JPS60142861A - ウイルスを除去する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、血漿蛋白その他の蛋白質溶液からウィルスを
除去する方法に関する。

従来技術 ウィルス感染の危険等を防止する目的を以って血漿蛋白
その他の蛋白質溶液から有害なウィルスを除去すること
が強く望まれているが、従来、満足すべき除去方法は知
られていない。例えば、いわゆる精密瀘過膜は血漿蛋白
を透過するが、粒子径の小さいウィルスも透過するだめ
、血漿中のウィルスの除去に利用することはできない。

また、いわゆる限外濾過膜は、その分画分子量によって
はウィルスを阻止し、涌ｌ漿蛋白を透過し得る可能性が
あるように見える。たとえば、Ａｍｌｃｏｎ社のＤｉａ
ｆｌｏ　ＸＭ−３００膜（分画分子量３００，０００）
は理論的には血清蛋白質を９５チまで透過するが、実際
には溶液が非常に薄いものでない限シ蛋白質の透過性は
極めて不良である。これは膜表面又はその近傍に存在す
る高分子量の蛋白質がアルブミンやグロブリンの透過を
著しく阻害するためと考えられている。このように膜を
用いて血漿中のウィルスを除去する方法は、ウィルスの
阻止と血漿蛋白の透過が両立しないため、血清肝炎の防
止等の立場から極めてニーズが高いにもかかわらず未だ
成功した例を見ない。

また、血漿まだは血清中のＢ型肝炎ウィルスを除去する
ため、抗ＨＢｓ抗体を固定したカラムに血漿等を通過せ
しめることによ見　ウィルスを選択的に吸着除去する方
法が研究されているが、実用化にはなお多くの叩頭があ
る。しかも、とのカラムでＢ型肝炎ウィルス以外のウィ
ルスを除去することはできない。

発明の目的 本発明の目的は、高いウィルスの阻止率および高い血漿
蛋白その他の蛋白の透過率を示す膜を用いて蛋白質溶液
からウィルスを効率よく除去し得る方法を提供するにあ
る。

発明の構成 本発明に係る蛋白質溶液からウィルスを除去する方法は
、実質的に均一な５μｍ以上の実効膜厚を有し、水濾過
速度が０．１乃至５　ｔＡｒ？・ｈｒｍｍＨｇであシ、
粒径０．０８５μｍ（７）ポリスチレンラテックスの阻
止率が６０チ以上であり、牛血清ｒグロブリンの透過率
が８０％以上である多孔質膜を用いて濾過することを特
徴とする。

実施態様 本発明方法の第１の要件は平均粒径０．０８５μｍのポ
リスチレンラテックスの阻止率（測定法は後記）が６０
％以上の膜を用いることであシ、該阻止率が６０％以下
では有害ウイ／Ｌ、スの除去が不充分となる。

本発明方法の第２の要件は牛血清γグロブリン透過率（
測定法は後記）が８０％以上の膜を用いることであり、
透過率８０係未満の場合は血漿等の蛋白質の損失が犬と
なシ、発明の目的を達成することができない。

本発明方法の第３の要件は実質的に均一な５μｍ以上の
膜厚を有する膜を用いることであシ、好ましくは膜Ｆ？
−１０μｍ以上の膜を用いる。ここで膜厚とは蛋白質の
透過または阻止機能に直接関与する多孔質構造部分の膜
厚を指す。

すなわち、従来の限外濾過膜のよう□な非対称構造の膜
ではウィルス除去と高い蛋白透過率を両立させることが
困難であるため、本発明方法においては、膜の厚さ方向
に比較的均一な構造を有する多孔質膜を用いる。実効膜
厚が５μｍ以下の場合は肝炎々どの有害ウィルスの阻止
が不充分で本発明の目的を達成できない。

次に、本発明方法の第４の要件は膜の水濾過速度が０１
乃至５　Ｌ／ｎ？・ｈｒ・ｔａｎＨｇであることである
。

０１　ｔ／′ｔＴ？・ｈｒ・謔Ｈｇ未満では蛋白質等の
透過性が不充分であり、５　ｔ／；ｒ？・ｈｒ−＋＋ｉ
Ｈｇ以上ではウィルスの阻止が不充分となる。

上述のように、水涙過速度が０１〜５々帝・ｈｒ・ｍｍ
Ｈ，ｇであシ、平均粒径０．０８５μｍのポリスチレン
ラテックスの阻止率が６０％以上であシ、牛血消Ｔグロ
ブリン透過率８０襲以上で且つ実質的に均一な５μｍ以
上の膜厚を有する多孔質膜を用いて血漿その他の蛋白質
水溶液を濾過するとき始めて、ＪｆＩＩ漿蛋白は有効に
透過され且つ肝炎ウィルス等の有害ウィルスが阻止され
、除去されることが明らかになったものでこれは従来全
く予想されなかったことである。

