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JPWO2012057029A1 - 新規白血球除去フィルター - Google Patents

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Abstract

本発明の課題は、従来のフィルターに比べて高い白血球除去性能と高い通血性能を併せ持つ白血球除去フィルターを提供することである。本発明は、平均繊維直径が0.30〜1.60μm、繊維直径の変動係数が0.40以上1.20以下のフィルター材を含む白血球除去フィルターを提供する。

Description

本発明は、血液等の白血球含有液から白血球を除去するための白血球除去フィルター材及び白血球除去フィルターに関する。
輸血に用いられる血液製剤としては、供給者から採血した血液に抗凝固剤を添加した全血製剤、全血製剤から受血者の必要とする血液成分を分離した赤血球製剤、血小板製剤、血漿製剤などがある。ところが、これらの血液製剤に含まれる白血球は、発熱反応、輸血関連急性肺障害などの副作用、サイトメガロウイルス感染の原因となるほか、同種抗原として受血者に抗白血球抗体を産生させ、血小板不応状態を誘導することが知られている。
これらの事故を防止するために、血液製剤中に含まれている白血球を除去してから血液製剤を輸血する、いわゆる白血球除去輸血が普及してきた。血液製剤から白血球を除去する方法には、血液成分の比重差を利用した遠心分離法と、多孔質体を濾材とするフィルター法の2種類があるが、白血球除去能力が高く、操作が簡便で、コストが安いフィルター法が広く用いられている。
一方、血液製剤の保管期間が長くなると、保管中に白血球が発熱性のサイトカインを産生したり、さらにウイルスや細菌を保持している白血球が死滅し破砕され、病原媒体が輸血用血液中に拡散する。これらのウイルスや細菌を含んだままで輸血されると、感染にいたるおそれがあることから、血液製剤の保存前に白血球を除去する必要がある。
そこで、2003年に厚生労働省は、輸血関連の副作用防止に向け、全ての輸血用製剤の保存前白血球除去に関する基準案(残存白血球数1×10個/製剤以下)を日本赤十字社に対し通知している。これにより2004年に成分献血からの血小板製剤、2005年に成分献血からの血漿製剤、2006年に全血からの赤血球製剤に、白血球除去フィルターが使用されることになった。
現行の白血球除去フィルターは残存白血球数が1×10個/製剤以下の白血球除去性能(−Log4)を有しているが(非特許文献1)、患者に輸注された白血球により引き起こされる重篤な副作用を完全に予防するためには、現行のフィルターよりも更に高い白血球除去性能を有するフィルターに対する市場要求がある。
このような副作用を防ぐためにフィルター材の増量が行われるが、従来の白血球除去フィルターでは、副作用を完全に予防できるほどの高い白血球除去性能を、単なるフィルター材の増量で達成することは困難である。
そこで、この問題点を解決するために、フィルター材として不織布を用いる場合に、平均繊維直径を小さくする方法、充填密度を高くする方法、或いはより均一な繊維直径分布を有する不織布を用いる方法が当業者間で知られている(特許文献1)。しかしながら、これらの方法で実際に残存白血球数を1×10個/製剤以下にまで高めようとすると、白血球除去能力の向上に伴って血液製剤を通過させる時のフィルター部分の圧力損失が増大してしまい、期待する血液量を処理し終わる前に、処理速度が極端に低下するという問題が発生している。
また、保存前白血球除去の血液濾過としては、採血後1日以内に室温状態で濾過する室温濾過と、冷蔵庫で1〜3日程度保存した後濾過する冷蔵濾過が並存している場合が多く、冷蔵濾過においては、濾過時間が長くなるという傾向が認められている。したがって、白血球除去フィルターには冷蔵濾過時における濾過時間の短縮も求められている。
特開平2−203909
「日本輸血学会雑誌」46(6):521−531,2000
本発明の目的は、従来のフィルターに比べて高い白血球除去性能と高い通血性能を併せ持つ白血球除去フィルターを提供することにある。また、冷蔵保存された血液でも高い白血球除去性能及び通血性能を達成する白血球除去フィルターも提供する。
上記課題を解決するために、本発明者らは高い白血球除去性能と高い通血性能を併せ持つ白血球除去フィルターについて鋭意検討した結果、フィルターの平均繊維直径を小さくしても、繊維直径分布を所定の範囲に制御すれば、極めて高い白血球除去性能と高い通血性能を両立できることを見出し、本発明に至った。
即ち本発明は、平均繊維直径が0.30〜1.60μmであり、かつ、繊維直径の変動係数が0.40以上1.20以下である繊維からなることを特徴とする白血球除去フィルター材に関する。
フィルター材の平均孔径は4.0〜20.0μmであることが好ましい。
フィルター材の嵩密度は0.05〜0.40g/cmであることが好ましい。
繊維の少なくとも表面に親水性ポリマーを有することが好ましい。
また、本発明は、第1の白血球除去フィルター材を、液の導入口及び導出口を持つ容器内に充填して得られる、白血球除去フィルターに関する。
前記白血球除去フィルターは、第1の白血球除去フィルター材を、液の流れ方向に1枚または複数枚積層して得られるものであることが好ましい。
前記白血球除去フィルターは、第1の白血球除去フィルター材の上流側及び/または下流側に、異なる種類の第2の白血球除去フィルター材をさらに含むことが好ましい。
前記白血球除去フィルターは、第1のフィルター材の上流側に、平均繊維直径が1.00〜4.00μmである繊維からなる第2の白血球除去フィルター材を含み、第2の白血球除去フィルター材を構成する繊維の平均繊維直径が、第1の白血球除去フィルター材を構成する繊維の平均繊維直径よりも大きいことが好ましい。
