JP2003095960A - 脱泡剤でコーティングされた表面を有する装置及び脱泡剤含有表面の使用 - Google Patents
脱泡剤でコーティングされた表面を有する装置及び脱泡剤含有表面の使用Info
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】心臓手術中等に血液を循環する装置において，
脱泡剤でコーティングし泡を含まない血液とする装置を
提供する。 【解決手段】血液と接触する表面を有し、前記表面は、
疎油性微少領域を有する疎水性成分をもつ脱泡剤でコー
ティングされている血液脱泡用装置が記載されている。
前記疎水性成分がシリコーン化合物である。前記疎油性
微少領域がフッ素を含む。前記脱泡剤がシリコーン化合
物とフッ素化ジカルボン酸またはフッ素化ジカルボン酸
誘導体との反応によって製造される。フッ素化ジカルボ
ン酸誘導体がテトラフルオロジエチルスクシネートであ
る。前記脱泡剤でコーティングされた前記表面が、ポリ
ウレタン、ポリエステル及びその他のポリマーからなる
群から選択される疎水性材料からなる。
脱泡剤でコーティングし泡を含まない血液とする装置を
提供する。 【解決手段】血液と接触する表面を有し、前記表面は、
疎油性微少領域を有する疎水性成分をもつ脱泡剤でコー
ティングされている血液脱泡用装置が記載されている。
前記疎水性成分がシリコーン化合物である。前記疎油性
微少領域がフッ素を含む。前記脱泡剤がシリコーン化合
物とフッ素化ジカルボン酸またはフッ素化ジカルボン酸
誘導体との反応によって製造される。フッ素化ジカルボ
ン酸誘導体がテトラフルオロジエチルスクシネートであ
る。前記脱泡剤でコーティングされた前記表面が、ポリ
ウレタン、ポリエステル及びその他のポリマーからなる
群から選択される疎水性材料からなる。
Description
【０００１】本発明は、血液と接触し、脱泡剤でコーテ
ィングされている表面を有する血液脱泡装置、及びこの
ような脱泡剤に関するものである。
ィングされている表面を有する血液脱泡装置、及びこの
ような脱泡剤に関するものである。
【０００２】本発明はさらに、血液と接触して体外循環
中の血液を脱泡する表面の使用にも関するものである。
中の血液を脱泡する表面の使用にも関するものである。
【０００３】上記の型の装置はＥＰ０７７４２８５に開
示されている。
示されている。
【０００４】このような装置は例えば心臓手術中に血液
を脱泡するために使用される。直視下心臓手術において
人工心肺は、ポンプと酸素発生器の力を借りる体外循環
で患者の心臓及び肺の機能を代行する。この間、血液、
特に手術創から吸引される血液は空気と混じり合って泡
を生成することがよくある。この泡または気泡は、血液
を患者に再導入する前にその血液から除去しなければな
らない。さもなくば患者は塞栓症のリスクにさらされ
る。
を脱泡するために使用される。直視下心臓手術において
人工心肺は、ポンプと酸素発生器の力を借りる体外循環
で患者の心臓及び肺の機能を代行する。この間、血液、
特に手術創から吸引される血液は空気と混じり合って泡
を生成することがよくある。この泡または気泡は、血液
を患者に再導入する前にその血液から除去しなければな
らない。さもなくば患者は塞栓症のリスクにさらされ
る。
【０００５】こうして、例えば酸素発生器、貯血容器及
び心臓切開レザバーを含み、血液管系及びフィルター等
も含む体外装置は、酸素を供給し、ＣＯ2を血液から除
去するだけでなく、起泡によって生ずる泡も完全に除去
することが期待される。血液フィルターや、体外循環に
一体化されるその他の装置、例えば泡捕獲器、分離サイ
クロン等は、貯血容器や特に心臓切開レザバー中の脱泡
剤の使用にとって代わることはできない。
び心臓切開レザバーを含み、血液管系及びフィルター等
も含む体外装置は、酸素を供給し、ＣＯ2を血液から除
去するだけでなく、起泡によって生ずる泡も完全に除去
することが期待される。血液フィルターや、体外循環に
一体化されるその他の装置、例えば泡捕獲器、分離サイ
クロン等は、貯血容器や特に心臓切開レザバー中の脱泡
剤の使用にとって代わることはできない。
【０００６】脱泡は通常、脱泡剤をコーティングした非
常に大きい疎水性表面と血液とを接触させることによっ
て達成される。特に連続気泡ポリウレタンフォームまた
は織物材料、例えばポリエステル材料等、が本発明にお
ける表面として使用される。
常に大きい疎水性表面と血液とを接触させることによっ
て達成される。特に連続気泡ポリウレタンフォームまた
は織物材料、例えばポリエステル材料等、が本発明にお
ける表面として使用される。
【０００７】これら表面に、液／ガス界面に連続膜を形
成する化合物類をコーティングし、それによって上記液
が脱気され、最小表面積を形成することができる。この
「脱泡剤」が気泡を破壊するのである。
成する化合物類をコーティングし、それによって上記液
が脱気され、最小表面積を形成することができる。この
「脱泡剤」が気泡を破壊するのである。
【０００８】血液と接触する表面をコーティングするた
めにこれまでに最もしばしば使われた脱泡剤はシリコー
ン油（ポリジメチルシロキサン）、またはポリジメチル
−シロキサンと二酸化珪素との混合物である。これはダ
ウコーニング社から「シメチコン（商標）」及び「アン
チフォームＡ（商標）」の商品名で市販されている。
めにこれまでに最もしばしば使われた脱泡剤はシリコー
ン油（ポリジメチルシロキサン）、またはポリジメチル
−シロキサンと二酸化珪素との混合物である。これはダ
ウコーニング社から「シメチコン（商標）」及び「アン
チフォームＡ（商標）」の商品名で市販されている。
【０００９】これらの脱泡剤は流れる血液によって上記
