(57)【要約】本発明は、収着剤を用いて血液および血液製剤の環境中の望ましくない分子を除去することにより保存血液および血液製剤を処理して、保存寿命を最大限にし、ならびに／あるいは輸血関連合併症、たとえば発熱などの非溶血性輸血反応、輸血関連急性肺傷害（ＴＲＡＬＩ）、輸血随伴性呼吸困難（ＴＡＤ）、およびアレルギー反応を最小限に抑える方法に関する。【選択図】図１
2014524425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収着剤を用いて血液および血液製剤の環境中の望ましくない分子を除去することにより保存血液および血液製剤を処理して、保存寿命を最大限にし、ならびに／あるいは輸血関連合併症、たとえば発熱などの非溶血性輸血反応、輸血関連急性肺傷害（ＴＲＡＬＩ）、輸血随伴性呼吸困難（ＴＡＤ）、およびアレルギー反応を最小限に抑える方法。
【請求項２】
望ましくない分子は、保存血液および血液製剤中にみられる生物活性分子（ＢＡＭ）、生物学的応答を変異させる物質（ＢＲＭ）、溶血産物、膜または細胞の分解産物、毒素、薬物、抗体、プリオン、およびこれらに類する分子である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
生物活性分子または生物学的応答を変異させる物質は、炎症の仲介物質および刺激物質、たとえばサイトカイン類、酸化窒素、トロンボキサン類、ロイコトリエン類、血小板活性化因子、プロスタグランジン類、糖タンパク質、キニン類、キニノーゲン類、補体因子、細胞接着分子、スーパー抗原、モノカイン類、ケモカイン類、インターフェロン類、フリーラジカル類、プロテアーゼ類、アラキドン酸代謝産物、プロスタサイクリン類、ベータエンドルフィン類、心筋抑制因子、アナンダミド、２−アラキドノイルグリセロール、テトラヒドロビオプテリン、セロトニン、ヒスタミン、ブラジキニン、可溶性ＣＤ４０リガンド、生物活性脂質、酸化型脂質、ヘモグロビン、赤血球微粒子、膜または細胞の成分、増殖因子、糖タンパク質、プリオン類、毒素、内毒素、薬物、血管作用物質、外来抗原、および抗体を含み、ただし、これらに限定されず、それらを血液および血液製剤から除去する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
望ましくない分子は抗体である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
収着剤は生体適合性ポリマーである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ポリマーは血液適合性である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
生体適合性または血液適合性ポリマーは、０．１ミクロンメートルから２センチメートルまでの範囲の直径を有する粒子を含む、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
生体適合性ポリマーは、スラリーもしくは懸濁液、または湿潤させることができる乾燥粉末もしくは他の乾燥粒子として供給される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
０．１ミクロンメートルから２センチメートルまでの範囲の直径を有する粒子を含むポリマーが多孔質であり、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥ポリマー）を超える細孔構造を有する、請求項５または６に記載の方法。
【請求項１０】
収着剤は、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）を超える細孔構造を有し；その際、収着剤の５０Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積と１００Å〜１，０００Å（細孔直径）の細孔容積との比が３：１より小さい、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
望ましくない分子は、約５０，０００ダルトン以下の分子量を有する毒素である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
収着剤は、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）を超える細孔構造を有し；その際、収着剤の５０Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積と１，０００Å〜１０，０００Å（細孔直径）の細孔容積との比が２：１より小さい、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
望ましくない分子は、約１００ダルトンから約４５０，０００ダルトンの範囲の分子量を有する毒素である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
収着剤は、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）を超える細孔構造を有し；その際、収着剤の５０Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積と１０，０００Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積との比が３：１より小さい、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
望ましくない分子は、約１，０００，０００ダルトン以下の分子量を有する毒素である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
