JP2999815B2 - Artificial blood - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、医療分野において、大量出血患者の救命治
療に使用される、人工的に調整された酸素運搬能を有す
る救命用輸液、すなわち人工血液に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a life-saving infusion having artificially adjusted oxygen-carrying capacity, which is used for life-saving treatment of a patient with massive bleeding in the medical field, that is, an artificial infusion. Regarding blood.
［従来の技術］ 生体の血管内における血液量の維持には、血漿コロイ
ドである血漿蛋白質が重要な役割を果たしていることが
知られている。このため、従来より、生体の血液と等し
い膠質浸透圧を有する血漿増量剤を補液することによ
り、患者の出血性ショックを回復させる手法がとられて
きた。しかしながら、循環血液量の30％以上が出血した
場合には、末梢組織への酸素供給が不十分となるため、
さらに酸素運搬体を投与する必要が生ずる。[Prior Art] It is known that plasma protein, which is a plasma colloid, plays an important role in maintaining blood volume in blood vessels of a living body. For this reason, a method of recovering a patient's hemorrhagic shock by supplementing a plasma expander having a colloid osmotic pressure equal to that of the blood of a living body has been conventionally used. However, if more than 30% of the circulating blood bleeds, there is insufficient oxygen supply to peripheral tissues,
In addition, it becomes necessary to administer an oxygen carrier.
このような酸素運搬体としては、従来、天然赤血球を
含有する天然血液あるいは赤血球濃厚液が用いられてき
た。しかしながら、これらの天然赤血球を使用する場合
には、抗原抗体反応による凝血を回避するため、供血者
と受血者の血液型を一致させなければならず、そのため
に各種血液型の血液を用意する必要があるため過剰のス
トックを必要とし、またその交差適合性試験が繁雑で時
間を要するために、緊急時に対応することが困難である
場合が生じる。しかも、このような血液あるいは赤血球
濃厚液は、有効保存期間が３週間（４℃）と短い。また
凍結保存によって長期保存可能とした冷凍血液も使用さ
れているが、コスト高であったり、また長期保存によっ
て、使用の際に浸透圧ショックに対して赤血球が脆弱に
なっているために溶血しやすいという問題がある。さら
に、天然血液や赤血球濃厚液を使用した場合には、肝炎
やエイズ等に感染する危険性も懸念される。Conventionally, as such an oxygen carrier, natural blood containing natural red blood cells or a red blood cell concentrate has been used. However, when using these natural red blood cells, the blood types of the donor and the recipient must be matched in order to avoid coagulation due to the antigen-antibody reaction, and therefore blood of various blood types is prepared. This necessitates excess stock and the cross-compatibility testing is tedious and time-consuming, making it difficult to respond in an emergency. Moreover, such a blood or red blood cell concentrate has a short effective storage period of three weeks (4 ° C.). Frozen blood, which can be stored for a long time by cryopreservation, is also used.However, it is expensive and red blood cells are vulnerable to osmotic shock during use due to long-term storage. There is a problem that it is easy. Furthermore, when natural blood or erythrocyte concentrate is used, there is a concern about the risk of infection with hepatitis, AIDS, and the like.
このような問題を解決するため、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコールあるいはエチレングリ
コール−プロピレングリコール共重合体をヘモグロビン
と結合させて修飾し、循環血流中におけるヘモグロビン
の滞留時間を延長させた代用血液も開示されている（特
公平２−6337号公報）。しかしながら、この代用血液に
おいては、修飾ヘモグロビンの濃度を上げると、膠質浸
透圧が著しく過剰となる欠点が指摘されている。すなわ
ち、修飾ヘモグロビンの濃度を、生体の正常なヘモグロ
ビン濃度である14〜15％にまで高めると、膠質浸透性は
65〜85mmHgまで達してしまう。これは、天然血液の正常
な膠質浸透圧である25〜35mmHgに比べるとかなり高く、
このような人工血液を生体に投与した場合には、血管内
への水分の流入が過剰となり、血管外の細胞が脱水状態
になる虞れがあったり、また過剰の血漿増量能によって
血圧が極端に上昇する虞れがあり危険である。また、ヘ
モグロビン濃度を上げると、代用血液の粘性が上昇して
天然血液より高いものとなってしまう。このため、この
種の修飾ヘモグロビンを用いた人工血液は、静注投与し
ずらかったり、また生体に投与した際に、人工血液が血
管内で循環不良を起こす危険性がある。また膠質浸透圧
を天然血液の正常値である25〜35mmHgにするためには、
修飾ヘモグロビンの濃度は6.0〜6.5％が上限であり、こ
れは天然血液のヘモグロビン濃度14〜15％に比べて相当
低く、従って酸素運搬能力が十分であるとはいいがたい
という問題があった。In order to solve such a problem, a blood substitute having modified polyethylene glycol, polypropylene glycol or ethylene glycol-propylene glycol copolymer by binding to hemoglobin to extend the residence time of hemoglobin in the circulating blood stream is also disclosed. (Japanese Patent Publication No. 2-6337). However, in this blood substitute, it has been pointed out that when the concentration of the modified hemoglobin is increased, the oncotic pressure becomes extremely excessive. That is, when the concentration of the modified hemoglobin is increased to the normal hemoglobin concentration of the living body of 14 to 15%, the oncotic permeability is increased.
