JPH09187192A - 実験動物の吸入試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】実験動物の呼吸が円滑に行われ、実験の精度が
高く、多種多様な実験を同時に行うことができ、しかも
有効な排気対策を講じることができる鼻部曝露方式の実
験動物の吸入試験装置を提供すること。 【解決手段】試験物質が含まれたエアーが供給される内
筒管（３）と、該内筒管（３）により供給された試験物
質含有エアーを実験動物（９）の呼吸器系に投与させる
ために前記内筒管（３）に装着された鼻部曝露手段
（８）と、曝露された試験物質含有エアーの残ガスと実
験動物（９）の呼気の混合ガスをキャリアガスにより排
出するために前記内筒管（３）の外側に設けられた外筒
管（１１）と、前記鼻部曝露手段（８）に対向する位置
の外筒管（１１）に取り付けられた実験動物ホルダー
（１４）とからなり、内筒管（３）の内圧を外筒管（１
１）の内圧より高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実験動物の鼻部に
対して、ミスト、ガス、粉体などの試験物質を、実験動
物の呼吸動作に支障を与えることなく、しかも組成変動
なく経気投与することができる実験動物の吸入試験装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ラット、マウス、モルモット
などの小型実験動物に薬物を経気投与して薬物の生体へ
の影響を調べる吸入実験の方法としては、実験容器内へ
実験動物をいれてこれを密封した後、該容器の一方から
試験物質を供給し、他方から試験物質の残ガスと実験動
物の呼気の混合ガスを排出させる全身曝露方式と、試験
物質含有エアーが供給される内筒管と、該内筒管に装着
された鼻部曝露ノズルと、曝露された試験物質含有エア
ーの残ガスと実験動物の呼気の混合ガスを排出するため
に内筒管の外側に設けられた外筒管と、鼻部曝露ノズル
に対向する位置の外筒管に取り付けられた実験動物ホル
ダーとからなり、実験動物の吸気により鼻部曝露ノズル
からの試験物質を実験動物に経気投与する鼻部曝露方式
の２方式がある。そして、このうちの鼻部曝露方式は、
全身曝露方式に比べ、より小さな暴露容積で試験ができ
ることから、高価な試験物質や、少ない試験物質を使用
しての暴露実験に適している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の鼻部曝露方式では、実験動物に試験物質含
有エアーを供給する手段が、鼻部曝露ノズルであるため
に、試験物質含有エアーの供給圧が高く、吸気時にはと
もかく、呼気時にはその供給圧に抗して呼気をせねばな
らないため、呼気抵抗が高くなり、実験動物の呼吸が円
滑に行われず、正常呼吸状態でのデータが得られない問
題点があった。また、この問題点を解決するため、試験
物質含有エアーの供給圧を調整して実験動物の呼吸を円
滑にすることが考えられるが、曝露された試験物質含有
エアーの残ガスと実験動物の呼気の混合ガスを排出する
ための外筒管内は、試験物質含有エアーの供給圧のみに
よる自然排気であることと、試験物質含有エアーの供給
圧のみの調整では動物の種類や大きさ、数等に応じた調
整は極めて困難であり、実用的解決方法にはなり得な
い。

【０００４】さらに、実験動物の吸入試験装置において
は、その臭気や安全対策上から、排気対策として排気ガ
スの処理が必要であり、この点、従来から、排気対策と
して活性炭やフィルター等を用いているが、排気ガスの
中にはミストが多く含まれるために、実験動物の数が多
くなればなる程、フィルターや活性炭の劣化が早くなる
という問題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の鼻部曝
露方式の実験動物の吸入試験装置におけるこのような問
題点を解決するためになされたもので、試験物質が含ま
れたエアーが供給される内筒管と、該内筒管により供給
された試験物質含有エアーを実験動物の呼吸器系に投与
させるために前記内筒管に装着された鼻部曝露手段と、
曝露された試験物質含有エアーの残ガスと実験動物の呼
気の混合ガスをキャリアガスにより排出するために前記
内筒管の外側に設けられたキャリアーガス供給口を備え
た外筒管と、前記鼻部曝露手段に対向する位置の外筒管
に取り付けられた実験動物ホルダーとからなり、内筒管
の内圧を外筒管の内圧より高くすることとしている。

