JP7228882B2 - Artificial blood vessel and method for manufacturing artificial blood vessel - Google Patents
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Description
本発明は人工血管および人工血管の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an artificial blood vessel and a method for manufacturing an artificial blood vessel.
人工血管等人工留置物を用いる手術では、術後感染症が発生すると、難治化しやすくその人工物を除去しなければ感染症が治癒しないことも多い。とりわけ心臓血管外科領域の弁置換手術や人工血管による大動脈の手術では術後感染が問題となっていた(非特許文献1)。 In surgery using an artificial indwelling object such as an artificial blood vessel, if postoperative infection occurs, it is likely to be intractable, and often the infection cannot be cured unless the artificial object is removed. In particular, postoperative infection has been a problem in valve replacement surgery in the field of cardiovascular surgery and aortic surgery using artificial blood vessels (Non-Patent Document 1).
このような状況を解消するために、アミノグリコシド系抗生物質等少なくとも1つの抗生物質と、パントテン酸誘導体からなる活性薬剤コーティングを特徴とする内部人工器官であって、該内部人工器官が、整形外科用のインプラントである、内部人工器官に関する発明が知られている(特許文献1)。しかしながら、無機物である人工器官のコーティングを念頭に置く手法であるため、乾燥炉で4時間乾燥させる工程がある等、化学高分子樹脂を用いる人工血管に用いることは難しい。 To remedy this situation, an endoprosthesis characterized by an active agent coating consisting of at least one antibiotic, such as an aminoglycoside antibiotic, and a pantothenic acid derivative, said endoprosthesis An invention relating to an endoprosthesis is known (Patent Document 1). However, since this method is intended for coating artificial organs, which are inorganic substances, it is difficult to apply this method to artificial blood vessels using chemical polymer resins, such as the need for a drying process in a drying oven for four hours.
また、生体留置用の薬剤徐放部材であって、金属材料、セラミックス材料および高分子材料の少なくとも一つから構成される基材と、前記基材の表面を覆い、薬剤を放出する多層膜と、を有し、前記多層膜は、抗血栓剤、抗生物質等の薬剤を含み、前記薬剤を徐放するポリマー膜と、前記ポリマー膜を覆い、前記薬剤の徐放を制限する保護膜とを含む薬剤徐放部材も知られている(特許文献2)。しかし、当該部材はステントのために造られたもので、血液の流入を伴う人工血管の表面にこのような部材が適合できるかどうかは何ら検証されていない。 Further, the controlled drug release member for indwelling in vivo comprises a base material composed of at least one of a metal material, a ceramic material and a polymer material, and a multilayer film covering the surface of the base material and releasing the drug. , wherein the multilayer film contains a drug such as an antithrombotic agent and an antibiotic, and includes a polymer film that slowly releases the drug, and a protective film that covers the polymer film and limits the sustained release of the drug. A controlled drug release member containing such is also known (Patent Document 2). However, the member was made for a stent, and the compatibility of such a member with the surface of a blood-infused vascular prosthesis has never been verified.
人工血管の技術の進歩により、血栓を防ぐヘパリンを含む人工血管の開発等も行われているが、抗生物質を含むヘパリン含有人工血管は記載されていない(非特許文献2)。
人工血管においては、術後の比較的早い時期に体内で出血や血漿の漏れが起こることが問題であり、出血が起きない人工血管としてゼラチンをコーティングした人工血管が知られている(特許文献3)。
Advances in artificial blood vessel technology have led to the development of heparin-containing artificial blood vessels that prevent thrombosis, but no antibiotic-containing heparin-containing artificial blood vessels have been described (Non-Patent Document 2).
Artificial blood vessels have the problem of bleeding and plasma leakage in the body relatively early after surgery, and gelatin-coated artificial blood vessels are known as artificial blood vessels that do not cause bleeding (Patent Document 3). ).
人工血管を用いる大動脈手術において使用するためにリファンピシンをゼラチン被覆層に含む人工血管が知られている(非特許文献3)。しかしながらリファンピシンは肝機能障害の副作用があり耐性菌も発現しやすい。またリファンピシンの浸出方法は煩雑で他の薬剤を同時に含有させることが難しい。また、MRSAに効果のあるバンコマイシン浸漬人工血管も知られている(非特許文献4)が、バンコマイシンは緑膿菌には効果がない。 A vascular prosthesis containing rifampicin in a gelatin-coated layer is known for use in aortic surgery using a vascular prosthesis (Non-Patent Document 3). However, rifampicin has a side effect of liver dysfunction, and resistant bacteria are likely to emerge. In addition, the leaching method of rifampicin is complicated, and it is difficult to incorporate other drugs at the same time. Vancomycin-soaked artificial blood vessels are also known to be effective against MRSA (Non-Patent Document 4), but vancomycin is not effective against Pseudomonas aeruginosa.
副作用が少なく幅広い抗菌スペクトルを持つ抗菌剤を含む人工血管および各種薬剤を配合できる抗菌剤含有人工血管の簡便な製造方法が求められている。 There is a demand for a simple method for producing a vascular graft containing an antibacterial agent that has few side effects and a wide antibacterial spectrum, and an antibacterial agent-containing artificial vascular graft that can be mixed with various drugs.
