JPH08196614A - 局所吸収性止血材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、アルカリ可溶化コラ−ゲンを再生
したアテロコラ−ゲンの繊維であって、水溶解性が３０
〜６０％であり、１０分以内のＨＲが１００％であるこ
とを特徴とする繊維である。 【効果】 本発明のコラ−ゲン繊維は、充分且つ安定な
止血能を有するとともに使用後に生体内で安全かつ速や
かに分解吸収され、しかも操作性が良いという酵素可溶
化品と同等な特性を有する局所吸収性止血剤を酵素可溶
化品より安価に供給し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外科領域において使用
されるコラーゲン繊維からなる局所吸収性止血材に関す
るものであって、特に、実質臓器からの毛細血管出血や
血管吻合部からの出血に対して迅速かつ有効に適応され
得る局所吸収性止血材に関する。

【０００２】

【従来の技術】外科手術時の止血法としては、圧迫法、
結紮法、電気凝固法や、トロンビンやフィブリン糊等の
生理活性物質の応用等がある。出血点のはっきりしてい
る動脈性出血に対しては、一般に結紮法や電気凝固法が
用いられ、静脈性の出血であれば圧迫だけでも充分であ
り、止血は容易である。しかしながら、実質臓器からの
毛細血管出血や血管吻合部からの出血に対してはこれら
の止血法が有効でない場合があり、肝不全や心臓血管外
科領域で出血傾向にある場合には特に止血に困難をきた
す。このような場合、出血面に接触させるだけで血液凝
固反応を促進し、速やかに血栓を形成し出血を阻止する
局所吸収性止血材が、手術時間を短縮するのみならず術
後の再出血をも防止し、安全な術後管理にも貢献するた
め、効果的である。この目的で、酸化セルロ−スを材料
とする種々の局所止血材が開発され臨床的に応用されて
きたが、これらの局所止血材は、安価であり操作性に優
れるという長所を有するものの、生体由来の材料でない
ため、生体内での吸収が遅く強い溶血反応と異物反応を
惹起するという難点があり、近年は、抗原性が低く生体
に安全に吸収されてアレルギ−反応と異物反応を最小限
にとどめ得る生体由来の蛋白質であるコラ−ゲンを用い
た局所止血材が、それ自身の生理活性作用（血小板を粘
着凝集させ、凝集した血小板より放出される血小板第II
I 因子により血液凝固を促進し血栓を形成させる作用）
を有し、従って、止血効果も高いこともあって盛んに臨
床的に応用されるようになった。

【０００３】現在実用化されているコラーゲン製の局所
止血材には、コラ−ゲンの微細繊維をフレーク状にした
ものやコラ−ゲンスポンジを平板状にしたものがある
が、前者については、コラ−ゲンの抗原性決定基である
テロペプタイドが残存しているため生体内で抗原性を示
すので使用後に取り除く必要があるとともにフレーク状
であるが故に血液に流され飛び散るため止血効果があま
り期待できないし、静電気を帯びやすく使用の際に手や
ピンセットに付着しやすいという操作面での難点があ
り、一方、後者については、テロペプタイドを取り除い
たアテロコラ−ゲンからなるものもあるが、平板状であ
ることから複雑な形状の創面に対する密着性が充分でな
く、圧迫止血もできなくなるので、前者と同様止血効果
があまり期待できない。

【０００４】前記の欠点を改善するものとして、アテロ
コラ−ゲンからなる綿状の局所止血材が発表されてい
る。例えば、豚皮由来のアテロコラ−ゲンを紡糸し乾燥
して綿状にしたもの（清水他、人工臓器１９（３）、１
２３５（１９９０））や、紡糸したコラ−ゲンを架橋剤
により処理した後、洗浄、凍結乾燥して綿状にすると共
に表面に微細なひび割れ状の亀裂を生じさせたもの（特
開平４−６１８６２号公報）等があるが、前者は、可溶
性であるアテロコラ−ゲンをそのまま使用していること
から止血に用いた場合、血液を吸収して繊維の強度が著
しく低下し血流を阻止することが困難なため充分な止血
効果が期待できない。一方、後者では、凍結乾燥に先立
ち架橋剤による架橋処理をしていることからコラ−ゲン
の持つ止血作用が損なわれてしまうし、安全性の面から
未反応架橋剤を完全に除去するための洗浄操作を必要と
するなどの問題点があった。

