JP3682072B2 - ＨｂＣＯのＨｂＯ２ への変換方法及びその装置 - Google Patents
ＨｂＣＯのＨｂＯ２ への変換方法及びその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3682072B2 JP3682072B2 JP34477593A JP34477593A JP3682072B2 JP 3682072 B2 JP3682072 B2 JP 3682072B2 JP 34477593 A JP34477593 A JP 34477593A JP 34477593 A JP34477593 A JP 34477593A JP 3682072 B2 JP3682072 B2 JP 3682072B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hbco
- hbo
- solution
- oxygen
- converting
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）の効率的な酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）への変換法とその装置に関する。
更に詳しくは、本発明は、人工酸素運搬体の原料としてのヘモグロビン（Ｈｂ）において、その変質を防止するために一旦、一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）へ変換したものを経済的にかつ効率よく酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）へ変換する方法及びそのための装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年、輸血による感染症の心配や、緊急時に備えての大量の輸血用血液の必要性から、血液型やヴィルスが無く長期保存可能な人口酸素運搬体の開発が盛んに行なわれている。
このなかで、Ｈｂ（ヘモグロビン）を用いた酸素運搬体としては、期限切れヒト赤血球から精製したＨｂ由来、recombinant Ｈｂ、牛のＨｂ、遺伝子組替えブタに産生させたヒトＨｂを原料とし、これを修飾させた系、あるいは前記原料を赤血球のようにリン脂質小胞体に内包させた系などが知られている（特開平２−１２１９３２号； E.Tsuchida, Biomat. Art. Cells, Immobilization Biotech.20,337 (1992) ）。
【０００３】
前記Ｈｂを用いた血液代替物の製造において、原料Ｈｂが高純度に精製されていることが、品質管理や体内投与の際の副作用の回避において重要な点である。しかしながら、Ｈｂは空気中で不安定であり、二価のＨｂＯ2 は容易に酸化されて三価のメトＨｂとなる。更に、メトＨｂはハインツ体に変性しヘムを遊離したりする。このため、原料Ｈｂの精製条件がかなり制約されることになる。
【０００４】
前記したＨｂの変性は、ＨｂをＣＯ体とすることによって防ぐことができることが知られている。
これは、ＨｂＣＯがＨｂＯ2 と比較して２００倍も錯体として安定であることに由来する。即ち、ＨｂはＯ2 と結合解離の平衡状態となっており、Ｏ2 脱離の際、一電子還元されてＯ2 - となり、Ｈｂは三価のメトＨｂとなる場合がある。一方、ＣＯ錯体では結合状態が安定であるため、電子を授与する機会は大きく減少し、メト体に成り難いという性質をもっている。更に、ＣＯによりメトＨｂが非常にゆっくりではあるが、還元される現象も知られている（D.Bicker, et al., J.Biol. Chem., 259, 10777(1984) ）。このため、Ｈｂの精製や人工酸素運搬体の製造において、Ｈｂを積極的にＣＯ錯体に変化させたプロセスの開発が検討されている。
【０００５】
この点、本発明者らは、赤血球中にてＨｂを一酸化炭素錯体（ＨｂＣＯ）とし、溶剤処理、加熱処理に対してＨｂＣＯだけが安定である性質を利用して、高純度・高濃度Ｈｂ溶液を変性させること無しに大量に得る方法を提案した（特願平４−０５６３７２号；Sakai, et al, Protein Expr. Purif., 4,563,(1993)）。更に、Ｈｂ溶液をリン脂質小胞体に内包する際、高いズリ応力によるＨｂの変性やメト化の生成が、ＨｂをＨｂＣＯ錯体にすることにより効果的に防ぐことができるという知見も得ており、前記知見をベースとしたＨｂのリン脂質小胞体への内包化法を提案した（特開平４−２６６２９号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、ＨｂのＣＯ化により操作中にＨｂのメト化を抑えて、Ｈｂを利用した酸素運搬体の調製が可能となる。そして、実際に酸素運搬体として機能させるためには、ＣＯ化されたＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換すればよいだけである。
しかしながら、ここで大きな問題は、前記したようにＣＯ化されたＨｂＣＯが安定であり、その結合状態をどのようにして効率的に解離させてＨｂＯ2 にするかという点である。
本発明は、ＨｂＣＯ錯体が光照射により光解離するという特性を利用して、経済的かつ効率よくＨｂＣＯ利用血液代替物をＨｂＯ2 に変換するための方法並びに装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明を概説すれば、本発明は第一に、一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）含有溶液が形成する液膜に、酸素含有気流下に可視光を照射させ、前記一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）を酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）に変換することを特徴としたＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換方法に関するものである。
【０００８】
また、本発明は、前記ＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換方法に適用される装置、特に球状体あるいは傾斜板を利用したＨｂＣＯ含有溶液の液膜形成手段を含むＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置に関するものである。
以下、本発明の技術的構成を詳しく説明する。
【０００９】
本発明において、ＨｂＣＯをＨｂＯ2 に置換する方法の原理として、Ｈｂに結合しているＣＯを可視光照射によって解離させるとともに酸素と置換させるという方法を採用するものである。
これはＨｂＣＯの量子収率が高いことを利用したものであり、その原理自体は知られている（B.M.Hoffman, et al.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77,21(1978) ）。
【００１０】
また、前記原理を利用し、実験室レベルでＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換する方法も知られている。（A. Riggs, Mehods in Enzymol., 76,5 (1981)、 A.M.Nigen, et al., J. Biol. Chem., 249,6611 (1974) ）。これは、ナス型フラスコの中に少量のＨｂＣＯ溶液を入れて酸素を満たし、これをロータリーエバポレーターに装填し、回転させながら内壁に形成される液膜に外側からハロゲンランプで光照射して行なうようにしたものである。なお、ナス型フラスコは氷水に漬けて温度上昇を抑止しており、ある程度光照射したら容器中を減圧にし、そのあとまた酸素で満たすといった操作を繰り返すものである。
