JP2002538945A - 改良された水精製パック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に人体に注射をするのに用いられるように、医療用に適した品質レベルに、飲用水のような流体を精製するための装置及び方法が開示されている。この装置は、一回の使用用に形成された携帯型純粋化パック（１２）を備えている。このパック（１２）は、デプスフィルトレーション（２６）、活性炭素（２８）、イオン交換樹脂の混合床（３２）、及びターミナルフィルトレーション（３６）のステージを順番に備えている。ターミナルフィルタ（３６）は、微細（マイクロフィルトレーション又はウルトラフィルトレーション）であり、透過性があり、エンドトキシン結合化学物質で処理されたメンブレンを備えている。半透過性の浸透膜と対照的に、前記透過性メンブレンは、比較的低圧で大流量を得、その場合にも流体を注射可能な品質に安全に精製する。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、一般に水精製に関し、より詳しくは水を医療用に適した品質まで精
製するための装置及び方法に関する。 【０００１】 発明の背景 様々な医学的状態には、人体への液体の注射を要する治療が必要である。例え
ば、人体への重篤な外症は、しばしば体液の著しい損失を伴う。加えて、疾患は
しばしば脱水症状及びイオンのインバランスを伴う下痢を引き起こす。個体を再
水和するには、生理的食塩水又はブドウ糖溶液の静脈注射が必要である。他の医
療的応用（例えば；傷の洗浄）にも同様の液体純度レベルが必要である。 【０００２】 人体への液体注射を必要とする例は透析の分野にある。かなり低下した腎臓機
能又は腎不全を持つ患者への治療は、「透析」として知られている。血液の透析
（「血液透析」）或いは腹膜透析のいずれかの方法が用いられ得る。本質的にど
ちらの方法も、体液から毒素のない透析液への毒素の拡散による、体液からの毒
素の除去を包含する。腹膜透析は、複雑な装置なしで患者の自宅において行うこ
とができる。腹膜透析のプロセスにおいて、患者の腹膜腔は透析液で満たされる
。透析液は体液に比べ高濃度のブドウ糖が配合されており、腹膜腔内で浸透勾配
をなす。この勾配の影響により、不純物を含む体液は腹膜を通過して透析液と混
じる。透析液を腔から流すことで、該不純物は除去される。 【０００３】 血液との直接的接触ではなく、身体組織を通じた体液との間接的接触の結果、
ブドウ糖濃度は、血液透析よりも腹膜透析において著しく高いものである必要が
あり、該治療は一般により長引く。腹膜透析は間欠的に又は持続的に行い得る。
間欠的腹膜透析（IPD）手順においては、患者は通常一度に２リットルの透析液
を与えられる。例えば、持続的外来腹膜透析（CAPD）手順では、腹膜腔は２リッ
トルの透析液で満たされ、患者は自由に動き回ることができ、その間にも毒素が
拡散により腹膜腔へと運ばれる。およそ４−６時間後、該腹膜から有毒化した透
析液を１時間に渡り除液する。このプロセスを１週間毎日、一日に２−３回繰り
返す。対照的に持続的周期的腹膜透析（CCPD）は、典型的には患者の就寝中に、
腹膜腔を通じた連続的な透析液の供給と洗浄を包含する。 【０００４】 腹膜透析液は患者の身体内に直接投与されるため、透析液が試薬の正確な割合
と濃度を維持していることが重要である。更に、患者の自宅のような典型的な投
与場所において、透析液を現場で配合および混合することは実際的でない。従っ
て、腹膜透析液は概して、前もって混合された溶液の形で投与場所に届けられる
。 【０００５】 あいにく、透析液は経時的に溶液として安定でない。例えば、ブドウ糖は溶液
状態では、とりわけ腹膜透析のコンテクストで必要とされる濃度では、経時的に
カラメル化する傾向をもつ。そのようなカラメル化を防ぐには、一般に、腹膜透
析液を塩酸、ラクテート、アセテート等によりｐH４．０から６．５の間へと酸
性化する。しかしながら、腹膜透析に理想的なｐHレベルは、７．２から７．４
の間である。溶液中のブドウ糖を安定化する所望の目的を達成する一方で、酸性
化した腹膜透析液のｐHは、長期間の透析の後、人体の天然膜組織を傷つけがち
である。更に、酸性化腹膜透析液の使用は患者においてアシドーシスを引き起こ
す傾向にある。 【０００６】 重炭酸塩は、透析液に更なる不安定性をもたらす。腹膜透析液に最も生理的に
適合するバッファは、重炭酸である。重炭酸イオンは、溶液状態のカルシウム又
はマグネシウムのような通常透析液に含まれる他の試薬と好ましくなく反応し、
不溶性の炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウムとして溶液から沈殿する。これら
不溶物は、反応物が乾燥状態であっても生じ得る。溶液状態でこの反応が生じる
ときは、該反応はまた、二酸化炭素（CO₂）の遊離により溶液のｐHバランスを変
化させる。カルシウム又はマグネシウム塩の非存在下であっても、溶解した重炭
酸ナトリウムは自発的に炭酸ナトリウムとCO₂へと分解して、好ましくなく溶液
のｐHレベルを低下させ得る。 【０００７】 従って、腹膜透析のための溶液を調製するための改良された方法及び装置の必
要性がある。好ましくは、そのような方法及び装置は、非生理学的溶液の問題な
らびに透析液試薬の不適合の問題を避けるべきであり、また、そのような透析液
の輸送、貯蔵及び混合を簡略化すべきである。この問題の一側面は、希釈した透
析液の構成成分を投与時に安全にかつ完全に混合するためのメカニズムの必要性
である。この問題の別の側面は、注射し得る品質の水または他の希釈剤を投与時
に生産する必要性である。 【０００８】 しばしば有利であるのは、精製した液体を、注射された液体中の他の構成成分
とは独立的に供給することである。多くの状況において、精製水を独立して供給
することは、溶液成分の輸送及び貯蔵を簡略化する。腹膜透析の場合には、乾燥
試薬からの透析液調製及び精製水の独立供給は、また、不安定な溶液の投与に先
立ち貯蔵しなければならない時間を最短にする。同様に、他の多くの不安定溶液
は、投与直前に、好ましくは投与場所において調製されるべきである。 【０００９】 現場での液体精製はまた、他の多くの医療的応用において有利であり、これに
は静脈注射、筋肉内注射、経口投与された液体、傷の洗浄、装置洗浄用溶液にお
ける使用、及び免疫無防備状態の個体（例えばAIDS患者、老人患者等）による一
般的使用を含む。 【００１０】 注射可能な品質の液体の供給を他の構成成分と分けることが輸送を簡略化し不
安定溶液の生産を遅らせることができる一方、投与場所への精製水輸送は、たと
え乾燥試薬とは別に生産し輸送したとしても、かなりのコストに相当すると同時
に汚染の機会を持ち込み得る。輸送コスト及び汚染は、流体が管理病棟又は臨床
的環境の外において投与される場合にとりわけ問題である。問題はさらにインド
亜大陸及びアフリカのような低開発国において悪化する。病院環境においてさえ
、得られる水を注射可能な品質の水に現場で変換する能力は、輸送及び貯蔵コス
トを軽減すると同時に輸送及び貯蔵中における汚染の危険を避けることができる
。 【００１１】 それゆえ、注射可能な品質の流体を入手可能な水から調製することができる方
法および装置の必要性がある。好ましくは、該装置は輸送可能でありかつ遠隔地
での現場使用に好都合であるべきである。 【００１２】 発明の概要 前記の必要性を満足するにおいて、ここに示す実施態様は、人体への注射を含
め医療用に適したレベルまで液体を精製するための携帯可能な装置及び方法を提
供する。 【００１３】 本発明の一側面に従えば、注射可能な品質の液体を生産するための携帯可能な
装置が供給される。該装置はハウジングを備え、これは注入口から排出口への液
体流路を決定する。デプスフィルターステージ、有機濾過コンポーネント、脱イ
オン樹脂ベッドおよび透過膜が、ハウジング内の流体流路に沿って収容されてい
る。該透過膜は、約０．５μｍより小さい空隙度をもち、エンドトキシンを保持
するよう構成されている。 【００１４】 本発明の別の側面に従えば、注射可能な品質の水を生産するための水精製パッ
クは、容器を含む。該容器は、約２０平方インチより小さい平均断面積をもつ、
入口から出口への液体流路(flow-through path)を決定する。該容器は流路内に
精製エレメントを内蔵するが、これは約０．５μｍ未満の空隙をもつ透過膜を含
む。該精製エレメントは、約５psiから１０psiの間のフィード圧下で、約３０ｍ
ｌ／分よりも大きな液体フローを可能とするのに充分な低い背圧を供給する。 【００１５】 本発明の別の側面によれば、注射可能な品質の水を生産するための方法が供給
される。該方法は、一連の精製エレメントを取り囲むハウジングを備えた携帯可
