JPS5934379B2 - 熱滅菌人工腎臓の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱滅菌人工腎臓の製造方法に関する。

更に詳しくは安全性の高い防菌剤を充填し、しかる後に
加熱滅菌処理を施すことにより滅菌し、かつ滅菌後微生
物の第２次汚染を防菌剤の作用により未然に防止する熱
滅菌人工腎臓の製造方法に関する。

近年、人工腎臓による透析療法の進歩と需要の増大に伴
い、その滅菌方法及び滅菌後の無菌性を ・保持してお
くための方法が重大な問題点としてあげられている。

人工腎臓にはキール型、コイル型、中空糸型等の種類が
あるが本発明はそのいずれのタイプの人工腎臓にも適用
され得るものであり、人工腎臓のタイプにより本発明が
限定されるものでない。

従来人工腎臓の滅菌方法としては次の２種類の方法が適
用されている。

１つは１〜５係のホルマリン水溶液を人工腎臓に充填せ
しめる方法であり、他の１つはエチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイドの如きガスを用いる方法である。

しかしながら、いずれの滅菌方法にあっても人体にとっ
て有害な物質であるホルマリンやガスがかなりな濃度で
残留し、かかる有害物質を除去する為には多くの時間と
多量の蒸留水若しくは生理食塩水を要することが問題点
として知られている。

しかも一旦洗浄を行なった後は無菌性を保持するべき好
適な方法がなく、従って洗浄は透析使用前に医院等にて
長時間かけて行なう必要があった。

更に該洗浄操作を行なったあともなお有害物質の除去は
完全ではなく、ホルマリン滅菌方法の場合では５０〜１
００ ｐｐｒｒ８度のホルムアルデヒドが残留し透析時
患者に苦痛を与えるだけでなく、慢性的には肝炎誘発の
原因となり得るほか、ガス滅菌方法においても洗浄操作
での残留ガスの除去は完全でなくこれらの残留ガスは透
析液や生理食塩水中の塩素イオンと反応して有害なり一
しヒドリン化合物を生成する等の問題がある。

しかして、これら従来の滅菌方法に代る人工腎臓滅菌手
段としては、加熱滅菌方法が考えられる。

加熱滅菌方法は多くの滅菌手段の中で、設備、装置の面
で最も安価でありしかも滅菌力が確実であり、現在、最
も頻繁に採用されている方法である。

第９改正日本薬局方には１１５℃×３０分間、１２１℃
×２０分間、１２６°Ｃ×１５分間の加熱滅菌方法が並
記され採用されている。

したがって、蒸留水を充填した人工腎臓を１１５°Ｃ×
３０分間乃至１２６°Ｃ×１５分間の加熱滅菌処理して
なる加熱滅菌処理人工腎臓の無菌性は第９改正日本薬局
方で保証済みである。

加熱滅菌処理人工腎臓は、その他に、人体にとって有害
であるホルマリンやガスを使用しない為、透析前の洗浄
操作が簡便であり、しかも有害物質の残留性の心配が全
くなく、透析時患者の苦痛を解消し、又長期透析に於て
も患者の健康を害さないという利点を有する。

しかるに、かかる加熱滅菌処理人工腎臓は製造所に於い
て製造され包装、梱包後、出荷販売され医療機関で使用
されるが、輸送中および保存期間中に、透析器外部より
の微生物の２次汚染という懸念が絶えずつきまとうと思
われる。

現在、製造者側から使用者側への包装方法の供給形態は
、ホルマリンタイプ人工腎臓では、ポリエチレン袋等の
フィルムによる簡単な包装が為されていたにすぎない。

これはホルマリン自体に殺菌力がある為、たとえ外部よ
り２次汚染が起こっても滅菌され、透析直前まで無菌性
が維持されていたからである。

しかしホルマリンタイプ人工腎臓は前述の如き問題を有
している為、使用者側の苦情が多いのが現状である。

ガメ滅菌タイプ人工腎臓はモジュール自体が乾燥状態に
ある為に、菌の生育には不適当な環境であり、したがっ
て簡単な包装が施こされているにすぎない。

しかるに、我々が開発しようとする人工腎臓は水溶液充
填タイプであり水溶液が蒸留水の場合には、加熱滅菌後
、微生物の第２次汚染の懸念を考えなければならない。

かかるタイプの人工腎臓の製造者側から使用者側への微
生物による２次汚染を防ぐためには、堅牢な素材による
完全密封系の包装形態を施すか、あるいは、ポリエチレ
ン等のフィルムによる包装の場合、輸送中あるいは保存
期間中の包装破損のチェックが透析時できるような検査
方法を透析器の包装に備えつけておく等の手段が必要と
なる。

