JPS59197255A - 除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血液中の有害成分を除去するための装置に関す
る。さらに詳しくは、血液または血漿、血清中からリボ
蛋白、とくに低密度リボ蛋白（ＬＤＬ）および（または
）極低密度リボ蛋白（ＶＬＤＬ）を選択的に除去する装
置に関する。

血液中に存在するリボ蛋白のうちＬＤＬ　、　ＶＬＤＬ
はコレステロールを多く含み、動脈硬化などの原因とな
ることが知られている。とりわけ家族性高脂血症、高コ
レステ四−ル症においては正常値の数倍のＬＤＬおよび
（または）　ＶＬＤＬ値を示し、冠動脈の硬化などをひ
きおこす。この治療のため食事療法、薬物療法が行なわ
れているが効果に限度があり、副作用も懸念されている
。

近年、高脂血症の治療のため患者のＬＤＬおよび（また
は）　ＶＬＤＬを多く含んだ血漿を分離したノチ、正常
血漿あるいはアルブミンなど全成分きする補液と交換し
てＩ、ＤＬおよび（丈たは）ＶＬＤＩ、、値を低下させ
る、いわゆる血漿交換療法が行ｔ、ｃ　ｂ　し、効果を
あげている。

しかしながら、ががる血漿交換療法は周知のごとく、 （１）高価かつ入手の困難な新鮮血漿あるいは血漿製剤
を用いる必要がある、 （２）肝炎ウィルスなどの感染の恐れがある、（３）血
液中の有害成分のみでなく有用成分も同時に除去してし
まう、すなわち有害なＬＤＬ　。

ＶＬ　ＤＬのみでなく有用な高密度リボ蛋白（Ｊ（ＤＬ
）も除去してしまう などの欠点を有する。

斜上のごとき欠点を解消する目的で膜にょるＬＤＬおよ
び（または）　ＶＬＤＬの選択的除去が試みられている
が、選択性の点で未だ満足できるものはえられていない
。

本発明者らは鋭意研究の結果、デキストラン硫酸および
（または）その塩を水不溶性多孔体に固定することによ
って選択性に優れかつ高い効率でＬＤＬ、　ＶＬＤＩＩ
を吸着除去しうる吸着体かえられることを見出し、かか
る吸着体を体外循環回路に組込んで血中のＬＤＬおよび
（または）Ｖ’ＬＤＬを除去する装置についてさらに検
討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の装置は、 （ａ）血液流入部、該血液を血漿と血球部分に連続的に
分離する血漿分離部、分離された血漿の流出部および血
球部分の流出部を有する血漿分離装置、 （ｂ）該血漿流出部から送られてくる血漿の流入部、水
不溶性多孔体にデキストラン硫酸および（または）その
塩が固定されている吸着体が収容されてなるＬＤＬおよ
び（または）’Ｉｌ”Ｉ、ＤＬの選択的除去部および該
除失部を通過する血漿の流出部を有する選択除去装置、
および （Ｑ）前記血球部分流出部から送られてくる血球部分の
流入部、選択除去装置の血漿流出部から送られてくる血
漿の流入部、該血漿＃と血球部分を混合する混合部およ
び混合された血液の流出部を有する混合装置 からなる血液からＬＤＪ、および（または）ＶＬＤＬを
連続的に除去する装置に関する〇 本明細書中における血漿とは、血液がら赤血球、白血球
、リンパ球、血小板などの血球成分を除いた体液成分の
ことであり、また血球部分とは前記血球成分のことであ
り、また前記血漿の一部を含んでいてもよい。

本発明の主たる特徴は、血漿を吸着体に接触させるため
吸着体近傍での血液凝固の心配がなく、また吸着体表面
への血球付着による吸着効率の低下が少なく、ざらに溶
血の心配がないので高流速で血漿を吸着体に接触させる
ことができるなどの利点によって、安全かつ効率よ＜　
ＬＤＩ。

および（または）−ＶＬＤＬを選択的に除去することを
可能にした点である。

つぎに図面によって本発明をさらに詳しく説明する。

第１図は本発明の装置の一実施態様の概略ブロック図で
ある。

（１）は血漿分離装置であり、血液流入口（２）、該血
液を血漿と血球部分に連続的に分離する血漿分離部（３
）、分離された血漿の流Ｈ！ｔｒｌ（４）および血球部
分の流出口（５）からなり、回路端（勾から導入される
血液は流量制御器（６）によって定量され血漿分離装置
（１）へ供給される。該分離装置（１）の上流に気泡除
去容器（７）とそれに接続した圧力計（８）を配置して
もよい。

