JPS6229368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、活性炭の少なくとも85％が真球であ
る球形活性炭から成る、消化器系から毒物あるい
は有害物質を除去、解毒するのに適した球形活性
炭およびその製造法に関する。 更に詳しくは、本発明は胃、腸のような消化器
系内に存在あるいは生成される有害物質を、活性
炭の服用によつて解毒する際に、従来から問題と
されていた便秘性副作用を示さない、活性炭の少
なくとも85％が真球である解毒剤に適した球形活
性炭およびその製造法に関する。 活性炭は、これを服用することにより腸疾患等
の治療に効果的であるということは古くから知ら
れており、多くの病気治療の目的に用いられてい
る。活性炭を服用することにより、赤痢、コレ
ラ、腸チフス、食中毒等の細菌性感染性、消化不
良、腸の張り、慢性胃炎、てんかん、めまい、萎
黄病及び炭疽病等に対して、特に優れた治療効果
を示すということが報告されている。また、薬
物、毒物の摂取に際して、救急的に活性炭を服用
することにより解毒効果が得られている。更に、
活性炭の服用は、その他各種の疾患に併なう代謝
異常により生成する消化器系内の有害物質の除去
に対しても効果的である。 これらの効果は、消化器系内の毒素、異常代謝
物又は毒素を生成する或いは代謝異常をひきおこ
す物質が生体に対して全く毒性のない活性炭に吸
着され、活性炭と共に体外に排出されるためと考
えられている。 従来、この解毒作用を目的としては全て粉末活
性炭が用いられており、この粉末活性炭を水とい
つしよに服用するか、適当な錠剤として服用され
ていた。 錠剤として服用しても体内で解錠され粉末状と
なり水といつしよに服用した場合と同等の吸着能
力を発現する。しかしながら、粉末活性炭の使用
は副作用として便秘現象を起せしめ、これが大き
な欠点でもあつた。特に活性炭は通常、各種疾患
に際して服用するものであるから、患者の体力が
消耗している場合が多く、この時、副作用として
起る便秘は患者にとつて著しい苦痛であるばかり
でなく、患者が充分な排泄力を有していない場合
には、機械的にこれを除去しなければ、生命に関
する場合も生じ得るという欠点を従来の活性炭は
有していた。 このような状況に鑑み、本発明者は、前述した
欠点を解決すべく、鋭意研究の結果、活性炭の少
なくとも85％、好ましくは90％が真球である特定
な球形活性炭が、優れた解毒作用を有しかつ便秘
性副作用を示さないことを見出し、本発明に到達
した。 本発明による解毒剤は、２工程からなる次の記
載の方法によつて高分子量炭化水素、例えばピツ
チから製造される。 第一工程では、ピツチを熔融状態で小粒球形と
し冷却の後、酸化して不融化し、その後不活性雰
囲気中800〜1000℃の温度で炭化し、次いで水蒸
気雰囲気中で900〜1000℃の温度で賦活して、直
径0.05〜２mm、表面積500〜2000m²/ｇ、細孔半径
100〜75000Åの範囲での細孔容積0.05〜1.0ml/
ｇ、PH＝８〜10の微小球形活性炭を製造する。 第二工程では、これらの球形活性炭をNH₃を１
〜1000ppm好ましくは５〜100ppm含有する希ア
ンモニア水溶液で接触処理し乾燥して、アンモニ
ア処理をおこなう前の球形活性炭と同一直径、表
面積及び細孔容積を有し、アンモニア処理する前
の球形活性炭に比較してPH＝６〜８の微小球形活
性炭を製造する。 この生成物は、活性炭の少なくとも85％が真球
である微小球形活性炭からなつており、この活性
炭は、めだつたかどのない、なめらかな凸表面を
有しており、最大直径と最小直径の割合が1.0―
1.3である。 球形活性炭の粒径（直径）が0.05mm以下では解
毒作用はあつても便秘性副作用の除去には充分効
果的でない。また球形活性炭の粒径が２mm以上に
