JPH0116506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な血液浄化用材料およびその製
造方法に関し、さらに詳しくは、血液中に量的あ
るいは質的に異常に出現し、疾患の活動度、病変
の進行と密接な関係にある物質を選択的に除去す
ることを目的とし、高分子物質からなり、表面に
それらの有害物質に対して親和性を有する生理活
性タンパク質と血液凝固を阻止する線維素溶解剤
が固定化されている血液浄化用材料およびその製
造方法に関する。

近年、体液から有害物質を除く方法が活発に研
究、開発されてきた。例えばセルロース、ポリア
クリロニトリル等の高分子膜を用いた血液透析や
活性炭、アルミナ等をセルロース、ポリヒドロキ
シエチルメタアクリレート等でコーテイングし、
カプセル化した吸着剤等が提案され、一部実用化
されている。

しかしながら、前者の場合は単に血液と透析液
との間の物質交換がなされているにすぎず、また
後者の場合も体液中に存在する物質を無差別に吸
着するものであり、いずれの場合も体液中に存在
する不用な有害物質のみを直接、かつ選択的に除
去するものではなかつた。すなわち、疾患の発生
やその程度に応じて、血液等の体液中には抗原抗
体結合物あるいはその複合体、細胞、細胞成分、
細菌、ウイルス等の有害物質が生成し、あるいは
異常に増加するようになるが、疾患の進行を阻止
し、治癒し、あるいはまた他の疾患の併発を阻止
するためにも、これらのものを体液中から積極的
に除去する必要がある。しかしながら、血液透析
やカプセル化活性炭、アルミナ等の吸着では、こ
れらの有害物質を全く除去できなかつたり、また
除去できたとしても同時に大量の有用物質までも
除去してしまう等全く満足されるものではなかつ
た。また、生体に対して異物である血液透析用の
高分子膜も活性炭、アルミナ等の吸着剤と血液と
が接触するために発生する血液凝固も大きな問題
であつた。吸着剤については、セルロースやポリ
ヒドロキシエチルメタアクリレート等の高分子で
カプセル化して血液凝固を防止しようとする試み
もなされてはいるが、使用されている高分子自体
の優れた抗血栓性を示さず、抗凝固剤であるヘパ
リン等を血液中に供給して血液凝固を防止してい
るのが現状である。しかしながら、この場合には
多量のヘパリンを使用する必要があるため供給量
をコントロールすることが難しく、ややもすれば
過剰投与に陥り、そのための出血等の副作用が新
たな問題になつている。

本発明者らは、かかる現状に鑑み、血液凝固を
起こさず、血液中に存在する抗原抗体結合物、細
胞、ウイルス、リケチア、細菌、真菌、原虫等の
有害物質のみを直接、かつ選択的に除去しうる血
液浄化用材料について、鋭意研究の結果、本発明
に到達したものである。

すなわち、本発明は、高分子物質からなり、表
面に血液中に存在する有害物質に対して親和性を
有する生理活性タンパク質と線維素溶解剤が固定
化されていることを特徴とする血液浄化用材料お
よび血液中に存在する有害物質に対して親和性を
有する生理活性タンパク質と線維素溶解剤とを含
む溶液にて高分子物質を処理して該高分子物質に
生理活性タンパク質と線維素溶解剤を固定化する
ことを特徴とする血液浄化用材料の製造方法を要
旨とするものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明において用いる生理活性タンパタ質と
は、その高次構造に基づく生物学的に特異的で相
補的な親和性により有害物質を吸着するかあるい
は結合しうる作用を有する生理活性タンパク質を
いう。かかる生理活性タンパク質としては、例え
ば抗原とそれに対する抗体、ホルモンとそれに対
するレセプタ、酵素とそれに対する基質、阻害
剤、補酵素等の関係にあるものが挙げられる。さ
らに具体的には、例えば腎臓の糸状体基底膜から
取り出した抗原、核抗原、血液中のタンパク性抗
原等の抗原、肝炎のサーフエス抗原に対する抗
体、ｅ抗体、アンジオテンシンに対する抗体、コ
ーチゾールに対する抗体等の抗体、C₁補体のｑ
成分等の補体、ホルモン、ホルモンに対するレセ
プタ、デオキシリボヌクレアーゼ、血中タンパク
分解酵素、酵素に対する基質、アプロチニン等の
酵素阻害剤、アルブミン、グロブリン、セルロプ
ラスミン、トランスフエリン、サイログロブリ
ン、ハプトグロビン、ヘモペキシン、コングルチ
ニン等の血液タンパク質等が挙げられる。

本発明において用いる線維素溶解剤としては、
例えばストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、プラ
スミン、ブリナーゼ、合成線溶活性剤等が挙げら
れる。

