JP2005006821A

JP2005006821A - 血液を血漿層／血球層に分離するための採血器具および方法

Info

Publication number: JP2005006821A
Application number: JP2003173359A
Authority: JP
Inventors: Naomitsu Yokogawa; 尚充横川
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】本発明の目的は、血液凝固のための時間を短縮することができ、血清とほぼ同一成分の上清中にフィブリノーゲンを含まない層を得ることができ、さらに、同時に血球をも得ることができる採血管を提供することである。
【解決手段】一端が開口し、他端が閉塞した有底管体からなる採血器具であって、該有底管体内に、石英粒子（ＳｉＯ_２）と抗凝固剤とを含むことを特徴とする採血器具を提供する。さらに、血液を血漿層／血球層に分離する方法であって、血液１ｍｌに対して少なくとも５０ｍｇの割合の石英粒子、抗凝固剤および血液を混合することと、混合した血液を遠心することとを含む方法を提供する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、採血管に関する。より詳細には、血液における主要な凝固因子を除去することができる採血管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
血液中の化学的成分や酵素などのタンパク質を測定する際には、通常、血液を凝固させた後に遠心分離をすることによって得られる上清（すなわち血清）を使用する。なお、同時に得られる沈殿物は血餅と呼ばれ、通常分析に使用されない。
【０００３】
血清／血餅分離のための採血具は、既に市販されており、広く使用されている。特に、凝固促進剤入りの採血管は、血液凝固時間を短くすることができ、検査の短時間化に寄与している。凝固促進剤入りの採血管の提案として、特許文献１および特許文献２などがある。これらには、凝固促進剤としてシリカなどを使用することが示されている。
【０００４】
一方、血液中の血球成分を測定する際には、血液を凝固させずに遠心分離する。血漿（上清）と血球（沈殿物）に分離した後、血球層を測定に使用する。このような分離のための採血管の提案は、特許文献３に例がある。この採血管は、採血管内に抗凝固剤を含んでいる。抗凝固剤として、フッ化塩、シュウ酸塩、エチレンジアミンテトラ酢酸塩、ヘパリン塩またはクエン酸塩などを使用することが示されている。
【０００５】
特許文献１および特許文献２に基づく血清／血餅分離のための採血管は、凝固促進剤が含まれているため血液凝固時間を短縮することができる。しかし、血液凝固時間は、短縮しようとしても限界があり、凝固のための時間を完全になくすことはできない。
【０００６】
また、採血管の使用者が検査時間を短縮したために、凝固時間が十分とられる前に遠心分離をしてしまうということは、日常起こりうる。この場合、遠心処理後の血清中に、凝固が不完全な凝固因子（フィブリノーゲン）が残存してしまう。したがって、時間とともにフィブリン塊を生じる原因となる。フィブリンを含む血清を自動検査装置に供すると、装置流路径の詰まりを生じさせ、正確な結果を得ることができなくなってしまうという不具合を生じる。
【０００７】
一方、抗凝固剤を使用して血液凝固作用を阻害することにより、凝固のための時間を完全になくすことができる。しかし、遠心分離で得られるものは血漿と血球であり、血漿中にフィブリノーゲンが含まれてしまう。このとき、血漿が抗凝固剤と共存しているため、フィブリノーゲンからフィブリンへの転化は生じにくくなっている。しかし、保存中にフィブリンを生成することがしばしば起こってしまう。したがって、これを自動検査装置に供すると装置流路径の詰まりを起こしてしまうという問題がある。このような問題は、透析治療中の患者血液においても起こりうることである。透析治療の際に投与されるヘパリン等の抗凝固剤の働きにより、透析治療中の患者から採血しても血液が凝固しない。したがって、血清／血餅を得ようとしても血漿／血球が得られてしまう。このような血漿を血清として分析してしまうと、装置流路径の詰まりを起こしうる。
