(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白血球除去フィルターを構成する基材表面に一般式（Ｉ）で表される共重合体が保持されたことを特徴とする白血球除去フィルター。
【化１】
0003640824.tif 000008
【請求項２】
白血球除去フィルターを構成する基材表面に一般式（II）で表される重合体が保持されたことを特徴とする白血球除去フィルター。
【化２】
0003640824.tif 000009
【請求項３】
前記白血球除去フィルターを構成する基材の臨界湿潤表面張力が９０〜９５dyn/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。
【請求項４】
白血球除去フィルターを構成する基材表面に一般式（Ｉ）あるいは（II）で表される共重合体をコーティングさせた後、加熱乾燥させることを特徴とする白血球除去フィルターの製造方法。
【化３】
0003640824.tif 000010
【化４】
0003640824.tif 000011
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白血球除去フィルターおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、白血球除去フィルターを構成する基材表面に４級アミンのアルキルスルホン酸塩を含んだ高分子を保持させることによって、該基材がカチオン化および親水化された白血球除去フィルターおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
輸血の際には、輸血後の副作用、主に白血球が原因で引き起こされる移植片対宿主反応（GVHD: Graft Versus Host Disease）の誘発やウイルスに感染した白血球による感染症などを防ぐ為に遠心分離、放射線照射、濾過による白血球除去および不活化が行われている。中でも濾過による白血球除去は、簡便かつ低コストな為にベットサイドでも実施できる方法として多用されている。
【０００３】
濾過による白血球除去では、孔径等による物理的な白血球除去だけではなく、白血球除去フィルターの表面改質を行って白血球除去性能を向上させている。先に述べたように、白血球除去フィルターの表面改質の目的は、▲１▼孔径等の物理的白血球除去の他に白血球が粘着し易い表面とすることである。一般に白血球に限らず、細胞表面は負の電荷を持っており、血小板や白血球を粘着、捕捉、除去する為には、正の電荷を表面に有する事が有効であることが知られている（米国特許第3242073号、米国特許第3352424号）。▲２▼血液等の濾過を円滑に行えるように白血球除去フィルター表面を親水化する事も使用の際重要なファクターとなる。
【０００４】
濾過による白血球除去において、血液および血液製剤と白血球除去フィルターが接触した場合、フィルター表面の親水性が高ければ、血液等は抵抗無く濾過される。この時のフィルター表面の親水性を表す一つの指標として臨界湿潤表面張力（以下、CWSTと略す。詳細については後述）がある。
【０００５】
白血球除去フィルターのCWSTが血液および血液製剤の表面張力よりも小さな場合、圧力をかけなくては血液等を濾過できない。これを避けるために生理食塩水等でプライミングを行うことが行われていた。しかし、ベットサイドで使用する際などプライミング操作が障害となる場合がある。
【０００６】
血液等によって白血球除去フィルターが自然に湿潤すれば、加圧することなく濾過が行え、プライミングが不要となる。
【０００７】
しかしながら、多くの合成高分子材料から作られる白血球除去フィルターの場合、そのCWSTは、血液の表面張力（血漿で73dyn/cn、赤血球で64.5dyn/cm）よりも小さいので、この為従来は、白血球除去フィルター表面に界面活性剤等を塗布したり、グラフト重合、プラズマ処理、薬品処理等の処理を行い、白血球除去フィルター表面のCWSTを血液の表面張力よりも高くしていた（特開平５−２４５１９８号、特開平６−２４９９５号）。
【０００８】
