JP2004230102A - Toxin adsorbent for humor purification column and production method therefor - Google Patents

Toxin adsorbent for humor purification column and production method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2004230102A
JP2004230102A JP2003025681A JP2003025681A JP2004230102A JP 2004230102 A JP2004230102 A JP 2004230102A JP 2003025681 A JP2003025681 A JP 2003025681A JP 2003025681 A JP2003025681 A JP 2003025681A JP 2004230102 A JP2004230102 A JP 2004230102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toxin
component
purification column
fiber
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003025681A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ota
隆司 太田
Takeo Matsunase
武雄 松名瀬
Yoshihiro Koyama
義広 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2003025681A priority Critical patent/JP2004230102A/en
Publication of JP2004230102A publication Critical patent/JP2004230102A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • External Artificial Organs (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toxin adsorbent for a humor purification column which can prevent broken pieces from mixing into the humor during an external circulation treatment and adsorb a toxin with high efficiency. <P>SOLUTION: The characteristics of the toxin adsorbent for the humor purification column of this invention is that it is a composite fiber wherein the periphery of a component A is encompassed by a component B and a running out ratio of the component A to the surface of the fiber is 30% or less after a toxin adsorbent radical is introduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体液中の毒素を除去する体液浄化カラム用の毒素吸着材及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
細菌感染は種々の疾患に伴って発生し、その後、敗血症等の重篤な状態に陥ることもある。一般に、細菌感染に対しては抗生剤の投与による治療が行われるが患者の容態や菌の薬剤耐性化等により効果が出ない場合も多い。このような抗菌剤の効果の低い患者に対しては、体液浄化カラム等を用いてエンドトキシン、ペプチドグリカン、リポタイコ酸、スーパー抗原、エンテロトキシン等細菌由来の成分を積極的に体外に除去する療法が治療の一つとして行われている。
【0003】
細菌由来の成分を吸着し体外に除去する物として、ポリスチレン繊維にポリミキシンを固定化した吸着材を充填したエンドトキシンを除去するカラムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
そして、繊維に直接ポリミキシンのような毒素吸着基を化学的に導入する場合、繊維自体の強度が低下することがあるが、それに対しては毒素吸着基導入反応に不活性なポリマーを島成分に配して補強する海島型複合繊維を用いることが提案されている(例えば、特許文献2〜4参照)。
【0005】
しかし、海島型複合繊維を用いて補強した場合であっても、毒素吸着基導入反応や機械的応力によって島成分の飛び出しや繊維表面の割れが発生することがあった。このため毒素吸着基を導入した繊維素材を充填したカラムの出口にフィルターを取り付けても、割れ片が小さい場合にはフィルターをすり抜けてしまい、体外循環による治療時に体液中へ混入する問題が懸念されていた。さらに、繊維表面が割れることによって、せっかく毒素吸着基を導入した海成分が脱落してしまうため毒素吸着効率が低下する問題もあり、反応条件やカラム充填作業の管理が非常に難しかった。
【0006】
【特許文献1】
特開昭60−209525号公報
【0007】
【特許文献2】
特開平9−235263号公報(第3、10−11頁)
【0008】
【特許文献3】
特開平10−147518号公報(第2、4、7頁)
【0009】
【特許文献4】
特開平10−147541号公報(第2、4、6頁)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、補強成分の飛び出しや繊維表面の割れを防ぐことにより体外循環治療時における体液中への割れ片混入を防止でき、かつ毒素吸着効率が高い体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、毒素吸着基導入反応時における海成分と島成分の寸法変化の差により島成分の飛び出しが発生することをつきとめ、本発明に到達した。
【0012】
上述の目的を達成するため本発明は、次の通りの構成をとるものである。
(1)A成分の周りをB成分が取り囲んだ複合繊維であって、毒素吸着基を導入した後の繊維表面へのA成分の飛び出しが30%以下である複合繊維からなることを特徴とする体液浄化カラム用毒素吸着材。
(2)A成分の周りをB成分が取り囲んだ複合繊維からなる繊維素材に収縮熱処理を施した後、毒素吸着基を導入することを特徴とする体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。
(3)収縮熱処理が60〜150℃の乾熱または40〜100℃の湿熱により施されることを特徴とする前記(2)に記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。
(4)複合繊維が海島型複合繊維であることを特徴とする前記(2)または(3)に記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。
(5)繊維素材が糸条、編物、織物、フェルトから選ばれることを特徴とする前記(2)〜(4)のいずれかに記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。
(6)B成分がポリスチレン、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート及びそれらの誘導体から選ばれるポリマーを含むことを特徴とする前記(2)〜(5)のいずれかに記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。
(7)毒素吸着基が少なくとも水素結合形成可能な官能基を有することを特徴とする前記(2)〜(6)のいずれかに記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、さらに詳しく本発明について説明をする。
【0014】
本発明の体液浄化カラム用毒素吸着材は、A成分の周りをB成分が取り囲んだ複合繊維であって、毒素吸着基を導入した後の繊維表面へのA成分の飛び出し率が30%以下であることを特徴とするものである。A成分の飛び出しはB成分を突き破って起こるため、それに伴い、B成分の破片が剥がれ落ちる可能性がある。すなわち、飛び出し率が30%を超えた場合にはB成分の破片が剥がれ落ちる可能性が高くなり、洗浄した後でもカラムに通した水に割れ片が混入しやすくなるため、飛び出し率は30%以下であることが必要である。このような観点からは、好ましい飛び出し率は25%以下であり、より好ましい飛び出し率は20%以下である。
【0015】
本発明において繊維表面へのA成分の飛び出しとは、電子顕微鏡で繊維表面を観察した場合に繊維表面にA成分が見えている状態をいい、飛び出し率とは複合繊維全体の中でA成分が飛び出している繊維の割合をいう。具体的な測定法は、毒素吸着基を導入した毒素吸着材を4点サンプリングし、電子顕微鏡にて倍率250倍で実質的部分が7cm×9cmの大きさの写真に撮影する。サンプル1点に対し、撮影箇所が重ならないようにランダムに3箇所撮影し、それぞれ12箇所分の飛び出し率を算出し、その平均を飛び出し率とした。飛び出し率の算出基準は写真中の繊維全体の本数のうち、繊維表面からA成分が飛び出している繊維本数の割合をいう。 なお、測定は織物、編物等使用する繊維形態のままサンプリングして行うことができる。
【0016】
