WO1987005812A1 - Filtre pour l'extraction selective de leucocytes - Google Patents

Description

明 細 書

白血球選択除去用フィルタ ー材料

技術分野

本究明は織維からなる 白血球選択除去用 フィ ルタ 一 材料に闋する。 詳し く は、 血小扳と 白血球の両者を含有 する、 血液に代表される細胞浮遊液から、 血小扳の損失 が少な く 白血球を効率良く 除去する S血球選択除去用フ ィルター材料に関する。 更に詳し く は、 血小板輸血にぉ ぃて輸血用血液の調製時に混入して く る白血球を血小扳 の損失を小さ く抑ぇっっ除去した リ 、 自己免疫疾患ぉょ ぴ白血病に対する血液体外循璟白血球除去療法にぉぃて、 血小板の損失を小さ く抑ぇながら白血球を除去するため の白血球選択除去フィ ルタ 一に用ぃる フィ ルタ 一材料に 関する。

背景技術

輸血の分野にぉぃて、 患者の出血傾向を改善する こ と を 目的と した血小板輸血は重要な位置を占める。 血小 板輸血には、 新鮮全血、 新鮮濃厚赤血球、 多血小板血漿、 血小板濃厚液がぁるが、 ぃずれの血小板輸血にぉぃても 通常相当量の白血球が混入してぃる。 白血球の混入した 血液を繰リ返し輸注される と患奢の体内では抗白血球抗 体が産生されるょ ぅ になる。 こ ぅ した患者にぉぃては輸 血時に輸注された白血球と患者体内の抗白血球抗体との 間の抗原抗体反応が起こ リ、 それにょ リ惠寒、 発熱、 頭 痛、 吐き気などの副作用が観察されるょぅ になる。 また 大量に新鮮な リ ンパ球が輸注された リ、 患者の免疫系が 何らかの理由で弱まっ てぃる場合には、 供血者の リ ンパ 球が受血者の組織を攻撃する G V H反応が起こ リ易ぃこ とも知られてぃる。 また、 最近、 血小扳翰血にぉぃて混 入白血球が少なぃ程、 患者体内での輸注血小板の生存が 良ぃこ と が知られてぃる。 以上の理由から、 血小扳輸血 にぉぃては混入してく る リ ンパ球を含む白血球はできる 限リ除去され、 かっ血小钣の損失は少な くする こ と が望 まれてぃる。

ー方、 自己免疫疾患ぉょび白血病を対象と して血液の 体外循璟にょる白血球除去療法が、 薬物療法で見られる ょぅ な副作用を伴なゎなぃ新しぃ治療方法と して近年注 目されてきてぃる。 この場合も、 リ ンパ球を含む白血球 は効率ょ く 除去され、 かっ血小扳の損失が少なぃこ と が 当然のこ とながら望まれてぃる。

従来こ ぅ した白血球除去は、 違続遠心分離機などの遠 心分離装置を用ぃて行なぉれてきた。 しかしながら、 そ の白血球除去効率は余リ高く な く 、 同時に血小板を含む その他の有用な血液成分もかな リ失なゎれてしまぃ、 操 作は煩雑で、 装置もー般に高価でぁる とぃぅ問題がぁっ た。

白血球除去の手段と して、 繊維に白血球を付着させて 除去する フィ ルタ ー法は、 白血球除去劾率が高く、 赤血 ^ T/JP87/00194 球ぉょび血漿成分の損失は少な く 、 搡作は簡便で、 ー般 的に安価でぁる とぃぅ特徴がぁる。

竹中らは、 平均直径が 3 から 10 raの繊維からなる フ ィ ルタ ーが白血球を効率ょ く 補促し ぅ る こ と を開示して ぃる （米国特許第 4， 3 3 0， 4 1 0号、 英国特許第 2 0

1 8 1 5 1 B号、 仏国特許第 7 9 0 5 6 2 9 号、 西独国 特許第 2 9 0 8 7 2 2号） 。 渡辺らは、 平均直径 3 _m 未満の繊維からなる不織布フィ ルタ 一が、 白血球除去効 率が高く 、 し かも血液処理速度を大き く できる ； と を開 示してぃる （特開昭 6 0 — 1 9 3 4 6 8号及びョ一ロ ッ パ特許出願公開第 0 1 5 5 0 0 3号） 。 しかしながら、 これらの公知技術は血小板の挙動に関 してはほとんど触 れられてぉらず、 実際にこれらの公知の フィルタ一に血 液を流すと 白血球と同時に血小扳も かな リ除去されて し まっ た。

黒田らは、 繊維の表面に抗血栓性材料をコ一 ト したフ ィルタ一を用ぃて、 赤血球ぉょび血小板の混入が少なぃ 白血球ぉょびリ ンパ球の採取方法を開示してぃる （特開 昭 5 5 — 1 2 9 7 5 5号） 。 しかしながら、 このフィル ターに血液を流すと血小板の損失は少なぃが、 白血球の 捕捉カも小さ く 、 白血球の選択的除去はできなかっ た。

鶴田らは、 塩基性含窒素官能基を有し、 窒素含量が 0.05〜3.5重量％でぁる重合体が、 血小板が非常に粘着 しに く ぃこ と を開示してぃる（特開昭 6 0 - 1 1 9 9 5 5 〜 1 1 9 9 5 7号） 。 しかしながら、 本公知技術はその 重合体に対する白血球の挙動に闋しては何ら開示してぃ なぃ。

以上の様に、 現在までの所、 血小扳と 白血球の雨者を 含有する細胞浮遊液から、 血小板の損失が少な く 白血球 を効率ょ く 除去する手段は知られてぃなぃ。

発明の開示

本発明の 目的は、 血小扳輸血ゃ血液の体外循璟白血 球除去療法に有効に用ぃる こ とのできる血小扳の損失の 少なぃかっ白血球を効率ょ く 除去する 白血球選択除去フ ィルターに用ぃ られる フィ ルター材料を提供する こ と に ぁる。

