專利名稱：新穎的內(nèi)毒素吸著劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以多粘菌素涂覆的吸著劑，用于從生物流體中去除內(nèi)毒素。
背景技術(shù)：
內(nèi)毒素為革蘭氏陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁中的脂多糖(LPS)，并且通過(guò)細(xì)胞裂解而被釋放。事實(shí)上，脂多糖為革蘭氏陰性細(xì)菌的外細(xì)胞膜中最為常見(jiàn)的脂質(zhì)成分。內(nèi)毒素為致熱物質(zhì)，即隨著內(nèi)毒素在例如由微生物引起的中毒過(guò)程中到達(dá)體內(nèi)，則受感染的人會(huì)表現(xiàn)出嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)并發(fā)燒，以及呈現(xiàn)全身性的效應(yīng)。在血液回路中存在內(nèi)毒素會(huì)導(dǎo)致免疫細(xì)胞不受控的活化，并導(dǎo)致凝血系統(tǒng)失衡。取決于其濃度，其可導(dǎo)致敗血癥，敗血癥的病征包括(其中包括)高燒、低血壓，在嚴(yán)重的情況下，病征并包括多器官衰竭。敗血癥是一種須非常認(rèn)真地對(duì)待的疾病 ；患有嚴(yán)重的敗血癥或敗血性休克的人的死亡率達(dá)約30-60%，這取決于該疾病的嚴(yán)重程度。此外，免疫力受損的病人(例如肝病病人或化療中的病人)易于受到細(xì)菌感染，并因而呈現(xiàn)內(nèi)毒素中毒的癥狀。脂多糖分子的結(jié)構(gòu)為三個(gè)部分:脂質(zhì)A形成朝向細(xì)菌細(xì)胞的分子區(qū)域；脂質(zhì)A將該分子緊固至革蘭氏陰性細(xì)菌的外膜。此外，該LPS分子具有在中央的、被高度保存的核心范圍，其被結(jié)合至脂質(zhì)A。第三和最外部的區(qū)域由O-特定多糖(O-抗原)形成，其結(jié)構(gòu)在不同革蘭氏陰性細(xì)菌中變化可以很大。毒性效應(yīng)可追溯到脂質(zhì)A，其僅在細(xì)胞裂解時(shí)釋出。通過(guò)合適的吸著劑能夠從被內(nèi)毒素污染的生物流體(例如血液或血漿)中去除內(nèi)毒素。對(duì)患有內(nèi)毒素中毒或敗血癥的病人的治療是尤其在體外血液凈化(分離術(shù)(apheresis))期間中進(jìn)行的。分離術(shù)方法是在體外進(jìn)行的程序，當(dāng)中與病理生理學(xué)相關(guān)的血液和血漿成分(例如生物分子如(糖)蛋白、肽、脂質(zhì)、脂蛋白以及脂多糖)，以及血液細(xì)胞和血漿都會(huì)被去除。分離術(shù)方法一方面能夠被用于診斷和治療的目的，而另一方面其構(gòu)成了從健康的人得到足夠的量以及足夠高純度的特定血液成分的非常有效的機(jī)會(huì)。該治療性的分離術(shù)具有重大的意義，因?yàn)樵谔囟ǖ嫩E象中，這經(jīng)常是藥物治療外非常有效的備選方案，具有的副作用降到最小。因此，在血漿分離術(shù)方法中，血漿能夠被完全分離并被替代溶液取代，或者通過(guò)吸著劑的方式從其中僅分離特定的成分(例如LDL、內(nèi)毒素或免疫球蛋白)，而該血漿隨后返回至供體/病人。為了從被內(nèi)毒素污染的生物流體(大部分情況下為血液或血漿)中去除內(nèi)毒素，其與吸著設(shè)備通常內(nèi)含的吸著劑緊密地接觸。內(nèi)毒素被結(jié)合至該吸著劑的表面，并因此從該生物流體中被去除。沒(méi)有內(nèi)毒素的生物流體返回至病人。這吸著設(shè)備排列在體外血液回路中的血液的一側(cè)，或者排列在體外血液凈化設(shè)備的血漿回路中的濾液的一側(cè)。在這方法中，與內(nèi)毒素結(jié)合的能力和速度取決于吸著劑的性質(zhì)。吸著劑與內(nèi)毒素結(jié)合的速度對(duì)病人的存活率是決定性的。用來(lái)從病人的血液中去除內(nèi)毒素的剩余時(shí)間是非常短的(〈12個(gè)小時(shí))，而在敗血癥中，可能僅有數(shù)小時(shí)。已知陰離子交換樹(shù)脂(例如結(jié)合至纖維素的DEAE或PEI基團(tuán))非常適合用于與內(nèi)毒素結(jié)合。然而，其與體內(nèi)凝固系統(tǒng)的重要因子(例如蛋白C和蛋白S)不想要的結(jié)合，以及與其相關(guān)的凝固問(wèn)題都是不利的。