収着剤は、懸濁、シード、分散、沈殿、多段、膜／ミクロチャネル乳化、およびミクロ流体重合のうち少なくとも１つを用いて製造される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
収着剤は、架橋剤と下記の重合性モノマーのうち１以上との反応から誘導された架橋ポリマー材料を含む、請求項１に記載の方法：スチレン、エチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸セチル、アクリル酸セチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸エチル、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ビニルベンジルアルコール、ビニルホルムアミド、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、２−クロロスチレン、３−クロロスチレン、４−クロロスチレン、２，６−ジクロロスチレン、４−ビニルベンジルクロリド、２−ブロモスチレン、３−ブロモスチレン、４−ブロモスチレン、２−フルオロスチレン、３−フルオロスチレン、４−フルオロスチレン、２−トリフルオロメチルスチレン、３−トリフルオロメチルスチレン、４−トリフルオロメチルスチレン、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン、４−ビニル−１８−クラウン−６  ベンゼン、２−クロロアクリレート、２，２，２−トリフルオロメチルメタクリレート、２−トリフルオロメチルアクリレート、メチル  ２−（クロロメチル）アクリレート、メチル  ２−（ブロモメチル）アクリレート、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、ビニルクロロアセテート、および２−クロロエチルビニルエーテル。
【請求項１８】
架橋剤は、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、トリビニルシクロヘキサン、ジビニルスルホン、トリメチロールプロパン  トリメタクリレート、トリメチロールプロパン  ジメタクリレート、トリメチロールプロパン  トリアクリレート、トリメチロールプロパン  ジアクリレート、ペンタエリトリトール  ジメタクリレート類、ペンタエリトリトール  トリメタクリレート類、ペンタエリトリトール，テトラメタクリレート類、ペンタエリトリトール  ジアクリレート類、ペンタエリトリトール  トリアクリレート類、ペンタエリトリトール  テトラアクリレート類、ジペンタエリトリトール  ジメタクリレート類、ジペンタエリトリトール  トリメタクリレート類、ジペンタエリトリトール  テトラメタクリレート類、ジペンタエリトリトール  ジアクリレート類、ジペンタエリトリトール  トリアクリレート類、ジペンタエリトリトール  テトラアクリレート類、ジビニルホルムアミド、およびその混合物から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ポロゲンまたは細孔形成剤として有機溶媒および／または高分子ポロゲンを使用し、重合に際して誘発する生成相の分離により多孔質ポリマーを得る、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
収着剤は、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（ヒドロキシエチルアクリレート）、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）、ポリ（ヒドロキシプロピルアクリレート）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレート）、ポリ（ジメチルアミノエチルアクリレート）、ポリ（ジエチルアミノエチルメタクリレート）、ポリ−（ジエチルアミノエチルアクリレート）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリジノン）、ポリ（メタクリル酸）塩、ポリ（アクリル酸）塩、またはそのコポリマーおよび混合物を含む血液適合性表面を含み、その際、血液適合性表面は架橋ポリマー材料に化学結合している、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
特異的または非特異的に反応性生体分子を結合するリガンドでポリマーが修飾されている、請求項５または６に記載の方法。
【請求項２２】
収着剤は血液容器内に血液または血液製剤と共に収容される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
収着剤はカートリッジに収容され、それは採血時に血液を保存用バッグに入れるのに伴なって、または輸血に際して使用する時点で使用できる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
収着剤は血液を保持するのに適した容器内にあり、血液および血液製剤と直接接触しているけれどもその容器から出ることができない、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
収着剤は血液を保持するのに適した容器内にあり、流体をポリマーと相互作用させるけれども細胞を相互作用させない透過性の膜またはバリヤーにより、血液から分離されている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
収着剤は、構造的に容器材料の一体部分であって、容器壁全体に均一に分散し、あるいは容器の多数領域に個別に密閉されて血液または血液製剤と直接接触する帯域を提供し、あるいは血液または血液製剤と直接接触する状態で容器の内壁にコーティングされ、沈着し、または付着している、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
