JP4565762B2 - Leukocyte removal filter and method for producing the same - Google Patents

Leukocyte removal filter and method for producing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液に代表される細胞浮遊液から白血球を選択除去するためのフィルターにおいて、オートクレーブ滅菌による性能低下が小さい白血球除去フィルターに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、血液学、免疫学の発達により、従来の全血輸血に代わって、患者が必要とする血液の成分だけを与え、不要な成分は極力与えない成分輸血が注目をあびている。成分輸血には、赤血球輸血、血小板輸血、血漿輸血などがあり、赤血球を必要とする患者には赤血球濃縮液が投与され、血小板を必要とする患者には血小板濃縮液が投与される病例が極めて多い。しかしながら、成分輸血においても様々な病例が確認されている。例えば、血小板濃縮液を輸血された患者が、非溶血性発熱反応、同種免疫反応、輸血後急性肺障害、GVHD、アレルギー反応、ウイルスならびに細菌感染、さらに免疫変調などの多岐にわたる副作用を示すことが報告されている。こうした輸血副作用の原因の多くは、血液製剤中に混入している白血球に由来すると考えられ、これらの副作用を防ぐのに十分な程度に低い水準にまで白血球を除去することが必要である。
【0003】
血液および血液製剤から白血球を除去する方法には、大別して、遠心分離機を用いて赤血球と白血球との比重の違いを利用して分離する方法と、繊維素材やスポンジ状構造物をろ材とするフィルターを用いて白血球を除去するフィルター法の2種類があるが、白血球を吸着除去するフィルター法が、白血球除去能に優れていること、操作が簡便であること及びコストが低いなどの利点を有するために広く用いられている。
【0004】
フィルター法による白血球、血小板等の血球の除去は、血球の吸着能を利用した吸着除去が主な機構であると考えられている。
なかでも重縮合により合成されたポリマーを素材とする不織布は、耐熱性にも優れることからオートクレーブによる蒸気滅菌が可能であるので好ましく用いられてきた。
【0005】
例えば、WO87/05812号公報には重縮合により合成されたポリマーからなる不織布に、非イオン性親水基と塩基性含窒素官能基を有し、塩基性含窒素官能基を0.2重量%以上4.0重量%未満含有するポリマーを適量コーティングしたフィルター材が白血球除去能に優れ、且つ血小板の通過性が高まることが実施例で開示されている。しかし、WO87/05812号公報には、ウシ血液の処理に対しては具体的に記載されているが、ヒト血液の処理に対しては具体的に記載されておらず、ヒト血液に対する白血球及び血小板除去率は不明である。
さらに、WO87/05812号公報には、オートクレーブ滅菌をすることについても何ら開示されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、血液に代表される細胞浮遊液から白血球を選択除去するためのフィルターにおいて、オートクレーブ滅菌による性能低下が小さい白血球除去フィルターを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、耐熱性に優れる重縮合系ポリマーからなるフィルター基材にポリマーがコーティングされた血液処理用フィルターにおいて、滅菌のためにオートクレーブ処理を行おうとしたところ、白血球除去能及び血小板通過率の低下が起こることを見出した。その原因を究明していたところ、該フィルター基材を構成するポリマー骨格の表面近くに存在しているオリゴマーが、溶剤との接触やオートクレーブ滅菌時の加熱によってコーティング層中に移行したり、或いはフィルター基材を構成するポリマー骨格表面に凝集・析出してくる結果コーティング層を剥離させ、性能の低下が起こることを見出した。図1は、従来の白血球除去フィルターをオートクレーブ滅菌する前のフィルター表面の電子顕微鏡写真であるり、図2は、同じフィルターをオートクレーブ滅菌処理した後のフィルター表面の電子顕微鏡写真である。図1と図2とを比較してみれば明らかなように、従来のフィルターでは、フィルター基材を構成するポリマー骨格表面上にオリゴマーが凝集・析出していることが分かる。
そこで、本発明者は、重縮合系ポリマーからなるフィルター基材に親水性ポリマーがコーティングされてなる白血球選択除去フィルターにおいて、フィルター基材中のオリゴマー含有量を低下させれば、オートクレーブ処理によっても白血球除去能及び血小板透過率を低下させない白血球選択除去フィルターを得ることができると考え、本発明に至った。
【0008】
すなわち、本発明は、
(1)ポリエチレンテレフタレート及びポリ(トリメチレンテレフタレート)より選択される重縮合系ポリマーからなるフィルター基材に、少なくとも非イオン性親水基を有する2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと、アミノ基を有するジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート又はジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートと、を有する親水性ポリマーがコーティングされてなる白血球除去フィルターの製造方法において、フィルター基材は、1重量%を超えるオリゴマーを含む重縮合系ポリマーを用い、該フィルター基材中のオリゴマー含有量を低減する工程を有し、該フィルター基材中のオリゴマー含有量を1重量%以下とし、更にフィルターをオートクレーブ処理する工程を有することを特徴とする白血球除去フィルターの製造方法。
(2)フィルター基材が溶融工程を経て製造されてなる上記(1)記載の白血球除去フィルターの製造方法。
)フィルター基材中のオリゴマー含有量を低減する工程が、フィルター基材を溶剤抽出することを含む上記(1)又は(2)に記載の白血球除去フィルターの製造方法。
)溶剤抽出後にオートクレーブ処理されることを特徴とする上記()に記載の白血球除去フィルターの製造方法。
)上記(1)〜()のいずれかに記載の白血球除去フィルターの製造方法で製造された白血球除去フィルター。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の白血球選択除去フィルターは、親水性ポリマーでコーティングされたフィルター基材を包含し、該フィルター基材が重縮合により合成されたポリマーからなり、該フィルター基材中のオリゴマーの含有量が1重量%以下であることを特徴とする。フィルター基材を構成するポリマー骨格の表面近くに存在しているオリゴマーは、親水性ポリマーをコーティングする際の溶剤との接触や加熱によってコーティング層に移行したり、或いは該オリゴマーがポリマー骨格表面に凝集・析出することによってコーティング層を剥離させることから、フィルター基材から該オリゴマーを除去・低減することが必要である。
【0010】
本発明でいう、オリゴマーとは、重縮合により合成されたポリマー(以下「重縮合系ポリマー」という)の繰り返し構造単位が2〜3ユニット(単位)結合しているものをいう。
【0011】
本発明に用いられる重縮合系ポリマーからなるフィルター基材中のオリゴマーの含有量は、1重量%以下、更には0.5重量%以下であることが好ましい。重縮合系ポリマー中のオリゴマーの含有量が1重量%を超える場合には、オートクレーブ滅菌後のフィルターの白血球除去能が大きく低下する傾向にある。また、重縮合系ポリマー中のオリゴマーの含有量が1重量%を超える場合には、白血球除去能の低下のみならず血小板通過率も大きく低下する傾向にある。
【0012】
オリゴマー含有量は、以下の様にして測定する。オリゴマーと重縮合系ポリマーの共通溶剤でフィルター基材を溶解した後、高速液体クロマトグラフィーにて測定して、GPCクロマトグラムを得る。得られたGPCクロマトグラム中の重縮合系ポリマーのピーク面積に対するオリゴマーのピーク面積を含有量とする。
親水性ポリマーでコーティングされたフィルター中のオリゴマーを測定する場合には、親水性ポリマー、重縮合系ポリマー、及びオリゴマーの共通溶剤を用いて同様の方法で行うか、或いは親水性ポリマーのみを溶解する溶剤でフィルターから親水性ポリマーを除去した後、脱溶剤・乾燥してから同様の方法で行えば良い。
【0013】
本発明に用いられる重縮合系ポリマーとしては、ポリウレタン系ポリマー、ポリエーテルイミド系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、芳香族ポリイミド系ポリマー、ポリスルホン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、芳香族ポリアミド系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、等を例示することができる。なかでもポリエステル系ポリマーは、耐熱性及び機械的強度に優れるだけでなく、不織布等の繊維に加工した時の切断伸度が他のスーパー繊維(宮坂啓象ら、「機能性繊維」高分子新素材 One Point No.16 高分子学会編、共立出版、1989年、頁62)に比べて格段に高いことから特に好ましく用いられる。
【0014】
本発明に用いられる親水性ポリマーとしては、水中で膨潤するが、水に溶解しないものであれば良く、特に限定されないが、スルホン酸基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ヒドロキシル基、メトキシ基、リン酸基、オキシエチレン基、イミノ基、イミド基、イミノエーテル基、ピリジン基、ピロリドン基、イミダゾール基、4級アンモニウム基等を単独あるいは複数種有するポリマーを例示することができる。
【0015】
特に、合成ポリマーは、天然ポリマーに比べて、構造や分子量の制御性及び夾雑物が少ない点で非常に優れている。