【０００８】
また、血清／血餅分離で得られた血漿には血球成分が含まれているが、凝固しているので検査に使用することはできず、通常は廃棄される。このため、血球を使用する検査のために、血漿／血球分離のための採血管を別に使用することになる。このとき、同時に血清成分中の生化学的検査を行う場合であっても上記理由から血漿を使用することはできない。
【０００９】
上述のように、血清と血球を同時に得ようとしても現在の技術では同時に得ることはできない。したがて、やむなく血清／血餅分離のための採血管と血漿／血球分離のための採血管の最低２つの採血管を使用していた。
【００１０】
【特許文献１】
特公昭６３−４８３１０
【００１１】
【特許文献２】
特公昭６３−６７８６０
【００１２】
【特許文献３】
特公昭６１−８３８６
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、血液凝固のための時間を短縮することができ、血清とほぼ同一成分の上清中にフィブリノーゲンを含まない層を得ることができ、さらに、同時に血球をも得ることができる採血管を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の知見に基づいて完成されるに至った。
【００１５】
血液中のフィブリノーゲンは、トロンビンの作用を受けてフィブリンに転化することが知られている。トロンビンは、血液中のプロトロンビンが活性化したものである。石英（ＳｉＯ_２）粒子のような異物との接触等により、多段階的に活性化される。また、この反応過程においては、Ｃａ^＋＋が必須である。したがって、石英粒子は、凝固促進剤として使用されている。
【００１６】
しかし、たとえ石英粒子のような異物が混入したとしても、抗トロンビン作用のあるヘパリンまたは脱Ｃａ^＋＋作用のあるシュウ酸塩、エチレンジアミンテトラ酢酸塩（ＥＤＴＡ）、クエン酸塩等が共存すれば、フィブリノーゲンからフィブリンへの転化が起こらない。
【００１７】
一方、凝固促進剤として使用されている石英（ＳｉＯ_２）粒子には、フィブリノーゲンを選択的に吸着する働きがある。したがって、石英粒子を血液と混合することにより、フィブリノーゲンからフィブリンへの転化を防止し、さらにフィブリノーゲンを石英粒子に吸着させることができる。
【００１８】
そこで、相反する作用を有する石英粒子と抗凝固剤を採血管内に共存させることに着目し、本発明を完成するに至った。
【００１９】
すなわち、本発明は、一端が開口し、他端が閉塞した有底管体からなる採血器具であって、該有底管体内に、石英粒子（ＳｉＯ_２）と抗凝固剤とを含むことを特徴とする採血器具を提供する。
【００２０】
また、本発明は、上記採血器具であって、開口端は、さらに閉栓部材を有することを特徴とする採血器具を提供する。
【００２１】
さらに、本発明は、上記採血器具であって、有底管内は、減圧されていることを特徴とする採血器具を提供する。
【００２２】
さらに、本発明は、上記採血器具であって、石英粒子は、血液１ｍｌに対して少なくとも５０ｍｇの割合で含まれることを特徴とする採血器具を提供する。
【００２３】
さらに、本発明は、上記採血器具であって、抗凝固剤は、ヘパリン、フッ化塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩またはＣＰＤ（クエン酸・リン酸・ブドウ糖）液であることを特徴とする採血器具を提供する。
【００２４】
さらに、本発明は、上記採血器具であって、石英粉末は、抗凝固剤を溶解した液体を含有している状態、または抗凝固剤を溶解した液体中に沈殿、浮遊もしくは浸漬している状態であることを特徴とする採血器具を提供する。
【００２５】
さらに、本発明は、上記採血器具であって、石英粉末は、抗凝固剤と結合し、乾燥された状態であることを特徴とする採血器具を提供する。
【００２６】
また、本発明は、血液を血漿層／血球層に分離する方法であって、
血液１ｍｌに対して少なくとも５０ｍｇの割合の石英粒子、抗凝固剤および血液を混合することと、混合した血液を遠心することと、を含む方法を提供する。
