專利名稱：用于移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的吸著劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于叢生物流體移除與蛋白結(jié)合(protein-bound)物質(zhì)的吸著劑，該吸著劑帶有(a)多孔中性疏水性聚合物以及(b)吸附在該聚合物上的多肽層。
背景技術(shù)：
肝臟，作為主要的代謝器官，不論是在葡萄糖、蛋白質(zhì)、和脂肪的代謝、儲(chǔ)存碳水化合物和維生素、解毒、以及免疫防御中，均有重要的任務(wù)。收集在血液的有毒物質(zhì)和代謝產(chǎn)物是由正常運(yùn)作的肝臟從血液中移除。對(duì)于患有因長(zhǎng)期疾病所引起的肝功能降低或急性肝衰竭或肝衰竭的病人，必須將他們血液中所含有的大量有毒物質(zhì)清除。腎功能不全者亦須清除其血液中的大量肝毒素。肝衰竭會(huì)因充滿大量有毒物質(zhì)而在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致多器官并發(fā)癥甚至如腎臟和肺部等多個(gè)器官衰竭，故須立即送院治療。所施行的解毒治療將輔以人工肝支持系統(tǒng)(“人工肝”，肝臟透析)，使用該系統(tǒng)可有效移除血液中的有毒物質(zhì)。因此，患有致命肝衰竭的病人可以直到進(jìn)行器官移植時(shí)間都穩(wěn)定下來(lái)并保存性命。由于肝臟有高的自我再生能力，故減輕肝臟負(fù)擔(dān)的治療甚至可使病人的肝臟功能恢復(fù)。肝支持系統(tǒng)的成效對(duì)治療能否成功是決定性的。患有肝臟疾病的病人的血液中的有毒物質(zhì)可分為水溶性和非水溶性物質(zhì)。使用肝支持系統(tǒng)從血液中移除的有毒物質(zhì)的例子有未結(jié)合膽紅素、膽汁酸、主要芳香族氨基酸、苯酚化合物、和氨。為了在血液中進(jìn)行運(yùn)輸，非水溶性肝毒素均為與蛋白結(jié)合形式——通常與血蛋白白蛋白結(jié)合。血紅蛋白和其他血紅素蛋白(肌紅蛋白、細(xì)胞色素)降解時(shí)會(huì)形成膽紅素。由于其并非水溶性，故其無(wú)法經(jīng)腎臟排出體外。為了在血液中進(jìn)行運(yùn)輸，膽紅素會(huì)與白蛋白結(jié)合(未結(jié)合或間接膽紅素)。在肝臟中，膽紅素會(huì)與葡萄糖醛酸連結(jié)(已結(jié)合或直接膽紅素)。已結(jié)合膽紅素為水溶性，可在腸道與膽汁一同或在腎臟排出。倘若發(fā)生肝功能衰竭，則無(wú)法再形成已結(jié)合膽紅素，而血液會(huì)累積大量未結(jié)合膽紅素。倘若血清膽紅素的水平上升，則會(huì)出現(xiàn)黃疸，鞏膜、皮膚發(fā)黃，而倘若膽紅素上升到很高水平，則組織和器官亦會(huì)發(fā)黃。因此，膽紅素代表肝功能障礙或衰竭的一個(gè)重要指標(biāo)。體外肝支持系統(tǒng)為已知的現(xiàn)有技術(shù)。為了移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)，體外肝支持系統(tǒng)通常有位于體外血液循環(huán)管道或血漿循環(huán)管道的吸著裝置(吸附體)，而使用該裝置移除血液或血漿中的與蛋白結(jié)合物質(zhì)。該吸著裝置含有吸著劑(吸附劑)。該吸著裝置的效率或該吸著劑的吸著作用(特別是吸附作用)的速度是治療成功或?qū)Σ∪?特別是患有肝衰竭的病人)橋接穩(wěn)定的基礎(chǔ)。血液或血漿與外來(lái)表面接觸，會(huì)致使接觸活化作用，并在此后引致凝結(jié)作用、釋出激肽、和活化補(bǔ)體系統(tǒng)。因?yàn)檠獫{或血液在體外血液凈化方法中會(huì)與膜和吸附體接觸，故該等方法亦會(huì)觸發(fā)這些過(guò)程。因此，對(duì)需要體外血液凈化的大部分病人來(lái)說(shuō)，抑制血液凝結(jié)是必要的。這通常是使用肝素注射進(jìn)行的。若病人為忌用肝素給藥者，則可使用檸檬酸鹽施行局部抗凝。以陰離子交換劑為基礎(chǔ)的吸附體經(jīng)常被用于體外肝支持系統(tǒng)的臨床應(yīng)用中。本文將提述肝臟透析裝置MARS (分子吸附再循環(huán)系統(tǒng))(Molecular adsorbent recircuit system)和普羅米修斯系統(tǒng)(Prometheus system)，為臨床應(yīng)用上使用陰離子交換劑的已知裝置。使用陰離子交換劑，可非常有效地從如血漿的生物流體中移除如膽紅素的與蛋白結(jié)合有毒物質(zhì)。特別是普羅米修斯系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于可高效清除與蛋白結(jié)合和水溶性肝毒素， 因此可大幅提高肝病患者的生存率。