能な精製パックを供給することを含む。約２０psiより小さなフィード圧下で、
非滅菌水をハウジングの入口に供給する。該水は精製エレメントの中を通過する
。精製水はハウジングの出口から出る。該精製水は、人体への注射に適した有機
成分、伝導率、pHレベルおよび微粒子汚染レベルをもつ。 【００１６】 好ましい実施形態の詳細な説明 説明された実施形態は、ある特定の応用、即ち腹膜透析のコンテクストにおい
て記載されているが、当業者であれば、種々の医学的な応用において、注射可能
な品質の液体を製造するために、該装置及び方法の応用を見出し得る。さらに、
“注射可能な品質”の液体を製造する装置及び方法は、医学的分野にとどまらず
、同様に純粋な水が望まれている分野であればどの分野でも応用できる。ここに
記載する液体精製ユニットが、例証した乾燥試薬を混合するメカニズムのような
液体回収／搬送装置の上流に、精製した希釈剤が流れ通るように直列に連結され
ている場合に、該ユニットは特に有用性を有する。腹膜透析液の調製のためのシステム 図１は、人体への注射に適した溶液を製造するシステム１０を示す。下記に詳
細に記載しているように、希釈剤又は液体精製パック１２は、試薬カートリッジ
１４の上流に連結されている。次に、カートリッジ１４は、チューブ１８を経て
溶液リザーバー１６に液体連通している。また以下に詳述するように、精製した
希釈剤はパック１２から試薬カートリッジ１４に供給され、ここで乾燥試薬は溶
解し、溶液はリザーバー１６に搬送される。或いは、該溶液は、直接に患者の体
に送達されることもできる。 【００１７】 説明した実施形態において、該溶液は腹膜透析液を含む。カートリッジ１４は
、有利には、腹膜透析に適した試薬の乾燥又は凍結乾燥された製剤形態を内蔵し
ている。好ましくは、該溶液は、患者の腹腔へ送達される直前に形成されるので
、透析液が溶液の形態で長期間にわたって貯蔵される必要がなく、送達に先立っ
て該溶液中で望ましくない反応が起きる機会はほとんどない。 【００１８】 該カートリッジ１４は、乾燥試薬を通過する液体の流路を、その間の多孔性エ
レメントにより決定し、閉じこめられた試薬ベッド内の乾燥貯蔵を可能とし、一
方で、単に希釈剤をこのハウジングに通過させることにより溶解を可能としてい
る。下記図３−７について、カートリッジ１４の二つの好ましいバージョンをよ
り詳細に記載する。 【００１９】 説明された実施形態の希釈剤精製パック１２は、都市水源からの水道水のよう
なその場で入手できる液体の現場での精製を可能とする。好ましい水精製パック
を図２について下記により詳しく説明する。水精製パック 図２について、好ましい液体精製パック１２は、水あるいはその他の液体希釈
剤を、患者への注射、例えば腹膜透析への応用に必要とされる基準にまで精製し
得る。有利なことには、入手できる水、好ましくは飲用水を、このシステムに導
入でき、該水は、該パックの中を流れるにつれて精製される。 【００２０】 この精製された水は、例えば、直接に試薬カートリッジ１４（図１）、又は短
期間の貯蔵又は輸送のための貯蔵又は回収容器、又傷洗浄ポンプのような他の装
置との連結部へ直接に搬送することもできる。ゆえに、嵩高い精製水は、それが
必要とされる前に長い間貯蔵されたり、あるいは投与地点まで長距離輸送される
必要はない。 【００２１】 人体への注射又は同様の応用のための希釈剤として供給するために、独立して
供給される水は高度に精製されたものでなくてはならない。米国薬局方は、注射
用の無菌水を製造する方法を提供している。好ましい水パック１２もまた、注射
に適した品質、好ましくは米国薬局方の製法に従って製造される品質と同等又は
それ以上の品質の水を製造する。従って、該パックを通過して精製された水は、
好ましくは、注射用無菌水の米国薬局方の基準を満たすか又は越えるものであり
、この基準には無菌性、ｐＨ、アンモニア、カルシウム、二酸化炭素、クロライ
ド、硫酸塩及び酸化性物質の試験が含まれる。特に、上記説明した水精製パック
１２により製造された注射可能な品質の水又は他の液体は、次の特性を示す：非
常に低レベルの全有機炭素、好ましくは約１ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは
約５００ｐｐｂ以下である；低導電率、好ましくは約５．０μSiemens（２．５
ｐｐｍ）未満であり、より好ましくは約２．０μSiemens（１ｐｐｍ）である；
中性付近のｐＨ、好ましくは４．５〜７．５の間であり、更に好ましくは５．０
から７．０の間である；非常に低レベルの粒子濃度、好ましくは、＞１０μｍの
粒子濃度が約１２ particles／ｍＬ未満より少ないものであり、更に好ましくは
このような粒子の濃度が約６ particles／ｍＬ未満であり、そして好ましくは、
＞２５μｍの粒子の濃度が約２ particles／ｍＬ未満であり、更に好ましくはこ
のような粒子の濃度が約１ particle／ｍＬ未満である；及び低エンドトキシン
レベルであり、好ましくは、１０：１ＥＵ／ｎｇ比率で、約０．２５エンドトキ
シンユニット（ＥＵ）／ｍＬ（０．０２５ｎｇ／ｍＬ）未満であり、更に好まし
くは約０．１２５ＥＵ／ｍＬ（０．０１２５ｎｇ／ｍＬ）以下である。 【００２２】 従来、非滅菌液体を、このような厳正な品質規格、特に人体に適用するための
規格にまで精製するには、大規模な機械的濾過及び／又は蒸留、ポンピング、分
配及びモニタリングシステムが必要であった。これらの複雑なメカニスズムは、
安全かつ経済的に注射可能な品質にした無菌水を大量に製造することができる。
しかしながら、このような装置は中心的な場所にかなりのスペースを占め、そし
て投与する場所により近い所に精製水を貯蔵するための更に大きなスペースを必
要とする。さらに、通常の水精製機械装置は、野外における使用のための持ち運
びできる装置における使用の助けとはならない。 【００２３】 テーラー(Taylor)に付与された米国特許第５，７２５，７７７号は、水を注射
可能な品質にまで精製する携帯式装置を開示している。該装置は、精製の幾つか
の段階、例えば多段階デプスフィルタリング、限外濾過ファイバー、逆浸透ファ
イバー、イオン交換樹脂及び活性炭をこの順番で含む。 【００２４】 テーラー'777の逆浸透段階は、水を効果的に高い程度にまで精製する。不運に
も、逆浸透は、インプットされた水が半浸透膜を渡って拡散することを包含する
ため、水の製造速度は膜の断面積に対して非常に遅い。オーバーオールの膜表面
積が大きな複合逆浸透ファイバーを使用した場合でさえ、拡散は遅い。持ち運び
できるという利点を十分に実現するには、精製した希釈剤は投与時にすみやかに
製造されるべきである。しかしながら、テーラー '777の装置を用いて許容でき
る速度にするには、半浸透膜に高い圧力（例えば、４０〜７５ｐｓｉ）が印加さ
れる。これらの圧力を達成するためのポンプやリストリクター手段は、該システ
ム全体の汎用性や携帯性を減少させている。 【００２５】 図示した実施形態において、水又は液体精製パック１２は、軸方向の入口２２
及び出口２４を有するハウジング２０を備えている。該ハウジング２０は、入口
２２と出口２４との間の流路を決定し、該流路に沿って多重の精製段階を有して
いる。従って、該パック１２は、ハウジング２０内を、好ましくは直線的な経路
で、通過する過程で液体を浄化するように設計されている。 【００２６】 ハウジング２０は、電荷の相互作用によりエンドトキシンを結合して水の精製
を助長する適当なポリマー、特にポリカーボネートから形成されているのが好ま
しい。エンドトキシンは、死んだ微生物の有機副生成物であり、特にバクテリア
の外側の細胞壁である。エンドトキシンという用語は、時として、あらゆる“細
胞関連”バクテリアトキシンのことを指して使われることがあるが、これは主と
して、大腸菌（E. coli) 、サルモネラ（Salmonella)、シゲラ（Shigella)、シ
ュードモナス（Pseudomonas)、ニセリア（Neisseria）、ヘモフィラス（Haemoph ilus ）及び他の主要な病原菌のようなグラム陰性菌の外側のエンベロープに結合
しているリポポリサッカライド複合体を指している。特に静脈注射のような重大
な応用において、充分に高濃度であれば、この有機物質は有毒となり得る。 【００２７】 該パック１２は、便利で持ち運びできるように構成されている。当業者であれ
ば、異なる大きさであれば、異なる量の精製水を安全に製造し得ることは十分理
解できるであろう。それゆえ、１０Ｌの水を安全に精製するために最適化された
実施形態については、ハウジング２０の外側の寸法は、好ましくは入口２２から
出口２４までの長さが約６インチ又はそれ未満であり、幅（図示した実施形態に
