TWI607765B - Adsorbents for oral administration, and nephropathy therapeutic agents and liver disease therapeutic agents - Google Patents
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Description
本發明有關於一種口服給藥用吸附劑。此外,本發明有關於一種以前述口服給藥用吸附劑作為有效成分的腎病治療或預防劑、以及肝病治療或預防劑。本發明所提供的口服給藥用吸附劑,在高濃度膽汁酸存在環境下,對於體內的有毒的毒性物質(Toxin)之硫酸吲哚酚之前驅物的吲哚,具有較高的吸附能力。利用本發明,即使在膽汁中大量含有之膽酸存在環境下,仍可有效率的吸附吲哚。
腎機能或肝機能受損的患者們,由於會因其等臟器機能的障礙,造成在血液裡等體內積存、產生有害的毒性物質,因而併發尿毒症或意識障害等腦部病變。該等患者人數由於顯現出有年年增加的趨勢,因此,代替該等受損臟器而具有將毒性物質去除至體外之機能的臟器代用機器、或是治療藥品的開發成為相當重要的課題。目前,作為人工腎臟,以利用血液透析來去除有毒物質的方式最為普及。然而,像這種血液透析型人工腎臓,由於需要使用特殊的裝置,因此基於安全管理的考量,需要由專門技術者來操作,此外,
還存在須將血液取出至體外這種給患者在肉體上、精神上及經濟上帶來極高負擔的缺點,而無法充分滿足患者的需求。
作為解決該等缺點的方法,開發、利用有一種可口服、且可治療腎臟或肝臟之機能障礙的口服吸附劑(專利文獻1)。該口服吸附劑由具特定官能基之多孔性的球形碳質物質(亦即,球形活性碳)所形成,對活體具有較高的安全性或穩定性,且有毒物質(亦即,β-胺基異丁酸、γ-胺-n-酪酸、二甲胺、以及羥苯乙醇胺)之吸附性亦佳,更含有益之選擇吸附性,如少吸附消化酵素等腸內有益成分,此外,作為如便秘等副作用較少的口服治療藥,臨床上為廣泛利用於例如肝腎機能障害患者身上。此外,記載於前述專利文獻1之吸附劑係將石油瀝青等瀝青(pitch)類作為碳源,在調製球形活性碳後,藉由進行氧化處理及還原處理而製得。
另一方面,已知慢性腎衰竭患者在血清中的硫酸吲哚酚濃度,有較正常者增加約60倍的情況,藉由投予記載於前述專利文獻1之口服吸附劑,而使得前述血清中硫酸吲哚酚濃度降低、延緩腎功能衰竭的進行(非專利文獻1及2)。
[專利文獻1]日本專利特公昭62-11611號公報
[專利文獻2]日本專利特開2006-273772號公報
[專利文獻3]日本專利特開2007-45775號公報
[非專利文獻1]日腎誌,第XXXII卷第6號(1990)第65-71頁
[非專利文獻2]臨床透析,Vol. 14,No. 4(1998),第433-438頁
在含球形活性碳之口服吸附劑中,雖然吸附毒性物質為其極為重要的特性之一,但特別在腸內環境中,更顯重要的是,吸附、去除慢性腎衰竭患者體內毒性物質之硫酸吲哚酚之前驅物的吲哚。在專利文獻2及3中,揭示有細孔半徑為1.0nm以下之細孔容積為0.2~2.5mL/g的活性碳,具有較高的吲哚之吸附性能。然而,在人體的腸內存在有大量的膽汁酸(15mm)。本案發明者們在作為膽汁酸之主要成分的膽酸存在環境下,探討過去的球形活性碳之吲哚吸附能力時,得知在膽酸存在環境下,含以往的球形活性碳之口服給藥用吸附劑將有吲哚吸附能力降低的情況出現。
從而,本發明之目的在於提供一種即使在膽汁酸的存在環境下,仍可大量吸附吲哚的口服給藥用吸附劑。
本發明者對在膽汁酸的存在環境下,對可大量吸附吲哚之口服給藥用吸附劑,進行銳意研究之結果,驚
奇的發現相對於微孔之細孔容積,減少了中孔之細孔容積的球形活性碳,即使在膽汁酸的存在環境下,仍顯示出了優越的有害物質的吸附能力。亦即,本發明者發現的前述球形活性碳,即使在高濃度膽汁酸存在環境下,仍可吸附大量有害物質,特別是硫酸吲哚酚之前驅物的吲哚,從而可減少服用量。
本發明係基於上述观察得知之內容。
從而,本發明有關於:
〔1〕一種口服給藥用吸附劑,其特徵在於,包含如下之球形活性碳:以BET法所求出之比表面積為800m2/g以上、容積密度為0.3~0.8g/mL、細孔直徑未達3nm的細孔容積為0.3mL/g以上,並且,Vm=Vmic/Vmet (1)〔式中,Vmic係指細孔直徑未達3nm之細孔容積,Vmet係指細孔直徑3~50nm之細孔容積〕所求出的微孔/中孔比(Vm)為3.0以上。