然而，陰離子交換劑一個(gè)很大的缺點(diǎn)是，不但該預(yù)想的與蛋白結(jié)合物質(zhì)，對(duì)血液凝結(jié)系統(tǒng)而言生理上重要的蛋白或因子(抗凝劑和促凝劑)亦會(huì)被大幅消除。其中特別是本文將提述的病患固有的凝血抑制劑，如蛋白C和蛋白S等。作為凝血抑制因子，蛋白C可謂尤其重要。體內(nèi)的蛋白C濃度下降會(huì)致使嚴(yán)重的凝血并發(fā)癥， 如深靜脈血栓和肺栓塞等?？鼓嗡?，其透過(guò)輸液額外供給到該體外血液循環(huán)管道中，亦會(huì)遭該陰離子交換劑消除掉，造成該體內(nèi)凝血系統(tǒng)失調(diào)或體外或體內(nèi)血液循環(huán)管道中的非預(yù)想的抗凝作用。這特別是對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)患者而言，如患有肝衰竭和敗血癥的病人，可以是很大問(wèn)題。近期有一報(bào)告，內(nèi)容為因陰離子交換劑上凝血系統(tǒng)中的非預(yù)想的結(jié)合蛋白而引致經(jīng)凈化的血液返回后，在該體外血液凈化系統(tǒng)回路中或在病人中閉塞性血栓形成的巨大風(fēng)險(xiǎn) [Meijers et al. 2007. Major Coagulation Disturbances During Fractionated Plasma Separation and Adsorption. Am J Transplant 7(9) :2195-2199]。因?yàn)殛庪x子交換劑有上述缺點(diǎn)，所以有人便提出了使用中性疏水性聚合物。該聚合物具有孔隙，可吸附有關(guān)物質(zhì)于其內(nèi)。該聚合物的選定孔隙大小為一個(gè)決定性的因素。已顯示僅大于5-6nm的孔隙可觸及在體外如膽紅素的與蛋白高度結(jié)合的物質(zhì)。已確立當(dāng)平均孔隙大小為> 7. 5nm時(shí)膽紅素吸附作用是良好的[Weber et al. 2008. Neutral styrene divinylbenzene copolymers for adsorption of toxins in liver failure. Biomacromolecules 9(4) :1322-1328] 0在孔隙大小較大的情況下，因孔隙可及性較好，故與蛋白結(jié)合物質(zhì)吸附得較好。然而由于隨著孔隙大小增大，該聚合物的內(nèi)表面積會(huì)減少，因此若選擇過(guò)大的孔隙大小，則該吸附體的能力和吸附效能反會(huì)下降。除此以外，與上述陰離子交換劑不同，就中性疏水性聚合物而言已確定僅少數(shù)肝素會(huì)被結(jié)合。此外，凝血酶-抗凝血酶絡(luò)合物的形成亦大大減少。然而，由于中性疏水性聚合物的平均孔隙大小為> 7. 5nm，故亦會(huì)出現(xiàn)顯著的蛋白C吸附作用，實(shí)屬不利?？梢约僭O(shè)， 其他分子量相似的重要蛋白，如蛋白S，亦會(huì)被吸附?？紫洞笮≥^小(< 5-6nm)者，其對(duì)與蛋白高度結(jié)合物質(zhì)而言是不可及的，不會(huì)吸附蛋白C。透過(guò)棄用陰離子交換劑而使用中性疏水性聚合物，由于可大幅減少或預(yù)防肝素的吸附，因此可提供最少為部分選擇性的吸著劑。然而，中性疏水性聚合物對(duì)蛋白C的吸附依然顯著，使其可致使上述凝結(jié)問(wèn)題。若病人為忌用肝素給藥者，則特別有危險(xiǎn)。使用較小孔隙大小的聚合物雖不會(huì)吸附蛋白C，但因其移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的效率太低而并不推薦使用。在肝衰竭的情況中，正如前文所強(qiáng)調(diào)，對(duì)與蛋白結(jié)合物質(zhì)的吸附效率為決定性的生存因
O從EP 0776223B1和US 5855782可知，在移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的方面，微球解毒系統(tǒng)(MDQ為特別高性能的系統(tǒng)。最近有報(bào)告是有關(guān)從中性疏水性聚合物(苯乙烯/ 二乙烯苯共聚物，平均孔隙直徑> IOOnm)生產(chǎn)的微球吸附粒子(平均粒度5 μ m) [Falkenhagen D. , Vienken J. , The Prometheus-System. Technical Background and Clinical Experience. ASAIO 54th Annual Conference,19-21June 2008]。