おいては直径）が約５インチ又はそれ未満である。２Ｌの水を安全に精製するよ
うに設計されている、示されたハウジング２０は、長さが約３インチで、直径が
約２．２５インチである。従って、好ましくは、液体精製パック１２は、断面積
が約２０平方インチ未満であり、更に好ましくは約４平方インチ未満である。こ
の小さな断面積にも拘わらず、示されたパック１２は、約５−１０ｐｓｉ程の低
い圧力下でも高い流速を達成し得る。 【００２８】 該液体精製パック１２はまた、単位投与量の精製水を搬送できるように構成す
ることもできる。即ち、該パック１２は、好ましくは、１回の使用の目的で設計
されており、その後は捨てられるものである。こうすることにより、入口２２及
び出口２４のシールが破られた後に、該パック１２は再利用されないので、該パ
ック１２の無菌性が保証され得る。当業者に理解できるであろうように、以下に
記載する幾つかの特徴が、繰り返し使用するために水パック１２を再チャージす
ることを認めず、また妨げる。 【００２９】 入口２２の下流は、デプスフィルター(depth filter)２６である。図示したデ
プスフィルター２６の空隙率限界(porosity limit)は、好ましくは約１ミクロン
（μｍ）〜１０μｍであり、最も好ましくは約１μｍである。該デプスフィルタ
ー２６は、好ましくは、多層の、特に２〜４層の多孔性ポリプロピレンメッシュ
から形成されている。或いは、当業者が理解できるであろうように、商業的に入
手できるセルロース−ベースのデプスフィルターを用いることができる。更に他
の取り合わせとしては、セラミック又は他の公知の粒子濾過材料を用いることも
できる。最も好ましくは、デプスフィルター２６は、逐次小さくなる粒子を濾過
する一連のデプスフィルター（図示せず）を備えている。図示した実施形態にお
いて、一連の４つのデプスフィルターがデプスフィルトレーションステージ２６
内に含まれており、それぞれの空隙率は上流端から下流端の順番で、約１００μ
ｍ、４０μｍ、１０μｍ及び１μｍである。 【００３０】 デプスフィルター２６の下流は有機濾過ステージ２８であり、この有機濾過ス
テージは、粒状カーボンのベッドを有することができる。図示された実施形態で
は、前記有機濾過ステージは、有機汚染物質を保持するために処理された樹脂ベ
ッドを備えている。図示された実施形態は、ペンシルバニア州フィラデルフィア
のRohom＆Haas社から商品名Ａｍｂｅｒｓｏｒｂ５６３で商業的に入手可能なス
チレン ジビニルベンゼンのフォームを組み込んである。この部材は、エンドト
キシンや公営水道水に一般に使用される添加物（例えば、塩素、トリハロメタン
、及びクロラミン）のような或る種の残留有機汚染物質を除去する。 【００３１】 有機濾過ステージ２８の下流端にリストレイント(restraint)３０が隣接して
いる。リストレイント３０は、制御された空隙率のフィルターであり、約１〜１
０μｍの空隙を備えたポリプロピレンメッシュを含むものであるのが好ましい。
この部材は、有機濾過部材２８によって放出された微粒子の通過を阻止するとと
もに、不溶性の微粒子が前記水精製パックを通して更に通過しないという第２の
保証を提供する。 【００３２】 リストレイント３０の下流側に脱イオンステージが隣接し、この脱イオンステ
ージは、好ましくは、脱イオン樹脂ビーズのベッド３２を有する。この樹脂ベッ
ド３２は、より好ましくは、解離し得るイオンと他の荷電粒子とを高い親和性を
もって結合する強力な陰イオン交換体（陽イオンが含浸されている）及び強力な
陽イオン交換体（陰イオンが含浸されている）化学を有する医薬グレード樹脂の
混合物を含んでいる。図示された実施形態において、それぞれ弱く会合した水素
又は水酸基を有する混合アニオン−及びカチオン−含浸樹脂ビーズを含む。好ま
しい実施形態のイオン交換樹脂は、スチレン・ジビニルベンゼンで形成される。
このような樹脂は、例えば、ペンシルバニア州フィラデルフィアのRohom＆Haas
社から商品名ＩＲＮ１５０で入手可能であり、或いは、ニュージャージー州バー
ミンガム(Birmingham)のSybron社から商品名ＮＭ６０で入手可能である。カチオ
ン交換体は、水素イオンを希釈剤中の溶解陽イオンと交換する。一般的な溶解陽
イオンは、ナトリウム（Ｎａ＋）、カルシウム（Ｃａ２＋）及びアルミニウム（
Ａｌ３＋）を含む。アニオン交換樹脂は、ヒドロキシルイオンと水溶液中に存在
する何れかの陰イオンと交換する。一般的な陰イオンは、クロライド（Ｃｌ−）
及びスルファイド（Ｓ２−）を含む。さらに樹脂ベッド３２は、上流の濾過部材
から漏れたいくつかのエンドトキシンを保持する。当業者は、このステージにお
いて、他のタイプのイオン交換樹脂が利用され得ることを認知するだろう。 【００３３】 好ましい混合樹脂ベッド３２は、陰イオン交換体と陽イオン交換体とが分離さ
れている慣用的なイオン交換カラムを単純化するととともに、よりコンパクトな
パック１２を提供する。さらに、混合ベッド３２は、バックフラッシングするこ
とによってイオン交換樹脂を再チャージすることを防止し、従って、再利用を防
止し、該ユニットの無菌性を維持する。 【００３４】 脱イオン樹脂ベッド３２の下流には、続けて脱イオンベッドリストレイント３
４とターミナルフィルターエレメント３６とがある。リストレイント３４は、好
ましくは、図示されたデプスフィルター２６及びカーボンベッドリストレイント
３０に使用されたのと同じポリプロピレンのメッシュを有している。この樹脂ベ
ッドリストレイント３４は、脱イオンベッドの破片や細片、及び上流のフィルタ
ー２６，３０から漏れた他の任意の粒子の通過を阻止するのに役立つ。リストレ
イント３４は、リストレイント３４の下流のフィルターエレメント３６を保護す
る働きもある。 【００３５】 ターミナルフィルターエレメント３６は、目的用途に応じて、浸透膜、好まし
くは精密濾過膜又は限外濾過膜を有する。ここで用いた「ターミナル」の語は、
物理的な位置を意味するのではなく、最も低い空隙率の濾過エレメントを意味す
る。しかしながら、典型的には、前記ターミナルフィルターは、図示の如く、大
きな粒子がターミナルフィルター上流にある粗い濾過エレメントによって濾過さ
れるように、アウトレットの直近にあるだろう。ターミナルフィルター３６は、
好ましくは、大きくても約０．５μｍ、好ましくは０．２２μｍ以上の空隙を有
する。 【００３６】 水が処理されていないか又は不十分に処理されている遠隔地域での適用では、
限外濾過膜が最も好ましい。約１００００と３００００との間の分子量をカット
オフする公称空隙(nominal porosity)は、肝炎、ロタウィルス、ポリオ等のよう
に、そのような地域で流行しているウィルスを濾過する。図示された実施形態の
公称カットオフは、分子量約１５０００と２５０００との間である。エンドトキ
シン（複雑なリポ多糖体）は凝集して一般に分子量が約１００００００を超える
コンプレックスとなるが、限外濾過膜は、エンドトキシンの一つのユニット（分
子量約１５０００）でさえも保持することができる。 【００３７】 処理水が利用できるような（例えば、アメリカの殆どの都市の公営水道）もっ
と発展した地域で使用する場合は、この水精製パック１２は、病原性ウィルスを
濾過する必要が無い。従って、そのような使用については、ターミナルフィルタ
ー３６は、精密濾過膜を備えている。精密濾過膜の高い空隙率は、与えられたフ
ィード圧に対してより大きな流量、又は、与えられた流量に対してより低いフィ
ード圧を可能にするという利点がある。前記精密濾過膜は、好ましくは、０．５
μｍよりも小さい空隙を有し、より好ましくは、０．２２μｍかそれより微細な
フィルターを備え、最も好ましくは、約０．２０μｍかそれより微細な空隙を有
する。望ましくは、ターミナルフィルター３６は、高いエンドトキシン結合特性
を有し、好ましくは、エンドトキシンを結合するための第４級アミン交換体（QA
E）を組み込むように化学的に処理されている。そのようなエンドトキシン結合
膜は、Pall Specialty Materials Co.からHP200の商品名で入手可能である。最
も好ましくは、ターミナルフィルター３６は、２つの連続するQAE処理された０
．２０μｍ透過膜を備え、十分なエンドトキシン保持力を確保している。限外濾
過膜に比べて高い流速であるにもかかわらず、精密濾過膜を組み込んだターミナ
ルフィルター３６は、エンドトキシン並びに１μｍより小さい細菌や粒状物質を
、そこを通過する希釈剤から除去する。実際に、１０００ｎｇ／ｍＬのレベルの
エンドトキシンを含む試験水は、図示されたパック１２を通過することで、現在
の検出限界（０．００６ｎｇ／ｍＬ）未満に精製された。 【００３８】 水精製パック内での前記精製ステージは、従って、パック１２を通過しハウジ
