(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的にポリオレフィンからなる材料に放射線を１５ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ未満照射する工程、及び放射線照射後、７５℃以上１２５℃未満の温度で該材料を加熱する工程を含む製造方法で得られ得る白血球除去材であって、該白血球除去材の表面の親水性係数が３０％以上４０％未満である白血球除去材。
親水性係数とは、一定重量比で段階的に調製されたエタノール水溶液を、約１０μＬの液滴として、低濃度側から白血球除去材に接触させ、この時、該白血球除去材を初めて湿潤させた時のエタノール水溶液の濃度である。
【請求項２】
前記親水性係数が３２％以上３９％未満である請求項１記載の白血球除去材。
【請求項３】
前記白血球除去材が多孔質体である請求項１記載の白血球除去材。
【請求項４】
前記多孔質体の平均孔径は１．０μｍ以上１００μｍ未満である請求項３記載の白血球除去材。
【請求項５】
前記多孔質体が繊維からなる構造体である請求項３記載の白血球除去材。
【請求項６】
前記繊維からなる構造体が不織布である請求項５記載の白血球除去材。
【請求項７】
前記不織布の平均繊維直径が１μｍ以上１００μｍ未満である請求項６記載の白血球除去材。
【請求項８】
表面に少なくとも水酸基及び／又はケト基を有する請求項１記載の白血球除去材。
【請求項９】
ポリオレフィンが少なくともポリプロピレンを含む請求項１記載の白血球除去材。
【請求項１０】
前記白血球除去材が血液と接触した場合のＣ３ａの活性化補体濃度の値が血液と接触する前の該濃度の０．５倍以上８倍未満である、生体適合性に優れている請求項１記載の白血球除去材。
【請求項１１】
前記白血球除去材が血液と接触した場合のブラジキニン濃度の値が血液と接触する前の該濃度の１倍以上１００倍未満である、生体適合性に優れている請求項１記載の白血球除去材。
【請求項１２】
ラジカル強度比が０．１／ｇ未満である、親水性が長期的に変化しない請求項１記載の白血球除去材。
ラジカル強度比とは、放射線照射後のラジカル残存量を示す値であって、白血球除去材に残存するラジカルによる最大ピークをマンガンラジカルのピークで除した値である。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、疎水性のポリオレフィンを主成分とする、白血球除去材及び該白血球除去材に好適な親水化ポリオレフィン材料の製造方法に関する。
背景技術
近年、輸血分野において、白血球の混入による副作用が数多く知られている。この副作用予防のため、親水性の高いポリエステル性の不織布やコットン綿などの材料を用いて白血球除去が行われている。また、血小板製剤を輸血する場合には、白血球除去材料への血小板の粘着性を抑制するために親水性のポリマー等を材料表面に被覆する技術が用いられている。
一方、全身性エリトマトーデス、悪性関節リウマチ、多発性硬化症、潰瘍性大腸炎、クローン病等の自己免疫性疾患、白血病、癌などの治療、又は移植前の免疫抑制の目的で白血球を選択的に除去する技術が進歩してきている。
従来、親水性の高いポリエステル製の不織布やコットン綿などの材料が白血球の除去能の高さから広く白血球除去材として用いられている。また、血液が接触した際の適合性の観点から、血液接触面に親水性を付与すべく白血球除去材にエステル構造やアミド構造を持たせることが一般的に行われている。しかしながら、これらの白血球除去材は、親水性を重視するあまり、熱的に不安定であり、とりわけ湿熱滅菌等を行った場合、材料の加水分解等がおこる可能性があり、医療用具としては必ずしも満足の行く材質ではなかった。
特開平３−２７３１７号公報には、細孔長径が０．５〜４μｍであり、ＣＷＳＴ（臨界湿潤表面張力）が５５〜８０ｄｙｎｅ／ｃｍであるポリエステル繊維に、モノマーを放射線によりグラフトした白血球除去材が開示されている。しかしながら、ポリエステル繊維又は上記モノマーがエステル結合を有しているために熱的強度が弱く、湿熱滅菌の際にグラフトモノマーが溶出する可能性があった。
一方、ポリオレフィンは熱的安定性に優れる材料であり、湿熱滅菌などの高エネルギー下で滅菌されることが必要な医療用材料としては、滅菌後にも素材の強度が維持される点で好ましい素材であると言える。しかしながら、ポリオレフィンのＣＷＳＴは、２５ｄｙｎｅ／ｃｍ〜３０ｄｙｎｅ／ｃｍ程度であり、これらを直接利用することは適当ではなかった。
