JP4110806B2

JP4110806B2 - 体外循環用毒素吸着材

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Publication number: JP4110806B2
Application number: JP2002069877A
Authority: JP
Inventors: 隆司太田; 武雄松名瀬; 和雄寺本
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: JP2003265606A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体外循環により毒素を除去するための体外循環用毒素吸着材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
毒素吸着基を導入した繊維からなる不織布を使用して、体外循環によって毒素、例えば菌体外毒素や内毒素などを除去することは、以前から知られている。
【０００３】
しかし、毒素吸着材においては、毒素吸着基を化学的に導入できるポリマーとして主にポリスチレンが用いられているが、通常の繊維の場合、ポリスチレン繊維に毒素吸着基を導入する反応ではポリスチレン繊維同士が融着し易いため、比表面積が減少して吸着性能が低下し、さらには融着が目づまりの原因となって圧力損失が上昇する問題があり、また目づまり防止のために繊維径を４０〜６０μｍと太くする試みもなされているが、単位体積当たりの繊維量が少なくなるため毒素吸着性能が低下する問題もあった。
【０００４】
さらに、従来の不織布では、反応に際し、反応液がスムーズに流れないために反応が不均一となり、過剰反応した部分では毒素吸着基を導入したポリスチレンが脆くなるため、せっかく反応した部分のポリスチレンの脱落やクラックが発生し、また反応液があまり届いていない部分では毒素吸着基の導入量が少なくなるため、全体として吸着性能が低くなるという問題もあった。
【０００５】
また、吸着材の用途においては、従来の繊維に比べ、繊維直径が１μｍ〜８μｍであるいわゆる極細繊維が注目されており、極細化することによって活性比表面積が増大し、被吸着物との接触面積が大きくなって有用物や不用物の吸着性能が向上することから積極的に提案がなされている。しかし、これらの極細繊維を用いた場合にも、目づまりが生じ、体外循環において短時間で圧力損失が上昇するため、使用可能時間が短くなるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、目づまりしにくく、圧力損失の上昇が小さいため長時間の使用が可能で、かつ毒素吸着効率が高い体外循環用毒素吸着材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため本発明は、次の通りの構成をとるものである。
【０００８】
（１）少なくとも、直径が１μｍ以上１５μｍ以下で、アミノ基、クロロ基、スルフォニル基、エチレングリコール基、水酸基、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合からなる群より一つ以上選択される毒素吸着基を有する繊維Ａと、直径が１０〜８０μｍの少なくとも表面にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、ポリアミドのいずれかを含む繊維Ｂが混在した不織布からなることを特徴とする体外循環用毒素吸着材。
【０００９】
（２）少なくとも、直径が１μｍ以上１５μｍ以下で、アミノ基、クロロ基、スルフォニル基、エチレングリコール基、水酸基、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合からなる群より一つ以上選択される毒素吸着基を有する繊維Ａと、直径が１０〜８０μｍの少なくとも表面にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、ポリアミドのいずれかを含む繊維Ｂが混在した不織布からなり、６０分後の圧力損失が３０ｍｍＨｇ以下であることを特徴とする体外循環用毒素吸着材。
【００１１】