このような白血球除去フィルターの表面改質は煩雑な処理を必要としたり、処理によっては白血球除去フィルターの除去性能が変化したり、血液成分に影響したり、塗布された界面活性剤によっては血液中に溶け出す危険性を含んでいた。
【０００９】
故に、本発明の目的の一つは、血液および人体に対して影響の少ない安全な血液フィルターおよびその製造方法を提供する事にある。
【００１０】
また、本発明の目的の一つは、白血球除去の為に白血球除去フィルターを構成する基材表面のカチオン化を行なうと同時に親水化を行うことで、簡便に製造可能な白血球除去フィルターおよびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意検討した結果、特定の構造を有する化合物を白血球除去フィルターを構成する基材にコーテイングし、加熱乾燥させることで上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は以下の手段によって達成される。
【００１３】
（１）白血球除去フィルターを構成する基材表面に一般式（I）で表される共重合体が保持されたことを特徴とする白血球除去フィルター。
【００１４】
【化５】
0003640824.tif 000002
【００１５】
（２）白血球除去フィルターを構成する基材表面に一般式（II）で表される重合体が保持されたことを特徴とする白血球除去フィルター。
【００１６】
【化６】
0003640824.tif 000003
【００１７】
（３）前記白血球除去フィルターを構成する基材の臨界湿潤表面張力が９０〜９５dyn/cmである上記（１）または（２）に記載の白血球除去フィルター。
【００１８】
（４）白血球除去フィルターのを構成する基材表面に一般式（I）あるいは（II）で表される重合体をコーテングさせた後、加熱乾燥させることを特徴とする白血球除去フィルターの製造方法。
【００１９】
【化７】
0003640824.tif 000004
【００２０】
【化８】
0003640824.tif 000005
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に使用される白血球除去フィルターを構成する基材は多孔体、平膜、中空糸、不織布、織布、編布もしくはそれらの複合体であり、空孔率が75％〜95％（より好ましくは80〜95％）であり、孔径が水銀圧入法による測定で0.1〜30μｍ（より好ましくは2〜20μｍ）であるものが好ましい。
【００２２】
なぜなら、空孔率が75％以上であると濾過時間が短くて済み95％以下であるとフィルターとしての強度を保てる。また、孔径が0.1μｍ未満であると除去操作時に目詰まりを起こしやすく使用に耐え難く、30μｍを越えると血液あるいは血液製剤中の白血球とフィルターとの接触頻度が低下して捕捉率が低下するおそれがあるからである。
【００２３】
また、白血球除去フィルターは基材そのものがカチオン性であるか、その表面がカチオン化されていることが好ましい。なぜなら、白血球は負の電荷をその細胞表面に有しているので白血球除去フィルターの表面がカチオン性であれば、これに捕捉されるからである。
【００２４】
ところで、本発明に使用される白血球除去フィルターを構成する基材は木綿、麻等の天然高分子、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ（メタ）アクリレート、エチレンーポリビニルアルコール共重合体、ブタジエン-アクリロニトリル共重合体等の合成高分子あるいはこれらの混合物からなる繊維状あるいはスポンジ状のものが挙げられるが、加工性、血液適合性などからスポンジ状ポリウレタン多孔体が好ましい。
【００２５】
しかしながら、ポリウレタンを代表とするこれらの白血球除去フィルターを構成する基材（血液フィルター用基材）は、加工性、血液適合性などから優れた白血球除去性能を持たせることができる反面、そのままでは疎水性が強いので、血液が細孔を通過しづらく、何らかの親水化処理が必要である。
【００２６】
この時に親水化処理と同時にカチオン化処理が同時に行えれば、作業が一度で済み作業工程が簡略され、生産能力が向上する。そこで、本発明を用いれば簡便な操作で親水性を改善すると同時に白血球除去性能を向上させることが可能となり生産能力の向上が期待される。