表面から徐々に流し去られ、したがってそれらの効果が
低下するという欠点をもつ。その結果、しばらく経つと
血液は十分に脱泡されなくなる。血液から除去されなか
った気泡は患者に塞栓症をひきおこすかも知れない。そ
の上、「流し去る」ということは、長引いた外科手術中
にはシリコーン油及びシリカ粒子が患者に入り、そこで
同様に塞栓症をひきおこす可能性を意味する。このリス
クは、主として改良された血液適合性を有する現在の材
料が体外循環に用いられているという事実によって、さ
らに増加する。これらは例えばヘパリン化等によって親
水性表面を有する。したがって流し去られるシリコーン
油が患者に入る前に、上記シリコーン油を体外循環の疎
水性表面の疎水性相互作用によって捕獲することができ
ない。
表面から徐々に流し去られ、したがってそれらの効果が
低下するという欠点をもつ。その結果、しばらく経つと
血液は十分に脱泡されなくなる。血液から除去されなか
った気泡は患者に塞栓症をひきおこすかも知れない。そ
の上、「流し去る」ということは、長引いた外科手術中
にはシリコーン油及びシリカ粒子が患者に入り、そこで
同様に塞栓症をひきおこす可能性を意味する。このリス
クは、主として改良された血液適合性を有する現在の材
料が体外循環に用いられているという事実によって、さ
らに増加する。これらは例えばヘパリン化等によって親
水性表面を有する。したがって流し去られるシリコーン
油が患者に入る前に、上記シリコーン油を体外循環の疎
水性表面の疎水性相互作用によって捕獲することができ
ない。
【００１０】最初に記載したＥＰ０７７４２８５は、炭
素原子１４ないし２４個を含む少なくとも一つの脂肪酸
を有するトリグリセリドを含む脱泡剤で疎水性表面をコ
ーティングすることを開示している。ここでは好ましく
はヒマシ油が使われる。脱泡剤は疎水性成分、例えばシ
リコーン化合物も含むことができる。
素原子１４ないし２４個を含む少なくとも一つの脂肪酸
を有するトリグリセリドを含む脱泡剤で疎水性表面をコ
ーティングすることを開示している。ここでは好ましく
はヒマシ油が使われる。脱泡剤は疎水性成分、例えばシ
リコーン化合物も含むことができる。
【００１１】しかしこの脱泡剤は例えばシメチコン（商
標）より遥かに効果が少ないことが判明した。
標）より遥かに効果が少ないことが判明した。
【００１２】その上、ヒマシ油を含む脱泡剤の場合に
も、シリコーン油だけをコーティングした表面の場合と
同様に、この脱泡剤を長時間使用した後には上記油が流
れる血液によって流し去られ、結局は患者に入り、そこ
で脂肪塞栓症を起こす可能性があることがわかった。
も、シリコーン油だけをコーティングした表面の場合と
同様に、この脱泡剤を長時間使用した後には上記油が流
れる血液によって流し去られ、結局は患者に入り、そこ
で脂肪塞栓症を起こす可能性があることがわかった。
【００１３】ＷＯ９５／２８１８４は、ポリラクトン−
ポリシロキサン−ポリラクトンのトリブロックコポリマ
ーを含むポリマーまたは金属のコーティングを開示して
いる。上記シロキサンはジメチルシロキサンであり、ラ
クトンはカプロラクトンである。このコーティングは特
に生体適合性で、体外循環に適切に使用できる。なぜな
らばこの場合、血液は特に広い表面と接触するからであ
る。前記コーティングを安定的やり方で多孔性膜だけで
なく金属表面に塗布することもでき、それによってそれ
らは生体適合性になる。
ポリシロキサン−ポリラクトンのトリブロックコポリマ
ーを含むポリマーまたは金属のコーティングを開示して
いる。上記シロキサンはジメチルシロキサンであり、ラ
クトンはカプロラクトンである。このコーティングは特
に生体適合性で、体外循環に適切に使用できる。なぜな
らばこの場合、血液は特に広い表面と接触するからであ
る。前記コーティングを安定的やり方で多孔性膜だけで
なく金属表面に塗布することもでき、それによってそれ
らは生体適合性になる。
【００１４】しかし、トリブロックコポリマーを含む皮
膜は脱泡剤として使用する際には効果的でないことが判
明した。
膜は脱泡剤として使用する際には効果的でないことが判
明した。
【００１５】上記の観点から、本発明の根底にある一つ
の目的は、最初に述べた型の装置、すなわち恒久的脱泡
剤でコーティングされ、同時にその効果が時間の経過に
つれて低下しない装置を提供することである。
の目的は、最初に述べた型の装置、すなわち恒久的脱泡
剤でコーティングされ、同時にその効果が時間の経過に
つれて低下しない装置を提供することである。
【００１６】本発明により、この目的は、前記脱泡剤が
親油性微少領域を有する疎水性成分からなるという事実
によって実現する。
親油性微少領域を有する疎水性成分からなるという事実
によって実現する。
【００１７】もう一つの目的として、本発明は、体外循
環の血液を本発明による装置と接触させる段階を含む血
液脱泡法に関係する。
環の血液を本発明による装置と接触させる段階を含む血
液脱泡法に関係する。
【００１８】本発明による皮膜の疎水性成分がシリコー
ン化合物であることが好ましい。
ン化合物であることが好ましい。
【００１９】シリコーン化合物はそれ自体、血液と接触
する表面のコーティング材料であることが判明してお
り、非常に高い生体適合性によって際立っている。これ
に関連して、分子量約１８００ないし２６００Ｄａのジ
メチルシロキサン成分を有するシリコーンコポリマーが
特に適することが判明した。
する表面のコーティング材料であることが判明してお
り、非常に高い生体適合性によって際立っている。これ
に関連して、分子量約１８００ないし２６００Ｄａのジ
メチルシロキサン成分を有するシリコーンコポリマーが