【０００６】このように、試験物質含有エアーの供給ラ
インと、試験物質含有エアーの残ガスと実験動物の呼気
の混合ガスの排気ラインを別々にし、両ラインのガス供
給圧を調整するようにしたことにより、実験動物に応じ
たガス供給の調整が容易となって、実験動物がスムーズ
に呼吸を行えるようになり、実験動物の自然呼吸状態に
おける正確なデータが得られるようになった。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実験動物の吸入試験装置
では、試験物質含有エアーを供給するエアー管に、試験
物質供給口を介して内筒管を接続させ、該内筒管に、内
筒管により供給された試験物質含有エアーを実験動物に
曝露するための鼻部曝露手段を装着する。曝露された試
験物質含有エアーの残ガスと実験動物の呼気の混合ガス
をキャリアガスにより排出するための外筒管を前記内筒
管の外側に設け、実験動物を固定する実験動物ホルダー
を、前記鼻部曝露手段に対向する位置の外筒管に取り付
ける。そして、内筒管の内圧を外筒管の内圧より高くし
て試験物質含有エアーとキャリアガスをそれぞれの管内
に流す。

【０００８】この場合、実験動物の種類等に対応するた
め、鼻部曝露手段の内面先端部がロート状に拡開し、こ
れと対向する実験動物ホルダーの外面先端部が、該ロー
ト状に対応するテーパーに形成されるとともに、鼻部曝
露手段と、実験動物ホルダー先端部との間隔が、調整自
在であることが好ましい。また、外筒管には、試験物質
の残ガスと実験動物の呼気の混合ガス中のミストを分離
するための気液分離用排気管を連設するとよい。

【０００９】

【実施例】図１は本発明に係る実験動物の吸入試験装置
のブロック図であり、図２は、図1における曝露手段関
連部分の構成図で、（Ａ）は曝露手段関連部分を一部切
欠した平面方向から見た図、（Ｂ）は曝露手段関連部分
を一部切欠した側面方向から見た図である。また図３
は、図 1における実験動物ホルダーを水平方向から見た
場合の断面図である。図において、圧縮空気を供給する
エアーコンプレッサー１は、エアー管２により有底円筒
状の内筒管３の試験物質エアー供給口４に接続されてい
る。エアー管２の流路中には、エアーコンプレッサー１
側から順に、エアーコンプレッサー１から供給されるエ
アーを浄化するフィルター式のミストセパレータが内蔵
されたクリーンエアーユニット５と、浄化されたエアー
の圧力を調整する調圧弁６と、浄化されたエアーに試験
物質を混入させるためのネブライザーにより構成される
粒子発生装置７とが介在されている。内筒管３の周面に
は、図２に示されるように、９０°毎に４個の鼻部曝露
手段としての鼻部曝露片８が装着され、かつこの鼻部曝
露片８は４段に亘り各段を順次４５°角度を変えて装着
されている。ここで鼻部曝露片８としては、図３で明ら
かなように、内筒管３に固定されたナット１０に、内面
に漏斗状の給気孔８ａを有する鼻部曝露片８の外周面が
螺出入自在に螺裝されたものが用いられる。

【００１０】一方、内筒管３の外側には、内筒管３の試
験物質エアー供給口４の下側全体を囲繞して円筒状の外
筒管１１が設けられる。この外筒管１１の上蓋１２に
は、外筒管１１内にクリーンエアーからなるキャリアガ
スを供給するためのキャリアーガス供給口１３が設けら
れるとともに、外筒管１１における前記内筒管３の鼻部
曝露片８に対向する位置には、実験動物ホルダー１４を
固定するためのホルダー着脱筒１７が取り付けられる。

