JPH0242023A - ヘモグロビンの高分子共役体、その調製方法及び用途 - Google Patents

ヘモグロビンの高分子共役体、その調製方法及び用途

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JPH0242023A
JPH0242023A JP1099007A JP9900789A JPH0242023A JP H0242023 A JPH0242023 A JP H0242023A JP 1099007 A JP1099007 A JP 1099007A JP 9900789 A JP9900789 A JP 9900789A JP H0242023 A JPH0242023 A JP H0242023A
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JP1099007A
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エディス・デラシェリー
Michele Leonard
ミッシェル・レオナール
Daniel Sacco
ダニエル・サコー
Claude Vigneron
クロード・ヴィネロン
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Institut Merieux SA
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新しい高分子共役体、その調製方法及び、特
に輸血の枠内における酸素輸送因子としてその使用に関
する。
[従来の技術] ストロマが無く血液と等張にされたヘモグロビンの水溶
液を静脈内注射によって注入することができるというこ
とは周知の事実である。
ところが、ヘモグロビンが提起する欠点の一つとして、
それが特に小さいことを原因として血液循環路内にとど
まらずに血管系の外に拡散してしまうということがある
この欠点を補正するためすなわち血液の「代用品」又は
酸素輸送因子である充てん用溶質としてのその使用の範
囲内で遊離ヘモグロビンの血管内持続性を増大させるた
め、いくつかの方法が用いられてきた。
例えば、非抗原性で血球適合性のある、しかも無毒の水
溶性高分子にヘモグロビンを固定させた。
こうして水溶性重合体の化学的固定により改質されたヘ
モグロビンの数多くの例は、ヘモグロビンの生体内滞留
時間を大幅に増大できることを示している。
使用されるさまざまな重合体のうち最も一般的なものは
、多糖特にデキストラン(フランス特許第2.328.
478号)、ヒドロキシエチルでんぷん(フランス特許
第2.328.478号)、イヌリン(欧州特許出願明
細書筒43.675号)そしてポリアルキレングリコー
ル、特にポリエチレングリコールである。
しかしながらいずれの場合においても、こうしてこれら
の重合体の直接的な固定により改質されたヘモグロビン
は、輸血での使用には適さない酸素運搬特性しか有して
いない。
実際、代用血液は、それが酸素と共に形成する組合せが
可逆的である、すなわち、それが酸素を固定できる(ヘ
モグロビンはこのとき酸素を添加された形となる)ばか
りでなく容易に酸素を解放することができる(このとき
ヘモグロビンは脱酸された形となる)場合にのみ、天然
の赤血球内ヘモグロビンが果たすものと同等の役割を果
たすことができる。
酸素に対するこの特性は、ヘモグロビンが露出される大
気内に含まれている酸素の部分圧に応じての輸送因子質
量1単位により保持される酸素量の変化に相応する曲線
(パークロフトの曲線と呼ばれる)によって特徴づけら
れる。
天然ヘモグロビンの水溶液(濃度15μモル/リットル
)の場合、この変化は、25℃、pH7,2で表わされ
た第1図の基準線によって示される。
この曲線に結びつけられるパラメータの1つとして、ヘ
モグロビン溶液が自ら組合さることのできる最大量の5
0%に等しい酸素質量を吸収するために受けなくてはな
らない酸素の部分圧である半飽和圧力(ps。)がある
、ところが、上述のような改質ヘモグロビン(重合体に
カップリングされたヘモグロビン)の場合、一定の酸素
の部分圧の下でヘモグロビンに組合わされた酸素の割合
を表わす第1図の曲線は、天然ヘモグロビンに相応する
曲線に比べ左への並進を受ける。
このことはすなわち、改質ヘモグロビンの圧力P、oが
天然ヘモグロビンのものよりも低いことを意味している
。換言すると、改質ヘモグロビンは、酸素に対してあま
りにも強すぎる親和力を呈し、そのため酸素は供給を受
けた組織で急速に修復することができないという欠点が
でて(る。
改質ヘモグロビンの酸素運搬特性のこの変化は、特に次
のような理由によって説明かつ(:すなわち 天然ヘモグロビンは赤血球内部において、デオキシヘモ
グロビンのアロステリック部位のアミンと結びつく赤血
球内の天然エフェクタであるシフオスフォー2.3−グ
リセリン酸塩(2,3DPG)の影響を受け、これが酸
素に対するヘモグロビンの親和力を低下させているので
ある。
この欠点を補正するための改良は、シフオスフォ2.3
−グリセリン酸塩又は6リン酸イノシトールといった一
時的エフエクタ(又はリガンド)が存在し酸素が全(無
い状態で重合体とヘモグロビンの間のカップリングを行
なうことによって提案されている(フランス特許第83
.145.45号)。
これらのポリリン酸化された物質はデオキシヘモグロビ
ンのアロステリック部位を強(錯化し、このデオキシヘ
モグロビンを安定化させ、こうして酸素の運搬にとって
重要であるアミノ化された部位を保護する。
しかしながら、これらのエフェクタはヘモグロビンの重
合体共役体の浄化段階中又は、血漿の解離条件のために
浄化がエフェクタの除去を導かなかった場合には血漿の
中で、除去される。
この欠点を補正するため、例えばピリドキサルー5′−
リン酸塩を固定することによる、永久エフェクタの利用
を提案した(日本公開特許Jp第59.104,323
号)。
又、ヘモグロビン上への固定の後酸素に対するその親和
力を著しく低下させるような複数のリン酸塩基と共にリ
ガンドを用いることも提案された。
しかしながら、これらの化合物が示す欠点の1つとして
、それらを得るためにはヘモグロビンに対する複数の作
業を行なわなくてはならず(いずれにせよ2つ以上の作
業)このことは減成物質、特にメトヘモグロビンの形成
を誘発するということがある。
同様に、フランス特許出願明細書第 86.09625号において、その血管外拡散率が制限
されるひいては取消されるようなサイズをもち、血漿の
解離条件に対し保護されており、遊離ヘモグロビンのも
のと比べて変化したのではな(改良された酸素運搬特性
を有し、その調製はヘモグロビンに対する反応段階の数
を制限するものであるような、ヘモグロビンの高分子共
役体が提案された。
ところがこれらの化合物は、2段階にわたる方法すなわ
ち、重合体P上への陰イオン電荷をもつZ部位の固定段
階及びそれに続く、酸素の無い状態での脱酸された形の
ヘモグロビンとZ部位が固定された重合体Pの間の反応
の段階を含む方法によって得られるものとして提示され
た。
この方法は、既存の方法に比べて単純化されてはいるも
のの、特にデオキシヘモグロビン溶液を大嵐に用いる場
合において工業規模での利用がむずかしいものである可
能性があり、無酸素状態の下で作業しなければならない
という点でさらにむずかしいものである。
ところが出願人である当該会社は、全く予期せぬ形で、
フランス特許出願明細書第86.09625号の対象と
なっている共役体のいくつかを調製できるようにし又、
代用血液として生体内で使用できるようにするすぐれた
酸素運搬特性を呈する新しい共役体にまで当業者の入手
範囲を広めることを可能にするような、新しい方法を発
見した。
実際、ヘモグロビンのカップリングのいくつかの共役体
は、酸素添加された形のヘモグロビンを使用し、酸素の
欠如が関与しない条件の下で作業することによって得る
ことができるということがわかった。
ところが、酸素添加された形でのヘモグロビンを用いて
ヘモグロビンの高分子共役体を調製するという可能性は
、きわめて驚くべきものであり、ヘモグロビンの立体配
座に関する既知のデータに対しても又これまでに得られ
た結果に対しても矛盾することである。
実際、ヘモグロビンの立体配座についての既知のデータ
特に、デオキシの形でヘモグロビンのアミンのうちのい
(つかは以下に定義づける塩橋を打ち立ててヘモグロビ
ンの鎖錠に参加するという事実を考慮に入れると、塩橋
に関与するヘモグロビンのこれらのアミンは、重合体と
容易に反応できない。デオキシヘモグロビンと重合体が
得られたヘモグロビンの高分子共役体にカップリングさ
れるとき、これらのアミンはヘモグロビンのオキシニブ
オキシ立体配座のトランジションをひきつづき行なう。
さらに、デオキシヘモグロビンは、陰イオン基を内含す
る構造と精力的に結びつ(ことのできるアミン官能基で
覆われた1つの部位(βアロステリック部位)を有する
、従って、陰イオン電荷を持つ重合体はこのレベルで優
先的に反応し、それがカルボキシル、アルデヒド又はO
Hといった反応性の官能基を有する場合にはこの部位の
内部で反応し、デオキシ・ヘモグロビンが安定化されて
いる共役体を与え、ヘモグロビンが酸素添加された形に
あるとき塩橋はもはや存在せず、従って相応するアミン
はいかなるものであれ重合体と反応できる。このカップ
リングの結果、重合体により改質されたアミンがもはや
ヘモグロビンのデオキシ(脱酸)形態を安定化させる塩
橋を打ち立てることができないためヘモグロビンが脱酸
しにく(なった兵役体が得られる。なお、部位βはひじ
ように混乱しており、重合体の陰イオン基による配向効
果はもはや役目を果たせない。こうしてきわめて低いP
、。を有する共役体が得られる。
これらの仮定は、 リン酸塩及び/又は硫酸塩及び/又はカルボキシル酸塩
から成る陰イオン電荷を有するZ部位及び これらのZ部位上にないカルボキシル基、アルデヒド基
又はOH基 を含み、しかもイオン結合が重合体のZ部位のリン酸塩
及び/又は硫酸塩及び/又はカルボキシル酸塩とヘモグ
ロビンの間で打ち立てられ、共有結合が重合体上にある
カルボキシル基、アルデヒド基又はOH基とヘモグロビ
ンの間で打ち立てられるような重合体を用いた結果によ
って確認された。
実際、かかる重合体が酸素添加された形のヘモグロビン
との反応に付された場合、ヘモグロビンの高分子共役体
のP、。は天然ヘモグロビンのものよりも低くなる。
一方ではカルボキシル酸塩の形で重合体とヘモグロビン
の間のイオン結合を打ち立てる陰イオン電荷として役立
ち他方ではヘモグロビンと重合体の間の共有結合の樹立
に参加するが、その中で共有結合に関与するカルボキシ
ル基はイオン結合を打ち立てるカルボキシル酸塩を有す
る2部位上にないようなカルボキシル基を含む重合体を
用いて得られた結果は、酸素添加された形のヘモグロビ
ンから調製されたヘモグロビン共役体が遊離ヘモグロビ
ンのものよりも低いP@。を呈すること、換言するとか
かるヘモグロビン共役体は興味深い酸素運搬特性をもっ
ていないことを立証した[Preparative B
iochemistryf調製的生化学)14(41,
313−329(1984年)参照のこと1゜ところが
、興味深い酸素運搬特性を呈するヘモグロビン共役体を
酸素添加されたヘモグロビンから調製する可能性が、本
発明に基づく方法のおかけで得られたのである。
なおすでに、 重合体とヘモグロビンの間のイオン結合が陰イオン電荷
を有する重合体のZ部位とヘモグロビンの間で打ち立て
られており、 共有結合は ・重合体の2部位とヘモグロビンの間又は・陰イオン電
荷の性質、陰イオン電荷の数そして単量体の数の間の関
係を条件として、ヘモグロビンと重合体の間で 打ち立てられているようなヘモグロビンの高分子共役体
が提案されている。
ところが、予期せぬ形で、負イオン電荷及びヘモグロビ
ンと重合体の間で共有結合を形成することのできる官能
基が同じZ部位上にあることを条件として、1つの重合
体につき少なくとも1つの負イオン電荷で充分であると
いうことがわかった。
[課題を解決するための手段] 本発明の目的の1つは、生理的に適合性があり酸素を可
逆的に固定することのできる高分子共役体を容易に得る
ことを可能にする新しい方法を提供することにある。
本発明の目的の1つは、遊離ヘモグロビンよりも容易に
酸素を放出できる高分子共役体を容易に得ることを可能
にする新しい方法を提供することにある。
本発明の目的の1つは、工業規模で容易に合成できる共
役体を得ることを可能にする新しい方法を提案すること
にある。
本発明のその他の目的の1つは、ヘモグロビンを最高で
も2つの段階、一般には、唯一の段階に付すことによっ
て、ヘモグロビン高分子共役体を得ることを可能にする
新しい方法を提供することにある。
本発明のその他の目的の1つは、代用血液として、特に
、輸血又は器官の潅流を必要とする手術において用いる
ことのできるヘモグロビン高分子共役体を含む水溶液を
大量に得ることを容易に可能にする新しい方法にある。
本発明のもう1つの目的は、遊離ヘモグロビンとの関係