なかでもビニルモノマーより合成されたビニル系ポリマーであることが好ましい。例えば、天然に存在するセルロース系ポリマー及びキチン・キトサン系ポリマーは、分子量が高いことから夾雑物等が少ない点で優れているが、安定した分子量のものを供給することが不可能である。これに対し、ビニルモノマーにより合成されたポリマーは、天然ポリマーと同程度の高い分子量であっても溶剤に溶解した時の粘性が非常に低いために、取り扱いが容易でフィルター基材へのコーティングが容易な点から好ましい。なお、本発明でいう、ビニル系ポリマー(通称vinylpolymers)は、広義の意味でのビニル系ポリマーであり、主鎖が非環式炭素(acyclic carbon)からなる重合体を意味する。その具体例としては、「J.Brandrup;E.H.Immergut.1989.“Polymer Handbook Third Edition” A Wiley−interscience Publication, ppVII−5〜VII−18」に示される、ポリアクリル酸のα−置換体とその誘導体、ポリビニルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルエステル、ポリスチレンとその誘導体、およびこれらを含む共重合体等を挙げることができる。
【0016】
さらに非イオン性親水基と塩基性含窒素官能基とを有する共重合体が白血球除去性能及び血液濾過時の目詰まりが起こりにくい点で好ましい。
本発明において非イオン性親水基としてはヒドロキシル基およびアミド基などが挙げられる。
非イオン性親水基を含有するモノマーとしては上述のヒドロキシル基およびアミド基を含むモノマー、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ビニルアルコール(酢酸ビニルとして重合後、加水分解させる)、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。また、非イオン性親水基としては、前記のヒドロキシル基およびアミド基の他にポリエチレンオキサイド鎖も挙げられる。ポリエチレンオキサイド鎖を含むモノマーとしては、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート類などが挙げられる。以上のモノマーの中でも、入手しやすさ、重合時の扱いやすさ、血液を流した時の性能などから、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。
【0017】
また、塩基性含窒素官能基としては、第一級アミノ基、第二級アミノ基、第三級アミノ基、4級アンモニウム基、及びピリジン基、イミダゾール基などの含窒素芳香族等が挙げられる。
塩基性含窒素官能基を含むモノマーとしては、アリルアミン;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸の誘導体;p(パラ)−ジメチルアミノメチルスチレン、p−ジメチルアミノエチルスチレン等のスチレン誘導体;2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、4−ビニルイミダゾール等の含窒素芳香族化合物のビニル誘導体;および上記ビニル化合物をハロゲン化アルキル等によって第4級アンモニウム塩とした誘導体を挙げることができる。
以上のモノマーの中でも、入手しやすさ、重合時の取り扱いやすさ、血液を流した時の性能などから、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。
【0018】
以下、本発明の白血球除去フィルターの製造方法の例を説明する。
本発明の白血球除去フィルターは、親水性ポリマーを溶剤に溶解した溶液(以下「ポリマー溶液」という)をオリゴマー除去したフィルター基材にコーティング、または、ポリマー溶液中にフィルター基材を浸漬した後、機械的な圧縮、重力、遠心分離、ガスによる吹き飛ばし、または、減圧吸引などによって余剰の溶液をフィルター基材から除去し、乾燥するか、または、非溶剤に浸漬して脱溶剤した後乾燥することにより製造される。
【0019】
重縮合系ポリマーからなるフィルター基材からオリゴマーを除去するには、如何なる方法でも良いが、好ましい方法はオリゴマーを溶解し、しかも重縮合系ポリマーを膨潤させるが実質的に溶解しない溶剤またはこれを含有する液体で抽出する方法である。この溶剤としては、例えば重縮合系ポリマーがポリエチレンテレフタレートであれば、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素;ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;アセトン等のケトン類などが挙げられる。また、重縮合系ポリマーがポリスルホン又はポリエーテルスルホンであれば、ジメチルスルホキシドおよびアセトン等のケトン類が有効である。
以上のことから汎用性の高い一般的な重縮合系ポリマーからオリゴマーを除去するにはケトン系の溶剤が有効であり、さらにオリゴマーを抽出後にフィルター基材を再乾燥させることを考えても、揮発性のあるアセトンに代表されるケトン類が好ましい。
【0020】
このような溶剤を用いて常温又は加熱下でフィルター基材中のオリゴマーを液相に抽出する方法によってオリゴマーを除去したフィルター基材を得ることができる。抽出条件は、用いる溶剤及びフィルター基材と溶剤との接触方法によっても異なるが、1分〜100時間程度、加熱下で抽出を行う場合、加熱温度は約30℃から用いる溶剤の沸点より5℃低い程度の温度が好ましい。
抽出法は、フィルター基材に溶剤を通液・濾過する方法や単にフィルター基材を溶剤に浸漬する方法、その他如何なる方法でも良い。
【0021】
以上のようなフィルター基材から溶剤抽出によりオリゴマーを除去する方法の他に、フィルター基材に成形する前の重縮合系ポリマーを水と接触させることによって、フィルター基材成形時のオリゴマー総量の増加を抑制することも可能である(例えば、特開平3−174441号公報参照)。
【0022】
フィルター基材にポリマー溶液をコーティングする方法としては、フィルター基材に所望のコーティング量よりも余分にコーティングしておいた後に規定のコーティング量に減少させる後計量法、およびフィルター基材にコーティングする前にあらかじめ所望のコーティング量になるように計量しておいたポリマー溶液をフィルター基材に転移させる前計量法があるが、いずれでも良い。
コーティング後の乾燥方法としては、乾燥気体中または減圧雰囲気中で、常温または加熱しながら乾燥するなどの方法が用いられる。
【0023】
親水性ポリマーの溶解に用いられる溶剤は、例えば、ポリマーが2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートからなる共重合体であればエチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類;メタノール、エタノール、n(ノルマル)−プロピルアルコール、イソ−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソ−ブチルアルコール、t(ターシャリー)−ブチルアルコール等のアルコール類;N,N−ジメチルホルムアミドおよびメチルセルソルブ等を挙げることができ、これらの溶剤は単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。また、それらに水を添加したものを用いることもできる。
【0024】
本発明の白血球除去フィルターの製造の際に用いられるフィルター基材の形態としては、メルトブロー法やフラッシュ紡糸法あるいは抄造法等により作製された不織布の他、紙、織布、メッシュおよび高分子多孔質体などの公知のフィルター材料のいずれかの形態であっても良いが、不織布は特に好適な形態である。なお、ここで不織布とは、編織によらずに繊維あるいは糸の集合体が、化学的、熱的、または機械的に結合された布状のものをいう。
【0025】
本発明の製造方法は、低減すべきオリゴマーの含量が比較的多い溶融成形法によって作られたフィルター基材から、オートクレーブ滅菌後に性能低下の少ない白血球除去フィルターを製造するのに極めて有効である。
【0026】
例えば、ポリエチレンテレフタレートは、一般的にテレフタル酸とエチレングリコールとをエステル化反応させてエステル化物(低次縮合物)を得る工程と、この低次縮合物を重縮合触媒の存在下で液相重縮合反応あるいは溶融重縮合反応させる工程と、次いでポリエチレンテレフタレートを固相重縮合反応させる工程とを経て製造されている。上記のような各工程は、通常それぞれの反応に適した触媒の存在下で実施されている。
そして上記のような不織布は、通常まずポリエチレンテレフタレートを押し出し成形してペレット状に切断した後、該ペレットをメルトブロー成形することによって得られる。
【0027】
本発明で低減すべきオリゴマー類は、上記のような製造工程、特に液相重縮合工程において生成するが、ポリエチレンテレフタレートを固相重縮合することにより減少して、通常、固相重縮合後のポリエチレンテレフタレート中には、0.5重量%程度含有されている。ところが、メルトブロー成形に用いられるポリエチレンテレフタレートは、一般に溶融重縮合により合成されたものを用いる為、オリゴマー含有量は比較的高く、通常1重量%程度存在している。さらに、ペレット成形時及び不織布成形時には、融点以上に加熱されることによって、新たにオリゴマー類が多量に生成して、ポリエチレンテレフタレート中のオリゴマー量が増加してしまうことが知られている。ゆえに、このような溶融工程を経たあとのポリエチレンテレフタレートからなる不織布中には1.6〜1.7重量%のオリゴマーが含まれ、オリゴマー中の95重量%は環状オリゴマーである。これは製造時に用いられた重縮合触媒が、成形時にポリエチレンテレフタレートの環化開重合触媒として作用し、環状三量体などのオリゴマー類を生成してしまうためであると推定されている。
【0028】
ゆえに、本発明のフィルター製造方法は、除去・低減すべきオリゴマー含量の多い溶融成形法によって作られたフィルター基材に特に効果的であるが、重縮合系ポリマーペレットから湿式成形法によってつくられたフィルター基材にも適用できる。
【0029】
不織布および織布からなるフィルター基材であれば、その平均繊維直径は0.3μm〜10μm、好ましくは0.3μm〜3μm、さらに好ましくは0.5μm〜1.8μmである。平均繊維直径が0.3μm未満の場合には、血液を濾過する際の圧力損失が高すぎて実用的でない恐れがあり、逆に10μmを超えると繊維と白血球との接触確率が低すぎるために、本発明の白血球除去が充分に発揮されない恐れがある。
なお、ここで平均繊維直径とは、フィルター基材を構成する不織布または織布から一部をサンプリングし、電子顕微鏡写真により測定した平均直径である。
【0030】