かかる包装を実施する為には、素材の負担が犬であり設
備装置、人的投資が必要となり経済的に不利である。

本発明はホルマリン滅菌、ガス滅菌の使用前処理及び透
析中に於ける前述の如き問題点を解決するためにかつ加
熱滅菌処理後、透析器外部からの微生物の第２次汚染の
問題点を解決する為に鋭意研究を行なった結果得られた
ものである。

すなわち本発明は、人工腎臓に塩化ナトリウム及び炭素
数が２〜１０で不飽和結合を３個まで有してもよいモノ
カルボン酸塩よりなる群から選ばれた少なくとも１つの
塩を含有する水溶液を充填し、しかる後に、熱滅菌処理
を行うことを特徴とする熱滅菌人工腎臓の製造方法であ
る。

滅菌剤人工腎臓に存在する微生物は加熱滅菌処理で死滅
する。

細菌の栄養細胞、酵母、カビ類の多くは、７０゜〜１０
０℃で死滅することがわかっている。

しかし胞子の一部は死滅せず生き残るが、これらも発芽
して増殖型になれば１００℃以下の加熱によって容易に
死滅させ得る。

加熱処理の間隔を置くことによって胞子を発芽させ増殖
型となった細菌を再度加熱処理することでこれら耐熱性
の胞子を死滅させるにいたることができる。

すなわち７０８Ｃ〜１００℃の温度で熱滅菌処理する場
合は間けつ滅菌法が好ましい。

１００〜１３０℃の温度を適用する時、滅菌力は大幅に
増強され１１５°Ｃの場合は３０分、１２１℃の場合は
２０分、１２６℃にいたっては１５分間で所望の滅菌度
に到達することが第９改正日本薬局方に記載されている
。

本発明で使用する加熱滅菌温度とは、好ましくは７０°
〜１３０℃より好ましくは、１１０〜１２１℃である。

滅菌したモジュールの無菌性を維持する方法としては前
述した如く、包装形態に工夫をこらし、密封系にするな
どの手段を構ぜられるが、これらの方法はコスト高とな
り不利である。

我々は安全性の高い防菌剤を人工腎臓透析器に充填せし
めることにより、無菌性を維持する方法を開発するにい
たったのであるが、防菌剤水溶液を人工腎臓透析器に充
填せしめる時期は以下の理由で加熱滅菌前が最良である
ことを知った。

すなわち、加熱滅菌時に殺菌剤等の薬剤が存在する状況
では加熱滅菌単独の場合の殺菌力より強い滅菌力が期待
されることが一般の事実となっており、このような薬剤
と熱滅菌の併用による相乗効果が奏される。

更に滅菌されるモジュールは、静菌作用を有する防菌剤
が充填され、滅菌後すぐに梱包、発送されるべく最終製
品としての形態を整えて加熱滅菌機で滅菌されるので、
加熱滅菌後防菌剤充填という方法よりも微生物による汚
染の機会がない。

モジュールに充填する防菌剤を決定するにあたり、まず
、人体への安全性を十分考慮した上、良好な静菌作用を
有する薬剤の選択を行なった。

その結果、数種の防菌剤が有効であることがわかったが
、更に ■、透析器素材への吸着性 ２、透析器性能低下の有無 ３、洗浄の難易 ４、溶出物試験に合格するか、 の諸点について検討を加えた結果、塩化ナトリウム及び
モノカルボン酸塩系の防菌剤が、極めて効力のあること
が究明された。

かくして本発明によれば、加熱滅菌前に塩化ナトリウム
及び炭素数が２〜１０で不飽和結合を３個まで有しても
よいモノカルボン酸塩よりなる群から選ばれた少なくと
も一つの塩を含有する水溶液を充填し、しかる後に熱滅
菌処理を行うことにより滅菌し、しかも無菌性の保持を
持続させ得るものである。