ングのアウトレット２４を出る水が、人体に注入しても安全な清浄レベルである
（生理溶液のための適当な塩の添加後）。好ましくは、流出する水は、上述の浄
化レベルと同等である。注射しても十分に安全である一方で、該液体が他の医学
用途、例えば、創傷洗浄、器具洗浄溶液において使用されたり、免疫無防備状態
の個人（例えば、エイズ患者、老人患者等）による一般的使用等に採用され得る
ことが勿論理解されよう。 【００３９】 望ましくは、水精製パック１２は、ハウジングインレット２２上に上流キャッ
プ３８を備え、ハウジングアウトレット２４上に下流キャップを備えている。従
って、ハウジング２０内に収容された前記精製エレメントの無菌状態は、使用さ
れるまで維持される。当業者であれば理解されるように、インレット２２とアウ
トレット２４とは、ネジ又はルアータイプの取付部（図８〜図１０参照）を備え
ることができ、それにより、腹膜透析液の送達システム１０（図１）の上流エレ
メント及び下流エレメントと結合する。 【００４０】 水精製パック１２の前記無菌状態及び有効性は、該水精製パックの再使用を防
止する特徴によっても強化される。前記したように、樹脂ベッド３２は、好まし
くは、陰イオン交換体と陽イオン交換体との混合ベッドを含む。従って、混合ベ
ッド３２は、従来のバックフラッシング技術では再チャージできない。なぜなら
、陽イオン交換体の再生は陰イオン交換体を消耗し、その逆も真であるからであ
る。 【００４１】 加えて、前記水浄化パックは、好ましくは、下流の収集装置と取り外し不能に
接続するように構成されている。好ましい一形態では、ハウジングアウトレット
２４は、収集バッグ又は他の容器につながっている収集チューブと、溶接又はそ
の他の方法で一体的に接続されている。水がハウジング２２を通過することによ
って精製され、下流の収集容器を満たすと、好ましいプラスチックチューブは同
時に切断され、アウトレット２４の下流にある前記チューブが融着により封止さ
れ、水パック１２の再利用を防止する。 【００４２】 図８及び図９を参照すれば、他の好ましい実施形態では、アウトレット２４は
、その下流の試薬カートリッジ１４と取り外し不能に接続できるようになってい
る。水パックのアウトレット２４及び試薬カートリッジのインレット５２は、従
って、その機構にダメージを与えずない限り取り外し不能なインターロッキング
機構を有している。 【００４３】 図示された実施形態では、水パックハウジング２０は、アウトレット２４を包
囲する円筒状のカラー４２を有し、該カラーは、ラチェット歯４４を有している
。試薬パック１４は、インレット５２を包囲する同様の円筒状のカラー４６を有
し、カラー４６は、内側にラチェット歯４８を有している。試薬パック１４の外
側カラー４６は、水パック１２の内側カラー４２にぴったりと外嵌するサイズで
ある。ラチェット歯４４，４６は、時計周りに回転させると互いを通過して摺動
するように傾斜しており、前記内部ルアーロック機構を締め付ける。歯４４，４
６は互いに係合するが、前記ルアーロックが緩められないように反時計回りの回
転を阻止する。 【００４４】 従って、使用済みの水パック１２を試薬カートリッジ１４から分離するために
は、前記ロッキング機構は、破壊するかダメージを与えるかしなければならない
。そのようなダメージ又は破壊は、使用された水パック１２の偶発的な再利用の
危険性を最小限にする。当業者なら、同様の取り外し不能なロッキング機構は、
前記水精製パックの下流にある他の収集装置又は分配装置に利用可能であること
は、すぐに認知するであろう。また当業者であれば、再利用を阻止するための他
の好適な取り外し不能のロッキング機構を悟るであろう。シングルベッドの試薬カートリッジ 図３〜図５は、前記水浄化パックと共に使用するためのシングルベッド試薬カ
ートリッジ１４を図示している。これらの図は、以下に説明する操作方法から、
より良く理解できるように、溶解の種々のステージを図示している。 【００４５】 図３は、前記した最初の実施形態による、完全に満たされた試薬カートリッジ
１４を示している。カートリッジ１４は、上流端の入口５２と下流端の出口５４
とを備える堅い壁で囲まれたハウジング５０を有している。該ハウジング内では
、幾つかの多孔性エレメントが、入口５２と出口５４との間の液体流路を規定し
ている。 【００４６】 ハウジング５０は、好ましくは、透明又は半透明であり、これにより使用者が
その装置の働きや、作られた溶液を使用する前に試薬が完全に解けているかを観
察することができる利点があり、それは、以下に説明する操作方法の説明から明
らかになろう。透明又は半透明のポリマーの例としては、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート、及び多くの他の周知の材料がある。 【００４７】 ハウジング50内において、入口52のすぐ下流には、インレットフリット56があ
り、これは、以下に示すようにリストレイント(restraints)から漏出する試薬を
収容する安全フィルターとして役立つ。アウトレットフリット58は、出口54のす
ぐ上流にあって同様の機能をする。好ましくは、インレットフリット56およびア
ウトレットフリット58は、カートリッジ14内に収容された最も小さい試薬粒子よ
りも小さい空隙率を有する多孔性エレメントからなる。フリット56、58はかくし
てフィルターとして役立ち、下記に示す様に、いかなる試薬も溶解する前にカー
トリッジから漏出しないことを保証する。フリットの例としては、約1μm〜100
μm、より好ましくは約10μm〜50μmの間の空隙率を有する多層ポリプロピレン
積層体を挙げることができる。好ましい物質についての更なる詳細は、試薬リス
トレイントについて、以下に述べるとおりである。 【００４８】 インレットフリット56の下流には、上流試薬コンプレッション部材60がある。
同様に、アウトレットフリット58の上流には、下流試薬コンプレッション部材62
がある。コンプレッション部材60、62は、好ましくは、スポンジ様の可とう性を
有する材料からなり、圧縮の結果、その元の膨張された形態に戻ろうとする間、
軸方向の圧力を及ぼす。コンプレッション部材60、62は、好ましくは、圧縮し得
る、多孔性の、連続気泡ポリマーまたはフォームを含み、好ましくはフリットよ
りもポーラスで、背圧(back pressure)の発生を避けることができるものである
のが望ましい。コンプレッション部材のための例示的な物質は、ポリウレタンフ
ォームである。望ましくは、コンプレッション部材60、62およびそれを包囲する
ハウジング50は、コンプレッション部材60、62が圧縮する力を試薬ベッドのサイ
ズに拘わらず試薬ベッドに及ぼすように配置される。換言すれば、コンプレッシ
ョン部材60および62は、未圧縮のままの場合、一緒になって、ハウジング50によ
って規定される体積よりも大きい体積を占める。望ましくは、及ぼされた圧力は
、１平方インチあたり約50ｇと1平方インチあたり2000ｇとの間、より好ましく
は1平方インチあたり約300ｇと1平方インチあたり900ｇとの間にある。 【００４９】 他の配置(arrangements)においては、金属製又はポリマーのコイルばね及び多
孔性プレートが同じ機能を提供できることが理解されるであろう。そのような代
替のコンプレッション部材は、例えば米国特許第5,725,777号の第9欄第8-53行、
図12-15について開示されている。その開示は、ここに引用して含ませる。別の
好ましいコンプレッション部材は、1999年4月30日に出願された米国仮出願第60/
132,088号に開示されている。この開示は、ここに引用して含ませる。下記の記
載から、一つのコンプレッション部材が、図示された2つのコンプレッション部
材の機能を果たすことができることが理解されるであろう。2つのコンポーネン
トは、試薬ベッド64のいずれかに圧力を及ぼし（下に示す）、操作上、特に有利
であることが見いだされた。 【００５０】 単一の試薬ベッド64は、コンプレッション部材60と62の間に配置される。該試
薬ベッド64は、望ましくは、上流試薬リストレイント66および下流試薬リストレ
イント68の間に挟まれる。かくして、上流試薬リストレイント66は、試薬ベッド
64と上流コンプレッション部材60の間に位置し、一方、下流試薬リストレイント
68は、試薬ベッド64と下流コンプレッション部材62の間に位置する。 【００５１】 リストレイント66、68は、望ましくは、乾燥形態における試薬粒子の通過を防
止する。従って、リストレイントの空隙率は、特定の試薬剤型および望まれる物
理的粒度に応じて、試薬ベッド内の最も小さい粒子のサイズより小さくなるよう
に選択される。細孔は、リストレイントを通過する際の過度の圧力低下を回避で
