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磷酸吸附剂
技术领域
本发明涉及由2价或3价铁离子与有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类混合所得的不溶于水的反应物所构成的磷酸吸附剂，属于例如包括上下水和饮用水的水处理领域、食品和化学品、分析试剂等的前处理领域以及药物领域。
背景技术
众所周知，磷酸是广泛见诸于自然环境或人体环境中、对生物体生命活动起重要作用的必须生物分子。然而，近年来已经指出，磷酸向环境的过量排放和人体的过量摄入，导致了生态平衡的破坏。为了解决这个问题，使用了各种各样的具有吸附磷酸能力的吸附剂和凝集剂。
特别是，广泛采用利用磷酸可与铁或铝等过渡金属特异结合这个已经清楚了解的性质的物质与手段，例如，1)在离子交换树脂、活性炭、多孔质脱乙酰壳多糖等多孔物质上担载铁和铝及其它过渡金属、2)使用铝与高分子材料的凝集沉淀剂，这都是已经知道的了(制水技术，和田洋六著，地人书馆/日本特开2002-282686/日本特开平6-157324号公报/日本特开平5-155776号公报)。
不过，这些已有方法、物质存在有下述缺点：
(1)性能上存在着难以从高浓度有机物溶液中除去磷酸的缺陷；
(2)由于制造中要在传统的多孔物质和纤维素上进一步担载重金属化合物，时间成本和环境负担大。例如，在制备离子交换树脂时使用了有毒的有机溶剂。在制造活性炭时需要消耗很多的热能，生热与产生了二氧化碳气体；
(3)在使用、废液处理时，必须要有沉淀槽和过滤槽等设备。使用了铝有可能成为导致阿尔茨海默症的病因。还有，在基于使用有机合成的物质例如以聚苯乙烯反应物为基体的离子交换树脂中所见，在部分已聚合的分子游离时，就有产生环境激素和其它毒性物质的危险。
在高磷血症的治疗中，使用了食物疗法和口服磷吸附剂。原则上讲，采取的是中止吸收磷的维生素D₃制剂等，服用低磷食品，进行充分量的透析。在此，在血清磷值本底不够的场合一般就要口服磷吸附剂。
口服磷吸附剂的目的是吸附肠道中的磷酸，使用了铝制剂(氢氧化铝)、钙制剂(碳酸钙、醋酸钙)、镁制剂(碳酸镁)。铝制剂存在有因吸收和蓄积铝而导致软骨症、铝脑病的副作用的问题。钙制剂的吸附能力比铝制剂低，因此需要服用较多的量，这就带来有高钙血症的副作用问题。还有，镁制剂与钙制剂一样，也有高镁血症的副作用的问题。
作为用铁的吸附磷酸作用来用于治疗高磷血症的例子已经有日本特开平6-157324号公报中揭示的在壳聚糖中加入铁离子的络合物、日本特开平7-2903号公报中揭示的乙酰化铁壳聚糖络合物、日本特开平5-155776号公报中揭示的含有以氢氧化铁为有效成份的制剂。不过，它们的磷酸吸附作用还不能说是充分的。
另一方面，作为有羧酸官能团的天然多糖类褐藻酸与铁的反应物，在日本特开昭51-142546号公报中揭示了作为整肠剂的膨润性褐藻酸铁，日本特开昭60-72817号公报中揭示了用不溶于水的褐藻酸亚铁来作为铁的补给剂，日本特开平5-244900号公报中揭示了水溶性褐藻酸铁对于预防和改善缺铁性贫血是有效的。然而，在这些褐藻酸铁中，还没有关于具有磷酸吸附作用或作为高磷血症的治疗剂的用途的记载。
发明内容
本发明提供解决了上述已有技术中的问题的、较容易制造的、磷酸吸附能力高且使用上没有问题的磷酸吸附剂。
为了达到上述目的，本发明人等进行了深入的研究。结果发现，在溶液中把2价或3价的铁离子与有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类例如褐藻酸、果胶或角叉菜胶混合，所得到的不溶于水的凝胶状反应生成物具有优异的吸附磷酸能力，从而发明了新型的磷酸吸附剂。进而，用3价铁时的凝胶状反应生成物在干燥后发生了磷酸吸附反应特性下降，本发明人等已考虑并提出了防止这种吸附性能下降的改进方法。即，发现了在溶液中由3价铁离子、有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类以及琼脂等亲水性高分子3者混合所得到的凝胶状反应生成物，其在干燥后地干物的磷酸吸附能力没有下降。
本发明还涉及使用了铁离子与有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类的反应物之吸附磷酸方法。使用本发明可以吸附磷酸。
根据以上所述，本发明人等深入进行了有关以有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类为交联剂、使用2价或3价铁离子的新型反应物的制备方法以及其功能和使用方法的实验，发现并制成了具有吸附磷酸能力的新型反应物，至此完成了本发明。
本发明的磷酸吸附剂可以从高浓度有机物溶液和高浓度盐类溶液中吸附磷酸，成本低且环境安全，使用时不需要特别的槽。并且，本发明的制备物质具有使用了对人体无害的天然物的特征，据此性质，本发明物可在医药上使用，也可以作为高磷血症的治疗剂来使用。
本发明提供了由2价或3价铁离子与有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类在溶液中混合所得到的不溶于水的反应物或其干物所构成的磷酸吸附剂。还提供了由3价铁离子、有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类以及亲水性高分子3者在溶液中混合所得到的不溶于水的反应物的干物所构成的磷酸吸附剂。