It reaches up to 65-85mmHg. This is significantly higher than the normal oncotic pressure of natural blood, 25-35 mmHg,
When such artificial blood is administered to a living body, the influx of water into blood vessels becomes excessive, and extracellular cells may become dehydrated. There is a danger that it may rise, and it is dangerous. Also, when the hemoglobin concentration is increased, the viscosity of the blood substitute increases and becomes higher than that of natural blood. Therefore, artificial blood using this type of modified hemoglobin may be difficult to administer intravenously or may cause poor circulation in blood vessels when artificial blood is administered to a living body. Also, to make the oncotic pressure 25-35 mmHg, the normal value of natural blood,
The upper limit of the concentration of the modified hemoglobin is 6.0 to 6.5%, which is considerably lower than the hemoglobin concentration of natural blood of 14 to 15%. Therefore, it is difficult to say that the oxygen carrying capacity is sufficient.
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、ヘモグロビン濃度、膠質浸透圧および粘性が生体が
許容する範囲に調整され、しかも十分な酸素運搬能と血
漿増量効果の両方を兼ね備えた人工血液を提供すること
を目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above problems, and the hemoglobin concentration, the oncotic pressure and the viscosity are adjusted to the acceptable range of the living body, and the oxygen transport is sufficient. It is an object of the present invention to provide an artificial blood having both the function and the effect of increasing plasma.
［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため、本発明に係る人工血液は
以下の構成を有する。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the artificial blood according to the present invention has the following configuration.
（１）ヘモグロビンを内包したリポソームおよび平均分
子量が20,000〜70,000の膠質浸透圧調整剤を溶媒中に懸
濁させた人工血液であって、該人工血液中のヘモグロビ
ン濃度が７〜15％、膠質浸透圧調整剤濃度が0.3〜4.0mo
l/lであることを特徴とした人工血液。(1) Artificial blood in which a liposome encapsulating hemoglobin and a colloid osmotic pressure regulator having an average molecular weight of 20,000 to 70,000 are suspended in a solvent, wherein the hemoglobin concentration in the artificial blood is 7 to 15%, and Pressure regulator concentration 0.3 ~ 4.0mo
Artificial blood characterized by l / l.
（２）ヘモグロビンを内包したリポソームおよび膠質浸
透圧調節剤を溶媒中に懸濁させた人工血液であって、前
記溶媒中のヘモグロビン濃度が７〜15％、膠質浸透圧が
25〜35mmHgであることを特徴とする人工血液。(2) Artificial blood in which a liposome encapsulating hemoglobin and a colloid osmotic pressure regulator are suspended in a solvent, wherein the concentration of hemoglobin in the solvent is 7 to 15% and the colloid osmotic pressure is
Artificial blood having a pressure of 25 to 35 mmHg.
（３）前記人工血液の粘度は、ずり速度383sec−１、温
度37℃において4.5cp以下である請求項１または２記載
の人工血液。(3) The artificial blood according to claim 1 or 2, wherein the viscosity of the artificial blood is 4.5 cp or less at a shear rate of 383 sec-1 and a temperature of 37 ° C.
（４）前記膠質浸透圧調節剤がデキストランまたはヒド
ロキシエチルデンプンである請求項１または２記載の人
工血液。(4) The artificial blood according to claim 1 or 2, wherein the oncotic agent is dextran or hydroxyethyl starch.