【００２７】
次に、本発明に好適に使用されるコート剤の具体例を以下に示す。
【００２８】
詳しく説明すると、本発明に好適に使用されるコート剤は、４級アンモニウムイオンをエステル基とした（メタ）アクリル酸系重合体のアルキルスルホナート（アルキルスルホン酸イオン）を対イオンとした高分子化合物である。
【００２９】
前記（メタ）アクリル酸系重合体とは、公知の（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸と重合可能な公知のモノマーとのランダムあるいはブロック重合体が挙げられる。もちろん、ポリアクリル酸の単独重合体でもよいことはいうまでもない。その中でも、アクリル酸とアクリルアミドやヒドロキシアルキル（メタ）アクリル酸等の親水性を有するモノマーとのランダムあるいはブロック共重合体が好ましい。
【００３０】
ところで、上述したブロックあるいはランダムの合成方法は米国特許第２７２３２５６号に記載されている方法を応用する。例えば、（メタ）アクリル酸のジアルキルアミンエステル体と硫酸ジアルキルの溶液に重合開始剤を加え、アルキルスルホン酸ナトリウムを加えることにより合成することができる。
【００３１】
これらのカチオン性物質は、親水性の高い物質であり、カチオン性の付与（カチオン化）と同時に親水性も付与する事が可能である。
【００３２】
これらの化合物を白血球除去フィルターを構成する基材表面上に固定（保持）させる方法、すなわち、本発明の白血球除去フィルターの製造方法はコーティング、ディッピング、スプレーあるいはスピンコートを行った後、60〜100℃で加熱乾燥すると言った簡便な作業をするだけで良い。また、加熱乾燥後に水洗を行い溶出物の洗い出しを行えばさらに良い。
【００３３】
あるいは、ポリアクリル酸を主成分とした化合物の４級アミンエステル体を白血球除去フィルターを構成する基材表面に塗布し、加熱乾燥させ、アルキルスルホン酸ナトリウム溶液で処理しても良い。
【００３４】
ここで、本発明の白血球除去フィルターを構成する基材表面とは基材そのものの表面であり、該基材表面に導入されたグラフト鎖あるいは官能基を持った化合物を介して上述の化合物を固定したものではないことを明記しておく。
【００３５】
ところで、本発明の白血球除去フィルターの親水性の指標となるＣＷＳＴとは、特開平３−２７３１７号に記載されている以下の方法によって求められる値をいう。２ないしは４ｄｙｎ／ｃｍづつ表面張力が異なるように水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸ナトリウム、酢酸、エタノールなどの濃度を変えた水溶液を調整する。
このようにして得た表面張力が２ないしは４ｄｙｎ／ｃｍづつ異なる水溶液を表面張力が低い順番に白血球除去フィルターを構成する基材表面に１０滴ずつ滴下し１０分間放置する。１０分後、１０滴中９滴以上が白血球除去フィルターを構成する基材に吸収された場合に湿潤した状態であると定義し、吸収が１０滴中９滴未満の場合を非湿潤状態と定義する。このようにして白血球除去フィルターを構成する基材表面に表面張力が小さい順番に測定してゆくと湿潤状態と非湿潤状態が観られる。このとき、湿潤状態を観測した液体の表面張力の値と非湿潤状態を観測した液体の表面張力の値の平均値を白血球除去フィルターを構成する基材の表面のＣＷＳＴ（臨界湿潤表面張力）と定義する。たとえば、表面張力６４ｄｙｎ／ｃｍの液体で湿潤し、６６ｄｙｎ／ｃｍの液体で非湿潤であった場合、その白血球除去フィルター表面のＣＷＳＴは６５ｄｙｎ／ｃｍとなる。
【００３６】
本発明の白血球除去フィルターを構成する基材のＣＷＳＴは、９０ｄｙｎ／ｃｍ〜９５ｄｙｎ／ｃｍが好ましい。なぜなら、９５ｄｙｎ／ｃｍを越えるＣＷＳＴであっても実質的な効果である血液のしみ込みに大きな改善が認められないからである。また、ＣＷＳＴが９０ｄｙｎ／ｃｍ以上であれば、血液のしみ込みも迅速で、事前のフ゜ライミンク゛操作が不要であるし、濾過に要する時間も短時間で済むからである。
【００３７】
【実施例】
