吸附剂、清洁剂、肾病治疗药物和功能性食品的制作方法.docx

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专利名称:吸附剂、清洁剂、肾病治疗药物和功能性食品的制作方法
技术领域:
本发明涉及含有多孔碳材料的吸附剂、清洁剂、肾病治疗药物和功能性食品,所述多孔碳材料以植物来源材料作为原料。
背景技术:
蔬菜和谷类等植物未利用的部分基本是丢掉的,但为了保护和改善地球环境,强烈要求有效利用这些未利用的部分。作为有效利用未利用的部分的一个例子,可以列举碳化处理。此外,还讨论了将通过对该植物来源材料进行碳化处理而制造的碳材料用作锂离子二次电池的负极活性物质(参见例如特许第3565994号公报、特许第3719790号公报、W096/27911A1)肝病或肾病患者由于内脏的损害会在体内产生各种毒性物质并容易积蓄,会引起尿毒症或意识障碍等。此外,对于肾病(慢性肾功能衰竭)患者,需要通过血液透析将有毒物质除去。然而,血液透析不仅需要特殊的装置和专门的技术人员,而且对患者的***和精神带来很大的痛苦。作为延缓该血液透析疗法的手段,对身体的安全性或稳定性高的口服活性炭吸附剂(如克美净(Kremezin))引人注目(参见特公昭62-11611号公报)。通过活性炭吸附剂,能在消化器官内除去尿毒症代谢产物或尿毒症***,抑制慢性肾功能衰竭的
进程。此外,还提出了使用活性炭的抗肥胖剂、抗糖尿病剂、抗炎性肠疾病剂、嘌呤体的吸附剂,活性炭在医疗领域中的应用、研究开发正在广泛进行。清洁剂(洗涤剂、美容用或洗涤用吸附剂)含有高级脂肪酸盐和/或各种表面活性剂作为主成分,通过增加这些物质的混合量,能提高洗涤力。然而,通过高级脂肪酸盐或表面活性剂获得的洗涤作用通过使皮肤上的皮脂乳化或增溶化而实现,由于增加混合量而导致的过度洗涤是皮肤粗糙和/或紧绷感的原因。近年来,开发了通过在高级脂肪酸盐中混合碳而不用增加高级脂肪酸盐和/或各种表面活性剂的混合量以提高洗涤力从而在使用后没有皮肤过度洗涤感的洗涤材料(参见例如特开2002-167325号公报)。此外,现在大量市售混合了木炭、活性炭或药用碳的清洁剂,这些商品除了高的洗涤效果以外,还声称具有如下优点除体臭效果或抗菌效果,且安全性高(参见例如特开平9-111296号公报和特开2000-53558号公报)。现有技术文献专利文献专利文献1特许第3565994号公报专利文献2特许第3719790号公报专利文献3:W096/27911A1专利文献4特公昭62-11611号公报专利文献5特开2002-167325号公报专利文献6特开平9-111296号公报专利文献7特开2000-53558号公报
发明内容
然而,对植物来源材料进行碳化处理的技术尚不能称为完善,在制造的碳材料中,期望进一步提高功能性。此外,强烈期望开发用于肾病或肝病治疗中使用的口服给药吸附剂的多孔碳材料,或开发用于吸附对人体具有危害的蛋白或病毒、或作为吸附性能更为优异的医疗用吸附剂的多孔碳材料。具体地说,强烈期望通过更少的量就对毒性物质显示出很大吸附量的材料。即,在使用该材料的情况下,通过进一步减少每次的口服给药量,有可能减轻患者的负担。此外,目前的清洁剂仅是简单混合了碳,洗涤效果或皮肤调理效果很难说是足够的。现有清洁剂中即使存在碳成分,也仅是起到化学合成洗涤剂的辅助作用。因此,本发明的目的是提供一种具有优异吸附性能的、使用多孔碳材料的吸附剂、清洁剂、肾病治疗药物和功能性食品。用于实现上述目的的本发明第1方式第14方式的吸附剂含有多孔碳材料,所述多孔碳材料以硅含量为5重量%以上的植物来源材料作为原料,通过氮BET法测定的比表面积的值为10m2/g以上、硅(Si)含量为1重量%以下、。此外,本发明第1方式的吸附剂吸附吲哚,本发明第2方式的吸附剂吸附尿酸,本发明第3方式的吸附剂吸附腺苷,本发明第4方式的吸附剂吸附α-淀粉酶,本发明第5方式的吸附剂吸附3-***吲哚,本发明第6方式的吸附剂吸附色氨酸,本发明第7方式的吸附剂吸附尿蓝母,本发明第
