JPS606662B2 - Adsorption type artificial organ - Google Patents

Adsorption type artificial organ

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JPS606662B2
JPS606662B2 JP55134117A JP13411780A JPS606662B2 JP S606662 B2 JPS606662 B2 JP S606662B2 JP 55134117 A JP55134117 A JP 55134117A JP 13411780 A JP13411780 A JP 13411780A JP S606662 B2 JPS606662 B2 JP S606662B2
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heparin
adsorbent
artificial organ
type artificial
blood
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陽助 森内
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Description

【発明の詳細な説明】 1 発明の背景 技術分野 この世願の発明は吸着型人工臓器およびその予備処理方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 1. Background Technical Field of the Invention The present invention relates to an adsorption type artificial organ and a pretreatment method thereof.

ここに、吸着型人工臓器は、吸着剤を内蔵するものであ
り、体外循環回路の中で使用され、吸着剤を血液と直接
接触させることにより、血液あるいは皿袋中の毒性物質
あるいは老廃物質を吸着除去せしめるものである。
Here, an adsorption type artificial organ is one that contains an adsorbent and is used in an extracorporeal circulation circuit, and by bringing the adsorbent into direct contact with blood, it removes toxic substances or waste substances from blood or dish bags. It removes it by adsorption.

先行技術 このような吸着型人口臓器を用い、この人工臓器内に血
液あるいは血装を流入、流出させ、吸着剤に血液等を直
接接触させると、人工臓器で血液等が凝固しやすい。
PRIOR ART When such an adsorption-type artificial organ is used, and blood or blood vessels are allowed to flow in and out of the artificial organ, and the blood or the like is brought into direct contact with the adsorbent, the blood or the like tends to coagulate in the artificial organ.

血液等が凝固すると、人工臓器内の圧力力損失が増大し
、スムーズな血流が阻害されてしまう。又、人工臓器内
で血栓が生じ、これが血液とともに体内に入り、体内の
毛細血管中で葵栓を起こすなどの悪影響が生じる。更に
は、血液と吸着剤との接触により、血小板の破壊などの
不都合も生じる。ところで、一般に、体外循環を実施す
るときには、血液の凝固を防止するため、抗血液凝固剤
としてへパリンを使用している。
When blood or the like coagulates, pressure loss within the artificial organ increases and smooth blood flow is obstructed. In addition, thrombus occurs within the artificial organ, enters the body together with blood, and causes adverse effects such as causing clots in the capillaries within the body. Furthermore, contact between the blood and the adsorbent causes problems such as destruction of platelets. By the way, when performing extracorporeal circulation, heparin is generally used as an anticoagulant to prevent blood from coagulating.

そして、吸着型人工臓器を用いるときにも、上記血液凝
固を防止するため、ヘパリンの静脈注射を行ったり、循
環回路内に連続的に注入するなどして、投与している。
しかるに、このような投与は、いわば全身をへパリン化
するものであり、大量のへパリン投与を必要とする。そ
して、へパリンの大量投与は、へパリンの過剰投与に結
びつき、術後の毛細血管からの浸出や、食道静脈蟹から
の出血などを招き、又、特に肝不全患者では肝で生産さ
れる凝固因子が減少しているので、患者の安全性に問題
がある。これに対し、血液凝固を防止するためには、用
いる吸着剤の表面に、水に不落で、抗血液凝固作用をも
つ被覆形成物質を、有機溶剤に溶解し、コーティング処
理を施し、被覆を形成することが行われている。
Even when an adsorption type artificial organ is used, heparin is administered by intravenous injection or continuous injection into the circulation circuit to prevent blood coagulation.
However, such administration, so to speak, heparinizes the whole body, and requires administration of a large amount of heparin. Large doses of heparin can lead to overdosing of heparin, leading to leakage from capillaries after surgery and bleeding from esophageal veins, and especially in patients with liver failure, coagulation produced in the liver. Since the factor is reduced, patient safety is an issue. On the other hand, in order to prevent blood coagulation, the surface of the adsorbent used is coated with a coating-forming substance that is insoluble in water and has an anti-coagulant effect, dissolved in an organic solvent. Formation is taking place.

この場合、被覆形成物質としては、コロジオン、ポリハ
イドロオキシエチルメタクリレート、アセチルロース、
セルロース誘導体等を用いている。そして、このような
被覆形成物質からなる被覆の抗血液凝固作用により、血
液凝固は減少し、ヘパリンの過剰投与が防止され、又血
小板の破壊も減少している。しかし、このように表面に
被覆を形成し、抗血液凝固処理を施した吸着剤は、吸着
能、特に中分子領域の吸着能が減少してしまう。
In this case, the coating-forming substances include collodion, polyhydroxyethyl methacrylate, acetylulose,
Cellulose derivatives etc. are used. The anticoagulant effect of the coating made of such a coating-forming substance reduces blood coagulation, prevents excessive administration of heparin, and also reduces the destruction of platelets. However, the adsorbent whose surface is coated and subjected to anti-blood coagulation treatment has a reduced adsorption capacity, particularly in the medium molecular region.