【００２７】
さらに、本発明は、上記方法であって、石英粒子の粒子サイズは、１ｍｍ以下であることを特徴とする方法を提供する。
【００２８】
さらに、本発明は、上記方法であって、上記採血器具を使用することを特徴とし、石英粒子、抗凝固剤および血液の混合は、採血器具において行われ、混合した血液の遠心分離は、採血器具を遠心することによって行われる方法を提供する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の採血器具の一実施形態を説明する。
【００３０】
図１は、本発明の採血器具の一例である。本発明の採血器具には、一端が開口し、他端が閉塞した有底管体を使用する。有底管体は、たとえば容積５ｍｌのガラス製試験管１を使用することができる。容器の材質は、ガラスに限定されず、たとえば従来から使用されているプラスチック等の合成樹脂を使用することもできる。また、有底管体の容積は任意であるが、５ｍｌ程度が好ましい。
【００３１】
有底管体は、血清蛋白性分と容器との相互作用を低減させるために、容器内壁を高分子ポリマーでコーティングしもよい。たとえば、ガラス内壁をポリビニルピロリドンなどの高分子ポリマーでコーティングすることができる。
【００３２】
上記有底管体（たとえば、図１ではガラス製試験管を使用）内には、石英粒子を導入しておく。ただし、採血管に石英粒子のみを入れただけでは、凝固促進作用が非常に強くすぐに固まりを生じてしまうので、これを防止するために抗凝固剤を共存させる。
【００３３】
石英粒子は、血液中のフィブリノーゲンをほとんど吸着することができる程度の量を導入する。たとえば、血液１ｍｌに対して少なくとも５０ｍｇの割合で導入する。好ましくは、１００ｍｇまたは１５０ｍｇ程度で導入する。
【００３４】
また、石英粒子の粒子サイズは、特に限定されないが、平均粒子サイズが、約０．５μｍ〜約１ｍｍであることが好ましい。以下の実施例に示したように、石英粒子の重量あたりのフィブリノーゲン吸着量は、粒子サイズによる影響をあまり受けないことが明らかであり、いずれの粒子サイズの石英を使用しても同等の吸着効果を得ることができる。
【００３５】
抗凝固剤は、いずれの抗凝固剤であってもよいが、たとえばヘパリン（ヘパリンナトリウム）、フッ化塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩またはＣＰＤ（クエン酸・リン酸・ブドウ糖）液を使用することができる。使用する抗凝固剤の量は、血液の凝固を阻害することができる量であればいずれの量であってもよい。抗凝固剤の種類に応じて、当業者であれば容易に選択可能であろう。たとえば、ヘパリンを抗凝固剤として使用する場合、血液１ｍｌに対して約０．２ｇの割合で使用すればよい。
【００３６】
これらの抗凝固剤は、適切な溶液の状態であってもよい。また、抗凝固剤は、一度溶解して石英粒子表面に吸着させた後、乾燥させてから有底管体に導入されてもよい。この場合、石英粒子に抗凝固剤が結合し、血液が直接石英粒子に接触することを防止できる。
【００３７】
石英粉末および抗凝固剤は、石英粒子が抗凝固剤を溶解した液体を含有している状態、または石英粒子が抗凝固剤を溶解した液体中に沈殿、浮遊もしくは浸漬している状態で有底管体内に含まれていてもよい。
【００３８】
上記有底管体は、石英粒子および抗凝固剤を導入した後、開口端を閉栓部材で閉栓しておくことが好ましい。たとえば、図１のようにゴム栓を付けておくことができる。このように栓をすることにより、有底管体内の内容物の漏れを防止することができる。
【００３９】
上記有底管体は、閉栓する際に管内を減圧しておくこともできる。たとえば、閉栓部材として注射針が付いたものを使用した場合に、管内が減圧されていると、血管等に針を通したときに容易に採血される。管内が減圧された有底管体は、たとえば筒体の開放端にゴム栓を被嵌させると同時に管体内部を減圧させることで作製することができる。
【００４０】
以下、本発明の血液を血漿層／血球層に分離方法について説明する。
【００４１】