塩化ナトリウムは古くから防腐剤として知られており、
化学的に安定であり、毒性も極めて弱く、しかも安価で
あるというオリ点を有している。

塩化ナトリウム高濃度下ではほとんどの微生物は生存、
増殖し得す良好な防菌性を有しているが、一部の細菌、
酵母、カビは塩化ナトリウム濃度１５重量化付近でも生
育し得ることが報告されている。

しかし、これは栄養素が豊富である場合が多く、人工腎
臓透析器充填液の成分は栄養素となり得べき物質の量は
極めて微量であり、かかる充填液で調整した塩化す）
ＩＪウム１５重量量化は、耐塩菌であるスタフィロコッ
カスアウレウス （５ｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）及び
サツカロミセス ルーキシ−（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃ
ｅｓ ｒｏｕｘｉｉ ）の増殖は、認められなかった。

本発明で使用される塩化ナトリウムの濃度は塩化ナトリ
ウム水溶液単独の場合好ましくは、５〜２０重量係よ量
化ましくは１０〜２０重量係であ量化 また、本発明で使用されるモノカルボン酸塩とは炭素数
２〜１０で不飽和結合を３個まで有してもよいモノカル
ボン酸の塩であり、好ましくはナトリウム塩及びカルシ
ウム塩等である。

具体的に好適なものを例示するならば、例えばプロピオ
ン酸（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＨ）、ｎ−酪酸、イゾ酪酸（Ｃ３
Ｈ７ＣＯＯＨ）、吉草酸（Ｃ４Ｈ９Ｃ００Ｈ）、カプロ
ン酸（”５ Ｈｌ ｔ Ｃ００Ｈ）カプリル酸（Ｃ７Ｈ
１５ＣＯＯＨ）、カプリン酸（Ｃ９Ｈ１ｏＣ００Ｈ）等
の飽和モノカルボン酸；ソルビン酸（ＣＨ３−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ，ＣＨ＝ＣＨＣ００Ｈ）等の不飽和モノカルボン酸が
代表的化合物であり、そのナトリウム塩、及びカルシウ
ム塩等が一般に市販されており入手し易い。

なかでもとりわけ、プロピオン酸ナトリウム、又はカプ
リル酸ナトリウムが好ましい。

かかるモノカルボン酸塩類の使用濃度は好ましくは、０
．３〜２重量係量化り、より好ましくは０．５〜１．５
重量化である。

使用塩化ナトリウム及びモノカルボン酸濃度を低くした
い時は、これら２薬剤の併用を行う。

併用により両方の防菌剤に耐性の菌は出にくく抗菌スペ
クトルが広がるというメリットがある。

塩化ナトリウムとモノカルボン酸塩を併用する時には塩
化ナトリウム濃度は好ましくは３〜２０重量係で量化よ
り好ましくは１０〜２０重量係であ量化モノカルボン酸
塩の濃度は好ましくは０．１〜２重量重量上り好ましく
は、０．３〜１．０重量化である。

ここで使用する試薬類の品質は塩化ナトリウムは局方品
、モノカルボン酸塩は特級の市販品を用１ い異物やパ
イロ−ジエン物質等を含んでいてはならないことは当然
のことである。

更にモノカルボン酸塩を単独に使用する場合、及び塩化
ナトリウムと併用する場合、該水溶液はｐＨを５〜６．
５付近に調整するのが防菌力が強く好ましい。

かかる本発明により以下の効果が奏されるものである。

■ 従来のホルマリンタイプ人工腎臓、エチレンオキサ
イドガス滅菌タイプ人工腎臓に較べ、臨床前のモジュー
ル洗浄処理が簡単であり時間的； 損失が少ない。

■ 従来のホルマリンタイプ人工腎臓、ガス滅菌タイプ
人工腎臓に較べ、安全性の高い防菌剤を使用している為
、残留毒性が全く無く患者の透析中の苦痛を解消し、又
健康にも害を為さない。

■ 滅菌後の無菌性を透析器充填液が保証しているので
、製品の包装を堅牢な材料で密閉系にする等の手間がな
く、素材費、設備費、人件費等が安価である。

■ 熱滅菌単独の場合に較べて防菌剤を併用することに
より、滅菌力が増強される。

この発明は人工腎臓以外の人工臓器に応用できることは
言うまでもなく、その利用価値は高い。

以下実施例について説明する。

実施例 １ セルロース中空糸（内径２５０μ、膜厚３０μ）を１０
０００本集束し１ポリカーボネート製容器内に収納し、
両端部をウレタン樹脂に埋め込み隔壁を鋳型し、そして
血液分配板を取付は組み立てた。