本発明方法に用いる上記特性を有する多孔質膜はセルロ
ースアセテート系、ポリメタクリル酸メチル系、ポリア
クリロニトリル系、ポリスルフォン系、ポリオレフィン
系などいずれの材質の膜でも使用角型であるが、中でも
ポリオレフイノ系の膜が好ましい。特に好ましいポリオ
レフィン系の膜は次の特性をもつポリエチレン膜址たは
ポリプロピレノ膜である（ポリエチレン膜が最良である
）。

す々わち、特に好ましいポリオレフイノ系膜は、空孔率
が４０〜９０容積チであり、膜厚が５〜１００μｍであ
シ、膜の微小空孔が、膜の延伸方向に配列したミクロフ
ィブリルと該ミクロフィブリルに対してほぼ直角に連結
した節部とによって形成される短冊状微小空孔が多数積
層されたような形態を有し、これらの微小空孔は膜の一
方の面よシ他方の面へ相互につながっている膜である。

空孔率が４０容積チ未満では蛋白溶液を高度に透過して
ウィルスを阻止する膜を得ることが難しく、９０容積チ
をこえると強度が低下するという欠点を有している。膜
厚が１００μｍをこえても濾過効果の向上はなく、膜構
造が不均質となシ易く、また単位容積中に収容できる膜
面積が低下するという欠点を有している。ミクロフィブ
リルと節部とから形成される短冊状微小空孔が積層され
た形態を有する微小空孔を有する膜は膜の一方の面から
他方の面に一定の孔径を有する微小空孔（貝通孔）があ
けられて々るいわゆるストレートポア型の膜に較べ阻止
率が高くてかつ液の透過流１４】、が大きいという特徴
を有する。その機構は不明であるが、このような特徴を
もつ膜は微小なウィルスを阻止してγグロブリン等の蛋
白を良好に透過する。

上記、３９　リオレフィン多孔膜の短冊状微小空孔の平
均中は００５〜０．３５μｍであることが望ましい。平
均中が０．０５μｍ未満では蛋白質の透過が不充分であ
ｆｉ、０．３５μｍをこえるとウィルスの阻止が不充分
となる。短冊状微小空孔の平均１〕は膜表面の走査型電
子顕微鏡写真から読み取ることによって決定することが
でき、ｎ−５０の平均値として表わす。

膜の形態としては平膜でもよいが、単位容積あたシの膜
面積を犬とすることができ、かつ耐圧性に曖れるなどの
理由から中空糸膜であることが好ましい。

上述のような特に好ましい膜構造を有するポリエチレン
中空糸は、例えば、次のように製造することができる。

すなわち、メルトインデックス値１〜１５で少なくとも
０．９５５　ｉ　／　ｃｍ３密度を有する本質的に分校
の少ない高密度ポリエチレンを中空糸製造用ノズルを用
いて比較的低温で、かつ比較的高ドラフトで溶融紡糸し
、得られた高配向結晶性未延伸中空糸を、必要に応じて
ポリマー融点以下でアニール処理を行なった後、伸長率
５〜２００チの冷延伸を行ない、次いで冷延伸温度以上
で１段又は多段に熱延伸を行ない、しかる後必要に応じ
て熱セットすることにより製造する。

本発明のウィルス除去方法は、特に血漿または血清中の
有害ウィルスの除去に有効であシ、血漿の輸血、血漿交
換療法の補液等に用いる新鮮凍結血漿等の処理に有利に
用いられる。また、各種血液製剤の製造時に適用するこ
とにより、得られる１■ｎ液製剤の安全性を高めること
ができる。

濾過方式は全Ｍ、　濾過方式でもよいし循環Ｐ：ＩＭ方
式でもよい。血漿の大Ｊ汁処理の場合は大型膜モジーー
ルを用い、全量濾過方式、循環濾過方式、１部捨液方式
等で処理することができる。静脈注入直前に実施する場
合は、小型モノニールを用い、全ｌｆ１．′０５過方式
を用いるのが好ましい。