通過(guò)使用特定的吸著劑，而這些吸著劑帶有對(duì)抗內(nèi)毒素的固化抗體，能夠避免這些凝固問(wèn)題。然而，由于經(jīng)濟(jì)上的原因，此種可能性的應(yīng)用是有限的。
在一開(kāi)始提到的吸著劑的類型，其中的多粘菌素分子在不溶于水的多孔載體上固化，已知為非常有用的替代物。
多粘菌素是用于治療革蘭氏陰性細(xì)菌感染的抗生素物質(zhì)。多粘菌素通過(guò)提高細(xì)胞膜的滲透性，干擾細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞裂解。多粘菌素不但與磷脂結(jié)合，還更會(huì)以高親和力與脂多糖(內(nèi)毒素)結(jié)合。由于多粘菌素具有毒害神經(jīng)和毒害腎臟的效應(yīng)，故僅有多粘菌素B和多粘菌素E (粘菌素)達(dá)到一定的治療意義。多粘菌素B和多粘菌素E因此僅適用于口服及局部的治療形式。由于其毒性效應(yīng)而不適用于內(nèi)毒素中毒或敗血癥的以非經(jīng)腸道的、全身性的治療。
由于多粘菌素具有毒害神經(jīng)和毒害腎臟的效應(yīng)，故此在病人安全方面，為了將多粘菌素與載體結(jié)合在臨床上應(yīng)用以多粘菌素涂覆的吸著劑是很重要的，而該載體越趨穩(wěn)固越好，以將病人血液的多粘菌素污染(例如通過(guò)多粘菌素自行與載體分離)降至最低或?qū)⑵浔苊?。因此，似乎?被證實(shí)以共價(jià)的形式將多粘菌素(特別是多粘菌素B)結(jié)合至不溶于水的載體并使用因此以多粘菌素B涂覆的載體作為吸著劑以從被污染的生物流體中去除內(nèi)毒素是有需要的。
第EPO110409A號(hào)歐洲專利公開(kāi)了由多孔玻璃(FPG2000 )制成的多粘菌素B固化的載體，以及基于纖維素(Cellulofine A_3)的多粘菌素B固化的多糖載體。由纖維素或衍生的纖維素制成的、與多粘菌素B形成共價(jià)鍵的微粒亦是已知的[Weber V., LothF., Linsberger 1., Falkenhagen D.:1nt.J.Art if.0rgans25 (7), 679]。使用具多粘菌素涂層的纖維素載體能夠達(dá)至高度的內(nèi)毒素吸附，然而，其亦具有缺點(diǎn)，就是多粘菌素B與這些載體形成共價(jià)鍵是頗費(fèi)勁的，因此在與該多粘菌素結(jié)合之前，該纖維素必須在化學(xué)上先被活化。
第EP0129786A2號(hào)歐洲專利記載了一種具有纖維性載體的內(nèi)毒素解毒物料，多粘菌素以共價(jià)的形式于其上固化。該纖維性載體設(shè)有功能團(tuán)，來(lái)以共價(jià)的形式將多粘菌素鍵合至載體的表面。來(lái)自于第EP0129786的內(nèi)毒素解毒物料作為用于吸附模塊的填充物料已在市場(chǎng)上出現(xiàn)(商品名:Toraymyxin) [Shoji H.2003.Extracorporeal endotoxin removalfor the treatment of sepsis: endotoxin adsorption cartridge (Toraymyxin)],而且其在當(dāng)時(shí)是唯一獲準(zhǔn)在體外血液凈化的范疇中在商業(yè)臨床治療敗血癥中去除內(nèi)毒素的吸著劑。關(guān)于具有固化的多粘菌素B的纖維載體之有效性的評(píng)論文獻(xiàn)已出版[Cruz DNet al.2007;Effectiveness of polymyxin R-1mmobi I i zed fiber column in sepsis: asystematic review.Crit.Carell (3): 137],當(dāng)中提到該治療方法的質(zhì)素并非理想。
該些基于通過(guò)多粘菌素來(lái)結(jié)合內(nèi)毒素的已知吸著劑具有與內(nèi)毒素結(jié)合能力低以及結(jié)合速度慢的缺點(diǎn)。由于多粘菌素經(jīng)由NH2基團(tuán)被結(jié)合至聚合物，故削弱了其對(duì)內(nèi)毒素的可及性。其他的缺點(diǎn)因昂貴和復(fù)雜的生產(chǎn)方法以及與其相關(guān)的更高的生產(chǎn)成本而起。