本発明において体液とは、血液、血漿、血清、腹水、リンパ液、関節内液及びこれらから得られた分画成分、ならびにその他の生体由来の液性成分をいう。
【0017】
本発明の体液浄化カラム用毒素吸着材は、特に限定されるものではないが、以下の方法によって得ることができる。
【0018】
本発明の体液浄化用毒素吸着材の製造方法は、特に限定されないが、以下に好ましい例を挙げる。
【0019】
本発明の製造方法は、毒素吸着基を化学的反応によって導入する前に繊維素材に収縮熱処理を施すことが特徴である。この収縮熱処理によって、毒素吸着基導入反応の際の膨潤や寸法変化を抑えることができるためA成分の飛び出しを30%以下に抑えることができ、繊維表面の割れも防ぐことが可能となる。すなわち、通常B成分は毒素吸着基導入反応によって膨潤、収縮する場合があるが、A成分は反応による影響を受けないため膨潤や収縮は起こらず、A成分とB成分の寸法変化の差の分だけA成分が飛び出してしまうのに対し、収縮熱処理を施した後に反応させる場合には、収縮熱処理によってA成分、B成分共にある程度収縮し、またその後の反応によるB成分の膨潤、収縮も抑えられるため全体として寸法変化の差が小さくなり、A成分の飛び出しが少なくなる。その際の収縮処理は5〜50%の収縮率で行うことが好ましく、10〜30%の収縮率で行うことがさらに好ましい。収縮率が低すぎると反応後のA成分とB成分の寸法変化の差が大きくなり、A成分の飛び出しが大きくなり、30%を超えてしまう。収縮率が高くなるのは特に問題は無いが、最大値は素材の性質により限られる。熱処理の温度は、特に限定されないが、その素材が熱収縮し得る温度であることが必要であり、具体的には乾熱の場合には60〜150℃で処理することが好ましく、より好ましくは70〜140℃であり、さらに好ましくは80〜120℃である。また、湿熱の場合には40〜100℃で処理することが好ましく、より好ましくは60〜100℃であり、さらに好ましくは70〜95℃である。温度が低すぎると収縮が十分されず、高すぎると素材のポリマーが変質してしまう可能性があるため好ましくない。処理時間は処理温度によっても異なるため、例えば目標とする収縮率などによって適宜決めることができる。生産を想定した処理効率の観点からは、処理時間は15分以下にすることが好ましく、10分以下にすることがさらに好ましい。
【0020】
なお、本発明における収縮率とは、実質的な糸の収縮率、織物、編物等の場合は織物、編物等の加工した形態から糸を解した際の実質的な糸の収縮率をいい、収縮熱処理前後の繊維長より算出する。
【0021】
本発明における複合繊維の形態は、A成分の周りをB成分が取り囲んだ形態であれば特に限定されるものでなく、芯鞘型複合繊維形態や海島型複合繊維形態などが好ましく適用できるが、繊維自体の強度を保ちつつしなやかさを発現させる観点からは、海島型複合繊維形態が特に好ましい。ここで海島型複合繊維形態とは、少なくとも2成分以上からなり、一方の成分(島成分)の周りを他方の成分(海成分)が取り囲んでおり、かつ島の数が2以上である繊維形態を言う。すなわち、毒素吸着基を導入後のB成分の強度は大きく低下し、実質A成分の強度が繊維自体の強度となっているため、A成分である島成分の比率を高くすることで繊維自体の強度は高くなる一方、島の比率を上げることにより繊維の剛性が増し、機械的応力によって繊維表面が割れ易くなるが、海島型複合繊維形態とすれば、実質的に島成分の比率が同じであっても、島の数を増やして島の個々を細くすることで繊維の剛性向上を抑えつつ繊維自体の強度を保つことができる。またさらに島の数が増えると、島成分と海成分とが接触する面積が大きくなるので、海成分が特に剥がれ難くなる。このような観点から、島の数は10以上が好ましく15〜100であることがさらに好ましい。島の数が多過ぎると、紡糸する際に島成分同士が一つになる、いわゆる合流が起こって太くなるため却って剛性が高くなり割れ易くなる。
【0022】
本発明の繊維素材の形態については、特に限定されるものではないが、収縮熱処理し易さの観点から、糸条、編物、織物、不織布、フェルトから選ばれることが好ましい。また、反応によって毒素吸着基を導入する場合やカラムに充填する場合を考慮すると、特に編物、織物、不織布、フェルトなどのシート状の形態であることが好ましい。もちろん、上述収縮熱処理は、糸の状態で熱処理を施し、その後に編物、織物、不織布、フェルト等に加工することを妨げるものではなく、毒素吸着基導入前あればどの段階で収縮熱処理しても本発明の効果を得ることができる。。糸条、編物、織物として用いる場合には、繊維はモノフィラメントでもマルチフィラメントでも何ら問題なく適用できるが、特にマルチフィラメントを用いることは総繊度に対して多くの毒素吸着基を導入できるため好ましい態様である。このような観点からマルチフィラメントを用いる場合の好ましいフィラメント数は5以上であり、より好ましくは10以上である。複合繊維の総繊度は製織、製編加工時にある程度の強力を有する必要があるため30dtex以上であることが好ましく、40〜300dtexであることがより好ましい。太くなり過ぎると織り難く、編み難くなるからである。また、製織、製編の際にマルチフィラメントに撚りを掛けることは好ましい態様である。すなわち、撚りを掛けることで単糸の弛みや毛羽を抑えることができ、製織、製編し易くなる。撚り方向としてはS方向でもZ方向でも問題なく、また撚り数は特に限定されないが、好ましい撚数は10t/m以上であり、より好ましくは15〜500t/m、さらに好ましくは18〜200t/mである。撚り数が多くなると単糸同士がまとまり過ぎて、マルチフィラメントとしての効果が低くなってしまう。撚糸後の撚り止めセットは、必要に応じて、例えば残留撚トルクを除くためなどに好ましく行うことができる。上記態様の他に仮撚加工糸、インターレース糸などさまざまな態様で適用することができる。さらに本発明における複合繊維は、繊維素材の形態の関わらず、必要に応じて、例えば、強度向上、繊度調整などの目的で延伸、弛緩処理、熱処理などの加工を行うことができる。
【0023】
本発明の繊維素材の単糸繊度は、特に限定されないが、20dtex以下であることが好ましく、より好ましくは10dtex以下であり、さらに好ましくは0.1dtex〜7dtexである。単糸繊度を細くすると繊維自体がしなやかになるため、反応後のカラムへの充填作業等に対しても扱いやすく、割れ難くなり、さらにカラム充填量(g)あたりの比表面積が向上するため多くの毒素吸着基が導入でき、吸着効率も高くなるからである。但し、単糸繊度が細くなりすぎると、繊維全体として強力が無くなりカラムへの充填作業時などで単糸切れが発生し易くなり好ましくない。
【0024】
本発明における複合繊維は、B成分が30wt%以上占めることが好ましく、40wt%〜80wt%がより好ましく、50wt%〜70wt%がさらに好ましい。B成分に毒素吸着基を導入するため繊維中のB成分が占める割合が低すぎると十分に毒素吸着基が導入されず、毒素吸着率が低下してしまう。またB成分の割合が高くなりすぎると繊維素材の補強的役割を果たすA成分の割合少なくなるため、繊維素材として必要な強度を維持できなくなるからである。
【0025】
B成分に使用するポリマーは、毒素吸着基を化学的に導入できるものであれば特に制限はないが、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリメチレンメタクリレート及びそれらの誘導体、例えば、ポリ−α−メチルスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニルキシレン、ポリクロロメチルスチレン、などのホモ重合体、これら2種以上共重合体もしくは他のポリマーとの共重合体がより好ましく用いられる。さらにセルロース、コラーゲン、キチン、キトサン及びそれらの誘導体を含む天然高分子なども好適に用いられる。また、B成分として用いるポリマーは必ずしも1種類である必要はなく、例えば、上記ポリマーと反応に不活性なポリマーをブレンドして用いることは、補強効果や割れ防止効果を高めることができるので好ましい態様である。
【0026】
A成分として用いるポリマーは、補強用としてポリエステル、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリ−α−オレフィンなどのホモ重合体、又はこれらの共重合体、ブレンドが用いられ、その中でも耐薬品性に優れたポリ−α−オレフィンが好ましく用いられる。ポリ−α−オレフィンとしてはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ−3−メチルブテン−1、ポリ−4−メチル−メチルペンテン−1などが好ましく用いられる。
【0027】
本発明の毒素吸着材を用いた体液浄化カラムで除去する毒素とは、一般に数多く存在し、また通常無害のものや良い効果を示すものであってもその時々の状況に応じて害を及ぼす場合があるため、特に限定されるものではないが、例えば、黄色ブドウ球菌の腸管毒素、溶血毒素、ロイコシジン、コアグラーゼやプロテインA、コレラ菌のコレラ毒素、出血性大腸菌や赤痢菌の産生するベロ毒素、緑膿菌の産生する外毒素A、連鎖球菌の産生する発熱性外毒素などの分泌性の毒素や、リポポリサッカライド等の細菌自体を構成する化合物や細菌の遺伝子構成成分であるデオキシリボ核酸等、さらにはTNF−αやIL−6などのサイトカインなども毒素として挙げられる。さらに、これらの中でパイロジェンと称される一群の毒素がある。パイロジェンは発熱性を有する一群の物質の総称であり、細菌感染を通じて体内に侵入することにより発熱やショック症状を誘引することが知られている強毒性の物質である。このパイロジェン活性を有する毒素としてはグラム陰性菌の細胞膜構成成分であるリポポリサッカライド(エンドトキシン)、黄色ブドウ球菌の腸管毒素やトクシックショックシンドロームトキシン−1等が挙げられる。
【0028】