进而，提供了由3价铁离子、有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类以及亲水性高分子3者在溶液中混合所得到的不溶于水的反应物的干物。
还提供了由2价铁离子、有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类在溶液中混合所得到的不溶于水的反应物的干物。
还有，本发明还提供了使用上述磷酸吸附剂、不溶于水的反应物或干物来吸附磷酸的方法；上述不溶于水的反应物或干物在磷酸吸附剂的制造中的应用以及用于治疗高磷血症的上述磷酸吸附剂；还有，通过患者服用药理学上有效量的上述磷酸吸附剂、不溶于水的反应物或干物来治疗高磷血症的方法；或在高磷血症治疗剂的制造中的应用。
发明的实施方式
下面来详细说明本发明。
作为有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类，列举有褐藻酸、果胶、角叉菜胶、透明质酸、硫酸角质素、硫酸软骨素、岩藻依聚糖、硫酸乙酰肝素等，其中以褐藻酸、果胶、角叉菜胶为优选。这些天然多糖类也可以2种以上混合使用。
褐藻酸(Alginate)是海藻类的提取物，它是以海草类的细胞壁与细胞间所含有的D-甘露糖醛酸以及L-葡糖醛酸为主要构成糖，是一种有粘性的多糖体。褐藻酸不光在人们食用海草时被摄取，而且在工业上也已广泛用于增稠剂、粘合剂、固妆剂等中。还有，褐藻酸钙也是一种作为人体创伤被覆剂、化妆品等的亲水性添加剂来使用的安全的天然物质。
果胶(Pectin)是一种在许多陆地植物中含有的、自古人类就有食用经验的多糖类。其分子结构是以聚半乳糖醛酸为主体的多糖类，市售果胶的分子量几乎均为约5～15万。还有，除聚半乳糖醛酸之外，还含有总量的20～25％左右的L-鼠李糖、D-半乳糖、D-木糖、L-岩藻糖等中性糖。
角叉菜胶(Carrageenan)是已经知道的所谓硫酸化多糖类，它是一种来自于天然海藻(红藻类)的难以消化的多糖类。实际上，它是由含有硫酸根和脱水基团为官能团的半乳糖所构成的酸性聚合物，其基本结构是由约500～2000个以2个半乳糖构成的二聚体重复单元结合所形成的分子。
所用的铁离子是2价或3价铁离子，可以使用氯化亚铁、三氯化铁、硝酸亚铁、硝酸铁、硫酸亚铁、硫酸铁等水溶性的2价或3价铁盐。再是，铁在许多肉食品与乳制品等食品中是以铁离子、铁蛋白质、其它有机铁而含有的，是人体所必须的营养元素。还有，无机和有机铁化合物也已经作为补铁药品来使用。
在把铁离子、有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类在溶液中混合得到不溶于水的反应物的工序中，优选的是，铁离子使用的是把上述铁盐预先溶解于水中的铁离子溶液，同样，有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类也是使用预先溶解于水中的天然多糖类溶液。特别是以把天然多糖类溶液滴入铁离子溶液中来混合为好。这里，虽然铁离子的浓度是任意的，但以0.5～8％(W/V)为优选。天然多糖类溶液浓度没有特别规定，优选0.05～10％(W/V)。
在用3价铁离子作为铁离子时，所生成的不溶于水的反应物干燥后就失去了吸附磷酸的能力。然而，这样的活性下降可以通过加入亲水性高分子来避免。即，即使是把在溶液中由3价铁离子、有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类以及亲水性高分子3者混合所得到的不溶于水的反应物干燥，所得到的干物仍可以维持充分的磷酸吸附能力。此所述3者混合的方法可以是，例如，把在有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类中预先含有亲水性高分子的含亲水性高分子的天然多糖类水溶液滴入3价铁离子水溶液中混合为好。还有，把由3价铁离子、有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类在水溶液中混合所得到的不溶于水的反应物，例如，由有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类溶液滴入3价铁离子水溶液所得到的不溶于水的反应物，在亲水性高分子水溶液中浸渍来混合，这也是好的。再是，这些干物是新型的，成为了本发明的一部分。还有，作为上述的亲水性高分子，可以列举的有琼脂、支链淀粉、黄原胶(xanthan gum)、瓜耳胶等亲水性多糖类和明胶等，以琼脂为特别优选。这些亲水性高分子也可以2种以上混合使用。
如此，本发明基本上涉及利用有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类的羧基或硫酸根与铁离子的结合性而交联铁离子的天然多糖类的反应物，由于具有羧基和硫酸根，因此具有强的吸附磷酸能力。作为这样的反应物，列举的有例如铁离子交联的褐藻酸反应物、铁离子交联的果胶反应物、铁离子交联的角叉菜胶反应物等。它们都是亲水性很强的不溶于水的凝胶，在原料褐藻酸、果胶或角叉菜胶等天然多糖的浓度为0.25％(W/V)时，具有可以充分通过含水约99％(W/W)、数千分子量的分子的渗透性能。