収着剤は、保存血液または血液製剤中で中性またはほぼ中性の浮力を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
収着剤は、約１．０ｇ／ｍｌから約１．３ｇ／ｍｌまでの範囲の骨格密度を有する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
収着剤は、約１．１ｇ／ｍｌから約１．３ｇ／ｍｌまでの範囲の骨格密度を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
収着剤は、血液または血液製剤の密度と実質的に同じ骨格密度を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
血液から不純物を収着するための収着剤ポリマービーズであって、請求項９、１０、１２、１４のいずれか１項に記載の方法により調製された組成物を含み、保存血液または血液製剤中で中性またはほぼ中性の浮力を有する収着剤ポリマービーズ。
【請求項３２】
収着剤ポリマービーズは約１．０ｇ／ｍｌから約１．３ｇ／ｍｌまでの範囲の骨格密度を有する、請求項３１に記載の収着剤ポリマービーズ。
【請求項３３】
収着剤は約１．１ｇ／ｍｌから約１．３ｇ／ｍｌまでの範囲の骨格密度を有する、請求項３２に記載の収着剤ポリマービーズ。
【請求項３４】
収着剤は血液または血液製剤の密度と実質的に同じ骨格密度を有する、請求項３１に記載の収着剤ポリマービーズ。
【請求項３５】
ポリマーのシードを含むシード重合方法が、１００％ヘテロ原子モノマーおよび非ヘテロ原子モノマーの組合わせを使用し、これによりその組合わせが中性浮力系を生じることができる、請求項１６に記載の方法。
【請求項３６】
シードポリマーは、ヘテロ原子モノマーおよび非ヘテロ原子モノマーの混合物からなる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
ビーズは容器内に配置され、その際、ビーズは血液製剤に類似する密度のため自然に血液または血液製剤全体に分散した状態を維持し、容器を混合または撹拌する必要なしに血液中の望ましくない分子をビーズにより収着することができる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
収着剤は血液を保持するのに適した容器内にあり、血液または血液製剤と直接接触しているけれども容器から出ることはできない、モノグラフ６５に特定されたＵＳＰ粒子に適合するレベルのものである、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
ビーズは容器内に配置され、その際、ビーズは血液製剤に類似する密度のため自然に血液または血液製剤全体に分散した状態を維持し、容器を混合または撹拌する必要なしに血液中の望ましくない分子をビーズにより収着することができる、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
[0001]  本出願は、U.S. Patent Application No. 61/523,170, 2011年8月12日出願に基づく優先権を主張し、それの開示内容を全体として本明細書に援用する。
【０００２】
技術分野
[0002]  本発明は、血液および血液製剤からサイトカイン類、生物活性脂質、遊離ヘモグロビン、膜または細胞の分解産物、炎症仲介物質、血管作用物質、外来抗原、および抗体を除去するのに有用な組成物および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  全血または全血派生物(“血液製剤”)の輸血は、文字どおり、重篤な外傷から癌の外科処置までの広範な状態を伴なう患者の生命源である。米国赤十字社によれば、米国で年間１４００万例を超える赤血球濃縮液（濃縮赤血球）(packed red blood cell)（ｐＲＢＣ）輸血が行なわれ、平均して米国の病院への入院１０例中１例に輸血が必要である。全血の他の画分、すなわち血液製剤、たとえば血小板、白血球、血漿、アルブミン、免疫グロブリン、凝固因子および低温沈降成分の同様な数の輸血が毎年行われている。血液の重大な必要性は、血液の輸送および保存の後方支援が複雑な軍隊にまで拡大し、イラクの自由作戦(Operation Iraqi Freedom)に際しては入院全体の８％が最初の２４時間以内に１０単位を超えると定義される多量の輸血を必要とした。全血および血液製剤を本明細書中では“血液”と総称する。
【０００４】
[0004]  血液は寿命が限られている。一般的なｐＲＢＣユニットは４２日の有用寿命をもつにすぎず、一方で血小板は供血から５日以内に使用しなければならない。これが高い血液需要と相まって定期的な血液不足を生じている。しかし、多くの医療専門家は、新鮮血はよりさらに速やかに２〜４週間以内に使用すべきであると考えている。後向き研究は、“古い”血液の輸血が発熱などの非溶血性輸血反応、輸血関連急性肺傷害(transfusion related acute lung injury)（ＴＲＡＬＩ）、輸血随伴性呼吸困難(transfusion associated adyspnea)（ＴＡＤ）、アレルギー反応、感染症、死亡、および他の合併症のリスクの増大に関係することを示唆している。これらの研究のうちの１つにおいて、院内死亡のリスクは赤血球濃縮液ユニットが老化するのに伴なって毎日２％ずつ増大した。この理由から、血液製剤の有用寿命が延長され、かつ血液の品質が改良されれば有益であろう。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  本発明の１態様において、収着剤(sorbent)の使用により血液から望ましくない分子を除去することによって、輸血関連合併症、たとえば発熱などの非溶血性輸血反応、輸血関連急性肺傷害（ＴＲＡＬＩ）、輸血随伴性呼吸困難（ＴＡＤ）、アレルギー反応が軽減される。輸血用血液から望ましくない産物を除去するための収着剤の使用は、たとえば保存中に蓄積する望ましくない産物を除去することにより、この血液の有用保存寿命を延長することもできる。