PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE602004000224T2 27.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001440692
Titel Medizinisches Adsorbent und Verfahren zur Herstellung
Anmelder Futamura Kagaku K.K., Nagoya, JP;
Gun-Ei Kagaku Kogyo K.K., Takasaki, Gunma, JP
Erfinder Umekawa, Tomomichi, Osaka-shi, JP;
Kohsaka, Tsutomu, Nagoya-shi, Aichi-ken, JP;
Hibi, Keita, Gifu-ken, JP;
Inagaki, Tomomi, Gifu-ken, JP;
Hatori, Toh-ichiro, Gunma-ken, JP
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 602004000224
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 21.01.2004
EP-Aktenzeichen 040011892
EP-Offenlegungsdatum 28.07.2004
EP date of grant 14.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.2006
IPC-Hauptklasse A61K 33/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse A61K 33/44(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Adsorptionsmittel bzw. Adsorbens für die orale Verabreichung, das Aktivkohle umfasst, die unter Verwendung eines kugelförmigen Phenolharzes als Ausgangsmaterial erhalten wird.

2. Technischer Hintergrund

In der japanischen Pharmacopedia aufgelisteter Kohlenstoff für medizinische Zwecke wurde herkömmlicherweise zur Behandlung einer durch einen Giftstoff oder durch ein Arzneimittel hervorgerufenen akuten Vergiftung und einer gastrointestinalen Erkrankung verwendet. Bei solch einem medizinischen Kohlenstoff handelt es sich üblicherweise um Aktivkohlepulver, das unter Verwendung von Holz oder ähnlichem als Hauptausgangsmaterial erhalten wurde, und durch seine Adsorption schädlicher Substanzen im Gastrointestinaltrakt und die Ausscheidung aus dem Körper, wobei er die schädlichen Substanzen mit sich führt, eine heilende Wirkung zeigt.

Da das vorstehend erwähnte Aktivkohlepulver, das als medizinischer Kohlenstoff verwendet wird, einfach nur pulverisiert wird, ist die Form der einzelnen Teilchen nicht einheitlich und deshalb sind die Fließeigenschaften im Darm schlecht, so dass es zu Nebenwirkungen, wie einer Verstopfung nach der Einnahme kommt. Aktivkohle ist wegen ihrer im allgemeinen hohen Hydrophobizität ebenfalls nicht zufriedenstellend und für die Adsorption ionischer organischer Verbindungen, wie Arginin und Putrescin, als typische verursachende Substanzen der Urämie, oder ihrer Vorläuferprodukte, ungeeignet.

Unter den Versuchen diese Probleme zu lösen wurden Anti-Nephrose-Mittel offenbart, die Aktivkohle umfassten, die aus Materialien erhalten wurde, bei denen es sich um Harzverbindungen in Kugelform oder in anderen Formen handelte, die aus Holz oder Petroleum- oder auf Kohle beruhenden Pechen und ähnlichem als Ausgangsmaterialien hergestellt wurden (zum Beispiel in Patentdokument 1). Diese Aktivkohle wird unter Verwendung von auf Petroleum basierenden Kohlenwasserstoffen (Pech) als Ausgangsmaterial hergestellt und auf eine relativ einheitliche Teilchengröße eingestellt und dann einer Verkohlung (carbonization) und einer Aktivierung unterzogen. Es wurde auch ein Adsorbens für die orale Verabreichung offenbart, bei dem versucht wurde, die Teilchengrößen der Aktivkohlen selbst relativ einheitlich zu gestalten, wobei auch die Verteilung des Porenvolumens und ähnliches in der Aktivkohle (siehe Patentdokument 2) eingestellt wurde. Solch eine medizinische Aktivkohle, die mit relativ einheitlichen Teilchengrößen und verbesserten Fließeigenschaften im Darm erhalten wurde, und Aktivkohle mit erhöhten Adsorptionseigenschaften auf Grund der Einstellung der Poren, wird einer großen Zahl von Patienten mit einer milden chronischen Niereninsuffizienz verabreicht.

Medizinische Aktivkohle muss geeignet sein, die Substanzen, die Urämie verursachen, oder deren Vorläufer rasch und wirkungsvoll zu entfernen. Es ist jedoch schwierig, bei den existierenden medizinischen Aktivkohlen die Teilchengrößen unter Aufrechterhaltung der kugelförmigen Formen zu verringern. Auch die Einstellung der Poren herkömmlicher medizinischer Aktivkohle war alles andere als zufriedenstellend, da die Adsorptionsleistung nicht immer ausreichend ist und deshalb höhere Tagesdosen bei der Verabreichung erforderlich sind. Da es insbesondere bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz Einschränkungen in Bezug auf die Wasseraufnahme gibt, war es eine große Belastung für die Patienten ihre Dosen mit kleinen Mengen an Wasser zu schlucken.

Außerdem stellen die gastrointestinalen Organe, wie der Magen und der Dünndarm, eine Umgebung dar, in der verschiedene unterschiedliche Substanzen gemischt werden, einschließlich von Verbindungen, die für die physiologische Funktion wesentlich sind, wie Zucker, Proteine und Enzyme, die von den Darmwänden abgesondert werden. Medizinische Aktivkohle weist deshalb bevorzugt eine selektive Adsorptionsfunktion auf, die die Adsorption von Verbindungen hemmt, die für die physiologische Funktion wesentlich sind, während die Urämie verursachenden Substanzen adsorbiert werden.

[Patentdokument 1]: Ungeprüfte japanische Patentschrift

HEI Nr. 6-135841 (Seite 2) [Patentdokument 2]: Ungeprüfte japanische Patentschrift Nr. 2002-308785 (Seite 2–6)

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung, die im Lichte der vorstehend beschriebenen Umstände, realisiert wurde, stellt ein medizinisches Adsorbens zur Verfügung, das minimale Nebenwirkungen, wie eine Verstopfung verursacht, eine ausgezeichnete Adsorption für ionische organische Verbindungen, wie Urämie verursachende Substanzen, aufweist, eine angemessene Adsorptionsleistung bei niedrigen Dosen zeigt und eine Adsorption hochmolekularer Verbindungen vermeidet, die für den Körper notwendig sind, wie Enzyme und Polysaccharide, und die Erfindung stellt auch ein Verfahren für seine Herstellung zur Verfügung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Genauer gesagt besteht die Erfindung nach Anspruch 1 in einem medizinischen Adsorbens, das dadurch gekennzeichnet ist, das es kugelförmige Aktivkohle umfasst, bei der es sich um Aktivkohle handelt, die durch die Verkohlung und Aktivierung eines kugelförmigen Phenolharzes erhalten wurde, und die ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 500 bis 2000 m2/g, ein Porenvolumen von 0,2 bis 1,0 ml/g und eine Packungsdichte von 0,5 bis 0,75 g/ml aufweist.

Die Erfindung nach Anspruch 2 besteht aus einem medizinischen Adsorbens nach Anspruch 1, in dem die kugelförmige Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 800 bis 2000 m2/g und einen mittleren Porendurchmesser von 1,7 bis 2,0 nm aufweist.

Die Erfindung nach Anspruch 3 besteht aus einem medizinischen Adsorbens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in dem die kugelförmige Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 800 bis 2000 m2/g aufweist und das Gesamtporenvolumen von Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von nicht größer als 1,0 nm mindestens 55% des Gesamtporenvolumens ausmacht.