本発明において用いられる高分子物質とは、分
子量の大きい有機物質あるいは無機物質をいい、
例えばポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリアクリル
酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリカ
ーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリ
ルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアル
コール、シリコン樹脂、ポリ無水マレイン酸、ポ
リエチレンイミン、セルロース、澱粉、タンパク
質、天然ゴム等の有機物質、ガラス、アスベス
ト、雲母、活性炭、ポリホスフアゼン等の無機物
質等が挙げられる。

本発明の血液浄化用材料は種々の方法で製造す
ることができる。例えば、高分子物質が共有結合
を形成しうる反応性官能基を有する高分子物質
（あるいは共有結合を形成しうる反応性官能基が
導入された高分子物質）である場合には、それら
を生理活性タンパク質と線維素溶解剤を溶解した
溶液にて処理することにより、表面に生理活性タ
ンパク質と線維素溶解剤を結合させた血液浄化用
材料を製造することができる。共有結合を形成し
うる反応性官能基としては、例えばカルボキシル
基、アミノ基、クロロホルミル基、アジド基、エ
ポキシ基、ホルミル基、ブロモアセチル基、イソ
シアナート基、シアノ基、酸クロリド基、酸無水
物基、ジアゾニウム基等の基が挙げられるが、好
ましい基はカルボキシル基、ホルミル基、イソシ
アナート基、シアノ基、酸無水物基である。共有
結合を形成しうる反応性官能基を全く有しないか
または少ししか有しない高分子物質に対しては、
高分子反応により十分な量の反応性官能基を導入
することができる。また、十分な量の反応性官能
基を有する高分子物質に対しても他の反応性官能
基に変えるため高分子反応を行うことができる。
例えば、セルロース、澱粉、ポリビニルアルコー
ル等のようにヒドロキシル基を有する高分子物質
をカルボキシメチル化することにより、それらに
カルボキシル基を導入することができる。また、
ポリアミノスチレン、ポリエチレンイミン、アニ
リン−ホルムアルデヒド樹脂等のようにアミノ基
を有する高分子物質はホスゲンとの反応によりイ
ソシアナート化することができる。また、アミノ
基またはヒドロキシル基を有する高分子物質は臭
化シアン等でシアノ化することができる。また、
ポリマレイン酸またはポリマレイン酸モノエステ
ルを加熱脱水することにより、それらを酸無水物
にすることができる。共有結合を形成しうる反応
性官能基は、生理活性タンパク質のアミノ基また
はカルボキシル基と反応して、また線維素溶解剤
のアミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等
と反応して共有結合を形成する。生理活性タンパ
ク質と線維素溶解剤は、通常各々一種類で反応さ
せるが、数種類の生理活性タンパク質と数種類の
線維素溶解剤を溶解した溶液にて高分子物質を処
理することもできる。生理活性タンパク質と線維
素溶解剤は普通、水または緩衝液に溶解して高分
子物質を処理するが、必要に応じて有機溶媒を混
合しても差支えない。また、必要にならば、酸ま
たはアルカリ等の触媒、カルボジイミド等の縮合
試薬、ジアルデヒド等の二官能試薬の存在下に行
うことができる。

また、処理に際しては、撹拌、循環等により表
面を更新することが望ましい。処理温度は溶媒の
融点以上でかつ沸点以下であればよいが、−５〜
80℃の範囲が特に望ましい。

高分子物質がイオン交換基を有する高分子物質
（またはイオン交換器が導入された高分子物質）
である場合には、生理活性タンパク質と線維素溶
解剤を溶解した溶液にて処理することにより、表
面に生理活性タンパク質と線維素溶解剤をイオン
結合させた血液浄化用材料を製造することができ
る。

イオン交換基としては、例えば高分子物質の末
端または（および）側鎖、または（および）主鎖
に存在する、スルホネート基、カルボキシレート
基、アルミニウム基等が挙げられる。

イオン交換基を全く有しないか、または少しし
か有しない高分子物質に対しては、高分子反応に
より十分な量のイオン交換基を導入することがで
きる。例えば、ナイロン等のポリアミドやポリエ
チレンテレフタレート等のポリエステルにポリエ
チレンイミン等のポリアミンを反応させて第一級
アミノ基、第二級アミノ基または第三級アミノ基
を導入することができる。また、臭化エチレン、
ヨウ化メチル等のアルキルハライドによつて処理
することにより、高分子物質を四級化することが
できる。また、ポリスチレンを硫酸またはクロル
スルホン酸等と反応させてスルホン基を導入する
ことができる。生理活性タンパク質と線維素溶解
剤を溶解する溶媒としては、共有結合を形成させ
る場合に使用する溶媒と同じものを用いることが
できるが、高分子物質を溶解しないような溶媒を
選択することが望ましい。生理活性タンパク質と
線維素溶解剤を溶解した溶液をイオン交換基を有
する高分子物質と接触させることにより、生理活
性タンパク質と高分子物質との間ならびに線維素
溶解剤と高分子物質との間にイオン結合が形成さ
れる。この場合も共有結合させる場合と同じく数
種類の生理活性タンパク質、数種類の線維素溶解
剤を溶解した溶液にて高分子物質を処理すること
ができる。また、処理に際しては、撹拌、循環等
により、表面を更新することが望ましい。処理温
度は溶媒の融点以上でかつ沸点以下であればよい
が、−５〜80℃の範囲が特に望ましい。