【０００５】これらの問題点を解消するものとして、蛋
白質分解酵素による可溶化処理、あるいはアルカリによ
る可溶化処理を行い、可溶化と同時にコラ−ゲンの抗原
決定基であるテロペプタイドの除去操作を施したコラ−
ゲンを再生したアテロコラーゲンの繊維からなる綿状物
であって、それを構成するコラ−ゲン分子の少なくとも
一部を熱により架橋させたもの（特開平６−１９７９４
６号公報）が提案されているが、蛋白質分解酵素による
可溶化処理を行ったもの（以下、この可溶化処理を“酵
素可溶化（処理）”と、酵素可溶化処理を経て作られた
綿状の止血材を“酵素可溶化（処理）品”と、それぞれ
いう）は、極めて優れた止血性能を有するが酵素を用い
るが故に製造コストが高くなり、一方、アルカリによる
可溶化処理を行ったもの（以下、この可溶化処理を“ア
ルカリ可溶化（処理）”と、アルカリ可溶化処理を経て
作られた綿状の止血材を“アルカリ可溶化（処理）品”
と、それぞれいう）は、大量処理が可能で、得られるコ
ラ−ゲン溶液の粘度も低く紡糸などの加工性に優れる
が、止血性能が酵素可溶化（処理）品ほど高くなく、し
かも安定性が乏しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
コラーゲン製止血材の課題を解決する止血材を提供する
こと、すなわち充分且つ安定な止血能を有するとともに
使用後に生体内で安全かつ速やかに分解吸収され、しか
も操作性がよく安価なコラーゲン製局所止血材を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な目的を達成するため検討を重ねた結果、本発明に到達
した。すなわち、本発明は、アルカリ可溶化コラーゲン
を再生したアテロコラーゲンの繊維であって、水溶解性
が３０〜６０％であり、１０分以内のＨＲが１００％か
らなることを特徴とする。

【０００８】本発明においてアルカリ可溶化コラ−ゲン
とは、アルカリによる可溶化処理を行い、可溶化と同時
にコラ−ゲンの抗原決定基であるテロペプタイドの除去
操作を施したコラ−ゲンのことである。本発明の原料と
して使用されるコラ−ゲンの由来は特に限定されない
が、一般には、哺乳動物（例えば、ヒト、ウシ、ブタ、
ウサギ、ヒツジ、ネズミ等）の皮膚、骨、軟骨、腱、臓
器などから得られるコラ−ゲンを用いる。また、鳥類、
魚類などから得たコラ−ゲン様蛋白質を用いることもで
きる。

【０００９】本発明において、水溶解度とは、該繊維又
は該繊維からなる局所吸収性止血材を６５℃の温水に５
分間浸漬した時の該繊維又は該繊維からなる局所吸収性
止血材の溶解度であって、この指標が該繊維を構成する
コラ−ゲン分子の架橋度と比例関係にあることから採用
した指標であり、一方、ＨＲとは、該繊維をある形態の
局所吸収性止血材として適用した場合の止血の程度を表
す指標である（該繊維自体、その生理活性特性より止血
能を有するものであるが、後述の通り、実際の止血能
は、該繊維を局所吸収性止血材として適用しないと正当
に評価し得ないので、この指標を用いた）。尚、ＨＲの
具体的な求め方は、下記の通りである。 該繊維を望ましい形態の局所吸収性止血材としたも
の５０ｍｇを止血対象部位にあて３０秒間用手的に圧迫
する。 その後１分間隔で該止血材の上から３０秒間ガ−ゼ
をあててＢＤ（吸い取られる血液によって描かれる円の
長径と短径との平均値）を測定し、ガ−ゼに付着する血
液が痕跡となるまで（この時点をもって完全止血とし
た）、又は１０分後までＢＤの測定を行う。 ＨＲを下式に従って求める。ここで、BD_t=0 はＢＤ
の初期値、BD_t=t はｔ分後のＢＤである。 HR（％）＝（１−（BD_t=t ／BD_t=0 ））×１００