（３）該繊維Ａが少なくとも毒素吸着基が導入されたポリマＸと補強用ポリマＹからなり、かつポリマＸが繊維表面の少なくとも５０％以上を占める複合繊維形態を形成していることを特徴とする（１）または（２）に記載の体外循環用毒素吸着材。
【００１２】
（４）該複合繊維形態がポリマＸが鞘、補強用ポリマＹが芯の芯鞘型であることを特徴とする（３）に記載の体外循環用毒素吸着材。
【００１３】
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の毒素吸着材を充填してなることを特徴とする体外循環用カラム。
【００１４】
（６）該毒素吸着材が、平板状で、これを重ねて充填してなることを特徴とする（５）に記載の体外循環用カラム。
【００１５】
（７）該毒素吸着材が、円筒状に巻かれてなる円筒状フィルターが、両端部に血液入口と血液出口とを有する円筒状容器に納められていることを特徴とする（６）に記載の体外循環用カラム。
【００１６】
（８）該毒素吸着材が、円筒状に巻かれてなる中空円筒状フィルターが、その両端面が封止された状態で血液入口と血液出口とを有する円筒状容器に納められてなるカラムであって、該容器の血液入口は、前記中空円筒状フィルターの外周面に通じる部位に、また、該容器の血液出口は、前記中空円筒状フィルターの内周面に通じる部位に、それぞれ設けられていることを特徴とする（５）または（７）に記載の体外循環用カラム。
【００１７】
すなわち、本発明の体外循環用毒素吸着材は、少なくとも直径が３０μｍ以下で毒素吸着基を有する繊維Ａと直径が１０〜８０μｍの繊維Ｂが混在した不織布からなることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、さらに詳しく本発明について説明をする。
【００１９】
本発明の体外循環用毒素吸着材は、少なくとも繊維Ａと繊維Ｂが混在した不織布からなることを特徴とするものである。
【００２０】
繊維Ａは毒素吸着基を有する直径が３０μｍ以下の繊維であり、繊維Ｂは直径が１０〜８０μｍの繊維である。
【００２１】
繊維Ａは、実際に毒素を吸着する役割を果たすことから、吸着効率を向上させるためには比表面積を大きくする必要があり、繊維を細くすることが好ましい。しかしながら細くなりすぎると、目づまりが発生しやすくなり圧力損失が大きくなることが懸念されるため、具体的には、繊維Ａの直径は３０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ〜１μｍ、さらに好ましくは６μｍ〜２μｍである。
【００２２】
繊維Ａの形態は、毒素吸着基導入反応によって繊維の強度が低下するため、毒素吸着基導入用ポリマＸと補強用ポリマＹからなる複合繊維形態を形成していることが好ましい。
【００２３】
毒素吸着基導入用ポリマＸ成分としては、毒素吸着基を導入できるものであれば特に制限はないが、芳香族ポリビニル化合物が好ましく用いられる。芳香族ポリビニル化合物としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニルキシレン、ポリクロロメチルスチレンなどのホモ重合体、これら２種以上共重合体もしくは他の不活性モノマーとの共重合体又はブレンド体がより好ましく用いられる。
【００２４】
補強用ポリマＹ成分としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリ−α−オレフィンなどのホモ重合体、又はこれらの共重合体、ブレンド体が用いられ、その中でも耐薬品性に優れたポリ−α−オレフィンが補強用として好ましく用いられる。ポリ−α−オレフィンとしてはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メチル−メチルペンテン−１などが好ましく用いられる。
【００２５】
毒素の吸着効率を向上させるためには、毒素吸着基は繊維表面に存在することが好ましいことから、繊維表面を占める毒素吸着基導入用のポリマＸの割合は少なくとも５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。また、毒素吸着率向上の観点から繊維表面をポリマＸが１００％占めることは好ましい態様である。
【００２６】
複合繊維形態の繊維ＡにおいてポリマＸの占める割合は、繊維Ａの補強の観点から５０〜９０％が好ましく、６０〜８０％がより好ましい。