特に適することが判明した。
【００２０】本発明の装置において、上記微少領域がフ
ッ素を含み、さらに上記脱泡剤がシリコーン化合物とフ
ッ素化ジカルボン酸またはフッ素化ジカルボン酸誘導体
との反応によって生成するならば、一つの目的は達せら
れる。
ッ素を含み、さらに上記脱泡剤がシリコーン化合物とフ
ッ素化ジカルボン酸またはフッ素化ジカルボン酸誘導体
との反応によって生成するならば、一つの目的は達せら
れる。
【００２１】これに関連して、上記フッ素化ジカルボン
酸誘導体がテトラフルオロ ジエチル スクシネートであ
るのが好ましい。
酸誘導体がテトラフルオロ ジエチル スクシネートであ
るのが好ましい。
【００２２】実際、驚いたことに、フッ素含有疎水性皮
膜に疎油性微少領域が形成されることを発明者は見いだ
した。血液中の気泡はこれらの疎油性部分によって結合
し、血液は上記疎水性成分と関連して脱泡される。特に
疎油性微少領域の形成は良好な生体適合性をもたらす。
膜に疎油性微少領域が形成されることを発明者は見いだ
した。血液中の気泡はこれらの疎油性部分によって結合
し、血液は上記疎水性成分と関連して脱泡される。特に
疎油性微少領域の形成は良好な生体適合性をもたらす。
【００２３】フッ素含有シリコーンを有する皮膜は、血
管内ステントの使用中、抗−血栓生成性及び生体適合性
が非常に高いことが判明したとはいえ（Ｔ．マツハシ
ら：「血管内ステント用フッ素−アクリル−スチレン−
ウレタン−シリコーン抗−血栓生成コーティング材コポ
リマーのin vivo評価」、Ａｃａｄ．Ｒａｄｉｏｌ．１
９９６年；３巻：５８１−５８８ページ）、その際使用
されたコーティング組成物は脱泡作用を示さなかった。
しかしそこに記載された用途としてそれは期待されてい
ない。
管内ステントの使用中、抗−血栓生成性及び生体適合性
が非常に高いことが判明したとはいえ（Ｔ．マツハシ
ら：「血管内ステント用フッ素−アクリル−スチレン−
ウレタン−シリコーン抗−血栓生成コーティング材コポ
リマーのin vivo評価」、Ａｃａｄ．Ｒａｄｉｏｌ．１
９９６年；３巻：５８１−５８８ページ）、その際使用
されたコーティング組成物は脱泡作用を示さなかった。
しかしそこに記載された用途としてそれは期待されてい
ない。
【００２４】これに関連して、本発明による脱泡剤をコ
ーティングする表面はポリウレタン、ポリエステル及び
その他のポリマー等、疎水性材料からなる群から選択さ
れる。
ーティングする表面はポリウレタン、ポリエステル及び
その他のポリマー等、疎水性材料からなる群から選択さ
れる。
【００２５】連続気泡ポリウレタンフォームはそれ自
体、直視下心臓手術のための装置における使用が認めら
れており、体外循環に最もよく使われる。
体、直視下心臓手術のための装置における使用が認めら
れており、体外循環に最もよく使われる。
【００２６】これに関連して、その他の材料にも本発明
による脱泡剤をコーティングし得ることは否定できな
い。
による脱泡剤をコーティングし得ることは否定できな
い。
【００２７】本発明のその他の目的は、体外循環に一体
化できるフィルターとして設計された本発明による装置
に関係する。
化できるフィルターとして設計された本発明による装置
に関係する。
【００２８】本発明のその他の目的は、貯血容器の脱泡
フィルターとして設計された本発明によりコーティング
された表面を有する装置に関係する。
フィルターとして設計された本発明によりコーティング
された表面を有する装置に関係する。
【００２９】使用する貯血容器は軟質バッグ型貯血容器
および／または一般的形の硬質シェル型貯血容器であ
る。
および／または一般的形の硬質シェル型貯血容器であ
る。
【００３０】本発明のその他の目的は、体外循環中の血
液を本発明による脱泡剤を含む装置と接触させる段階を
含んでなる、 血液を脱泡する方法に関係する。
液を本発明による脱泡剤を含む装置と接触させる段階を
含んでなる、 血液を脱泡する方法に関係する。
【００３１】さらに本発明はその他の目的として、疎油
性微少領域を有する疎水性成分から形成される脱泡剤に
も関係する。
性微少領域を有する疎水性成分から形成される脱泡剤に
も関係する。
【００３２】実際、疎水性−疎油性材料をコーティング
剤として使用すると、シメチコン（商標）に匹敵する脱
泡作用を得ることができ、同時にコーティングの耐久性
及び血液適合性を高め得ることを発明者は見いだした。
剤として使用すると、シメチコン（商標）に匹敵する脱
泡作用を得ることができ、同時にコーティングの耐久性
及び血液適合性を高め得ることを発明者は見いだした。
【００３３】この観点から、本発明のもう一つの目的は
下記の一般式を有する脱泡剤に関係する： ｛Ｒ’Ｎ−Ｒ−Ｓｉ（ＣＨ3）2−［ＯＳｉ（ＣＨ3）2］
n−Ｒ−（ＮＲ’）−（ＣＯ）−ＣＦ2｝k−ＣＯ−｝m 上記式中、Ｒはアルキレンまたはアラルキレン基であ
り、ｎは５ないし４０、好ましくは１０ないし３５であ
り、Ｒ’は水素、アルキルまたはアラルキル基であり、
ｋは２ないし５であり、ｍは１から１５までの整数であ
る。
下記の一般式を有する脱泡剤に関係する： ｛Ｒ’Ｎ−Ｒ−Ｓｉ（ＣＨ3）2−［ＯＳｉ（ＣＨ3）2］
n−Ｒ−（ＮＲ’）−（ＣＯ）−ＣＦ2｝k−ＣＯ−｝m 上記式中、Ｒはアルキレンまたはアラルキレン基であ
り、ｎは５ないし４０、好ましくは１０ないし３５であ
り、Ｒ’は水素、アルキルまたはアラルキル基であり、
ｋは２ないし５であり、ｍは１から１５までの整数であ
る。
【００３４】本発明のもう一つの目的は、前記表面を本
発明による脱泡剤でコーティングする段階を含む、脱泡
特性を有する表面を形成する方法に関係する。
発明による脱泡剤でコーティングする段階を含む、脱泡