本発明は、
〔1〕コリスチンを含有するゼラチンに被覆された人工血管。
〔2〕バンコマイシンを含む〔1〕記載の人工血管。
〔3〕コリスチン含有生理食塩水にゼラチンに被覆された人工血管を5~10分間浸漬漬させることを特徴とする〔1〕または〔2〕記載の人工血管の製造方法。
〔4〕コリスチン含有生理食塩水にバンコマイシンを加えることを特徴とする〔3〕記載の製造方法。
〔5〕生理食塩中のコリスチンまたはバンコマイシンの濃度が400~800μg/mlであることを特徴とする〔3〕または〔4〕記載の製造方法。
〔6〕コリスチン含有生理食塩水にゼラチンに被覆された人工血管を5分間浸漬させることを特徴とする〔3〕から〔5〕いずれかに記載の製造方法。
〔7〕生理食塩中のコリスチンまたはバンコマイシンの濃度が600μg/mlであることを特徴とする〔3〕から〔6〕いずれかに記載の製造方法に関する。
The present invention
[1] An artificial blood vessel coated with gelatin containing colistin.
[2] The artificial blood vessel according to [1], which contains vancomycin.
[3] The method for producing an artificial blood vessel according to [1] or [2], wherein the gelatin-coated artificial blood vessel is immersed in colistin-containing physiological saline for 5 to 10 minutes.
[4] The production method of [3], wherein vancomycin is added to colistin-containing physiological saline.
[5] The production method of [3] or [4], wherein the concentration of colistin or vancomycin in physiological saline is 400 to 800 µg/ml.
[6] The production method according to any one of [3] to [5], wherein the gelatin-coated artificial blood vessel is immersed in colistin-containing physiological saline for 5 minutes.
[7] The production method of any one of [3] to [6], wherein the concentration of colistin or vancomycin in physiological saline is 600 μg/ml.
本発明により、手術後に感染症の発生する恐れのない人工血管およびその簡便な製造方法が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an artificial blood vessel free from infection after surgery and a simple manufacturing method thereof are provided.
本発明におけるゼラチンに被覆された人工血管とは、プレクロティング不要のゼラチンンにより被覆された人工血管を示し、人工血管としては、ポリエステル(Dacron)製人工血管、テフロン(ePTFE)製人工血管、ウレタン等合成高分子素材製人工血管、動物の血管を処理した生体材料由来人人工血管、人工素材と動物素材が混成したハイブリッド人工血管等が挙げられるが、好ましくはポリエステル製人工血管、テフロン製人工血管が挙げられる。
本発明のコリスチンを含有するゼラチンに被覆された人工血管において、コリスチンを含有するとは、人工血管を用いた手術において、手術後の緑膿菌等細菌の感染を防ぐために、手術後においてもコリスチンがゼラチンに被覆された人工血管においてもゼラチン層に保持され抗菌作用を示せるように、コリスチンがゼラチン層に含まれている状態を示す。
The gelatin-coated artificial blood vessel in the present invention refers to an artificial blood vessel coated with gelatin that does not require pre-clotting. Artificial blood vessels made of synthetic polymer materials, artificial blood vessels derived from biomaterials processed from animal blood vessels, hybrid artificial blood vessels in which artificial materials and animal materials are mixed, etc., but polyester artificial blood vessels and Teflon artificial blood vessels are preferred. is mentioned.
In the gelatin-coated artificial blood vessel containing colistin of the present invention, the inclusion of colistin means that in surgery using the artificial blood vessel, colistin is added even after surgery in order to prevent infection with bacteria such as Pseudomonas aeruginosa after surgery. It shows a state in which colistin is contained in the gelatin layer so that even in the gelatin-coated artificial blood vessel, colistin is retained in the gelatin layer and exhibits an antibacterial effect.
ゼラチンで被覆された人工血管に含まれるコリスチンの必要な量としては、人工血管が移植後に抗菌効果を示す条件と考察されるコリスチンを含有するゼラチンに被覆された人工血管を生理食塩水に24時間浸漬させた後であっても、緑膿菌に対して抗菌作用を示すように保持されている状態が好ましい。 The necessary amount of colistin contained in the gelatin-coated artificial blood vessel is considered to be the condition under which the artificial blood vessel exhibits an antibacterial effect after transplantation. Even after immersion, it is preferable that the material is maintained so as to exhibit an antibacterial effect against Pseudomonas aeruginosa.
本発明のコリスチン含有ゼラチン被覆人工血管に含まれるコリスチンの具体的な量としては、人工血管3cm当たりコリスチンが50μg以上、好ましくは100μg含まれていることが好ましい。 The specific amount of colistin contained in the gelatin-coated artificial blood vessel containing colistin of the present invention is preferably 50 μg or more, preferably 100 μg, of colistin per 3 cm of the artificial blood vessel.
本発明においてバンコマイシンを含むとは、前記コリスチンを含有するゼラチンに被覆された人工血管に更にバンコマイシンが含まれる状態を示す。バンコマイシンがコリスチンや他の抗生剤では抑制効果のないMRSAにも効果を示すため、コリスチンとバンコマイシンとの組み合わせは人工血管に広範囲な感染症防止効果を持たせる点で有効である。 In the present invention, "containing vancomycin" means that the artificial blood vessel coated with gelatin containing colistin further contains vancomycin. The combination of colistin and vancomycin is effective in providing the artificial blood vessel with a wide range of infectious disease prevention effects, since vancomycin is also effective against MRSA, which is not inhibited by colistin or other antibiotics.
