JPH035550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血液分離用組成物、さらに詳しくは血
液サンプルを血清および凝塊部分に分離するのに
有用な照射殺菌しうるシリカ−シリコーン流動ゲ
ル（fluid gel）に関するものである。

血液採集分離装置に分離物質としてチキソトロ
ープゲルを用いることはよく知られている。かか
る装置では、血液サンプルの血清と凝塊部分の中
間の密度を有するチキソトロープゲルを流体採集
装置に配置し、遠心により、血清と凝塊の間にそ
のゲルによる物理・化学的障害を形成させてそれ
らの分離を容易にし、分析に供しうる。血液採集
装置の好ましい形は米国特許第4180465号に記載
されている。

チキソトロープゲル物質のよく知られている種
類としては、シリコーン流体、充填剤（例えばシ
リカ粒子）およびチキソトロープ特性を与える量
の網目形成物質（network former）を反応させ
て得られるシリカ−シリコーン流動ゲルが挙げら
れる。（かかるゲルを製造するのに用いられるシ
リコーン流体は、通常、シリコーン油としての特
性を有しており、ここでは「シリコーン流体」お
よび「シリコーン油」からなる語はお互いに同義
語として用いられる）。

前記米国特許第4409692号には、シリカ−シリ
コーン流動ゲルおよびその製法が記載されてい
る。

しかし、血液採集装置に用いられるチキソトロ
ープゲルは、患者への逆流汚染を防止するために
は無菌であるものが望ましい。血液採集装置およ
びそこに配置されるゲル障壁（gell barrier）の
好ましい殺菌方法としてはγ線の利用、また別の
方法としては電子捕獲型放射線の利用が挙げられ
る。

しかし、放射線により滅菌した場合、前記シリカ
−シリコーン流動ゲル血清分離器は、もはや機能
を持たない程度まで、粘度で示すと、300000〜
500000センチポイズ（cp）の範囲内まで固化し
てしまう。

本発明者らは、放射線による滅菌後も機能しう
る別の種類のチキソトロープゲル障壁を開発し
た。すでにかかる物質の一例が米国特許第
4235735号に記載されている。該特許は、液体ポ
リブタジエンおよび無機の不活性充填剤の混合液
から成り、分離した血液層の間に静止した密閉障
壁を形成するようなチキソトロープゲル分離物質
をその中に有する血液採集分離装置について記載
している。該特許の装置およびゲルはゲルの物理
的特性を低下させずに、その装置およびゲルが逆
流汚染を被らないように放射線滅菌が行われる。

ポリブタジエンおよびその他の重合体ゲルが放
射線照射によつてゲルの特性をわずかずつ低下し
ながら滅菌される時、それらは時間の経過ととも
に硬化する傾向があり、その結果貯蔵寿命が限定
されてしまうことになる。一方、シリカ−シリコ
ーン流動ゲルは時間の経過とともにはたいした硬
化をきたさず、極端に長い貯蔵寿命を示す。さら
に、シリカ−シリコーン流動ゲルはその他の重合
体障壁物質よりも優れた化学的および物理的障壁
（つまり、漏れおよび滑りに対してより大きい抵
抗を示すもの）を採集チユーブに設ける。

以上のことから、血液分離組成物として有用な
殺菌可能なシリカ−シリコーン流動ゲル物質の必
要性は明らかである。

本発明の目的は、前記問題点の１つもしくはそ
れ以上を解決することである。

本発明によれば、血液分離組成物として有用な
チキソトロピー性シリカ−シリコーン流体であ
り、ゲルの有効作用にそれほど悪影響を及ぼさず
にγ線またはそのほかの種類の放射線照射により
殺菌されることのできるものを提供する。本発明
はゲル、ゲルの製造および分離障壁としてそのゲ
ルを含む分離装置を意図するものである。

本発明によれば、シリコーン流体、充填剤およ
びチキソトロープ特性を与える量の網目形成物質
を用いたゲル形成反応は約120℃またはそれ以下、
好ましくは約40℃で行われ、各反応成分の粘度ま
たはシリコーン流体の成分は狭い範囲内で調整さ
れる。

