JPS60165959A - 人工臓器の滅菌方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、人工臓器の滅菌方法に関するものであり、さ
らに詳しくは人工臓器の滅菌に伴なう安全性を高めるこ
とを目的とするものである。

〔従来技術とその問題点〕

人工臓器の滅菌方法としては、エチレンオキサイドガス
滅菌、オートクレーブ滅菌、ガンマ−線滅菌などが用い
られている。エチレンオキサイドガス滅菌においては、
エチレンオキサイド、あるいは、それから誘導されるエ
チレングリコール、エチレンクロルヒドリンの残留によ
るアレルギー反応などの副作用が問題とされており、さ
らには発ガン性の指摘もあり、滅菌方法の変更が可能な
製品においては、オートクレーブ滅菌やガンマ−線滅菌
などに切り換えられつつある。

一方、加圧釜中で高温の水蒸気または水を用いて行われ
るオートクレーブ滅菌では熱により、また、コバルト６
０などをガンマ−線源として用いて行われるガンマ−線
滅菌ではガンマ−線により、人工臓器の構成素材として
用いられている高分子材料の分解がある程度ひき起こさ
れる。もし臨床使用に先立って前洗浄などの適当な操作
がなされないと生じた分解産物の一部が治療中に体内に
もたらされる可能性もなしとしない。

この状況は、たとえばオートクレーブ滅菌あ工腎臓は使
用に先立って、生理食塩水などの生理的水溶液を用いて
血液側の洗浄あるいは液置換が行われ、また、透析液を
用いて透析液側の洗浄あるいは液置換が行われてから透
析患者に接続されて治療が行われるのが通例であるが、
血液側および透析液側の使用液量が不充分であるケース
が全くないわけではない。　。

もし洗浄あるいは、液置換が不充分であれば、分解産物
の一部が透析開始時に患者の体内へ持ち込まれるという
危険性がある。

このような状況は、何らかの液が人工腎臓中に満たされ
ていても、いなくても同様である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の様な危険性がない安全な人工臓
器の滅菌方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は人工臓器を滅菌する際に、ｐＨ５ないし９の範
囲の緩衝剤を含む水溶液に、該人工臓器を接触させるこ
とを特徴とする人工臓器の滅菌方法である。

すなわち本発明は、滅菌過程で副生ずる分解産物を滅菌
時、滅菌前または滅菌後に共存させておいた緩衝剤によ
り無害化させて、人工臓器中の液をより生理的な状態に
保とうとするものである。

本発明方法は、オートクレーブ滅菌、ガンマ−線滅菌に
特に効果的であるが、他の滅菌法たとえば煮沸滅菌、高
周波加熱滅菌等にももちろん適用できる。

オートクレーブ滅菌とは、被滅菌物を乾燥状態あるいは
、水やグリセリンなどの共存状態で圧力釜中で高温の水
蒸気または水に接触させて滅菌する方法であり、具体例
としては、セルロース系中空繊維を組み込んだ透析型人
工腎臓に無菌水を充填して１００℃ないし１３０℃で、
１５分間ないし３０分間処理するケースなどが挙げられ
る（特開昭５３−５９２９６．特開昭５３−８４３９５
．特開昭５５−１１６３５５）。ガンマ−線滅菌とは、
被滅菌物を乾燥状態あるいは水やグリセリンなどの共存
状態でコバルト６０などから放射されるガンマ−線にさ
らして滅菌する方法であり、具体例としては、ポリメチ
ルメタクリレート系中空繊維を組み込んだ透析型人工腎
臓に無菌水を充填して２　、ＯＭｒａｄないし５．ＯＭ
ｒａｄのガンマ−線を照射するケースなどが挙げられる
（特公昭５５−２３６’２０）。

これら既存の滅菌方法では、副生ず・る分解産物に対す
る充分な配慮は払われていない。

本発明での緩衝剤としては、それ自体も体内に入る可能
性を考慮して、生理的ｐＨである７、４近辺を中心とし
たｐＨ５ないし９の範囲で緩衝作用を示すものが好まし
く、さらに健康状態で体内に存在する成分であることＪ
Ｊ＜好ましい。

上記範囲外のｐｕである非生理的な緩衝剤では、その一
部が体内にもたらされた場合、種々の副作用をひき起す
可能性もあり好ましくない。

本発明の緩衝剤の具体例としては、炭酸、重炭酸、リン
酸等の無機酸、クエン酸、コハク酸、フマール酸、リン
ゴ酸、乳酸等の有機酸、グリシン、アラニン、ヒスチジ
ン等の各種のアミノ酸など、およびこれらの塩、さらに
これらのいくつかを組み合わせたもの、あるいはこれら
と水酸化ナトリウム、塩酸などとを組み合わせて調整さ
れる緩衝剤などが用いられる。