ヘモグロビン内包リポソームおよびその製造方法は、
既に、特開昭52−151758号、同58−183625号、同61−37
735号、同62−178521号、同63−209746号、同63−21123
0号、同63−275522号、同64−61426号、同64−75418
号、特開平１−180245号公報に開示されている。Hemoglobin-encapsulated liposome and a method for producing the same,
JP-A-52-151758, JP-A-58-183625, JP-A-61-37
No. 735, No. 62-178521, No. 63-209746, No. 63-21123
No. 0, 63-275522, 64-61426, 64-75418
And JP-A-1-180245.
本発明の人工血液においては、ヘモグロビンがリポソ
ーム内にカプセル化されてなるため、膠質浸透圧調整剤
を添加しない限り、膠質浸透圧は実質的に0mmHgであ
る。しかしながら、膠質浸透圧が、生体血液の正常な膠
質浸透圧に比べて極端に低すぎる場合には、循環血液量
の維持能が不十分となり、また高すぎる場合には、血管
外の細胞が脱水状態になる虞れがあったり、血圧が極端
に上昇する虞れがある。従って、本発明の人工血液は、
膠質浸透圧調整剤を添加して浸透圧調整がなされたもの
であること、具体的には25〜35mmHgに調整されたもので
あることが望まれる。In the artificial blood of the present invention, since the hemoglobin is encapsulated in the liposome, the oncotic pressure is substantially 0 mmHg unless the oncolytic agent is added. However, if the oncotic pressure is extremely low compared to the normal oncotic pressure of living blood, the ability to maintain circulating blood volume will be insufficient, and if it is too high, extravascular cells will be dehydrated. There is a possibility that the state may be brought about or the blood pressure may rise extremely. Therefore, the artificial blood of the present invention
It is desired that the osmotic pressure is adjusted by adding a colloid osmotic pressure adjusting agent, specifically, the osmotic pressure is adjusted to 25 to 35 mmHg.
このような膠質浸透圧調整剤としては、アルブミン、
グロブリン等の天然血漿由来蛋白質、あるいはアカシア
ゴム、修飾ゼラチン、ポリニビルピロリドン、デキスト
ラン、ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルデンプン等の人工的な水溶性
高分子化合物が挙げられる。Such colloid osmotic agents include albumin,
Examples include natural plasma-derived proteins such as globulin, and artificial water-soluble polymer compounds such as acacia gum, modified gelatin, polynivirpyrrolidone, dextran, polyethylene glycol, carboxymethylcellulose, and hydroxyethyl starch.
このような膠質浸透圧調整剤の平均分子量は、20,000
〜70,000が好ましく、より好ましくは30,000〜40,000で
ある。平均分子量が大きすぎると、人工血液の粘度が高
くなって円滑に静注できなくなるため、好ましくない。The average molecular weight of such oncotic agents is 20,000
7070,000 is preferable, and 30,000 to 40,000 is more preferable. If the average molecular weight is too large, the viscosity of the artificial blood becomes too high to allow smooth intravenous injection, which is not preferable.
また、このような膠質浸透圧調整剤の人工血液中の濃
度は、前述のような分子量においては、0.3〜4.0mol/μ
程度が好ましい。この範囲を上まわる場合には、人工
血液の粘度が高くなって円滑に静注できなくなるため、
好ましくない。また、この範囲を下まわると、実質的に
膠質浸透圧を生体が許容する範囲に調整することが難し
くなる。Further, the concentration of such a colloid osmotic pressure adjusting agent in artificial blood is 0.3 to 4.0 mol / μm in the above-mentioned molecular weight.
The degree is preferred. If it exceeds this range, the viscosity of the artificial blood will increase and it will not be possible to smoothly inject intravenously.
Not preferred. In addition, when the amount falls below this range, it becomes difficult to substantially adjust the oncotic pressure to a range acceptable for the living body.
本発明におけるリポソーム形成脂質は特に制限はな
く、リポソームを形成するものであれば天然または合成
の脂質が使用可能である。特にリン脂質が好適に使用さ
れ、その例としては、本発明の人工血液を得るには、ホ
スファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリ
ン、スフィンゴミエリン、ホスファチジルコリン等に代
表されるリン脂質で卵黄、大豆その他の天然材料に由来
するもの、または有機化学的な合成手段により得られる
ものを単独でまたは混合して主成分とすることができ
る。さらに膜安定剤としてコレステロール、コレスタノ
ール等のステロール類や、架電物質としてホスファチジ
ン酸、ジセチルホスフェート、高級脂肪酸等を添加して
もよい。The liposome-forming lipid in the present invention is not particularly limited, and natural or synthetic lipids can be used as long as they form liposomes. In particular, phospholipids are preferably used.For example, in order to obtain the artificial blood of the present invention, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, sphingomyelin, phosphatidylcholine, and other phospholipids represented by yolk, soybean, and other natural materials Or those obtained by organic chemical synthesis means can be used alone or in combination as the main component. Further, sterols such as cholesterol and cholestanol may be added as a film stabilizer, and phosphatidic acid, dicetyl phosphate, higher fatty acids and the like may be added as a charging substance.