また、本発明の吸着材が効果を発揮できる毒素吸着基は、毒素に対する吸着性能が高いものであれば、特に限定しないが、水素結合可能な官能基を有することが好ましく、水素結合可能な官能基としては、尿素結合、チオ尿素結合、アミド結合、アミノ基及び水酸基から選ばれる置換基を有することが好ましく、より好ましくは更に疎水結合を形成可能な官能基を有するものが用いられる。尿素結合あるいはチオ尿素結合あるいはアミド結合を有する置換基としてはとくに限定はなく、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基などの脂肪族化合物やシクロヘキシル基、シクロペンチル基などの脂肪族化合物、より好ましくはフェニル基、ナフチル基、アントラシル基等の芳香族化合物が用いられる。また、アミノヘキシル基、モノメチルアミノヘキシル基、ジメチルアミノヘキシル基、アミノオクチル基、アミノドデシル基、トリル基、クロロフェニル基、ニトロフェニル基、ジフェニルメチル基、アミンジフェニルメチル基等の誘導体も好適に用いられる。アミノ基を有する化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン、ポリエチレンイミン、N−2,2−ジアミノジエチルアミン等が好ましく用いられる。水酸基を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシプロパン、1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン、ヒドロキシブタン、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシピリジン等の化合物やグルコース、グルコサミン、ガラクトサミン、マルトース、セルビオース、スクロース、アガロース、セルロース、キチン、キトサン等の単糖、オリゴ糖、多糖糖の糖質あるいはそれらの誘導体が置換基として好ましく用いられる。また、エーテル結合を有する化合物としては、例えば、1,2−ビス(2−アミノエトキシ)エタンや3,9ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデカン等を用いることができる。さらに、カルボキシル基、メルカプト基、ウレタン基、グアニジノ基、エステル基等のような水素結合を形成可能な官能基を持つものも官能基として好適に用いられる。
【0029】
毒素吸着基の繊維素材への導入方法は特に限定されないが、毒素吸着基の種類によって化学反応、コーティング、その他の方法によって、一段階もしくは多段階の操作により好ましく導入できる。また、毒素吸着基を導入する時期も、織物、編物等のシート状形態にする前でも、後でもよい。その一例としては、アミノ基を有する毒素吸着基を導入する場合、まずアミノ基と共有結合で固定化できる反応性官能基を化学反応などによってB成分のポリマーに導入し、続いてその官能基に毒素吸着基のアミノ基を共有結合させて導入する方法が好ましい。また、アミノ基と共有結合する官能基を有する毒素吸着基であれば、導入したアミノ基と反応させて毒素吸着基を導入することも好ましい方法である。
【0030】
毒素吸着率の測定方法としては種々考えられ、その違い、例えば吸着体と被吸着液との容積比や被吸着液中の夾雑物濃度や反応時間、撹拌の有無等により除去率が変動すると考えられる。本発明おける吸着率の測定を以下に示す。
【0031】
細菌成分と抗生剤等の医薬品の吸着率の測定は0.15M塩化ナトリウムを含む0.1Mリン酸緩衝液(pH7.4)中に5mg/mlの濃度になるように牛血清アルブミン(フラクションV)を溶解させた溶液を用いる。容積比は吸着体0.1gを被吸着液1ml中に添加して行い、反応温度は37℃、吸着時間は2時間、旋回撹拌の条件において行った。これらの結果より下式(1)を用いて吸着率を計算した。
(C0−C)/C0・・・・・・(1)式
ここで、C0は被吸着物の吸着前の溶液中の初期濃度、Cは被吸着物の吸着後の溶液中の濃度である。
【0032】
本発明の体液浄化用カラムは、本発明の方法より製造した毒素吸着材をカラムに充填することによって製造することができる。カラムの構成としては、毒素吸着材を平板状に形成し、これを重ねて充填したカラム、毒素吸着材が円筒形状に巻かれてなる円筒状フィルターが、両端部に血液入口と血液出口とを有する円筒容器に納められているカラム、毒素吸着材が円筒状にまかれてなる中空円筒状フィルターが、その両端部を封止された状態で血液入口と血液出口とを有する円筒状容器に納められており、容器の血液入口は前記中空円筒状フィルターの外周部に通じる部位に、また容器の血液出口は前記中空円筒状フィルターの内周部に通じる部位にそれぞれ設けられているカラムが好ましい。
【0033】
【実施例】
以下、実験例により、本発明をさらに具体的に説明する。
【0034】
実施例1
35wt%の島成分(ポリプロピレン)と65wt%の海成分(ポリスチレン)とからなる海島型複合繊維(島数:16)を2成分紡糸装置を用いて吐出量14.4g/分、引取速度1600m/分で作製した。得られた繊維は単糸繊度4.5dtex、フィラメント数18であった。この繊維を2本合わせて、合撚し(S33t/m、162dtex、フィラメント数36)、筒編地を作製した。得られた編地を110℃で5分間熱風乾燥機中で熱処理した。この処理において、タテが25%収縮し、ヨコが5%収縮した。糸を解して糸の収縮率を調べたところ収縮率は26%であった。
【0035】
この編地を50gのN−メチロール−α−クロロアセトアミド、400gのニトロベンゼン、400gの98%硫酸、0.85gのパラホルムアルデヒドの混合溶液と20℃で1時間反応させた。その後、編地をニトロベンゼンで洗浄し、その後、水により反応を停止させた後、メタノールで再び洗浄することによりα−クロロアセトアミドメチル化架橋ポリスチレン編地(以下AMPSt編地と略す。)を得た。
【0036】
次に、テトラエチレンペンタミン6.3g、n−ブチルアミン7.2gをジメチルスルホキシド(以下DMSOと略す。)500mlに溶解した液に、20gのAMPSt編地を撹拌しつつ加えた。反応は30℃で3時間行い、その後、反応した編地をガラスフィルター上でDMSO500mlを用いて洗浄し、さらにその編地を、2.3gの4−クロロフェニルイソシアネートを溶解したDMSO500mlの溶液に添加し、反応を25℃で1時間行った。その後ガラスフィルター上でDMSO1000mlを用いて洗浄し、尿素結合を導入したAMPSt編地(以下UAMP編地と略す。)を得た。
【0037】
作製したUAMP編地を用いて細菌由来成分の吸着試験を行った。細菌由来成分としては黄色ブドウ球菌の産生する外毒素であるトキシックショックシンドロームトキシン−1(以下TSST−1と略す。トキシンテクノロジー社製)、プロテインA(以下PrAと略す。ザイメット社製)、αヘモリジン(以下aHLと略す。リサーチバイオケミカルインスティテュート社より購入)および蛋白質分解酵素(以下SPEBと略す。トキシンテクノロジー社製)および大腸菌由来のリポポリサッカライド、E.coli0111B4(以下LPSと略す。シグマ社製)を用いた。濃度は、TSST−1、PrA、aHL、SPEBに関しては酵素免疫学的に、LPSに関してはリムルス試薬(和光純薬製)により測定した。
【0038】
TSST−1、PrA、aHL、SPEBを1ng/ml、LPSを10ng/mlとなるように0.15M塩化ナトリウム、5mg/ml牛血清アルブミン(フラクションV)(生化学工業社製)を含む0.1Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)中に溶解させ被吸着液とした。UAMP0.1gをこの被吸着液1ml中に添加し、37℃で2時間旋回撹拌しつつ吸着反応を行った。吸着前後の濃度を測定し前述した式(1)を用いて除去率を算出した結果を表1に示した。細菌由来成分に対して50%以上の高い除去性能を示した。
【0039】
また、得られたUAMP編地を電子顕微鏡により繊維表面の状態を観察し、繊維表面は凹凸があるものの、島成分の飛び出しや割れはほとんど発生しておらず、飛び出し率は5.7%であった。
【0040】
実施例2
実施例1で作製した筒編地を80℃の熱風乾燥機で15分間処理した。この処理においてタテが10%収縮し、ヨコが1%収縮した。糸を解して収縮率を測定したところ11%であった。
【0041】
熱処理した筒編地を実施例1と同様の方法で、UAMP繊維を作製し、吸着試験を行った。その結果、表1に示したように高い除去性能を示した。
【0042】
また、電子顕微鏡により繊維表面状態を観察したところ、飛び出し率は27.8%であった。
【0043】
実施例3
実施例1で作製した筒編地を90℃の湯浴で10分間で処理した。この処理において、タテが15%収縮し、ヨコが2%収縮した。
【0044】
熱処理した筒編地から実施例1と同様の方法で、UAMP繊維を作製し、吸着試験を行った。その結果、表1に示したように高い除去性能を示した。
【0045】
また、電子顕微鏡により繊維表面状態を観察したところ、実施例1の場合と同様に島成分の飛び出しや割れはほとんど発生しておらず、飛び出し率は6.3%であった。
【0046】
実施例4
実施例1で紡糸した海島型複合繊維を180℃の接触ヒータ(長さ1m)に糸加工速度150m/分、オーバーフィード率30%で通して処理した。この処理において20%収縮し、総繊度101dtexとなった。この繊維を2本合わせて、合撚し(S33t/m、202dtex、フィラメント数36)、筒編地を作製した。
【0047】
この編地に実施例1と同様の方法で、UAMP繊維を作製し、吸着試験を行った。その結果、表1に示したように高い除去性能を示した。
【0048】
また、電子顕微鏡により繊維表面状態を観察したところ、実施例1の場合と同様に島成分の飛び出しや割れはほとんど発生しておらず、飛び出し率は14.9%であった。
【0049】
比較例1