（９）は選択除去装置であり、血漿の流入口（１０）、
水不溶性多孔体にデキストラン硫酸および（または）そ
の塩が固定されている吸着体が収容されてなるＬＤＬお
よび（または）　ＶＬＤＩＩの選択的除宍部（ロ）およ
び該除失部（１１ンを通過する血漿の流出口（ロ）から
なり、前記分離された血漿の流出口（４）から流出した
血漿は流量制御器θ３）で流量を制御され、選択的除去
装置（０）へ供給される。流量制御器０３）の前後に血
漿中の気泡を除くための気泡除去容器（７）とそれに接
続した血圧を測定するための圧力計（８）を配置しても
よい。

（ロ）は混合装置であり、前記血球部分の流出口（５）
から送られてくる血球部分の流入口α５）、選択除去装
置（９）の血漿流出口（ロ）から送られてくる血漿の流
入１０６）、該血漿と血球部分を混合する混合部θ７）
および混合された血液の流出口（ト）からなる。この混
合装置０４＞は血球部分および血漿の流量の制御が充分
性なわれているときは、単に血球部分の流入口α５）と
血漿の流入口０６）とを連結するだけでよい。他成分の
注入または血球部分と血漿との混合割合の調節が必要な
ときは、混合部０７）に適宜注入装置や流量制御装置を
配備すればよい。また混合装置０４）の下流には気泡除
去容器（７）とそれに接続した圧力計（８）を配置して
もよｌ／）。

血液、血漿および血球部分の流路にはシリコ−ンチュー
プ、軟Ｌｔｔｍ化ビニルチューブなどの通常血液回路に
用いられるチューブを用いるのが好ましい。

叙北のごとく、血液は流量制御器（６）によって流量を
制御され、血漿分離装置（１）に供給されて血漿が分離
される。分離された血漿は血漿流出口（４）から流出し
、流量制御器θ３）でｄｌｔ組を制御きれ、選択除去装
置（９）へ供給されて選択的除去部（１１）でＬＤＬお
よび（または）　ＶＩＬＤＬが吸殖除去される０ ついでＬＤＬおよび（または）　ＶＬＤＬが除去された
血漿および前記血球部分流出Ｄ　（５）から流出する血
球部分は混合装置（１［有］に尋かれ、混合されて血液
に戻り回路端ＣＢ）へ導かれる。

本発明に用いる流量制御器は安定して体外鎖環を行なう
ために必要なものであり、パルプ、スクリューコックな
どを用いることもできるが、流量の制御が可能なポンプ
が望ましい。代表例としては、ローラー型、メタルフィ
ンガー型、ダイヤフラム型などのポンプがあげられる。

また血漿分離装置（１）の上流にヘパリンなどの抗凝血
剤を注入する装置（２））を設けてもよ（、その装’Ｉ
ｔとしてはたとえばマイクロフィーダーがあげられる。

本発明・の除去装置に用いる連続的に血祭を分離する装
置（１）とは、血液から血球部分を除去する装置であり
、代表例としては連続遠心分離による方式と多孔膜によ
って分離する方式がある０本発明にはいずれの方式も用
いることができるが、装置が簡便な膜による分離方式が
より好ましい。

かかる多孔膜によって分離する方式に用いる膜は、高分
子化合物などからなり、血球成分は阻止するが、蛋白質
などを含む体液成分は通過可能な多数の貫通した細孔を
有する膜である０平均細孔径、細孔分布などによっては
分子量の大きいＬＤＬおよび（または）　ＴｈＤＬの通
過が阻止されたり通過しにくいことがある。本発明に用
いる膜はＬＤ、Ｌおよび（または）　ＶＬＤＬが通過可
能な膜でなければならない。より好ましくは、血液中の
ＬＤＬおよび（または）　ＶＬＤＬの５０％以上が通過
しうる膜を用いるのがよい。

膜の形状には平膜状、チューフ状、ホロファイバー状な
ど種々の形状があるが１本発明にはいずれも用いること
ができる０ つぎに第２図によって選択除去装置（９）をさらに詳し
く説明する０ 第２図は本発明の除去装置に用いる選択除去装置（９）
の一実施態様の概略縦断面図であり、０＠および（ロ）
はそれぞれ血漿の流入口と流出口、に）はデキストラン
硫酸および（または）その塩が水不溶性多孔体に固定さ
れてなる吸着体、Ｑυおよびに）は血漿は通過するが該
吸着体は通過しないフィルターまたはメツシュ、に）は
カラムであり、選択除去部（１１）は吸着体に）をフィ
ルターまたはメツシュＱＸ）およびに）ではさんでカラ
ム（ハ）に収容したものである。

