：日本特开2004-244414号公报
[0013] 专利文献5：日本特开2004-123673号公报
[0014] 专利文献6：日本特开2006-36734号公报
[0015] 专利文献7：日本特开2008-303193号公报
[0016] 非专利文献
[0017] 非专利文献1：Takeuchi M.et al.，Mol.Med 5：393-4405(1999).发明内容
[0018] 发明要解决的课题
[0019] 顺便提及，近年来，由于饮食生活的改变，如晚期糖基化终末产物(Advanced Glycation End products：AGEs)之类的新的源自食品的毒素被吸收到血中，这提示有导致各种脏器损伤的可能性(参见非专利文献1等)。
[0020] 于是，对于晚期糖基化终末产物，也期望利用活性炭制剂来吸附去除，但是Kremezin(注册商标)等以往的活性炭制剂对晚期糖基化终末产物的吸附能力低。
[0021] 本发明是鉴于这样的以往的课题而进行的，其目的在于提供能够有效吸附晚期糖基化终末产物等活体内毒素的吸附炭、以及含有这样的吸附炭作为有效成分的吸附剂。
[0022] 用于解决课题的手段
[0023] 本发明人为了解决上述课题重复进行了深入研究。其结果发现，通过探讨烧结条件，控制吸附炭的细孔结构等，得到能够解决上述课题的吸附炭，从而完成本发明。更具体地说，本发明如下。
[0024] (1)一种吸附炭，其总细孔容积为0.10～1.0mL/g，平均细孔直径为1.0～2.0nm，-1在1650-1800cm 红外吸收带的吸光度为0.005以上。
[0025] (2)根据上述(1)所述的吸附炭，其是在电炉中对碳原料进行烧结而得到的。
[0028] (5)一种吸附剂，其含有上述(1)至(4)的任一项所述的吸附炭，作为有效成分。
[0029] 发明效果
[0030] 根据本发明，可以提供能够有效吸附晚期糖基化终末产物等活体内毒素的吸附炭、以及含有这样的吸附炭作为有效成分的吸附剂。
[0033] 图2为示出针对使用了实施例1及比较例1的吸附炭的晚期糖基化终末产物的吸附实验的结果的图。
[0034] 图3为示出针对使用了实施例4及比较例1的吸附炭的硫酸吲哚酚的吸附实验的结果的图。
[0035] 图4为示出针对使用了实施例2的吸附炭的氨的吸附实验的结果的图。
具体实施方式
[0036] [吸附炭]
[0037] 本发明涉及的吸附炭的特征在于，总细孔容积为0.10～1.0mL/g，平均细孔直径-1为1.0～2.0nm，在1650-1800cm 红外吸收带的吸光度为0.005以上。
[0038] 总细孔容积可以适用Gurvitsch的法则，根据相对压力为0.98时的液氮置换后的N2吸附量算出。此外，平均细孔直径可以由BET法比表面积及总细孔容积，根据下式算出。
[0039] [数学式1]
[0040]
[0042] 这些当中，优选基本上不含有磷和钾的、纯度90％以上的高纯度纤维素，更优选纯度95％以上的高纯度纤维素。作为高纯度纤维素的材料，可以使用铜氨人造丝、粘胶人造丝、棉、纸浆、棉短绒、粘胶纤维、莱赛尔纤维(Lyocell)(天丝(Tencel))[0043] 特别是，在将本发明涉及的吸附炭用于口服吸附剂的情况下，作为碳原料，优选使用纤维素微粒，更优选使用粒径为0.1～1000μm的纤维素微粒。
[0044] 此外，在将本发明涉及的吸附炭用于净化血液或透析液的情况下，作为碳原料，优选使用纤维素无纺布，更优选使用纤维的细度为0.1～3dtex的纤维素无纺布。另外，在净化血液和透析液时，还可以适合使用绳状或织造布状的纤维素。
[0045] 在制造本发明涉及的吸附炭时，利用电炉等对上述碳原料进行烧结。以往，为了得到吸附炭，通常利用不燃气体对碳原料进行烧结，但在本发明中未使用气体，而利用电炉等进行烧结。由此能够得到具有如上述那样的细孔结构等的吸附炭。
[0046] 此外，由于不使用气体，因而，即使在使用如上述那样的无纺布状、绳状、织造布状的纤维素的情况下，也可以得到维持其结构的吸附炭。因此，在将吸附炭用于净化血液或透析液的情况下是有用的。
[0047] 作为烧结温度，优选为300～1500℃。此时，不是连续升温而是逐步升温至烧结温度。具体地说，首先，以每小时10～100℃的速率(割合)升温至300～500℃，在该温度下维持1～6小时。其后，以每小时10～100℃的速率升温，每上升100～500℃就维持1～6小时。