另夕卜，WO 2005/082504A2公開了用于移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的中性樹脂。 W02005/082504A2描述了解毒裝置，其帶有活性碳，且最少一個(gè)非離子樹脂的平均孔隙大小為30nm(聚苯乙烯二乙烯苯樹脂——Amberchrom GC 300C)或45nm(基于脂肪族酯的樹月旨——Amberlite XAD-7HP)。中性疏水性聚合物的上述問(wèn)題亦可應(yīng)用到這些中性樹脂吸附體上。早于1970年代末，已公開了一種吸著劑和一種生產(chǎn)本文起首時(shí)所述吸著劑禾中類的方法[Ton et al. 1979. Adsorption of Human Serum Albumin to Amberlite XAD-7Resin. J Biomed Mater Res 13 :407-422]> [Hughes et al.1978. The use of an in vitro haemoperfusion circuit to evaluate the blood compatibility of albumin-coated Amberlite XAD_7resin. Int J Artif Organs 1 (3) :129-34]、[Ton H. Y. et al. 1979. Albumin-coated Amberlite XAD_7resin for hemoperfusion in acute liver failure. Part I :adsorption studies. Artif Organs 3(1) :20-22]、[Hughes R. et al.1979.Albumin-coated Amberlite XAD-7resin for hemoperfusion in acute liver failure. Part II :in vivo evaluation. Artif Organs. 3(1) :23-26]、[Falkenhagen et al. 1981. Optimization of albumin coating for resins. Artif Organs 5 (Suppl) 195-199]。如Amberlite XAD_7(平均孔隙大小:9nm)或平均孔隙大小:8nm)等以多肽層(白蛋白)吸附涂上的中性疏水性樹脂，目的為減少血小板與該吸附體結(jié)合，和在血液灌流時(shí)因與吸附體連接而失去的血小板。在另一更近期的出版物中，描述了本文起首時(shí)所述的吸著劑種類，報(bào)告指膽紅素在未涂上的中性樹脂(聚苯乙烯二乙烯苯，孔隙大小5-lOnm)上較在以白蛋白層涂上的中性樹脂上的吸附作用較好[Annesini et al. ,2005. Bilirubin removal from albumin-containing solution by adsorption on polymer resin. The International Journal of Artificial Organs. Vol 28，Nr. 7 :686-693]。因此，吸附在該中性樹脂上的該白蛋白層會(huì)對(duì)膽紅素的吸附并因而對(duì)吸附效率有不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供經(jīng)改良的吸著劑。將提供在用于從生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇屬性方面，相比起現(xiàn)有技術(shù)的已知吸著劑，有明顯改進(jìn)的吸著劑。該經(jīng)改良的吸著劑可高效地消除肝病患者血液中的與蛋白結(jié)合物質(zhì)，而涉及凝血作用的蛋白，尤其是如蛋白C或蛋白S的重要生理凝血抑制因子，則會(huì)留在該生物流體內(nèi)。本目的可透過(guò)本文起首時(shí)所述的吸著劑種類達(dá)成，該中性疏水性聚合物的平均孔隙大小最少為15nm。全賴本發(fā)明提供了選擇屬性有明顯改進(jìn)的吸著劑，使用該吸著劑一方面可確保高效移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)，而另一方面可避免與中性疏水性聚合物有關(guān)的凝結(jié)問(wèn)題。本發(fā)明所述的吸著劑首次提供了一方面可有效移除患有嚴(yán)重肝功能障礙或肝衰竭的病人血液中的與蛋白結(jié)合物質(zhì)，而另一方面可減少嚴(yán)重的凝血并發(fā)癥，從而改善病人的安全。發(fā)明人確立了一出人意表的情況，即若該中性疏水性聚合物的平均孔隙大小在涂上該多肽層前最少為15nm，則相比起未涂上的中性疏水性聚合物，本發(fā)明所述的吸著劑明顯較少與蛋白C結(jié)合。