このため、吸着剤の使用量が多くなり、人工臓器が大型
化してしまい、プラィミング量も多くなり、患者への負
担が重くなる。又「、コーティング時に使用する有機溶
剤が被覆中に多少残存し、この溶剤や被覆形成物質が、
オートクレープ滅菌時や、長期に亘る保存において溶出
し、生体に対する安全性に問題がある。更には、吸着剤
に対するコーティング工程に行わなくてはならないので
、製造方法が複雑となり、コスト高となる。他方、凝血
の起きやすい部位にて、局所的にへパリンの抗凝固作用
を発揮させ「上記のようにへパリン過剰投与の弊害を防
止するための研究が行われている。
Therefore, the amount of adsorbent used increases, the size of the artificial organ increases, the amount of priming increases, and the burden on the patient increases. In addition, some organic solvent used during coating may remain in the coating, and this solvent and coating-forming substance may
It elutes during autoclave sterilization or during long-term storage, which poses a safety problem for living organisms. Furthermore, since a coating process must be performed on the adsorbent, the manufacturing method becomes complicated and costs increase. On the other hand, research is being conducted to locally exert the anticoagulant effect of heparin in areas where blood clots are likely to occur, thereby preventing the adverse effects of excessive heparin administration as described above.

このような例としては、例えば黒鉛のような陰イオン荷
電をもつものの表面に、腸イオン界面活性剤、例えばペ
ンズアルコニゥムを吸着させ、これに陰イオン荷電をも
つへパリンを固定し、ヘパリンを皿中に除放するへパリ
ンのイオン結合法、あるいは、ヘパリンをポリマー格子
中に封じこめ、表面からへパリンを徐放させる膜含浸法
などがある。しかし、このような方法を適用して吸着型
人工臓器内において、局所的に抗血液凝固作用を発揮さ
せようとすると、吸着剤被覆中にへパリンをイオン結合
したり、含浸させたりすれば、上記と全く同機の不都合
が生じることになる。
For example, an ionic surfactant such as penzalkonium is adsorbed onto the surface of an anionically charged material such as graphite, and anionically charged heparin is immobilized thereon. There are two methods: ionic bonding of heparin, which releases heparin slowly into a dish, and membrane impregnation, which confines heparin in a polymer lattice and releases it slowly from the surface. However, when trying to apply such a method to locally exert an anticoagulant effect within an adsorbent artificial organ, if heparin is ionically bonded or impregnated into the adsorbent coating, Exactly the same inconvenience as above will occur.

又、吸着剤とは別個の材質に、ヘパリンをイオン結合さ
せたり、膜含浸させたりすれば、そのための素材増、生
産工程増を招き、コスト高となる。D 発明の目的 この世願の発明はこのような実状に鑑みなされたもので
あって、この出願の発明の第1の目的は、血液凝固の発
生が防止された吸着型人工臓器を提供することにある。
Furthermore, if heparin is ionically bonded or membrane-impregnated into a material separate from the adsorbent, an increase in the number of materials and production steps will be required, resulting in higher costs. D. Purpose of the Invention The invention of this application was made in view of the above circumstances, and the first purpose of the invention of this application is to provide an adsorption type artificial organ in which the occurrence of blood coagulation is prevented. be.

第2の目的は、このような目的を実現するためにあたり
、吸着剤に被覆を形成する必要がなく、吸着能の低下を
招かず、そのクリアランス性能が劣化せず、又装置が小
型ですむ吸着型人工臓器を提供することにある。第3の
目的は、血小板の破壊が減少した吸着型人工臓器を提供
することにある。第4の目的は、これらの目的を実現す
るにあたり、ヘパリンをイオン結合したり、膜舎浸させ
るという、複雑な構成をとらずトしかも、ヘパリンの抗
凝固作用を吸着型人工臓器内部にて局所的に発揮でき、
その結果、大量かつ過剰のへパリンを別途投与せずに体
外循環を行える吸着型人工臓器を提供することにある。
これらの出願の発明のその他の目的は、以下の記載から
自ずと明らかになるであろう。本発明者はこのような目
的を実現すべく鋭意研究を行った。
The second objective is to achieve this goal by creating an adsorption system that does not require coating the adsorbent, does not cause a decrease in adsorption capacity, does not degrade its clearance performance, and requires a small device. The aim is to provide type artificial organs. The third objective is to provide an adsorption type artificial organ in which destruction of platelets is reduced. The fourth objective is to achieve these objectives by eliminating the need for complex structures such as ionically bonding heparin or immersing it in membranes, and in addition, localizing the anticoagulant effect of heparin within an adsorption-type artificial organ. be able to demonstrate
As a result, it is an object of the present invention to provide an adsorption type artificial organ that can perform extracorporeal circulation without separately administering a large amount and excessive amount of heparin.
Other objects of the inventions of these applications will become apparent from the following description. The inventors of the present invention have conducted extensive research in order to realize such an objective.

その結果、コーティング処理を施さない吸着剤を用い「
これを水または水溶液とともに充填封入してなる吸着
型人工臓器中に、予め所定量のへパリンを溶解含有させ
ておき、これを使用前に、通常の予備処理方法に従い、
生理食塩液等で洗浄したところ、洗浄後の人工臓器中に
はへパリンがわずかに残存し、この残存へパリンにより
、その後の体外循環において、血液凝固がほとんど発生
せず」又血小板破壊の発生もきわめて少なく、しかも抗
凝固被覆処理を施すときのように吸着剤の吸着能は劣化
せず、クリアランスも高い値を示すことを見出し、この
ような知見から、この出願の発明をなすに至ったもので
ある。
As a result, we used an uncoated adsorbent to
A predetermined amount of heparin is dissolved and contained in an adsorption type artificial organ which is filled and sealed with water or an aqueous solution, and before use, according to a normal pretreatment method,
When the artificial organ was washed with physiological saline, a small amount of heparin remained in the artificial organ after washing, and due to this residual heparin, blood coagulation hardly occurred during the subsequent extracorporeal circulation.Also, platelet destruction occurred. Furthermore, the adsorption capacity of the adsorbent does not deteriorate as it does when anticoagulant coating is applied, and the clearance also shows a high value. Based on these findings, the invention of this application was made. It is something.