において試験管内でP、。の増加により明らかになるそ
の酸素運搬特性が生体内でも安定した状態にとどまって
いるようなヘモグロビン溶;夜を容易に得ることができ
るようにする新しい方法を提供することにある。
本発明のもう1つの目的は、酸素に対する適度の親和力
ならびに、輸血実験の間に血色素尿症の抑制によりヘモ
グロビンの血管内持続を増大させるような高い流体力学
的容積を呈するヘモグロビン高分子化合物を容易に得る
ことができるようにする新しい方法を提供することにあ
る。
本発明のもう1つの目的は、ヘモグロビンが存在する中
で但しヘモグロビンとカップリングしない条件の下で用
いられる重合体が遊離ヘモグロビンと比べて必ずしもP
、。の増大をひき起こさないことを特徴とする、遊離ヘ
モグロビンとの関係における試験管内でのP soの増
加により明らかになるすぐれた酸素運搬特性を呈するヘ
モグロビン高分子共役体を容易に得ることができるよう
にする新しい方法を提案することにある。
本発明の目的の1つは、試験管内でのP goの増大に
より明らかにされたすぐれた酸素運搬特性を呈し、しか
もそのP、。はヘモグロビンと重合体の間に打ち立てら
れたイオン結合の数と相関関係をもたせて調製されつる
ような新しい高分子共役体を提案することにある。
酸素に対して遊離ヘモグロビンのものよりも低い親和力
を示し、血漿の中でその高分子共役体が酸素運搬機能を
果たさなくてはならない時間中生物分解性が全く又はほ
とんど無いヘモグロビンの水溶性高分子共役体の調製方
法は、以下のことを特徴とする: 第1段階においては、重合体1鎖あたり少なくとも1つ
のZ部位の割合で重合体P上にZ部位を固定させること
;なお、重合体Pは水溶性をもち、無毒で好ましくは非
抗原性を有し血球適合型であり、しかもその分子量は約
1.000〜50万好ましくは約1.000〜10万で
あり、単数又は複数の極性基好ましくはヒドロキシル基
、カルボキシル基又はアミン基を含んでいる。又Z部位
は、一方では複数の基、硫酸塩及び/又はリン酸塩及び
/又はカルボキシル酸塩により支持されヘモグロビンと
のイオン結合を生成することを目的とする少なくとも1
つの負の電荷を含み、他方ではヘモグロビンと共有結合
を生成することを目的とする少なくとも1つのカルボキ
シル基、アルデヒド基又はOH基を含んでいる。又かか
る固定は以下の方法のいずれかを用いて行なわれる:・
Yをアルデヒド、カルボキシル、アミン、ヒドロキシル
又はハロゲンといった活性剤を用いて活性化可能な又は
活性の官能基として、化合物Z−Yを用いることにより
、或いは ・重合体P上でZ部位をラジカルグラフトすることによ
り。
次に、第2段階において、約5〜約9のp+(の水性媒
質内で、ヘモグロビンが変性を受けず重合体とのカップ
リングの後酸素添加された形から脱酸された形へ可逆的
に移行できるような条件の下で、脱酸されていない媒質
内で酸素を含んだ形のヘモグロビンと単数又は複数の部
位Zを有する重合体Pを反応させ、重合体が有している
Z部位のうちの少なくとも1つとヘモグロビンの間の少
なくとも1つのイオン結合及び重合体が有する前記同一
2部位とヘモグロビンの間の少なくとも1つの共有結合
を形成させること; 上述の反応により場合によってイミン官能基が導き出さ
れた場合、この官能基は、例えばN a B H4,N
 a CN B H、、ジメチルアミノボラン又はHC
OOHを用いての還元などによってアミン官能基に安定
化されうること。
言語的便宜上、以下の記述においては、相反する指示の
無いかぎり「Z部位」という表現は、重合体上への固定
後の2部位に相当するものとする。
上述の説明及び以下の説明において、ヘモグロビンと重
合体の間のイオン結合に介入する(カルボキシル基から
生じる)陰イオン電荷を指して「カルボキシル酸塩の(
carboxylate) Jという形容詞を、そして
ヘモグロビンと重合体の間の共有結合を打ち立てる(同
様にカルボキシル基から生じているが前記のものとは異
なる)官能基を指して「カルボキシルの(carbox
ylique) Jという形容詞を用いている。
rカルボキシルの(carboxylique) Jと
いう形容詞は、2つのカルボキシル基から形成された無
水物をも同様に包括する。
さらにカルボキシル酸塩から生じる陰イオン電荷は同様
に無水物官能基からも生じつる。
酸素の欠如が関与しない条件の下で、酸素添加された形
のヘモグロビンを使用することができるということがわ
かった。より厳密に言うと、次のことがわかった: 例えば、Z部位の固定を受けた後、重合体が凍結乾燥さ
れた場合、重合体を溶解させるのに用いた溶液をグロー
ブボックス内で脱酸させ真空下に置くことは不用である
こと 同様に上記溶液の脱酸の後、窒素スカベンジング(掃気
)を行なう必要はないこと:又聞様に、上述の段階すな
わちグローブボックスでのヘモグロビンの脱酸、真空下
放置及び窒素スカベンジングによりヘモグロビンを処理
することそして重合体とヘモグロビンの間のカップリン
グを行なうため後で無酸素状態の下で作業する必要性が
無用であること。
同様に、この方法が、Z部位が同時に以下のものを有し
ている場合にのみ適用可能であることもわかった: 硫酸塩、リン酸塩、カルボキシル酸塩の中から選ばれた
負イオン基。
カルボキシル基、アルデヒド基またはOH基。
換言すると、この方法はイオン結合及び共有結合が、適
切な基をもつ少なくとも1つの同一のZ部位を介して重
合体とへそグロビンの間に打ち立てられた場合にのみ適
用可能である。
本発明に基づ(方法は、従って以下のような条件の下で
のみ適用できる: 重合体が有するZ部位上にあるリン酸塩基、硫酸塩基又
はカルボキシル酸塩基とヘモグロビンの間にイオン結合
が樹立されていること; そして前記Z部位が同様に、重合体とヘモグロビンの間
の共有結合を形成するアルデヒド基、カルボキシル基又
はOH基をも含んでいること。
換言すると、本発明に基づく方法は、次のものを含む重
合体には適用されない; 一方では、硫酸塩、リン酸塩、カルボキシル酸塩の中か
ら選ばれた陰イオン基を有するZ部位の一部、 他方では、前記Z部位上にあるカルボキシル基、アルデ
ヒド基又はOH基。
換言すると、重合体上への固定の前のZ部位は、次の条
件を満たす少なくとも3つの官能基を含んでいる: 官能基の1つは重合体上に2基を付着させることのでき
る官能基である。
官能基の1つは、ヘモグロビンのアロステリック部位の
アミンとのイオン結合を打ち立てることのできる硫酸塩
、リン酸塩又はカルボキシル酸塩の官能基である。
官能基の1つは、ヘモグロビンのNH,基と共有結合を
形成することのできるアルデヒド、カルボキシル又はO
Hの官能基である。
これまで問題にされてきたZ−Y化合物の官能基Yを活
性化するために用いられる活性剤としては、例えば、カ
ルボジイミド又はカルボニルジイミダゾールから成るグ
ループの中から選ばれたものを挙げることができる。
2部位が重合体上にラジカルグラフトによって固定され
る場合、例えば硝酸又は硫酸第2セリウム・アンモニウ
ム又はその他の、重合体鎖上に遊離基を生成できる物質
(アゾビス・イゾブチロニトリル、過酸化物など)のよ
うなラジカルイニシェークが用いられる。
本発明に基づく方法の有利な実施態様によると、ヘモグ
ロビンと重合体の間の共有結合に介入する全てのZ部位
は、ヘモグロビンと重合体の間のイオン結合内に介入す
るZ部位と同じである。
本発明に基づ(方法において、重合体の極性基がイオン
化可能でありその全てが2部位との結合に関与していな
い場合、これらの極性基は好ましくは、生体内で血漿た
んぽ(質と後で相互作用するのを防ぐため、ブロック(
遮断)される。
こうして、極性基がアミンである場合、Z部位との結合
に関与していないアミンは、例えば無水酢酸などを用い
てブロックされつる。
極性基がカルボキシル基である場合、これはエタノール
アミンなどでブロックされつる。
本発明に基づ(方法は、重合体の極性基が全てZ部位と
の結合に関与しており、従って極性基に対して行なうべ
きブロッキングがもはや無いような条件の下で行なわれ
ると有利である。
これらの条件は特に、重合体の極性基に応じて重合体上
に固定されたZ部位の量を調整することから成る。
極性基が、使用されている重合体上に予め存在せず、重
合体上に固定しなければならない場合、2部位の固定の
後ブロックすべき(残留)極性基が無い状態で重合体」
二に固定されたZ部位の数が望ましいものであるような
形で固定する極性基の贋を制御することも可能である。
Z部位の数の制御は、それがZ部位からくる負の電荷の
密度を介してPsoの変動に介入して(るかぎりにおい
て、きわめて興味深いことでありうる。
重合体上の極性基の固定の制御は、以下のような形で行
なうことができるニ アミノ化されたデキストランの例では、アミン基の数は
、触媒が存在する中でデキストランに対しエピクロルヒ
ドリンを反応させることから成る先行する反応を制御す
ることにより調整できる、 この制御は、反応時間を変化させるか又は触媒の量を変
化させることによって行なうことができる。
極性基が予め存在しているか又は重合体上にすでに固定
されている場合、重合体の極性基上の2部位の固定の制
御は、以下のように行なうことができる: 上の定義づけされているZ−Y化合物と重合体の極性基
の間のモル比を変化させることにより、又は 上記活性剤と重合体の極性基の間のモル比を変化させる
ことにより。
Z基がラジカルグラフトされる場合、その固定の制御は
、グラフト反応の間に用いられるラジカルイニシェーク
の債を加減することにより、極性基とは無関係に行なわ
れる。
陰イオン電荷に関しては、1つの2部位につき少なくと
も1つの陰イオン電荷(それが硫酸塩、リン酸塩又はカ
ルボキシル酸塩のいずれであれ)で充分であること、そ
して重合体1つにつぎこのよりなZ部位が少なくとも1
つで充分であることがわかった。
換言すると、本発明に基づく方法は、重合体とヘモグロ
ビンの間でイオン結合を形成するため少なくとも唯一つ
の陰イオン基特に重合体1つにつき唯一つの陰イオン(
かかる負イオン基は重合体とヘモグロビンの間の共有結
合には介入しない)を含む共役体の調製に適用可能であ
ることがわかった。
又、本発明に基づ(方法により得られた高分子共役体が
水溶性で、無毒で好ましくは抗原性無くしかも血球適合
型であるために必要な1つの条件は、前記高分子共役体
の構成に入りつる重合体Pが水溶性で、無毒で好ましく
は抗原性無くしかも血球適合型ものであることであると
いうことがわかった。
さらに、重合体の鎖上に、永久エフェクタのf2割を果
たす陰イオン基を有するZ部位が存在するために、溶液
状態のヘモグロビンの50%が酸素添加される部分圧が
増大し、しかもこれを遊離リガンドが場合によって存在
するせいであるとすることはできないということがわか
った。
これらの永久エフェクタは、脱酸された形のヘモグロビ
ン分子の立体配座なさらに強く安定化させながらヘモグ
ロビンが脱酸された形から酸素添加された形に可逆的に
移行できるようにするものでもあり、こうして酸素に対
するヘモグロビンの親和力は減少することになる。
換言すると、これらのエフェクタにより、ヘモグロビン
は酸素を可逆的に輸送し、特に、供給を受けている組織
内で容易に酸素を再度解放することができる。
共有結合は、それが本発明に基づ(方法により得られた
高分子共役体に対して、その共役体が酸素運搬機能を果
たさな(ではならない時間中(つまり2〜3日)血漿媒
質内でそれを生物分解性が全く又はほとんど無いものに
する安定性を与え、こうしてヘモグロビンの腎臓外及び
血管外の拡散を排除させるようなものである。
本発明に基づく方法によって得られた高分子共役体にお
いて、ヘモグロビンは少なくとも1つの共有結合により
重合体に結びつけられるが、ヘモグロビンと重合体の間
の共有結合の数が限界値を超える場合特に分子間に網状
化現象が存在する場合、これはヘモグロビンの特性を害
することになる。
この共有結合の限界数は、本発明に基づく高分子共役体
の平均分子量が約100万を超えてはならないという事
実に相応する。
血漿媒質内で減成されている本発明に基づく方法により
得られる高分子共役体の構成に入る重合体は、約1,0
00〜50万の平均分子量を有する。
本発明に基づく方法により得られる高分子共役体の構成
には入るものの生体内で減成されない重合体は、約10
,000以下の平均分子量をもっていなくてはならない
。これは、この値を超えると、重合体は腎臓の関門を通
過しにくくなり、従って生体内に蓄積することになるか
らである。
これは特に、生物分解性をもたないため約10.000
以下の平均分子量をもっていなければならないポリアル
キレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリ
ル酸メチル、又は成る種の多糖について言えることであ
る。
本発明の方法によって得られた高分子共役体の構成に入
る重合体は、その中でそれが好ましくは抗原性をもたな
いような分子量の範囲内で用いられなくてはならない。
従って、デキストランの場合、その分子量は約70.0
00未満でなくてはならない。