血液中にみられるこれらの望ましくない産物を本明細書中では生物活性分子(Biological Active Molecule)（ＢＡＭ）と総称する。ＢＡＭは、それ自身で、または他のＢＡＭとの組合わせで、生物学的プロセス、細胞プロセスまたは生理的プロセスを引き起こす可能性があるいずれかの物質または分子と定義される。輸血に際し、ＢＡＭは輸血血液の受容者において、たとえばＴＲＡＬＩ、ＴＡＤその他の望ましくない生理的応答を誘発する可能性がある。たとえば抗ヒト白血球抗原抗体は、重症のＴＲＡＬＩに関連するＢＡＭである。ＢＡＭの他の例であるプリオンは、クロイツフェルト−ヤコブ病または亜急性海綿状脳症を引き起こす可能性がある。ＢＡＭのサブセットは、生物学的応答を変異させる物質(biologial response modifier)（ＢＲＭ）、すなわち免疫系に対する作用をもつ物質である。これらには、たとえばサイトカイン類、ケモカイン類、抗体、糖タンパク質、および増殖因子が含まれる。輸血用血液中にみられるサイトカイン類は、受容者において発熱を引き起こす可能性がある。
【０００６】
[0006]  他の態様において、血液および血液製剤中に存在するＢＡＭ、たとえば薬物、炎症の仲介物質および刺激物質、たとえばサイトカイン類、ケモカイン類、インターフェロン類、酸化窒素、トロンボキサン類、ロイコトリエン類、血小板活性化因子、プロスタグランジン類、糖タンパク質、キニン類、キニノーゲン類、補体因子、細胞接着分子、スーパー抗原、モノカイン類、フリーラジカル類、プロテアーゼ類、アラキドン酸代謝産物、プロスタサイクリン類、ベータエンドルフィン類、心筋抑制因子、アナンダミド、２−アラキドノイルグリセロール、テトラヒドロビオプテリン、ヒスタミン、ブラジキニン、可溶性ＣＤ４０リガンド、セロトニン、ヘモグロビン、生物活性脂質、抗体、抗原、プリオン類、毒素、内毒素、膜または細胞の成分、および他のＢＡＭが、収着剤により除去される。これらのＢＡＭは、供血が行なわれた時点で供血者の血液中に存在していた可能性があり、あるいは血液の処理に伴なって、または保存中に、または老化プロセスの一部として、経時的に発生する可能性がある。
【０００７】
[0007]  適切な収着剤には、生体適合性ポリマーが含まれる。特定のポリマーは血液適合性(hemocompatible)である。ある生体適合性ポリマーは、スラリーもしくは懸濁液、または湿潤させることができる粉末もしくは他の乾燥粒子として供給される。
【０００８】
[0008]  ある態様において、ポリマー収着剤がビーズの形態であり、したがってビーズが血液中で中性浮力をもつような、血液保存バッグまたは適切な血液容器を使用できる。適切な浮力のポリマー収着剤ビーズは、その中にビーズが存在する組成物（流体）に匹敵する密度をもつであろう。
【０００９】
[0009]  他の態様において、収着剤は血液中で中性浮力をもち、したがって経時的に混合する必要なしに血液の全体積にわたってＢＡＭを除去することができる。
[0010]  ある態様において、供与された血液を収着剤で処理して、望ましくない抗体、たとえば抗白血球抗体、抗ヒト白血球抗原抗体を、供血時に、保存中に、または使用する時点で除去する。
【００１０】
[0011]  他の態様において、より重いヘテロ原子をポリマーマトリックスに付加することによってビーズの見掛け密度を増大させると、赤血球濃縮液（ＲＢＣ）に対して中性浮力をもつビーズを合成できる。これは、懸濁、シード、分散、沈殿、多段、膜／ミクロチャネル乳化、およびミクロ流体重合により中性浮力をもつ多孔質粒子を形成することによって達成できる(Gokmen MT, Du Prez FE. Porous polymer particles - A comprehensive guide to synthesis, characterization, functionalization and applications. Prog Polym Sci 2012;37:365-405)。
【００１１】
[0012]  他の態様において、ポリマーは、０．１ミクロンメートルから２センチメートルまでの範囲の直径をもつ粒子を含む。特定のポリマーは粉末、ビーズ、または他の規則的もしくは不規則な形状の粒子の形態である。
【００１２】
[0013]  特定の態様において、ポリマーは０．１ミクロンメートルから２センチメートルまでの範囲の直径をもつ粒子であり、多孔質であり、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥ポリマー）を超える細孔構造をもつ。
【００１３】
[0014]  ある好ましいポリマーは、下記のものから選択される１種類以上のモノマーもしくはヘテロ原子含有モノマーまたはその混合物からの残基を含む：ジビニルベンゼンおよびエチルビニルベンゼン、スチレン、エチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸セチル、アクリル酸セチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸エチル、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ビニルベンジルアルコール、ビニルホルムアミド、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、トリビニルシクロヘキサン、ジビニルスルホン、トリメチロールプロパン  トリメタクリレート、トリメチロールプロパン  ジメタクリレート、トリメチロールプロパン  トリアクリレート、トリメチロールプロパン  ジアクリレート、ペンタエリトリトール  ジメタクリレート、ペンタエリトリトール  トリメタクリレート、ペンタエリトリトール  テトラメタクリレート、ペンタエリトリトール  ジアクリレート、ペンタエリトリトール  トリアクリレート、ペンタエリトリトール  テトラアクリレート、ジペンタエリトリトール  