実施例1で作製した筒編地を熱処理することなくそのまま同様の方法で、UAMP編地を作製した。得られた編地の吸着試験の結果を表1に示した。実施例に比べ、除去性能が低かった。
【0050】
また、電子顕微鏡により表面状態を観察したところ、島成分であるポリプロピレンが数多く露出しており、飛び出している部分の周りの所々に表面が割れたり、剥がれた後があった。この場合の飛び出し率は、76.3%であった。
【0051】
比較例2
実施例1で作製した筒編地を60℃の熱風乾燥機で5分間定長熱処理をした。この筒編地を実施例1と同様の方法で、UAMP繊維を作製し、吸着試験を行った。その結果、表1に示したように実施例に比べ除去性能は低かった。
【0052】
また、電子顕微鏡により繊維表面状態を観察したところ、実施例に比べ、ポリプロピレンが飛び出している繊維が多く、飛び出し率は35.2%であった。
【0053】
実施例5〜8、比較例3、4
実施例1〜4及び比較例1、2で得られたUAMP編地各50gを円筒形状に巻いて円筒状フィルターとし、これを両端部に体液入口と体液出口とを有する円筒容器に入れて、それぞれ体液浄化カラムを作製した。得られたカラムを後述の方法によりそれぞれ微粒子数を測定し、結果を表2に示した。実施例のカラムでは、微粒子は少なく、通水時間とともに減少していくのに対し、比較例のカラムは、微粒子が多く、4時間後でもかなり多くの微粒子が発生しており、体外循環治療用には不適当であった。
(流出微粒子量の測定方法)
体外循環治療時に割れ片が体液中の混入するおそれがあるか否かを調べるために、
体液浄化カラムに通液した場合に流出する微粒子を測定した。その測定方法は以下の通りである。
【0054】
体液浄化カラムに粒径5μm以上の異物数が5個/ml以下、25μm以上の異物数が0.01個/ml以下のメンブレンフィルター濾過水を体液ポンプを用いて、200ml/分の流速で4時間通し、その流出液を、送液開始後、1時間、2時間、3時間、4時間後に採取した。それぞれの液に含まれる粒径5μm以上及び25μm以上の異物数を測定し、5μm以上の異物が10個/ml以下、25μm以上の異物が0.01個/ml以下の場合を合格レベルと判断した。
【0055】
【表1】

Figure 2004230102
【0056】
【表2】
Figure 2004230102
【0057】
【発明の効果】
補強成分の飛び出しや繊維表面の割れを防ぐことにより体外循環治療時における体液中への割れ片混入を防止でき、かつ毒素吸着効率が高い体液浄化カラム用の繊維素材を提供することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toxin adsorbent for a body fluid purification column for removing toxins in a body fluid, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Bacterial infections occur with various diseases, and can then lead to serious conditions such as sepsis. Generally, bacterial infections are treated by administration of antibiotics, but in many cases, the effects are not obtained due to the condition of the patient or the drug resistance of the bacteria. For patients with low efficacy of such antibacterial agents, therapy to actively remove bacterial-derived components such as endotoxin, peptidoglycan, lipoteichoic acid, superantigen, and enterotoxin from the body using a body fluid purification column or the like is a therapeutic treatment. It is done as one.
[0003]
As a substance that adsorbs bacteria-derived components and removes them from the body, there is known a column that removes endotoxin filled with an adsorbent in which polymyxin is immobilized on polystyrene fibers (for example, see Patent Document 1).
[0004]
When chemically introducing a toxin-adsorbing group such as polymyxin directly into the fiber, the strength of the fiber itself may be reduced, but a polymer that is inert to the toxin-adsorbing group introduction reaction is used as an island component. It has been proposed to use sea-island composite fibers that are arranged and reinforced (for example, see Patent Documents 2 to 4).
[0005]
However, even when reinforced with sea-island composite fibers, island components may jump out or fiber surfaces may crack due to toxin adsorbing group introduction reaction or mechanical stress. For this reason, even if a filter is attached to the outlet of a column filled with a fiber material into which a toxin-adsorbing group has been introduced, if the fragments are small, they may slip through the filter, and there is a concern that they may be mixed into body fluids during treatment by extracorporeal circulation. I was In addition, the sea surface into which the toxin-adsorbing groups are introduced falls off due to the cracking of the fiber surface, so that the toxin-adsorbing efficiency is reduced. Therefore, it has been very difficult to control the reaction conditions and the column packing operation.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-60-209525
[Patent Document 2]
JP-A-9-235263 (pages 3, 10-11)
[0008]
[Patent Document 3]
JP-A-10-147518 (pages 2, 4, 7)
[0009]
[Patent Document 4]
JP-A-10-147541 (pages 2, 4, and 6)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems of the prior art, the present invention can prevent spalling of reinforcing components and cracking of the fiber surface, thereby preventing the incorporation of debris into body fluid during extracorporeal circulation treatment and achieving high toxin adsorption efficiency in body fluid purification. An object of the present invention is to provide a method for producing a toxin adsorbent for a column.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that island components jump out due to a difference in dimensional change between a sea component and an island component during the toxin adsorbing group introduction reaction, and reached the present invention.