前記白血球除去フィルターは、第1の白血球除去フィルター材の繊維直径の変動係数をA、第2の白血球除去フィルター材の繊維直径の変動係数をBとして、下記(a)及び/又は(b):
(a)│A−B│<0.30
(b)0.10≦A×B≦1.00
の関係を満たすことが好ましい。
前記白血球除去フィルターは、白血球除去フィルター材の上流側に、微小凝集物除去のためのプレフィルター材を含むことが好ましい。
また、本発明は、前記の白血球除去フィルターの上流側に採血バッグを接続し、下流側に少なくとも1つの血液バッグを接続して得られる白血球除去システムに関する。
平均繊維直径が0.30〜1.60μm、繊維直径の変動係数が0.40以上1.20以下のフィルター材を含む白血球除去フィルターを用いることにより、従来のフィルターよりも高い白血球除去性能と高い通血性能を両立可能となる。
また、平均繊維直径が0.30〜1.60μm、繊維直径の変動係数が0.40以上1.20以下である第1のフィルター材の上流側に、第1のフィルター材よりも平均繊維直径の大きな第2のフィルター材を配置した白血球除去フィルターは、通血性能がさらに向上し、冷蔵保存された血液でも高い白血球除去性能及び通血性能を達成する。
本発明の白血球除去フィルター材は、平均繊維直径が0.30〜1.60μmであり、かつ、繊維直径の変動係数が0.40以上1.20以下であることを特徴とする。白血球除去フィルター材とは、血液等の白血球含有液から白血球を選択的に除去するためのフィルター材を意味する。
白血球除去フィルター材の形状は、血液との接触を行うために、接触頻度の観点から表面積が大きいことが望ましく、具体的には、例えば、織布、不織布、繊維状、綿状などの繊維状構造体が挙げられる。特に白血球の吸着性、分離材としての取り扱い性からみて、織布、不織布が好ましく、中でも白血球との多点的な接触が可能である点で不織布が最も好ましい。なお、ここで不織布とは、編織によらずに繊維或いは繊維の集合体が、化学的、熱的、または機械的に結合された布状のものをいう。繊維と繊維とが互いに接触することによる摩擦により、或いは互いにもつれ合うことなどにより一定の形状を保っている場合も、機械的に結合されたことに含める。
白血球除去フィルター材を構成するフィルター支持基材は、血球にダメージを与えにくいものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアルキル(メタ)アクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリクロロプレン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロースジアセテート、エチルセルロース等が挙げられる。好ましくはポリエステル、ポリオレフィンで、特に好ましくはポリエステルである。より好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが好ましく、特に好ましくはポリブチレンテレフタレートである。
前記不織布は、湿式法、乾式法のいずれによっても製造することができるが、極細繊維が得られる点では、特にメルトブロー法やフラッシュ紡糸法あるいは抄造法などが好ましい。
前記不織布の製造方法として、メルトブロー法の一例を以下に示す。押出機内で溶融された溶融ポリマー流は、適当なフィルターによって濾過された後、メルトブローダイの溶融ポリマー導入部へ導かれ、その後オリフィス状ノズルから吐出される。それと同時に加熱気体導入部に導入された加熱気体を、メルトブローダイとリップにより形成された加熱気体噴出スリットへ導き、ここから噴出させて、前記の吐出された溶融ポリマーを細化して極細繊維を形成し、積層させることにより不織布を得る。この際、樹脂粘度、溶融温度、単孔あたりの吐出量、加熱気体温度、加熱気体圧力、紡口と集積ネットの距離などの紡糸因子を樹脂の種類によって適時選択、制御することにより、所望の繊維径や目付の不織布が得られ、また繊維配向や繊維分散性を制御することができる。更に、熱プレス加工により、不織布の厚み、平均孔径の制御を行うことが可能である。
白血球除去フィルター材は、平均繊維直径が0.30〜1.60μmであることを特徴とする。平均繊維直径の下限値は、好ましくは0.40μmであり、より好ましくは0.50μmである。平均繊維直径が0.30μm未満のものは、安定して不織布を製造することが難しく、血液の粘性抵抗も高くなりすぎる傾向がある。一方、平均繊維直径の上限値は、好ましくは1.50μmであり、より好ましくは1.40μmである。平均繊維直径が1.60μmを超えるものは、白血球除去能力が低くなる傾向がある。
ここで、血液の粘性抵抗は、例えば、フィルターの圧力損失によって評価可能であり、白血球除去能力は、例えば、白血球除去率によって評価可能である。
なお、平均繊維直径とは、以下の手順に従って求められる値をいう。即ち、フィルター材の一部をサンプリングし、走査電子顕微鏡写真を基に、無作為に選択した100本以上の繊維の直径を計測し、それらを数平均して得られる。
白血球除去フィルター材は、繊維直径の変動係数が0.40以上1.20以下であることを特徴とする。繊維直径の変動係数の下限値は、好ましくは0.45であり、より好ましくは0.50であり、さらに好ましくは0.60である。変動係数が0.40未満のものは、通血性能が低くなる傾向がある。一方、繊維直径の変動係数の上限値は、好ましくは1.00であり、より好ましくは0.80である。繊維直径の変動計数が1.20を超えるものは、白血球除去能力が低い傾向がある。ここで、通血性能は、例えば、濾過時間によって評価可能である。
なお、繊維直径の変動係数とは、以下の手順に従って求められる値をいう。即ち、フィルター材の一部をサンプリングし、走査電子顕微鏡写真を基に、無作為に選択した100本以上の繊維の直径を計測し、それらの値の標準偏差を平均繊維直径で割って得られる。