蛋白C是在血漿中依賴維生素K的蛋白質(zhì)，在凝血程序起了重要的調(diào)控作用并有抗凝效果。從現(xiàn)有技術(shù)已知蛋白C與未涂上的中性疏水性聚合物會(huì)有非預(yù)想的結(jié)合，會(huì)因此致使凝血并發(fā)癥(深靜脈血栓、肺栓塞)。由于蛋白s(62，OOODa)與蛋白C(69，OOODa)的相對(duì)分子量相似，因此可假設(shè)，本發(fā)明所述的吸著劑有很大機(jī)會(huì)亦會(huì)大幅減少與蛋白S的結(jié)合。同樣的考量亦可應(yīng)用到有類似分子量的凝血因子(例如因子VII、因子IX、和因子X(jué)) 上。此外，相比起未涂上的聚合物，已確立本發(fā)明所述的吸著劑對(duì)該等將被移除的與蛋白結(jié)合物質(zhì)(例如膽紅素)的吸著效能僅削弱甚微或毫無(wú)影響。因此，本發(fā)明所述的吸著劑在這點(diǎn)上亦優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)已知的上述吸著劑[見(jiàn)Armesini et al. , 2005. Bilirubin removal from albumin-containing solution by adsorption on polymer resin. The International Journal of Artificial Organs. Vol 28, Nr. 7 :686-693]。本文使用的一些術(shù)語(yǔ)將在此后作更詳細(xì)的解釋，以便可更好地理解在本公開的內(nèi)容中，術(shù)語(yǔ)“吸著劑”為進(jìn)行吸著作用(最好是吸附作用)的作用劑， 即該吸著劑的表面力會(huì)將位于生物流體內(nèi)的分子固定。在說(shuō)明書中，亦均使用術(shù)語(yǔ)“吸附劑體”或“吸附劑”或“吸附體”而非術(shù)語(yǔ)“吸著劑”。本發(fā)明范圍內(nèi)使用的措辭“生物流體”可涉及無(wú)細(xì)胞的液體(尤其是血漿)或含有細(xì)胞的液體(尤其是血液)。由于在使用人工肝支持的過(guò)程中將其他液體，例如含有凝血抑制物的溶液(肝素溶液、檸檬酸鹽溶液)或替代溶體(電解液、補(bǔ)充液體損失的液體)，導(dǎo)入體外血液循環(huán)管道或血漿循環(huán)管道是需要的，因此生物流體亦可理解為已稀釋的血液或已稀釋的血漿。本發(fā)明主要計(jì)劃用于人類醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，因此主要指人類的生物流體。然而，這并不排出本發(fā)明亦可適用于獸醫(yī)藥領(lǐng)域。措辭“多孔中性疏水性聚合物”指一個(gè)指定平均孔隙大小的多孔、水溶性固體。 其可為均聚物亦可為雜聚物。該聚合物的內(nèi)外表面均為中性和疏水性。術(shù)語(yǔ)“中性”指非離子型。術(shù)語(yǔ)“疏水性”應(yīng)理解為指該等聚合物為防水材質(zhì)的結(jié)構(gòu)。盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“聚合物的平均孔隙大小”應(yīng)如何理解以及可如何故意設(shè)置孔隙度或平均孔隙大小，但為求清晰，在此仍會(huì)為本術(shù)語(yǔ)作簡(jiǎn)單界定。平均孔隙大小涉及該等孔隙的平均直徑。從孔隙直徑的高斯粒度分布方面而言，平均孔隙直徑即是對(duì)應(yīng)分布曲線最大值的孔隙直徑。舉例來(lái)說(shuō)，平均孔隙直徑可使用氮吸附[如W^eber et al. 2008. Neutral styrene divinylbenzene copolymers for adsorption of toxins in liver failure. Biomacromolecules 9(4) :1322-13 中所述]或使用壓汞法來(lái)厘定?？紫洞笮∈且运鎲误w、溶劑、或調(diào)節(jié)劑的濃度變化而設(shè)定。該聚合物的所選孔隙越小，該聚合物可供吸著 (尤其是吸附)的內(nèi)表面積就越大?？紫对酱?，孔隙對(duì)較大分子的可及性就越好。如Weber 等人已描述過(guò)一種產(chǎn)生可用于本發(fā)明的一個(gè)選定孔隙大小的聚合物的方法，[Weber et al. 2008. Neutral styrene divinylbenzene copolymers for adsorption of toxins in liver failure. Biomacromolecules 9(4) :1322-1328]。本發(fā)明的主要方向?yàn)轭w粒聚合物。 該吸著劑如要以濾膜的方式也是可以想像到的。多孔中性疏水性聚合物的內(nèi)外表面均涂上多肽層，該多肽層是由多肽分子吸附到該聚合物表面上而形成的。本文的術(shù)語(yǔ)“多肽”涉及疏水性并具有親水性側(cè)鍵或結(jié)構(gòu)域的多肽或蛋白質(zhì)。