【００１１】実験動物ホルダー１４は、実験動物９を収
納する内筒１５と、内筒１５を所定位置に固定させる外
筒１６の２重筒からなり、かつ内筒１５全体が外筒１６
内に挿脱自在に挿入されている。外筒１６は、その先端
部外周面が、外筒管１１に固設されたホルダー着脱筒１
７にＯリング１８を介して気密に着脱自在に取り付けら
れており、かつその先端には内筒１５の先端部の一部を
露出させるための露出孔１９を有し、後端には着脱自在
に螺合された蓋体２０を有している。この蓋体２０に
は、内筒１５の後方開放端面を押圧するための押圧体２
１のロッド２２が気密かつ摺動自在に貫通させて取り付
けられている。

【００１２】内筒１５は、周面に多数の通気孔２３が穿
設されており、後端は実験動物９の収納および取り出し
のために開放されている。内筒１５の先端部は、鼻部曝
露片８の漏斗状の給気孔８ａのテーパーに対応するテー
パーに形成されており、かつこのテーパーの中心部には
実験動物９の呼吸のための呼吸口２４が穿設されてい
る。また、内筒１５の先端部を外筒１６の露出孔１９か
らその限度まで突出させたとき、鼻部曝露片８の漏斗状
の給気孔８ａのテーパー面と、内筒１５の先端部のテー
パー面との間に間隔２５が配設されるように構成されて
いる。図中２６は実験動物９の固定片である。

【００１３】外筒管１１の下側には、図２で明らかなよ
うに、環状レールを兼ねた１対の環状係止片２７、２７
によりロート２８が着脱自在に取り付けられており、環
状係止片２７の下面は基台２９上に複数配設されたロー
ラ３０上に載置されている。したがって、ロート２８
と、外筒管１１と、内筒管３と、実験動物ホルダー１４
が、一体となって基台２９上を回転できるようになって
いる。

【００１４】基台２９の下面で上記ロート２８の下側に
は、気液分離用排気管３１が連接されている。気液分離
用排気管３１は、その底部に液体排出口３２が設けら
れ、側面に排気口３３が設けられており、排気口３３に
は排気管３４を介して排気ポンプ３５が接続されてい
る。この排気管３４の流路中には、ろ紙フィルターまた
は活性炭フィルター機構３６を含む公知の各種消臭およ
び脱臭機器が介在されている。図中３７は内筒管支持杆
で、内筒管３の回転が可能に取り付けられている。３８
はキャリアガス供給口１３にキャリアーガス供給管３９
により連接されたエアーフィルターで、中間にエアー調
圧弁４０が介在されている。４１は液体排出口３２に連
接された開閉弁である。

【００１５】このように構成された実験動物の吸入試験
装置の使用例を以下に説明する。まず、実験動物ホルダ
ー１４の外筒１６を外筒管１１のホルダー着脱筒１７か
ら引き抜いて取り外し、外筒１６から蓋体２０を取り外
した後、内筒１５を外筒１６から取り出す。つぎに内筒
１５内に実験動物９の顔側を前にして収納し、鼻部分が
内筒１５の呼吸口２４から突出する位置から後退しない
ように固定片２６で実験動物の後方を固定した後、内筒
１５を外筒１６内に挿入する。内筒１５を外筒１６内に
挿入したら、外筒１６に蓋体２０を螺合して固定し、内
筒１５の先端部が外筒１６の先端の露出孔１９からその
限度まで露出するようにロッド２２で内筒１５を押し込
む。

