JPH119687A

JPH119687A - 白血球除去フィルター材

Info

Publication number: JPH119687A
Application number: JP9184592A
Authority: JP
Inventors: Jun Tanaka; 純田中; Tatsuya Fukuda; 達也福田
Original assignee: Asahi Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】単位体積当りの白血球除去能が高く、白血球
含有液の流れが良好であり、且つ血球に対するダメージ
の少ない白血球除去フィルター材を提供する。【解決手段】多孔質素子と、該多孔質素子に保持され
た繊維径が０．０３μｍ以上１．０μｍ未満の繊維構造
体からなるフィルター材であって、該フィルター材の空
隙率が５０％以上９５％未満の白血球除去フィルター材
において、前記繊維構造体は水による繊維長の膨張度が
１．０％以内のセルロースミクロフィブリルである事を
特徴とする白血球除去フィルター材。【効果】本発明の白血球除去フィルター材は、白血球
含有液から、輸血副作用の原因となる白血球を高い効率
で除去できると共に、有用血液成分の高い回収率が得ら
れ、更には有用血液成分の受けるダメージが少ないので
輸血時に使用される白血球除去フィルターのフィルター
材として非常に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、輸血の分野においては、供血者か
ら採血した血液に抗凝固剤を添加した全血製剤を輸血す
る、いわゆる全血輸血に加えて、全血製剤から受血者が
必要とする血液成分を分離し、その血液成分を輸注す
る、いわゆる成分輸血が一般的に行われている。成分輸
血には、受血者が必要とする血液成分の種類により、赤
血球輸血、血小板輸血、血漿輸血などがあり、これらの
輸血に用いられる血液成分製剤には、赤血球製剤、血小
板製剤、血漿製剤などがある。また、近年、血液製剤中
に含まれている混入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ている。
これは、輸血に伴う頭痛、吐き気、悪寒、非溶血性発熱
反応などの比較的軽微な副作用や、受血者に深刻な影響
を及ぼすアロ抗原感作、ウィルス感染、輸血後ＧＶＨＤ
などの重篤な副作用が、主として輸血に用いられた血液
製剤中に混入している白血球が原因で引き起こされるこ
とが明らかにされたためである。頭痛、吐き気、悪寒、
発熱などの比較的軽微な副作用を防止するためには、血
液製剤中の白血球を、残存率が１０^-1〜１０^-2以下にな
るまで除去すればよいと言われている。また、重篤な副
作用であるアロ抗原感作やウィルス感染を防止するため
には、白血球を残存率が１０^-4〜１０^-6以下になるまで
除去すればよいと言われている。

