(57)【要約】【課題】生体親和性が高く、コスト、操作性等の観点で実用的であり、かつ十分な抗血栓性を有する医療用抗血栓性手段を提供する。【解決手段】本発明の非侵襲的血栓溶解材の有効成分は、従来より遠赤外線、マイナスイオン放射性を利用し細胞の賦活作用などに利用されてきた黒鉛珪石からなる。また、黒鉛珪石を含む材料を、血液流路を形成する部材の少なくとも一部に血液に直接接することなく固着または当接させることで、血栓発生の抑制または発生した血栓を溶解させることができる。【選択図】  図１
2005318976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血栓溶解性を有する材料であって、黒鉛珪石又は該黒鉛珪石を有効成分として含む材料であることを特徴とする非侵襲的血栓溶解材。
【請求項２】
前記非侵襲的血栓溶解材を含む材料を、血液が流通する流路を形成する部材の少なくとも一部に血液に直接接することなく固着または当接させ、血栓発生の抑制または発生した血栓を溶解させることを特徴とする非侵襲的血栓溶解方法。
【請求項３】
人工心臓、人工心肺装置、血液透析装置、人工血管等の人工の血液の流路を介して血液を循環させる医療用機器において、
請求項２記載の非侵襲的血栓溶解方法によって、その人工の血液の流路内での血栓発生の抑制または発生した血栓を溶解させることを特徴とする医療用機器または医療用器材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血栓を非侵襲的に溶解する血栓溶解材、それを用いた血栓溶解方法及びそれを用いた医療用機器あるいは器材に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療技術の進歩に伴って、生体組織や血液と医療用機器が直接接触する機会は増加しており、医療用機器を構成する材料の生体親和性が大きな関心事となってきている。
【０００３】
医療に於ける血液凝固の防止に関しては、従来ヘパリンに代表される抗血液凝固剤の投与が行われてきたが、最近では、脂質代謝異常、出血時間の延長、血小板の減少、アレルギー反応といった、ヘパリン投与の影響が問題になり始めている。これらの問題を解消する為、ヘパリンを必要としないあるいは使用量を低減させることの出来る抗血栓性を有する素材、方法の開発が望まれている。
【０００４】
これら抗血栓性を有する材料、方法の開発を目的として、従来から医療用機器の血液と接触する表面に抗血栓性を有する高分子材料の表面修飾を施す、例えば特許文献１、特許文献２にあげられる方式が実施されている。
【０００５】
特許文献１の開示技術は、血液適合性に優れるホスホリルコリン基、並びに親水性と架橋性に優れるラクタム基を有する単量体単位やＮ−アルキル（メタ）アクリルアミド単位を含む合成高分子が物理的・化学的処理で容易に不溶化され、血液適合性に優れた材料となる事に着目したものである。血小板の粘着、凝集、血漿タンパク質の付着を抑制する効果のある２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）共重合体が長時間にわたって表面に保持されて血液の付着を最小限に抑制する効果が示されている。
【０００６】
特許文献２は、リン酸カルシウムを主成分とする生体適合性多孔質結晶化ガラスにウロキナーゼや組織プラスミノーゲン活性化因子などの線溶酵素を固定化することで、生体適合性に優れ、かつ血液中のプラスミノーゲンを連続的にプラスミンに返還しうる機能が付与された血栓溶解性を有する生体適合材料に関する発明である。
【特許文献１】特開平７−２８４５２８号公報
【特許文献２】特開平７−１０１８２８号公報
【０００７】
以上に述べた血液接触材料は、血栓溶解性能を有してはいるが、安定した抗血栓性を発揮できる安価な医療器具用手段という観点からは十分ではない。また、ウロキナーゼは人尿、組織プラスミノーゲン活性化因子はヒトの子宮や血管壁などのごくわずかしかないことから、利用に際して高価であり、製品の寿命も短い。
【０００８】
一方、生体に良好な種々の作用をなす鉱物が見つかっており、その中の一つに黒鉛珪石がある。黒鉛珪石とは黒色の天然鉱石であり、海底の珪藻類が長年堆積して鉱石化したもので、多量の天然ミネラルを多量に含み、遠赤外線、マイナスイオンを輻射する特徴を有する。
