用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒的制作方法

用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒的制作方法
【专利摘要】本发明提供了用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒，其中总孔体积的至少20％由具有2至200nm的平均直径的孔构成，和/或其中颗粒包括直径为2nm或以下的微孔，及直径50nm至500nm的小的大孔，但基本上没有直径大于2nm且小于50nm的中孔，且基本上没有直径大于500nm的大的大孔。
【专利说明】用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒 发明领域
[0001] 本发明涉及使用多孔碳颗粒治疗或预防肝病，所述多孔碳颗粒包括直径为2nm或 以下的微孔，及直径30nm至500nm的中孔/小的大孔，但基本上没有直径大于2nm且小于 30nm的中孔，且基本上没有直径大于500nm的大的大孔。本文还公开了使用多孔碳颗粒治 疗或预防肝病，其中总孔体积的至少20%由具有2至200nm的平均直径的孔构成。本发明 还涉及使用这样的多孔碳颗粒用于治疗或预防肝病的方法。
[0002] 发明背景
[0003] 仅在美国估计每年有60, 000人死于肝衰竭，而供体库在大约4000人保持不变，等 候名单上有16-18, 000人。等候名单上的受试者接受捐赠肝脏的几率只有8分之1，尚没有 可用的有效的治疗或预防以延长该组患者的生存期。
[0004] 肝衰竭导致多器官功能障碍和大约在80%的死亡率。细菌来源的毒素和有毒代谢 产物诸如乙醛在疾病发病机制扮演着关键角色。例如，肠源性内毒素血症和细菌易位在肝 硬化及其并发症的发病机制中扮演着中心角色。然而靶向这些因素的治疗选择目前只限于 长期抗生素，随之带来抗性微生物的感染的问题。
[0005] 口服施用的吸附的多孔碳颗粒已经使用了几个世纪，用于治疗或预防各种疾病 没有任何重大的副作用。活性炭被广泛用于治疗中毒。微多孔碳，AST-120(在商标名 KREMEZlNkJrTWKureha Corp. ,Japan可获得的）用于治疗肾衰竭的患者。然而评价 AST-120在肝性脑病的管理中的功效的临床试验已经证明是阴性的。 发明概要
[0006] 本发明涉及肝病的治疗或预防。
[0007] 相应地，本发明提供了用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒，其中总孔体积 的20%至90%由具有2nm或更小的平均直径的孔构成，且总孔体积的剩余部分的75%或更 多由具有从30nm至500nm的平均直径的孔构成。
[0008] 本发明还提供了治疗或预防肝病的方法，所述方法包括施用有效量的这样的多孔 碳颗粒。
[0009] 本发明还提供了该多孔碳颗粒在制备用于肝病的治疗或预防的药物中的用途。
[0010] 附图简沭
[0011] 图1 :对于未活化的到活化至29和47 %燃尽的TE9碳，通过氮吸附测量并使用BJH 法确定的酚醛树脂衍生的碳的孔分布。活化主要增加了微孔中的孔（<2nm的直径）。小的 大孔（50-500nm)在很大程度上未改变，且没有2-50nm的范围中的孔（中孔）的引入。
[0012] 图2 :通过汞孔隙度法（porosimetry)测量的本发明的多孔碳颗粒的代表性的孔 尺寸分布（A :TE7测试碳；B :TE8测试碳）。在高于30, 000的较大的峰是由于碳颗粒之间 的空隙，而不是孔隙度。
[0013] 图3 :对于活化至约50%的燃尽的碳，大孔体积（50-500nm)随着从TE3至TE7的 造孔剂的浓度的增加而增加。在中孔范围（2_50nm)中没有显著的孔的引入，或没有在微孔 域中孔的改变。
[0014] 图4 :A如由汞孔隙度法确定的活化程度对孔结构的作用，由活化造成的基于cm3/ g的孔体积的演化和体积密度的降低；B如由汞孔隙度法确定的活化程度对孔结构的作用， 以cm3/cm 3的汞孔体积的改变作为活化程度的函数。
[0015] 图5 :A随着时间的乙醛去除（500yM(22mg/L)Ac掺入，η = 3,平均值+/-SEM，室 温，DIH衍生剂，HPLC ELS检测方法）；Β随着时间测试碳的％乙醛（AT)吸附（7. 2mM掺入， 0· lg/ml) (η = 3,平均值 +/-SEM)。
[0016] 图6 :使用BacTitre-Glo微生物细胞活力测定测量ΤΕ8测试碳对细菌生长的作 用，以评估随着时间与大肠杆菌（Ε coli)直接接触后的发光信号（接种物为3. 9χ109细菌 πιΓ1)(平均值 +/-SEM，η = 3)。
[0017] 图7 :使用BacTitre-Glo微生物细胞活力测定测量ΤΕ7测试碳对细菌生长的作 用，以评估随着时间与金黄色葡萄球菌（S. aureus)直接接触后的发光信号（接种物为 7. 5xl07细菌πιΓ1)(平均值+/-SEM，η = 3)。数据表明，在活体外（ex-vivo)，碳不杀死这些 细菌。
[0018] 图8 :使用Bioscreen比池分析仪通过渐增的混池度（540nm)测量随着时间TE7测 试碳浸出液对大肠杆菌的生长特性的作用（平均值，η = 4)。数据表明，在体外，碳不杀死 这些细菌。
[0019] 图9 :使用Bioscreen比池分析仪通过渐增的混池度（540nm)测量随着时间ΤΕ7测 试碳浸出液对枯草杆菌（B subtilis)的生长特性的作用（平均值，η = 4)。数据表明，在 活体外，碳不杀死这些细菌。
[0020] 图10 :Α.相比无碳对照，随着时间测试碳对内毒素的去除（η = 3,平均值 +/-SEM) ;Β.相比无碳对照，随着时间测试碳对内毒素的去除；较高的内毒素掺入（O.lg， 200EU/ml 掺入 SIF 中）（η = 3)。
[0021] 图11 :ΤΕ8测试碳对来自SIF的TNF的去除能力，表示为吸附等温线，示出了对于 平衡浓度，每克碳（μ g)吸附的碳的量（平均值，η = 4)。
[0022] 图12 :肝生化-ALT :相比未处理组，在碳处理的BDL和BDL+LPS组中观察到丙氨酸 氨基转移酶（ALT)的显著降低。碳处理与在BDL+LPS大鼠中ALT从99U/ml至62U/ml的减 少（P = 0. 0152)，和在BDL大鼠中从71U/ml至52U/ml (P = 0. 0422)的减少相关。（假手 术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，LPS :腹腔内施用脂多糖的动物；BDL碳是指碳 处理组）。
[0023] 图13 :动脉TNF α。TNF α在碳处理的BDL动物中显著降低。
[0024] 图14 :门静脉压：碳处理后，BDL+LPS (未处理的平均18. 05mmHg，碳处理的 10. 17mmHg，P = 0· 0007)和 BDL(未处理的平均 12. 57mmHg，碳处理的 11. 02mmHg，P = 0. 0043)组观察到门静脉压的显著的降低。（假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研 究]，LPS :腹腔内施用脂多糖的动物；BDL碳是指碳处理组）。
[0025] 图15 :体重。相比未处理组，在以碳处理的BDL动物中观察到干燥最终体重的显 著增加 （P = 〇. 0271)。数据表明，碳的施用可降低与肝硬化相关的恶病质。（假手术：假手 术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，BDL碳是指碳处理组）。
[0026] 图16 :枯否氏细胞（CD163+)群。相比未处理组，在以碳处理的BDL动物中以碳的 处理导致了活化的枯否氏细胞群的减少。数据提供了减少在BDL动物中所见的肝损伤的潜 在机理。（假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，LPS :腹腔内施用脂多糖的动 物；BDL碳是指碳处理组）。
[0027] 图17 :活化的巨噬细胞（CD63+)群。相比未处理组，在以碳处理的BDL动物中以 碳的处理导致了活化的枯否氏细胞群的减少。数据提供了减少在BDL动物中所见的肝损伤 的潜在机理。（假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，LPS :腹腔内施用脂多糖的 动物；BDL碳是指碳处理组）。