【０００３】血液製剤から白血球を除去する方法には、
大きく分けて遠心分離機を用いて血液成分の比重差を利
用して白血球を分離除去する遠心分離法と、繊維素材
や、連続気孔を有する多孔質体などの多孔質素子からな
るフィルター材を用いて白血球を除去するフィルター法
の２種類がある。フィルター法は、白血球除去能に優れ
ていること、操作が簡便であること、及びコストが安い
ことなどの利点を有するため現在普及してきている。更
に、フィルター法の中でも、フィルター材として不織布
を用いて白血球を粘着又は吸着により除去する方法は、
白血球除去能が特に優れていることから現在最も普及し
ている。上記の繊維素材や多孔質体を用いたフィルター
装置による白血球除去の機構は、主としてフィルター材
表面と接触した白血球が、フィルター材表面に粘着又は
吸着されることによるとされている。例えば、ＥＰ−Ａ
−０１５５００３には、不織布をフィルター材として用
いた技術が開示されている。また、繊維径０．０１μｍ
以下、長さが１〜５０μｍ程度の小繊維片が多数集合し
てなる塊と、繊度が約０．０５〜０．７５ｄで平均長さ
が３〜１５μｍの紡織可能な短繊維とを分散媒中に分散
させ、得られた分散液から分散媒を除去することによっ
て製造した白血球除去フィルター材がＷＯ９３／０１８
８０に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現行の白血球除去フィ
ルターは、残存白血球数１×１０⁵個以下の白血球除去
能を有している。かかる状況の下で、白血球除去フィル
ターに対する二つの大きな要求が、市場において提起さ
れている。第一の要求は、有用成分の回収率を向上させ
るとともに、生理食塩水や空気の存在によってフィルタ
ー内及び回路内に残留している有用成分を回収する操作
を不要化して取扱い性を向上させることである。特に血
液製剤の原料である血液は、善意による献血でまかなわ
れている貴重な血液である場合が多く、白血球除去フィ
ルター内に残留して回収不能となった血液は、そのまま
フィルターと共に廃棄されて無駄になってしまうので、
現行の白血球除去フィルターよりも有用成分の回収率を
向上させることは極めて有意義である。しかし、従来技
術を用いた白血球除去フィルターでは、格段に有用成分
の回収率を向上させることは困難である。第二の要求
は、現行の白血球除去フィルターよりも高い白血球除去
率を達成し、患者に輸注された白血球が原因で起こる重
篤な副作用を完全に予防することである。しかし、従来
技術を用いた白血球除去フィルターでは、かかる副作用
を完全に予防できるほどに高い白血球除去率を達成する
ことは困難である。本発明の目的は、単位体積当たりの
白血球除去能が従来のフィルター材に比べて極めて高
く、しかも白血球含有液の流れが良好な白血球除去フィ
ルター材を提供することにあり、更に赤血球、血小板等
の血球に対して与える悪影響の少ない、血液適合性の良
好な白血球除去フィルター材を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、多孔質素子と
該多孔質素子に保持された超極細の繊維構造体とよりな
り、特定の空隙率を持つ白血球除去フィルター材におい
て、超極細の繊維構造体に水による繊維長の膨張度が
１．０％以内のセルロースミクロフィブリルを用いる事
により、驚くべき程白血球除去能が高く、白血球含有液
の流れが良好で、しかも血液適合性が良好で、更にはフ
ィルター構造が安定な白血球除去フィルター材が得られ
る事を見出し、本発明を完成させたものである。即ち本
発明は、多孔質素子と、該多孔質素子に保持された繊維
径が０．０３μｍ以上１．０μｍ未満の繊維構造体から
なるフィルター材であって、該フィルター材の空隙率が
５０％以上９５％未満の白血球除去フィルター材におい
て、前記繊維構造体は水による繊維長の膨張度が１．０
％以内のセルロースミクロフィブリルである事を特徴と
する白血球除去フィルター材である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明で言う繊維径とは、不織布
を走査型電子顕微鏡で観察した時の個々の繊維の直径を
いう。繊維径が０．０３μｍ未満の繊維は、繊維の強度
が弱く、白血球含有液を処理している時に衝突する白血
球やその他の血球成分などにより繊維が切れ易くなるの
で本発明の目的には適さない。また、繊維径が１．０μ
ｍ以上の繊維は、白血球の中でも特に粘着性の低い一部
のリンパ球を捕捉する事には寄与しなくなる。白血球の
中でも比較的直径が小さい低粘着性のリンパ球等を効率
良くフィルター材と多点で接触させて捕捉するために
は、セルロースミクロフィブリルの繊維径は０．０３μ
ｍ以上０．８μｍ未満のものが多い方が好ましい。セル
ロースミクロフィブリルは、物理的な刺激により分割
し、フィブリル化する性質のある分割性セルロースをミ
キサーによる攪拌、高圧液体流による噴射、高圧ホモジ
ナイザー処理等によりフィブリル化することにより得ら
れるサブミクロンオーダーの、直径の細いセルロース繊
維である。本発明のセルロースミクロフィブリルは乾燥
状態から水で湿潤状態ににした時の繊維長の膨張度が
１．０％以内であることが必要である。顕微鏡下で同一
のセルロースミクロフィブリルの乾燥状態と水湿潤状態
の繊維長を測定し、下式（１）で定義される値を水によ
る繊維長の膨張度とする。繊維長の測定は、顕微鏡下で直接測定する事もできる
が、セルロースミクロフィブリルが湾曲していたりする
事が多いので顕微鏡写真を撮ってから、写真上で長さを
測定したり、画像解析装置を用いて測定したりする事が
好ましい。また、測定数も統計的に意味のある数にする
事が好ましい。セルロースミクロフィブリルの水による
繊維長の膨張度が１％より大きいと乾燥状態で血液と接
触した瞬間にフィブリルが水を吸い込むので赤血球、血
小板等の血球の表面にダメージを与える確率が高くな
り、好ましくない。また水による繊維長の膨張度が１％
より大きいと血液と接触した瞬間にフィブリルの形態が
変化し、白血球除去フィルター材の構造が変化する可能
性もある。水による繊維長の膨張度の好ましい範囲は
０．５％以下であり更に好ましいのは０．１％以下、最
も好ましいのは０．０５％以下である。