特性を有する表面を形成する方法に関係する。
【００３５】その他の利点は説明、図面及び実施例から
明らかとなる。
明らかとなる。
【００３６】当然のことながら、上記の特徴及び以下に
説明する特徴は各場合に指定した組み合わせで利用でき
るだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく他の組
み合わせで、またはそれらだけを利用することもでき
る。
説明する特徴は各場合に指定した組み合わせで利用でき
るだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく他の組
み合わせで、またはそれらだけを利用することもでき
る。
【００３７】図１は人工心肺を体外循環の線図として示
す。人工心肺は心臓のポンプ機能及び肺のガス交換機能
を一時的に代行する。
す。人工心肺は心臓のポンプ機能及び肺のガス交換機能
を一時的に代行する。
【００３８】管系１によって患者の右心房２は人工心肺
に連結する。静脈血は矢印４によって示される貯血容器
３に流入する。そこでそれは手術創から管を介して吸引
される血液（矢印５で示される）と一緒になる。貯血容
器には脱泡剤でコーティングされた面がある。
に連結する。静脈血は矢印４によって示される貯血容器
３に流入する。そこでそれは手術創から管を介して吸引
される血液（矢印５で示される）と一緒になる。貯血容
器には脱泡剤でコーティングされた面がある。
【００３９】混合した血液はポンプ６によってガス交換
器（酸素発生器）７に運搬され、そこで上記血液に酸素
が加えられ、上記血液からＣＯ2が除去される。酸素化
された血液は、血液を、したがって患者を冷やしたり加
熱したりすることができる熱交換器８によって特定の温
度に調節される。通常、熱交換器８は酸素発生器の必要
不可欠なコンポーネントである。「動脈血化した」血液
はフィルター９を通って患者２に再導入される。これは
矢印１０で示される。
器（酸素発生器）７に運搬され、そこで上記血液に酸素
が加えられ、上記血液からＣＯ2が除去される。酸素化
された血液は、血液を、したがって患者を冷やしたり加
熱したりすることができる熱交換器８によって特定の温
度に調節される。通常、熱交換器８は酸素発生器の必要
不可欠なコンポーネントである。「動脈血化した」血液
はフィルター９を通って患者２に再導入される。これは
矢印１０で示される。
【００４０】しかしこれに加えて、体外循環に既に存在
する、または体外循環に一体化できるその他のコンポー
ネントに本発明による皮膜を備えることも可能である。
例えば、酸素発生器、または例えばフィルターをコーテ
ィングして、それらがそれら固有の機能、例えば酸素の
供給または凝血の捕獲等だけでなく、同時に脱泡作用も
行うようにしてもよい。この追加的機能のための前提条
件は集めた空気を除去できることである。
する、または体外循環に一体化できるその他のコンポー
ネントに本発明による皮膜を備えることも可能である。
例えば、酸素発生器、または例えばフィルターをコーテ
ィングして、それらがそれら固有の機能、例えば酸素の
供給または凝血の捕獲等だけでなく、同時に脱泡作用も
行うようにしてもよい。この追加的機能のための前提条
件は集めた空気を除去できることである。
【００４１】図２は本発明によりコーティングした表面
の高倍率部分を図式的に示すものである。これによると
２０は脱泡剤２１が塗布された表面である。この脱泡剤
２１は疎水性領域２２とフッ素含有成分によって形成さ
れる疎油性微少領域２３とを有する。適切なフッ素含有
成分は、例えばフッ素含有カルボン酸であり、これに含
まれるフッ素が、シリコーン化合物によって形成される
疎水性層内に疎油性微少領域を形成する。
の高倍率部分を図式的に示すものである。これによると
２０は脱泡剤２１が塗布された表面である。この脱泡剤
２１は疎水性領域２２とフッ素含有成分によって形成さ
れる疎油性微少領域２３とを有する。適切なフッ素含有
成分は、例えばフッ素含有カルボン酸であり、これに含
まれるフッ素が、シリコーン化合物によって形成される
疎水性層内に疎油性微少領域を形成する。
【００４２】本発明によるコーティングの実施例及びそ
の製法を以下に詳細に説明する。
の製法を以下に詳細に説明する。
【００４３】実施例
Ａ）テトラフルオロジエチルスクシネートの合成
テトラフルオロジエチルスクシネートをテトラフルオロ
琥珀酸と過剰のエタノールとをエステル化触媒である硫
酸の存在下で６０−７５℃で反応させることによって得
た。反応終了後、最終産物テトラフルオロジエチルスク
シネート（ＴＦＤＥＳ）が蒸留によって１８５℃で単離
される。
琥珀酸と過剰のエタノールとをエステル化触媒である硫
酸の存在下で６０−７５℃で反応させることによって得
た。反応終了後、最終産物テトラフルオロジエチルスク
シネート（ＴＦＤＥＳ）が蒸留によって１８５℃で単離
される。
【００４４】Ｂ）脱泡剤の合成
脱泡剤を調製するために、イソプロパノール７ｍｌ中の
５．２ｇ（２×１０-3モル）テゴマーＡ−Ｓｉ２３２２
（ゴールドシュミット社、ドイツ）（末端第二アミノ基
を有し、分子量が２６００Ｄａであるシリコーンオリゴ
マー）を、磁気撹拌機と温度計を備え、レザバーによっ
て湿気を防いだフラスコに注入した。イソプロパノール
４．５ｍｌ中０．５５ｇ（２．２×１０-3モル）テトラ
フルオロジエチルスクシネート（ＡからのＴＦＤＥＳ）
を滴下し、その間２０℃で５分間撹拌した。反応溶液の
温度を段階的に高めた：２０℃で０．５時間；４０℃で
１時間；６０℃で０．５時間；７５℃で０．５時間。反
応完了後、フラスコを冷却した。生成した溶液を湿気を
防いで、５℃に保持し、追加的精製段階を行わずに使用
した。