１だ、濾過に際して膜間差圧２００　ｍｍＨｇ以下で濾
過することが好丑しい。膜間差圧が２００ｍｍＨｇを超
えると蛋白質の遠道性が低下する。

り下に本発明において規定する各種物性値の測定方法を
示り゛。

〔ポリスチレンラテックスの阻止率〕

中空糸１６０本からなるイ〕効長１７Ｃｎｎのモジュー
ルを作製する。第１図に示すような装置を用いてこのモ
ジュール１のポリスチレンラテックス阻止率を測定する
。粒径０．０８５μｍのポリスチレンラテックス（ダウ
・ケミカル社製）の０１％水分故液４をポンプ２によっ
て５５ｍｅ／ｍｉｎの流速でモジュール１の中空糸内を
通して流し循Ｊ哀する。

ここで、モジュール１出口の流路をしほり、ポンプ３に
よりて、膜間差圧５０ｍｍＨｇになるように調節して循
環液の１部を内圧法で濾過する。７戸液が６０ｍ１とな
る才で濾過し、濾過前後の吸光度（７００？Ｌ戦）を測
定し、！≦口止率を算出する。

〔牛血清γグロブリン透過率〕

牛血清ｒグロブリンのｉ〃過率Ｃｊ：、中空糸膜の場合
は有効長７ｃｍの中空糸モジュールを使用し、平膜の」
場合は７（層渦流方式ｐ過装置（たとえばアミコン社Ｔ
ＣＦ　Ｚ型）を用い、膜間圧力差が５０ｍｍＨｇノ条件
で０１％の牛血清γ−グロブリン（ングマ社製Ｆｒａｃ
ｔｉｏｎＪ　）の生理的食塩水溶液を濾過したとさ、Ｐ
液中に含址れる牛血清γグロブリン濃度を２８０　ｎｍ
での吸光度測定からめることによって次式から計算され
るものである。

透過率（効−（ろ液中の牛血清γ−グロブリン濃度／原
液中の牛血清γ−グロブリン濃度）ｘ１００実施１り１ ｖ下、実施例について本発明方法を具体的に説明する。

実力ｆ１１り１ 微小空孔が膜の内面より外面へ、相互につながっており
、この微小空孔が延伸方向に配列し７’ｊミクロンィプ
リルと該ミクロフィブリルに対してほぼ直角に連結した
節部とから形成される短冊状微小空孔が多数積層された
ような形態を有し、該１Ｘｉ１１１）状微小空孔の平均
１１〕が０．１．１μｍである微小空孔を有する墾孔率
６５容績チ、膜厚５７μｍ、牛血清γグロブリン透過率
９９係、０．０８５μｍのポリスチレンラテックス（ダ
ウ・ケミカル社製）の阻止率８５％、水沢過速度１．８
　ｔ　／　ｍ　ｚ、　ｈｒ　、ｍｍ　Ｈｇのポリエチレ
ン中空糸膜を束ね、両端をポリウレタン樹脂で接着し、
有効長１０σ、膜面積０．２　ｍ　２のモジュールを作
製した。エタノールで親水化した後、このモジュールの
中空糸の内側へＨＢｓ抗原陽性のヒト新鮮血漿を１０　
ｍｌ　／　ｍｉ　ｎの流速で通し、ｊ膜間差圧３０　ｍ
ｍＨｇで濾過しだ。ｒ液を分析し／ζ結果、アルブミン
の透過率１００％、γ−グロブリンの透過率９６％であ
った。甘だ、θｊ過前の血漿およびＥ液それぞれ１００
ｍ１を２，０００　Ｇ　１時間遠心し、上澄液を３００
，０００Ｇ１８時間遠心し、そのペレットを１０ｍ１の
生理食塩水に射解した。

次に、アミラーゼ、す・ぐ−ゼ、トリプシン、ノイ５ｅ
ｐｈａｄｅｘＧ　−２００を用いてダル濾過し、その第
１ピークを集めた。これをジョイ〃Ｉ密度勾配法によシ
精製し、次いで塩化セシウム溶液中で２２２，０００Ｇ
４０時間属遠心し、ｄ＝１．２１（ＨＢ抗原のバンド）
を取シ出した。これを電子卯微鏡で観察したところ、濾
過前の血漿には直径２２　ｎｍの球形粒子、２２　ｎｍ
　Ｘ　２０〜２３０　ｎｍの管状粒子に混在して直径約
４２　ｎｍのゾーン粒子の存在が認められた。これに対
してｐ過後の血漿についてはゾーン粒子の存在は全く認
められなかった。