きるように十分に大きいことが望ましい。好ましくは、リストレイントの空隙率
は約1μmから100μmまでの範囲、より好ましくは約10μmから50μmまでの間にあ
る。記述された腹膜透析への適用に適当なリストレイントの例は、フリット56、
58と同じ材質を含み、不織ポリマー、特に約20μmの空隙率を持つポリプロピレ
ンからなる。他の例示的リストレイントは、約30μmの空隙率を持つ焼結ポリエ
チレンを含む。 【００５２】 付加的に、リストレイント66、68は、ハウジング50に完全に亘って広がるよう
なサイズ及び形状とされ、リストレイント66、68周辺からの試薬粒子の流出に対
して効果的なシールを形成する。 【００５３】 試薬ベッド64は、腹膜透析液を製造するのに要求される乾燥または凍結乾燥試
薬の完全な製剤形態を含む。図示されたシングルベッド態様において、試薬ベッ
ド65は、乾燥形態におけるそれらの長期接触が偶発的化学反応を起こさないよう
な相溶性のある試薬の混合物である。従って、酢酸塩または乳酸塩、特に乳酸ナ
トリウムのような緩衝剤が重炭酸塩の代わりに用いられる。更なる試薬は、塩化
ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウムおよび塩化カルシウムなどの電解
質；糖、好ましくはデキストロース；および酸、特にクエン酸を包含する。乾燥
形態での貯蔵はデキストロースのカラメル化傾向を軽減することができるので、
有利には、試薬ベッド65の酸成分は、従来の溶液より少なくすることができる。 【００５４】 図示されたハウジング50は、２リットルの代表的腹膜透析液を製造するのに十
分な試薬を収容する。従って、試薬ベッド64は下記試薬を収容する。 【００５５】 【表１】 【００５６】 2.5%デキストロース腹膜透析液の2リットルを製造することができる上記表に
示した試薬の乾燥容積は、かくして約100mlである。このような製剤形態のため
のハウジング50は、コンプレッション部材60、62の選択に依存して、約125%から
500%、より好ましくは約150%から200%の乾燥試薬容積が単に必要なだけである。
示されたハウジング50は、直径約2インチおよび高さ約3インチであり、約175mL
を占める。かくして、カートリッジ14は、製造された溶液の2Lと比較して、貯蔵
および移送のための透析液の、より小さく且つより安定な形態を示す。より小さ
いかまたはより大きい容積の溶液が望まれる場合、当業者は、1L、3L、6L、10L
などを製造するためのように、試薬ベッド64に要求される乾燥試薬の重量および
容量比を適宜決定することができる。同様に、当業者は、1.5%デキストロース透
析液、4%デキストロース透析液などのための望まれる試薬の比を容易に決定する
ことができる。 【００５７】 入口カバー70および出口カバー72は、それぞれハウジングの入口52および出口
54をカバーする。孔カバー70, 72は、移送および貯蔵の間、湿気をシールし、ハ
ウジング内の乾燥試薬の不安定化を防止する。水精製パックにおける場合のよう
に、入口52および出口54は、ねじ込み式またはルアータイプの連結フィッティン
グとして構成されていてもよい。図示された態様において、入口52は、水精製パ
ック12(図2)の出口24と連結するように構成される。一方、出口54は、下流チュ
ーブ18(図1参照)と連結されるように構成される。ダブルベッド試薬カートリッジ 図6および7は、ダブルベッド試薬カートリッジ14'を描いている。以下に示す
操作方法からよりよく理解できるように、図6および7は、それぞれ完全にチャー
ジした場合および完全にからの場合のダブルベッド試薬カートリッジ14'を示し
ている。 【００５８】 まず、図6に関して、ダブルベッド試薬カートリッジ14'のハウジング50は、好
ましくは、第一の態様と同様であり、同様の参照番号は同様のパーツを指すよう
に用いられている。かくして、ハウジング50は、入口52および出口54を規定し、
入口52および出口54の間には、ハウジング50内を通過する液体流路を規定するよ
うな、多孔性エレメントを含んでいる。特に、ハウジング50は、上流フリット56
、上流コンプレッション部材60、上流試薬リストレイント66、下流試薬リストレ
イント68、下流コンプレッション部材62および下流フリット58を含んでいる。こ
れらの各エレメントは、それぞれ先の態様に関して述べられている。 【００５９】 しかしながら、図3-5のシングルベッドカートリッジ14とは異なって、複数の
試薬ベッドが、上流リストレイント66および下流リストレイント68の間に閉じこ
められている。特に第一試薬ベッド80および第二試薬ベッド82が、図示された態
様に示されており、少なくともひとつのリストレイントによって分離されている
。図示された態様においては、試薬ベッド80および82は、第一中間リストレイン
ト84および第二の中間レストレイント86、並びに、該中間レストレイント84及び
86間の中間コンプレッション部材88により、分離されている。 【００６０】 従って、第一試薬ベッド80は、上流リストレイント66と第一中間リストレイン
ト84との間に閉じこめられており、一方、第二試薬ベッド84は同様に第二中間リ
ストレイント86と下流リストレイント68との間に閉じこめられている。中間試薬
ベッドリストレイント84, 86は、好ましくは、ベッド80, 82内に試薬を、乾燥形
態で、なお希釈剤が、溶解した試薬を伴って通過するのに十分な多孔性を維持し
て、収容するのに役立つ。従って、中間試薬リストレイント84, 86は、シングル
ベッドの実施形態に関して上述したように、フリット56, 58および上流および下
流試薬リストレイント66, 68と同じ構造を有することができる。同様に、中間コ
ンプレッション部材88は、上流および下流コンプレッション部材60, 62と同様の
構造を有することができる。 【００６１】 中間コンプレッション部材８８および中間試薬リストレイント８４，８６のそ
れぞれが、介在し、第１試薬ベッド８０を第２試薬ベッド８２から分離している
。エレメント、特に中間リストレイント８４，８６の選択された空隙率のために
、２つの試薬ベッド８０，８２の構成成分は、従って、乾燥状態において他方と
相互作用しない。 【００６２】 従って、図示されたダブルベッドの実施形態は、異なる試薬を同じハウジング
５０に分離貯蔵することを可能にする。背景セクションで述べたように、腹膜透
析液を製造するのに要求される乾燥試薬の完全な製剤形態は、乾燥形態または液
体形態のいずれでも、長期間相互にさらされたときに、望ましくなく反応する試
薬を含んでいるかもしれない。例えば、炭酸水素塩は腹膜透析のための好ましく
て生理的に適合した緩衝剤であるが、塩化カルシウムや塩化マグネシウムのよう
な透析液製剤における代表的な塩と反応性が高いという傾向がある。該反応によ
り、不溶性の炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムを形成すると共に、ＣＯ２を遊
離させる。相容れない試薬の潜在的な反応性のために、これらの試薬をデバイス
ハウジング５０の中に分離貯蔵するのが好ましい。 【００６３】 分離貯蔵は、各試薬を適合性のあるグループに分け、ハウジングの中の別個の
コンパートメントに配置することにより達成される。コンパートメントは、図示
された実施形態において、第一試薬ベッド８０および第二試薬ベッド８２によっ
て代表される。その結果、潜在的に反応性の試薬は、それらの乾燥形態に維持さ
れるときに、各試薬ベッド８０，８２の上流端および下流端にある試薬ベッドリ
ストレイント６６，８４，８６，６８により、ハウジングを通って移動すること
を制約される。上述したように、試薬ベッドリストレイント６６，８４，８６，
６８は、試薬粒子が乾燥形態で通過することを防止するのに充分な細かい空隙率
を有する。 【００６４】 図示された実施形態において、第一試薬ベッド８０は試薬混合物であり、好ま
しくは、特に塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウムおよび塩化マグネ
シウムのような電解質；特にブドウ糖のような糖を含む。他のアレンジメントに
おいては、第１試薬ベッド８０は緩衝剤をも含み得る。 【００６５】 第二試薬ベッド８２は、第一試薬ベッド８０にある少なくとも１種の成分の存
在下で不安定な少なくとも１種の成分を含み得る。有利なことに、第二試薬ベッ
ド８２は、炭酸水素ナトリウムのような炭酸水素塩を含む。炭酸水素塩が塩化カ
ルシウムおよび塩化マグネシウムから分離されているので、試薬は不溶性の沈殿
を形成する反応を起こさない。 【００６６】 当業者は、他のアレンジメントにおいて、第二ベッド８２が塩化カルシウムお
よび／または塩化マグネシウムを含むならば、第一試薬ベッド８０が炭酸水素塩