[0028] 图18 :总肝ROS活性。相比未处理组，在以碳处理的BDL动物中以碳的处理导致 了肝氧化应激的减少。数据提供了减少在BDL动物中所见的肝损伤的潜在机理。（假手术： 假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，BDL碳是指碳处理组）。
[0029] 图19 :枯否氏细胞ROS活性。相比未处理组，在以碳处理的BDL动物中以碳的处理 导致了通过枯否氏细胞群调节活性氧簇产生的肝氧化应激的减少。数据提供了减少在BDL 动物中所见的肝损伤的潜在机理。（假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，BDL 碳是指碳处理组）。
[0030] 图20 :枯否氏细胞LPS ROS活性。相比未处理组，在以碳处理的BDL动物中以碳 的处理导致了内毒素诱导的枯否氏细胞产生的活性氧簇的减少。数据提供了减少在BDL动 物中所见的肝损伤的潜在机理。（假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，LPS :腹 腔内施用脂多糖的动物；BDL碳是指碳处理组）。
[0031] 图21 :肠渗透性。相比未处理组，在以碳处理的BDL动物中，肠渗透性正常化。数 据表明，碳处理的组正常化在BDL动物中观察到的增加的渗透性。（假手术：假手术的，BDL : 胆管结扎[4周后研究]，BDL碳是指碳处理组）。
[0032] 图22 :细菌易位的标记（门静脉内毒素）。以碳的处理显著降低内毒素血症，改变 肠渗透性和细菌易位。
[0033] 图23 :远器官作用（肝性脑病）。以碳的处理导致了脑水和血清氨的水平的降低。
[0034] 图24 :细菌易位的标记（细菌PCR阳性）。以碳的处理导致了细菌易位的显著减 少。
[0035] 图25 :门静脉细胞因子。以碳处理观察到门静脉IL-4和IL-10的非显著降低。
[0036] 图26 :结肠组织学。回肠、空肠和结肠的组织学在碳处理后保持不受影响，表明该 处理对肠粘膜是安全的。（假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，BDL碳是指碳 处理组）。
[0037] 图27 :血清肌酐。血清肌酐的上升表示LPS施用后在BDL动物中肾功能的恶化，其 在以碳处理的BDL动物中被阻止，表明其降低肝硬化的急性肾损伤。（假手术：假手术的， BDL :胆管结扎[4周后研究]，LPS :腹腔内施用脂多糖的动物；BDL碳是指碳处理组）。
[0038] 图28 :脑水（％)。在以LPS处理的BDL的动物中脑水增加，其在以碳处理的动物 中被阻止，表明BDL动物的处理降低了肝硬化的脑并发症，因此，降低了肝性脑病。（假手 术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，LPS :腹腔内施用脂多糖的动物；BDL碳是指碳 处理组）。
[0039] 图29 :在粪便中拟杆菌（Bacteroides)/总细菌的比例。数据表明，在BDL动物的 粪便中拟杆菌物种增加，其在碳处理的BDL动物中向着正常化减少，但细菌的总数保持不 变。（假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，BDL碳是指碳处理组）。
[0040] 图30 :在粪便中厚壁菌（Firmicutes)/总细菌的比例。数据表明，在BDL动物的粪 便中厚壁菌物种减少，其在碳处理的BDL动物中向着正常化增加，但细菌的总数保持不变。 (假手术：假手术的，BDL :胆管结扎[4周后研究]，BDL碳是指碳处理组）。
[0041] 图31 :在粪便中厚壁菌/拟杆菌的比例。数据表明，在BDL动物的粪便中厚壁菌与 拟杆菌物种的比值减少，其在碳处理的BDL动物中向着正常化增加。（假手术：假手术的， BDL :胆管结扎[4周后研究]，BDL碳是指碳处理组）。
[0042] 图32 :体重。在瘦素缺乏的0b/0b小鼠中以碳处理的肥胖小鼠体重减轻趋于正常 化。数据表明，碳可以是肥胖的有效的治疗。（〇b-:ob基因的杂合子；0b-/0b-:0b/0b基因 的纯合子；+C :以碳处理4周的组）。
[0043] 图33 :ALT。以碳处理肥胖（0b/0b)小鼠导致肝损伤的降低，表明碳可以是对非酒 精性脂肪肝疾病的治疗。（〇b-:ob基因的杂合子；0b-/0b- :0b/0b基因的纯合子；+C :以碳 处理4周的组）。
[0044] 图34 :肝组织学。以碳处理肥胖小鼠导致肝脂肪积累和炎性细胞浸润降低。 (0b-:〇b基因的杂合子；0b-/0b- :0b/0b基因的纯合子；+C :以碳处理4周的组）。
[0045] 图35 :枯否细胞群（F4/80+/⑶68-/⑶Ilb+):以碳处理肥胖小鼠导致枯否氏细胞 的活化的降低。（〇b_:ob基因的杂合子；0b-/0b- :0b/0b基因的纯合子；+C :以碳处理4周 的组）。
[0046] 图36 :枯否细胞群（F4/80+)。以碳处理肥胖小鼠导致枯否氏细胞的活化的降低。 这提供了在以碳处理的0b/0b小鼠中肝损伤降低的可能机理。（0b- :〇b基因的杂合子；Ob-/ 0b- :0b/0b基因的纯合子；+C :以碳处理4周的组）。
[0047] 图37 :枯否细胞群F4/80+LPS :R0S产生。以碳处理肥胖小鼠导致了枯否氏细胞对 活性氧簇的产生的降低。（〇b_:〇b基因的杂合子；0b-/0b- :0b/0b基因的纯合子；+C :以碳 处理4周的组）。
[0048] 图38 :肝组织学（胶原染色）。在非酒精性脂肪肝病的半甲硫氨酸胆碱缺乏饮食 (HMCD)模型中，碳降低组织纤维化，表明碳处理可以是用于肝纤维化的治疗。（HMCD未处 理：单一饮食；HMCD碳：饮食+碳处理4周）。
[0049] 图39 :肝；纤维化标记的基因表达。在非酒精性脂肪肝病的半甲硫氨酸胆碱缺乏 饮食（HMCD)模型中，碳降低胶原A2和TGFBl的基因表达。数据支持了碳可以是用于预防 肝纤维化的治疗（HMC0未处理：单一饮食；HMCO C4 :饮食+C4处理4周）。
[0050] 图40 :ALT。在非酒精性脂肪肝病的半甲硫氨酸胆碱缺乏饮食（HMCD)模型中， 碳的施用降低了肝损伤，表明碳可以是用于非酒精性脂肪肝病的治疗。（HMCD :单一饮食； HMCD+C :饮食+碳处理4周；WT :未处理的对照）。
[0051] 图41 :肝组织学（H&E染色）。在非酒精性脂肪肝病的半甲硫氨酸胆碱缺乏饮 食（HMCD)模型中，碳降低了肝中脂肪积累，表明碳可以是用于非酒精性脂肪肝病的治疗。 (HMCD未处理：单一饮食；HMCD碳：饮食+碳处理4周）。
[0052] 图42 :肝组织学（脂肪变性评分）。在非酒精性脂肪肝病的HMCD模型中，碳降低 了肝中脂肪积累，表明碳可以是用于非酒精性脂肪肝病的治疗。（HMCD未处理：单一饮食； HMCD碳：饮食+碳处理4周）。
[0053] 图43 :肝生化。在非酒精性脂肪肝病的甲硫氨酸胆碱缺乏饮食（MCD)模型中，碳 降低了肝损伤，表明碳可以是用于非酒精性脂肪肝病的治疗。（WT :未处理组；WT+C :未处理 组+C ;MCD :单一饮食；MCD+C :以碳处理的MCD动物）。
[0054] 图44:肝组织学（H&E染色）。在非酒精性脂肪肝病的甲硫氨酸胆碱缺乏饮食 (MCD)模型中，碳降低了脂肪积累，表明碳可以是用于非酒精性脂肪肝病的治疗。（MCD未处 理：单一饮食；MCD+碳：饮食+碳处理）。
[0055] 图45 :在非酒精性脂肪肝病的MCD模型中，碳降低组织纤维化，表明碳处理可以用 于肝纤维化的治疗。（MCD未处理：单一饮食；MCD+碳：饮食+碳处理）。
[0056] 发明详沭
[0057] 在整个说明书中，词语"包括（comprise) "，或变体诸如"包括（comprised) "或"包 括（comprising) ",将被理解为暗示包含了规定的元素、整数或步骤,或元素、整数或步骤的 组，但不排除任何其它元素、整数或步骤，或元素、整数或步骤的组。
[0058] 如本文所用，术语"控制孔隙度的碳颗粒"等同于"多孔碳颗粒"。
[0059] 如本文所用，术语"微孔"是指如通过氮吸附和汞孔隙度法方法测量的，并如通过 IUPAC定义的，具有2nm或更小的直径的孔。
[0060] 如本文所用，术语"中孔"是指如通过氮吸附和汞孔隙度法方法测量的，并如通过 IUPAC定义的，具有大于2nm且小于50nm的直径的孔。
[0061] 如本文所用，术语"大孔"是指如通过氮吸附和汞孔隙度法方法测量的，并如通过 IUPAC定义的，具有50nm或更大的直径的孔。
[0062] 本说明书中对任何现有技术的参考，不是，并且不应该被认为是该现有技术在澳 大利亚或其它地方形成一般知识的一部分的承认或任何形式的暗示。
[0063]目前，可用于患有肝病的患者的治疗或预防的范围是有限的。对于许多患者唯一 选择是移植，目前没有有效的治疗或预防可用于延长该组患者的寿命。因此，有必要寻找可 用于改善患有肝病的个体的状况的治疗或预防机制。