〔2〕如〔1〕所記載之口服給藥用吸附劑,其中前述球形活性碳之平均粒子徑為50~200μm。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所記載之口服給藥用吸附劑,其中前述球形活性碳係為,將交聯乙烯樹脂作為碳源而使用、進而調製而得的球形活性碳。
〔4〕一種腎病治療或預防劑,係將記載於〔1〕~〔3〕中任
一項的口服給藥用吸附劑作為有效成分。
〔5〕一種肝病治療或預防劑,係將記載於〔1〕~〔3〕中任一項的口服給藥用吸附劑作為有效成分。
根據本發明所提供的口服給藥用吸附劑,其容積密度為0.3~0.8g/mL,藉由使用比表面積(specific surface area)大、中孔之細孔容積大、且細孔直徑3~50nm之中孔細孔容積少於細孔直徑未達3nm之微孔細孔容積之球形活性碳,由於在膽汁酸存在環境下的毒性物質之吸附能力高,因此在腸管內,可吸附有毒的毒性物質。從而,作為腎病治療或預防劑,或者肝病治療或有效之預防劑。再者,相對於以往的口服給藥用吸附劑還可減少服用量。
尤其因為本發明所提供的口服給藥用吸附劑,其中孔之細孔容積較小,故而朝膽酸之球形活性碳的吸附較少,因而將不至於阻礙吲哚等有害物質的吸附。其結果,顯示出即使在膽汁酸的存在環境下,仍具有吸附吲哚等有害物質之優越的吸附能力。
圖1所示為按時間測定由實施例2、實施例4、以及比較例2所取得之口服給藥用吸附劑在膽酸存在環境下的吲哚吸附能力之圖表。
圖2所示為示意地表示了在膽酸存在環境下,本發明的口
服給藥用吸附劑與以往的口服給藥用吸附劑在吲哚吸附方面的不同之圖。
本發明之口服給藥用吸附劑所含的球形活性碳係為,以BET法所求出之比表面積為800m2/g以上、容積密度為0.3~0.8g/mL、細孔直徑未達3nm的細孔容積為0.3mL/g以上,並且,以式(1)Vm=Vmic/Vmet (1)〔式中,Vmic係指細孔直徑未達3nm之細孔容積,Vmet係指細孔直徑3~50nm之細孔容積〕所求出的微孔/中孔比(Vm)為3.0以上。
球形活性碳之比表面積可藉由BET法或朗繆爾(Langmuir)法求出。作為本發明之口服給藥用吸附劑所用之球形活性碳的比表面積係為,以BET法求出的比表面積(以下,略稱為“SSA”)為800m2/g以上。當SSA為未達800m2/g之球形活性碳時,將造成在膽汁酸存在環境下之吸附吲哚的吸附性能降低,故而不佳。雖未特別限定SSA之上限,但由容積密度及強度的觀點來看,SSA係以3000m2/g以下為
佳。
用於本發明之球形活性碳的容積密度為0.3~0.8g/mL。
容積密度之上限,以0.75g/mL以下為佳,以0.70g/mL以下為較佳。此外,容積密度之下限為0.30g/mL,以0.40g/mL為佳,以0.45g/mL為較佳,以0.48g/mL更佳,以0.50g/mL為最佳。在前述容積密度的範圍內,特別係在膽汁酸共存環境下具有優越的吲哚之吸附能力。
另外,容積密度小的球形活性碳雖具有優越的有害物質吸附能力,但另一方面,隨著容積密度的縮小,球形活性碳的收率也會隨之惡化,因而造成降低製造活性碳的經濟性。此外,當容積密度過低時,球形活性碳將會因為強度降低而容易破碎、難以維持呈球狀,故而不佳。另外在本說明書中,所謂的容積密度ρB係指已於容器中充填了球形活性碳時之球形活性碳的乾燥重量W(g)除以被充填之球形活性碳的體積V(mL)之值,可由以下的計算式來求得。
球形活性碳之容積密度為表示活化程度的較
佳指標。亦即,容積密度越小,表示越進一步地活化。在球形活性碳之製造工程中,於後述水蒸氣活化裡,在活化初期形成較小的細孔,隨著逐步活化而細孔徑擴大,其結果將使得容積密度降低。
在本說明書中,所謂的平均粒子徑,係意味著在體積基準之粒度累積線圖中,於粒度累積率50%中之粒子徑(Dv50)。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳中,雖然並未特別限定,但平均粒子徑的範圍為0.01~1mm。當球形活性碳之平均粒子徑未達0.01mm時,球形活性碳的外表面積將增加,造成易引起消化酵素等有益物質的吸附,故而不佳。此外,當平均粒子徑超過1mm時,由於朝向球形活性碳內部之毒性物質的擴散距離增加、降低吸附速度,故而不佳。平均粒子徑以0.02~0.8mm為佳,特別是平均粒子徑在50~200μm範圍內的球形活性碳,具有優良的初期吸附能力,在一般於上部小腸管內滯留時間裡,可極為迅速地吸附活體內有毒的毒性物質。平均粒子徑之較佳範圍為50~170μm,更佳範圍為50~150μm。