また、不織布または織布からなるフィルター基材の空隙率は、50%以上95%未満が好ましく、より好ましくは70%以上90%未満である。空隙率が50%未満の場合には血液の流れが悪く、また95%以上ではフィルター基材の機械的強度が弱いため適さない。空隙率の測定は、所定の面積に切断したフィルター基材の乾燥時の重量(W1)を測定し、さらに厚みを測定して体積(V)を算出する。このフィルター基材を純水中に浸漬し、脱気した後含水したフィルター基材の重量(W2)を測定する。これらの値から以下に示す算出式により空隙率が求められる。
なお、下記の算出式中のρは純水の密度である。
空隙率(%)=(W2−W2)×100/ρ/V
【0031】
高分子多孔質体であれば、平均気孔径が1μm〜60μm、好ましくは1μm〜30μm、より好ましくは1μm〜20μmである。1μm未満では血液等の白血球および血小板含有液の流れが悪く、60μmを超えると多孔質体と白血球との接触確率が低すぎるために白血球の除去率が低くなり、好ましくない。ここでいう平均気孔径とは、ASTM F316−86に記載されているエアーフロー法に準じてPOROFIL(COULTER ELECTRONICS LTD.製)液中にて測定した平均孔径を示す。
【0032】
本発明の製造方法を用いて得られた白血球除去フィルターは、通常公知の血液の入口と出口を有する適当な血液濾過用のフィルター基材容器に充填して使用することが可能である。
本発明のフィルターは、その厚みによって異なるが、1枚で用いても良いし、複数枚重ねて用いても良い。重ねる枚数としては血液濾過条件によって異なり臨界的ではないが、通常数枚から数十枚が用いられる。また、フィルター基材が織布または不織布の場合、他の繊維からなるフィルター基材を用いたフィルター、または孔径の異なるフィルター基材を用いたフィルターと重ねて用いることも可能である。
【0033】
また、フィルターを複数枚重ねて用いる場合、フィルター基材のうち少なくとも最も孔径の小さい又は繊維径の小さいフィルター基材を用いているフィルター(メインフィルター)が、親水性ポリマーでコーティングされていることが好ましく、全てのフィルターが該ポリマーでコーティングされていることがより好ましい。また、この時、親水性ポリマーでコーティングされているフィルター基材中のオリゴマーの含有量は1重量%以下であることが必要である。
【0034】
このように重ねて容器に充填されたフィルターは、通常血液バックを取り付けた後、滅菌のためのオートクレーブ処理を行う。オートクレーブ処理を行う場合100〜130℃、より好ましくは、110〜120℃、10分〜100時間程度行うのが好ましく、オートクレーブ処理は数回繰り返し行っても良い。
【0035】
以下にこの発明の実施例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
親水性ポリマーの分子量分布及び平均分子量は、N,N−ジメチルホルムアミドに1ミリモル/L(リットル)となるようにLiBr(臭化リチウム)を添加した溶液(以下「溶液A」という)にポリマーを溶解した溶液(ポリマー濃度1mg/mL)をカラムを接続したゲルパーミネーションクロマトグラフィー(GPC)(本体:東ソー(株)製 HLC−8020+解析プログラム:GPC:LALLS ver.2.03)を用いて、40℃の温度でRI(示差屈折計)にて測定した。カラムは、ガードカラム(東ソー(株)製 TSK guardcoloum HXL−H)と本カラム(前段カラム:東ソー(株)製 TSKgel GMHXL B0032、後段カラム:東ソー(株)製 TSKgel α−M B0011)から成るものを使用した。また、使用条件(測定条件)は、移動相(展開液):溶液A、FLOW Rate:1mL/分、カラム温度:40℃にて行った。尚、ポリマーの分子量分布及び平均分子量の算出には、ポリマーラボラトリー社製ポリメチルメタクリレート(M−M−10セット)の既知の分子量と該ポリメチルメタクリレートのGPC測定値(Retention Time)との関係を用いた。
【0036】
また、重縮合系ポリマーがポリエチレンテレフタレート又はポリ(トリメチレンテレフタレート)からなるフィルター基材中のオリゴマーの含有量は以下の様にして測定した。ヘキサフルオロ−2−プロパノールに20ミリモル/LとなるようにCF3COONa(トリフルオロ酢酸ナトリウム)を添加した溶液(以下「溶液B」という)にフィルター基材を溶解した溶液(ポリマー濃度0.05重量%)、及びカラムにPLHFIPgel(ポリマーラボラトリー社製)を用いて、移動相に溶液Bを用いた以外は上記と同様な操作・測定を行った。得られたGPCクロマトグラム中の重縮合系ポリマーのピーク面積(この時、オリゴマーのピーク面積も含む)に対するオリゴマーのピーク面積の比率をオリゴマー含有量とした。
重縮合系ポリマーが、ポリスルホンからなるフィルター基材中のオリゴマー含有量の測定は、溶液Bの代わりにテトラヒドロフランを用い、カラムにTSKgel G2000Hx1(東ソー(株)製)を用い、さらにRIの代わりにUV(波長254nm)を用いた以外は同様な操作で行った。得られたGPCクロマトグラム中の重縮合系ポリマーのピーク面積(この時、オリゴマーのピーク面積も含む)に対するオリゴマーのピーク面積の比率をオリゴマー含有量とした。
【0037】
【実施例1】
(ポリマーコート溶液の調整)2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート97モル%とジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート3モル%からなる共重合体(重量平均分子量570,000、塩基性窒素原子の含量0.32重量%、非イオン性親水基97モル%、塩基性含窒素官能基の量3モル%、ピークトップ分子量3.75×105、低分子量成分の含有量26.0%)からなる重合溶液(共重合体濃度39重量%、エタノール溶液)に4倍体積量のエタノールを加えて40℃にて均一に溶解した。この溶液を25℃の室温下で12時間放置することにより熱誘起相分離法にて液液相分離した後、ポリマー濃厚相溶液のみを分別回収した。ここで、低分子量成分とは、ピークトップ分子量の1/4以下の分子量をもつ重合度の低い成分をいう。得られたポリマー濃厚相溶液には、塩基性窒素原子の含量0.32重量%、非イオン性親水基97モル%、塩基性含窒素官能基の量3モル%、ピークトップ分子量3.92×105、低分子量成分の含有量14.5%の2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート共重合体が溶解していることが確認され、液液相分離精製によりポリマー中の低分子量成分が低減していることが明らかとなった。このポリマー濃厚相溶液にイソ−プロピルアルコールと水からなる混合溶剤(イソ−プロピルアルコール濃度50重量%)を加えた後40℃の温度で溶解して、12重量%の均一なポリマーコート溶液を調整した。
【0038】
(フィルター基材からのオリゴマーの抽出)
平均繊維直径1.2μmのポリエチレンテレフタレート繊維よりなる不織布(40g/m2目付、空隙率79%、厚さ0.25mm、密度0.16g/cm3、巾150mm、比表面積2.01m2/g、オリゴマー含有量1.70重量%)15m巻きをアセトン10Lに20時間室温で浸漬してオリゴマーを抽出した。
この時、10時間経過した時点で新品のアセトンとの入れ替えを行った。抽出後さらに、3Lのアセトンで2回すすいだ後、冷風中で十分乾燥した。この時不織布中のオリゴマーの含有量は、0.84重量%であった。
【0039】
(コーティング)
図2に示す装置を用いて、オリゴマー除去後の不織布15mを連続的に上記40℃のコート溶液に浸漬した後、間隙が0.13mmであるロール間を通過させることによりニップした。さらに、40℃第1乾燥室内(風速15m/秒)を3m通過させて、80℃の第2乾燥室内(風速15m/秒)を3m通過させた後巻き取った。ライン速度は、1m/分に固定した。巻き取り時の残エタノール量は1%以下であり、巻き取り後にフィルター同士が接着することはなく、効率良く生産することができた。また、フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、160mg(親水性ポリマー)/m2(フィルター基材全表面単位面積当たり)であった。
【0040】
(フィルターの溶着)
このようにして製造したフィルターから任意に選んだ一部を50mm×50mmの正方形に切断したものを16枚重ねた後、これを血液の導入口を有する軟質ポリ塩化ビニル樹脂製シート(シートの大きさ50mm×50mm、シート部のみの厚さ0.368mm)と血液の導出口を有する軟質ポリ塩化ビニル樹脂製シート(シートの大きさ50mm×50mm、シート部のみの厚さ0.368mm)ではさみ、血液の導入口と導出口のまわりを円形状に高周波溶着した。フィルターの有効濾過断面積は12mm×12mm×3.14=452mm2であり、厚みは4.8mmであった。
【0041】
(オートクレーブ処理)
上記の溶着後のフィルターの血液導入口と導出口にそれぞれ血液バッグを取り付けた後、オートクレーブ滅菌器((株)平山製作所製 高圧蒸気滅菌器 HV−50)にて、115℃で65分間滅菌した。オートクレーブ滅菌した後のフィルター表面の電子顕微鏡写真(倍率10,000)を図3に示した。図3から明らかなように、フィルター基材からオリゴマーを抽出除去した場合、オートクレーブ処理をしてもオリゴマーの凝集・析出は見られなかった。
【0042】
(血液評価)
溶着したオートクレーブ滅菌前のフィルターとオートクレーブ滅菌後のフィルターそれぞれに対し、それぞれ抗凝固剤としてCPD(citrate−phosphate−dextrose)を添加したヒトの新鮮全血(採血後3時間経過血)13mLを、シリンジポンプを用いて0.9mL/分の一定速度で室温下で流した。この時、フィルターの溶着部から血液がもれることはなかった。
フィルター通過前後について、1mLの血液を採取してリューコプレート液9mLを混ぜて遠心した後デカンテーションにて上澄み液を捨てて1mLを調整した液中の白血球濃度を血球計算板を用いて測定することにより、白血球濃度を測定した。また、血液中の血小板の濃度は、多項目自動血球計数装置(SYSMEX社製 K−4500)にてストマライザー(SYSMEX社製)を溶血剤に用いて測定した。
【0043】
白血球除去能及び血小板通過率は次式により算出した。
【数1】

Figure 0004565762
【数2】
Figure 0004565762
【0044】
これらオートクレーブ滅菌前後のフィルターの血液濾過性能評価をそれぞれ3回行い、平均値として表1に示した。オリゴマーを除去しないフィルター基材(【比較例1】)に比べて、オートクレーブ後の性能低下が小さい結果となった。