【００２７】
これらのことから、ある程度の強度を保ちつつ、高い毒素吸着率を有する繊維とするための形態としては、ポリマＸを鞘として反応できるようにし、ポリマＹを芯として補強する芯鞘型とすることが好ましい。また、より強度を出すために芯を多くしたいわゆる海島型とすることも好ましい形態である。
【００２８】
繊維Ａの製造方法は特に限定されないが、ポリマＸ及びポリマＹの２成分系複合体を通常の芯鞘型複合繊維または海島型複合繊維として溶融紡糸することにより、繊維Ａを好ましく得ることができる。また、特に極細の繊維Ａを製造する方法としては、多芯海島型複合繊維から作ることが好ましい。すなわち、ポリマＸ、ポリマＹの芯鞘型複合体である島成分を、海成分ポリマＺが取り囲んでなる３成分系複合体を海島型複合繊維として溶融紡糸し、その後にポリマＺを溶解などによって除去することによって得ることができる。この場合、ポリマＺとしては、溶媒で容易に溶解するものであればよく、特に限定されるものではないが、島成分に影響を与えないものとして、アルカリ溶解性ポリエステルが好ましく使用される。多芯海島型複合繊維の島数は、好ましくは１〜１００個であるが、特に好ましくは１０〜５０個である。また、海成分の割合は、該複合繊維の好ましくは７０重量％以下、特に好ましくは１０〜５０重量％である。
【００２９】
繊維Ｂは、主として、圧力損失の上昇や繊維間の融着を防止するために繊維Ａの間に隙間を作るスペーサーの役割を果たすものである。このことから繊維が細すぎると隙間を作ることができくなり、また繊維が太くなりすぎると隙間が大きくなり吸着効率が低下するため、繊維Ｂに適した直径は１０〜８０μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは１０〜３０μｍである。また、同様の理由から、繊維Ａに対する繊維Ｂの混率は、重量比で１〜５０％が好ましく、５〜４０％がより好ましく、１０〜３０％がさらに好ましい。
【００３０】
繊維Ｂの成分は、スペーサーとしての役割を果たすことができれば特に制限はないが、上述の繊維ＡのポリマＹ成分に用いられるポリマを好ましく適用できる。さらに好ましい態様としては、少なくとも繊維Ｂの表面にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、ポリアミドなどの耐薬品性の優れたポリマを用いることである。このようなポリマを用いることにより反応に関与しない繊維Ｂが繊維Ａの間に入って隙間を作り、繊維Ａ同士の融着を防止することができる。そのような繊維Ｂを混合することによって、融着を防止できることに加えて体外循環においては血液が均一かつスムーズに流すことができるため目づまりによる圧力損失の上昇を抑えることができ長時間の使用が可能となる。また、毒素吸着基を導入する反応においては、反応液をスムーズに流すことができるため反応が均一に進み、上述のような過剰反応によるポリスチレンの脱落やクラックの発生を防ぐことができ、毒素吸着基を均一に導入できる。これらのことは繊維ＡにおけるポリマＸとして、ポリスチレン以外のものを用いた場合、例えばポリ−α−メチルスチレン、ポリビニルトルエン、ポリビニルキシレン、ポリクロロメチルスチレンなどの芳香族ポリビニル化合物についても同様の効果が期待できる。
【００３１】
繊維Ｂは上述の効果が得られるものであれば、その形態は限定されるものではなく、単成分系でも多成分系でも用いることができる。繊維Ｂは通常の紡糸条件によって容易に得ることができ、製造方法によってその効果が変わるものではない。
【００３２】
長時間使用できるようにするためには、圧力損失は、体外循環を開始して６０分後の値が３０ｍｍＨｇ以下が好ましく、より好ましくは２５ｍｍＨｇ以下、さらに好ましくは２０ｍｍＨｇ以下である。圧力損失が高くなると体外循環用毒素吸着材の寿命が短くなるため、圧力損失は低く、かつ時間当たりの上昇率が低い方が好ましい。もちろん、圧力損失の上昇が起こらず、６０分後の値も実質的に０ｍｍＨｇであることは好ましい態様である。
【００３３】
