JPS63272357A - 体液の活性補体吸着材及び活性補体吸着ユニツト - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は血液、血漿等の体液を体外循環させたとき、例
えば血液透析装置、血漿分離装置１人工心肺装置等（以
下単に人工臓器等ということがある）へ通したときに発
生する活性補体を除去する為の活性補体吸着材及び活性
補体吸着ユニットに関するものである。

［従来の技術］ 腎疾患、心疾患或は各種免疫疾患等の治療の際には、血
液や血漿等の体液を体外循環させ人工臓器などを経由さ
せて再び人体に戻すことが行なわれている。ところが人
工臓器等への接触によって体液中の補体系が活性化され
るという問題が報告されている。この活性補体はアナフ
ィラトキシンとして知られているＣ５□　Ｃｆｉ、であ
ってこれをそのまま体内に戻すと白血球凝集、血管内皮
細胞傷害、或はアナフィシトキシンショック等様々な合
併症を読発することが知られている。この為従来より人
工臓器等の素材を変更することや特開昭６１−２３８２
４６号の様に人工臓器等に各種の負荷電官能基を導入す
ること等によって活性補体そのものの発生を抑える試み
がなされてきた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこの様な方法では活性補体の発生を完全に
抑えることができず、活性補体の存在に起因する前記合
併症のおそれは依然として解消されていないのが現状で
あり、活性補体の影響を受けることのない人工臓器等の
開発が望まれていた。

本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、
その目的は前記合併症の原因となる活性補体を選択的に
吸着することによって除去し、合併症の危険を防止し人
工臓器等の利用による各種疾患の治療効果を高めること
ができる活性補体吸着材を提供することである。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明は２つの発明からなり、第１の発明は少なくとも
１種の負荷電官能基を保有する高分子よりなることを要
旨とする体液の活性補体吸着材であり、また第２の発明
は上記第１の発明の活性補体吸着材を用いた体液の活性
補体吸着ユニットでありて、体液の導出入口を存する容
器内に１種又は２種以上の上記活性補体吸着材を収容し
たことを要旨とするものである。

［作用］ 本発明者等は、現在の技術水準では活性補体の発生を完
全に阻止することは困難であるとの観点から、活性補体
が発生するのは止むを得ないこととして、発生した活性
補体を吸着材によって選択的に吸着・除去することに着
想点を見出し本発明を完成するに至った。即ち本発明は
異種の荷電体が相互に相吸引し合う作用を利用するもの
であって、正荷電体を吸引吸着するために吸着体となる
高分子に負荷電官能基を導入して活性補体の吸着材とし
て構成したものである。

本発明における吸着体は水に不溶の高分子をベースとす
るものであって、負荷電官能基と置換可能な基を持つ高
分子物質であればその種類は特に限定されず、且つこの
置換可能な基とは所謂活性基であることを要しない。従
ってこれらを満足する高分子物質としては例えばポリビ
ニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体
。

セルロース、セルロースエステル、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン等のビニル系重合体をはじめ
としてポリアミド系、ポリウレタン系、ポリエステル系
重合体等を用いることができる。

高分子の形態は粒子状、繊維状、シート状の如何を問わ
ず、前記負荷電官能基はこれらの内部及び／又は表面に
存在すれば良いが、特に表面に選択的に存在するのが好
ましい。以下これらの形態毎に好ましい実施態様を説明
する。

粒子状高分子の場合は粒径が大きすぎると被接触面積が
小さくなる為吸着効率が低下し、一方粒径が小さすぎる
と吸着ユニットに充填した場合等に目詰りを招き体液の
円滑な流れを阻害するおそれがある。この為好ましい粒
径の範囲は１０μｍ乃至２０００μｍであって、より好
ましいのは１００μｍ乃至１０００μｍである。尚平均
粒径の決定方法を例示すれば、ＪＩＳ規格（ｚ−ａａｏ
ｉ）の篩を用いて流水中で分級した後各版の上限粒径と
下限粒径の中間値をそれぞれの級の粒径とし、これらの
粒径に各版の粒子の重量分率を掛け、その値の総和を平
均粒径とすればよい。また粒状高分子は被接触面積を大
とし吸着効率を向上させる観点から多孔性のものである
ことがより好ましい。

次に繊維状高分子の場合は中実繊維及び中空繊維のいず
れも使用できるが、繊維の直径は上記した粒子状高分子
について好ましい粒径範囲を定めたのとは同様の見地か
ら中実繊維にあっては５〜１０００μｍ、中空繊維にあ
っては外径５０〜１０００μｍ、１９５５〜１５０μｍ
のものを使用することが好ましい。中空繊維の場合は繊
維表面に負荷電官能基を導入する表面修飾方法を中空系
外面のみならず中空系内面にも施こすことができ吸着効
果を高めることができる。

次にシート状高分子とはシート状及びフィルム状の如何
を問わず、また形態面でも平膜・中空系膜の如何を問わ
ないが、後者の場合は上記中空系の場合と同様中空系内
面に表面修飾方法を施こしたものも本発明に含まれる。