すなわち、この出願の発明は、吸着剤を、水または水溶
液とともに容器中に充填封入してなる吸着型人工臓器に
おいて、上記水または水溶液中に、上記吸着剤1夕あた
り、50〜5,00■単位のへパリンが溶解含有されて
いることを特徴とする吸着型人工臓器にある。
That is, the invention of this application provides an adsorption type artificial organ in which an adsorbent is filled and sealed in a container together with water or an aqueous solution, in which 50 to 5,000 μg of the adsorbent is added to the water or aqueous solution per night. The adsorption type artificial organ is characterized by containing dissolved units of heparin.

なお、このように、吸着型人工臓器内に、予め、所定量
のへパリンを溶解含有させておくことは、これまで全く
知られていない。
Note that it has not been known to date that a predetermined amount of heparin is dissolved and contained in an adsorption-type artificial organ in this way.

m 発明の具体的構成 以下、この出願の発明の具体的構成について群細に説明
する。
m. Specific Structure of the Invention The specific structure of the invention of this application will be explained in detail below.

この世願における吸着型人工臓器は吸着剤を内蔵するも
のである。
The adsorptive artificial organ in this petition contains an adsorbent.

用いる吸着剤としては活性炭、ゼオライト、活性白土、
イオン交≠剣樹脂、非イオン交換樹脂、デキストランゲ
ル等いずれであってもよいoただし、これらのうちでは
、活性炭が好適である。
Adsorbents used include activated carbon, zeolite, activated clay,
Ion exchange resin, non-ion exchange resin, dextran gel, etc. may be used. However, among these, activated carbon is preferred.

そして、活性炭のうち、最も好ましいのは、石油ピッチ
を原料とする石油ピッチ系の粒状活性炭である。石油ピ
ッチ系の粒状活性炭は、通常、溶融成形して得られるの
で、ほぼ球状の粒子であり、低分子量物質はもちろんの
こと、中分子量、高分子量の物質に対しても高い吸着館
を示すとともに、硬度が高く、表面が平滑で、血液と接
触させたとき、炭塵微粒子の遊出が少ない点で好ましい
Of the activated carbons, the most preferred is petroleum pitch-based granular activated carbon made from petroleum pitch. Petroleum pitch-based granular activated carbon is usually obtained by melt molding, so it is almost spherical particles, and exhibits high adsorption capacity for not only low molecular weight substances but also medium and high molecular weight substances. It is preferable because it has high hardness, a smooth surface, and less release of coal dust particles when it comes into contact with blood.

なお、用いる石油ピッチ系活性炭は、通常、0.1〜1
柳程度の粒径のものを用いればよい。なお、このような
吸着剤の表面には、上記のような抗凝固性被覆形成物質
による被覆を、その全域に亘つてはもたないことが必要
である。
In addition, the petroleum pitch activated carbon used is usually 0.1 to 1
It is sufficient to use particles with a particle size similar to that of willow. Note that the surface of such an adsorbent must not be coated with the above-mentioned anticoagulant coating-forming substance over its entire surface.

このような被覆が形成されると、後述の先浄後、ヘパリ
‐シはほとんど容器内に残存せず、この出願における残
存へパリンによる凝血防止効果と血小板破壊防止効果が
期待できない他、上記のように、吸着剤の吸着能の劣化
にともなう、クリアランス性能の低下等の不都合が生じ
るからである。この場合、被覆形成物質は、吸着剤表面
に、部分的に被覆として形成されていれば、このような
効果はある程度実現する。しかし、このようなときには
、その効果が不十分であり、又製造工程が増加してしま
うので、まったくコーティング処理を施さないで用いる
ことが好ましい。このような吸着剤は、その使用量に制
限はないが、通常、人工臓器中に、30〜500タ程度
内蔵される。
When such a coating is formed, almost no heparin remains in the container after the pre-cleaning described below, and the anti-coagulant effect and anti-platelet destruction effect of the remaining heparin in this application cannot be expected, and the above-mentioned This is because, as the adsorption capacity of the adsorbent deteriorates, inconveniences such as a decrease in clearance performance occur. In this case, if the coating-forming substance is partially formed as a coating on the surface of the adsorbent, this effect can be achieved to some extent. However, in such a case, the effect is insufficient and the number of manufacturing steps increases, so it is preferable to use the film without any coating treatment. Although there is no limit to the amount of adsorbent used, approximately 30 to 500 ta of such adsorbent is usually incorporated into an artificial organ.

このような吸着剤は、水または水溶液とともに容器中に
充填封入される。
Such an adsorbent is filled and sealed in a container together with water or an aqueous solution.

この場合、水または水溶液としては、水または生理食塩
液を用いるのが好ましい。一方、用いる容器としては、
公知の種々の吸着型人工臓器用のそれを用いればよい。
In this case, water or physiological saline is preferably used as the water or aqueous solution. On the other hand, the container used is
Various known adsorption type artificial organs may be used.