在IUPAC(國際純粹應用化學聯合會(International Union of Pure and Applied Chemistry))中規
定,2nm以下的細孔稱為微孔(micropores)、2~50nm的孔稱為中孔(mesopores)、50nm以上的孔稱為大孔(macroporous)。
在本說明書中,為了簡便起見,將所謂的「微孔」定義為具有未達3nm之細孔直徑的細孔。此外,將所謂的「中孔」定義為具有3~50nm之細孔直徑的細孔。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳係為,與微孔之細孔容積相比,中孔之細孔容積相對較少。藉此,在膽汁酸共存環境下之吲哚的吸附性能變高。
球形活性碳之細孔直徑未達3nm的細孔容積為0.30mL/g以上,以0.35mL/g以上為佳,以0.40mL/g以上為較佳。藉由孔直徑未達3nm之細孔容積為0.30mL/g以上,可大量吸附吲哚。
細孔直徑未達3nm之微孔的細孔容積,可藉由氮吸附法進行測定,雖可利用Saito-Foley法(以下,簡稱為「SF法」)、Horverth-Kawazoe法、以及Density Functional Theory法等來進行解析,不過在本發明中為採用假設細孔形狀為柱狀、藉由SF法進行解析而得的細孔容積。
球形活性碳之細孔直徑未達3~50nm的細孔容積,雖然並未限定,但以0.40mL/g以下為佳,以0.35mL/g
以下為較佳,以0.30mL/g以下為更佳。藉由球形活性碳之細孔直徑未達3~50nm的細孔容積為0.40mL/g以下,便可抑制朝中孔之膽汁酸的吸附。可預想的是,朝中孔之膽汁酸的吸附將阻礙朝微孔之吲哚的吸附。從而,藉由抑制朝中孔之膽汁酸的吸附,便可促進朝微孔之吲哚的吸附。
用於本發明之球形活性碳係為,微孔之細孔容積對中孔之細孔容積的比(以下,亦稱為「微孔/中孔比」)為3.0以上。具體而言,以式(1):Vm=Vmic/Vmet (1)〔式中,Vmic係指細孔直徑未達3nm之細孔容積,Vmet係指細孔直徑3~50nm之細孔容積〕所求出的微孔/中孔比(Vm)為3.0以上。
用於本發明之口服給藥用吸附劑的球形活性碳之微孔/中孔比,以3.3以上為佳,以3.5以上為較佳,以4.0以上為更佳。微孔/中孔比為3.0以上的球形活性碳,可在膽酸共存環境下,顯現出優良的吲哚吸附性能。
雖然並未特別限定用於本發明之球形活性碳的微孔/中孔比之上限,但以16以下為佳。微孔/中孔比超過16的球形活性碳,其細孔直徑未達3nm之微孔的細孔容積多為未達0.30mL/g,藉此吲哚之吸附量較少。此外,SSA未達
800m2/g的情況也多,且會發生吲哚以外之毒性物質的吸附量低的事態。
本發明所用之球形活性碳雖並未有所限定,可為具有0.30meq以上之總酸基的表面改質球形活性碳,亦可為具有未達0.30meq總酸基的表面非改質球形活性碳。無論有無表面改質,本發明之球形活性碳可顯示出即使在膽汁酸之存在環境下,仍具有優越的吸附吲哚等有害物質的吸附能力。
表面非改質球形活性碳係為,在熱處理碳前驅物後藉由進行活化處理而得到的多孔介質,且為未藉由活化處理後之氧化處理及還原處理實施表面改質處理的球形活性碳,或在前述活化處理後於非氧化性氛圍內實施熱處理而得到的球形活性碳。由構成官能基的觀點來看,所謂表面非改質球形活性碳係意味著總酸基未達0.30meq/g的球形活性碳。總酸基以0.25meq/g以下為佳,以0.20meq/g以下為較佳。
表面改質球形活性碳係一種在熱處理碳前驅物後進行活化處理,再於之後利用氧化處理而實施表面改質處理,或是藉由氧化處理及還原處理而實施表面改質處理所獲得的多孔介質,對於酸及鹼可顯示出適度的相互作用。由構成官能基的觀點來看,所謂的表面改質球形活性碳,係意味著酸性點為0.30meq/g以上的球形活性碳。特別是總酸基為0.30~1.20meq/g、總鹼基為0.20~0.9meq/g之表面改質球形活性碳,由於具有如DL-β-胺基異丁酸這種水溶性毒素吸附