8方式的吸附剂吸附茶碱,本发明第9方式的吸附剂吸附肌苷-5-单磷酸二钠盐,本发明第10方式的吸附剂吸附腺苷-5-三磷酸二钠盐,本发明第11方式的吸附剂吸附脂肪酸,本发明第12方式的吸附剂吸附色素。此外,本发明第13方式的吸附剂吸附数均分子量为1XIO2以上且低于5XIO2的有机物(例如有机分子或蛋白),本发明第14方式的吸附剂吸附疏水性分子。此外,本发明第15方式的医疗用吸附剂、本发明的口服给药用吸附剂、本发明的清洁剂含有多孔碳材料,所述多孔碳材料以硅含量为5重量%以上的植物来源材料作为原料,通过氮BET法测定的比表面积的值为10m2/g以上、硅含量为1重量%以下、。其中,所谓的疏水性分子可以定义为***肤表面存在的皮脂和在日常生活中可能附着在皮肤或衣服上的油脂或污垢,具体地说,是指以脂肪酸甘油酯为成分的油脂或皮脂;单纯脂质(simplelipids)、复合脂质、衍生脂质这样的脂质;作为蜡等构成成分的有机酸,尤其是在***肤表面存在的一般的油成分(广义的脂肪酸),或是指饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸这样包含直链或支链、或具有环状结构的狭义的脂肪酸。作为脂肪酸,具体地说,可以列举油酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、角鲨烯(属于类萜的油脂)、胆固醇(由角鲨烯生物合成)、硬脂酸单甘油酯(monoglycerinstearate)。此外,作为色素,具体地说,一般可以列举包含
立索尔宝红BCA(红色202号)的法定色素(焦油色素),即,苋菜红(红色2号)、胭脂红(红色102号)、立索尔宝红B(红色201号)、立索尔红CA(红色206号)、罗丹明B(红色231号)、深栗色(红色220号)、酸性坚牢洋红(FastAcidMagenta)(红色227号)、紫***R(红色401号)、猩红NF(红色501号)、坚牢红S(红色506号)、二溴荧光黄(橙色201号)、二碘荧光黄(橙色206号)、汉萨橙(橙色401号)、酒石黄(黄色4号)、荧光黄(黄色201号)、联苯***黄G(黄色205号)、汉萨黄(黄色401号)、皂黄(黄色406号)、坚牢绿FCF(绿色3号)、茜素花青绿F(绿色201号)、萘酚绿B(绿色401号)、亮蓝FCF(蓝色1号)、靛青(蓝色201号)、苏丹蓝B(蓝色403号)、间苯二酚褐(ResorcineBrown)(褐色201号)、溶剂紫SS(AlizurinePurpleSS)(紫色201号)、萘酚蓝黑(黑色401号)。此外,吸附了吲哚的本发明第1方式的吸附剂可以适用于包括尿毒症的肾病治疗药物。吸附了尿酸的本发明第2方式的吸附剂可以适用于包括尿毒症的肾病治疗药物以及适用于高尿酸血症治疗药物。吸附了腺苷的本发明第3方式的吸附剂可以适用于嘌呤体的吸附剂。吸附了α-淀粉酶的本发明第4方式的吸附剂可以适用于研究会引起克罗恩氏(Crohn's)病等的例如炎性细胞素这样的蛋白的吸附特性的模型(疑似性炎性细胞素)。吸附了3-***吲哚的本发明第5方式的吸附剂可以适用于包括尿毒症的肾病治疗药物。吸附