本発明に基づく高分子共役体の調製の第1段階であり重
合体に対し2部位を固定する作業から成る段階は、既知
の方法を用いて行なうことができる。
本発明に基づ(高分子共役体の調製の第1段階は又、Y
をアルデヒド、カルボキシル、アミン、ヒドロキシル又
はハロゲンの官能基としてZ−Yタイプの化合物を用い
ることによっても行なうことができる。これらのZ−Y
化合物は従来の化学的技法を利用して用いることができ
る。例えば、予めポリアミノ化された重合体上に、ベン
ゼンペンタ又はヘキサカルボキシル酸、シフオスフォロ
ー2,3グリセリン酸、ピリドキサルー5′−リン酸を
固定させることができる。
この場合、例えばゲルろ適用カラムでの脱塩などによっ
てZ−Y化合物の痕跡を全て除去することが絶対不可欠
である。実際、反応しなかった、そして本発明に基づ(
高分子共役体についてたとえ低い濃度であれ、その特性
に関する結論を誤ったものにしてしまう可能性のあるZ
−Y化合物の存在は、避けなくてはならない。
同様に、ラジカルグラフト法のような、重合体上にポリ
アニオン鎖を固定させることのできる他のあらゆる方法
を用いることができる。
上述の第2の段階は、重合体とヘモグロビンの間の反応
段階であり、必要とあらば場合によって重合体がヘモグ
ロビンとの反応に付される前に重合体の活性化段階が先
に行なわれてもよい。しかしこの活性化は、重合体とヘ
モグロビンの間の反応とほぼ同時であってもよい。
第2段階の間に、重合体はヘモグロビンと反応し、一方
では重合体のZ部位とヘモグロビンの間のイオン結合そ
して他方では重合体とヘモグロビンの間の共有結合が形
成される。
ヘモグロビンのN Hz基との共有結合に介入して(る
のがZ部位のカルボキシル基である場合、カルボキシル
基を活性化するために、水溶性カルポジイミド特にN′
−エチル−N−(3−ジメチル−アミノプロピル)カル
ボジイミドの塩酸塩(EDCI)、N−ヒドロキシサク
シンイミド又はエトキシ−2−キノリン−■−カルボキ
シル酸エチル(EEDQ)といった、ペプチド合成に従
来用いられている試薬を用いることができる。
このとき得られる結合はアミド結合である。
ヘモグロビンのN 82基との共有結合に介入するのが
2部位のアルデヒド基である場合、例えば還元性アミノ
化を利用することができる。
アルデヒドの還元性アミノ化は、アミンの作用によりイ
ミンを形成し同時にN a B H4、NaCNBH3
,ジメチルアミノボラン又はHC008などの還元剤を
用いてイミンをアミンに還元することから成る。
このとき得られる結合はアミン結合である。
ヘモグロビンのNH2基との共有結合に介入するのがZ
部位のアルデヒド基である場合、同様に、得られる結合
がイミン結合であるような条件の下で作業することがで
き、このイミン結合は次に上述のもののうちの1つのよ
うな穏やかな還元剤での還元によりアミンに安定化させ
ることができる。
2基がアルデヒド基もカルボキシル基も含まないものの
、隣接する炭素上にあるものを含めたヒドロキシル基を
包含している場合、例えば過ヨウ素酸酸化、特に、N 
a I O4を用いる酸化により、アルデヒド基を形成
することができる。
これらのアルデヒド基とヘモグロビンのアミンの間で得
られる結合は、このときイミン結合であり、これは例え
ばN a B H4による還元によりアミンに安定化さ
せることができる。
2部位がアルデヒド基もカルボキシル基も含んでいない
ものの単数又は複数のOHを含んでいる場合、これらの
Z部位は、カルボニルジイミダゾールのような適当な試
薬を用いてヘモグロビンのGH,基に対して投入されつ
る。この場合得られる結合は、カーバメイト結合−〇−
C−NH−である。
重合体との共有結合がイミン結合であるようなヘモグロ
ビン高分子共役体は、生体内で安定状態にない可能性が
ある。こういう理由から、NaBH4,NaCNBH,
又はジメチルアミノボランによる還元によりイミン官能
基をアミンにて安定化させるのが良いのである。
共有結合を安定化させる必要がある場合、ヘモグロビン
はいずれにせよ2つ以上の反応段階には付されず、又そ
の他の場合においては重合体Pの活性化の有無に関わら
ずヘモグロビンは唯一の反応段階に付される。反応の効
率に加えてヘモグロビンが変性されないようにするには
、ヘモグロビンに対する反応段階の数を制限すること(
最高2段階)が基本的な条件の1つであるため、このこ
とは特に有利な点である。
第2段階の間、本発明に基づ(高分子共役体の形成中に
ヘモグロビンが、その酸素運搬特性を少なくとも一部分
でも保持できるようこれを構成するさまざまな単位に対
する可動性の著しい減少も重大な変性も受けないことが
実際重要である。
第2の反応段階は、ヘモグロビンの適正な保存を確保す
る温度で、それ以上になるとメトヘモグロビンが著しく
形成される(約5%以上)ような期間より短いことが好
ましい充分な期間中、場合によっては上述のような活性
体が存在する中で、約5〜約9のpHの緩衝された又は
緩衝されていない水性媒質の中で行なわれる。
水性媒質は、pHを望ましい値で安定させるため、従来
使用されている緩衝液により緩衝される。
反応時間は、約3℃から約30℃の温度で約30分から
約20時間好ましくは約1時間から約8時間である。
反応時間は特に作業温度により左右される。
使用されるヘモグロビンは、酸素添加された形をしてお
り、10%のヘモグロビン溶液を用いるのが有利である
重合体とヘモグロビンの間のモル濃度の比は、さらに、
ヘモグロビン分子の大部分がボリアニオン重合体と共有
結合されるようなものでな(ではならない。
例として、6.5前後のpHの水性媒質内で溶液状態で
約3〜30℃の温度にて、約10.000〜約40.0
00の平均分子量のデキストラン重合体混合物とヘモグ
ロビンを反応させることにより(ここでデキストランと
ヘモグロビンの間のモル濃度比は約0.5〜5である)
、本発明に基づ(高分子共役体が得られ、それについて
の例えばゲル透過によるクロマトグラフィ検査は、もは
や遊離ヘモグロビンが無くなっていることを示している
、ということを記すことができる。
有利な実施態様に従うと、本発明の方法は、重合体のZ
部位のそれぞれ適切な基とヘモグロビンの間取外ではい
かなるイオン結合もその他の共有結合も打ち立てられる
ことがないようなものである。
本発明に基づく有利な高分子共役体の調製方法は、ヘモ
グロビンと部位の間のイオン結合を作り出すことを目的
とする負の電荷(重合体と部位の間の結合にもヘモグロ
ビンと部位の間の共有結合にも関与していないもの)の
数と性質の関係が以下のとおりであるようI乙Z部位を
重合体P上に固定するということをその特徴とする:各
Z部位に硫酸塩又はリン酸塩から成る唯一の陰イオン基
が含まれている場合、重合体の単量体10個毎に少なく
とも1つのこのような2部位がある; Z部位に硫酸塩及び/又はリン酸塩で構成されている少
なくとも2つの陰イオン基が含まれている場合、重合体
l鎖につき少なくとも1つのこのようなZ部位がある; 各Z部位がカルボキシル酸塩からの陰イオン電荷を含ん
でいる場合、(ヘモグロビンと重合体の間の共有結合に
関与していない)少なくとも2つのカルボキシル酸塩基
が同−Z部位上に、そして単量体5つ毎に少なくとも1
つのこのような2部位がなくてはならない。
Z部位がカルボキシル酸塩からの少なくとも3つの負の
電荷を含んでいる場合(ヘモグロビンと重合体の間の共
有結合には関与していないもの)、重合体1鎖につき少
なくとも1つのこのようなZ部位がある。
Z部位と単量体の数の関係は、重合体l鎖あたり少なく
とも1つのZ部位があると記されている場合これは重合
体のいくつかの鎖はZ部位を全く含まずその他の鎖は2
つの部位を含んでいる可能性があることを意味している
という点で、統計的なものであるが、ヘモグロビンに対
し活性であるためには1つの重合体鎖が少なくとも1つ
のZ部位を含んでいな(ではならないということはきわ
めて明白である。
もう一つの有利な実施態様によると、本発明に基づ(高
分子共役体の調製方法は、ヘモグロビンと部位の間にイ
オン結合を生成することを目的とする負の電荷(重合体
と部位の間の結合にも重合体と部位の間の共有結合にも
関与していないもの)の数と性質の関係が以下のとおり
であるように重合体P上に2部位を固定することをその
特徴とする: 2部位が硫酸塩又はリン酸塩から成る唯一の陰イオン基
を含んでいる場合、重合体の鎖1つにつき少なくとも1
つのかかるZ部位が、そして単量体11個毎に最高1つ
のZ部位がある; Z部位がカルボキシル酸塩から成る唯一の陰イオン基(
重合体と部位間の結合にもヘモグロビンと重合体間の共
有結合にも関与していないもの)を含んでいる場合、重
合体l鎖あたり少なくとも1つのかかるZ部位がある。
Z部位が2つのカルボキシル酸塩からの2つの陰イオン
電荷(重合体と部位の間の結合にもヘモグロビンと重合
体の間の共有結合にも関与していないもの)を含む場合
、重合体l鎖につき少なくとも1つのこのようなZ部位
、そして単量体6つ毎に1つのこのようなZ部位がある
本発明に基づ(方法をこの変形実施態様に従って使用す
ることによって得られたヘモグロビン共検体は、新規な
ものである。
1つの有利な実施態様に従うと、本発明に基づく方法は
、重合体Pとヘモグロビンの間の共有結合が、Z部位に
より支持されている少なくとも1つのカルボキシル基又
はアルデヒド基又はOH基と、ヘモグロビンのアロステ
リック部位内にあるヘモグロビンの少なくとも1つのア
ミン特にヘモグロビンの2つのβ末端バリンのうちの少
なくとも1つのアミンの間で打ち立てられることをその
特徴としている。
本発明の方法の有利な一実施態様に従うと、ヘモグロビ
ンの内部CO〇−基とNH,’″基の間の塩橋は、ヘモ
グロビンが脱酸された形であるとき無傷である。
塩橋というのは、ヘモグロビンが脱酸された状態にある
時NH″″3イオンとCOO−陰イオンの間に形成され
る成る種の分子間結合のことである。
本発明の方法によって得られた高分子共役体中の塩橋は
好ましくは無傷でなくてはならない。これは、これらの
塩橋の形成に参加するイオンが他の結合に関与している
場合、酸素添加された形から脱酸された形へのヘモグロ
ビンの移行はきわめて困難かつ不完全な形でしか行なわ
れないからである。
「無傷の塩橋」という表現は、塩橋のうち少なくとも5
0%、望ましくはその80〜90%ひいては100%が
変化していないということを意味している。
塩橋が無傷であるか否かの確認を可能にする基準は特に
以下のようなものである: a)酸素に対する親和力曲線:酸素に対する親和力曲線
(パークロフト曲線)が遊離ヘモグロビンのものに比べ
て右方へ移動した場合、これは、塩橋が変性されなかっ
たことを意味する。
b)ヒルの係数(n):このパラメータは、パークロフ
ト曲線のシグマ形態を表わし、酸素の固定に多少の差こ
そあれ協調的な性質を反映する。nの値によりヘモグロ
ビンのアロステリック挙動の永続性を評価することがで
きる。天然ヘモグロビンの場合、この係数は27と30
の間にある。
C)ボーア効果:これは、さまざまなpHにおけるヘモ
グロビンの酸素運搬挙動を決定することから成り、これ
によりさまざまな操作に続く混乱を評価することができ
る。
もう1つの有利な実施態様に従うと1本発明に基づく高
分子共役体は、重合体が多糖、特にそのアルキル基が2
〜4個の炭素原子を含んでいるヒドロキシアルキルでん
ぷん、イヌリン、デキストラン及びその誘導体、特にア
ミノ化されたデキストラン、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、ポリメタクリレート及びその誘導
体、ポリペプチド、そのアルキレン基が2〜5個の炭素
原子を含んでいるポリアルキレングリコール特にポリエ
チレングリコール及びボリブロビレングノコールの中か
ら選ばれているようなものである。
本発明に基づく方法に従って得られたヘモグロビン共役
体は、重合体とヘモグロビンの間のイオン結合が、重合
体のZ部位のリン酸塩、硫酸塩又はカルボキシル酸塩基
とヘモグロビンのアミン基の間で打ち立てられるような
ものである。
本発明の有利な実施態様に従うと、高分子共役体は、イ
オン結合が重合体の2部位のカルボキシル酸塩基とヘモ
グロビンのNH2基の間で打ち立てられるようなもので
ある。
本発明のもう1つの有利な実施態様によると、2部位は
O20,H又i:tOPO3H2を有する。
本発明のもう1つの有利な実施態様に従うと、2部位は
、ビリドキサル硫酸、二硫酸エピネフリン、三硫酸エピ
ネフリン、二硫酸ノルエピネフリン、三硫酸ノルエピネ
フリン、二硫酸フェノールフタレインから成る。
本発明のもう1つの有利な実施態様によると、Z部位は
、ビリドキサルリン酸、アデノシン三リン酸、ホスホチ
ロシン、ホスホセリン、六リン酸イノシトール及びその
誘導体、三、四、五すン酸イノシト−ル及びその誘導体
から成る。
本発明のもう1つの有利な実施態様によると、Z部位は
以下の基を有している coo■ 0−CH なおここでnは1から4まで変化する。
本発明のもう1つの有利な実施態様に従うと、2部位は
、以下のものから成る: 重合体とZ部位の間の結合にもヘモグロビンと2部位の
