JPH026337B2 - - Google Patents

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JPH026337B2
JPH026337B2 JP56089315A JP8931581A JPH026337B2 JP H026337 B2 JPH026337 B2 JP H026337B2 JP 56089315 A JP56089315 A JP 56089315A JP 8931581 A JP8931581 A JP 8931581A JP H026337 B2 JPH026337 B2 JP H026337B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、新規代用血液、さらに詳しくは、酸
素運搬物質を含有する代用血液において、酸素運
搬物質がポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコールおよびエチレングリコール−プロピ
レングリコール共重合体よりなる群より選ばれた
重合物(以下、「本発明の重合物」という。)とヘ
モグロビンとがアミド結合により結合している物
質であることを特徴とする代用血液に関する。 代用血液の酸素運搬物質として、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコールまたはエ
チレングリコール−プロピレングリコール共重合
体とヘモグロビンとの結合物が有用であることが
知られている(特開昭56−12308号明細書参照)。
本発明者は、ヘモグロビンと本発明の重合物とが
アミド結合により結合している物質が酸素運搬物
質として実用上特に有効であることを見出し本発
明を完成するに至つた。 上記物質の調製には例えば、ヘモグロビンと、
少なくとも1個のカルボキシル基を付与せしめた
前記重合物とをアミド結合により結合せしむると
よい。 前記重合物は、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコールおよびエチレングリコール
−プロピレングリコール共重合体であるが、それ
らのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、
モノセチルエーテル、モノオレイルエーテル等炭
素数1乃至16のアルコールによるエーテル化物、
モノブチルエステル、モノステアリルエステル等
炭素数2乃至18の脂肪酸類によるエステル化物、
プロピルアミン、ステアリルアミン等炭素数1乃
至18のアミン類による脱水アミノ化物をも含む。 重合物の重合度は、300〜20000、性能および粘
度の点で好ましくは750〜10000である。 重合物にカルボキシル基を付与するには、例え
ば公知方法、例えば米国特許4179337号明細書、
または、米国特許3941710号明細書に記載の方法、
あるいは、アルカンジカルボン酸等ポリカルボン
酸のカルボキシル基の少なくとも1個と重合物の
末端水酸基とを反応させてポリカルボン酸のエス
テルとする方法を採用すればよい。このようなカ
ルボキシル基を付与した重合物とヘモグロビンと
の反応に際して、例えば、N−ヒドロキシコハク
酸イミド、N−ヒドロシフタル酸イミド、P−ニ
トロフエノール、ペンタクロロフエノール等の通
常のペプチド合成におけるカルボン酸活性化剤に
より活性エステルとし、これとヘモグロビンとを
反応させアミド交換することもできるし、塩化チ
オニル等酸ハロゲン化剤を作用せしめてカルボキ
シル基を有した重合物の酸ハロゲン化物を調製
し、これとヘモグロビンを反応せしめることもで
きる。 なお、前記ポリカルボン酸の例としてはマロン
酸、コハク酸、クルタル酸、アジピン酸、リンゴ
酸およびクエン酸があるが、本酸素運搬物質の性
能はこれらポリカルボン酸の種類によつてなんら
変わるものではない。 一方、ヘモグロビンはウシ、ブタ、ヒツジ、ウ
マ、イヌ、サル、ウサギ、ニワトリ等ヘモグロビ
ンを有する動物由来のものであればよい。本明細
書中ではヘモグロビンはヘモグロビン誘導体、例
えば、ヘモグロビンとピリドキサールリン酸、ピ
リドキサール硫酸、2,3−ジリン酸化グリセリ
ン酸、イノシト−ルリン酸、また糖リン酸エステ
ル、あるいはアミノ糖等糖との共有結合物をも含
む。 アミド結合により重合物が結合したヘモグロビ
ンにおいて、1サブユニツトあたりの重合物の結
合数および1サブユニツトあたりの分子量は、鯵
坂らの方法(K.Ajisaka and Y.Iwashita、
Biochem.Biophys.Res.Commun.97、1076〜1081
(1980))により測定した。ヘモグロビンサブユニ
ツト1分子当り重合物、例えばポリエーテルカル
ボン酸は1〜20分子程度が結合している。 本発明において使用する、アミド結合により重
合物が結合したヘモグロビンは、例えば次の如く
して調製することができる。 (1) ポリエーテルカルボン酸と、1〜10倍モル好
ましくは2倍モルのN−ヒドロキシコハク酸イ
ミドとを、N,N−ジメチルホルムアミド中、
1〜10倍モル好ましくは2倍モルのジシクロヘ
キシルカルボジイミドの存在下3〜20時間好ま
しくは8〜14時間室温または加熱下攪拌する。
反応後生成したジシクロヘキシル尿素を濾過除
去後エーテル等を加えてポリエーテルカルボン