[0064] 肠源性内毒素血症是慢性肝病的发病机制的中心，且作为细菌易位的结果而发 生。内毒素血症牵涉早期和晚期肝硬化的发病机制，在慢加急肝衰竭的发病机制中扮演关 键角色，与多器官衰竭和高死亡率相关。失调的炎症应答被认为介导了这种作用。
[0065] 内毒素血症也牵涉其它肝病诸如ALD和NAFLD的发病机制，以及自发性细菌性腹 膜炎、肝肾综合征、静脉曲张出血、高动力循环和肝性脑病的发病机制。多重证据牵涉在免 疫功能障碍中内毒素临床上与增加的败血症比率相关。酒精性肝病（ALD)的发病机制与 肠道细菌的乙醇代谢和乙醛的产生直接相关联。乙醛引起正常的肠屏障功能故障，导致细 菌易位进入门静脉循环，且全身内毒素的释放导致肝脏炎症和损伤。非酒精性脂肪肝病 (NAFLD)与细菌易位和腔内细菌的内源性乙醇产生有关。因此乙醛在这方面也可在粘膜损 伤中具有重要作用。
[0066] 如上文强调的，细菌易位、内毒素血症和相关的免疫/炎症应答牵涉ALD、NAFLD和 肝硬化的并发症的进展。解剖和功能性肠屏障完整性是细菌易位速率及因此内毒素血症的 关键因素。细菌来源的毒素、有毒代谢物和局部细胞因子的结合原则上应减少粘膜损伤及 内毒素血症。这应具有减少肝损伤、减缓疾病进展、及改善中性粒细胞功能的作用。减少门 静脉内毒素血症的经常使用的策略是使用口服抗生素选择性肠道去污。这代表了一个很好 的短期战略，改善与肝功能障碍相关的并发症，包括肝性脑病、门静脉高血压、肝肾综合征 和细菌性腹膜炎。然而，数据表明抗生素耐药性的增加和超级感染限制了它们的作用。
[0067] 本发明人研究了具有控制的孔隙度的多孔碳颗粒吸附生物分子的能力，及其在治 疗或预防肝病中的应用，从而提供了对使用常规抗生素治疗的替代的策略。
[0068] 因此，在一个方面，本发明涉及用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒，其中颗 粒包括直径为2-50nm的中孔和直径为50nm和以上的小的大孔。在另一个实施方案中，本 发明的多孔碳颗粒包括直径为2nm或以下的微孔，及直径30nm至500nm的中孔/小的大 孔，但基本上没有直径大于2nm且小于30nm的中孔，且基本上没有直径大于500nm的大的 大孔。
[0069] 本发明人已经发现，具有控制的孔隙度以提供在中孔至大孔的范围或在微孔和 小的大孔的范围的相对高比例的孔的这种非可吸收的多孔碳颗粒，是上文讨论的致病介 质（pathogenic mediator)的合适的吸附剂,并能调节产生有害的自由基的肝枯否氏细胞 (Hepatic Kupffer cell)的功能，可能通过减少Toll样受体配体的易位。多孔碳颗粒是 不可吸收的，且因此，在肠屏障界面局部地介导其作用。然而不同于常规的不可吸收的抗生 素，本发明的多孔碳颗粒已被证明没有不利地影响对于维持肠生态重要的细菌的生长。
[0070] 常规生产的活性炭（例如，粒状活性炭），一般是微孔的，具有小于2nm的直径的孔 (IUPAC定义），具有很少或没有孔体积在中孔（2-50nm)或大孔（大于50nm)范围中。
[0071] 用于本发明的用途的多孔碳颗粒可具有：总孔体积的20 %至90 %由具有2nm或 更小的平均直径的孔（微孔）构成，且总孔体积的剩余部分的75%或更多（即由具有大于 2nm的平均直径的孔构成的孔体积）由具有从30nm至500nm的平均直径的孔（中孔/小的 大孔）构成。
[0072] 因此，多孔碳颗粒可具有双峰分布的孔尺寸，由此总孔体积在微孔和大的中孔/ 小的大孔的范围之间分布，基本上没有直径小于30nm的中孔或大的大孔。大的大孔的存在 被优选地最小化，因为平均直径大于500nm的孔会降低颗粒的物理强度，并对吸附提供很 少改善或没有改善。
[0073] 通常，直径小于30nm的中孔构成总孔体积的20%或更少，更优选15%或更少，还 更优选10%或更少。通常，大的大孔构成总孔体积的20%或更少，更优选15%或更少，还更 优选10%或更少。通常，直径小于30nm的中孔和大的大孔一起构成总孔体积的20%或更 少，优选15 %或更少，更优选10 %或更少。
[0074] 通常，总孔体积的25 %至70 %，优选35 %至60 %，更优选45 %至55 %由具有2nm 或更小的平均直径的孔构成。
[0075] 通常，总孔体积的剩余部分的80 %或更多，优选85 %或更多，更优选90 %或更多 由具有从30nm至500nm，优选30nm至300nm，更优选50至200nm的平均直径的孔构成。
[0076] 通常，如通过氮吸附测量的总孔体积为从0. 5至2. 5cm3g4,优选I. 0至2. Ocm3g4, 更优选1.2至LScm3g'在一个实施方案中，如通过氮吸附测量的总孔体积为1.3至 I. Scm3g'在一个实施方案中，如通过氮吸附测量的总孔体积为1. 3至I. 4cm3g'
[0077] 通常，可归因于具有2nm或更小的平均直径的微孔的孔体积为0. 2cm3g4或更多， 优选 0. 2 至 0. 5cm3g' 更优选 0. 3 至 0. 4cm3g'
[0078] 通常，多孔碳颗粒的体积密度为0. IOgcnT3或更多，优选0. 15gcnT3或更多，更优选 0. 20gcnT3或更多。具有较高的体积密度的颗粒导致口服施用需要的碳的总体积的减少，这 是有益的，例如对于患者依从性。在一个实施方案中，多孔碳颗粒的体积密度为〇. IOgcnT3 至 0· 30gcm 3,优选 0· 15gcm 3 至 0· 25gcm 3,更优选 0· 18gcm 3 至 0· 22gcm 3。
[0079] 与之相比，在一个实施方案中，在多孔碳中总孔体积的至少20%由具有2至200nm 的平均直径的孔构成。
[0080] 优选地，多孔碳颗粒的总孔体积的至少20%由具有从20至200nm，优选从30至 200nm，优选从30至150nm，更优选从50至120nm，或60至IOOnm的平均直径的孔构成。这 些尺寸的孔对于总孔体积的贡献优选大于25 %，更优选大于30 %。适合地，上述的尺寸的 孔构成总孔体积的从25 %到75 %，优选为30 %至60 %，优选为30 %至50 %，更优选为总孔 体积的30 %至40%。
[0081] 用于本发明中使用的多孔碳颗粒也可包括具有从0. 6到2nm的平均直径的微孔。 这种微孔对总孔体积的贡献可高达50 %，例如从5 %至30 %。
[0082] 多孔碳颗粒也可包括较大的大孔,所述较大的大孔具有大于200nm的直径，例如 大于500nm。这种具有大于200nm的直径的大孔对于总孔体积的贡献可高达74%，例如从 25%至 70%。
[0083] 优选地，具有从30至150nm的平均直径的孔的总体积为0. 2至2. OcmVg，优选0. 5 至 I. 5cm3/g。
[0084] 当颗粒额外包括微孔时，具有从0. 6到2nm的平均直径的微孔的总体积优选为从 0· 01 至 I. 5cm3/g。
[0085] 当颗粒额外包括较大的大孔时，具有大于200nm的平均直径的大孔的总体积优选 为从 0. 2 至 2. 0cm3/g，优选从 0. 2 至 I. 0cm3/g。
[0086] 在一个特别优选的实施方案中，用于本发明中使用的多孔碳颗粒具有下列的特 性。
[0087] ?微孔孔尺寸0· 5_2nm
[0088] · BET 表面积 700 至 2000,优选 1000-1500m2/g
[0089] ?微孔孔体积 0. 1 至 I. lcm3/g，优选 0. 3 至 I. OcmVg
[0090] ?中/小的大孔尺寸30-500nm，优选50-300nm
[0091] ?中/小的大孔体积0· 8至2. 5cm3/g
[0092] ?总孔体积 0· 9 至 3. 5cm3/g，优选 I. 1 至 2. OcmVg
[0093] ?微孔的比例（％体积）27%至29%
[0094] 在一个实施方案中，用于根据本发明使用的多孔碳颗粒具有：多孔碳颗粒的总孔 体积的至少20%由具有20至200nm的平均直径的孔构成，且总孔体积的20%至90%由具 有2nm或更小的平均直径的孔构成，但总孔体积的剩余部分的小于75 %是由具有从30nm至 500nm的平均直径的孔构成。
[0095] 在一个实施方案中，用于本发明的多孔碳颗粒具有：总孔体积的20%至90%由 具有2nm或更小的平均直径的孔构成，且总孔体积的剩余部分的75%或更多由具有30nm 至500nm的平均直径的孔构成，但多孔碳颗粒的总孔体积的至少80%由不具有从20nm至 200nm的平均直径的孔构成。