術(shù)語(yǔ)多肽特別涉及由多于10個(gè)氨基酸合成的多肽，合成該多肽分子的該等氨基酸在頂端是開放的。術(shù)語(yǔ)多肽特別涉及蛋白質(zhì)。在以多肽溶液吸附涂上該中性疏水性聚合物時(shí)，由于疏水性相互作用，故該多肽(或蛋白質(zhì))的親水性側(cè)鍵或結(jié)構(gòu)域會(huì)與該聚合物的中性疏水性表面相互影響。該疏水性相互作用有重大的生化意義，并以疏水性分子傾向在極化環(huán)境中結(jié)合的現(xiàn)象為基礎(chǔ)。因此，該疏水性相互作用并非本身的作用力，而是受極化環(huán)境所迫使的。該多肽的該等親水性側(cè)鍵朝外，遠(yuǎn)離該聚合物的疏水性表面。該聚合物透過(guò)以多肽層襯砌其內(nèi)外表面而變得親水化，并通常會(huì)形成多肽單層。若該多肽層在功能上具惰性就會(huì)特別方便，而術(shù)語(yǔ)“功能上具惰性”應(yīng)理解為指該多肽層與存于該生物流體中的該等分子(例如血漿蛋白、等等)之間并無(wú)發(fā)生特別的相互作用。另外，若該多肽層亦不會(huì)存于該生物流體中的該等分子發(fā)生非特別的相互作用，也會(huì)比較方便。用于本發(fā)明的多肽可透過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員以常規(guī)實(shí)驗(yàn)確立其適用性?？梢?jiàn)本發(fā)明所述的平均孔隙大小為15-20nm的吸著劑在一段特定時(shí)間后，即當(dāng)生物流體已與該吸著劑接觸了一段足夠長(zhǎng)的時(shí)間(超過(guò)15分鐘)后，可將蛋白C從該生物流體移除。但與本發(fā)明所述的吸著劑相比，未涂上的中性疏水性聚合物會(huì)立即將蛋白C消除。 然而，平均孔隙大小為15-20nm的聚合物對(duì)于對(duì)與蛋白高度結(jié)合物質(zhì)有高吸附速度的肝支持系統(tǒng)而言，例如微球解毒系統(tǒng)(MDS)等，是非常合適的。在MDS中，可將生物流體與該吸著劑接觸的時(shí)間保持在足夠短的時(shí)間(小于5分鐘)內(nèi)，使蛋白C在該生物流體仍留有生理上的相關(guān)數(shù)量。在孔隙大小為15-20nm時(shí)，優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)表面積越大，其對(duì)伴隨的與蛋白結(jié)合物質(zhì)的吸附效能就越好。對(duì)于該生物流體與本發(fā)明所述的吸著劑接觸較長(zhǎng)時(shí)間(超過(guò)15分鐘)的方法，則推薦使用平均孔隙大小大于15-20nm的聚合物。當(dāng)平均孔隙大小增大時(shí)，可見(jiàn)該聚合物與蛋白C的結(jié)合會(huì)進(jìn)一步減少。在孔隙大小較大(》30nm)時(shí)，該生物流體與本發(fā)明所述的吸著劑接觸一段非常長(zhǎng)的時(shí)間后，蛋白C的濃度亦有可能不會(huì)跌至生理臨界值。在平均孔隙大小為極高的SO-IOOnm時(shí)，蛋白C則幾乎不會(huì)被吸附。按照此觀察結(jié)果，該將被涂上的中性疏水性聚合物的平均孔隙大小應(yīng)選為不少于15nm，而較大者(》30nm)則較為適宜。 如膽紅素等的與蛋白結(jié)合物質(zhì)在孔隙大小為15nm或以上時(shí)會(huì)有很好的吸附。使用小平均孔隙大小的8或9nm的涂上白蛋白的聚合物(見(jiàn)上述現(xiàn)有技術(shù))，在血小板于血液灌流時(shí)與吸附體的結(jié)合減少的方面，的確可提高生物相容性，但在非預(yù)想的蛋白C結(jié)合減少的方面，就無(wú)法提供一個(gè)滿意的解決方案。迄今，該等已知的涂上白蛋白的聚合物并未與有關(guān)蛋白C的凝結(jié)問(wèn)題有關(guān)聯(lián)。此外，正如現(xiàn)有技術(shù)所指出，已確立若涂上白蛋白的聚合物的平均孔隙大小為5-lOnm，則相比起未涂上的聚合物，對(duì)膽紅素的吸附會(huì)較為不利地減少?？紫洞笮≡龃髸r(shí)吸著劑對(duì)蛋白C的結(jié)合作用就減少的一個(gè)有可能的解釋如下一個(gè)小平均孔隙大小15-20nm)并以一個(gè)多肽層吸附涂上的聚合物，尤其是在聚合物的內(nèi)表面上，可能會(huì)因所用的多肽(例如白蛋白)大小而不完整。因此相對(duì)較小的蛋白C可穿過(guò)該等孔隙，并吸附到剩余的疏水性表面上。當(dāng)平均孔隙大小(>30nm)較大時(shí)，對(duì)多肽的可及性也較高，因而亦會(huì)為聚合物表面提供較好的親水性襯里。因此，疏水性表面對(duì)蛋白C將不再可及。此外，蛋白C會(huì)遭該多肽層的該等親水性側(cè)鍵或結(jié)構(gòu)域排斥。