JP2010094266A - 体外循環モジュールのプライミング用液体およびプライミング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】人工肺やダイアライザー等に用いられる体外循環用の中空糸膜をプライミング洗浄するに際し、人血液成分の一つであるアルブミンを効率よく吸着させて、血液適合性に優れ、高い合併症発生抑制効果を発揮できるようにする。
【解決手段】プライミング用液体を、ヒト血清アルブミンを添加して調整したものとしてアルブミンの高い定着率を確保したものとし、斯かるプライミング用液体を用いて中空糸膜をプライミングするようにする。
【選択図】なし

Description

本発明は、人工肺や血液透析器等の患者から体外に取り出した血液をガス交換や浄化等の処理をするにあたり、血液凝固防止効果が高く炎症反応の亢進を抑制して生体適合性に優れた体外循環モジュールについてのプライミング用液体およびプライミング方法の技術分野に属するものである。

一般に、血液透析、血液濾過、血液濃縮、あるいは人工心肺回路における血液のガス交換等の処置をする場合、患者から体外に取り出した血液について浄化やガス交換等の必要な処理をした後、体内に戻すという血液の体外循環をすることになるが、このような場合には一般に中空糸膜を用いて前記必要な処理を施すことになる。ところでこのような中空糸膜を実際に患者に用いる前に、中空糸膜の製造に伴う溶出物や滅菌剤などを除去することや、回路内の空気を除去すること等を目的としてプライミング（処理）が行われる。例えば特許文献１には、少なくとも７００ｍｌ／分の流量で血液流路系に通水して気泡を除去した後、該流路系の水を等張液で置換することで、流路系の洗浄と脱気泡が完全かつ安価に行える人工臓器用血液流路の充填法の発明が記載されている。
特開昭５６−１５７５６号公報

しかしながら、このようなプライミングを行うにあたり、生理食塩水で洗浄しただけの中空糸膜を用いた場合に、血液が直接中空糸膜に接触するため患者によっては血液適合性（生体適合性）が悪く、例えば過敏性反応のような合併症を起こしやすいという問題があり、ここに本発明が解決せんとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、血液の体外循環に用いられる体外循環モジュールのプライミングを行う液体であって、該液体には、アルブミンが添加されていることを特徴とする体外循環モジュールプライミング用液体である。
請求項２の発明は、前記アルブミンが遺伝子組み換えのヒトアルブミンであることを特徴とする請求項１記載の体外循環モジュールプライミング用液体である。
請求項３の発明は、前記液体に、さらにヘパリンが添加されていることを特徴とする請求項１または２記載の体外循環モジュールプライミング用液体である。
請求項４の発明は、前記液体が、アルブミンが添加されたものと、ヘパリン液が添加されたものとであることを特徴とする請求項１または２記載の体外循環モジュールプライミング用液体である。
請求項５の発明は、血液の体外循環に用いられる体外循環モジュールをプライミングする方法であって、アルブミンが添加された液体を用いてプライミングすることを特徴とする体外循環モジュールのプライミング方法である。
請求項６の発明は、前記アルブミンが遺伝子組み換えのヒトアルブミンであることを特徴とする請求項５記載の体外循環モジュールのプライミング方法である。
請求項７の発明は、アルブミンとヘパリンとが添加された液体を用いてプライミングすることを特徴とする請求項５または６記載の体外循環モジュールのプライミング方法である。
請求項８の発明は、アルブミンが添加された液体で洗浄した後、ヘパリンが添加された液体でプライミングすることを特徴とする請求項５または６記載の体外循環モジュールのプライミング方法である。

本発明とすることで、血液の体外循環に用いられる中空糸膜をプライミング洗浄した場合に、血液の凝固時間が長くなり、炎症反応の亢進を抑制することができ、合併症の発生頻度を低減できる。

本発明は、患者から体外に取り出した血液を浄化等の必要な処理をした後、体内に戻すという血液の体外循環をする際に用いられる体外循環モジュールに関するもので、特に、人工肺、人工透析器、血液濾過器、血液濃縮器等に好適に用いられる。

中空糸膜を製造するための材料としては、再生セルロース、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、ヘモファンなどのセルロース系材料、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等の通常知られたものおよび表面をポリエチレングリコールやビタミンＥなどで修飾した上記素材を使用することができる。

本発明に用いられるアルブミンとしては、体外循環する生体対象と一致したものであることが好ましく、そのようなものとしてヒト血清アルブミンがあり、さらには生体遺伝子を取り込んで合成した合成アルブミン等、各種のアルブミンを用いることができる。