本発明の人工血管に含まれるバンコマイシンの量としては、人工血管が移植後に抗菌効果を示す条件と考察されるコリスチンを含有するゼラチンに被覆された人工血管を生理食塩水に24時間浸漬させた後であっても、MRSAに対して抗菌作用を示すように保持されている状態が好ましい。バンコマイシンの具体的な量としては、人工血管3cm当たり50μg以上、好ましくは100μg含まれていることが好ましい。 The amount of vancomycin contained in the artificial blood vessel of the present invention is determined after immersing the artificial blood vessel coated with colistin-containing gelatin in physiological saline for 24 hours. Even so, it is preferable that it is maintained so as to exhibit an antibacterial effect against MRSA. A specific amount of vancomycin is 50 μg or more, preferably 100 μg per 3 cm of artificial blood vessel.
なお、本発明はコリスチンとともにMRSAに対して抗菌作用を示すリファンピシンを含ませても良く、更にバンコマイシンを含ませても良い。
本発明の人工血管に含まれるリファンピシンの量としては、人工血管が移植後に抗菌効果を示す条件と考察されるリファンピシンを含有するゼラチンに被覆された人工血管を生理食塩水に24時間浸漬させた後であっても、MRSAに対して抗菌作用を示すように保持されている状態が好ましい。
In the present invention, colistin may contain rifampicin, which exhibits an antibacterial effect against MRSA, and vancomycin may also be contained.
The amount of rifampicin contained in the artificial blood vessel of the present invention is determined after immersing the artificial blood vessel coated with gelatin containing rifampicin in physiological saline for 24 hours. Even so, it is preferable that it is maintained so as to exhibit an antibacterial effect against MRSA.
本発明において、コリスチンを含有するゼラチンに被覆された人工血管の製造方法は、
コリスチンおよびゼラチンを含有し、前記抗菌機能を有する人工血管を製造する方法であれば、どのようなものでも良いが、例えば人工血管表面に生理食塩水で溶かしたゼラチンを噴霧し乾燥させた後、コリスチンを添加する方法、人工血管の表面の高分子に加工を行い、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基又はアミノ基等を形成し、この表面にゼラチンを結合させたものにコリスチンを添加する方法でも良い。ポリエステル、テフロン等多孔質合成高分子よりなるチューブの全表面に、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基又はアミノ基を形成する手段は、合成高分子がテフロンにあってはグラフト重合を、ポリエステルにあってはグラフト重合または部分的加水分解を採用する。本発明の人工血管は、このようにして形成された官能基にゼラチンを共有結合させ、更にコリスチンを添加したものも含まれる。なお、本発明は市販のゼラチン被覆人工血管にコリスチンを添加することにより製造することもできる。
In the present invention, the method for producing an artificial blood vessel coated with gelatin containing colistin comprises:
Any method for producing an artificial blood vessel containing colistin and gelatin and having the antibacterial function may be used. A method of adding colistin, a method of processing the polymer on the surface of the artificial blood vessel to form a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, an amino group, etc., and a method of adding colistin to the surface of which gelatin is bound may also be used. . The means for forming hydroxyl groups, carboxyl groups, epoxy groups, or amino groups on the entire surface of a tube made of a porous synthetic polymer such as polyester or Teflon is graft polymerization if the synthetic polymer is Teflon or polyester. employ graft polymerization or partial hydrolysis. The vascular prosthesis of the present invention also includes one in which gelatin is covalently bonded to the thus formed functional group and colistin is further added. The present invention can also be produced by adding colistin to commercially available gelatin-coated artificial blood vessels.
本発明において、コリスチンを、前記ゼラチンに被覆された人工血管に添加させる方法としては、溶液に溶かしたコリスチンを人工血管のゼラチン層へスプレーにて塗布する方法、溶液にコリスチンを溶かしたコリスチン溶液にゼラチンで被覆された人工血管を浸漬する方法、人工血管のゼラチン層にコリスチンをインクジェットプリントする方法等が挙げられるが、浸漬法によりゼラチン層にコリスチンを含ませる方法を用いることが好ましい。 In the present invention, the method of adding colistin to the artificial blood vessel coated with gelatin includes a method of applying colistin dissolved in a solution to the gelatin layer of the artificial blood vessel by spraying, and a colistin solution in which colistin is dissolved in a solution. Examples include a method of immersing an artificial blood vessel coated with gelatin and a method of inkjet printing colistin on the gelatin layer of the artificial blood vessel. However, it is preferable to use a method of impregnating the gelatin layer with colistin by an immersion method.
本発明において、溶液にコリスチンを溶かしたコリスチン溶液にゼラチンで被覆された人工血管を浸漬する方法とは、生理食塩水、注射用滅菌水、リン酸緩衝液等の溶液にコリスチンを溶解させた400μg/ml~800μg/ml、好ましくは500μg/ml~700μg/ml、最も好ましくは600μg/mlのコリスチン水溶液を作製し、これにゼラチンで被覆された人工血管を、ゼラチン層に影響を与えない40度以下の温度、好ましくは30度~1度の室温、好ましくは25度~15度の常温で、4分~15分、好ましくは5~10分、とりわけ好ましくは5分間浸漬する方法である。 In the present invention, the method of immersing an artificial blood vessel coated with gelatin in a colistin solution in which colistin is dissolved in a solution includes 400 μg of colistin dissolved in a solution such as physiological saline, sterile water for injection, and phosphate buffer. /ml to 800 μg/ml, preferably 500 μg/ml to 700 μg/ml, most preferably 600 μg/ml of colistin aqueous solution is prepared, and a gelatin-coated artificial blood vessel is added thereto at 40 degrees without affecting the gelatin layer. It is a method of immersing for 4 to 15 minutes, preferably 5 to 10 minutes, particularly preferably 5 minutes at the following temperature, preferably room temperature of 30°C to 1°C, preferably normal temperature of 25°C to 15°C.