前記特許請求の範囲ならびに以下の詳細な説明
により、本発明の目的および利点がさらに明らか
になるはずである。

本発明によれば、シリコーン流体（シリコーン
油）、充填剤およびチキソトロピー性を与える量
の網目形成物質を真空状態にて約120℃以下、よ
り好ましくは80℃以下の温度にて好ましくは段階
方法で共に反応させてチキソトロープシリカ−シ
リコーン流動ゲルとする。該ゲルは、例えば血液
のように粘度の異質のものを含む流動層中に分配
する組成物として用いられるのにふさわしく、ま
たγ線もしくはその他の電子捕獲型放射線の殺菌
線量をゲルの特性にそれほど悪影響を及ぼさずに
照射することにより殺菌することができる。

以下に詳細に記述するように、シリカ−シリコ
ーン流体、充填剤および網目形成物質の各量は、
ゲルの粘度が反応により約200000〜450000cp、
より好ましくは〜約300000cpの間となるように
選ばれる。このようなゲルに放射線の殺菌線量を
照射した結果、その最終粘度は400000〜
750000cpになる。

血清特有の比重は約1.026〜1.031の範囲内の値
であり、凝塊部分の比重は約1.092〜1.095の範囲
の値である。そのため、ゲル形成組成物の量は照
射前、照射後の最終の比重が約1.03〜1.09の間、
好ましくは約1.04の間であるように選ばれる。

以下に示すように、本発明はまず第一に反応に
使用されるシリコーン流体の初期の粘度を比較的
狭い範囲内に調整すること、第二にゲル形成反応
温度（120℃程度に上昇しても良いが、好ましく
は約80℃以下であるのがよい）を調整することに
よつて有利に導かれる。

ゲル形成反応を好ましくはシリコーン流体と充
填剤をあらかじめ混合して排気させ、続いて網目
形成物質を添加するように段階的方法で行う場合
には、両反応共に約120℃以下の温度で行う。

公知のシリカ−シリコーン流動ゲル障壁物質は
γ線により殺菌されると約3000000〜5000000cp
の最終粘度を示し、多くの臨床遠心機で遠心させ
ても好ましい血清分離器障壁は全く形成されな
い。以下に詳細に述べるように、本発明のゲルは
γ線で殺菌した場合、一般に約700000cp以下の
粘度を示し、正常な作動速度にて広く様々な遠心
分離機で遠心分離させた場合、血液サンプルの分
離した血清と凝塊部分の間に物理学的、化学的に
効果のある障壁を与える。

ゲル形成成分： シリコーン油 ゲル形成成分の主要なものはシリコーン流体
（油）である。シリコーン流体の好ましい種類と
しては、ジメチルシロキサン重合体が挙げられる
が、他の公知のシリカ−シリコーン流動ゲルに利
倫されるものも用いうる。好ましいシリコーン流
体はダウ−コーニング社［Dow−Cornig Co.］
（ミツドランド、ミシガン）により「DC−360」
という商品名で市販されている。「Dow−
Corning DC−200シリコーン流体」（商品名）も
また好ましい。

該流体の粘度（25℃において）は約10000〜
15000csの間であるのがよいが、約12500cs流動粘
度のものが非常に好ましい。実際は該流体は25℃
にて、1000〜100000csの範囲の粘度を有する。

シリコーン流体は１種類の原料シリコーン流体
成分からなるものが好ましいが、２種類もしくは
それ以上の原料シリコーン流体の混合物を使つて
もよい。しかし、各原料シリコーン流体は好まし
いシリコーン流体の粘度の±約15％以内の粘度を
示さなければならない。

このように、ゲルのシリコーン流体成分の粘度
（分子量は粘度によつて影響を受ける）は望まし
い流体粘度に近似した範囲内で調整するべきであ
る。

２種類以上の原料シリコーン流体を用いる場
合、各原流シリコーン流体が該初期粘度の15％以
内の粘度を有しない場合、一旦滅菌するとゲルは
使用できなくなる。もし、高い粘度の原料シリコ
ーン流体におけるごとく、高分子量のシリコーン
鎖が存在すると、ゲルの最終粘度は典型的には
700000センチポイズを越え、一旦ゲルを滅菌する
と使用できなくなる。もし、低粘度流動体におけ
るごとく、低分子量鎖が存在すると、貯蔵中に純
枠な油がゲルからにじみ出る傾向がある。このよ
うに粘度調節の範囲の狭いことが、所望する特性
を有するゲルを得るために特に重要であることが
わかつた。

充填剤 前記米国特許第3977982号および同第4049692号
には、シリコーンゲルの最終粘度を調節するのに
用いることのできる種々の充填物質の利用が記載
されている。好ましい充填剤物質としては少なく
とも一部分がメチルかメチル化されている沈降シ
リカ粒子が挙げられる。経済的に有利なシリカ充
填物質としては「De GussaD−17」（商品名）が
挙げられるが、所望によりメチル化されていない
沈降充填剤をメチル化されたシリカと組み合せて
用いることができる。