本発明の人工血液においては、そのヘモグロビン濃度
は７〜15％に調整されてなる。前述したように、本発明
の人工血液においては、ヘモグロビンがリポソーム内に
カプセル化されてなるため、膠質浸透圧はヘモグロビン
濃度の影響を受けない。従って、ヘモグロビン濃度を７
〜15％まで高めることができ、好ましくは天然血漿と等
しい濃度である14〜15％まで高めることができる。しか
も、カプセル化により血流内での消失速度も効果的に抑
えられるという利点がある。このヘモグロビン濃度の調
整は、ヘモグロビン内包リポソーム懸濁液を膠質浸透圧
調整剤の水溶液中に溶解・分散せしめる段階で調整する
ことができる。In the artificial blood of the present invention, the hemoglobin concentration is adjusted to 7 to 15%. As described above, in the artificial blood of the present invention, since the hemoglobin is encapsulated in the liposome, the oncotic pressure is not affected by the hemoglobin concentration. Therefore, a hemoglobin concentration of 7
It can be increased to 1515%, preferably to 14-15%, which is preferably the same concentration as natural plasma. In addition, there is an advantage that the rate of disappearance in the bloodstream can be effectively suppressed by the encapsulation. The hemoglobin concentration can be adjusted at the stage of dissolving and dispersing the hemoglobin-encapsulated liposome suspension in an aqueous solution of a colloid osmotic pressure regulator.
リポソーム内部に取り込まれるヘモグロビン溶液の濃
度および粘度は、特に限定されるものではないが、粘度
は10〜3,000cp（４℃）、ヘモグロビン濃度は30〜60％
（w/w）が望ましい。The concentration and viscosity of the hemoglobin solution taken into the liposome are not particularly limited, but the viscosity is 10 to 3,000 cp (4 ° C.), and the hemoglobin concentration is 30 to 60%.
(W / w) is desirable.
また、本発明においては、リポソーム膜を形成する脂
質の重量を（Ｌ）とリポソーム内部に取り込まれる水溶
液の溶質の重量（Ｈ）との比（L/H）は、カプセル化効
率および生体への安全性の観点から、0.40〜1.67である
ことが望まれる。この値が0.40より大きいと、脂質膜が
溶質の漏出の虞れのない十分な厚さを有し、一方、1.67
より小さいと脂質の投与量が減少し、ヘモグロビン内包
リポソームの粘性も低くなるので、人工血液が投与され
る循環動体にとって有利である。In the present invention, the ratio (L / H) of the weight (L) of the lipid forming the liposome membrane to the weight (H) of the solute of the aqueous solution taken into the liposome is determined by the encapsulation efficiency and the effect on the living body. From the viewpoint of safety, it is desired to be 0.40 to 1.67. If this value is greater than 0.40, the lipid membrane has a sufficient thickness without risk of solute leakage, while 1.67
When the ratio is smaller, the lipid dose is reduced, and the viscosity of the hemoglobin-encapsulated liposome is also reduced, which is advantageous for a circulating body to which artificial blood is administered.
このような人工血液の粘度としては、ずり速度が383s
ec-1、温度が37℃において、天然血液と同等かそれ以下
の粘度、すなわち4.5cp以下に調整されてなることが望
ましい。As for the viscosity of such artificial blood, the shear rate is 383 s
It is desirable that the viscosity be adjusted to ec -1 and a temperature of 37 ° C. to be equal to or less than that of natural blood, that is, 4.5 cp or less.