コリスチンに更にバンコマイシンを含むゼラチンに被覆された人工血管の製造方法は、コリスチンとバンコマイシンの物理化学的性質が類似しているため、コリスチンとバンコマイシンの混合溶液を作製して前記製造方法により製造することができる。 A gelatin-coated vascular prosthesis containing colistin and vancomycin is produced by preparing a mixed solution of colistin and vancomycin, since the physicochemical properties of colistin and vancomycin are similar. can be done.
コリスチンとバンコマイシンを含むゼラチンを被覆された人工血管の製造方法としては、コリスチンとバンコマイシンを前記ゼラチンに被覆された人工血管に添加させる方法が挙げられ、溶液に溶かしたコリスチンとバンコマイシンの混合溶液を人工血管のゼラチン層へスプレーにて塗布する方法、溶液に溶かしたコリスチンとバンコマイシンの混合溶液にゼラチンで被覆された人工血管を浸漬する方法、人工血管のゼラチン層にコリスチンとバンコマイシンをインクジェットプリントする方法等が挙げられるが、浸漬法によりゼラチン層にコリスチンとバンコマイシンを含ませる方法を用いることが好ましい。 A method for producing a gelatin-coated artificial blood vessel containing colistin and vancomycin includes adding colistin and vancomycin to the gelatin-coated artificial blood vessel. Methods such as spray coating on the gelatin layer of blood vessels, immersing a gelatin-coated artificial blood vessel in a mixed solution of colistin and vancomycin dissolved in a solution, inkjet printing colistin and vancomycin on the gelatin layer of the artificial blood vessel, etc. However, it is preferable to use a method of impregnating the gelatin layer with colistin and vancomycin by an immersion method.
当該浸漬法により製造する場合は、バンコマイシンをコリスチンと共に生理食塩水、注射用滅菌水、リン酸緩衝液等の溶液に溶解し、400μg/ml~800μg/ml、好ましくは500μg/ml~700μg/ml、最も好ましくは600μg/mlのバンコマイシン水溶液を作製する。当該溶液にゼラチンで被覆された人工血管をゼラチン層に影響を与えない40度以下の温度、好ましくは30度~1度の室温、好ましくは25度~15度の常温で、4分~15分、好ましくは5~10分、とりわけ好ましくは5分間浸漬する。 In the case of manufacturing by the immersion method, vancomycin is dissolved together with colistin in a solution such as physiological saline, sterilized water for injection, phosphate buffer, etc., at 400 μg/ml to 800 μg/ml, preferably 500 μg/ml to 700 μg/ml. , most preferably 600 μg/ml vancomycin in water. An artificial blood vessel coated with gelatin is placed in the solution at a temperature of 40 degrees or less that does not affect the gelatin layer, preferably a room temperature of 30 degrees to 1 degree, preferably a room temperature of 25 degrees to 15 degrees, for 4 minutes to 15 minutes. , preferably 5 to 10 minutes, particularly preferably 5 minutes.
なお、更にリファンピシンを用いる場合は、リファンピシンの溶解性がコリスチンやバンコマイシンよりもかなり悪いため、リファンピシン水溶液を予め作製し、これにコリスチンやバンコマイシンを加えることが好ましい、リファンピシン水溶液は、リン酸緩衝液中リファンピシンを溶解し、塩化ナトリウム等を加えて400μg/ml~800μg/ml、好ましくは500μg/ml~700μg/ml、最も好ましくは600μg/mlのリファンピシン水溶液を作製する。当該リファンピシン溶液に前記のように調製したコリスチン、必要によりバンコマイシンを加えた溶液にゼラチンで被覆された人工血管をゼラチン層に影響を与えない40度以下の温度、好ましくは30度~1度の室温、好ましくは25度~15度の常温で、4分~15分、好ましくは5~10分、とりわけ好ましくは5分間浸漬する。 In addition, when rifampicin is used, the solubility of rifampicin is considerably worse than that of colistin or vancomycin, so it is preferable to prepare an aqueous rifampicin solution in advance and add colistin or vancomycin. Rifampicin is dissolved and sodium chloride or the like is added to prepare an aqueous rifampicin solution of 400 μg/ml to 800 μg/ml, preferably 500 μg/ml to 700 μg/ml, most preferably 600 μg/ml. The rifampicin solution is added with colistin prepared as described above and, if necessary, vancomycin, and the gelatin-coated artificial blood vessel is placed at a temperature of 40°C or less, preferably at room temperature of 30°C to 1°C so as not to affect the gelatin layer. , preferably at room temperature of 25°C to 15°C, for 4 minutes to 15 minutes, preferably 5 minutes to 10 minutes, particularly preferably 5 minutes.