由于與蛋白結(jié)合物質(zhì)的吸著效能并不會(huì)因該多肽涂層而受到負(fù)面影響，可假設(shè)在孔隙大小較大(》30nm) 的已涂上的聚合物上，用于與與蛋白結(jié)合物質(zhì)結(jié)合的內(nèi)表面上仍然有足夠的疏水性表面可及，惟對(duì)蛋白C而言則為不可及。可推定該蛋白層會(huì)形成單層，而該單層的個(gè)別多肽分子之間有極微小的孔隙(微微孔)，可讓如膽紅素等的與蛋白結(jié)合物質(zhì)穿過(guò)，因此就算有多肽涂層仍可被吸附。雖然選定較大的未涂上的聚合物的平均孔隙大小，可將蛋白C的綁定減至最低， 但若平均孔隙大小不大于80nm，則對(duì)臨床應(yīng)用較為適宜，否則該聚合物的內(nèi)表面積會(huì)太小。 結(jié)果，與蛋白高度結(jié)合物質(zhì)的吸著效率(吸附效率)會(huì)下降。對(duì)患有肝衰竭的高風(fēng)險(xiǎn)病人來(lái)說(shuō)，對(duì)平均孔隙大小推薦所選定的不大于40nm。在一個(gè)特別優(yōu)選的變體的情況下，未涂上的中性疏水性聚合物的平均孔隙大小為 30至40nm。在本體中，已知盡管該生物流體與該吸著劑接觸一段長(zhǎng)時(shí)間，亦僅很少蛋白C 會(huì)被吸附。此外，在此孔隙大小下該聚合物的內(nèi)表面積仍然夠大以確?？筛咝脚c蛋白結(jié)合物質(zhì)。在臨床實(shí)踐中，已確立并已有利地使用中性疏水性聚合物，其中更尤其偏好使用苯乙烯/二乙烯苯共聚物。苯乙烯/二乙烯苯共聚物在肝和腎衰竭中對(duì)毒素的吸附作用已獲驗(yàn)證，而其特色為良好的生物相容性、無(wú)毒性、以及可經(jīng)消毒的良好穩(wěn)定性和能力。此外， 孔隙大小可輕易和重復(fù)地設(shè)定。另外，也可設(shè)定非常小的粒度。然而，也可以使用結(jié)構(gòu)與苯乙烯/二乙烯苯共聚物類似的中性疏水性聚合物；該等聚合物應(yīng)會(huì)表現(xiàn)出與苯乙烯/二乙烯苯共聚物類似的行為。本領(lǐng)域技術(shù)人員在幾次的常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，可確定一個(gè)中性疏水性聚合物是否適合用來(lái)進(jìn)行本發(fā)明。就以多肽層涂上中性疏水性聚合物方面，相對(duì)分子量為40，000至80，OOODa及/ 或尺寸維度達(dá)約IOnmxIOnmxIOnm的多肽為優(yōu)選。該多肽層可包含最少一種多肽，而該最少一種多肽為選自白蛋白，尤其是人血白蛋白、和似白蛋白多肽。似白蛋白多肽在其結(jié)構(gòu)方面與白蛋白類似及/或具有似白蛋白的特性。似白蛋白多肽為選取自(其中包括)白蛋白的亞型，如前白蛋白等。似白蛋白多肽可源自天然來(lái)源，亦可以合成方式產(chǎn)生。該多肽層可包含單一種多肽或混合兩種或以上多肽。該多肽可源自天然來(lái)源，亦能夠以重組方式產(chǎn)生。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以常規(guī)實(shí)驗(yàn)確定一個(gè)多肽或兩種或以上多肽的混合物是否適合進(jìn)行本發(fā)明。在此將須再次指出，該多肽層是基于所用多肽或蛋白質(zhì)的疏水性側(cè)鍵與該聚合物的疏水性表面之間的疏水性相互作用而在該中性疏水性聚合物的內(nèi)及外表面上形成的。鑒于人血白蛋白(人血清白蛋白，HSA)的卓越生物相容性和高純度時(shí)的可及性， 使用人血白蛋白涂上聚合物為特別有利。本發(fā)明進(jìn)一步涉及根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生吸著劑的方法，其中高達(dá)10%多肽的溶液為用作以多肽層吸附涂上該中性疏水性聚合物。在一個(gè)特別優(yōu)選的變體中，該多肽溶液為人血白蛋白溶液。正如上文已詳述過(guò)，進(jìn)一步有利的多肽可選自白蛋白，尤其是人血白蛋白、和似白蛋白多肽。此外，多肽溶液亦可含有多于一種多肽。已顯示的是多肽溶液已足以提供具備本發(fā)明所述屬性的吸著劑。使用更高濃度的多肽溶液(5-10% )并不會(huì)致使在與蛋白C結(jié)合的方面有顯著差異或改進(jìn)。出于經(jīng)濟(jì)原因，高純度多肽溶液較昂貴，因此在本發(fā)明的首個(gè)有利實(shí)施例中，會(huì)將多肽溶液用作涂上該中性疏水性聚合物。