【０００７】本発明の白血球除去フィルター材において
は、空隙率が５０％以上９５％未満であることが必要で
ある。フィルター材の空隙率が５０％未満であると、白
血球含有液の流れが悪くなり本発明の目的には適さなく
なる。空隙率が９５％以上であると、フィルター材の機
械的強度が弱くなり白血球含有液を処理する際にフィル
ター材が潰れ易くなるため本発明の目的には適さなくな
る。空隙率の測定は、所定の面積に切断したフィルター
材の乾燥時の重量（Ｗ₁）を測定し、更に厚みを測定し
て体積（Ｖ）を算出する。このフィルター材を純水中に
浸漬し、脱気した後含水したフィルター材の重量
（Ｗ₂）を測定する。これらの値から以下に示す算出式
により空隙率が求められる。なお、下記の算出式中のρ
は純水の密度である。空隙率（％）＝（Ｗ₂−Ｗ₁）×ρ×１００／Ｖ本発明で言う多孔質素子としては、繊維集合体、多孔
膜、スポンジ状の連続多孔質体等を用いることができ
る。多孔質素子としては、特に繊維集合体が好ましい。
好ましい繊維集合体の形態としては、不織布、織布、編
布などが挙げられるが、特に不織布が好ましい。多孔質
素子の材質は、ポリウレタン、ポリエステル、ポリオレ
フィン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニト
リル、セルロース、セルロースアセテートなどの、不織
布、織布、編布、多孔膜、スポンジ状の連続多孔質体な
どを形成することができる材料であればいずれも用いる
ことができる。白血球除去フィルター材の平均孔径とし
ては、１．０μｍ以上１００μｍ未満であることが好ま
しい。ここで平均孔径とはバブルポイント法によって測
定して得られる値を言う。例えばコールターエレクトロ
ニクス社製コールターＲポロメーターを使用し、約５０
ｍｇの試料を用いて平均孔径（ミーン・フロー・ポアサ
イズ：ＭＦＰ）を測定することができる。平均孔径が
１．０μｍ未満であると白血球含有液が流れ難くなるの
で好ましくなく、１００μｍ以上であると繊維構造体を
維持することがしばしば困難となり好ましくない。より
好ましい平均孔径の範囲は１．５μｍ以上５０μｍ未満
であり、２．０μｍ以上２５μｍ未満が更に好ましい。
また、本発明における繊維構造体では、平均繊維径の非
常に小さいセルロースミクロフィブリルが網目状構造を
形成している事が好ましい。この網目状セルロースミク
ロフィブリルが、基材である多孔質素子の細孔部分を覆
うように存在して基材に固定されていることが好まし
い。

【０００８】本発明の好ましいフィルター材の物理構造
上の特徴を以下に述べる。本発明のフィルター材におい
ては、繊維径が０．０３μｍ以上１．０μｍ未満の複数
のセルロースミクロフィブリルが網目状構造を形成して
繊維構造体を構成し、該繊維構造体が、多孔質素子に保
持されている。しかし、網目状構造を構成しているセル
ロースミクロフィブリルは、束状にはなっておらず、そ
れぞれの繊維が開繊された状態にある、いわゆる単繊維
であって、これらの複数本の単繊維が物理的に絡まりあ
って網目状構造を形成している。網目状構造としては、
セルロースミクロフィブリルが湾曲的な構造を有するた
めに、形成される網目が曲線状になっている構造となり
易い。この網目状のセルロースミクロフィブリルが、白
血球含有液の流れに対して垂直な断面において多孔質素
子に均一に保持されていると、白血球を効率良く捕捉す
ることができるので好ましい。セルロースミクロフィブ
リルが、白血球含有液の流れに対して垂直な断面におい
て多孔質素子に均一に保持されているとは、白血球含有
液の流れに対して垂直な断面内において無作為にサンプ
リングしたフィルター材の各部分でのセルロースミクロ
フィブリルの導入量（密度）がほぼ等しいことを意味
し、この導入量は実際にはサンプリングしたフィルター
材の各部分における一定量のフィルター材中に存在する
セルロースミクロフィブリルの量のばらつきを測定する
ことで求めることができる。また、白血球含有液の流れ
に対して垂直な断面内において無作為にサンプリグした
フィルター材の各部分でのセルロースミクロフィブリル
の導入量がほぼ等しい上に、各部分での網目の大きさの
分布がほぼ等しく、ほぼ同一の網目構造が形成されてい
ることが特に好ましい。なお、このような状態を本明細
書中では、「均一な網目構造が形成されている」と表現
する。より具体的に説明すると、均一な網目構造が形成
されているとは、無作為にサンプリングしたフィルター
材の各部分での網目構造が、電子顕微鏡で観察した際に
近似した大きさの網目の分布と、類似した網目の形態と
を有しており、ほぼ同一であると認められる状態をい
う。均一な網目構造が形成されていない状態とは、無作
為にサンプリングしたフィルター材の各部分での網目構
造を観察したとき、各部分での網目の大きさの分布が大
きく異なり、その形態も明らかに異なると判断できる状
態を言う。本発明の白血球除去フィルター材において
は、繊維径が０．０３μｍ以上１．０μｍ未満のセルロ
ースミクロフィブリルが多孔質素子に保持されているこ
とを特徴としているが、このフィルター材は上記した白
血球除去フィルター材の好ましい構造をとるのに適して
おり、上記した網目状構造も好ましい形態で形成され
る。