また、本発明の人工血液においては、その晶質浸透圧
が、生体の正常な晶質浸透圧に比べて高すぎたり低すぎ
たりした場合には、生体の天然赤血球を溶血させる虞れ
があるので、生体が許容する晶質浸透圧である250〜300
m0smに調整されてなることが好ましい。また電解質組成
も、天然血液、リンゲル液あるいは乳酸リンゲル液と実
質的に等しく調整することが好ましい。Further, in the artificial blood of the present invention, if the crystalline osmotic pressure is too high or too low compared to the normal crystalline osmotic pressure of a living body, there is a possibility that natural red blood cells of the living body may be lysed. Therefore, the crystal osmotic pressure 250-300
Preferably, it is adjusted to m0sm. The electrolyte composition is also preferably adjusted to be substantially equal to that of natural blood, Ringer's solution or Ringer's lactate.
次に本発明の人工血液の製造方法について説明する。 Next, the method for producing artificial blood of the present invention will be described.
ヘモグロビン内包リポソームを製造するには、公知の
方法が用いられ得るが、好ましくは、リポソーム膜形成
脂質を凍結乾燥した均一混合粉末に蒸留水を添加し、50
〜80℃に加温して脂質を水和させ、該水和物にヘモグロ
ビン水溶液を加え、５〜10℃で高速撹拌機を用いて混合
物中の懸濁粒子の平均粒径が180〜300nmとなるまで撹拌
することにより達成される。Known methods can be used to produce hemoglobin-encapsulated liposomes, but preferably, distilled water is added to a homogenous mixed powder obtained by freeze-drying liposome membrane-forming lipids,
Heat the lipid to 8080 ° C. to hydrate the lipid, add an aqueous hemoglobin solution to the hydrate, and use a high-speed stirrer at 5-10 ° C. so that the average particle size of the suspended particles in the mixture is 180-300 nm. It is achieved by stirring until it is.
リポソーム膜形成脂質とヘモグロビン水溶液の混合・
撹拌は、撹拌型細胞破砕機（ワーリングブレンダー）を
用いて懸濁粒子の外径が180〜300nmになるまで撹拌する
ことによって実施される。撹拌は、回転数10,000〜20,0
00rpmで６〜10分間行うことが望ましい。Mixing of liposome membrane-forming lipid and hemoglobin aqueous solution
Stirring is performed by stirring using a stirring cell disrupter (Waring blender) until the outer diameter of the suspended particles becomes 180 to 300 nm. Stirring is 10,000 to 20,000 rpm
It is desirable to carry out at 00 rpm for 6 to 10 minutes.
このようにして得られたリポソーム懸濁液は、常法に
よって洗浄・濃縮される。The liposome suspension thus obtained is washed and concentrated by a conventional method.
洗浄・濃縮されたリポソーム懸濁液には、膠質浸透圧
が25〜35mmHg、ヘモグロビン濃度が７〜15％となるよう
に膠質浸透圧調整剤が添加・混合され、本発明の人工血
液とされる。なお、膠質浸透圧調整剤は、原料粉末の形
状で、リポソームの水懸濁液中に添加・溶解してもよ
い。The washed and concentrated liposome suspension is added and mixed with a colloid osmotic pressure adjusting agent so that the colloid osmotic pressure is 25 to 35 mmHg and the hemoglobin concentration is 7 to 15%, and is used as the artificial blood of the present invention. . The oncotic pressure regulator may be added and dissolved in an aqueous suspension of liposomes in the form of a raw material powder.
次に実施例および比較例を示して本発明をさらに具体
的に説明する。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
［実施例１］ 水素添加率90％の精製大豆ホスファチジルコリン、コ
レステロール、ミリスチン酸、ビタミンＥの均一混合凍
結乾燥粉末〔プレソーム、日本精化製〕108gに等量の蒸
留水を加えて60℃、60分の水和処理を行った。[Example 1] A homogeneous mixture of freeze-dried powder of purified soybean phosphatidylcholine, cholesterol, myristic acid, and vitamin E [presome, manufactured by Nippon Seika Co., Ltd.] having a hydrogenation rate of 90% was added to 108 g of an equal amount of distilled water at 60 ° C and 60 ° C. Hydration treatment was performed.
かくして得られた水和脂質にヘモグロビン濃度50％
（w/w）の赤血球膜除去ヘモグロビン溶液60mlを加え、
５℃に冷却しながら高速撹拌機、アジホモミキサー〔特
殊機化工業（株）〕を用いて10,000rpm、60minの撹拌処
理を行った。懸濁粒子の平均粒径を光錯乱法粒子径測定
装置〔DLS−700、大塚電子（株）製〕で測定したところ
220nmであった。The hydrated lipid thus obtained has a hemoglobin concentration of 50%
(W / w) of a red blood cell membrane-removed hemoglobin solution (60 ml),
While cooling to 5 ° C., a stirring treatment was performed at 10,000 rpm for 60 minutes using a high-speed stirrer and an Ajihomomixer (Tokiki Kagaku Co., Ltd.). The average particle size of the suspended particles was measured using a light scattering particle size analyzer [DLS-700, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.].