しかしながら、前記した方法では、たかだか１ｇ／dl濃度のＨｂＣＯ溶液２０mlを処理するのに、１バッチで約１時間を要するものであり、量産法としては全く適切なものではない。
【００１１】
一方、人工透析用のホローファイバーモジュールを利用し、ＨｂＣＯ溶液の酸素化を行なうことも知られている。
この方法は、ファイバーの内側または外側をＨｂＣＯ溶液が循環するように、また反対側を酸素が流れるようにし、モジュールの外側から可視光を照射する方法である（特願平５−１４１２７１号）。即ち、この方法は、気液接触面積を増大させることによりガス交換を迅速にすることを狙った方法であるが、照射光がファイバーによって吸収や散乱してしまうため、モジュールの中心側のファイバー内のＨｂＣＯが効率よくＨｂＯ2 へ変換できない点に問題がある。
【００１２】
前記したように、ＨｂＣＯの酸素化の要点は、酸素の存在下に光、特に可視光の照射であることが知られているにもかかわらず、大量のＨｂＣＯを経済的かつ効率的にＨｂＯ2 へ変換する方法は知られていない。
本発明は、如何にして気液界面を増大させながらガス交換を迅速にし、かつ、光照射面積を増大させてＨｂＣＯの光解離とＨｂＯ2 の収率を増大させるか、更に如何にしてＨｂ溶液を連続的に処理してスケールアップのメリットを確保するか、という点を念頭に入れたＨｂＣＯのＨｂＯ2 への経済的、効率的な変換方法とそのための装置を提供するものである。
【００１３】
本発明のＨｂＣＯからＨｂＯ2 への変換装置は、気液界面（接触界面）を大きくし光照射効率とガス交換を向上させるためにＨｂＣＯ溶液の液膜を作ってそこに光照射するとともに、酸素含有の気体を吹き付けて（酸素含有気流下）効率よくＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換させ、その際、ＨｂＣＯ溶液を循環させながら連続的に該溶液の液膜を形成するようにして大量処理を可能とさせるものである。
【００１４】
以下、本発明のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置、特にＨｂＣＯの液膜形成手段を含む変換装置について、図面を参照してより詳しく説明する。
先ず球状の容器を用いる場合について説明する（図１参照）。この種の球状の容器は、化学実験において汎用のナス型フラスコ、三ツ口、四ツ口フラスコ（容積０．１〜５リットル）など、更にはこれをスケールアップした容器など、球面を有する容器であれば特段の制約を受けない。
前記した球状容器を入口が下側になるように倒立させ、球面が最上部になるように固定する。入口からＨｂＣＯ含有溶液を送液する管を挿入し、容器上部（球面頂部）に噴出させると、溶液は放射状に内周壁面を伝わって落下する。このとき壁面全体にＨｂＣＯ含有溶液の均一な液膜が形成される。落下した溶液は溶液タンクに集められ、送液ポンプ等で循環させて再度噴出させる。前記した液膜形成装置により、大量の溶液を連続的に処理することができる。容器の材質は、硝子などの親水性表面を有するものが均一な液膜を形成させる上で好ましい。
【００１５】
本発明において、前記のように形成したＨｂＣＯ溶液の液膜に対して、可視光を照射してＨｂＣＯを光解離させるが、光源としては、家庭用蛍光灯（２０−１００Ｗ）、白熱電球（４０−４００Ｗ）、作業照明用ハロゲンランプ（１００−１０００Ｗ）、高圧、低圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、キセノンランプなど、可視光領域に放射スペクトルを有する光源であれば特段に制約を受けない。
紫外線が発生する光源を用いる場合には、ヘモグロビンの変性を考慮して、３００nm以下の波長をカットするフィルターを介して使用することが好ましい。
本発明において、可視光は容器の内側つまり気液界面から照射してもよいし、または容器が透明である場合には、容器の外側から照射することもできる。なお、図１に示される可視光の照射態様は、後者であることはいうまでもない。
可視光の照射効率を高めるために、なるべく液膜との距離を短くしたり、光源を複数個併用することが好ましい。可視光の照射時に高熱の伴うもの、特に白熱電球やハロゲンランプ等は、装置の温度を高くしＨｂが変性することがあるので、１０００nm以上の波長をカットするフィルターを介して使用することや、氷冷水を用いて温度上昇を防ぐことが好ましい。
【００１６】
前記光照射により光解離して遊離したＣＯガスは、気相に放出されるが、本発明において液膜上に酸素を含む気体を流すことにより、これを系外に排気することが重要である。
前記プロセスにおいて、気流中の酸素はＨｂＣＯ含有溶液中に溶け込み、ＣＯ解離後生成するｄｅｏｘｙＨｂが、これと結合してＨｂＯ2 に変換される。酸素を含む気流の酸素含量は、酸素濃度が高いほどＨｂ溶液に溶解する酸素濃度が高く酸素化効率を高めるが、一酸化炭素を全く含まない空気（酸素分圧：１４９Ｔｏｒｒ）でも十分に酸素化することができる。酸素を含む気体は、予め操作温度の滅菌水中にバブルさせて飽和水蒸気圧にしておくことによりＨｂＣＯ含有溶液の乾燥を防止することができる。また、溶液と気相の入口と出口を限定し、気流は滅菌フィルターを通過させれば、完全無菌状態で操作が可能である。気流の流速は速いほどガス交換を迅速に行なうことが出来る。
【００１７】
前記したＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、循環液を送液する管を球状容器の外側に配設し、容器の外壁の頂上にＨｂＣＯ溶液を流すことにより、外周壁面に液膜を形成させてもよい（図２参照）。この方式も、前記と同様に酸素含有気流下に可視光照射を行なえば、ＨｂＣＯ溶液の酸素化を効率よく行なえる。
【００１８】
更に、ＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、傾斜板を主要な構成要素としたものを利用してもよい（図３参照）。これは、傾斜板面に形成される液膜に酸素含有気流下、可視光照射することによりＨｂＣＯを酸素化するものであり、使用する傾斜板としては、硝子、プラスチック製の板等、特段に制約を受けない。前記硝子や石英等の傾斜板において、親水性表面を有するものは、均一な液膜を形成させる上で好ましい。
傾斜させる角度は、０度から９０度までの任意の角度が可能であるが、好ましくは９０度にして、溶液を乱流にして気液界面を増大させることが好ましい。
傾斜板の上側先端には、管から送られてきたＨｂＣＯ含有溶液を板の横方向に均一に展開するための工夫が必要である。無数に分かれた管から溶液を板上に落下させて液膜を形成する方法などが好ましい。また、更に傾斜面に薄いガーゼなど親水性のメッシュを敷いて溶液をこれに伝わらせて均一な膜を形成することも好ましい。
【００１９】
前記した傾斜板を利用したＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、傾斜板面を落下した溶液は溶液タンクに集められ、送液ポンプによって再度傾斜板上部に循環されるので、大量処理が可能である。
気流は、前記したように酸素を含む気体であれば特段に制約を受けない。気体は滅菌フィルターを通過させ、飽和蒸気に満たせたものを用い、完全な密閉系で操作することが可能である。
可視光の照射は各種光源を複数個用い、傾斜面に対して平衡になるように設置して行なってもよい。
溶液や装置は温度が上がらないように氷冷水で冷却することが好ましい。例えば、低温、好ましくは３度以上１０度未満に維持すると生成ＨｂＯ2 の変性が抑えられるので好ましい。