【０００９】網目状構造を形成している水による繊維長
の膨張度が１．０％以内のセルロースミクロフィブリル
が、細いにも拘らず血液に濡れても切れ難く、適度な柔
らかさを持っているので、赤血球は無理な変形をしなく
ても通り抜けることが可能であり、通液抵抗が低く、乾
燥状態の白血球除去フィルター材に血液が直接接触して
も赤血球に与えるダメージが少ない。また、白血球に対
してはセルロースミクロフィブリルが細いため強いアフ
ィニティーを持っており、強固に捕捉できるものと考え
られる。また、本発明で用いられる水による繊維長の膨
張度が１．０％以下のセルロースミクロフィブリルは素
材がセルロースであるので、赤血球や血小板等の血球に
対しては元々アフィニティーが弱く、これらの細胞を刺
激し難い材料であるため、血液適合性についても申し分
ない。

【００１０】更に、本発明で用いるセルロースミクロフ
ィブリルは、水による繊維長の膨張度が１．０％以内な
ので白血球除去フィルター材の製造過程や使用時に乾
燥、湿潤が繰り返されても、前記した網目状構造が適切
に維持され、変化することが少ない。更に、本発明の白
血球除去フィルター材においては、セルロースミクロフ
ィブリルのフィルター材に対する保持量が０．０１ｗｔ
％以上３０ｗｔ％未満であることが好ましい。保持量が
０．０１ｗｔ％未満であると、白血球含有液中の白血球
を捕捉するのに十分な繊維量が得られないので本発明の
目的には適さない。保持量が３０ｗｔ％以上であると、
多孔質素子に導入された繊維量が多くなり過ぎ、多孔質
素子の細孔部分を閉塞させてしまい白血球含有液が流れ
なくなるので本発明の目的には適さない。セルロースミ
クロフィブリルのフィルター材に対する保持量が０．０
３ｗｔ％以上１０ｗｔ％未満であることがより好まし
い。保持量の測定は、多孔質素子にセルロースミクロフ
ィブリルを保持させる前と後の重量の変化から求めるこ
とができる。また、セルロースミクロフィブリルの保持
量が、フィルター材単位重量当たり約３ｗｔ％未満と少
量であるときは、重量測定よりも精度よくセルロースミ
クロフィブリルの保持量を求めるために、セルロースミ
クロフィブリルのみを溶解させて抽出し、抽出された成
分を定量する方法を用いることができる。具体的にその
定量方法を説明すると、以下の通りである。セルラーゼ
を溶解した溶液に、本発明の白血球除去フィルター材を
浸漬、振とうし、セルロースミクロフィブリルのセルロ
ースをグルコースに分解し、グルコースを抽出する。抽
出されたグルコースを、市販のグルコース定量試薬を用
いて定量し、得られたグルコース量から多孔質素子に保
持されたセルロースミクロフィブリルの量を算出する。
高い白血球除去能を達成するためにはセルロースミクロ
フィブリルが多孔質素子全体に保持されていることが好
ましい。しかし、製造方法に由来する制限により、多孔
質素子の内部深くにまでセルロースミクロフィブリルを
保持させることが困難である場合は、多孔質素子の片側
の表面にセルロースミクロフィブリルを保持させてもよ
く、このような場合、セルロースミクロフィブリルの保
持量を増やしてフィルター材の白血球除去能を簡便に向
上させる手段として、多孔質素子の両側の表面にセルロ
ースミクロフィブリルを保持させてもよい。いずれの場
合も、セルロースミクロフィブリルを多孔質素子に略均
一に保持させることが高い白血球除去能を達成するため
に好ましい。