５．２ｇ（２×１０-3モル）テゴマーＡ−Ｓｉ２３２２
（ゴールドシュミット社、ドイツ）（末端第二アミノ基
を有し、分子量が２６００Ｄａであるシリコーンオリゴ
マー）を、磁気撹拌機と温度計を備え、レザバーによっ
て湿気を防いだフラスコに注入した。イソプロパノール
４．５ｍｌ中０．５５ｇ（２．２×１０-3モル）テトラ
フルオロジエチルスクシネート（ＡからのＴＦＤＥＳ）
を滴下し、その間２０℃で５分間撹拌した。反応溶液の
温度を段階的に高めた：２０℃で０．５時間；４０℃で
１時間；６０℃で０．５時間；７５℃で０．５時間。反
応完了後、フラスコを冷却した。生成した溶液を湿気を
防いで、５℃に保持し、追加的精製段階を行わずに使用
した。
【００４５】Ｃ）コーティング法
使用溶液は、Ｂ）で調製した物質を０．７５ないし１重
量％、イソプロパノール９５ｍｌ、そしてノベック（商
標）ＨＦＥ７１００（３Ｍ、ドイツ）５ｍｌを含んでい
た。ポリウレタンフォームのサンプルを使用溶液と共に
室温で１０分間温置した。温置後、サンプルを５０±５
℃で１ないし２時間完全に乾燥し、その後エチレンオキ
シドで滅菌した。
量％、イソプロパノール９５ｍｌ、そしてノベック（商
標）ＨＦＥ７１００（３Ｍ、ドイツ）５ｍｌを含んでい
た。ポリウレタンフォームのサンプルを使用溶液と共に
室温で１０分間温置した。温置後、サンプルを５０±５
℃で１ないし２時間完全に乾燥し、その後エチレンオキ
シドで滅菌した。
【００４６】Ｄ）コーティングの効率
撹拌下のヒトアルブミン１０％溶液に空気を導入し、生
じた泡溶液をＣによって作製した、コーティングされた
ポリウレタンフォームを通して再循環させるという方法
で上記効率を比較した。実験開始時には、シメチコン
（商標）のみをコーティングしたポリウレタンフォーム
と本発明によりコーティングしたポリウレタンフォーム
の脱泡作用は同じであったが、シメチコン（商標）のみ
をコーティングしたサンプルの場合は、２０−３０分経
過後は脱泡作用は著しく減少した。本発明によりコーテ
ィングしたサンプルの効率は数時間一定に維持された。
じた泡溶液をＣによって作製した、コーティングされた
ポリウレタンフォームを通して再循環させるという方法
で上記効率を比較した。実験開始時には、シメチコン
（商標）のみをコーティングしたポリウレタンフォーム
と本発明によりコーティングしたポリウレタンフォーム
の脱泡作用は同じであったが、シメチコン（商標）のみ
をコーティングしたサンプルの場合は、２０−３０分経
過後は脱泡作用は著しく減少した。本発明によりコーテ
ィングしたサンプルの効率は数時間一定に維持された。
【００４７】Ｅ）コーティングされたフォームの疎水性
及び生物学的特性 Ｃ）によって生成したコーティングされたフォームの疎
水性を評価するために、それらを気泡のない蒸留水中で
１時間温置した。その後上記サンプル類を２ｍの高さか
ら下に落下した。それからサンプル重量を測定した。水
取り込み値を、水を含むサンプル重量 対 乾燥サンプ
ル重量の比として算出した（ｇ Ｈ2Ｏ／ｇ 乾燥フォー
ム）。皮膜の安定性を確定するために、蒸留水中で２０
時間サンプルを温置した後の水取り込み値も測定した。
及び生物学的特性 Ｃ）によって生成したコーティングされたフォームの疎
水性を評価するために、それらを気泡のない蒸留水中で
１時間温置した。その後上記サンプル類を２ｍの高さか
ら下に落下した。それからサンプル重量を測定した。水
取り込み値を、水を含むサンプル重量 対 乾燥サンプ
ル重量の比として算出した（ｇ Ｈ2Ｏ／ｇ 乾燥フォー
ム）。皮膜の安定性を確定するために、蒸留水中で２０
時間サンプルを温置した後の水取り込み値も測定した。
【００４８】下表はこれらの分析試験の結果をまとめた
ものである。
ものである。
【００４９】
本発明によりコーティングされたポリウレタンフォーム
はシメチコン（商標）でコーティングされたポリウレタ
ンフォームに比べて明らかに疎水性であることがわかっ
た。これは２４時間後の数値によって特に印象的に示さ
れる：シメチコン（商標）でコーティングされたフォー
ムの疎水性は著しく低下した、すなわちそれらは明らか
により多くの水を取り込んだ（ポリウレタンフォーム１
ｇあたり、１時間後には５．６ｇ、２４時間後には７．
２ｇ）。これに対して、本発明によりコーティングした
フォームの水取り込み値はほとんど一定であった（ポリ
ウレタンフォーム１ｇあたり、１時間後には４．３ｇ、
２４時間後には４．６ｇ）。
はシメチコン（商標）でコーティングされたポリウレタ
ンフォームに比べて明らかに疎水性であることがわかっ
た。これは２４時間後の数値によって特に印象的に示さ
れる：シメチコン（商標）でコーティングされたフォー
ムの疎水性は著しく低下した、すなわちそれらは明らか
により多くの水を取り込んだ（ポリウレタンフォーム１
ｇあたり、１時間後には５．６ｇ、２４時間後には７．
２ｇ）。これに対して、本発明によりコーティングした
フォームの水取り込み値はほとんど一定であった（ポリ
ウレタンフォーム１ｇあたり、１時間後には４．３ｇ、
２４時間後には４．６ｇ）。
【００５０】上記皮膜の血液適合性を溶血、血漿カルシ
ウム再沈着時間、131ヨウ素標識ヒト血清アルブミンの
吸着、付着性血小板及び補体活性化の出現に基づいて研
究した。
ウム再沈着時間、131ヨウ素標識ヒト血清アルブミンの
吸着、付着性血小板及び補体活性化の出現に基づいて研
究した。
【００５１】溶血は、コーティング材料を生理食塩液中
で抽出し、それを血液と共に３７℃で１時間温置するこ
とによって測定した。コーティング材料を除去し、血液
を４００×ｇで１５分間遠心分離した。無細胞の上澄液
を注意深く取り出した；サンプルの溶血度を分光光度法