そこで、特開平１−２５６９７１号公報には、プラズマ処理によって親水化されたポリプロピレン製不織布からなる白血球除去材が開示されている。しかしながらプラズマ処理では材料に一時的には親水性を付与できるが、付与された親水性は経時的に減少してしまう。したがって、長期にわたって親水性を安定に維持させることができない。白血球除去材の場合、特に親水化処理直後に使用されることはまれで、一定期間又は恒久的に親水化されている必要があるため、プラズマ処理による親水化処理は好ましいとはいえない。また、プラズマ処理を施す際、親水性を高くするために発生される電荷がかなり多く、補体の活性化やブラジキニンの産生の恐れも高くなるので、プラズマ処理による親水化材料は、血液を処理するための材料としては好ましいとはいえない。
本発明は、上記の問題点に鑑み、湿熱滅菌後においても材料の分解が少なく、安定した親水性を有する白血球除去材を提供することを目的とし、また、原素材が疎水性であっても恒久的に親水性を維持することができ、プライミング性が良く、選択的な白血球の除去に優れた材料を提供することを目的とする。
さらに本発明は、ポリオレフィンの特性を大きく変化させることなく長期にわたって親水性を保持する親水化ポリオレフィンの製造方法を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリオレフィンを含む白血球除去材において、親水性係数が30％以上40％未満である白血球除去材が非常に有効であることを見い出した。さらに本発明者等は、上記白血球除去材は、プライミング性が飛躍的に向上しており、しかも湿熱滅菌に対しても驚くほど安定であることを見い出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明は、実質的にポリオレフィンからなる材料に放射線を１５ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ未満照射する工程、及び放射線照射後、７５℃以上１２５℃未満の温度で該材料を加熱する工程を含む製造方法で得られ得る白血球除去材において、親水性係数が３０％以上４０％未満である白血球除去材である。
本発明でいう白血球除去材とは、血液、体液等の白血球含有液から、白血球を濾過又は吸着等の機序で除去するための材料を言う。
発明を実施するための最良の形態
本発明の白血球除去材において、「実質的にポリオレフィンからなる」とは、白血球除去材が、もともとは疎水性であったポリオレフィンに改質により親水性を付与した改質ポリオレフィンから本質的になることを意味する。即ち、ポリオレフィンの材料形態を変化させることなく、例えば放射線照射によりポリオレフィンそのものを変化（改質）させて得られるものからなることを意味する。したがって、例えば、他成分である親水性モノマーをポリオレフィンにグラフト処理して得られるもの、他成分である親水性ポリマーでポリオレフィンをコーティング処理して得られるものは、本発明の「実質的にポリオレフィンからなる」白血球除去材には包含されない。
また、本発明の白血球除去材は、ポリオレフィンに通常含まれている抗酸化剤及び安定剤を含んでいてもよい。さらに、本発明の白血球除去材は、ポリオレフィン以外の疎水的なポリマーをポリオレフィンを保持する目的で少量含んでいてもよい。
ポリオレフィンとは、アルケン又はアルキンを単独重合又は共重合させて得られたポリマーを言う。ポリオレフィンを例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等の単独重合により得られたポリオレフィン、又はポリプロピレン−ポリエチレン共重合体、ポリブチレン−ポリプロピレン共重合体等の共重合により得られたポリオレフィンが挙げられる。熱的強度の点から、ポリプロピレン、ポリブチレン、又は、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体、ポリエチレン−ポリブチレン共重合体等が好ましい。白血球除去材の制御性の点から最も好ましくは、ポリプロピレン又はポリプロピレン−ポリエチレン共重合体等が挙げられる。
本発明にいう親水性係数は、以下の様に定義される。即ち、一定重量比で段階的に調製されたエタノール水溶液を、約１０μＬの液滴として、低濃度側から白血球除去材に接触させ、この時、該白血球除去材を初めて湿潤させた時のエタノール水溶液の濃度を親水性係数という。ただし、湿潤は材料の密度に依存するため材料によっては完全に湿潤しない場合があるが、この場合は接触角が１２０°以上となった時のエタノール水溶液の液濃度を本発明にいう親水性係数とする。ここでいう接触角とは、用いた液滴と該白血球除去材との成す角をいい、繊維のように球面又は円柱面で測定を行う場合は材料面と液滴の中心の接線と液滴外面のなす角を用いる。即ち、接触角とは材料に接している部分の液滴中心における材料側接線と液滴とがなす角である。接触角は公知の接触角測定装置により測定できる。
なお、この方法により測定された各繊維状材料の親水性係数は、ポリエチレン不織布が４３％、ポリプロピレン不織布が４１％、ポリブチレン繊維が４３％であり、ポリオレフィン繊維はいずれも通常の組成においては親水性係数が４０％より高い。