なると、服用し難いだけでなく、目的とする解毒
効果も迅速に発現しない。 活性炭の形状は本発明の満足すべき医薬上の効
果を得る上でのひとつの重要な因子であり、実質
に球形であることが必要である。更に、詳しく
は、活性炭の少なくとも85％が真球であることが
必要である。 形状と同様に、活性炭の表面積及び細孔容積
も、充分な解毒作用と便秘性副作用の除去という
効果を同時に発現させる上で重要な要因となる。
即ち、活性炭の表面積、細孔容積が小さすぎると
吸着力が弱くなり実用上充分な解毒効果は得られ
ず、また表面積、細孔容積が大きすぎると解毒作
用はあつても便秘現象を併なうことになる。また
活性炭の表面積、細孔容積が本発明の範囲より大
きくなると、強度が低下して服用時又は服用後に
形状が崩れ粉化を併なうことも便秘性副作用を生
ずる原因と考えられる。 本発明の微小球形活性炭の表面積は、市販の表
面積測定装置を用いて測定すると、500〜2000m²/
ｇ、好ましくは700〜1500m²/ｇである。 細孔容積は、市販の水銀圧入ボロシメーターで
測定すると、細孔半径100〜75000Åの領域で0.05
〜1.0ml/ｇ、好ましくは0.1〜0.8ml/ｇである。 このような特性を有する活性炭の製造に用いる
原料として、オガ屑、石炭、ヤシ殻、ピツチ類、
有機合成高分子等の公知の原料の何れでもよく、
これらの物質から球形活性炭を製造することがで
きる。 例えば、所期の球形活性炭を製造する方法とし
ては、粉末原料をピツチ等のバインダーを用いて
小粒球形に造粒し、次いで不活性雰囲気中で800
〜1000℃に加熱焼成して炭化し、水蒸気雰囲気中
で900〜1000℃で賦活する方法がある。 一方、例えば特公昭50―18879に開示されてい
る方法により、ピツチ類を熔融状態で小粒球形と
し次いで酸化により不融化した後、不活性雰囲気
中で800〜1000℃で加熱焼成して炭化し、水蒸気
雰囲気中で900〜1000℃で賦活する方法により球
形活性炭を製造することができる。特に、後者の
方法では真球度の高い、高強度の表面から滑らか
な球形活性炭が得られるので、本発明の活性炭の
製造方法として好適である。 本発明の微小球活性炭の製造方法の第二工程
は、特に重要なプロセスである。球形活性炭のPH
は、通常PH＝８〜10であるが、これをPH＝６〜８
に変える。この第二工程の処理をすることによつ
て球形活性炭は優れた性質をもつようになる。 アンモニア水溶液による処理の条件は、水蒸気
処理をした球形活性炭の状態に依つて異なるが、
通常は、アンモニア水溶液のNH₃の濃度は１〜
1000ppm好ましくは５〜100ppm、アンモニア水
溶液と球形活性炭の容量割合は１〜50、好ましく
は２〜10で、処理温度は10〜50℃で、処理時間は
0.5〜５時間である。アンモニア水溶液中のNH₃
の濃度が上述した範囲よりも高くなると生成物の
PHも高くなつて、アルカリ領域となり、またNH₃
の濃度が低くなると生成物のPHはアルカリ領域に
残る。 アルカリ性を示す球形活性炭が、アルカリ試
薬、すなわち、アンモニア水溶液と接触させるこ
とによつて酸性―中性の球形活性炭に変わる理由
は明らかではなく、更にこのようなPHの変化は全
く予期せぬことであつた。次に、このようにアン
モニア水溶液によつて処理された球形活性炭を通
常100〜150℃の温度で乾燥し、服用に適するサイ
ズにふるいわけをする。一様なサイズの生成物に
調整すること、すなわち一定の範囲のサイズに篩
分けすることは服用する際に好ましいことであ
る。ふるいわけは、最大粒子と最小粒子の直径の
比が１〜1.3であるような球形活性炭を得るため
に、アンモニア水溶液処理をおこなう前に、おこ
なわれる。 何れの場合においても球形活性炭は服用するも
のであるから、安全上充分な純度のものでなけれ
ばならないのは勿論であつて例えば、日本薬局法