【００１０】コラーゲン止血材による止血は、先ず湧出
する血液が物理的に抑止され、次いでコラーゲン自身の
止血作用が発揮されることによってなされる。従って、
前記作用を損なわない限り止血材の形態としては、例え
ば、綿状、平板状、織編布、不織布等であってよい。綿
状の局所吸収性止血材は、血液を含むと膨潤し全体の容
積が増加する。その結果、適用部位周囲組織への圧迫止
血効果を発現するのであるので好ましい。

【００１１】該圧迫止血効果は、止血材にある程度の強
度があってこそ発現されるものであるが、アルカリ可溶
化のみを行って得られた局所吸収性止血材は、アルカリ
可溶化処理を受けた際にコラ−ゲンのアミノ酸残基が修
飾を受け、等電点が低くなり、生体内では該止血材を構
成する繊維の大部分が体液中の水分にて溶解し繊維構造
を失ってしまうため、膨潤にともない強度が低下する。

【００１２】そこで、本発明では、まず該繊維を構成す
るコラ−ゲン分子の少なくとも１部を熱により架橋し、
止血材としての適度な膨潤性と強度を付与させることに
した。

【００１３】架橋度を規定する因子は、温度と時間であ
る。９０〜１２０℃の低温域では、２４〜４８時間位ま
でゆっくりと架橋が入っていく。１３０〜１４０℃で
は、数時間で架橋はプラト−に達する。１５０℃以上の
高温域では急速に架橋が入る。一方、架橋度と止血能と
の関係は下記の通りである。 架橋の入り方が少ないもの（水溶解度が４０％以
上）では、該止血材を構成する繊維の溶解が著しく、局
所からの出血が止まらない。 架橋度が中程度のもの（水溶解度が３０％程度）
は、膨潤はするが該繊維の溶解はそれほどでもないの
で、１０分以上圧迫し続ければ止血し得る。 架橋度が高度のもの（水溶解度が２０％以下）で
は、該繊維が固くなり、血液を含むと該止血材が一塊の
固いかたまりになってしまい、適用の初期には止血しか
けるが数分後には出血する血液でもって該止血材全体が
押し上げられ、出血が継続する（尚、熱架橋の温度が１
５０℃を越えるとコラ−ゲン自体の変性が起こり始める
と共にコラ−ゲンが本来有する生理活性作用が損なわれ
始める）。

【００１４】上記の通り、適当な温度と時間を選定すれ
ば熱架橋にてアルカリ可溶化品でもそれ相当の止血能を
発現するが、熱架橋のみでは酵素可溶化品程の止血能
（１０分以内に完全止血、すなわちＨＲ＝１００％）を
持つに至らない。

【００１５】そこで次に、熱架橋を施した繊維に、更に
γ線照射を行った。γ線照射を行うとコラ−ゲン分子の
架橋と切断が起こるが、照射条件を適当な領域に選定す
ると架橋の増加よりもコラ−ゲン分子の切断される割合
が多くなり、該止血材が軟化すると共に水溶解度が高く
なるからである。更に、γ線照射は、血小板凝集機能の
向上（多数のアミド基が作出されることによる）をもも
たらす。

【００１６】処理条件としては、上記の理由から、処理
温度を縦軸（又は横軸）とし、処理時間を横軸（又は縦
軸）とした直交座標系において、Ａ点（１３０℃，８時
間）、Ｂ点（１３０℃，１０時間）、Ｃ点（１４５℃，
３時間）、Ｄ点（１４５℃，５時間）にて囲まれた範囲
内で熱架橋を行った後、γ線照射を行うのがよい。前記
のＡ点が、１３０℃，８時間、Ｂ点が、１３０℃，１０
時間、Ｃ点が、１４０℃，５時間、Ｄ点が、１４０℃，
７時間である範囲内が更に好ましく、前記のＡ点が、１
３５℃，６時間、Ｂ点が、１３５℃，８時間、Ｃ点が、
１３８℃，５．５時間、Ｄ点が、１３８℃，６．５時間
である範囲内が特に好ましい。熱処理時間が短時間であ
ると、熱処理にムラが生じる可能性が高くなり、一方、
長過ぎると製造コストが高くなるからである。尚、熱処
理は、γ線照射処理との連続性を確保する意味からは、
本発明の繊維を止血剤として所望の形態に加工してから
行えばよいし、一方、均一な熱処理を行うという意味で
は、紡糸の後、止血剤として所望の形態に加工する前に
行うのがよい。ここで、γ線の照射量としては、少なく
とも２．５Ｍｒａｄｓが好ましい。滅菌に必要とされる
線量であり、しかもコラ−ゲン分子の架橋の増加よりも
コラ−ゲン分子の切断される割合が多い線量であるから
である。