まず、抗凝固剤、石英粒子および血液を、適切な容器内で混合する。血液は、たとえば、あらかじめ医師などにより採血済みのものを使用すればよい。また、血液は、採血されたものをそのまま使用するのではなく、血漿を使用してもよい。
【００４２】
血液は、石英粒子による血液凝固が開始される前に抗凝固剤と混合される必要がある。したがって、血液は、石英粒子と接触する前に抗凝固剤と混合されるか、石英粒子および抗凝固剤と同時に混合されることが好ましい。また、石英粒子および抗凝固剤との混合は、いずれの容器内で行われてもよい。たとえば、採血管などの有底管体を使用することができる。上記本発明の採血器具のように、あらかじめ石英粒子および抗凝固剤が導入された有底管体を容器として使用することもできる。
【００４３】
また、石英粒子および抗凝固剤は、上述した本発明の採血器具に使用したものと同様のものを使用することができる。また、使用量、粒子径なども、上述した通りのものを使用すればよい。
【００４４】
次に、混合した血液を遠心分離を行う。遠心分離は、常法に従って行えばよい。たとえば、２０００〜２２００ｒｐｍ（約７６０〜９２０Ｇ）、２５℃（室温）において行うことによって血液を分離することができる。
【００４５】
遠心分離の結果、図２に示したように３層に分離される。一番上の層は、血漿層である。この層は血漿ではあるが、石英粒子の吸着作用によりフィブリノーゲンを含まず、血清に近い成分である。中間層は、血球層である。最下層は、石英粒子層である。また、最下層には、ＨＤＬおよびＬＤＬ等のコレステロール類、トリグリセリドなどの脂質類が数％含まれている。
【００４６】
上記方法は、上述の本発明の採血器具を使用することにより、容易に実施することができる。具体的には、上記採血器具に血液を添加し、混合する。次いで、採血器具を遠心機において遠心することにより、図２に示したような３層の分離層を得ることができる。
【００４７】
上述の操作は、溶血が生じないように、４℃程度の低温で行われることが好ましい。
【００４８】
分離された血液は、所望の層を回収し、その後の解析に使用することができる。
【００４９】
【実施例】
以下、上記採血管を使用した血液分離の実施例について説明する。
【００５０】
図１には本発明の一実施形態に係る採血管を示した。有底管体として容積５ｍｌのガラス製試験管１を使用した。この容器内に石英粒子とヘパリン粉末からなる粉体２を導入した。石英粒子は、血液１ｍｌに対し、粒子径０．５μｍを１５０ｍｇの割合とした。ヘパリンナトリウムは、血液１ｍｌに対し０．２ｇの割合とした。ヘパリンナトリウムは、一度溶解して石英粒子表面に吸着させてから乾燥させることにより、血液が直接石英粒子に接触することを防止する。この試験管１には、ゴム栓３を付け、粉体２の漏れを防止する。
【００５１】
この採血管を使用して採血を行った後、２０００〜２２００ｒｐｍ（約７６０〜９２０Ｇ）、２５℃（室温）の条件で遠心分離を行うと図２に示すように３層に分離した。
【００５２】
上述のようにして得られた上清をセルロースアセテート膜電気泳動によって分離すると、図４に示すデンシトグラム（分離濃度図）が得られた。図３は、血漿を分離した場合の標準的なパターンである。図３は、フィビリノーゲンピークを有するのに対し、図４は、フィブリノーゲンピークが認められない。したがって、選択的にフィブリノーゲンが吸収されたことを示している。
【００５３】
次に、石英粒子の粒子径を変更した場合のフィブリノーゲン吸着量を測定した結果を示す。
【００５４】
吸着量を測定すると以下の結果が得られた。
【００５５】
１．平均粒径０．５μｍ石英粒子（比表面積７．２ｍ^２／ｇ）の結果
【表１】

【００５６】
石英粒子１ｇあたりのフィブリノーゲン吸着量は１３．６ｍｇである。
【００５７】
石英粒子の単位表面積あたりの吸着量は、１３．６／７．２＝１．８９ｍｇである。
【００５８】
２．平均粒径１．７μｍ石英粒子（比表面積４．０ｍ^２／ｇ）の結果
【表２】

【００５９】
石英粒子１ｇあたりのフィブリノーゲン吸着量は８．９３ｍｇである。
【００６０】
石英粒子の単位表面積あたりの吸着量は、８．９３／４．０＝２．２３ｍｇである。比表面積は小さいが、単位面積吸着量は多かった。
【００６１】