白血球除去フィルター材の平均孔径の下限値は、好ましくは4.0μmであり、より好ましくは5.0μmであり、さらに好ましくは6.0μm付近である。平均孔径が4.0μm未満のものは、通血性能が低くなる傾向がある。一方、平均孔径の上限値は、好ましくは20.0μmであり、より好ましくは15.0μmであり、さらに好ましくは10.0μmであり、最も好ましくは8.0μmである。平均孔径が20.0μmを超えるものは、白血球除去性能が低くなる傾向がある。
なお、フィルター材の平均孔径は、パームポロメーター(PMI社製)により測定したミーン・フロー・ポアサイズを意味する。
白血球除去フィルター材の嵩密度の下限値は、好ましくは0.05g/cmであり、より好ましくは0.10g/cmであり、さらに好ましくは0.15g/cmである。嵩密度が0.05g/cmより小さい場合は、白血球が漏れやすくなり、白血球除去性能が低下する傾向がある。一方、嵩密度の上限値は、好ましくは0.40g/cmであり、より好ましくは0.35g/cmであり、さらに好ましくは0.30g/cmである。嵩密度が0.40g/cmを超えるものは、繊維間隔が緻密になって、白血球だけでなく赤血球もフィルター中に捕捉される傾向がある。なお、嵩密度とは、フィルター材1cm当たりの重さを測定した値を言う。
フィルター材の表面は、グラフト重合、ポリマーコーティング、アルカリ、酸等の薬品処理、プラズマ処理等で改質されていることが好ましい。中でもポリマーコーティングは高分子材料表面を好ましい構造に改質するための簡便で優れた改質法であるため、好ましい。
また、表面コーティングに用いるポリマーは、親水性のポリマーであれば、血液成分への負荷が特に大きいものでない限り特に限定しないが、親水性官能基を有するヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどのモノマーと塩基性官能基を有するジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートやジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートとの共重合体や、ポリビニルピロリドンなどは、素材表面を親水化することにより濾材の濡れ性を改善することに加えて、荷電性官能基の導入により血液細胞の捕捉性能を向上できるため、特に好ましい。
上記ポリマーをフィルター支持基材にコーティングする方法としては、フィルター支持基材の細孔を著しく閉塞することなく、かつ、フィルター支持基材表面がある程度の範囲において均一にコーティングできるものであれば、特に制限はなく各種の方法を用いることができる。例えば、ポリマーを溶かした溶液にフィルター支持基材を含浸させる方法、ポリマーを溶かした溶液をフィルター支持基材に吹き付ける方法、ポリマーを溶かした溶液をグラビアロール等を用いフィルター支持基材に塗布・転写する方法、などが挙げられるが、中でもポリマーを溶かした溶液にフィルター支持基材を含浸させる方法が連続生産性に優れ、コストも低いことから好ましい。
上記ポリマーを溶かす溶剤としては、フィルター支持基材を著しく溶解させないものであれば特に限定はなく、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、トルエン、シクロヘキサンなどの炭化水素類、クロロホルム、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素類、水、及び上記の複数の溶剤の可溶な範囲での混合物などが挙げられるが、好ましくはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類で、特に好ましくはメタノール、エタノールである。
なお、白血球含有液とは、全血、骨髄、臍帯血、月経血、組織抽出物を意味し、それらを粗分離したものであっても構わない。また白血球含有液の採取源としての動物種は特に限定されるものではなく、ヒト、ウシ、マウス、ラット、ブタ、サル、イヌ、又はネコなどの哺乳動物であれば何であってもよい。
本発明の白血球除去フィルターは、本発明の白血球除去フィルター材を、少なくとも、液の導入口及び導出口を持つ容器内に適切に充填して得られる装置を意味する。
前記容器としては、球、コンテナ、カセット、バッグ、チューブ、カラム等、任意の形態をとりうるが、例えば、容量0.1〜1000mL程度、直径0.1〜15cm程度の透明または半透明の円柱状容器、あるいは一片の長さ0.1cm〜20cm程度の正方形あるいは長方形で、厚みが0.1〜5cm程度の四角柱状の形態等が好ましい。
また、前記フィルター材は、白血球含有液の流れ方向に1枚又は複数枚積層して容器内に充填してもよい。フィルター材の積層枚数の下限値は1枚であるが、白血球除去性能の点から好ましくは5枚であり、より好ましくは10枚である。一方、フィルター材の積層枚数の上限値は、好ましくは100枚であり、より好ましくは70枚であり、さらに好ましくは50枚である。フィルター材の積層枚数が100枚を超えると通血性能が低下する傾向がある。
白血球除去フィルターは、白血球除去フィルター材の上流側及び/または下流側に、異なる種類の白血球除去フィルター材をさらに含んでもよい。異なる種類の白血球除去フィルター材としては、例えば、主フィルター材よりも平均繊維直径の大きな繊維からなる白血球除去フィルター材が挙げられる。主フィルター材よりも平均繊維直径の大きな繊維からなる白血球除去フィルター材を上流側に配置することで、通血性能がさらに向上する等の効果が期待される。平均繊維直径の異なる繊維からなる、2種類の白血球除去フィルター材を用いる場合は、下流側のフィルター材を第1の白血球除去フィルター材、上流側のフィルター材を第2の白血球除去フィルター材とする。