間の共有結合にも関与しない少なくとも1つのカルボキ
シル酸塩を主鎖上に含むカルボキシル酸 重合体とZ部位の間の結合にもヘモグロビンと2部位の
間の共有結合にも関与しない少なくとも1つのカルボキ
シル官能基を含むベンゼンカルボキシル酸、 ジホスホ2,3−グリセリン酸塩基 クエン酸 1.2.3トリカルボキシル酸プロパン(プロパン−1
,2,3−トリカルボン酸)又はテトラカルボキシル酸
ブタン(ブタンテトラカルボン酸) 本発明のもう1つの有利な実施態様によると2は、以下
のものから成る: 次の化学式のヒドロキシ−2−ホルミル−5−ホスホセ
リンベンズアミド: 又は次の化学式のホルミル−4−ホスホセリンベンズア
ミド: CHaOPOiHt 2を重合体に結びつけている結合の性質は、存在する反
応要素及び反応条件によって異なる。
Zを重合体に統合する結合は、エーテル、エステル、ア
ミド又はアミン結合である。
エーテル結合は、重合体のOH基に対するクロロこはく
酸の作用又はアクリル酸のラジカルグラフトによって得
られる;アミド結合は、Z基のカルボキシル酸塩基と重
合体のNH,基の間の反応とそれに続く還元により得ら
れる。この最後の反応は又最初の反応と同時にでも行な
える。すなわち還元性アミノ化である。
一例として挙げると、エステル結合は、以下の作用によ
って得られる: 重合体のOH基に対する、無水物の形での2部位のカル
ボキシル基の作用により、 又はカルボジイミドといった凝縮剤が存在する中で重合
体のOH官能基に対しZ部位のカルボキシル基を作用さ
せることにより、 調製方法の有利な一実施態様によると、2部位がエステ
ル結合を介して重合体に結びつけられている本発明に基
づ(共役体は、以下のようにして得られる: 第1段階においては、重合体上に2部位を固定させるた
め、重合体が中で可溶性である媒質の中で、OH官能基
を含む重合体に対し、カルボキシル基が無水物の形をし
ているZ部位を反応させる; 第2段階においては、poが約5〜約9である水性媒質
内で、ヘモグロビンが変性を受けず重合体とのカップリ
ングの後酸素添加された形から脱酸された形へと可逆的
に移行できるような条件の下で、脱酸されていない媒質
内で酸素添加された形のヘモグロビンと単数又は複数の
Z部位を含む重合体Pを反応させ、こうして一方では、
ヘモグロビンと重合体が有するZ部位のうちの少なくと
も1つの間の少なくとも1つのイオン結合そして他方で
は、ヘモグロビンと重合体が有する前記同−Z部位の間
の共役結合を形成させる。
調製方法のもう1つの有利な実施態様によると、Z部位
がエステル結合を介して重合体に結びつけられている本
発明に基づく共役体は、以下のようにして得られる: 第1段階においては、重合体に対しZ部位を固定させる
ためカルボイミドといった凝縮剤が存在する中で、OH
官能基を含む重合体に対しカルボキシル基を含むZ部位
を反応させる; 第2段階においては、pHが約5から約9の水性媒質内
で、ヘモグロビンが変性を受けず重合体とのカップリン
グの後酸素添加された形から脱酸された形へと可逆的に
移行できるような条件の下で、脱酸されていない媒質内
で酸素添加された形のヘモグロビンと単数又は複数のZ
部位を含む重合体Pを反応させ、こうして一方では、ヘ
モグロビンと重合体が有するZ部位のうちの少なくとも
1つの間の少なくとも1つのイオン結合そして他方では
ヘモグロビンと重合体が有する前記同−Z部位の間の共
有結合を形成させる。
使用されるカルボイミドは、重合体が可溶性をもつ媒質
によって異なる。重合体がポリエチレングリコールであ
る場合、水又は有機媒質の中で可溶性をもつカルボジイ
ミドを用いることができる。重合体がデキストランであ
る場合、重合体は水の中にのみ溶けつるため、使用され
るカルボジイミドはN′−エチル−N(3−ジメチルア
ミノプロピル)カルボジイミドの塩酸塩(EDCI)で
あると有利である。
OH基を含む重合体の例としては、デキストラン、ポリ
エチレングリコールを挙げることができる。
「カルボキシル基が無水物の形をしているZ部位」とい
うのは、無水物の形(−無水物)をした2つのカルボキ
シル基を含むZ部位だけでなく、各カルボキシル基対が
無水物の形(ポリ無水物:例えば2無水物又は3無水物
)をしているような偶数のカルボキシル基対を含む2部
位のことである。
カルボキシル基が無水物の形をしているZ部位の例とし
ては、l、2,4.5テトラカルボキシルベンゼン2無
水物、l、2.4トリカルボキシルベンゼン無水物とい
ったポリカルボン酸の無水物の他に、1.2.3.4テ
トラカルボキシルシクロブタン2無水物、テトラカルボ
キシルベンゾフェノン2無水物、テトラカルボキシルベ
ンゾフェノン2無水物、アコニット酸無水物を挙げるこ
とができる。
本発明に基づく方法は、有利なことにZ部位として、無
水物官能基の1つのカルボキシル基の1つがヘモグロビ
ンと重合体の間の共有結合に関与し、その他のカルボキ
シル基(無水物官能基から成るものも含む)はZ部位と
ヘモグロビンの間の共有結合及びイオン結合に用いられ
るような、ポリカルボキシル酸の2無水物を利用してい
る。
又有利なことに本発明に基づく方法は、以下の式の化合
物を使用する 又は 重合体がデキストランである場合、上で問題にされてい
た第1段階に行なう媒質は、水である。
重合体がポリエチレングリコールである場合、媒質は水
であってもよいし、又ジメチルホルムアミドのような有
機媒質であってもよい。
重合体とヘモグロビンの間の共有結合は、ヘモグロビン
のN HK基と、Z部位上にあるカルボキシル、アルデ
ヒド又はOH基の間で打ち立てられる。
重合体とヘモグロビンの間の共有結合は、アミド、イミ
ン、アミン又はカーバメート結合である。
本発明の特に有利な一実施態様によると、共有結合は、
重合体のZ部位のカルボキシル基とベモグロビンのN 
82基の間で打ち立てられる。
有利な一実施態様によると、本発明に基づ(方法は、約
40,000の分子量のアミノ化されたデキストランと
デキストラン1gあたり約2・10−4モルのベンゼン
ヘキサカルボキシル酸を用いたヘモグロビン共役体の調
製に関するものである。なおここで イオン結合は、重合体とベンゼンヘキサカルボキシル酸
の間の結合に関与しない、重合体上に固定されたベンゼ
ンペンタカルボキシル酸塩のカルボキシル酸塩基を介し
て打ち立てられる; 又、共有結合は、重合体とベンゼンへフサカルボキシル
酸の間の結合にも上述のイオン結合にも関与しないベン
ゼンペンタカルボキシル酸のその他のカルボキシル基と
ヘモグロビンのN Hz基の間で打ち立てられる。
有利な一実施態様に従うと、本発明に基づく方法は、約
10.000の分子量のアミノ化されたデキストランと
デキストラン1gあたり約3.5X10−’モルのベン
ゼンヘキサカルボキシル酸を用いたヘモグロビン共役体
の調製方法に関するものである。なおここで イオン結合は、ベンゼンヘキサカルボキシル酸と重合体
の間の結合に関与しない、重合体上に固定されたベンゼ
ンカルボキシル酸塩のカルボキシル酸塩基を介して打ち
立てられる。
又共有結合は、重合体とベンゼンヘキサカルボキシル酸
の間の結合にも上述のイオン結合にも関与しないベンゼ
ンペンタカルボキシル酸のその他のカルボキシル基とヘ
モグロビンのNH,基の間で打ち立てられる。
有利な一実施態様に従うと、本発明に基づく方法は、約
10.000の分子量のアミノ化されたデキストランと
デキストラン1gあたり約3.2xlO−’モルのベン
ゼンテトラカルボキシル(酸?)を用いたヘモグロビン
共役体の調製に関するものである。なおここで、 イオン結合は、ベンゼンテトラカルボキシル酸と重合体
の間の結合に関与しない、重合体上に固定されたベンゼ
ントリカルボキシル酸塩のカルボキシル酸塩基を介して
打ち立てられる: 又共有結合は、重合体とベンゼンテトラカルボキシル酸
の間の結合にも上述のイオン結合にも関与しないベンゼ
ントリカルボキシル酸のその他のカルボキシル基とヘモ
グロビンのNH。
基の間で打ち立てられる。
有利な一実施態様に従うと、本発明に基づく方法は、約
10.000の分子量のアミン化されたデキストランと
重合体1gあたり約4・io−’モルのブタントリカル
ボン酸を用いたヘモグロビン共役体の調製に関するもの
である。なおここで イオン結合は、重合体とブタンテトラカルボキシル酸の
間の結合に関与しない重合体上に固定されたブタントリ
カルボキシル酸塩のカルボキシル基を介して打ち立てら
れる: 又、共有結合は、重合体とブタンテトラカルボキシル酸
の間の結合にも上記イオン結合にも関与しないブタント
リカルボキシル酸のその他のカルボキシル基とヘモグロ
ビンのN Ha基の間で打ち立てられる。
有利な一実施態様に従うと、本発明の方法は、約5,0
00の分子量の一アミノ化されたモノメトオキシポリオ
キシエチレン及び重合体1gあたり約1.5X10−’
モルのベンゼンヘキサカルボキシル(酸?)を用いたヘ
モグロビン共役体の調製に関するものである。なおここ
で、 イオン結合は、重合体とベンゼンヘキサカルボキシル酸
と重合体の間の結合に関与しない、重合体上に固定され
たベンゼンペンタカルボキシル酸塩のカルボキシル酸塩
基を介して打ち立てられ、 共有結合は、重合体とベンゼンヘキサカルボキシル酸の
間の結合にも上述のイオン結合にも関与しないベンゼン
ペンタカルボキシル酸のその他のカルボキシル基とヘモ
グロビンのNH童基の間で打ち立てられる。
有利な一実施態様に従うと、本発明に基づく方法は、約
10.000の分子量のデキストランと重合体1gにつ
き約6.3X10−’モルのベンゼン−1,2,41−
リカルボン酸を用いたヘモグロビン共役体の調製に関す
るものである。なおここで、 イオン結合は、重合体とベンゼン−1,2゜4トリカル
ボキシル酸(カルボン酸)の間の結合には関与しない、
重合体上に固定されたベンゼンジカルボキシル酸塩のカ
ルボキシル酸塩基を介して打ち立てられ、 共有結合は、重合体とベンゼン−1,2,4トリカルボ
キシル酸と重合体の間の結合にも上記イオン結合にも関
与しないベンゼンジカルボキシル酸のその他のカルボキ
シル基とヘモグロビンのN82基の間で打ち立てられる
有利な一実施態様に従うと、本発明に基づく方法は、約
10.000の分子量のデキストランと重合体1gあた
り約1.15Xlo−”モルのベンゼン−1,2,4,
5テトラカルボン酸を用いたヘモグロビン共役体の調製
に関するものである。なおここで、 イオン結合は、重合体とベンゼン−1,2゜4.5テト
ラカルボキシル酸と重合体の間の結合に関与しない、重
合体上に固定されたベンゼントリカルボキシル酸塩のカ
ルボキシル酸塩基を介して打ち立てられ、 共有結合は、重合体とベンゼン−1,24,5テトラカ
ルボキシル酸の間の結合にも上述のイオン結合にも関与
しないベンゼントノカルボキシル酸のその他のカルボキ
シル基とヘモグロビンのN82基の間で打ち立てられる
本発明の方法により得られた高分子共役体は、メトヘモ
グロビンを全く又はほとんど(約5%未満)形成するこ
となく容易に合成することができ、ヘモグロビンに対す
る限られた数の反応しか関与しないためその変性が避け
られるという利点を呈している。
一方、本発明の方法により得られた高分子共役体は、試
験管内実験においてはP soの増大をひき起こすが生
体内での試験中腎臓外又は血管外の拡散により容易に除
去することができその効果が急速に消滅するような結合
していない低分子量のエフェクタを包含していない。
本発明の方法により得られた高分子共役体は、酸素に対
し適度な親和力しかもたず、高い流体力学的容積をもつ
ため輸血作業中面色素尿症の抑制によりヘモグロビンの
血管内持続性を増大する、という利点をもつ。
本発明に従って調製されたポリアニオン重合体に不可逆
的に結びついたヘモグロビン共役体は、適当な組成の水
溶液中に溶解した場合、特に輸血又は器官の潅流を必要
とする手術において、代用血液としての役割を果たすこ
とができる。
従って本発明は、上述の方法に従って得られた共役体を
内含する水溶液特に例えばタイロード圧液(その組成は
NaCl2 8g/ff+KC(20,2g/Q : 
CaCff20.2g/(2; MgCffz  o、
1.g/ I2: NaHa PO−0,05/42 
: NaHCOs  1g/j2 ; D−グルコース
’= g/I2)に対する長時間にわたる透析そしてヘ
モグロビンに関し約7%の濃度が得られるまでの限外ろ
過による濃縮によって血液と等張にさせられた溶液をも
その目的としている。
本発明に基づく方法によって得られたヘモグロビンの高
分子共役体調製物は、潜在的な酸素輸送因子として検査
された。そしてこれらの調製物が実際可逆的に酸素を固
定することができ特に遊離ヘモグロビンよりもさらに容
易に酸素を放出できるものであることを示すことができ
た。このことは、以下の例1.3及び5内に記され以下
にコメントを付している第5図に表わされたこれらの物
質の酸素に対する親和力の曲線をみればわかる。実際、
これらの調製物は、きわめて高いものでありうる(90
0〜5,000Pa)半飽和圧力(Pllo)により特
徴づけられる。ちなみに、同じ条件(NaCff  0