そのほかの不活性シリカ充填剤はメチル化され
た充填剤と組み合せて使用することができる。こ
のような不活性充填剤の一つにはペンシルベニ
ア・グラス・サイド社（Pennsylvania Glass
Sand Corp.）により「MIN−Ｕ−SIL」なる商
品名で市販されているものがある。所望により水
を少量添加して充填剤の一部分を置き換えてもよ
い。

網目形成物質 米国特許第3977982号には、本発明を実施する
際に役立つチキソトロピー性分離網目形成物質の
様々な例が挙げられている。かかる網目形成物質
はシリカ−シリコーン流動組成物の粘度を安定に
し、また該組成分の粘度上昇に時として劇的効果
を示す。そのため、ごく少量の網目形成物質が血
液分離に用いるのに有効な、200000〜450000cp、
より好ましくは300000cpの範囲内に調節された
安定な粘度を得るために用いられる。各成分の大
まかな量は経験に基づいて容易に決められる。比
較的低い反応温度では比較的少量の充填剤が必要
であることが解つた。

特許第3977982号に関係した網目形成物質の中
では、本発明に有効なものとして水、グリセロー
ル、グリコール、多官能性アミンおよびある種の
ポリシロキサン−ポリオキシアルキルシリコーン
共重合体が挙げられる。かかる共重合体は経済的
に有利であり、ダウ−コーニング社（ミツドラン
ド、ミシガン）よりDC−190、DC−192および
DC−194の商品名で市販されている。特に好まし
い網目形成物質はDC−190であり、一般にシリコ
ーン−グリコール共重合体としての特徴を有す
る。

反応条件 一般に本発明のゲルの製造法は充填剤とシリコ
ーン流体を望ましい特定の粘度になるような割合
で反応させ、ついで網目形成物質を添加する工程
から成る。流動体と充填剤の混合物は網目形成物
質を添加する前に真空下で撹拌によりガス抜きを
するのが好ましく、また網目形成物質も同様に真
空下であらかじめガス抜きされた該成分と混合さ
れる。

例えば、約15重量部（Ｗ／Ｗ）のメチル化され
たシリカ充填剤を、約1.04の比重を得るように約
100重量部のシリコーン流体に添加してもよい。

該充填剤およびシリコーン流体を室温条件下で
混合し、その混合物を真空条件下で撹拌すること
によりガス抜きする。該ゲルの最終的な粘度を望
ましい値にするのに足る網目形成物質の少量（例
えば0.01〜0.02％［Ｗ／Ｗ］）を添加し、真空下
で撹拌する。例えば、混合液を20℃にて約30分間
撹拌することによりガス抜きし、ついで約0.015
％の網目形成物質を添加する。その反応は20℃に
て真空下で20分間混合させることにより完了す
る。

従来公知の方法では、ゲル形成成分を混合時に
は120℃以上に加熱することが必要であつた。本
発明によれば、反応過程は120℃以下の温度にて
行われ、結果的に時間および価格において顕著な
節約をもたらし、また放射線照射による硬化から
ゲルを保護する要因となつた。該反応は好ましく
は80℃以下で行われ、室温もしくはそれ以下で行
うことができる。

このように約120℃以下の反応温度と組み合せ
て狭い粘度分布を示す流体を選べば、滅菌用放射
線照射によつても過度の粘度増加をきたさないゲ
ルを得ることができる。

なお、本明細書で「反応温度」とはあらかじめ
混合したゲルを得るためにシリコーン流体と充填
剤の混合、ガス抜きおよび反応を行わせる温度、
またはあらかじめ混合させたゲルを網目形成物質
と混合および反応させる温度をさす。

次の実施例で本発明の方法を説明するが、必ず
しもそれらに限定されるべきものではない。

実施例 ダウ−コーニング（Dow−Corning）社製DC
−360シリコーン流体100重量部を室温にてデガツ
サ（De Gussa）社製Ｄ−17メチル化シリカ充填
剤約15重量部と混合し、充填剤粉末が完全に流体
によつて湿潤したのち30分間撹拌を続ける。