【００１７】尚、好ましい範囲として挙げた本発明の繊
維又は該繊維からなる止血材の水溶解性の値：４０〜５
０％は、上記γ線照射処理の前に行われる熱処理条件の
範囲、すなわちＡ点が、１３０℃，８時間、Ｂ点が、１
３０℃，１０時間、Ｃ点が、１４０℃，５時間、Ｄ点
が、１４０℃，７時間の条件に対応するものである。

【００１８】局所吸収性止血材として有すべきその他の
物理的特性としては、 構成繊維の直径（太いほうが強度は大きくなるが、
あまり太いものでは繊維が剛直化してしまい形状加工し
にくくなるため、１０〜７０μｍがよく、好ましくは２
０〜５０μｍである）、 構成繊維の長さ（該繊維が可溶性コラーゲンを再生
することによって得られるため任意の長さのものを得る
ことができるが、あまり長いものでは綿状にする際に充
分分散させることが難しくなり、短すぎると繊維同士が
絡みにくく止血材の適用の際に散らばってしまうし血圧
に抗する強度も得られなくなるため、３〜７０ｍｍがよ
く、好ましくは、２０〜５０ｍｍである）、及び 綿状物の比容積（適用の際の形状加工のしやすさ、
すなわち、さまざまな形状をした創傷部位に合わせて止
血材の形を変え、均一に密着させることにより止血効果
を最大限に発揮させることができる、からは高いほうが
良いが、繊維同士が適度に絡み合うためにはおのずとそ
の限界があるし、あまり高いと繊維が飛散したり適用の
際に隙間ができてしまい完全に止血することが困難にな
るため、２０〜８０ｃｍ³ ／ｇがよく、好ましくは４０
〜７０ｃｍ³ ／ｇ程度である）が挙げられる。ここで、
比容積は、次のようにして求めたものである（以下、コ
ラーゲン繊維の綿状物を基準として記載したが、フレ−
ク状物も同様にして計測する）。 得られたコラーゲン繊維の綿状物を標準状態（２０
℃，６５％ＲＨ）下で約１ｇを採り、正確に秤量する
（計測重量：Ｗｇ）。 標準状態下で、内径３５ｍｍの透明なプラスチック
円筒内に均一に充填する。 次に、直径３０ｍｍ，重さ５．０ｇの平円板を、
で準備された綿状物の上に乗せ、更にその上に５０ｇの
分銅を３０秒間載せた後該分銅を取り除き３０秒間放置
する。この操作を３回繰り返し、次いで充填された綿状
物の高さを周方向３ヶ所にて計測する（平均値をＨｍｍ
とする）。 次式に従って比容積をサンプル３個について求め、
その平均値を採用する。 比容積（ｃｍ³ ／ｇ）＝（（３５／２０）² ×π×Ｈ／
１０）／Ｗ