【００２０】
本発明のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、ＨｂＣＯ含有溶液の液膜形成手段は、前記したものに限定されず、種々の変形例が採用される。
即ち、この種の液膜形成手段は、円筒体、表面に凹凸曲面を有するもの、多孔質体、ビーズを連接させたものなど、その壁面に液膜が形成でき、ガス交換が充分に行なえるものであれば、形状や構造に特段の制約を受けない。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいてさらに詳細に説明する。
【００２２】
実施例１．
ＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（[Hb]=19.4g/dl、260ml、pH7.4 ）（光照射前の溶液のＣＯ化率97.5％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
前記溶液をローラーポンプ（MED-TECH Multi-Pump LINE FLOW LF-300）で循環（ 270ml／min ）し、倒立させた四ッ口セパラブルフラスコ（容量２リットル）の内壁面にＨｂ溶液の薄膜を形成させ、冷却水（４℃）を外壁に流した。
滅菌フィルターを通した酸素を純水中にバブルさせて飽和蒸気圧とし、フラスコ内に流し（11.7リットル／min ）、ＡＩＲ ＰＵＭＰ（ＩＷＡＫＩ ＡＰ−２２０ＺＮ）でフラスコ内の気体を同流速で引き、ハロゲンランプ（岩崎電気 １００Ｖ−５００Ｗ）の照射によりＨｂＣＯからＨｂＯ2 への変換を行なった。フラスコとランプの距離は約５cmであった。
【００２３】
ＣＯ化率の測定は、松原らの方法（「蛋白質核酸酵素」３２，６７１（1987））に従って行なった。窒素にて脱気した０．１％アンモニア水（４ml）にＨｂ溶液２０μ１、１．１５Ｍ亜二チオン酸ナトリウム４０μｌを加えて５７８、５３８nmで測光する（吸光度Ｅs ５７８、Ｅs ５３８）。Ｑs ＝Ｅs ５３８／Ｅs ５７８と表す。次にＣＯを５分間ゆっくりと通じＣＯ化率を１００％とし、再び５７８、５３８nmで測光する（吸光度Ｅ100 ５７８、Ｅ100 ５３８）。Ｑ100 ＝Ｅ100 ５３８／Ｅ100 ５７８と表す。ＣＯ化率は下の式にて算出した。なおＣＯ化率０％であるＱ0 値はＨｂ溶液でＱ0 ＝１．０７７、Ｈｂ小胞体でＱ0 ＝１．１０９を使用した。
ＣＯ化率＝（Ｑs −Ｑ0 ）／（Ｑ100 −Ｑ0 ）×１００［％］
ＨｂＯ2 変換速度とは反応初期における単位時間当りのＣＯ化率の変化の絶対値にＨｂ濃度と溶液量を乗じた値である。
光照射前のＨｂ溶液のＣＯ化率は９７．５％であったが、１時間後に４３．２％、２時間後２４．５％、３時間後１４．２％と低下し、５時間後には５％以下に達した。ＨｂＯ2 変換速度は１．４０ｇ／min であった。
【００２４】
実施例２．
実施例１と同じ装置を用いてＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝２３．２ｇ／dl、約２６０ml、ｐＨ７．３）（光照射前のＣＯ化率９９．８％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
光照射前のＨｂ溶液のＣＯ化率は９９．８％であったが、１時間後に７０．１％、２時間後６１．５％、３時間後４６．３％と低下した。ＨｂＯ2 変換速度は１．３４ｇ／min であった。
【００２５】
実施例３．
実施例１と同じ装置を用いてＣＯ化したＨｂ小胞体溶液（水添大豆ホスファチジルコリン／卵黄ホスファチジルコリン／コレステロール／ステアリン酸／α−トコフェロール＝３．５／３．５／７／２／０．４ ｂｙ ｍｏｌ、［Ｈｂ］＝４．５ｇ／dl、２００ml、ｐＨ７．０）（光照射前のＣＯ化率９８．３％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
Ｈｂ小胞体溶液は、混合脂質に精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝３８．８ｇ／dl、ｐＨ７．０）を加え、Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ法にて造粒（０．２μm φ）した後、外水相Ｈｂを除去することにより得た。
Ｈｂ小胞体溶液、酸素の流速は実施例１と同じである。光照射前のＨｂ小胞体溶液のＣＯ化率は９８．３％であったが、３時間後に５％以下まで達した。ＨｂＯ2 変換速度は０．９８ｇ／min であった。
【００２６】
実施例４．
実施例１と同じ装置を用いてＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝１１．２ｇ／dl、４００ｍ、ｐＨ７．１（２５℃）、ｉｎ １６ｍＭ Ｈｅｐｅｓ緩衝液）（光照射前のＣＯ化率９８．２％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
Ｈｂ溶液をフラスコ外壁に、冷却水を内壁に流し、酸素をＨｂ溶液に吹き付けた（Ｈｂ溶液、酸素流速は実施例１と同じ）。Ｈｂ溶液は光照射前、ＣＯ化率９８．２％であったが３時間後に５％以下に達した。ＨｂＯ2 変換速度は１．３６ｇ／min であった。
【００２７】
実施例５．
直方体のガラス容器を斜めに設置し、上端横方向に設けた溝にＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝１１．２ｇ／dl、２００ml、ｐＨ７．２（２５℃）、ｉｎ１６ｍＭ Ｈｅｐｅｓ緩衝液）（光照射前のＣＯ化率９８．２％）を流し、溢れ落ちたときに容器内底面に形成された液膜にハロゲンランプ（岩崎電気 １００Ｖ−５００Ｗ）を照射してＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
容器とランプの距離は約５cmとした。Ｈｂ溶液はローラーポンプ（東京理科ＥＹＥＬＡ ＲＰ−５・１０・３０型）で循環（１００ml／min ）させ、容器内に純水中でバルブした酸素（５．０１／min ）を流し込み、ＡＩＲ ＰＵＭＰ（ＩＷＡＫＩ ＡＰ−２２０ＺＮ）で容器内の気体を同流速で引いた。容器外壁には冷却水（４℃）を流した。
光照射前のＨｂ溶液のＣＯ化率は９８．２％であったが、３時間後には５％以下に達した。ＨｂＯ2 変換速度は１．３６ｇ／min であった。以上のように液膜型装置を使用することにより、Ｈｂ濃度が濃厚な溶液を大量にＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換することが可能であった。
【００２８】
比較例１．
血漿成分の分離用ホローファイバーモジュール（旭メディカル社 Ｐｌａｓｍａｆｌｏ ＡＰ−０３Ｈ 膜面積０．３ｍ2 ）を恒温槽（４℃）中に横に設置し、ＣＯ化したＨｂ小胞体溶液（ジミリストイルホスファチジルコリン／コレステロール／ミリスチン酸＝７／７／２、［Ｈｂ］＝０．３３ｇ／dl、２００ml、ｐＨ７．４、ｉｎ ８０ｍＭ Ｔｒｉｓ緩衝液）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
ファイバー内側にＨｂ小胞体（１００ml／min ）、外側に酸素（２００ml／min ）を向流させ、ハロゲンランプ（住友スリーエム社 １００Ｖ−３６０Ｗ）にて可視光照射したところ、３０分でＣＯ化率は０．７０９％まで低下した。ＨｂＯ2 変換速度は５９．８mg／min であった。次に外側に空気（２００ml／min ）を向流させたところ１８分でＣＯ化率は３６．８％となり、ＨｂＯ2 変換速度は２９．１mg／min であった。ＨｂＯ2 変換速度は、２９．１mg／min であった。ＨｂＯ2 変換速度は、実施例（１〜５）に比較して著しく低いものである。
