(57)【要約】【課題】  遠心力を用いた濾過の効率を向上させる方法及びシステムを提供する。【解決手段】  生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過する方法において、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、(a)フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加える工程、及び／又は(b)フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加える工程を含む方法。例えば、遠心加速度に正比例した該圧力は一定質量の加重物に作用する遠心力により該液体に印加される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過する方法において、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、(a)フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加える工程、及び／又は(b)フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加える工程
を含む方法。
【請求項２】
遠心加速度に正比例した該圧力が一定質量の加重物に作用する遠心力により該液体に印加される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
遠心加速度に正比例した該圧力が、下記の手段：
該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）が該液体により充填されており、かつ該液体が充填された該空間を形成するハウジングの遠心方向内側に加重物が配置されている手段
により該液体に印加される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該吸引力が、下記の手段：
該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）に該液体が充填されており、かつフィルターの２次側空間の少なくとも１つを該１次側空間よりも陰圧にする手段
により該液体に印加する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
該フィルターが健康阻害粒子を捕捉するフィルターである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
該健康阻害粒子が、ウィルス、細菌、真菌、原虫、寄生虫、病原性プリオン、白血球、及び細胞由来粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
該液体が生物由来懸濁液である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
該生物由来懸濁液が血液又は血液由来成分である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
該血液由来成分が血漿である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
該血漿が成分採血装置によって採取された血漿である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
該血漿が全血採血の後に分離された血漿である請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法を実施するための濾過システム。
【請求項１３】
生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過するためのシステムであって、該液体に対して、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、(a)フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加えることができる手段、及び／又は(b)フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加える手段
を備えたシステム。
【請求項１４】
遠心加速度に正比例した該圧力が一定質量の加重物に作用する遠心力により該液体に印加される手段を備えた請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）が該液体により充填されており、かつ該液体が充填された空間を形成するハウジングの遠心方向内側に加重物が配置された請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）に該液体が充填されており、かつフィルターの２次側空間の少なくとも１つを該１次側空間よりも陰圧にする手段を備えた請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生理活性物質を含有する液体の濾過方法及びそのシステムに関する。より具体的には、本発明は、生理活性物質を含有する液体の濾過方法であって、フィルターに対して遠心方向内側に存在する該液体に対して遠心力以外の力を加える工程を含み、これによって該生理活性物質を含有する液体のフィルター透過速度を向上させた濾過方法、およびその濾過方法のためのシステムに関する。特に、本発明の方法及びシステムは、血液由来成分よりウィルスのような微小な病原体を取り除くのに適しており、病原体を取り除いた血液由来成分を患者に輸血する際に特に好ましく用いられる。