これらの中では、単一成分で緩衝作用を示す重炭酸ナト
リウム、グリシン、ヒスチジンが調整上の便宜さから好
ましく用いられ、さらに低度である重炭酸ナトリウムが
特に好ましく用いられる。

これらの緩衝剤を用い２時の好ましい濃度は１０〜５．
　ＯＯＯＰＰｍであり、さらに好ましくは２００〜２、
０００ＰＰｍである。個々例での緩衝剤に関する至適条
件は、該人工臓器の構造および構成累月に応じてめる必
要がある。

本発明で対象とする人工臓器とは、緩衝剤を含む水溶液
を満たす、あるいは空気などの気体と共存させて保持す
る、すなわち該水溶液と接触させることが可能であれば
特に限定するものではなく、たとえば血液透析器、血液
濾過器、血漿分離器、血漿蛋白分離器、老廃物や生理活
性物質に対する吸着筒、脱型人工肺などが挙げられる。

また、これらの人工臓器の構成素材高分子としては、緩
衝剤を含む水溶液に接触した状態で、あるいはそれに引
き続いてオートクレーブ滅菌あるいはガンマ−線滅菌し
た時に基本的に耐えられるものであれば待ち限定するも
のではなく、たとえばセ／ｌ＜ロース、セルロースアセ
テート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニト
リル、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
スチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルボン、
ポリヒドロキシエチルメタクリレート、シリコーン、ポ
リウレタン、ポリ塩化ビニルなど、およびこれらを含む
共重合体、混合物などが挙げられる。

も良いが滅菌時がより好ましい。滅菌時に接触させるに
は、人工臓器に緩衝剤を充填させて滅菌すれば良い。滅
菌前に接触させるには、緩衝剤水溶液で洗浄するだけで
良いが、この場合は滅菌時に接触させる場合より濃い濃
度で使用するのが好ましい。滅菌後に接触させるには、
緩衝剤水溶液で洗浄するだけで良いが、この場合は該緩
衝剤水溶液を予め無菌化しておいた方が良い。

なお、本発明は滅菌処理前に該人工臓器と接触させる緩
衝剤を含む水溶液中に、本特許の有効性を損なわない他
の成分が含まれていることを妨げるものではなく、その
ような成分としては塩化ナトリウムなどが挙げられる。

〔発明の効果〕

本発明の滅菌方法は、体内に非生理的な物質が持ちこま
れる可能性の少ない安全な滅菌方法である。

以下実施例をもって、本特許の有効性をさらに具体的に
説明する。

実施例　１ 内径１５１ｍのガラス試験管に、長さ約４ｃｍに切断さ
れた再生セルロース系中空繊維０．３ｇを収納した。こ
れに蒸留水１２ｍｆを加えたサンプル、　３００ｐｐｍ
重炭酸ナトリウム（ＮａｌｌＣＯ３）水溶液１２ｍＪを
加えたサンプル、　３００ｐｐｍ重炭酸ナトリウムおよ
び１１０００ｐｐ塩化ナトリウム（ＮａＣβ）を含む水
溶液１２＋ｎｊ＋を加えたサンプルを各々準備し、常圧
下で試験管を融封した。この時の中空繊維の水接触表面
積は水１ｃＩＩ１３当り約ｒＭであった。このようにａ
周整したサンプル ーブ滅菌器に収納し、通常のオートクレーブ滅菌条件と
同様に、１２１℃に３０分間保持した後常温まで冷却さ
せた。

このようにオートクレーブ処理された中空繊維の浸漬液
（中空繊維に接している液）のｐＨを測定した。オート
クレーブ処理後および処理前の測定値を表１に示す。

表　１ 原　浸　漬　液　ｔ−トクレーフ前／後　浸漬液のｐｉ
緩衝剤無添加系のｐ　Ｈはオートクレーブ処理後に著し
く低下するのに対して、ＮａｌｌＣＯ，添加系のｐＨは
中性近辺に保持されている。

また処理前のｐＨはＮａｌｌＣＯ３添加系においても中
性近辺にある。

実施例　２ 実施例１と同様に再生セルロース系中空繊維のガンマ−
線照射における重炭酸ナトリウム水溶液系の効果を検討
した。ガンマ−線照射条件は通常のガンマ−線滅菌条件
と同様に、２．５Ｍｒａｄとした。

このようにガンマ−線照射された再生セルロース系中空
繊維の浸漬液のｐＨを測定した。ガンマ−線照射後およ
び前の測定結果を表２に示す。

表　２ 原　浸　漬　液　Ｔ線照射前／後　浸漬液のｐＨ緩衝剤
無添加系のｐ　Ｈはガンマ−線照射後に著しく低下する
ために対して、ＮａＨＣＯ３添加系のｐＨは中性近辺に
保持されている。また照射前のｐＨは、Ｎａ１ｌＣ（Ｌ
＋添加系においても中性近辺にある。