2種類の白血球除去フィルター材を用いる場合において、第1の白血球除去フィルター材の上流側に平均繊維直径が1.00〜4.00μmであり、かつ平均繊維直径が第1の白血球除去フィルター材よりも大きな繊維からなる第2の白血球除去フィルター材が配置されると、通血性能がさらに向上する効果が得られる。
第2の白血球除去フィルター材を構成する繊維の平均繊維直径の下限値は、好ましくは1.00μmであり、より好ましくは1.20μmであり、さらに好ましくは1.50μmである。平均繊維直径が1.00μm未満のものは、通血性能の向上度合いが低い傾向がある。一方、平均繊維直径の上限値は、好ましくは4.00μmであり、より好ましくは3.00μmであり、さらに好ましくは2.50μmである。平均繊維直径が4.00μmを超えるものは、通血性能の向上度合いが低い傾向がある。
第1のフィルター材の繊維直径の変動係数をA、第2のフィルター材の繊維直径の変動係数をBとした場合、下記(a)及び/又は(b):
(a)A≧0.40であり、かつ│A−B│<0.30
(b)B≧0.30であり、かつ0.10≦A×B≦1.00
の関係を満たすことで、常温もしくは体温程度の温度で保存されている血液を処理する場合の通液性能が向上し、冷蔵状態で保存されている血液を処理する場合の通液性能も向上する。
第1のフィルターの変動係数と第2フィルターの変動係数との差の絶対値は、好ましくは0.30未満であり、より好ましくは0.26未満であり、さらに好ましくは0.24未満であり、最も好ましくは0.22未満である。第1のフィルターの変動係数と第2フィルターの変動係数との差の絶対値が0.30以上である場合には、通血性能の向上度合いが低くなる傾向がある。
また、第1のフィルターの変動係数と第2フィルターの変動係数との積は、好ましくは0.10以上1.00以下であり、より好ましくは0.12以上0.50以下であり、さらに好ましくは0.14以上0.40以下であり、最も好ましくは0.14以上0.33以下である。第1のフィルターの変動係数と第2フィルターの変動係数との積が0.10未満の場合、或いは1.00より大きい場合には、通血性能の向上度合いが低くなる傾向がある。
さらに、白血球含有液には微小凝集物が含まれている場合が多いため、プレフィルターを使用して除去することが好ましい。プレフィルターとしては、例えば、平均繊維径が3〜50μmの繊維の集合体や平均孔径20〜200μmの細孔を有する連続多孔質体などが好ましい。
本発明の白血球除去システムは、白血球除去フィルターの上流側に採血バッグが接続され、該白血球除去フィルターの下流側には少なくとも1つの血液バッグが接続されていることを特徴とする。前記採血バッグは、例えば、採血針を備える採血チューブを連結し、内部には抗凝固剤を封入したバッグを意味するが、一般の採血に使用する採血バッグを使用することもできる。また、前記血液バッグは、全血、濃厚赤血球、濃縮血小板血漿、血漿等を保存するためのバッグであり、一般的に用いられている血液バッグを用いることができる。
本発明の白血球除去方法は、上記の白血球除去フィルターを用いて白血球を除去する工程を含むことを特徴とする。
上記の白血球除去方法において、白血球除去フィルターを用いて白血球を除去する工程に先だって、白血球含有液の凝固を防ぐために、白血球含有液に抗凝固剤を添加する工程を含むことが好ましい。抗凝固剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ACD(acid−citrate−dextrose)液、CPD(citrate−phosphate−dextrose)液、又はCPDA(citrate−phosphate−dextrose−adenine)液などのクエン酸抗凝固剤であってもよい。また、ヘパリン、低分子ヘパリン、フサン(メチル酸ナファモスタット)、又はEDTAが挙げられる。
上記の白血球除去方法により除去される白血球の具体例として、好中球、好酸球、好塩基球、リンパ球、単球が挙げられる。
以下、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
<不織布>
メルトブロー法で作製した以下のポリエステルテレフタレート不織布を使用した。
・プレフィルター材:平均繊維直径15μm、目付け30g/mのポリエチレンテレフタレート(以下PETと略す)不織布
・第2のフィルター材:平均繊維直径1.51μm、繊維直径の標準偏差0.75、繊維直径の変動係数0.50、目付け54g/m、平均孔径5.8μm、嵩密度0.18g/cmのポリブチレンテレフタレート(以下PBTと略す)不織布
・第1のフィルター材:平均繊維直径0.77μm、繊維直径の標準偏差0.49、繊維直径の変動係数0.64、目付け40g/m、平均孔径5.6μm、嵩密度0.17g/cmのPBT不織布
<コーティング溶液調製>
特級エタノール中に2−ヒドロキシエチルメタクリレートを0.95モル/L、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートを0.05モル/Lの濃度になるように加え、全量を300mLとした。重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−65)を0.005モル/Lの濃度になるように加え、窒素雰囲気下、45℃にて15時間重合させた後、過剰のn−ヘキサンに注いでポリマーを析出させて回収した。得られたポリマーをエタノールに再溶解させ、n−ヘキサンに注いで析出したポリマーを75℃にて4時間乾燥し、2−ヒドロキシエチルメタクリレートとN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートから成る共重合体(以下HEDEと略す)を得た。HEDEを濃度が1.0g/Lになるようにエタノールに溶解し、HEDEコーティング溶液を調製した。