[0096] 碳孔隙度可以通过汞孔隙度法测量（例如，使用自动汞注入孔隙度仪，如 PoreMaster?亲注入孔隙度仪（Quantachrome Instruments))和/或气体吸附分析（例 如使用 Autosorb 气体吸附分析仪（Quantachrome Instruments))。
[0097] 汞孔隙度法测量大于2nm，特别是大于20nm的孔，且气体吸附分析被用于测量微 孔和中孔，且通常对具有0. 5nm至50nm的平均直径的孔的孔隙度提供有效的测量，且因此 可能有必要使用两种方法，特别是测量具有如上所述的双峰孔隙度的颗粒。通过氮技术获 得的50nm以上的结果可能与那些通过汞技术获得的不一致。在平均直径大于50nm的孔的 结果矛盾的情况下，应该使用通过汞获得的结果。
[0098] 图2显示了如通过汞孔隙度法提供的，根据本发明的颗粒在较大的大孔、小的大 孔中孔体积的测量。微孔在图2中是不可见的，因为汞孔隙度法测量大于2nm的孔。图1 显示了 TE7碳在<2nm和50-500nm的孔的范围中的氮孔体积作为燃尽（活化的程度）的函 数的演变。
[0099] 汞孔体积随着活化的改变示于图4。当汞孔体积基于Cm3gHT1报告时，存在孔体积 随活化的明显大的增加。但是，这主要反映了密度随活化的降低。基于体积，其是结构改 变的更好的反映，对于所有活化水平，小的大孔体积保持不变，即只有微孔体积通过活化增 强。
[0100] 通过汞孔隙度法获得的结果可以显示对应于多孔碳颗粒之间的空隙的较高孔直 径的结果，并且不反映碳颗粒内的孔的尺寸。因此，将有相当于珠的体积的?35%的有效 的大孔体积可归因于空隙，其中空隙尺寸是珠尺寸的?20%。因此当考虑孔隙度时，汞孔 隙度法结果的15%的珠尺寸或更多，例如20%的珠尺寸或更多，可以被忽略。例如，尺寸为 250-500 μ m的碳颗粒可具有反映在汞数据中大约50-100 μ m的颗粒间空隙尺寸。
[0101] 通常，通过汞孔隙度法确定的基于重量的大的中孔/小的大孔体积为 0· βΟαι^πΓ1，优选高于 I. lcn^gnT1 且更优选高于 I. Scn^gnT1。
[0102] 用于测量微孔的气体吸附分析技术通常是氮吸附分析。
[0103] 碳中微孔可通过活化被提高，且表面积和孔体积随活化的改变示于表2。优选地， 如通过BET(Brunauer-Emmett-Teller)方法测量的，多孔碳颗粒具有至少700m 2/g的比表 面积。比表面积可以超过900m2/g，通常超过1000m2/g。在一个实施方案中，比表面积超过 1200m2/g。合适的比表面积在1000至2500m2/g的范围中，优选1400至2000m 2/g。在一个 实施方案中，比表面积为从7〇〇m2/g至2000m2/g，通常900m 2/g至1400m2/g，优选IOOOmVg 至1200m2/g。在另一个实施方案中，比表面积为1200m2/g或更少，例如700至1200m 2/g，900 至 1200m2/g 或 1000 至 1200m2/g。
[0104] 优选地，多孔碳颗粒具有2至2000 μ m，例如从50至2000 μ m，从200至1600 μ m， 或从100至IOOOym的平均直径。因此，合适的颗粒可以具有，例如从200至600 μ m，优选 250至500 μ m的平均直径。其它合适的颗粒可具有1000至2000 μ m，优选1000至1500 μ m 的平均直径。然而，优选具有IOOOym或更小的平均直径的颗粒。颗粒尺寸可以使用激光 衍射（例如使用Malvern颗粒选别器（Malvern Instruments))测量。
[0105] 优选地，多孔碳颗粒是以球形颗粒的形式。
[0106] 在一个实施方案中，多孔碳颗粒可被表面改性以改变其对生物分子的吸附能力。
[0107] 多孔碳颗粒可以是未包被的颗粒的形式。这样未包被的多孔碳颗粒具有已被证明 的生物相容性。可选地，颗粒可以被包被以控制其释放和吸附特性。例如，颗粒可以用将允 许主要释放到大肠的薄膜包被。
[0108] 用于本发明中使用的多孔碳颗粒可通过任何合适的方法生产。合适的方法描述 于，例如在WO 02/12380中。
[0109] 本发明还涉及治疗或预防肝病的方法，所述方法包括施用有效量的多孔碳颗粒， 其中总孔体积的至少20%由具有2至200nm的平均直径的孔构成，及涉及多孔碳颗粒在制 备用于治疗或预防肝病的药物中的用途，其中总孔体积的至少20%由具有2至200nm的平 均直径的孔构成，其中优选如上所述的多孔碳颗粒。
[0110] 酚醛树脂衍生的具有双峰孔隙度的球形碳珠的制备
[0111] 对于本发明，有两种类型的大孔。在大孔珠中其位于珠内且通过造孔剂形成。其 大小通常为30-500nm，优选为50-300nm。
[0112] 通常，使用前体树脂配方，其包括显著比例的造孔剂，例如，250份乙二醇或其它造 孔剂，比100份树脂形成组分，虽然高孔隙度也可以通过使用添加剂诸如尿素与乙二醇的 组合来实现。
[0113] US2008025907A1 (Tennison等人，此公开内容在此通过参考引入）公开了通过使 包括酚类化合物或苯酚缩合预聚物的亲核成分与至少一种亲电交联剂在造孔剂的存在下 缩合以形成树脂，制备中孔树脂，所述亲电交联剂选自甲醛、多聚甲醛、糠醛和六亚甲基四 胺，所述造孔剂选自以下所构成的组：二醇（例如乙二醇）、二醇醚、环酯、取代的环酯、取代 的直链酰胺、取代的环酰胺、氨基醇、以及任何上述与水的混合物。造孔剂以能有效地赋予 树脂大孔隙度的量存在（例如，至少150重量份的造孔剂被用于溶解100重量份的总树脂 形成组分，即亲核组分加亲电组分），且缩合后其通过用水的级联洗涤或通过真空干燥从多 孔树脂去除。
[0114] 得到的树脂可以通过在惰性气氛中加热至至少600°C的温度碳化，以得到具有 双峰分布的孔的材料，由氮吸附估计的孔结构包括微孔和中孔或大孔。对孔尺寸在范围 20-500人的至少一些值，中孔的孔体积的差异的值相对于孔半径的对数（dV/dl 〇gR)大于 0. 2。未活化时，中孔碳可具有250-700m2/g的BET比表面积。它可以通过在高温下在二氧 化碳、水蒸汽或其混合物的存在下加热，例如通过在高于800°C下在二氧化碳中加热将其活 化。然后它可具有高达2000m 2/g，以及甚至更高，例如1000-2000m2/g的表面积。如本文所 用，术语"BET表面积"是根据ASTM D1993-91，另外参见ASTM D6556-04,通过fcunauer、 E_ett、和Teller(BET)方法确定的。对于本发明的目的，优选使用二氧化碳。
[0115] 酚醛树脂-亲核组分
[0116] 用于制造含碳材料的树脂可从在US2008025907A1中公开的任何起始原料制备。 亲核组分可以包括苯酚、双酚A、烷基酚如甲酚、二酚如间苯二酚和对苯二酚、及氨基苯酚例 如间-氨基苯酚。
[0117] 优选使用酚醒清漆（phenolic novolac)或其它类似的低聚起始材料作为亲核组 分，因为其已经部分地聚合，这使得聚合到所需的树脂是较少放热的，且因此是更可控制的 反应。优选的酚醛清漆（novolac)在交联之前具有在从300到3000的范围中的平均分子 量（AMW)(相当于一个DP比约3-30个苯酚）。当使用酚醛清漆树脂时，它们可以是具有在 100°C区域的熔点的固体。使用较少量的造孔剂时，分子量小于2000,且优选小于1500的酚 醛清漆树脂形成在碳化后趋于产生具有期望的孔尺寸分布的碳的交联的树脂。酚醛清漆是 热稳定的，因为它们可以被加热使得其成为熔化和冷却的，使得其反复地固化而无结构改 变。在加入交联剂并加热后，它们被固化。完全固化的树脂是不可熔且不可溶的。
[0118] 虽然商业酚醛清漆在很大程度上使用苯酚和甲醛生产，各种改性试剂可以在预聚 物形成阶段使用，以引入一系列不同的氧和氮官能团及交联位点。这些包括但不限于：_
[0119] (a)二元酚如间苯二酚和对苯二酚。两者都比酚更易反应，并在预聚物产生阶段可 导致一些交联。在交联阶段引入这些化合物以提供不同的交联的途径也是可能的。这些也 增加了树脂的氧官能团。
[0120] (b)在缩聚反应中活化的含氮化合物，诸如尿素、芳族（苯胺、间-氨基苯酚）和杂 芳（三聚氰胺）胺。这些允许特定类型的氮官能团引入进初始聚合物及最终的碳，并影响树 脂和最终的碳两者的中孔结构的形成。像对苯二酚和间苯二酚一样，可以使用的所有含氮 亲核改性试剂占据两个或更多个活性位点，且在缩合反应中比酚或酚醛清漆更易反应。这 意味着，其首先与主要交联剂反应，原位形成二次交联剂。
[0121] 亲核组分可以单独提供，或与聚合催化剂联合提供，所述聚合催化剂可以是与酚 醛清漆混溶的、和/或可溶于造孔剂的弱有机酸，诸如水杨酸、草酸或邻苯二甲酸。当这些 可在本发明中使用时，优选单独使用苯酚以最小化更加亲水的位点的浓度。
