JPH10328295A

JPH10328295A - 白血球分離用フィルターおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH10328295A
Application number: JP9143970A
Authority: JP
Inventors: Osami Shinonome; 修身東雲; Shoji Ochiai; 庄司落合
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【目的】白血球に対して安定した捕捉能を有しかつ血
小板除去性能に優れた白血球分離用フィルターおよびそ
の製造方法に関する。【構成】フィルター基材の表面にオルガノシリコーン
第４級アンモニウム塩を固定してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は白血球に対して安定した
捕捉能を有しかつ血小板除去性能に優れた白血球分離用
フィルターおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】輸血の形態が従来の全血輸血から、患者
が必要としている成分のみを輸血する成分採血へと変化
して久しいが、この成分採血輸血においては、分画した
血液成分の純度をいかに高くするかが課題である。

【０００３】なかでも濃厚赤血球（ＣＲＣ）の場合に
は、白血球や血小板に対する抗体の産生を抑制し、輸血
副作用を防止するために、白血球だけでなく血小板をも
取り除いた純度の高い赤血球であることが良いことは言
うまでもない。

【０００４】このために多くの工夫がなされており、血
球の比重差を利用した重力遠心分離法、血球の付着の作
用を利用したフィルター法等がある。

【０００５】なかでも、フィルター法は白血球除去効率
の良さ、手技の簡便さなどから広く用いられており、フ
ィルター部分の構造としては極細繊維をカラム内に詰め
たもの、不織布等に２次加工したもの、スポンジ状の３
次元網目状連続多孔体などがその代表例である。

【０００６】ところで、そのフィルター法によって濃厚
赤血球から白血球と血小板を除去するためには工夫が必
要である。すなわち、血球の分離能はフィルターの孔径
を小さくすることで高められることは当然であるが、血
小板を除去できるほどの孔径になると、捕捉された血球
により目詰まりが発生しやすくなってくるので、孔径の
大きなフィルターを用いつつ白血球と血小板の両方を除
去できることが要件となる。

【０００７】その解決策としてはフィルター基材の表面
部のゼータ電位を正（プラス）にする方法であり、具体
的にはカチオン性の基、すなわち第４級アンモニウム塩
を該基材の表面部に固定するのが良いことが知られてい
る。

【０００８】なかでも、特開平５−２４５１９８号に開
示のある「プラズマ開始グラフト重合法により少なくと
も１種の官能基（酸ハライド基、イソシアナート基、エ
ポキシ基等）を導入し、これらの官能基と反応可能な部
位（アミノ基、カルボキシル基、水酸基等）を有するカ
チオン性物質を結合させる」方法は、安定してカチオン
性基をフィルター基材表面に固定できる点では優れてい
る。

【０００９】しかしながらこの方法では、プラズマグラ
フト処理による官能基の導入工程および該官能基と反応
可能な部位とを有するカチオン性物質とを結合させると
いう２工程を経る必要がある。またプラズマグラフト処
理は大がかりな装置を必要とし、その操作も複雑なこと
から生産性に問題があることは否めない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、白血球およ
び血小板の除去性能に優れたフィルター法に関わる上記
のごとき問題点を解決すべくなされたものであり、生産
性に優れかつ良好な性能を有するフィルタを提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１は有機ポリ
マーからなる基材の表面にオルガノシリコーン第４級ア
ンモニウム塩が固定されていることを特徴とする白血球
分離用フィルターである。

【００１２】また本発明の第２は、有機ポリマーからな
る基材の表面にオルガノシリコーン第４級アンモニウム
塩と硫酸塩界面活性剤とを含む液で処理し、該オルガノ
シリコーン第４級アンモニウム塩を該基材の表面に固着
させることを特徴とする白血球分離用フィルターの製造
方法である。

【００１３】かかる構成あるいは方法とすることによっ
て、白血球と血小板の除去性能が良好でかつ生産性に優
れた白血球分離用フィルターとなる。

【００１４】本発明において有機ポリマーからなる基材
はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ
スルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドポリエー
テルブロックコポリマー、ポリエステルポリエーテルブ
ロックコポリマー、エチレンビニルアルコールコポリマ
ーなどフィルターとして用いられ得る有機ポリマーから
なり、形状としては多孔質体、平膜、中空糸、不織布、
織布、編布もしくはそれらのコンポジットなどが挙げら
れる。

【００１５】特に好ましい有機ポリマーはポリウレタ
ン、ポリエステル、ポリアミドあるいはエチレンビニル
アルコールコポリマーであり、形状としては３次元網目
状多孔体もしくは不織布が良い。