次に本発明において高分子に導入される負荷電官能基と
は、高分子に存在する置換可能基と置換することができ
る負荷電官能基であれば、特に種類は限定されないが、
例えばカルボキシ基、スルホン酸基、硫酸基、燐酸基等
が例示される。

本発明において高分子に導入される負荷電官能基は１種
又はｚｆｆｆｉ以上でありその導入方法を例示すれば次
の通りである。

ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共
重合体、セルロース等の様に置換可能基として水酸基が
存在する場合、高分子を濃水酸化ナトリウム溶液に浸漬
し、常温下モノクロル酢酸ナトリウムと反応させること
によって高分子の水酸基をカルボキシ基に置換させるこ
とができる。

この場合水酸化ナトリウム溶液への浸漬時間及びモノク
ロル酸ナトリウム等との反応時間を調整することによっ
てカルボキシ基の導入量を調整することができるが、こ
れらの時間は使用する高分子の形態によっても左右され
る。

上記工程において、モノクロル酢酸ナトリウムに代えて
２−クロルエチル硫酸ナトリウムを使用すると硫酸基を
導入することができ、また２−クロルエチル燐酸を使用
すると燐酸基を導入することができる。カルボキシ基は
またアクリル酸、メタクリル酸などのグラフト重合やポ
リアクリル酸、ポリメタクリル酸を直接反応させる方法
でも導入し得る。

また上記工程において水酸化ナトリウムに代えてアセト
ンを、またモノクロル酢酸ナトリウムに代えてプロパン
サルトンを用いるとスルホン酸基を導入することができ
る。

更にまた他の方法としては、高分子を８０％水冷硫酸溶
液に浸漬することによってスルホン基を導入することが
できる。

次にポリエステルやポリスチレン等の様に置換可能な水
素を有するフェニル基を有する場合、或はポリアミドで
は硫酸と反応させることによりスルホン酸基を導入する
ことができる。ポリエチレン、ポリプロピレン等の線状
高分子の場合はクロム混酸溶液と反応させることにより
カルボキシ基を導入することがで診る。

また重合性２重結合を有する千ツマ−と負荷電官能基を
有する重合性子ツマ−例えばポリスチレンスルホン酸、
メタアクリル酸、アクリル酸等を共重合させてスルホン
酸基やカルボキシ基を保有する高分子を得ることもでき
る。また予め５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重合
ポリエステルの様に、イオン基が共重合等で導入された
ポリマーであっても良い。

高分子に対する負荷電官能基の導入は吸着材として使用
できる限りは高分子内部に導入されたものでもよいが、
体液との接触のしやすさ、それに伴なう吸着のしやすさ
等の観点からは高分子成形体表面に全導入量の少なくと
も７０％以上が導入されることが好ましい。この場合の
高分子成形体表面とは高分子成形体の外表面（中空体の
場合内表面も含む）から１００Ａ程度の深さまでの範囲
をいう。なお負荷電官能基導入量が少ないと活性補体の
捕捉率が低く、一方導入量が多すぎると高分子に粘着性
を生じる傾向にあり高分子が相互に接着して体液との接
触面積が著しく低下することになり吸着能が発揮されに
くくなる。この様な理由から負荷電官能基の導入量は高
分子の単位重量（ｇ）当たりで、一般的には０．１〜１
０ミリ当量、好ましくは０．３〜７ミリ当量、更に好ま
しくは０．５〜５ミリ当量である。しかし上記の導入量
は高分子の置換可能基の種類により異なり、例えば置換
基がＯＨ基の場合は比較的多量つまり上記数値の上限値
程度の導入量が必要であり、また置換可能な水素基をも
つベンゼン環である場合は上記数値の下限値程度の導入
量でよい。

負荷電官能基導入量の測定方法は例えばＸ線光電子分析
（ＥＳＣＡ）によって行なうことができ、例えばカルボ
キシ基導入の場合、カルボキシ濃度、カルボニル炭素及
び酸素含量を測定すればよい。この様にして得た高分子
成形体を吸着材として使用する場合、高分子自体をその
まま直接使用してもよいが、例えばガラスピーズの様な
不活性粒子の表面に高分子コーティングしたものを用い
てもよい。吸着材としての使用態様としてはそのまま体
液中に添加攪拌してもよいが、吸着ユニットを使用する
こともでとる。

本発明の活性補体吸着ユニットは体液の導出入口を有す
る容器内に１ｆ！！又は２種以上の前記高分子よりなる
吸着材を収容したものであって体液が吸着材と接触しつ
つ通過するように構成したものである。この場合の吸着
ユニットの容量は、例えば体外循環に用いる場合大きす
ぎると体外循環血液量が多くなり、一方小さすぎると活
性補体の吸着速度が遅くなり、いずれにしても患者の負
担を招くから３０〜３００ｍｕであることが好ましい。