220 nm.
得られたリポソームの懸濁液を生理食塩水で10倍に希
釈して、0.45μフィルターを用いて循環濾過装置で濾過
滅菌および粒子径制御を行った。得られた濾液を血漿分
離器で処理し、リポソームに取り込まれなかったヘモグ
ロビンおよび微少粒子を除去した。濾液にヘモグロビン
が検出されなくなるまで生理食塩水を追加して循環洗浄
を繰り返し、最終的にヘモグロビン濃度が５％となるま
で濃縮した。得られたリポソーム懸濁液の容量は1200m
l、ヘモグロビンの回収率は20％、リポソームの平均粒
子径は210nmであった。懸濁液中のヘモグロビン濃度:H
（mg/ml）と、リポソーム膜形成脂質濃度:L（mg/ml）の
比L/Hは、0.70であった。The obtained liposome suspension was diluted 10-fold with physiological saline, and sterilized by filtration with a circulating filtration device using a 0.45 μ filter, and the particle size was controlled. The resulting filtrate was treated with a plasma separator to remove hemoglobin and microparticles that were not incorporated into the liposome. Physiological saline was added to the filtrate until no hemoglobin was detected, and the circulation washing was repeated, and concentrated until the hemoglobin concentration finally reached 5%. The volume of the obtained liposome suspension is 1200 m
l, the recovery of hemoglobin was 20%, and the average particle size of the liposome was 210 nm. Hemoglobin concentration in suspension: H
The ratio L / H of (mg / ml) to the liposome membrane-forming lipid concentration: L (mg / ml) was 0.70.
このリポソーム懸濁液を遠心分離（17,000rpm、30
分）し、沈澱リポソームをヘモグロビン濃度で15％とな
るように平均分子量30,000〜40,000のヒドロキシエチル
デンプンの６％の生理食塩水溶液〔サリンヘス、杏林製
薬（株）製〕中に懸濁させ人工血液（実施例）を得た。
この人工血液の膠質浸透圧は28.6mmHg、晶質浸透圧は29
0m0smであった。The liposome suspension is centrifuged (17,000 rpm, 30
The precipitated liposomes are suspended in a 6% physiological saline solution (Sarinhes, manufactured by Kyorin Pharmaceutical Co., Ltd.) of hydroxyethyl starch having an average molecular weight of 30,000 to 40,000 so that the hemoglobin concentration becomes 15%. Example) was obtained.
The oncotic pressure of this artificial blood is 28.6 mmHg and the crystalline osmotic pressure is 29
It was 0m0sm.
なお膠質浸透圧および晶質浸透圧の測定は、それぞれ
コロイド浸透圧計4400〔米国ウェスコー社製〕、浸透圧
計Model3C2〔アドバンス社製〕を用いて行った。The colloid osmotic pressure and the crystalline osmotic pressure were measured using a colloid osmometer 4400 (manufactured by Wesco, USA) and an osmometer Model3C2 (manufactured by Advance), respectively.
また、得られた人工血液の粘度をＥ型粘度計ELD型
〔東京計器（株）製〕で測定したところ、4.0（ずり速
度383sec-1、温度37℃）であった。Further, the viscosity of the obtained artificial blood was measured with an E-type viscometer ELD type (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) and found to be 4.0 (shear speed 383 sec -1 , temperature 37 ° C.).
［実施例２］ 沈澱リポソームを、ヘモグロビン濃度で10％となるよ
うに平均分子量30,000〜40,000のヒドロキシエチルデン
プンの８％生理食塩水溶液中に懸濁させる以外は、実施
例１と同様にして人工血液（実施例２）を得た。この人
工血液の膠質浸透圧は、33.1mmHg、晶質浸透圧は290mOs
mであった。また、人工血液の粘度は、3.0cp（ずり速度
383sec-1、温度37℃）であった。[Example 2] Artificial blood was prepared in the same manner as in Example 1 except that the precipitated liposome was suspended in an 8% physiological saline solution of hydroxyethyl starch having an average molecular weight of 30,000 to 40,000 so that the hemoglobin concentration became 10%. (Example 2) was obtained. The colloid osmotic pressure of this artificial blood is 33.1 mmHg, and the crystalline osmotic pressure is 290 mOs
m. The viscosity of artificial blood is 3.0 cp (shear speed
383 sec −1 , temperature 37 ° C.).