次に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例のみに限定されない。また、これら実施例および比較例におけるCWSTの測定は、前述の方法に従った。
【００３８】
白血球除去率および血小板回収率の測定は以下の方法で行った。
【００３９】
カチオン化および親水化された各白血球除去フィルター用基材を直径25mmの大きさに打ち抜き、入り口と出口を有するモジュール内に装着し白血球除去フィルターを得た。健康なボランティアから採血したCPD加新鮮血を調整し、赤血球濃厚液を作成した。これを落差10cmで5ml流して白血球除去フィルター通過前後の白血球量および血漿板量を測定し、以下の式から除去率および回収率を求めた。
【００４０】
白血球除去率（％）＝（１―（濾過後白血球数 / 濾過前白血球数））×100
血小板回収率（％）＝（濾過後血小板数 / 濾過前血小板数）×100
なお、白血球数および血小板数は、自動血球数測定装置（東亜医用電子（株）SYSMEX E-9000）で求めた。
【００４１】
（実施例１）
白血球除去フィルターを構成する基材（白血球除去フィルター用基材）として平均孔径5.2ミクロン、空孔率86%、厚み1.2mmのスポンジ状ポリウレタン多孔質膜（商品名：ルビセル、東洋ポリマー製）を用いた。
【００４２】
この膜をヘキサン中で１時間超音波洗浄し、乾燥した後、0.3w/w%のポリアクリルアミド−ポリ(アクリロイルオキシ)エチルジエチルメチルアンモニウム  メチルスルホナート（製品名：Calgon  K400、Calgon社製）の水溶液に浸漬した。次に80℃で２時間乾燥させた後、室温のシャワー洗浄を４時間行い、多孔質体からの溶出物を除き乾燥さ、白血球除去フィルター用基材を作製した。
【００４３】
次にこのようにして得られた基材表面がカチオン化されているかを以下の様に膜を染色することで調べた。すなわち、直径25mmに打ち抜いたサンプル（基材）をホルダーにセットし、0.02mMに調整したトリパンブルー水溶液約20mlをポンプでこのフィルターに流した。その後、RO水を50ml流して余分のトリパンブルーを洗浄した。染色したサンプルは、570nmの反射吸光度を測定した。基材表面にカチオン性高分子が保持されていれば、この反射吸光度は大きくなる。
【００４４】
次に、上述の方法で得られた白血球除去フィルターを用いて白血球除去率および血小板回収率を求めた。この時に血液を流し始めて、膜が完全に血液で満たされ、濾液側に血液がしみ出し始める時間（濡れ時間）を親水性の尺度としてあわせて計測した。次に、得られた白血球除去フィルター用基材のCWSTを上述した方法で測定した。
【００４５】
結果を表１に示す。
【００４６】
次に、得られた白血球除去フィルター用基材の溶出物試験を行い安全性を確認した。すなわち、医療用具の規格基準、ディスポーザブル輸液セット及び血液セット基準（厚生省告示第３０１号、昭和４５年）に従った以下の▲１▼〜▲５▼項目の溶出物試験を行った（▲１▼外観▲２▼pH▲３▼過マンガン酸カリウム還元性物質▲４▼蒸発残留物▲５▼重金属の５項目）。分析の結果は全ての項目でこれらの基準に適合していた。
【００４７】
（実施例２）
実施例１と同じポリウレタン多孔質膜をヘキサン中で１時間超音波洗浄した後、1w/w%のポリ−３−トリメチルアンモニオプロピルアクリルアミド  メチルスルホナートの2-プロパノール溶液に浸漬した。次にこの多孔質膜を80℃、２時間乾燥させた後、室温のシャワー洗浄を４時間行い、多孔質膜からの溶出物を除き、乾燥させ、白血球除去フィルター用基材とした。このようにして得られた基材表面がカチオン化されているかは、実施例１と同様な方法でしらべた。
【００４８】
次に、上述の方法で得られた白血球除去フィルターを用いて、上述の方法で白血球除去率および血小板回収率を求めた。この時に血液を流し始めて、膜が完全に血液で満たされ、濾液側に血液がしみ出し始める時間（濡れ時間）を親水性の尺度として合わせて計測した。次に、得られた白血球除去フィルター用基材のCWSTを測定した。結果を表１に示す。
【００４９】
次に、得られた白血球除去フィルター用基材について、実施例１と同様に▲１▼外観▲２▼pH▲３▼過マンガン酸カリウム還元性物質▲４▼蒸発残留物▲５▼重金属について５項目の溶出物試験を行った。分析の結果は全ての項目でこれらの基準に適合していた。