本发明也涉及以使用上述磷酸吸附剂为特征的吸附磷酸的方法。例如，取干重为数g的由铁离子和有羧酸官能团或硫酸根的天然多糖类在溶液中混合所得到的不溶于水的反应物或其干物，加入10mL含约20ppm磷酸、以及食盐和白蛋白、甘氨胆酸等盐类、有机物的混合溶液中，振荡约3h，就可以只完全除去磷酸。由此，通过实施使用了本发明的磷酸吸附剂的吸附磷酸方法，就可以在含有大量的磷酸以外的盐类和有机物等夹杂物的溶液中吸附除去磷酸。
本发明的磷酸吸附剂也可以在高磷血症的治疗剂等医药用途中使用。作为高磷血症的治疗剂，以使用含2价铁的凝胶干物为优选，其中，以2价铁褐藻酸凝胶干物为优选。在把所述凝胶干物作为高磷血症的治疗剂使用时，对其剂型没有特别的限制，可以按照已知的方法以长剂、丸药、胶囊制剂等通常的药物所采用的形式来制备制剂并口服。对于制剂中的有效成份含量没有特别的限制，可以在很宽的范围内做适当选择，通常以在药物制剂中含有约30～100％(W/W)为好。所述医药制剂的服用量可以根据使用方法、患者年龄、性别以及其它条件、患病程度等来做适当选择，用作口服磷酸吸附剂时，通常是成人每人的服用量为每天相当于有效成份量0.05～5g，可以1天服用1次至数次。
再是，在本说明书中，术语磷酸不光是指H₃PO₄，也包括各种离子状态H₂PO₄^-、HPO₄^2-、PO₄^3-等，是指它们的总称。

附图简述
图1示出通过服用2价铁褐藻酸凝胶干物，大鼠的尿中磷排泄量下降的情况。
实施例
下面用实施例来更具体说明本发明。再是，没有特别说明时，浓度中的％是指对W/V而言。
[制造例1](3价铁褐藻酸凝胶的制备)
边搅拌边用滚轴泵向盛有500mL的1％三氯化铁(FeCl₃)水溶液的烧杯中以约1mL/s的速度滴入200mL的0.25％褐藻酸钠水溶液。滴入时液滴的直径约为1～2mm。由此操作形成了直径约1.5～3mm的几乎为球形的反应物凝胶。把此凝胶移至300μm左右的筛网上，用纯水洗净至铁水溶液的颜色完全消失，制得凝胶52.2g。
[制造例2](3价铁果胶凝胶的制备)
边搅拌边用滚轴泵向盛有500mL的1％三氯化铁FeCl₃水溶液的烧杯中以约1mL/s的速度滴入200mL的0.25％果胶水溶液。滴入时液滴的直径约为1～2mm。由此操作形成了直径1.5～3mm的具有红细胞外观的反应物凝胶。把此凝胶移至300μm左右的筛网上，用纯水洗净至铁水溶液的颜色完全消失，制得凝胶51.3g。
[试验例1](3价铁褐藻酸凝胶的磷酸吸附特性)
在用制造例1的方法制得的5批反应物凝胶中各取约0.2g装入各烧杯中，各加入10mL的200ppm磷酸，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的超滤(UF)过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定在滤液中残存的磷酸。用下式算出每kg的3价铁褐藻酸凝胶(反应物凝胶)的磷酸吸附能，得到了表1的结果。
1kg反应物凝胶所吸附的磷酸摩尔数＝(被测液磷酸浓度ppm-使用了反应物凝胶之后的磷酸浓度ppm)/(100×95×反应物凝胶重量g)
95是磷酸根离子PO₄的式量
表1

     3价铁褐藻酸凝胶      磷酸浓度(ppm)  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.21    200    190.0  0.0050    2    0.21    189.4  0.0053    3    0.23    188.8  0.0051    4    0.20    190.5  0.0050    5    0.22    188.3  0.0056  平均0.00520
由表1结果显示了用制造例1的方法制成的凝胶对磷酸吸附特性的稳定重复性。由于这些试验例是在磷酸过量条件下进行的，在用反应物凝胶吸附后，仍残存有磷酸。
[试验例2](3价铁果胶凝胶的磷酸吸附特性)
在用制造例2的方法制得的5批反应物凝胶中各取约0.2g装入各烧杯中，各加入10mL的200ppm磷酸，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定在滤液中残存的磷酸。用与试验例1同样的计算式算出每kg的3价铁果胶凝胶的磷酸吸附能，得到了表2的结果。
表2       3价铁果胶凝胶      磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.21    200    190.5  0.0048    2    0.20    191.1  0.0047    3    0.21    190.1  0.0049    4    0.20    191.2  0.0046    5    0.21    190.4  0.0048  平均0.00476
表2结果显示了用制造例2的方法制成的凝胶对磷酸吸附特性的稳定重复性。
[试验例3](3价铁褐藻酸凝胶在含磷酸与其它盐类的水溶液中吸附磷酸的特性)
将由制造例1制得的反应物凝胶约0.2g装入烧杯中，加入10mL的含200ppm磷酸和1000ppm食盐以及1000ppm硫酸钠的水溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。用与试验例1同样的计算式算出每kg的3价铁褐藻酸凝胶的磷酸吸附能，示于表3。