.05M、pH7,25℃)での天然ヘモグロビンのP
5゜は約480 Paに等しい。
従ってこれらの化合物は、大量の酸素を乏血した組織に
供給するために用いることができる。これらは又、輸血
においても用いることができ、賦形剤が存在する状態又
はしない状態で、血液と等張化された水溶液の形で患者
に投与することができる。これらの化合物は又低温保護
剤が存在する又はしない状態で凍結乾燥又は微粒化させ
、使用前に水中に再度溶解させることもできる。
本発明の方法により得られた高分子共役体は、以下に示
されているようにマウスを用いて急性毒性に対し相対的
にテストされた。
例中に記されているさまざまなポリアニオン重合体は、
以下の条件の下で5WISS系のマウスに対し注射した
:重合体は、2.5g/βから5g/βの濃度で精製水
中に溶解させ、pHを7.4に調製した。
次に各溶液を0.5m/、5匹のマウスに対し腹腔内注
射し、その後これらのマウスの挙動を7日間にわたり観
察した。これらの試験によってもいがなる急性毒性の徴
候も見られなかった。
本発明はさらに、遊離ヘモグロビンのものよりも低い酸
素親和力を呈し、それが血漿内で酸素運搬機能を果たさ
な(ではならない時間中全く又はほとんど生物分解性を
もたない、以下のことを特徴とする新しいヘモグロビン
共役体をもその目的としている: それが一方では、脱酸された形から酸素添加された形へ
と可逆的に移行することのできるヘモグロビン、そして
他方では、単数又は複数の極性基好ましくはヒドロキシ
ル基、カルボキシル基又はアミン基を含む分子量約1,
000〜50万好ましくは約1,000〜10万の、非
抗原性で血球適合型のものであることが望ましい水溶性
、無毒の重合体によって構成されている; かかる重合体には、硫酸塩、リン酸塩、カルボキシル酸
塩の基から選ばれた少なくとも1つの基により支持され
重合体とのイオン結合を作り上げることを目的とする負
の電荷を少なくとも1つ含み、又ヘモグロビンとの共有
結合を作り上げることを目的とする少なくとも1つのカ
ルボキシル基、アルデヒド基又はOH基を含んでいる単
数又は複数のZ部位がついている;重合体Pは、 ・一方では重合体が有するZ部位の少なくとも1つの負
の電荷とヘモグロビンの間に打ち立てられる少なくとも
1つのイオン結合を介して、 ・他方では、重合体Pが有する前記2部位のカルボキシ
ル基、アルデヒド基又はOH基のうちの少なくとも1つ
とヘモグロビンの間に打ち立てられる少なくとも1つの
共有結合を介して、 ヘモグロビンに結びつけられている: 重合体とヘモグロビンの間の共有結合 の数は、高分子共役体の平均分子量が約70.000か
ら約100万好ましくは約70.000から約50万と
なるようなものであり、負の電荷の性質及び数、部位の
数及び単量体の数の関係は以下のとおりである:・Z部
位が硫酸塩又はリン酸塩から成る唯一の陰イオン基を含
む場合には、重合体一鎖あたり少なくとも1つのかかる
Z部位、そして単量体11個毎に最高1つのかかるZ部
位がある。
・Z部位が、部位と重合体の間の結合にもヘモグロビン
と重合体の間の共有結合にも関与しないカルボキシル酸
塩1つから成る唯一の陰イオン基を含む場合、重合体一
鎖につき少なくとも1つのかかるZ部位がある; Z部位が、2つのカルボキシル酸塩から(る2つの陰イ
オン電荷を含む場合、重合体一鎖につき少なくとも1つ
のかかるZ部位及び6つの単量体毎に最高1つの2部位
がある。
このクラスの本発明に基づ(新しい高分子共役体は、特
に以下のことをその特徴とする:イオン結合のうちの少
なくとも1つ及び供給結合のうちの少なくとも1つが同
一のZ部位の上にある適当なそれぞれの基を用いて打ち
立てられていること。
そして、重合体一鎖につき上述の2部位が少なくとも唯
1つあること:換言すると、重合体一鎖につき上述のZ
部位が唯1つで充分であること。
このクラスの新しい高分子共役体が、興味深い酸素運搬
特性を呈するのに対して、2部位上の陰イオン電荷の数
、性質及び重合体1鎖あたりのZ部位の数の間の条件は
同じであるものの共有結合が(陰イオン基をもつ)Z部
位上にないカルボキシル基、アルデヒド基又はOH基と
の間で打ち立てられるという点で上述の共役体とは異な
っているヘモグロビン高分子共役体は、はとんど又は全
く関心に値しない酸素運搬特性を呈する。
本発明の有利な一実施態様によると、ヘモグロビンと重
合体の間の共有結合に介入する全てのZ部位は、ヘモグ
ロビンと重合体の間のイオン結合に介入するZ部位と同
じである。
本発明に基づくヘモグロビン高分子共役体の有利な1ク
ラスは、ヘモグロビンと重合体Pの開の共役結合がZ部
位により支持されている少なくとも1つのカルボキシル
基又はアルデヒド基又はOH基と、ヘモグロビンのアロ
ステリック部位内にあるヘモグロビンの少なくとも1つ
のアミン特にヘモグロビンの2つのβ末端バリンのうち
の少なくとも1つのアミンの間で打ち立てられているよ
うな高分子共役体で構成されている。
本発明に基づくヘモグロビンの高分子共役体のもう1つ
の有利なりラスは、ヘモグロビンの内部のCOO−基と
NH,”基の間の塩橋が、そのヘモグロビンが脱酸され
た形にあるとき無傷であるような高分子共役体で構成さ
れている。
本発明に基づくヘモグロビンの高分子共役体のもう1つ
の有利なりラスは、重合体Pが多糖、特にそのアルキル
基が2〜4個の炭素原子を含んでいるヒドロキシアルキ
ルでんぷん、イヌリン、デキストラン及びその誘導体、
特にアミノ化されたデキストラン、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、ポリメタクリル酸塩及びそ
の誘導体、ポリペプチド、そのアルキレン基が2〜5個
の炭素原子を含んでいるポリアルキレングリコール、特
にポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコー
ルの中から選ばれているような高分子共役体で構成され
ている。
本発明に基づく高分子共役体のもう1つの有利なりラス
は、重合体Pの平均分子量が、それがデキストラン及び
その誘導体から成る場合には70.000以下であり、
それがポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリド
ン又はポリアクリル酸メヂルの中から選ばれている場合
には10.000以下であるような高分子共役体で構成
されている。
本発明に基づく高分子共役体のもう1つの有利なりラス
は、Z部位がエステル、エーテル、アミド又はアミン官
能基を介して重合体に結びつけられているような高分子
共役体で構成されている。
本発明に基づく高分子共役体のもう1つの有+11なり
う又は、Z部位がO20,H,0PO3H,、0−GH
fCOOl(+2基(なおnは1から約4まで変化する
)を含むか又は、ビリドキサル硫酸、ビリドキサルリン
酸、アデノシン三リン酸、ホスホチロシン、ホスホセノ
ン、六リン酸イノシトール及びその誘導体、主鎖上に2
〜10個の炭素原子を含むポリカルボキシル酸、少なく
とも3つのカルボキシル官能基を含むベンゼンカルボキ
シル酸、2.3−ジホスホグリセリン酸塩からきている
ような高分子共役体で構成されている。
本発明に基づく化合物のもう1つの有利なりラスは、重
合体のZ部位のそれぞれ適当な基とヘモグロビンの間取
外いかなるイオン結合も共有結合も打ち立てられ得ない
ような化合物で構成されている。
本発明に基づく高分子共役体のもう1つの有利なりラス
は、ヘモグロビンと重合体の間の共有結合が重合体上に
固定されたZ部位からくるカルボキシル基とヘモグロビ
ンのN H2基を用いて打ち立てられているような高分
子共役体で構成されている。
本発明に基づ(高分子共役体のもう1つの有利なりラス
は、重合体Pとヘモグロビンの間のイオン結合がZ部位
のカルボキシル酸塩基とヘモグロビンの間で打ち立てら
れているような高分子共役体で構成されている。
上述の新しい方法から得られた高分子共役体に関してこ
れまで言われてきたことは全て、本発明に基づく高分子
共役体に特にあてはまることである。
本発明に基づく新しい高分子共役体は、オキシヘモグロ
ビンを使用する方法又はデオキシヘモグロビンを使用す
る方法を用いて得ることができる。
本発明に基づ(ヘモグロビン共役体は、以下のようにし
て得ることができる: 第1段階において、以下のような比率で重合体Pの上に
、ヘモグロビンとイオン結合を生成することを目的とす
るイオン基を含むZ部位を固定する: Z部位が硫酸塩又はリン酸塩から成る唯一の陰イオン基
を含む場合、重合体1鎖につき少なくとも1つのかかる
Z部位、そして単量体11個毎に最高1つのかかるZ部
位がある。
Z部位が、重合体と部位の間の結合にもヘモグロビンと
重合体の間の結合にも関与しない1つのカルボキシル酸
塩基から成る唯一の陰イオン基を含む場合、重合体一鎖
あたり少なくとも1つのかかるZ部位がある。
2部位が、重合体と部位の間の結合にも重合体とヘモグ
ロビンの間の共有結合にも関与しない2つのカルボキシ
ル酸塩基からくる2つの陰イオン電荷を含む場合、重合
体l鎖あたり少なくとも1つのかかる2部位がそして6
つの単量体毎に最高1つのかかるZ部位がある。
なおここで、重合体Pは、複数の極性基好ましくはヒド
ロキシル基、カルボキシル基又はアミン基を含み分子量
が約1,000〜50万好ましくは約1,000から約
10万の水溶性、無毒好ましくは非抗原性で血球適合性
のあるものであり、Z部位は、一方では硫酸塩及び/又
はリン酸塩及び/又はカルボキシル酸塩基がもっている
少なくとも1つの電荷を含み、他方では少なくとも1つ
のカルボキシル基、アルデヒド基又はOH基を含む。
なおかかる固定は以下の方法のいずれかで行なわれる: Yをアルデヒド、カルボキシル、アミン、ヒドロキシル
又はハロゲンといった活性の又は活性化可能な1つの官
能基として、Z−Y化合物を用いることにより、 又は、重合体Pに対しZ部位のラジカルグラフトを行な
うことにより。
次に第2段階において、約5から約9の間のpHの水性
媒質内で、ヘモグロビンが変性を受けず重合体とのカッ
プリングの後可逆的に酸素添加された形から脱酸された
形へと移行できるような条件の下で、脱酸されていない
媒質内で酸素添加された形のヘモグロビンと単数又は複
数のZ部位を含む重合体Pを反応させ、一方では重合体
が支持する少なくとも1つのZ部位とヘモグロビンの間
の少なくとも1つのイオン結合そして重合体がもつ前記
同一の2部位とヘモグロビンの間の少なくとも1つの共
有結合を形成する 上述の反応がイミン官能基を導き出した場合、これらの
官能基は、例えばN a B H4、NaCNBH3,
ジメチルアミノボラン又はHCOOHを用いた還元によ
りアミン官能基に安定化させることができる。
本発明に基づ(共役体は、フランス特許筒86.096
25に記されている方法に従って得ることもできる。
本発明に従って調製されたポリアニオン重合体に不可逆
的に結合されたヘモグロビン共役体は、それが適当な組
成の水溶液内に溶解された場合、特に輸血又は器官潅流
を必要とする手術において、血液の代用品としての役割
を果たすことができる。
従って、本発明の目的は、上に記されている兵役体を含
む水溶液、特に例えばタイロード圧液(組成はNaCl
2  Bg/Q:KCQ  0. 2g/f2;CaC
ff20.2g/I2;MgCf2.□0.1g/ff
 :NaHzPO40,05g/Q : N a HC
031g / f2 : D 、グルコース1 g/f
f)に対する長時間にわたる透析及びヘモグロビンにつ
いて約7%の濃度を得るまでの限外ろ過による濃縮によ
って血液と等歪化された溶液にもある。
本発明に基づき得られたヘモグロビンの高分子共役体の
調製物は、潜在的な酸素輸送因子として検査された。そ
して、それが実際遊離ヘモグロビンJ:りも容易に可逆
的に酸素を固定し特にそれを放出できるものであること
を示すことができた。実際、これらの調製物は、同じ条
件下(Na、Cl2O,05M、pH7,25℃)での
天然ヘモグロビンの約430Paに対してきわめて高い
(90(’)−5,000Pa)ものでありうる半飽和
圧(p 、。)により特徴づけられる。
従って、これらの共役体は、乏血した組織に対し大量の
酸素を供給するために用いることができる。同様にこれ
らは輸血にも用いられ、賦形剤が存在する又は存在しな
い状態で血液と等張にされた水溶液の形で患者に対し投
与できる。又この化合物は低温保護剤が存在する又はし
ない状態で凍結乾燥又は微粒化させて、使用前に水中に
?8解させることができる。
本発明に基づく高分子共役体は、急性毒性に対して相対
的にテストした。
本発明は、以下に限定的な意味をもたずに示された例を
用いてより良く理解することができよう。
〈実施例〉 凱工、ベンゼンペンタカルボキシル酸デキストラン(デ
キストランの分子量は40000)とへモグロビの共有
結合共役体の合成。
オキシヘモグロビンとのカップリング。
乾燥物質1gあたり5・10−’モルのNH2を含むア
ミノ化されたデキストラン(つまり100モルのグルコ
ビラノースに対し8モルのNH2を含むもの)を、 P
、1IUBERT他(米国国立科学アガデミー会報 1