【００５０】
（実施例3）
実施例１と同じ多孔質膜をヘキサン中で１時間超音波洗浄した。この多孔質膜を乾燥した後、1w/w%のポリ(アクリロイルオキシ)エチルジエチルメチルアンモニウム  メチルスルホナートの2-プロパノール溶液に浸漬した。次に、この多孔質膜を80℃で２時間乾燥させた後、室温のシャワー洗浄を４時間行い、多孔質体からの溶出物を除き乾燥させ、白血球除去フィルター用基材とした。この基材表面がカチオン化されているかを実施例１と同様な方法でしらべた。
【００５１】
次に上述の方法で得られた白血球除去フィルターを用いて、上述の方法で白血球除去率および血小板回収率を求めた。この時に血液を流し始めて、膜が完全に血液で満たされ、濾液側に血液がしみ出し始める時間（濡れ時間）を親水性の尺度として合わせて計測した。次に、得られた白血球除去フィルター用基材のCWSTを測定した。結果を表１に示す。
【００５２】
次に、得られた白血球除去フィルター用基材を実施例１と同様な方法で▲１▼外観▲２▼pH▲３▼過マンガン酸カリウム還元性物質▲４▼蒸発残留物▲５▼重金属について５項目の溶出物試験を行った。分析の結果は全ての項目でこの基準に適合していた。
【００５３】
（比較例１）
実施例１と同じポリウレタン多孔質膜をヘキサン中で１時間超音波洗浄した。この多孔質体を乾燥した後、アルゴン気相下(0.1Torr), 100W, 20sec低温プラズマ照射し、さらに気相でグリシジルアクリレートを重合させた。この後、カチオノンUK（一方社油脂製）の５w/w％水溶液（ピリジン0.5w/w%含む）に60℃、12時間浸漬させ、洗浄、乾燥させ、白血球除去フィルター用基材とした。この基材がカチオン化されているかを実施例１と同様な方法で調べた。
【００５４】
次に、実施例１と同様にして、作製した白血球除去フィルターを用いて上述の方法で白血球除去率および血小板回収率を求めた。この時に血液を流し始めて、膜が完全に血液で満たされ、濾液側に血液がしみ出し始める時間（濡れ時間）を親水性の尺度として合わせて計測した。また、得られた基材のCWSTを測定した。
【００５５】
結果を表１に示す。
【００５６】
（比較例２）
実施例１と同じポリウレタン多孔質膜をヘキサン中で１時間超音波洗浄し、この多孔質膜を乾燥した。この未処理の多孔質膜を白血球除去フィルター用基材とし、実施例１と同様な方法で、白血球除去率、血小板回収率および膜が完全に血液で満たされ、濾液側に血液がしみ出し始める時間（濡れ時間）、CWST、カチオン化の様子（ブランク）を測定した。
【００５７】
結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
0003640824.tif 000006
【００５９】
【表２】
0003640824.tif 000007
【００６０】
【効果】
以上の結果から、実施例に代表される本発明の白血球除去フィルター（白血球除去フィルターを構成する基材）のＣＷＳＴは９０〜９５ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあるので、生理食塩水によるプライミングが不要な上、血液濾過時間が短くてすむといった効果を有し、緊急輸血や血液製剤の製造時間が短縮できる。
【００６１】
また、実施例に代表される本発明の白血球除去フィルター（白血球除去膜）は、表１からわかるようにグラフト重合といった煩雑な処理をしなくとも、優れた白血球および血小板の除去性能を発揮するといった効果を有するので製造工程の簡略化が可能となり生産性の向上が図れる。
【００６２】
また、実施例に代表される本発明の白血球除去フィルターを構成する基材は溶出物がほとんどなく、白血球除去フィルターとして安全に使用することができるといった効果を有する。
【００６３】
つまり、白血球除去フィルターを構成する基材上に上述の一般式（I）あるいは（II）で表される高分子をコートし、加熱乾燥し、水洗するといった簡便な製造方法によって親水性と安全性が高く、かつ、白血球・血小板除去能力に優れた白血球除去フィルターを提供することが可能となる。