【００２９】
比較例２
人工肺用ホローファイバーモジュール（テルモ ＣＡＰＩＯＸ３２０ 膜面積２．０ｍ2 ）を横に設置しＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝０．２０ｇ／dl、４００ml、ｐＨ７．２）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
ファイバー内側にＨｂ溶液（１００ml／min ）、外側に空気を０．９０、６．４８、１１．７リットル／min で向流させたときの２０分後のＣＯ化率はそれぞれ３４．４％、３２．２％、２８．７％、ＨｂＯ2 変換速度は５３．５、５１．２、５８．６mg／min であった。また酸素（０．９０リットル／min ）を向流させた場合は２０分後にＣＯ化率は１４．６％、ＨｂＯ2 変換速度は７９．０mg／min であった。いずれの場合もＨｂＯ2 変換速度は、実施例（１〜５）に比較して著しく低いものである。
【００３０】
比較例３．
ロータリーエバポレーターを用いてＣＯ化したＨｂ溶液（［Ｈｂ］＝１０．０ｇ／dl、５０ml、ｐＨ７．３）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
ナスフラスコ（１リットル）にＨｂ溶液を入れ氷水中で回転させ、ハロゲンランプ（１００Ｖ−１００Ｗ）にて可視光照射した。アスピレーターにてフラスコ内の気体を抜き、それと同時に酸素を吹き込む（２．０リットル／min ）操作を繰り返す。３０分後にＣＯ化率は３７．５％に低下し、ＨｂＯ2 変換速度は０．２５０ｇ／min であった。この場合もＨｂＯ2 変換速度は、０．２５０ｇ／min であった。ＨｂＯ2 変換速度は、実施例（１〜５）に比較して著しく低いものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のＨｂＣＯからＨｂＯ2 への変換方法及びそのための装置を採用することにより、ＨｂＣＯ含有溶液をＨｂＯ2 含有溶液に迅速に、しかも大量に変性させることなしに変換させることができる。
Ｈｂを利用した血液代替物の開発において、Ｈｂの精製やＨｂ小胞体の調製中、あるいは化学反応中にＨｂの変性が問題視されていたが、本発明により、ＨｂをＨｂＣＯ体とすることによりこれらの変性を抑えることができ、最終段階でＨｂＣＯ体をＨｂＯ2 へ効率よく変換することができるので、Ｈｂの変性度の低い血液代替物を経済的、かつ効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施態様のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置を説明する図である。
【図２】 本発明の第二実施態様のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置を説明する図である。
【図３】 本発明の第三実施態様のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置を説明する図である。
【産業上の利用分野】
本発明は、一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）の効率的な酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）への変換法とその装置に関する。
更に詳しくは、本発明は、人工酸素運搬体の原料としてのヘモグロビン（Ｈｂ）において、その変質を防止するために一旦、一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）へ変換したものを経済的にかつ効率よく酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）へ変換する方法及びそのための装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年、輸血による感染症の心配や、緊急時に備えての大量の輸血用血液の必要性から、血液型やヴィルスが無く長期保存可能な人口酸素運搬体の開発が盛んに行なわれている。
このなかで、Ｈｂ（ヘモグロビン）を用いた酸素運搬体としては、期限切れヒト赤血球から精製したＨｂ由来、recombinant Ｈｂ、牛のＨｂ、遺伝子組替えブタに産生させたヒトＨｂを原料とし、これを修飾させた系、あるいは前記原料を赤血球のようにリン脂質小胞体に内包させた系などが知られている（特開平２−１２１９３２号； E.Tsuchida, Biomat. Art. Cells, Immobilization Biotech.20,337 (1992) ）。
【０００３】
前記Ｈｂを用いた血液代替物の製造において、原料Ｈｂが高純度に精製されていることが、品質管理や体内投与の際の副作用の回避において重要な点である。しかしながら、Ｈｂは空気中で不安定であり、二価のＨｂＯ2 は容易に酸化されて三価のメトＨｂとなる。更に、メトＨｂはハインツ体に変性しヘムを遊離したりする。このため、原料Ｈｂの精製条件がかなり制約されることになる。
【０００４】
前記したＨｂの変性は、ＨｂをＣＯ体とすることによって防ぐことができることが知られている。
これは、ＨｂＣＯがＨｂＯ2 と比較して２００倍も錯体として安定であることに由来する。即ち、ＨｂはＯ2 と結合解離の平衡状態となっており、Ｏ2 脱離の際、一電子還元されてＯ2 - となり、Ｈｂは三価のメトＨｂとなる場合がある。一方、ＣＯ錯体では結合状態が安定であるため、電子を授与する機会は大きく減少し、メト体に成り難いという性質をもっている。更に、ＣＯによりメトＨｂが非常にゆっくりではあるが、還元される現象も知られている（D.Bicker, et al., J.Biol. Chem., 259, 10777(1984) ）。このため、Ｈｂの精製や人工酸素運搬体の製造において、Ｈｂを積極的にＣＯ錯体に変化させたプロセスの開発が検討されている。
【０００５】
この点、本発明者らは、赤血球中にてＨｂを一酸化炭素錯体（ＨｂＣＯ）とし、溶剤処理、加熱処理に対してＨｂＣＯだけが安定である性質を利用して、高純度・高濃度Ｈｂ溶液を変性させること無しに大量に得る方法を提案した（特願平４−０５６３７２号；Sakai, et al, Protein Expr. Purif., 4,563,(1993)）。更に、Ｈｂ溶液をリン脂質小胞体に内包する際、高いズリ応力によるＨｂの変性やメト化の生成が、ＨｂをＨｂＣＯ錯体にすることにより効果的に防ぐことができるという知見も得ており、前記知見をベースとしたＨｂのリン脂質小胞体への内包化法を提案した（特開平４−２６６２９号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、ＨｂのＣＯ化により操作中にＨｂのメト化を抑えて、Ｈｂを利用した酸素運搬体の調製が可能となる。そして、実際に酸素運搬体として機能させるためには、ＣＯ化されたＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換すればよいだけである。
しかしながら、ここで大きな問題は、前記したようにＣＯ化されたＨｂＣＯが安定であり、その結合状態をどのようにして効率的に解離させてＨｂＯ2 にするかという点である。