＜実験例１＞ 人工肺のアルブミン吸着実験−１
ヒト血清アルブミン（和光純薬（株）製、アルブミン、ヒト血清由来）、Ｈｕｍａｎ Ｓｅｒｕｍ Ａｌｂｕｍｉｎ（以下「ＨＳＡ」という）とヘパリン（持田製薬株式会社製、ノボ・ヘパリン注５千単位）とを用いて人工肺（商品名：ＢＩＯＣＵＢＥ ６０００、 ニプロ（株）製）をプライミング洗浄した場合、該人工肺に用いられている中空糸のＨＳＡ残量の評価を試みた。
基本プライミング基本液の１０００ｍＬの組成としては、次のものに調整した。
乳酸リンゲル液 ７１５ｍＬ
マンニトール ２００ｍＬ（２〜５ｍＬ／ｋｇ）
ビタミンＢ２ ２０ｍｇ（２ｍＬ）
メイロン ８０ｍＬ（商品名：大塚製薬製、主成分が炭酸水素ナトリウム）
このように調整した基本プライミング液に表１に示すようにＨＳＡ量を０．１ｗ／ｖ％と０．０２ｗ／ｖ％の２種類に変化させたものにヘパリン添加の有り無しにしたものを最終プライミング液とし、この最終プライミング液を用いて前記人工肺のプライミング洗浄をした。

このようにしてプライミング洗浄した後、生理食塩水で洗浄した人工肺を解体し、内部にある中空糸を、表面積が約０．１５ｍ^２となるようにカットして確保し、該確保した中空糸を入れたビーカーに、界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムの１ｗ／ｖ％水溶液（以下「ＳＤＳ液」という）を１００ｍＬ添加する。このものをゆっくりと撹拌しながら１２時間のあいだ室温で抽出をする。抽出液を５ｍＬサンプリングし、免疫比濁法でＨＳＡ濃度を定量した。この場合の標準液としては、５、１０、１００μｇ／ｍＬのＨＳＡ水溶液を調整し、同様に定量した。
そして各標準液の測定値を基にＨＳＡ標準液の検量線を求め、この検量線を基に前記抽出溶液中のＨＳＡ量を測定した。測定されたＨＳＡ量とヘパリンの有る無しとの測定結果を表２および図１に示すグラフ図に示すが、表２では、抽出液から測定したＨＳＡ量（μｇ／ｍＬ）、前記求めた検量線から換算したＨＳＡ量（μｇ／ｍＬ）、中空糸膜の単位面積あたりのＨＳＡ量（ｍｇ／ｍ^２）、人工肺１個あたりのＨＳＡ量（ｍｇ／個）を示し、図１では、単位面積あたりのＨＳＡ量を縦軸として示した。

これらの結果から、前記人工肺では、ヘパリンの有無に関係なくＨＳＡが中空糸に吸着されていることが確認された。
＜実験例２＞ 人工肺のＨＳＡ吸着実験−２
ここではＳＤＳ液の量がＨＳＡ抽出量に影響を及ぼしているか否かについて検討した。
前記実験例１における実験番号２の人工肺から同様にして確保した中空糸を用い、ＨＳＡ量を測定したが、この場合において、ＨＳＡ抽出する際のＳＤＳ液の添加量を５０、１００、３００ｍＬと変化させた。そして表３では、抽出液から測定したＨＳＡ量、前記求めた検量線から換算したＨＳＡ量、中空糸膜の単位面積あたりのＨＳＡ量、人工肺１個あたりのＨＳＡ量を示し、図２では単位面積あたりのＨＳＡ量を示した。

これらの結果から、ＳＤＳ液の量は、ＨＳＡ抽出に殆ど影響を与えていないものと考えられ、そうすると、ＨＳＡおよびヘパリンを添加したプライミング液で洗浄した人工肺には、ＨＳＡが少なくとも１．０ｍｇ／ｍ^２が安定して吸着していると判断できる。

＜実験例３＞ ダイアライザーのＨＳＡ吸着実験−１
前記実験例１で用いたＨＳＡ、ヘパリンを用い、２種類のダイアライザー（商品名：ＰＥＳ−１５０α、ＦＢ−１５０Ｕβ 何れもニプロ（株）製であって、中空糸の材質が前者はポリエーテルスルホン、後者はトリアセテート）をプライミング洗浄した場合、該ダイアライザーに用いられている中空糸のＨＳＡ残量の評価を試みた。
基本プライミング液としては通常のダイアライザーのプライミングに用いられる液体、たとえば生理食塩水等を用い、ＨＳＡ濃度が０．０２ｗ／ｖ％、ヘパリン濃度が１０００単位／５００ｍＬとなるように添加調整して得た最終プライミング液を用いて洗浄したもの（実験番号８、９、１２、１３）、ＨＳＡ濃度が０．０２ｗ／ｖ％となるように調整して得た第一最終プライミング液で洗浄した後、さらにヘパリン濃度が１０００単位／５００ｍＬとなるように調整して得た第二最終プライミング液を用いて洗浄したもの（実験番号１０、１１、１４、１５）、ＨＳＡ濃度が０．０２ｗ／ｖ％となるように調整して得た最終プライミング液のみで洗浄したもの（実験番号１６、１７）について評価した。尚、表中、「全濾過有無」はプライミング液を用いて洗浄する際、圧力をかけるか否かを意味する。