本発明の白血球除去材は、プライミング性、血液との親和性、及び血液への低刺激性の観点から、親水性係数が３０％以上４０％未満という弱親水性である必要がある。
材料の親水性係数が４０％以上では、疎水性が高いことになり、血漿との親和性が低く、血液をはじくようになるので、かかる材料は適さない。また、材料の親水性係数が４０％以上では、あらかじめエタノール等の比較的親和性の高い溶液で前処理をしておかないと、水によるプライミングが行えないため、プライミング時の操作が煩雑となるため、かかる材料は適さない。
一方、親水性係数が３０％未満の場合は、材料の親水性が高まるのでプライミング性は向上するが、親水性基の存在により、血液を処理した際に多量の補体が活性化されたり、ブラジキニンが産生される可能性が高まるので、かかる材料も適さない。
また、放射線照射により親水性を付与し親水性係数が３０％未満となったポリオレフィン材料は、材料強度が低下しており、白血球除去用の医療用材料として適さない。
親水性係数はより好ましくは３１％以上４０％未満、さらに好ましくは３２％以上３９％未満である。
本発明の親水性係数を有する、実質的にポリオレフィンからなる多孔質体の白血球除去材は、親水性係数が４０％以上の材料に、例えば水酸基及び／又はケト基を付与して親水性係数を３０％以上４０％未満にするという方法によって得ることができる。具体的には、▲１▼材料自体にもともと内在しているエステル基又はエーテル基を加水分解する方法、▲２▼ポリオレフィンに後から酸素存在下で、放射線を照射し、表面をパーオキシドにする方法、及び▲３▼硫酸等の酸化剤により化学的に反応させる方法等のいずれの方法によっても、水酸基及び／又はケト基を付与して白血球除去材の親水性係数を所望の範囲とすることが可能である。
なかでも、水酸基を有さないポリオレフィンに酸素存在下で放射線を照射する方法が、最も良好に、かつ簡便に所望の親水性係数になるように水酸基及び／又はケト基を付与することができる。空気中で又は酸素存在下で放射線を照射した場合、材料にペルオキシドが生成する。このペルオキシドを水の存在下で熱分解するか、又は還元剤によりレドックス分解することで、ラジカルを開裂させ、表面に水酸基を導入することができる。また、同時に起こるラジカルの再結合により効率よくケト基も導入することができる。放射線として、特に透過率の点から、電子線が最も好ましく用いられる。
特に、親水性の安定性及び生体適合性の点から、ポリオレフィンに放射線を１５ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ未満照射し、照射後に７５℃以上１２５℃未満で加熱して得られる白血球除去材が好ましい。
ポリオレフィンに微量の水酸基を付与させる場合、上記に示すような公知のいずれの反応を用いることも可能であるが、共有結合により水酸基及び／又はケト基を付与することが好ましい。
本発明の白血球除去材は、材料表面に水酸基及び／又はケト基を有していることが好ましい。
本発明でいう表面とは、血液と接触できる面をいい、血液が接触できない材料内部及び内部の面は含まない。従って、そのような部分（材料内部及び内部の面）の親水性係数がいかなる値であったとしても、本発明の白血球除去材の表面の親水性係数の判断においては、考慮する必要はない。
本発明の白血球除去材は特に、少なくともポリプロピレン−ポリプロピレンアルコールを含むことが好ましい。ポリプロピレン−ポリプロピレンアルコールとは、プロピレンとプロピレンアルコールとの共重合体であってもよいし、ポリプロピレンに後から水酸基を共有結合で付与した材料でもよい。
本発明の白血球除去材には材料に貫通孔を有する多孔質体が有効に用いられる。多孔質体の好ましい形状を例示すると、繊維状、スポンジ状、発泡体等が挙げられる。なかでも製造面及び最終製品の白血球除去性能の点から、繊維状材料が特に良好に白血球除去材として用いられる。繊維状材料の好ましい具体的な形状を例示すると、繊維状、綿状、糸状、束状、簾状、織布状、不織布状が挙げられる。材料形状の制御のし易さ及び取り扱い性、白血球除去性能の点から、織布、不織布が好ましく、性能制御のし易さから不織布が最も好ましい。
多孔質体の平均孔径は１．０μｍ以上１００μｍ未満が好ましい。平均孔径が１．０μｍ未満では血液の流動性が悪く、流れ抵抗が高くなるため好ましくない。一方平均孔径が１００μｍ以上であると表面積減少に伴う白血球との接触頻度が減少するため白血球除去率が低下するため好ましくない。以上の観点から、多孔質体の平均孔径は、より好ましくは３μｍ以上８０μ未満、最も好ましくは５μｍ以上６０μｍ未満である。
本発明でいう平均孔径とは、水銀圧入法により求めた細孔の直径をいう。水銀圧入法による測定により（島津製作所製、ポアサイザ９３２０）、縦軸に細孔の容量をとり、横軸に孔径をとってグラフを描き、そのピークに当たる点（最頻値）を平均孔径とする。なお水銀圧入法による測定値としては、１〜２６５０ｐｓｉａの圧力範囲で測定した値を用いる。
本発明において、白血球除去材の形状が不織布状の場合、白血球との接触頻度を上げるために繊維径は細いことが好ましく、平均繊維直径が１μｍ以上１００μｍ未満であることが好ましい。白血球除去性の観点から、平均繊維直径が１μｍ以上５０μｍ未満が更に好ましく、平均繊維直径が１μｍ以上３０μｍ未満が最も好ましい。
不織布を構成する繊維の平均直径は、例えば不織布を構成している繊維の走査型電子顕微鏡写真を撮り、無作為に選択した１００本以上の繊維の直径を測定し、それらを数平均する方法で求められる。
本発明の白血球除去材において、不織布の目付は、公知の試験方法により測定することができ、強度の点からできるだけ大きい方が好ましい。具体的には目付は、１５ｇ／ｍ2以上が好ましい。一方、目付が大きすぎると血液の流れ性が不良になるため、この上限は２００ｇ／ｍ2未満であることが好ましい。不織布の目付は、より好ましくは、２０ｇ／ｍ2以上１５０ｇ／ｍ2であり、最も好ましくは、２０ｇ／ｍ2以上１００ｇ／ｍ2である。
本発明に用いる不織布は、単一の不織布を用いてもよいし、さらに目付又は平均繊維直径の異なる不織布を２層以上重ねた構造としたものを用いてもよい。
本発明の白血球除去材は、生体適合性に特に優れており、補体の活性化、又はブラジキニンの活性化を抑制することができる。そこで、本発明の白血球除去材はその生体適合性の高さで規定することができる。
白血球除去材が血液と接触した場合に活性化される補体の濃度は、低いことが好ましく、活性化補体濃度の値が接触前の該濃度の０．５倍以上１０倍未満であることが好ましい。補体活性化の指標としては、活性化されやすいＣ３ａ又はＣ４ａの活性化濃度の値を用いることができ、これにより生体適合性を良好に評価することができる。親水化係数が３０％未満であると水酸基等の親水性基が多いため、活性化補体濃度が高くなり、生体適合性が高いとは言えないため、あまり好ましいとはいえない。そこで活性化補体濃度の値は、接触前の該濃度の好ましくは０．５倍以上８倍未満、最も好ましくは０．５倍以上６倍未満である。
活性化補体濃度は、公知のラジオイムノアッセイ２抗体法（日本臨床５３巻、１９９５年増刊号（下巻））等の方法で測定できる。
ポリオレフィンに放射線を照射したときに発生するパーオキシドは、加熱工程がないと陰性荷電として作用するため、ブラジキニン濃度が高くなり、生体適合性が高いとは言えないため、あまり好ましいとはいえない。
本発明の白血球除去材が血液と接触した場合に活性化されるブラジキニンの濃度は、低いことが好ましく、ブラジキニン濃度の値が接触前の該濃度の１倍以上１００倍未満であることが好ましく、１倍以上８０倍未満であることがさらに好ましく、１倍以上６０倍未満であることが最も好ましい。
ブラジキニン濃度は、公知のラジオイムノアッセイ、エンザイムイムノアッセイ等の方法で簡便に測定することができる。
本発明の白血球除去材は、材料の安定性及び親水性の安定性の点から放射線照射後のラジカル残存量が低いことが好ましい。ポリオレフィンのラジカル量は、電子スピン共鳴装置（ＥＳＲ）を用いて測定することができる。ＥＳＲの測定時に、白血球除去材と共にマンガンラジカルも同時に測定し、白血球除去材に残存するラジカルによる最大ピークをマンガンラジカルのピークで除したラジカル強度比を用いることでラジカル残存量を定量化することが可能である。
材料中にラジカルが残存すると、残存ラジカルにより材料の劣化が起こるためラジカル強度比は低いことが好ましい。
更に血液と接触した場合、ラジカル強度比が高いと、接触後にブラジキニン濃度が上昇することが解った。
ラジカル強度比は、１／ｇ未満であることが好ましい。ラジカル強度比が１／ｇ以上の場合、ブラジキニン濃度が接触前の１００倍以上となり好ましくない。より好ましいラジカル強度比は０．５／ｇ未満、最も好ましいラジカル強度比は０．１／ｇ未満である。
本発明の白血球除去材は、その親水性が長期的に変化しないことが好ましい。具体的には、医療用具として用いられる保存条件において、少なくとも６ヶ月間以上、好ましくは１年以上、最も好ましくは３年以上安定であることが好ましい。
本発明の白血球除去材は少なくとも入口と出口を有する容器に充填して白血球除去フィルター装置として有用に用いることができる。
白血球除去フィルター装置の内部に白血球除去材を充填する場合、充填密度により細孔の状態が変化するため、充填密度を規定することは重要である。
本発明の白血球除去フィルター装置への充填密度は０．０１ｇ／ｃｍ3以上０．４０ｇ／ｃｍ3未満であることが好ましい。充填密度が０．０１ｇ／ｃｍ3未満であると白血球の接触頻度が低下し好ましくない。一方、充填密度が０．４０ｇ／ｃｍ3以上であると、細孔が変形又は閉塞し、血液流路を狭くするため好ましくない。以上の観点から、充填密度は好ましくは、０．０１ｇ／ｃｍ3以上０．３５ｇ／ｃｍ3未満、更に好ましくは０．０５ｇ／ｃｍ3以上０．３０ｇ／ｃｍ3未満である。