［比較例１］ 沈澱リポソームを、ヘモグロビン濃度で12％となるよ
うに平均分子量30,000〜40,000のヒドロキシエチルデン
プンの３％の生理食塩水溶液中に懸濁させる以外は、実
施例１と同様にして人工血液（比較例１）を得た。この
人工血液の膠質浸透圧は、15.1mmHg、晶質浸透圧は290m
0smであった。また、人工血液の粘度は、3.2cp（ずり速
度383sec-1、温度37℃）であった。Comparative Example 1 An artificial liposome was artificially prepared in the same manner as in Example 1 except that the precipitated liposome was suspended in a 3% physiological saline solution of hydroxyethyl starch having an average molecular weight of 30,000 to 40,000 so that the hemoglobin concentration became 12%. Blood (Comparative Example 1) was obtained. The colloid osmotic pressure of this artificial blood is 15.1 mmHg, and the crystalline osmotic pressure is 290 m
It was 0sm. The viscosity of the artificial blood was 3.2 cp (shear speed 383 sec −1 , temperature 37 ° C.).
［比較例２］ 沈澱リポソームを、ヘモグロビン濃度で３％となるよ
うに平均分子量30,000〜40,000のヒドロキシエチルデン
プンの６％生理食塩水溶液中に懸濁させる以外は、実施
例１と同様にして人工血液（比較例２）を得た。この人
工血液の膠質浸透圧は、28.6mmHg、晶質浸透圧は290m0s
mであった。また、人工血液の粘度は、1.4cp（ずり速度
383sec-1、温度37℃）であった。Comparative Example 2 Artificial blood was prepared in the same manner as in Example 1, except that the precipitated liposome was suspended in a 6% physiological saline solution of hydroxyethyl starch having an average molecular weight of 30,000 to 40,000 so that the hemoglobin concentration became 3%. (Comparative Example 2) was obtained. The colloid osmotic pressure of this artificial blood is 28.6mmHg, and the crystalline osmotic pressure is 290m0s
m. The viscosity of artificial blood is 1.4 cp (shear speed
383 sec −1 , temperature 37 ° C.).
［比較例３］ モノメトキシポリオキシエチレンコハク酸モノエステ
ル（平均分子量5000）5g、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミ
ド0.23g、ジシクロヘキシルカルボジイミド0.42gを、30
0mlのN,N−ジメチルホルムアミドに溶解し、室温で一夜
撹拌した。Comparative Example 3 5 g of monomethoxypolyoxyethylene succinic acid monoester (average molecular weight 5000), 0.23 g of N-hydroxysuccinimide, and 0.42 g of dicyclohexylcarbodiimide were added to 30
It was dissolved in 0 ml of N, N-dimethylformamide and stirred at room temperature overnight.
生成したジシクロヘキシル尿素を濾過し、濾液に600m
lのエチルエーテルを加え、生成したモノメトキシポリ
エチレングリコームモノ（サクシイミジルサクシネー
ト）結晶を濾過し、エーテルで洗浄した後乾燥し、4.6g
の白色結晶を得た。ピリドキサールリン酸結合へモグロ
ビン0.5gを100mlのホウ酸緩衝液（pH8.5）に溶解した液
に、氷冷下上記活性エステル0.5gを加えた。氷冷下４時
間撹拌した後、分子量阻止３万の限外濾過膜により限外
濾過を繰り返し、未反応の活性エステルまたはその分解
物を除去することにより15％修飾へモグロビン溶液（人
工血液）5mlを得た。（比較例３） 得られた修飾ヘモグロビン溶液の膠質浸透圧は80mmH
g、晶質浸透圧は290m0sm、粘度は5.2cp（ずり速度383se
c-1、温度37℃）であった。The resulting dicyclohexylurea was filtered, and the filtrate was 600 m
l of ethyl ether was added, and the resulting monomethoxy polyethylene glycol mono (succinimidyl succinate) crystals were filtered, washed with ether and dried, and 4.6 g
Was obtained as white crystals. 0.5 g of the above-mentioned active ester was added to a solution of 0.5 g of molybbin in pyridoxal phosphate linkage dissolved in 100 ml of borate buffer (pH 8.5) under ice-cooling. After stirring under ice-cooling for 4 hours, ultrafiltration was repeated with an ultrafiltration membrane having a molecular weight inhibition of 30,000 to remove unreacted active ester or its degradation product, thereby obtaining 5 ml of a 15% modified hemoglobin solution (artificial blood). I got (Comparative Example 3) The oncotic pressure of the obtained modified hemoglobin solution was 80 mmH
g, crystalline osmotic pressure is 290m0sm, viscosity is 5.2cp (shear speed 383se)
c −1 , temperature 37 ° C.).