[実施例1]
コリスチン(コリスチン硫酸塩、シグマ社製)を生理食塩水に溶解しその濃度が600μg/mlになるように調整した水溶液30mlに対して、内径8mm、長さ6cmのゼラチンコーティング人工血管(商品名バスクテックゼルウィーブ、テルモ社製)を室温で5分間浸漬してコリスチン含有人工血管(以下、COL-ABVと言う。)を作製した。
[Example 1]
Colistin (colistin sulfate, manufactured by Sigma) was dissolved in physiological saline and adjusted to a concentration of 600 µg/ml. A colistin-containing vascular prosthesis (hereinafter referred to as COL-ABV) was prepared by immersing Techselweave (manufactured by Terumo Corporation) at room temperature for 5 minutes.
[実施例2]
生理食塩注射液25mLを注射筒にとるとともに、リファンピシン150mg(リファンピシンカプセル、サンド社製)を別の注射筒に入れた。この2つの注射筒を三方活栓で連結し混合し、左右に20回混合して一方に移動させ、0.8μm及び0.22μmの2種類のフィルターを連結してろ過し、別の注射筒に入れシリンジロックして払い出すことにより、リファンピシン濃度が600μg/mlになるように調整した水溶液を作製した。このリファンピシン水溶液30mLに対して、コリスチン(コリスチン硫酸塩、シグマ社製)18mgを加え,コリスチンおよびリファンピシンが各々600μg/mlになるようコリスチンおよびリファンピシン混合溶液を作製した。当該混合溶液30mlに対して内径8mm、長さ6cmのゼラチンコーティング人工血管(商品名バスクテックゼルウィーブ、テルモ社製)を室温で5分間浸漬してコリスチンおよびリファンピシン含有人工血管(以下、COL+RFP-ABVと言う。)を作製した。
[Example 2]
25 mL of the physiological saline injection was put into a syringe, and 150 mg of rifampicin (Rifampicin Capsules, manufactured by Sandoz Co.) was put into another syringe. These two syringes are connected with a three-way stopcock and mixed, mixed left and right 20 times, moved to one side, filtered by connecting two types of filters of 0.8 μm and 0.22 μm, and transferred to another syringe. An aqueous solution adjusted to a rifampicin concentration of 600 μg/ml was prepared by inserting, locking the syringe, and expelling. To 30 mL of this rifampicin aqueous solution, 18 mg of colistin (colistin sulfate, manufactured by Sigma) was added to prepare a colistin and rifampicin mixed solution so that each of colistin and rifampicin was 600 μg/ml. A gelatin-coated artificial blood vessel with an inner diameter of 8 mm and a length of 6 cm (trade name: Vasque Tech Zellweave, manufactured by Terumo Corporation) was immersed in 30 ml of the mixed solution at room temperature for 5 minutes to form a colistin- and rifampicin-containing artificial blood vessel (hereinafter referred to as COL + RFP-ABV). ) was produced.
[実施例3]
バンコマイシン(バンコマイシン塩酸塩、和光純薬工業製)を生理食塩水に溶解しその濃度が600μg/mlになるように調整した水溶液30mlに対して、内径8mm、長さ6cmのゼラチンコーティング人工血管(商品名バスクテックゼルウィーブ、テルモ社製)を室温で5分間浸漬してバンコマイシン含有人工血管(以下、VCM-ABVと言う。)を作製した。
[Example 3]
A gelatin-coated artificial blood vessel with an inner diameter of 8 mm and a length of 6 cm (product A vancomycin-containing artificial blood vessel (hereinafter referred to as VCM-ABV) was prepared by immersing a Vasque Tech Zellweave (manufactured by Terumo Corporation) at room temperature for 5 minutes.
[実施例4]
前記実施例1で作製したコリスチン含有ゼラチン被覆人工血管(COL-ABV)、前記実施例2で作製したコリスチンおよびリファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(COL+RFP-ABV)、実施例3で作製したバンコマイシン含有ゼラチン被覆人工血管(VCM-ABV)、後述する、参考例1で作製したコントロール用の抗菌剤を含まないゼラチン被覆人工血管(CTL-ABV)および参考例2で作製したリンファンピシン含有人工血管(RFP-ABV)を、手術後の人工血管使用時の条件に合致している条件にするため、生理食塩水に室温で24時間浸漬させた。
[Example 4]
The colistin-containing gelatin-coated artificial blood vessel (COL-ABV) prepared in Example 1 above, the colistin- and rifampicin-containing gelatin-coated artificial blood vessel (COL+RFP-ABV) prepared in Example 2 above, and the vancomycin-containing gelatin-coated artificial blood vessel prepared in Example 3. An artificial blood vessel (VCM-ABV), a gelatin-coated artificial blood vessel (CTL-ABV) containing no control antibacterial agent prepared in Reference Example 1, and an artificial blood vessel containing lymphampicin prepared in Reference Example 2 (RFP- ABV) was immersed in physiological saline at room temperature for 24 hours in order to obtain conditions that match the conditions for using artificial blood vessels after surgery.