雖然通過(guò)臨床用藥上述的Toraymyxin吸附模塊已能夠降低患有內(nèi)毒素中毒(特別是敗血癥)的病人的死亡率，但是盡管采用了最大量的治療，患有嚴(yán)重?cái)⊙Y和敗血性休克的病人的死亡率仍然非常高。由于此原因以及敗血癥情況的發(fā)生率高且正在增長(zhǎng)中，對(duì)于具有改良的對(duì)內(nèi)毒素吸著表現(xiàn)并且符合其臨床給藥方面的高安全要求的吸著劑，有著高需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種吸著劑，通過(guò)使用該吸著劑可從生物流體中大量和高速地去除內(nèi)毒素，并且不會(huì)對(duì)病人構(gòu)成額外的健康風(fēng)險(xiǎn)，在臨床應(yīng)用上屬安全。此目的通過(guò)一開(kāi)始提到的以多粘菌素涂覆的、用于從生物流體中去除內(nèi)毒素的吸著劑而實(shí)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，其包含不溶于水的多孔載體，該載體具有中性的、疏水的表面，其中該載體的表面帶有以多粘菌素和白蛋白制成的吸附劑涂層，其中多粘菌素和白蛋白以非共價(jià)的方式與該載體的表面鍵合。

歸功于根據(jù)本發(fā)明的吸著劑，與多粘菌素在其中共價(jià)鍵合的吸著劑相比，吸著內(nèi)毒素的能力和吸著內(nèi)毒素的速度得到了顯著的提升。本案發(fā)明人已確立與已知的吸著劑相t匕，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑在一段短的作用時(shí)間之后，便可在意料不到的程度上，在被內(nèi)毒素污染的生物流體中與大量的內(nèi)毒素結(jié)合(bound)。由于大量的生物流體能夠在短時(shí)間內(nèi)變成沒(méi)有內(nèi)毒素，故此這在治療上具有很大的優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)于患有敗血癥的病人。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑，患有嚴(yán)重?cái)⊙Y的病人的存活率就可提高。如上文已經(jīng)提及，通過(guò)吸著劑來(lái)結(jié)合內(nèi)毒素的速度對(duì)病人的存活是具決定性的。歸功于根據(jù)本發(fā)明的吸著劑，在體外血液凈化的范疇中治療的時(shí)間也能夠縮短，因而可節(jié)省時(shí)間、金錢和人力資源。此外，發(fā)明人注意到了一意外的事實(shí):歸功于以多粘菌素和白蛋白兩者制成的載體的吸附劑涂層，與僅以多粘菌素吸附地涂覆的載體相比，可大大減少多粘菌素從該載體的表面解吸。有賴本發(fā)明，從該載體表面解吸的多粘菌素明顯較少。結(jié)果，進(jìn)入生物流體，特別是血液，的有毒多粘菌素明顯較少，從而可以將病人的安全保持在非常高的水平。與僅以多粘菌素吸附地涂覆的載體相比，額外以白蛋白涂覆不會(huì)損害多粘菌素對(duì)內(nèi)毒素的吸著。正如已經(jīng)提到的，許多吸收體的缺點(diǎn)是不但會(huì)消除要去除的物質(zhì)，而且大量生理上重要的蛋白和/或凝血系統(tǒng)的因子(包括抗凝劑和促凝物質(zhì)兩者)亦會(huì)被消除。此外，可確立血液中如蛋白C的重要天然凝血因子或添加到血液中如肝素的凝血抑制劑，被根據(jù)本發(fā)明的吸著劑吸附程度微小，而意外的是，與僅以多粘菌素涂覆的載體相比，甚至可觀察到根據(jù)本發(fā)明的吸著劑對(duì)肝素和蛋白C吸附得較少。因此，可將體內(nèi)凝血系統(tǒng)失衡或者在體外或體內(nèi)血液回路中有不想要的抗凝的風(fēng)險(xiǎn)減到最低。與已知的吸著劑相比，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于其特別簡(jiǎn)單的生產(chǎn)過(guò)程。與從現(xiàn)有技術(shù)中已知的吸著劑相比，多粘菌素并非共價(jià)地鍵合，而是使用多粘菌素分子的疏水部分，特別是經(jīng)由在載體的中性的、疏水的表面上的疏水相互作用而被固化的。