毒素吸着材に不織布を用いる場合、毒素の吸着効率を上げるためには繊維を細くすることにより比表面積を大きくする必要があるが、繊維を細くすると目づまりし易く圧力損失が上昇する。また、逆に圧力損失の上昇を抑えようとすると、十分に血液が通るように隙間を作る必要があるが、隙間を大きくすると繊維量が少なくなり毒素の吸着効率が低下する。すなわち、これまで圧力損失と吸着率はトレードオフの関係にあり、高い毒素吸着効率を保ちつつ、圧力損失を３０ｍｍＨｇ以下に抑えることは困難であった。
【００３４】
これに対し、本発明の毒素吸着材は、少なくとも直径が３０μｍ以下であって毒素吸着基を有する繊維Ａと直径が１０〜８０μｍの繊維Ｂが混在した不織布とすることで、６０分後の圧力損失が３０ｍｍＨｇ以下とすることができ、毒素吸着効率が高く、長時間使用可能な体外循環用毒素吸着材とすることができる。
【００３５】
ここでいう圧力損失とは、体外循環において、目づまり等による形状変化、流れの方向変化に基づく損失を圧力の次元（ｍｍＨｇ）で表したものをいう。本発明において、本発明者らが行った圧力損失の測定方法および条件は下記の通りである。
【００３６】
体外循環用毒素吸着材の圧力損失の測定は、日本ミリポリア（株）製のスウイネクス４８ｍｍのフィルターホルダー（有効内径４２ｍｍ、有効ろ過面積１３．８ｃｍ²）に、測定するサンプルを４８ｍｍφに打ち抜き充填し、当該フィルターホルダーに５単位／ｍｌのヘパリンを含む牛血を垂直流でアップフローで通し（２ｍｌ／分）、差圧上昇を調べ、６０分後の差圧上昇の値を圧力損失（ｍｍＨｇ）とした。
【００３７】
また、体外循環用カラムの圧力損失の測定は、サンプルを幅１６ｃｍに切断し、外径１ｃｍのポリプロピレン製円筒型メッシュの周囲に外径が３．７ｃｍになるまで巻き付け、内径４．２ｃｍ、長さ１７ｃｍの円筒型ポリプロピレン製容器に収めたカラムを作製し、エンドトキシンを含む牛血を２０ｍｌ／分の流速で６０分間通液した時の差圧上昇の値を圧力損失とした。
【００３８】
本発明で言う毒素とは、一般に数多く存在し、また通常無害のものや良い効果を示すものであってもその時々の状況に応じて害を及ぼす場合があるため、特に限定されるものではないが、例えば、黄色ブドウ球菌の腸管毒素、溶血毒素、ロイコシジン、コアグラーゼやプロテインＡ、コレラ菌のコレラ毒素、出血性大腸菌や赤痢菌の産生するベロ毒素、緑膿菌の産生する外毒素Ａ、連鎖球菌の産生する発熱性外毒素などの分泌性の毒素や、リポポリサッカライド等の細菌自体を構成する化合物や細菌の遺伝子構成成分であるデオキシリボ核酸等、さらにはＴＮＦ−αやＩＬ−６などのサイトカインなども毒素として挙げられる。さらに、これらの中でパイロジェンと称される一群の毒素がある。パイロジェンは発熱性を有する一群の物質の総称であり、細菌感染を通じて体内に侵入することにより発熱やショック症状を誘引することが知られている強毒性の物質である。このパイロジェン活性を有する毒素としてはグラム陰性菌の細胞膜構成成分であるリポポリサッカライド（エンドトキシン）、黄色ブドウ球菌の腸管毒素やトクシックショックシンドロームトキシン−１等が挙げられる。
【００３９】
本発明における毒素吸着基は、毒素に対する吸着性能が高いものであれば、特に限定しないが、アミノ基、クロロ基、スルフォニル基、エチレングリコール基、水酸基、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合のいずれかを有することが好ましい。かかるアミノ基としては、脂肪族アミノ基を意味し、その具体例として、アミノ基を持つ環状ペプチド残基、ポリアルキレンイミン残基、ベンジルアミノ基、１級、２級、３級のアルキルアミノ基を使用することができる。そのなかでも、好ましくはアミノ基を持つ環状ペプチド残基、ポリアルキレイミン残基、さらに好ましくはアミノ基を持つ環状ペプチド残基が、細菌由来の毒素に対する吸着性能が高くてよい。
【００４０】
より具体的には、アミノ基をもつ環状ペプチドは、２個以上、５０個以下、より好ましくは４個以上１６個以下のアミノ酸からなる環状ペプチドであって、その側鎖に１個以上のアミノ基をもつものであれば良く、特に制限はない。その具体例としては、ポリミキシンＢ、ポリミキシンＥ、コリスチン、グラミシジンＳあるいはこれらのアルキルあるいはアシル誘導体などを使用することができる。
【００４１】