緑膿菌試験群においては、前記24時間の浸漬操作が終了後、コントロール用ゼラチン被覆人工血管(CTL-ABV)、コリスチン含有ゼラチン被覆人工血管(COL-ABV)、リファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(RFP-ABV)、コリスチンおよびリファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(COL+RFP-ABV)を、6ウェルプレート内に折り曲げて設置し、人工血管の外側に、緑膿菌Pseudomonas aeruginosa PA01(シュードモナス アエルギノーサ PA01:以下、緑膿菌という。)の菌液(菌量、106 CFU/ml)を、内側に生理食塩水を注入し、37度の反応温度、5%CO2の条件で培養を行なった。培養中の各人工血管に関して培養開始0時間、6時間、12時間、18時間、24時間目に人工血管の内側の水溶液および外側の水溶液を回収し、緑膿菌の菌量を測定した(n=3,結果は平均値で算出)。コントロールのゼラチン被覆人工血管(CTL-ABV)の外側および内側の緑膿菌量の経時変化を図1に、コリスチン含有ゼラチン被覆人工血管(COL-ABV)の外側および内側の緑膿菌量の経時変化を図2に、コリスチンおよびリファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(COL+RFP-ABV)の外側および内側の緑膿菌量の経時変化を図3に、リファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(RFP-ABV)の外側および内側の緑膿菌量の経時変化を図4に示した。 In the Pseudomonas aeruginosa test group, after the 24-hour immersion operation, control gelatin-coated artificial blood vessels (CTL-ABV), colistin-containing gelatin-coated artificial blood vessels (COL-ABV), rifampicin-containing gelatin-coated artificial blood vessels (RFP) -ABV), colistin and rifampicin-containing gelatin-coated artificial blood vessels (COL + RFP-ABV) are folded and placed in a 6-well plate, and Pseudomonas aeruginosa PA01 is placed on the outside of the artificial blood vessel. Physiological saline solution was injected into the inside of the fungus solution (amount of bacteria, 10 6 CFU/ml) and cultured under conditions of 37° C. reaction temperature and 5% CO 2 . At 0 hours, 6 hours, 12 hours, 18 hours, and 24 hours after the start of culture for each artificial blood vessel during culture, the aqueous solution inside and outside the artificial blood vessel were collected, and the amount of Pseudomonas aeruginosa was measured (n = 3, the results are calculated as the mean value). Fig. 1 shows changes over time in the amount of Pseudomonas aeruginosa outside and inside the control gelatin-coated artificial blood vessel (CTL-ABV), and time-course changes in the amount of Pseudomonas aeruginosa outside and inside the colistin-containing gelatin-coated artificial blood vessel (COL-ABV). Figure 2 shows changes over time in the amount of Pseudomonas aeruginosa outside and inside gelatin-coated artificial blood vessels containing colistin and rifampicin (COL + RFP-ABV). FIG. 4 shows the change over time in the amount of Pseudomonas aeruginosa inside.
コントロールの人工血管(CTL-ABV)および公知技術のリファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(RFP-ABV)においては、人工血管の内側および外側の菌量が時間と共に増加したが(図1、図3)、本件発明のコリスチン含有ゼラチン被覆人工血管(COL-ABV)では、人工血管の外側の菌量が実験開始後12時間に至るまで大きく減少し、その後やや増加したが、内側では生育しなかった(図2)。また、コリスチンおよびリファンピシン含有人工血管(COL+RFP-ABV)では、実験開始後6時間で,外側の緑膿菌が消滅し、内側では生育しなかった(図4)。 In the control vascular prosthesis (CTL-ABV) and the rifampicin-containing gelatin-coated vascular prosthesis (RFP-ABV) of the known art, the amount of bacteria inside and outside the vascular prosthesis increased with time (Fig. 1, Fig. 3). In the colistin-containing gelatin-coated artificial blood vessel (COL-ABV) of the present invention, the amount of bacteria on the outside of the artificial blood vessel decreased significantly until 12 hours after the start of the experiment, and then increased slightly, but did not grow on the inside (Fig. 2). In the artificial blood vessel containing colistin and rifampicin (COL+RFP-ABV), Pseudomonas aeruginosa disappeared 6 hours after the start of the experiment, and did not grow inside (Fig. 4).
MRSA試験群においては、前記24時間の浸漬操作が終了後、コントロール用ゼラチン被覆人工血管(CTL-ABV)、バンコマイシン含有ゼラチン被覆人工血管(VCM-ABV)、リファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(RFP-ABV)を、6ウェルプレート内に折り曲げて配置し、人工血管の外側に黄色ブドウ球菌Staphylococcus aureus N315(スタフィロコッカス アウレウス N315:以下、MRSAという)の菌液(菌量、106 CFU/ml)を、内側に生理食塩水を注入し、37度の反応温度、5%CO2の条件で培養を行なった。培養中の各人工血管に関して培養開始0時間、6時間、12時間、18時間、24時間目に人工血管の内側の水溶液および外側の水溶液を回収し、MRSAの菌量を測定した(n=3、平均値で算出)。コントロールの人工血管(CTL-ABV)の外側および内側のMRSA菌量の経時変化を図5に、バンコマイシン含有ゼラチン被覆人工血管(VCM-ABV)の外側および内側のMRSA菌量の経時変化を図6に、リファンピシン含有ゼラチン被覆人工血管(RFP-ABV)の外側および内側のMRSA菌量の経時変化を図7に示した。 In the MRSA test group, after the 24-hour immersion operation, control gelatin-coated artificial blood vessels (CTL-ABV), vancomycin-containing gelatin-coated artificial blood vessels (VCM-ABV), and rifampicin-containing gelatin-coated artificial blood vessels (RFP-ABV) were used. ) is folded and placed in a 6-well plate, and a bacterial solution of Staphylococcus aureus N315 (Staphylococcus aureus N315: hereinafter referred to as MRSA) (bacterial amount, 10 6 CFU/ml) is placed outside the artificial blood vessel. , saline was injected inside, and culture was carried out under the conditions of a reaction temperature of 37°C and 5% CO 2 . At 0 hour, 6 hours, 12 hours, 18 hours, and 24 hours after the start of culture for each artificial blood vessel during culture, the aqueous solution inside and outside the artificial blood vessel were collected, and the amount of MRSA bacteria was measured (n = 3). , calculated as the mean value). Figure 5 shows the time-dependent changes in the amount of MRSA bacteria outside and inside the control artificial blood vessel (CTL-ABV), and Figure 6 shows the time-dependent changes in the amount of MRSA bacteria outside and inside the vancomycin-containing gelatin-coated artificial blood vessel (VCM-ABV). In addition, FIG. 7 shows changes over time in the amount of MRSA bacteria outside and inside the rifampicin-containing gelatin-coated artificial blood vessel (RFP-ABV).