[0012]
To achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(1) A composite fiber in which the component B surrounds the component A, and the composite fiber has a protrusion of the component A on the fiber surface of 30% or less after the introduction of the toxin-adsorbing group. Toxin adsorbent for body fluid purification column.
(2) A method for producing a toxin adsorbent for a bodily fluid purification column, which comprises introducing a toxin adsorbing group after subjecting a fibrous material made of a conjugate fiber in which a component A is surrounded by a component B to shrink heat treatment.
(3) The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to (2), wherein the shrinkage heat treatment is performed by dry heat at 60 to 150 ° C or wet heat at 40 to 100 ° C.
(4) The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to the above (2) or (3), wherein the composite fiber is a sea-island type composite fiber.
(5) The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to any one of (2) to (4), wherein the fiber material is selected from a thread, a knit, a woven fabric, and a felt.
(6) The toxin adsorbent for a body fluid purification column according to any one of (2) to (5), wherein the B component contains a polymer selected from polystyrene, polysulfone, polymethyl methacrylate, and derivatives thereof. Production method.
(7) The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to any one of (2) to (6), wherein the toxin adsorbing group has at least a functional group capable of forming a hydrogen bond.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0014]
The toxin adsorbent for a body fluid purification column of the present invention is a conjugate fiber in which the B component surrounds the A component, and the A component jumps out to the fiber surface after the introduction of the toxin adsorbing group at a rate of 30% or less. It is characterized by having. Since the component A jumps out of the component B, the fragments of the component B may peel off. That is, when the pop-out rate exceeds 30%, there is a high possibility that fragments of the B component will peel off, and even after washing, cracks easily enter water passed through the column. It must be: From such a viewpoint, a preferable pop-out rate is 25% or less, and a more preferable pop-out rate is 20% or less.
[0015]
In the present invention, the protrusion of the A component to the fiber surface refers to a state in which the A component is visible on the fiber surface when the fiber surface is observed with an electron microscope. It refers to the percentage of fibers that are popping out. As a specific measuring method, a toxin adsorbing material into which a toxin adsorbing group is introduced is sampled at four points, and photographed with an electron microscope at a magnification of 250 times and a substantial part having a size of 7 cm × 9 cm. One sample was photographed at random at three places so that the photographed places did not overlap, and the pop-out rates for 12 places were calculated, and the average was taken as the pop-up rate. The calculation criterion for the pop-out rate refers to the ratio of the number of fibers where the A component protrudes from the fiber surface to the total number of fibers in the photograph. In addition, the measurement can be performed by sampling as it is in a fiber form used for a woven fabric, a knitted fabric, or the like.
[0016]
In the present invention, the body fluid refers to blood, plasma, serum, ascites, lymph, joint fluid, fraction components obtained therefrom, and other liquid components derived from living organisms.
[0017]
The toxin adsorbent for a body fluid purification column of the present invention is not particularly limited, but can be obtained by the following method.
[0018]
The method for producing the toxin adsorbent for body fluid purification of the present invention is not particularly limited, but preferred examples are given below.
[0019]
The production method of the present invention is characterized in that the fiber material is subjected to a shrinkage heat treatment before the toxin-adsorbing group is introduced by a chemical reaction. By the shrinkage heat treatment, swelling and dimensional change during the toxin adsorbing group introduction reaction can be suppressed, so that the protrusion of the component A can be suppressed to 30% or less, and cracks on the fiber surface can be prevented. That is, the B component usually swells and shrinks due to the toxin adsorbing group introduction reaction, but the A component is not affected by the reaction and thus does not swell or shrink. In contrast, when the reaction is performed after the shrinkage heat treatment is performed, both the A and B components shrink to some extent by the shrinkage heat treatment, and the swelling and shrinkage of the B component due to the subsequent reaction can be suppressed. Therefore, the difference in dimensional change is reduced as a whole, and the protrusion of the A component is reduced. The shrinking process at that time is preferably performed at a shrinkage ratio of 5 to 50%, more preferably at a shrinkage ratio of 10 to 30%. If the shrinkage is too low, the difference in dimensional change between the A component and the B component after the reaction increases, and the protrusion of the A component increases, exceeding 30%. There is no particular problem that the shrinkage ratio increases, but the maximum value is limited by the properties of the material. The temperature of the heat treatment is not particularly limited, but needs to be a temperature at which the material can be thermally shrunk. Specifically, in the case of dry heat, the treatment is preferably performed at 60 to 150 ° C, more preferably. The temperature is 70 to 140 ° C, more preferably 80 to 120 ° C. In the case of wet heat, the treatment is preferably performed at 40 to 100 ° C, more preferably 60 to 100 ° C, and even more preferably 70 to 95 ° C. If the temperature is too low, shrinkage is not sufficient, and if it is too high, the polymer of the material may be deteriorated, which is not preferable. Since the processing time varies depending on the processing temperature, it can be appropriately determined according to, for example, a target shrinkage ratio. From the viewpoint of processing efficiency assuming production, the processing time is preferably 15 minutes or less, and more preferably 10 minutes or less.
[0020]
In the present invention, the shrinkage ratio is a substantial yarn shrinkage ratio, and in the case of a woven fabric or a knitted fabric, means a substantial yarn shrinkage ratio when the yarn is unraveled from a processed form of a woven fabric or a knitted fabric. It is calculated from the fiber length before and after the shrink heat treatment.
[0021]
The form of the conjugate fiber in the present invention is not particularly limited as long as the B component surrounds the A component, and a core-sheath type conjugate fiber form or a sea-island type conjugate fiber form can be preferably applied. From the viewpoint of maintaining the strength of the fiber itself and exhibiting flexibility, the sea-island composite fiber form is particularly preferable. Here, the sea-island composite fiber form is a fiber form in which at least two components are included, one component (island component) is surrounded by the other component (sea component), and the number of islands is two or more. Say That is, the strength of the B component after the introduction of the toxin adsorbing group is greatly reduced, and the strength of the A component is substantially the strength of the fiber itself. While the strength is increased, the rigidity of the fiber is increased by increasing the ratio of islands, and the fiber surface is easily cracked by mechanical stress.However, if it is a sea-island type composite fiber form, the ratio of island components is substantially the same. Even so, by increasing the number of islands and making each of the islands thinner, it is possible to maintain the strength of the fibers themselves while suppressing the improvement in the rigidity of the fibers. Further, when the number of islands further increases, the area where the island component and the sea component come into contact increases, so that the sea component is particularly difficult to peel off. From such a viewpoint, the number of islands is preferably 10 or more, more preferably 15 to 100. If the number of islands is too large, the island components become one at the time of spinning, so-called merging occurs, and the island becomes thicker.