を含み得ることを容易に理解するであろう。他の選択肢において、医学用溶液用
の他の配合禁忌の試薬が、同じハウジングの中の試薬ベッド内に同様に分離され
得る。さらに、３以上の試薬ベッドが、複数の相容れない試薬を分離するのに利
用され得る。 【００６７】 図示されたハウジング５０は、２リッターの代表的な腹膜透析液を製造するの
に充分な試薬を収容する。それ故に、試薬ベッド８０，８２は、以下の試薬を保
有する： 【００６８】 【表２】 【００６９】 上にリストされた試薬の乾燥容積（それは２．５％ブドウ糖の腹膜の透析液２
Ｌを製造できる）は、従って約９８ｍＬである。前述したシングルベッド実施形
態のように、カートリッジ１４’の合計容積は、乾燥試薬容積の、好ましくは約
１２５％と５００％の間であり、より好ましくは１５０％と２００％の間である
。上述したように、当業者は、１．５％ブドウ糖透析液、４％ブドウ糖透析液な
どのような他の腹膜透析液を形成するために要求される乾燥試薬の重量と容積の
割合を容易に決定できる。 【００７０】 特に、ダブルベッドカートリッジは、緩衝剤として炭酸水素塩を利用し、生理
的溶液の調製を可能とすることにより、生理的に害を与える酸の必要性を除外す
る。操作方法 操作において、上述したように、乾燥試薬の適切な量によって完全に充填され
た試薬カートリッジ１４または１４’に、精製された希釈剤が供給される。精製
される液体（例えば、都市の水道水）が、図１のシステム１０に供給される。そ
のようにして、精製された希釈剤は現場で製造され、遠く離れて製造されて輸送
される必要がなく、輸送コストを著しく減らす。 【００７１】 従って、図２を参照すると、入手可能な水の形態の希釈剤は、最初に図２の水
精製パック１２に供給される。一般に都市の水道システムにおいて見出される圧
力は、水を精製パック１２を通して供給するのに充分である。これに代えて、ハ
ンドポンプまたは大きなシリンジに測定された容積の水を供給し、そこからハン
ドポンプにより水は精製パック１２に供給される。フィード圧力は、好ましくは
約２０ｐｓｉ未満である。精製パック１２を通る流量（約５−１０ｐｓｉのフィ
ード圧力で）は、パック１２を通して、好ましくは少なくとも約３０ｍＬ／分で
あり、より好ましくは少なくとも約９０ｍＬ／分である。 【００７２】 希釈剤は、入口２２に入ってデプスフィルター２６を通過し、ここで約１ミク
ロンを超える大きさの微粒子が濾過により除かれる。デプスフィルター２６は、
この部材の連続的な層の細孔サイズを超えるサイズの粒子および微生物を保持す
る。デプス濾過は、アスベストファイバーおよび類似のサイズの粒子のような汚
染物質を除去するのに極めて有効である。 【００７３】 濾過された希釈剤は、引き続き、下方へと流れ、有機濾過ステージ２８を通過
し、ここでエンドトキシンのような残留有機物と、塩素、クロラミンおよびトリ
ハロメタンのような添加物とが吸着される。さらに、幾つかの無機材料が該プロ
セスにおいて除去される。カーボンは、多くのタイプの化学薬品を吸着するのに
有効であり、有機化合物を吸着する力が特に知られている。有機物に対するカー
ボンの特別な親和力は、その非極性に起因する。カーボンは、金属および他の無
機物の吸着にも多少有効である。説明された樹脂は同様の吸着特性を有する。 【００７４】 有機濾過ステージ２８により付加的に精製された後、部分的に精製された希釈
剤はリストレイント３０を通過してイオン交換樹脂ベッド３２に入る。溶液中の
解離したイオンおよび他の荷電した微粒子は、樹脂に結合する。上流の部材を逃
れたエンドトキシンも樹脂ベッド３２に保持される。 【００７５】 樹脂ベッド３４の内容物を保持する樹脂ベッドリストレイント３４を通過した
後、希釈剤は、ターミナルフィルターエレメント３６を通ってさらに精製される
。１つの実施形態において、上述したように、ターミナルフィルター３６は、分
子量約１０，０００と３０，０００の間の公称カットオフを有する限外濾過膜か
らなる。細孔の密度に応じて、５−１０ｐｓｉのフィード圧力が、そのような限
外濾過膜を通って、約３５ｍＬ／分と１００ｍＬ／分の間の流量をつくり得る。
他の実施形態においては、フィルター３６は、少なくとも１つの、好ましくは２
つの、非常に微細な空隙率（例えば、約０．２２μｍまたはより微細な）の精密
濾過膜を含み、それぞれは、残りのエンドトキシンと結合するための第４級アミ
ン交換体を有する化学的処理剤を含む。精密濾過膜を有するデバイスのための流
量は、等価な細孔密度を有する限外濾過膜のそれの２倍以上であり得る。 【００７６】 こうして、水精製パック１２の多重濾過及び化学結合部材は、希釈剤がパック
１２を通過する際に、希釈剤から、粒子、イオン汚染物質および有機汚染物質を
除去することを確保する。死んだバクテリアからの細胞壁のような有機物質を含
むエンドトキシンは、特に有毒であり得る。”注射用無菌水”のためのＦＤＡお
よび米国薬局方の水質基準に適合するかまたはそれを上回るに充分な、高度に精
製された希釈剤が、逆浸透の必要なしに、出口２４から出る。 【００７７】 再び図１を参照すると、精製された希釈剤は、次に、水精製パック１２からコ
レクション／デリバリーデバイスに流れる。上述したように、１つの実施形態に
おいて、下流デバイスは、プラスチックバッグのような簡単な貯蔵コンテナから
なり得る。図示された実施形態においては、貯蔵／デリバリーデバイスは、試薬
カートリッジ１４からなる。好ましくは、下流の貯蔵／デリバリーデバイスは、
一体的にまたはロッキング機構により、水パック出口２４に不可逆的に固定され
る。 【００７８】 図３−５は、腹膜透析のために、希釈剤がシングルベッド試薬カートリッジ１
４を通過する際の乾燥試薬６４の溶解について示す。横断面で図示しているが、
好ましい透明または半透明のハウジング５０が、溶媒または希釈剤がそこを通過
する際に、試薬ベッド６４の溶解を、ユーザーが同様に観察することを可能にす
る。加えて、ユーザーは、カートリッジ１４を使用する前に、試薬ベッド内に不
溶性の沈殿が存在するかどうかを観察できる。有利なことに、重力は、カートリ
ッジ１４を通して水を引き出すのに充分である。 【００７９】 まず、図３に関して、精製された希釈剤は、入口５２からカートリッジ１４に
入る。好ましくは、精製された希釈剤は、水精製パック１２から直接供給される
。ここで用いられている「直接」は、中間的な配管等を排除するものではなく、
水が溶液形成直前にその場で精製される事実を指すものである。しかしながら、
説明された試薬カートリッジは、他の滅菌希釈剤源と共に使用できることも理解
されるであろう。 【００８０】 該希釈剤は多孔性インレットフリット５６及び上流コンプレッション部材６０
を通過する。図示した実施形態では、該コンプレッション部材６０は多孔性の連
続気泡のフォームであり、希釈剤を容易に通過させる。次いで、希釈剤は、上流
試薬リストレイント(reagent restraint)中を通過し、乾燥試薬ベッド６４に到
達する。該ベッド６４に乾燥試薬を保持することに加えて、フリット５６及びリ
ストレイント６６は、ハウジング５０の断面積にわたる水流の均一分散を容易に
する。 【００８１】 溶液がベッド６４の間隙空間を通過するにつれて、乾燥試薬は侵食され、好ま
しくは溶解され、希釈剤により下流試薬リストレイント６８、下流コンプレッシ
ョン部材４４及びアウトレットフリット５８を通して運ばれ、出口２４から出て
いく。溶液は、チューブ１８からコレクション槽１６（図１参照）に達し、次い
で患者の腹腔内へと流れる。 【００８２】 図４に関し、試薬が溶解するにつれ、図４と図３との比較から判るように、試
薬ベッド６４の体積が減少する。コンプレッション部材６０，６２は連続的な圧
縮力を試薬ベッド６４の両サイドに及ぼす。乾燥試薬が溶解するにつれ、該圧縮
力は試薬を密にパッキングする。このような連続的パッキングは、試薬粒子が溶
解するにつれて間隙空間が拡大することを防止する。該圧縮力がない場合は、試
薬粒子間の間隙空間が拡大し、試薬ベッド６４内の大きな通路となる。かかる通
路は、希釈剤の流路となり、そのため、大量の希釈剤がベッド６４を通過し、更
なる溶解を最小限としてしまう。ベッドのかなりの部分は、これら通路によりバ
イパスされ、溶解は緩慢で非効率的となるであろう。この問題点は、連続的な圧
縮力を引加することにより、ベッドが溶解するにつれて試薬粒子を連続的に押し
集め、希釈剤を連続的に均一にベッド６４にさらすことにより解決される。 【００８３】 二つのコンプレッション部材６０，６２で試薬ベッド６４を両サイドから圧縮
するのが好ましいが、一つのコンプレッション部材も試薬ベッ６４を密に維持す
るのに使用できることが理解されるであろう。更に、図面では、希釈剤がコンプ