本発明は、ＨｂＣＯ錯体が光照射により光解離するという特性を利用して、経済的かつ効率よくＨｂＣＯ利用血液代替物をＨｂＯ2 に変換するための方法並びに装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明を概説すれば、本発明は第一に、一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）含有溶液が形成する液膜に、酸素含有気流下に可視光を照射させ、前記一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）を酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）に変換することを特徴としたＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換方法に関するものである。
【０００８】
また、本発明は、前記ＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換方法に適用される装置、特に球状体あるいは傾斜板を利用したＨｂＣＯ含有溶液の液膜形成手段を含むＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置に関するものである。
以下、本発明の技術的構成を詳しく説明する。
【０００９】
本発明において、ＨｂＣＯをＨｂＯ2 に置換する方法の原理として、Ｈｂに結合しているＣＯを可視光照射によって解離させるとともに酸素と置換させるという方法を採用するものである。
これはＨｂＣＯの量子収率が高いことを利用したものであり、その原理自体は知られている（B.M.Hoffman, et al.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77,21(1978) ）。
【００１０】
また、前記原理を利用し、実験室レベルでＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換する方法も知られている。（A. Riggs, Mehods in Enzymol., 76,5 (1981)、 A.M.Nigen, et al., J. Biol. Chem., 249,6611 (1974) ）。これは、ナス型フラスコの中に少量のＨｂＣＯ溶液を入れて酸素を満たし、これをロータリーエバポレーターに装填し、回転させながら内壁に形成される液膜に外側からハロゲンランプで光照射して行なうようにしたものである。なお、ナス型フラスコは氷水に漬けて温度上昇を抑止しており、ある程度光照射したら容器中を減圧にし、そのあとまた酸素で満たすといった操作を繰り返すものである。
しかしながら、前記した方法では、たかだか１ｇ／dl濃度のＨｂＣＯ溶液２０mlを処理するのに、１バッチで約１時間を要するものであり、量産法としては全く適切なものではない。
【００１１】
一方、人工透析用のホローファイバーモジュールを利用し、ＨｂＣＯ溶液の酸素化を行なうことも知られている。
この方法は、ファイバーの内側または外側をＨｂＣＯ溶液が循環するように、また反対側を酸素が流れるようにし、モジュールの外側から可視光を照射する方法である（特願平５−１４１２７１号）。即ち、この方法は、気液接触面積を増大させることによりガス交換を迅速にすることを狙った方法であるが、照射光がファイバーによって吸収や散乱してしまうため、モジュールの中心側のファイバー内のＨｂＣＯが効率よくＨｂＯ2 へ変換できない点に問題がある。
【００１２】
前記したように、ＨｂＣＯの酸素化の要点は、酸素の存在下に光、特に可視光の照射であることが知られているにもかかわらず、大量のＨｂＣＯを経済的かつ効率的にＨｂＯ2 へ変換する方法は知られていない。
本発明は、如何にして気液界面を増大させながらガス交換を迅速にし、かつ、光照射面積を増大させてＨｂＣＯの光解離とＨｂＯ2 の収率を増大させるか、更に如何にしてＨｂ溶液を連続的に処理してスケールアップのメリットを確保するか、という点を念頭に入れたＨｂＣＯのＨｂＯ2 への経済的、効率的な変換方法とそのための装置を提供するものである。
【００１３】
本発明のＨｂＣＯからＨｂＯ2 への変換装置は、気液界面（接触界面）を大きくし光照射効率とガス交換を向上させるためにＨｂＣＯ溶液の液膜を作ってそこに光照射するとともに、酸素含有の気体を吹き付けて（酸素含有気流下）効率よくＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換させ、その際、ＨｂＣＯ溶液を循環させながら連続的に該溶液の液膜を形成するようにして大量処理を可能とさせるものである。
【００１４】
以下、本発明のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置、特にＨｂＣＯの液膜形成手段を含む変換装置について、図面を参照してより詳しく説明する。
先ず球状の容器を用いる場合について説明する（図１参照）。この種の球状の容器は、化学実験において汎用のナス型フラスコ、三ツ口、四ツ口フラスコ（容積０．１〜５リットル）など、更にはこれをスケールアップした容器など、球面を有する容器であれば特段の制約を受けない。
前記した球状容器を入口が下側になるように倒立させ、球面が最上部になるように固定する。入口からＨｂＣＯ含有溶液を送液する管を挿入し、容器上部（球面頂部）に噴出させると、溶液は放射状に内周壁面を伝わって落下する。このとき壁面全体にＨｂＣＯ含有溶液の均一な液膜が形成される。落下した溶液は溶液タンクに集められ、送液ポンプ等で循環させて再度噴出させる。前記した液膜形成装置により、大量の溶液を連続的に処理することができる。容器の材質は、硝子などの親水性表面を有するものが均一な液膜を形成させる上で好ましい。
【００１５】
本発明において、前記のように形成したＨｂＣＯ溶液の液膜に対して、可視光を照射してＨｂＣＯを光解離させるが、光源としては、家庭用蛍光灯（２０−１００Ｗ）、白熱電球（４０−４００Ｗ）、作業照明用ハロゲンランプ（１００−１０００Ｗ）、高圧、低圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、キセノンランプなど、可視光領域に放射スペクトルを有する光源であれば特段に制約を受けない。
紫外線が発生する光源を用いる場合には、ヘモグロビンの変性を考慮して、３００nm以下の波長をカットするフィルターを介して使用することが好ましい。
本発明において、可視光は容器の内側つまり気液界面から照射してもよいし、または容器が透明である場合には、容器の外側から照射することもできる。なお、図１に示される可視光の照射態様は、後者であることはいうまでもない。
可視光の照射効率を高めるために、なるべく液膜との距離を短くしたり、光源を複数個併用することが好ましい。可視光の照射時に高熱の伴うもの、特に白熱電球やハロゲンランプ等は、装置の温度を高くしＨｂが変性することがあるので、１０００nm以上の波長をカットするフィルターを介して使用することや、氷冷水を用いて温度上昇を防ぐことが好ましい。
【００１６】
前記光照射により光解離して遊離したＣＯガスは、気相に放出されるが、本発明において液膜上に酸素を含む気体を流すことにより、これを系外に排気することが重要である。
前記プロセスにおいて、気流中の酸素はＨｂＣＯ含有溶液中に溶け込み、ＣＯ解離後生成するｄｅｏｘｙＨｂが、これと結合してＨｂＯ2 に変換される。酸素を含む気流の酸素含量は、酸素濃度が高いほどＨｂ溶液に溶解する酸素濃度が高く酸素化効率を高めるが、一酸化炭素を全く含まない空気（酸素分圧：１４９Ｔｏｒｒ）でも十分に酸素化することができる。酸素を含む気体は、予め操作温度の滅菌水中にバブルさせて飽和水蒸気圧にしておくことによりＨｂＣＯ含有溶液の乾燥を防止することができる。また、溶液と気相の入口と出口を限定し、気流は滅菌フィルターを通過させれば、完全無菌状態で操作が可能である。気流の流速は速いほどガス交換を迅速に行なうことが出来る。