血液室および透析液室に下記第１表に示す４種水溶液を
充填し、更に指標菌として、スタフィロコッカスアウレ
ウス（５ｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）
。

エシェリキアコリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ
）、シュードモナスアエルギノーサ（Ｐａｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ ａｅ−ｒｕｇｉｎｏｓａ）、プロテウスブル
ガリス（Ｐｒｏｔｅｕｓｖｕｌｇａｒｉｓ ））サルモ
ネラスヒーシス（Ｓａｌｍｏｎｅｌ Ｉａ ｓｐ）セラ
チアスピーシズ（５ｅｒｒａｔｉａ ｓｐ）、キャンデ
ィダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ
）、サツカロマイセスセルビシエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍ
ｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）、アスペルギルスニ
ガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）、グリセ
リン資化菌（土壌分離株）３株、好塩細菌（土壌分離株
）、土壌菌（グラム陽性桿菌、有胞子性）を接種し、８
０℃２時間加熱滅菌を実施し、室温にて、２４時間放置
後再び８０℃２時間加熱滅菌処理をした。

充填液を無菌的にとり出し、全量をメンブレンフィルタ
ー（ミリボア社０．４５μ）にて濾過し、メンブレンを
ＳＣＤ液体培地８０ｍ１に浸し、３１℃にて１０日間培
養し、濁りを観察した。

８０°ＣＸ２回の間けつ滅菌では１４種菌混液は防菌剤
存在下及び水溶液中でも死滅した。

実施例 ２ セルロース中空糸（内径２５０μ、膜厚３０μ）を１０
０００本集束し１ポリカーボネート製容器内に収納し、
両端部をウレタン樹脂に埋め込み隔壁を鋳型し、そして
血液分配板を取付は組み立てた。

血液室および透析液室に、１６重量量化化ナトリウム水
溶液、１０重量％塩化ナトリウム及び０．３重量係カフ
リル酸ナトリウム水溶液（ｐＨ６，０）、１０重量％塩
化ナトリウム及び１．０重量化プロピオン酸ナトリウム
水溶液（ｐＨ６，０）、蒸留水の４種水溶液を充填した
ものを、各水溶液につき２本づつ作った。

これを１１５℃で３０分加熱滅菌処理したのち、４種水
溶液充填透析器の血液室にバチラスズブチリス（Ｂａｃ
ｉｌｌｕｓ ５ｕｂｔｉｌｉｓ）の胞子液を接種せしめ
、１０日間２５°Ｃで放置した。

又、残りの透析器の血液室には実施例１で使用した１４
種菌混液を接種せしめ、１０日間２５℃で放置し、１０
日後光填液を無菌的にとり出しコロニーカウントした。

コロニーカウントはＨＩＡ平板上で測定した。

第２表より、防菌剤が存在していないと、バチラスズブ
チリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ５ｕｂｔｉｌｉｓ）の場合
増殖の傾向が見られるが、防菌剤が存在していれば、静
菌的というよりむしろ殺菌的に作用していることがわか
る。

１４種菌混液の場合にも防菌剤存在の効果が見られる。

これにより加熱滅菌後方が一１製品に微生物が、透析器
外部より侵入してきても、コンタミ菌の増殖は抑えられ
ることがわかる。

実施例 ３ セルロース中空糸（内径２５０μ、膜厚３０μ）を１１
０００本夫々交差させて集束しポリカーボネート製容器
内に収納し、両端部をウレタン樹脂に埋め込み隔壁を鋳
型し、そして血液分配板を取付は組み立てた。

血液室および透析液室に、１６重量量化塩化す） ＩＪ
ウム水溶液、１．０重量部のプロピオン酸す） ＩＪウ
ム水溶液、１．０重量部のカプリル酸ナトリウム水溶液
を充填し、１１５℃３０分加熱滅菌処理をした。

透析液を５００７ｒＬｌ／分で＊１０分間洗浄後、血液
室を１ｔの蒸留水で洗浄後７０℃のバスの中にモジュー
ルを浸し、３００ｍ１の蒸留水で血液室を１時間循環抽
出し、外観、あわ立ち、ｐＨ変化、重金属、ＵＶ吸収等
の項目について溶出物試験を実施した。