この場合、通常、容器は、本体と、本体に蓮適する血液
または血装用入口および出口をもち、更にその内部に充
填される吸着剤の流出を防止するために、出口近傍、好
ましくは出口および入口近傍に、所定孔径のメッシュが
設けられ、しかも密封可能な構造とされる。このような
前提の下で、上記の水または水溶液中にはへパリンが含
有される。用し、るへパリンとしては、D−グルコサミ
ン残基、Dーグルクロン酸残基および硫酸基をもつQー
へパリンのうち種々のものであってもよいが、抗血液凝
固剤として用いられている平均分子量5,000〜25
,00の華度のものを用いるのが好適である。このよう
なへパリンは、水または水溶液中に溶解され、上記吸着
剤1夕あたり、国際単位で50〜5,00■単位「 よ
り好ましくは200〜2,00の単位含有される。5■
筆位未満では、後述の予備処理後にへパリンが残存せず
、量が少なくありすぎ、本発明の効果である凝血や血小
板破壊の発生を十分に防止できない。
In this case, the container usually has a main body, an inlet and an outlet for blood or blood, which are suitable for the main body, and furthermore, in order to prevent the adsorbent filled inside the container from flowing out, the container should be arranged near the outlet, preferably at the outlet and the inlet. A mesh having a predetermined hole diameter is provided nearby and has a structure that can be sealed. Under such a premise, heparin is contained in the above water or aqueous solution. The heparin used may be various types of Q-heparin having D-glucosamine residues, D-glucuronic acid residues, and sulfate groups, but it is used as an anticoagulant. Average molecular weight 5,000-25
,00 degrees Fahrenheit is suitable. Such heparin is dissolved in water or an aqueous solution, and is contained in an amount of 50 to 5,00 international units, more preferably 200 to 2,00 units, per evening of the above-mentioned adsorbent.
If the amount is less than the pen level, no heparin will remain after the pretreatment described below, and the amount will be too small, making it impossible to sufficiently prevent the occurrence of blood clots and platelet destruction, which are the effects of the present invention.

また、5000単位をこえると、予備処理後におけるへ
バリンの残存量が多すぎ、よって、へパリンの過剰投与
となり、安全性の点で問題がある。この出願における吸
着型人工臓器は以上のような構成からなるものである。
Moreover, if it exceeds 5000 units, the amount of heparin remaining after the pretreatment is too large, resulting in excessive administration of heparin, which poses a safety problem. The suction type artificial organ in this application has the above-mentioned configuration.

この場合、上記水または水溶液中に溶解含有されるへパ
リンは、その大部分がまたは水溶液中に溶解されている
ものであるが、その一部は、吸着剤表面やそのマイクロ
ポア内に存在しているものと堆祭される。このように構
成される人工臓器は、吸着剤の所定量を、所定量のへパ
リンを溶解含有する水または水溶液中に混合し、これを
容器中に充填封入することによって製造される。
In this case, most of the heparin dissolved and contained in the water or aqueous solution is dissolved in the aqueous solution, but some of it is present on the surface of the adsorbent or in its micropores. Those who are still alive will be sacrificed. The artificial organ constructed in this manner is manufactured by mixing a predetermined amount of adsorbent into water or an aqueous solution containing a predetermined amount of heparin dissolved therein, and filling and sealing the mixture into a container.

この場合、用いる吸着剤としては、市販のものをそのま
ま用いてもよく、又必要に応じて機械的分級を施して用
いることもできる。
In this case, as the adsorbent used, a commercially available adsorbent may be used as is, or it may be used after being mechanically classified as required.

又、特に石油ピッチ系活性炭を用いるときには、それに
、予め、所定雰気中で熱処理を施したり、酸、アルカリ
等の処理を施しておくこともできる。そして、石油、ピ
ッチ系粒状活性炭を用いるときには、予め、所定の洗浄
を行い、その表面あるいはマイクロポア内に存在する微
粒子炭塵を除去しておくことが好ましい。なお、上記の
ように、このような吸着剤表面には、被覆形成物質の被
覆を実質的に形成しないことが好ましい。このような吸
着型人工臓器は、体外循環回路の中で、血液あるいは皿
袋中の毒性物質あるいは老廃物質を吸着除去するための
、人工腎臓、人工肝臓、抗原複合体除去用などとして用
いられるDHPカラム(直接血液溝流カラム)等として
用いられる。
Further, particularly when petroleum pitch activated carbon is used, it may be previously subjected to heat treatment in a predetermined atmosphere or treatment with acid, alkali, or the like. When petroleum or pitch-based granular activated carbon is used, it is preferable to perform a predetermined cleaning process in advance to remove particulate coal dust present on its surface or in its micropores. Note that, as described above, it is preferable that the surface of such an adsorbent is not substantially coated with a coating-forming substance. Such adsorption-type artificial organs include DHP, which is used as an artificial kidney, an artificial liver, and a DHP for removing antigen complexes, to adsorb and remove toxic substances or waste substances in blood or dish bags in an extracorporeal circulation circuit. It is used as a column (direct blood groove flow column), etc.

この場合、このような吸着型人工臓器は、通常、体外循
環回路中に接続される前に、常法に従い、以下のような
予備処理を施される。
In this case, such an adsorption type artificial organ is usually subjected to the following preliminary treatment according to a conventional method before being connected to an extracorporeal circulation circuit.

先ず、密封された吸着型人工臓器に対し、滅菌処理を施
すことが好ましい。
First, it is preferable to sterilize the sealed adsorption type artificial organ.