でλ＝５３０ないし５５０ｎｍの波長で測定した。
で抽出し、それを血液と共に３７℃で１時間温置するこ
とによって測定した。コーティング材料を除去し、血液
を４００×ｇで１５分間遠心分離した。無細胞の上澄液
を注意深く取り出した；サンプルの溶血度を分光光度法
でλ＝５３０ないし５５０ｎｍの波長で測定した。
【００５２】血漿カルシウム再沈着時間を測定するため
に、Ｃによって作製したコーティングされたポリウレタ
ンフォームをクエン酸含有ヒト血漿と共に３７℃で２０
分間温置した。その後０．０２５Ｍ塩化カルシウムを上
記血漿に加えた。血漿カルシウム再沈着時間を「フィブ
リンタイマーII」（ベーリング社、ドイツ）を基準にし
て３７℃で測定した。この場合、温置しなかった血漿を
対照とした。
に、Ｃによって作製したコーティングされたポリウレタ
ンフォームをクエン酸含有ヒト血漿と共に３７℃で２０
分間温置した。その後０．０２５Ｍ塩化カルシウムを上
記血漿に加えた。血漿カルシウム再沈着時間を「フィブ
リンタイマーII」（ベーリング社、ドイツ）を基準にし
て３７℃で測定した。この場合、温置しなかった血漿を
対照とした。
【００５３】サンプル内面への131ヨウ素標識ヒト血清
アルブミンの吸着をコプラ−５００５ガンマカウンター
（キャンベラ−パッカード、ＵＳＡ）を使用して測定し
た。燐酸緩衝食塩液（ＰＢＳ）中の131ヨウ素標識ヒト
血清アルブミン（Ｉ−ＨＳＡ）の総活性は、ＨＳＡの総
容量濃度３０ｍｇ／ｍｌの場合、１００ｃｐｍ／ｍｇに
も達した。室温でＩ−ＨＳＡ−ＰＢＳ中で２時間温置し
た後、サンプルをｐＨ７．４の生理食塩液中で洗い、そ
れから放射能をガンマカウンターで測定した。付着性血
小板数は、サンプルを富血小板−血漿と共に温置し、そ
れから上記サンプルについて、各サンプルで無作為に選
択した４００μｍ2を顕微鏡で調べるという方法で測定
した。
アルブミンの吸着をコプラ−５００５ガンマカウンター
（キャンベラ−パッカード、ＵＳＡ）を使用して測定し
た。燐酸緩衝食塩液（ＰＢＳ）中の131ヨウ素標識ヒト
血清アルブミン（Ｉ−ＨＳＡ）の総活性は、ＨＳＡの総
容量濃度３０ｍｇ／ｍｌの場合、１００ｃｐｍ／ｍｇに
も達した。室温でＩ−ＨＳＡ−ＰＢＳ中で２時間温置し
た後、サンプルをｐＨ７．４の生理食塩液中で洗い、そ
れから放射能をガンマカウンターで測定した。付着性血
小板数は、サンプルを富血小板−血漿と共に温置し、そ
れから上記サンプルについて、各サンプルで無作為に選
択した４００μｍ2を顕微鏡で調べるという方法で測定
した。
【００５４】血小板の総数を次の３群に分けた：個々の
細胞、変形細胞、及び２個以上の細胞の凝集体。この分
類は血小板の活性化を反映する：血小板付着値が低けれ
ば低いほど、試験材料の生体適合性の確率は高くなる。
細胞、変形細胞、及び２個以上の細胞の凝集体。この分
類は血小板の活性化を反映する：血小板付着値が低けれ
ば低いほど、試験材料の生体適合性の確率は高くなる。
【００５５】ヒト血漿を本発明によるコーティング材料
と共に温置前後の補体活性化を比色法に基づいて測定し
た。補体溶解抗体でコーティングされたヒツジ赤血球か
ら遊離したヘモグロビンの濃度が血清サンプル中の補体
活性をあらわす。
と共に温置前後の補体活性化を比色法に基づいて測定し
た。補体溶解抗体でコーティングされたヒツジ赤血球か
ら遊離したヘモグロビンの濃度が血清サンプル中の補体
活性をあらわす。
【００５６】疎水性試験及びコーティング材料の安定性
及び生物学的特性の測定結果を下表にまとめる。
及び生物学的特性の測定結果を下表にまとめる。
【００５７】
溶血は非コーティングされていないフォームでもコーテ
ィングされたフォームでも起きなかった。表から、本発
明によりコーティングしたポリウレタンフォームは血液
凝固系を実質的に活性化しなかったことがわかる、すな
わちこれらのサンプルの血液凝固時間はフォームと接触
しなかった血液の凝固時間とほぼ一致する。これに比較
して、シリコーンでコーティングされたフォームは血液
凝固系を明らかにより速やかに活性化することが判明し
た（「血漿カルシウム再沈着時間」）：２５０±１２
秒、これに対して未処理血漿では２９４±２３秒。
ィングされたフォームでも起きなかった。表から、本発
明によりコーティングしたポリウレタンフォームは血液
凝固系を実質的に活性化しなかったことがわかる、すな
わちこれらのサンプルの血液凝固時間はフォームと接触
しなかった血液の凝固時間とほぼ一致する。これに比較
して、シリコーンでコーティングされたフォームは血液
凝固系を明らかにより速やかに活性化することが判明し
た（「血漿カルシウム再沈着時間」）：２５０±１２
秒、これに対して未処理血漿では２９４±２３秒。
【００５８】さらに、補体系は本発明によりコーティン
グしたポリウレタンフォームによって、シリコーンでコ
ーティングされたフォームより明らかにより低い活性化
を示した。にもかかわらず、それらは血小板付着に関し
ては後者と異ならなかった。
グしたポリウレタンフォームによって、シリコーンでコ
ーティングされたフォームより明らかにより低い活性化
を示した。にもかかわらず、それらは血小板付着に関し
ては後者と異ならなかった。
【００５９】本発明によりコーティングしたポリウレタ
ンフォームはシリコーンでコーティングされたポリウレ
タンフォームによって吸着されるアルブミン量の２倍の
アルブミン量を吸着した（１３．４±２．６μｇ／ｇ対
６．８±１．２μｇ／ｇ）、しかもコーティングされて
いないフォームと実質的に同じ量のアルブミンを吸着し
た（１１．６±２．３μｇ／ｇ）。
ンフォームはシリコーンでコーティングされたポリウレ
タンフォームによって吸着されるアルブミン量の２倍の