根據(jù)本發(fā)明的吸著劑的對(duì)內(nèi)毒素結(jié)合的效力增強(qiáng)可被解釋如下:使用疏水相互作用作介導(dǎo)的結(jié)合使多粘菌素的見(jiàn)12基團(tuán)外露，而其全部在實(shí)質(zhì)上可用于與內(nèi)毒素結(jié)合。將多粘菌素固化在載體上無(wú)需復(fù)雜的化學(xué)步驟。白蛋白亦非共價(jià)地鍵合，而亦是經(jīng)由吸附過(guò)程，其無(wú)須任何額外化學(xué)固化和交聯(lián)步驟或者使用化學(xué)物(須在臨床上應(yīng)用該吸著劑前被去除且無(wú)任何殘留物)。以白蛋白作吸附涂層表面為已知的方法；舉例來(lái)說(shuō)，在免疫測(cè)定中，會(huì)運(yùn)用如ELISA、牛血清白蛋白(BSA)來(lái)避免非特異性的結(jié)合。因此能夠經(jīng)濟(jì)地并可重復(fù)地生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑，而無(wú)須使用任何額外化學(xué)物。
因此，術(shù)語(yǔ)多粘菌素和白蛋白的“吸附涂層”指多粘菌素和白蛋白經(jīng)由吸附過(guò)程而與表面結(jié)合，并因此與該載體的表面非共價(jià)地鍵合。就如上文已經(jīng)提到，可假設(shè)是疏水相互作用特別發(fā)揮了重要的作用。疏水相互作用具有重要的生物化學(xué)意義，并基于以下現(xiàn)象:疏水分子在極性環(huán)境中趨向于締合(associate)。疏水相互作用因此就其本身而言不是一種力，而是受極性環(huán)境所迫使。在本發(fā)明中，疏水相互作用特別在多粘菌素分子的疏水部分、白蛋白的疏水側(cè)鏈以及多孔載體的中性的、疏水的內(nèi)外表面之間發(fā)生。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)以兩親分子作表面的吸附涂層是熟悉的。舉例而言，一些主要的色譜分離方法，例如以疏水相互作用的原理為基礎(chǔ)的HIC (疏水作用色譜法)或反相色譜法，通?？蛇_(dá)成分子與載體表面之間非常牢固的結(jié)合。其他非共價(jià)的相互作用包括(但不限于)離子鍵合、氫橋鍵合和范德華(van der Waal)相互作用，也可對(duì)多粘菌素和白蛋白的吸附發(fā)揮作用。根據(jù)本發(fā)明的作用的一個(gè)解釋可以是，事實(shí)上，通過(guò)多粘菌素和白蛋白分子之間的許多非共價(jià)相互作用而解吸的多粘菌素減少了，達(dá)到了根據(jù)本發(fā)明的作用。
在本公開(kāi)的 內(nèi)容中，術(shù)語(yǔ)“吸著劑”應(yīng)被理解為用于進(jìn)行吸著的劑體，優(yōu)選為進(jìn)行吸附的劑體，即位于生物流體中的分子通過(guò)吸著劑的表面力而被緊固。在說(shuō)明書(shū)中，除了術(shù)語(yǔ)“吸著劑”，還使用了術(shù)語(yǔ)“吸附劑體(adsorption agent)”或“吸附劑(adsorptionagent)”或“吸附體(adsorber)”。根據(jù)本發(fā)明，提供吸著劑，以從被內(nèi)毒素污染的生物流體中吸附內(nèi)毒素。根據(jù)本發(fā)明的吸著劑尤其用于體外血液凈化中，特別是用于有敗血癥情況的病人身上。
本文所使用的術(shù)語(yǔ)“白蛋白”指自然存在的白蛋白，特別是人血白蛋白、其類似物和其變體。此外，術(shù)語(yǔ)“白蛋白”包含類似白蛋白的多肽。類似白蛋白的多肽與白蛋白在其結(jié)構(gòu)方面相似，并具有類似白蛋白的特性。類似白蛋白的多肽是從(其中包括)如前白蛋白的亞型白蛋白衍生的。類似白蛋白的多肽可來(lái)自天然來(lái)源或可以人工合成。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用的措辭“生物流體”可指無(wú)細(xì)胞的液體(特別是血漿)和含有細(xì)胞的液體(特別是血液)。由于在體外血液凈化的過(guò)程中還須將其他液體，例如含有凝血抑制劑的溶液(肝素溶液、檸檬酸鹽溶液)或替代溶液(電解質(zhì)、補(bǔ)充液體流失的液體)，導(dǎo)入體外血液回路或血漿回路中，故此生物流體還可被理解為已稀釋的血液或已稀釋的血漿。本發(fā)明主要擬用于人類醫(yī)藥領(lǐng)域，因此主要涉及人類的生物流體。然而，這不排除本發(fā)明還可被用于獸醫(yī)領(lǐng)域。