<不織布コーティング>
第2のフィルター材および第1のフィルター材をHEDEコーティング溶液に20℃にて5分間浸漬した後、ステンレス製バスケットに入れ、50℃にて1.5時間乾燥した。続いて、各不織布を水洗した後、ステンレス製バスケットに入れ、50℃にて3時間乾燥した。
<不織布ディスク作製>
ポンチを用いて、各不織布を直径18mmの円形に打抜き、ディスク状のプレフィルター材、第2のフィルター材、第1のフィルター材を作製した。
<フィルター作製>
内径18mmの円柱ハウジング内に導入口側から導出口側へ順に、プレフィルター材を6枚、第2のフィルター材を0枚、第1のフィルター材を18枚挿入し、フィルターを作製した。
フィルターの導入口と血液貯留容器を長さ60cmの塩化ビニル製チューブ(外径5mm、内径3mm)で接続し、クランプでチューブを閉じた。
<フィルター評価>
ウシ血液100mLに対して抗凝固剤として14mLのACD−A液(テルモ(株)製、組成:クエン酸ナトリウム22g/L、クエン酸8g/L、ブドウ糖22g/L)を入れて血液試料を調製した。恒温槽を用いて血液試料を26℃にした後、その血液試料24mLを血液貯留容器へ入れ、落差60cmの自然落下濾過を実施し、受器で濾過血液を22mL回収した。なお、濾過を開始してから血液貯留容器が空になるまでの時間を濾過時間とした。濾過前の白血球濃度、濾過前後の赤血球濃度、血小板濃度は血球カウンター(シスメックス(株)製、K−4500)を用いて測定し、濾過後の白血球濃度はLeucoCOUNTキットおよびFACSCalibur(共にベクトン・ディッキンソン社製)を用いて、フローサイトメトリー法にて測定した。
白血球除去率(−Log)、赤血球回収率(%)、及び血小板除去率(%)は、
a=濾過前血液の白血球濃度、b=濾過後血液の白血球濃度、c=濾過前血液の赤血球濃度、d=濾過後血液の赤血球濃度、e=濾過前血液の血小板濃度、f=濾過後血液の血小板濃度とするとき、それぞれ、
白血球除去率=−Log(b/a)
赤血球回収率=d/c×100(%)
血小板除去率=(e−f)/e×100(%)
で表される式によって求めた。結果を表1に示した。
(実施例2)
平均繊維直径0.77μm、繊維直径の標準偏差0.49、繊維直径の変動係数0.64、目付け40g/m、平均孔径6.0μm、嵩密度0.17g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として18枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
(実施例3)
平均繊維直径0.89μm、繊維直径の標準偏差0.47、繊維直径の変動係数0.52、目付け40g/m、平均孔径5.5μm、嵩密度0.22g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として18枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
(実施例4)
平均繊維直径0.77μm、繊維直径の標準偏差0.49、繊維直径の変動係数0.64、目付け50g/m、平均孔径5.3μm、嵩密度0.17g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
(実施例5)
平均繊維直径0.77μm、繊維直径の標準偏差0.49、繊維直径の変動係数0.64、目付け50g/m、平均孔径5.7μm、嵩密度0.16g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
(実施例6)
平均繊維直径0.77μm、繊維直径の標準偏差0.49、繊維直径の変動係数0.64、目付け50g/m、平均孔径5.9μm、嵩密度0.14g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表2に示した。
(実施例7)
平均繊維直径0.89μm、繊維直径の標準偏差0.47、繊維直径の変動係数0.52、目付け50g/m、平均孔径6.0μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表2に示した。
(実施例8)
平均繊維直径0.89μm、繊維直径の標準偏差0.58、繊維直径の変動係数0.66、目付け50g/m、平均孔径5.5μm、嵩密度0.19g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表2に示した。
(実施例9)
平均繊維直径1.04μm、繊維直径の標準偏差0.68、繊維直径の変動係数0.66、目付け40g/m、平均孔径5.5μm、嵩密度0.22g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として18枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表2に示した。
(比較例1)
市販されている旭化成メディカル社製の白血球除去フィルター(セパセルRZ−2000)に用いられている、平均繊維直径1.05μm、繊維直径の標準偏差0.30、繊維直径の変動係数0.29、目付け40g/m、平均孔径5.2μm、嵩密度0.18g/cmのPET不織布を第1のフィルター材として18枚用いた以外は、実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表2に示した。
(実施例10)
平均繊維直径0.99μm、繊維直径の標準偏差0.60、繊維直径の変動係数0.60、目付け51g/m、平均孔径6.9μm、嵩密度0.17g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に示した。