[0022]
The form of the fiber material of the present invention is not particularly limited, but is preferably selected from yarns, knits, woven fabrics, nonwoven fabrics and felts from the viewpoint of ease of shrinkage heat treatment. Further, in consideration of the case where a toxin-adsorbing group is introduced by a reaction or the case where a column is packed, a sheet-like form such as a knitted fabric, a woven fabric, a nonwoven fabric, and a felt is particularly preferable. Of course, the above-mentioned shrinkage heat treatment does not prevent heat treatment in the state of a thread and subsequent processing into a knitted fabric, woven fabric, nonwoven fabric, felt, and the like. The effects of the present invention can be obtained. . When used as a yarn, a knitted fabric, or a woven fabric, the fiber can be used without any problem whether it is a monofilament or a multifilament, but the use of a multifilament is particularly preferable because a large number of toxin-adsorbing groups can be introduced to the total fineness. is there. From such a viewpoint, the preferred number of filaments when using a multifilament is 5 or more, and more preferably 10 or more. The total fineness of the conjugate fiber is preferably 30 dtex or more, and more preferably 40 to 300 dtex, since it is necessary to have a certain degree of strength during weaving and knitting. If it is too thick, it will be difficult to weave and knit. It is a preferable embodiment to twist the multifilament during weaving or knitting. That is, loosening and fluffing of a single yarn can be suppressed by twisting, and weaving and knitting become easy. There is no problem with the twist direction in the S direction or the Z direction, and the number of twists is not particularly limited, but the preferred number of twists is 10 t / m or more, more preferably 15 to 500 t / m, and further preferably 18 to 200 t / m. It is. When the number of twists is increased, the single yarns are excessively united, and the effect as a multifilament is reduced. The twisting set after the twisting can be preferably performed as necessary, for example, for removing residual twisting torque. In addition to the above-described embodiments, the present invention can be applied in various embodiments such as false twisted yarn and interlaced yarn. Further, regardless of the form of the fiber material, the conjugate fiber according to the present invention can be subjected to processing such as stretching, relaxation treatment, and heat treatment for the purpose of, for example, improving strength and adjusting fineness, as required.
[0023]
The single fiber fineness of the fiber material of the present invention is not particularly limited, but is preferably 20 dtex or less, more preferably 10 dtex or less, and further preferably 0.1 dtex to 7 dtex. When the fineness of the single yarn is reduced, the fiber itself becomes pliable, so that it is easy to handle even after filling the column after the reaction, it is difficult to break, and the specific surface area per column packing amount (g) is improved. This is because the toxin adsorbing group can be introduced, and the adsorbing efficiency also increases. However, if the fineness of the single yarn is too small, the fiber as a whole loses its strength and the single yarn breakage is liable to occur at the time of filling the column, which is not preferable.
[0024]
In the composite fiber of the present invention, the B component preferably accounts for 30 wt% or more, more preferably 40 wt% to 80 wt%, and even more preferably 50 wt% to 70 wt%. If the proportion occupied by the B component in the fiber is too low because the toxin adsorbing group is introduced into the B component, the toxin adsorbing group will not be sufficiently introduced and the toxin adsorption rate will decrease. On the other hand, if the proportion of the B component is too high, the proportion of the A component that plays a role of reinforcing the fiber material will decrease, so that the strength required for the fiber material cannot be maintained.
[0025]
The polymer used for the component B is not particularly limited as long as it can chemically introduce a toxin-adsorbing group. However, polystyrene, polysulfone, polymethylene methacrylate and derivatives thereof, for example, poly-α-methylstyrene, polyvinyl toluene , Polyvinyl xylene, polychloromethylstyrene, and other homopolymers, and copolymers of two or more of these or copolymers with other polymers are more preferably used. Further, natural polymers containing cellulose, collagen, chitin, chitosan and derivatives thereof are also preferably used. Further, the polymer used as the B component is not necessarily one kind, and for example, it is preferable to use a blend of the above polymer and a polymer inert to the reaction because the reinforcing effect and the crack prevention effect can be enhanced. It is.
[0026]
The polymer used as the component A is a polyester, a polyamide, a polyetherimide, a polyamide, a polyether, a polyphenylene sulfide, a homopolymer such as poly-α-olefin, or a copolymer or a blend thereof, for reinforcement. Among them, a poly-α-olefin excellent in chemical resistance is preferably used. As the poly-α-olefin, polypropylene, polyethylene, poly-3-methylbutene-1, poly-4-methyl-methylpentene-1 and the like are preferably used.
[0027]
The toxin to be removed by the body fluid purification column using the toxin adsorbent of the present invention is generally present in a large number, and is usually harmless or has a good effect even if it causes harm depending on the situation at that time. Although there is no particular limitation, for example, enterotoxin of Staphylococcus aureus, hemolytic toxin, leucocidin, coagulase and protein A, cholera toxin of cholera, velotoxin produced by hemorrhagic Escherichia coli and Shigella, Exotoxin A produced by Pseudomonas aeruginosa, secreted toxins such as pyrogenic exotoxin produced by streptococci, compounds that constitute bacteria themselves such as lipopolysaccharide, and deoxyribonucleic acid that is a genetic component of bacteria, Further, cytokines such as TNF-α and IL-6 are also toxins. Furthermore, among these are a group of toxins called pyrogens. Pyrogens are a general term for a group of substances having a pyrogenic property, and are highly toxic substances known to induce fever and shock symptoms by invading the body through bacterial infection. Examples of the toxin having pyrogen activity include lipopolysaccharide (endotoxin), which is a cell membrane component of Gram-negative bacteria, enteric toxin of Staphylococcus aureus, and Toxic shock syndrome toxin-1.
[0028]
The toxin adsorbing group to which the adsorbent of the present invention can exert its effect is not particularly limited as long as it has high adsorption performance to toxins, but preferably has a hydrogen-bonding functional group, and preferably has a hydrogen-bonding functional group. The group preferably has a substituent selected from a urea bond, a thiourea bond, an amide bond, an amino group and a hydroxyl group, and more preferably has a functional group capable of forming a hydrophobic bond. There is no particular limitation on the substituent having a urea bond, a thiourea bond or an amide bond, and an aliphatic compound such as a hexyl group, an octyl group, or a dodecyl group or an aliphatic compound such as a cyclohexyl group or a cyclopentyl group, and more preferably a phenyl group And an aromatic compound such as a naphthyl group and an anthracyl group. Further, derivatives such as aminohexyl group, monomethylaminohexyl group, dimethylaminohexyl group, aminooctyl group, aminododecyl group, tolyl group, chlorophenyl group, nitrophenyl group, diphenylmethyl group, and amine diphenylmethyl group are also preferably used. . As the compound having an amino group, for example, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, polyethyleneimine, N-2,2-diaminodiethylamine and the like are preferably used. Examples of the compound having a hydroxyl group include compounds such as hydroxypropane, 1,3-diamino-2-hydroxypropane, hydroxybutane, hydroxybutyric acid, and hydroxypyridine, and glucose, glucosamine, galactosamine, maltose, cellobiose, sucrose, agarose, and cellulose. Monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides such as chitin and chitosan, and saccharides or derivatives thereof are preferably used as substituents. Examples of the compound having an ether bond include 1,2-bis (2-aminoethoxy) ethane and 3,9bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5. 5] Undecane or the like can be used. Further, those having a functional group capable of forming a hydrogen bond, such as a carboxyl group, a mercapto group, a urethane group, a guanidino group, and an ester group, are also suitably used as the functional group.
[0029]
The method of introducing the toxin-adsorbing group into the fiber material is not particularly limited, but it can be preferably introduced by one-step or multi-step operation by chemical reaction, coating, or other methods depending on the type of toxin-adsorbing group. Further, the timing of introducing the toxin-adsorbing group may be before or after forming into a sheet form such as a woven or knitted fabric. As an example, when introducing a toxin adsorbing group having an amino group, first, a reactive functional group that can be immobilized by a covalent bond with the amino group is introduced into the polymer of the B component by a chemical reaction or the like, and then, the functional group A method is preferred in which the amino group of the toxin adsorbing group is covalently bonded and introduced. Further, as long as the toxin adsorbing group has a functional group covalently bonded to an amino group, it is also a preferable method to react with the introduced amino group to introduce the toxin adsorbing group.