在該方法的進(jìn)一步有利實(shí)施例中，使用了 10%多肽溶液。使用更高濃度的多肽溶液(10% )以吸附涂上該聚合物，優(yōu)點(diǎn)為不僅可大幅減少蛋白C與該吸著劑的非預(yù)想結(jié)合， 更可大幅減少與纖維蛋白原的結(jié)合。該多肽溶液的pH值最好設(shè)置到7. 40。對(duì)應(yīng)血液生理pH值的pH值，其優(yōu)勢(shì)為其在以多肽吸附涂上該載體(聚合物)時(shí)已使用過(guò)。這不但對(duì)病人安全(避免酸中毒或堿中毒)有好處，亦因設(shè)定生理PH值(通常以懸浮液形式提供該吸著劑)不再需要繁瑣的洗滌程序，故對(duì)生產(chǎn)也有好處。也可證明，若選定的pH值為接近該多肽的等電點(diǎn)，則屬有利。已知聚合物上的多肽占有密度可通過(guò)改變PH值而改變[iTon et al. 1979. Adsorption of Human Serum Albumin to Amberlite XAD-7Resin. J Biomed Mater Res 13 :407-422]。 ililiftUpHft， 可將多肽溶液的濃度保持在非常低的水平，而據(jù)此可節(jié)省生產(chǎn)成本。PH值的優(yōu)化可于常規(guī)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行。除聚合物表面和平均孔隙大小的理化特性外，聚合物的粒度亦在吸附步驟中起著作用。粒度會(huì)影響吸附作用的動(dòng)力學(xué)。吸附作用實(shí)質(zhì)上是擴(kuò)散時(shí)間(因此也是擴(kuò)散速度) 的函數(shù)，而其則與距離的平方成正比。在選定小粒度時(shí)，擴(kuò)散路徑是很短的，因此消除速度與粒度成反比。此外，在粒度小時(shí)，會(huì)有一個(gè)大表面積/體積。為了使與蛋白高度結(jié)合物質(zhì)的吸著速度和吸著能力盡可能提高，若該吸著劑含有微粒，而該等微粒的粒度為20 μ m或以下，則為比較有利。正如上文所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，微球解毒系統(tǒng)(MDQ尤其會(huì)使用微粒。微粒在凈化循環(huán)管道(血漿循環(huán)管道)中以懸浮物的方式于濾膜的濾液層上環(huán)流。然而，若該濾膜變得有滲漏，則存有微粒將到達(dá)體外血液循環(huán)管道以及其后病人身體的危險(xiǎn)，并將在其中引發(fā)肺栓塞。出于這個(gè)原因，因小粒度可避免發(fā)生肺栓塞的風(fēng)險(xiǎn)，故一個(gè)特別有利的變體將提供粒度為8 μ m或以下的微粒，而5 μ m或以下則最為理想。另外，本發(fā)明所述的吸著劑為一個(gè)適合用于吸著裝置(如吸附塔等)的填充材料。另外，本發(fā)明涉及從生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的方法，而含有與蛋白結(jié)合物質(zhì)的生物流體會(huì)與本發(fā)明所述的吸著劑接觸。這首先可于體外肝支持進(jìn)行，其中吸著劑可凈化血液或血漿中的與蛋白結(jié)合物質(zhì)?；加懈嗡ソ呋蚋喂δ芙档偷牟∪撕突加心I功能不全的病人會(huì)使用體外肝支持。正如上文所述，該生物流體可通過(guò)含有吸著劑的吸著裝置。然而，就如在MDS中所使用般，該吸著劑亦可于生物流體中懸浮。另外，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的吸著劑作為用于從生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇性吸著劑的用途，該等與蛋白結(jié)合物質(zhì)尤其可為膽紅素、芳香族氨基酸、膽汁酸、苯酚、和琉醇。術(shù)語(yǔ)“與蛋白結(jié)合物質(zhì)”主要涉及與蛋白結(jié)合有毒物質(zhì)(所謂肝毒素)，在患有肝功能障礙或肝衰竭的病人血液中大量含有。根據(jù)本發(fā)明的吸著劑的經(jīng)改良選擇性屬性是以蛋白C與本發(fā)明所述的吸著劑的結(jié)合大幅減少這方面為基礎(chǔ)的，而相比起未涂上的聚合物，對(duì)與蛋白結(jié)合物質(zhì)的吸著效能并未受損。本發(fā)明另外涉及根據(jù)本發(fā)明的吸著劑作為用于從無(wú)細(xì)胞生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇性吸著劑的用途，尤其是血漿。另外，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的吸著劑作為用于從含有細(xì)胞的生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇性吸著劑的用途，尤其是血液。