アルブミン量を吸着した（１３．４±２．６μｇ／ｇ対
６．８±１．２μｇ／ｇ）、しかもコーティングされて
いないフォームと実質的に同じ量のアルブミンを吸着し
た（１１．６±２．３μｇ／ｇ）。
【図１】人工心肺の形の体外循環の略図である。
【図２】本発明によりコーティングされた表面の高倍率
略断面図である。
略断面図である。
１ 管系
２ 患者
３ 貯血容器
４、５ 矢印
６ ポンプ
７ ガス交換器（酸素発生器）
８ 熱交換器
９ フィルター
１０ 矢印
２１ 脱泡剤
２２ 疎水性領域
２３ 疎油性微少領域
Claims (19)
- 【請求項１】 血液と接触し、脱泡剤でコーティングさ
れた表面を有する血液脱泡用装置において、前記脱泡剤
が疎油性微少領域を有する疎水性成分からなる装置。 - 【請求項２】 前記疎水性成分がシリコーン化合物であ
る請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記疎油性微少領域がフッ素を含む請求
項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記脱泡剤がシリコーン化合物とフッ素
化ジカルボン酸またはフッ素化ジカルボン酸誘導体との
反応によって製造される請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 フッ素化ジカルボン酸誘導体がテトラフ
ルオロジエチルスクシネートである請求項４記載の装
置。 - 【請求項６】 下記の一般式を有する脱泡剤が使用さ
れ： ｛Ｒ’Ｎ−Ｒ−Ｓｉ（ＣＨ3）2−［ＯＳｉ（ＣＨ3）2］
n−Ｒ−（ＮＲ’）−（ＣＯ）−ＣＦ2｝k−ＣＯ−｝m 上記式中、 Ｒはアルキレンまたはアラルキレン基であり、 ｎは５ないし４０、好ましくは１０ないし３５であり、 Ｒ’は水素、アルキル、またはアラルキル基であり、 ｋは２ないし５であり、 ｍは１から１５までの整数である請求項１記載の装置。 - 【請求項７】 前記脱泡剤でコーティングされた前記表
面が、ポリウレタン、ポリエステル及びその他のポリマ
ーからなる群から選択される疎水性材料からなる請求項
１記載の装置。 - 【請求項８】 体外循環に一体化できるフィルターとし
て設計される請求項１記載の装置。 - 【請求項９】 貯血容器の脱泡フィルターとして設計さ
れる請求項１記載の装置。 - 【請求項１０】 体外循環中の血液を請求項１記載の装
置と接触させる段階を含む血液脱泡法。 - 【請求項１１】 体外循環中の血液を請求項６記載の装
置と接触させる段階を含む血液脱泡法。 - 【請求項１２】 疎油性微少領域を含む疎水性成分で製
造される脱泡剤。 - 【請求項１３】 疎水性成分がシリコーン化合物である
請求項１２記載の脱泡剤。 - 【請求項１４】 疎油性微少領域がフッ素を含む請求項
１２記載の脱泡剤。 - 【請求項１５】 シリコーン化合物とフッ素化ジカルボ
ン酸またはフッ素化ジカルボン酸誘導体との反応によっ
て製造される請求項１２記載の脱泡剤。 - 【請求項１６】 フッ素化ジカルボン酸誘導体がテトラ
フルオロジエチルスクシネートである請求項１５記載の
脱泡剤。 - 【請求項１７】 下記の一般式を有し ｛Ｒ’Ｎ−Ｒ−Ｓｉ（ＣＨ3）2−［ＯＳｉ（ＣＨ3）2］
n−Ｒ−（ＮＲ’）−（ＣＯ）−ＣＦ2｝k−ＣＯ−｝m 上記式中、 Ｒはアルキレンまたはアラルキレン基であり、 ｎは５ないし４０、好ましくは１０ないし３５であり、 Ｒ’は水素、アルキル、またはアラルキル基であり、 ｋは２ないし５であり、 ｍは１から１５までの整数である請求項１２記載の脱泡
剤。 - 【請求項１８】 表面に脱泡特性を与える方法であっ
て、前記表面を請求項１２記載の脱泡剤でコーティング
する段階を含む方法。 - 【請求項１９】 表面に脱泡特性を与える方法であっ
て、前記表面を請求項１７記載の脱泡剤でコーティング
する段階を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10135277.8 | 2001-07-13 | ||
| DE10135277A DE10135277C2 (de) | 2001-07-13 | 2001-07-13 | Entschäumungsmittel, Vorrichtung mit einer mit dem Entschäumungsmittel beschichteten Oberfläche und Verwendung einer derartigen Vorrichtung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4612268B2 JP4612268B2 (ja) | 2011-01-12 |
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ID=7692418
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002198130A Expired - Fee Related JP4612268B2 (ja) | 2001-07-13 | 2002-07-08 | 脱泡剤でコーティングされた表面を有する装置及び脱泡剤含有表面の使用 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1275426B1 (ja) |
| JP (1) | JP4612268B2 (ja) |