Die Erfindung nach Anspruch 4 besteht aus einem medizinischen Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem die kugelförmige Aktivkohle einen Oberflächenoxidgehalt von mindestens 0,35 meq/g (meq = milliequivalent = mval) aufweist.

Die Erfindung nach Anspruch 5 besteht aus einem medizinischen Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in dem die kugelförmige Aktivkohle eine maximale Teilchengröße von nicht größer als 425 &mgr;m und eine mittlere Teilchengröße von nicht größer als 350 &mgr;m aufweist.

Die Erfindung nach Anspruch 6 besteht aus einem medizinischen Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in dem der Unterschied zwischen den Anteilen der Teilchen, die nicht größer als 103 &mgr;m sind, vor und nach dem Pulverisieren der kugelförmigen Aktivkohle nicht mehr als 5% beträgt.

Die Erfindung nach Anspruch 7 besteht aus einem medizinischen Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem die kugelförmige Aktivkohle ein Gesamtporenvolumen der Poren mit Porendurchmessern von 20 bis 1000 nm von nicht mehr als 0,04 ml/g aufweist.

Die Erfindung nach Anspruch 8 besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren die nachstehenden Schritte umfasst:

einen Schritt der Verkohlung eines kugelförmigen Phenolharzes in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 400 bis 1000 °C,

einen Schritt der Aktivierung des verkohlten kugelförmigen Phenolharzes bei einer Temperatur von 800 bis 1000 °C,

einen Schritt des Waschens des aktivierten kugelförmigen Phenolharzes mit verdünnter Salzsäure,

einen Schritt der Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 bis 1000 °C in einem Mischgas, das Sauerstoff und Stickstoff umfasst, nach dem Waschen des aktivierten kugelförmigen Phenolharzes mit verdünnter Salzsäure, und

einen Schritt des Sortierens des kugelförmigen Phenolharzes nach der Wärmebehandlung.

Die Erfindung nach Anspruch 9 besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Adsorbens nach Anspruch 8, in dem das kugelförmige Phenolharz unter Verwendung eines Phenols als Ausgangsmaterial erhalten wird.

Die Erfindung nach Anspruch 10 besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Adsorbens nach Anspruch 8, in dem das kugelförmige Phenolharz unter Verwendung von Phenolen erhalten wird, die Phenol und mindestens eine Methylgruppe, die an den Phenolkern gebunden ist, als Ausgangsmaterialien einschließen.

Das medizinische Adsorbens der Erfindung umfasst Aktivkohle, die durch die Verkohlung und Aktivierung eines kugelförmigen Phenolharzes erhalten wurde, und die Aktivkohle weist ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht, ein Porenvolumen, einen mittleren Porendurchmesser, eine Teilchengröße und einen Oberflächenoxidgehalt auf, der so eingestellt wurde, dass eine selektive Adsorption von ionischen organischen Verbindungen ermöglicht wird, wobei im Vergleich mit herkömmlichen Produkten weniger Makromoleküle adsorbiert werden, die für den Körper notwendig sind, wie Polysaccharide und Enzyme.

Genauer gesagt kann das medizinische Adsorbens der Erfindung unter Verwendung eines kugelförmigen Phenolharzes als dem Ausgangsmaterial als nahezu perfekt kugelförmige Aktivkohle mit Teilchengrößen von einigen Mikrometern bis 2 bis 3 mm und mit im Vergleich zu herkömmlicher Aktivkohle, die aus Petroleumpech, Kokosnussschalen oder Holz hergestellt wurde, kleineren Größen der durch Aktivierung gebildeten Poren erhalten werden. Es ist deshalb für die Adsorption von ionischen organischen Verbindungen mit relativ geringem Molekulargewicht (Molekulargewicht von mehreren Zehn bis mehreren Hundert) geeignet. Aktivkohle, die unter Verwendung eines kugelförmigen Phenolharzes als Ausgangsmaterial erhalten wurde, ist auch härter als herkömmliche medizinische Aktivkohle und somit gegenüber einer Pulverisierung widerstandsfähiger.

Das medizinische Adsorbens der Erfindung ist Aktivkohle, die durch Verkohlung und Aktivierung eines kugelförmigen Phenolharzes durch das in Anspruch 8 im Detail beschriebenen Herstellungsverfahren erhalten wurde. Das kugelförmige Phenolharz stammt von einer Phenolsubstanz, wie sie durch die Erfindung wie in Anspruch 9 beschrieben dargelegt ist, und mittels des nachstehenden allgemein bekannten Herstellungsverfahren erhalten wird. Zuerst werden ein Phenol und ein Aldehyd bei hoher Temperatur und hohem Druck in einem druckbeständigen Reaktor in Gegenwart eines Kondensationskatalysators, wie einer Alkylaminverbindung, und eines emulgierenden Dispersionsmittels, wie einem hochmolekularen grenzflächenaktiven Mittel mit einer Glucosidbindung, einer Kondensationsreaktion unterzogen. Mit der Kondensationsreaktion bei hoher Temperatur und hohem Druck ist eine Kondensation des Phenols und des Aldehyds in Gegenwart von Wasser bei einer Temperatur, die 100 °C überschreitet, und einem Druck, der den Atmosphärendruck überschreitet, gemeint. Die Umsetzung erfolgt eine vorgegebene Zeitdauer lang in einem Reaktionssystem mit einem wässrigen Medium, das mindestens 30% Wasser enthält, unter Temperturanstieg und Rühren bei der hohen Temperatur und dem hohen Druck. Nachdem die Kondensationsreaktion die vorgegebene Zeitdauer lang durchgeführt wurde, wird Wasser zum Waschen des hochmolekularen grenzflächenaktiven Mittels zugegeben und die Temperatur des Reaktionssystems wird unter 50 °C abgesenkt. Das Harz wird dann unter Verwendung einer Nutsche oder ähnlichem entnommen und gewaschen und getrocknet, um ein kugelförmiges Phenolharz zu erhalten. Das erhaltene kugelförmige Phenolharz ist nahezu perfekt kugelförmig, da es während des Rührens in dem wässrigen System zu Mikrokugeln von einigen Mikrometern bis zu 2 bis 3 mm geformt wird.

Als Phenole können ein oder Mischungen aus zwei oder mehreren unter den allgemein bekannten Phenolderivaten, wie Phenol, Kresol, Bisphenol A, styrenisiertes Phenol, Alkylphenole (Xylenol), Phenylphenol, Resorcinol, Katechol, Pyrogallol und ähnliches, genannt werden. Harze, die unter Verwendung von Phenolen, die Phenol und mindestens eine an den Phenolkern gebundene Methylgruppe einschließen, als Ausgangsmaterialien erhalten wurden, wie in Anspruch 10 dargelegt, sind vom Standpunkt der Verstärkung der Adsorptionsleistung für ionische organische Verbindungen bevorzugt. Ein Beispiel für ein Phenolharz mit mindestens einer an den Phenolkern gebundenen Methylgruppe ist 3,5-Xylenol. Das Mischungsverhältnis von Phenol und 3,5-Xylenol in den Beispielen beträgt 20 Gewichtsteile 3,5-Xylenol zu 100 Gewichtsteile Phenol. Als Aldehyde können eine Verbindung oder Mischungen aus zwei oder mehreren Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus Formaldehyd, Acetaldehyd, Benzaldehyd, Terephthalaldehyd, Hydroxybenzaldehyd und Furfural genannt werden.