吸着体に）はデキストラン硫酸および（または）その塩
が水不溶性多孔体に固定されたものであるＱ デキストラン硫酸および（または）その塩とはロイコノ
ストツタ・メセンテロイデス（ＬＧｕｃｏｎｏｓｔｏｃ
ｍｅＢｅＨｔθｒｏｉｄｅｓ　）などにより生産される
多糖であるデキストランの硫酸エステルおよび（まタハ
）その塩でありＡデキストラン硫酸および（または）そ
の塩がカルシウムなどの２価カチオンの存在下にリポ蛋
白と沈殿を形成することが知られており、通常該目的に
は分子量が５０万（極限粘度（１Ｍ食塩水溶液中、２５
°Ｃで測定、以下同様）が約０　、２０ｄｊ／ｇ）程度
のデキストラン硫酸および（または）その塩が使用され
る。しかしながら、成上のごときデキストラン硫酸およ
び（または）その塩を水不溶性多孔体に固定してもＬＤ
Ｌおよび（または）　ＶＬＤＬの吸着能力は低く、実用
に耐えない。本発明者らは種々検討を重ねた結果、極限
粘度が０＋、１２６１７ｑ以下、より好ましくは０．０
８ｄ　ｔ／ｇ以下でかつ硫黄含量が１５重量％以上のデ
キストラン硫酸および（または）その塩が高いＬＤＬお
よび（または）　ＶＬＤＬ吸着能力と選択性を示すこと
を見出した。さらに驚くべきことに、成上のごとき沈殿
法では１０〜４０ｍＭの二価のカチオンを必要とするの
に対し、かかる吸着体では二価カチオンの添加を必すし
も行なわなくとも高い吸着能力と選択性を示すことが見
出された。またデキストラン硫酸および（または）その
塩の毒性は低いが、分子量がある程度以上大きくなると
毒性が増加することが知られており、この点からも極限
粘度が０．１２ｄｊ／り以下、より好ましくは０．ＤＢ
ａｊ７９以下の比較的低分子量のデキストラン硫酸およ
び（または）その塩を用いることによって、固定された
デキストラン硫酸および（または）その塩が万が一説離
した際の危険を防止できる。さらには、デキストラン硫
酸および（または）その塩は大部分がα−１，６−グリ
コシド結合であるので高圧蒸気滅菌などの操作を施して
も変化が少ない。

デキストラン硫酸および（または）その塩の分子量の測
定法には種々あるが、粘度測定によるのが一般的である
。しかしながら、デキストラン硫酸および（または）そ
の塩は高分子電解質であるため溶液のイオン強度、ｐＨ
さらにデキストラン硫酸および（または）その塩の硫黄
含量（すなわち、スルホン酸基の量）などによって同じ
分子量のものでも粘度が異なる。本発明でいう極限粘度
とは、デキストラン硫酸および（または）その塩をす）
　ＩＪウム塩とし、中性の１Ｍ食塩水溶液中、２５旬で
測定したものである。

本発明に用いるデキストラン硫酸および（または）その
塩は直鎖状でも分岐鎖状でもよく、塩としてはナトリウ
ム、カリウムなどの水溶性塩が好ましい。

本発明に用いる担体の水不溶性多孔体としては、つぎの
性質を備えていることが好ましい。

（１）機械的強度が比較的高く、カラムなどに充填して
血液、血漿などの体液を流したばあいの圧力損失が小さ
く、目詰りなどをおこさない。

（２）充分な大きさの細孔が多数存在すること、すなわ
ち吸着除去対象物質が細孔内に侵入できるコトカ必要で
あり為球状蛋白質およびウィルスを用いて測定した排除
限界分子蓋が１００万〜１億の範囲である（ただし排除
限界分子量とは細孔内に侵入できない（排除される）分
子のうち最も小さい分子量をもつものの分子量をいう。

（８）表面に固定化反応に用いうる官能基または容易に
活性化しうる官能基、たとえばアミ７基、カルボキシル
基、ヒドロキシル基、チオール基、酸無水物基、サクシ
ニルイミド基、塩素基、アルデヒド基、アミド基、エポ
キシ基などが存在する。

（４）高圧蒸気滅菌などの滅菌操作による変化が少ない
。

なお、（２）の球状蛋白質およびウィルスを用いて測定
した排除限界分子量（以下、排除限界分子量という）に
関しては、排除限界分子量が１００万未満の担体を用い
たばあいはＬＤＬ、　ＶＬＤＬの除去量は小さく実用に
耐えないが、排除限界分子量が１００万〜数百万とＬＤ
Ｌ　、　ＶＬＤＬの分子量に近い担体でもある程度実用
に供しつるものかえられる。一方、排除限界分子量が１
億を超えると、リガンドの固定量が減少して結果的に吸
着量が減り、またゲルの強度も低下するため好ましくな
い。かかる理由のため本発明に用いる水不溶性多孔体は
排除限界分子量が１００万〜１億の範囲であるのが適当
である。