又この循還抽出液に含有している防菌剤の定量を行ない
残留薬剤の測定値とした。

この他にダイアリザンス、除水能、リーク試験等のモジ
ュール性能について防菌剤充填１１５℃３０分処理前処
理後の比較を行なった。

又、上記実験と並行してベンジルアルコール１．０係、
パラオキシ安息香酸プロピル０．０１％をとりこれ等に
ついても上記試験を実施し、比較実験とした。

なお、薬剤の定量方法は、塩化ナトリウム、プロピオン
酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウムは電気伝導度法、
ベンジルアルコール、パラオキシ安息香酸プロピルは紫
外部吸収にて測定した。

第３表により、塩化ナトリウム、カプリル酸ナトリウム
、プロピオン酸ナトリウムは、ベンジルアルコール、パ
ラオキシ安息香酸プロピルに較ベモジュールへの吸着性
、モジュール性能、溶出物試験といずれも良好であり、
薬剤残留も微量である。

実施例 ４ バチラスズブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ５ｕｂｔｉｌ
ｉｓ）の胞子を２０ｒＩｌｌの２０係塩化ナトリウム水
溶液、２０係塩化ナトリウム及びｏ、３％カプリル酸ナ
ナトリウム水溶液２０ｍ１ｌの塩化ナトリウム及び１．
０係プロピオン酸ナトＩＪウム水溶液、２０ｍ１の蒸留
水、以上４種類の水溶液に一定菌数接種し、８０℃のバ
スの中に浸し加熱滅菌をした。

８０℃加熱滅菌処理開始より、２時間、４時間、６時間
ごとにサンプリングし、ＳＣＤ寒天平板上で培養し、菌
数を測定し生残曲線を求めた。

第１図より蒸留水単独の場合より防菌剤が存在している
時の方が、バチラスズブチリス（Ｂａ−ｃｉｌｌｕｓ
５ｕｂｔｉｌｉｓ）の胞子の死滅が速やかであることが
わかる。

実施例 ５ セルロース中空糸（内径２５０μ、膜厚３０μ）を１０
０００本集束し１ポリカーボネート製容器内に収納し、
両端部をウレタン樹脂に埋め込み隔壁を鋳型し、そして
血液分配板を取付は組み立てた。

血液室および透析液室に下記第５表に示す４種水溶液を
充填し、バチラスステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌ
ｌｕｓ ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｌｕｓ）の
胞子を血液室に接種し、１１５℃３０分加熱処＊理を行
ない、該加熱処理充填液を透析器より無菌的にとり出し
、メンブレンフィルター（ミリボア社、０．４５μ）に
て沖過し、メンブレンをＳＣＤ液体培地８０ｍ１に浸し
３１°Ｃにて１０日間培養し、濁りを観察した。

上記４種水溶液下での１１５℃３０分加熱処理では、バ
チラスステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉ−１１ｕｓ
ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉ １ｕｓ）の胞子は死
滅した。

【図面の簡単な説明】

添附図面の第１図は実施例４の結果を表わすものである
。 各直線のうち、 は蒸留水 △−△は１．０ ％ Ｎａ ｃｌ、水溶液及び１．０係
プロピオン酸ナトリウム水溶液 ローロは１０ ％ＮａｃＡ水溶液及び０．３係カプリル
酸ナトリウム水溶液 ×−×は２０％Ｎａｃｌ水溶液 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人工腎臓に塩化す） ＩＪウム及び炭素数が２〜１
   ０で不飽和結合を３個まで有してもよいモノカルボン酸
   塩よりなる群から選ばれた少なくとも一つの塩を含有す
   る水溶液を充填し、しかる後に熱滅菌処理を行うことを
   特徴とする熱滅菌人工腎臓の製造方法。 ２ 熱滅菌処理方法が７０°Ｃ〜１３０°Ｃである特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ３３〜２０重量係重量化ナトリウム及び０．１〜２重量
   重量上ノカルボン酸塩水溶液を充填する特許請求の範囲
   第１項又は第２項に記載の方法。 ４ 塩化す） ＩＪウム水溶液の濃度が５〜２０重量係
   である特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ５ モノカルボン酸塩水溶液の濃度が０．３〜２重量係
   である特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。