性較高的性能,故而為佳。特別是,總酸基以0.30~1.00meq/g為佳,總鹼基以0.30~0.70meq/g為佳。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳中,雖然並未特別限定其直徑,但以0.01~1mm為佳、以0.02~0.8mm為較佳。當球形活性碳之直徑未達0.01mm時,球形活性碳的外表面積將增加,造成易引起消化酵素等有益物質的吸附,故而不佳。此外,當直徑超過1mm時,由於朝向球形活性碳內部之毒性物質的擴散距離增加、降低吸附速度,故而不佳。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳,可使用任意含碳材料作為碳源。作為可使用之含碳材料,例如,可使用合成樹脂或瀝青(pitch)。作為合成樹脂,可使用熱熔融性樹脂或熱不融性樹脂。在此,所謂的熱溶融性樹脂,係指一種未進行不融化處理便進行活化處理,伴隨著溫度上升而熔融、分解的樹脂、且為無法獲得活性碳的樹脂。然而,如果預先實施不融化處理再進行活化處理的話,可獲得活性碳。相對於此,所謂的熱不融性樹脂,係指一種即使未進行不融化處理便進行活化處理,仍不會因伴隨著溫度上升而溶融,且碳化繼續進行,從而可獲得活性碳的樹脂。另外,所謂的不融化處理為如後所述,為例如在含氧
氣的氛圍中,在150℃~400℃的環境下進行氧化處理。
熱溶融性樹脂的代表例為熱塑性樹脂,例如可列舉交聯乙烯樹脂。另一方面,熱不融性樹脂的代表例為熱硬化性樹脂,可列舉酚醛樹脂或呋喃樹脂。由已知的熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂之中,使用能夠形成球狀體之任意的熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂。另外,當由交聯乙烯樹脂獲得球形活性碳的情況下,需要前述的不融化處理,相對於此,當由以將官能基賦予至交聯乙烯樹脂而製造的離子交換樹脂中獲得球形活性碳的情況下,則不需要前述的不融化處理。其原因應該是因為藉由官能基賦予處理、或所導入的官能基,使交聯乙烯樹脂由熱溶融性樹脂變性為熱不融性樹脂的緣故。亦即,相較於交聯乙烯樹脂被包含在本說明書中的熱溶融性樹脂,離子交換樹脂則被包含在本說明書中的熱不融性樹脂。
用於本發明之球形活性碳的碳源,雖然並未有特別限定,但以使用操作上較為容易的合成樹脂為佳。作為合成樹脂,可列舉:作為熱不融性樹脂之熱硬化性樹脂(例如,酚醛樹脂及呋喃樹脂)及離子交換樹脂,以及作為熱溶融性樹脂之熱塑性樹脂(例如,交聯乙烯樹脂)。在此,熱硬化性樹脂容易在球形活性碳上形成中空,當強度變弱而破碎時,會有穿刺腸內的危險性。另外,由於離子交換樹脂中包含有硫磺成份等,因此使用於口服給藥的情況下必須要加以注意。從而,作為球形活性碳之碳源,以使用熱塑性樹脂(例如,交聯乙烯樹脂)為更佳。
雖然還未完全清楚本發明之口服給藥用吸附劑,即使在膽酸存在環境下仍顯現出優越吲哚吸附能力的理由,但可如下推論。然而,本發明並非限定於以下的說明內容。
於圖2表示用於本發明之球形活性碳、以及以往之球形活性碳在膽酸共存環境下之吲哚吸附的模式圖。由於吲哚的分子量較小,故由細孔直徑較小的微孔吸附。另一方面,由於膽酸的分子量較大,故吸附至細孔直徑較大的中孔。可推斷以往的球形活性碳,膽酸朝中孔的吸附阻礙了朝微孔之吲哚的吸附。另一方面,本發明之球形活性碳由於中孔較少,因此使得膽酸朝中孔的吸附受到抑制。據此,可推斷由於吲哚不受膽酸的阻礙而到達至微孔,因此可朝微孔進行吸附。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳係為,對於肝病惡化要素(aggravating factor)或腎臓病中的毒性物質具由優越的吸附性,因此可作為腎病之治療用或預防用的口服給藥用吸附劑來使用,或是作為肝病之治療用或預防用的口服給藥用吸附劑來使用。
作為腎臟病,例如可列舉:慢性腎功能衰竭、急性腎功能衰竭、慢性腎盂腎炎、急性腎盂腎炎、慢性腎炎、
急性腎炎症候群、急速進行性腎炎症後群、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(tubulopathy)、類脂質性腎病(lipoid nephrosis)、糖尿病性腎病變、腎血管性高血壓或高血壓症候群、或是伴隨於前述之原疾病的續發性腎病、甚至是透析前的輕度腎功能衰竭,亦可使用在透析前的輕度腎功能衰竭之病態改善或透析中之病態改善(參照1990年版「臨床腎臓學」,朝倉書店,本田西男、小磯謙吉、黒川清著,以及1981年版「腎臓病學」,醫學書院、尾前照雄、藤見惺編集)。
此外,作為肝病,例如可列舉:猛爆性肝炎、慢性肝炎、病毒性肝炎、酒精性肝炎、肝纖維化、肝硬化、肝癌、自體免疫性肝炎、藥劑過敏性肝障害、原發性膽汁性肝硬化、震顫(tremor)、腦部病變、代謝異常、或機能異常。除此之外,亦可用於因存在於體內的有害物質所造成的疾病,亦即精神病等的治療。