【背景技術】
【０００２】
遠心力を用いた濾過は広く行われており、その際の遠心力Ｆは、フィルター上の物体の質量をｍ（ｋｇ）、遠心半径をｒ（ｍ）、角振動数をω（ｒａｄ／ｓ）とすると、下記式（１）で表される。
Ｆ＝ｍｒω2
上記式（１）より、遠心力がフィルター上に存在する物体の重量に比例することから、透過速度は遠心開始後、フィルター上の物体の透過と共に低下していく。この現象は時間ｔ（ｓ）における透過速度をＶ（ｋｇ／ｓ）、フィルターのフラックスをＬ（ｋｇ／ｍ2／Ｐａ／ｓ）、フィルターの遠心開始時におけるフィルター上の物体の重量をｍ0（ｋｇ）とすると、下記式（２）によって説明される。
Ｖ＝Ｌｍ0ｒω2e-Lrω2t
ここでいうフラックスとはフィルターの濾過特性を示す指標であり、単位圧力を単位膜面積に付加した際の単位時間当たりの透過液体量である。
【０００３】
上記の説明から明らかなように、透過速度は時間について指数関数的に減少する。従って、従来は遠心による濾過の効率を向上させるためには遠心半径を増大させるか、又は回転速度を増大させる手段が採用されており、この手段を達成するために装置の大型化が不可避であった。また、そのような手段を採用したとしても、フィルター上の物体の重量が極僅かとなる遠心濾過の終局面における透過速度の向上は困難であり、特にフィルターの開孔径あるいは開孔率が小さい場合には、より一層問題は深刻である。
【０００４】
一方、生理活性物質を含有する液体を遠心しながら濾過する方法としては、特許文献１に全血を遠心することで分離された血漿を遠心ボウル内に設けられたフィルターを用いて濾過する方法が記載されているが、フィルター内を血漿が透過する方向は遠心方向と逆向きであり、濾過の際に遠心力は活用されていない。この方法では、濾過の駆動力としてボウル内に血液を送液するポンプが用いられているが、フラックスの小さいフィルターを用いなくてはならない場面においては、十分な透過速度を得るために多大な圧力を送液ポンプによって発生させる必要がある。また、濾過を行う生理活性物質を含有する液体の量に対してフィルターの面積を一定以上大きくすることができないという欠点を有している。特許文献２には環状フィルターを備えた遠心分離機が開示されているが、フィルターによる透過にあたって作用する力は透過される液体に対する遠心力のみであり、濾過の終局において透過速度の低下は避けられないという前述の問題を有している。このように、従来、透過速度の小さいフィルターにおいて簡便に濾過の効率を濾過の終局面においても向上させる方法は知られていなかった。
【特許文献１】特開２００１−１７５４０号公報
【特許文献２】特表２０００−５１６１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、遠心力を用いた濾過の効率を向上させる方法及びその方法のためのシステムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、遠心力を利用した濾過方法において、フィルター上に存在する生理活性物質を含有する液体に対して、該液体に対して直接作用する遠心力以外に、加重物を介した力を作用させることによって、該液体のフィルター透過速度を向上させることが可能であることを見出した。また、遠心力を利用した濾過方法において、フィルターの２次側を陰圧とすることによってフィルター透過速度を向上させることが可能であることを見出した。本発明は上記の知見を基にして完成されたものである。
【０００７】
すなわち、本発明に従い、
生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過する方法において、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、
(a)フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加える工程、及び／又は
(b)フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加える工程
を含む方法
が提供される。
【０００８】
上記の方法において、遠心加速度に正比例した該圧力は、好ましくは一定質量の加重物に作用する遠心力により該液体に印加され、さらに好ましくは、例えば、下記の手段：
該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）に該液体が充填されており、かつ該液体が充填された該空間を形成するハウジングの遠心方向内側に加重物が配置されている手段