【００１７】
前記したＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、循環液を送液する管を球状容器の外側に配設し、容器の外壁の頂上にＨｂＣＯ溶液を流すことにより、外周壁面に液膜を形成させてもよい（図２参照）。この方式も、前記と同様に酸素含有気流下に可視光照射を行なえば、ＨｂＣＯ溶液の酸素化を効率よく行なえる。
【００１８】
更に、ＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、傾斜板を主要な構成要素としたものを利用してもよい（図３参照）。これは、傾斜板面に形成される液膜に酸素含有気流下、可視光照射することによりＨｂＣＯを酸素化するものであり、使用する傾斜板としては、硝子、プラスチック製の板等、特段に制約を受けない。前記硝子や石英等の傾斜板において、親水性表面を有するものは、均一な液膜を形成させる上で好ましい。
傾斜させる角度は、０度から９０度までの任意の角度が可能であるが、好ましくは９０度にして、溶液を乱流にして気液界面を増大させることが好ましい。
傾斜板の上側先端には、管から送られてきたＨｂＣＯ含有溶液を板の横方向に均一に展開するための工夫が必要である。無数に分かれた管から溶液を板上に落下させて液膜を形成する方法などが好ましい。また、更に傾斜面に薄いガーゼなど親水性のメッシュを敷いて溶液をこれに伝わらせて均一な膜を形成することも好ましい。
【００１９】
前記した傾斜板を利用したＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、傾斜板面を落下した溶液は溶液タンクに集められ、送液ポンプによって再度傾斜板上部に循環されるので、大量処理が可能である。
気流は、前記したように酸素を含む気体であれば特段に制約を受けない。気体は滅菌フィルターを通過させ、飽和蒸気に満たせたものを用い、完全な密閉系で操作することが可能である。
可視光の照射は各種光源を複数個用い、傾斜面に対して平衡になるように設置して行なってもよい。
溶液や装置は温度が上がらないように氷冷水で冷却することが好ましい。例えば、低温、好ましくは３度以上１０度未満に維持すると生成ＨｂＯ2 の変性が抑えられるので好ましい。
【００２０】
本発明のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置において、ＨｂＣＯ含有溶液の液膜形成手段は、前記したものに限定されず、種々の変形例が採用される。
即ち、この種の液膜形成手段は、円筒体、表面に凹凸曲面を有するもの、多孔質体、ビーズを連接させたものなど、その壁面に液膜が形成でき、ガス交換が充分に行なえるものであれば、形状や構造に特段の制約を受けない。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいてさらに詳細に説明する。
【００２２】
実施例１．
ＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（[Hb]=19.4g/dl、260ml、pH7.4 ）（光照射前の溶液のＣＯ化率97.5％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
前記溶液をローラーポンプ（MED-TECH Multi-Pump LINE FLOW LF-300）で循環（ 270ml／min ）し、倒立させた四ッ口セパラブルフラスコ（容量２リットル）の内壁面にＨｂ溶液の薄膜を形成させ、冷却水（４℃）を外壁に流した。
滅菌フィルターを通した酸素を純水中にバブルさせて飽和蒸気圧とし、フラスコ内に流し（11.7リットル／min ）、ＡＩＲ ＰＵＭＰ（ＩＷＡＫＩ ＡＰ−２２０ＺＮ）でフラスコ内の気体を同流速で引き、ハロゲンランプ（岩崎電気 １００Ｖ−５００Ｗ）の照射によりＨｂＣＯからＨｂＯ2 への変換を行なった。フラスコとランプの距離は約５cmであった。
【００２３】
ＣＯ化率の測定は、松原らの方法（「蛋白質核酸酵素」３２，６７１（1987））に従って行なった。窒素にて脱気した０．１％アンモニア水（４ml）にＨｂ溶液２０μ１、１．１５Ｍ亜二チオン酸ナトリウム４０μｌを加えて５７８、５３８nmで測光する（吸光度Ｅs ５７８、Ｅs ５３８）。Ｑs ＝Ｅs ５３８／Ｅs ５７８と表す。次にＣＯを５分間ゆっくりと通じＣＯ化率を１００％とし、再び５７８、５３８nmで測光する（吸光度Ｅ100 ５７８、Ｅ100 ５３８）。Ｑ100 ＝Ｅ100 ５３８／Ｅ100 ５７８と表す。ＣＯ化率は下の式にて算出した。なおＣＯ化率０％であるＱ0 値はＨｂ溶液でＱ0 ＝１．０７７、Ｈｂ小胞体でＱ0 ＝１．１０９を使用した。
ＣＯ化率＝（Ｑs −Ｑ0 ）／（Ｑ100 −Ｑ0 ）×１００［％］
ＨｂＯ2 変換速度とは反応初期における単位時間当りのＣＯ化率の変化の絶対値にＨｂ濃度と溶液量を乗じた値である。
光照射前のＨｂ溶液のＣＯ化率は９７．５％であったが、１時間後に４３．２％、２時間後２４．５％、３時間後１４．２％と低下し、５時間後には５％以下に達した。ＨｂＯ2 変換速度は１．４０ｇ／min であった。
【００２４】
実施例２．
実施例１と同じ装置を用いてＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝２３．２ｇ／dl、約２６０ml、ｐＨ７．３）（光照射前のＣＯ化率９９．８％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
光照射前のＨｂ溶液のＣＯ化率は９９．８％であったが、１時間後に７０．１％、２時間後６１．５％、３時間後４６．３％と低下した。ＨｂＯ2 変換速度は１．３４ｇ／min であった。
【００２５】
実施例３．
実施例１と同じ装置を用いてＣＯ化したＨｂ小胞体溶液（水添大豆ホスファチジルコリン／卵黄ホスファチジルコリン／コレステロール／ステアリン酸／α−トコフェロール＝３．５／３．５／７／２／０．４ ｂｙ ｍｏｌ、［Ｈｂ］＝４．５ｇ／dl、２００ml、ｐＨ７．０）（光照射前のＣＯ化率９８．３％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
Ｈｂ小胞体溶液は、混合脂質に精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝３８．８ｇ／dl、ｐＨ７．０）を加え、Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ法にて造粒（０．２μm φ）した後、外水相Ｈｂを除去することにより得た。
Ｈｂ小胞体溶液、酸素の流速は実施例１と同じである。光照射前のＨｂ小胞体溶液のＣＯ化率は９８．３％であったが、３時間後に５％以下まで達した。ＨｂＯ2 変換速度は０．９８ｇ／min であった。
【００２６】
実施例４．
実施例１と同じ装置を用いてＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝１１．２ｇ／dl、４００ｍ、ｐＨ７．１（２５℃）、ｉｎ １６ｍＭ Ｈｅｐｅｓ緩衝液）（光照射前のＣＯ化率９８．２％）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
Ｈｂ溶液をフラスコ外壁に、冷却水を内壁に流し、酸素をＨｂ溶液に吹き付けた（Ｈｂ溶液、酸素流速は実施例１と同じ）。Ｈｂ溶液は光照射前、ＣＯ化率９８．２％であったが３時間後に５％以下に達した。ＨｂＯ2 変換速度は１．３６ｇ／min であった。
【００２７】
実施例５．