【０００９】
黒鉛珪石の標準的成分組成例は、シリカ８１．４％、アルミニウム６．４％、炭素５．０％、カリウム１．７％、チタン１．２％、二酸化鉄０．５％、マグネシウム０．５％、ナトリウム０．０８％、カルシウム０．０２％である。
【００１０】
このように黒鉛珪石には多くの成分が含有されており、どの成分あるいはどの成分とどの成分との組み合わせが有効に作用しているかは未だ解明には至っていないが、その遠赤外線、マイナスイオンの放射性によって血液循環の促進、老廃物排泄の促進、尿酸排泄の促進等の生体活性化作用を発揮することが、例えば特許文献３、特許文献４に報告されている。
【特許文献３】特開２００２−８８６４７号公報
【特許文献４】特開２００３−２７５３２８号公報
【００１１】
特許文献３では黒鉛珪石の遠赤外線、マイナスイオン放射性を利用し、黒鉛珪石の粉末を混入あるいは付着させた健康保持繊維製品を装着する事によって、細胞の賦活作用、血液の浄化作用、自律神経の調整作用等の健康効果を狙いとする製品が開示されている。
【００１２】
特許文献４では黒鉛珪石等の、遠赤外線、マイナスイオンを放射する天然鉱石からなる活性化剤によって体内水分が分離して出来た水酸化イオン（ＯＨ−）が周囲の水分子と結合して生成されるヒドロキシルイオン（Ｈ３Ｏ２−）の界面活性作用によってコレステロールの凝固や血管壁への付着防止を狙いとする活性化剤に関する技術が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した黒鉛珪石の遠赤外線、マイナスイオン放射性を利用した健康保持製品、活性化剤はいずれも生体機能の活性化による血液循環の促進、老廃物排出の促進を狙いとした領域のものに限定され、血流量の促進効果に関するデータは開示されているが、更に、本発明の目的とする、医療器具への適用のための血栓溶解性を積極的に利用するものではない。
【００１４】
すなわち本発明は、従来技術の課題である、「血栓溶解性能を含む、安定した抗血栓性を発揮できる医療用手段の提供」を目的としたものであり、さらに詳細には、生体親和性が高く、コスト、操作性等の観点で実用的であり、かつ十分な抗血栓性を有する医療用抗血栓性手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、黒鉛珪石の作用・効果に関する一連の研究の結果、黒鉛珪石が血栓溶解性を有することを見出し、本発明をなした。
【００１６】
具体的には、本発明は血栓溶解性を有する材料であって、黒鉛珪石又は該黒鉛珪石を有効成分として含む材料であることを特徴とする非侵襲的血栓溶解材である。
【００１７】
また本発明は、前記非侵襲的血栓溶解材を含む材料を、血液が流通する流路を形成する部材の少なくとも一部に血液に直接接することなく固着または当接させ、血栓発生の抑制または発生した血栓を溶解させることを特徴とする非侵襲的血栓溶解方法である。
【００１８】
また本発明は、人工心臓、人工心肺装置、血液透析装置、人工血管等の人工の血液の流路を介して血液を循環させる医療用機器において、
請求項２記載の非侵襲的血栓溶解方法によって、その人工の血液の流路内での血栓発生の抑制または発生した血栓を溶解させることを特徴とする医療用機器または医療用器材である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、天然に算出する黒鉛珪石または黒鉛珪石を有効成分として含む血栓溶解材であるので、生体親和性が高く、非侵襲的である。また黒鉛珪石は天然に算出し、容易に入手することが可能で、比較的安価である。
【００２０】
また本発明は、遠赤外線、マイナスイオンを放射する天然鉱石である黒鉛珪石を有効成分として含む材料を、血液流路を形成する部材の少なくとも一部に血液に直接接することなく固着または当接させ、血栓発生の抑制または発生した血栓を溶解させる為、安価で、非侵襲的な血栓溶解手段となる。黒鉛珪石を有効成分として含む材料は、他の物質に混入させ、または他の物質に付着させた後、これら物質を血液流路を形成する部材の少なくとも一部に血液に直接接することなく固着または当接させて使用することも可能なため、使用方法が広い。