【００１１】本発明の白血球除去フィルター材の好まし
い厚さは、白血球含有液の流れ方向で０．１ｍｍ以上３
０ｍｍ未満であることが好ましい。厚さ０．１ｍｍ未満
であると、白血球含有液中の白血球とフィルター材との
衝突頻度が減少するため、高い白血球除去能を達成する
ことが困難であり好ましくない。厚さが３０ｍｍ以上で
あると、白血球含有液の通過抵抗が高くなるために、処
理時間の延長や赤血球膜の破壊に伴う溶血が生じるなど
の理由により好ましくない。フィルター材の流れ方向の
厚さが０．１ｍｍ以上１５ｍｍ未満であることがより好
ましい。本発明の白血球除去フィルター材を後加工とし
て非水溶性高分子溶液などの結合剤で処理すると、一般
的には繊維構造体を構成しているセルロースミクロフィ
ブリルどうしを束状に束ねてしまったり、複数のセルロ
ースミクロフィブリルの間に膜状物を形成してしまうな
ど、好ましい網目状構造を壊す可能性があるので、その
ような結合剤で処理しないことが好ましい。一方、セル
ロースミクロフィブリルと多孔質素子との物理的な交絡
が不十分である場合には、後加工として比較的希薄な非
水溶性高分子溶液などの結合剤で本発明の白血球除去フ
ィルター材を処理すれば、多孔質素子にセルロースミク
ロフィブリルを効果的に固定することができ、繊維の脱
落を防止することができるため好ましい。本発明の白血
球除去フィルター材の表面を血小板又は赤血球が粘着し
にくい表面に改質して血小板や赤血球の回収率を向上さ
せ、白血球のみを除去することなどもできる。フィルタ
ー材表面を改質する方法としては、表面グラフト重合、
高分子材料のコーティング又は放電処理などが挙げられ
る。表面グラフト重合又は高分子材料のコーティングに
よってフィルター材表面を改質する場合に用いられる高
分子材料としては、非イオン性親水基を有する高分子材
料が好ましい。非イオン性親水基としてはヒドロキシル
基、アミド基、ポリエチレンオキシド鎖などが挙げられ
る。非イオン性親水基を有する高分子材料の合成に用い
ることができるモノマーとしては、例えば、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアク
リレート、ビニルアルコール（酢酸ビニルを重合して得
られた高分子を加水分解することにより調製したも
の）、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンなどが
挙げられる。上記モノマーの中でも、入手の容易さ、重
合時の扱い易さ、白血球含有液の処理性能などの観点か
ら、２−ヒドロキシエチルメタクリレート及び２−ヒド
ロキシエチルアクリレートが好ましい。上記表面グラフ
ト重合又は高分子材料のコーティングに用いられる高分
子材料が、非イオン性親水基及び／又は塩基性含窒素官
能基を有する重合性モノマーをモノマー単位として０．
１〜２０モル％含むコポリマーであることが好ましい。
塩基性含窒素官能基としては、第１級アミノ基、第２級
アミノ基、第３級アミノ基、４級アンモニウム基など、
及びピリジル基、イミダゾル基等の含窒素芳香環基など
が挙げられる。塩基性含窒素官能基を有する重合性モノ
マーとしては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、
ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノ
プロピルメタクリレート、３−ジメチルアミノ−２−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート等のメタクリル酸の誘
導体、アリルアミン、ｐ−ビニルピリジン、４−ビニル
イミダゾール等の含窒素芳香族化合物のビニル誘導体、
及び上記のビニル化合物をハロゲン化アルキル等と反応
させることにより得られる４級アンモニウム塩を挙げる
ことができる。上記の重合性モノマーの中でも、入手の
容易さ、重合時の扱い易さ、白血球含有液の処理性能な
どからジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチル
アミノエチルメタクリレートが好ましい。得られたコポ
リマーにおける、塩基性含窒素官能基を有する重合性モ
ノマーのモノマー単位含量が０．１％未満であると、フ
ィルター材表面への血小板の粘着の抑制効果があまり見
られないため好ましくない。また、コポリマーにおけ
る、塩基性含窒素官能基を有する重合性モノマーのモノ
マー単位含量が２０％以上であると、白血球だけでな
く、血小板や赤血球などの有用成分がフィルター材表面
に粘着し易くなるため好ましくない。コポリマー中の塩
基性含窒素官能基を有する重合性モノマーの含量がモノ
マー単位として０．２〜５％であることがより好まし
い。