表3    3价铁褐藻酸凝胶      磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.22    200    189.2  0.0052    2    0.23    188.5  0.0053    3    0.21    189.9  0.0051    4    0.22    188.5  0.0055    5    0.20    190.3  0.0051  平均0.00524
由表3结果显示，制造例1制成的凝胶在含有高浓度食盐和硫酸钠之类的盐类中仍保持了其磷酸吸附能力。还有，与试验例1的结果结合起来考察可知，即使在含有高浓度食盐和硫酸钠之类盐类中时，吸附磷酸能力没有减少。
[试验例4](3价铁果胶凝胶在含磷酸与其它盐类的水溶液中的吸附磷酸特性)
将由制造例2制得的反应物凝胶约0.2g装入烧杯中，加入10mL的含200ppm磷酸和1000ppm食盐以及1000ppm硫酸钠的水溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。用与试验例1同样的计算式算出每kg的3价铁果胶凝胶的磷酸吸附能，示于表4。
表4       3价铁果胶凝胶       磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.20    200    190.9  0.0048    2    0.20    191.0  0.0047    3    0.21    190.8  0.0046    4    0.21    191.5  0.0043    5    0.20    190.7  0.0049  平均0.00466
由表4结果显示，制造例2制成的凝胶在含有高浓度食盐和硫酸钠之类的盐类中仍保持了吸附磷酸能力。还有，与试验例2的结果结合考察可知，即使在含有高浓度食盐和硫酸钠之类盐类中，吸附磷酸能力没有减少。
[试验例5](3价铁褐藻酸凝胶在含高浓度食盐与有机物的磷酸溶液中的吸附磷酸特性)
将制造例1制得的反应物凝胶约0.2g盛入烧杯中，加入10mL的其磷酸浓度200ppm的含有以下述表5所示的成份并用0.1M HCl、0.1MNaOH把pH调为7.5的溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。用与试验例1同样的计算式算出每kg的3价铁褐藻酸凝胶的磷酸吸附能，结果示于表6。
表5氨2mg/dL(28％NH₄OH 0.07g/L)尿素100mg/dL(1.0g/L)NaCl500mg/dL(5.0g/L)白蛋白400mg/dL(4.0g/L)甘氨胆酸(分子量约400)0.2mM/dL(0.8g/L)
表6     3价铁褐藻酸凝胶      磷酸浓度/ppm    磷酸吸附能力    /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.20    200    190.9    0.0048    2    0.20    189.9    0.0053    3    0.21    189.1    0.0055    4    0.22    188.8    0.0054    5    0.19    190.5    0.0053    平均0.00526
由上述表6的结果与试验例1和试验例3相比较，显示制造例1制成的凝胶对含有高浓度食盐和有机物的磷酸水溶液中的磷酸之吸附特性没有减弱。
[试验例6](3价铁果胶凝胶在含高浓度食盐与有机物的磷酸溶液中的吸附磷酸特性)
将制造例2制得的反应物凝胶约0.2g盛入烧杯中，加入10mL的其磷酸浓度200ppm的含有以上述表5所示的成份并用0.1M HCl、0.1MNaOH把pH调为7.5的溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。用与试验例1同样的计算式算出每kg的3价铁果胶凝胶的磷酸吸附能，得到表7的结果。
表7      3价铁果胶凝胶      磷酸浓度/ppm    磷酸吸附能力    /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.20    200    190.7    0.0049    2    0.21    191.3    0.0044    3    0.20    190.9    0.0048    4    0.21    191.6    0.0047    5    0.21    190.4    0.0048    平均0.00472
由上述表7的结果与试验例2和试验例4相比较，显示制造例2制成的凝胶对含有高浓度食盐和有机物的磷酸水溶液中的磷酸之吸附特性没有减弱。
[制造例3](3价铁褐藻酸凝胶的琼脂浸渍干物的制备)
把制造例1制成的3价铁褐藻酸凝胶52.2g加入到保持在60℃的1000mL的0.1％琼脂溶液中，边搅拌边浸渍1h之后，把此凝胶移至约300μm的筛上用20L约60℃的纯水洗净，然后在60℃下恒温干燥5h，制得3价铁褐藻酸凝胶的琼脂浸渍干物0.53g。