ジメタクリレート、ジペンタエリトリトール  トリメタクリレート、ジペンタエリトリトール  テトラメタクリレート、ジペンタエリトリトール  ジアクリレート、ジペンタエリトリトール  トリアクリレート、ジペンタエリトリトール  テトラアクリレート、ジビニルホルムアミド、２−クロロスチレン、３−クロロスチレン、４−クロロスチレン、２，６−ジクロロスチレン、４−ビニルベンジルクロリド、２−ブロモスチレン、３−ブロモスチレン、４−ブロモスチレン、２−フルオロスチレン、３−フルオロスチレン、４−フルオロスチレン、２−トリフルオロメチルスチレン、３−トリフルオロメチルスチレン、４−トリフルオロメチルスチレン、２，３，４，５，６−ペンタフルオロスチレン、４−ビニル−１８−クラウン−６  ベンゼン、２−クロロアクリレート、２，２，２−トリフルオロメチルメタクリレート、２−トリフルオロメチルアクリレート、メチル  ２−（クロロメチル）アクリレート、メチル  ２−（ブロモメチル）アクリレート、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、ビニルクロロアセテート、および２−クロロエチルビニルエーテル。
【００１４】
[0015]  ある態様において、ポリマーは少なくとも１種類の架橋剤および少なくとも１種類の分散剤を含むコーティングされたポリマーである。分散剤は生体適合性であることができる。分散剤は、たとえば下記の化学物質、化合物または材料から選択できる：ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（ヒドロキシエチルアクリレート）、ポリ（ヒドロキシプロピルメタクリレート）、ポリ（ヒドロキシプロピルアクリレート）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレート）、ポリ（ジメチルアミノエチルアクリレート）、ポリ（ジエチルアミノエチルメタクリレート）、ポリ−（ジエチルアミノエチルアクリレート）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（Ｎ−ビニルピロリジノン）、ポリ（メタクリル酸）塩、ポリ（アクリル酸）塩、およびその混合物；架橋剤は、下記のものからなる群から選択される：ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、トリビニルシクロヘキサン、ジビニルスルホン、トリメチロールプロパン  トリメタクリレート、トリメチロールプロパン  ジメタクリレート、トリメチロールプロパン  トリアクリレート、トリメチロールプロパン  ジアクリレート、ペンタエリトリトール  ジメタクリレート類、ペンタエリトリトール  トリメタクリレート類、ペンタエリトリトール，テトラメタクリレート類、ペンタエリトリトール  ジアクリレート類、ペンタエリトリトール  トリアクリレート類、ペンタエリトリトール  テトラアクリレート類、ジペンタエリトリトール  ジメタクリレート類、ジペンタエリトリトール  トリメタクリレート類、ジペンタエリトリトール  テトラメタクリレート類、ジペンタエリトリトール  ジアクリレート類、ジペンタエリトリトール  トリアクリレート類、ジペンタエリトリトール  テトラアクリレート類、ジビニルホルムアミド、およびその混合物。好ましくは、ポリマーはコーティングの形成と同時に生成し、その際、分散剤はポリマーの表面に化学結合する。
【００１５】
[0016]  本発明のある態様は、ポロゲン(porogen)または細孔形成剤(pore-former)として有機溶媒および／または高分子ポロゲンを使用し、重合に際して誘発する生成相の分離により多孔質ポリマーを得る。若干の好ましいポロゲンは下記のものである：ベンジルアルコール、シクロヘキサン、シクロヘキサノール、シクロヘキサノール／トルエン混合物、シクロヘキサノン、デカン、デカン／トルエン混合物、ジ−２−エチルヘキシルリン酸、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、２−エチル−１−ヘキサン酸、２−エチル−１−ヘキサノール、２−エチル−１−ヘキサノール／ｎ−ヘプタン混合物、２−エチル−１−ヘキサノール／トルエン混合物、イソアミルアルコール、ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘプタン／酢酸エチル、ｎ−ヘプタン／酢酸イソアミル、ｎ−ヘプタン／テトラリン混合物、ｎ−ヘプタン／トルエン混合物、ｎ−ヘキサン／トルエン混合物、ペンタノール、ポリ（スチレン−ｃｏ−メタクリル酸メチル）／フタル酸ジブチル、ポリスチレン／２−エチル−１−ヘキサノール混合物、ポリスチレン／フタル酸ジブチル、ポリスチレン／ｎ−ヘキサン混合物、ポリスチレン／トルエン混合物、トルエン、トリ−ｎ−ブチルホスフェート、１，２，３−トリクロロプロパン／２−エチル−１−ヘキサノール混合物、２，２，４−トリメチルペンタン（イソオクタン）、トリメチルペンタン／トルエン混合物、ポリ（プロピレングリコール）／トルエン混合物、ポリ（プロピレングリコール）／シクロヘキサノール混合物、およびポリ（プロピレングリコール）／２−エチル−１−ヘキサノール混合物。
【００１６】
[0017]  １態様において、ポリマーは約１００ダルトン〜約１，０００キロダルトンのタンパク質分子を収着できる。
[0018]  他の態様において、５０，０００ダルトン以下の小ないし中サイズのタンパク質分子を収着し、大型の血液タンパク質の吸収を排除または低減する多孔質ポリマーは、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）の範囲である細孔構造を含む。収着剤は、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）を超える細孔構造をもち；その際、収着剤の５０Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積と１００Å〜１，０００Å（細孔直径）の細孔容積との比は３：１より小さい。