從而,依據本發明所提供的口服給藥用吸附劑在作為腎臓疾病治療藥而使用的情況下,含有前述球形活性碳而作為有效成分。當將本發明之口服給藥用吸附劑作為腎臓疾病治療藥或肝臓疾病治療藥而使用的情況下,其投藥量將會隨著其投藥對象是人或者是其他動物、亦或是隨著年齡、個體差異或病症等而受到影響,因此,根據情況,亦有下述範圍以外的投藥量為適當的情形存在,不過,一般以人為對象時的口服給藥量為,每天1~20g、分成3~4次服用,更可依症狀而作適當的增減。投藥形態可為:粉劑、顆粒、
錠劑、糖衣錠、膠囊、懸浮液、柱(stick)劑、分裝包裝體、或乳劑等。當以膠囊形態來服用時,除了通常所用的凝膠之外,還可因應需要而使用腸溶型的膠囊。當以錠劑形態來服用時,必須要能在體內解錠成原始的微小粒體。再者,亦可配合其他藥劑之氫氧化鋁(Aluminium hydroxide)或凱鉀力寧散(Kayexalate)等電解質調節劑的複合劑形態來使用。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳係為,可用在腎病或肝病之預防或治療方法上。從而,本發明之腎病或肝病的治療方法的特徵在於,將含有前述球形活性碳之口服給藥用吸附劑,以有效量投藥至腎病或肝病的治療對象。
前述球形活性碳之投藥路徑、投藥量、以及投藥間隔等,可因應疾病的種類、患者的年齡、性別、體重、症狀的程度、或投藥方法等來適當的決定。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳係為,可使用於腎病或肝病的預防或治療方法。從而,本發明的球形活性碳係用以使用在腎病或肝病的預防或治療方法中。
在前述球形活性碳的預防或治療中的使用量等,可因應疾病的種類、患者的年齡、性別、體重、症狀的
程度、或投藥方法等來適當的決定。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳係為,可使用於用以製造腎病或肝病的預防或治療用藥。從而,本發明所指的使用,係指球形活性碳之用以製造腎病或肝病的預防或治療用藥的使用。
在前述球形活性碳的預防或治療用藥中的含有量等,可因應疾病的種類、患者的年齡、性別、體重、症狀的程度、或投藥方法等來適當的決定。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球形活性碳係為,可使用於用以預防或治療腎病或肝病。從而,本發明所指的使用,係指球形活性碳之用以預防或治療腎病或肝病的使用。
在前述球形活性碳的預防或治療中的使用量等,可因應疾病的種類、患者的年齡、性別、體重、症狀的程度、或投藥方法等來適當的決定。
以下,雖然藉由實施例具體說明本發明,但該等說明並非用來限定本發明的範圍。
作為本發明之口服給藥用吸附劑而使用的球
形活性碳所具有之各物理性質值,亦即,平均粒子徑、容積密度、比表面積、細孔容積、粒度分布、總酸基、總鹼基、以及吲哚吸附實驗,為藉由下述方法所測定。
使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置〔(株)島津製作所:SALAD-3000S〕,製作體積基準的粒度累積線圖,將粒度累積率50%中之粒子徑設為平均粒子徑(Dv50)。
依據JIS K 1474-5.7.2之充填密度測定法進行測定。
使用利用氣體吸附法的比表面積測定器(例如,MICROMERITICS公司製“ASAP2010”或“ASAP2020”),測定球形活性碳試料之氣體吸附量,藉由下式而可計算比表面積。具體而言,將作為試料之球形活性碳充填至試料管,在以350℃減壓、乾燥後,測定乾燥後之試料重量。接著,將試料管冷卻為-196℃,將氮導入至試料管中,使球形活性碳試料吸附氮,測定氮分壓與吸附量的關係(吸附等溫線)。
設氮的相對壓為p、當時的吸附量為v(cm3/g STP),進行BET作圖。亦即,在縱軸選取p/(v(1-p))、在横軸選取p,將p以0.05~0.20之範圍進行作圖,由當時的斜
率b(單位=g/cm3)、以及切片c(單位=g/cm3),藉由下述式求得比表面積S(單位=m2/g)。
在此,MA為氮分子之斷面面積,採用了0.162nm2。