織維に限らずー般にぁる材料に対する細胞の粘着性は、 材料の表面の性質に依存する。

血小板の粘着を抑制する こ と を 目的と して、 材料の表 面に親水性のモ ノ マーをグラ フ ト重合したリ、 親水性の ポリマーを材料表面にコ一ティ ングしたする ことは、 し ばしば行なぉれる公知の技術でぁる。 しかしながら、 こ ぅ して得られる材料表面は血小扳を粘着しにく ぃと同時 に、 一般的に白血球も粘着しにく く な リ、 本発明の目的 でぁる粘着にょる血小扳の損失が少な く 、 かっ白血球は 効率ょ く粘着させて除去する白血球の選択除去のための 竽段と しては用ぃ られなぃものでぁっ た。

—方、 塩基性含窒素官能基を有する材料は、 細胞を浮 遊させるょ ぅ な生理的液体中で材料表面が正荷電を有す るょ ぅ にな リ 、 負荷鼋を有する血小板ぉょび白血球を と もにょ く粘着させる とぃ ぅ のがー般的な現象でぁっ た。

本発明者らは、 血小扳は粘着しなぃが白血球は粘着さ せる白血球選択粘着性材料の開発を鋭意検討してきた結 果、 驚く べき こ と に、 周囲表面部分に非ィォン性親水基 と塩基性含窒素官能基を有し、 かっその部分の塩基性の 窒素原子の含量が 0 . 2〜 4 . 0重量％でぁる繊維が、 血小扳 は粘着しに く ぃにもかかゎらず、 白血球は粘着しゃすぃ とぃ ぅ今までの繊維にはなかっ た特性を有する こ と及び この繊維を フィ ルタ一材料に用ぃる こ と にょ り、 血小扳 の損失を小さ く抑ぇながら白血球の除去を効率ょ く行な ぅ こ と ができ る こ と を見出 した。 これらの新規な知見に 基づき本発明者らは本発明を完成する に到っ たものでぁ る。 即ち、 本発明にょれば、 繊維からなる白血球選択除 去用 フィ ルタ ー材料に して、 各繊維はボディ ー部分及ぴ 周囲表面部分ょ り な り、 該繊維の少な く とも周囲表面部 分が非ィォン性親水基と塩基性含窒素官能基と を含有し てぉリ、 該周囲表面部分中の塩基性窒素原子の含量が 0 . 2〜 4 . 0重量％でぁる こ と を特徴とする フィ ルタ ー材料 が提供される。

本発明のフィルタ一材料に繊維を用ぃてぃるのは、 重 量ぁた リ の表面積が大き く 、 効率ょ く 白血球を除去でき しかも フィノレターとぃぅ形状に しゃすぃからでぁる。 本発明の フィ ルタ一材料は、 各繊維のボディ ー部分と 周囲表面部分 （以下しばしば単に "表面部分" と称す） のぅち少な く とも周囲表面部分が非ィ ォ ン性親水基と塩 基性含窒素官能基と を含有してぃる物質からなるもので ぁる。 換言すれば、 本発明のフィノレター材料に用ぃ られ る鐡維はそのボディ 一部分と周囲表面部分が別に形成さ れ、 周囲表面部分だけが前記物質からなっ てぃてもょぃ し、 ボディ ー部分と周囲表面部分と がー体的に形成され てぉリ、 或ぃはボディ ー部分と周囲表面部分の両者、 即 ち鐡維全体が前記物質からなってぃてもょぃ。 またボデ ィ 一部分は繊維の両端表面部分を含むが、 その両端表面 部分も前記物質からなるものでも ょぃ し、 そぅでな く て もょぃ。

本発明にぉぃて非ィォン性親水基と してはヒ ドロ キシ ル基ぉょぴァ ミ ド基などが挙げられる。 また塩基性含窒 素官能基と しては、 第ー級ァ ミ ノ基、 第ニ殺ァ ミ ノ基、 第三級ァ ミ ノ基、 4級ァンモニゥム基、 ぉょびピリ ジル 基、 ィ ミ ダゾリル基などの含窒素芳香璟基等が挙げられ る。

本発明にぉぃて塩基性窒素原子とは上記塩基性含窒素 官能基中の窒素原子を示し、 本発明の フィ ルタ一材料に ぉぃては、 非ィォン性親水基と塩基性含窒素官能基を含 有する部分にぉける塩基性窒素原子の含量が、 0 . 2〜4 . 0 重量％でぁる ことが必要でぁる。 塩基性窒素原子の含量 が 0.2重量％未満だと血小板と とも に白血球も粘着しに く く なるために白血球の選択的除去は行なぇなぃ。 ー方， 塩基性窒素原子の含量が 4.0重量％ を越ぇる と、 血小板 及ぴ白血球と も に粘着しゃすく な リ 、 こ の場合も選択的 白血球除去は行なぇなぃ。 ょ り好ま しぃ塩基性窒素原子 の含量の範囲は、 0.3〜 1.5重量％ でぁる。 本発明の フ ィ ノレタ一材料に用ぃ られる後述の各種の材料にぉぃて最適 の塩基性窒素原子の含量は、 各種材料を構成する官能基 の種類ぉょび目的とする使用条件 （例ぇば、 血液に添加 する抗凝固剤の種類が大き く 影響する） に応じて適宜選 択する こ と ができる。 なぉ、 抗凝固剤に関 しては種々の ものを適用 し ぅ るが、 クェン酸系の抗凝固剤 〔 A C D (acid - citrate- dextrose)、 C P D (citrate-phosphate- dextrose) ) などが血小板が安定して フ ィルタ一を通過 しゃすぃために好ま し く用レ、 られる。 へノヽ °リ ンを使用 し た場合は、 小量の血液を小さな フィ ルタ ーで短時間の ぅ ちに処理する場合は問題にな らなぃこ とが多ぃが、 血液 処理量が增ぇてフィ ルターも大きなものを使用する と、 血小板が活性化されて通過しにく く なる傾向がぁる。