多粘菌素是原本源自多粘芽孢桿菌(Bacillus polymyxa)的已知化合物。特別須注意的是多粘菌素B和多粘菌素E (粘菌素)對(duì)本發(fā)明是有用的。
在本公開(kāi)內(nèi)容的文義中，獨(dú)立權(quán)利要求1中所使用的術(shù)語(yǔ)“不溶于水的多孔載體，該載體具有中性的、疏水的表面”指多孔的、不溶于水的固體，其具有內(nèi)外表面。該些內(nèi)外表面是中性的和疏水的。術(shù)語(yǔ)“中性的”應(yīng)被理解為4_離子性的。本發(fā)明尤其指向微粒狀的載體。
在生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑時(shí)，多粘菌素和白蛋白在不同但連續(xù)的涂覆步驟中被吸附至載體。由此，已證實(shí)首先以多粘菌素吸附地涂覆該載體，隨后以洗滌步驟來(lái)去除任何多余多粘菌素，以在其后以白蛋白進(jìn)行吸附涂覆是有用的。這樣就有可能在兩個(gè)涂覆步驟之間引入高壓滅菌步驟。在原理上，首先以白蛋白并其后以多粘菌素涂覆該載體也是可能的；然而，由于在高壓滅菌的環(huán)境中的白蛋白涂層會(huì)變性，因而所有步驟都須以無(wú)菌溶液進(jìn)行，特別是無(wú)菌過(guò)濾溶液，故此要無(wú)菌生產(chǎn)這樣的載體會(huì)較為繁瑣。因此，在以多粘菌素吸附地涂覆該載體并其后以白蛋白進(jìn)行涂覆后，對(duì)該載體進(jìn)行滅菌是有利的。亦適于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑的無(wú)菌白蛋白溶液經(jīng)常被采用且市面上有售(如人血白蛋白，20%，奧克特琺瑪，奧地利維也納)。
根據(jù)本發(fā)明的吸著劑優(yōu)選通過(guò)包含以下步驟的方法生產(chǎn)，而該方法亦構(gòu)成本發(fā)明的一部分:
a)提供不溶于水的多孔載體，該載體具有中性的、疏水的表面，
b)通過(guò)使該載體與含有多粘菌素的水溶液接觸并培養(yǎng)該載體，以多粘菌素吸附地涂覆該載體的表面，
c)洗滌該載體，以去除任何未結(jié)合的多粘菌素，
d)通過(guò)使該載體與含有白蛋白的水溶液接觸并培養(yǎng)該載體，以白蛋白吸附地涂覆該已被多粘菌素涂覆的載體的表面，以及
e)視情況而洗滌該載體，以去除任何未結(jié)合的白蛋白。
該洗滌步驟e)是可自由選擇的并因此可以省略。然而，若在應(yīng)用該以多粘菌素和白蛋白涂覆的載體前須暫時(shí)存放一段較長(zhǎng)時(shí)間，則在存放該載體前進(jìn)行步驟e)為恰當(dāng)。
使用可藥用的鹽來(lái)制備含有多粘菌素和白蛋白的水溶液。使用如鈉的可藥用陽(yáng)離子以影響離子的強(qiáng)度。在用于凈化血液的應(yīng)用方面，據(jù)此該吸著劑直接接觸血液，白蛋白優(yōu)選在等滲溶液中稀釋，更優(yōu)選在等滲鹽水中稀釋。如上文所述，市面上有售合適的無(wú)菌白蛋白溶液。在生產(chǎn)過(guò)程中，洗滌載體以去除任何未結(jié)合的多粘菌素或白蛋白優(yōu)選亦以等滲溶液進(jìn)行，特別是等滲鹽水。
為了符合該吸著劑對(duì)無(wú)菌性的高要求，在步驟b)和c)之間或在步驟c)和d)之間對(duì)該載體進(jìn)行高壓滅菌是有用的。按照慣有做法進(jìn)行高壓滅菌，例如在121° C下進(jìn)行20分鐘。技術(shù)人員將理解，在高壓滅菌后要用的溶液，即含有白蛋白的水溶液和用于洗滌的溶液，應(yīng)符合臨床要求，即其尤其須為無(wú)菌的和無(wú)熱原的。
若載體是疏水的聚 合物，則在實(shí)踐中是特別有利的。該載體物料，特別是在孔隙度和粒子大小方面，的良好可重復(fù)性因而得以確保?？闪硗鈱⒖紫抖群土Ｗ哟笮「淖兊梅浅Ｇ‘?dāng)。該疏水的聚合物既能為均聚物，又能為雜聚物。已證實(shí)已交聯(lián)的聚苯乙烯聚合物特別有利于實(shí)際性能。在體外血液凈化期間，對(duì)與病人體液接觸的裝置組件的無(wú)菌性有高要求。對(duì)吸著劑來(lái)說(shuō)亦然。已交聯(lián)的聚苯乙烯聚合物以對(duì)熱力和化學(xué)物方面的高穩(wěn)定性著稱，而且已在臨床實(shí)踐中被證實(shí)。