【００２１】
さらに本発明は、黒鉛珪石を用いた非侵襲的血栓溶解方法を、人工心臓、人工心肺装置、血液透析装置、人工血管等の人工の血液の流路を介して血液を循環させる医療用機器に利用することが可能なので、その人工の血液の流路内での血栓発生の抑制または発生した血栓を溶解させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を最良の形態に基づいて説明する。
【００２３】
本発明による血栓溶解材料は、天然に産出する黒鉛珪石又は黒鉛珪石を有効成分として含む材料を、ＢＥＴ法による比表面積が１５ｍ２／ｇになるまで粉砕し、粒径が略０．２〜１０μｍ（平均粒径１．３７５μｍ）となった粉粒体を材料とした。粉粒体の粒子径の調整は、黒鉛珪石の原石をクラッシャで約１００メッシュ（１４９μｍ）まで粉砕後、さらにめのう性の乳鉢ですりつぶすことで行った。
【００２４】
本発明の実施形態では、天然に算出する黒鉛珪石、または黒鉛珪石を有効成分とする材料を粉砕し、粉末状で使用したけれども、黒鉛珪石を含む材料は、使用する用途に応じて大きさ、形状を適宜変更して使用すればよく上記大きさ、形状等に限定されるものではない。また、黒鉛珪石を有効成分とする物質とは、黒鉛珪石を有効成分として含む材料であればよく、物質そのものについては限定されない。
【００２５】
黒鉛珪石とは黒色の天然鉱石であり、海底の珪藻類が長年堆積して鉱石化したもので、多量の天然ミネラルを多量に含み、遠赤外線、マイナスイオンを輻射する特徴を有する。黒鉛珪石の標準的成分組成例は、シリカ８１．４％、アルミニウム６．４％、炭素５．０％、カリウム１．７％、チタン１．２％、二酸化鉄０．５％、マグネシウム０．５％、ナトリウム０．０８％、カルシウム０．０２％である。
【００２６】
次に、上述した血栓溶解物質の使用方法について説明する。まず市販の結合材及び粒子径が略０．２〜１０μｍの黒鉛珪石粉粒体を混合して、血液凝固性の低いシリコン等の基材にその混合物を塗布して薄膜シートを形成した。シート上の粉体量は、１ｍ２当たりのシートに対して略１５．３ｇ程度である。このシートを、抗凝固性を必要とする医療用機器または器材の血液と接触する部分に、すきまなく完全に被い、機器面とシートとが剥離しないよう接着させて使用した。
【００２７】
黒鉛珪石を含有するシートを、医療用機器あるいは機材が血液と接触する部分に、血液と直接接触することなく被膜として使用することで、黒鉛珪石の血栓溶解性を利用し、血液中の血栓の溶解することができる。黒鉛珪石を用いて血栓を溶解させるので、比較的安価でかつ細胞や組織などに何らの障害を与えることもない。黒鉛珪石を有効成分とする材料は、健康生育光線と呼ばれる略６〜１４μｍの波長帯にある赤外線を選択的に輻射するので、血液が流れる流路内に生成する血栓等の分解することが可能となる。黒鉛珪石を粉砕して使用することで、黒鉛珪石の表面積が増加し、健康生育光線と呼ばれる赤外線の輻射量を増加させることが可能となる。
【００２８】
血栓はフィブリンが形成し、一般に血栓を溶解するには、フィブリンを分解する酵素であるプラスミンのフィブリンに対する分解能力を活性化させるか、プラスミンを多く出現させるか、またはその両方が必要であると考えられている。プラスミンの濃度を上昇させるには、プラスミノーゲンにプラスミノーゲンアクチベータを作用させる必要がある。黒鉛珪石が血栓を溶解させるのは、プラスミンやプラスミノーゲンアクチベータといった酵素を活性化させることに起因すると考えられる。
【００２９】
血栓を形成するフィブリンを分解させる酵素であるプラスミンは、血液中にすでに存在しているタンパク質であるので、分解酵素であるプラスミンをあらたに加える必要はなく、これを黒鉛珪石を用いて活性化させることで、血栓の溶解を促進させることができる。
【００３０】
また黒鉛珪石を含むシートを、医療用機器が血液と接触する部分に、血液と直接接触させることなく被膜として使用することができるので、たとえば人工血管、人工心肺装置、血液透析装置等に使用することができる。人工血管など人体外部へ血液を引き出して循環させる医療用機器あるいは器材において、黒鉛珪石の血栓溶解作用を利用することで、これら医療用機器内での血栓の発生を抑制する事ができる。これによりヘパリン等の特殊な薬品を投与することなく、または使用量を減少させ、安価で安定した、非侵襲的な血栓溶解手段とすることができる。