＜血液交換実験＞ さらに、実施例および比較例の人工血液を用い、家兎
の高度血液交換実験を行った。すなわち、家兎の大腿動
脈により腹大動脈に挿入したカテーテルより25ml/kg、2
0ml/kg脱血し、その度に等量の人工血液を投与した。最
後に同様に20ml/kg脱血し、40ml/kgの人工血液を投与し
て85％以上の血液を人工血液と交換した。その後24時間
にわたり家兎の状態観察を行い、さらに24時間後に家兎
を犠牲死させ、組織観察を行った。<Blood exchange experiment> Further, an advanced blood exchange experiment was performed on rabbits using the artificial blood of Examples and Comparative Examples. That is, 25 ml / kg, 2 from the catheter inserted into the abdominal aorta by the femoral artery of the rabbit.
Blood was removed at 0 ml / kg, and an equal volume of artificial blood was administered each time. Finally, blood was similarly removed at 20 ml / kg, and artificial blood at 40 ml / kg was administered to replace 85% or more of the blood with artificial blood. After that, the condition of the rabbit was observed for 24 hours, and after 24 hours, the rabbit was sacrificed and the tissue was observed.
その結果を表１に示す。 Table 1 shows the results.
［発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明の人工血液は、膠質浸
透圧およびヘモグロビン濃度が生体が許容する値に調整
されてなるため、十分な酸素運搬能と適度な血漿増量能
を発揮することができる。しかも粘度が天然の血液と同
等かそれ以下であるので、十分な流動性を有し、円滑に
静注投与をすることができ、しかも循環不良を起こす虞
れがないので、安全性において優れている。 [Effects of the Invention] As described above in detail, the artificial blood of the present invention has a sufficient oxygen-carrying ability and an adequate plasma volume-enhancing ability because the oncotic pressure and the hemoglobin concentration are adjusted to values acceptable to the living body. Can be demonstrated. In addition, since the viscosity is equal to or less than that of natural blood, it has sufficient fluidity, can be administered smoothly intravenously, and has no danger of causing poor circulation. I have.
Claims (4)
平均分子量が20,000〜70,000の膠質浸透圧調整剤を溶媒
中に懸濁させた人工血液であって、該人工血液中のヘモ
グロビン濃度が７〜15％、膠質浸透圧調整剤濃度が0.3
〜4.0mol/lであることを特徴とした人工血液。1. An artificial blood in which a liposome encapsulating hemoglobin and a colloid osmotic agent having an average molecular weight of 20,000 to 70,000 are suspended in a solvent, wherein the hemoglobin concentration in the artificial blood is 7 to 15%. Colloidal osmotic pressure regulator concentration of 0.3
Artificial blood characterized by being ~ 4.0 mol / l.
膠質浸透圧調節剤を溶媒中に懸濁させた人工血液であっ
て、前記溶媒中のヘモグロビン濃度が７〜15％、膠質浸
透圧が25〜35mmHgであることを特徴とする人工血液。2. An artificial blood in which a hemoglobin-encapsulated liposome and a colloid osmotic pressure regulator are suspended in a solvent, wherein the hemoglobin concentration in the solvent is 7 to 15% and the colloid osmotic pressure is 25 to 35 mmHg. Artificial blood characterized by the fact that:
１、温度37℃において4.5cp以下である請求項１または
２記載の人工血液。3. The artificial blood has a viscosity of 383 sec.
3. The artificial blood according to claim 1, which has a temperature of 4.5 cp or less at a temperature of 37 ° C.
はヒドロキシエチルデンプンである請求項１または２記
載の人工血液。4. The artificial blood according to claim 1, wherein said oncotic agent is dextran or hydroxyethyl starch.
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