Bevorzugte Beispiele für die in der Erfindung zu verwendenden kugelförmigen Phenolharze schließen die in der ungeprüften japanischen Patentschrift HEI Nr. 11-60664 und in der ungeprüften japanischen Patentschrift Nr. 2001-114852 beschriebenen kugelförmigen Phenolharze ein. Kugelförmige Phenolharze weisen eine aromatische Struktur auf und können deshalb stark verkohlt und aktiviert werden, um Aktivkohle mit einer großen Oberfläche zu erhalten. Aktivkohlen, die kugelförmige Phenolharze umfassen, weisen kleinere Porendurchmesser und höhere Packungsdichten als herkömmliches Aktivkohleholz, Kokosnußschalen, Petroleumpech oder ähnliches auf. Sie sind deshalb für eine Adsorption ionischer organischer Verbindungen mit relativ niedrigen Molekulargewichten (Molekulargewichte von einigen Zehn bis einigen Hundert) geeignet. Da solche kugelförmigen Phenolharze im Vergleich zu herkömmlichem Holz und ähnlichem einen niedrigen Aschegehalt aufweisen, der Stickstoff, Phosphor, Natrium und Magnesium und einen höheren Anteil an Kohlenstoff pro Masseneinheit einschließt, ist es möglich, Aktivkohle mit weniger Verunreinigungen zu erhalten. Es ist auch bevorzugt, ein kugelförmiges Phenolharz als Ausgangsmaterial zu verwenden und die Kugelform für die erfindungsgemäße Aktivkohle beizubehalten, da diese Form widerstandsfähiger ist, sich die Fließeigenschaften der Aktivkohle in dem Gastrointestinaltrakt verbessern, und die Möglichkeit, dass Nebenwirkungen, wie eine Verstopfung, verursacht werden, wie sie bei medizinischen Kohlenstoff vom Stand der Technik auftreten, in großem Ausmaß verringert wird.

Das Verfahren zur Herstellung des medizinischen Adsorbens der Erfindung nach Anspruch 8 wird nun beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung des medizinischen Adsorbens der Erfindung umfasst einen Schritt der Verkohlung des vorstehend erwähnten kugelförmigen Phenolharzes, seiner Aktivierung, seines Waschens mit verdünnter Salzsäure, seiner Behandlung mit Wärme und seiner Sortierung.

Der Schritt der Verkohlung von kugelförmigem Phenolharz wird zuerst erklärt. Die Verkohlung des kugelförmigen Phenolharzes erfolgt durch Anordnung des kugelförmigen Phenolharzes in einem Brennofen, wie einem stationären Elektroofen, und sein Erwärmen in einer Stickstoffatmosphäre. Hier ist mit "Stickstoffatmosphäre" gemeint, dass das Systeminnere durch Stickstoffgas ausgetauscht wird. Die Heiztemperatur beträgt 400 bis 1000 °C und bevorzugt 450 bis 700 °C.

Das verkohlte kugelförmige Phenolharz wird dann in einen Heizofen, wie einem externen rotierenden Heizofen, zur Aktivierung eingebracht. Das in den beigefügten Beispielen angewandte Aktivierungsverfahren ist ein Gasaktivierungsverfahren unter Verwendung von Wasserdampf, Kohlendioxid oder ähnlichem, wobei es jedoch keine Beschränkung auf dieses Verfahren gibt. Die Heiztemperatur beträgt 800 bis 1000 °C.

Das aktivierte kugelförmige Phenolharz wird mit verdünnter Salzsäure gewaschen. Darauf folgt ein angemessenes Spülen mit Wasser, so dass der pH-Wert der Aktivkohle nach dem Waschen mit verdünnter Salzsäure zwischen 5 und 7 liegt, wenn er nach dem JIS K1474-Verfahren gemessen wird.

Nach dem Waschen mit verdünnter Salzsäure wird das kugelförmige Phenolharz in einem Mischgas erwärmt, das Sauerstoff und Stickstoff umfasst, um den Oberflächenoxidgehalt der Aktivkohle zu erhöhen. Die Sauerstoffkonzentration für die Wärmebehandlung beträgt 0,1 bis 21 Vol.-%, und die Erwärmungstemperatur beträgt 150 bis 1000 °C und bevorzugt 400 bis 800 °C.

Die wärmebehandelte Aktivkohle wird dann unter Anwendung eines Rundlochsiebes sortiert, um die Teilchengrößen der Aktivkohle des kugelförmigen Phenolharzes einzustellen und zu trennen und die Aktivkohle als erfindungsgemäßes medizinisches Adsorbens zu erhalten. Die Sortierung entfernt die Aktivkohle mit großen Teilchengrößen, die eine langsam Adsorptionsgeschwindigkeit aufweist und ihr Adsorptionsvermögen nicht auf angemessene Weise zeigen kann. Erfindungsgemäße Aktivkohle, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 7 beschrieben ist, und mittels dieses Verfahrens erhalten wird, wird nachstehend erklärt.

Wie in Anspruch 1 dargelegt, weist die kugelförmig Aktivkohle, die mittels des vorstehend erwähnten Herstellungsverfahrens erhalten wird, ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 500 bis 2000 m2/g, ein Porenvolumen von 0,2 bis 1,0 ml/g und eine Packungsdichte von 0,5 bis 0,75 g/ml auf. Wie aus der Adsorptionsleistung der Aktivkohle in Bezug auf Arginin, Putrescin, Pullulan und Trypsin, die in den nachstehenden Beispielen 1 bis 4 angegeben ist, geschlossen werden kann, weist die Aktivkohle zum Zwecke der Adsorption ionischer organischer Verbindungen, die die verursachenden Substanzen der Urämie sind, und zur Vermeidung der Adsorption hochmolekularer Verbindungen, die der Körper benötigt, wie Enzyme und Polysaccharide, bevorzugt die vorstehend dargelegten Eigenschaften auf. Wenn die Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von kleiner 500 m2/g oder eine Packungsdichte von größer 0,75 g/ml aufweist, wird sich das Porenvolumen der Aktivkohle verringern, was möglicherweise zu einem verringerten Volumen der ionischen organischen Verbindungen, die adsorbiert werden können, führt. Andererseits wird der Porendurchmesser der Aktivkohle zu groß, wenn das Verhältnis von Fläche zu Gewicht größer als 2000 m2/g oder die Packungsdichte kleiner als 0,5 g/ml ist, was möglicherweise zu einer Adsorption höhermolekularer Verbindungen, einschließlich von Proteinen (Enzymen), wie Trypsin, und Polysacchariden, wie Pullulan, führt. Dies kann unerwünschterweise auch die Packungsdichte der Aktivkohle verringern und große Volumen bei der Einnahme erforderlich machen. Wenn das Porenvolumen der Aktivkohle weniger als 0,2 ml/g beträgt, führt das verringerte Porenvolumen zu einem unzureichenden Adsorptionsvermögen für ionische organische Verbindungen, wohingegen dann, wenn das Porenvolumen größer als 1,0 ml/g ist, das übermäßige Porenvolumen die Festigkeit der Aktivkohle verringert und es schwierig macht, die kugelförmigen Formen beizubehalten, was auf Grund einer Pulverisierung während oder nach der Einnahme möglicherweise zu Nebenwirkungen, wie eine Verstopfung, führt.