また、 本発明にぉぃて非ィォン性親水基の量は、 ヒ ド ロ キシル基、 ァ ミ ド基ぁるぃはポリ ェチレン才キ ド鎖中 のェチレ ンォキシ ド単位と して、 塩基性窒素原子の量に 対して等モル以上でぁるこ と が好ま し く 、 ょ リ好ま し く は 3倍モル以上でぁる。 塩基性含窒素官能基及び非ィォン性親水基の量、 ぉょ び塩基性窒素原子の含量は多重全反射赤外線分光計を用 ぃる赤外線吸光光度法ゃ元素分析などの通常の公知の方 法にょ リ測定する こと ができる。

本発明の フィ ルタ 一材料の鐡維は、 その鐡維の平均直 径が Ι Ο μ πι以下でぁる こ と が好ま し く 、 3 i ra未満でぁる と ょ り好ま しぃ。 これは、 鐡維フィルタ一の単位重量ぁ た リ の白血球除去性能は、 鐡維の平均直径が小さぃほど 高ぃからでぁる。 しかしながら、 繊維の平均直径が 0 . 3 ra未満になる と フィルタ一が目詰ま リ しゃすく な り 、 また赤血球の膜を傷っけて溶血しゃす く なるため、 織維 の平均直径は 0 . 3 ί πι以上でぁる こ と が好ま しぃ。 白血球 除去性能などの点から平均直径 0 . 5〜 2 . 0 mの織維が最 も好ま し く用ぃ られる。

本発明でぃぅ繊維の直径 （繊維径） とは次式で定義す るものでぁる。

ここで X は i m単位で表ゎ した繊維の直径でぁ リ、 Wは g 単位で表ぉした繊維の重さでぁ リ、 P は g/ cm³単位で表ゎ した繊維の密度でぁ リ、 £ は c m単位で表ゎした繊維の長 さでぁる。 繊維の平均直径とは、 各繊維の直径を平均し た値をぃぅ 。

本発明のフィ ルター材料は、 白血球除去フィルタ一と して用ぃる際に単なる繊維の塊の状態で用ぃる こと がで き、 また織布ゃ不織布の形状に して用ぃる こ と もでき る しかしながら、 織布及ぴ不織布の方がー般に単位重量ぁ た リ の白血球除去性能が高く 、 また、 血液の流れる方向 にぉける繊維フィルタ 一の厚みを薄く する ことができ、 それにょ リ圧カ損失が小さ く 、 大きな血液処理速度を出 せるょ ぅ になるので好ま しぃ。 製造の容易さ （特に繊維 径の小さ ぃ場合） の点から不織布の形が最も好し く用ぃ られる。

前述のょ ぅ に、 本発明の フ ィ ルタ 一材料の各繊維は周 囲表面部分が前述のょ ぅ な非ィォン性親水基と塩基性含 窒素官能基を含む物質からな り 、 ボディ 一部分がその物 質とは化学組成の異なる物質からなってぃてもょぃ し、 また、 繊維全体が、 前述のょ ぅ な非ィ ォン性親水基と塩 基性含窒素官能基を含む物質からなるものでもょぃ。 し かしながら、 製造上の容易さ及び製造コ ス トなどの観点 から、 前者の方が好ま しぃ。 第 1 図は前者の場合の繊維 の模式的な斬面図を示すものでぁる。 表面部分 1 とボデ ィ ー部分 2 は化学的組成が異なってぉ リ 、 1 の厚みは実 際には非常に薄く 、 繊維の直径に比較すればほとんど無 視し ぅ る程度でぁる。 表面部分 1 は非ィォン性親水基と 塩基性含窒素官能基と を含有し、 前述のょ ぅ にその塩基 性の窒素原子の含量が 0 . 2〜 4 . 0重量％でぁる特殊な化学 組成を有してぃる必要がぁる。 後述するょ ぅ なー般の繊 維に用ぃ られるょぅ な汎用高分子材料を用ぃてボディ ー 2 を製造し、 後で前記の特殊な化学組成を有する表面部 分 1 を形成させる方が、 この特殊な化学組成を有する材 料で均ーな搆造を有する繊維全体を製造するょ リ、 技術 的に容易でぁ リ、 全体的なコス トも低く できる。

更に具体的に説明する と、 まず鐡維のボディ ー部分と 周囲表面部分の両奢がー体に形成されてぉリ 、 全体にゎ たって非ィォン性親水基と塩基性含窒素官能基を含有し その塩基性窒素原子の含量が 0 . 2〜 4 . 0重量％でぁる場合 は、 後述のモ ノマ一を重合して得られるポリ マーを紡糸 する こと にょ り得る こ と ができる。 又、 第 1 図に示すょ ぅ なボディ ー部分 2 の周囲表面に前述のょ ぅ な特殊な化 学組成を有する表面部分 1 を形成させたものでぁるが、 ボディ一部分と周囲表面部分と がー体的に形成されてぃ る鐡維を得る方法と して、 薬品処理、 紫外線照射、 低温 プラズマ処理などにょってボディ 一部分 2 の表面を改質 して前述のょぅ な特殊な化学組成を有する材質にする方 法、 表面グラ フ ト重合にょ リ前述のょ ぅ な特殊な化学組 成を有するグラフ トポリマ一層をボディ ー部分 2 の表面 に形成させる方法などを用ぃる こ と ができる。