多粘菌素和載體之間的疏水相互作用的強(qiáng)度一方面由中性的、疏水的載體的疏水性所決定，另一方面由介質(zhì)的離子強(qiáng)度所決定。如上文所述，多粘菌素具有毒害神經(jīng)和毒害腎臟的效應(yīng)。因此，理想為多粘菌素以盡可能最牢固的方式與載體的內(nèi)外表面結(jié)合。在特別優(yōu)選的變體中，已交聯(lián)的聚苯乙烯聚合物為聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的表面具有高度疏水性，因而可達(dá)致多粘菌素非常牢固地與載體表面結(jié)合。當(dāng)然，可使用其他為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的中性的、疏水的、具有高度疏水性的聚合物。然而，已發(fā)現(xiàn)多粘菌素在中性的、疏水的聚合物上固化之后，仍有一定數(shù)量的多粘菌素會(huì)從載體表面解吸，并被釋放至生物流體中。確實(shí)，這解吸不會(huì)對(duì)多粘菌素吸著內(nèi)毒素的能力造成顯著影響；然而，即使小量的多粘菌素亦可出現(xiàn)毒害神經(jīng)和毒害腎臟的效應(yīng)，并因此對(duì)病人的健康構(gòu)成危險(xiǎn)。歸功于根據(jù)本發(fā)明的吸著劑，其除了以多粘菌素涂覆外還以白蛋白涂覆，可顯著減少多粘菌素的解吸。此外，已發(fā)現(xiàn)就吸附內(nèi)毒素而言，多孔載體的孔隙大小也是重要的。因此，若多孔載體具有確定的平均孔隙大小則為有利，就可重復(fù)性來(lái)說(shuō)亦然。載體的平均孔隙大小總是指在多粘菌素經(jīng)由疏水相互作用而被固化之前的平均孔隙大小。若多孔載體生產(chǎn)自合成的聚合物，則平均孔隙大小就能被設(shè)定得特別恰當(dāng)。雖然本領(lǐng)域技術(shù)人員知道術(shù)語(yǔ)“平均孔隙大小”應(yīng)如何被理解，并知道如何能夠特意設(shè)定孔隙度或平均孔隙大小，但盡管如此，為求清晰，將簡(jiǎn)要地界定此術(shù)語(yǔ)。平均孔隙大小指孔隙的平均直徑。在多孔物料的孔隙直徑的高斯(Gaussian)大小分布中，平均孔隙直徑為與分布曲線的最高值相對(duì)應(yīng)的孔隙直徑。舉例來(lái)說(shuō)，可使用氮吸附法(如在Weber etal.2008;Neutral styrene-divinyl benzene copolymers for adsorption of toxins inliver failure.BiomacromoIecules9 (4): 1322-1328中所述)或使用壓萊法確定平均孔隙直徑。通過(guò)改變所參與的單體或共單體、溶液、或調(diào)制劑的濃度來(lái)設(shè)定聚合物的孔隙大小。所選定的聚合物孔隙越小，可用于吸著(特別是吸附)的聚合物的內(nèi)表面面積就越大?？紫对酱?，孔隙對(duì)更大分子的可及性就越好。在上述由Weber等人所著的出版物中，描述了用于生產(chǎn)具有確定孔隙大小的合成的、疏水的聚合物的方法，其可用于本發(fā)明。已證明，若該載體的平均孔隙大小為至少15nm，則吸著劑可達(dá)到的內(nèi)毒素吸著會(huì)特別良好。優(yōu)選地，該載體的平均孔隙大小為至少30nm。然而，若未涂覆的載體的平均孔隙大小不大于120nm，則在體外血液凈化的臨床應(yīng)用上是有利的。否則該吸著劑的內(nèi)表面面積會(huì)變得太小；結(jié)果會(huì)降低對(duì)內(nèi)毒素的吸著能力(對(duì)內(nèi)毒素的吸附能力)。因此，載體的平均孔隙大小優(yōu)選為選自15nm至120nm的范圍。在一變體中，未涂覆的載體的平均孔隙大小有利地約為30 - 40nm。在此變體中，內(nèi)毒素從生物流體中以特別高的速度和高效率被消除，因此只需要少量的吸著劑去與大量的