この場合、それぞれ滅菌済の吸着剤と、ヘパリンを含有
する水または水溶液とを用い、これを充填封入すればこ
のような滅菌処理を行う必要はないがト通常は両者を充
填封入した後に、滅菌処理を行う方が好ましい。滅菌処
理としては、公知のオートクレープ滅菌や、y線滅菌な
どを行えばよい。なお、オートクレープ滅菌を行なうと
きには、両者を容器に充填する前に、これらを混合し、
煮沸後冷却する等により、予め脱泡処理を施しておくこ
とが好ましい。次いで、吸着型人工臓器を、常法に従い
、体液の浸透圧と等しい等張塩溶液で洗浄する。
In this case, if a sterilized adsorbent and water or an aqueous solution containing heparin are used and then filled and sealed, there is no need to carry out such sterilization, but usually after both are filled and sealed, sterilization is performed. It is preferable to carry out treatment. As the sterilization treatment, known autoclave sterilization, Y-ray sterilization, or the like may be performed. When performing autoclave sterilization, mix the two before filling them into a container.
It is preferable to perform defoaming treatment in advance, such as by cooling after boiling. The adsorptive artificial organ is then washed with an isotonic salt solution having an osmotic pressure equal to the osmotic pressure of the body fluid according to a conventional method.

用いる等張塩溶液としては、通常、生理食塩液を用いる
ことが好ましい。この場合、洗浄は、等張塩溶液を人工
臓器容器内に流入・流出させることによって行う。そし
て、用いる等張塩溶液量としては、通常用いられる条件
同様、0.5〜5〆、より好ましくは1〜2ク程度であ
ればよく、吸着剤1夕あたり換算したとき、その量は、
10〜100の‘/夕「好ましくは10〜30の‘程度
とすればよい。又、洗浄の際の等張塩溶液の流速は50
〜200そノ分程度とすればよい。このようにして洗浄
が行われると、容器内にて水または水溶液中に溶解含有
されて存在していたあるいは吸着剤表面に存在していた
へパリンは〜大部分系外に除去され、その一部のみが、
わずかに、吸着剤表面やマイクロポア内に残存する。
As the isotonic salt solution to be used, it is usually preferable to use physiological saline. In this case, irrigation is performed by flowing an isotonic salt solution into and out of the artificial organ container. The amount of isotonic salt solution to be used may be 0.5 to 5 kg, more preferably 1 to 2 kg, as is the case with the commonly used conditions, and when calculated per night of adsorbent, the amount is:
The flow rate of the isotonic salt solution during washing should be about 10 to 100'/night, preferably about 10 to 30'.
It may be approximately 200 minutes. When cleaning is performed in this way, most of the heparin that was present dissolved in water or an aqueous solution in the container or on the surface of the adsorbent is removed from the system, and only a portion of it is removed. Only the department
A small amount remains on the adsorbent surface and within the micropores.

そして、このように予備処理を施された吸着型人工臓器
を、体外循環回路内に接続し、循環を行うと、わずかに
残存しているへパリンが、人工臓器内で局所的に抗凝固
作用を発揮する。この場合、抗凝固作用は、吸着剤と血
液あるいは血装とが接触する臓器内で発揮されるので、
上託したような種々の不都合が解消されL特に、圧力損
失の増大や塞栓の発生等が有効に防止される。そして、
吸着型人工臓器のように、循環時間が数時間程度以下の
場合には、充分その効果は持続する。更に、ヘパリンは
、界面活性効果と、保護コロイド作用とを併せもつ物質
であり、これを上記のように充填後洗浄することにより
、吸着剤表面やマイクロポア内に存在していた徴粉子も
洗浄除去され、このため、この微粒子の血液への遊出に
ともなう血小板の破壊あるいは微粒子の生体への導入等
の不都合もなくなる。加えて、洗浄後のへパリン含有量
は徴量であり、吸着剤の吸着能が劣化することもない。
W 発明の具体的効果 以上詳述したように、この出願の発明によれば、臓器内
における凝血や血4・板破壊の発生がきわめて少ない。
Then, when the adsorbed artificial organ that has been pretreated in this way is connected to an extracorporeal circulation circuit and circulated, the small amount of remaining heparin has a local anticoagulant effect within the artificial organ. demonstrate. In this case, the anticoagulant effect is exerted within the organ where the adsorbent and blood or blood vessels come into contact.
The various inconveniences mentioned above are eliminated, and in particular, increases in pressure loss and occurrence of emboli are effectively prevented. and,
When the circulation time is several hours or less, such as in adsorption-type artificial organs, the effect lasts long enough. Furthermore, heparin is a substance that has both a surfactant effect and a protective colloid effect, and by washing it after filling it as described above, the particles that were present on the adsorbent surface and in the micropores can also be removed. The microparticles are washed away, and therefore, problems such as destruction of platelets or introduction of the microparticles into the living body due to the migration of the microparticles into the blood are eliminated. In addition, the heparin content after washing is small, and the adsorption capacity of the adsorbent does not deteriorate.
W. Specific Effects of the Invention As detailed above, according to the invention of this application, the occurrence of blood clots and destruction of blood 4 and plates in organs is extremely low.