ー方、 繊維のボディ ー部分と周囲表面部分とが別に形 成されてぃる場合は、 非ィォン性親水基と塩基性含窒素 官能基と を有し、 塩基性の窒素原子の含量が 0 . 2〜4 . 0重 量％でぁるポリマー材料をボディ ー部分となる繊維にコ _{X 1} /00194

—ティ ングする方法を用ぃるこ と ができる。 このコーテ ィ ングにょ る方法は、 ボディ ー部分 2 の材質が何でぁる かを問ゎずー般的に適用できる方法でぁ り 、 またボディ —部分 2 の表面が物理的または化学的に不均ーでぁっ て も前述の特殮な化学組成を有する表面部分 1 を安定に形 成させる こ と ができるので好ま しぃ。 得られた鐡維の断 面搆造も第 1 図で模式的に示される。

ボディ 一部分の材料と しては、 通常の公知のぃかなる 繊維も用ぃるこ と ができる。 そのょ ぅ な繊維と しては、 ポ リ ェスチル、 ポリ ァ ミ ド、 ポ リ ァ ク リ ロ ニ ト リ ル、 ポ リ メ チルメ タ ァク リ レ一 ト、 ポリ ェチ レ ン、 ポ リ プロ ピ レンなどの合成繊維、 セルロ一スァセテー トなどの半合 成繊維、 キュプラァ ンモニ ゥム レ一ョ ン、 ビスコ 一ス レ ーョ ン、 ビスコ一ス ' スフなどの再生繊維、 綿、 絹、 毛 繊維などの天然繊維、 ガラス繊維、 炭素織維などの無機 繊維などがぁげられる。 これらのなかでも合成鐡維が好 ま し く用ぃ られる。 上記繊維の中で紡糸にょって製造さ れるものを用ぃる場合は、 製造の容易さなどの点から紡 糸 しゃすぃものを用ぃるのが好ま しぃのは当然でぁる。

非ィォン性親水基と塩基性含窒素官能基と を含む表面 部分の繊維の表面からの平均厚みは約 10 A以上ぁる こ と が好ま しぃ。 平均厚みが 10 A以下だと繊維'の周囲表面を 非ィォン性親水基と塩基性含窒素官能基と を含む物質で 完全に覆ぅ こ とが難し く な リ 、 血小扳の損失を抑ぇて白 血球を選択的に除去する こ とが難し く なる。 平均厚みの 上限は特になぃ。 ただ、 ボディ ー部分の表面に非ィォン 性親水基と塩基性含窒素官能基と を含むポリ マーを被覆 形成する場合及びグラ フ ト重合にょ リ周囲表面部分を形 成する場合は、 該ポリ マーの被覆又はグラ フ ト重合にょ って得られる周囲表面部分の平均厚みの上限は約 未 満でぁる こ とが好ま しぃ。 平均厚みが 1 ra以上だと、 該 ポリ マ一の周囲表面部分を形成させるためのコス トが高 く なって しまっ た り、 周囲表面部分の機械的強度が低ぃ 場合には周囲表面部分がはがれて フ ィ ルタ 一処理される 血液中に混入して しまっ た リするので好ま し く なぃ。 ょ リ好ま しぃ周囲表面部分の平均厚みの範囲は 40 A以上、 400 A以下でぁる。

表面グラ フ ト重合ぁるぃはポリマ一のコーティ ングに ょ リボディ 一部分 2 の表面に非ィォン性親水基ぉょび塩 基性含窒素官能基を含有し、 塩基性窒素原子の量が 0 . 2 〜 4 . 0重量％でぁる周囲表面部分 1 を形成させる場合に は、 非ィォン性親水基を有するー種類以上のモノマ一と 塩基性含窒素官能基を有 るー種類以上のモ ノマーと を 通常の表面グラ フ 卜重合させるか、 ぁるぃはこれらのモ ノマ一を通常の方法で共重合させて得られるポリマ一を コーティ ングに用ぃるのがー般的な方法でぁる。 コーテ ィ ング材料の合成の方法と しては、 異種のモノマーをグ ラフ トまたはブロ ッ ク共重合させる こ ともできる。 これ をボディ ー部分に用ぃる繊維にコ一ティ ングする と 、 形 成される周囲表面部分の層中に ミ ク ロ相分離構造を形成 させる こ と ができ る。 また、 非ィォン性親水基を有する ポリ マーと塩基性含窒素官能基を有するポリ マーを別々 にぁ ら か じめ合成してぉき、 コ一ティ ングの時に これ ら のポリ マ一をブ レ ン ド してコ 一ティ ングに用ぃる こ と も でき る。

上記のグラ フ ト重合及びコ一ティ ング用ポリ マー材料 の合成に用ぃる こ と のでき る非ィォン性親水基を含有す るモ ノマーと しては前述の ヒ ド ロ キシル基ぉょびァ ミ ド 基を含むモ ノ マー、 例ぇば 2 — ヒ ド ロ キシェチル （メ タ） ァク リ レー ト、 2 — ヒ ド ロ キシプロ ピル （メ タ）ァク リ レ一 ト、 ビニルァルコ ール （酢酸ビニルと して重合後、 加水分解させる） 、 （メ タ）ァ ク リ ルァ ミ ド、 N— ビニ ルピロ リ ドンな どが挙げられる。 また、 非ィォン性親水 基と しては、 前記の ヒ ド ロ キシル基ぉょびァ ミ ド基の他 にポ リ ェチ レ ンォキサィ ド鎖も挙げられる。 以上のモ ノ マーの中でも、 入手しゃすさ、 重合時の扱ぃゃすさ、 血 液を流した時の性能な どから、 2 — ヒ ド ロ キシェチルァ ク リ レ一 ト ぉょび 2 — ヒ ド ロ キシェチルメ タ ァク リ レ一 トが好ま し く 用ぃ られる。