[0030]
There are various methods for measuring the toxin adsorption rate, and the removal rate may vary depending on the difference, for example, the volume ratio between the adsorbent and the liquid to be adsorbed, the concentration of impurities in the liquid to be adsorbed, the reaction time, the presence or absence of stirring, and the like. Can be The measurement of the adsorption rate in the present invention is shown below.
[0031]
The measurement of the adsorption rate of bacterial components and pharmaceuticals such as antibiotics was performed by measuring bovine serum albumin (fraction V) so that the concentration was 5 mg / ml in 0.1 M phosphate buffer (pH 7.4) containing 0.15 M sodium chloride. ) Is used. The volume ratio was determined by adding 0.1 g of the adsorbent to 1 ml of the liquid to be adsorbed, the reaction temperature was 37 ° C., the adsorption time was 2 hours, and the stirring was performed under swirling conditions. From these results, the adsorption rate was calculated using the following equation (1).
(C0−C) / C0 (1) where C0 is the initial concentration of the substance to be adsorbed in the solution before the adsorption, and C is the concentration of the substance to be adsorbed in the solution after the adsorption. .
[0032]
The column for purifying body fluid of the present invention can be produced by packing the column with the toxin adsorbent produced by the method of the present invention. The column is composed of a toxin adsorbent formed in a flat plate shape, a column filled with the toxin adsorbent, and a cylindrical filter formed by winding the toxin adsorbent in a cylindrical shape, with a blood inlet and a blood outlet at both ends. A column contained in a cylindrical container having a hollow cylindrical filter in which a toxin adsorbent is wrapped in a cylindrical shape is placed in a cylindrical container having a blood inlet and a blood outlet with both ends sealed. Preferably, the blood inlet of the container is a column provided at a portion communicating with the outer peripheral portion of the hollow cylindrical filter, and the blood outlet of the container is preferably a column provided at a portion communicating with the inner peripheral portion of the hollow cylindrical filter.
[0033]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to experimental examples.
[0034]
Example 1
A sea-island composite fiber (number of islands: 16) composed of 35 wt% of an island component (polypropylene) and 65 wt% of a sea component (polystyrene) was discharged at a rate of 14.4 g / min and a take-up speed of 1600 m / using a two-component spinning apparatus. Minutes. The resulting fiber had a single yarn fineness of 4.5 dtex and a filament count of 18. Two of these fibers were combined and twisted (S33 t / m, 162 dtex, 36 filaments) to produce a tubular knitted fabric. The obtained knitted fabric was heat-treated at 110 ° C. for 5 minutes in a hot-air dryer. In this treatment, the length shrank by 25% and the width shrank by 5%. When the yarn was released and the shrinkage of the yarn was examined, the shrinkage was 26%.
[0035]
The knitted fabric was reacted with a mixed solution of 50 g of N-methylol-α-chloroacetamide, 400 g of nitrobenzene, 400 g of 98% sulfuric acid, and 0.85 g of paraformaldehyde at 20 ° C. for 1 hour. Thereafter, the knitted fabric is washed with nitrobenzene, the reaction is stopped with water, and then washed again with methanol to obtain an α-chloroacetamidomethylated crosslinked polystyrene knitted fabric (hereinafter abbreviated as AMPSt knitted fabric). .
[0036]
Next, 20 g of AMPSt knitted fabric was added to a solution of 6.3 g of tetraethylenepentamine and 7.2 g of n-butylamine dissolved in 500 ml of dimethyl sulfoxide (hereinafter abbreviated as DMSO) with stirring. The reaction was carried out at 30 ° C. for 3 hours. Thereafter, the reacted knitted fabric was washed on a glass filter using 500 ml of DMSO, and the knitted fabric was added to a solution of 2.3 g of 4-chlorophenylisocyanate in 500 ml of DMSO. The reaction was carried out at 25 ° C. for 1 hour. Thereafter, the resultant was washed with 1000 ml of DMSO on a glass filter to obtain an AMPSt knitted fabric into which a urea bond was introduced (hereinafter abbreviated as UAMP knitted fabric).
[0037]
Using the produced UAMP knitted fabric, an adsorption test of a component derived from bacteria was performed. Toxic shock syndrome toxin-1 (hereinafter abbreviated as TSST-1; manufactured by Toxin Technology), protein A (hereinafter abbreviated as PrA, manufactured by Zymet), α-hemolysine, which is an exotoxin produced by Staphylococcus aureus, includes bacterial components. (Hereinafter abbreviated as aHL; purchased from Research Biochemical Institute), a protease (hereinafter abbreviated as SPEB, manufactured by Toxin Technology), lipopolysaccharide derived from Escherichia coli, and E. coli. coli0111B4 (hereinafter abbreviated as LPS, manufactured by Sigma) was used. The concentration was measured by enzyme immunoassay for TSST-1, PrA, aHL, and SPEB, and by Limulus reagent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) for LPS.
[0038]
0.15 M sodium chloride, 5 mg / ml bovine serum albumin (fraction V) (Seikagaku Corporation) containing TSST-1, PrA, aHL, SPEB at 1 ng / ml and LPS at 10 ng / ml. It was dissolved in a 1 M sodium phosphate buffer (pH 7.4) to obtain a liquid to be adsorbed. 0.1 g of UAMP was added to 1 ml of the liquid to be adsorbed, and the adsorbing reaction was carried out while rotating and stirring at 37 ° C. for 2 hours. Table 1 shows the results of measuring the concentration before and after the adsorption and calculating the removal rate using the above-mentioned equation (1). High removal performance of 50% or more against bacterial components.
[0039]
The state of the fiber surface of the obtained UAMP knitted fabric was observed with an electron microscope, and although the fiber surface was uneven, almost no island component jumping out or cracking occurred, and the jumping out rate was 5.7%. there were.
[0040]
Example 2
The tubular knitted fabric produced in Example 1 was treated with a hot air dryer at 80 ° C. for 15 minutes. In this treatment, the length shrinks by 10% and the width shrinks by 1%. When the yarn was unscrewed and the shrinkage was measured, it was 11%.
[0041]
UAMP fibers were produced from the heat-treated tubular knitted fabric in the same manner as in Example 1, and an adsorption test was performed. As a result, high removal performance was exhibited as shown in Table 1.
[0042]
When the fiber surface state was observed with an electron microscope, the pop-out ratio was 27.8%.
[0043]
Example 3
The tubular knitted fabric prepared in Example 1 was treated in a hot water bath at 90 ° C. for 10 minutes. In this treatment, the length shrank by 15%, and the width shrank by 2%.
[0044]
UAMP fibers were prepared from the heat-treated tubular knitted fabric in the same manner as in Example 1, and an adsorption test was performed. As a result, high removal performance was exhibited as shown in Table 1.
[0045]
Further, when the surface state of the fiber was observed by an electron microscope, almost no protrusion or cracking of the island component occurred as in Example 1, and the protrusion ratio was 6.3%.
[0046]
Example 4
The sea-island type composite fiber spun in Example 1 was passed through a contact heater (length 1 m) at 180 ° C. at a yarn processing speed of 150 m / min and an overfeed rate of 30% to be treated. In this treatment, the shrinkage was 20% and the total fineness was 101 dtex. Two of these fibers were combined and twisted (S33 t / m, 202 dtex, 36 filaments) to produce a tubular knitted fabric.