実施例　３ 内径１５鶴のガラス試験管に、長さ約４ｃｍに切断され
た内径２００μ、外径２５０μの含水ポリメチルメタク
リレート系中空繊維全長１７ｍを収納した。

これに蒸留水１２ｍ４を加えたサンプル。

３００ｈｐ　ｍ重炭酸ナトリウム水溶液１２ｍＡを加え
たサンプル、　１１０００ｐｐ重炭酸ナトリウム水溶液
１２ｍ１を加えたサンプル、　３００ｐｐｍ重炭酸ナト
リウムおよび５０００ｐｐｍ塩化ナトリウムを含む水溶
液１２ｍｌ！、を加えたサンプルを準備し、常圧下で試
験管を融封した。

この時の中空繊維の水接触表面積は水１ｃ−当り約２０
ＣＩｌ＋であった。これらのサンプルに対して、通常の
ガンマ−線滅菌条件と同様に、２．５Ｍｒａｄのガンマ
−線を照射した。

このようにガンマ−線照射されたポリメチルメタクリレ
ート系中空繊維の浸漬液のｐ　Ｈを測定した。

ガンマ−線照射後および前の測定結果を表３に示す。

緩衝剤無添加系のｐＨはガンマ−線照射後に著しく低下
するのに対して、Ｎａ１ｌＣＯ，添加系のｐＨは中性近
辺に保持されている。また照射前のｐＨはＮａ１ｌＣＯ
３添加系においても中性近辺にある。

実施例　４ 実施例３と同様にポリメチルメタクリレート系中空繊維
のガンマ−線照射におけるリン酸緩衝液系（Ｐ　Ｂ、リ
ン酸第二ナトリウムとリン酸第−カリウムとから調整す
る）およびアミノ酸水溶液系の効果を検討した。結果を
表４に示す。

表　４ リン酸緩衝液を添加することにより、浸漬液のｐＨが原
浸漬液のｐＨにがなり近い値となり、１１５０Ｍ程度の
希薄なリン酸の存在で充分緩衝作用が発揮されている。

またアミノ酸水溶液系においても緩衝作用が認められて
いる。

実施例　５ 通常の中空繊維型血液透析器などに用いられているポリ
ウレタン製ポツティング材を、中空繊維型血液透析器な
どの製造工程で用いるのと同様の同化条件下で厚さ約２
ｍｍに固化させた。

このようにして得た固化ボッティング材を幅Ｉｃｍ、長
さ１６ｃｎ＋に切り出し内径１５ｍｍのガラス試験管に
折りたたんで収納し、次に表５に示した各種の原浸漬液
１２ｍｌ１を添加し、試験管を融封した。この時のボッ
ティング材の水接触面積は水１ｃｆｆｌ当り約２．７ｃ
ｎ！であった。これらのサンプルに対して、通常のオー
トクレーブ滅菌条件と同様に、１２１”Ｃ，３０分間の
オー１へクレープ処理を行った。

このようにオートクレーブ処理されたポリウレタン製ボ
ッティング材の浸漬液のＪ）　Ｈを測定した。オートク
レーブ処理後および前の測定結果を表５に示す。

表　５ 原　浸　漬　液　トドクレープ前／後　浸漬液のｐＨ緩
衝剤無添加系のｐ　Ｈはオートクレーブ処理後に著しく
低下するのに対して、ＮａＨＣＯｚやリン酸緩衝液を添
加した系では、・ｐＨは中性近辺に保持されている。ま
たオートクレーブ処理前のｐ　Ｈも中性近辺にある。

実施例　６ 実施例５と同様にポリウレタン製ボッティング材のガン
マ−線照射における各種の緩衝剤水溶液系の効果を検討
した。ガンマ−線照射条件は通常のガンマ−線滅菌条件
と同様に２．５Ｍｒａｄとした。

このようにガンマ−線照射されたポリウレタン製ボッテ
ィング材の浸漬液のｐ）（を測定した。

ガンマ−線照射後および前の測定結果を表６に示す。

表　６ 原　浸　漬　液　γ線照射前／後　浸漬液のｐＨ緩衝剤
無添加系のｐＨはガンマ−線照射後に著しく低下するの
に対して、ＮａＨＣＯ＋やリン酸緩衝液を添加した系で
は、ｐＨは中性近辺に保持されている。またガンマ−線
照射前のｐ　Ｈも中性近辺にある。

特許出願人　東し株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１１　人工臓器を滅菌する際にｐＨ５ないし９の範囲
   の緩衝剤を含む水溶液に、該人工臓器を接触させること
   を特徴とする人工臓器の滅菌方法。