Wie in Anspruch 2 dargelegt, weist die kugelförmige Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 800 bis 2000 m2/g und einen mittleren Porendurchmesser von 1,7 bis 2,0 nm auf. Durch Einstellen des mittleren Porendurchmessers der Aktivkohle innerhalb dieses Bereichs ist es möglich, Aktivkohle zu erhalten, die eine ausgezeichnete Adsorption für relativ niedermolekulare ionische organische Verbindungen mit niedrigen Molekulargewichten von einigen Zehn bis einigen Hundert zeigt, wobei sie gleichzeitig keine hochmolekularen Verbindungen adsorbiert, die für den Körper notwendig sind, wie Enzyme und Polysaccharide, mit Molekulargewichten von einigen tausend bis einigen Zehntausend. Der mittlere Porendurchmesser der Aktivkohle beträgt bevorzugt nicht mehr als 2,0 nm, da sonst zahlreiche Poren vorhanden sind, die Makromoleküle adsorbieren, die für den Körper notwendig sind, wie Enzyme und Polysaccharide. Wenn der mittlere Porendurchmesser der Aktivkohle weniger als 1,7 nm beträgt, wird das Porenvolumen selbst kleiner und das Adsorptionsvermögen verringert sich konsequenterweise.

Wie in Anspruch 3 dargelegt, weist die kugelförmige Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 800 bis 2000 m2/g auf und das Gesamtporenvolumen von Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von nicht größer als 1,0 nm macht mindestens 55% des gesamten Porenvolumens aus. Da die Molekulargewichte der ionischen organischen Verbindungen, wie Urämie-Giftstoffe, die Harnstoff, Guanidin und ähnliches einschließen, einige Zehn bis einige Hundert betragen (MG), wird angenommen, dass die Porendurchmesser, die zur Adsorption solcher ionischer organischer Verbindungen beitragen, bis zu 1,0 nm groß sind. Konsequenterweise wird, wenn das gesamte Porenvolumen der Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von nicht größer als 1,0 nm weniger als 55% des gesamten Porenvolumens ausmacht, der Anteil der Poren mit großen Porendurchmessern größer sein, wodurch nicht nur die Anzahl der Poren zunimmt, die nicht zur Adsorption ionischer organischer Verbindungen beiträgen, sondern es auch zu einer Adsorption von Makromolekülen kommt, die für den Körper nötig sind, wie Enzyme und Polysaccharide.

Wie in Anspruch 4 dargelegt, weist die kugelförmige Aktivkohle bevorzugt einen Gehalt an Oberflächenoxiden von mindestens 0,35 meq/g auf. Durch eine Wärmebehandlung der Aktivkohle auf die nachstehend beschriebene Weise, um den Gehalt an Oberflächenoxiden zu erhöhen, d.h. die funktionellen Gruppen auf der Oberfläche der Aktivkohle zu erhöhen, ist es möglich, die Adsorptionsleistung für ionische organische Verbindungen zu verbessern. Bei den Oberflächenoxiden der Aktivkohle handelt es sich zum größten Teil um hydrophile funktionelle Gruppen, wie Carboxyl- und Hydroxylgruppen. Ein Gehalt an Oberflächenoxiden von unter 0,35 meq/g wird deshalb die Hydrophilizität der Aktivkohle herabsetzen und das Adsorptionsvermögen für hydrophile ionische organische Verbindungen verringern.

Wie in Anspruch 5 dargelegt, weist die kugelförmige Aktivkohle vom Standpunkt der Zunahme der Katalysatorwirksamkeit für die zu adsorbierenden ionischen organischen Verbindungen, um dadurch die Adsorptionsleistung zu erhöhen, bevorzugt eine maximale Teilchengröße von nicht größer als 425 &mgr;m und eine mittlere Teilchengröße von nicht größer als 350 &mgr;m auf, wie aus den nachstehenden Beispielen schnell deutlich werden wird. Wenn die Maximalgröße mehr als 425 &mgr;m beträgt oder die mittlere Teilchengröße mehr als 350 &mgr;m beträgt, verringert sich die Katalysatorwirksamkeit für die zu adsorbierenden ionischen organischen Verbindungen, wodurch sich die Adsorptionsgeschwindigkeit in einem Ausmaß verringert, das zu einer unzureichenden Adsorptionsleistung für ionische organische Verbindungen führen kann.

Wie in Anspruch 6 dargelegt, beträgt der Unterschied zwischen den Anteilen der Teilchen, die nicht größer als 103 &mgr;m sind, vor und nach der Pulverisierung der Aktivkohle bevorzugt nicht mehr als 5%. Wenn der Unterschied zwischen den Teilchenanteilen größer ist, kann es nicht möglich sein, als Ergebnis einer Pulverisierung während des Fließens im Darm nach der Einnahme die kugelförmigen Formen beizubehalten.

Wie in Anspruch 7 dargelegt, ist das gesamte Porenvolumen der Poren mit Porendurchmessern von 20 bis 1000 nm bevorzugt nicht größer als 0,04 ml/g. Poren mit Porendurchmessern von 20 bis 1000 nm sind nicht nur für die Adsorption der beabsichtigten ionischen organischen Verbindungen mit Molekulargewichten von einigen Zehn bis einigen Hundert, wie Urämie-Giftstoffe, ungeeignet, sondern adsorbieren möglicherweise auch hochmolekulare Verbindungen, wie Enzyme und Polysaccharide. Es ist deshalb nicht bevorzugt, dass das gesamte Porenvolumen der Poren mit Porendurchmessern von 20 bis 1000 nm größer als 0,04 ml/g ist, da dies nicht nur zu einer Erhöhung der Anzahl der Poren führt, die nicht zur Adsorption ionischer organischer Verbindungen beitragen, sondern auch zu einer verstärkten Adsorption von hochmolekularen Verbindungen führt, die für den Körper notwendig sind, wie Proteine (Enzyme).

BEISPIELE

Aktivkohlen für die erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 11 und Aktivkohlen für die Vergleichsbeispiele 1 bis 6 wurden hergestellt, und das Verhältnis von Fläche zu Gewicht (m2/g), das Porenvolumen (ml/g), der mittlere Porendurchmesser (nm), das Volumen der Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von nicht größer als 1 nm (%), die Packungsdichte (g/ml), die mittlere Teilchengröße (&mgr;m), der Oberflächenoxidgehalt (meq/g) und die Pulverisierung (%) wurden jeweils gemessen.

Verhältnis von Fläche zu Gewicht (m2/g): Die Isotherme der Stickstoffadsorption wurde bei 77 K unter Anwendung eines BELSORP 18PLUS von Nihon Bell Co., Ltd gemessen und der Wert wurde mittels des BET-Verfahrens ermittelt.

Porenvolumen (ml/g): Das Gurvitsch-Gesetz wurde auf einen Porendurchmesserbereich von 0,6 bis 20 nm angewandt und der Wert wurde aus der Stickstoffadsorption, bezogen auf flüssigen Stickstoff bei einem relativen Druck von 0,953, unter Anwendung eines BELSORP 18PLUS von Nihon Bell Co., Ltd ermittelt. Für den Porendurchmesserbereich von 20 bis 1000 nm wurde eine Messung mittels Quecksilber-Porosimetrie unter Anwendung eines AUTOPORE 9520 von Shimadzu Laboratories durchgeführt.