具體實(shí)施例方式在此后，將以非限制性的例子為基礎(chǔ)，更詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。例1 生產(chǎn)涂上白蛋白的苯乙烯-二乙烯苯共聚物表1已列出用于涂覆的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的不同平均孔隙大小，粒度為 5 μ m+/~3-4 μ m 表1 苯乙烯-二乙烯苯共聚物
權(quán)利要求
1.一種用于叢生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的吸著劑，該吸著劑帶有(a) —個(gè)多孔中性疏水性聚合物以及(b) —個(gè)吸附在該聚合物上的多肽層，其特征在于該中性疏水性聚合物的平均孔隙大小最少為15nm。
2.如權(quán)利要求1所述的吸著劑，其特征在于該中性疏水性聚合物的平均孔隙大小不大于80nm，而不大于40nm為優(yōu)選。
3.如權(quán)利要求1或2所述的吸著劑，其特征在于該中性疏水性聚合物的平均孔隙大小為 30 至 40nm。
4.如權(quán)利要求1至3所述的吸著劑，其特征在于該中性疏水性聚合物為一個(gè)苯乙烯/二乙烯苯共聚物。
5.如權(quán)利要求1至4所述的吸著劑，其特征在于該多肽層包含最少一種多肽，該最少一種多肽選自血清白蛋白，尤其是人血白蛋白、和似白蛋白多肽。
6.如權(quán)利要求1至5所述的吸著劑，其特征在于該吸著劑包含微粒，該等微粒的粒度為 20 μ m或以下，而粒度8 μ m或以下為優(yōu)選，5 μ m或以下為理想。
7.一種吸附裝置，含有一個(gè)權(quán)利要求1至6所述的吸著劑。
8.一種電漿電路含有一個(gè)權(quán)利要求1至6所述吸著劑的懸浮液。
9.一種產(chǎn)生權(quán)利要求1至6所述吸著劑的方法，其特征在于使用一個(gè)高達(dá)10%多肽的溶液用于以該多肽層吸附涂上到該中性疏水性聚合物。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于使用一個(gè)多肽的溶液用于吸附涂上該中性疏水性聚合物。
11.權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于使用一個(gè)10%多肽的溶液用于吸附涂上該中性疏水性聚合物。
12.權(quán)利要求9至11所述的方法，其特征在于該多肽溶液含有最少一種多肽，該多肽選自血清白蛋白，尤其是人血白蛋白、和似白蛋白多肽。
13.一種用于叢一個(gè)生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的方法，其特征在于將含有與蛋白結(jié)合物質(zhì)的生物流體與權(quán)利要求1至6所述吸著劑接觸。
14.權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于該生物流體為血液或血漿。
15.一種權(quán)利要求1至6所述吸著劑的用途，該用途將該吸著劑用作一個(gè)用于叢生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇性吸著劑，該等與蛋白結(jié)合物質(zhì)尤其為膽紅素、芳香族氨基酸、膽汁酸、苯酚、和琉醇。
16.一種權(quán)利要求1至6所述吸著劑的用途，該用途將該吸著劑用作一個(gè)用于叢一個(gè)無(wú)細(xì)胞生物流體(特別是血漿)移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇性吸著劑。
17.—種權(quán)利要求1至6所述吸著劑的用途，該用途將該吸著劑用作一個(gè)用于叢一個(gè)含有細(xì)胞的生物流體(尤其是血液)移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇性吸著劑。
18.—種權(quán)利要求1至6所述吸著劑的用途，該用途將該吸著劑用作一個(gè)MDS (微球解毒系統(tǒng))中的選擇性吸著劑。
全文摘要
本發(fā)明系有關(guān)于一種吸著劑，該吸著劑對(duì)用于叢生物流體移除與蛋白結(jié)合物質(zhì)的選擇屬性有所改進(jìn)，而該生物流體特別是患有嚴(yán)重肝功能障礙或肝功能衰竭或腎功能不全的病人的血液或血漿，該吸著劑包含(a)多孔中性疏水性聚合物以及(b)吸附在該聚合物上的多肽層，該中性疏水性聚合物的平均孔隙大小最少為15nm。本發(fā)明進(jìn)一步涉及到配合有關(guān)吸著劑的方法和用途。本發(fā)明特別適用于體外肝支持。
文檔編號(hào)A61M1/36GK102361658SQ201080013198
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者簡(jiǎn)·哈特曼, 維多利亞·韋伯, 迪特爾·法爾肯哈根 申請(qǐng)人:弗雷森紐斯醫(yī)療護(hù)理德國(guó)有限責(zé)任公司