により印加することができる。
【０００９】
また、上記の方法において、該吸引力は、下記の手段：
該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）に該液体が充填されており、かつフィルターの２次側空間の少なくとも１つを該１次側空間よりも陰圧にする手段
により印加することができる。
フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加える手段と、フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加える手段とを組み合わせてもよい。
【００１０】
これらの発明の好ましい態様によれば、該フィルターが健康阻害粒子を捕捉するフィルターである上記の方法；該健康阻害粒子が、ウィルス、細菌、真菌、原虫、寄生虫、病原性プリオン、白血球、及び細胞由来粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子である上記の方法；該液体が生物由来懸濁液である上記の方法；該生物由来懸濁液が血液又は血液由来成分である上記の方法；該血液由来成分が血漿である上記の方法；該血漿が成分採血装置によって採取された血漿である上記の方法；及び、該血漿が全血採血の後に分離された血漿である上記の方法が提供される。
【００１１】
上記発明のさらに好ましい態様によれば、該液体が連続的又は断続的にフィルターの１次側空間に供給される上記の方法；該加重物が該ハウジングの外側に取り付けられている上記の方法；該加重物が該ハウジングより脱着可能である上記の方法；該加重物が該ハウジングを取り付ける遠心用ローターに取り付けられている上記の方法；遠心方向が該フィルター面に対して鉛直になるように該ローターに対して該ハウジングを取り付ける上記の方法；及び、各空間が外部との接続手段を備えている上記の方法が提供される。
【００１２】
さらに本発明により、上記の方法を実施するための濾過システムが提供される。より具体的には、該濾過システムは、生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過するためのシステムであって、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、(a)フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加えることができる手段、及び／又は(b)フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加えることができる手段を備えたシステムである。
【００１３】
さらに具体的には、該手段(a)は、該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）が該液体により充填されており、かつ該液体が充填された空間を形成するハウジングの遠心方向内側に加重物が配置されることにより達成できる。また、該手段(b)は、該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）に該液体が充填されており、かつフィルターの２次側空間の少なくとも１つを該１次側空間よりも陰圧にすることにより達成できる。これらのシステムは遠心のためのローターを備えていてもよい。また、該システムは該ハウジング以外の少なくとも一つ以上の容器と連結されていてもよく、該空間は外部との接続手段を備えていてもよい。該フィルターは２層以上の積層構造からなっていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法により、簡便な手段により遠心による濾過の効率を向上させることができる。本発明の方法は、血液由来成分からの病原体除去に際して、微小な病原体の除去性能を維持しながら該血液由来成分のフィルター透過速度を簡便に向上させる方法として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の方法の第一の態様では、生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過する方法において、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加える工程を含むことを特徴としている。また、本発明の第二の態様では、生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過する方法において、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加える工程を含むことを特徴としている。また、本発明の方法の第三の態様は上記の第一の態様及び第二の態様の組み合わせであり、生理活性物質を含有する液体を遠心力を利用してフィルターにより濾過する方法において、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、フィルター上の該液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加える工程、及びフィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加える工程を含むことを特徴としている。