直方体のガラス容器を斜めに設置し、上端横方向に設けた溝にＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝１１．２ｇ／dl、２００ml、ｐＨ７．２（２５℃）、ｉｎ１６ｍＭ Ｈｅｐｅｓ緩衝液）（光照射前のＣＯ化率９８．２％）を流し、溢れ落ちたときに容器内底面に形成された液膜にハロゲンランプ（岩崎電気 １００Ｖ−５００Ｗ）を照射してＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
容器とランプの距離は約５cmとした。Ｈｂ溶液はローラーポンプ（東京理科ＥＹＥＬＡ ＲＰ−５・１０・３０型）で循環（１００ml／min ）させ、容器内に純水中でバルブした酸素（５．０１／min ）を流し込み、ＡＩＲ ＰＵＭＰ（ＩＷＡＫＩ ＡＰ−２２０ＺＮ）で容器内の気体を同流速で引いた。容器外壁には冷却水（４℃）を流した。
光照射前のＨｂ溶液のＣＯ化率は９８．２％であったが、３時間後には５％以下に達した。ＨｂＯ2 変換速度は１．３６ｇ／min であった。以上のように液膜型装置を使用することにより、Ｈｂ濃度が濃厚な溶液を大量にＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換することが可能であった。
【００２８】
比較例１．
血漿成分の分離用ホローファイバーモジュール（旭メディカル社 Ｐｌａｓｍａｆｌｏ ＡＰ−０３Ｈ 膜面積０．３ｍ2 ）を恒温槽（４℃）中に横に設置し、ＣＯ化したＨｂ小胞体溶液（ジミリストイルホスファチジルコリン／コレステロール／ミリスチン酸＝７／７／２、［Ｈｂ］＝０．３３ｇ／dl、２００ml、ｐＨ７．４、ｉｎ ８０ｍＭ Ｔｒｉｓ緩衝液）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
ファイバー内側にＨｂ小胞体（１００ml／min ）、外側に酸素（２００ml／min ）を向流させ、ハロゲンランプ（住友スリーエム社 １００Ｖ−３６０Ｗ）にて可視光照射したところ、３０分でＣＯ化率は０．７０９％まで低下した。ＨｂＯ2 変換速度は５９．８mg／min であった。次に外側に空気（２００ml／min ）を向流させたところ１８分でＣＯ化率は３６．８％となり、ＨｂＯ2 変換速度は２９．１mg／min であった。ＨｂＯ2 変換速度は、２９．１mg／min であった。ＨｂＯ2 変換速度は、実施例（１〜５）に比較して著しく低いものである。
【００２９】
比較例２
人工肺用ホローファイバーモジュール（テルモ ＣＡＰＩＯＸ３２０ 膜面積２．０ｍ2 ）を横に設置しＣＯ化した精製Ｈｂ溶液（［Ｈｂ］＝０．２０ｇ／dl、４００ml、ｐＨ７．２）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
ファイバー内側にＨｂ溶液（１００ml／min ）、外側に空気を０．９０、６．４８、１１．７リットル／min で向流させたときの２０分後のＣＯ化率はそれぞれ３４．４％、３２．２％、２８．７％、ＨｂＯ2 変換速度は５３．５、５１．２、５８．６mg／min であった。また酸素（０．９０リットル／min ）を向流させた場合は２０分後にＣＯ化率は１４．６％、ＨｂＯ2 変換速度は７９．０mg／min であった。いずれの場合もＨｂＯ2 変換速度は、実施例（１〜５）に比較して著しく低いものである。
【００３０】
比較例３．
ロータリーエバポレーターを用いてＣＯ化したＨｂ溶液（［Ｈｂ］＝１０．０ｇ／dl、５０ml、ｐＨ７．３）のＨｂＣＯをＨｂＯ2 に変換した。
ナスフラスコ（１リットル）にＨｂ溶液を入れ氷水中で回転させ、ハロゲンランプ（１００Ｖ−１００Ｗ）にて可視光照射した。アスピレーターにてフラスコ内の気体を抜き、それと同時に酸素を吹き込む（２．０リットル／min ）操作を繰り返す。３０分後にＣＯ化率は３７．５％に低下し、ＨｂＯ2 変換速度は０．２５０ｇ／min であった。この場合もＨｂＯ2 変換速度は、０．２５０ｇ／min であった。ＨｂＯ2 変換速度は、実施例（１〜５）に比較して著しく低いものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のＨｂＣＯからＨｂＯ2 への変換方法及びそのための装置を採用することにより、ＨｂＣＯ含有溶液をＨｂＯ2 含有溶液に迅速に、しかも大量に変性させることなしに変換させることができる。
Ｈｂを利用した血液代替物の開発において、Ｈｂの精製やＨｂ小胞体の調製中、あるいは化学反応中にＨｂの変性が問題視されていたが、本発明により、ＨｂをＨｂＣＯ体とすることによりこれらの変性を抑えることができ、最終段階でＨｂＣＯ体をＨｂＯ2 へ効率よく変換することができるので、Ｈｂの変性度の低い血液代替物を経済的、かつ効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施態様のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置を説明する図である。
【図２】 本発明の第二実施態様のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置を説明する図である。
【図３】 本発明の第三実施態様のＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置を説明する図である。
Claims (4)
- 一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）含有溶液が形成する液膜に、酸素含有気流下に可視光を照射させ、前記一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）を酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）に変換することを特徴としたＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換方法。
- 一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）含有溶液が循環される請求項１に記載のＨｂＣＯからＨｂＯ2 への変換方法。
- 前記請求項１または２の方法に適用される一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）を酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）に変換する装置が、球状体の外周または内周壁面にＨｂＣＯ含有溶液の液膜を形成する球状体、前記球状体にＨｂＣＯ含有溶液を供給する要素、及び前記球状体に酸素含有気流を供給する要素、とから成るＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置。
- 前記請求項１または２の方法に適用される一酸化炭素化ヘモグロビン（ＨｂＣＯ）を酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ2 ）に変換する装置が、傾斜板面上に前記ＨｂＣＯ含有溶液の液膜を形成する傾斜板、前記傾斜板にＨｂＣＯ含有溶液を供給する要素、及び前記傾斜板に酸素含有気流を供給する要素、とから成るＨｂＣＯのＨｂＯ2 への変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34477593A JP3682072B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ＨｂＣＯのＨｂＯ２ への変換方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34477593A JP3682072B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ＨｂＣＯのＨｂＯ２ への変換方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07179357A JPH07179357A (ja) | 1995-07-18 |