以上のように、単位面積あたりのフィブリノーゲン吸着量は比例関係になく、粒子径の小さい石英の場合、粒子同士の相互作用などにより、うまく吸着しきらないと考えられた。
【００６２】
したがって、粒子径が細かいほど比表面積が増加するが、吸着高率が減少するため、重量あたりのフィブリノーゲン吸着量は、粒子サイズによる影響をあまり受けない。したがって、石英粒子の添加量は粒子径によらず同程度を使用すればよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の採血器具および方法を使用して血液を分離することにより、凝固時間を待つことなしに、遠心分離を行うことができ、且つ血清と同程度の成分を得ることができる。
【００６４】
また、フィブリノーゲンを除去することができるので、分離した血清は、フィブリン塊を生成するおそれがない。したがって、自動分析装置を使用してもフィブリン塊による詰まりを発生させるいことがない。
【００６５】
さらに、本発明の採血器具および方法を使用することにより、血漿層と同時に血球層を得ることができるため、別途血球採取用採血管を用意する必要がない。したがって、採血を行う際の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る採血器具を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る採血器具で採血後に遠心分離を行った場合の模式図。
【図３】血漿を分離した場合の標準的なパターンのデンシトグラム。
【図４】本発明の採血管を使用して得られた血漿層のデンシトグラム。
【符号の説明】
１ガラス性試験管
２粉体
３ゴム栓
４血漿層（上清）
５血球層
６石英粉末層
７アルブミン
８ α１グロブリン
９ α２グロブリン
１０ βグロブリン
１１フィブリノーゲン
１２ γグロブリン

Claims

一端が開口し、他端が閉塞した有底管体からなる採血器具であって、該有底管体内に、石英粒子（ＳｉＯ_２）と抗凝固剤とを含むことを特徴とする採血器具。
請求項１に記載の採血器具であって、前記開口端は、さらに閉栓部材を有することを特徴とする採血器具。
請求項２に記載の採血器具であって、前記有底管内は、減圧されていることを特徴とする採血器具。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の採血器具であって、前記石英粒子は、血液１ｍｌに対して少なくとも５０ｍｇの割合で含まれることを特徴とする採血器具。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の採血器具であって、前記抗凝固剤は、ヘパリン、フッ化塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩またはＣＰＤ（クエン酸・リン酸・ブドウ糖）液であることを特徴とする採血器具。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の採血器具であって、前記石英粉末は、前記抗凝固剤を溶解した液体を含有している状態、または前記抗凝固剤を溶解した液体中に沈殿、浮遊もしくは浸漬している状態であることを特徴とする採血器具。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の採血器具であって、前記石英粉末は、前記抗凝固剤と結合し、乾燥された状態であることを特徴とする採血器具。
血液を血漿層／血球層に分離する方法であって、
血液１ｍｌに対して少なくとも５０ｍｇの割合の石英粒子、抗凝固剤および血液を混合することと、
混合した血液を遠心分離することと、
を含む方法。
請求項１に記載の血液を血漿層／血球層に分離する方法であって、前記石英粒子の粒子サイズは、１ｍｍ以下であることを特徴とする方法。
請求項９に記載の血液を血漿層／血球層に分離する方法であって、請求項１〜７のいずれか一項に記載の採血器具を使用することを特徴とし、
前記石英粒子、前記抗凝固剤および血液の混合は、前記採血器具において行われ、
混合した血液の遠心分離は、前記採血器具を遠心することによって行われる方法。