【００１２】以下、白血球除去フィルター材の製造方法
について例示する。繊維径が０．０３μｍ以上１．０μ
ｍ未満のセルロースミクロフィブリルは、例えば、リヨ
セル、スーパーポリノジックなどに代表される分割性セ
ルロース繊維を、ミキサーなどを用いて物理的にかき混
ぜたり、高圧液体流を噴射したり、高圧ホモジナイザー
で処理する等して製造することができる。分割性セルロ
ース繊維を、必要に応じて酸処理又はアルカリ処理に付
した後、ミキサーなどを用いて液体中で物理的にかき混
ぜてフィブリル化させることによって上記特定の繊維径
のセルロースミクロフィブリルを得る方法は、繊維径が
極めて細くなり、しかも湾曲した形状の繊維が容易に得
られ、繊維が網目状構造を形成し易くなるので特に好ま
しい。分割性セルロース繊維をフィブリル化することに
よって、繊維径が０．０３μｍ以上１．０μｍ未満の繊
維を得るこの方法を、以下具体的により詳細に説明す
る。まず、市販の繊維径約１２μｍの分割性セルロース
繊維を所定の長さに切断した後、約３ｗｔ％硫酸水溶液
に浸漬し、緩やかにかき混ぜながら７０℃で３０分間酸
処理を施す。酸処理した分割性セルロース繊維を水洗し
た後、ミキサーを用いて１０，０００ｒｐｍで３０分間
から９０分間水中で激しくかき混ぜると、分割性セルロ
ース繊維はフィブリル化して細径化してゆき、最終的に
目的とするセルロースミクロフィブリルを得ることがで
きる。このようにして得られた繊維径が０．０３μｍ以
上１．０μｍ未満のセルロースミクロフィブリルを分散
媒中に約０．０１ｇ／Ｌから約１ｇ／Ｌの濃度になるよ
うに分散させて、セルロースミクロフィブリル分散液を
得る。分散媒としては、純水の他、界面活性剤を約０．
１％から５％含有する水溶液、又はセルロースミクロフ
ィブリルの分散性をより向上させるためにポリアクリル
アミドを約０．１％から５％添加して粘度を高めた水溶
液などが用いられる。次に漏斗様の容器の底面に多孔質
素子を配置しておき、ここに上記のセルロースミクロフ
ィブリル分散液を注ぎ込み、一旦溜めてから一気に排水
した後、該多孔質素子を乾燥させて本発明のフィルター
材を得ることができる。本発明ではこのような製造方法
を抄造という。この時、セルロースミクロフィブリルが
短かければ多孔質素子の内部深くにまで保持させること
ができるので好ましい。上記の製造方法によって製造さ
れたフィルター材に、更に約３ｋｇ／ｃｍ²から２００
ｋｇ／ｃｍ²の高圧液体流処理を施すことは、セルロー
スミクロフィブリルをより均一に、しかも多孔質素子の
厚さ方向の内部深くにまで保持させることができるので
好ましい。また、多孔質素子の素材が繊維である場合、
該繊維とセルロースミクロフィブリルとを予め混合して
おいて、一気に抄造することもできる。

【００１３】次に本発明の白血球除去フィルター材を用
いた白血球除去フィルター装置について例示する。白血
球除去フィルター装置は、本発明のフィルター材を含む
フィルターを、少なくとも、導入口及び導出口を持つ容
器内に適切に充填した装置である。フィルター材は、白
血球含有液の流れ方向に１個又は複数個積層して容器内
に充填してもよい。一方、フィルター材の表面改質を目
的として高分子材料を含む溶液をフィルター材に流し込
み、コーティング処理を施す場合などは、本発明の装置
内の最下層のフィルター材が容器内壁に張り付いてしま
って白血球含有液の偏流れを生じさせることがある。こ
のような場合、最下層に比較的目の粗いフィルター材を
挿入することによって、フィルター材が容器内壁に張り
付いて起こる白血球含有液の偏流れを防止することがで
きる。白血球除去フィルター装置は、そのフィルター材
の上流側及び／又は下流側に他のフィルター材を更に含
んでいてもよい。一般に、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。このような微小凝集物が多
く含まれている白血球含有液から白血球を除去するため
に、プレフィルターを使用することもできる。プレフィ
ルターとしては、平均繊維径が８μｍ〜５０μｍの繊維
の集合体や平均孔径２０μｍ〜２００μｍの細孔を有す
る連続多孔質体などが好ましく用いられる。白血球除去
フィルター装置のフィルター材の白血球含有液の流れ方
向に垂直な断面積は３ｃｍ²以上１００ｃｍ²未満である
ことが好ましい。断面積が３ｃｍ²未満であると白血球
含有液の流れが極端に悪くなるので好ましくない。断面
積が１００ｃｍ²以上であるとフィルターの厚さを薄く
せざるを得なくなり、高い白血球除去能を達成できない
上、フィルター装置の大型化を招くので好ましくない。