酸活性化エステルを得る。得られた物質をPH7
〜9、好ましくはPH8〜8.5で水溶液中または
緩衝溶液中1〜1/100倍好ましくは1/5〜1/3倍
程度のヘモグロビンまたはヘモグロビン誘導体
とを反応せしめる。 上記反応においてN−ヒドロキシコハク酸イ
ミドに代えてN−ヒドロキシフタル酸イミド、
P−ニトロフエノール、ペンタクロロフエノー
ルを用いても同様に調製することができる。 (2) ポリエーテルカルボン酸と1〜10倍モル、好
ましくは5倍モルのイミダゾールとをN,N−
ジメチルホルムアミドに溶解し、これに1〜10
倍モル、好ましくは5倍モルのジシクロヘキシ
ルカルボジイミドを加えて加熱還流下5〜20時
間、好ましくは10時間反応せしめる。反応後冷
却し生じたジシクロヘキシル尿素を濾過除去
し、濾液にエーテル等を加えてポリエーテルカ
ルボン酸アミドを得る。このポリエーテルカル
ボン酸アミドをPH7〜9、好ましくはPH8〜
8.5で水溶液中または緩衝液中1倍〜1/100倍、
好ましくは1/5〜1/30倍程度のヘモグロビンま
たはヘモグロビン誘導体と反応せしめる。上記
反応においてイミダゾールに代えてコハク酸イ
ミドもしくはフタル酸イミドを用いてもよい。 またカルボン酸アミドの調製法としてポリエ
ーテルカルボン酸と1〜10倍モル、好ましくは
2倍モルのカルボニルジイミダゾールとをN,
N−ジメチルホルムアミド中反応させてもよ
い。 (3) ポリエーテルカルボン酸と大過剰量の塩化チ
オニルとを60〜90℃、好ましくは75〜80℃で1
〜5時間、好ましくは1.5〜2時間反応後減圧
下塩化チオニルを留去し、得られたポリエーテ
ルカルボン酸塩化物と1/10〜1/100倍程度、好
ましくは1/30〜1/50倍程度のヘモグロビンまた
はヘモグロビン誘導体とをPH8.5〜9.5の水溶液
中もしくは緩衝液中反応せしめる。 上記反応において塩化チオニルに代えてオキシ
塩化リン、あるいは5塩化リン等の酸ハロゲン化
剤を用いてもよい。 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例 1 モノメトキシポリオキシエチレンコハク酸モノ
エステル(平均分子量5000)5g(0.001モル)、
N−ヒドロキシコハク酸イミド0.23g(0.002モ
ル)、ジシクロヘキシルカルボジイミド0.42g
(0.002モル)を、300mlのN,N−ジメチルホル
ムアミドに溶解し、室温で一夜攪拌した。 生成したジシクロヘキシル尿素を濾過し、濾液
に600mlのエチルエーテルを加え、生成したモノ
メトキシポリエチレングリコールモノ(サクシイ
ミジルサクシネート)結晶を濾過し、エーテルで
よく洗い乾燥し、4.6gの白色結晶を得た。ピリ
ドキサールリン酸結合ヘモグロビン0.5g
(0.0077ミリモル)を100mlのホウ酸緩衝液(PH
8.5)に溶解した液に氷冷下上記活性エステル0.5
g(0.1ミリモル)を加えた。氷冷下4時間攪拌
した後分子量阻止3万の限外濾過膜により限外濾
過をくり返し、未反応の活性エステルまたはその
分解物を除去することにより修飾ヘモグロビン溶
液を得た。 このものはTSK G3000 SWカラム(東洋ソー
ダ(株)製)を用いた高速液クロにおいて単一ピーク
を示した。このものを凍結乾燥して0.58gの修飾
ヘモグロビンを得た。置換度6.0、分子量95000。
但し、置換度および分子量はヘモグロビン1分子
(α2β2型)に反応している。 実施例 2 ポリオキシエチレンアジピン酸モノエステル
(平均分子量2000)2g(1ミリモル)、ペンタク
ロロフエノール0.27g(1ミリモル)、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド0.25g(1.2ミリモル)
を30mlのN,N−ジメチルホルムアミド中室温に
て一夜反応させた後生成したジシクロヘキシル尿
素を濾別した。濾液にエチルエーテルを加え析出
した結晶を濾過し、トルエンから再結晶し1.5g
の結晶を得た。 上記活性エステル0.22g(0.1ミリモル)を0.05
%一酸化炭素型ヘモグロビン水溶液20ml(0.016
ミリモル)に少量ずつ添加した。その際0.2Nカ
セイソーダ水溶液によりPHを8.5に保つた。 反応溶液を分子量阻止3万のメンブランにて限
外濾過をくり返すことにより0.4%修飾ヘモグロ
ビン溶液2mlを得た。このものは高速液体クロマ
トグラフイにおいて単一ピークを示した。置換度
3.5、分子量72000。 実施例 3 ポリエチレングリコールモノマロン酸エステル
(平均分子量850)8.5g(0.01モル)、パラニトロ
フエノール2.07g(0.015モル)、ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド2.3g(0.015モル)を300mlの
N,N−ジメチルホルムアミドに溶解し室温にて
1夜反応させた。反応終了後生成したジシクロヘ
キシル尿素を濾別し、濾液にエチルエーテル600
mlを加えて6.2gの結晶を得た。 上記活性エステルを用いて実施例1と同様の方
法により1%ピリドキサール硫酸結合ヘモグロビ
ン溶液10mlに反応させることにより0.8%修飾ヘ
モグロビン溶液10.5mlを得た。置換度6.2、分子
量70000。 実施例 4 モノメトキシポリオキシエチレンコハク酸モノ
エステル(平均分子量2000)4g(0.002モル)、
