JP2001137337A

JP2001137337A - 白血球選択除去フィルター

Info

Publication number: JP2001137337A
Application number: JP32858399A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Oishi; 輝彦大石; Morikazu Miura; 司和三浦
Original assignee: Asahi Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】血小板と白血球の両方を含有する、血液に
代表される細胞浮遊液から白血球を選択的に除去できる
フィルターであって、血小板通過率及び白血球除去性能
に優れた白血球選択除去フィルターを提供する。【解決手段】塩基性官能基をフィルター基材の少なく
とも表面部分に有するフィルター要素と酸性官能基をフ
ィルター基材の少なくとも表面部分に有するフィルター
要素を含み、同一のフィルター要素が少なくとも２枚連
続的に重ねて充填されていることを特徴とする全血濾過
用白血球選択除去フィルター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血小板と白血球の
両方を含有する、血液に代表される細胞浮遊液から血小
板の損失を小さく抑えながら白血球を除去する、血小板
通過率および白血球除去性能に優れた白血球選択除去フ
ィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】輸血に関しては、現在、従来の全血輸血
から患者の必要に応じた成分のみを与え、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厚液が投与され、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。

【０００３】しかしながら、成分輸血においても様々な
副作用が確認されている。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、アナフィラ
キシー反応、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。

【０００４】全血から白血球を除去する方法としては、
遠心法、デキストラン法、フィルター法や洗浄法などが
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
ストが低いことなどの利点を有するために広く用いられ
ている。

【０００５】フィルター法による白血球の除去は、白血
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。特開平３−１５８１６８号公報では、繊維
積層物を通過する白血球濃度が、繊維積層物の厚みに対
して指数関数的に減少することを見いだしており、これ
は白血球が繊維積層物を厚み方向に流れていく際に、繊
維と繊維の交絡点付近に接触するごとに、一定の確率で
吸着されていくことを示唆するものであり、上記の吸着
除去説を裏付けている。それ故、従来の白血球除去フィ
ルターにおける高性能化の検討は、繊維と白血球との接
触頻度を高めること、すなわち平均繊維直径を小さくす
ること、充填密度を高めること、或いはより均一な繊維
直径分布を有する不織布を用いること（特開平２−２０
３９０９号公報）などに集中しており、不織布表面の化
学性状に注目したものは少なかった。

【０００６】不織布表面の化学性状に着目した数少ない
検討例としては、特開平１−２４９０６３号公報、特公
表３−５０２０９４号公報等があるが、前者は血小板通
過率を向上させるのが表面改質の目的であり、後者は親
水性を付与して血液によるプライミングを容易にするの
が目的であって、何れも白血球の吸着確率を高めるのが
目的ではない。

【０００７】また、ＷＯ８７／０５８１２号公報には、
高い血小板通過率を有し、且つ白血球除去能にも優れた
フィルターを得ようとして研究を進めた結果、不織布に
適量の塩基性官能基と非イオン性親水基とを含むポリマ
ーをコーティングする等の方法により、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、またより多くの塩基性官能基を含むポリマーを用
いると血小板、白血球ともに除去率が高まることが比較
例に記載されている。細胞の表面が一般に負の荷電を有
していることを考えると、塩基性官能基を有するポリマ
ーによって白血球の除去率が高まるのは、生理的条件下
で正の電荷を有する塩基性官能基と細胞表面の負荷電と
の間にイオン的結合力が働くためと考えられ、極めて妥
当な結果と考えられる。該公報には、白血球選択除去フ
ィルターをウシの血液の処理に用いる実験が記載されて
いる。しかし、本発明者らが、さらに研究を進めた結
果、該公報に記載されるフィルターは、ウシ血液の処理
やヒトの濃厚血小板製剤の処理に用いるときには、高い
血小板通過率を有し、白血球選択除去能にも優れている
が、ヒト全血液の処理に用いる場合には、血小板通過率
が劣ってくる点で十分満足するものでないことが分かっ
た。

【０００８】また、白血球の亜分画分離する技術とし
て、カルボキシル基を有する水不溶性の固体物質（特開
昭５５−１３６２３０号公報）、酸性官能基を含有する
水不溶性固体物質（特開昭５５−１４９８３９号公
報）、酸性官能基を含有する粒状疎水性固体物質（特開
昭５６−１５２７４０号公報）等が開示されているが、
ここでは酸性官能基は白血球の中の特定の亜群の吸着性
を低めるものとして用いられており、この作用によって
該亜群を吸着せずに回収し、酸性官能基の存在によって
も吸着性が低下しない細胞群と上記亜群とを分離するこ
とを目的としている。

【０００９】これに対して、特開平１−２４９０６３号
公報には繊維表面を酸性官能基を有する化学種とヒドロ
キシル基を有する化学種で表面を改質した材料を用い、
血小板含有液から白血球を除去する装置及び方法が開示
されている。しかしながら、この材料は血小板通過性を
向上させるのが目的であり、この表面化学修飾によっ
て、白血球の吸着確率が向上しようとするものではな
い。

【００１０】また、特開平６−６３１３０号公報には、
血液の流入口側に基材表面のゼーター電位が負の多孔質
体を備え、血液の流出口側に基材表面のゼーター電位が
正の多孔質体を備えた白血球捕捉フィルターが開示され
ている。しかしながら、このフィルターは、濃厚赤血球
製剤中の白血球除去には適しているが、全血において
は、白血球のみならず血小板をも除去してしまう性能で
あることが開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、血小
板と白血球の両方を含有する、血液に代表される細胞浮
遊液から血小板の損失を小さく抑えながら白血球を除去
する、血小板通過率および白血球除去性能に優れた白血
球選択除去フィルターを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決したものである。すなわち、本発明は、塩基性官能基
をフィルター基材の表面部分に有するフィルター要素
と、酸性官能基をフィルター基材の表面部分に有するフ
ィルター要素を含み、同一のフィルター要素を少なくと
も２枚連続的に重ねてフィルターに充填することによ
り、全血濾過においても白血球除去能に優れていると同
時に、血小板通過率が優れているという思いがけない効
果が奏されることを見出し、上記課題を解決するに至っ
たものである。