また、本発明で言うポリアルキレンイミン残基とは、ポリエチレンイミン、ポリヘキサメチレンイミンおよびポリ（エチレンイミン・デカメチレンイミン）共重合体で代表されるポリアルキレンイミンまたはその窒素原子の一部を、ｎ−ヘキシルブロマイド、ｎ−デカニルブロマイド、ｎ−ステアリルブロマイドなどで代表されるハロゲン化炭化水素の単独または混合物でアルキル化したもの、または、酪酸、バレイン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、レノレイン酸、ステアリル酸などの脂肪酸でアシル化したものを意味する。
【００４２】
本発明吸着材におけるアミン基の結合の密度は、水不溶性重合体の化学構造および用途により異なるが、少なすぎるとその機能が発現せず、一方、多すぎると、固定化後の重合体の物理的強度が悪くなり、吸着材としての機能も下がってしまうので、該密度は水不溶性重合体の繰り返し単位あたり０．０１〜２．０モル、より好ましくは０．１〜１．０モルが良い。
【００４３】
また、クロロ基を有する毒素吸着基の例としてはパラクロロフェニル尿素などがあり、その他、例えば、スルフォニル基、エチレングリコール基、水酸基、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合などを有する毒素吸着基があるが、除去する毒素の種類によって吸着効率の高い毒素吸着基を任意に選択することが好ましい。
【００４４】
本発明の体外循環用毒素吸着材の製造方法の好ましい例をあげる。
【００４５】
本発明の不織布は、少なくとも繊維Ａと繊維Ｂとが混在し、物理的に拘束されているものであればよく、その好ましい例としては、少なくとも繊維Ａと繊維Ｂを含むウェブを積層するなどしてシート状物を作製し、該シート状物をニードルパンチ、ウォータージェットパンチなどによって繊維同士を絡ませる方法がある。また、単に積層したウェブを板などに挟んで拘束する方法によっても好ましく作製できる。繊維Ａが極細の場合には、上述の海島型複合繊維と繊維Ｂからなる不織布を作製し、海成分を溶解することによって、好ましく作製することができる。嵩密度は特に限定されるもでのはないが、通液性、形態保持性の観点から、０．０３〜０．３ｇ／ｃｍ³であることが好ましく、０．０５〜０．２ｇ／ｃｍ³であることがより好ましい。本発明において、嵩密度は、繊維Ａと繊維Ｂの混合比率、ウェブの積層回数、ニードルパンチをする場合のパンチング回数および針本数、海島型複合繊維を用いる場合の海島比率などを適宜制御することによって、随意に設定することができる。
【００４６】
毒素吸着基は、上述の不織布に導入することにより、または繊維に導入した後不織布を作製することによって、本発明の体外循環用毒素吸着材を好ましく得ることができる。導入方法は任意であり、毒素吸着基の種類によって化学反応、コーティング、その他の方法によって、一段階もしくは多段階の操作により好ましく導入できる。その一例としては、アミノ基を有する毒素吸着基を導入する場合、まずアミノ基を共有結合で固定化できる反応性官能基を化学反応もしくはコーティングなどによって繊維Ａに導入し、続いてその官能基に毒素吸着基のアミノ基を共有結合させて導入する方法が好ましい。
【００４７】
反応性官能基としては、ハロメチル基、ハロアセチル基、ハロアセトアミドメチル基、ハロゲン化アルキル基などの活性ハロゲン基、エポキサイド基、カルボキシル基、イソシアン酸基、チオイソシアン酸基、酸無水物基などをあげることができるが、とりわけ、活性ハロゲン基、中でも、ハロアセチル基は、製造が容易な上に、反応性が適度に高く、該固定化反応が温和な条件で遂行できると共に、この際生じる共有結合が化学的に安定なので好ましい。
【００４８】
本発明の体外循環用カラムは、前記毒素吸着材をカラムに充填することによって製造することができる。カラムの構成としては、毒素吸着材を平板状に形成し、これを重ねて充填したカラム、毒素吸着材が円筒形状に巻かれてなる円筒状フィルターが、両端部に血液入口と血液出口とを有する円筒容器に納められているカラム、毒素吸着材が円筒状にまかれてなる中空円筒状フィルターが、その両端部を封止された状態で血液入口と血液出口とを有する円筒状容器に納められており、容器の血液入口は前記中空円筒状フィルターの外周部に通じる部位に、また容器の血液出口は前記中空円筒状フィルターの内周部に通じる部位にそれぞれ設けられているカラムが好ましい。その中でも、円筒中空状フィルターを用いたカラムは、血液中の毒素の大部分が、円筒形状フィルターの外周部の大きな面積の不織布で迅速に除去され、除去されずに残ったわずかな毒素も、円筒形状フィルターの内周部に到って、その小さな面積の不織布でも十分に除去され、効率的な毒素吸着が可能であるので、より好ましい。