【００１６】つぎに、内筒１５の先端と鼻部曝露片８と
の間隔２５を所望間隔に調整するために、鼻部曝露片８
を回動させ、これを前後動させる。この調整後、外筒１
６の先端部を外筒管１１のホルダー着脱筒１７に嵌入固
定させる。このようにして各実験動物ホルダー１４内に
実験動物９を挿入するが、各外筒管１１のホルダー着脱
筒１７内に実験動物ホルダー１４を挿入するに際して
は、実験動物ホルダー１４を挿入しようとする外筒管１
１が手前に位置するように、ローラ３０上の環状係止片
２７を回転させて行えば、実験動物ホルダー１４を所定
の外筒管１１に容易かつ迅速に着脱できる。また、内筒
１５の先端と鼻部曝露片８との間隔２５の調整は、全実
験動物９に同一条件で試験物質を曝露させるか、あるい
は異なった条件で試験物質を曝露させるかによってそれ
ぞれの間隔幅を調整すればよい。

【００１７】このようにして全実験動物ホルダー１４に
実験動物９を収納し、これを各外筒管１１に取り付けた
後、試験物質エアー供給口４にエアー管２を接続し、キ
ャリアーガス供給口１３にキャリアーガス供給管３９を
接続するとともに、気液分離用排気管３１の開閉弁４１
を閉じておく。この状態でエアーコンプレッサー１を作
動させ、エアー管２内を流れるエアーをクリーンエアー
ユニット５により清浄化し、かつ調圧弁６により流圧を
調整するとともに、粒子発生装置７により所定量の試験
物質を混入させて、試験物質エアー供給口４から内筒管
３内に試験物質が含まれたエアーを流し、鼻部曝露片８
から噴出させる。

【００１８】また、上記同様にしてエアーフィルター３
８により清浄化されたエアーを調圧弁４０で調圧し、キ
ャリアガスとしてキャリアガス供給孔１３から外筒管１
１内に供給するとともに、排気ポンプ３５を作動させて
外筒管１１内から排出された気液分離用排気管３１内の
余剰エアーを清浄化しつつ排気する。このとき、内筒管
３の内圧は外筒管１１の内圧より高く設定するが、実験
動物がラットの場合、内筒管３の内圧を５０ｍｍ／Ｈ2
Ｏとし、外筒管１１の内圧を３０ｍｍ／Ｈ2 Ｏとするこ
とが適当であるので、このように各調圧弁６、４０を調
整する。このようにすることによって、内筒管３内に供
給された試験物質含有エアーは、鼻部曝露片８から実験
動物９に向けて噴出され、外筒管１１内には常時キャリ
アガスが流れるとともに、外筒管１１内のキャリアガス
が内筒管３内に混入することはない。

【００１９】鼻部曝露片８と対向する内筒１５の呼吸口
２４から、実験動物９に呼吸をさせると、その吸気時に
は鼻部曝露片８から試験物質が含まれたエアーを吸気
し、呼気時の呼気は外筒管１１内を流れるキャリアガス
により、鼻部曝露片８と内筒１５の呼吸口２４間の間隔
２５間から外筒管１１内に運び出される。各実験動物９
の呼気時に鼻部曝露片８から噴出した試験物質含有エア
ーの余剰エアー、および外筒管１１内を流れるキャリア
ガスと実験動物の呼気との混合ガスは、気液分離用排気
管３１内に流入するが、これらの余剰エアーおよび混合
ガスは、気液分離用排気管３１内で気体と液体とに分離
され、気体は排気管３４内を通過する間に活性炭フィル
ター機構３６その他の公知の機構により脱臭および消臭
されて排気ポンプ３５により系外へ排出される。また、
気液分離用排気管３１中に貯留されたミストによる液体
は、実験終了後に開閉弁４１を開けることにより系外へ
排出される。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。試験物
質含有エアーの供給ラインと、試験物質含有エアーの残
ガスと実験動物の呼気ガスの混合ガスの排気ラインを別
々にしたことと、試験物質含有エアーの供給ラインの圧
力を、余剰試験物質含有エアーおよび実験動物の呼気ガ
スとの混合ガスの排気ラインの圧力より高くしたため、
呼気抵抗をなくすことができて実験動物がスムーズに呼
吸を行えるようになり、かつ試験物質含有エアー中に実
験動物の呼気が混入しないため試験物質含有エアーの濃
度を希釈せず、測定値の誤差を可及的に少なくすること
ができるとともに、試験物質含有エアーの供給ラインの
圧力調整と、排気ラインの圧力調整を各別に行うことが
できるので、実験動物の種類等に応じたそれぞれのライ
ンの圧力調整が容易になった。