[制造例4](3价铁果胶凝胶的琼脂浸渍干物的制备)
把制造例2制成的3价铁果胶凝胶51.3g加入到保持在60℃的1000mL的0.1％琼脂溶液中，边搅拌边浸渍1h之后，把此凝胶移至约300μm的筛上用20L约60℃的纯水洗净，然后在60℃下恒温干燥5h，制得3价铁果胶凝胶的琼脂浸渍干物0.52g。
[试验例7](3价铁褐藻酸凝胶的琼脂浸渍干物对磷酸的吸附特性)
将制造例3制得的3价铁褐藻酸凝胶的琼脂浸渍干物20mg盛入烧杯中，加入10mL的200ppm磷酸水溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例1制成的3价铁褐藻酸凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用下式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到了表8的结果。
1kg凝胶干物所吸附的磷酸摩尔数＝(被测液磷酸浓度ppm-使用了凝胶干物之后的磷酸浓度ppm)/(100×95×凝胶干物重量g)
95是磷酸根离子PO₄的式量
表8  3价铁褐藻酸凝胶的琼脂浸渍干物      磷酸浓度/ppm    磷酸吸附能力    /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    21    200    110.0    0.45    2    21    112.3    0.44    3    20    120.6    0.42    4    21    115.2    0.43    5    20    118.2    0.43    平均0.434    把实施例1干燥的料(20mg)    200    192.3    0.04
由表8结果显示，相对于干燥使制造例1的3价铁褐藻酸凝胶失去吸附磷酸能力，制造例3的3价铁褐藻酸凝胶琼脂浸渍干物保持了吸附磷酸能力。
[试验例8](3价铁果胶凝胶的琼脂浸渍干物的吸附磷酸特性)
将制造例4制得的3价铁果胶凝胶的琼脂浸渍干物20mg盛入烧杯中，加入10mL的200ppm磷酸水溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例2制成的3价铁果胶凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用与试验例7同样的计算式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到了表9的结果。
表9    3价铁果胶凝胶琼脂浸渍干物       磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    20    200    126.0  0.39    2    19    127.2  0.40    3    21    122.1  0.39    4    20    122.6  0.41    5    21    121.3  0.39  平均0.396    由实施例2干燥的料(20mg)    200    152.5  0.25
由表9结果显示，相对于干燥使制造例2的3价铁果胶凝胶的磷酸吸附能力减弱，制造例4的3价铁果胶凝胶琼脂浸渍干物保持了磷酸吸附能力。
[试验例9](3价铁褐藻酸凝胶琼脂浸渍干物在含高浓度食盐与有机物的磷酸溶液中的吸附磷酸特性)
将制造例3制得的3价铁褐藻酸凝胶琼脂浸渍干物20mg盛入烧杯中，加入10mL的其磷酸浓度200ppm的含有以上述表5所示的成份并用0.1M HCl、0.1M NaOH把pH调为7.5的溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例1制成的3价铁褐藻酸凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用与试验例7同样的计算式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到表10的结果。
表10  3价铁褐藻酸凝胶的琼脂浸渍干物       磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    20    200    116.2  0.44    2    20    118.1  0.43    3    21    115.4  0.42    4    22    104.5  0.46    5    19    120.1  0.44  平均0.438    由实施例1干燥的料(20mg)    200    193.3  0.04
表10的结果示出，即使在含有高浓度的食盐和有机物的磷酸水溶液中，3价铁褐藻酸凝胶琼脂浸渍干物仍反复明确地保持稳定的吸附磷酸能力。
[试验例10](3价铁果胶凝胶琼脂浸渍干物在含高浓度食盐与有机物的磷酸溶液中的吸附磷酸特性)