【００４９】
【実施例】
以下、実験例により、本発明をさらに具体的に説明する。
【００５０】
実施例１
海成分がポリエチレンテレフタレートとポリエチレン−５−ソジウムスルホイソフタレートの共重合ポリマ、島成分がポリプロピレン補強ポリスチレン（芯成分：ポリプロピレン、鞘成分：ポリスチレン９０％、ポリプロピレン１０％の混合ポリマ、芯／鞘比が４／６の芯鞘型）からなる多芯海島型複合繊維（島数３６個、海成分２０％、海成分除去後の直径４μｍ）を溶融紡糸法で作製し、３．１倍に延伸した後、機械捲縮を付与し、５１ｍｍにカットし、原綿を得た。。得られた原綿に通常の溶融紡糸で得られた直径３０μｍのポリプロピレン繊維の綿（５１ｍｍ）を重量比で１５％混合してシート状物を作製してニードルパンチをした後、５％水酸化ナトリウム水溶液で１時間処理し海成分の共重合ポリエステルを溶解することによって不織布を得た。
【００５１】
ニトロベンゼン（片山化学工業）６００ｍｌと硫酸（片山化学工業）３９０ｍｌの混合溶液にパラホルムアルデヒド（片山化学工業）３ｇを２０℃で溶解した後、０℃に冷却し、７５．９ｇのＮ−メチロール−α−クロルアセトアミド（２−クロロアセトアミドとホルマリン（共にナカライテスク）から調製）を加えて、５℃以下で溶解した。この溶液に作製した不織布を浸し、室温で２時間静置した。その後、不織布を取り出して大過剰の冷メタノール中に入れた。不織布をメタノールでよく洗った後、水洗し、乾燥して、１８．３ｇのα−クロルアセトアミドメチル化不織布を得た。この不織布を硫酸ポリミキシンＢ（ファイザー製薬）０．２ｇを２００ｍｌの水に溶かした溶液に入れ、１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液（ナカライテスク）０．８ｍｌを加えて室温で５時間振とうした。その後、１Ｎ−塩酸（ナカライテスク）０．８ｍｌで中和、水洗した。以上の工程により、４μｍのポリスチレン／ポリプロピレン芯鞘繊維と３０μｍのポリプロピレン繊維からなる体外循環用毒素吸着材を得た。
【００５２】
体外循環用毒素吸着材０．５ｇをオートクレーブ滅菌した後、エンドトキシンを含む牛血清１５ｍｌで吸着能の評価（３７℃２時間）をしたところエンドトキシンの吸着率は９５％であった。また、ポリミキシンＢ固定化不織布を４８ｍｍφに打ち抜き、フィルターホルダーに充填し、５単位／ｍｌのヘパリンを含む牛血を垂直流でアップフローで通し（２ｍｌ／分）、差圧上昇を調べたところ、６０分後の圧力損失は５ｍｍＨｇと良好であった。
【００５３】
さらに体外循環用毒素吸着材を幅１６ｃｍに切断し、外径１ｃｍのポリプロピレン製円筒型メッシュの周囲に外径が３．７ｃｍになるまで巻き、内径４．２ｃｍ、長さ１７ｃｍの円筒型ポリプロピレン製容器に収めて両端をポリウレタン樹脂で封止した。そして血液の入口と出口を有するキャップを円筒型ポリプロピレンの両端に融着させて、本発明の中空円筒型フィルターを用いたカラムを作製した。このカラムにエンドトキシンを含む牛血を２０ｍｌ／分の流速で６０分間通液したところ、圧力損失は１０ｍｍＨｇで、その時のエンドトキシン吸着率は９４％であった。
【００５４】
実施例２
直径１５μｍの芯成分がポリプロピレン、鞘成分がポリスチレン９０％とポリプロピレン１０％の混合ポリマからなる芯鞘型複合繊維（芯／鞘比が４／６）を溶融紡糸し、実施例１と同様の処理により原綿を得た。得られた原綿に前記直径３０μｍのポリプロピレン繊維の綿（５１ｍｍ）を重量比で１５％混合してシート状物を作製してニードルパンチをし、不織布を作製した。この不織布に実施例１と同様の処理を行い、１５μｍのポリスチレン／ポリプロピレン芯鞘繊維と３０μｍポリプロピレン繊維からなる体外循環用毒素吸着材を得た。
【００５５】
実施例１と同様の方法で、エンドトキシンの吸着率及びフィルターホルダーによる６０分後の圧力損失を測定したところ、吸着率８７％、圧力損失３ｍｍＨｇと良好な値であった。
【００５６】
比較例１