[0122] 造孔剂中酚醛清漆的浓度可以是这样的，当与交联剂在相同的造孔剂中的溶液结 合时，按重量造孔剂对（酚醛清漆+交联剂）的总重量比为至少150:100。酚醛清漆：造孔 剂和交联剂：造孔剂的实际比值，根据方便操作设置，例如W02008/043983 (Tennison)中公 开的过程的情况下根据珠生产工厂的操作要求设置，且受酚醛清漆：造孔剂溶液的粘度控 制，使得其保持可泵抽的，且受交联剂：造孔剂的比例的控制，使得交联剂贯穿工厂保留在 溶液中。
[0123] 用于酚醛树脂的交联剂
[0124] 通常以按重量每100份的如酚醛清漆的亲核组分按重量从5到40份（pbw)的量 使用交联剂。它可以是，例如，醛如甲醛或糠醛、它可以是六亚甲基四胺（乌洛托品）、或羟 甲基化的三聚氰胺。
[0125] 优选使用乌洛托品作为交联剂。它优选地以10至25pbw的比例用于交联酚醛树 月旨，例如每IOOpbW的酚醛清漆约15至20pbw的乌洛托品。这确保了具有最大的交联程度 的固态树脂的形成，并在随后的去除造孔剂过程中确保了大孔结构的稳定。
[0126] 造孔剂
[0127] 造孔剂也可作为溶剂。因此，造孔剂优选使用足以溶解树脂系统的组分的量，造孔 剂对树脂体系的树脂的总组分的重量比优选为至少1.5:1。低于这个水平，所得的树脂基本 上没有大孔隙度。
[0128] 合适的造孔剂的详情载于US2008025907A1 (Tennison)。造孔剂可以是，例如，二元 醇、二元醇-醚、环酯、取代的环或直链酰胺或氨基醇，例如乙二醇、1，4- 丁二醇、二乙二醇、 三乙二醇、Y-丁内酯、碳酸丙烯酯、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮和单乙醇胺，优选 乙二醇，且其中所述的选择也受到溶剂热力性质的限制，因为在固化过程中使用的温度下 它不应煮沸或具有过度的蒸汽压。
[0129] 认为，中孔和大孔产生的机理是由于在交联反应过程中发生的相分离过程。在不 存在造孔剂下，随着预聚物的线性链进行交联，其分子量最初增加。残余的低分子量组分变 成在高分子量区不溶的，在较低分子量的连续相内造成相分离进入交联的高分子量域。发 生轻组分至生长域的外部的进一步缩合，直到交联的相变成与域之间捕获的残余较低分子 量预聚物基本上连续。在造孔剂低水平存在下，造孔剂与交联的树脂域相容，并保持在其 中，（例如，对于酚醛清漆-乌洛托品-乙二醇反应系统，〈120份/100份酚醛清漆），而剩 余部分形成具有域之间的部分地交联的聚合物的溶液。在造孔剂较高水平存在下，其超过 交联的树脂的容量，造孔剂添加至低MW聚合物级分，增加了域之间的空隙中材料的体积， 使得中孔隙度和/或大孔隙度提高。通常，造孔剂的含量越高，中孔越大，达到大孔，且孔体 积越大。
[0130] 这种相分离机制提供了在交联的树脂结构中控制孔形成的各种方法。这些包括造 孔剂的化学组成和浓度；交联亲电剂的化学组成和量；改性的亲核试剂的存在、化学性质 和浓度；酚类亲核组分（苯酚、酚醛清漆）的化学组成；溶剂中水的存在及如果存在任何固 化催化剂的浓度。
[0131] 珠状树脂前体和碳的产生
[0132] 在US2008025907A1中，公开了粉末树脂和珠状树脂两者的产生。珠状的产生可 通过浇注部分地交联的预聚物的溶液进入包含分散剂的热的液体例如矿物油，并搅拌混合 物。预聚物溶液形成珠，其最初是液体，且然后，随着固化的进行，变成固体。平均珠颗粒尺 寸是通过几个过程参数，包括搅拌器的类型和速度、油温和粘度、预聚物溶液的粘度、及溶 液对油的体积比来控制的，且平均尺寸可在5至2000 μ m调节。然后珠可以从油中过滤掉。 在制备实施例中，工业酚醛清漆树脂在高温下与乙二醇混合，与乌洛托品混合并加热以得 到粘性溶液，将其倒入含有干性油的矿物油中，其后将混合物进一步加热以进行固化。在固 化结束后，将反应混合物冷却，其后将所得多孔树脂滤出，并用热水洗涤以去除造孔剂。固 化的珠被碳化为具有如上所指出的孔结构的多孔碳珠，并且可被如上所指出的活化。珠可 以产生为具有窄的颗粒尺寸分布，例如具有好于10,且优选好于5的D90:D10。
[0133] US2010/0086469A1 (Tennison)描述并要求保护用于生产具有多孔结构的如酚醛 树脂的高分子材料的离散固体珠的方法，该方法可在工业规模上产生树脂珠而没有树脂聚 集物的迅速建立和中断生产。该方法包括以下步骤：(a)将溶解在如乙二醇的第一极性有 机液体中的例如酚醛清漆的可聚合液体前体和作为交联剂的乌洛托品的料流，与液体悬浮 介质的料流合并，液体悬浮介质为与液体前体基本上或者完全不混溶的第二非极性有机液 体，例如含有干性油的变压器油（transformer oil) ;(b)混合合并的料流以分散可聚合液 体前体为悬浮液介质中的液滴，例如使用在线静态混合器；(c)使液滴在悬浮介质层流中 聚合，以形成不能结块的离散的固体珠；及（d)从悬浮介质回收珠。
[0134] 分散介质
[0135] 对于珠生产，造孔剂包括选择的如乙二醇的极性有机液体与非极性有机液体的分 散介质结合，以形成主要或完全不混溶的组合，形成分散相的造孔剂和分散介质之间的不 相容性越大，萃取进入分散介质中的造孔剂越少。期望地，造孔剂具有比预期与其一起使用 的分散介质更大的密度，使得含有溶解的树脂形成组分的造孔剂的液滴将比其中的分散介 质的下降流更快地向下通过柱。不同类别的有机化合物的质子和非质子溶剂均适应这些要 求，且单独地和混合地均可以被用于作为造孔剂。除了溶解反应组分和任何催化剂，造孔剂 也应，在酚醛树脂的情况下，与水和/或其它随着聚合的进行通过消除形成的次要的缩合 产物（例如氨）可相容，且造孔剂优选是与水高度混溶的，使得其可以容易地通过洗涤从聚 合的树脂珠去除。
[0136] 分散介质是可被加热到在其中进行固化的温度，例如至160°C，而在环境压力下不 沸腾且不分解，且与乙二醇及其中溶解的组分不混溶的液体。它可以是基于烃的变压器油， 其为精制矿物油，且是石油蒸馏的副产物。其可能主要包括C15-C40的烷烃和环烷烃，具有 取决于等级的〇. 8-0. 9的密度，且具有也取决于等级的在常压下260-330°C的沸点。变压器 油在典型的固化温度150°C具有约0. 5泊的粘度。变压器油或者其它分散介质可以以亲核 前体及交联剂的合并料流的体积的3-10倍的体积使用，如约5倍。
[0137] 分散剂
[0138] 优选的分散剂，其在分散介质与将被分散在分散介质中的反应混合物接触之前溶 解在分散介质中以延缓液滴聚结，作为干性油如丹麦油出售，或通过部分地氧化天然存在 的前体，如桐油、亚麻子油等等生产。分散剂随着方法进行被消耗，所以，如果分散介质被回 收，回收的油料流中的分散剂应被补充。分散剂可方便作为溶液中的料流在分散介质如变 压器油中提供，且例如，当使用含有低浓度的活性组分的丹麦油时，以5-10% v/v的量提供 以得到在分散介质中的分散剂的最终浓度为0. 2-1% v/v。在氧化的植物油的情况下，将会 使用较高的分散剂浓度。
[0139] 从树脂珠和粒状材料的溶剂去除
[0140] 如上所述形成的树脂珠或粒状物必须首先被处理以去除造孔剂，其后它们可以被 碳化和活化。造孔剂可以通过水洗涤或真空干燥去除。珠可以直接进行处理。如果使用水 洗涤，这优选使用至少两个阶段的过程，该过程使用在?80°C的热水。这优选地使用级联洗 涤过程进行，其中来自包含比较低水平的造孔剂的第二阶段的水，再循环到第一洗涤阶段。 含有高水平的造孔剂的自第一阶段的废水可以被处理掉，或造孔剂可以通过蒸馏回收。真 空干燥可使用任何市售的真空干燥器进行，虽然优选这应使用搅拌或移动床，而不是静态 托盘系统。
[0141] 树脂结构的碳化和活化
[0142] 在US2010/0098615Al(Tennison，其公开在此通过参考引入）中，提供了用于碳化 和活化珠或粒状高分子材料的方法，且特别地从US2010/0086469的方法得到的高分子材 料的固体珠，其包括将材料供给到保持在碳化和活化温度的外燃回转窑，该窑具有向下坡 度以随着其旋转使材料前进，该窑具有通过二氧化碳或蒸汽逆流提供的不含氧的大气，且 沿着窑间隔地提供环状堰以控制材料的前进。
[0143] 可替代地，树脂珠可使用分批式炉（batch furnace)较小规模地碳化和活化。在 此碳化和活化可以以分开的步骤进行，其中碳化发生在二氧化碳在?800°C，且活化发生在 二氧化碳在850至950°C，或在蒸汽中在700和850°C。
[0144] 对于本发明的目的，尽管也可以使用其它的介质，优选使用二氧化碳作为活化介 质。
[0145] 多孔碳颗粒在肝病的治疗中的用途