(実施例11)
平均繊維直径1.18μm、繊維直径の標準偏差0.55、繊維直径の変動係数0.47、目付け54g/m、平均孔径6.2μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に示した。
(実施例12)
平均繊維直径1.31μm、繊維直径の標準偏差0.66、繊維直径の変動係数0.51、目付け54g/m、平均孔径6.5μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に示した。
(実施例13)
平均繊維直径1.51μm、繊維直径の標準偏差0.75、繊維直径の変動係数0.50、目付け54g/m、平均孔径5.8μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に示した。
(比較例2)
平均繊維直径1.65μm、繊維直径の標準偏差0.58、繊維直径の変動係数0.35、目付け53g/m、平均孔径7.4μm、嵩密度0.24g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として15枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表3に示した。
(実施例14)
平均繊維直径1.51μm、繊維直径の標準偏差0.75、繊維直径の変動係数0.50、目付け54g/m、平均孔径5.8μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.31μm、繊維直径の標準偏差0.66、繊維直径の変動係数0.51、目付け54g/m、平均孔径6.5μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として13枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
(実施例15)
平均繊維直径1.53μm、繊維直径の標準偏差0.47、繊維直径の変動係数0.30、目付け70g/m、平均孔径7.0μm、嵩密度0.21g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.31μm、繊維直径の標準偏差0.66、繊維直径の変動係数0.51、目付け54g/m、平均孔径6.5μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として13枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
(比較例3)
平均繊維直径1.53μm、繊維直径の標準偏差0.47、繊維直径の変動係数0.30、目付け70g/m、平均孔径7.0μm、嵩密度0.21g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.05μm、繊維直径の標準偏差0.30、繊維直径の変動係数0.29、目付け40g/m、平均孔径5.2μm、嵩密度0.18g/cmのPET不織布を第1のフィルター材として16枚用いた以外は、実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
(実施例16)
平均繊維直径1.80μm、繊維直径の標準偏差1.15、繊維直径の変動係数0.64、目付け70g/m、平均孔径7.7μm、嵩密度0.20g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.31μm、繊維直径の標準偏差0.66、繊維直径の変動係数0.51、目付け54g/m、平均孔径6.5μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として13枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
(実施例17)
平均繊維直径1.80μm、繊維直径の標準偏差1.15、繊維直径の変動係数0.64、目付け70g/m、平均孔径7.7μm、嵩密度0.20g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.18μm、繊維直径の標準偏差0.55、繊維直径の変動係数0.47、目付け54g/m、平均孔径5.2μm、嵩密度0.22g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として13枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表4に示した。
(実施例18)
平均繊維直径2.46μm、繊維直径の標準偏差1.13、繊維直径の変動係数0.46、目付け70g/m、平均孔径10.1μm、嵩密度0.20g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.31μm、繊維直径の標準偏差0.66、繊維直径の変動係数0.51、目付け54g/m、平均孔径6.5μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として13枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表5に示した。
(比較例4)
平均繊維直径10.80μm、繊維直径の標準偏差0.45、繊維直径の変動係数0.04、目付け30g/m、平均孔径54.7μm、嵩密度0.19g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として4枚、平均繊維直径1.31μm、繊維直径の標準偏差0.66、繊維直径の変動係数0.51、目付け54g/m、平均孔径6.5μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として13枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例1と同様の評価を行い、結果を表5に示した。