第九改正、“薬用炭”の項に示されている純度試
験に適合するものでなければならない。 本発明による球形活性炭の服用方法は、通常の
活性炭と同様の公知の方法でよい。飲料水に本発
明による微小球形活性炭を懸濁させて服用するの
が最も簡単であるが、常法に従い球形活性炭を適
当な形の錠剤として服用してもよい。但し、この
場合は勿論本発明の球形活性炭としての効果を示
す様、体内で元の球形活性炭粒子に解錠される必
要がある。 又常法に従い通常の円筒形カプセルに包含させ
て服用してもよい。 球形活性炭の服用量は、疾患の程度、緊急解毒
の必要性等によつても異なるが通常１回0.5〜10
ｇ、１日３回程度である。又、食間服用が好まし
いが、緊急を要する場合は勿論この限りでない。 本発明の球形活性炭が解毒作用を維持しかつ便
秘性副作用の除去に著しい効果を示すことは全く
予期し得なかつたことで、未だその原因は明らか
でないが、本発明の球形活性炭はアンモニア処理
によつて表面が特殊な状態になつているため、外
因性及び内因性有害物質の吸着能力を保有してい
る。即ち、本発明の球形活性炭は摂取した食物、
消化した食物やその消化物の存在下においても、
従来の粉末活性炭、或いは単に粉末活性炭から球
形あるいは塊状化した活性炭と比較して、優れた
吸着能力を有する。従来の粉末炭又は、該粉末炭
の球状化あるいは塊状化物は腸運動の刺激物質も
吸着し、腸の運動を弱めると同時に便によく混合
して便の凝集力を増して便秘をきたすのに対し、
本発明の球形活性炭は表面性質の異なる滑らかな
球体であるため、便の凝集力上昇効果をもたらさ
ないと同時に、腸運動の刺激物質の吸着が少な
く、又、球形活性炭が腸に適度な刺激を与える等
の複合効果により便秘をきたさないとも推定され
る。 以下、実施例によつて本発明の効果を説明する
が、何等本発明の範囲を限定するものではない。 実施例１ （球形活性炭の製造） 原油の高温分解により得られたピツチ（軟化点
175℃、ニトロベンゼン不溶分25％、H/C元素比
0.63）750部、ナフタレン250部を撹拌機付ステン
レス製オートクレープに仕込み、170℃で混合溶
解し、これに「ゴーセノールGH―17」（日本合成
社製ポリビニルアルコール系懸濁剤）0.5％水溶
液3000部を加えて130℃で60分間激しく撹拌した
後、撹拌下に室温まで冷却し、真球状の球形粒子
を得た。大部分の水を別した後、粒子重量の５
倍量のメタノールに浸漬、振盪してナフタレンを
抽出除去した後通風乾燥し、次いで、小型ロータ
リー・キルン中で空気を送入しながら25℃／Hr
で300℃まで昇温して不触性の球形粒子を得た。
次いで空気送入を停止し、代りに水蒸気を送入し
ながら900℃まで昇温することによつて炭化し、
更にこの温度に保つことによつて賦活を進めて、
粒径0.1〜1.5mmの真球性の高い球形活性炭を得
た。 賦活時間を変えることによつて賦活の程度が異
なつた２種の球形活性炭を、製造した。 比較試料No.１は賦活度の低いものであり、比較
試料No.２は賦活度の高いものであり、共に球形サ
イズをふるいわけにて整えてものである。 次に、比較試料No.１及び比較試料No.２の球形活
性炭のそれぞれ一部を、NH₃の濃度が10ppmであ
るアンモニア水溶液に、アンモニア水溶液と球形
活性炭の容積／重量比が10ml／１ｇで、室温下３
時間浸した。続いて、溶液から球形活性炭を取り
出し、110℃の温度で16時間乾燥して、球形活性
炭を生成した。 賦活度の低い度合の活性炭からの生成物を試料
No.１とし、賦活度の高い度合の活性炭からの生成
物を試料No.２とする。 これら４つの活性炭の特性を表―１に示す。 尚、吸着能力は試験管内試験によつて、クレア
チニン及び尿酸に対する吸着能力をそれぞれ測定
した。前述の２つの物質は、腎疾患等の代謝異常
で体内に生成する有害物質としてよく知られてい
るものである。