この場合、その発生量は上記したように吸着剤表面に抗
凝固性被覆を形成する場合と遜色がない。このため、生
体適合性がきわめて高い吸着型人工臓器が実現する。又
、圧力損失も少なく、患者への負担が少ない。しかも「
上記したように、抗凝固性の被覆形成を行うときのよう
な吸着剤の吸着能の劣化もなく、クリアランス値の減少
がなく、装置の小型化等の種々の利点をもつ。更には、
循環回路中あるいは体内へのへパリンの供給も体外循環
の常法に従えばよく、ヘパリン過剰投与の弊害も生じな
い。加えて「ヘパリンを水または水溶液中に溶解含有さ
せるというきわめて簡易な構成を用いるので「ヘパリン
をイオン結合させたり、腰舎浸させたりする必要もなく
、その際の不都合も解消する。次に、この出願の発明の
実施例、比較例、実験例を示し「 この出願の発明を更
に詳細に説明する。
In this case, the amount generated is comparable to the case where an anticoagulant coating is formed on the surface of the adsorbent as described above. Therefore, an adsorption type artificial organ with extremely high biocompatibility will be realized. Moreover, there is little pressure loss, and there is little burden on the patient. Moreover, “
As described above, there is no deterioration in the adsorption capacity of the adsorbent unlike when forming an anticoagulant coating, there is no decrease in clearance value, and there are various advantages such as miniaturization of the device. Furthermore,
Heparin can be supplied into the circulation circuit or into the body according to the conventional method for extracorporeal circulation, and the adverse effects of excessive heparin administration will not occur. In addition, ``Since we use an extremely simple structure in which heparin is dissolved and contained in water or an aqueous solution, there is no need to ionically bond heparin or immerse it in the waist, and the inconveniences of doing so are eliminated.Next, Examples, comparative examples, and experimental examples of the invention of this application will be shown, and the invention of this application will be explained in more detail.

実施例 1 充分に洗浄した石油ピッチ系活性炭〔クレハ化学■製B
AC−AO loo夕を、25■単位/机上のへパリン
(平均分子量15,000)を含む生理食塩液200の
‘と混合した(ヘパリン/活性炭=500単位/多)。
Example 1 Thoroughly washed petroleum pitch-based activated carbon [B made by Kureha Chemical Co., Ltd.]
The AC-AO fluoride was mixed with 200 g of physiological saline containing 25 units/desktop heparin (average molecular weight 15,000) (heparin/activated charcoal = 500 units/polymer).

この後、これらを直径56肋、高さ81側の円柱形カラ
ム容器に充填し、密閉し、DHPカラムを作成した。こ
の場合、カラム入口および出口近傍には、孔径200ム
mのメッシュを設け、吸着剤の流出は防止している。実
施例 1 実施例1におけるDHPカラムを、オートクレープ滅菌
し、次いでカラム内に、100の‘/分の流速で、生理
食塩液2そを通し、洗浄し、予備処理を行なった。
Thereafter, these were packed into a cylindrical column container with a diameter of 56 ribs and a height of 81 sides, and the container was sealed to prepare a DHP column. In this case, a mesh with a pore diameter of 200 mm was provided near the column inlet and outlet to prevent the adsorbent from flowing out. Example 1 The DHP column in Example 1 was autoclaved and then washed and pretreated by passing two saline solutions through the column at a flow rate of 100'/min.

この後、これを30分間放置後「再び生理食塩液1そを
流速200の【/分で流した。このようにして、両生理
食塩液における流出液中のへパリン量をトルィジンブル
ー法にて定量した。結果を第1図に示す。第1図に示さ
れる結果からト最初の予備処理としての洗浄により、カ
ラム容器内のへパリンはほとんど流出除去されるが、そ
の一部は活性炭の表面、マイクロポア内等に残存し、こ
の残存へパリンが、カラム内で局所的に抗凝固作用を発
揮し、後記実験例に示されるようなすぐれた効果が実現
するものであると思料される。
After this, after leaving it for 30 minutes, the physiological saline solution was again flowed at a flow rate of 200/min. The results are shown in Figure 1. From the results shown in Figure 1, it can be seen that by washing as the first pretreatment, most of the heparin in the column container flows out and is removed, but some of it is absorbed by the activated carbon. It is thought that this residual heparin, which remains on the surface and within the micropores, exerts an anticoagulant effect locally within the column, resulting in the excellent effects shown in the experimental examples below. .

実施例 2 実施例1における容器サイズを直径2物帆、高さ30柳
とし、これに活性炭5夕と、250単位/の‘へパリン
加生理食塩液10の‘とを充填封入した(ヘパリン/活
性炭=50■単位/夕)他は、実施例1と同様にDHP
カラムを作製した。
Example 2 The container size in Example 1 was changed to 2 mm in diameter and 30 mm in height, and the container was filled with 5 units of activated carbon and 10 units of heparinized saline solution (heparin/10 units/unit). Activated carbon = 50 units/night) Other than that, DHP was used as in Example 1.
A column was created.

実施例 3 へパリンカロ生理食塩液中のへバリン量を
100の単位/の‘とし、活性炭1夕あたりのへパリン
量を200■単位/夕とした他は、実施例2と全く同様
にして、DHPカラムを作製した。
Example 3 The same procedure as in Example 2 was carried out, except that the amount of heparin in the heparin caro-physiological saline solution was 100 units/day, and the amount of heparin per night of activated carbon was 200 units/night. A DHP column was produced.

比較例 1 実施例1における石油ピッチ系活性炭を、活性炭1夕あ
たり2の‘の生理食塩液と混合し「 これを実施例1お
よび実施例2における容器中にそれぞれ充填封入した。
Comparative Example 1 The petroleum pitch-based activated carbon in Example 1 was mixed with 2 parts of physiological saline solution per night of activated carbon, and the mixture was filled and sealed in the containers of Example 1 and Example 2, respectively.