白血球除去フィルター装置に白血球除去材を充填する場合、白血球除去材間にスペーサー材を積層させることもできる。積層構造を用いると、血液の流れに圧変化が生じ、血球に凝集と拡散がおこり、効率的に白血球を除去することができる。
また、白血球除去材とスペーサー材の積層を行う場合、血液の流れに対して垂直方向に積層する形状及び／又は円筒形状が良好に用いられる。この場合、白血球除去材とスペーサー材の比（以下、積層比という）を規定することは重要である。積層比は以下の式で求められる。
積層比＝白血球除去材の厚み／スペーサー材の厚み
積層比が０．５以上１０未満のとき効率的な圧変化を生じ、良好な白血球除去が可能となる。積層比が０．５未満の時は、白血球除去材の量が相対的に減少し、白血球除去フィルター装置を大型にしなければならない。一方積層比が１０以上のときは、白血球除去材の厚みが厚くなり、血液流れに十分な圧変化が得られない。以上の観点から、積層比は、好ましくは０．５以上８未満で、最も好ましくは０．５以上５未満である。
本発明に言うスペーサー層とは、白血球除去材層よりも血液がより流れやすい層であり、目の粗い網状の金属又は合成樹脂、無機繊維、合成繊維、若しくは白血球除去フィルター層に使用される不織布よりも平均繊維径の大きな不織布などが用いられる。
本発明の白血球除去フィルター装置で用いるスペーサー材としては、網状及び／又は織布状、又は不織布状の材料が良好に用いられる。これらスペーサーの好ましいメッシュサイズは、３メッシュ以上１，０００メッシュ未満である。メッシュサイズが１，０００メッシュ以上の場合、スペーサー材の目が細かくなりすぎて白血球除去材と積層しても、十分な流れの圧変化が得られず好ましくない。一方、メッシュサイズが３メッシュ未満の場合、メッシュ材の目に白血球除去材が入り込み十分な流れの圧変化が得られず好ましくない。
本発明の白血球除去材を滅菌する方法としては、照射滅菌、湿熱滅菌、薬剤滅菌等公知の方法が用いられる。好ましくは湿熱滅菌により滅菌できる。
本発明の白血球除去材は使用時における操作性及び滅菌中の白血球除去材の安定性の点から、充填液と共に湿潤状態で滅菌することが好ましい。充填液は、白血球除去材の劣化を起こさない液であれば、いずれの液体も良好に用いられるが、使用時に充填液が残存した場合でも血液等に悪影響を及ぼさない水溶液であることが好ましい。特に血液成分から白血球を除去する場合、注射用蒸留水、イオン交換水、限外濾過水等の水や、塩を含有する水溶液が好ましく用いられる。
以下、本発明の親水化ポリオレフィンの製造方法を説明する。ポリオレフィンに１５ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ未満の放射線を照射する工程、続いて、放射線照射後の該材料を７５℃以上１２５℃未満の温度で加熱する工程をこの順に、施すことによりポリオレフィンを親水化処理し、かつ長期に亙ってポリオレフィンに親水性を維持させることができる。
酸素共存下で材料に放射線を照射すると、効率的に親水化を行うことができるため好ましい。良好にポリオレフィンを親水化するために、酸素濃度は好ましくは０．１％以上１００％未満、更に好ましくは０．１％以上５０％未満である。従って、空気中で照射することで効率的に親水化処理が可能である。
更に、材料の劣化を抑制する点から、放射線の照射線量を規定することも重要である。材料の親水化に必要な放射線の照射線量は１５ｋＧｙ以上３００ｋＧｙ未満である。放射線の照射線量が１５ｋＧｙ未満であるとこれに加えて加熱処理を施しても十分な親水性が得られないため好ましくない。一方、放射線の照射線量が３００ｋＧｙ以上では、材料の劣化が著しく好ましくない。更に好ましい放射線の照射線量は１５ｋＧｙ以上２００ｋＧｙ未満、最も好ましい照射線量は３０ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ未満である。
また、放射線としては、電子線、γ線、α線、β線、Ｘ線等が用いられ、親水化の効率の点から、好ましくは、電子線又はγ線が用いられる。更に放射線の適度な透過性の点から、最も好ましくは電子線が用いられる。
また、照射後の熱処理は、加熱のための手段であればいずれの方法も使用可能であるが、好ましい加熱方法を挙げると、乾燥状態での加熱、熱水中での加熱、又は高圧蒸気下での加熱が有効に用いられる。最も好ましくは、作業の簡便性の点から熱水中での加熱が用いられる。
加熱温度は、それが生成したペルオキシドが開裂する温度であり、且つ残存するラジカル量を急速に減少させることができるという点から、７５℃以上１２５℃が好ましい。加熱温度が７５℃未満の場合、ペルオキシドの開裂が十分行われないため好ましくない。このような場合に、白血球除去材として用いると、残存するペルオキシドにより血液適合性が低下し、ブラジキニン等の活性化を起こすため生体適合性の点からも好ましくない。加熱温度が１２５℃以上であると、ペルオキシドの開裂は十分であるが、材料の劣化が増加し好ましくない。また、加熱温度は材料の融点以下である必要がある。以上の観点から加熱温度は更に好ましくは８０℃以上１２５℃未満、最も好ましくは８０℃以上１２１℃未満である。
更に加熱時間を規定することも重要である。ペルオキシドの開裂及び残存ラジカル量の減少という点から、加熱時間は１分以上２００分未満が好ましい。加熱時間が１分未満であるとペルオキシドの開裂が十分でないため好ましくない。加熱を２００分以上実施してもラジカルの残存量がほとんどなくなるため効率的ではない。以上より加熱時間は更に好ましくは１０分以上１２０分未満、最も好ましくは１５分以上１２０分未満である。このような加熱時間であれば、効率的にペルオキシドの開裂及び残存ラジカル量の減少が達成できる。
本発明の方法によれば、ポリオレフィンに効率的に親水性を付与することができ、その結果として得られた親水性ポリオレフィンは、親水性が長期にわたって変化せず、材料としての劣化も少なく、またラジカル等の残存量も少ないため、様々な用途、特に医療用途等に好適に用いられる。
以下に実施例を示し、本発明をより詳細に説明する。
実施例１
ポリプロピレンからなる不織布（平均繊維直径：１．７μｍ、目付６０ｇ：／ｍ2、ポリプロピレン含量：９９．９９％）に電子線を５種類の照射線量（Ａ：１５ｋＧｙ、Ｂ：５０ｋＧｙ、Ｃ：７０ｋＧｙ、Ｄ：１００ｋＧｙ、及びＥ：１５０ｋＧｙ）で空気中で照射した。照射後の各不織布を９８℃の熱水中に投入し、６０分間加熱処理した。加熱処理後、各々の不織布を熱水から取り出し、真空乾燥により４０℃で４０時間乾燥し、目的の白血球除去材を得た。親水化処理後の白血球除去材の親水性係数を表１に示す。各白血球除去材の一部を圧縮し、フーリエ変換赤外吸収スペクトル装置（FT／IR−７３００、日本分光社製）により赤外吸光スペクトルを測定したところ、３，７００ｃｍ-1付近に水酸基に由来する吸収及び１，７００ｃｍ-1付近にケト基に由来する吸収を確認した。
各白血球除去材の白血球除去能を評価するため、直径０．６８ｃｍの円に切断した後，入口と出口を有する容量１ｍｌの容器にそれぞれのフィルター５枚（充填密度０．１ｇ／ｃｍ3）を充填した。充填液として注射用蒸留水を加え、プライミングを行ったところ容易にプライミングでき、目的の白血球除去カラムを作成することができた。
得られたカラムに、ＡＣＤ−Ａ加ヒト新鮮血液３ｍｌ（血液：ＡＣＤ−Ａ＝８：１（容量比））をシリンジポンプで流速０．５ｍｌ／ｍｉｎでカラム入口から送液し、カラム出口から処理後の血液を回収した。
白血球除去率は、処理前後の白血球濃度をチュルク染色によりカウントし、白血球濃度を求めることにより算出した。処理前の白血球濃度は５，２００個／μＬであった。白血球除去率を表１に示す。
白血球除去率（％）は下式により求めた。
白血球除去率＝１００×（処理前白血球濃度−処理後白血球濃度）／処理前白血球濃度
またこのとき血小板は公知の血球カウンターで測定した。処理前の血小板濃度は４０万個／μＬであった。血小板除去率を表１に示す。
血小板除去率（％）は下式により求めた。
血小板除去率＝１００×（処理前血小板濃度−処理後血小板濃度）／処理前血小板濃度
またカラム前の圧力はマノメータにより測定した。結果を表１に示す。
更に、このとき活性化補体濃度（Ｃ３ａ）（ＳＲＬ社）及びブラジキニン濃度（ＳＲＬ社）を測定した。Ｃ３ａは処理前が１００ｎｇ／ｍｌであり、ブラジキニン濃度は処理前が１００ｐｇ／ｍｌであった。
処理前の濃度で処理後の濃度を除して、それぞれの活性化の程度を計算し、表１に示す。
更に、各々の不織布のラジカル強度について電子スピン共鳴装置（日本電子社製、ＪＥＳ−ＦＥ２ＸＧ）で、ラジカル強度を測定した。このとき、コントロールとしてマンガンラジカル（日本電子社製ＥＳＲマーカーサンプルを用いる：ＭｎＯ中に含まれるマンガンイオン（Ｍｎ2+）の６本のＥＳＲスペクトル中、低磁場側から数えて３本目と４本目の信号の間隔は、周波数によらずに一定（８６．９Ｇａｕｓｓ）であり、この４本目のピークを基準ピークとして用いる）を用いた。マンガンに対する得られたピークのラジカル強度比を表１に示す。
更に、照射線量Ｄの白血球除去材を、室温で、空気存在下３０日間、９０日間保存した。保存後の白血球除去材の親水性係数はいずれも３５％であった。
更に、照射線量Ｄの白血球除去材について、下記の条件で加速保存試験を実施した。加速保存試験の条件は６０℃で６週間とした。（３年間保存と同等、ＧＵＩＤＥＬＩＮＥＳ  ＦＯＲ  ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ  ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＳＴＥＲＩＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＤＩＳＰＯＳＡＢＬＥ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＰＲＯＤＵＣＴＳ（ＩＡＥＡ−ＴＥＣＤＯＣ−５３９）４．２．１
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ参照）。保存後の白血球除去材の親水性係数は保存前と変わらず３５％であった。
更に、照射線量Ｄの白血球除去材を水中で１２１℃で２０分間オートクレーブにより滅菌した。滅菌後の白血球除去材を４０℃で２０時間乾燥した。このときの白血球除去材の親水性係数は３５％であり、滅菌により親水性の低下は認められなかった。
比較例１
電子線照射がない以外は全く実施例１と同様の操作を実施した。この時の不織布の親水性係数は４１％であった。これを充填したカラムを実施例１と同様に作成し、注射用蒸留水でのプライミングを実施したが、プライミング液の入口側の圧力が上昇したため、プライミングを実施することができなかった。従って、エタノール１ｍｌで親水化を行った後、注射用蒸留水５ｍｌでプライミングを行った。
この時の血液試験では、白血球数は、処理前の５，２００個／μＬから１，３００個／μＬに減少し、白血球除去率は７５％であった。このとき血小板数は、処理前の４０万個／μＬから８万個／μＬに減少し、血小板除去率は８０％であった。濡れ性不良による白血球の片流れにより除去率低下が認められた。血液フロー中に濡れ性不良が原因と思われる、カラム前圧力１００ｍｍＨｇの圧上昇が認められた。更に実施例１と同様の方法で活性化補体（Ｃ３ａ）比、ブラジキニン濃度比を求めたところ、それぞれ１．２倍、１．１倍であった。
実施例２
ポリエチレンからなる発泡シート（ポア直径：５０μｍ、厚み１０ｍｍ）を電子線照射装置を用いて照射線量１００ｋＧｙで空気中で照射した。照射後不織布を９８℃の熱水中に投入し、６０分間加熱処理した。加熱処理後不織布を熱水から取り出し、真空乾燥により４０℃で４０時間乾燥し、目的の白血球除去材を得た。親水化処理後の白血球除去材の親水性係数は、３７％であった。本白血球除去材の一部を圧縮し、フーリエ変換赤外吸収スペクトル装置（FT／IR−７３００、日本分光社製）により赤外吸光スペクトルを測定したところ、３，７００ｃｍ-1付近に水酸基に由来する吸収及び１，７００ｃｍ-1付近にケト基に由来する吸収を確認した。
本白血球除去材の白血球除去能を評価するため、直径０．６８ｃｍの円に切断した後、入口と出口を有する容量１ｍｌの容器に上記フィルター２枚（充填密度０．０５ｇ／ｃｍ3）を充填した。充填液として注射用蒸留水を加え、プライミングを行ったところ容易にプライミングを行うことができ、目的の白血球除去カラムを作成することができた。
得られたカラムに、ＡＣＤ−Ａ加ヒト新鮮血液５ｍｌ（血液：ＡＣＤ−Ａ＝８：１（容量比））をシリンジポンプにて流速０．５ｍｌ／ｍｉｎでカラム入口から送液し、カラム出口から処理後の血液を回収した。
白血球除去率は、処理前後の白血球数をチュルク染色によりカウントし、白血球数を求めることにより算出した。処理前の白血球数は５，２００個／μＬ、処理後のそれは８００個／μＬであり、従って、白血球除去率は８４．６％であった。またこのとき血小板は公知の血球カウンターで測定したところ、処理前の血小板数４０万個／μＬ、処理後のそれは３９万個／μＬであり、血小板の除去率を同様にして求めたところ、血小板除去率は２．５％であった。またカラム前の圧力は１０ｍｍＨｇで圧上昇は認められなかった。更に実施例１と同様の方法で活性化補体（Ｃ３ａ）比、ブラジキニン濃度比を求めたところ、それぞれ２．１倍、３．１倍であった。
比較例２
電子線照射しない以外は実施例２と同様の評価を実施した。このときの発砲シートの親水性係数は４３％であった。その結果、親水性の不足により血液が流れず、圧上昇のため血液のフローが困難であった。
実施例３
電子線照射線量を７０ｋＧｙにした以外、全く実施例１と同様の操作を行い、本発明の白血球除去材を得た。この白血球除去材の親水性係数は３６％であった。１５ｃｍ×７０ｃｍに白血球除去材からなる不織布を切断し、これら２枚を同サイズに切断したスペーサー材（ポリプロピレン製メッシュ（メッシュサイズ：１０メッシュ））とともに積層し、直径１ｃｍの芯を用いて円筒状に巻き、直径４．２ｃｍで長さ１５ｃｍの円筒（積層比１）を得た。この円筒の上下をポリウレタン接着剤で接着し、円筒片側の中心に貫通孔を有するノズルを接着した。本円筒を片側にノズルを有する容器に充填して、目的の白血球除去フィルター装置（充填密度：０．０２ｇ／ｃｍ2）を作成し、注射用蒸留水を充填し、１２１℃で２０分間オートクレーブによる滅菌を実施した。この時、カラム入口はノズル未接着側で、出口はノズル接着側とした。