【００１６】
フィルターを用いた濾過において、濾過速度を遠心により速める手段は公知である。フィルターの１次側（本明細書において、「フィルターの１次側」という用語は濾過に用いられるフィルターにおいて濾過前の液体が接する側を意味する。また、「フィルターの２次側」という用語は１次側とは逆側のことである）に存在する液体は、遠心力の直接作用により、フィルターの１次側から２次側へと移動する力を受ける。
【００１７】
本発明の方法の第一の態様では、液体に直接作用する上記の遠心力に加えて、液体に対して遠心加速度に正比例した圧力を加えて濾過速度を速めることを特徴としている。遠心加速度に正比例した圧力を液体に印加する手段は特に限定されず、液体に対して作用する力により液体内部に圧力が生じ、かつその圧力が遠心加速度に正比例するものであれば、任意の手段を採用することが可能である。例えば、遠心加速度に正比例した該圧力は、好ましくは一定質量の加重物に作用する遠心力により該液体に印加することができる。本明細書において、「遠心加速度に正比例」という用語は、数学的に厳密に正比例の関係がある場合はもとより、おおよその正比例の関係にある場合を含めて、最も広義に解釈しなければならず、いかなる意味においても限定的に解釈してはならない。
【００１８】
より好ましくは、遠心加速度に正比例した圧力を液体に印加する手段として、例えば、下記の手段：該フィルターが可撓性部材からなる密閉ハウジングの内部に収められており、該ハウジングが該フィルターによって内部を少なくとも２つ以上の空間に仕切られており、そのうちの少なくとも１つの空間（ただしこの空間はフィルターに対して遠心方向内側に配置されたフィルターの１次側の空間である）が該液体により充填されており、かつ該液体が充填された該空間を形成するハウジングの遠心方向内側に加重物が配置されている手段を採用することができる。
【００１９】
本発明の第二の態様では、フィルター上の該液体に対して直接作用する遠心力に加えて、フィルターの２次側空間を１次側空間よりも陰圧にして該液体に対して該陰圧によりフィルター２次側への吸引力を加えて濾過速度を速めることを特徴としている。２次側空間を陰圧にする手段は特に限定されない。例えば、フィルターの２次側空間を形成するハウジングに設けられたアウトレットに減圧ポンプを接続してフィルターの２次側空間の気体を持続的に排出してもよく、あるいは復元力のあるハウジングを用いて２次側空間を形成し、フィルターの２次側空間の空気をアウトレットから排出し、ハウジングの復元力により２次側空間を陰圧にすることも可能である。
【００２０】
以下、図面を参照しつつ上記の好ましい態様の一例について具体的に説明するが、本発明は添付の図面に記載された特定の好ましい態様に限定されることはない。
図１は本発明の濾過システムの一例である。ハウジング２はフィルター１により内部を図１のように仕切られており、仕切られた遠心方向６の１次側空間７及び２次側空間８にそれぞれインレット４、アウトレット５を備える。フィルター１によって濾過される液体は遠心力により遠心方向６の１次側空間７から２次側空間８へ移動するため、遠心方向６の１次側空間７がフィルター１の１次側、遠心方向６の２次側空間８がフィルター１の２次側となる。遠心方向６とは、濾過システムなどの対象物に対して遠心力がかかる向きを意味しており、遠心力を生じる回転軸に対して鉛直に外側に向いた方向である。
【００２１】
ハウジング２の外側で、かつフィルター１に対して遠心方向６の内側に図１のように加重物３を取り付けて遠心を行なうと、該加重物３には遠心力によって遠心方向６へと移動しようとする力が加わる。ハウジング２が該加重物３からの力により変形可能な部材からなり、かつ１次側空間７に生理活性物質を含有する液体が充填されていれば、上記の力により該液体に対して遠心力自体とは異なる力が加わることになる。該液体にはすでに遠心力が作用しているが、遠心力とは異なる上記の力がさらに加わり、これらの力が合わさって液体がフィルターを透過する力となる。このように、生理活性物質を含有する液体に対して直接作用する遠心力以外の力を液体に対して作用させることにより、生理活性物質を含有する液体が効率的にフィルターを透過できるようになり、濾過速度を向上させることができる。加重物３はハウジング２と一体であってもよいが、取り付けの自由度や遠心前後におけるハウジング２の取り扱いの観点から、加重物３はハウジング２の外部に取り付けられることが好ましく、ハウジングから脱着可能であることがより好ましい。
【００２２】