內(nèi)毒素結(jié)合。 舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑在體外血漿回路中被用作懸浮液時(shí)，可選擇其濃度為1% (Vol%)。含有呈微粒形式的吸著劑懸浮液的體外血漿回路為基于微球的解毒系統(tǒng)(MDS)的核心成分。從第EP0776223B號(hào)歐洲專利和第5，855，782號(hào)美國(guó)專利中可知MDS。此外，在吸著程序期間，根據(jù)本發(fā)明的吸著劑的形式也是重要的。在有利的變體中，根據(jù)本發(fā)明的吸著劑呈微粒的形式。粒子大小會(huì)影響吸附的動(dòng)力作用。此外，當(dāng)粒子小時(shí)，會(huì)有大的表面積/體積比。在有利的子變體中，該些微粒的粒子大小為20μπι或更小。微粒尤其地被用在如上文所述的MDS中。在膜狀過(guò)濾器的濾液的一側(cè)上，微粒以懸浮液的方式于凈化回路(血漿回路)中循環(huán)。然而，若膜狀過(guò)濾器泄漏，則存在著以下危險(xiǎn):微粒會(huì)到達(dá)體外血液回路，接著到達(dá)病人的身體，并在其中導(dǎo)致肺栓塞。出于這個(gè)原因，在另一子變體中，由于粒子小能夠避免肺栓塞的危險(xiǎn)，故此若微粒的粒子大小為8μπι或更小則是有利的，理想為5 μ m或更小。根據(jù)本發(fā)明的吸著劑主要用于體外血液凈化(分離術(shù))。在本發(fā)明的重要應(yīng)用中，該吸著劑可用作吸著設(shè)備的填充物料。吸著設(shè)備能夠以濾柱或?yàn)V筒實(shí)施。取決于使用何種血液凈化裝置或使用何種血液凈化方法(血液灌流(hemoperfusion)、血衆(zhòng)分離術(shù)(plasmapheresis) / 血衆(zhòng)吸附(plasmasorption))而定，吸著設(shè)備可位于體外血液回路中的血液的一側(cè)，或者位于血漿回路中的濾液的一側(cè)。生物流體(血液或血漿)流過(guò)該吸著設(shè)備，內(nèi)毒素與吸著劑中已固化的多粘菌素分子結(jié)合。已凈化的血液或血漿流回至病人。
另一可能的用途涉及血漿回路，其中所提供的吸著劑在血漿中以懸浮液的形式分布。此種血漿回路的例子為作為裝置元件在上述MDS中可見(jiàn)。所提供的在血漿回路中的吸著劑懸浮液優(yōu)選呈微粒形式。
雖然根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)毒素吸著劑主要用于體外血液凈化(分離術(shù))中，但將其用于色譜法中亦是可想的。該吸著劑因此能夠被用作為色譜柱的填充物料，用于凈化被內(nèi)毒素污染的血液或血漿。從生物流體或水中去除內(nèi)毒素的其他應(yīng)用也是可想的。
根據(jù)本發(fā)明的吸著劑或含有根據(jù)本發(fā)明的吸著劑的吸著設(shè)備或含有根據(jù)本發(fā)明的吸著劑懸浮液的血漿回路特別適合用于治療敗血癥。
此外，本發(fā)明涉及用于從生物流體中去除內(nèi)毒素的方法，其中使被內(nèi)毒素污染的生物流體與根據(jù)本發(fā)明的吸著劑接觸。如上文所述，該生物流體可流過(guò)含有該吸著劑的吸著設(shè)備。然而，該吸著劑也能夠懸浮在該生物流體中。后者的例子為上述MDS。生物流體可為血液或血衆(zhòng)。
具體實(shí)施方式
下文以非限制性的例子為基礎(chǔ)對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說(shuō)明。
1.例1:生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑(吸附體)
為了生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的吸著劑，首先以多粘菌素B (PMB)然后以人血清白蛋白(HSA)吸附地涂覆中性的、疏水的聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。
1.1.提供具有中性的、疏水的表面的不溶于水的多孔載體
從陶氏化學(xué)公司購(gòu)入不同粒子大小的聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(在下文簡(jiǎn)稱為“聚合物”或“載體”或“未涂覆的吸附體”)，其平均孔隙大小為30至40nm。表I列出了該些聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。
表1:聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物
權(quán)利要求