[0048] 根据这样得到的吸附炭，可以有效地吸附去除活体内毒素。作为能够吸附去除的活体内毒素，包括在体内由糖质或蛋白质等代谢产生的物质、与食物同时被口服摄取的物质，具体可以举出晚期糖基化终末产物、吲哚、硫酸吲哚酚、硫化氢、氨、对甲酚、二噁英(dioxin)、尿素、肌酸酐等。
[0049] [吸附剂]
[0050] 本发明涉及的吸附剂含有本发明涉及的吸附炭作为有效成分。作为该吸附剂可以用于医疗用途，也可以用于健康补充食品等其他用途。其剂型可以制成散剂、颗粒、片剂、糖衣片、胶囊剂、悬浮剂、贴剂(ステイツク剤)、单剂量包装(分包包装体)、乳剂等。
[0052] 吸附剂的给药量、服用量根据对象为人或为其它动物而不同，并且根据年龄、个人差别或病情等而不同，通常以人为对象时的口服给药量可以按每天1～20g分3～4次服用，还可以根据病情适当增减。
[0053] 实施例
[0054] 下面说明本发明的实施例，但本发明的范围并不限于这些实施例。
[0055] 在下面的实施例中，吸附炭的总细孔容积、平均细孔直径、吸附炭的红外吸收光谱如下测定。
[0056] [总细孔容积、平均细孔直径的测定]
[0057] 将约0.1g的吸附炭放入标准容器内，在装置的前处理部中，于约200℃温度进行脱气处理(减压干燥)约15小时后，使用岛津-物理吸附仪(Micromeritics)ASAP 2010(N2气体吸附法，比表面积/细孔分布测定)进行测定。关于无纺布状的吸附炭，剪裁后进行测定。总细孔容积是以0.98相对压力算出，平均细孔直径是由BET法比表面积和总细孔容积算出。结果记载于各实施例、比较例。
[0058] [吸附炭的红外吸收光谱的测定]
[0059] 用傅里叶变换红外分光光度计(Varian Technologies日本公司制)进行分析。显微IR测定条件如下。
[0060] 测定利用透过法，在孔径为100×100μm、累积次数为100次、测定波数范围为-1 -14000～650cm 、MCT检测器、分辨能力为4cm 的条件下进行测。在显微IR试样台(GE结晶板)上放置吸附炭，使用采集针，以红外光透过的方式薄薄地铺平，测定红外吸收光谱。
此时确认到，在测定波数范围内，红外吸收光谱未饱和。红外吸收带的吸光度通过利用无机-1
物特征性基线的倾斜度(傾き)，以4000cm 的吸光度为基准来算出。然而，由于无机物特征性基线的形状有可能根据试样的形状来改变，因此以n＝5测定红外吸收光谱，算出吸光度，并且将平均值作为测定值。结果记载于各实施例、比较例。
此时确认到，在测定波数范围内，红外吸收光谱未饱和。红外吸收带的吸光度通过利用无机-1
物特征性基线的倾斜度(傾き)，以4000cm 的吸光度为基准来算出。然而，由于无机物特征性基线的形状有可能根据试样的形状来改变，因此以n＝5测定红外吸收光谱，算出吸光度，并且将平均值作为测定值。结果记载于各实施例、比较例。
[0061] <实施例1>
[0062] 将CEOLUS(注册商标)PH-101(旭化成化学公司制、平均粒径50μm)100g放入罐内，用电炉烧结，制备吸附炭。烧结条件如下。
[0063] 以每小时50℃的速率升温至300℃，在300℃下维持1小时。
[0064] 接着，以同样的速率升温至600℃，在600℃下维持2小时。
[0065] 其后，以同样的速率升温至800℃，在800℃下维持2小时。
[0066] 其后，以每小时30℃的速率升温至1000℃，在1000℃下维持2小时。
[0067] 其后，以每小时25℃的速率升温至1200℃，在1200℃下维持2小时。
[0068] 进而，以每小时20℃的速率升温至1300℃，在1300℃下维持3小时。
[0069] 最后，用7小时降温至1000℃，进一步用4小时降温至800℃，然后自然冷却。
[0070] 所得到的吸附炭的总细孔容积为0.723mL/g，平均细孔直径为1.7nm，基于傅里叶-1变换红外分光的在1650～1800cm 红外吸收带的吸光度为0.006。
[0071] <实施例2>
[0072] 将CEOLUS(注册商标)PH-101(旭化成化学公司制、平均粒径50μm)100g放入罐内，用电炉烧结，制备吸附炭。烧结条件如下。
[0073] 以每小时20℃的速率升温至300℃，在300℃下维持5小时30分钟。
[0074] 接着，以每小时15℃的速率升温至500℃，在500℃下维持4小时。
[0075] 最后，自然冷却。
[0076] 所得到的吸附炭的总细孔容积为0.188mL/g，平均细孔直径为1.8nm，基于傅里叶-1变换红外分光的在1650～1800cm 红外吸收带的吸光度为0.086。将实施例2的吸附炭的红外吸收光谱示于图1。