Mittlerer Porendurchmesser (nm): Der Wert wurde mittels der nachstehenden Formel 1 unter der Annahme zylindrischer Porenformen ermittelt.

Volumen der Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von ≤1 nm (%): Die Porenverteilung wurde ermittelt und der Anteil des gesamten Porenvolumens der Poren mit Porendurchmessern von nicht größer als 1,0 nm wurde in Bezug auf das Gesamtporenvolumen, berechnet. Die Porenverteilung wurde unter Anwendung eines BELSORP 18PLUS von Nihon Bell Co., Ltd ermittelt, wobei der Porendurchmesserbereich von 2 nm und größer mittels des D-H-Verfahrens (Dollimore-Heal-Verfahren), basierend auf der vorstehend erwähnten Isotherme der Stickstoffadsorption, und der Porendurchmesserbereich von kleiner 2 nm mittels des MP-Verfahrens (Mikroporen-Verfahren) in Entsprechung zu einem auf der Isotherme der Stickstoffadsorption basierende Plot analysiert wurden.

Packungsdichte (g/ml): Der Wert wurde mittels des Verfahrens nach JIS K1474 ermittelt.

Mittlere Teilchengröße (&mgr;m): Der Wert wurde mittels des Streulichtverfahrens unter Anwendung eines SALD3000S von Shimadzu Laboratories ermittelt.

Gehalt an Oberflächenoxiden (meq/g): Das Boehm-Verfahren wurde angewandt, wobei die Aktivkohle in einer 0,05 N wässrigen Natriumhydroxidlösung geschüttelt und filtriert wurde, und das Filtrat mit 0,05 N wässriger Salzsäure titriert und der erhaltene Wert als Grundlage für die Messung verwendet wurde.

Pulverisierung (%): Der Unterschied in den Anteilen von Teilchen, die nicht größer als 103 &mgr;m waren, vor und nach der Pulverisierung der kugelförmigen Aktivkohle wurde als der Pulverisierungsgrad ermittelt. Genauer gesagt wurden 0,5 g Aktivkohle zu 50 ml Wasser gegeben, die Mischung wurde 3 Stunden lang mit einem Rührer heftig gerührt, die mittlere Teilchengröße der Aktivkohle nach dem Rühren wurde mittels des Streulichtverfahrens unter Anwendung eines SALD3000S von Shimadzu Laboratories ermittelt, der Anteil von Teilchen, die nicht größer als 103 &mgr;m waren, wurde aus der Verteilung der Teilchengrößen als der Anteil der Teilchen (%), die nach der Pulverisierung nicht größer als 103 &mgr;m waren, abgelesen, und die Pulverisierung (%) wurde mittels der nachstehenden Formel 2 ermittelt.

Die Aktivkohle für die erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 11 und die Aktivkohle für die Vergleichsbeispiele 1 bis 6 wurden hinsichtlich der Adsorptionsleistung für ionische organische Verbindungen und für Polysaccharide und Enzyme mittels einer Adsorptionsleistungsprüfung untersucht, die mittels des nachstehend beschriebenen Verfahrens durchgeführt wurde. Arginin und Putrescin wurden als die zu adsorbierenden (adsorbed) Substanzen für die Adsorptionsleistungsprüfung für ionische organische Verbindungen verwendet, Pullulan wurde als die zu adsorbierende Substanz für die Adsorptionsleistungsprüfung für Polysaccharide verwendet, und Trypsin wurde als die zu adsorbierende Substanz für die Adsorptionsleistungsprüfung für Enzyme verwendet.

Die Adsorptionsleistung für ionische organische Verbindungen wurde mittels des nachstehenden Verfahrens unter Verwendung von Arginin und Putrescin als ionische organische Verbindungen ermittelt. Zunächst wurde die Argininadsorptionsleistung durch das Umsetzen der Aktivkohle der Beispiele und Vergleichsbeispiele mit einer Argininlösung und das Berechnen der Masse des adsorbierten Arginins aus der Konzentration des TOC (Total Organic Carbon – Gesamter organischer Kohlenstoff) in der Lösung ermittelt. Genauer gesagt wurde das als die zu adsorbierende Substanz verwendete Arginin in einem Phosphatpuffer bei einem pH-Wert von 7,4 gelöst, um eine Arginin-Standardlösung mit einer Argininkonzentration von 0,1 g/l herzustellen, und anschließend wurden 0,5 g und 0,25 g der Aktivkohle von jedem Beispiel und Vergleichsbeispiel zu 50 ml Arginin-Standardlösung gegeben, um ein 3stündiges Kontaktschütteln bei einer Temperatur von 37 °C durchzuführen, woraufhin jede Reaktionsmischung filtriert, die TOC-Konzentration (mg/l) jedes Filtrats unter Anwendung eines Analysators zur Ermittlung des gesamten organischen Kohlenstoffgehaltes ("TOC5000A" von Shimadzu Laboratories) gemessen und die Argininmasse eines jeden Filtrats berechnet wurde. Die Argininadsorption eines jeden Filtrats wurde dann durch das Subtrahieren der Argininmasse des Filtrats von der Argininmasse der Arginin-Standardlösung berechnet, und jeder Argininadsorptionswert wurde durch die Masse der Aktivkohle (0,5 oder 0,25 g) geteilt, um die auf das Gewicht bezogene Argininadsorption zu erhalten. Die auf das Volumen bezogene Argininadsorption wurde durch das Multiplizieren der auf das Gewicht bezogenen Argininadsorption mit der Packungsdichte erhalten.

Die Adsorptionsleistung für Putrescin wurde durch die Umsetzung der Aktivkohle der Beispiele und Vergleichsbeispiele mit einer Putrescinlösung und der Berechnung der Masse des adsorbierten Putrescins aus der Konzentration des TOC (Total Organic Carbon – Gesamter organischer Kohlenstoff) in der Lösung ermittelt. Genauer gesagt wurde das als zu adsorbierende Substanz verwendete Putrescin in einem Phosphatpuffer bei einem pH-Wert von 7,4 gelöst, um eine Putrescin-Standardlösung mit einer Putrescinkonzentration von 0,1 g/l herzustellen, und diese wurde auf die gleiche Weise wie in der vorstehend beschriebenen Adsorptionsleistungsprüfung für Arginin behandelt, außer dass die Putrescin-Standardlösung an Stelle der Arginin-Standardlösung verwendet wurde, woraufhin die auf das Gewicht bezogene Putrescinadsorption und die auf das Volumen bezogene Putrescinadsorption ermittelt wurden.

Die Adsorptionsleistung für Polysaccharide wurde durch die Umsetzung der Aktivkohle der Beispiele und Vergleichsbeispiele mit einer Lösung von Pullulan (Molekulargewicht: ungefähr 11.800) als dem Polysaccharid und der Berechnung der Masse des adsorbierten Pullulans aus der Konzentration des TOC (Total Organic Carbon – Gesamter organischer Kohlenstoff) in der Lösung ermittelt. Genauer gesagt wurde das als zu adsorbierende Substanz verwendete Pullulan in destilliertem Wasser gelöst, um eine Pullulan-Standardlösung mit einer Pullulankonzentration von 0,1 g/l herzustellen, und diese wurde auf die gleiche Weise wie in der vorstehend beschriebenen Adsorptionsleistungsprüfung für Arginin behandelt, außer dass die Pullulan-Standardlösung an Stelle der Arginin-Standardlösung verwendet wurde, woraufhin die auf das Gewicht bezogene Pullulanadsorption und die auf das Volumen bezogene Pululanadsorption ermittelt wurden.