[0146] 上述的多孔碳颗粒在肝病的治疗或预防中是有用的。肝衰竭是肝病的最终阶段。 肝衰竭根据发病的快速性分类。急性肝衰竭发展迅速，但慢性肝功能衰竭可能需要数月或 数年的发展。通过定义，当肝特别不健全，且功能特别差，以至于脑病是明显的时，发生肝衰 竭。任何进展性肝病可导致肝衰竭；实例包括：对乙酰氨基酚毒性、肝硬化、病毒性肝炎、及 肝的转移性癌症。肝脏疾病的其它症状，如黄疸、腹水、肝恶臭、及凝血失败表明肝在执行其 正常生理职责方面具有问题，但它不被称为肝衰竭，直到出现精神状态的改变。
[0147] 患有肝病的患者的预后很难估计，因为该状况具有许多原因。
[0148] 因此，本发明可以涉及其肝失去代偿或其显示了肝性脑病的个体的治疗或预防。 个体的肝可在代偿状态。个体可患有慢性肝病。个体可患有肝硬化，例如具有或不具有酒 精性肝炎。个体可患有急性肝衰竭。个体可患有肝性脑病。
[0149] 急性和慢性肝病两者的发作均可能是由于外源性病因。例如，个体可能已经暴露 于化学品、药物或引起的肝损伤的一些其它试剂。个体可能对引起肝损伤的非处方、规定的 或"娱乐"的药物（over-the-counter, prescriptive or"recreational"drug)有反应。个 体可能已经摄入Rezulin?(曲格列酮；Parke-Davis)、Serzone?(奈法唑酮；Bristol-Myers Squibb)或者认为导致肝损伤的其它药物。个体可以是具有某种药品过量或超过可引起肝 损伤的药物的推荐剂量的个体。例如，个体可能已过量摄入对乙酰氨基酚。个体可能已经 暴露于引起肝脏损伤的化学品，如，例如，在其工作场所。例如，个体可能已经暴露于在工业 或农业环境中的这些化学品。个体可能已经摄入含有可引起肝脏损伤的化合物的植物，特 别是，这可能在其中个体是动物，如草食动物的情况下。例如，个体可能已经摄入含有双稠 吡咯啶生物碱的植物如千里光。个体可能已经暴露于认为引起肝病的环境毒素。
[0150] 与药物有关的肝毒性构成所有急性肝病（急性肝衰竭）病例的50%以上。对乙酰 氨基酚（Acetaminophen)(也称为对乙酰氨基酚（paracetamol)和N-乙酰基-对-氨基苯 酚）的毒性是美国和英国急性肝衰竭的最常见的原因。摄取治疗剂量或小幅过量对乙酰氨 基酚的长期的中度到严重酗酒的人处在严重肝损伤，且可能地急性肝衰竭的风险。酒精使 用加强对乙酰氨基酚的毒性作用。特质药物毒性也造成急性肝衰竭。特质药物毒性被认为 是其中个体以药理学上异常的方式应答药物的超敏反应。这种不正常的反应可以导致急性 肝衰竭。
[0151] 急性肝衰竭或慢性肝病可由致病生物体感染引起。例如,肝病可能是由于病毒感 染。特别地，个体可感染或已经感染引起肝炎的病毒。个体可能患有慢性病毒性肝炎。病 毒可以是，例如，乙肝、丙肝、或丁肝病毒。在某些情况下，且特别是其中个体患有病毒性肝 炎的情况下，个体还可以感染HIV-I或II。个体可患有AIDS。个体可已经感染或感染引起 肝病的其它生物体，且特别是在其生命周期的某些阶段中存在在肝中的那些生物体，是可 能的。例如，个体可患有或已经患有肝吸虫。
[0152] 个体可患有引起、或增加慢性肝病的风险的遗传性疾病。例如，个体可患有肝血色 素沉着病、威尔逊病或α-l-抗胰蛋白酶缺乏症中的一种或更多种。个体可以患有引起肝 中某种结构或功能异常、增加肝纤维化的可能性的遗传性紊乱。个体可有发展损伤肝，且因 此可以促进肝纤维化的自身免疫性紊乱的遗传倾向。
[0153] 慢性肝病可能是酒精引起的。待治疗的男性或女性可能或已经是酗酒的人。他或 她可能或已经摄入平均每周50个或更多个单位的酒精、每周60或更多个单位的酒精、每周 75或更多个单位的酒精、且甚至每周100或更多个单位的酒精。男性或女性可能或已经消 费平均高达每周100个单位的酒精、高达每周150个单位的酒精、且甚至高达每周200个单 位的酒精。酒精的一个单位的测量在各个国家不同。在此，按照英国标准一个单位等于8 克的乙醇。
[0154] 男性或女性可能已经摄入这样酒精的水平持续5年或以上、10年或以上、15年或 以上、或20年或以上。个体可能已经摄入这种水平的酒精长达10年、长达20年、长达30 年、且甚至长达40年。在酒精引起的肝硬化的情况下，个体可能年龄为，例如25岁或以上、 35岁或以上、45岁或以上、且甚至超过60岁。
[0155] 个体可以是男性或女性。女性可能比男性更容易受到酒精的不良作用。女性可以 在比男性更短的时间内以及从更少量的酒精发展酒精性慢性肝病。似乎有没有单因素来 说明女性中酒精性肝损伤的易感性增加，但是激素对酒精代谢的作用可能会起到重要的角 色。
[0156] 因此，个体可患有酒精性肝炎。酒精性肝炎的范围可以从具有异常的实验室测试 是疾病的唯一标志的轻微肝炎，至具有并发症的严重肝功能障碍，并发症诸如黄疸（由胆 红素潴留引起的皮肤发黄）、肝性脑病、腹水、出血性食管静脉曲张、异常血液凝固和昏迷。
[0157] 个体可具有多种已知导致肝损伤的其它状况中的一种或更多种，诸如，例如，原发 性胆汁性肝硬化、自身免疫性慢性活动性肝炎、和/或血吸虫病（寄生虫感染）。个体可患 有或已患有过胆管堵塞。在一些情况下，肝病的潜在原因可能是未知的。例如个体可能已 被诊断为患有隐源性肝硬化。因此，个体可能被怀疑具有任何本文中列出的状况。
[0158] 用于诊断诸如急性肝衰竭和肝性脑病的肝病的方法是现有技术中公知的，特别是 对领域中的临床医生和兽医而言。优选地，个体将，例如通过医学或兽医专业人员，被诊断 为患有肝病和肝性脑病。个体可显示一种或更多种与肝病有关的症状，诸如黄疸、腹水、皮 肤改变、体液潴留、指甲改变、易擦伤、鼻出血、食管静脉曲张中的一种或更多种、且在男性 中个体可能有乳房膨大。个体可能会显示疲惫、乏力、食欲不振、恶心、虚弱和/或体重减 轻。个体也可以显示一种或更多种与肝性脑病相关的症状，如混乱、定向障碍、痴呆、木僵、 昏迷、脑水肿、多器官衰竭（呼吸衰竭、心血管衰竭或肾衰竭）、肌肉僵硬/刻板、癫痫发作或 言语障碍中的一种或更多种。待治疗的个体可能会或可能不会摄入其它药物以治疗肝病。 待治疗的个体可以处于发展肝性脑病的风险中。
[0159] 肝病可能已经或可以通过身体检查，包括超声波等技术证实。可能已经采取肝活 组织检查以查找纤维化堆积、坏死细胞、细胞变性和/或炎症和肝病的其它表征特征。个体 中肝功能可被评估，以确定在个体中其是否被危及。肝病的性质和根本原因可以被表征。暴 露于肝病的致病剂的任何历史可以被确定。
[0160] 待治疗的个体可处于肝性脑病发作的风险中，例如等待肝移植、手术的患者和/ 或门静脉高血压的患者。处于肝性脑病发作风险中的人是没有经受任何肝性脑病发作、或 已经长时间（约12周或更长）没有经受任何肝性脑病发作，但具有产生肝脑病发作的风险 的紊乱或医学状况的人。肝性脑病发作是通过患有肝病或功能障碍的患者脑功能障碍的存 在表征的临床状况。肝性脑病中有广泛的精神障碍，其范围从最小化的主要作用是生活质 量的下降，至明显的导致昏迷和最终死亡。
[0161] 在其上实践本发明的方法的个体可以是肝移植的患者，经受再灌注损伤的个体， 例如在肝脏移植后的移植物中，或处于发展多器官衰竭的风险中或已经发展了多器官衰竭 的患者。
[0162] 优选地，肝病选自酒精性肝病（ALD)、非酒精性肝病（例如非酒精性脂肪肝病 (NAFLD))、非酒精性脂肪性肝炎（NASH)、肝硬化和/或肝硬化的并发症（例如门静脉高血 压、腹水、肾衰竭、肝性脑病或慢加急肝衰竭）。本发明可涉及慢性肝病，如ALD、NAFLD或病 毒性肝炎的炎症和纤维化的治疗或预防。
[0163] 上述的多孔碳颗粒在肠肝轴的调节中也可以是有用的。因此，颗粒也可用于其 中肠易位是重要的其他状况，例如冠状动脉疾病、炎性肠病、肠易激综合征和结肠袋炎 (pouchitis)。它们也可在治疗或预防高血压及因此的中风，以及治疗或预防肥胖或肥胖的 并发症中有用。
[0164] 因此，本发明还涉及调节肠肝轴的方法，所述方法包括使用有效量的本文描述的 多孔碳颗粒，以及本文所述的多孔碳颗粒在制备用于肠肝轴的调制的药物中的用途。本发 明还涉及治疗或预防冠状动脉疾病、炎性肠病、肠易激综合征、结肠袋炎、高血压、中风、月巴 胖或肥胖的并发症的方法，所述方法包括施用有效量的本文描述的多孔碳颗粒，及本文所 述的多孔碳颗粒在制备用于治疗或预防冠状动脉疾病、炎性肠病、肠易激综合征、结肠袋 炎、高血压、中风、肥胖或肥胖的并发症的药物中的用途。
[0165] 本发明的多孔碳颗粒可以以多种剂型施用。因此，多孔碳颗粒可以口服施用，例如 作为片剂、糖锭、锭剂、水性或油性悬浮液、可分散的粉剂或颗粒剂。多孔碳颗粒也可以胃肠 外施用，即皮下、静脉内、肌肉内、胸骨内、经皮或通过输注技术施用。多孔碳颗粒也可以直 肠施用，例如，以栓剂的形式。医师将能够确定对于每个具体患者所需的施用途径。优选地， 多孔碳颗粒口服或直肠施用。当口服或直肠施用时，多孔碳颗粒在肠中腔内地作用，因为它 们是不吸收的。优选地，多孔碳颗粒口服施用，例如以自由流动的形式（在小药囊中适当地 提供）或片剂形式。