また、 塩基性含窒素官能基を含むモ ノ マーと してはァ リルァ ミ ン ； ジメチルァ ミ ノェチル （メ タ）ァク リ レー ト、 ジェチルァ ミ ノ ェチル （メ タ）ァ ク リ レ一 卜、 ジメ チルァ ミ ノプロ ピル （メ タ）ァク リ レー ト、 3 —ジメチ ルァ ミ ノ ー 2 — ヒ ドロ キシプロ ピル （メ タ）ァク リ レ一 ト等の （メ タ）ァク リル酸の誘導体 ； P —ジメチルァ ミ ノ メチルスチ レ ン、 p —ジェチルァ ミ ノ ェチルスチ レ ン 等のスチレン誘導体 ； 2 — ビニルピリ ジン、 4 — ビニル ピリ ジン、 4 ー ビニルィ ミ ダゾール等の含窒素芳香族化 合物のビニル誘導体 ； ぉょぴ上記のビニル化合物をハロ ゲン化ァルキル等にょって 4級ァンモニゥム塩と した誘 導体を挙げる こ と ができる。 以上のモノマ一の中でも、 入手しゃすさ、 重合時の扱ぃゃすさ、 血液を流した時の 性能などから、 ジメチルァ ミ ノェチル （メ タ）ァク リ レ — トぉょびジェチルァ ミ ノェチル （メ タ）ァク リ レ一 ト が好ま し く 用ぃ られる。

本発明の フィルター材料の製造に当 リ 、 前述のコーテ ィ ング用ポリ マー材料をボディ 一部分となる繊維にコ一 ティ ングするには、 前記のポリ マ一材料を適当な溶媒に 溶解させた溶液に鐡維を浸した後、 機械的な圧縮、 重カ 遠心分離などにょって余剰の溶液を繊維から除去し、 乾 燥気体中または真空中で、 常温でまたは加温しながら乾 燥するなどの方法を用ぃる ことができる。

コーティ ングの前に、 上記のポリ マ一材料と繊維との 接着をょ くするために、 繊維の表面を適当な薬品で処理 する こ ともできる。 また、 コーティ ングの後で熱処理を 加ぇるこ とにょ リ、 繊維と上記材料の接着を強めた リ、 15 T/JP87/00194 上記ポリマ一材料内で架撟反応を起させて繊維表面層を 安定化させた りする こ ともでき る。 尚、 コ一ティ ングは 繊維を紡糸する時に同時に行なっ てもょぃ し、 紡糸後行 なっても ょぃ。 また、 本発明の フ ィ ルタ ー材料を織布ぁ るぃは不織布の形状で白血球除去フィ ルタ 一と して用ぃ る場合には、 該ポリ マー材料のコ一ティ ングは、 繊維を 織布ぁるぃは不織布の形状にする前に行なってもょぃ し 織布ぁるぃは不織布の形状に した後に行なってもょぃ。

本発明の フィ ルタ 一材料を白血球除去用フィ ルタ 一に 用ぃるには、 本発明の フィルタ 一材料を通常の公知の血 液の入ロと出ロを有する適当な血液泸過用 フィルタ 一溶 器に充填して使用する。 充填の際の フィ ルター材料のカ サ密度はその鐡維の平均直径にょっ て異なるが、 0 . 02〜 0 . 7g/ of でぁる こ と が好ま しぃ。 こ こでぃぅ カサ密度と は、 容器内で血液処理に有効に働く本発明の フ ィ ルタ 一 材料の重さ を、 それが占める空間の体積で割っ たもので ぁる。 本発明の フィルター材料が織布または不織布の場 合、 その厚さ にょって異なるが 1枚で用ぃてもょぃ し、 複数枚数を重ねて用ぃてもょぃ。 重ねる枚数と しては血 液 ί戸過の条件にょって異な リ臨界的ではなぃが、 通常数 枚から数十枚が用ぃ られる。 発明を実施するための最良の形態

本発明をょ リ詳細に記述するために実施例にょ リ説明 するが、 本発明の範囲はこれらの実施例にのみ限定され るものではなぃ。

実施例 1 〜 3及び比較例 1 〜 4

2 — ヒ ド ロ キシェチノレ メ タ ァク リ レー ト （以下 H E

M Aと略称する） とジェチルァ ミ ノェチル メ タ ァク リ レー ト （以下 D E A M Aと略称する） のコポリ マーを通 常の溶液ラジカル重合にょっ て合成した。 重合条件と し ては、 ェタ ノール中のモ ノ マ一濃度 1 モル / β で開始剤 と してァゾィ ソブチロ ニ ト リル （ A I Β Ν ) 1/200モル / β 存在下、 60°Cで 8時間重合反応を行なっ た。 得られた ポリ マ一の塩基性窒素原子の含量を元素分析にょって求 めた。 平均直径 1.8 ;i raのポリェチレンテ レ フタ レ一 ト繊 維ょ リ なる不織布（60g/m²目付）を直径 25mmの円形に切断 し、 これを上記のコポリ マ一の 0.1 %ェタ ノール溶液に 浸した後、 不織布に吸収された余分なポリ マー溶液は押 し しぼって除去し、 フィルタ一ホルダ一に 2枚ずっセッ ト して乾燥空気を送リ ながら乾燥させた。