【００１９】

【実施例】以下、本発明の繊維からなる局所吸収性止血
材の１形態である綿状物を例として本発明の詳細につい
て述べる。 実施例１ 新鮮牛皮より得られた不溶性コラーゲンを、硫酸ナトリ
ウムと水酸化ナトリウムとモノメチルアミンの混合溶液
（以下同様）によってアルカリ処理してテロペプタイド
を消化すると共に可溶化したアテロコラーゲンの溶液を
得た。つぎにこれをｐＨ３に調製した塩酸水溶液に溶解
（コラーゲン濃度：６％）し、２０％硫酸アンモニウム
を凝固液とする湿式紡糸法にてアテロコラーゲン繊維を
得た。得られたアテロコラーゲン繊維を、メタノ−ルに
て脱塩、脱水し、乾燥した後、長さ５０ｍｍに切断し、
エアーブロー（３０ｍ／ｓの風速で１０分間）により繊
維を分散させ、次いで減圧下に１４０℃で５時間の熱処
理を行い、更に２５ｋＧｙのγ線照射を加え、コラーゲ
ン繊維の綿状物を得た。得られた綿状物の物性値は、水
溶解性：４９％，繊維長：２０〜５０ｍｍ，繊維直径：
２０〜５０μｍ，比容積：６０ｃｍ³ ／ｇであった。

【００２０】実施例２〜６ 熱処理温度を、それぞれ表１に示す条件にて行ったこと
以外、実施例１と同様にしてコラーゲン繊維の綿状物を
得た。得られた綿状物の物性値は、水溶解性が、それぞ
れ表１に示す数値であったことを除き実施例１と同じで
あった。

【００２１】比較例１〜１６ 熱処理温度を、それぞれ表１に示す条件にて行ったこと
及び熱処理後のγ線照射を行わなかったこと以外、実施
例１と同様にしてコラーゲン繊維の綿状物を得た。得ら
れた綿状物の物性値は、水溶解性が、それぞれ表１に示
す数値であったことを除き実施例１と同じであった。

【００２２】比較例１７ 熱処理温度を、それぞれ表１に示す条件にて行ったこと
以外、実施例１と同様にしてコラーゲン繊維の綿状物を
得た。得られた綿状物の物性値は、水溶解性が、それぞ
れ表１に示す数値であったことを除き実施例１と同じで
あった。

【００２３】参考例 アルカリ可溶化処理に代えてペプシンによる酵素可溶化
処理を適用したこと以外、実施例１と同様にしてコラー
ゲン繊維の綿状物を得た。得られた綿状物の物性値は、
水溶解性が２２％であったことを除き実施例１と同じで
あった。

【００２４】〔止血効果の評価〕雑種成犬を全身麻酔下
に開腹し、脾臓を露出させ、ヘパリン１００ｕ／ｋｇを
静脈内１回投与した後、脾臓の被膜をメスで１cm×１cm
大に切除した。次に、乾ガ−ゼを創面に３０秒間あて、
ＢＤ(Breeding Degree) を計測した。最初のＢＤは４０
ｍｍ以上とし、４０ｍｍ以下の出血創は実験に使用しな
かった。被膜剥離１分後に上記の各実施例、各比較例及
び参考例にて得られたコラーゲン綿状物各５０ｍｇを創
面にあて３０秒間用手的に圧迫した。その後１分間隔で
該綿状物の上から３０秒間ガ−ゼをあててＢＤを測定
し、ガ−ゼに付着する血液が痕跡となるまで（この時点
をもって完全止血とした）、又は１０分後までＢＤの測
定を行い、止血率：HRを下式に従って求めた。ここで、
BD_t=0 はＢＤの初期値、BD_t=tはｔ分後のＢＤである。 HR（％）＝（１−（BD_t=t ／BD_t=0 ））×１００ 各４例を施行した時のデ−タを表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１に示す通り、本発明による止血用コラ
ーゲン綿状物は、酵素可溶化品（参考例）と同等な止血
能を有することが明らかである（アルカリ可溶化のみを
行ったもの−比較例−は、所定の時間内に完全止血が得
られなかった）。

【００２７】更に、止血能の安定性を確認するために、
実施例１、比較例７及び参考例の止血用コラーゲン綿状
物を用いて同様の実験を行った（実験回数は、実施例１
及び比較例７の綿状物については８回、参考例のそれは
５回である）。結果は図１に示す通りで、本発明による
止血用コラーゲン綿状物は、全ての実験において所定時
間内に完全止血が得られ、安定した止血能を有すること
が判った。一方、アルカリ可溶化のみを行ったもの（比
較例７）は、８回中３回で完全止血が得られず、完全止
血が得られた５例においても、本発明品に比し組織への
接着性が悪い印象があった。