値上のごとき性質を備えた水不溶性多孔体の代表例とし
ては、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、架橋ポリ
ビニルアルコール、架橋ポリアクリレート、架橋された
ビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、架橋された
スチレン−ｍ水マレイン酸共重合体、架橋ポリアミドな
どの合成高分子の多孔体や多孔質セルレースゲル、さら
にはシリカゲル多孔質ガラス、多孔質アルミナ、多孔質
シリカアルミナ、多孔質ヒドロキシアパタイト、Ｌ孔質
ケイ酸カルシウム、多孔質ジルコニア、ゼオライトなど
の無機多孔体があげられるが、これらに限定されるわけ
ではない。また水不溶性多孔体の表面は多糖類、合成高
分子などでコーティングされていてもよい。

水不溶性多孔体の粒子径は一般的には小ぎい方が吸着比
力の点で好ましいが、粒子径があまりに小さくなるとカ
ラムに充填したばあいの圧力損失が大きくなり好ましく
なく、１〜５，０００μの範囲であることが好ましい。

また水不溶性多孔体は単独で用いてもよいし２種以上混
合して用いてもよい。

値上の代表例の中でも多孔質セルロースゲルは前記（１
）〜（４）の性質を備えているばかりでなく、デキスト
ラン硫酸および（または）その塩を効率よく固定するこ
とができるため本発明に最も適した水不溶性多孔体のひ
とつである。

デキストラン硫酸および（または）その塩を水不溶性多
孔体に固定する方法には種々あるが、体外循環治療に用
いるにはデキストラン硫酸および（または）その塩が脱
離しないことが重要であるので結合の強固な共有結合を
介して水不溶性多孔体に固定されていることが望ましい
。

固定化方法の代表例としては、ハ四ゲン化シアン法、エ
ピクロルヒドリン法、ビスエポキサイド法、ハロゲン化
トリアジン法などがあげられるが、結合が強固でリガン
ドの脱離の危険性が少ないエピクロルヒドリン法が最も
本発明に適している。しかしながら、該エピクロルヒド
リン法は反応性が低く、とくにデキストラン硫酸および
（または）その塩を固定するばあいには官能基が水酸基
であるためさらに反応性が低く、通常の方法では充分な
固定量をうろことは難しい。

本発明者らは種々検討の結果、エピクロルヒドリンで活
性化された水不溶性多孔体とデキストラン硫酸および（
または）その塩を反応させる工程において、反応溶液中
のデキストラン硫酸および（または）その塩の濃度（水
不溶性多孔体（乾燥重量）を除く全反応系重量に対する
濃度、以下同様）を３重量％以上、より好ましくは１０
重量％以上に保つことによって充分な意のデキストラン
硫酸および（または）その塩が固定されることを見出し
た。デキストラン硫酸および（または）その塩の固定化
斌については、有意なＬＤＬおよび（または）ＶＴ、Ｄ
Ｌ吸吸着音つるにはカラム体積１ｍｌあたり０．２ｍ９
以上であることが好ましい。

また、多孔質セルロースゲルを用いると他の水不溶性多
孔体に比べ、同じ条件でもデキストラン硫酸および（ま
たは）その塩の固定量が多く、好都合である０ エピクロルヒドリンにより活性化された水不溶性多孔体
とデキストラン硫酸との反応でえられる吸着体は、デキ
ストラン硫酸および（または）その塩が式： ％式％ （式中、いはデキストラン硫酸および（または）その塩
の水酸基に由来する酸素原子、Ｏは水不溶性多孔体の表
面水酸基に由来する酸素原子）で示される結合を介して
水不溶性多孔体に固定されている。

なお、固定化反応終了後未反応のデキストラン硫酸およ
び（または）その塩は回収して精製などの工程を経て再
使用することもできる。

つぎに実施例をあげて本発明の装置をさらに詳しく説明
するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるもので
はない。

実施例１ 第１図に示す本発明の装置を用いて血液中のＬＤＬおよ
び（または）　ＶＬＤＬの除去試験を行なった。

連続血漿分離装置としては、平均孔径０．２μｍの細孔
を多数有するポリサル７オン製ホロフアイバー（内径約
６２０μｍ）約１５０本を束ね、ポリカーボネート製の
容器に充填し、両側をポリウレタン系接着剤で固定した
もの（有効膜面積綿２５０ｃｍ）を用いた。