以下実施例について説明するが、本発明は下記実施例に
限定されるものではなく、前・後記の趣旨に徴して適宜
設計変更することは本発明の技術的範囲に含まれる。

［実施例］ 実施例１ まず活性補体含有血清は次の様に調製した。

正常人の血液を、抗凝固剤を用いないで各２０ｍＪ２ず
つ採取しガラス試験管に入れ、３７℃のインキュベータ
中で全血凝固させた後、遠心分離（１，５００ｒｐｍ／
　１５分）し、上清（血清）を採取して混合した。この
混合上清１０ｍｊ２中にポリビニルアルコールでコーテ
ィングしたガラスピーズ（４０〜６０メツシユ）２ｇを
入れて攪拌下３７℃で１時間インキュベートし活性補体
を生成した。この血清の活性補体をアップ・ジョン社製
ＲＩＡキットで測定したところＣ３ｍは２０，０００〜
２４．０００ｋｇ／　ｍ１１．　、またＣｌ１ｍは１．
０００〜２，０００ｋｇ／　ｍｆｌのアナフィラトキシ
ンが生成した。

次に高分子吸着材は次の様にして調製した。

エチレンビニルアルコールフィルム（エチレン２０％共
重合、　５ｍｍＸ　５ｍｍ、厚さ：１０μｍ）を濃Ｎａ
ＯＨ溶液（４０ｇ／ｌ中に２時間浸漬し、次にモノクロ
ル酢酸ナトリウム（１５０ｇ／ｕ）を加え攪拌下、常温
で１時間反応させた。反応後Ｉ　Ｎ−Ｈ（１２で中和し
、流水中で１時間水洗した後真空乾燥器中で一夜乾燥し
表面カルボキシ化エチレンビニルアルコールフィルムを
得た。

ＥＳＣＡ分析の結果表面カルボキシ濃度は５ミリ当量／
ｇであった。このフィルム（５０Ｂ）を前記した活性補
体含有血清１００ｍｕ中に入れ攪拌下３７℃、１０分間
インキニーベートした後Ｃ３ａｒ　Ｃ８ｍを測定したと
ころ、それぞれ初期濃度の３％、１％しか残存していな
かった。本フィルムの活性補体吸着能は非常に優れてい
ることがわかった。

比較例 実施例１で用いたエチレンビニルアルコールフィルムを
負荷電官能基の導入処理を施こことなくそのまま用いて
活性補体含有血液中に入れ実施例１と同じ条件で処理し
活性補体の残存量を測定したところ初期量の１０３％で
あり活性補体の捕捉効果はみられなかった。

実施例２ ポリスチレンラテックス（孔径：３０μｍ、市販）を純
水で洗浄・乾燥した後濃硫酸を加え、常温下３０分間攪
拌した後取り出し、水洗乾燥してラテックス表面のベン
ゼンｆｉ８０％をスルホン化した表面スルホン化ポリス
チレンラテックスを得た。ＥＳＣＡ分析の結果スルホン
化率は８ミリ当量／ｇであった。

本ラテックス６０ｍｇを活性補体含有血清１００ｍＪ２
中に入れ、攪拌下３７℃で１０分間インキエベートした
後、上清中の０３□　Ｃ５ｍを測定したところ、それぞ
れ初期濃度の２％、０．５％しか残存せず、本ラテック
スの活性補体吸着能は非常に優れていることがわかった
。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されているので下記の効果を有
する。

（１）活性補体の吸着能が非常に優れているから、体液
の体外循環等の際に発生する活性補体をほぼ完全に捕捉
できる結果、人工臓器等の使用に際して活性補体の存在
に起因する合併症の誘発を抑制することができる。

（２）活性補体の吸着能が優れている為、人工臓器等の
使用に際して体外循環体液量を大幅にふやす必要がなく
患者の身体上の負担を軽減することができる。

（３）吸着材が負荷電官能基を利用するものであるから
正荷電の活性補体以外の血漿タンパク等の吸着量は極め
てわずかに抑えることができる。

（４）吸着材が高分子よりなるものであるから物理的性
質が優れ、機械的強度も良好であり、吸着材の調製、取
り扱い時における損傷が極めて少ないと共に、エチレン
オキサイド滅菌、高圧蒸気滅菌、γ線滅菌その他の通常
の滅菌処理も容易且つ確実に実施できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１種の負荷電官能基を保有する高分子
   よりなることを特徴とする体液の活性補体吸着材。
2. （２）表面に少なくとも１種の負荷電官能基を保有する
   高分子よりなる特許請求の範囲第１項に記載の体液の活
   性補体吸着材。
3. （３）負荷電官能基が、カルボキシ基、スルホン酸基、
   硫酸基及び燐酸基からなる群より選ばれた１種又は２種
   以上の官能基である特許請求の範囲第１項に記載の体液
   の活性補体吸着材。
4. （４）高分子が粒状、繊維状若しくはシート状である特
   許請求の範囲第１項に記載の体液の活性補体吸着材。
5. （５）高分子に負荷電をもつ官能基を少なくとも１種有
   する活性補体吸着材の１種又は２種以上を体液の導出入
   口を有する容器内に収納せしめてなることを特徴とする
   体液活性補体吸着ユニット。