了色氨酸的本发明第6方式的吸附剂可以适用于包括尿毒症的肾病治疗药物。吸附了尿蓝母的本发明第7方式的吸附剂可以适用于包括尿毒症的肾病治疗药物。吸附了茶碱的本发明第8方式的吸附剂可以适用于药物中毒(茶碱中毒)的解毒吸附剂。吸附了肌苷-5-单磷酸二钠盐的本发明第9方式的吸附剂可以适用于嘌呤体的吸附剂。吸附了腺苷-5-三磷酸二钠盐的本发明第10方式的吸附剂可以适用于嘌呤体的吸附剂。吸附了脂肪酸的本发明第11方式的吸附剂、吸附了色素的本发明第12方式的吸附剂以及本发明的清洁剂(洗涤剂、美容用或洗涤用吸附剂)能除去汗、油脂和口红等的污物成分,有时具有调理皮肤的功能。用于实现上述目的的本发明的肾病治疗药物含有多孔碳材料,所述多孔碳材料以硅含量为5重量%以上的植物来源材料作为原料,通过氮BET法测定的比表面积的值为10m2/g以上、硅含量为1重量%以下、。用于实现上述目的的本发明的功能性食品含有多孔碳材料,所述多孔碳材料以硅含量为5重量%以上的植物来源材料作为原料,通过氮BET法测定的比表面积的值为10m2/g以上、硅含量为1重量%以下、。另外,在本发明的功能性食品中,除多孔碳材料之外,还可以含有例如赋形剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、稀释剂、矫味剂、防腐剂、稳定剂、着色剂、香料、维生素类、发色剂、增光剂
(brightener)、甜味料、苦味料、酸味料、增味剂、发酵调味料、抗氧化剂、酶、酵母提取物以及营养强化剂。此外,作为功能性食品的形态,可以列举粉末状、固体状、片剂状、粒状、颗粒状、胶囊状、乳膏状、溶胶状、凝胶状、胶体状。本发明第1方式第15方式的吸附剂、本发明的口服给药用吸附剂、本发明的清洁剂、本发明的肾病治疗药物或本发明的功能性食品(以下,对它们进行统称,有时仅称为“本发明的吸附剂等”)中的多孔碳材料没有限定,优选镁(Mg)%3重量%、钾(K)%3重量%、钙(Ca)%3重量%。此外,本发明的吸附剂等中的多孔碳材料,通过将植物来源材料在800°C1400°C下碳化后,用酸或碱进行处理而获得。此外,将该制造方法称为“第一制备方法”。或者,通过对植物来源材料进行后述的预碳化处理,接着用酸或碱处理,然后在800°C1400°C下碳化而获得。此外,将该制造方法称为“第二制备方法”。此处所谓碳化通常表示对有机物质(本发明中为植物来源材料)进行热处理以将其转化为碳质物质(例如参照JISM0104-1984)。此外,作为碳化的气氛,可举出无氧气氛。具体可举出真空气氛、氮气或氩气等非活性气氛、使植物来源材料达到一种蒸烤状态的气氛。作为在所述气氛下达到碳化温
6度的升温速度,可举出l°c/分钟以上,优选;TC/分钟以上,更加优选5°C/分钟以上。另外,作为碳化时间的上限,可举出10小时,优选7小时,更加优选5小时,但所述上限不限于这些时间。碳化时间的下限可以是能够确保植物来源材料碳化的时间。此外,可根据需要将植物来源材料粉碎成所需的粒度,还可进一步进行筛分。此外,可预先对植物来源材料进行清洗。本发明的吸附剂等中的多孔碳材料的第一制备方法或第二制备方法通过对所得多孔碳材料进行活化处理的方式,可增加孔径小于2nm的微孔(本文随后将进行描述)。作为活化处理的方法,可举出气体活化方法和药品活化方法。