978年、 75.3]43)に従って、エピクロルヒ
ドリンによって活性化されたデキストランにアンモニア
水を作用させることにより調製する。
このアミノ化されたデキストランを20−の水に箔かし
、pHを0.1.NのH(J!で65に調整する。その
後、17gの塩酸N′−エチル−N−(3−ジメチル−
アミノプロピル)カルボジイミド(EDCT)を加える
。pHを6.5に戻し、反応を3日間20℃で続行する
。0.5Mの酢酸ナトリウム溶液に対する透析の後、混
合物を無水酢酸で処理してデキストランで置換されてい
ないアミン官能基をブロックする。次に、リン酸塩緩衝
液0.2M、pH7,2を用いてUltrogel A
cA 202(■旺・FRANCE)のカラム上で脱塩
して小さな分子量の汚染物質を/8液からとり除き浄化
する、水に対する長時間に渡る透析の後、ポリアニオン
重合体を含む溶液を凍結乾燥させる。この化合物は真空
下で低温保存する。
得られたデキストランのポリカルボキシル塩は重合体1
gにつき2X10−’モルのベンゼンベンタカルボギシ
ル塩(B、P、C,)を含んでいる。
5gのポリカルボキシル酸デキストランをNaC10,
05M  250−の中に溶解させる。0.1Mのナト
リウムでpHを7に調整し、10%のヘモグロビン)8
液150−を加える。その後、600mgの塩酸N′−
エチル−N−(3−ジメチル−アミノプロピル)カルボ
ジイミド(EDCI)を加え反応を20℃で2時間続行
する。Ultrogel AcA34(I[lF Fr
ancelのカラム上で得られたクロマトグラムに遊離
ヘモグロビンがもう無くなっていることを確認する。共
役体のP、。は2660Paである。125℃、Tri
s  0. 05M、 pH=7. 2同じ条件下での
遊離ヘモグロビン:P、、、=430Pa)。
例2:ベンゼンペンタカルポキシル酸デキストラン(デ
キストランの分子量は10000)とヘモグロビンの共
有結合共役体の合成。オキシヘモグロビンとのカップリ
ング。
重合体は、例1のものと同じ方法で調製された乾燥物質
1gあたり4・10−4モルのNH,を含むアミノ化さ
れたデキストランを用いて調製される。
このアミノ化されたデキストラン1gを水2〇−の中に
溶解させ、NaOHO,IMでpHを7,5に調整する
その後、0.7gのベンゼンヘキサカルボキシル酸(B
、H,C,)、次に1gの塩酸N゛−エチルN−(3−
ジメチル−アミノプロピル)カルボジイミド(EDCI
)を加える。20℃で1日反応を続行させる。酢酸ナト
リウム溶液05Mに対する透析の後混合物を無水酢酸で
処理し、デキストランで置換されていないアミン基をブ
ロックする。その後、リン酸塩緩衝液(0,2M、pH
=7.2)と共にUltrogel AcA 202(
IBFFrancel のカラム上での脱塩により低分
子量の汚染物質を除去して溶液を浄化する。TSG  
G3000SWカラム(LKB、 Francelを用
いて高性能液体クロマトグラフィにより、ポリカルボキ
シル酸デキストランが余剰のベンゼンヘキサカルボキシ
ル酸塩について完全に浄化されていることを確認する。
水に対する長時間にわたる透析の後、ポリアニオン重合
体を含む溶液を凍結乾燥させる。化合物は真空下で低温
保存される。得られたポリカルボキシル酸デキストラン
には、重合体1gあたり3.5XIO−’モルのB、P
、Cが含まれている。
2.5gのポリカルボキシル酸デキストランを005M
のNaC1水150i中に溶かす。10%のヘモグロビ
ン溶液100−をカロえる。0.1Mのナトリウムでp
i+を7.5に調整し、0.05MのNaCl水ン容液
で300−にする。
次にEDCIを350mg加え、反応を20℃で2時間
続行させる。TSG  G3000SWカラム(LKB
、 Francelで得られたクロマトグラム上には遊
離ヘモグロビンがもう無いことを確認する。
第2図は、溶離体積に応じての光学濃度を表わしており
、もはや遊離ヘモグロビンが全(無いことを確認させて
くれる。この図において、vOは、カラムから排除され
た体積を表わし、Hbの下の矢印は、遊離ヘモグロビン
すなわち重合体にカップリングされていないヘモグロビ
ンの溶離体積に相当する。
共役体のPsoは2720Paである(25℃1Tri
s  0.05M、 pH=7.2 :同じ条件下での
遊離ヘモグロビンのP、。=430Pa)。
鼠ユニベンゼントリカルボキシル酸デキストラン(デキ
ストランの分子量10000)とヘモグロビンの共有結
合共役体の合成。オキシヘモグロビンとのカップリング
重合体は、乾燥重合体1gあたり4・10−4モルのN
H,を含むアミノ化されたデキストランを用いて調製さ
れる。
このアミン化された重合体1gを204の水の中に溶解
させ、0.1MのNa0t(でpHを75に調整する。
その後、0,5gのベンゼン1.2.45−テトラカル
ボキシル酸(B、T、C)次に0.6gのEDCIを添
加する。20℃で1時間反応を続行させる。次に溶液を
例2と同じように処理する。
得られたポリカルボキシル酸デキストランには、重合体
1gあたり3.2XlO−’モルのベンゼントリカルボ
キシル酸塩が含まれている。
このポリカルボキシル酸デキストラン0.5gを0.0
5MのNa(J’水25Wdl中に溶かす、10%のヘ
モグロビン溶液を10d付加する。O,1Mのナトリウ
ムでpHを7.5に調整し、NaCl水0.05Mで4
0−にする。
その後、50mgのEDCIを添加し、20℃で2時間
反応を続行させる。TSK  G3000SW (LK
B、 Francelカラム上で得られたクロマトグラ
ムにて遊離ヘモグロビンが無くなっていることを確認す
る。第3図は、溶離体積に応じての光学濃度を表わして
おり、これにより遊離ヘモグロビンかもう全く無いこと
を確認することができる。この図においてvOの下の矢
印はカラムから排除された体積に相応し、Hbの下の矢
印は、遊離ヘモグロビンすなわちカップリングを受けて
いないヘモグロビンの溶離体積に相当する。
共役体のp soは710Paである(25℃、Tri
sO,05M、pH=7.2 :同じ条件の遊離ヘモグ
ロビンのP、、=430Pa)。
泗」、ニブタントリカルボキシル酸デキストラン(デキ
ストランの分子!L100OO)とヘモグロビンの共有
結合共役体の合成。オキシヘモグロビンとのカップリン
グ。
重合体はn−ブタン1.2.3.4−テトラカルボキシ
ル酸(Bu、 T、 C,)を用いて例3と同様の方法
で調製される。得られたポリカルボキシル酸デキストラ
ンには、重合体1gあたり4×1O−4モルのブタント
リカルボキシル酸塩が含まれている。
このポリカルボキシル酸デキストラン0.6gを0.0
5MのNaCl水25水中5溶かす。10%のヘモグロ
ビン溶液10−を加える。0.1MのすトリウムでpH
を7.5に調整し、0.05MのNaCl水で40−に
する。
その後70mgのEDS Iを添加し、反応を2時間2
0℃で続行させる。TSK  G3000SW(LKB
、Francelカラム上で得られたクロマトグラムに
て、遊離ヘモグロビンが全く無くなっていることを確認
する。得られた共役体のP soは540Paである(
25℃,Tris  O,05M、 pH=7.2.同
じ条件下での遊離ヘモグロビンP、。
=430Pa)。
憇】;ベンゼンペンタカルボキシル酸−モノメトオキシ
ポリオキシエチレン(ポリオキシエチレンの分子量は5
000)とヘモグロビンの共有結合共役体の合成。オキ
シヘモグロビンとのカップリング。
アミノ化されたモノメトキシポリオキシエチレン(M 
P OE−NO3,乾燥物質1gあたり210−’モル
のN)+21は、M、 LEONARD他(「正四面体
J 、 1984年、 40.1581)に従って、M
POEに対して臭化チオニルを作用した後アンモニア水
で置換させることによって調製される。
このM P OE−Nt(□を2g、水50−の中にン
容解させ、pHを8に調整する。その後1.4gのベン
ゼンヘキサカルボキシル酸(B、H,C,)、次に0.
8gの塩酸N゛ −エチル−N(3−ジメチル−アミノ
プロピル)カルボジイミド(EDCI)を添加する。大
気温度で一晩1反応を続ける。次に混合物を、IMのH
(J!水によりpH1に酸性化する。この重合体を塩化
メチレンで抽出し、無水エーテルで沈降させる。
次にこれをDowexカラム、その後、AcA 202
のUltrogelカラム(IBF、 Francel
上のクロマトグラフィにより純化する。溶離液をナトリ
ウム水(pH9)に対し透析させ、重合体を凍結乾燥す
る。
重合体1gあたり約1.5XIO−’モルのベンゼンペ
ンタカルボキシル酸塩(B、P、(lを含むこの重合体
を02g、]、Omlの水の中に溶かす。pHを7に調
整し、10%のヘモグロビン溶液1.0J次に10mg
のEDCIを添加する。1時間反応させた後、混合物を
Ultrogel AcA 54カラム(IBF、 F
rancei上でのクロマトグラフィに付し、ヘモグロ
ビンの重合体共役体を純化させる。第4図は溶離体積に
応じての光学濃度の変化を示しており、これにより遊離
ヘモグロビンが全く無くなっていることを確認すること
ができる。 Voはカラムから排除された体積に相当し
、Hbの下の矢印は、遊離ヘモグロビンすなわちカップ
リングを受けていないヘモグロビンに相応し、さらにM
 P OE −B P Cの下の矢印は、ヘモグロビン
に結合されていない重合体の溶離体積に相当する。
この共役体のP、。は2400Paである(25℃、T
ris  O,05M、 p[(7,4;同じ条件下で
の遊離ヘモグロビンのP5゜= 430 Pa)。
■ ベンゼンジカルボキシル酸デキストラン(デキスト
ランの分子量は10000 :デキストランとポリカル
ボキシル酸塩部位の間のエステル結合)とヘモグロビン
の共有結合共(9体の合成。
オキシヘモグロビンとのカップリング。
ベンゼンジカルボキシル酸デキストランは7.5gのベ
ンゼン1.2.4トリカルボキシル無水物をpH9の水
性媒質内で15時間、32gのデキストランと反応させ
ることにより調製される;その後pH7,2,0,2M
のリン酸塩緩衝液と共にUltrogel AcA 2
02 (IBF、Francel カラム上での脱塩に
より溶液から、残留するベンゼン1.2.4−トリカル
ボキシル酸を除去する。
水に対する長時間にわたる透析の後、重合体を含む溶液
を凍結乾燥させる。ポリカルボキシル酸デキストランは
、重合体1gあたり63×10−4モルのベンゼンジカ
ルボキシル酸塩(B、D、C,)を含んでいる。
これは、単量体10個毎に2つのカルボキシル酸塩基か
ら成る2つの陰イオン基を含むほぼ1つの2部位に相当
する。
ポリカルボキシル酸デキストランl1gを水25〇−中
に溶かす。pHを65に調整し、10%のヘモグロビン
溶液150dを付加する。次に160mgの塩酸N′−
エチル−N(3ジメチルアミノプロピル)カルボジイミ
ド(EDCI)を加え、反応を20℃で2時間続行させ
る。
得られたヘモグロビン共役体は、新規な共役体である。
混合物は、遊離ヘモグロビン及び汚染物質を除去するた
めUltrogel AcA 54 (IBF、Fra
ncel上でクロマトグラフィを受ける。純化された共
役体のp soは、870Paである(25℃、Tri
sO805M、pH7,2:同じ条件での遊離ヘモグロ
ビンのPso=430Pa)。
憇ユニベンゼントリカルボキシル酸デキストラン(デキ
ストランの分子量はi oooo−デキストランとポリ
カルボキシル酸塩部位の間の結合)とヘモグロビンの共
有結合共役体の合成。オキシヘモグロビンとのカップリ
ング。
ベンゼントリカルボキシル酸デキストランは、15時間
pH9の水性媒質内で20gのデキストランとベンゼン
1,2.4.”5テトラ力ルボキシル2無水物26gを
反応させることにより調製される二次に、リン酸塩緩衝
液0.2M、pH7,2と共にUltrogel Ac
A 202(IBF、Francel上で脱塩すること
により溶液から残留するベンゼン1,24.5テトラカ
ルボキシル酸を除去する。
水に対し長時間透析した後、重合体を含む溶液を凍結乾
燥する。ポリカルボキシル酸デキストランには、重合体
1gあたり1.15XlO−3モルのベンゼントリカル
ボキシル酸塩(B、T、C)が含まれている。
ポリカルボキシル酸デキストラン5gを水25−中に溶
かす。pHを70に調整し、10%のヘモグロビン溶液
を15〇−添加する。次に塩酸N′−エチル−N(3ジ
メチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDCI)を
120mg添加し、20℃で2時間反応を続行させる。
遊離ヘモグロビンと汚染物質を除去するため、混合物を
旧trogel AcA 54 (IBF、Franc
elカラム上でクロマトグラフィに付す。純化された共
役体のPsoは2000Paである(25℃,Tris
O,05M、p)(7,2:同じ条件下の遊離ヘモグロ
ビンのP so” 430 Pa)。
同様に、塩酸N′ −エチル−N(3ジメチルアミノプ
ロピル)カルボジイミド(EDCI)のような水溶性の
あるカルボジイミドの存在する中で、ベンゼンl、2.