[0166] 在另一个实施方案中，多孔碳颗粒可在体外地处理血液的方法中使用，通过使血 液在其被返回到身体之前，流经含有碳颗粒的医疗装置，其中血液来自患有肝病的个体。此 方法可通过任何合适的手段实现。已经以这种方式被处理的血液可返回到个体用于治疗 目，或可用于其它目的。例如，在输血至不同的个体前，可以通过这种方式处理血液。
[0167] 多孔碳颗粒的制剂将取决于许多因素，诸如精确试剂的性质，是否打算用于药物 或兽医等。用于治疗肝病的试剂可被配制以同时、单独或顺序使用。
[0168] 在本发明中多孔碳颗粒通常与药学上可接受的载体或稀释剂配制以用于施用。药 物载体或稀释剂可以是，例如，等渗溶液。例如，固体口服形式可含有，连同活性化合物，稀 释剂，例如乳糖、葡萄糖、蔗糖、纤维素、玉米淀粉或马铃薯淀粉；润滑剂，例如硅石、滑石、硬 脂酸、硬脂酸镁或钙、和/或聚乙二醇；结合剂，例如淀粉、阿拉伯胶、明胶、甲基纤维素、羧 甲基纤维素或聚乙烯吡咯烷酮；崩解剂，例如淀粉、藻酸、藻酸盐/酯或淀粉羟乙酸钠；泡 腾混合物；染料；甜味剂；润湿剂，例如卵磷脂、聚山梨醇酯、十二烷基硫酸盐/酯；以及，通 常，在药物制剂中使用的无毒和无药理学活性的物质。这样的药物制剂可以以已知的方式 制造，例如，通过混合、制粒、压片、包糖衣、或薄膜包衣工艺。
[0169] 用于口服施用的液体分散剂可以是糖浆、乳剂或混悬剂。糖浆可以包含，例如，蔗 糖或蔗糖与甘油和/或甘露糖醇和/或山梨糖醇，作为载体。
[0170] 混悬剂和乳剂可包含，例如天然树胶、琼脂、藻酸钠、果胶、甲基纤维素、羧甲基纤 维素、或聚乙烯醇，作为载体。用于肌内注射的混悬剂或溶液可含有，连同活性化合物，药学 上可接受的载体，例如无菌水、橄榄油、油酸乙酯、二醇，如丙二醇，以及如果需要，适量的盐 酸利多卡因。
[0171] 用于口服施用的制剂可配制成控释制剂，例如，它们可被配制成在大肠中控释。
[0172] 用于静脉内施用或输注的溶液可含有例如无菌水作为载体，或优选地，它们可以 以无菌、水性、等渗盐水溶液的形式。
[0173] 多孔碳颗粒的剂量可以根据各种参数确定，特别是根据所使用的物质；待治疗的 患者的年龄、体重和状况；施用途径；和所需的治疗方案。
[0174] 再一次，医师将能够确定对于任何具体患者的所需的施用途径和剂量。根据待治 疗的个体年龄、体重和状况、变性的类型和严重程度及施用的频率和途径，典型的日剂量为 从约0. 1至2g每kg体重。日剂量水平可以是，例如，从0. 5至15g，优选从1至IOg,或如 果适当，可以使用更高的日剂量如10至l〇〇g，优选20至80g。
[0175] 在本说明书中提到的所有的出版物和专利申请表示本发明所属的领域技术人员 的水平。
[0176] 所有的出版物、和专利申请，以如同每个单独的出版物、或专利申请被明确地和单 独地通过引用被并入的相同程度，通过引用被并入本文。
[0177] 虽然为了理解的目的上述发明通过说明和举例的方式描述了一些细节，但是本领 域技术人员将清楚，某些改变和修改可以在所附权利要求的范围内实践。
[0178] 以下实施例说明了本发明：
[0179] 发明的某@方面
[0180] 以下公开了发明的某些方面。
[0181] 1.用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒，其中总孔体积的至少20%由具有2 至200nm的平均直径的孔构成。
[0182] 2.根据方面1所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中总孔体积的至少20%由具有从 30nm至150nm的平均直径的孔构成。
[0183] 3.根据方面1或2所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中总孔体积的至少20%由具 有从50nm至120nm的平均直径的孔构成。
[0184] 4.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述孔构成总孔体积的 至少25%。
[0185] 5.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述孔构成总孔体积的 30%至 60%。
[0186] 6.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中颗粒还包括具有从0.6 至IJ 2nm的平均直径的微孔。
[0187] 7.根据方面6所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中微孔构成总孔体积的5%至 30%。
[0188] 8.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中颗粒还包括具有大于 200nm的平均直径的孔。
[0189] 9.根据方面8所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中具有大于200nm的平均直径的 孔构成总孔体积的25%至70%。
[0190] 10.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中具有从30到150nm的 平均直径的孔的总体积是〇. 2至2. 0cm3/g。
[0191] 11.根据方面6至10中的任一项所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中具有从0.6 至Ij 2nm的平均直径的微孔的总体积是0. 01至I. 5cm3/g。
[0192] 12.根据方面8至11中的任一项所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中具有大于 200nm的平均直径的大孔的总体积是0. 2至I. 0cm3/g。
[0193] 13.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中如通过 BET(Brunauer-Emmett-Teller)方法测量的总比表面积大于700m2/g。
[0194] 14.根据方面13所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中总比表面积大于1000m2/g。
[0195] 15.根据方面14所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中总比表面积为从1400至 2000m 2/g。
[0196] 16.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中颗粒具有从2到 2000 μ m的平均直径。
[0197] 17.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中颗粒是以球形颗粒形 式。
[0198] 18.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中颗粒口服或直肠施用。
[0199] 19.根据方面18所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中颗粒以自由流动形式或以片 剂形式口服施用。
[0200] 20.根据前述任一方面所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中肝病选自酒精性肝病 (ALD)、非酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝炎（NASH)、肝硬化和/或肝硬化的并发症。
[0201] 21.根据方面20所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中非酒精性肝病是非酒精性脂 肪肝病（NAFLD)。
[0202] 22.根据方面1-19中的任一项所述的用于用途的多孔碳颗粒，用于治疗或预防慢 性肝病中的炎症和纤维化的用途，慢性肝病诸如ALD、NAFLD或病毒性肝炎。
[0203] 23.根据方面20所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中肝硬化的并发症选自门静脉 高血压、腹水、肾衰竭、肝性脑病和慢加急肝衰竭。
[0204] 24.治疗或预防肝病的方法，所述方法包括施用有效量的多孔碳颗粒，其中总孔体 积的至少20%由具有2至200nm的平均直径的孔构成。
[0205] 25.多孔碳颗粒在制备用于肝病的治疗或预防的药物中的用途，其中总孔体积的 至少20%由具有2至200nm的平均直径的孔构成。