このょ ぅ に してコーティ ングした不織布を 2枚ずっフ ィルタ一ホルダ一（柴田科学器械ェ業（株）製）にセッ ト し (厚み 1.0ram)、 そこへ抗凝固剤と して A C D (acid- citrate-dextrose)を添カ し 、 ゥシの新餘血 5 m j8 を、 シリ ンジポンプを用ぃて 2ηι β /rainの一定流速で室温にて ₁₇ T/JP87/00194 流した。 不織布通過前後の血液にっぃて、 ー定量の血液 を採取してチュルク液にて希釈し血球計算板を用ぃて白 血球濃度を測定した。 また、 採敢した血液を 1 シュ ゥ酸 ァ ンモニゥム溶液で 100倍に希釈し血球計算扳を用ぃて 血液中の血小板濃度を測定した〔ブレ ッカー ク ロ ン カ ィ ト（Brecher-Cronkite)法〕。 次式にょ り 、 白血球除去率 ぉょび血小扳通過率を求めた。 白血球除去率 （％)

' 不織布通過後の白血球濃度

1 X 100

不織布通過前の白血球濃度 血小板通過率 （％ ) 不織布通過後の血小扳濃度

X 100

不織布通過前の血小板濃度

第 1表に、 コ 一ティ ングした H E M Aと D E A M A と のコポリ マ一中の D E A M A単位の含量 （モル％ ) ぉょ び塩基性窒素原子の含量 （重量％ ) と、 白血球除去率ぉ ょび血小板通過率との関係を示す。

コーティ ングな しのフィルタ一材料 （比較例 4 ) は、 渡辺らが開示したフィルターに相当 し、 D E A M A含量 0 %のポリ マー （すなゎち H E M Aのホモポリマー） を コーティ ングしたフィ ルタ一材料 （比較例 1 ) は、 黒田 らが開示したフィルターに相当する。

血小板の損失が少な く 、 かっ効率ょ く 白血球を除去す る白血球選択除去フィルターと しては、 血小扳の通過率 は 75 %以上で、 かっ白血球の除去率は 85 %以上でぁる こ とが実用上必要でぁる。

第 1表からぉかる ょ ぅ に、 コ一ティ ングな しの フィ ル タ 一 （渡辺らの フィ ルタ ー） （比較例 4 ) では、 白血球 除去率は 88 · 8 % と十分に高ぃが、 血小板通過率はゎずか 12.9 % と低く て、 白血球の選択的除去はできてぃなぃ。 ー方、 H E M Aのホモボ リ マーを コーティ ングした フ ィ ルタ 一 （黒田 らの フィ ルタ 一） （比較例 1 ) は、 血小扳 通過率は 77.0 % と高ぃが、 白血球除去率は 68.3 % と低く 、 これも白血球の選択的な除去は行なゎれてぃなぃ。

また、 非ィ才ン性親水基と塩基性含窒素官能基を有す る材料をコーティ ングした場合でぁっ ても、 第 1表に見 られるょ ぅ に塩基性窒素原子の含量が 0.11 % と小さぃ (比較例 2 ) と、 血小板通過率は 91.6% と高ぃが、 白血 球除去率は 66.3 % と低く て白血球の選択的除去は行なぇ なぃ し、 逆に塩基性窒素原子の含量が 7.56% と大き く 、 しかも非ィォン性親水基がなぃ （比較例 3 ) と白血球除 去率は 98.1 % と高ぃが、 血小钣通過率は 3.2 °/。 と低く 、 これも白血球の選択的除去は行なぉれてぃなぃ。 塩基性 窒素原子の含量が 0.53%、 1.03 % . 1.98%の材料はぃず れも、 85%以上の白血球除去率と 75%以上の血小扳通過 率を同時に達成し、 白血球の選扳的除去が行なゎれてぃ る。 第 ' 1 表

フィルタ ー通過前の白血球濃度 7 4 3 0個 Z β フィルタ ー通過前の血小扳濃度 4 7 0 0 0個

_2Q 実施例 4〜 6

H E M Aと ト リ メチルメ タ ァク リル酸ェチル ァンモ ニゥムク ロ ラィ ドの共重合体で後者のモ ノマ一単位の含 量が 5モル％のもの （塩基性窒素原子の含量は 0.52重量 %、 以下 H T と唣称する） 、 H E M Aと N— ビニルピ口 リ ドン と ジメチルァ ミ ノェチル メ タ ァク リ レー トの共 重合体で、 それぞれのモノマ一単位の含量が 60モル％、 30モル％、 10モル％でぁるもの （塩基性窒素原子の含量 は 1.10重量％、 以下 H V Mと略称する） 、 H E M Aとモ ノ メ ト キシポリ ェチ レ ングリ コール メ タ ァ ク リ レ一 ト

(ェチ レ ンォキサィ ド単位の繰り返し数 23) と D E A M Aとの共重合体でそれぞれのモ ノマ一単位の含量が、 80 モル％、 5モル％、 15モル％でぁる もの （塩基性窒素原 子の含量 1.12重量％、 以下 H M E と略称する） をそれぞ れ実施例 1 に記载と同様の方法の溶液重合で合成した。 これらのポリ マ一をそれぞれ実施例 1 と同様に不織布に コ一ティ ングしてフィ ルター材料を作成し、 それを実施 例 1 に記载の容器に充填してゥシ血液を流して血球の通 過性を調べた。

結果を第 2表に示す。 H T、 H V M、 H M Eぃずれを コーティ ングしたフィルタ一材料も、 白血球を 85%以上 除去し、 かっ血小板を 75%以上通過させる ことのできる 白血球選択除去フィ ルター材料でぁっ た。 第 2 表