【００３１】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。以下、天然に産出する黒鉛珪石又は該黒鉛珪石を有効成分として含む材料を、ブラックシリカと総称する。
【００３２】
実施例１  フェブリン平板法によるブラックシリカの血栓溶解効果
９ｃｍ径のプラスチック製滅菌シャーレに８ｍＬの０．２％凝固タンパクを含むウシ・フィブリノーゲン溶液（１％ ＮａＣｌ加１／１５Ｍ ＰＢＳ、 ｐＨ７．５に溶解）を入れ、これに２００ＩＵ／ｍＬのヒト・トロンビン生理食塩水溶液と塩化カルシウム水溶液を１：３の割合で混ぜた溶液１００μＬを加えた。この状態で水平な台の上に室温下で約６０分放置して、フィブリン膜を完全に形成させ、これを標準フィブリン平板とした。
【００３３】
次に、フェブリン平板を内部に有するシャーレの下に、上記の実施形態で説明したブラックシリカのシートを敷き、１  ＩＵ／ｍＬヒト・プラスミンと生理食塩水とを同量ずつ混合した混合溶液を、フィブリン平板上に２０μＬを２ヶ所に乗せ、３７℃で１８時間インキュベートした。インキュベート終了後、溶解面積（ｍｍ×ｍｍ、長径×短径）を測定し、得られた結果の平均値を当該検体の溶解面積（活性値）とした。結果を表１に示した。また比較例として、フェブリン平板を内部に有するシャーレの下にブラックシリカのシートを敷かない実験も、上記と同一の要領で行った。
【００３４】
【表１】
2005318976.tif 000003
表１に示すように、フェブリン膜を内部に有するシャーレの下にブラックシリカを含有するシートを置くことで、フェブリン膜の溶解面積が約５０％増加した。表１の結果は、血液凝固の原因物質であるフェブリンを、血栓溶解酵素であるプラスミンで溶解させることは可能であるけれども、ブラックシリカを含有するシートをフェブリンに直接接触させることなく、フェブリン平板の下に置くだけで血栓溶解性能が増加することを示している。この結果は、ブラックシリカが、遠赤外線のうち健康生育光線と呼ばれる６〜１４μｍの波長帯にある赤外線を、選択的に輻射すること起因する。
【００３５】
次にブラックシリカの量と血栓の溶解量との関係を調べた。フェブリン膜を内部に有するシャーレの下に敷くブラックシリカ含有シートの枚数を変化させ、おのおのの血栓の溶解面積を調べた。血栓の溶解面積は各条件毎に１０回の実験を行い、その平均値を採用した。結果を図１に示す。なお、フェブリン膜の調整は先述の方法で行った。
【００３６】
図１に示すように、血栓の溶解面積は、シャーレの下に敷くブラックシリカ含有シートの枚数に大きく影響し、ブラックシリカ含有シートの枚数に比例して血栓の溶解面積が増加した。ただしブラックシリカ含有シートの枚数が２枚以降４枚までの範囲では、血栓の溶解面積はほぼ一定となった。
【００３７】
以上の結果から、ブラックシリカは血栓溶解酵素の溶解性能を助長することがわかった。また、ブラックシリカの量が多いほど、血栓溶解酵素の溶解性能を助長することがわかった。さらに、血栓溶解酵素の溶解性能を助長するに必要なブラックシリカの量には、限界値があり、この限界値を超えると血栓溶解酵素の溶解性能を助長する能力もほぼ一定になることがわかった。なお本実施例では、ブラックシリカを含有するシート中のブラックシリカの濃度を変化させた実験を行っていないけれども、本結果からブラックシリカの濃度に影響を受け、濃度が高いほど血栓溶解酵素の溶解性能を助長する能力も高いと推察される。
【００３８】
実施例２．プラスミンによる血栓溶解におけるブラックシリカの効果
実験はチャンドラーズループ法によって行った。ウサギ血液による血栓を人工血管であるシリコンチューブに次の要領で形成させた。ウサギ新鮮血を採取した後、３．８重量％クエン酸ナトリウム溶液とウサギ新鮮血とを１：９の割合で混合し、混合溶液を得た。この混合溶液１ｍＬを内径５ｍｍのシリコンチューブに注入し、これに０．２５Ｍ塩化カルシウム液０．１ｍＬを加えて後、シリコンチューブの両端を閉止しループを形成させた。このシリコンチューブを、ブラックシリカ含有シート一層を市販の合成のりで貼付した回転装置にはめ込み、３７℃で３０分間回転させ、血栓を作成させた。なお、回転装置にはミドリ十字社製のチャンドラーズループ装置を使用した。
