JPH0475860B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、凝固中性で、親水性のガラス繊維、
その製法及びこれよりなる止血学的試験のための
血液からの血漿分離材に関する。 従来の技術 欧州特許（EP−Ａ）第0045476号明細書中に
は、全血から内容物を簡単に測定可能にする、全
血からの血漿又は血清を分離する装置及び分離法
が記載されている。この文献によれば、全血を、
2.5μより小さい繊維直径のガラス繊維よりなる層
（これは赤血球を保留する）に通すことにより、
血漿と赤血球とを分離することができる。この場
合、血液を長方形のガラス繊維フリースの端部に
載せるのが有利でありここから、血漿は毛細管現
象で残りの領域まで移送される。この血漿で満た
されたフリース部材上に、この血漿取得工程の後
に、この反応に必要な試薬を含有するマトリツク
ス（紙、吸収性膜等）を押し付け、ここで、拡散
反射測光法で被検パラメータに関する検出反応を
実施する。 この簡単な血漿取得−及び血漿移送系は、止血
学的問題設定における実験の分野で測定すべきパ
ラメータを例外として、すべての臨床化学的に重
要なパラメータに対して使用可能である。凝固分
析は原則的にシリコン樹脂製の被膜により不活性
化されたプラスチツク容器又はガラス容器中で実
施することは公知である。それというのも、未処
理ガラスは血液又は血漿の凝固性に影響を及ぼす
からである。例えば、ガラスは活性化により、凝
固因子が通常範囲にある血漿のクイツクによる一
相−凝固時間（Einphasen−Gerinnungszeit
nach Quick）を短縮する。このクイツクによる
一相−凝固時間は、低百分率の血漿では、凝固因
子の不活性化により延長される。この際、ガラス
は、特に第及び第ａ因子を不活性化する。こ
の不活性化により、かつこれにより誤まつて延長
された凝固時間により、診断利得は無にされる。
それというのも、個々の凝固因子の割合が変えら
れるからである。百分率で示されるクイツク値
は、フイブリノーゲン濃度と共に第、第、第
及び第因子の活性を包含する。健康な供血者
からの貯蔵血漿は100％血漿と定義され、生理食
塩水での稀釈により相応する低百分率の血漿が製
造される。この稀釈列に対して関連曲線を作製
し、これを用いて患者血漿のクイツク値が測定さ
れる。 しかしながら、部分的トロンボプラスチン時間
（PTT）の測定も、第XII及び第XI因子の不活性化
により負に影響される。抗トロンビン及びヘパ
リンの検出は、ガラスによるトロンビンの不活性
化により著るしく妨害される。 発明が解決しようとする問題点 従つて、本発明の課題は、欧州特許（EP−Ａ）
第0045476号による分離−及び移送系をその分離
−及び移送特性を変えることなく、これを凝固中
性にし、これにより止血学的検査に使用可能にす
るように変更することであつた。 表面的には次の解決可能性が出てくる： プラスチツク性の繊維材料の使用。しかしなが
ら、この繊維材料はその赤血球に対する分離特性
に関して所望の特性を有せず、血漿の凝固性に部
分的に著るしく影響する。更に、ガラスにシリコ
ン樹脂エマルジヨンでのシリコン化処理を行なう
ことにより表面を被うことができ、これにより凝
固因子の影響を排除することは公知である。しか
しながら、このシリコン化処理は、ガラス繊維の
特別な場合に、表面の強力な疎水性化作用をし
て、もはや濡れを起こすことはできず、従つてこ
の繊維は、その赤血球−分離−及び血漿−移送特
性を完全に失なう。 問題点を解決するための手段 意外にも、ガラス繊維表面を特定のシランを用
いて化学的に変性すると、それが、例えばガラス
繊維−フリースの吸収性にとつて必要な親水性を
保持するが、凝固因子に対する影響を失なう、即
ち凝固中性になることが判明した。 一般式の化合物でのガラス繊維の処理によ
り、アルコキシ基の中間的分解下にヒドロキシ基
が生じ、引続くこのヒドロキシ基とガラス繊維表
面の反応性位置との反応により、前記特性を有す
るガラス繊維が得られる。 〔ここでR₁はＣ−原子数２〜６のアルキレン基
を表わし、R₂はＣ−原子数１〜６の低級アルコ
キシ基を表わし、R₃はＣ−原子数１〜６の低級
アルキル又はアルコキシ基を表わす〕。 このガラス繊維の処理は、弱酸性に調節された
水溶液中で一般式の物質を使用する公知方法で
行なう（FEBS Lett.93、５〜６頁（1978年）参