レッション部材６０，６２を通過するように軸方向に配置されているが、これら
コンプレッション部材は、別の配置で半径方向の力を及ぼすことができることが
理解されるであろう。 【００８４】 加えて、ハウジング５０に均一に及ぼされた好ましいコンプレッション部材６
０，６２の圧縮力は、コンプレッション部材６０，６２がリストレイントを内側
に動かしても、試薬ベッド６４の両サイドの試薬リストレイント６６，６８の平
面配置を維持するのに役立つ。こうして、リストレイント６６，６８はハウジン
グの側壁に対して有効なシールを形成し続け、乾燥試薬粒子が溶解されるまでベ
ッド６４から漏出することを防止する。 【００８５】 図５に関して、溶解は試薬ベッドが消耗されてリストレイント６６，６８が相
互に接触するまで継続する。希釈剤は、腹膜透析液の適切な濃度が形成されるま
で、ハウジング５０中を通過して貯槽１６（図１）へと流れる。例えば、図示さ
れた実施形態において、２リットルの希釈剤を試薬ベッド６４の内容物と混合す
るべきである。従って、２リットルの希釈剤がハウジング５０を通過させられる
。該内容物は、典型的には約１．５リットルがハウジングを通過するまでに完全
に溶解されるが、希釈剤は貯槽内で適当な最終濃度に達するまで流れ続けること
ができる。或いは、濃縮物を最初に形成し、独立に希釈することもできる。 【００８６】 説明された装置及び方法は、単にカートリッジ５０に水を通過させることによ
って、複雑な又は時間のかかる混合装置を用いることなく、腹膜透析液を有利に
形成できる。このように透析液は、腹腔に送液される直前に、現場で形成できる
ので、透析液は輸送したり溶液形態で貯蔵する必要がない。従って、デキストロ
ースのカラメル化の過度のリスクを伴うことなく低い酸レベルが可能である。従
来、事前形成された透析液は、約４．０〜６．５のｐＨを有しており、表１の例
示の試薬混合物はｐＨ約５．２の従来の溶液を形成する。しかし、図３−４の説
明されたシングルベッドカートリッジから製造される溶液は、低い酸性度を有し
得る。なぜなら、デキストロースが溶液状態で長期存在しないからである。従っ
て、ｐＨレベルは好ましくは約６．０と７．５との間であり、より好ましくは約
７．０である。 【００８７】 図６及び７に関して、ダブルベッド試薬カートリッジ１４’は同様に作動する
。精製された希釈剤は、ハウジング入口５２から供給され、インレットフリット
５６、上流コンプレッション部材６０、上流リストレイント６６を通過して、第
一試薬ベッド８０へと至る。第一試薬ベッド８０の試薬が溶解して、溶液を形成
し、該溶液は第一の中間リストレイント８４、中間コンプレッション部材８８及
び第二の中間リストレイント８６を通過する。次いで、第二のベッド８２の試薬
も該希釈剤に溶解し、濃厚化された溶液は下流試薬リストレイント６８、下流コ
ンプレッション部材６２及びアウトレットフリット５８を通して流れる。こうし
て、完全な溶液が出口５４から出る。 【００８８】 既述の実施形態におけるように、試薬ベッド８０，８２は試薬が溶解するにつ
れて連続的に圧縮される。３つのコンプレッション部材６０、８８，６２を使用
することにより、各ベッド８０，８２を両サイドから圧縮して溶解を改善するこ
とが見いだされた。しかしながら、当業者は、二つのコンプレッション部材が、
上流位置及び下流の第３のコンポーネントの位置で、特に高度の弾性を有する場
合は、溶解速度を助長するのに十分な程度に試薬ベッドを圧縮状態に維持するの
に十分役立つことが理解できるであろう。同様に、一つの中間コンプレッション
部材が、図示された中間コンプレッション部材８８の位置で、相溶性のない試薬
ベッドを十分に分離もしつつ、この機能を果たすことできる。加えて、該コンプ
レッション部材は、試薬ベッドと軸方向に並んでいる必要はなく、試薬ベッドを
取り囲み又は試薬ベッドで取り囲まれていてもよく、その場合コンプレッション
部材は希釈剤流路の外側にあるのが好ましい。 【００８９】 有利なことに、上記説明した実施形態は、腹膜透析液の安定な乾燥形態を与え
る。説明した実施形態のカートリッジの貯蔵及び輸送は、調製された腹膜透析液
の貯蔵及び輸送に比し、多大のコスト節約となる。しかも、乾燥ないし凍結乾燥
された試薬は、溶液よりも安定であり、従って患者に対して害が少ない。 【００９０】 乾燥試薬の貯蔵及び輸送は一般により有利であると考えられているが、実用的
適用は困難であった。上記に記載した実施形態は、輸送及び貯蔵を可能にするだ
けでなく、乾燥試薬の完全溶解を確実にする完全なシステムをもたらすものであ
る。溶解の間、試薬ベッドを連続的に圧縮することと、溶解をリアルタイムで観
察可能とする透明窓を組み合わせると、試薬の急速で完全で証明できる溶解を確
実なものとする。こうして、好ましい実施形態は、複雑な混合及び／又は分析ツ
ールを必要とすることなく、現場で、家庭でさえも使用できる。 【００９１】 しかも、上記に記載した実施形態は、試薬のより広い実用的範囲を容易にする
。例えば、生理的に適合する重炭酸塩が、カルシウム及びマグネシウムと共に使
用できる。分離貯蔵すること及び投与直前にのみ溶液を調製することにより、こ
の組み合わせが可能となる。腹膜透析用に適するような高デキストロース溶液が
酸性バッファーなしに使用できるので、生理的に適合したｐＨレベルが、４．０
と７．５との間、より好ましくは約６．０と７．５との間で実際的に得られる。
表IIにリストされた試薬はｐＨ約７．０の溶液を生成する。 【００９２】 上記説明した液体精製パック１２もまたコンパクトで、便利に輸送できる装置
であり、入手可能な液体から注射可能な品質の液体の現場での調製を容易とする
。有利には、小さなサイズ及び低いフィード圧力にも関わらず、該パック１２は
、インプットされた水が入口から出口に直線的に流れるにつれて、注射可能な品
質の水を現場で提供する。透過性のターミナルフィルター３６は、パック１２に
おける最も低い空隙率のエレメントである。半透性の浸透膜とは対照的に、この
エレメントは、極めて微細な粒子及びトキシン類を保持しつつ、低圧でこの高い
流量を容易にする。 【００９３】 上記本発明を或る好ましい実施形態により説明したが、本明細書の開示に鑑み
れば、他の実施形態も当業者に明らかとなるであろう。従って、本発明は、好ま
しい実施形態の記載に限定されるものではなく、請求の範囲に基づいてのみ定義
されることが意図される。 【図面の簡単な説明】 本発明のこれらの及び他の側面は、以下に示す発明の詳細な説明及び請求項に
鑑みて、また添付の図面に鑑みれば、当業者にとって明らかであろう。これらは
本発明を説明するために意図されたものであってこれを限定するものではない。
ここにおいて： 図１は、腹膜透析液または別の医療用溶液を生産するためのシステムの概略的
側面斜視図である； 図２は、本発明の一側面に従って構成された、液体精製パックの概略的側断面
図である； 図３は、腹膜透析液試薬を収容するための試薬カートリッジの概略的側断面図
である； 図４は、内蔵された試薬を部分溶解した後の図３の試薬カートリッジを示す； 図５は、内蔵された試薬を完全溶解した後の図３の試薬カートリッジを示す； 図６は、腹膜透析液試薬を収容するための試薬カートリッジの概略的側断面図
である； 図７は、内蔵された試薬を完全溶解した後の図６の試薬カートリッジを示す； 図８A及び８Bは、夫々、図２の水精製パックの下流端部の側断面及び平面図を
示す； 図９A及び９Bは、夫々、非可逆的に連結するように構成された図３の試薬カー
トリッジの上流端部の側断面及び平面図を示す；並びに、 図１０は、図８及び９の水精製パックと試薬カートリッジとの間のカップリン
グの側断面図である。

【手続補正書】 【提出日】平成１３年１２月７日（２００１．１２．７） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】００２１ 【補正方法】変更 【補正の内容】 【００２１】 人体への注射又は同様の応用のための希釈剤として供給するために、独立して
供給される水は高度に精製されたものでなくてはならない。米国薬局方は、注射
用の無菌水を製造する方法を提供している。好ましい水パック１２もまた、注射
に適した品質、好ましくは米国薬局方の製法に従って製造される品質と同等又は
それ以上の品質の水を製造する。従って、該パックを通過して精製された水は、
好ましくは、注射用無菌水の米国薬局方の基準を満たすか又は越えるものであり
、この基準には無菌性、ｐＨ、アンモニア、カルシウム、二酸化炭素、クロライ
ド、硫酸塩及び酸化性物質の試験が含まれる。特に、上記説明した水精製パック
１２により製造された注射可能な品質の水又は他の液体は、次の特性を示す：非
常に低いレベルの全有機炭素、好ましくは約１ｐｐｍ未満であり、更に好ましく