Figure 2012057029
Figure 2012057029
Figure 2012057029
Figure 2012057029
Figure 2012057029
表1〜5の結果から、平均繊維直径が小さく、繊維直径の変動係数が大きなフィルター材は高い白血球除去性能と高い通血性能を併せ持つことが分かる。また、平均繊維直径が小さく、繊維直径の変動係数が大きな第1のフィルター材の上流側に、第1のフィルター材よりも平均繊維直径の大きな第2のフィルター材を配置すると、通血性能がさらに向上することも分かる。
(実施例19)
<不織布>
メルトブロー法で作製した以下のポリエステルテレフタレート不織布を使用した。
・プレフィルター材:平均繊維直径15μm、目付け30g/mのPET不織布
・第2のフィルター材:平均繊維直径1.51μm、繊維直径の標準偏差0.75、繊維直径の変動係数0.50、目付け54g/m、平均孔径5.8μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布
・第1のフィルター材:平均繊維直径1.18μm、繊維直径の標準偏差0.55、繊維直径の変動係数0.47、目付け54g/m、平均孔径6.2μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布
<コーティング溶液調製>
特級エタノール中に2−ヒドロキシエチルメタクリレートを0.95モル/L、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートを0.05モル/Lの濃度になるように加え、全量を300mLとした。重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−65)を0.005モル/Lの濃度になるように加え、窒素雰囲気下、45℃にて15時間重合させた後、過剰のn−ヘキサンに注いでポリマーを析出させて回収した。得られたポリマーをエタノールに再溶解させ、n−ヘキサンに注いで析出したポリマーを75℃にて4時間乾燥し、2−ヒドロキシエチルメタクリレートとN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートから成る共重合体(以下HEDMと略す)を得た。HEDMを濃度が1.0g/Lになるようにエタノールに溶解し、HEDMコーティング溶液を調製した。
<不織布コーティング>
第2のフィルター材および第1のフィルター材をHEDMコーティング溶液に20℃にて5分間浸漬した後、ステンレス製バスケットに入れ、50℃にて1.5時間乾燥した。続いて、各不織布を水洗した後、ステンレス製バスケットに入れ、50℃にて3時間乾燥した。
<不織布ディスク作製>
ポンチを用いて、各不織布を7.2cm×7.2cmの正方形に打抜き、ディスク状のプレフィルター材、第2のフィルター材、第1のフィルター材を作製した。
<フィルター作製>
7.2cm×7.2cmの正方形ハウジング内に導入口側から導出口側へ順に、プレフィルター材を6枚、第2のフィルター材を2枚、第1のフィルター材を25枚挿入し、フィルターを作製した。フィルターの導入口と血液バッグを長さ60cmの塩化ビニル製チューブ(外径5mm、内径3mm)で接続し、クランプでチューブを閉じた。
<フィルター評価>
ウシ全血400mLを抗凝固剤ACD−A液56mL(テルモ(株)製、組成:クエン酸ナトリウム水和物2.20w/v%、クエン酸水和物0.80w/v%、ブドウ糖2.20w/v%)が入った血液バッグに採血、混和し、血液試料を調製した。恒温槽を用いて血液試料を26℃にした後、上記のフィルターで落差60cmの自然落下濾過を実施した。その結果、白血球除去率(−Log)は5.36以上(検出限界以上の除去率)、赤血球回収率は100%、血小板除去率は100%、濾過時間は8.3分であった。
実施例20〜26はヒト血液を用いて評価を実施した。
(実施例20)
HEDMコーティング溶液を用いたことと、平均繊維直径1.18μm、繊維直径の標準偏差0.55、繊維直径の変動係数0.47、目付け54g/m、平均孔径6.2μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として27枚用いた以外は実施例1と同様にして、フィルターを作製した。
<フィルター評価>
ヒト全血200mLを抗凝固剤CPD液28mLが入った血液バッグ(テルモ(株)製血液バッグCPD、組成:クエン酸ナトリウム水和物2.63w/v%、クエン酸水和物0.327w/v%、ブドウ糖2.32w/v%、リン酸二水素ナトリウム0.251w/v%)に採血、混和し、血液試料を調製した。恒温槽を用いて血液試料を26℃にした後、その血液試料24mLを血液貯留容器へ入れ、落差60cmの自然落下濾過を実施し、受器で濾過血液を22mL回収した。その結果を表6に示した。
(実施例21)
調製した血液試料を4℃の冷蔵庫内で保存し、採血翌日に4℃環境下で自然落下濾過した以外は実施例20と同様にしてフィルターを評価した。結果を表6に示した。
(実施例22)
平均繊維直径1.51μm、繊維直径の標準偏差0.75、繊維直径の変動係数0.50、目付け54g/m、平均孔径5.8μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.18μm、繊維直径の標準偏差0.55、繊維直径の変動係数0.47、目付け54g/m、平均孔径6.2μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として25枚用いた以外は実施例21と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例21と同様の評価を行い、結果を表6に示した。