この場合、各容器中における活性炭量と生理食塩液量は
前記と同一にした。比較例 2充分に洗浄した実施例1
における石油ピッチ系活性炭lk9を12000のオー
プン中に入れ、約24時間放置した乾燥させた。
In this case, the amount of activated carbon and the amount of physiological saline in each container were the same as above. Comparative Example 2 Thoroughly Washed Example 1
The petroleum pitch-based activated carbon LK9 was placed in a 12,000 oven and left to dry for about 24 hours.

次に、無水エタノール2夕を8000にあたため、これ
をポリハイドロオキシヱチルメタクリレート15夕を加
え、溶解させた。これを乾燥バットに移し、ここに乾燥
した活性炭lk9を投入し、熱風下で手早くエタノール
を蒸発させた。更に、これをオープン中で90ooにて
7観音間放置させ、その表面に約1〃の抗凝固性被覆を
形成した活性炭を得た。このようにして得た被覆活性炭
を用い、比較例2と全く同様に2種の大きさのDHPカ
ラムを作製した。
Next, 2 nights of absolute ethanol was heated to 8,000 ℃, and 15 hours of polyhydroxyethyl methacrylate was added and dissolved. This was transferred to a drying vat, dried activated carbon lk9 was put therein, and ethanol was quickly evaporated under hot air. Furthermore, this was allowed to stand for 7 days at 90 oo in an open air condition to obtain activated carbon with an anticoagulant coating of about 1 mm on its surface. Using the thus obtained coated activated carbon, two types of DHP columns were produced in exactly the same manner as in Comparative Example 2.

この場合も、それぞれの活性炭量と生理食塩液量は前記
と同一である。実施例 2 実施例2「 3のDHPカラムおよび比較例1,2の小
形のDHPカラムの抗凝固性と血小板破壊発生を比較す
るため、家免による体外循環を行った。
In this case as well, the amount of activated carbon and the amount of physiological saline are the same as above. Example 2 In order to compare the anticoagulability and occurrence of platelet destruction of the DHP column of Example 2 and the small DHP columns of Comparative Examples 1 and 2, extracorporeal circulation was performed using a home test.

すなわち、家免頚動脈から採血し、これをポンプを介し
、37℃恒海槽中に配置したDHPカラムおよびェアチ
ャンバーと順次接続し、頚静脈に流入させた。
That is, blood was collected from the carotid artery of the patient and was sequentially connected to a DHP column and an air chamber placed in a 37° C. constant temperature bath via a pump, and allowed to flow into the jugular vein.

この場合、各DHPカラムは、予め、オートクレープ滅
菌し、次いで、1単位/泌へパリン加生理食塩水100
の上を20の‘/分にて流して洗浄して、予備処理を行
って、体外循環を行った。循環は血流量20の‘/分に
て2時間行った。又、循環前には、通常の条件どおり、
150単位/k9のへパリンを静注し、それ以後はへパ
リン投与を行わなかつた。このようにして体外循環を行
い、DHPカラム流入口と流出口との圧力差(△P))
の時間変化と、単位量当りの生体内血小板の量の時間変
化(初期値に対する%値)を測定した。
In this case, each DHP column was pre-sterilized by autoclaving, then 1 unit/100 mL of heparinized saline was added.
The top of the tube was washed at 20'/min, pre-treated, and extracorporeally circulated. Circulation was performed for 2 hours at a blood flow rate of 20'/min. Also, before circulation, under normal conditions,
150 units/k9 of heparin was administered intravenously, and no further heparin administration was performed. In this way, extracorporeal circulation is performed, and the pressure difference (△P) between the DHP column inlet and outlet is
The changes over time in the amount of in-vivo platelets per unit amount (% value relative to the initial value) were measured.

結果を、それぞれ第2図および第3図に示す。両図にお
いて、曲線a,b,cおよびdは、それぞれ実施例2,
実施例3,比較例1および比較例2についての結果であ
る。第2図の結果から、比較例1の場合(曲線c)は△
Pが時間と共に上昇し、カラム内で凝血が起こり、スム
ーズな皿流を阻害されていることがわかる。
The results are shown in Figures 2 and 3, respectively. In both figures, curves a, b, c and d represent Example 2,
These are the results for Example 3, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. From the results in Figure 2, in the case of Comparative Example 1 (curve c), △
It can be seen that P increases with time, blood clots occur within the column, and smooth dish flow is obstructed.

実際、循環港流後のカラムを調べてみると、多量の血栓
が見し、出された。これに対し、実施例2および3(曲
線aおよびb)では、比較例2(曲線d)と同様、△P
はほとんど上昇せず、血栓も見し、出されなかった。
In fact, when the column after the circulation port was examined, a large amount of blood clots were found and removed. On the other hand, in Examples 2 and 3 (curves a and b), similar to Comparative Example 2 (curve d), ΔP
There was almost no increase in blood clots, and no blood clots were detected.

又、第3図の結果から、血小板の量の生体変動において
、実施例2,3(曲線a,b)と比較例2(曲線d)で
は同等のレベルであるが、比較例1(c)では、循環後
約60%程度まで低下していることがわかる。実施例
3 実施例1のDHPカラム、および比較例1,2で作製し
た大型DHPカラムの吸着能を比較するため、クレアチ
ニン、ビタミンB,2およびイヌリンを指標物質として
それぞれのクリアランスの経時変化を測定した。
Furthermore, from the results shown in Fig. 3, Examples 2 and 3 (curves a and b) and Comparative Example 2 (curve d) are at the same level in terms of biological fluctuations in the amount of platelets, but Comparative Example 1 (c) It can be seen that after circulation, it has decreased to about 60%. Example
3. In order to compare the adsorption capacities of the DHP column of Example 1 and the large DHP columns produced in Comparative Examples 1 and 2, changes in clearance over time were measured using creatinine, vitamin B, 2, and inulin as indicator substances.