【００３９】
血栓が形成されたことを確認した後、シリコンチューブの閉止を解除し、１  ＩＵ／ｍＬプラスミン１０μＬと生理食塩水１０μＬをシリコンチューブ内に注入した。再びシリコンチューブの両端を閉止し、３７℃で４時間回転させた。
【００４０】
その後、チューブの内容物を生理食塩水で満たしたシャーレに取り出し、生理食塩水で軽く洗浄後、余分な水分を市販のろ紙で除去し、血栓重量を自動上皿天秤で秤量した。試験は１０回行い、結果は血栓重量の変化として平均値と標準偏差（ｇ）で表した。また、効果の判定は、平均値の差の検定を、Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓ ｔ−ｔｅｓｔで行った。比較例として、ブラックシリカ含有シートを貼付していない回転装置を用いた実験を併せて行った。なお比較例の実験は、ブラックシリカ含有シートを貼付していない回転装置を用いた以外は、実施例２と同一の要領で実験を行った。
【００４１】
結果を図２に示す。図２に示すように、プラスミンによる血栓溶解において、ブラックシリカ含有シートを貼付した回転装置を用いた場合は、ブラックシリカ含有シートを貼付しなかった回転装置を用いた場合に比べ、血栓重量が約６０％と大幅に低減した。血栓の原因物質であるフィブリンは、プラスミンによって分解されるけれども、ブラックシリカ含有シートを併用することで分解が促進されることが伺える。
【００４２】
実施例３．ウロキナーゼによる血栓溶解におけるブラックシリカの効果
実施例３は、実施例２のプラスミンに替わり、３００ ＩＵ／ｍＬのウロキナーゼを１０μＬ加えて試験を行った。その他の手順等は実施例２と同一のため記載を省略する。結果を図３に示した。実施例２と同様に、ウロキナーゼによる血栓溶解においても、ブラックシリカ含有シートを貼付した回転装置を用いた場合は、ブラックシリカ含有シートを貼付しなかった回転装置を用いた場合に比べ、血栓重量が約６３％と大幅に低減した。ウロキナーゼによる血栓の溶解においても、ブラックシリカ含有シートを併用することでより血栓の分解が促進されることが伺える。
【００４３】
実施例４．組織プラスミノーゲンアクチベータによる血栓溶解におけるブラックシリカの効果
実施例４は、実施例２のプラスミンに替わり、２ ＩＵ／ｍＬの組織プラスミノーゲンアクチベータを１０μＬ加えて試験を行った。その他の手順等は実施例２と同一のため記載を省略する。結果を図４に示した。実施例２と同様に、組織プラスミノーゲンアクチベータによる血栓溶解においても、ブラックシリカ含有シートを貼付した回転装置を用いた場合は、ブラックシリカ含有シートを貼付しなかった回転装置を用いた場合に比べ、血栓重量が約７０％と大幅に低減した。組織プラスミノーゲンアクチベータによる血栓の溶解においても、ブラックシリカ含有シートを併用することでより血栓の分解が促進されることが伺える。
【００４４】
以上に記載の実施例２〜４結果からもわかるように、血栓を溶解する物質の種類によらず、血栓の原因物質であるフィブリンを血栓の溶解物質を用いて溶解する場合においては、同時にブラックシリカを含有する膜を併用することで、血栓の溶解性が増加することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の黒鉛珪石含有シートの敷設枚数と血栓溶解量の関係を示す図である。
【図２】本発明の黒鉛珪石含有シートのプラスミンによる血栓溶解における血栓溶解性を示す図である。
【図３】本発明の黒鉛珪石含有シートのウロキナーゼによる血栓溶解における血栓溶解性を示す図である。
【図４】本発明の黒鉛珪石含有シートの組織プラスミノーゲンアクチベータによる血栓溶解における血栓溶解性を示す図である。
【図１】
2005318976.tif 000004
【図２】
2005318976.tif 000005
【図３】
2005318976.tif 000006
【図４】
2005318976.tif 000007