使用利用氣體吸附法的比表面積測定裝置(ASAP2010或ASAP2020:Micromeritics公司製),以液體氮溫度(-196℃)測定氮分壓與球形活性碳試料之吸附量的關係(吸附等溫線)。使用前述比表面積測定裝置(ASAP2010或ASAP2020)附屬的分析軟件,由所獲得之吸附等溫線,藉由Saito-Foley之計算式〔Saito,A.and Foley,H.C.,AlChE Journal 37(3),429(1991)〕而計算細孔分布。雖然原始的Horverth-Kawazoe的計算法〔Horvath,G.and Kawazoe,K.,J.Chem.Eng.Japan 16(6),470(1983)〕為以狹縫幾何學來解析細孔形狀,但由於碳構造為難石墨化碳,且呈現三維複雜狀的構造,因而在此選擇以柱體幾何學〔Saito,A.and Foley,H.C.,AlChE Journal 37(3),429(1991)〕來計算的計算方式。
使用於計算之各種參數如以下所示。
交互作用參數(interaction parameter):1.56×10-43ergs.cm4
吸附氣體之分子徑(Diameter of Adsorptive Molecule):0.3000nm
取樣之原子直徑(Diameter of Sample Molecule):0.3400nm
密度變換係數(Density Conversion Factor):0.001547(cm3液體/cm3STP)
可使用水銀測孔儀(例如,MICROMERITICS公司製“AUTOPORE 9200”)來測定細孔容積。將作為試料的球形活性碳放入試料容器內,以2.67Pa以下的壓力進行30分中的脫氣。接著,將水銀導入至試料容器內,慢慢加壓,將水銀朝球形活性碳試料的細孔壓入(最高壓力=414MPa)。由此時的壓力與水銀的壓入量之間的關係,使用以下各計算式,測定球形活性碳試料的細孔容積分布。
具體而言,測定從相當於細孔直徑21μm之壓力(0.06MPa)至最高壓力(414MPa:相當於細孔直徑3nm)為止之已被壓入球形活性碳試料內的水銀體積。細孔直徑的計算係為,當水銀以壓力(P)被壓入至直徑(D)之圓筒形細孔的情況下,設水銀的表面張力為「γ」、設水銀與細孔壁之間的接觸角為「θ」後,由於作用在表面張力與細孔斷面上的壓力相互均衡,因此成立下式:
-πDγcosθ=π(D/2)2.P從而,成為D=(-4γcosθ)/P
在本說明書中,將水銀的表面張力設為484dyne/cm,將水銀與碳之間的接觸角設為130度,設壓力P為MPa,並且以μm表示細孔直徑D,藉由下式:D=1.24/P求出壓力P與細孔直徑D的關係。例如,細孔直徑為20~10000nm範圍內的細孔容積,相當於水銀壓入壓力從0.124MPa增加至62MPa時所壓入的水銀體積。細孔直徑為7.5~15000nm範圍內的細孔容積,相當於水銀壓入壓力從0.083MPa增加至165MPa時所壓入的水銀體積。細孔直徑為3~20nm範圍內的細孔容積,相當於水銀壓入壓力從413MPa增加至62MPa時所壓入的水銀體積。
使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置〔(株)島津製作所:SALAD-3000S〕,測定個數基準之粒度分布,求出
測定粒子徑區分之代表粒子徑D、及其測定粒子徑區分內之個數n的值,利用以下式來計算平均粒子徑長度D1、以及平均粒子徑重量D4。
有關以實施例及比較例所獲得之球形活性碳,為藉由下述方法來實施吲哚吸附實驗、以及膽酸共存環境下的吲哚吸附實驗。
將已乾燥的球形活性碳1g,分別正確的添加至以溶出實驗第2液調製且已經過脫氣處理的500mg/L吲哚溶液,或已置入500mg/L吲哚+15mmol/L膽酸鹽溶液900mL的容器中,使用解離試驗器,在槳葉旋轉數50rpm、37℃的條件下實驗24小時。從實驗開始經過24小時後,採取溶液10mL作為樣本,將球形活性碳以薄膜過濾器過濾,藉由液相色譜儀測定過濾液中的吲哚殘存濃度。吲哚殘存濃度係為,由其他方式所作成的校正曲線求出,并依據該資訊,由下式
算出球形活性碳每1g的吲哚吸附量(mg/g)。
每1g球形活性碳的吲哚吸附量(mg/g)=(500(mg/L)-殘存濃度(mg/L))×0.9(L)/活性碳質量(g)
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑195μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為1850m2/g為