【００１７】
[0019]  他の態様において、約３００，０００ダルトンの中サイズないし大サイズのタンパク質分子を最適に収着し、きわめて大型の血液タンパク質の吸収を排除または低減する多孔質ポリマーは、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）の範囲である細孔構造を含む。収着剤は、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）を超える細孔構造をもち；その際、収着剤の５０Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積と１，０００Å〜１０，０００Å（細孔直径）の細孔容積との比は２：１より小さい。
【００１８】
[0020]  他の態様において、１，０００，０００ダルトン以下（ある態様においては１００ダルトン〜４５０，０００ダルトン）のきわめて大きなサイズのタンパク質分子を最適に収着し、きわめて大型の血液タンパク質の吸収を排除または低減する多孔質ポリマーは、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）の範囲である細孔構造を含む。収着剤は、５０Å〜４０，０００Åの範囲の細孔サイズの総細孔容積が０．５ｃｃ／ｇ〜５．０ｃｃ／ｇ（乾燥収着剤）を超える細孔構造をもち；その際、収着剤の５０Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積と１０，０００Å〜４０，０００Å（細孔直径）の細孔容積との比は３：１より小さい。
【００１９】
[0021]  ある態様において、ポリマーは誘導体化されていてもよい。あるポリマーは、抗体またはリガンドで修飾されていてもよい。特定のリガンドは反応性生体分子を特異的または非特異的に結合する。そのようなポリマーは、多孔質または中実であってもよい。
【００２０】
[0022]  ある態様において、組成物は適切な血液容器内に血液または血液製剤と共に収容される。特定の態様において、本発明は、本明細書中に述べるいずれかの組成物を含む血液保存バッグに関する。ある態様において、収着剤は血液を保持するのに適した容器内にあり、血液および血液製剤と直接接触しているけれどもその容器から出ることができない。ある態様において、組成物は容器を形成する保存容器材料の一部である。ある態様において、組成物は保存容器の内面にコーティングされ、または沈着しており、血液または血液製剤と直接接触している。ある態様において、その材料は、血液から膜により分離されているが、流体はこの膜を通過してＢＲＭを組成物と連絡させることができ、ただし白血球、赤血球および血小板などの細胞は排除される。ある方法はさらに、組成物を濾過により血液から分離することを含む。特定の態様において、濾過は、患者に輸血する際に保存バッグから血液が取り出される間に行なわれる。ある態様において、血液容器内の収着剤は血液と直接接触している。
【００２１】
[0023]  他の態様において、収着剤は、構造的に容器材料の一体部分であって、容器壁全体に均一に分散し、あるいは容器の多数領域に個別に密閉されて血液または血液製剤と直接接触する帯域を提供し、あるいは血液または血液製剤と直接接触する状態で容器の内壁にコーティングされ、沈着し、または付着している。
【００２２】
[0024]  特定の態様は、本明細書中で述べるいずれかの組成物を含むフィルターに関する。ある態様は、本明細書中で述べる組成物のいずれかを含むフィルターカートリッジに関する。本発明のある器具は、本明細書中で述べるいずれかの組成物を含むフィルターカートリッジを含む、血液濾過器具である。
【００２３】
[0025]  ある態様において、組成物はフィルターに収容されており、供血者からの血液が供血時に適切な血液容器内へ入る前にこのフィルターを通過するか、あるいは血液容器内の血液または血液製剤が患者に輸血される際にこのフィルターを通過する。本発明の目的について、用語“収着する(sorb)”は、“吸収および吸着により取込みおよび結合する”と定義される。
【００２４】
[0026]  ある収着剤は、約１．０ｇ／ｍｌから約１．３ｇ／ｍｌまで、またはある態様において１．１ｇ／ｍｌから約１．３ｇ／ｍｌまでの範囲の骨格密度をもつ。特定の収着剤は、血液または血液製剤の密度と実質的に同じ骨格密度をもつ。他の態様において、収着剤ポリマービーズは血液から不純物を収着するためのものであって本明細書に記載するいずれかの組成物を含み、その際、収着剤ポリマービーズは保存血液または血液製剤中で中性またはほぼ中性の浮力をもつ。
【００２５】
[0027]  ある態様において、本明細書中で用いる“実質的に同じ”は、表記した数値の±１０％を意味する。本明細書中で用いる“ほぼ中性の浮力(near-neutral buoyancy)”は、収着剤が保存血液または血液製剤と実質的に同じ密度をもつことを意味する。
【００２６】
[0028]  特定の態様において、本発明の方法は、１００％ヘテロ原子モノマーおよび非ヘテロ原子モノマーに基づくポリマーのシードを含むシード重合方法を使用し、これによりその組合わせが中性浮力系を生じることができる。特定のシードポリマーは、ヘテロ原子モノマーおよび非ヘテロ原子モノマーの混合物を含む。
【００２７】
[0029]  本発明のある方法について、収着剤は、血液を保持するのに適した容器内にあり、血液または血液製剤と直接接触しているけれども容器から出ることはできない、ＩＡＲＣモノグラフ６５に特定されたＵＳＰ粒子レベルに適合するものである。ＩＡＲＣ(International Agency for Research on Cancer)モノグラフは、ヒト癌のリスクを高める可能性がある環境因子を同定する。
【００２８】