【表】

〔急性毒性試験〕

第１表に示した試料について、マウスを用いた
急性毒性試験を実施した。結果は以下に示す通り
であり、本発明の球形活性炭を多量に投与しても
極めて安全性の高いものであることを確認した。 実験動物として、市販ICR―JCL系雌マウス
（体重22±１ｇ）を用い、第１表の４つの試料を
胃ゾンデを用いて強制経口投与した。１週間後の
生死の判定により、Litchfield―Wilcoxon法から
LD₅₀を求めた。結果を第２表に示す。１週間
後、解剖したが、外観的及び内臓観察においても
特記すべき異常所見を認めず又特記すべき中毒症
状も認められなかつた。

【表】 実施例２ （動物実験） 体重130〜140ｇのウイスター（Wistar）系雌
ラツトを用い、ベントバルビタール―Naを20mg/
Kg体重になるように水溶液として経口投与した。
次いで直ちに第１表に示した試料を水懸濁液とし
て200mg/Kg体重になるように経口投与した。同時
に活性炭を投与しない比較試験を実施した。検体
は、各活性炭試料投与群及び非投与群毎に10匹ず
つ使用した。次いで血中のベントバルビータール
―Naの最大濃度の平均値を求め比較試験群での
濃度に対する割合を除去率として算出した結果は
第３表の通りである。 第３表から明らかなとうり、何れの球形活性炭
試料投与群においても解毒効果が観察された。し
かしながら、試料No.１及びNo.２（アンモニア処理
したもの）は、比較試料No.１及びNo.２（アンモニ
ア処理をしないもの）に比較して特に顕著な解毒
効果を有していた。

【表】 次いで、活性炭の投与から90分後にこれ等の検
体群を痲酔死させ消化管を摘出して活性炭の腸内
移送の程度を比較した。即ち、噴門から直腸末端
までの全長に対する活性炭到達部までの移送距離
の割合を移送率として判定した。結果は第４表に
示す様に、第１表に示す本発明の活性炭試料を用
いた検体群では、その移送率が大きく、便秘作用
の少ないことが示された。

【表】 実施例３ （吸着能） 本発明の球形活性炭の実際の吸着能力をみるた
めに、腸内で活性炭による有害物質の吸着を妨げ
るステアリン酸ナトリウムの存在下で次の実験を
おこなつた。 ステアリン酸ナトリウムをPH7.4のリン酸緩衝
液中に、腸内のステアリン酸ナトリウムの概算濃
度である２％の濃度に分散させ、更にクレアチニ
ンを前述の溶液に15ml/dlの濃度になるように溶
解した。次いで第１表の各試料を前述の溶液に加
え、３時間振り、その後混合物を５ml毎に分け
た。ステアリン酸を沈澱させる為に硫酸アルミニ
ウムの10％水溶液を３滴混合物に加えた後、表層
のクレアチニンの濃度を比色定量法によつて測定
した。比色定量法による測定工程以外はすべて37
℃の温度にて実験をおこなつた。 測定の結果を第５表に示す。 第５表から明らかな如く、本発明の球形活性炭
は比較試料（アンモニア処理をしていないもの）
に比べて優れた吸着能力を有している。この結
果、本発明の球形活性炭は、腸内で活性炭による
有害物質の吸着を妨げるステアリン酸ナトリウム
のような物質の存在下においても、クレアチニン
のような有害物質に対する吸収能力が優れている
ことが明らかである。

【表】 チニンのmgの量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ピツチ類を溶融状態で小粒球形に成形し、次
   いで冷却した後、酸化して不融化し、次いで不活
   性気体中で加熱炭化した後、水蒸気中で加熱して
   賦活することによつて、少なくとも全量の85％が
   真球である球形活性炭を製造する方法において、
   該球形活性炭を１〜1000ppmのNH₃を含有するア
   ンモニア水溶液で、アンモニア水溶液と球形活性
   炭の容積比を２〜10となし、10〜50℃の温度で
   0.5〜５時間処理し、次いで100〜150℃の温度で
   乾燥し、篩分けをすることによつて粒子間の最大
   直径と最小直径の比が１〜1.3である球形活性炭
   とすることを特徴とする経口解毒剤の製造方法。