オリゴマー除去の影響は、白血球除去能よりも血小板通過率の性能低下への影響が大きい結果となった。全血濾過から白血球のみを除去する用途では、平均で80%以上の血小板通過率が求められており、オートクレーブ滅菌後でもこの性能要求を満たしていることが明らかとなった。また、フィルター濾過前後での血液中のヘマトクリット値に差は見られなかった。
【0045】
【実施例2】
アセトンの温度を40℃にした以外は実施例1と同様な操作を行った。オリゴマー抽出後の不織布中のオリゴマーの含有量は、0.45重量%であった。また、フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、150mg/m2であった。この時の血液評価結果を表1に示す。オリゴマーを除去しないフィルター基材(【比較例1】)に比べて、オートクレーブ後の性能低下が小さい結果となった。
【0046】
【実施例3】
実施例1で使用した重合溶液の代わりに2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート95モル%とジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート5モル%からなる共重合体(ピークトップ分子量4.08×105、低分子量成分の含有量9.9%、塩基性窒素原子の含量0.53重量%、非イオン性親水基95モル%、塩基性含窒素官能基の量5モル%)からなるポリマー濃厚相溶液(共重合体濃度30重量%)を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行った。フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、155mg/m2であった。この時の血液評価結果を表1に示す。オリゴマーを除去しないフィルター基材([比較例1])に比べて、オートクレーブ後の性能低下が小さい結果となった。ここで、ピークトップ分子量4.08×105、低分子量成分の含有量9.9%の2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート95モル%とジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート5モル%からなるポリマー濃厚相溶液は、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート95モル%とジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート5モル%からなる共重合体(重量平均分子量650,000、塩基性窒素原子の含量0.53重量%、非イオン性親水基95モル%、塩基性含窒素官能基の量5モル%、ピークトップ分子量3.62×105、低分子量成分の含有量21.2%)からなる重合溶液(共重合体濃度41重量%、エタノール溶液)を用いて実施例1と同様な方法により得られた。
【0047】
【実施例4】
実施例1で用いた不織布の代わりに平均繊維直径1.2μmのポリ(トリメチレンテレフタレート)繊維よりなる不織布(40g/m2目付、空隙率75%、厚さ0.23mm、密度0.17g/cm3、巾150mm、比表面積1.98m2/g、オリゴマー含有量1.60重量%)を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行った。オリゴマー抽出後の不織布中のオリゴマーの含有量は、0.86重量%であった。また、フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、165mg/m2であった。この時の血液評価結果を表2に示す。オリゴマーを除去しないフィルター基材(【比較例1】)に比べて、オートクレーブ後の性能低下が小さい結果となった。
【0048】
【比較例1】
実施例1で用いたオリゴマー抽出前のフィルター基材を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行った。フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、161mg/m2であった。この時の血液評価結果を表2に示す。
なお、この比較例1のフィルターをオートクレーブ処理する前のフィルター基材表面の電子顕微鏡写真(倍率10,000)を図1に、オートクレーブ処理した後のフィルター基材表面の電子顕微鏡写真(倍率10,000)を図2に示した。オリゴマーを抽出しない場合には、オートクレーブ処理によってオリゴマーが凝集・析出していることが分かる。
【0049】
【比較例2】
アセトンへの不織布の浸漬時間を10時間にした以外は、実施例1と同様な操作を行った。不織布中のオリゴマーの含有量は、1.15重量%であった。また、フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、165mg/m2であった。この時の血液評価結果を表2に示す。
【0050】
【実施例5】
平均繊維直径1.2μmのポリスルホン繊維よりなる不織布(31g/m2目付、空隙率86%、厚さ0.22mm、巾150mm、比表面積1.55m2/g、環状オリゴマー含有量5.52重量%)を用いて、超音波洗浄機中で超音波処理しながらアセトン抽出した以外は、実施例2と同様な操作を行った。オリゴマー抽出後の不織布中のオリゴマーの含有量は、0.91重量%であった。また、フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、193mg/m2であった。この時の血液評価結果を表3に示す。環状オリゴマーを除去しないフィルター基材(【比較例3】)に比べて、オートクレーブ後の性能低下が小さい結果となった。
【0051】
【比較例3】
実施例5で用いたオリゴマー抽出前のフィルター基材を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行った。フィルター中の親水性ポリマーのコート量は、190mg/m2であった。この時の血液評価結果を表3に示す。
【0052】
【表1】
Figure 0004565762
【表2】
Figure 0004565762
【表3】
Figure 0004565762
【0053】
【発明の効果】
本発明の白血球除去フィルターは、オートクレーブ滅菌による性能低下が小さいことから、オートクレーブ滅菌を用いる医薬用途、医療用途、及び一般工業用途に好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】比較例1で作成したフィルターのオートクレーブ処理前の電子顕微鏡写真(倍率10,000)である。
【図2】比較例1で作成したフィルターのオートクレーブ処理後の電子顕微鏡写真(倍率10,000)である。
【図3】実施例1で作成したフィルターのオートクレーブ処理後の電子顕微鏡写真(倍率10,000)である。
【図4】本発明のフィルターを製造するための製造装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
1 フィルター基材供給ロール
2 ポリマー溶液コーティング槽
3 ポリマー溶液保温用恒温槽
4 ロール
5 ニップ用ロール
6 フィルター巻き取り用ロール
7 フィルター基材
8 ポリマー溶液
9 含浸ロール
10 恒温槽内の温調水
11 乾燥する手段(低温側)
12 乾燥する手段(高温側)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a leukocyte removal filter that selectively removes leukocytes from a cell suspension typified by blood and has a small performance degradation due to autoclave sterilization.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of hematology and immunology, component blood transfusion, which gives only blood components required by patients and gives unnecessary components as much as possible, instead of conventional whole blood transfusion, has attracted attention. Component transfusion includes erythrocyte transfusion, platelet transfusion, plasma transfusion, etc. There are very few cases where erythrocyte concentrate is administered to patients who require erythrocytes, and platelet concentrate is administered to patients who require platelets. Many. However, various cases of component transfusion have been confirmed. For example, patients who have been transfused with platelet concentrates may have a wide range of side effects such as non-hemolytic fever, alloimmune reactions, post-transfusion acute lung injury, GVHD, allergic reactions, viral and bacterial infections, and even immune modulation. It has been reported. Many of the causes of such transfusion side effects are considered to be derived from leukocytes mixed in the blood product, and it is necessary to remove leukocytes to a level low enough to prevent these side effects.