| JP3682072B2 true JP3682072B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=18371886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34477593A Expired - Fee Related JP3682072B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ＨｂＣＯのＨｂＯ２ への変換方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3682072B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007269665A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Hidetoshi Tsuchida | 配位子置換型輸液製剤 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160086384A (ko) * | 2013-11-14 | 2016-07-19 | 가코우호우진 세이마리안나 이카다이가쿠 | 일산화탄소 중독 해소 장치 및 상기 일산화탄소 중독 해소 장치를 갖는 일산화탄소 중독 치료용 상의 및 일산화탄소 중독 치료용 카테터 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP34477593A patent/JP3682072B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007269665A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Hidetoshi Tsuchida | 配位子置換型輸液製剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07179357A (ja) | 1995-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7914479B2 (en) | Photolytic artificial lung | |
| US7909788B2 (en) | Carbon dioxide removal from whole blood by photolytic activation | |
| US7498275B2 (en) | Artificial pulmonary capillary | |
| US7399717B2 (en) | Oxygen generation in whole blood by photolytic activation | |
| EP0199479B1 (en) | Ozone decontamination of blood and blood products | |
| CN1230245C (zh) | 可用于清洁透析溶液的药筒 | |
| US8821828B2 (en) | Method for generating nitric oxide | |
| US7718144B2 (en) | Photolytic cell for providing physiological gas exchange | |
| JPS60224626A (ja) | 基質を含まず、肝炎の心配のない、高純度のヒト及び動物ヘモグロビン溶液の製造方法 | |
| JPS62186731A (ja) | 液体、特に酸素濃縮の水の処理方法および装置 | |
| EP1714691A1 (en) | Method of removing carbon monoxide from an oxygen carrier such as hemoglobin | |
| JP3682072B2 (ja) | ＨｂＣＯのＨｂＯ２ への変換方法及びその装置 | |
| CN110201167A (zh) | 光照释放氧气的载酶硒化铋纳米粒子的制备方法 | |
| CN1565654A (zh) | 体外循环血液中病毒灭活方法及其应用 | |
| FR2559500A1 (fr) | Procede de culture de cellules avec barbotage d'un gaz | |
| JPH06329550A (ja) | ヘモグロビン含有水溶液の処理方法 | |
| JP2023500797A (ja) | 水性環境における半透膜を介したガス交換を改善する装置 | |
| Dasse et al. | Development of a photolytic artificial lung: preliminary concept validation | |
| JP2007045718A (ja) | 配位ガス交換法およびその装置 | |
| JP3331433B2 (ja) | ヘモグロビン精製法 | |
| JP2002306580A (ja) | 空気浄化方法及び装置ならびに空気浄化装置付き冷蔵庫 | |
| CN114849494B (zh) | 分子筛膜在制造ecmo设备中的应用 | |
| JPS63198976A (ja) | 細胞培養用基材 | |
| JPS63275351A (ja) | 血液浄化用装置 | |
| JPH0639256A (ja) | オゾンの溶解方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040714 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20041102 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20041102 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20041021 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050510 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050520 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080527 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080527 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090527 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100527 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110527 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |