(57)【要約】【目的】血液から白血球を▲１▼選択的に、▲２▼詰まることなく、▲３▼高収率で、▲４▼短時間に除去するための装置で、▲５▼従来の装置と比較して単純な構造であり、安価で製造可能である白血球除去フィルターを提供する。【構成】異なる平均繊維直径Ｄを有する二種類のフィルターを積層することにより構成され、当該フィルターは、平均繊維直径Ｄが５．０μｍ以上から１０．０μｍ以下のプレフィルター（Ａ）と、平均繊維直径Ｄが１．２μｍ以上から２．０μｍ以下の本フィルター（Ｂ）の二種類のフィルターを含み、前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）を血液導入口から導出口に向けて、（Ａ）、（Ｂ）の順に積層した白血球除去フィルター。【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる平均繊維直径Ｄを有する二種類のフィルターを積層することにより構成され、当該フィルターは、平均繊維直径Ｄが５．０μｍ以上から１０．０μｍ以下のプレフィルター（Ａ）と、平均繊維直径Ｄが１．２μｍ以上から２．０μｍ以下の本フィルター（Ｂ）の二種類のフィルターを含み、前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）を血液導入口から導出口に向けて、（Ａ）、（Ｂ）の順に積層したことを特徴とする白血球除去フィルター。
【請求項２】
前記フィルター（Ａ）は、厚さが０．１ｍｍ以上、前記フィルター（Ｂ）は、厚さが３．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の白血球除去フィルター。
【請求項３】
前記フィルター（Ａ）、（Ｂ）を装填したハウジングの血液入口と血液出口にそれぞれチューブを接続し、血液入口側チューブの上端から血液出口側チューブの下端までの落差を６０ｃｍに設定し、血液を自然落下させてフィルター（Ａ）、（Ｂ）で濾過した際に、濾過による血中残存白血球の減少が（ａ）１（個／μＬ）以下、好ましくは０．５（個／μＬ）以下または、（ｂ）白血球を９９．９９パーセント以上除去することが可能な請求項１ないし請求項２に記載の白血球除去フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液から白血球を選択的に除去するためのフィルターに関するものである。さらに詳しくは繊維の直径が１．２μｍ以上から２．０μｍ以下の本フィルターの上部に、繊維の直径が５．０μｍ以上から１０．０μｍ以下の血餅・凝集塊等を取り除くことを目的としたプレフィルターを配置した白血球除去フィルターであり、血液を通過させることで白血球を▲１▼選択的に、▲２▼詰まることなく、▲３▼高収率で、▲４▼短時間に除去する事が可能なフィルターに関するものである。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】
異なる平均繊維直径を有する複数のフィルター（不織布）を積層した公知文献として、特許文献１（プレフィルターの一層から四層目を血液入口から血液出口に向けて平均繊維直径の大きいフィルターと小さいフィルターを１５、１２、１５、１２μｍの順で交互に積層するとともにさらに平均繊維直径１．８μｍの本フィルターを積層［実施例２参照］、プレフィルターの一層から四層目を血液入口から血液出口に向けて平均繊維直径の大きいフィルターから小さいフィルターを３２、１６、１４、１２μｍの順で積層するとともにさらに平均繊維直径２．６μｍの本フィルターを積層［実施例５参照］）、特許文献２（四層のフィルターを血液入口から血液出口に向けて平均繊維直径の大きいフィルターと小さいフィルターを２５、４、２５、１．６５または２５、４、１．６５、４μｍの順で交互に積層［実施例１、９、１０参照］、四層のフィルターを血液入口から血液出口に向けて平均繊維直径の大きいフィルターから小さいフィルターをそれぞれ３５、７．０、２．５、１．２１μｍの順で積層［実施例６参照］）、特許文献３（１．５μｍのフィルターの両側に２０μｍと３０μｍのフィルターを積層）、特許文献４（三層のフィルターを血液入口から血液出口に向けて平均繊維直径７．０、１．４、１．０μｍの順で積層）が既に開示されている。
【０００３】
従来の白血球除去フィルターは各製剤（赤血球製剤、血小板製剤、血漿製剤）の輸血時に血液バッグから患者に輸血する輸血セットの間に組込まれ、輸血する血液が点滴される比較的長い時間（３０分以上）をかけて濾過されていた。しかしながら、最近の輸血用血液からの白血球除去は、採血後に各血液製剤を分離調整・保存する前に速やかに全血を濾過する、保存前白血球除去用の白血球除去フィルターとして使用される。このため白血球を除去する濾過時間は全血から各製剤を調整する製剤作業の一貫として行なうことになり、製剤作業の効率化のためには濾過時間が短時間に行われることが望ましい。白血球が起因で発症する輸血後の副作用として、血液製剤中に混入する白血球が誘引する免疫作用（移植片宿主病：ＧＶＨＤ、免疫感作、抗体産生、非溶血性発熱等）、白血球を介在しての感染症（ＨＩＶ、ＨＴＬＶ−１、ＣＭＶ）があり、これら副作用を低減する効果が期待されており、全ての血液製剤から出来うる限り残存する白血球を少なくすることが望ましいとされている。
【０００４】
また、英国で問題となった狂牛病由来のクロイツフェルト・ヤコブ病（ＣＪＤ）が血液製剤を介して感染することが疑われ、各国で全血液製剤に白血球除去を実施するために、全血状態で白血球除去のための血液濾過を行なうようになった。欧州各国での白血球除去の基準として白血球除去後の血液バッグ中の残存白血球総数が１×１０６個未満に定められており、これを１μＬ中の白血球数に換算するとおよそ２個／μＬ未満となる。一方、アメリカ血液銀行協会（ＡＡＢＢ）の白血球除去血液製剤の基準は５×１０６個未満であることを要求しており、この場合の１μＬ中の白血球数はおよそ１０個／μＬ未満となる。本邦に置いては、白血球除去製剤の基準は定められていないが、将来的に全血液製剤の白血球除去が実施されるようになれば、より高いレベルの白血球除去が要求されると考えられる。
【０００５】
このように、血液中の残存白血球数は現状の基準において最も少ない場合で血液バッグ中の総数が１×１０６個未満であり、２個／μＬ未満にすることが要求されているが、より高いレベルの基準を濾過された全血液バッグがクリアーするためには、より高い白血球除去性能を有した白血球除去フィルターを設定する必要があり、われわれは鋭意検討した結果、抗凝固剤（ＡＣＤ液６０ｍｌ、ＣＰＤ液５６ｍｌまたはＣＰＤＡ−１液５６ｍｌ）入りの４００ｍｌ血液バッグに採血された血液を、全血状態で白血球除去した場合の血液バッグ中の残存白血球数を、より低減する指標として、５×１０５個以下（１μＬ中の白血球数を１個以下）とし、より好ましくは２．５×１０５個以下（１μＬ中の白血球数を０．５個以下）に低減する性能を有する白血球除去フィルターを発明、開発することが必要であると考えた。
【０００６】
このように白血球除去フィルターが、従来の使用方法と異なり、献血により採血された全ての血液製剤が速やかに白血球除去できるためには、（１）血液の濾過時間を短くすること（例えば１５分以下、より好ましくは１０分以下に設定すること。）、かつ（２）濾過後の血液中の残存白血球数を大幅に減少させ、１（個／μＬ）以下、より好ましくは０．５（個／μＬ）以下（白血球除去率を９９．９９パーセント以上にすること）等の性能が必要とされるようになってきている。
【０００７】
しかしながら、前記公知文献にこれら要求性能を全て満たすものは無く、以前に本発明者らは鋭意検討を重ね、これら要求性能を全て満たすものとして特許文献４に記載の発明に到達した。
【０００８】
ところが、特許文献４に記載された白血球除去フィルターは、３種類のフィルターを積層した複雑な構造である為、より安価で、簡便に製造が可能な単純構造である白血球除去フィルターの開発が強く望まれている。
【０００９】
【特許文献１】
特公平２−１３５８８号公報（実施例２、５）
【特許文献２】
特許第２５５９６１５号公報（実施例１、６、９、１０）
【特許文献３】
特開平８−２１５５２１号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献４】
特開２００２−２０４９１０号公報（特許請求の範囲）
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、上記要求性能を全て満たし、且つ、より単純な構造である白血球除去フィルターを開発するためにさらなる鋭意検討を重ねた結果、次の発明に到達した。
［１］本発明は、異なる平均繊維直径Ｄを有する二種類のフィルターを積層することにより構成され、当該フィルターは、平均繊維直径Ｄが５．０μｍ以上から１０．０μｍ以下のプレフィルター（Ａ）と、平均繊維直径Ｄが１．２μｍ以上から２．０μｍ以下の本フィルター（Ｂ）の二種類のフィルターを含み、前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）を血液導入口から導出口に向けて、（Ａ）、（Ｂ）の順に積層した白血球除去フィルターを提供する。
［２］本発明は、前記フィルター（Ａ）は、厚さが０．１ｍｍ以上、前記フィルター（Ｂ）は、厚さが３．０ｍｍ以上である［１］に記載の白血球除去フィルターを提供する。
［３］本発明は、前記フィルター（Ａ）、（Ｂ）を装填したハウジングの血液入口と血液出口にそれぞれチューブを接続し、血液入口側チューブの上端から血液出口側チューブの下端までの落差を６０ｃｍに設定し、血液を自然落下させてフィルター（Ａ）、（Ｂ）で濾過した際に、濾過による血中残存白血球の減少が（ａ）１（個／μＬ）以下、好ましくは０．５（個／μＬ）以下または、（ｂ）白血球を９９．９９パーセント以上除去することが可能な［１］ないし［２］に記載の白血球除去フィルターを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の白血球除去フィルターは、異なる平均繊維直径Ｄを有する二種類のフィルター（不織布）を積層することにより構成され、前記フィルターは平均繊維直径Ｄが５．０μｍ以上から１０．０μｍ以下のプレフィルター（Ａ）と、平均繊維直径Ｄが１．２μｍ以上から２．０μｍ以下の本フィルター（Ｂ）を含む。前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）は血液導入口から導出口に向けて、（Ａ）、（Ｂ）の順に積層して、血液入口と血液出口を有するハウジング内に配置される。
【００１２】
前記フィルター（Ａ）は、厚さが０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、前記フィルター（Ｂ）は、厚さが３．０ｍｍ以上のものを使用するのが良い。本発明で、前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）の厚さとは、ハウジングに組み込んだ時の厚さである。
前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）は、所定の厚さに形成されたものを１枚ないし複数枚重ねたものを使用するが、重ねる枚数よりもハウジングに組み込んだ時の全体の厚さのほうが、血餅・凝集塊の除去、白血球の捕捉性能等を制御する指標として重要である。なお、フィルター（Ｂ）は、所定の厚さに形成されたものを複数枚重ねて、所望の厚さに設定することが望ましい。
前記フィルター（Ａ）は、厚さがあまり薄すぎると（０．１ｍｍ未満）血餅・凝集塊等を充分に取り除くことができないので好ましくない。前記フィルター（Ｂ）は、厚さがあまり薄すぎると（３．０ｍｍ未満）白血球を充分に捕捉することができないので好ましくない。
【００１３】
本発明で、前記プレフィルター（Ａ）として、例えばスパンボンド法またはメルトブローン法で製造したポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリアミド（ＰＡ）等の不織布が使用される。本発明で、本フィルター（Ｂ）として、例えばメルトブローン法で製造したポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の不織布が使用される。上記の不織布は、製法を限定するものではなく、前記プレフィルター（Ａ）、前記本フィルター（Ｂ）に相当する平均繊維直径Ｄを有すればいかなる製法による不織布でもかまわない。
【００１４】
以上のように本発明の白血球除去フィルターは、それぞれ固有の平均繊維直径Ｄ、厚さを有する前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）を組み合わせることにより、（１）血液の濾過時間を短くすること（例えば１５分以下、より好ましくは１０分以下に設定すること。）、かつ（２）濾過後の血液中の残存白血球数を大幅に減少させ、１（個／μＬ）以下、より好ましくは０．５（個／μＬ）以下にし、白血球を９９．９９パーセント除去する等の性能を達成することができる。なお白血球の除去率を単にパーセントで表示しても、白血球数は個人差によって、成人で３０００〜１００００個／μＬといわれている。残存白血球数が同じ１個／μＬであったとしても除去前の白血球数が３０００個／μＬであるならば除去率は９９．９６７パーセントにとどまり、除去前の白血球数が１００００個／μＬであれば９９．９９０パーセントとなる。同様に残存白血球数が０．５個／μＬであるならば除去前の白血球数が３０００個／μＬのとき除去率は９９．９８３パーセントであり、除去前の白血球数が１００００個／μＬのときは９９．９９５パーセントとなるため白血球除去フィルターの性能を白血球除去率で的確に規定するのは困難である。したがって、本発明では白血球除去フィルターとして必要な性能は、（１）血液の濾過時間が１５分以下、より好ましくは１０分以下であること、かつ（２）濾過後の血液中の残存白血球数が１（個／μＬ）以下、より好ましくは０．５（個／μＬ）以下であることである。なお白血球除去率は９９．９９パーセント以上が好ましいが、前記のように白血球数は個人差がある。したがって濾過後の血液中の残存白血球数が１（個／μＬ）以下、より好ましくは０．５（個／μＬ）以下であれば、白血球除去率は９９．９６ないし９９．９８パーセント以上であっても本発明の白血球除去フィルター１として必要な性能を有しているとみなすことができる。
【００１５】
前記プレフィルター（Ａ）の平均繊維直径Ｄを、５．０μｍ以上から１０．０μｍ以下に設定したのは、プレフィルターの役割として赤血球や白血球等の血球の直径よりも大きな凝集塊等を除き、以降の本フィルターで効率良く白血球を除去できることを目的としたものであり５．０μｍ未満では、凝集塊と同時に血球が補足されて目詰まりが生じやすく、１０．０μｍを超えるとプレフィルター以降の本フィルターに凝集塊等が漏れ出て本フィルターの目詰まりが生じ、白血球除去率が低下するか、もしくは濾過時間が延長してしまうからである。前記の本フィルター（Ｂ）の平均繊維直径Ｄを、１．２μｍ以上から２．０μｍ以下に設定したのは、平均繊維直径Ｄを、１．２μｍ未満にすると繊維径が充分に細いため目詰まりが生じ、白血球除去率が低下するか、もしくは濾過時間が延長してしまうからである。また、平均繊維直径Ｄを２．０μｍより大きくすると、繊維径が充分に細くないため、目的とする白血球除去率を達成することが難しい為である。
【００１６】
【実施例】
実験例１（白血球除去フィルターの組み立て）硬質合成樹脂製で上下に血液入口と血液出口有する円盤状のハウジング内に血液入口から血液出口の順に、直径２９ｍｍでそれぞれ所定の厚さになるよう重ねた前記プレフィルター（Ａ）、前記本フィルター（Ｂ）を装填した。前記ハウジングの血液入口と血液出口にそれぞれチューブを接続し、血液入口側チューブの上端から血液出口側チューブの下端までの落差を６０ｃｍに設定した。血液入口側チューブ上流に容量５０ｍｌのシリンジ［（抗凝固剤としてＡＣＤ液（６０ｍｌ）の入った血液バッグに全血（４００ｍｌ）を採血し、該シリンジに４５ｍｌ採取した。）］に接続し、血液をシリンジから自然落下させて、前記二層のフィルターで濾過した。
【００１７】
表１は所定の厚さになるよう重ねた前記プレフィルター（Ａ）、前記本フィルター（Ｂ）を二層に重ねた本発明の白血球除去フィルター（実施例１から５）、所定の厚さになるよう重ねた前記プレフィルター（Ａ）のみまたは、前記本フィルター（Ｂ）のみからなる白血球除去フィルター（比較例１から２）、所定の厚さになるよう重ねた前記プレフィルター（Ａ）と極細の繊維から成る本フィルター（Ｃ）を積層した白血球除去フィルター（比較例３）、特許文献４に記載された白血球除去フィルター（比較例４から６）の濾過後の血液中の残存白血球数、血球数除去率、血液の濾過時間を対比したものである。比較例４から６は本フィルターに異なる繊維径からなる二種類の不織布（本フィルター（Ｂ）、本フィルター（Ｃ））を用いたもので、プレフィルター（Ａ）を加えて三層構成である。なお、本実験例１の実施例１から５、比較例１から５に使用した前記プレフィルター（Ａ）、前記本フィルター（Ｂ）及び本フィルター（Ｃ）は、表２に記載のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）からなるフィルターを使用した。各フィルターの平均繊維直径Ｄ、厚さ、目付、嵩密度、空隙率等の各物性値は表２に記載の通りである。