1.用于從生物流體中去除內(nèi)毒素的吸著劑，其包含不溶于水的多孔載體，該載體具有中性的、疏水的表面，其中該載體的表面帶有以多粘菌素和白蛋白制成的吸附涂層，其中多粘菌素和白蛋白以非共價(jià)的方式與該載體的表面結(jié)合。
2.如權(quán)利要求1所述的吸著劑，其特征在于該載體為疏水的聚合物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的吸著劑，其特征在于該疏水的聚合物為已交聯(lián)的聚苯乙烯聚合物，特別是聚苯乙烯-二乙烯基苯共聚物。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的吸著劑，其特征在于該載體的平均孔隙大小為至少15nm,優(yōu)選為至少30nm。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的吸著劑，其特征在于該載體的平均孔隙大小為不大于120nm。
6.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的吸著劑，其特征在于該吸著劑呈微粒的形式。
7.如權(quán)利要求6所述的吸著劑，其特征在于該些微粒的粒子大小為20或更小，優(yōu)選的粒子大小為8 ii m或更小,理想為5 ii m或更小。
8.含有如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的吸著劑的吸著設(shè)備。
9.含有如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的吸著劑懸浮液的血漿回路。
10.用于生產(chǎn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的吸著劑的方法，該方法包含以下步驟: a)提供不溶于水的多孔載體，該載體具有中性的、疏水的表面， b)通過(guò)使該載體與含有多粘菌素的水溶液接觸并培養(yǎng)該載體，以多粘菌素吸附地涂覆該載體的表面， c)洗滌該載體，以去除任何未結(jié)合的多粘菌素， d)通過(guò)使該載體與含有白蛋白的水溶液接觸并培養(yǎng)該載體，以白蛋白吸附地涂覆該以多粘菌素涂覆過(guò)的載體的表面，以及 e)視情況而洗滌該載體，以去除任何未結(jié)合的白蛋白。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于在該些步驟b)和c)之間或在該些步驟c)和d)之間對(duì)該載體進(jìn)行高壓滅菌。
12.從生物流體 中去除內(nèi)毒素的方法，其特征在于使被內(nèi)毒素污染的生物流體與如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的吸著劑接觸。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于該生物流體為血液或血漿。
14.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的吸著劑，其用于治療敗血癥。
15.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的吸著劑的用途，用作在基于微球的解毒系統(tǒng)(MDS)中的吸著劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從生物流體中去除內(nèi)毒素的吸著劑，其包含不溶于水的多孔載體，該載體具有中性的、疏水的表面，其中該載體的表面帶有以多粘菌素和白蛋白制成的吸附涂層，其中多粘菌素和白蛋白以非共價(jià)的方式與該載體的表面結(jié)合。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于生產(chǎn)這樣的吸著劑的方法。該吸著劑在體外血液凈化中使用，特別是為了治療患有敗血癥的人士。
文檔編號(hào)B01J20/26GK103221079SQ201180040297
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者迪特爾·法爾肯哈根, 史蒂芬·哈姆, 簡(jiǎn)·哈特曼, 維多利亞·韋伯 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