Die Adsorptionsleistung für Enzyme wurde durch die Umsetzung der Aktivkohle der Beispiele und Vergleichsbeispiele mit einer Lösung von Trypsin als einem Beispiel für ein Enzym und der Berechnung der Masse des adsorbierten Trypsins aus der Konzentration des TOC (gesamter organischer Kohlenstoff) in der Lösung ermittelt. Genauer gesagt wurde das als zu adsorbierende Substanz verwendete Trypsin in destilliertem Wasser gelöst, um eine Trypsin-Standardlösung mit einer Trypsinkonzentration von 0,1 g/l herzustellen, und anschließend wurden 0,25 g und 0,125 g der Aktivkohle von jedem Beispiel und Vergleichsbeispiel zu 50 ml Trypsin-Standardlösung gegeben, um ein 3stündiges Kontaktschütteln bei einer Temperatur von 21 °C durchzuführen, woraufhin jede Reaktionsmischung filtriert, die TOC-Konzentration (mg/l) jedes Filtrats unter Anwendung eines Analysators zur Ermittlung des gesamten organischen Kohlenstoffgehaltes gemessen und die Trypsinmasse eines jeden Filtrats berechnet wurde. Die Trypsinadsorption wurde dann durch das Subtrahieren der Trypsinmasse des Filtrats von der Trypsinmasse der Trypsin-Standardlösung berechnet, und jeder Trypsinadsorptionswert wurde durch die Masse der Aktivkohle (0,25 g oder 0,125 g) geteilt, um die auf das Gewicht bezogene Trypsinadsorption zu erhalten. Die auf das Volumen bezogene Trypsinadsorption wurde durch das Multiplizieren der auf das Gewicht bezogenen Trypsinadsorption mit der Packungsdichte erhalten.

(Beispiel 1)

Ein 800 g-Anteil eines kugelförmigen Phenolharzes ("MARIRIN HF-MDC" von Gun Ei Kagaku Kogyo K.K.) wurde in einen metallischen Retortenbehälter (Innenvolumen: 1,5 l) eingebracht und durch ein 4stündiges Erwärmen bei einer Temperatur von 600 °C in einer Stickstoffatmosphäre unter Einsatz eines stationären Elektroofens verkohlt. Das verkohlte kugelförmige Phenolharz wurde durch ein 1stündiges Erwärmen bei 950 °C in Wasserdampf unter Einsatz eines externen rotierenden Heizofens aktiviert, und anschließend mit 0,1%iger wässriger Salzsäurelösung gewaschen. Die Aktivkohle wurde dann mit Wasser gespült, bis sich ein pH-Wert von 5 bis 7 einstellte, wie er nach dem Verfahren des JIS K1474 gemessen wurde. Die mit Wasser gewaschene Aktivkohle wurde 3 Stunden lang bei einer Temperatur von 600 °C in einem Sauerstoff-Stickstoff-Mischgas, das auf eine Sauerstoffkonzentration von 3 Volumen-% eingestellt worden war, in einem externen rotierenden Heizofen einer Wärmebehandlung unterzogen. Schließlich wurde die Aktivkohle unter Anwendung eines 119–200-Maschensiebes (75 bis 125 &mgr;m) nach JIS Z8801 sortiert, um die Aktivkohle für Beispiel 1 zu erhalten.

(Beispiel 2)

Aktivkohle für das Beispiel 2 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 1 erhalten, ausser dass die Aktivierungsdauer im Wasserdampf in Beispiel 1 auf 1,5 Stunden verändert wurde.

(Beispiel 3)

Aktivkohle für das Beispiel 3 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 1 erhalten, ausser dass die Aktivierungsdauer im Wasserdampf in Beispiel 1 auf 2 Stunden verändert wurde.

(Beispiel 4)

Aktivkohle für das Beispiel 4 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 1 erhalten, ausser dass die Aktivierungsdauer im Wasserdampf in Beispiel 1 auf 3 Stunden verändert wurde.

(Vergleichsbeispiel 1)

Aktivkohle für das Vergleichsbeispiel 1 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 1 erhalten, ausser dass zu Vergleichszwecken die Aktivierung in Wasserdampf von Beispiel 1 nicht durchgeführt wurde.

(Vergleichsbeispiel 2)

Aktivkohle für das Vergleichsbeispiel 2 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 1 erhalten, ausser dass die Aktivierungsdauer im Wasserdampf in Beispiel 1 auf 5 Stunden verändert wurde.

Die Aktivkohle von jedem der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurde mittels der vorstehend erläuterten Messverfahren in Bezug auf ihre physikochemischen Eigenschaften, wie das Verhältnis von Fläche zu Gewicht (m2/g) und ähnliches, und ihre Adsorptionsleistung für Arginin, Putrescin, Pullulan und Trypsin untersucht. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen 1 und 2 gezeigt.

[Tabelle 1]
[Tabelle 2]

Wie aus der Tabelle 1 und der Tabelle 2 deutlich zu erkennen ist, zeigten die Beispiele 1 bis 4 eine angemessene Adsorptionsleistung in Bezug sowohl auf die auf das Gewicht bezogene Adsorptionsleistung für das Arginin und das Putrescin als auch auf die auf das Volumen bezogene Adsorptionsleistung für das Arginin und das Putrescin. Besonders deutlich wird, dass eine Verlängerung der Aktivierungsdauer, um ein vergrößertes Verhältnis von Fläche zu Gewicht und ein vergrößertes Porenvolumen zu erhalten, zu einer entsprechenden Verbesserung der Adsorptionsleistung führte. Darüberhinaus sind die Mengen der Pullalan- und Trypsinadsorption (sowohl die auf das Gewicht bezogene Adsorption als auch die auf das Volumen bezogene Adsorption) deutlich geringer als diejenigen in Vergleichsbeispiel 2. In Vergleichsbeispiel 1 waren die auf das Gewicht bezogenen Arginin- und Putrescin-Adsorptionsleistungen im Vergleich zu den Beispielen verringert. Es wird angenommen, dass das Fehlen einer Wasserdampfaktivierung zu einer unangemessenen Entwicklung der Poren in der Oberfläche der Aktivkohle führte. Die auf das Volumen bezogene Arginin- und Putrescin-Adsorptionsleistungen waren in Vergleichsbeispiel 2 im Vergleich zu den Beispielen ebenfalls verringert, und dies wird auf die niedrigere Packungsdichte der Aktivkohle als Ergebnis des vergrößerten Verhältnisses von Fläche zu Gewicht zurückgeführt. Außerdem wies das Vergleichsbeispiel 2 im Vergleich zu den Beispielen 1 bis 4 größere Pullulan- und Trypsinadsorptionen (sowohl die auf das Gewicht als auch die auf das Volumen bezogene Adsorption) auf, vermutlich weil ein größeres Verhältnis von Fläche zu Gewicht und ein größeres Porenvolumen eine größere mittlere Porengröße bedeutet, und die Abnahme der Poren mit Porendurchmessern von kleiner 1,0 nm und die Zunahme der Poren mit Porendurchmessern von 1,0 nm oder größer zu der Tendenz führt, dass die Adsorption von Polysacchariden oder Enzymen mit hohem Molekulargewicht gefördert wird.