[0003]
The method of removing leukocytes from blood and blood products is roughly divided into a method of separating using a centrifugal separator utilizing the difference in specific gravity of red blood cells and white blood cells, and a fiber material or sponge-like structure as a filter medium. There are two types of filter methods that remove leukocytes using a filter, but the filter method that adsorbs and removes leukocytes has advantages such as excellent leukocyte removal ability, simple operation and low cost. Widely used for that.
[0004]
Removal of blood cells such as leukocytes and platelets by the filter method is considered to be mainly performed by adsorption removal utilizing the adsorption ability of blood cells.
Among these, non-woven fabrics made of polymers synthesized by polycondensation have been preferably used because they are excellent in heat resistance and can be sterilized by steam using an autoclave.
[0005]
For example, WO87 / 05812 discloses a non-woven hydrophilic group and a basic nitrogen-containing functional group in a nonwoven fabric made of a polymer synthesized by polycondensation, and the basic nitrogen-containing functional group is 0.2% by weight or more. It is disclosed in the Examples that a filter material coated with an appropriate amount of a polymer containing less than 4.0% by weight has excellent leukocyte removal ability and increases platelet passage. However, in WO87 / 05812, it is specifically described for the treatment of bovine blood but not specifically for the treatment of human blood. The removal rate is unknown.
Furthermore, WO87 / 05812 does not disclose any autoclave sterilization.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a leukocyte removal filter in which a decrease in performance due to autoclave sterilization is small in a filter for selectively removing leukocytes from a cell suspension represented by blood.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor attempted autoclaving for sterilization in a blood processing filter in which a polymer is coated on a filter base material made of a polycondensation polymer having excellent heat resistance. We found that a drop occurred. As a result of investigating the cause, oligomers present near the surface of the polymer skeleton constituting the filter substrate migrate into the coating layer by contact with a solvent or heating during autoclave sterilization, or filter It has been found that the coating layer is peeled off as a result of aggregation and precipitation on the surface of the polymer skeleton constituting the substrate, resulting in a decrease in performance. FIG. 1 is an electron micrograph of the filter surface before autoclaving a conventional leukocyte removal filter, and FIG. 2 is an electron micrograph of the filter surface after autoclaving the same filter. As can be seen from a comparison between FIG. 1 and FIG. 2, in the conventional filter, it can be seen that oligomers are aggregated and deposited on the surface of the polymer skeleton constituting the filter substrate.
In view of this, the present inventor, in a leukocyte selective removal filter in which a hydrophilic polymer is coated on a filter substrate made of a polycondensation polymer, reduces the leukocyte concentration even by autoclaving if the oligomer content in the filter substrate is reduced. The inventors have considered that a leukocyte selective removal filter that does not reduce the removal ability and platelet permeability can be obtained, leading to the present invention.
[0008]
That is, the present invention
(1) Selected from polyethylene terephthalate and poly (trimethylene terephthalate) Filter base material made of polycondensation polymer 2-hydroxyethyl (meth) acrylate having at least a nonionic hydrophilic group, and dimethylaminoethyl (meth) acrylate or diethylaminoethyl (meth) acrylate having an amino group In the method for producing a leukocyte removal filter coated with a hydrophilic polymer, the filter base material uses a polycondensation polymer containing an oligomer exceeding 1% by weight, and a step of reducing the oligomer content in the filter base material. A method for producing a leukocyte removal filter, further comprising the step of setting the oligomer content in the filter substrate to 1% by weight or less and further subjecting the filter to autoclaving.
(2) The method for producing a leukocyte removal filter according to the above (1), wherein the filter substrate is produced through a melting step.
( 3 ) The above (1), wherein the step of reducing the oligomer content in the filter substrate comprises solvent extraction of the filter substrate. Or (2) A method for producing a leukocyte removal filter as described in 1. above.
( 4 ) Above, characterized by being autoclaved after solvent extraction ( 3 ) A method for producing a leukocyte removal filter according to the above.
( 5 ) Above (1)-( 4 The leukocyte removal filter manufactured with the manufacturing method of the leukocyte removal filter in any one of).
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
The selective leukocyte removal filter of the present invention includes a filter base material coated with a hydrophilic polymer, the filter base material is made of a polymer synthesized by polycondensation, and the content of the oligomer in the filter base material is 1. It is characterized by being not more than% by weight. Oligomer present near the surface of the polymer skeleton constituting the filter base moves to the coating layer by contact with a solvent or heating when coating a hydrophilic polymer, or the oligomer aggregates on the polymer skeleton surface. -Since the coating layer is peeled off by precipitation, it is necessary to remove and reduce the oligomer from the filter substrate.
[0010]
The oligomer referred to in the present invention refers to a polymer in which repeating structural units of a polymer synthesized by polycondensation (hereinafter referred to as “polycondensation polymer”) are linked by 2 to 3 units (units).
[0011]
The content of the oligomer in the filter base material comprising the polycondensation polymer used in the present invention is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. When the content of the oligomer in the polycondensation polymer exceeds 1% by weight, the leukocyte removal ability of the filter after autoclaving tends to be greatly reduced. In addition, when the content of the oligomer in the polycondensation polymer exceeds 1% by weight, not only the leukocyte removal ability but also the platelet passage rate tend to be greatly reduced.
[0012]
The oligomer content is measured as follows. The filter base material is dissolved in a common solvent for the oligomer and the polycondensation polymer, and then measured by high performance liquid chromatography to obtain a GPC chromatogram. The content is defined as the peak area of the oligomer relative to the peak area of the polycondensation polymer in the obtained GPC chromatogram.
When measuring oligomers in a filter coated with a hydrophilic polymer, use the same method with a common solvent for the hydrophilic polymer, polycondensation polymer, and oligomer, or dissolve only the hydrophilic polymer. After removing the hydrophilic polymer from the filter with a solvent, the same method may be used after removing the solvent and drying.
[0013]
Polycondensation polymers used in the present invention include polyurethane polymers, polyetherimide polymers, polyimide polymers, aromatic polyimide polymers, polysulfone polymers, polyamide polymers, aromatic polyamide polymers, polyester polymers, Etc. can be illustrated. Among these, polyester polymers are not only superior in heat resistance and mechanical strength, but also have a high elongation at break when processed into non-woven fabric fibers (Keizo Miyasaka et al., “Functional Fibers”) Material One Point No. 16 It is particularly preferably used because it is much higher than the Society of Polymer Science, edited by Kyoritsu Shuppan, 1989, page 62).
[0014]
The hydrophilic polymer used in the present invention is not particularly limited as long as it swells in water but does not dissolve in water. However, the sulfonic acid group, carboxyl group, carbonyl group, amino group, amide group, cyano group are not particularly limited. Exemplifying a polymer having one or more of hydroxyl group, methoxy group, phosphate group, oxyethylene group, imino group, imide group, imino ether group, pyridine group, pyrrolidone group, imidazole group, quaternary ammonium group, etc. Can do.
[0015]
In particular, synthetic polymers are very superior in terms of structure and molecular weight controllability and fewer contaminants than natural polymers.
Of these, vinyl polymers synthesized from vinyl monomers are preferred. For example, naturally occurring cellulose-based polymers and chitin / chitosan-based polymers are excellent in that they have a small amount of impurities because of their high molecular weight, but it is impossible to supply them with a stable molecular weight. On the other hand, polymers synthesized with vinyl monomers have a very low viscosity when dissolved in a solvent, even if the molecular weight is as high as that of natural polymers. It is preferable from an easy point. The vinyl polymer referred to in the present invention (commonly called vinyl polymers) is a vinyl polymer in a broad sense, and means a polymer whose main chain is composed of acyclic carbon. Specific examples thereof include α-substitution of polyacrylic acid represented by “J. Brandrup; EH Immergut. 1989.“ Polymer Handbook Third Edition ”A Wiley-interscience Publication, ppVII-5 to VII-18”. And derivatives thereof, polyvinyl ether, polyvinyl alcohol, polyvinyl ester, polystyrene and derivatives thereof, and copolymers containing these.
[0016]
Further, a copolymer having a nonionic hydrophilic group and a basic nitrogen-containing functional group is preferable in terms of leukocyte removal performance and clogging during blood filtration.
In the present invention, examples of the nonionic hydrophilic group include a hydroxyl group and an amide group.
As the monomer containing a nonionic hydrophilic group, a monomer containing the above hydroxyl group and amide group, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, vinyl alcohol (after polymerization as vinyl acetate, Hydrolysis), (meth) acrylamide, N-vinylpyrrolidone and the like. Examples of the nonionic hydrophilic group include a polyethylene oxide chain in addition to the above hydroxyl group and amide group. Examples of monomers containing a polyethylene oxide chain include alkoxy polyethylene glycol (meth) acrylates such as methoxyethylene glycol (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, and methoxytetraethylene glycol (meth) acrylate. And the like. Among the above monomers, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is preferably used from the viewpoints of availability, ease of handling during polymerization, performance when blood is flowed, and the like.
[0017]
Examples of basic nitrogen-containing functional groups include primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups, quaternary ammonium groups, and nitrogen-containing aromatic groups such as pyridine groups and imidazole groups. .
Monomers containing basic nitrogen-containing functional groups include allylamine; dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, 3-dimethylamino-2-hydroxyl (meth) acrylate, etc. Derivatives of (meth) acrylic acid; styrene derivatives such as p (para) -dimethylaminomethylstyrene and p-dimethylaminoethylstyrene; nitrogen-containing aromatics such as 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine and 4-vinylimidazole And vinyl derivatives of the compounds; and derivatives in which the vinyl compound is converted to a quaternary ammonium salt with an alkyl halide or the like.
Among the above monomers, dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate are preferably used from the viewpoints of availability, ease of handling during polymerization, performance when blood is flowed, and the like.
[0018]
Hereinafter, an example of the method for producing the leukocyte removal filter of the present invention will be described.
In the leukocyte removal filter of the present invention, a solution obtained by dissolving a hydrophilic polymer in a solvent (hereinafter referred to as “polymer solution”) is coated on a filter base material from which an oligomer is removed, or the filter base material is immersed in the polymer solution, By removing excess solution from the filter substrate by static compression, gravity, centrifugation, gas blow-off, vacuum suction, etc. and drying, or by immersing in a non-solvent to remove the solvent and drying Manufactured.
[0019]
Any method may be used to remove the oligomer from the filter base material made of the polycondensation polymer. However, the preferred method is to dissolve the oligomer and contain a solvent that swells the polycondensation polymer but does not substantially dissolve it. It is the method of extracting with the liquid which does. Examples of the solvent include halogenated hydrocarbons such as chloroform; ethers such as dioxane and tetrahydrofuran; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; acetone and the like if the polycondensation polymer is polyethylene terephthalate. And ketones. If the polycondensation polymer is polysulfone or polyethersulfone, ketones such as dimethyl sulfoxide and acetone are effective.
Based on the above, ketone-based solvents are effective for removing oligomers from general polycondensation polymers with high versatility, and even if the filter substrate is re-dried after extraction of oligomers, Ketones typified by acetone are preferred.
[0020]
Using such a solvent, a filter base material from which the oligomer has been removed can be obtained by extracting the oligomer in the filter base material into a liquid phase at room temperature or under heating. The extraction conditions vary depending on the solvent used and the contact method between the filter substrate and the solvent, but when extraction is carried out for about 1 minute to 100 hours, the heating temperature is about 30 ° C. to 5 ° C. from the boiling point of the solvent used. A low degree of temperature is preferred.
The extraction method may be a method of passing a solvent through a filter substrate and filtering, a method of simply immersing the filter substrate in a solvent, or any other method.
[0021]
In addition to the above-mentioned method of removing oligomers from filter base materials by solvent extraction, the total amount of oligomers at the time of filter base molding is increased by bringing the polycondensation polymer before forming into filter bases into contact with water. Can also be suppressed (for example, see JP-A-3-174441).
[0022]
The filter substrate can be coated with the polymer solution by coating the filter substrate in excess of the desired coating amount and then reducing it to the specified coating amount, and before coating the filter substrate. There is a pre-weighing method in which a polymer solution, which has been weighed in advance so as to have a desired coating amount, is transferred to a filter substrate, but any method may be used.
As a drying method after coating, a method of drying at normal temperature or heating in a dry gas or a reduced pressure atmosphere is used.
[0023]
Solvents used for dissolving the hydrophilic polymer are, for example, glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol if the polymer is a copolymer composed of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and dimethylaminoethyl (meth) acrylate; methanol, Alcohols such as ethanol, n (normal) -propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, t (tertiary) -butyl alcohol; N, N-dimethylformamide and methyl cellosolve, etc. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Moreover, what added water to them can also be used.
[0024]
The filter substrate used in the production of the leukocyte removal filter of the present invention includes paper, woven fabric, mesh, and polymer porous, as well as non-woven fabric produced by melt blow method, flash spinning method, paper making method, etc. Although any form of known filter material such as a body may be used, nonwoven fabric is a particularly suitable form. Here, the term “nonwoven fabric” refers to a cloth-like material in which aggregates of fibers or yarns are chemically, thermally, or mechanically bonded regardless of knitting.
[0025]
The production method of the present invention is extremely effective for producing a leukocyte removal filter with little performance deterioration after autoclave sterilization from a filter base material produced by a melt molding method having a relatively high content of oligomers to be reduced.
[0026]
For example, polyethylene terephthalate generally has a step of esterifying terephthalic acid and ethylene glycol to obtain an esterified product (low-order condensate), and this low-order condensate in the presence of a polycondensation catalyst. It is manufactured through a condensation reaction or melt polycondensation reaction step and then a solid-phase polycondensation reaction step of polyethylene terephthalate. Each process as described above is usually carried out in the presence of a catalyst suitable for each reaction.
The nonwoven fabric as described above is usually obtained by first extruding polyethylene terephthalate and cutting it into pellets, followed by melt blow molding of the pellets.
[0027]
The oligomers to be reduced in the present invention are produced in the production process as described above, particularly in the liquid phase polycondensation process, but are reduced by solid phase polycondensation of polyethylene terephthalate, and usually after solid phase polycondensation. The polyethylene terephthalate contains about 0.5% by weight. However, since the polyethylene terephthalate used for melt blow molding is generally synthesized by melt polycondensation, the oligomer content is relatively high, usually about 1% by weight. Furthermore, it is known that during pellet molding and nonwoven fabric molding, a large amount of oligomers is newly generated by heating to the melting point or higher, and the amount of oligomers in polyethylene terephthalate increases. Therefore, the non-woven fabric made of polyethylene terephthalate after such a melting step contains 1.6 to 1.7% by weight of oligomer, and 95% by weight of the oligomer is a cyclic oligomer. It is presumed that this is because the polycondensation catalyst used at the time of production acts as a cyclization opening polymerization catalyst of polyethylene terephthalate at the time of molding and produces oligomers such as cyclic trimers.
[0028]
Therefore, the filter manufacturing method of the present invention is particularly effective for a filter substrate made by a melt molding method having a high oligomer content to be removed and reduced, but was produced from a polycondensation polymer pellet by a wet molding method. It can also be applied to filter substrates.
[0029]
If it is a filter base material which consists of a nonwoven fabric and a woven fabric, the average fiber diameter is 0.3 micrometer-10 micrometers, Preferably it is 0.3 micrometer-3 micrometers, More preferably, it is 0.5 micrometer-1.8 micrometers. If the average fiber diameter is less than 0.3 μm, the pressure loss when filtering the blood may be too high to be practical, and if it exceeds 10 μm, the contact probability between the fiber and leukocytes is too low. The leukocyte removal of the present invention may not be sufficiently exhibited.
Here, the average fiber diameter is an average diameter obtained by sampling a part from a nonwoven fabric or a woven fabric constituting the filter base material and measuring by an electron micrograph.
[0030]
Further, the porosity of the filter substrate made of a nonwoven fabric or a woven fabric is preferably 50% or more and less than 95%, more preferably 70% or more and less than 90%. If the porosity is less than 50%, the blood flow is poor, and if it is 95% or more, the mechanical strength of the filter substrate is low, which is not suitable. The porosity is measured by measuring the weight (W1) when the filter substrate is cut into a predetermined area, and measuring the thickness to calculate the volume (V). This filter base material is immersed in pure water, degassed, and then the weight (W2) of the water-containing filter base material is measured. From these values, the porosity is obtained by the following calculation formula.
In the following calculation formula, ρ is the density of pure water.
Porosity (%) = (W2-W2) × 100 / ρ / V
[0031]
In the case of a polymer porous body, the average pore diameter is 1 μm to 60 μm, preferably 1 μm to 30 μm, more preferably 1 μm to 20 μm. If it is less than 1 μm, the flow of leukocytes such as blood and platelet-containing liquid is poor, and if it exceeds 60 μm, the contact probability between the porous body and the leukocytes is too low, and the removal rate of leukocytes becomes low. The average pore diameter here refers to an average pore diameter measured in a POROFIL (manufactured by COULTER ELECTRONICS LTD.) Liquid according to the air flow method described in ASTM F316-86.
[0032]
The leukocyte removal filter obtained by using the production method of the present invention can be used by being filled in a suitable blood filter filter base container having a generally known blood inlet and outlet.
Although the filter of the present invention varies depending on the thickness thereof, one filter may be used, or a plurality of filters may be used in an overlapping manner. The number of stacked sheets varies depending on blood filtration conditions and is not critical, but usually several to several tens are used. In addition, when the filter base material is a woven fabric or a non-woven fabric, it can also be used by being overlapped with a filter using a filter base material made of other fibers, or a filter using a filter base material having a different pore diameter.
[0033]
In addition, when a plurality of filters are used in piles, the filter (main filter) using the filter base having the smallest pore diameter or the smallest fiber diameter among the filter bases may be coated with a hydrophilic polymer. Preferably, all the filters are coated with the polymer. At this time, the content of the oligomer in the filter base material coated with the hydrophilic polymer needs to be 1% by weight or less.
[0034]
The filter filled in the container in this manner is usually autoclaved for sterilization after attaching a blood bag. When the autoclave treatment is performed, it is preferably performed at 100 to 130 ° C., more preferably 110 to 120 ° C. for about 10 minutes to 100 hours, and the autoclave treatment may be repeated several times.
[0035]
Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
The molecular weight distribution and the average molecular weight of the hydrophilic polymer are obtained by adding the polymer to a solution (hereinafter referred to as “solution A”) in which LiBr (lithium bromide) is added to N, N-dimethylformamide so as to be 1 mmol / L (liter). Using gel permeation chromatography (GPC) (main unit: HLC-8020 + analysis program: GPC: LALLS ver. 2.03, manufactured by Tosoh Corporation) with a dissolved solution (polymer concentration: 1 mg / mL) connected to the column, Measurement was performed with a RI (differential refractometer) at a temperature of 40 ° C. The column is a guard column (TSK guardcolum H manufactured by Tosoh Corporation). XL -H) and this column (front column: TSKgel GMH manufactured by Tosoh Corporation) XL B0032, latter column: Tosoh Co., Ltd. product TSKgel α-M B0011) was used. The use conditions (measurement conditions) were as follows: mobile phase (developing solution): solution A, FLOW Rate: 1 mL / min, column temperature: 40 ° C. The calculation of the molecular weight distribution and average molecular weight of the polymer is based on the relationship between the known molecular weight of polymethyl methacrylate (MM-10 set) manufactured by Polymer Laboratories and the GPC measurement value (Retention Time) of the polymethyl methacrylate. Using.
[0036]
In addition, the content of the oligomer in the filter base material in which the polycondensation polymer is polyethylene terephthalate or poly (trimethylene terephthalate) was measured as follows. CF to 20 mmol / L in hexafluoro-2-propanol Three Using a solution (polymer concentration 0.05% by weight) in which a filter base material is dissolved in a solution to which COONa (sodium trifluoroacetate) is added (hereinafter referred to as “solution B”), and PLHFIPgel (manufactured by Polymer Laboratories) are used for the column. The same operation and measurement as described above were performed except that the solution B was used as the mobile phase. The ratio of the peak area of the oligomer to the peak area of the polycondensation polymer (including the peak area of the oligomer at this time) in the obtained GPC chromatogram was defined as the oligomer content.
The measurement of the oligomer content in the filter base material in which the polycondensation polymer is made of polysulfone was performed using tetrahydrofuran instead of solution B, TSKgel G2000Hx1 (manufactured by Tosoh Corporation) as the column, and UV instead of RI. The same operation was performed except that (wavelength 254 nm) was used. The ratio of the peak area of the oligomer to the peak area of the polycondensation polymer (including the peak area of the oligomer at this time) in the obtained GPC chromatogram was defined as the oligomer content.
[0037]
[Example 1]
(Preparation of polymer coating solution) Copolymer comprising 97% by mole of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 3% by mole of dimethylaminoethyl (meth) acrylate (weight average molecular weight 570,000, content of basic nitrogen atom 0. 32% by weight, 97% nonionic hydrophilic groups, basic Nitrogen-containing functional group 3 mol%, peak top molecular weight 3.75 × 10 Five A 4-fold volume of ethanol was added to a polymerization solution (copolymer concentration: 39% by weight, ethanol solution) composed of a low molecular weight component (26.0%) and dissolved uniformly at 40 ° C. This solution was allowed to stand at room temperature of 25 ° C. for 12 hours to perform liquid-liquid phase separation by a heat-induced phase separation method, and then only a polymer concentrated phase solution was separated and collected. Here, the low molecular weight component means a component having a low polymerization degree having a molecular weight of ¼ or less of the peak top molecular weight. The polymer concentrated phase solution thus obtained contained 0.32% by weight of basic nitrogen atoms, 97 mol% of nonionic hydrophilic groups, Nitrogen-containing functional group 3 mol%, peak top molecular weight 3.92 × 10 Five , It was confirmed that the 2-hydroxyethyl (meth) acrylate-dimethylaminoethyl (meth) acrylate copolymer having a low molecular weight component content of 14.5% was dissolved. It was revealed that the low molecular weight component was reduced. A mixed solvent consisting of iso-propyl alcohol and water (iso-propyl alcohol concentration: 50% by weight) was added to the polymer concentrated phase solution and dissolved at a temperature of 40 ° C. to prepare a uniform polymer coat solution of 12% by weight. did.
[0038]
(Extraction of oligomer from filter substrate)
Nonwoven fabric composed of polyethylene terephthalate fibers having an average fiber diameter of 1.2 μm (40 g / m 2 Weight per unit area, porosity 79%, thickness 0.25mm, density 0.16g / cm Three , Width 150mm, specific surface area 2.01m 2 / G, oligomer content 1.70 wt%) A 15 m roll was immersed in 10 L of acetone at room temperature for 20 hours to extract the oligomer.
At this time, replacement with new acetone was performed when 10 hours passed. After the extraction, it was further rinsed twice with 3 L of acetone and then sufficiently dried in cold air. At this time, the content of the oligomer in the nonwoven fabric was 0.84% by weight.
[0039]
(coating)
Using the apparatus shown in FIG. 2, the nonwoven fabric 15m after the oligomer removal was continuously immersed in the 40 ° C. coating solution, and then niped by passing between rolls having a gap of 0.13 mm. Further, the film was passed through the first drying chamber (wind speed 15 m / sec) at 40 ° C. for 3 m and passed through the second drying chamber (wind speed 15 m / sec) at 80 ° C. for 3 m and then wound. The line speed was fixed at 1 m / min. The amount of residual ethanol at the time of winding was 1% or less, and the filters did not adhere to each other after winding and production was efficient. The coating amount of hydrophilic polymer in the filter is 160 mg (hydrophilic polymer) / m. 2 (Per filter substrate whole surface unit area).
[0040]
(Filter welding)
After stacking 16 pieces of arbitrarily selected parts from the filter thus manufactured into 50 mm × 50 mm squares, this was laminated with a soft polyvinyl chloride resin sheet having a blood inlet (the size of the sheet). Scissors between a sheet made of a soft polyvinyl chloride resin (sheet size 50 mm × 50 mm, thickness only of the sheet part 0.368 mm) having a thickness of 50 mm × 50 mm and a sheet part thickness of 0.368 mm) and a blood outlet The high-frequency welding was performed in a circular shape around the blood inlet and outlet. The effective filtration cross-sectional area of the filter is 12mm x 12mm x 3.14 = 452mm 2 And the thickness was 4.8 mm.
[0041]
(Autoclave treatment)
After attaching a blood bag to each of the blood inlet and outlet of the filter after the above welding, it was sterilized at 115 ° C. for 65 minutes in an autoclave sterilizer (High Pressure Steam Sterilizer HV-50 manufactured by Hirayama Seisakusho) . FIG. 3 shows an electron micrograph (magnification 10,000) of the filter surface after autoclaving. As is apparent from FIG. 3, when the oligomer was extracted and removed from the filter substrate, no oligomer aggregation or precipitation was observed even after autoclaving.
[0042]
(Blood evaluation)
13 ml of fresh human whole blood (3 hours after blood collection) to which CPD (citrate-phosphate-dextrose) was added as an anticoagulant was added to each of the welded autoclaved filter and the autoclaved filter. A pump was used to flow at a constant rate of 0.9 mL / min at room temperature. At this time, blood did not leak from the welded part of the filter.
Before and after passing through the filter, collect 1 mL of blood, mix 9 mL of leuco plate solution, centrifuge, discard the supernatant by decantation, and measure the leukocyte concentration in the adjusted 1 mL solution using a hemocytometer. Was used to measure the leukocyte concentration. In addition, the concentration of platelets in blood was measured with a multi-item automatic blood cell counter (K-4500, manufactured by SYSMEX) using a stomaizer (manufactured by SYSMEX) as a hemolytic agent.
[0043]
Leukocyte removal ability and platelet passage rate were calculated by the following formula.