すなわち、クレアチニン、ビタミンB,2およびィヌリ
ンそれぞれ10の9/dク含む生理食塩液を貯槽中にそ
れぞれ充填し、これに熱交換器、血液ポンプ、バブルト
ラツプおよびDHPカラムを、これらの順に順次接続し
、シングルパスの流路を形成した。
That is, a physiological saline solution containing creatinine, vitamin B, 2, and inulin, each containing 10 9/d, was filled into a storage tank, and a heat exchanger, a blood pump, a bubble trap, and a DHP column were connected to this tank in this order. , a single-pass flow path was formed.

この場合、各DHPカラムは、オートクレープ滅菌後、
生理食塩液2夕を100叫/分にて流し洗浄して予備処
理を行った後、使用した。このようにして、それぞれの
溶質指標物質のクリアランス値CLを測定した。なお、
クリアランス値CLは以下の式から算出した。CL:C
Bき弓三BOXQB ここに、C6,およびCBoはカラム入口および出口濃
度(爪9/dそ)を示し、Q8は流量(柵/分)である
In this case, each DHP column, after autoclave sterilization,
It was used after pretreatment by washing with physiological saline at a rate of 100 m/min for 2 days. In this manner, the clearance value CL of each solute indicator substance was measured. In addition,
The clearance value CL was calculated from the following formula. CL:C
B KIYUMI BOXQB Here, C6 and CBo indicate the column inlet and outlet concentrations (9/dso), and Q8 is the flow rate (bar/min).

これらの結果を第4図に示す。These results are shown in FIG.

同図において、a.,a2,a3は実施例17c,,c
2,c3は比較例1,d,,ら, d3は比較例2のD
HPカラムにおける変化であり、これらにおける添字1
がクレアチニン、添字2がビタミンB,公添字3がィヌ
リンを指標物質とするときの結果である旨を表わす。第
4図の結果から、本発明に属するDHPカラムでは、ク
リアランスが高く、吸着能の劣化が生じないことがわか
る。
In the figure, a. , a2, a3 are Example 17c,,c
2, c3 is Comparative Example 1, d,, et al., d3 is D of Comparative Example 2
Changes in the HP columns and the subscript 1 in these
indicates the result when creatinine is used, subscript 2 is vitamin B, and subscript 3 is inulin. From the results shown in FIG. 4, it can be seen that the DHP column belonging to the present invention has a high clearance and no deterioration of adsorption capacity occurs.

なお、このような効果は、ヘパリン/活性炭が50〜5
,000単位/夕の範囲にて同等に実現した。
In addition, such an effect is due to heparin/activated carbon of 50 to 5
,000 units/evening.

以上詳述してきた諸実施例および比較例、実験例では、
吸着剤として石油ピッチ系活性炭を用いる場合の代表的
例を示してきたが、このような効果は、例えば非イオン
あるいはイオン交≠剣箇脂等を用いるときにも、同様に
実現することが確認されている。
In the examples, comparative examples, and experimental examples detailed above,
Although we have shown a typical example of using petroleum pitch-based activated carbon as an adsorbent, it has been confirmed that similar effects can be achieved when using non-ionic or ion-exchanged resin, for example. has been done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の吸着型人工臓器を洗浄したときの、
流出液中のへバリン濃度の時間変化を示す線図である。 第2図は、本発明の吸着型人工臓器を用い体外循環を行
ったときの、人工臓器入口および出口の圧力差(△P)
の時間変化を、又第3図は、その際の生体内の血小板の
量の時間変化%をそれぞれ従来のものとの比較において
示す線図である。第4図は、本発明の吸着型人工臓器の
クリアランスの経時変化を、従来のものとの比較におい
て示す線図である。第T図 第2図 第3図 第4図
FIG. 1 shows the results when the adsorption type artificial organ of the present invention is washed.
FIG. 3 is a diagram showing the time change of the concentration of hebalin in the effluent. Figure 2 shows the pressure difference (△P) between the inlet and outlet of the artificial organ when extracorporeal circulation is performed using the adsorption type artificial organ of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the time change in the amount of platelets in the living body, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the change over time in the clearance of the adsorption type artificial organ of the present invention in comparison with the conventional one. Figure T Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 吸着剤を、水または水溶液とともに容器中に充填封
入してなる吸着型人工臓器において、上記水または水溶
液中に、上記吸着剤1gあたり、50〜5.000単位
のヘパリンが溶解含有されていることを特徴とする吸着
型人工臓器。 2 吸着剤が、石油ピツチ系粒状活性炭である特許請求
の範囲第1項記載の吸着型人工臓器。 3 吸着剤表面に、被覆形成物質による被覆が実質的に
形成されていない特許請求の範囲第1項または第2項記
載の吸着型人工臓器。
[Scope of Claims] 1. In an adsorption type artificial organ formed by filling and sealing an adsorbent together with water or an aqueous solution in a container, 50 to 5,000 units of heparin are added per gram of the adsorbent in the water or aqueous solution. An adsorption type artificial organ characterized by containing dissolved. 2. The adsorption type artificial organ according to claim 1, wherein the adsorbent is petroleum pittuce-based granular activated carbon. 3. The adsorptive artificial organ according to claim 1 or 2, wherein the surface of the adsorbent is not substantially coated with a coating-forming substance.
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