コントロールのゼラチン被覆人工血管(CTL-ABV)においては外側において菌量が増加するとともに内側でも6時間以降急激に増加した(図5)。バンコマイシン含有ゼラチン被覆人工血管(VCM-ABV)およびリファンピシン含有ゼラチン被覆含有人工血管(RFP-ABV)では、外側で菌量が減少し、内側では生育しなかった(図6、図7)。 In the control gelatin-coated artificial blood vessel (CTL-ABV), the amount of bacteria increased on the outside and rapidly increased on the inside after 6 hours (Fig. 5). In vancomycin-containing gelatin-coated artificial blood vessels (VCM-ABV) and rifampicin-containing gelatin-coated artificial blood vessels (RFP-ABV), the amount of bacteria decreased on the outside and did not grow on the inside (Figs. 6 and 7).
以上の結果は、公知のリファンピシン含有人工血管を用いるのに比べ、コリスチン含有人工血管は緑膿菌に対して、手術後の血管内部での緑膿菌増殖を完全に阻止する強い効果を持ち、バンコマイシンおよび/またはコリスチンと併用することによって、緑膿菌やMRSAに対する幅広い抗菌効果を持つ人工血管が提供されることが示唆された。 The above results show that colistin-containing artificial blood vessels have a strong effect against Pseudomonas aeruginosa to completely inhibit the growth of Pseudomonas aeruginosa inside blood vessels after surgery, compared to the use of known rifampicin-containing artificial blood vessels. It was suggested that combined use with vancomycin and/or colistin would provide a vascular prosthesis with broad antibacterial effects against Pseudomonas aeruginosa and MRSA.
[実施例5]
本発明の人工血管に対する薬剤の結合性能を検討した。具体的にはコリスチンまたはバンコマイシンの浸漬法による人工血管への結合性を経時的に測定することで、その結合性を検討した。
[Example 5]
The ability of the drug to bind to the vascular prosthesis of the present invention was examined. Specifically, the binding property to artificial blood vessels was measured over time by the immersion method of colistin or vancomycin, and the binding property was examined.
コリスチン(コリスチン硫酸塩、シグマ社製)またはバンコマイシン(バンコマイシンを塩酸塩、和光純薬工業製)を生理食塩水に溶解して調製した水溶液30mL(薬剤濃度600μg/ml)を培養チューブに入れた。この培養チューブ中のコリスチンまたはバンコマイシン水溶液に長さ3cmのゼラチン被覆人工血管を挿入し、室温で浸漬を行なった。浸漬時間5分、10分、30分の時点で人工血管を摘出し、培養チューブ中に残存している溶液のコリスチン濃度またはバンコマイシン濃度を以下のように測定した。 30 mL of an aqueous solution prepared by dissolving colistin (colistin sulfate, manufactured by Sigma) or vancomycin (hydrochloride of vancomycin, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in physiological saline (drug concentration: 600 μg/ml) was placed in a culture tube. A gelatin-coated artificial blood vessel with a length of 3 cm was inserted into the colistin or vancomycin aqueous solution in the culture tube and immersed at room temperature. After immersion for 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes, the artificial blood vessel was removed, and the colistin concentration or vancomycin concentration of the solution remaining in the culture tube was measured as follows.
コリスチンは、9-フルオレニルメチルクロロフォルメートという経口誘導体化試薬を用い固相抽出カートリッジ内でコリスチンを蛍光誘導体化した後に、アセトン抽出した溶液を高速液体クロマトグラフィーにより分析することでその濃度を測定した。 Colistin was analyzed by high-performance liquid chromatography of the acetone-extracted solution after fluorescent derivatization of colistin in a solid-phase extraction cartridge using an oral derivatization reagent, 9-fluorenylmethylchloroformate, to determine its concentration. It was measured.
また、バンコマイシンは、化学発光免疫測定法により、抗体結合磁性粒子に対してバンコマイシンを反応させた後、化学発光物質で標識した抗体をバンコマイシンに二次反応させ、化学発光物質の発光強度を測定することでバンコマイシンの濃度を測定した。 In addition, vancomycin is measured by the chemiluminescence immunoassay method by allowing vancomycin to react with antibody-bound magnetic particles, then secondary-reacting an antibody labeled with a chemiluminescence substance with vancomycin, and measuring the luminescence intensity of the chemiluminescence substance. The concentration of vancomycin was determined by
浸漬開始前の培養チューブ中の水溶液のコリスチンまたはバンコマイシン濃度と、ゼラチン被覆人工血管浸漬終了後の残存溶液のコリスチンまたはバンコマイシン濃度を対比することにより、ゼラチン被覆人工血管に結合したコリスチンまたはバンコマイシン結合量を測定した。 By comparing the concentration of colistin or vancomycin in the aqueous solution in the culture tube before the start of immersion and the concentration of colistin or vancomycin in the remaining solution after immersion in the gelatin-coated artificial blood vessel, the amount of colistin or vancomycin bound to the gelatin-coated artificial blood vessel was determined. It was measured.