(実施例23)
平均繊維直径1.53μm、繊維直径の標準偏差0.47、繊維直径の変動係数0.30、目付け70g/m、平均孔径7.0μm、嵩密度0.21g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.18μm、繊維直径の標準偏差0.55、繊維直径の変動係数0.47、目付け54g/m、平均孔径6.2μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として25枚用いた以外は実施例21と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例21と同様の評価を行い、結果を表6に示した。
(実施例24)
平均繊維直径1.51μm、繊維直径の標準偏差0.75、繊維直径の変動係数0.50、目付け54g/m、平均孔径5.8μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径1.31μm、繊維直径の標準偏差0.66、繊維直径の変動係数0.51、目付け54g/m、平均孔径6.5μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として25枚用いた以外は実施例21と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例21と同様の評価を行い、結果を表6に示した。
(実施例25)
平均繊維直径1.51μm、繊維直径の標準偏差0.75、繊維直径の変動係数0.50、目付け54g/m、平均孔径5.8μm、嵩密度0.18g/cmのPBT不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径0.99μm、繊維直径の標準偏差0.60、繊維直径の変動係数0.60、目付け51g/m、平均孔径6.9μm、嵩密度0.17g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として25枚用いた以外は実施例21と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例21と同様の評価を行い、結果を表6に示した。
(実施例26)
平均繊維直径2.46μm、繊維直径の標準偏差1.13、繊維直径の変動係数0.46、目付け70g/m、平均孔径10.1μm、嵩密度0.20g/cmのPET不織布を第2のフィルター材として2枚、平均繊維直径0.77μm、繊維直径の標準偏差0.49、繊維直径の変動係数0.64、目付け50g/m、平均孔径5.7μm、嵩密度0.16g/cmのPBT不織布を第1のフィルター材として25枚用いた以外は実施例21と同様にして、フィルターを作製した。作製したフィルターについて実施例21と同様の評価を行い、結果を表6に示した。
Figure 2012057029
表6の結果から、平均繊維直径が小さく、繊維直径の変動係数が大きな第1のフィルター材の上流側に、第1のフィルター材よりも平均繊維直径の大きな第2のフィルター材を配置すると、4℃で保存した血液でも、通血性能が低下しないことが分かる。

Claims (11)

  1. 平均繊維直径が0.30〜1.60μmであり、かつ、繊維直径の変動係数が0.40〜1.20である繊維からなることを特徴とする白血球除去フィルター材。
  2. 平均孔径が4.0〜20.0μmである、請求項1に記載の白血球除去フィルター材。
  3. 嵩密度が0.05〜0.40g/cmである、請求項1または2に記載の白血球除去フィルター材。
  4. 繊維の少なくとも表面に親水性ポリマーを有する、請求項1〜3のいずれかに記載の白血球除去フィルター材。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の第1の白血球除去フィルター材を、液の導入口及び導出口を持つ容器内に充填して得られる、白血球除去フィルター。
  6. 第1の白血球除去フィルター材を、液の流れ方向に1枚または複数枚積層して得られる、請求項5に記載の白血球除去フィルター。
  7. 第1の白血球除去フィルター材の上流側及び/または下流側に、異なる種類の第2の白血球除去フィルター材をさらに含むことを特徴とする、請求項5または6に記載の白血球除去フィルター。
  8. 第1の白血球除去フィルター材の上流側に、平均繊維直径が1.00〜4.00μmである繊維からなる第2の白血球除去フィルター材を含み、第2の白血球除去フィルター材を構成する繊維の平均繊維直径が、第1の白血球除去フィルター材を構成する繊維の平均繊維直径よりも大きいことを特徴とする、請求項7に記載の白血球除去フィルター。
  9. 第1の白血球除去フィルター材を構成する繊維の繊維直径の変動係数をA、第2の白血球除去フィルター材を構成する繊維の繊維直径の変動係数をBとして、下記(a)及び/又は(b):
    (a)│A−B│<0.30
    (b)0.10≦A×B≦1.00
    の関係を満たすことを特徴とする、請求項8に記載の白血球除去フィルター。
  10. 白血球除去フィルター材の上流側に、微小凝集物除去のためのプレフィルター材を含むことを特徴とする、請求項5〜9のいずれかに記載の白血球除去フィルター。
  11. 請求項5〜10のいずれかに記載の白血球除去フィルターの上流側に採血バッグを接続し、下流側に少なくとも1つの血液バッグを接続して得られる白血球除去システム。
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