【００１６】また白血球や血小板もしくは除去率および
濾過時の流速を考慮すると、最頻孔径が１〜７ミクロ
ン、より好ましくは２〜６ミクロンであるフィルターで
あるのが良い。

【００１７】なお、本発明でいう最頻孔径とは、多孔体
を任意に切断し、断面全体に分散している細孔の各々に
ついて面積を測定して円に換算した直径を求め、直径と
細孔の数との関係を調べたときに、円に換算した直径が
最も多いところを示すものである。すなわち、多孔体の
任意の切断面に分散する細孔は色々な形で、直径も様々
であるが、個々の細孔をその細孔の断面積と同じ面積の
円に換算し、その直径を１μｍ間隔で横軸にとり、縦軸
にその区間の（１μｍごとの）細孔数をそれぞれグラフ
にとって曲線を描いたとき、そのピークに当たる直径
が、ここでいう最頻孔径である。なお、その際、細孔は
ランダムに２，０００個以上測定することがより正確性
を確保する意味で好ましい。したがって、最頻孔径以上
の直径を有する細孔は、その数が少なくなることを意味
するに過ぎず、最も大きい直径を有する細孔を表すもの
ではなく、よって、それ以上の直径の粒子が通過しない
ことを意味するものではない。

【００１８】次に本発明におけるオルガノシリコーン第
４級アンモニウム塩としては下記一般式（１）で表され
る３−（トリメトキシル）プロピルジメチル−アルキル
アンモニウムクロライドが好ましい。

【００１９】

【化１】

【００２０】このオルガノシリコーン第４級アンモニウ
ム塩をフィルター基材の表面に固定化させるには工夫を
要する。

【００２１】すなわち、ヒドロキシル基のような反応性
基を含まぬ有機ポリマー基材ではそのまま処理しても固
定化し難いことが多いからである。これを解消するには
オルガノシリコーン第４級アンモニウム塩と硫酸塩界面
活性剤とを含む液で処理するのがよい。

【００２２】硫酸塩界面活性剤としてはラウリル硫酸
ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウ
リル硫酸アンモニウムなどのアルキル硫酸塩、ポリオ
キシエチレナルクル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリ
オキシアルキレンアリキル（アリール）エーテル硫酸塩
が好ましい。なおポリオキシエチレン部の数平均重合度
は２〜２０が適当である。

【００２３】より具体的にはオルガノシリコーン第４級
アンモニウム塩を濃度が０．０１〜２重量％、より好ま
しくは０．０３〜１．５重量％となるように、また硫酸
塩界面活性剤を該アンモニウム塩に対して０．２〜３倍
モル、より好ましくは０．３〜２倍となるように、水に
溶解させてこれを処理液とし、この処理液に処理すべき
フィルター基材を浸漬、パッディング、スプレーなどの
通常の方法によって処理し、水洗し、乾燥させればよ
い。

【００２４】該処理の温度は３０〜８０度、より好まし
くは４０〜７０度で処理時間は１５〜１２０分、より好
ましくは２０〜１００分程度である。

【００２５】ここで注意すべきは硫酸塩界面活性剤の配
合量である。硫酸塩界面活性剤量が少ないとオルガノシ
リコーン第４級アンモニウム塩がフィルター基材に固着
する効果が発現されず、逆に多すぎると、オルガノシリ
コーン第４級アンモニウム塩のカチオンが硫酸塩界面活
性剤のアニオンによって完全に包囲されるためか、固着
が困難となる（これらの現象の理論的根拠は明らかでな
い）。

【００２６】ここで、「カチオン化の程度」すなわちア
ンモニウム塩の固着量は次の方法で確認される。

【００２７】処理後のフィルターをリン酸緩衝液に浸
漬する。

【００２８】浸漬後のフィルターを０．０２５ｍＭト
リパンブルー／リン酸緩衝液中で１５分間浸漬処理す
る。

【００２９】、の処理後のフィルターを再度リン酸
緩衝液に１０分間漬ける（〜はいずれも室温で行
う）。

【００３０】浸漬後のフィルタを６０度で１時間乾燥
し、フィルター表面の反射吸光度を波長５５０〜６００
ｎｍの範囲で測定する。

【００３１】なお、良好な白血球除去率と血小板除去率
が発現するためには、上記方法で測定した反射吸光度が
０．２〜１．２、より好ましくは０．３〜１．０で有る
のがよい。

【００３２】この反射吸光度が０．２より低いと良好な
血球除去率が発現せず、１．２より高いと血小板がフィ
ルター表面に急速に付着するためか目詰まりを起こしや
すいからである。