また、本発明の血液浄化用材料は、次のように
して高分子物質に生理活性タンパク質と線維素溶
解剤を吸着させることによつても製造することが
できる。

すなわち、高分子物質を湿潤しうるかまたは膨
潤しうるか、あるいは溶解し、かつ生理活性タン
パク質と線維素溶解剤を溶解しうる溶媒に生理活
性タンパク質と線維素溶解剤を溶解し、この溶液
により高分子物質を処理することにより、表面に
生理活性タンパク質と線維素溶解剤を吸着させた
血液浄化用材料を製造することができる。この場
合、溶媒としては例えば水またはメタノール、エ
タノール、ブタノール、アセトン、ジオキサン、
テトラヒドロフラン等の一般有機溶媒が用いられ
るが、必要ならばこれらは２種以上混合して用い
ても差支えない。さらに、酸、アルカリ、塩等を
添加し、高分子物質の湿潤性、膨潤性、溶解性ま
たは生理活性タンパク質、線維素溶解剤の溶解性
等を調節することができる。この場合も数種類の
生理活性タンパク質、数種類の線維素溶解剤を溶
解した溶液にて高分子物質を処理することができ
る。処理温度は溶媒の融点以上でかつ溶媒の沸点
以下であればよいが、−５〜80℃の範囲が特に望
ましい。また、処理に際しては表面を更新しなが
ら行うことが望ましい。

本発明において、生理活性タンパク質と線維素
溶解剤を溶解した溶液にて処理する高分子物質は
目的に応じて粉末、ビーズ、フイラメント、中空
糸、布、フイルム、チユーブ、膜等種々の形状に
加工したものであつてもよい。また、高分子物質
は生理活性タンパク質と線維素溶解剤を固定化さ
せた後、種々の形に加工することもできる。

本発明の血液浄化用材料は、血液とバツチ式ま
たは流通式にて接触させることにより選択的に血
液中に存在する有害物質と結合するか、または吸
着することができるが、血液浄化用材料の形状に
応じて、例えば材料が粉末、ビーズ等の場合は血
液の出入口にフイルター、半透膜等を備えた容器
に収容して使用することもできる。

本発明の血液浄化用材料は、優れた選択的除去
能力と優れた抗血栓性を有し、血液浄化医療用材
料として有用である。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。

実施例 １ 内径0.3mm、外径0.5mmのナイロン６製中空糸の
内部に20ml／分の流速にて温度30℃の2N塩酸を
30分間循環した後、さらにイオン交換水を循環す
ることにより浄化した。次いで塩酸により処理し
たナイロン６製中空糸内に100ml／分の流速にて
10％ポリエチレンイミン水溶液100重量部とメタ
ノール500容量部とからなる混合液を室温で２時
間循環した。さらにジシクロヘキシルカーボジイ
ミドの５重量％メタノール液を200容量部添加し
て引き続き20ml／分の流速にて６時間循環した。
中空糸内より処理液を流出した後、メタノールを
循環することにより洗浄し、引き続き減圧乾燥し
た。このようにしてポリエチレンイミン処理した
中空糸内に20ml／分の流速にて無水マレイン酸−
メチルビニルエーテル共重合体の４重量％アセト
ン溶液600容量部を室温で１時間循環した後、脱
水アセトンで洗浄し、次いで乾燥した。

上記のようにして得た無水マレイン酸−メチル
ビニルエーテル共重合体で処理した中空糸内に、
甲状腺より抽出して精製されたサイログロブリン
を含む生理食塩水溶液（３mg／ml）50容量部とウ
ロキナーゼの生理食塩水溶液（1200単位／ml）50
容量部を７℃で24時間循環した。処理後の中空糸
を生理食塩水で洗浄の後、減圧乾燥した。このよ
うにして無水マレイン酸−メチルビニルエーテル
共重合体で処理したナイロン６製中空糸にサイロ
グロブリンとウロキナーゼを共有結合した材料を
得た。