また、上記のシステムにおいて、アウトレット５を減圧ポンプ（真空ポンプや水流ポンプなどが挙げられる）に接続して２次側空間８を陰圧にすると、１次側空間７に生理活性物質を含有する液体が充填されており、フィルター１に該液体が接していれば、上記の陰圧により該液体に対して遠心力自体とは異なる吸引力が加わることになる。該液体にはすでに遠心力が作用しているが、遠心力とは異なる上記の吸引力がさらに加わり、これらの力が合わさって液体がフィルターを透過する力となる。さらに、上記のシステムにおいてハウジング２が復元力のある可撓性部材で形成されている場合には、アウトレット５から減圧手段（真空ポンプや水流ポンプなどの減圧ポンプのほか、注射筒などを用いて気体を吸引する手段が挙げられる）により２次側空間内の気体を吸引してハウジング２を萎縮変形させた後にアウトレットの栓を閉じることにより、ハウジング２に復元力が生じて２次側空間が陰圧状態になる。このようなハウジング２の復元力を利用して２次側空間を陰圧にすることもできる。このように、生理活性物質を含有する液体に対して直接作用する遠心力以外の吸引力を液体に対して作用させることにより、生理活性物質を含有する液体が効率的にフィルターを透過できるようになり、濾過速度を向上させることができる。なお、上記の吸引力を作用させるシステムにおいては加重物３の存在は必須ではないが、上記のシステムのように、加重物３により生じる圧力と上記陰圧による吸引力とを液体に作用させるシステムは、本発明のシステムとして好ましい。
【００２３】
本明細書において、フィルターとは多孔質体からなる構造物であり、一方の面から他方の面に連通する多数の微細な孔を有し、且つ、特定の粒子を選択的に分離除去できる孔径または表面親和性を有する基材を意味する。多孔質体とは、微細な孔を多数有する基材のことをいい、その材質、厚さ、形状、及び寸法等は限定されない。多孔質体の材質としては、例えば、有機材料又は無機材料、あるいは有機材料と無機材料とからなる複合材料であってもよい。これらのうち、有機材料が好ましく、とりわけ有機高分子材料が切断等の加工性に優れるため好ましい。有機高分子としては、例えば、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコー ル、ポリビニルアセタール、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリスルホン、セルロース、セルロースアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロロビニル、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリエーテルスルホン、ポリ（メタ）アクリレート、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ポリエーテル−ポリアミドブロツクコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー等が挙げられるが、本発明の多孔質体はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
多孔質体の形状は、粒子を捕捉できる細孔を有するものであれば特に限定されず、平板状、球状、棒状、繊維状、又は中空状等のいずれの形状であってもよい。例えば、メッシュ、フィルム、シート、膜、板、不織布、濾紙、スポンジ、織物、編物、塊、糸、中空糸、又は粒子等が挙げられる。遠心力による濾過によって粒子を捕捉するにあたって、操作を行いやすいように粒子を捕捉する孔の大きさを簡単に制御できることや、フィルター及びハウジング作製の容易さ及びコスト等を考慮すると、メッシュ、フィルム、シート、濾紙、膜、板、不織布、スポンジ、又は粒子の形状が好ましく、より好ましくは、メッシュ、フィルム、シート、濾紙、膜、不織布、又はスポンジの形状である。
【００２５】
多孔質体の孔の大きさには限定はないが、粒子を選択的に捕捉できるようにすることを考慮すると、平均孔径が０．０５ｎｍ 以上、５００ｎｍ 以下であることが好ましく、０．１０nｍ 以上、１００nｍ 以下がより好ましく、最も好ましくは０．１５ｎｍ以上、８０ｎｍ 以下程度である。多孔質体の平均孔径は、例えば、水銀ポロシメーターで測定することができる。水銀ポロシメーターで測定する場合は、細孔径分布曲線における最大のピークを示す細孔径（直径）を平均孔径として採用できる。従って、多孔質体の平均孔径よりも大きい直径を有する粒子は孔に入り難いが、必ずしも孔に入れないというわけではないことを理解すべきである。粒子の選択的捕捉を容易にするためには、上記多孔質体を複数種類組み合わせて用いてもよく、あるいは同一又は複数種の上記多孔質体を複数積層して使用してもよい。
【００２６】
不織布とは、編織によらずに繊維または糸の集合体が化学的、熱的、又は機械的に結合された布状のものである。繊維と繊維とが互いに接触して、摩擦により、又は互いにもつれあうことによって一定の形状を保っている場合にも機械的に結合された状態ということができ、不織布の概念に包含される。織布とは、一般的に、縦糸と横糸とが交錯してできた布地を意味する。
【００２７】