[0047]
UAMP fibers were produced on the knitted fabric in the same manner as in Example 1, and an adsorption test was performed. As a result, high removal performance was exhibited as shown in Table 1.
[0048]
When the fiber surface state was observed with an electron microscope, almost no protrusion or cracking of the island component occurred, as in the case of Example 1, and the protrusion ratio was 14.9%.
[0049]
Comparative Example 1
A UAMP knitted fabric was produced in the same manner as described above without heat treatment of the tubular knitted fabric produced in Example 1. Table 1 shows the results of the adsorption test of the obtained knitted fabric. The removal performance was lower than that of the example.
[0050]
In addition, observation of the surface state by an electron microscope revealed that a large amount of polypropylene as an island component was exposed, and the surface was cracked or peeled off in some places around the protruding portion. The pop-out rate in this case was 76.3%.
[0051]
Comparative Example 2
The tubular knitted fabric prepared in Example 1 was subjected to a constant-length heat treatment for 5 minutes using a hot air dryer at 60 ° C. UAMP fibers were produced from this knitted fabric in the same manner as in Example 1, and an adsorption test was performed. As a result, as shown in Table 1, the removal performance was lower than that of the example.
[0052]
In addition, when the surface state of the fiber was observed by an electron microscope, the number of fibers from which the polypropylene had protruded was larger than that in the example, and the protruding rate was 35.2%.
[0053]
Examples 5 to 8, Comparative Examples 3 and 4
Each of 50 g of the UAMP knitted fabrics obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was wound into a cylindrical shape to form a cylindrical filter, which was placed in a cylindrical container having a bodily fluid inlet and a bodily fluid outlet at both ends. A body fluid purification column was prepared for each. The obtained column was measured for the number of fine particles by the method described below, and the results are shown in Table 2. In the column of Example, the amount of fine particles was small and decreased with the passage time. On the other hand, in the column of Comparative Example, the amount of fine particles was large and even after 4 hours, quite a lot of fine particles were generated. Was inappropriate.
(Method of measuring the amount of spilled fine particles)
In order to investigate whether or not there is a risk that splinters may enter the body fluid during extracorporeal circulation treatment,
The fine particles flowing out when passed through the body fluid purification column were measured. The measuring method is as follows.
[0054]
Using a body fluid pump, a body fluid purification column was used to filter the filtered water of a membrane filter having a particle count of 5 μm or more with 5 particles / ml or less and a particle size of 25 μm or more with 0.01 particles / ml at a flow rate of 200 ml / min. Throughout the time, the effluent was collected 1 hour, 2 hours, 3 hours, and 4 hours after the start of the liquid sending. The number of foreign particles having a particle size of 5 μm or more and 25 μm or more contained in each liquid was measured. did.
[0055]
[Table 1]
Figure 2004230102
[0056]
[Table 2]
Figure 2004230102
[0057]
【The invention's effect】
By preventing protrusion of the reinforcing component and cracking of the fiber surface, it is possible to prevent the mixing of cracks in body fluid during extracorporeal circulation treatment, and to provide a fiber material for a body fluid purification column having high toxin adsorption efficiency.

Claims (7)

A成分の周りをB成分が取り囲んだ複合繊維であって、毒素吸着基を導入した後の繊維表面へのA成分の飛び出しが30%以下である複合繊維からなることを特徴とする体液浄化カラム用毒素吸着材。A bodily fluid purification column comprising a composite fiber in which the component A surrounds the component B, wherein the component A jumps out to the fiber surface after introduction of the toxin adsorbing group by 30% or less. For toxin adsorbent. A成分の周りをB成分が取り囲んだ複合繊維からなる繊維素材に収縮熱処理を施した後、毒素吸着基を導入することを特徴とする体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。A method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column, which comprises introducing a toxin adsorbing group after subjecting a fibrous material composed of a conjugate fiber in which an A component is surrounded by a B component to heat treatment. 収縮熱処理が60〜150℃の乾熱または40〜100℃の湿熱により施されることを特徴とする請求項2に記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to claim 2, wherein the shrinkage heat treatment is performed by dry heat at 60 to 150C or wet heat at 40 to 100C. 複合繊維が海島型複合繊維であることを特徴とする請求項2または3に記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to claim 2 or 3, wherein the conjugate fiber is a sea-island type conjugate fiber. 繊維素材が糸条、編物、織物、不織布、フェルトから選ばれることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to any one of claims 2 to 4, wherein the fiber material is selected from a thread, a knit, a woven fabric, a nonwoven fabric, and a felt. B成分がポリスチレン、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート及びそれらの誘導体から選ばれるポリマーを含むことを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to any one of claims 2 to 5, wherein the component B contains a polymer selected from polystyrene, polysulfone, polymethyl methacrylate, and derivatives thereof. 毒素吸着基が少なくとも水素結合形成可能な官能基を有することを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の体液浄化カラム用毒素吸着材の製造方法。The method for producing a toxin adsorbent for a body fluid purification column according to any one of claims 2 to 6, wherein the toxin adsorption group has at least a functional group capable of forming a hydrogen bond.
JP2003025681A 2003-02-03 2003-02-03 Toxin adsorbent for humor purification column and production method therefor Pending JP2004230102A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003025681A JP2004230102A (en) 2003-02-03 2003-02-03 Toxin adsorbent for humor purification column and production method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003025681A JP2004230102A (en) 2003-02-03 2003-02-03 Toxin adsorbent for humor purification column and production method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004230102A true JP2004230102A (en) 2004-08-19

Family

ID=32953901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003025681A Pending JP2004230102A (en) 2003-02-03 2003-02-03 Toxin adsorbent for humor purification column and production method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004230102A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11844895B2 (en) Method for removing bacteria from blood using high flow rate
KR101876794B1 (en) Method for removing cytokines from blood with surface immobilized polysaccharides
JP5424894B2 (en) Device for removing white blood cells from blood
AU2014302884B2 (en) Blood filtration system containing mannose coated substrate
JP5135221B2 (en) Method for removing white blood cells from blood
CA2704567C (en) Fiber construct for treating biological components
US20090211976A1 (en) Device for removing bacterial lipopolysaccharides and/or lipoteichoic acids from protein-containing fluids and its use for the treatment of sepsis
JP2010530288A (en) Device and method for recovering blood condition
RU2749419C2 (en) Blood purification material
Dang et al. Heparin as a molecular spacer immobilized on microspheres to improve blood compatibility in hemoperfusion
JP2004230102A (en) Toxin adsorbent for humor purification column and production method therefor
JP5167727B2 (en) Adsorption carrier containing composite fiber
JP4110806B2 (en) Toxic adsorbent for extracorporeal circulation
JP3817808B2 (en) Liquid processing column and liquid processing method
JP2004229867A (en) Fibrous raw material for humor purification column and production method therefor
JP2004275251A (en) Fibrous material for body fluid purification column, and method of manufacturing the same
EP3677710B1 (en) Sea-island composite fiber, carrier for adsorption, and medical column provided with carrier for adsorption
JP4848573B2 (en) Methods for removing or detoxifying free lipoteichoic acid from liquids
JP2007260216A (en) Adsorbent carrier and column for extracorporeal circulation
JP4505950B2 (en) Adsorbent and extracorporeal circulation column
AU2014277852B2 (en) Method for removing cytokines from blood with surface immobilized polysaccharides
JPH0335974B2 (en)
JPS59112888A (en) Removal of pyrogen from aqueous solution
JPH04104880A (en) Method for removing exothermic substance in water

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090304

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090512