照）。この工程で、ガラス繊維と反応する反応性
Si−OH−基が形成され、オキシラン環はジオー
ルに変えられる。アルコキシ基R²を有するシラ
ンの使用時に、単一分子層が生じる。アルコキシ
基２又は３個を有するシランの使用時に、反応条
件に応じて、多層の被覆（通例４〜12層）が生じ
る。それというのも、このシランは重縮合下にも
相互に反応するからである。 有利な可能性は、場合により弱塩基での触媒反
応下における無水の有機溶剤中の一般式の物質
での、ガラス表面の被覆及び引続く水溶液中の酸
性触媒下でのオキシラン環のジオールへの変換で
ある（Advan.Chromatogr.21、48〜53頁（1978
年）参照）。この方法により、単一分子性の又は
僅かなシラン分子の厚さの層を構成することがで
きる。 更に、それが必要であり、付加的経費を是認す
る場合には、ガラスを凝固中性に保持するがその
親水性を変じる配位子を連結するために、オキシ
ラン−又はジオール基の反応性を利用することも
可能である。この際、強いイオン性配位子が分離
する。それというのも、これは、凝固に影響する
が、アミノ酸及びペプチドの結合に有利でありう
るからである。モノアルコールによるオキシラン
環のアルコール分解により、疎水性グリコールモ
ノエーテルが生じ、ポリオールでは疎水性ポリオ
ール化合物が生じる。 得られる最終生成物は次のような構造を有す
る： 〔ここでＸはヒドロキシ基、１個以上のヒドロキ
シ基で置換されていてよいアルコキシ基、アミノ
酸又はペプチド残基を表わし、R′₃は低級アルキ
ル基又は隣接基の珪素原子又はガラス表面への酸
素架橋を表わす〕。 このように変性されたガラス／ガラス繊維は、
凝固過程（Gerinnungskaskade）の経過に対し
て中性の挙動を示す。 アルキレン基R₁としては、Ｃ−原子数２〜６
の直鎖又は分枝鎖の基がこれに該当し、この際こ
の珪素原子は、少なくとも２個のＣ−原子により
エーテル酸素から分離されているべきである。エ
チレン及びプロピレンが有利である。 アルキル−もしくはアルコキシ基R₂及びR₃と
しては、Ｃ−原子数１〜６の直鎖又は分枝鎖の低
級アルキル基殊に簡単に製造し、反応することの
できるメチル−及びエチル基がこれに該当する。
Ｘがアルコキシ基である場合に、これは、同様に
Ｃ−原子数１〜６を有する。メトキシ−、エトキ
シ−、プロポキシ−、２−ヒドロキシ−エチレン
オキシ、２，４−ジヒドロキシプロピレンオキシ
−基が有利な基である。アミノ酸又はペプチド残
基としては、殊に、ヒト血清中に含有される天然
アミノ酸及びペプチド殊にこの凝固過程を妨害し
ないアルブミンがこれに該当する。 本発明によるガラス繊維は、慣用法で、例えば
後の例に記載されているようにフリースにされ、
凝固パラメータ測定用材で使用されうる。しかし
ながら、これらは、欧州特許（EP−Ａ）第
0045476号明細書に記載のような血漿取得用の短
かいカラムの形でも使用することができ、更にこ
の血漿を慣用法で、凝固テストに使用することが
できる。 血漿の分離及び凝固パラメータ測定用の診断材
中での使用のための本発明による用具の他の実施
可能性は、欧州特許（EP−Ａ）第0045476号明細
書中に記載の用具と同様に、これと関連して製造
することができる。もちろん、このような用具中
では本発明によるガラス繊維層だけではなく、他
の血漿と接触するすべての部材も凝固中性の材料
から成つているべきであることは当然であり、こ
の際、殊に当業者に公知の相応するプラスチツク
が使用される。 実施例 例 １ 凝固中性のガラス繊維の製造 酸（例えば塩酸又は酢酸）でPH値を2.0〜4.0有
利に3.0にされた水１に、γ−グリシドオキシ
プロピルトリメトキシシラン５〜50ｇ有利に20ｇ
を添加した。メタノールの分解及びSi−OH−基
の形成のために、濁りがもはやみられなくなるま
で撹拌する。この反応は、温度の上昇により促進
することができる。特に80℃で１時間の反応時間
が効を奏する。この溶液に、ガラス繊維0.5〜10
ｇ有利に２〜７ｇを加える。更に、１〜４時間有
利に１時間撹拌すると、シランがガラス表面に結
合し、オキシラン環はジオール基に変換される。
この反応は、高温ではより迅速に進行する。ガラ
ス繊維を吸引濾過し、水で充分に後洗浄する。こ
のガラス繊維を塩酸でPH2.0〜4.0有利に3.0に調節
した水１に懸濁させ、薄片形成装置上で、面重
量20〜200ｇ／cm²の薄片を形成させる。この選択
すべき面重量は、生じるフリースの用途に関連し
て決まる（これに関して例参照）。 例 ２ 凝固中性に関するガラス繊維の試験 例１で製造したガラス繊維のうち各40mgを健康
な供血者又は抗凝固剤で処理した患者からの貯蔵
血液各300μと一緒にし、37℃で１分間インキ
ユベートする。その後血漿を遠心分離させる。血
漿を、ガラスでの処理の前又は後に、クイツクに
よる一相−凝固時間に関して検査する。この場
合、凝固−テスト（Clotting−test）を使用する
ことができる：塩化カルシウム及びトロンボプラ
スチンを用いて凝固過程を開始させ、試料を保留
し、フイブリン繊維形成までの時間を測定する。
同様に、クイツク時間測定のための光度測定試験
を関連させることができる〔ベツヒア（Becher）
等によるノイエ・アスペクテ・イン・デル・ゲリ
ヌングスデイアグノステイク（Neue Aspekte
in der Gerinnungsdiagnastik、F.K.Schattauer
Verlag、Stuttgart−New York）（1984）、17〜
30頁参照〕。 更に、トロンビン（第ａ因子）上への影響を
次のようにして試験する。水中のトロンビンの溶
液（約3U／ml）30μを前記方法でガラスと一緒
にする。本発明方法によりガラスを変性したすべ
ての実験で、変性されたガラスでの処理の前及び
後に、血漿の凝固特性に差は現われない。トロン
ビン活性（トロンビンは未処理ガラスにより完全
に不活性化される）も不変のまま残る。 トロンビンの活性測定は、基質としてのTos−
Gly−Pro−Arg−ｐ−ニトロアニリンを用いて
実施する。このために、トリス緩衝液２ml／
HCl2.00ｍモル／（PH8.1）をトロンビン溶液
50μと共に25℃で３分間インキユベートし、次
いで、緩衝液中の基質（3.8ｍモル／）100μ
を用いて反応を開始させ、反応速度を追跡する。 例 ３ クイツクによる一相凝固時間の測定テスト片の
製造 試薬マトリツクス 60〜70ml／m²の面吸収性の紙に、次の組成の水
溶液を含浸させる： HEPES 250ｍモル／（緩衝液） Tos−Gly−Pro−Arg−ｐ−フエニレンジアミ
ン １ｍモル／（基質） Ｎ−（４−フルオルフエニル）−Ｎ−メチルアミ
ノメタン−ホスホン酸
30ｍモル／（カツプラー） ウサギ脳トロンボプラスチン 1.2ｇ／ この溶液を苛性ソーダでPH7.3に調節する。 乾燥後に、この含浸紙から幅15mmの帯状品を切
り出す。 酸化マトリツクス 糸の太さ約40μｍ、メツシユ幅約60μｍのナイ
ロン網（Firma Zuericher Beuteltuchfabrik，
Schweiz社のNY 20 HCスーパー型）にK₃〔Fe
（CN）₆〕50ｍモル／及び塩化カルシウム50ｍモ
ル／を含浸させる。乾燥後に、この含浸された
網から幅15mmの帯状品を切り出す。 テスト片構造 100mm幅のポリスチロールシート上に、50〜60
ｇ／m²の面重量の本発明によるガラス繊維フリー
スを、幅15mmで配置し、糸の太さ140μｍ及びメ
ツシユ幅250μｍのナイロン網でその上を被い、
端部で接着させ、固定する（第１図参照）。この
ガラスフリースの自由端部に、酸化マトリツクス
及び試薬マトリツクスを上下に配置し、幅15mm、
厚さ200μの透明なポリカーボネートシートで被
い、固定接着させる（第１図参照）。このように
製造した帯状品を幅６mmの片に切断する。第１図
はこの試験片の構造を示している。ここで、１は
ポリスチロール−担持シート、２は接着剤、３は
ナイロン網、４は本発明によるガラス繊維フリー
ス、５は酸化マトリツクス、６は試薬マトリツク
ス、７はポリカーボネートカバーシートである。 クイツクによる一相凝固時間の測定 本発明によるガラス繊維を用いて製造された試
験片とシラン化されていないガラス繊維との間の
比較。 ガラス繊維フリースを固定しているナイロン網
上に、生理学的NaCl−溶液中の血液100％、50
％、33％、25％、12.5％のクエン酸塩血液−稀釈
列（ヘマトクリツト約40％）35μを点滴する。
赤血球は分離部内に残る。次いでこの試験片を37
℃に加熱し、その後、反射光度計を用いて色形成
を追跡する。本発明によるガラス繊維で、非処理
ガラス繊維によるよりも、著るしく高い信号が得
られることに注目すべきである。 クイツク時間としては、シラン化ガラス繊維の