は約５００ｐｐｂ未満である；低導電率、好ましくは約５．０μSiemens（２．
５ｐｐｍ）未満であり、より好ましくは約２．０μSiemens（１ｐｐｍ）未満で
ある；中性付近のｐＨ、好ましくは４．５〜７．５の間であり、更に好ましくは
５．０から７．０の間である；非常に低レベルの粒子濃度、好ましくは≧１０μ ｍ の粒子濃度が約１２particles／ｍＬ未満より少ないものであり、更に好まし
くはこのような粒子の濃度が約６particles／ｍＬ未満であり、そして好ましく
は、≧２５μｍの粒子の濃度が約２particles／ｍＬ未満であり、更に好ましく
はこのような粒子の濃度が約１particle／ｍＬ未満である；及び低エンドトキシ
ンレベルであり、好ましくは、１０：１ＥＵ／ｎｇ比率で、約０．２５エンドト
キシンユニット（ＥＵ）／ｍＬ（０．０２５ｎｇ／ｍＬ）未満であり、更に好ま
しくは約０．１２５ＥＵ／ｍＬ（０．０１２５ｎｇ／ｍＬ）未満である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 9/00 Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｈ ５０２Ｊ ５０３ ５０３Ａ ５０４ ５０４Ｂ ５０４Ｅ (31)優先権主張番号 ０９／３６４，６３１ (32)優先日 平成11年７月30日(1999．7．30) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4C077 AA06 BB01 CC04 FF05 GG09 JJ04 JJ12 JJ22 JJ28 KK23 KK25 LL02 LL17 LL23 PP08 4D006 GA06 GA07 KA12 KA86 KB11 KB12 KB14 MB02 MB05 MB17 PA01 PB02 PB54 PB55 PC44 PC45 PC46 4D024 AA01 AB11 BA02 BA03 BB01 CA04 DB05 DB19 4D025 AA03 AB07 AB13 AB18 AB19 AB20 BA08 BA13 BA22 BB14 DA02 DA05

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】注射可能品質の流体を製造するための携帯装置であって、 入口から出口へ通じる流体流路を形成するハウジングと、 前記ハウジング内において前記流体流路に沿って設けられたデプスフィルトレ
   ーションステージと、 前記ハウジング内において前記流体流路に沿って設けられた有機濾過部材と、 前記ハウジング内において前記流体流路に沿って設けられた脱イオン樹脂ベッ
   ドと、 前記ハウジング内において前記流体流路に沿って設けられ、約０．５μmより
   小さい空隙度を有しエンドトキシンを保持するように形成された透過性メンブレ
   ンと を備えた携帯装置。 【請求項２】 前記透過性メンブレンが、約０．２μmより小さいか又は等
   しい空隙度を有する精密濾過膜を備えている請求項１に記載の装置。 【請求項３】 前記精密濾過膜が、エンドトキシン結合トリートメントを含
   んだものである請求項２に記載の装置。 【請求項４】 前記エンドトキシン結合トリートメントが、第４級アミン交
   換化学を含んでいる請求項３に記載の装置。 【請求項５】 前記透過性メンブレンが、さらに、約０．２２μmより小さ
   いか又は等しい空隙度と、第４級アミン交換化学を有する第２の精密濾過膜を備
   えている請求項４に記載の装置。 【請求項６】 前記透過性メンブレンが、約１００００と３００００の間の
   分子量の公称カットオフ空隙度を有する限外濾過膜を備えている請求項１に記載
   の装置。 【請求項７】 前記透過性メンブレンが、約１５０００と２５０００の間の
   分子量の公称カットオフ空隙度を有する限外濾過膜を備えている請求項６に記載
   の装置。 【請求項８】 前記デプスフィルトレーションステージが、該デプスフィル
   トレーションステージの入口端から出口端にかけて次第に低下する空隙度を有す
   る少なくとも２つのパーティクルフィルタを備えている請求項１に記載の装置。 【請求項９】 前記デプスフィルトレーションステージが、１００μm、４
   ０μm、１０μm及び１μmのパーティクルフィルタを順番に備えている請求項８
   に記載の装置。 【請求項１０】 前記脱イオン樹脂ベッドが、陰イオン交換体と陽イオン交
   換体の混合ベッドを備えている請求項１に記載の装置。 【請求項１１】 前記透過性メンブレンが、出口に近いターミナルフィルタ
   として働く請求項１に記載の装置。 【請求項１２】 前記ハウジングの出口に接続されたコレクション／デリバ
   リーデバイスをさらに備えた請求項１に記載の装置。 【請求項１３】 前記ハウジングが、不可逆的なロッキング機構により前記
   コレクション／デリバリーデバイスに接続されている請求項１２に記載の装置。 【請求項１４】 前記コレクション／デリバリーデバイスが、注射可能溶液
   に適している乾燥した試薬を収容した試薬カートリッジを備えている請求項１３
   に記載の装置。 【請求項１５】 前記コレクション／デリバリーデバイスが、溶接されたチ
   ューブを介して前記ハウジングに接続された精製水貯蔵コンテナを備えている請
   求項１２に記載の装置。 【請求項１６】 前記ハウジングが、約６インチより短い長さを有し、前記
   流体流路が、約２０平方インチより小さい断面積を有している請求項１に記載の
   装置。 【請求項１７】 前記ハウジングを通過した水が、１ppmより少ない総有機
   物含有量、約５．０μSiemensより小さい導電率、約４．５と７．５の間のｐＨ
   、約１２粒子／mLより少ない１０μm未満の粒子、及び約０．０２５ng/mLより少
   ないエンドトキシンを有している請求項１に記載の装置。 【請求項１８】 前記ハウジングを通過した水が、５００ppbより少ない総
   有機物含有量、約２．０μSiemensより小さい導電率、約５．０と７．０との間
   のｐＨ、約６粒子／mLより少ない１０μm未満の粒子、及び０．０２５ng/mLより
   少ないエンドトキシンを有している請求項１７に記載の装置。 【請求項１９】 前記デプスフィルトレーションステージが、前記ハウジン
   グ内の前記有機濾過部材、前記脱イオン樹脂ベッド及び透過性メンブレンが、約
   ５psiと１０psiの間のフィード圧の下で約３０mL/分より多い流量を可能とする
   のに充分な低い背圧を与える請求項１に記載の装置。 【請求項２０】 前記デプスフィルトレーションステージが、前記ハウジン
   グ内の前記有機濾過部材、前記脱イオン樹脂ベッド及び透過性メンブレンが、約
   ５psiと１０psiの間の供給圧の下で約９０mL/分より多い流量を可能とするのに
   充分な低い背圧を与える請求項１に記載の装置。 【請求項２１】 複数の精製エレメントを直列に囲むハウジングを備えた携
   帯精製パックを提供し、 約２０psiより小さいフィード圧で前記ハウジングの入口に非滅菌水を供給
   し、 該水を前記複数の精製エレメントに通し、 人体への注射に適した有機物含有量、導電率、ｐＨ値及び粒子汚染レベルを
   有する精製された水を、前記ハウジングの出口から取りだす、 注射可能品質の水の製造方法。 【請求項２１】 前記精製された水に試薬を溶解させる工程をさらに備えた
   請求項２１に記載の方法。 【請求項２３】 前記精製された水に試薬を溶解する工程が、医療用溶液を
   製造するのに適した乾燥製剤を収容した試薬カートリッジに、前記精製された水
   を前記出口から送ることを含む請求項２２に記載の方法。 【請求項２４】 前記医療用溶液が、腹膜透析液を含んでいる請求項２３に
   記載の方法。 【請求項２５】 前記精製された水の排出量が、約３０mL/分より大きい流
   量である請求項２１に記載の方法。 【請求項２６】 前記精製された水の排出量が、約１００mL/分より大きい
   流量である請求項２５に記載の方法。 【請求項２７】 前記フィード圧が、約５psiと１０psiの間である請求項２
   ６に記載の方法。 【請求項２８】 前記複数の精製エレメントが、約０．５μmより小さい空
   隙度を有するターミナルフィルタを備えている請求項２１に記載の方法。 【請求項２９】 前記精製された水が、約５００ppbより小さい総有機物含
   有量、約２．０μSiemensより小さい導電率、約４．５と７．５との間のｐＨ値
   、約１２粒子／mLより少ない１０μm超の粒子、約２粒子／mLより少ない２５μm
   超の粒子、及び０．０２５ng/mLより少ないエンドトキシンを有している請求項
   ２１に記載の方法。