得られた材料の線溶活性はヒトフイブリノゲー
ン水溶液（５mg／ml）10mlにヒト血漿トロンビン
の生理食塩水溶液（25単位／ml）を添加して作成
した厚さ約２mmのフイブリン平板にて測定した。
すなわち、材料片をフイブリン平板上におき、37
℃で24時間放置した後、材料片の周りのフイブリ
ン膜の溶解の程度により線溶活性を測定した。そ
の結果、サイログロブリンとウロキナーゼをを結
合した材料はフイブリン膜を溶解していた。比較
のため、未処理のナイロン６製中空糸について同
様の測定を行つたが、このものはフイブリン膜を
溶解しなかつた。

また、サイログロブリンとウロキナーゼを結合
した中空糸内に橋本病の症例にヒト血漿を室温で
約５時間循環した後、中空糸内部をCoonsにより
開発された螢光抗体法により、螢光標識抗ヒト−
γ−グロブリン免疫ウサギ血清で染色して観察し
た。その結果、抗サイログロブリン抗体が吸着さ
れているのが認められた。そして循環後のヒト血
漿中には抗サイログロブリン抗体は殆ど認められ
なかつた。

比較のため、未処理の中空糸を用いて同様の操
作を行つたが、フイブリン凝集だけが認められ、
抗サイログロブリン抗体は認められなかつた。

また、比較のためウロキナーゼのみを固定化し
た中空糸を用いて同様の操作を行つたが、フイブ
リン凝集は認められず、抗サイログロブリン抗体
も認められなかつた。そして、循環後のヒト血漿
中の抗サイログロブリン抗体の量は、循環前と比
べて僅かしか減少していなかつた。

また、比較のためサイログロブリンのみを固定
化した中空糸を用いて同様の操作を行つたが、中
空糸の大部分がフイブリン凝集で覆われ、抗サイ
ログロブリン抗体は僅かしか認められなかつた。
そして、循環後のヒト血漿中の抗サイログロブリ
ン抗体の量は、循環前に比べて僅かしか減少して
いなかつた。

このように、本発明のサイログロブリンとウロ
キナーゼが結合した血液浄化用材料は血液凝固を
起こさずに、橋本病、甲状腺炎等の症例の血液中
に出現し、その病気の原因、進行と密接な関係に
ある血液中の抗サイログロブリン抗体の除去に非
常に有用であることが認められた。

実施例 ２ サイログロブリンの代わりに、ハプトグロビン
（ヒト由来）を用いた他は実施例１と同様な方法
でハプトグロビンとウロキナーゼが共有結合した
ナイロン６製中空糸を得た。

得られたハプトグロビンとウロキナーゼを結合
した中空糸の線溶活性を実施例１と同様にフイブ
リン平板を用いて測定したところ、フイブリン膜
の溶解が認められた。

また、このハプトグロビンとウロキナーゼの結
合した中空糸内に遊離ヘモグロビン量が200mg／
dlのヒト血漿を室温で約５時間循環した後、
Crosbyらの開発したシアンメトヘモグロビン法
で遊離ヘモグロビン量を測定したところ、その量
は10mg／dlであつた。このように、本発明のハプ
トグロビンとウロキナーゼが結合した血液浄化用
材料は、異型輸血、心臓手術、人工透析、溶血性
疾患等による溶血（すなわちヘモグロビンの遊
離）を来し、種々の併合症（例えば腎障害）の引
き起こす原因の一つである血液中の遊離ヘモグロ
ビンの除去に著効を示すことが確認された。

実施例 ３ 内径0.5mm、外径1.0mmのポリビニルアルコール
製のチユーブの内部にブロモアセチルブロミドの
10重量％氷酢酸溶液を20ml／分の流速にて30℃で
10分間循環した後、水洗した。得られたブロモア
セチル化ポリビニルアルコールのチユーブの内部
にウロキナーゼの生理食塩水溶液（1200単位／
ml）50容量部とＢ型肝炎のサーフエス抗原に対す
る抗体のリン酸緩衝液（１mg／ml、PH8.0）50容
量部を注入し、７℃で24時間静置した後、生理食
塩水にて洗浄した。

このように、ウロキナーゼとＢ型肝炎のサーフ
エス抗原に対する抗体を共有結合したチユーブ
に、Ｂ型肝炎のサーフエス抗原陽性の血液を注入
し、５時間放置したが、血液は凝固しなかつた。
そして、この血液について平板内単純拡散法によ
りＢ型肝炎のサーフエス抗原の測定を行つたとこ
ろ、陰性であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高分子物質からなり、表面に血液中に存在す
   る有害物質に対して親和性を有する生理活性タン
   パク質と線維素溶解剤が固定化されていることを
   特徴とする血液浄化用材料。 ２ 血液中に存在する有害物質に対して親和性を
   有する生理活性タンパク質と線維素溶解剤とを含
   む溶液にて高分子物質を処理して該高分子物質に
   生理活性タンパク質と線維素溶解剤を固定化する
   ことを特徴とする血液浄化用材料の製造方法。