【００２１】また、鼻部曝露手段の内面先端部がロート
状に拡開し、これと対向する実験動物ホルダーの外面先
端部が、該ロート状に対応するテーパーに形成されたも
のにおいては、試験物質含有エアーの低圧かつ十分な供
給調整ができるとともに、試験物質含有エアーの残ガス
と実験動物の呼気ガスの混合ガスはキャリアガスにより
円滑に外筒管内に排気できて、実験動物がより一層自然
な状態で呼吸することができる。

【００２２】また、鼻部曝露手段と実験動物ホルダー先
端部との間隔を調整自在としたため、多数の実験動物の
吸入試験を同時に、しかも試験物質含有エアーの吸入量
を同一または異ならせた多種多様な実験ができるように
なった。さらに、外筒管に試験物質含有エアーの残ガス
と実験動物の呼気ガスの混合ガス中のミストを分離する
気液分離用排気管を設けたため、活性炭フィルター等、
脱臭、消臭機構の劣化を可及的に少なくすることができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実験動物の吸入試験装置の実施例
を示すブロック図である。

【図２】図１における曝露手段関連部分の構成図で、
（Ａ）は曝露手段関連部分を一部切欠して平面方向から
見た図、（Ｂ）は一部を切欠して示す曝露手段関連部分
を側面方向から見た図である。

【図３】図１における実験動物ホルダーを水平方向から
見た場合の断面図である。

【符号の説明】 ３・・内筒管 ８・・鼻部曝露片 ９・・実験動物 １１・・外筒管 １３・・キャリアガス供給口 １４・・実験動物ホルダー ２５・・間隔 ３１・・気液分離用排気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江角 凱夫 茨城県那珂郡東海村村松2117 第一化学薬 品株式会社東海研究所内 (72)発明者 吉田 賢二 茨城県那珂郡東海村村松2117 第一化学薬 品株式会社東海研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試験物質含有エアーが供給される内筒管
   （３）と、該内筒管（３）により供給された試験物質含
   有エアーを実験動物（９）の呼吸器系に投与させるため
   に前記内筒管（３）に装着された鼻部曝露手段（８）
   と、曝露された試験物質含有エアーの残ガスと実験動物
   （９）の呼気の混合ガスを、鼻部曝露手段（８）および
   これと対向する実験動物ホルダー（１４）先端部との間
   隔（２５）間からキャリアガスにより排出するために、
   前記内筒管（３）の外側に設けられ、キャリアーガス供
   給口（１３）を備えた外筒管（１１）と、前記鼻部曝露
   手段（８）に対向する位置の外筒管（１１）に取り付け
   られた実験動物ホルダー（１４）とからなり、内筒管
   （３）の内圧を外筒管（１１）の内圧より高くしたこと
   を特徴とする実験動物の吸入試験装置。
2. 【請求項２】鼻部曝露手段（８）の内面先端部がロート
   状に拡開し、これと対向する実験動物ホルダー（１４）
   の外面先端部が、該ロート状に対応するテーパーに形成
   されている請求項１に記載の実験動物の吸入試験装置。
3. 【請求項３】鼻部曝露手段（８）と、これと対向する実
   験動物ホルダー（１４）先端部との間隔（２５）が、調
   整自在である請求項１および請求項２のいずれかに記載
   の実験動物の吸入試験装置。
4. 【請求項４】外筒管（１１）に、試験物質の残ガスと実
   験動物（９）の呼気の混合ガス中のミストを分離する気
   液分離用排気管（３１）が連設された請求項１乃至請求
   項３のいずれかに記載の実験動物の吸入試験装置。