4.5テトラカルボキシル酸とデキストランを用いて上
述の共役体を調製することも可能である。
例」−: 例5に記されている手順に従って、次の共役体を調製す
る: ベンゼンペンタカルボキシル・ポリエチレングリコール
とヘモグロビン ベンゼンテトラカルボキシル・ポリエチレングリコール
とヘモグロビン ベンゼントリカルボキシル・ポリエチレングJコ・−ル
とヘモグロビン ベンゼンジカルボキシル・ポリエチレングリコールとヘ
モグロビン 態度: 例6及び7に記されている手順に従って、ベンゼントリ
カルボキシルポリエチレングリコールとヘモグロビンの
共役体を調製する。
ベンゼントリカルボキシルポリエチレングリコールを調
製するためには、ジメチルホルムアミドのような媒質の
中でポリエチレングリコールとベンゼンテトラカルボキ
シル無水物を反応させる。次に、リン酸塩緩衝液(0,
2M、pH72)と共にUltrogel、 AcA 
202カラムfIBFFrancel上での脱塩により
残留するベンゼンテトラカルボキシル酸を?8液から除
去する。
水に対する長時間にわたる透析の後、重合体を含む溶液
を凍結乾燥させる。
ポリカルボキシル酸ポリエチレングリコールを水中に溶
かす。pl+を7.0に調整し、例えば10%のヘモグ
ロビン溶液を加える。次に塩酸N″ −エチル−N(3
ジメチル−アミノプロピル)カルボジイミド(EDCI
)を付加し、反応を2時間20℃で続行させる。
h il[ヘモグロビンと汚染物質を除去するため、混
合物をUltrogel AcA 541IBF、Fr
ancel上でクロマトグラフィに付す。
同様に、前述の手順に従って、ベンゼンジカルボキシル
ポリエチレングリコール(ポリエチレングリコールとベ
ンゼン1.2.4トリカルボキシル無水物を用いて)と
ヘモグロビンの共役体を調製する。
同様に、ジメチルホルムアミド内でジシクロへキシルカ
ルボジイミドl−ジメチルアミノピリジンが存在する中
で重合体のOH官能基に対してベンゼンポリカルボキシ
ル酸を反応させることによって、ベンゼンポリカルボキ
シル酸ポリエチレングツコールを調製することもできる
匿較旦ユ この例は、リン酸塩陰イオン基がその上にあるZ部位が
支持していないアルデヒド基との間で共有結合が打ち立
てられているヘモグロビン共役体を調製するため本発明
に基づく方法を使用することによって得られたP、。を
比較することをその目的とするものである。
フランス特許出願明細書簡86.09625号の例1に
記されている手順に従って、約10000の分子量の出
発デキストランをリン8%を含むリン酸2ナトリウムに
変換して、リン酸デキストランを調製する。
グリコシド10(Lm位について13のアルデヒドを得
るように過ヨウ素酸ナトリウムによりリン酸デキストラ
ンを活性化させる。
この無水リン酸デキストランを、pH8で質量で1.5
の割合(デキストラン質量/ヘモグロビン質量)でヘモ
グロビンと反応させる:反応は24時間4℃で続行させ
る。次にNaOH1O−3N中の%aBH4溶液を添加
する。Mtil!ヘモグロビンが無(なっているか調べ
るため混合物をクロマトグラフィに例ず(TSK  G
3000SW Beckmanカラム上でのHP L 
C)。
フランス特許出願明細書簡86.09625号中に記さ
れている方法に従ってデオキシヘモグロビンに対して反
応を行うと、ヘモグロビン共(9体のP soは338
0Paである(25℃,TrisO,05M、pH7,
2)。
同じ条(キ下で、tl =iヘモグロビンのP、。は4
50Paである。
本発明の方法に従戦ってオキシヘモグロビンに対して反
応を行った場合、ヘモグロビン共役体のP 50は42
5Pa(25℃、Tris  O,05M、pH7,2
)。
同じ条件の下で遊離ヘモグロビンのP5oは430Pa
である。
この比較例は、酸素添加されたヘモグロビンを用いての
ヘモグロビン共役体の調製方法が、陰イオン電荷を含ま
ない2部位上に固定されていないアルデヒド基(カルボ
キシル又は011)との間で共有結合が打ちたてられる
場合には適用できないものである、ということを示して
いる。
【図面の簡単な説明】
第1図は1重合体にカップリングされたヘモグロビンと
、天然(遊離)ヘモグロビンのp soの比較例を表わ
している。 第2図、第3図、第4図は、1離体積に応しての光学1
度を表わしている。 (図1中)■重合体にカップリングされた・\モグロビ
ン、 ■天然ヘモグロビン。 V。 ■e Do 2a。 FIG、1 FIG、3 ■

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸素に対して遊離ヘモグロビンのものよりも低い
    親和力を示し、血漿の中でその高分子共役体が酸素運搬
    機能を果たさなくてはならない時間中生物分解性が全く
    又はほとんど無いヘモグロビンの水溶性高分子共役体の
    調製方法において、 −第1段階においては、重合体1鎖あたり少なくとも1
    つのZ部位の割合で重合体P上にZ部位を固定させるこ
    と;なお、重合体Pは水溶性をもち、無毒で好ましくは
    非抗原性を有し血球適合型であり、しかもその分子量は
    約1000〜50万好ましくは約1000から10万で
    あり、単数又は複数の極性基好ましくはヒドロキシル基
    、カルボキシル基又はアミン基を含んでいる。またZ部
    位は、一方では複数の基、硫酸塩及び/又はリン酸塩及
    び/又はカルボキシル酸塩により支持されヘモグロビン
    とのイオン結合を生成することを目的とする少なくとも
    1つの負の電荷を含み、他方では、ヘモグロビンと共有
    結合を生成することを目的とする少なくとも1つのカル
    ボキシル基、アルデヒド基又はOH基を含んでいる。又
    かかる固定は以下の方法のいずれかを用いて行なわれる
    : Yをアルデヒド、カルボキシル、アミン、 ヒドロキシル又はハロゲンといった活性剤を用いて活性
    化可能な又は活性の官能基とし て、化合物Z−Yを用いることにより、或いは、 重合体P上でZ部位をラジカルグラフトす ることにより。 −次に、第2段階において、約5〜約9のpHの水性媒
    質内で、ヘモグロビンが変性を受けず重合体とのカップ
    リングの後酸素添加された形から脱酸素された形へ可逆
    的に移行できるような条件の下で、脱酸されていない媒
    質内で酸素添加された形のヘモグロビンと、単数又は複
    数のZ部位を有する重合体Pを反応させ、重合体が有し
    ているZ部位のうちの少なくとも1つとヘモグロビンの
    間の少なくとも1つのイオン結合及び重合体が有する前
    記同一Z部位とヘモグロビンの間の少なくとも1つの共
    有結合を形成させること: −上述の反応により場合によってイミン官能基が導き出
    された場合、この官能基は、例えばNaBH_4、Na
    CNBH_3、ジメチルアミノボラン又はHCOOHを
    用いての還元などによってアミン官能基に安定化されう
    ること、を特徴とする方法。
  2. (2)1つの部位とヘモグロビンの間でイオン結合を生
    成することを目的とする負の電荷(部位と重合体の間の
    結合に関与せず又部位とヘモグロビンの間の共有結合に
    も関与しないもの)の数と性質の関係が以下のようなも
    のとなるようにZ部位を重合体P上に固定することを特
    徴とする、請求項(1)に記載の高分子共役体調製方法
    : −各Z部位が硫酸塩又はリン酸塩から成る唯一の陰イオ
    ン基を含んでいる場合、重合体の単量体10個毎に少な
    くとも1つのこのようなZ部位がある: −硫酸塩及び/又はリン酸塩から成る少なくとも2つの
    陰イオン基を含んでいる場合、重合体の鎖1つにつき少
    なくとも1つのこのようなZ部位がある: −各々のZ部位がカルボキシル酸塩からの陰イオンを含
    んでいる場合、同じZ部位上に少なくとも2つのカルボ
    キシル酸塩及び単量体5つ毎に少なくとも1つのこのよ
    うなZ部位が必要である; −Z部位のうち少なくとも1つがカルボキシル酸塩から
    の負の電荷を少なくとも3つ含んでいる場合、重合体1
    鎖につき少なくとも1つのこのような部位がある。
  3. (3)1つの部位とヘモグロビンの間でイオン結合を生
    成することを目的とする負の電荷(部位と重合体の間の
    結合に関与せず又部位とヘモグロビンの間の共有結合に
    も関与しないもの)の数と性質の関係が以下のようなも
    のとなるように部位Zを重合体P上に固定することを特
    徴とする、請求項(1)に記載の高分子共役体調製方法
    ; −Z部位には硫酸塩又はリン酸塩で構成された唯一の陰
    イオン基が含まれている場合、重合体鎖1つあたりこの
    ようなZ部位が少なくとも1つ、そして単量体11個毎
    に最高1つのZ部位がある: −Z部位にカルボキシル酸塩で構成されしかも部位と重
    合体の間の結合にも重合体とヘモグロビンの共有結合に
    も関与していない唯一の陰イオン基が含まれている場合
    、重合体の鎖1つにつき少なくとも1つのこのようなZ
    部位がある; −Z部位には、部位と重合体の間の結合にも重合体とヘ
    モグロビンの間の共有結合にも関与せず2つのカルボキ
    シル酸塩から生じる陰イオン電荷が2つ含まれている場
    合、重合体の鎖1つあたり少なくとも1つのZ部位そし
    て単量体6つ毎に最高1つのかかるZ部位がある。
  4. (4)重合体Pとヘモグロビンの間の共有結合は、Z部
    位が有する少なくとも1つのカルボキシル基、アルデヒ
    ド基又はOH基と脱酸された形にあるヘモグロビンのア
    ロステリック部位内にあるヘモグロビンの少なくとも1
    つのアミン特にヘモグロビンの2つのβ末端バリンのう
    ちの少なくとも1つのアミンの間で打ち立てられること
    を特徴とする、請求項(1)乃至(3)に記載の方法。
  5. (5)ヘモグロビン内部のCOO^−基とNH_3基の
    間の塩橋は、ヘモグロビンが脱酸された形にある場合、
    無傷であることを特徴とする請求項(1)乃至(4)に
    記載の方法。
  6. (6)重合体Pは、多糖、特に、そのアルキル基が2〜
    4個の炭素原子を含んでいるヒドロキシアルキルでんぷ
    ん、イヌリン、デキストラン及びその誘導体、特に、ア
    ミノ化されたデキストラン、ポリビニルアルコール、ポ
    リビニルピロリドン、ポリメタクリレート及びその誘導
    体、ポリペプチド、そのアルキレン基に2〜5個の炭素
    原子が含まれているポリアルキレングリコール、特に、
    ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール
    の中から選ばれることを特徴とする、請求項(1)乃至
    (5)に記載の方法。
  7. (7)重合体Pの平均分子量はそれがデキストラン及び
    その誘導体で構成されている場合70000以下である
    こと、そしてそれがポリアルキレングリコール、ポリビ
    ニルピロリドン又はポリアクリル酸メチルの中から選ば
    れている場合、10000以下であることを特徴とする
    、請求項(1)乃至(6)に記載の方法。
  8. (8)Z部位が、エステル、エーテル、アミド又はアミ
    ン官能基を介して重合体に結びつけられていることを特
    徴とする、請求項(1)乃至(7)に記載の方法。
  9. (9)Z部位は、OSO_3H、OPO_3H_2、O
    −CH(COOH)_2、▲数式、化学式、表等があり
    ます▼ 基(nは1から約4まで変化する)を含むか或いは又、
    ピリドキサル硫酸、ピリドキサルリン酸、アデノシン三
    リン酸、ホスホチロシン、ホスホセリン、イノシトール
    ヘキサリン酸及びその誘導体、主鎖上に2〜10個の炭
    素原子を含むポリカルボン酸、少なくとも3つのカルボ
    キシル官能基を含むベンゼンカルボン酸、2,3−ジホ
    スホグリセリン酸塩からのものであることを特徴とする
    、請求項(1)乃至(8)に記載の方法。
  10. (10)重合体とヘモグロビンの間の共有結合が、重合
    体上に固定されたZ部位からのカルボキシル基及びヘモ
    グロビンのNH_2基を用いて打ち立てられることを特
    徴とする、請求項(1)乃至(9)に記載の方法。
  11. (11)重合体Pとヘモグロビンの間のイオン結合がZ
    部位のカルボキシル酸塩基とヘモグロビンの間で打ち立
    てられることを特徴とする、請求項(1)乃至(10)
    に記載の方法。
  12. (12)約40000の分子量のアミノ化されたデキス
    トラン及びデキストラン1gあたり約2・10^−^4
    モルのベンゼンヘキサカルボン酸から重合体が得られて
    いること、そしてイオン結合は、重合体とベンゼンヘキ
    サカルボン酸の間の結合に関与していない、重合体上に
    固定されたベンゼンペンタカルボン酸塩のカルボン酸塩
    基を介して打ち立てられていること、又共有結合は、ベ
    ンゼンヘキサカルボン酸と重合体の間の結合にも前記イ
    オン結合にも関与していないベンゼンペンタカルボン酸
    のその他のカルボキシル基と、ヘモグロビンのNH_2