前述した最終プライミング液で洗浄したダイアライザーについて、実験例１と同様にして解体した後、同様にして内部の中空糸を確保し、同様にしてにＨＳＡを抽出し、ＨＳＡ濃度を測定した。そして、該測定したＨＳＡ量を、実験例１と同様にして求めた検量線に基づいて換算して求めたＨＳＡ量、中空糸膜の単位面積あたりのＨＳＡ量、人工肺１個あたりのＨＳＡ量を表５に示し、図３（Ａ）では、ダイアライザーとしてＰＥＳ−１５０を用いたものについて、同図（Ｂ）では、ダイアライザーとしてＦＢ−１５０Ｕβを用いたものについて、単位面積あたりのＨＳＡ量を示した。

これらの結果から、何れのダイアライザーについても、ＨＳＡとヘパリンとを添加したものを最終プライミング液として用いたものは、ＨＳＡ濃度が高いことか確認される。またＨＳＡを添加したプライミング液で洗浄した後、ヘパリン液で洗浄したものについても、相当のＨＳＡ濃度が検出され、これらから、プライミング液としてＨＳＡとヘパリンとを用いたものは、安定したＨＳＡ吸着がなされていることが確認される。

＜実験例４＞ ダイアライザーのアルブミン吸着実験−２
前記実験例１で用いたＨＳＡに代え、遺伝子組み換えのヒトアルブミン（以降「γ−ＨＳＡ」という）を用いた以外は、実験例３と同様にして実験をし（表６参照）、同様の評価をした（表７参照）。そしてこれらの単位面積あたりのγ−ＨＳＡ量を表すグラフ図を図４に同様にして示す。

これらの結果、γ−ＨＳＡについても、ヘパリンを用いて処理してプライミングしたものは、安定して中空糸に吸着していることが確認される。

人工肺をプライミング処理したときの単位面積あたりＨＳＡ量を示すグラフ図である。 人工肺をプライミング処理したものからＨＳＡを抽出するとき用いるＳＤＳ液の影響を示すグラフ図である。 ダイアライザーとしてＰＥＳ−１５０αを用いたもの（Ａ）、ＦＢ−１５０Ｕβを用いたもの（Ｂ）についてそれぞれプライミング処理したときの単位面積あたりＨＳＡ量を示すグラフ図である。 ダイアライザーとしてＰＥＳ−１５０αを用いたもの（Ａ）、ＦＢ−１５０Ｕβを用いたもの（Ｂ）についてそれぞれプライミング処理したときの単位面積あたりγ−ＨＳＡ量を示すグラフ図である。

Claims (8)

1. 血液の体外循環に用いられる体外循環モジュールのプライミングを行う液体であって、該液体には、アルブミンが添加されていることを特徴とする体外循環モジュールのプライミング用液体。
2. 前記アルブミンが遺伝子組み換えのヒトアルブミンであることを特徴とする請求項１記載の体外循環モジュールのプライミング用液体。
3. 前記液体に、さらにヘパリンが添加されていることを特徴とする請求項１または２記載の体外循環モジュールのプライミング用液体。
4. 前記液体が、アルブミンが添加されたものと、ヘパリン液が添加されたものとであることを特徴とする請求項１または２記載の体外循環モジュールのプライミング用液体。
5. 血液の体外循環に用いられる体外循環モジュールをプライミングする方法であって、アルブミンが添加された液体を用いてプライミングすることを特徴とする体外循環モジュールのプライミング方法。
6. 前記アルブミンが遺伝子組み換えのヒトアルブミンであることを特徴とする請求項５記載の体外循環モジュールのプライミング方法。
7. アルブミンとヘパリンとが添加された液体を用いてプライミングすることを特徴とする請求項５または６記載の体外循環モジュールのプライミング方法。
8. アルブミンが添加された液体で洗浄した後、ヘパリンが添加された液体でプライミングすることを特徴とする請求項５または６記載の体外循環モジュールのプライミング方法。

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