[Expression 1]
Figure 0004565762
[Expression 2]
Figure 0004565762
[0044]
The blood filtration performance of these filters before and after autoclaving was evaluated three times, and the average values are shown in Table 1. Compared with the filter base material ([Comparative Example 1]) from which the oligomer was not removed, the performance degradation after autoclaving was small.
The effect of the oligomer removal was larger than the leukocyte removal ability on the decrease in platelet passage performance. In applications where only leukocytes are removed from whole blood filtration, a platelet passage rate of 80% or more is required on average, and it has been clarified that this performance requirement is satisfied even after autoclaving. In addition, there was no difference in the hematocrit value in the blood before and after filtering.
[0045]
[Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed except that the temperature of acetone was 40 ° C. Content of the oligomer in the nonwoven fabric after oligomer extraction was 0.45 weight%. The coating amount of hydrophilic polymer in the filter is 150 mg / m. 2 Met. The blood evaluation results at this time are shown in Table 1. Compared with the filter base material ([Comparative Example 1]) from which the oligomer was not removed, the performance degradation after autoclaving was small.
[0046]
[Example 3]
Instead of the polymerization solution used in Example 1, a copolymer comprising 95% by mole of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 5% by mole of diethylaminoethyl (meth) acrylate (peak top molecular weight 4.08 × 10 Five , Low molecular weight component content 9.9%, basic nitrogen atom content 0.53% by weight, nonionic hydrophilic group 95 mol%, basic Nitrogen-containing functional group The same procedure as in Example 1 was performed except that a polymer concentrated phase solution (copolymer concentration: 30% by weight) consisting of 5 mol% of the above was used. The coating amount of hydrophilic polymer in the filter is 155 mg / m 2 Met. The blood evaluation results at this time are shown in Table 1. Compared to the filter base material ([Comparative Example 1]) from which the oligomer was not removed, the performance degradation after autoclaving was small. Here, peak top molecular weight 4.08 × 10 Five A polymer concentrated phase solution consisting of 95 mol% 2-hydroxyethyl (meth) acrylate having a low molecular weight component content of 9.9% and 5 mol% diethylaminoethyl (meth) acrylate is obtained as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate 95 Copolymer consisting of 5% by mole and diethylaminoethyl (meth) acrylate (weight average molecular weight 650,000, basic nitrogen atom content 0.53% by weight, nonionic hydrophilic group 95% by mole, basic Nitrogen-containing functional group 5 mol%, peak top molecular weight 3.62 × 10 Five The content was obtained in the same manner as in Example 1 using a polymerization solution (copolymer concentration: 41% by weight, ethanol solution) comprising a low molecular weight component content of 21.2%.
[0047]
[Example 4]
A nonwoven fabric (40 g / m) made of poly (trimethylene terephthalate) fibers having an average fiber diameter of 1.2 μm instead of the nonwoven fabric used in Example 1. 2 Weight per unit area, porosity 75%, thickness 0.23 mm, density 0.17 g / cm Three , Width 150mm, specific surface area 1.98m 2 / G, oligomer content 1.60% by weight) The same operation as in Example 1 was performed. Content of the oligomer in the nonwoven fabric after oligomer extraction was 0.86 weight%. The coating amount of the hydrophilic polymer in the filter is 165 mg / m. 2 Met. The blood evaluation results at this time are shown in Table 2. Compared with the filter base material ([Comparative Example 1]) from which the oligomer was not removed, the performance degradation after autoclaving was small.
[0048]
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was performed except that the filter base material used before extraction of the oligomer used in Example 1 was used. The coating amount of hydrophilic polymer in the filter is 161 mg / m 2 Met. The blood evaluation results at this time are shown in Table 2.
In addition, the electron microscope photograph (magnification 10,000) of the filter base material surface before autoclaving the filter of this comparative example 1 is shown in FIG. 1, and the electron micrograph of the filter base material surface after autoclaving (magnification 10, 000) is shown in FIG. When the oligomer is not extracted, it can be seen that the oligomer is aggregated and precipitated by the autoclave treatment.
[0049]
[Comparative Example 2]
The same operation as in Example 1 was performed, except that the nonwoven fabric was immersed in acetone for 10 hours. The content of the oligomer in the nonwoven fabric was 1.15% by weight. The coating amount of the hydrophilic polymer in the filter is 165 mg / m. 2 Met. The blood evaluation results at this time are shown in Table 2.
[0050]
[Example 5]
Nonwoven fabric made of polysulfone fibers having an average fiber diameter of 1.2 μm (31 g / m 2 Weight per unit area, porosity 86%, thickness 0.22mm, width 150mm, specific surface area 1.55m 2 / G, cyclic oligomer content 5.52% by weight), and the same operation as in Example 2 was performed except that acetone extraction was performed while ultrasonic treatment in an ultrasonic cleaner. Content of the oligomer in the nonwoven fabric after oligomer extraction was 0.91 weight%. The coating amount of the hydrophilic polymer in the filter is 193 mg / m 2 Met. The blood evaluation results at this time are shown in Table 3. Compared with the filter base material ([Comparative Example 3]) from which the cyclic oligomer was not removed, the performance degradation after autoclaving was small.
[0051]
[Comparative Example 3]
The same operation as in Example 1 was performed except that the filter base material used before extraction of the oligomer used in Example 5 was used. The coating amount of hydrophilic polymer in the filter is 190 mg / m 2 Met. The blood evaluation results at this time are shown in Table 3.
[0052]
[Table 1]
Figure 0004565762
[Table 2]
Figure 0004565762
[Table 3]
Figure 0004565762
[0053]
【The invention's effect】
The leukocyte removal filter of the present invention is preferably used for pharmaceutical use, medical use, and general industrial use using autoclave sterilization because the performance degradation due to autoclave sterilization is small.
[Brief description of the drawings]
1 is an electron micrograph (magnification 10,000) before autoclaving of a filter prepared in Comparative Example 1. FIG.
2 is an electron micrograph (magnification 10,000) after autoclaving of the filter prepared in Comparative Example 1. FIG.
3 is an electron micrograph (magnification 10,000) after the autoclave treatment of the filter prepared in Example 1. FIG.
FIG. 4 is a front view showing an example of a production apparatus for producing the filter of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Filter base supply roll
2 Polymer solution coating tank
3 Thermostatic bath for polymer solution insulation
4 rolls
5 Nip roll
6 Roll for filter winding
7 Filter base material
8 Polymer solution
9 Impregnation roll
10 Temperature controlled water in the thermostatic chamber
11 Means for drying (low temperature side)
12 Means for drying (high temperature side)

Claims (5)

ポリエチレンテレフタレート及びポリ(トリメチレンテレフタレート)より選択される重縮合系ポリマーからなるフィルター基材に、少なくとも非イオン性親水基を有する2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと、アミノ基を有するジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート又はジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートと、を有する親水性ポリマーがコーティングされてなる白血球除去フィルターの製造方法において、フィルター基材は、1重量%を超えるオリゴマーを含む重縮合系ポリマーを用い、該フィルター基材中のオリゴマー含有量を低減する工程を有し、該フィルター基材中のオリゴマー含有量を1重量%以下とし、更にフィルターをオートクレーブ処理する工程を有することを特徴とする白血球除去フィルターの製造方法。 A filter substrate made of a polycondensation polymer selected from polyethylene terephthalate and poly (trimethylene terephthalate) , and at least 2-hydroxyethyl (meth) acrylate having a nonionic hydrophilic group and dimethylaminoethyl having an amino group ( In a method for producing a leukocyte removal filter formed by coating a hydrophilic polymer having (meth) acrylate or diethylaminoethyl (meth) acrylate , the filter base material uses a polycondensation polymer containing an oligomer exceeding 1% by weight, A leukocyte removal filter comprising a step of reducing the oligomer content in the filter base material, the oligomer content in the filter base material being 1% by weight or less, and a step of autoclaving the filter. Made of Method. フィルター基材が溶融工程を経て製造されてなる請求項1記載の白血球除去フィルターの製造方法。 The method for producing a leukocyte removal filter according to claim 1, wherein the filter substrate is produced through a melting step. フィルター基材中のオリゴマー含有量を低減する工程が、フィルター基材を溶剤抽出することを含む請求項1又は2に記載の白血球除去フィルターの製造方法。The method for producing a leukocyte removal filter according to claim 1 or 2 , wherein the step of reducing the oligomer content in the filter base material comprises solvent extraction of the filter base material. 溶剤抽出後にオートクレーブ処理されることを特徴とする請求項に記載の白血球除去フィルターの製造方法。The method for producing a leukocyte removal filter according to claim 3 , wherein the autoclave treatment is performed after the solvent extraction. 請求項1〜のいずれかに記載の白血球除去フィルターの製造方法で製造された白血球除去フィルター。The leukocyte removal filter manufactured with the manufacturing method of the leukocyte removal filter in any one of Claims 1-4 .
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