Anschließend wurden Aktivkohleproben für die Beispiele 5 bis 8 mit variierenden mittleren Teilchengrößen (&mgr;m), die durch Variieren der Maschen des verwendeten Siebes erhalten wurden, hergestellt, um die Beziehung zwischen der Teilchengröße der Aktivkohle und der Adsorptionsleistung zu untersuchen.

(Beispiel 5)

Aktivkohle für das Beispiel 5 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 3 erhalten, außer dass ein 18 bis 38 Maschensieb (850 bis 425 &mgr;m) an Stelle des für die Sortierung in Beispiel 3 eingesetztes Siebes verwendet wurde.

(Beispiel 6)

Aktivkohle für das Beispiel 6 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 3 erhalten, außer dass ein 36 bis 70 Maschensieb (425 bis 212 &mgr;m) an Stelle des für die Sortierung in Beispiel 3 eingesetztes Siebes verwendet wurde.

(Beispiel 7)

Aktivkohle für das Beispiel 7 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 3 erhalten, außer dass ein 70 bis 119 Maschensieb (212 bis 125 &mgr;m) an Stelle des für die Sortierung in Beispiel 3 eingesetztes Siebes verwendet wurde.

(Beispiel 8)

Aktivkohle für das Beispiel 8 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 3 erhalten, außer dass ein 200 Maschensieb (75 &mgr;m) an Stelle des für die Sortierung in Beispiel 3 eingesetztes Siebes verwendet wurde.

Die Beispiele 5 bis 8 wurden mittels der vorstehend erklärten Messverfahren ebenfalls in Bezug auf die physikochemischen Eigenschaften, wie das Verhältnis von Fläche zu Gewicht (m2/g) und ähnliches, und die Adsorptionsleistung für Arginin, Putrescin, Pullulan und Trypsin untersucht. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen 3 und 4 gezeigt.

[Tabelle 3]
[Tabelle 4]

Wie aus den Ergebnissen für die Beispiele 3 und die Beispiele 5 bis 8 in Tabelle 3 und 4 hervorgeht, führte ein feineres Rundlochsieb und eine kleinere mittlere Teilchengröße (&mgr;m) der erhaltenen Aktivkohle zu einer erhöhten Arginin- und Putrescin-Adsorptionsleistung.

Um die Beziehung zwischen dem Oxidgehalt der Aktivkohlenoberfläche und der Adsorptionsleistung zu untersuchen, wurden Aktivkohleproben für die Vergleichsbeispiele 3 und 4 und das Beispiel 9 mit variierenden Oberflächenoxidgehalten hergestellt.

(Vergleichsbeispiel 3)

Aktivkohle für das Vergleichsbeispiel 3 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 4 erhalten, außer dass die Wärmebehandlung in dem Sauerstoff-Stickstoff-Mischgas in Beispiel 4 nicht durchgeführt wurde.

(Vergleichsbeispiel 4)

Aktivkohle für das Vergleichsbeispiel 4 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 4 erhalten, außer dass die Wärmebehandlung in dem Sauerstoff-Stickstoff-Mischgas in Beispiel 4 eine Stunde lang durchgeführt wurde.

(Beispiel 9)

Aktivkohle für das Beispiel 9 wurde mittels der gleichen Behandlung wie in Beispiel 4 erhalten, außer dass die Wärmebehandlung in dem Sauerstoff-Stickstoff-Mischgas in Beispiel 4 zwei Stunden lang durchgeführt wurde.

Die Vergleichsbeispiele 3 und 4 und das Beispiel 9 wurden mittels der vorstehend erklärten Messverfahren in Bezug auf den Oberflächenoxidgehalt (meq/g) und die Adsorptionsleistung für Arginin und Putrescin untersucht. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen 5 und 6 gezeigt.

[Tabelle 5]
[Tabelle 6]

Wie aus den Tabellen 5 und 6 deutlich hervorgeht, führte ein vergrößerter Oberflächenoxidgehalt, der durch eine verlängerte Wärmebehandlungsdauer in dem Sauerstoff-Stickstoff-Mischgas erreicht wurde, zu einer erhöhten Arginin- und Putrescin-Adsorptionsleistung.

Anschließend wurden verschiedene Arten von Phenolen für kugelförmige Phenolharze als Ausgangsmaterialien für Aktivkohle verwendet, und der Unterschied in der Leistung der erhaltenen Aktivkohlen wurde untersucht.

(Beispiel 10)

Das kugelförmige Phenolharz "MARIRIN HF-MDC", das in den vorstehend erwähnten Beispielen verwendet wurde, umfasst Phenol als einzige Phenol-Art. Zu Vergleichszwecken wurde ein anderes kugelförmiges Phenolharz unter den gleichen Bedingungen wie für "MARIRIN HF-MDC" durch die Zugabe von 20 Gewichtsteilen 3,-Xylenol als Alkylphenol zu 100 Gewichtsteilen Phenol erhalten. Dieses kugelförmige Phenolharz wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 behandelt, um die Aktivkohle für Beispiel 10 zu erhalten.

(Beispiel 11)

Die gleiche Art von Phenol wie in Beispiel 10 wurde verwendet, um Aktivkohle auf einem echten Produktionsniveau herzustellen. Ein kugelförmiges Phenolharz von der gleichen Art wie in Beispiel 10 wurde durch die Zugabe von 20 Gewichtsteilen 3,5-Xylenol zu 100 Gewichtsteilen Phenol erhalten. Ein 260 kg-Anteil des kugelförmigen Phenolharzes wurde in einen externen rotierenden Heizofen (Innenvolumen: 5 kl) zur Verkohlung mittels einer 4 Stunden langen Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 600 °C in einer Stickstoffatmosphäre eingebracht. Das verkohlte kugelförmige Phenolharz wurde dann mittels eines 16 Stunden langen Erwärmens bei einer Temperatur von 850 °C in Wasserdampf aktiviert, und anschließend mit 0,1%iger wässriger Salzsäure gewaschen. Die mit Wasser gewaschene Aktivkohle wurde mit Wasser gespült, bis sich ein pH-Wert von 5 bis 7 einstellte, wie er nach dem Verfahren des JIS K1474 gemessen wurde. Die mit Wasser gewaschene Aktivkohle wurde dann 3 Stunden lang in einem externen rotierenden Heizofen bei einer Temperatur von 600 °C in einem Sauerstoff-Stickstoff-Mischgas, das auf eine Sauerstoffkonzentration von 3 Volumen-% eingestellt worden war, einer Wärmebehandlung unterzogen. Schließlich wurde die Aktivkohle unter Anwendung eines 119–200-Maschensiebes (75 bis 125 &mgr;m) nach JIS Z8801 sortiert, um die Aktivkohle für Beispiel 11 zu erhalten.

Die Beispiele 10 und 11 wurden mittels der vorstehend erklärten Prüfungsverfahren ebenfalls in Bezug auf die physikochemischen Eigenschaften, wie das Verhältnis von Fläche zu Gewicht (m2/g) und ähnliches, und die Adsorptionsleistung für Arginin, Putrescin, Pullulan und Trypsin untersucht. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen 7 und 8 gezeigt.

[Tabelle 7]
[Tabelle 8]

Wie aus den Tabellen 7 und 8 deutlich hervorgeht, wiesen die Aktivkohlen der Beispiele 10 und 11 ein höhere Packungsdichte und erhöhte Arginin- und Putrescin-Adsorptionsleistungen (sowohl bei der auf das Gewicht bezogenen Adsorption als auch bei der auf das Volumen bezogenen Adsorption) im Vergleich zu der Aktivkohle von Beispiel 3 auf.