    基の間で打ち立てられることを特徴とする、請求項(1
    )に記載の方 法。
  13. (13)重合体は、約10000の分子量のアミノ化デ
    キストランとデキストラン1gにつき約3.5×10^
    −^4のベンゼンヘキサカルボン酸から得られること、
    イオン結合は、重合体とベンゼンヘキサカルボン酸の間
    の結合に関与していない、重合体上に固定されたベンゼ
    ンペンタカルボン酸塩のカルボン酸塩基を介して打ち立
    てられること、又、共有結合は、ベンゼンヘキサカルボ
    ン酸と重合体の間の結合にも前述のイオン結合にも関与
    していないベンゼンペンタカルボン酸のその他のカルボ
    キシル基とヘモグロビンのNH_2基の間で打ち立てら
    れること、を特徴とする、請求項(1)に記載の方法。
  14. (14)重合体は、約10000の分子量のアミノ化デ
    キストランとデキストラン1gにつき約3.2×10^
    −^4のベンゼンテトラカルボン酸から得られること、
    そして、イオン結合は、ベンゼンテトラカルボン酸と重
    合体の間の結合に関与していない、重合体上に固定され
    たベンゼントリカルボン酸塩のカルボキシル酸塩基を介
    して打ち立てられること、又共有結合はベンゼンテトラ
    カルボン酸と重合体の間の結合にも前記イオン結合にも
    関与していないベンゼントリカルボン酸のその他のカル
    ボキシル基とヘモグロビンのNH_2基の間で打ち立て
    られることを特徴とする、請求項(1)に記載の方法。
  15. (15)重合体は、約10000の分子量のアミノ化デ
    キストランと重合体1gあたり約4・10^−^4モル
    のテトラカルボキシルブタンから得られること、そして
    イオン結合は、重合体とブタンテトラカルボン酸と重合
    体の間の結合に関与しない、重合体上に固定されたブタ
    ントリカルボン酸塩のカルボン酸塩基を介して打ち立て
    られること、又共有結合は、ブタンテトラカルボン酸と
    重合体の間の結合にも前記イオン結合にも関与しないブ
    タントリカルボン酸のその他のカルボキシル基とヘモグ
    ロビンのNH_2基の間で打ち立てられることを特徴と
    する、請求項(1)に記載の方法。
  16. (16)重合体は、約5000の分子量のアミノ化され
    たモノメトキシポリオキシエチレンと重合体1gあたり
    約1.5×10^−^4モルのベンゼンヘキサカルボン
    酸から得られること、そして、イオン結合は、重合体と
    ベンゼンヘキサカルボン酸の間の結合に関与しない、重
    合体上に固定されたベンゼンペンタカルボン酸塩のカル
    ボン酸塩基を介して打ち立てられること、又共有結合は
    、ベンゼンヘキサカルボン酸と重合体の結合にも前記イ
    オン結合にも関与しないベンゼンペンタカルボン酸のそ
    の他のカルボキシル基とヘモグロビンのNH_2基の間
    で打ち立てられること、を特徴とする、請求項(1)に
    記載の方法。
  17. (17)重合体は、約10000の分子量のデキストラ
    ンと重合体1gあたり約1.15×10^−^3モルの
    ベンゼン−1,2,4,5テトラカルボン酸から得られ
    ていること、そしてイオン結合は、重合体とベンゼン−
    1,2,4,5テトラカルボン酸の間の結合に関与しな
    い、重合体上に固定されたベンゼントリカルボン酸塩の
    カルボン酸塩基を介して打ち立てられること、又共有結
    合は、ベンゼン−1,2,4,5テトラカルボン酸と重
    合体の結合にも前記イオン結合にも関与しないベンゼン
    トリカルボン酸のその他のカルボキシル基とヘモグロビ
    ンのNH_2基の間で打ち立てられることを特徴とする
    、請求項(1)に記載の方法。
  18. (18)第1段階が終わった時点で、Z部位を有する重
    合体は、ヘモグロビンとの反応に付される前に活性化さ
    れることを特徴とする、請求項(1)乃至(17)に記
    載の方法。
  19. (19)活性化は、OH官能基を例えば過ヨウ素酸酸化
    によってアルデヒド基に変えることから成ることを特徴
    とする、請求項(1)乃至(18)に記載の方法。
  20. (20)重合体の部位Zの活性化及びそのヘモグロビン
    との反応が実際には同時であることを特徴とする、請求
    項(1)乃至(19)に記載の方法。
  21. (21)重合体のZ部位が、 −Z部位がアルデヒド基を含まずヒドロキシル官能基を
    含む場合には、例えばカルボニルジイミダゾールを用い
    て活性化されること、 −又は、Z部位がカルボキシル基を含む場合には、ペプ
    チド合成で用いられる試薬を用いて活性化されること を特徴とする、請求項(1)乃至(20)に記載の方法
  22. (22)重合体とヘモグロビンの間の反応が、最高約5
    %のメトヘモグロビンを導く時間より短い時間、好まし
    くは10時間未満で、しかもヘモグロビンを適切に保存
    できるような温度、例えば3℃と30℃の間の温度で行
    なわれることを特徴とする、請求項(1)乃至(21)
    に記載の方法。
  23. (23)エステル結合を介してZ部位が重合体に結びつ
    けられているヘモグロビン共役体の請求項(12)から
    (22)までのいずれかに記載の調製方法において、 −第1段階において、重合体上にZ部位を固定させるた
    め、重合体が可溶性をもつ媒質内でOH官能基を含む重
    合体特にデキストラン又はポリエチレングリコールに対
    して、特にベンゼン−1,2,4,5−テトラカルボキ
    シル2無水物又はベンゼン1,2,4トリカルボキシル
    無水物といった無水物の形のZ部位を反応させること、 −第2段階においては、約5〜約9のpHの水性媒質内
    で、ヘモグロビンが変性を受けず重合体とのカップリン
    グの後、酸素添加された形から脱酸された形へと可逆的
    に移行できるような条件の下で、脱酸されていない媒質
    内で酸素添加された形のヘモグロビンと単数又は複数の
    部位Zを有する重合体Pを反応させ、こうして一方では
    ヘモグロビンと重合体が有する部位Zのうちの少なくと
    も1つの間の少なくとも1つのイオン結合、他方ではヘ
    モグロビンと重合体が有する上記の同じZ部位の間の少
    なくとも1つの共有結合を形成させること、 を特徴とする方法。
  24. (24)請求項(3)に記載の方法により得られること
    を特徴とする高分子共役体。
  25. (25)酸素に対して遊離ヘモグロビンのものより低い
    親和力を呈し、自ら血漿中の酸素運搬機能を果たさなく
    てはならない時間中生物分解性が全く又はほとんど無い
    ようなヘモグロビンの水溶性高分子共役体において −それが一方では、脱酸された形から酸素添加された形
    へ可逆的に移行することのできるヘモグロビン、そして
    他方では、極性基好ましくはヒドロキシル基、カルボキ
    シル基又はアミン基を含む分子量約1000〜50万好
    ましくは約1000〜10万の、非抗原性で血球適合型
    であることが望まれる水溶性、無毒の重合体によって構
    成されていること; −かかる重合体には、硫酸塩、リン酸塩、カルボキシル
    酸塩の基から選ばれた少なくとも1つの基により支持さ
    れ重合体とのイオン結合を作り上げることを目的とする
    負の電荷を少なくとも1つ含み、又ヘモグロビンとの共
    有結合を作り上げることを目的とする少なくとも1つの
    カルボキシル基、アルデヒド基又はOH基を含んでいる
    単数又は複数のZ部位が付いていること;−重合体Pは
    、 一方では重合体が有するZ部位の少なくと も1つの負の電荷とヘモグロビンの間に打ち立てられる
    少なくとも1つのイオン結合を介して、 他方では、重合体Pが有する前記Z部位の カルボキシル基、アルデヒド基又はOH基のうちの少な
    くとも1つとヘモグロビンの間に打ち立てられる少なく
    とも1つの共有結合を介して ヘモグロビンに結びつけられていること、 −重合体とヘモグロビンの間の共有結合の数は、高分子
    共役体の平均分子量が約70000から約100万好ま
    しくは約70000から約50万となるようなものであ
    り、負の電荷の性質及び数、部位の数及び単量体の数の
    関係は以下のとおりであること: Z部位が硫酸塩又はリン酸塩から成る唯一 の陰イオン基を含む場合には、重合体一鎖あたり少なく
    とも1つのかかるZ部位、そして単量体11個毎に最高
    1つの部位がある; Z部位が、部位と重合体の間の結合にもヘ モグロビンと重合体の間の共有結合にも関与しないカル
    ボキシル酸塩1つから成る唯一の陰イオン基を含む場合
    、重合体一鎖につき少なくとも1つのかかるZ部位があ
    る; −Z部位が、2つのカルボキシル酸塩からくる2つの陰
    イオン電荷を含む場合、重合体一鎖につき少なくとも1
    つのかかるZ部位及び6つの単量体毎に最高1つのZ部
    位がある; ことを特徴とする高分子共役体。
  26. (26)ヘモグロビンと重合体Pの間の共役結合が、Z
    部位により支持されている少なくとも1つのカルボキシ
    ル基又はアルデヒド基又はOH基と、ヘモグロビンのア
    ロステリック部位内にあるヘモグロビンの少なくとも1
    つのアミン特にヘモグロビンの2つのβ末端バリンのう
    ちの少なくとも1つのアミンの間で打ち立てられること
    を特徴とする、請求項(25)に記載の高分子共役体。
  27. (27)ヘモグロビンの内部COO^−基及びNH_3
    ^+基の間の塩橋は、ヘモグロビンが脱酸された形にあ
    るとき無傷であることを特徴とする、請求項(25)及
    び(26)に記載の高分子共役体。
  28. (28)重合体Pは、多糖、特に、そのアルキル基が2
    個から4個の炭素原子を含んでいるヒドロキシアルキル
    でんぷん、イヌリン、デキストラン及びその誘導体特に
    アミノ化されたデキストラン、ポリビニルアルコール、
    ポリビニルピロリドン、ポリメタクリレート及びその誘
    導体、ポリペプチド、そのアルキレン基には2〜5個の
    炭素原子が含まれているようなポリアルキレングリコー
    ル、特に、ポリエチレングリコール及びポリプロピレン
    グリコールの中から選ばれることを特徴とする、請求項
    (26)及び(27)に記載の高分子共役体。
  29. (29)重合体Pの平均分子量は、それがデキストラン
    及びその誘導体で構成されている場合70000以下で
    あり、それがポリアルキレングリコール、ポリビニルピ
    ロリドン又はポリアクリル酸メチルの中から選ばれる場
    合には10000以下であることを特徴とする、請求項
    (25)乃至(28)に記載の高分子共役体。
  30. (30)エステル、エーテル、アミド又はアミン官能基
    を介してZ部位が重合体に結びつけられていることを特
    徴とする、請求項(25)乃至(29)に記載の高分子
    共役体。
  31. (31)Z部位は、OSO_3H、OPO_3H_2、
    O−CH(COOH)_2、▲数式、化学式、表等があ
    ります▼ 基(なおnは1から約4まで変化する)を含むか、又は
    ピリドキサル硫酸、ピリドキサルリン酸、アデノシン三
    リン酸、ホスホチロシン、ホスホセリン、6リン酸イノ
    シトール及びその誘導体、主鎖上に2〜10個の炭素原
    子を含むポリカルボン酸、少なくとも3つのカルボキシ
    ル官能基を含むベンゼンカルボン酸から生じていること
    を特徴とする、請求項(25)乃至(30)に記載の高
    分子共役体。
  32. (32)重合体とヘモグロビンの間の共有結合が、ヘモ
    グロビンのNH_2基と重合体上に固定された部位Zか
    らのカルボキシル基に基づいて打ち立てられることを特
    徴とする、請求項(25)乃至(31)に記載の高分子
    共役体。
  33. (33)重合体Pとヘモグロビンの間のイオン結合は、
    ヘモグロビンとZ部位のカルボキシル酸塩基の間で打ち
    立てられることを特徴とする、請求項(25)乃至(3
    2)に記載の高分子共役体。
  34. (34)重合体は、約10000の分子量のデキストラ
    ンであり、イオン結合は、ベンゼン1,2,4−トリカ
    ルボキシル酸無水物と重合体の間の結合に関与していな
    い、重合体上に固定されたベンゼンジカルボン酸塩のカ
    ルボン酸塩基を介して打ち立てられること、そして、共
    有結合は、重合体とベンゼン−1,2,4−トリカルボ
    キシル無水物の間の結合にも前記イオン結合にも関与し
    ていないベンゼンジカルボン酸塩のその他のカルボキシ
    ル基と、ヘモグロビンのNH_2基の間で打ち立てられ
    ており、ベンゼンジカルボン酸塩基の数は、単量体10
    個毎に約1つであることを特徴とする高分子共役体。
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