[0206] 26.如方面1至17中任一项所定义的多孔碳颗粒，用于肠肝轴的调节中的用途。
[0207] 27.根据方面26所述的用于用途的多孔碳颗粒，用于治疗或预防冠状动脉病、炎 性肠病、肠易激综合征、结肠袋炎、高血压、中风、肥胖或肥胖的并发症的用途。 实施例
[0208] 材料和方法
[0209] 碳材料
[0210] 制备实施例1
[0211] 将在乙二醇中的100重量份的具有平均分子量700-800D的工业酚醛清漆树脂 (Hexion Specialty Chemicals)的溶液加热至90-95?，并与加热到相同的温度的在乙二 醇中的15-20重量份的六亚甲基四胺（乌洛托品）的溶液充分混合2-5分钟。将所得的澄 清溶液以流状倒入进2. 5-6倍体积的搅拌的热的（150-155°C)含有0. 2-1% (v/v)的分散 剂的低粘度矿物油（绝缘油或变压器油），所述分散剂为主要组分是多不饱和（氧化）的 植物油的工业干性油（丹麦油）。将混合物的温度降至135-140°C，且将混合物再加热至 150-155°C，历时15-20分钟。通常固化发生在约140°C、1_2分钟内，随后是气体的大量的 放出。进一步加热至150-155°C持续15-20分钟确保固化的完成。将混合物冷却，且通过 过滤或离心将得到的珠从油中分离，通过多次热水萃取或通过在真空下干燥（在50mm Hg, 120°C)将乙二醇从树脂去除。在上述过程中，相比WO 02/12380的实施例3,乌洛托品含量 已经从先前列举的9pbw增加至每IOOpbw酚醒清漆15-20pbw，且树脂溶液倒入其中的油的 温度从115-120°C提高到150-155°C，且引起"瞬间"固化，而不是如前列举的"慢的"固化。
[0212] 水洗涤的湿的树脂珠、干燥的树脂珠或真空干燥的树脂珠进行热处理以产生碳材 料。典型的过程包括，但不限于，在二氧化碳流中以3°C /min从室温攀升至800°C碳化，通 过颗粒尺寸分类，且在900°C在二氧化碳流中进一步"物理"活化选定的级分。也可应用此 程序在本领域中已知的许多变化。这些样品中活化的程度为大约30%。
[0213] 得到的碳中的中/大孔尺寸分布是通过树脂前体的孔隙度预先确定的，其由溶剂 /造孔剂的含量和得到的碳的活化的程度控制。以下的表1给出了为中/大孔碳的前体的 四种树脂组合物的详细信息，如由活化的材料的氮孔隙度法和汞孔隙度法测试说明的。主 要的微-大孔材料，TE7和TE8在随后的生物医学测试中使用，且具有非常相似的大孔结构。 在中/大域中具有较小的孔的TE3和TE5材料用于说明，并在较大的分子，如TNF α的吸附 中给出了较差的性能。
[0214] 得到的树脂珠的颗粒尺寸分布依赖于各种参数，所述参数包括但不限于，搅拌工 具的类型、搅拌速率、树脂溶液的粘度、分散剂的浓度、树脂溶液与油的比值和分散的温度。 虽然分布通常是宽的，主要级分的尺寸可以有效地被转移至?10微米和?Imm之间。
[0215] 表 1
【权利要求】
1. 用于治疗或预防肝病的用途的多孔碳颗粒，其中总孔体积的20%至90%由具有2nm 或更小的平均直径的孔构成，且所述总孔体积的剩余部分的75%或更多由具有从30nm至 500nm的平均直径的孔构成。
2. 根据权利要求1所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积的剩余部分的 85%或更多由具有从3〇11111至50〇11111的平均直径的孔构成。
3. 根据权利要求2所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积的剩余部分的 90%或更多由具有从3〇11111至50〇11111的平均直径的孔构成。
4. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积的剩余 部分的75 %或更多、85 %或更多、或90 %或更多由具有从50nm至300nm的平均直径的孔构 成。
5. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积的剩余 部分的75 %或更多、85 %或更多、或90 %或更多由具有从50nm至200nm的平均直径的孔构 成。
6. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积的 35%至60%由具有2nm或更小的平均直径的孔构成。
7. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积的 45%至55%由具有2nm或更小的平均直径的孔构成。
8. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积为从 0? 5 至 2. 5cm3g、
9. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述总孔体积为从 1. 0 至 2. 0cm3g 工。
10. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述多孔碳颗粒的 体积密度为 〇? lOgcnT3 至 0? 30gcnT3。
11. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述多孔碳颗粒的 体积密度为 〇? 15gcnT3 至 0? 25gcnT3。
12. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述比表面积为从 700m2/g 至 2000m2/g。
13. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述比表面积为从 900m2/g 至 1400m2/g。
14. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述颗粒以球形颗 粒形式。
15. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述颗粒口服或直 肠施用。
16. 根据权利要求15所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述颗粒以自由流动形式或 以片剂形式口服施用。
17. 根据前述任一项权利要求所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述肝病选自酒精 性肝病（ALD)、非酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝炎（NASH)、肝硬化和/或肝硬化的并发症。
18. 根据权利要求17所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述非酒精性肝病是非酒精 性脂肪肝病（NAFLD)。
19. 根据权利要求1-16中的任一项所述的用于用途的多孔碳颗粒，用于治疗或预防慢 性肝病中的炎症和纤维化的用途，所述慢性肝病诸如ALD、NAFLD或病毒性肝炎。
20. 根据权利要求17所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述肝硬化的并发症选自门 静脉高血压、腹水、肾衰竭、肝性脑病和慢加急肝衰竭。
21. -种治疗或预防肝病的方法，所述方法包括施用有效量的如权利要求1至16中任 一项所定义的多孔碳颗粒。
22. 如权利要求1至16中任一项所定义的多孔碳颗粒在制造用于肝病的治疗或预防的 药物中的用途。
23. 如权利要求1至16中任一项所定义的多孔碳颗粒用于肠肝轴的调节中的用途。
24. 根据权利要求23所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述肠肝轴的调节是通过肠 失调或肥胖、或增加的肠渗透性的调节。
25. 根据权利要求24所述的用于用途的多孔碳颗粒，用于治疗或预防选自以下的疾病 或状况的用途：冠状动脉病、炎性肠病、肠易激综合征、结肠袋炎、高血压、中风、肥胖或肥胖 的并发症。
26. 根据权利要求25所述的用于用途的多孔碳颗粒，其中所述疾病或状况与肠失调和 /或肠渗透性改变有关。
【文档编号】A61K9/16GK104363916SQ201380025257
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】卡罗尔·安吉拉·豪厄尔, 谢尔盖·维克托维奇·米哈洛夫斯基, 苏珊·雷切尔·桑德曼, 拉吉夫·加兰, 简·马克诺坦 申请人:Ucl商业有限公司