ついで、得られた予備混合ゲルを５トール以下
の減圧を維持することのできるジヤツケツト付き
容器（ａ jacketed vqssel）に移す。

該予備混合ゲルを約１トールの減圧下およびゲ
ル温度を約40℃に維持しながらゆつくり撹拌する
ことによりガス抜きする。この撹拌は１〜３時間
続ける。

この予備混合ゲルのガス抜きおよび混合が完予
したのち、約0.01％（Ｗ／Ｗ）のダウ・コーニン
グ社製DC−190網目形成物質を該ゲルに添加し、
撹拌条件（40℃、１トール）をさらに20分間維持
する。

その結果、特定の比重1.04ブルツクフイールド
粘度（1rpm、第７番スピンドル）300000cpおよ
びチキソトロピー指数、3.2を有する半透明のゲ
ルが得られる。該ゲルをコルバツク（商品名）
（Monojet Divison、Sherwood Medical
Industries、St.Louis、Missouri）に設置された、
シリカ床から成る血液採集チユーブの底に分配す
る。ついで該チユーブを空にして閉じる。

γ線の殺菌量を用いて該ゲルを殺菌すると約
400000〜700000cpの最終ゲル粘度を示す。この
滅菌ゲルは遠心にかけられた血液サンプルの血清
および凝塊部分の間に物理学的および化学的障壁
を生成することがわかつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリコーン流体、充填剤および網目形成物質
   をゲル形成反応に付すことにより、血液サンプル
   の分離すべき異なつた密度を有する層の分割に有
   用な、これら分離層の密度の中間の密度を有する
   チキソトロープゲルを製造する方法において、 該シリコーン流体が所望の初期粘度を有する単
   一の原料シリコーン流体、または各々が該初期粘
   度の±15％以内の粘度を有する少なくとも２種の
   原料シリコーン流体の混合物からなり、該ゲル形
   成反応を120℃またはそれ以下で行い、ついで、
   形成されたゲルを放射線の殺菌線量に晒すことを
   特徴とする血液サンプルの血清および凝塊部分を
   分割するためのチキソトロープゲルの製法。 ２ 前記ゲル形成反応を約60℃もしくはそれ以下
   で行う前記第１項記載の方法。 ３ 該初期粘度が25℃において約10000〜15000セ
   ンチストークスである前記第２項記載の製法。 ４ 前記ゲル形成反応が約40℃もしくはそれ以下
   で行なわれ、初期粘度が25℃において約12500セ
   ンチストークスである前記第３項記載の製法。 ５ 次の工程： (a) 25℃において、1000〜100000センチストーク
   スの間の粘度を有するシリコーン流体を提供す
   る工程（該シリコーン流体は単一の原料シリコ
   ーン流体、または各々が該単一の原料シリコー
   ン流体の粘度の±15％以内の粘度を有する少な
   くとも２種の原料シリコーン流体の混合物から
   なる）、および (b) 該シリコーン流体と、充填剤およびチキソト
   ロピー性を付与するのに足る量の網目形成物質
   を、120℃またはそれ以下で、200000〜450000
   センチポイズの間の粘度を有するゲルが得られ
   るような割合で反応させる工程からなることを
   特徴とする血液サンプルの血清および凝塊部分
   を分割するためのチキソトロープゲルの製法。 ６ さらに該ゲルを放射線の殺菌線量に晒すこと
   により殺菌する工程を包含する前記第５項記載の
   製法。 ７ 前記放射線がγ線またはその他の電子線捕獲
   型放射線である前記第６項記載の製法。 ８ 該シリコーン流体が１種またはそれ以上のジ
   メチルポリシロキサン類からなり、充填剤が沈降
   メチルシリカまたは部分的にメチル化された沈降
   メチルシリカからなり、また網目形成物質が水、
   グリセロール、グリコール、多官能性アミンおよ
   びポリシロキサン−ポリオキシアルキルシリコー
   ン共重合体からなる群より選ばれる前記第５項記
   載の製法。 ９ 該シリコーン流体、充填剤および網目形成物
   質の各量を、得られるゲルが約300000センチポイ
   ズの粘度および約1.04の比重を有するように選択
   する前記第８項記載の製法。 １０ 前記ゲル形成反応が約80℃以下で行なわれ
   る前記第５項記載の製法。 １１ 該シリコーン流体および充填剤を減圧下で
   混合して第一反応混合液を作り、完全にガス抜き
   するに足りる時間、撹拌を続け、ついでこの第一
   反応混合液を減圧下で網目形成物質と混合させて
   ゲルを得る前記第１０項記載の製法。