【００３３】

【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが本発明はその効果を有する実施例であればこ
れらになんら限定されるものではない。

【００３４】１−１．実験方法（実施例１〜３、比較例
１、２）フィルター基材のカチオン化処理：最頻孔径３μｍ、
空孔率９０％、厚さ１．５ｍｍのポリウレタン製の３次
元網目状連続多孔体の布（２０ｃｍ幅×１００ｃｍ長）
を、３−（トリメトキシシリル）プロピルジメチル−ラ
ウリルアンモニウムクロライド（Ａ１)（分子量約４１
２）とラウリル硫酸ナトリウム（Ｂ１)（分子量２８
８）とを含む水溶液１０Ｌに浸漬し５０度×６０分の条
件で処理した。次いで７０度の純水で湯煎後、絞り７０
度×１２時間の条件で乾燥した。

【００３５】フィルター基材のカチオン化度（オルガ
ノシリコーン第４級アンモニウム塩の固着量）の測定：
の処理後のポリウレタン布から２ｃｍ角の小片をサン
プリングし、前述の方法に基づいてカチオン化度を測定
した。

【００３６】血液濾過性能の評価：で得られた布か
ら直径６ｃｍの円形片を打ち抜き、この片（フィルタ
ー）を２枚重ねて、専用のモジュールに充填した。この
モジュールに４００ＭＬ採血をして得られたＣＰＤ加ヒ
ト赤血球濃厚液（ＣＲＣ）０．５単位を流した。濾過処
理前後のＣＲＣ中の血球数を自動血球算定装置（Ｓｙｓ
ｍｅｘＮＥ−６０００、東亜医用電子（株）製）とフ
ローサイトメーター（Ｃｙｔｏ−ＡＣＥ１５０、日本分
光（株）製）を用いて算定の後、液量に基づいて各血球
成分の絶対数を求め、これより白血球の除去率、血小板
の除去率および赤血球の回収率を求めた。

【００３７】１−２．実験結果表１に（Ａ₁)（Ｂ₁)の濃度条件、カチオン化度（吸光
度）および血液濾過の状況を示す。この表から明らかな
ように、（Ａ₁)と（Ｂ₁)とが処理液中に共存するとカチ
オン化（アンモニウム塩の固着化）が顕著に見られ、得
られたフィルターは実用的な血液流速で良好な白血球除
去と血小板除去率を示す。

【００３８】なお赤血球の回収率について問題無いこと
も確認できた。処理液中に（Ａ₁)および（Ｂ₁)を含まな
い場合はもちろんのこと（比較例１）（Ａ）単独の場合
（比較例２）にはカチオン化が不十分であり、フィルタ
ーの白血球、血小板の除去性能に劣る。

【００３９】

【表１】

【００４０】２−１．実験方法（実施例４〜６、比較例
３、４）フィルター基材のカチオン化処理：最頻孔径６μｍ、
平均孔径１．５μｍのポリエステル繊維よりなる不織布
（２０ｃｍ幅×１００ｃｍ長）を、３−（トリメトキシ
シリル）プロピルジメチル−デシルアンモニウムクロラ
イド（Ａ₂)（分子量約３８４）とポリオキシエチレン硫
酸ナトリウム（Ｂ₂)（分子量４２６）とを含む水溶液１
０Ｌに浸漬し５０度×６０分の条件で処理した。次いで
７０度の純水で湯煎後、絞り７０度×１２時間の条件で
乾燥した。

【００４１】フィルター基材のカチオン化度（オルガ
ノシリコーン第４級アンモニウム塩の固着量）の測定：
の処理後のポリウレタン布から２ｃｍ角の小片をサン
プリングし、前述の方法に基づいてカチオン化度を測定
した。

【００４２】血液濾過性能の評価：で得られた布か
ら直径６ｃｍの円形片を打ち抜き、この片（フィルタ
ー）を３枚重ねて、専用のモジュールに充填した。この
モジュールに４００ＭＬ採血をして得られたＣＰＤ加ヒ
ト赤血球濃厚液（ＣＲＣ）０．５単位を流した。濾過処
理前後のＣＲＣ中の血球数を自動血球算定装置（Ｓｙｓ
ｍｅｘＮＥ−６０００、東亜医用電子（株）製）とフ
ローサイトメーター（Ｃｙｔｏ−ＡＣＥ１５０、日本分
光（株）製）を用いて算定の後、液量に基づいて各血球
成分の絶対数を求め、これより白血球の除去率、血小板
の除去率および赤血球の回収率を求めた。