[0030]  本発明の利点の１つは、中性浮力またはほぼ中性浮力のビーズを作成することにより、密度が血液製剤に類似するためビーズは自然に血液または血液製剤全体に分散した状態を維持し、血液容器を混合または撹拌する必要なしに（またはその必要性が低い）血液中の物質をビーズにより収着することができることである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】[0031]  図１は、市販の６３％および８０％ジビニルベンゼンについて、作成されたポリマーの骨格密度を４−クロロスチレンの重量％に対して示す。これは、４−クロロスチレンの重量％が高いほど、より高い骨格密度の最終ポリマーが得られることを証明する。この図において、下向き矢印（↓）は赤血球濃縮液中で沈降するビーズ、上向き矢印（↑）は浮揚するビーズを表わし、Ｎは中性浮力ビーズである。
【図２】[0032]  図２は、赤血球濃縮液中の中性浮力ビーズの分布を示す。
【図３】[0033]  図３は、各パーセントの市販ジビニルベンゼンについて作成されたポリマーの細孔容積と、有機相中に用いた４−クロロスチレンの重量％との関係を示す。これは、等しい存在量の４−クロロスチレンでは８０％ジビニルベンゼンが６３％ジビニルベンゼンより高い細孔容積を与えたことを説明するために用いられる。
【図４】[0034]  図４は、水銀侵入法に基づいて細孔容積を細孔直径の関数として示すグラフである。特定の細孔直径において細孔容積が高いことは、そのサイズの細孔が多数あることを意味する；特定の細孔直径において細孔容積がより低いことは、そのサイズの細孔がわずかであることを意味する。
【図５】[0035]  図５は、窒素脱着法に基づいて細孔容積を細孔直径の関数として示すグラフである。特定の細孔直径において細孔容積が高いことは、そのサイズの細孔が多数あることを意味する；特定の細孔直径において細孔容積がより低いことは、そのサイズの細孔がわずかであることを意味する。
【図６】[0036]  図６は、中性浮力ポリマービーズを作成するためには、ポリマーの細孔容積が増大するのに伴なってポリマーの骨格密度も増大しなければならないことを説明する。
【図７】[0037]  図７は、作成された３種類の異なるサイズのポリマーについて、生体分子の収着の相異を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
[0038]  要求に従って、本発明の詳細な態様をここに開示する；開示した態様は多様な形態で実施できる本発明の例示にすぎないことを理解すべきである。したがって、ここに開示する具体的な構造および機能の詳細は限定と解釈すべきではなく、本発明を利用することを当業者に教示するための基礎にすぎない。以下の具体例によって本発明をより良く理解できるであろう。ただし、それらは手引きのために示されるにすぎず、何らかの限定を示唆するものではない。
【実施例】
【００３１】
実施例１：合成法全般
[0039]  中性浮力ビーズを追及する際に、初期試験によりジビニルベンゼンに基づくポリマーの多孔質ビーズおよび中実ビーズは赤血球濃縮液上に浮揚することが明らかになった。赤血球（単独）は１．１２５ｇ／ｍＬの密度をもち、一方で本発明者らのあるジビニルベンゼン多孔質ポリマーは１．０８２ｇ／ｍＬの骨格密度をもつ。実際には赤血球濃縮液のバッグは血球だけではなくより多くのものを含み、それには保存剤（たとえば、ＳＡＧ）および残留血漿などの物質が含まれ、それらは赤血球濃縮液の密度をバッグ毎に変動させる可能性がある。血漿は１．０２５ｇ／ｍＬの密度をもつ。本発明者らの試験に際して４０％〜６０％のヘマトクリット値がみられた。興味深いことに、ポリ４−クロロスチレンは１．５５ｇ／ｍＬの密度をもつ。したがって、特定の比率でジビニルベンゼンと４−クロロスチレンを共重合させると赤血球濃縮液中で中性浮力範囲であるビーズが得られるであろうと考えた。図１に示すように漸増量の４−クロロスチレンを市販の６３％ジビニルベンゼンと反応させると、多様な密度をもつ中孔タイプのポリマーが得られた。構造密度は予想どおり増大した（ヘリウム比重計により測定）。図１において、下向き矢印（↓）は沈降するビーズ、上向き矢印（↑）は浮揚するビーズを表わし、Ｎは中性浮力ビーズである。市販の６３％ジビニルベンゼンは、約１．１３ｇ／ｍＬの骨格密度で中性浮力ビーズを生成した。図１には市販の８０％ジビニルベンゼンが骨格密度シーケンスの低下に際して中性浮力ビーズを生成することも示す。図３に示すように、このシーケンスは６３％ジビニルベンゼンと比較してより大きな細孔容積をもたらし、それをさらに開発した。８０％ジビニルベンゼンを用いて、異なる細孔範囲を目標として他の２つの中性浮力ポリマータイプを同じ方法により合成した。実施例２、３および４は開発された３つの中性浮力ポリマータイプである。中性浮力ビーズが赤血球濃縮液中に分布する様子の代表例を図２に示す。
【００３２】
[0040]  これらの手法を用いて、当業者は均一な密度のビーズまたは密度が異なるビーズの混合物を作成でき、一部または全部のビーズを中性浮力になるようにして、多様な密度の赤血球濃縮液状の血液製剤（たとえば、濃縮された赤血球、血小板など）全体に、またはバンド状に、分散させることができる。中性浮力、すなわち等密度、またはほぼ中性浮力により血液または血液製剤全体にビーズを分散させることができ、血液の底に沈降するかまたは血液の表面に浮揚するビーズはわずかである。これは、血液容器を撹拌または混合する必要なしにビーズが効率的にＢＡＭを除去できるようにするためのものである。ある態様において、細孔容積、細孔密度、またはその組合わせの改変により見掛け密度を変化させたビーズの混合物は、バッグ全体に分散したビーズまたはバンド状のビーズを提供できる。
【００３３】
実施例２〜４：収着剤の合成
[0041]  ３種類の多孔質ポリマー収着剤をそれらの細孔構造について解析した；それらの合成を実施例２、３および４に記載する。構造解析を実施例５、６および７に示す。これらの工程で合成されたポリマーを次いで適切な血液容器に入れる。
【００３４】