N,N−カルボジイミダゾール0.7g(0.004モ
ル)を100ml、N,N−ジメチルホルムアミド中
室温で一夜攪拌を行つた。反応液にエチルエーテ
ル200mlを加えて沈澱を濾過後エチルエーテルで
よく洗浄することによりイミダゾールのモノメチ
ルポリオキシエチレンコハク酸モノイミド2.2g
を得た。 6%ピリドキサールリン酸結合ヘモグロビン6
ml(0.0055ミリモル)を0.1Mトリス緩衝液(PH
8.0)60mlに溶解し、これに上記イミド1g(0.5
ミリモル)を加えた。氷冷下4時間反応後、分子
量阻止3万の限外濾過膜により限外濾過をくり返
し8.3%の修飾ヘモグロビン水溶液3.6mlを得た。
置換度10.4、分子量86000。 実施例 5 モノメトキシポリオキシエチレンコハク酸エス
テル(平均分子量5000)5g(0.001モル)、コハ
ク酸イミド0.5g(0.005モル)、ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド1g(0.005モル)をN,N−
ジメチルホルムアミド50mlに溶解し12時間加熱還
流した。生成したジシクロヘキシル尿素を濾過後
エチルエーテル150mlを加え生じた沈澱を濾過し
た。沈澱物をエチルエーテルでよく洗浄、乾燥し
て3.2gの結晶を得た。 上記イミドを実施例4と同様にして3.2%のピ
リドキサールリン酸結合ヘモグロビン7mlと反応
させることにより4.8%修飾ヘモグロビン溶液3.8
mlを得た。置換度11.2、分子量120000。 実施例 6 ポリエチレングリコールモノマロン酸エステル
(平均分子量5200)5.2g(0.001モル)を20mlの
塩化チオニルに溶解し75〜80℃に1.5時間加熱し
た。減圧下塩化チオニルを留去し、生じた酸塩化
物の結晶をよく乾燥させた。1%ピリドキサール
リン酸結合一酸化炭素型ヘモグロビン20mlを200
mlの0.7Mホウ酸緩衝液(PH10.0)に溶解し、氷
冷下、上記酸塩化物5gを少量ずつ添加した。 氷冷下3時間攪拌後分子量阻止3万のメンブラ
ンにより限外濾過をくり返し、4.1%修飾ヘモグ
ロビン溶液4.6mlを得た。置換度9.3、分子量
114000。 実施例 7 実施例1〜6の方法および特開昭56−12308号
公報に記載の実施例2および4の方法により調製
した修飾ヘモグロビンについて今井らの方法
(K.Imai、H.Morimoto、M.Kotani、H.Watari.
H.Waka、andM.Kuroda、Biochim.Biophys.
Acta、200、189−196(1970))により酸素平衡曲
線を測定し、それから50%酸素解離圧を求めた。
結果を表1に示す。 また、同じ修飾ヘモグロビンについて血流内滞
留時間の測定を行つた。測定方法は一試料につき
ラツト(平均体重200g)2匹を用い、ラツトの
体重に対し5ml/Kgの4〜6%修飾ヘモグロビン
溶液を尾静脈から注入し、注入後5分、10分、30
分、60分、90分、120分経過時に0.2mlずつ採血し
遠心処理後、血〓中の修飾ヘモグロビン濃度をシ
アンメトヘモグロビン法により比色定量した。時
間に対する濃度変化のグラフから修飾ヘモグロビ
ンの血〓中からの減少の半減期を求めた。結果を
表1に示す。
【表】
【表】 この結果は、本発明方法により調製した実施例
1〜6の化合物は血流内滞留時間はヘモグロビン
に比較して4〜6倍に延長され、かつ酸素運搬能
力も十分あることを示しており、代用血液用酸素
運搬剤として優れた物質であることを示してい
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 酸素運搬物質を含有する代用血液において、
    酸素運搬物質がポリエチレングリコール、ポリプ
    ロピレングリコールおよびエチレングリコール−
    プロピレングリコール共重合体よりなる群より選
    ばれた重合物とヘモグロビンとがアミド結合によ
    り結合している物質であることを特徴とする代用
    血液。
JP56089315A 1981-06-10 1981-06-10 Blood substitute Granted JPS57206622A (en)

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JP56089315A JPS57206622A (en) 1981-06-10 1981-06-10 Blood substitute
EP82302826A EP0067029B1 (en) 1981-06-10 1982-06-02 Oxygen carrier
DE8282302826T DE3270842D1 (en) 1981-06-10 1982-06-02 Oxygen carrier
US06/384,606 US4412989A (en) 1981-06-10 1982-06-03 Oxygen carrier

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JP56089315A JPS57206622A (en) 1981-06-10 1981-06-10 Blood substitute

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