芯鞘型複合繊維の直径が５０μｍとする以外は実施例２と同様の方法により、５０μｍのポリスチレン／ポリプロピレン芯鞘繊維と３０μｍのポリプロピレン繊維からなる体外循環用毒素吸着材を作製し、エンドトキシン吸着率及び６０分後の圧力損失を測定したところ、吸着率４７％、圧力損失５ｍｍＨｇであり、圧力損失は良好であったものの吸着率が非常に低い値であった。
【００５７】
比較例２
前記直径３０μｍのポリプロピレン繊維の綿を混合しない以外は実施例１と同様の方法により、４μｍのポリスチレン／ポリプロピレン繊維からなる体外循環用毒素吸着材を作製し、エンドトキシン吸着率及び６０分後の圧力損失を測定したところ、吸着率７２％、圧力損失９６ｍｍＨｇであった。
【００５８】
比較例２の体外循環用毒素吸着材についても、実施例１と同様に中空円筒型フィルターを用いたカラムを作製し、通液試験を行ったところ、６０分後の圧力損失は１５６ｍｍＨｇに達した。この時のエンドトキシン吸着率は５６％と低かった。この不織布の表面状態を調べてみると繊維同士が融着して目づまりしていることが分かった。
【００５９】
以上の結果から、実施例１及び実施例２の毒素吸着材は非常に目づまりしにくいため寿命が極めて長く、またエンドトキシンを効率的に除去できることが分かる。比較例１では繊維が太いために隙間が大きくなり目づまりし難いが、吸着効率も低下し、比較例２では寿命が短く、また繊維同士の融着のため実際よりも比表面積が減少し、吸着効率が低下していることが分かる。
【００６０】
【表１】

【００６１】
【発明の効果】
本発明により、目づまりしにくく、圧力損失の上昇が小さいため長時間の使用が可能で、かつ毒素吸着効率が高い体外循環用毒素吸着材を提供することができる。

Claims

少なくとも、直径が１μｍ以上１５μｍ以下で、アミノ基、クロロ基、スルフォニル基、エチレングリコール基、水酸基、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合からなる群より一つ以上選択される毒素吸着基を有する繊維Ａと、直径が１０〜８０μｍの少なくとも表面にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、ポリアミドのいずれかを含む繊維Ｂが混在した不織布からなることを特徴とする体外循環用毒素吸着材。
少なくとも、直径が１μｍ以上１５μｍ以下で、アミノ基、クロロ基、スルフォニル基、エチレングリコール基、水酸基、アミド結合、尿素結合、チオ尿素結合からなる群より一つ以上選択される毒素吸着基を有する繊維Ａと、直径が１０〜８０μｍの少なくとも表面にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、ポリアミドのいずれかを含む繊維Ｂが混在した不織布からなり、６０分後の圧力損失が３０ｍｍＨｇ以下であることを特徴とする体外循環用毒素吸着材。
該繊維Ａが少なくとも毒素吸着基が導入されたポリマＸと補強用ポリマＹからなり、かつポリマＸが繊維表面の少なくとも５０％以上を占める複合繊維形態を形成していることを特徴とする請求項１または２に記載の体外循環用毒素吸着材。
該複合繊維形態がポリマＸが鞘、補強用ポリマＹが芯の芯鞘型であることを特徴とする請求項３に記載の体外循環用毒素吸着材。
該ポリマＸが芳香族ポリビニル化合物であることを特徴とする請求項３または４に記載の体外循環用毒素吸着材。
請求項１〜５のいずれかに記載の毒素吸着材を充填してなることを特徴とする体外循環用カラム。
該毒素吸着材が、平板状で、これを重ねて充填してなることを特徴とする請求項６に記載の体外循環用カラム。
該毒素吸着材が、円筒状に巻かれてなる円筒状フィルターが、両端部に血液入口と血液出口とを有する円筒状容器に納められていることを特徴とする請求項７に記載の体外循環用カラム。
該毒素吸着材が、円筒状に巻かれてなる中空円筒状フィルターが、その両端面が封止された状態で血液入口と血液出口とを有する円筒状容器に納められてなるカラムであって、該容器の血液入口は、前記中空円筒状フィルターの外周面に通じる部位に、また、該容器の血液出口は、前記中空円筒状フィルターの内周面に通じる部位に、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項６または８に記載の体外循環用カラム。