Für einen Vergleich der Adsorptionsleistungen der erfindungsgemäßen Produkte und herkömmlicher Kohlenstoff-Adsorbentien wurde das Therapeutikum KUREMESIN ("KUREMESIN granules", von Kureha Chemical Industry Co., Ltd) zur Behandlung einer chronische Niereninsuffizienz als Vergleichsbeispiel 5, und ein im Handel erhältlicher medizinischer Kohlenstoff, der in der japanischen Pharmacopeia ("Japanese Pharmacopeia Medicinal Carbon" von Kenei Pharmaceutical Co., Ltd.) aufgelistet ist, als Vergleichsbeispiel 6 eingesetzt, und die physikochemischen Eigenschaften, wie das Verhältnis von Fläche zu Gewicht (m2/g) und ähnliches, und die Adsorptionsleistung für Arginin, Putrescin, Pullulan und Trypsin wurden mittels der vorstehend erklärten Messverfahren untersucht. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen 9 und 10 gezeigt.

[Tabelle 9]
[Tabelle 10]

Wie deutlich aus den Tabellen 9 und 10 zu erkennen ist, sind die medizinischen Adsorbentien der Erfindung zur selektiven Adsorption von ionischen organischen Verbindungen geeignet. Für das Beispiel 3, das Beispiel 6, das Beispiel 10 und das Vergleichsbeispiel 5 wurden 0,5 g Aktivkohle zu 50 ml Wasser gegeben, die Mischung wurde 3 Stunden lang heftig gerührt, die mittlere Teilchengröße der Aktivkohle nach dem Rühren wurde ermittelt, und die Pulverisierung wurde als der Anteil an Teilchen, die in der Teilchengrößenverteilung nicht größer als 103 &mgr;m sind, wie vorstehend beschrieben gemessen. Die Ergebnisse der Messung der Pulverisierung und der mittleren Teilchengrößen vor und nach der Pulverisierungsprüfung sind in Tabelle 11 gezeigt.

[Tabelle 11]

Wie in Tabelle 11 gezeigt ist, wiesen die Aktivkohlen der Beispiele im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 5 sehr niedrige Pulverisierungswerte auf. Die mittleren Teilchengrößen nach der Pulverisierungsprüfung entsprachen annähernd den Werten vor der Pulverisierungsprüfung. Somit waren die medizinischen Adsorbentien der Erfindung gegenüber einer Pulverisierung widerstandsfähiger als herkömmliche medizinische Aktivkohle, und somit wird angenommen, dass sie auch weniger anfällig gegen eine Pulverisierung im Darm sind.

Im Lichte der vorstehend beschriebenen Beispiele weisen die medizinischen Adsorbentien der Erfindung angemessen entwickelte Aktivkohleporen auf und es wird deshalb erwartet, dass sie eine zufriedenstellende Adsorptionsleistung bei geringeren Dosen als herkömmliche medizinische Aktivkohle zeigen.

Ein medizinisches Adsorbens, das minimale Nebenwirkungen, wie eine Verstopfung, erzeugt, weist eine ausgezeichnete Adsorption für ionische organische Verbindungen, wie Urämie verursachende Substanzen, auf, zeigt eine angemessene Adsorptionsleistung bei geringen Dosen und verhindert die Adsorption hochmolekularer Verbindungen, die für den Körper nötig sind, wie Enzyme und Polysaccharide. Das medizinische Adsorbens umfasst Aktivkohle, die durch die Verkohlung eines kugelförmigen Phenolharzes in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 400 bis 1000 °C, Aktivieren des verkohlten kugelförmigen Phenolharzes bei einer Temperatur von 800 bis 1000 °C, Waschen mit verdünnter Salzsäure, Wärmebehandeln bei einer Temperatur von 150 bis 1000 °C in einem Mischgas, das Sauerstoff und Stickstoff umfasst, und ein anschließendes Sortieren erhalten wird; wobei die Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 500 bis 2000 m2/g, ein Porenvolumen von 0,2 bis 1,0 ml/g und eine Packungsdichte von 0,5 bis 0,75 g/ml aufweist.


Anspruch[de]
  1. Medizinisches Adsorbens, das dadurch gekennzeichet ist, dass es kugelförmige Aktivkohle umfasst, bei der es sich um Aktivkohle handelt, die durch Verkohlung und Aktivieren eines kugelförmigen Phenolharzes erhalten wird, und ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 500 bis 2000 m2/g, ein Porenvolumen von 0,2 bis 1,0 ml/g und eine Packungsdichte von 0,5 bis 0,75 g/ml aufweist.
  2. Medizinisches Adsorbens nach Anspruch 1, in dem die kugelförmige Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 800 bis 2000 m2/g und einen mittleren Porendurchmesser von 1,7 bis 2,0 nm aufweist.
  3. Medizinisches Adsorbens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in dem die kugelförmige Aktivkohle ein Verhältnis von Fläche zu Gewicht von 800 bis 2000 m2/g aufweist, und das Gesamtporenvolumen der Poren mit einem mittleren Porendurchmesser von nicht größer als 1,0 nm mindestens 55% des Gesamtporenvolumens ausmacht.
  4. Medizinisches Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem die kugelförmige Aktivkohle einen Oberflächenoxidgehalt von mindestens 0,35 meq/g aufweist.
  5. Medizinisches Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in dem die kugelförmige Aktivkohle eine maximale Teilchengröße von nicht größer als 425 &mgr;m und eine mittlere Teilchengröße von nicht größer als 350 &mgr;m aufweist.
  6. Medizinisches Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in dem der Unterschied zwischen den Anteilen an Teilchen, die nicht größer als 103 &mgr;m sind, vor und nach der Pulverisierung der kugelförmigen Aktivkohle nicht mehr als 5% beträgt.
  7. Medizinisches Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem die kugelförmige Aktivkohle ein Gesamtporenvolumen von Poren mit Porendurchmessern von 20 bis 1000 nm von nicht mehr als 0,04 ml/g aufweist.
  8. Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Adsorbens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das die nachstehenden Schritte umfasst:

    einen Schritt der Verkohlung eines kugelförmigen Phenolharzes in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 400 bis 1000 °C,

    einen Schritt der Aktivierung des verkohlten kugelförmigen Phenolharzes bei einer Temperatur von 800 bis 1000 °C,

    einen Schritt des Waschens des aktivierten kugelförmigen Phenolharzes mit verdünnter Salzsäure,

    einen Schritt einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 bis 1000 °C in einem Mischgas, das Sauerstoff und Stickstoff umfasst, nach dem Waschen des aktivierten kugelförmigen Phenolharzes mit verdünnter Salzsäure, und

    einen Schritt des Sortierens des kugelförmigen Phenolharzes nach der Wärmebehandlung.
  9. Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Adsorbens nach Anspruch 8, in dem das kugelförmige Phenolharz unter Verwendung eines Phenols als Ausgangsmaterial erhalten wird.
  10. Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Adsorbens nach Anspruch 8, in dem das kugelförmige Phenolharz unter Verwendung von Phenolen, die Phenol und mindestens eine an den Phenolkern gebundene Methylgruppe einschließen, als Ausgangsmaterialien erhalten wird.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com