上記の多孔質体は、生理活性物質を含有する液体に対する親和性を向上させるために、多孔質体の孔を塞がない程度に、親水性化合物により表面処理を施されていてもよく、その手段として、グラフト、電子線や放射線照射、又は高分子による表面コーティング等を用いることができる。グラフトによる表面処理に用いる親水性化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、グリシジルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、メトキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートなどのアクリル酸又はメタクリル酸と多価アルコールとのエステル類などの親水性モノマーやモノマーの混合物、あるいは架橋可能なビニル基やアリル基等を有するポリエチレンオキサイド、ポリグリシドール、ポリビニルピロリドン、またはそれらの共重合体等が好適に用いられる。上記した架橋可能なビニル基やアリル基を主鎖または側鎖に有する親水性ポリマーをフィルター表面にコーティングし、熱、放射線、又は架橋剤等で架橋することもでき、ポリビニルアルコールやエチレンビニルアルコール共重合体等の親水性のポリマーをフィルター表面にコーティングすることもできる。また、ポリエチレングリコールジアクリレート等のジアクリレート系化合物を親水性化合物に添加してから反応を行い、得られた反応生成物を架橋することもできる。
【００２８】
フィルターが生理活性物質を含有する液体を透過させる能力としては、好ましくはフラックスが２×１０-9（ｋｇ／ｍ2／Ｐａ／ｓ）以上であり、より好ましくは２×１０-8（ｋｇ／ｍ2／Ｐａ／ｓ）以上であることが望ましい。
【００２９】
生理活性物質を含有する液体とは生物に対して何らかの作用をもたらす天然又は人工の物質を含む液体を意味している。天然の生理活性物質を含む液体としては、例えば、円口類、棘魚類、板皮類、軟骨魚類、硬骨魚類、両性類、爬虫類、鳥類、又は哺乳類などに属する動物由来の個体、器官、臓器、組織、体液、又はし尿に含まれる液体、例えば血液、尿、汗、唾液、胃液、胆汁、又は膵液等が挙げられる。人工の生理活性物質を含む液体の例としては、例えば、遺伝子組み替え技術により得られる核酸、タンパク質、糖、又は脂質等を含む溶液又は懸濁液、あるいは化学的に合成された核酸又はポリペプチド等を含む溶液又は懸濁液が挙げられる。生理活性物質を含有する液体の状態としては、純粋な液体又は液体の混合物、溶液、懸濁液、スラリー、ゾル、乳濁液などを挙げることができる。生理活性物質を含む液体には、生理活性物質を含有する液体に対して前処理を行ったもの、例えば血液を遠心分離することにより得られる血漿や精製工程を経て得られるグロブリンや免疫アルブミン、血液凝固因子、アンチトロンビンIII、フィブリン糊、ハプトグロビン、活性化プロテインＣ、又はＣ１−インアクチベーター等の血漿分画製剤も含まれる。もっとも、生理活性物質を含む液体は上記に具体的に例示したものに限定されることはない。医療分野において多く使用されており、かつ安全性の向上が求められている生理活性物質を含有する液体として、例えば、輸血用又は分画製剤調製用の血漿が挙げられるが、この液体は本発明の方法の対象として好ましい。輸血用又は分画製剤調製用の血漿としては、例えば、成分採血装置によって供血者の血液から分離された血漿や、全血採血後に得られた血液を遠心して分離された血漿を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
フィルターに捕捉される粒子はフィルターの細孔にサイズまたは親和性によって捕捉される。サイズにより捕捉する場合にはフィルターの細孔の孔径は粒子の直径よりも小さいことが好ましいが、濾過処理中にフィルターの２次側への粒子の流出を防ぐことができれば、任意の孔径を採用することができる。フィルターにより健康阻害粒子を捕捉することにより、例えば輸血用血液の安全性を高めることができる。健康阻害粒子とは、ヒトの体内に入ることで健康を害する可能性のある粒子を意味しており、例えば、ウィルス、細菌、真菌、原虫、寄生虫、病原性プリオン、白血球の他、細胞破砕物のような細胞由来粒子のことである。
【００３１】
フィルターはその扱いを容易とするためにハウジングに収められていることが好ましい。ハウジングの材質としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコー ル、ポリビニルアセタール、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリスルホン、セルロース、セルロースアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロロビニル、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリエーテルスルホン、ポリ（メタ）アクリレート、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ポリエーテル−ポリアミドブロツクコポリマー、又はエチレン−ビニルアルコールコポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。濾過の容易性や取り付けの自由度、収納のし易さ等を考慮すると、ハウジングは可撓性であることが好ましい。ハウジングがフィルターで仕切られた構造を有することで、濾過の前後において生理活性物質を含有する液体を密閉系で処理することができるため、特に輸血用血液のような清潔性が求められる生理活性物質を含有する液体を用いる際に好ましい。