【００４３】２−２．実験結果表２に（Ａ₂)（Ｂ₂)の濃度条件、カチオン化度（吸光
度）および血液濾過の状況を示す。この表から明らかな
ように、（Ａ₁)と（Ｂ₁)とが処理液中に共存するとカチ
オン化（アンモニウム塩の固着化）がスムーズに進行す
ることから、これが顕著に見られ、得られたフィルター
は実用的な血液流速で良好な白血球除去と血小板除去率
を示す。

【００４４】なお赤血球の回収率について問題無いこと
も確認できた。

【００４５】処理液中に（Ａ₂)および（Ｂ₂)を含まない
場合はもちろんのこと（比較例３）（Ａ）単独の場合
（比較例４）にはカチオン化が不十分であり、フィルタ
ーの白血球、血小板の除去性能に劣る。

【００４６】

【表２】

【００４７】

【発明の効果】以上詳述の如く、本発明はフィルター基
材にオルガノシリコーン第４級アンモニウム塩を表面に
固定してなる白血球除去フィルターとその製造方法に関
するものであり白血球の除去率に優れるのみならず良好
な血小板除去率を有するフィルターであり、しかも生産
性にも優れており、その工業的価値は高い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機ポリマーからなる基材の表面にオルガ
ノシリコーン第４級アンモニウム塩が固定されているこ
とを特徴とする白血球分離用フィルター。
【請求項２】前記基材は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリアミドポリエーテルブロックコポリマー、ポリ
エステルポリエーテルブロックコポリマーおよびエチレ
ンビニルアルコールコポリマーの有機ポリマーの群から
選択されてなることを特徴とする請求項１に記載の白血
球分離用フィルター。
【請求項３】前記基材は、ポリウレタン、ポリエステ
ル、ポリアミドあるいは、エチレンビニルアルコールコ
ポリマーの有機ポリマーから選択されてなる請求項１に
記載の白血球分離用フィルター。
【請求項４】前記基材は多孔質体からなることを特徴と
する請求項１に記載の白血球分離用フィルター。
【請求項５】前記基材は中空糸からなることを特徴とす
る請求項１に記載の白血球分離用フィルター。
【請求項６】前記基材は不織布からなることを特徴とす
る請求項１に記載の白血球分離用フィルター。
【請求項７】前記基材は織布からなることを特徴とする
請求項１に記載の白血球分離用フィルター。
【請求項８】前記基材は編布からなることを特徴とする
請求項１に記載の白血球分離用フィルター。
【請求項９】前記基材の最頻孔径が１〜７μｍであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の白血球分離用フィルタ
ー。
【請求項１０】前記基材の最頻孔径が２〜５μｍである
ことを特徴とする請求項１に記載の白血球分離用フィル
ター。
【請求項１１】前記オルガノシリコーン第４級アンモニ
ウム塩が３−（トリメトキシル）プロピルジメチル−ア
ルキルアンモニウムクロライドであることを特徴とする
請求項１に記載の白血球分離用フィルター。
【請求項１２】有機ポリマーからなる基材の表面にオル
ガノシリコーン第４級アンモニウム塩と硫酸塩界面活性
剤とを含む液で処理し、該オルガノシリコーン第４級ア
ンモニウム塩を該基材の表面に固着させることを特徴と
する白血球分離用フィルターの製造方法。
【請求項１３】前記硫酸塩界面活性剤はラウリル硫酸
ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウ
リル硫酸アンモニウムなどのアルキル硫酸塩、ポリオ
キシエチレンアルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポ
リオキシアルキレンアリキル（アリール）エーテル硫酸
塩の群より選択されることを特徴とする請求項１２に記
載の白血球分離用フィルターの製造方法。
【請求項１４】前記処理の処理温度を３０〜８０度で行
うことを特徴とする請求項１２に記載の白血球分離用フ
ィルターの製造方法。
【請求項１５】前記処理を１５〜１２０分間で行うこと
を特徴とする請求項１２に記載の白血球分離用フィルタ
ーの製造方法。
【請求項１６】リン酸緩衝液に浸漬後のフィルターを
０．０２５ｍＭトリパンブルー／リン酸緩衝液中で１５
分間浸漬処理し、更に再度リン酸緩衝液に１０分間漬漬
後のフィルタを６０度で１時間乾燥し、フィルター表面
の反射吸光度を波長５５０〜６００ｎｍの範囲で測定し
た時の反射吸光度が０．２〜１．２であることを特徴と
する白血球分離用フィルター。