[0077] <实施例3>
[0078] 将CEOLUS(注册商标)PH-101(旭化成化学公司制、平均粒径50μm)100g放入罐内，用电炉烧结，制备吸附炭。烧结条件如下。
[0079] 以每小时25℃的速率升温至300℃，在300℃下维持2小时30分钟。
[0080] 接着，以同样的速率升温至600℃，在600℃下维持4小时。
[0081] 其后，以同样的速率升温至800℃，在800℃下维持3小时。
[0082] 进而，以同样的速率升温至1000℃，在1000℃下维持3小时。
[0083] 最后，用4小时降温至800℃，然后自然冷却。
[0084] 所得到的吸附炭的总细孔容积为0.407mL/g，平均细孔直径为1.7nm，基于傅里叶-1变换红外分光的在1650～1800cm 红外吸收带的吸光度为0.007。
[0085] <实施例4>
[0086] 将Bemliese SC282(旭化成纺织公司制，纤维细度1.5dtex)100g放入罐内，用电炉烧结，制备吸附炭。烧结条件如下。
[0087] 以每小时50℃的速率升温至300℃，在300℃下维持1小时30分钟。
[0088] 接着，以同样的速率升温至600℃，在600℃下维持2小时。
[0089] 其后，以同样的速率升温至800℃，在800℃下维持2小时。
[0090] 其后，以每小时30℃的速率升温至1000℃，在1000℃下维持2小时。
[0091] 进而，以每小时25℃的速率升温至1200℃，在1200℃下维持3小时。
[0092] 最后，用5小时降温至1000℃，进一步用4小时降温至800℃，然后自然冷却。
[0093] 所得到的吸附炭的总细孔容积为0.854mL/g，平均细孔直径为1.9nm，基于傅里叶-1变换红外分光的在1650～1800cm 红外吸收带的吸光度为0.062。
[0094] <比较例1>
[0095] 直接使用了市售的医疗用吸附炭、即Kremezin(注册商标)(吴羽化学工业公司制)。
[0096] 总细孔容积为0.784mL/g，平均细孔直径为1.9nm，基于傅里叶变换红外分光的在-11650～1800cm 红外吸收带的吸光度为0.004。
[0097] [针对晚期糖基化终末产物(AGEs)的吸附实验]
[0098] 在含有吸附炭0.1g的各试管内，加入用50mM磷酸缓冲液(pH7.4)稀释的源自葡萄糖的AGE(AGE-1)1mL(140U)，使用试管旋转器(Tube Rotator)，于37℃将试管旋转3小时，由此使AGE-1吸附于各吸附炭。其后，以10,000rpm离心10分钟，回收上清。
[0099] 然后，通过使用AGE-1-BSA和抗AGE-1抗体的竞争ELISA法，测定上清中的AGE-1量，对于在吸附炭的非存在下及存在下的AGE-1量进行比较，算出吸附率(％)。
[0100] 利用竞争ELISA法的AGE-1的定量按照如下方法。
[0101] 首先，将AGE-1-BSA溶解在包被液中以使其为1μg/mL，然后在96孔高结合性EIA/RIA微孔板的各孔内，分别加入100μL，于4℃吸附一晚进行固相化。然后，使用洗板机(Auto mini washer、Model AMW-8)，用清洗液清洗3次后，加入封闭液200μL，于室温孵育1小时，以进行封闭。进而，用清洗液清洗3次后，加入以稀释用缓冲液稀释的上清50μL和以含有1mg/mL BSA的稀释用缓冲液稀释的AGE-1抗体50μL，在30℃、振荡条件下孵育2小时。
[0102] 其后，用清洗液清洗3次，加入以稀释用缓冲液稀释的碱性磷酸酶(AP)标记的羊抗兔IgG抗体100μL，于37℃孵育1小时。用清洗液清洗3次后，加入AP底物试剂盒(Kit)溶液100μL，于37℃孵育约1小时，然后用酶标仪(Labsystems multiskan ascent、Model No.354)测定405nm的吸光度。由AGE-1-BSA的标准线算出各上清中的AGE-1量。
[0103] 另外，将相当于1μg的AGE-1-BSA标准品的AGEs量定义为1U。
[0104] 上述实验中所用的包被液、封闭液及稀释用缓冲液的组成如下。
[0105] ·包被液：含有碳酸钠、碳酸氢钠、0.05％叠氮化钠的溶液(pH9.6～9.8)[0106] ·封闭液：含有1％BSA、0.05％叠氮化钠的磷酸缓冲生理食盐水(pH7.4)[0107] ·稀释用缓冲液：含有0.1％甘油、0.1％tween20、0.05％叠氮化钠的50mM2-氨基-2-羟甲基-1，3-丙二醇[三(羟甲基)氨基甲烷]缓冲液(pH7.4)