【００１４】以下本発明の白血球除去フィルター材を含
む白血球除去フィルター装置を用いて白血球含有液から
白血球を除去する方法について例示する。白血球除去方
法は、白血球除去フィルター装置で白血球含有液を処理
し、濾過された液を回収することからなる。より詳細に
は、１）導入口、２）本発明のフィルター材を含むフィ
ルター、及び３）導出口を含む装置を用い、導入口から
白血球含有液を注入し、導出口からフィルター材で濾過
された液を回収することからなる、白血球含有液から白
血球を除去する方法である。白血球除去フィルター装置
で濾過する白血球含有液としては、全血製剤、濃厚赤血
球製剤、濃厚血小板製剤の他、体液などが挙げられる。
白血球含有液が全血製剤又は濃厚赤血球製剤である場
合、１単位当たりの装置容量が３ｍＬ以上２０ｍＬ未満
である白血球除去フィルター装置で白血球含有液を処理
することが好ましい。ここで１単位とは、約３００ｍＬ
から５５０ｍＬの量の全血製剤又は濃厚赤血球製剤をい
う。１単位当たりの装置容量が３ｍＬ未満であると、高
い白血球除去率を達成できない可能性が高いので好まし
くない。１単位当たりの装置容量が２０ｍＬ以上である
と、装置内部に残留する回収不能な白血球含有液中の有
用成分、言い換えると有用成分の損失量が多くなるので
好ましくない。白血球除去フィルター装置で全血製剤又
は濃厚赤血球製剤を濾過することにより、回収された液
中の白血球を、残存白血球数１×１０³個／単位未満に
まで除去することができる。白血球含有液が濃厚血小板
製剤である場合、５単位当たりの装置容量が１ｍＬ以上
１０ｍＬ未満である白血球除去フィルター装置で白血球
含有液を処理することが好ましい。ここで５単位とは、
約１７０ｍＬから２００ｍＬの量の濃厚血小板製剤を指
す。５単位当たりの装置容量が１ｍＬ未満であると、高
い白血球除去率を達成できない可能性が高いので好まし
くない。５単位当たりの装置容量が１０ｍＬ以上である
と、装置内部に残留する回収できない有用成分が多くな
るので好ましくない。本発明の白血球除去フィルター装
置で濃厚血小板製剤を濾過することにより、回収された
液中の白血球を、残存白血球数１×１０³個／５単位未
満にまで除去することができる。白血球除去フィルター
装置を用いて、病院のベッドサイドで輸血を行うと同時
に白血球を除去する場合は、１ｇ／分以上２０ｇ／分未
満の速度で白血球含有液を濾過することが好ましい。一
方、白血球除去フィルター装置を用いて、血液センター
で輸血用の血液製剤から白血球を除去する場合は、２０
ｇ／分以上１００ｇ／分未満の速度で白血球含有液を濾
過することが好ましい。白血球除去フィルター装置は、
輸血後に様々な副作用をひきおこす原因となる白血球を
輸血用血液製剤から除去する以外にも、自己免疫疾患の
体外循環療法において白血球を除去する目的でも使用す
ることができる。自己免疫疾患の体外循環療法は、白血
球含有液である患者の体液を、連続的に白血球除去フィ
ルター装置で濾過して、回収された液を体内に戻すこと
により体液から白血球を除去することからなる。以上述
べたように、本発明の白血球除去フィルター材は、白血
球との親和性が極めて高いので、処理速度を低下させる
ことなく効率良く白血球含有液を処理することができ
る。また、血液適合性に優れ、赤血球や血小板に与える
ダメージが少ない。

【００１５】

【実施例】以下実施例に基づき本発明を更に詳細に説明
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
ものではない。

【実施例１】セルロースミクロフィブリルの調製は以下
に示す方法で行った。モノフィラメントの繊維径約１２
μｍのリヨセル糸（テンセルＲ、コートルズ社製）を約
３ｍｍの長さに切断し、純水１Ｌに対し切断したリヨセ
ル糸１ｇを分散させ、この液に機械的な振動を与えなが
らリヨセル系を充分分割させミクロフィブリル化させ
た。得られたセルロースミクロフィブリルの水による繊
維長の膨張度を顕微鏡写真上で測定したところ０．０３
％であった。また繊維径は０．０３μｍから０．８μｍ
の間に分布していた。このセルロースミクロフィブリル
０．１ｇに対し、平均繊維径が１．２μｍのポリエステ
ル短繊維が０．９ｇの割合になるように純水中に分散さ
せ２種の繊維の混合溶液を作成した。次に、この混合溶
液をメッシュ上で抄造し、４０℃で１６時間真空乾燥す
ることによって白血球除去フィルター材を得た。得られ
た白血球除去フィルター材の厚さは０．２ｍｍ、バブル
ポイント法（コールターＲポロメータ、コールターエレ
クトロニクス社製）で測定した平均孔径は６．０μｍ、
空隙率は８１％、セルロースミクロフィブリルのフィル
ター材全体に対する保持量は１０ｗｔ％であった。ま
た、電子顕微鏡でこのフィルター材を観察したところセ
ルロースミクロフィブリルが網目状構造を形成している
ことが確認された。空隙率の測定は、直径２５ｍｍの円
形に切断したフィルター材の乾燥時の重量（Ｗ₁）を測
定し、更に厚みをピーコックを用いて測定して体積
（Ｖ）を算出する。このフィルター材を純水中に浸漬
し、約３０秒間超音波を照射しながら脱気した後、含水
したフィルター材の重量（Ｗ₂）を測定する。これらの
値から以下に示す算出式により空隙率を求めた。なお、
下記の算出式中のρは純水の密度であり、本実験では
１．０ｇ／ｃｍ³を代入した。空隙率（％）＝（Ｗ₂−Ｗ₁）×ρ×１００／Ｖ極細繊維の保持量の測定は、以下に示す方法で行った。
即ち、０．１ｍｏｌ／Ｌの酢酸緩衝液（ｐＨ４．８）１
００ｍＬにセルラーゼ（和光純薬工業株式会社製）５０
ｍｇを溶解した溶液５ｍＬに、直径２５ｍｍの円形に切
断したフィルター材３枚を浸漬する。５０℃で２４時間
緩やかに振とうし、極細繊維をグルコースに分解、抽出
する。分解、抽出されたグルコースは、グルコース定量
試薬であるグルコースＣＩＩ−テストワコー（和光純薬
工業株式会社製）を用いて定量し、グルコース量から多
孔質素子に導入された極細繊維の保持量を算出した。