止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑245μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為1790m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭
示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑197μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為1670m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑200μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為1280m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑165μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為850m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑250μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為900m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4567g及甲基纖維素249g置
入10L的聚合罐中,再於其中適當添加苯乙烯481g、純度57%之二乙烯苯(57%的二乙烯苯與43%的乙烯基乙基苯)1119g、2,2‘-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)9.3g、以及作為成孔劑的已烷560g後,以氮氣置換系統內部,攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑157μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應裝置內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用3小時由180℃升溫至240℃、以240℃維持1小時、用1小時由240℃升溫至260℃、以260℃維持5小時、用2小時由260℃升溫至300℃、以300℃維持1小時,獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將球狀之多孔性氧化樹脂於氮氛圍中以850℃燒成後,使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣的氮氣氛圍中,進行活化處理直到BET比表面積形成為2660m2/g為止,進而獲得球形活性碳。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯432g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)
393g、丙烯腈675g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑189μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用3小時由180℃升溫至240℃、以240℃維持1小時、用1小時由240℃升溫至260℃、以260℃維持5小時、用2小時由260℃升溫至300℃、以300℃維持1小時,獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.75g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以850℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為1650m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙
烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑170μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以850℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為2050m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)
393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑164μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為540m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
將離子交換水4338g、亞硝酸鈉6g、以及Metolose 60SH-15(信越化學工業株式會社製)之4wt%水溶液169g置入10L的聚合反應器中。再於其中適當添加苯乙烯582g、二乙烯苯(57%之二乙烯苯與43%之乙基乙烯苯)393g、丙烯腈525g、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8.7g、
以及作為成孔劑之已烷375g後,以氮氣置換系統內部。攪拌該二相系統使其分散、懸濁,加熱至55℃後維持其狀態20小時。將所得之樹脂進行水洗及過濾,於氮氣流通下以200℃使其乾燥16小時,獲得平均粒子徑169μm之球狀多孔性合成樹脂。
將所獲得之球狀多孔性合成樹脂裝設於附有多孔盤之反應管內,以縱型管狀爐(vertical tubular furnace)進行不融化處理。這裡的不融化處理係為,將乾燥空氣由反應管下部朝向上部流動,在升溫至180℃後,藉由用9小時由180℃升溫至290℃來進行反應,以獲得球狀之多孔性氧化樹脂。將該球狀之多孔性氧化樹脂在氮氛圍中以850℃進行燒成,便獲得容積密度0.83g/mL之球狀碳。將已獲得之球狀碳使用流體化床(fluidized bed),在含水蒸氣之氮氛圍中,以900℃進行活化處理,直到BET比表面積形成為340m2/g為止,進而獲得球形活性碳。將已獲得之球形活性碳的特性揭示於表1。
本發明之口服給藥用吸附劑可作為腎病之治療用或預防用的口服給藥用吸附劑來使用,或是可作為肝病之治療用或預防用的吸附劑來使用。
作為腎臓病,例如可列舉:慢性腎功能衰竭、急性腎功能衰竭、慢性腎盂腎炎、急性腎盂腎炎、慢性腎炎、急性腎炎症候群、急速進行性腎炎症後群、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(tubulopathy)、類脂質性腎病(lipoid nephrosis)、糖尿病性腎病變、腎血管性高血壓或高血壓症候群、或是伴隨於前述之原疾病的續發性腎病、甚至是透析前的輕度腎功能衰竭,亦可使用在透析前的輕度腎功能衰竭之病態改善或透析中之病態改善(參照1990年版「臨床腎臓學」,朝倉書店,本田西男、小磯謙吉、黒川清著,以及1981年版「腎臓病學」,醫學書院、尾前照雄、藤見惺編集)。
此外,作為肝病,例如可列舉:猛爆性肝炎、慢性肝炎、病毒性肝炎、酒精性肝炎、肝纖維化、肝硬化、肝癌、自體免疫性肝炎、藥劑過敏性肝障害、原發性膽汁性肝硬化、震顫(tremor)、腦部病變、代謝異常、或機能異常。除此之外,亦可用於因存在於體內的有害物質所造成的疾病,亦即精神病等的治療。
以上,雖然根據特定態樣說明了本發明,但同業者自明之變形或改良亦包含在本發明的範圍內。
Claims (5)
- 一種口服給藥用吸附劑,其特徵在於,包含如下之球形活性碳:以BET法所求出之比表面積為800m2/g以上、容積密度為0.3~0.8g/mL、細孔直徑未達3nm的細孔容積為0.3mL/g以上且2.0mL/g以上,並且,以式(1):Vm=Vmic/Vmet (1)〔式中,Vmic係指細孔直徑未達3nm之細孔容積,Vmet係指細孔直徑3~50nm之細孔容積〕所求出的微孔/中孔比(Vm)為3.0以上且16以下。
- 如請求項1所記載之口服給藥用吸附劑,其中前述球形活性碳之平均粒子徑為50~200μm。
- 如請求項1或2所記載之口服給藥用吸附劑,其中前述球形活性碳係為,將交聯乙烯樹脂作為碳源而使用、進而調製而得的球形活性碳。
- 一種如請求項1~3中任一項的口服給藥用吸附劑之用途,其係用以製造腎病治療或預防劑。
- 一種如請求項1~3中任一項的口服給藥用吸附劑之用途,其係用以製造肝病治療或預防劑。
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