R

o c"=

N

H

C

H

フ ィ ルタ ー通過前の白血球濃度 5 4 7 0個/ フ ィ ルタ ー通過前の血小扳濃度 2 7 3 0 0 0個 / β 実施例 7 実施例 1 で用ぃたもの と同 じ不織布を、 Ν， Ν—ジェ チルェチレ ンジァ ミ ン と メ タ ノ一ルの 1 ： 1混合液に浸 し、 ェステル—ァ ミ ド交換反応にょっ て不織布の表面に 非ィォン性親水基と してァ ミ ド基と不織布のポリェチレ ンテ レ フ タ レー ト のェステル基由来の水酸基を、 そ して 塩基性含窒素官能基と してジェチルァ ミ ノ基を導入した 反応式を以下に示す。

ΝΗ₂ - CH₂ - CH₂ - NEt₃

R - C - 0 - CH₂ - R' ^; >

II

0

-CH, - NEt₂ + HO - CH₂ - R' 多重全反射赤外分光光度計にょって繊維の表面を解祈 した所、 ェステル結合とァ ミ ド結合の比率はほぼ 9 ： 1 で、 塩基性の窒素原子の含量は約 1.3重量％でぁっ た。

この表面化学処理した不織布を、 直径 25m_fflの円形に切 断し、 実施例 1 と同様の方法で フ ィルタ一と して用ぃ血 液 を流 し た （ フ ィ ル タ ー通過前の 白血球濃度 5740偭 / μ ΰ 、 血小扳讒度 2580Q0個 / & ) 。

結果は、 白血球除去率が 86.5 %、 血小扳通過率が 81.0 %でぁ り、 白血球を選択的に除去してぃた。

実施例 8及ぴ比較例 5

実施例 1 で用ぃたものと同じ不織布を 67mm X 67mniの正 方形に切靳したものを 20枚重ねて、 第 2 0に示すょ ぅ に カ ラ ム 内 にセ ッ ト し た。 不織布フ ィ ゾレタ 一層 6 は、 2枚 の角型の枠体 4 、 4， を組み合ゎせてできてぃるカラム 本体 3 の中にセッ トされてぉ リ、 その周辺部は圧着され てぃる。 5 、 5 'はカラムの内側に設けられた突起でぁ リ 、 不織布フィルターの中央部を部分的に支持してぃる。 不織布フィルタ一の有効靳面積は 60ram X 60nira = 3600匪 ² でぁ リ、 厚みは 7raniでぁる。 H E M Aと D E A M Aとの コポリ マーで D E A M A単位の含量が 5モル。 /₀でぁるポ リマー （塩基性窒素原子の含量は 0.53重量％、 以下 H E ー 5 と略称する） を 0.1 %ェタ ノ一ル溶液と し、 上記の 不織布をセッ ト したカラムに通過させた後、 乾燥空気を 送リ ながら乾燥させ、 さ らに真空で引ぃて十分に乾燥さ せた。

このょ ぅ に して作製したカ ラムに、 抗凝固剤 A C D を 添加したゥシの新鮮血 2 β を 37 °Cで、 30m β /分の流速で 流し、 フィ ルターの白血球除去率ぉょび血小扳通過率を 調べた（フィルター通過前の白血球濃度と血小扳濃度は 各々、 5800個 / i J2 と 315000個 / β ) (実施例 8 )。 比較 のため に H E — 5 を コ 一ティ ングしてレ、なぃ フィ ルタ 一 材料にっぃても同じ条件で試験した（比較例 5 ) 。

結果は、 コ一ティ ングしてぃなぃ フィルター （渡辺ら の フィ ルタ ー） は、 白血球除去率は 78.6 %、 血小扳通過 率は 78.2% に対して、 H E — 5 をコーティ ングしたフィ ノレタ 一 （本発明の フィ ルター） （実施例 8 ) は、 白血球 除去率は 89，3%、 血小扳通過率は 91.4%でぁっ た。 コー ティ ングしてぃなぃ フィ ルタ 一材料の フィ ノレタ 一は、 血 液を 2 β と大量に流すと血小板は比較的ょ く通過するょ ぅ になるが、 同時に白血球の除去率が落ちて しまぃ、 白 ' 血球の選択的除去は十分にできなぃ。 これに対して Η Ε - 5 を コ一ティ ングした フィ ノレター材料の フィ ルタ 一は， このょ ぅ に大量の血液を流した場合でも十分に白血球の 選択除去ができる。 この こ とは、 本発明のフィ ルター材 料が血液の体外循潆にょる白血球除去療法に適用しぅ る こと を示すものでぁる。

実施钶 9

平均直径 4.7 πのポ リ ェチ レ ン テ レ フ タ レ一 ト繊維 ょ リ なる不織布（88g/nf 目付）を 67mm X 67mraの正方形に切 断したものを 14枚重ねて、 実施例 8 と同様にカラムに充 填し、 H E — 5ポリマ一をコ一ティ ングした。 実施例 8 と同様の方法でゥシ新鮮血 400m β (白血球濃度 4830假 / β 、 血小扳濃度 284000偭 / /ί β )を流した所、 フィ ルタ

—の白血球除去率は 86.1 %で、 血小扳通過率は 92.3 %で ぁ リ、 白血球の選択的除去が行なぅ こ と ができた。

実施例 1 0及び比較例 6

実施例 1 で用ぃたもの と同 じ不織布を 67_mm X 67mmの正 方形に切断したものを 12枚重ねて、 実施例 8 と同じょ ぅ にカラムに充填し、 H E — 5ポリマ一をコ一ティ ングし た。 A C D を添加した牛新鮮血ょ り遠心分離にょって調 製した多血小扳血漿 （白血球濃度 413個 / β 、 血小板濃 度 299000個 / μ β ) 500m J2 を、 上記のカラムに室温にて、 80 cmの落差で自然落下にょって流した （実施例 1 0 ) 。 比較のために、 コ一ティ ングしてぃなぃフィ ノレタ一材料 にっぃても同様の条件で試験した （比較例 6 ) 。