【００１６】上記のようにして作製したフィルター材１
０枚を積層したものを、有効濾過部断面積９．０ｃｍ²
（３．０ｃｍ×３．０ｃｍ）の容器に充填して白血球除
去フィルター装置を作製した。フィルター材の総体積は
１．８ｃｍ³であった。４００ｍＬの血液に５６ｍＬの
ＣＰＤ液（組成：クエン酸ナトリウム２６．３ｇ／Ｌ、
クエン酸３．２７ｇ／Ｌ、グルコース２３．２０ｇ／
Ｌ、リン酸二水素ナトリウム二水和物２．５１ｇ／Ｌ）
を加えて調製した全血４５６ｍＬを遠心分離した後、多
血小板血漿を除去し、９５ｍＬのＭＡＰ液（組成：クエ
ン酸ナトリウム１．５０ｇ／Ｌ、クエン酸０．２０ｇ／
Ｌ、グルコース７．２１ｇ／Ｌ、リン酸二水素ナトリウ
ム二水和物０．９４ｇ／Ｌ、塩化ナトリウム４．９７ｇ
／Ｌ、アデニン０．１４ｇ／Ｌ、マンニトール１４．５
７ｇ／Ｌ）を加えて調製した濃厚赤血球（ＲＣ−ＭＡ
Ｐ）を調製した。４℃で６日間保存した濃厚赤血球（Ｒ
Ｃ−ＭＡＰ：ヘマトクリット値５９％、白血球数６，４
００個／μＬ）５０ｇを上記白血球除去フィルター装置
にて濾過した。濾過を開始する直前の濃厚赤血球の温度
は１０℃であった。該フィルター装置での濃厚赤血球の
濾過は、落差１．０ｍで実施し、血液バッグ内に濃厚赤
血球がなくなるまで濾過を行い、濾過した血液を回収し
た（以下、回収された濃厚赤血球を回収液という）。濃
厚赤血球を濾過した際の平均処理速度は９．８ｇ／分で
あった。濾過前の濃厚赤血球（以下、濾過前液という）
及び回収液の体積、白血球数を測定し、白血球残存率を
求めた。白血球残存率＝（回収液中の白血球数）／（濾過前液中
の白血球数）なお、濾過前液及び回収液の体積は、それぞれの重量を
血液製剤の比重（１．０７５）で割った値とした。濾過
前液の白血球濃度は、チュルク液によって１０倍希釈し
た濾過前液を、ビュルケルチュルク型の血球計算盤に注
入して、光学顕微鏡を用いて白血球数を計数することに
より測定した。また、回収液の白血球濃度の測定は、以
下に示す方法によって行った。回収液を、リューコプレ
ート液（ＳＯＢＩＯＤＡ社製）にて５培に希釈する。希
釈液をよく混和した後、室温にて６〜１０分間放置し
た。これを、２，７５０×ｇで６分間遠心し、上澄を除
去して液量を１．０２ｇに調整した。この試料液を良く
混和した後、ナジェット型の血球計算盤に注入し、光学
顕微鏡を用いて白血球数を計数して、白血球濃度を測定
した。以上の結果、白血球残存率は、１０^-3.45であっ
た。また、白血球除去フィルター装置で濾過された血液
の最初の２ｍＬを採取し、血漿中の遊離ヘモグロビンを
調べたところ濾過前と差は見られなかった。

【００１７】

【発明の効果】本発明の白血球除去フィルター材は、白
血球含有液から、輸血副作用の原因となる白血球を高い
効率で除去できると共に、有用血液成分の高い回収率が
得られ、更には有用血液成分の受けるダメージが少ない
ので輸血時に使用される白血球除去フィルターのフィル
ター材として非常に有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質素子と、該多孔質素子に保持され
た繊維径が０．０３μｍ以上１．０μｍ未満の繊維構造
体からなるフィルター材であって、該フィルター材の空
隙率が５０％以上９５％未満の白血球除去フィルター材
において、前記繊維構造体は水による繊維長の膨張度が
１．０％以内のセルロースミクロフィブリルである事を
特徴とする白血球除去フィルター材。