[0042]  合成法は、（１）水相の調製、（２）有機相の調製、（３）懸濁重合の実施、（４）得られた多孔質ポリマー収着剤生成物の精製（仕上げ処理）、および（５）血液適合性コーティングの付与からなる。
【００３５】
[0043]  反応器セットアップ。０．５Ｌのケトル反応器に、多段階撹拌ブレード付きオーバーヘッド攪拌機、水冷式冷却器、熱電対、およびバブラーを取り付けた。ガスケットを上蓋と底ケトルの間に設置した。使わないすべての口に適切なプラグで蓋をした。上記の熱電対を備えた温度制御装置により調節される加熱マントルで、温度を制御した。
【００３６】
[0044]  重合。ポリビニルアルコール（“ＰＶＡ”）を装填水の半分に室温（ＲＴ）で分散させ、次いで７０℃に加熱した。残りの塩類：ＭＳＰ、ＤＳＰ、ＴＳＰおよび亜硝酸ナトリウム（表１を参照）を次いで残りの装填水に溶解した。ＰＶＡ溶液および塩類溶液をそれぞれ反応器に添加し、撹拌しながら目的とする反応温度に加熱した（表１を参照）。予め混合した有機相（開始剤を含有）を、適切な液滴の形成のために設定した毎分回転数（“ｒｐｍ”）の撹拌速度で、反応器の水相上に注入した。温度が設定点に達した時点で反応タイマーを１６時間に設定して開始し、反応を進行させた。
【００３７】
[0045]  仕上げ処理。最終溶媒レベルを反応器にマークした。冷却後、溶媒をビーズのレベルまで吸引排出した。反応器に上記のマークまで（室温）水を満たし、５０℃〜７０℃に加熱し、３０分間撹拌した。次いでそれを３〜５分間沈降させ、液体をビーズのレベルまで吸引排出した。ビーズをこの方法で５回洗浄した。適用できる場合は（表１を参照）、次いで反応器に上記のマークまで室温メタノールを満たし、室温で５分間撹拌した。ビーズを３〜５分間沈降させた。ビーズをこの方法で３回洗浄した。このポリマーを８時間、蒸気ストリッピングした。蒸気ストリッピングが完了した後、ポリマーをイソプロピルアルコール中で再湿潤させ、次いで精製水を用いて篩分けして目的粒径にした。このポリマーを次いで１００℃のオーブン内で乾燥させた。
【００３８】
[0046]  この方法で、清浄な乾燥した吸着剤が球形多孔質ポリマービーズの形態で得られた。
[0047]  より大きな血液適合性を得るために、このポリマーを次いでUS Patent No. 6,114,466の方法で修飾することができる。
【００３９】
【表１】
2014524425.tif 000003
【００４０】
実施例５：細孔構造解析
[0048]  収着剤ポリマーの細孔構造を、Micromeritics AutoPore IV 9500 V1.09 Mercury Penetrometer（Ｈｇ侵入計測器）またはMicromeritics ASAP 2010計測器（Ｎ２脱着）の両方で分析して、大型細孔と小型細孔の存在が示された。結果は、細孔容積を細孔直径の関数としてプロットした図４および５に示される。図７に示すように、細孔構造の変更により血中の広範な種々の有害副生物をポリマーに収着させることができる。
【００４１】
実施例６および７：密度解析
[0049]  作成した各ポリマーについて、２つの異なる手法を用いて密度を測定した。用いた最初の手法はヘリウム比重測定法であった。１ｃｍ３の試料についてMicromeritics AccuPyc 1330を用いて各ポリマーの骨格密度（ポリマー主鎖の密度）を測定した。
【００４２】
[0050]  物体はその物体が押しのけた液体の重量に等しい浮力を受けるというアルキメデスの原理により中性浮力が規定されるので、第２法も必要であった。多孔質ポリマービーズの場合、これは、複合多孔質ビーズ密度が骨格密度およびビーズ細孔を占める媒体の関数であるという特異な状況になる。
【００４３】
[0051]  この関係は下記のように方程式１で表わすことができる：
方程式１：ρビーズ見掛け = (非細孔容積%)* ρ骨格 + (細孔容積%)* ρ懸濁媒体
[0052]  中性浮力の多孔質ポリマーの場合：
方程式２：ρビーズ見掛け = ρ懸濁媒体  （認めうるほどの溶質収着はないと仮定）
[0053]  見掛け密度を測定した第２法は、中性浮力を目視判定できる状態でポリマーを血液に入れる簡単な実験室試験であった。この第２法の最終結果である図２はビーズが血液試料の中間に浮遊していることを示し、したがってそれらは中性浮力であると判定される。ＲＪＲ  １００−１１０、ＳＦＡ  １０２−１５５、およびＲＪＲ  １００−１１２はすべて、ＲＢＣ濃縮液中で中性浮力をもっていた；したがって、見掛け密度はＲＢＣ濃縮液とほぼ等しかった。細孔容積を増大させるには、細孔に進入する、より低密度の保存剤（たとえば、ＳＡＧ）および血漿による潜在的な見掛け密度低下を相殺するために、骨格密度を増大させる必要があったことに注目すべきである。これを図６中で立証する。
【００４４】
実施例８：生体分子の収着
[0054]  ＲＪＲ  １００−１１０、ＳＦＡ  １０２−１５５、およびＲＪＲ  １００−１１２について緩衝液中で非競合平衡等温線を作成して、シトクロムｃ（Ｃｙｔ  Ｃ，１２ｋＤａ）、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ，６ｋＤａ）および免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ，１５０ｋＤａ）に対する収着能を評価した。Ｃｙｔ  Ｃ、ＨＳＡおよびＩｇＧは、生物活性分子（ＢＡＭ）の分子量代理として用いられる。それぞれを個別に試験し、すべての数値をＵＶ／Ｖｉｓ吸光度により測定し、収着されたタンパク質ｍｇ／乾燥ポリマーｇとして報告する。
【図１】
2014524425.tif 000004
【図２】
2014524425.tif 000005
【図３】
2014524425.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014524425.tif 000009
【図７】
2014524425.tif 000010
【国際調査報告】
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