【００２８】〔生体内における吸収と組織反応〕雑種成
犬５頭を全身麻酔下に開腹し、脾臓を露出させ、ヘパリ
ンの投与を行わずに、脾臓の被膜をメスで１cm×１cm大
に切除した。次に、実施例１、比較例７及び参考例の止
血用コラーゲン綿状物を各５０ｍｇ創面に貼付し、止血
が完了するまで用手的に圧迫し、止血の完了を確認した
後閉腹した。術後１週後に２頭、３週間後に３頭犠牲死
させ、各綿状物の吸収の程度、組織反応等を病理組織学
的に検討した。

【００２９】５頭とも、手術から犠牲死させるまでの
間、全身状態に著変なく経過し、再開腹した時には、出
血、腹膜炎等の所見は認められなかった。１週間後、組
織学的には、３種とも、術直後に比べかなり変化し、繊
維構造は認められなかった、また、コラ−ゲン内への細
胞浸潤は少なかった。３週間後には、３種とも白色の組
織が認められるのみで、止血剤は肉眼的には確認できな
かった。組織学的には、本発明品及び酵素可溶化品（参
考例）ではコラ−ゲンはほとんど吸収され、細胞浸潤も
ほとんど認められず、薄い線維性の組織が脾臓を覆って
いたが、アルカリ可溶化のみを行ったもの（比較例７）
ではコラ−ゲンが一部残存し、その周囲に好中球、マク
ロファ−ジ等の細胞浸潤が見られた。本発明品は、生体
への吸収が早くしかも組織反応も少なくこの面において
も有利な局所止血剤であることが確認された。

【００３０】

【発明の効果】本発明によるコラーゲン繊維は、充分且
つ安定な止血能を有するとともに使用後に生体内で安全
かつ速やかに分解吸収され、しかも操作性がよいという
酵素可溶化品と同等な特性を有する局所吸収性止血材を
酵素可溶化品より安価に提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の止血材の止血能の安定性の確認結果を
示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清谷 哲也 京都府京都市左京区田中上古川町34−35 メゾン高野307号 (72)発明者 寺町 政美 京都府京都市伏見区深草西浦町３−８−９ シャー深草 １ｓｔ 40Ｂ (72)発明者 奥村 典仁 兵庫県神戸市西区糀台５丁目１−３ アヴ ェニール西神戸208

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ可溶化コラーゲンを再生したア
   テロコラーゲンの繊維であって、水溶解性が３０〜６０
   ％であり、１０分以内のＨＲが１００％であることを特
   徴とする繊維。
2. 【請求項２】 水溶解性が４０〜５０％である請求項１
   に記載の繊維。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の繊維からなる綿
   状物。
4. 【請求項４】 比容積が２０〜８０ｃｍ³ ／ｇである請
   求項３に記載の綿状物。
5. 【請求項５】 アルカリ可溶化コラーゲンを再生してア
   テロコラーゲンの繊維を製造する方法であって、該繊維
   を構成するコラーゲン分子の少なくとも１部を熱により
   架橋させ、更にγ線照射を加えたことを特徴とする方
   法。
6. 【請求項６】 熱による架橋が、処理温度を縦軸（又は
   横軸）とし、処理時間を横軸（又は縦軸）とした直交座
   標系において、Ａ点（１３０℃，８時間），Ｂ点（１３
   ０℃，１０時間），Ｃ点（１４５℃，３時間），Ｄ点
   （１４５℃，５時間）にて囲まれた範囲内で行われたも
   のである請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記のＡ点が、１３０℃，８時間、Ｂ点
   が、１３０℃，１０時間、Ｃ点が、１４０℃，５時間、
   Ｄ点が、１４０℃，７時間である請求項５に記載の方
   法。
8. 【請求項８】 前記のＡ点が、１３５℃，６時間、Ｂ点
   が、１３５℃，８時間、Ｃ点が、１３８℃，５．５時
   間、Ｄ点が、１３８℃，６．５時間である請求項６に記
   載の方法。
9. 【請求項９】 γ線照射が、少なくとも２５ｋＧｙの線
   量で行われる請求項５乃至８のいずれか１に記載の方
   法。