将制造例4制得的3价铁果胶凝胶琼脂浸渍干物约20mg盛入烧杯中，加入10mL的其磷酸浓度200ppm的含有以上述表5所示的成份并用0.1M HCl、0.1M NaOH把pH调为7.5的溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例2制成的3价铁果胶凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用与试验例7同样的计算式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到表11的结果。
表11  3价铁果胶凝胶的琼脂浸渍干物       磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    20    200    122.4  0.41    2    20    123.2  0.40    3    19    129.5  0.39    4    20    123.7  0.40    5    20    124.1  0.40  平均0.400    由实施例2干燥的料(21mg)    200    155.3  0.22
表11的结果示出，即使在含有高浓度的食盐和有机物的磷酸水溶液中，3价铁果胶凝胶琼脂浸渍干物仍反复明确地保持稳定的吸附磷酸能力。
[制造例5](3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物的制备)
在盛有500mL的1％三氯化铁(FeCl₃)溶液的烧杯中，边搅拌边以约1mL/s的速度由滚轴泵滴入用琼脂对200mL 0.25％褐藻酸钠调节为0.1％琼脂浓度的混合溶液。滴入时液滴的直径约为1～2mm。由此操作形成了直径约1.5～3mm的几乎为球形的反应物凝胶。把此凝胶移至约300μm的筛上，用纯水洗净至铁水溶液的颜色完全消失，然后在60℃恒温干燥5h，制得3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物0.50g。
[制造例6](3价铁果胶·琼脂凝胶干物的制备)
在盛有500mL的1％三氯化铁(FeCl₃)溶液的烧杯中，边搅拌边以1mL/s的速度由滚动泵滴入用琼脂对200mL 0.25％褐藻酸钠调节为0.1％琼脂浓度的混合溶液。滴入时液滴的直径约为1～2mm。由此操作形成了直径约1.5～3mm的外观为红细胞样的反应物凝胶。把此凝胶移至约300μm的筛上，用纯水洗净至铁水溶液的颜色完全消失，然后在60℃恒温干燥5h，制得3价铁果胶·琼脂凝胶干物0.49g。
[试验例11](3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物的吸附磷酸特性)
将制造例5制得的3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物约20mg盛入烧杯中，加入10mL的200ppm磷酸水溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例1制成的褐藻酸凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用与试验例7同样的计算式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到表12的结果。
表12  3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物     磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    22    200    111.5  0.42    2    21    112.3  0.44    3    19    114.2  0.43    4    21    107.7  0.46    5    21    111.5  0.44  平均0.438    由实施例1干燥的料(21mg)    200    194.4  0.028
表12的结果表明，相对于因干燥而使吸附磷酸能力下降的制造例1的3价铁褐藻酸反应物，制造例5制成的3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物反复明确地显示出稳定的吸附磷酸能力，可以避免因干燥导致的吸附磷酸能力的下降。
[试验例12](3价铁果胶·琼脂凝胶干物的吸附磷酸特性)
将制造例6制得的3价铁果胶·琼脂凝胶干物约20mg盛入烧杯中，加入10mL的200ppm磷酸水溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例2制成的3价铁果胶凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用与试验例7同样的计算式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到以下结果。
表13    3价铁果胶·琼脂凝胶干物     磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    21    200    121.5  0.39    2    20    125.1  0.39    3    19    126.1  0.41    4    21    121.3  0.39    5    21    119.2  0.41  平均0.395    由实施例2干燥的料(20mg)    200    165.6  0.18