使用時に、10％の反射率低下を行なう時間を採用
することができる。これと反対に、非処理ガラス
繊維の使用時には、４％の反射率の変化が起こる
時間だけが利用される。 本発明のガラス繊維を用いる試験におけるばら
つきも明らかに僅かである。即ち、ガラスの側か
らは凝固過程の進行に対する妨害性の影響は行な
わない。このちがいは次表から明らかである。

【表】 この表から、凝固−試験（Clotting−test）を
用いる凝固分析から公知のように、健康な供血者
の血漿（100％血漿）の場合には、ガラスによつ
て活性化が行なわれ、低百分率の血漿では明らか
に不活性化されることが認められる。 更に、本発明によるガラス繊維を有するテスト
片構造を用いて得られる関連曲線は、測光法によ
るクイツク−テストのそれと非常に類似している
（第２図参照）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるテスト片の構造を示す図
であり、第２図は、クイツク試験の結果を示す関
連曲線である。 １……ポリスチロール支持シート、２……接着
剤、３……ナイロン網、４……ガラス繊維フリー
ス、５……酸化マトリツクス、６……試薬マトリ
ツクス、７……ポリカーボネートカバーシート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表面に、次の構造： 〔ここでR₁はＣ−原子数２〜６のアルキレン基、
   Ｘはヒドロキシ基、１個以上のヒドロキシ基で置
   換されていてもよいアルコキシ基、アミノ酸−又
   はペプチド残基を表わし、R′₃は低級アルキル基
   又は隣接基の珪素原子又はガラス表面への酸素架
   橋を表わす〕のシランが結合していることを特徴
   とする、凝固中性で親水性のガラス繊維。 ２ シラン層は、１〜30の分子層厚である、特許
   請求の範囲第１項記載のガラス繊維。 ３ 表面に、次の構造： 〔ここでR₁はＣ−原子数２〜６のアルキレン基、
   Ｘはヒドロキシ基、１個以上のヒドロキシ基で置
   換されていてもよいアルコキシ基、アミノ酸−又
   はペプチド残基を表わし、R′₃は低級アルキル基
   又は隣接基の珪素原子又はガラス表面への酸素架
   橋を表わす〕のシランが結合している凝固中性で
   親水性のガラス繊維を製造するため、精製ガラス
   繊維に、式： 〔式中R₁はＣ−原子数２〜６のアルキレン基を
   表わし、R₂はＣ−原子数１〜６の低級アルコキ
   シ基を表わし、R₃はＣ−原子数１〜６の低級ア
   ルキル又は低級アルコキシ基を表わす〕のシラン
   を反応させ、加水分解、アルコール分解又はアミ
   ノ酸又はペプチドとの反応により、オキシラン基
   を基：【式】に変じることを特徴と する凝固中性で、親水性のガラス繊維を製造する
   方法。 ４ 水溶液中での反応を酸性触媒の存在下に実施
   し、基Ｘとしてヒドロキシ基を得る、特許請求の
   範囲第３項記載の方法。 ５ 反応を無水媒体中で実施する、特許請求の範
   囲第３項記載の方法。 ６ 平均粒径0.2〜5μ及び密度0.1〜0.5ｇ／cm³を有
   するガラス繊維の層よりなる止血学的試験のため
   の血液からの血漿分離材において、このガラス繊
   維は、その表面に、次の構造： 〔ここでR₁はＣ−原子数２〜６のアルキレン基、
   Ｘはヒドロキシ基、１個以上のヒドロキシ基で置
   換されていてもよいアルコキシ基、アミノ酸−又
   はペプチド残基を表わし、R′₃は低級アルキル基
   又は隣接基の珪素原子又はガラス表面への酸素架
   橋を表わす〕のシランが結合していることを特徴
   とする、血液からの血漿分離材。 ７ 繊維が、血液を載せるためのヘツド及び血漿
   を除去するための端部を有するカラム中に層積さ
   れている、特許請求の範囲第６項記載の血漿分離
   材。 ８ ガラス繊維層は、ガラス繊維紙又はガラス繊
   維フリースより成り、凝固パラメータを検出する
   ための診断材の部材である、特許請求の範囲第６
   項記載の血漿分離材。 ９ ガラス繊維層が多層診断材の最上層にある、
   特許請求の範囲第８項記載の血漿分離材。 １０ ガラス繊維層は、血漿移送層と吸収性で接
   触しており、血漿移送層は１以上の試薬層と吸収
   性で接触しているか又はこれと接触することがで
   きる、特許請求の範囲第８項又は第９項記載の血
   漿分離材。