此处的气体活化方法是指下述方法使用氧气、水蒸气、二氧化碳气体、空气等作为活化剂,在此气体气氛下,于700°C1000°C加热多孔碳材料几十分钟至数小时,从而通过多孔碳材料中的挥发性成分和碳分子来形成微结构。此外,可根据植物来源材料的种类、气体的种类和浓度等适当选择加热温度,优选为800°C950°C。药品活化方法是指下述方法使用***化锌、***化铁、磷酸钙、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸钾、硫酸等代替气体活化方法中使用的氧气或水蒸气,发挥活化作用,用盐酸洗涤,用碱性水溶液调节PH,并进行干燥。此外,优选通过用酸和碱进行处理,除去碳化后的植物来源材料中的硅成分。其中,作为硅成分,可以列举二氧化硅、氧化硅、氧化硅盐(siliconoxidesalts)
这样的硅氧化物。此外,本发明的吸附剂等中的多孔碳材料的第一制备方法,也可以在将植物来源材料碳化之前,在低于碳化温度的温度(例如400°C700°C)下,于无氧状态对植物来源材料进行加热处理(预碳化处理),这取决于所使用的植物来源材料。通过这种加热处理,或在第二制备方法中,可以提取出将会在碳化过程中生成的焦油成分,从而可减少或除去将会在碳化过程中生成的焦油成分。此外,无氧状态例如可通过采用氮气或氩气等非活性气氛、真空气氛或者使植物来源材料达到一种蒸烤状态来实现。另外,在第一制备方法或第二制备方法中,为了减少植物来源材料中所含的矿物成分和水分,和/或为了防止碳化过程中异臭的发生,也可以将植物来源材料浸渍于醇(例如甲醇、乙醇或异丙醇)中,这取决于所使用的植物来源材料。此外,在第一制备方法之后,也可以进行预碳化处理。作为可在非活性气体中进行加热处理的优选材料,例如可举出产生大量焦木酸(焦油和轻质油馏份)的植物。另外,作为可进行醇预处理的优选材料,例如可举出含有大量碘和/或各种矿物的海藻类。还可以对本发明吸附剂中的多孔碳材料的表面进行化学处理或分子修饰。作为化学处理,可以列举例如通过***处理使表面形成羧基的处理。此外,通过进行与用水蒸气、氧气、碱等进行活化处理相同的处理,从而能在多孔碳材料表面生成羟基、羧基、***基、酯基等各种官能团。此外,还可以通过使多孔碳材料与具有能够反应的羟基、羧基、氨基等的化
学物质或蛋白质发生化学反应,可进行分子修饰。包括上述各种优选实施方式和构成的本发明的吸附剂等(以下,对吸附剂等进行统称,有时仅称为“本发明”)中的多孔碳材料中,作为植物来源材料,可举出大米(水稻)、大麦、小麦、黑麦、稗子、小米等的稻壳或秸秆、或芦苇、裙带菜茎。然而,植物来源材料不限于这些材料,其他例如还可举出生长在陆地上的维管类植物、蕨类植物、藓类植物、藻类和海草。此外,作为原料,这些材料可单独使用或多种组合使用。另外,对植物来源材料的形状或形态没有特殊要求。例如,稻壳或秸秆可原样使用或者可以干制品形式使用。在诸如啤酒或西洋酒等饮食品加工中,也可使用经过诸如发酵处理、焙烤处理和提取处理等各种处理的植物来源材料。特别是从实现工业废弃物资源化利用的观点出发,优选使用经过脱粒等加工后的秸秆或稻壳。这些加工后的秸秆或稻壳可容易地从例如农业合作社、酿酒公司或食品公司大量获得。包括上述各种优选实施方式和构成的本发明的吸附剂等的说明中,将于800°C1400°C将植物来源材料碳化之后而在进行酸或碱处理之前获得的材料称为“多孔碳材料前体[1]”。此外,将预碳化处理之后而在进行酸或碱处理之前获得的材料称为“多孔碳材料前体ra”。在本发明的多孔碳材料中,还可以含有磷(P)或硫(等非金属元素、或过渡元素