【表１】
2004215873.tif 000002
【表２】
2004215873.tif 000003
【００１８】
実施例１から５では、本発明の白血球除去フィルターで要求される（１）血液の濾過時間を短くすること（例えば１５分以下、より好ましくは１０分以下に設定すること。）、かつ（２）濾過後の血液中の残存白血球数を大幅に減少させ、１（個／μＬ）以下、より好ましくは０．５（個／μＬ）以下にし、白血球を９９．９９パーセント除去する等の性能を達成することが確認できた。なお実施例１では、白血球除去率が９９．９８２パーセントであるが、濾過後の血液中の残存白血球数が、１（個／μＬ）未満であるため、本発明の白血球除去フィルターで要求される性能を有しているとみなすことができる。前記プレフィルター（Ａ）、前記本フィルター（Ｂ）の組み合わせは、プレフィルター（Ａ）の平均繊維直径Ｄが５．０μｍ以上から１０．０μｍ以下、本フィルター（Ｂ）の平均繊維直径Ｄが１．２μｍ以上から２．０μｍ以下で、厚さが３ｍｍ以上となる組み合わせの時、２層構造という従来と比較して単純な構造で、従来以上の高機能を発揮し得ることが確認できる。
【００１９】
比較例１と比較例２では、プレフィルター（Ａ）、前記本フィルター（Ｂ）のいずれかを一層使用したのみであり、プレフィルター（Ａ）のみを７．１４ｍｍ重ねた比較例１では、白血球除去率が極端に低かった。これは平均繊維直径Ｄが単に７μｍでは大きすぎて、白血球を捕捉できないためと考えられる。本フィルター（Ｂ）のみを７．１８ｍｍ重ねた比較例２では、濾過時間が１０分以上と長時間であった。これはプレフィルター無しに平均繊維直径Ｄ＝１．４μｍの本フィルター（Ｂ）を配置した結果、凝集塊等による目詰まりが生じたためと考えられる。比較例３では、濾過時間が１０分以上と長時間であった。これは、プレフィルター（Ａ）の下部に極細の繊維から成る本フィルター（Ｃ）を配置した結果、本フィルター（Ｃ）に目詰まりが生じたためと考えられる。この結果より、プレフィルター（Ａ）の下に配置する本フィルターの繊維直径が細すぎては目詰まりを生じるということが確認できる。
【００２０】
比較例４から６では、プレフィルター（Ａ）と前記第一の本フィルター（Ｂ）および前記第二の本フィルター（Ｃ）の三層を重ねたものである。前記第二の本フィルター（Ｃ）を１．５ｍｍ重ねた比較例４では、濾過時間が１０分を超過した。これは平均繊維直径Ｄが小さい１．０μｍのフィルターの厚さが厚すぎるため捕捉された白血球や赤血球による目詰まりが生じたと考えられる。比較例５および６はいずれも要求機能を満たすものであったが、３層という複雑な構造であるにもかかわらず、機能面で実施例１〜５とほぼ同等であった。言い換えれば、実施例１〜５は使用する不織布の繊維径及び厚さを最適化することで、２層構造にもかかわらず、従来の３層構造と同程度以上の機能を発揮することに成功したといえる。
【００２１】
【発明の作用効果】
以上説明したように、本発明の白血球除去フィルターは、それぞれ固有の平均繊維直径Ｄ、厚さを有する前記各フィルター（Ａ）、（Ｂ）を組み合わせることにより、（１）血液の濾過時間を短くし（例えば１５分以下、より好ましくは１０分以下）かつ（２）濾過後の血液中の残存白血球数を大幅に減少させる［例えば１（個／μＬ）以下、より好ましくは０．５（個／μＬ）以下にする。白血球除去率を９９．９９パーセント以上にする。なお、前記のように白血球数は個人差があるので、濾過後の血液中の残存白血球数が１（個／μＬ）以下、より好ましくは０．５（個／μＬ）以下であれば、白血球除去率は９９．９６ないし９９．９８パーセント以上であっても良い。］という高機能を、（３）２層構造という、より単純な構造で達成することができる。