表13的结果表明，相对于因干燥而使吸附磷酸能力下降的制造例2的3价铁果胶反应物，制造例6制成的3价铁果胶·琼脂凝胶干物反复明确地显示出稳定的吸附磷酸能力，可以避免因干燥导致的吸附磷酸能力的下降。
[试验例13](3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物在含高浓度食盐与有机物的磷酸溶液中的吸附磷酸特性)
将制造例5制得的3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物约20mg盛入烧杯中。向烧杯中加入10mL的其磷酸浓度200ppm的含有以上述表5所示的成份并用0.1M HCl、0.1M NaOH把pH调为7.5的溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例1制成的3价铁褐藻酸凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用与试验例7同样的计算式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到表14的结果。
表14  3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物      磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    19    200    121.1  0.44    2    21    104.5  0.48    3    20    120.4  0.42    4    22    99.7  0.48    5    20    119.9  0.42  平均0.448    由实施例1干燥的料(20mg)    200    193.7  0.033
表14的结果示出，制造例5制成的3价铁褐藻酸·琼脂凝胶干物即使在与高浓度的食盐和有机物共存下，对磷酸的吸附特性仍具有重复性。由此，相对于因干燥而使吸附磷酸能力降低的制造例1的3价铁褐藻酸凝胶，制造例5制成的3价铁褐藻酸·琼脂凝胶可以避免因干燥导致的吸附磷酸能力的下降。
[试验例14](3价铁果胶·琼脂凝胶干物在含高浓度食盐与有机物的磷酸溶液中的吸附磷酸特性)
将制造例6制得的3价铁果胶·琼脂凝胶干物约20mg盛入烧杯中，加入10mL的其磷酸浓度200ppm的含有以上述表5所示的成份并用0.1M HCl、0.1M NaOH把pH调为7.5的溶液，在37℃下振荡12h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定滤液，对残存的磷酸浓度进行定量。为了比较，把由制造例2制成的凝胶在60℃下恒温干燥5h后进行同样的试验。用与试验例7同样的计算式算出每kg的这些凝胶干物的磷酸吸附能，得到表15的结果。
表15   3价铁果胶·琼脂凝胶干物      磷酸浓度/ppm  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/mg    吸附前    吸附后    1    20    200    125.2  0.39    2    21    121.1  0.40    3    21    120.8  0.40    4    21    122.0  0.39    5    20    121.0  0.41  平均0.398    由实施例2干燥的料(20ms)    200    162.4  0.20
表15的结果示出，制造例6制成的3价铁果胶·琼脂凝胶干物即使在与高浓度的食盐和有机物共存下，仍显示出具有对磷酸的吸附特性的重复性。由此，相对于因干燥而使吸附磷酸能力降低的制造例2的3价铁果胶凝胶，制造例6制成的3价铁果胶·琼脂凝胶干物可以避免因干燥导致的吸附磷酸能力的下降。
[制造例7](2价铁褐藻酸凝胶干物的制备)
边搅拌边用滚轴泵向盛有500mL的1％硫酸亚铁溶液烧杯中以1mL/s的速度滴入200mL的0.25％褐藻酸钠溶液。滴入时液滴的直径约为1～2mm。由此操作形成了直径约1.5～3mm的几乎为球形的反应物凝胶。把此凝胶移至约100μm的筛上，用纯水洗净至洗净液中的铁离子浓度在1ppm以下，进而在60℃下恒温干燥5h，制得2价铁褐藻酸凝胶干物0.45g。
[制造例8](2价铁果胶凝胶干物的制备)
边搅拌边用滚轴泵向盛有500mL的1％硫酸亚铁溶液烧杯中以1mL/s的速度滴入200mL的0.25％果胶水溶液。滴入时液滴的直径约为1～2mm。由此操作形成了直径约1.5～3mm的外观无定形的反应物凝胶。把此凝胶移至约100μm的筛上，用纯水洗净至洗净液中的铁离子浓度在1ppm以下，进而在60℃下恒温干燥5h，制得2价铁果胶凝胶干物0.42g。
[制造例9](2价铁角叉菜胶凝胶干物的制备)
边搅拌边用滚轴泵向盛有500mL的1％硫酸亚铁溶液烧杯中以1mL/s的速度滴入200mL的0.25％角叉菜水溶液。滴入时液滴的直径约为1～2mm。由此操作形成了直径1.5～3mm的外现无定形的反应物凝胶。把此凝胶移至约50μm的筛上，用纯水洗净至洗净液中的铁离子浓度在1ppm以下，进而在60℃下恒温干燥5h，制得2价铁角叉菜凝胶干物0.40g。