【００３２】
ハウジングにはフィルターによって仕切られた各々の空間にそれぞれ外部との接続手段が備えられていてもよく、このような接続手段は、濾過前の生理活性物質を含有する液体に対して前処理を行う場合や、濾過後の生理活性物質を含有する液体を別の容器に保存する際に有用である。特に２次側空間を陰圧にする場合にはこのような接続手段は必須である。例えば、血液を本発明の濾過方法により濾過する際に、濾過前に遠心分離により血漿と血球成分とを分離するための血液バッグをハウジングに無菌的に連結することで、採血後の血液を分離し、健康阻害粒子を濾過するまでの工程を無菌的に行うことが可能となる。
【００３３】
上記ハウジングを用いて遠心力によって生理活性物質を含有する液体を濾過する際に、例えば、図１のようにハウジング２の外側に加重物３を取り付けることにより、該加重物３に作用する遠心力を利用した新たな力を該液体に対して作用させることができ、これによって濾過を促進することができる。この際、フィルターの２次側に取り付けられた接続手段を介してフィルターの２次側を陰圧とすることにより、濾過を促進することも可能であり、特に透過速度が求められる系においては有用である。
【００３４】
上記ハウジングに備えられた外部との接続手段によってハウジングがハウジング以外の少なくとも一つ以上の容器と連結されていてもよい。例えば、連結された容器の中に採血された全血を貯留することは、その後に遠心分離の工程を行うために好適である。該容器内に貯留された全血を遠心分離工程に付して血漿を分離した後、該血漿を本発明のシステムにおけるハウジング内へと移送して本発明の方法により濾過を行なうことにより、ウィルス等の健康阻害粒子を血漿から迅速かつ簡便に除くことが可能とになる。このようにして調製された血漿は安全性が向上し、輸血に好適である。
【００３５】
上記ハウジングに遠心力を印加する際、より大きな遠心力を得るためにには、例えばローターのような回転体に取り付けて回転させることが望ましい。その際、遠心方向に対してフィルター面が鉛直となるようにハウジングをローターに取り付けることにより、より効率的に遠心力を利用できる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
例１
図２は本発明のシステムの一態様を示しており、フィルターとハウジングを示した図である。幅２２ｃｍ、長さ１０ｃｍの多孔質ポリエチレンのフィルター２１を同じ大きさのポリエチレン製ハウジング２２にヒートシーラーを用いて接合することでハウジング２２内をフィルター２１によって１次側と２次側に仕切った。接合の際にフィルターとハウジングの１次側及び２次側との境界にそれぞれ内孔に針金を入れたポリエチレン製チューブ２３（インレット）及び２４（アウトレット）を挿入し、ヒートシール後に針金を引き抜くことでフィルターの１次側及び２次側にそれぞれ外部への連絡手段を設けた。外周部をヒートシールするため、実際に濾過に用いられる膜面積は１０８ｃｍ2である。ハウジング２２は図３のように、円筒状のローター３１の側面にゴム製スペーサー３２を介して取り付けた。取り付ける際に幅１８ｃｍ、長さ６ｃｍ、重さ４０ｇの鉛テープ３３をハウジングの遠心方向内側に貼付し、比較例として鉛テープを貼付していないものを調製した。ハウジングに用いたポリエチレンは可撓性であり、ハウジング２２の遠心方向内側に鉛テープ３３が貼付された場合、鉛テープ３３には遠心力によって遠心方向外側に向かってハウジング２２を押す力が生じる。インレット２３を介してハウジング内の仕切られた空間の１次側に精製水を導入し、５００ｒｐｍにてローターを回転させることで遠心濾過を行った。遠心濾過開始後、所定の時間で遠心を停止し、１次側に残留している精製水の量を遠心濾過開始前の量で割った値を残存率と定義した。遠心濾過開始時において残存率は１となり、より短時間で残存率が０に近付くことが望ましい。
【００３７】
図４に遠心濾過の結果を示す。図４において、△は鉛テープ３３貼付無し（比較例のシステム）、▲は鉛テープ３３貼付有り（本発明のシステム）で遠心濾過した結果を示す。遠心濾過開始後３０分において比較例のシステムでは残存率０．７２であったのに対し、本発明のシステムでは０．５３であった。遠心開始後６０分においては比較例のシステムでは残存率０．６０であったのに対し、本発明のシステムでは０．３１であった。この結果は、ハウジング２２の遠心方向内側に鉛テープ３３を貼付することにより、濾過の効率が改善されたことを示している。
【００３８】
例２