[0108] 将使用了实施例1及比较例1的吸附炭的结果示于图2。如图2所示，实施例1的吸附炭能够吸附AGE-1的97.4％，但是比较例1的吸附炭只能吸附AGE-1的13.8％。由此可知，与比较例1的吸附炭相比，实施例1的吸附炭能够有效地吸附去除AGE-1。
[0109] [针对含有活体内毒素的血清的吸附实验]
[0110] 在含有吸附炭50mg的各试管内，加入血液透析患者血清0.5mL，使用试管旋转器，于室温将试管旋转3小时。其后，以10,000rpm离心10分钟，回收上清。
[0111] 然后，用日立自动分析装置，测定上清中的白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、肌酸酐(Cre)、钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)、无机磷(IP)、总胆固醇(T-CHO)、甘油三酸酯(TG)的浓度。
[0112] 将使用了实施例3及比较例1的吸附炭的结果示于下表1。如表1所示，实施例1的吸附炭能够选择性地去除尿素和肌酸酐，而不影响到与活体的体内平衡(恒常性)有关的ALB、Na、K、Cl、IP、T-CHO、TG。此外，在尿素的去除特性方面上，与比较例1的吸附炭相比，实施例3的吸附炭显示出具有高的特性。
[0113] 表1
[0114]
[0115] [针对硫酸吲哚酚的吸附实验]
[0116] 在含有吸附炭50mg的各试管内，加入按照浓度成为20μg/mL的方式添加了硫酸吲哚酚的健康人血清0.5mL，使用试管旋转器，于室温将试管旋转5分钟，由此使硫酸吲哚酚吸附于各吸附炭。其后，以10,000rpm离心10分钟，回收上清。
[0117] 然后，用4％三氯醋酸溶液除去上清中的蛋白后，用液相色谱-质谱仪(LC-MS/MS)测定硫酸吲哚酚浓度。另外，将未使用吸附炭者作为对照。
[0118] 将使用了实施例4及比较例1的吸附炭的结果示于图3。如图3所示，在对照中，上清中的硫酸吲哚酚浓度为4.1911μg/mL，但在使用了实施例4的吸附炭时，降低至0.1866μg/mL。另一方面，在使用了比较例1的吸附炭时，仅降低至2.8487μg/mL。由此可知，与比较例1的吸附炭相比，实施例4的吸附炭能够有效地吸附去除硫酸吲哚酚。
[0119] [针对氨的吸附实验]
[0120] 在1L的含有500ppm的氨的试样空气中，将吸附炭250mg放置90分钟，然后用气体技术(Gastec)公司制气体检测管(氨气检测管No.3M)吸引100ml的试样空气，测定氨浓度。另外，将未使用吸附炭者作为对照，分别测定4次。
[0121] 将使用了实施例2的吸附炭的结果示于图4。如图4所示，在对照中，氨浓度为455±50.0ppm，但在使用了实施例2的吸附炭时，降低至138±47.9ppm。由此可知，实施例
2的吸附炭能够有效地吸附去除氨。
2的吸附炭能够有效地吸附去除氨。
[0122] 工业应用性
[0123] 本发明的吸附炭能够有效地吸附晚期糖基化终末产物等活体内毒素。因此，在将该吸附炭用于口服吸附剂的情况下，能够使晚期糖基化终末产物等在消化管内吸附，而排除到体外。由此，不仅能够对肾功能障碍患者，也能够对代谢综合症患者期待预防·延迟各种脏器损伤的效果。
[0124] 此外，由于在将碳原料烧结时不使用气体，因而在使用纤维素无纺布作为碳原料的情况下，能够得到无纺布的构造被维持的吸附炭。因此可以期待，将该吸附炭直接利用于血浆交换疗法(Double Filtration Plasmapheresis：DFPP)。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种新型吸附式汽车除湿装置 | 2022-06-01 | 2 |
| 一种能够吸附甲醛的建筑涂料 | 2022-07-23 | 1 |
| 一种玻璃用吸附螺栓 | 2020-08-12 | 5 |
| 一种活性炭吸附塔 | 2020-09-14 | 6 |
| 吸附剂组合物 | 2020-06-22 | 3 |
| 活性炭吸附箱 | 2020-12-27 | 6 |
| 吸附式便捷灯组 | 2021-01-06 | 6 |
| 多功能物品悬挂吸附器 | 2021-08-11 | 4 |
| 静电吸附展示架 | 2021-02-14 | 2 |
| 真空吸附平台 | 2020-12-30 | 6 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