吸着体としては、セルロファインＡ−３（チッソ（（財
）製の多孔質セルロースゲル、排除限界分子Ｉｙｌｓｘ
１０、粒子径４５〜１０５μｍ）　３０　ｍ６に２０％
ＮａＯＨ１２ヘプタン３６ｇ、ノニオン系界面活性剤り
ゝ トウイーン（Ｔｗｅｅｎ）２０を６滴加え、４０°Ｃで
２時間ｍ拌後、エピクロルヒドリン１５．を加えて２時
間攪拌し、静置後上澄みを捨て、ゲルを水洗ｐ過してエ
ポキシ化セルロースゲルとし、つｔ／八でデキストラン
硫酸ナトリウム（極限粘度０．０５５ｃｌＬ／９、硫黄
含量１９．０％）１５．を６０ｍ１の水に溶解したもの
にエポキシ化セルフ−スゲル３０ｍＡを加えｐＨ１２に
調整し、４０ｃ′０で１６時間振とう後ゲルをｐ別し、
２Ｍ食塩水、０．５Ｍ食塩水および水で洗浄して多孔質
セルロースゲルにデキストラン硫酸ナトＱウムを固定さ
せたものを用いた。

えられた吸着体を両端にナイロン製のメツシュを装着し
たポリカーボネート製容器（カラム体積２５ｒｎｌ　）
に充填し、高圧蒸気滅菌を施した。

流量制御装置（６）、（１３）としては、ローラー型ポ
ンプを用い、それら２台のポンプで充分に流量の制御が
可能であったので、混合装置としては単に血球部分流入
口と血漿流入口を連結したものを用いた。

血液、血漿または血球部分の流路には軟質塩化ビニルの
チューブを用い、ポンプによってしごかれる流路にはシ
リコーンチューブを用いた。

また、血液凝固剤としてヘパリンを用い、ヘパリンを持
続的に定量注入する装置としてはマイクロフィーダーを
用いた。

高脂血症のモデル動物としてＷＨＨＬウサギを用い、か
かる装置が組み込まれてなる体外循環回路の回路端（Ａ
）、（Ｂ）をそれぞれ動脈、静脈に接続し、約２時間体
外循環を行なった。この間吸着体が収容されてなる選択
除去装置を通過した血漿量は約１２０ｍｎであった。

また体外循環中、血液凝固、溶血などは観察されず、各
部の圧力変動はわずかであった。

試験終了後、総コレステロール値（はぼすべてがＬＤＬ
によるコレステロールとみなしてよいンは試験前の５０
０ｍｇ／ｄＡ’から２００ｍｇ／ａ７　に低下した。

一方、高密度コレステロール（ＭＤＩ、総蛋白の減少は
１０％以下であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の除去装置の一実施態様の概略ブロック
図、第２図は本発明の除去装置に用いる選択除去装置の
一実施態様の概略縦断面図である。 （図面の主要符号） （１）：連続血漿分離装置 （２ン：血液の流入口 （３）：血漿の分離部 （４）：血漿の流出口 （５）：血球部分の流出口 （９）：選択除去装置 （１０）：血漿の流入口 （１１）二選択除去部 （１２）　：血漿の流出口 ０優：混合装置 に）二面球部分の流入口 α６）：血漿の流入口 （ロ）；混合部 ０８）：血液の流出口 特許出願人　　鐘淵化学工業株式会社 ２１図 １ｑ 第２図 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）血液流入部、該血液を血漿と血球部分に連続的
   に分離する血漿分離部、分離された血漿の流出部および
   血球部分の流出部を有する血漿分離装置、 （ｂ）該血漿流出部から送られてくる血漿の流入部、水
   不溶性多孔体に・デキストラン硫酸および（または）そ
   の塩が固定されている吸着体が収容されてなる低密度リ
   ボ蛋白および（または）極低密度リボ蛋白の迩択的除夫
   部および該除去部を通過する血漿の流出部を有する選択
   除去装置、および （ｃ）前記血球部分流出部から送られてくる血球部分の
   流入部、選択除去装置の血漿流出部から送られてくる血
   漿の流入部、該血漿と血球部分を混合する混合部および
   混合された血液の流出部を有する混合装置 からなる血液から低密度リボ蛋白および（または）極低
   密度リボ蛋白を除去する装置。 ２　前記血漿分離部が膜で構成−されてなる特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ６　前記水不溶性多孔体が硬質多孔体である特許請求の
   範囲第１項記載の装置。