結果は、 コ一ティ ングしてぃなぃフィ ノレタ一材料の フ ィルターは、 白血球除去率は 100%だが血小板通過率が 6 9.7 % と低ぃのに対して、 H E — 5 をコーティ ングした フィ ルタ 一材料の フィ ルタ 一は白血球除去率が 100 %だ が血小扳通過率が 93.8% と、 血小板の損失が少な く選択 的に白血球を除去できた。 実施例 1 1及び比較例 7

実施例 1 で用ぃたものと同じ不織布を直径 70 の円形 に切断したものを 8枚重ねて、 実施例 8 と同 じょ ぅ にカ ラムに充填し、 フィルタ一の有効靳面積 2δ.3 、 厚み 4mmと したものに、 H E — 5ポリマーをコ一ティ ングし た。 A C D を添加したゥシ新鮮血ょ リ遠心分離にょっ て 調製した血小板濃厚液 （白血球濃度 4675個 / β 、 血小 祓濃度 550000個 β )を 300ra £ 、 上記のカ ラムに 80craの 落差で自然落下にょって流した （実施例 1 1 ) 。 比較の ためにコ一ティ ングを してぃなぃフィゾレター材料にっぃ ても同様の実験を行なっ た （比較例 7 )

結果は、 コーティ ン グしてぃなぃ場合は、 白血球除去 率は 93.1 % と高ぃが血小扳通過率は 60.5 % と低ぃのに対 して、 H E — 5 をコ一ティ ングしたフ ィ ゾレタ一材料のフ ィ ルタ一は白血球除去率 92.0%、 血小板通過率は 88.1 % と、 血小扳の損失が少な く選択的に白血球を除去できた 図面の簡単な説明

第 1図は、 周囲表面部分とボディ 一部分で化学的植成 が異なる搆造を有する本発明の フ ィ ルター材料の繊維の 模式的な靳面図を示すものでぁる。

1 ： 繊維の周囲表面部分

2 ： 繊維のボディ ー部分

第 2図は、 本発明の フ ィルタ一材料を充填したフ ィ ル タ ー （カラム） のー具体例の側断面図でぁる

3 ： カラム本体

4 、 4， ： 角型の枠体

5 、 5， ： 突起

6 ： 不織布フィルタ 一層

7 ： 血液の入ロ

8 ： 血液の出ロ 産業上の利用可能性

本発明の フィ ルター材料は、 血小板の損失は少な く 、 白血球を効率ょ く 除去する白血球選択除去フィ ルタ 一と して用ぃるのに極めて有効でぁる。 本発明のフィルタ一 材料を用ぃて血小板輸血に混入してぃる白血球を除去す る こ と にょって、 輸血時の副作用が軽減され、 また輸注 された血小板の患者体内での寿命も延長する こ とが期待 される。 本発明の フィ ルタ 一材料を用ぃて、 自 己免疫疾 患ぁるぃは白血病の患者に対して血液の体外循環にょる 白血球除去療法を行-なぇば、 短時間に効率ょ く 白血球を 除去でき、 かっ、 その他の有用な血液成分はほとんど失 なゎれなぃので、 患者に対しては負担が小さ く 、 良好な 治療効果が得られる ことが期待される。

Claims

請求の範囲

1 . 繊維からなる白血球選択除去用 フ ィ ルター材料に し て、 各繊維はボディ ー部分及ぴ周囲表面部分ょ り な り 、 該繊維の少な く とも周囲表面部分が非ィォン性親水基と 塩基性含窒素官能基と を含有してぉ リ 、 該周囲表面部分 中の塩基性窒素原子の含量が 0.2〜 4.0重量％でぁる こ と を特徴とする フ ィ ルタ 一材料。

2 . 該繊維の平均直径が 10 μ πι以下でぁるク レ ーム 1の フ ィルタ一材料。

3 . 該繊維の平均直径が 0.3 ίί πι以上 未満でぁる ク レ 一ム 1の フ ィ ゾレタ 一材料。

4 . 不織布の形状を有するク レーム 1〜3のぃずれかの フ ィルタ 一材料。

5 . 該周囲表面部分と該ボディ 一部分と が別に又はー体 的に形成されてぉ リ 、 該ボディ 一部分が該周囲表面部分 と異なっ た化学組成を有する物質からなる ク レ一ム 1〜4 のぃずれかの フ ィルタ一材料。

6 ， 該周囲表面部分が、 非ィォン性親水基と塩基性含窒 素官能基と を有してぉリ該周囲表面部分中の塩基性窒素 原子の含量が 0.2〜 4.0重量％でぁるポリマーからな リ且 っ該ポリマーと異なっ た化学組成を有する該ボディ ー部 分の周囲表面に形成された被覆にょ り構成されてぃるク レ ーム 5の フ ィ ルタ ー材料。

7 . 該ボディ 一部分と該周囲表面部分とがー体的に形成 されてぃる ク レーム 5 の フィ ルタ 一ネ； ί料。

8 . 非ィォン性親水基と塩基性含窒素官能基と を含有す る該周囲表面部分の塩基性窒素原子の含量が 0.3〜： L.5重 量％でぁる ク レ一ム 1〜6のぃずれかの フィ ルタ 一材料。

9 . 該ボディ 一部分と該周囲表面部分と がー体に形成さ れてぉり 、 該ボディ ー部分と該周囲表面部分の各部分が 非ィォン性親水基と塩基性含窒素官能基と を含有してぉ り、 各部分の塩基性窒素原子の含量が 0.2〜 4.0重量％で ぁる ク レ一ム 1の フィ ルタ ー材料。