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| DE10244657A1 (de) * | 2002-09-24 | 2004-04-01 | Reinemann, Peter, Dr. | Verfahren zur Verbesserung der Fließfähigkeit von Körperflüssigkeiten |
| US7488448B2 (en) * | 2004-03-01 | 2009-02-10 | Indian Wells Medical, Inc. | Method and apparatus for removal of gas bubbles from blood |
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| US10391226B2 (en) * | 2017-02-07 | 2019-08-27 | International Business Machines Corporation | Air bubble removal from extracorporeal blood via chemical entrapment of nitrogen |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3933672A (en) * | 1972-08-01 | 1976-01-20 | The Procter & Gamble Company | Controlled sudsing detergent compositions |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59189933A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 自己乳化性シリコーン消泡剤組成物 |
| CA1280948C (en) * | 1986-07-14 | 1991-03-05 | Lucas Streator Gordon | Liquid and gas separation system |
| JPS6467184A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-13 | Hitachi Ltd | Method for cultivating by aeration in liquid and apparatus therefor |
| AU611244B2 (en) * | 1987-12-25 | 1991-06-06 | Terumo Kabushiki Kaisha | Medical instrument |
| JP2826115B2 (ja) * | 1987-12-28 | 1998-11-18 | テルモ株式会社 | 医療用器具 |
| US5543082A (en) * | 1988-05-09 | 1996-08-06 | Dow Corning Corporation | Silicone foam control compositions |
| JPH02128769A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-17 | Baxter Internatl Inc | 一体の血液脱泡器、貯槽、熱交換器および心切開フィルター |
| US5102401A (en) * | 1990-08-22 | 1992-04-07 | Becton, Dickinson And Company | Expandable catheter having hydrophobic surface |
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| US6506340B1 (en) * | 1993-06-01 | 2003-01-14 | Cobe Cardiovascular, Inc. | Antifoaming device and method for extracorporeal blood processing |
| AU692252B2 (en) | 1994-04-15 | 1998-06-04 | Cobe Cardiovascular, Inc. | Biocompatible coated article |
| IT1281030B1 (it) * | 1995-11-17 | 1998-02-11 | Dideco Spa | Agenti anti-schiuma per l'abbattimento di schiume e nebbie nel sangue e suou derivati. |
| US6254825B1 (en) * | 1999-04-01 | 2001-07-03 | Medtronic, Inc. | Antifoam compositions including lecithin and uses thereof |
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- 2001-07-13 DE DE10135277A patent/DE10135277C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-21 ES ES02013751T patent/ES2276872T3/es not_active Expired - Lifetime
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Patent Citations (1)
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