[试验例15](2价铁褐藻酸凝胶干物的吸附磷酸特性)
把0.48mL的85％(W/W)磷酸、3.18g碳酸钠、4.68g氯化钠加纯水定量至1L，制成试验液1。用离子色谱定量测定试验液1中的磷酸摩尔浓度。进而，取制造例7的方法制成的5批凝胶干物的各自约0.1g置于各烧杯中，各加入20mL的试验液1，在37℃下搅拌1h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定在滤液中残存的磷酸。用下面的公式算出1kg的凝胶干物的磷酸吸附能，得到表16的结果。
1kg凝胶干物所吸附的磷酸摩尔数＝(使用凝胶干物前的磷酸摩尔浓度-使用了凝胶干物之后的磷酸摩尔浓度mmol)×20/凝胶干物重量g÷1000
表16    2价铁褐藻酸凝胶干物     磷酸浓度/(mmol/L)  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.102    7.02    0.072  1.362    2    0.094    0.080  1.477    3    0.108    0.080  1.285    4    0.105    0.068  1.324    5    0.105    0.074  1.323  平均1.354
表16的结果表明，即使在混有碳酸根离子和氯化物离子的体系中，用制造例7的方法制成的2价铁褐藻酸凝胶干物仍显示出吸附磷酸能力且具有重复性。
[试验例16](2价铁果胶凝胶干物的吸附磷酸特性)
取制造例8的方法制成的5批凝胶干物的各自约0.1g置于各烧杯中，加入20mL的试验例15中的试验液1，在37℃下搅拌1h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定在滤液中残存的磷酸。用与试验例15同样的计算式算出1kg的凝胶干物的磷酸吸附能，得到表17的结果。
表17      2价铁果胶凝胶干物    磷酸浓度/(mmol/L)  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.104    7.02    0.957  1.166    2    0.114    0.580  1.123    3    0.105    0.929  1.160    4    0.104    0.998  1.158    5    0.107    0.896  1.145  平均1.150
表17的结果表明，即使在混有碳酸根离子和氯化物离子的体系中，用制造例8的方法制成的凝胶干物仍显示出吸附磷酸能力且具有重复性。
[试验例17](2价铁角叉菜胶凝胶干物的吸附磷酸特性)
取制造例9的方法制成的5批凝胶干物的各自约0.1g置于各烧杯中，加入20mL的试验例15中的试验液1，在37℃下搅拌1h。然后，使用分子量5000的UF过滤器以3500rpm速度进行离心分离，用离子色谱测定在滤液中残存的磷酸。用与试验例15同样的计算式算出1kg的凝胶干物的磷酸吸附能，得到表18的结果。
表18    2价铁角叉菜胶凝胶干物    磷酸浓度/(mmol/L)  磷酸吸附能力  /(mol/kg)    制造批次    重量/g    吸附前    吸附后    1    0.098    7.02    5.334  0.344    2    0.102    4.988  0.372    3    0.100    5.070  0.390    4    0.107    5.013  0.375    5    0.095    5.195  0.384  平均0.373
表18的结果表明，即使在混有碳酸根离子和氯化物离子的体系中，用制造例9的方法制成的凝胶干物仍显示出吸附磷酸能力且具有重复性。
[试验例18](2价铁褐藻酸凝胶干物对正常大鼠的尿中磷的排泄的影响)
对Slc:SD系雌性大鼠(6周龄)给予由制造例7的方法制成的凝胶干物，对此试验体系进行评价。所投入的药物是把凝胶干物混在オリエンタル酵母工业株式会社制造的粉末饲料CRF-1中而调制成的，其凝胶干物浓度分别为0.5％、3％和9％。混在食饵中让鼠服用4天。采集服用前、服用第4天的尿，算出尿中的磷浓度(PNP·XDH法，日立7170S型自动分析装置)。各组大白鼠中各取6只进行实验。
表19和图1示出了所得到的结果(平均值±标准误差)。在凝胶干物服用组的鼠群中观察到了用量依赖性的尿中磷浓度的下降，与对照组相比，3％服用组显示磷浓度下降。本试验结果显示口服2价铁褐藻酸凝胶干物由于其吸附磷酸从而抑制了消化管对磷酸的吸收，这表明本发明物作为高磷血症的治疗剂是有效的。
表19                  服用组     尿中磷浓度/(mg/kg/day)    平均值    标准误差                  对照组    0.7182    0.1598 2价铁褐藻酸 凝胶干物    0.5％    0.6914    0.4748    3％    0.1727    0.0538    9％    0.0633    0.0085