上記結合試験の経時変化の結果を図8に示したが、コリスチン、バンコマイシンとも人工血管への薬剤の結合性が認められ、10分間程度で結合量がプラトーに達していた。
以上の試験により、機能的解析のみならず化学的解析によってもコリスチンまたはバンコマイシンが、ゼラチン被覆人工血管に結合している状況が確認された。
The results of the above binding test over time are shown in FIG. 8. Both colistin and vancomycin were found to bind to artificial blood vessels, and the amount of binding reached a plateau in about 10 minutes.
The above tests confirmed that colistin or vancomycin binds to gelatin-coated artificial blood vessels not only by functional analysis but also by chemical analysis.
以上、コリスチン含有人工血管が従来型のリファンピシン含有人工血管よりも強い緑膿菌感染抑制効果を持つことが示され、更にMRSAに強い効果を持つバンコマイシン含有人工血管が、コリスチン含有人工血管と同じ製造方法で得られることが確認されたため、コリスチンとバンコマイシンの2種類を含有させた人工血管は緑膿菌にもMRSAにも強い抑制効果を持つことが期待される。 As described above, it was shown that colistin-containing artificial blood vessels have a stronger effect of suppressing Pseudomonas aeruginosa infection than conventional rifampicin-containing artificial blood vessels, and vancomycin-containing artificial blood vessels, which have a strong effect on MRSA, are manufactured in the same manner as colistin-containing artificial blood vessels. Since it was confirmed that they can be obtained by the method, it is expected that the artificial blood vessel containing colistin and vancomycin will have a strong inhibitory effect on both Pseudomonas aeruginosa and MRSA.
参考例1
本発明の比較対象とするため、生理食塩水30mlに対して内径8mm、長さ6cmのゼラチンコーティング人工血管(商品名バスクテックゼルウィーブ、テルモ社製)を5分間浸漬してコントロールの人工血管(以下、CTL-ABVと言う。)を作製した。
Reference example 1
For comparison with the present invention, a gelatin-coated artificial blood vessel with an inner diameter of 8 mm and a length of 6 cm (trade name: Vasque Tech Zellweave, manufactured by Terumo Corporation) was immersed in 30 ml of physiological saline for 5 minutes. hereinafter referred to as CTL-ABV).
参考例2
生理食塩注射液25mLを注射筒にとるとともに、リファンピシン150mg(リファンピシンカプセル、サンド社製)を別の注射筒に入れ、この2つの注射筒を三方活栓で連結し混合し、左右に20回混合して一方に移動させ、0.8μm及び0.22μmの2種類のフィルターを連結してろ過し、別の注射筒に入れシリンジロックして払い出すことにより、リファンピシン濃度が600μg/mlになるように調整した水溶液を作製した。このリファンピシン水溶液30mlに対して、内径8mm、長さ6cmのゼラチンコーティング人工血管(商品名バスクテックゼルウィーブ、テルモ社製)を5分間浸漬してリファンピシン含有人工血管(以下、RFP-ABVと言う。)を作製した。
Reference example 2
Take 25 mL of physiological saline injection into a syringe, put 150 mg of rifampicin (Rifampicin Capsules, manufactured by Sandoz) into another syringe, connect these two syringes with a three-way stopcock, mix, and mix 20 times to the left and right. 2 types of filters of 0.8 μm and 0.22 μm are connected and filtered, put into another syringe, locked with a syringe, and dispensed so that the concentration of rifampicin becomes 600 μg/ml. A prepared aqueous solution was prepared. A gelatin-coated artificial blood vessel with an inner diameter of 8 mm and a length of 6 cm (trade name: Vasquetec Zellweave, manufactured by Terumo Corporation) was immersed in 30 ml of this rifampicin aqueous solution for 5 minutes to obtain a rifampicin-containing artificial blood vessel (hereinafter referred to as RFP-ABV). ) was made.
本発明により、術後感染症を起こさない人工血管およびその製造方法が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides an artificial blood vessel that does not cause postoperative infections and a method for producing the same.
Control:コントロール群
COL:コリスチン含有人工血管群
RFP:リファンピシン含有人工血管群
RFP+COL:リファンピシンおよびコリスチン含有人工血管群
VCM:バンコマイシン含有人工血管群
Control: control group COL: group of artificial blood vessels containing colistin RFP: group of artificial blood vessels containing rifampicin RFP+COL: group of artificial blood vessels containing rifampicin and colistin VCM: group of artificial blood vessels containing vancomycin
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Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| In vitro activities of non-traditional antimicrobials alone or in combination against multidrug-resistant strains of Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii isolated from intensive care units,International Journal of Antimicrobial Agents,2006年,vol.27,pp.224-228 |
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| 抗感染性人工血管:バンコマイシン結合ゼラチン被覆人工血管の臨床応用の可能性,Japanese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery,2003年,Vol.51 増刊,Page.485 |
| 膿胸を合併した活動期感染性胸腹部大動脈瘤破裂に対する1手術治験例,日血外会誌,2013年,vol.22,pp.1013-1016,doi: 10.11401/jsvs.13-00043 |
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