比１１位例１ ポリアクリロニトリルの限外濾過膜（分画分子）Ｔｉ−
、１３，０００、南効膜厚０．５　ｕｍ　％　ポリスチ
レンラテックスの阻止率９９９％、牛皿清ｒ−グロブリ
ン透過＄５チ）のモジュールを用いて実施例１と同様の
血漿を濾過しだところアルブミン、γ−グロブリンとも
に殆んど透過せず、本発明の目的を達成することができ
なかった。

比１咬例２ ブランズウィック社製メンブレンフィルター（孔径０．
２　ｔｔｍ　ｚ有効膜厚２　ｆｉｍ　＞　＄：ｌ径０．
０８５　ｆｉｍの、＋５　ＩＪスチレンラテックスの阻
止率２０％、生血ｉ’＋￥γ−グロブリン透過率９９チ
）を用いて実施例１と同様の血漿を濾過した結果、アル
ブミンおよ−びγ−グロブリンの透過率は９０多以上で
あったが、ゾーン粒子を除去することはできなかった。

実施例２ 短冊状微小空孔の平均ｒｌ〕０．１８μｍ１空孔率６９
係、膜厚５３μｍ１牛血清γグロブリン透過率１００％
、ラテックスの阻止ｓ％７ｏ％、水濾過速度３　ｔ　／
　ｍ２．　ｈｒ、ｍｍＨｇである以外は実施例１と同様
のポリエチレン中空糸膜を用い、実施例１と同様にして
濾過面積０．３ｍ”、有効長１２ｃｒｎのモジュールを
作成し、エタノールで収水化処理を行った。

このモジュールの中空糸の内１１１１ヘチューブポンプ
を用いてＨＢｓ抗於１］くす性のヒトｌノ１餠血漿を２
０ｍｅ　／　ｍｉ　ｎの流速で流し、他のチーーブポン
ノでｐｉｔａ側への膜透過速度を１０ｍ１／ｍｉｎに調
角ｊした。

濾過されない血漿はモジュールから血漿だめに戻し、循
環Ｅ過を行なった。このときの膜間差厚け３０ｍｍＨｇ
であった。濾過された血漿を分析した結果アルブミンの
透過率は１−００％、γ−グロブリンの透過率は９８％
であった。捷た、濾過前後の血漿を実施例１と同様にし
てＭ製し、電子顕微鏡で調べたところ、濾過前の血漿に
はゾーン）−Ｖ子がｉ）忍められたが、ｐ過後の血漿に
は全く認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はポリスチレンラテックス阻止率測定用装猶、の
概念図である。 １：中空糸モジュール、２，３°月？ンプ、４：ポリス
チレンラテックス分散液、５：１．＆拌器。 特許出願人 三菱レイヨン株式会社 ４￥Ｖ１；出願代理人 弁理士　宵　木　朗 弁理士　西　ｉ’ｉｌｆ　イロ　之 弁理士　内　１）幸　男 弁理士　山　口　Ｉｔ（ｉ　之 弁理士西山雅也 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実質的に均一な５μｍ以上の実効膜厚を有し、水漣
   過速度が０．１乃至５　ｔ／ｎ？　・ｈｒ　・ｔａｎＨ
   ｇであム粒径０．０８５μｍのポリスチレンラテックス
   の阻止率が６０％以上であシ、牛血清γグロブリンの透
   過率が８０％以上である多孔質膜を用いて濾過すること
   を特徴とする蛋白質溶液からウィルスを除去する方法。 ２、多孔質膜が空孔率４０〜９０容積係、膜厚５〜１０
   ０μｍ１膜の微小空孔が下記の構造、すなわち、微小空
   孔が延伸方向に配列したミクロフィブリルと該ミクロフ
   ィブリルに対しはは直角に連結した節部とから形成され
   る平均中が０．０５〜０．３５μｍである短冊状微小空
   孔が積層された形態を有し、該微小孔は膜の一方の面か
   ら他方の面へ、順次相互につながっている構造を有する
   ポリオレフィン多孔質膜である特許請求の範囲第１項記
   載のウィルスを除去する方法。