例１で得たシステムのハウジング内の仕切られた空間の１次側に精製水をチューブ２３を介して導入し、１０００ｒｐｍにてローターを回転させることで遠心濾過を行った。図５に遠心濾過の結果を示す。図５において、□は鉛テープ３３貼付無し（比較例のシステム）、■は鉛テープ３３貼付有り（本発明のシステム）で遠心濾過した結果を示す。遠心濾過開始後３０分において比較例のシステムでは残存率０．３６であったのに対し、本発明のシステムでは０．１９であった。遠心開始後６０分においては比較例のシステムでは残存率０．１５であったのに対し、本発明のシステムでは０．０９３であった。この結果は、ハウジング２２の遠心方向内側に鉛テープ３３を貼付することにより、濾過の効率が改善されたことを示している。
【００３９】
例３
例１で得たシステムのハウジング内の仕切られた空間の１次側に３５ｎｍの平均粒子径をもつ金コロイドを１００ｐｐｍ含む水分散液をチューブ２３を介して導入し、１０００ｒｐｍにてローターを回転させることで遠心濾過を行った。遠心濾過開始後、３０分又は６０分で遠心を停止し、２次側に透過した濾液の波長５２４ｎｍにおける吸光度を測定し、次式から金コロイド除去率を算出した。
金コロイド除去率（ＬＲＶ）＝ｌｏｇ10（濾過原液の吸光度）／（濾液の吸光度）
金コロイド除去性試験はフィルターのウィルス除去性能の確認法として好適である。本ハウジング２２に用いられたフィルター２１の定圧濾過時における金コロイド除去率（ＬＲＶ）は２以上であった。従って、上記方法においても金コロイド除去率（ＬＲＶ）が２以上であることが望ましい。図６に遠心濾過の結果を示す。濾過原液の波長５２４ｎｍにおける吸光度は０．９６５であったのに対し、遠心濾過開始後３０分では０．００２、６０分では０．００４となった。遠心濾過開始後３０分では金コロイド除去率は上記の式により２．６８となり、６０分では２．３８となることから、上記方法による遠心濾過によっても金コロイド除去性は維持されていた。
【００４０】
例４
例１で得たシステムのハウジング２２内の仕切られた空間の１次側に精製水をチューブ２３を介して導入し、２次側をチューブ２４を介してシリンジによって内部の空気を完全に抜き取った。比較例として、２次側のハウジングを切り取り、開放したものを用いた。ハウジングは可撓性ではあるが完全な軟体ではないため、その復元力により、遠心濾過中に２次側が陰圧となる。５００ｒｐｍにてローターを回転させることで遠心濾過を行った。図７に遠心濾過の結果を示す。図７において、◇は２次側のハウジングを切り取ったもの（比較例のシステム）、◆は２次側を陰圧としたもの（本発明のシステム）で遠心濾過した結果を示す。遠心濾過開始後３０分において比較例のシステムでは残存率０．７２であったのに対し、本発明のシステムでは残存率０．４１であった。遠心開始後６０分においては比較例のシステムでは残存率０．６０であったのに対し、本発明のシステムでは０．３０であった。この結果は、ハウジング２２の２次側を陰圧とすることにより、濾過の効率が改善されたことを示している。
【００４１】
例５
例１で得たシステムのハウジング２２内の仕切られた空間の１次側に精製水をチューブ２３を介して導入し、２次側をチューブ２４を介してシリンジによって内部の空気を完全に抜き取った。比較例として、２次側のハウジングを切り取り、開放したものを用いた。ハウジングは可撓性ではあるが完全な軟体ではないため、その復元力により、遠心濾過中に２次側が陰圧となる。１０００ｒｐｍにてローターを回転させることで遠心濾過を行った。図８に遠心濾過の結果を示す。図８において、○は２次側のハウジングを切り取ったもの（比較例のシステム）、●は２次側を陰圧としたもの（本発明のシステム）で遠心濾過した結果を示す。遠心濾過開始後３０分において比較例のシステムでは残存率０．３６であったのに対し、本発明のシステムでは残存率０．１８であった。遠心開始後６０分においては比較例のシステムでは残存率０．１５であったのに対し、本発明のシステムでは０．０６８であった。この結果は、ハウジング２２の２次側を陰圧とすることにより、濾過の効率が改善されたことを示している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本システムの一態様を示した図である。
【図２】本システムで用いられるハウジングの断面の一態様を示した図である。
【図３】本システムで用いられるハウジングの取り付け方の一態様を示した図である。
【図４】例１における濾過結果を示した図である。
【図５】例２における濾過結果を示した図である。
【図６】例３における濾過結果を示した図である。
【図７】例４における濾過効果を示した図である。
【図８】例５における濾過効果を示した図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    フィルター
２    ハウジング
３    加重物
４    インレット
５    アウトレット
６    遠心方向
７    １次側空間
８    ２次側空間
２１  フィルター
２２  ポリエチレン製ハウジング
２３  ポリエチレン製チューブ（インレット）
２４  ポリエチレン製チューブ（アウトレット）
３１  ローター
３２  ゴム製スペーサー
３３  鉛テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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