得られたカラムに、ＡＣＤ−Ａ加ウシ新鮮血液３，０００ｍｌ（血液：ＡＣＤ−Ａ＝８：１（容量比））をローラーポンプを用いて流速５０ｍｌ／ｍｉｎでカラム入口から送液し、カラム出口から処理後の血液を回収した．
白血球除去率は、処理前後の白血球数をチュルク染色によりカウントし、白血球濃度を求めることにより算出した。処理前の白血球濃度は５，０００個／μＬ、処理後のそれは３０個／μＬであり、白血球除去率は９９．４％であった．また、血小板濃度は処理前が４５万個／μＬであり、処理後が３６万個／μＬで、血小板除去率は２０％であった。またカラム前の圧力は２５ｍｍＨｇで圧上昇は認められなかった。
実施例４
電子線照射量を１００ｋＧｙにした以外、全く実施例１と同様の操作を行い、本発明の白血球除去材を得た。このときの白血球除去材の親水性係数は３５％であり、ＣＷＳＴ値は３９ｄｙｎｅ／ｃｍであった。この白血球除去材を１２．５ｃｍ角に切断した。この不織布を入口と出口を有する容器に実施例３と同じスペーサー材と共に積層比２で積層し、充填し、目的の白血球除去フィルター装置（充填密度：０．２５ｇ／ｃｍ3）を得た。
得られたカラムに、ＡＣＤ−Ａ加ウシ新鮮血液１，０００ｍｌ（血液：ＡＣＤ−Ａ＝８：１（容量比））をローラーポンプを用いて流速２５ｍｌ／ｍｉｎでカラム入口から送液し、カラム出口から処理後の液を回収した。
白血球除去率は、処理前後の白血球濃度をチュルク染色によりカウントし、白血球濃度を求めることにより算出した。処理前の白血球数は５，７００個／μＬ、処理後のそれは４１個／μＬであり、白血球除去率は９９．２％であった。またこのとき、血小板濃度は処理前が３５万個／μＬで処理後が２８万個／μＬで、血小板除去率は２０％であった。またカラム前の圧力は２５ｍｍＨｇで圧上昇は認められなかった。
実施例５
ポリプロピレンから成る不織布（平均繊維直径：２．９μｍ、目付９０ｇ：／ｍ2、ポリプロピレン含量：９９．９９％）に電子線を照射線量７０ｋＧｙで空気中で照射した。照射後の不織布の親水性係数は、３６％であった。実施例１と同条件で保存を行ったところ、３０日後、９０日後、加速保存後の親水性係数は、それぞれ３５％、３４％、２９％であった。
比較例３
ポリプロピレンから成る不織布（平均繊維直径：１．７μｍ、目付６０ｇ：／ｍ2、ポリプロピレン含量：９９．９９％）に電子線を照射線量５００ｋＧｙで空気中で照射した。照射後不織布を９８℃の熱風中に投入し、６０分間加熱処理した。親水化処理後の白血球除去材の親水性係数は、２８％であった。実施例１と同様の方法で白血球除去率、血小板回収率、カラム圧損、活性化補体（Ｃ３ａ）比、ブラジキニン濃度比を求めたところ、それぞれ、９９．６％、２０％、２５ｍｍＨｇ、２０倍、１５０倍であり、生体適合性が低下していることがわかった。さらに、過照射により白血球除去材の引っ張り破断強度が、照射前に比べ１／４に減少していることがわかった。
比較例４
ポリプロピレンから成る不織布（平均繊維直径：１．７μｍ、目付６０ｇ：／ｍ2、ポリプロピレン含量：９９．９９％）にプラズマを、プラズマ照射装置を用いて酸素気流下１２０秒間照射した。照射後、不織布の親水性係数は０％であった。その後、実施例１と同様に６０℃で６週間保存したところ、不織布の親水性係数は４１％に低下し、長期に亙る親水性の付与はできなかった。
比較例５
ポリプロピレンからなる不織布（平均繊維直径：１．７μｍ、目付６０ｇ：／ｍ2、ポリプロピレン含量：９９．９９％）を２０％エチレンビニルアルコール共重合体（ビニルアルコール含量２０％）エタノール溶液（ｗ／ｗ％）に１０分間浸積し、コーティングした。取り出した不織布を５０℃で１０時間乾燥し、コーティング不織布を得た。この不織布を重量比で水：不織布＝１００：１で１２１℃で２０分間、オートクレーブにより滅菌を行ったところ、エチレンビニルアルコールの剥離に起因する白濁が発生した。
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産業上の利用可能性
本発明の白血球除去材は、実質的にポリオレフィンからなるので、熱安定性に優れており、湿熱滅菌後においても構造が変化しない。しかも適度に親水化されているので、濡れ性に優れ、プライミングも容易に行うことができ、白血球除去能も高い。そしてこの親水性は経時的に低下しないので、医療用器具として使用されるまで十分にその優れた親水性が維持される。
また、本発明の親水化ポリオレフィンの製造方法を行うことにより、疎水性のポリオレフィン材料に、適度な親水性を付与することができ、しかもその親水性は経時劣化せず、長い間維持されるものとなるので、本発明の製造方法にしたがって製造されたポリオレフィン材料は、特に湿熱滅菌が必要な白血球除去材などの医療機器用材料として好適である。