【００１３】本発明は、（１）塩基性官能基をフィルタ
ー基材の少なくとも表面部分に有するフィルター要素
と、酸性官能基をフィルター基材の少なくとも表面部分
に有するフィルター要素を含み、同一のフィルター要素
が少なくとも２枚連続的に重ねて充填されていることを
特徴とする全血濾過用白血球選択除去フィルター、
（２）同一のフィルター要素は、全て連続的に重ねて充
填されていることを特徴とする（１）の全血濾過用白血
球選択除去フィルター、（３）塩基性官能基をフィルタ
ー基材の少なくとも表面部分に有するフィルター要素
が、非イオン性親水基と塩基性官能基とを有する重合体
をフィルター基材にコーティングしたフィルター要素で
あることを特徴とする上記（１）又は（２）の全血濾過
用白血球選択除去フィルター、（４）酸性官能基をフィ
ルター基材の少なくとも表面部分に有するフィルター要
素が、非イオン性親水基も有することを特徴とする上記
（１）〜（３）のいずれかの全血濾過用白血球選択除去
フィルター、に関するものである。

【００１４】一般に本来生理的条件下で細胞は負の荷電
を有していることから、正の荷電を持つ塩基性官能基を
有するフィルター要素による白血球の除去は静電的な相
互作用によるものと考えられる。一方、生理的条件下で
負の電荷を持つ酸性官能基を有するフィルター要素に対
しては静電的な反発力が働き、吸着が抑制されそうなも
のであるが、吸着が抑制されないのは、細胞が酸性官能
基を持つフィルター基材表面に吸着するよりも早く、血
漿に含まれるある種のタンパク質が吸着し、このタンパ
ク質の仲介によって白血球の粘着が促進されるのではな
いかと考えられる。

【００１５】また、人体内での正常な白血球は、主に好
中球、好酸球、好塩基球、単球、リンパ球に分けられる
が、それぞれが持つ荷電の大きさ、および表面の荷電密
度が微妙に異なり、塩基性官能基を有するフィルター要
素に吸着しやすい白血球と酸性官能基に吸着しやすい白
血球とが存在すると考えられる。この２種類のフィルタ
ー要素を同一のフィルター要素を組み合わせることによ
り、血小板通過率を高めながら、白血球除去率を向上す
ることが可能となった。しかしながら、２種類のフィル
ター要素を組み合わせるとき、ランダムに組み合わせた
のでは所望の効果が得られず、理由は不明であるが、同
一のフィルター要素が少なくとも２枚連続して充填され
るようにしなければ、所望の効果は得られない。さらに
同一のフィルター要素が連続して充填されるときに、同
一のフィルター要素は全て連続的に重ねて充填されるこ
とがより好ましい。言いかえれば、塩基性官能基をフィ
ルター基材の少なくとも表面部分に有するフィルター要
素少なくとも２枚と、酸性官能基をフィルター基材の少
なくとも表面部分に有するフィルター要素少なくとも２
枚とは、フィルターの入り側あるいは出側のいずれか片
側に集めて充填されているのがより好ましい。

【００１６】なお、前記特開平６−６３１３０号公報に
記載される発明では、基材表面のゼーター電位が異なる
多孔質体が用いられており、基材表面のゼーター電位が
正の多孔質体として塩基性官能基を表面に有する多孔質
体が用いられるが、基材表面のゼーター電位が負の多孔
質体とはウレタン多孔質体またはセルロース繊維を例示
した中性官能基を有する多孔質体であり、本発明のよう
に酸性官能基を有するフィルター要素を用いているもの
ではない。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の全血濾過用白血球選択除
去フィルターについて説明する。全血濾過用において、
血小板通過率及び白血球除去性能のバランスに優れた白
血球選択除去フィルターは、塩基性官能基をフィルター
基材の少なくとも表面部分に有するフィルター要素と酸
性官能基をフィルター基材の少なくとも表面部分に有す
るフィルター要素からなり、同一のフィルター要素が少
なくとも２枚連続的に重ねて充填された構造を有する。

【００１８】本発明でいう塩基性官能基としては、第１
級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、４級ア
ンモニウム基、およびピリジル基、イミダゾイル基など
の含窒素芳香族等が挙げられ、これらの官能基をフィル
ター基材表面に有していれば良い。塩基性官能基を含む
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−
ジエチルアミノエチルスチレン等のスチレン誘導体；２
−ビニルピルジン、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。

【００１９】塩基性官能基をフィルター基材の表面部分
に導入する方法は、フィルター基材を構成する高分子自
体に塩基性官能基があっても良いし、塩基性官能基を有
さないフィルター基材に塩基性官能基を有するモノマー
を放射線重合、電子線、紫外線照射、及びフィルター基
材の官能基との化学反応を利用して導入する方法や、ポ
リマーコーティングなどの方法が挙げられるが、白血球
除去能と血小板通過率に優れた性能を有する非イオン性
親水基と塩基性官能基とを有する重合体をコーティング
する方法が好ましい。

【００２０】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）アクリレートおよび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。

【００２１】また、本発明において非イオン性親水基の
量は塩基性窒素原子の量に対して等モル以上であること
が好ましく、より好ましくは３倍モル以上である。非イ
オン性親水基の量が塩基性窒素原子の量に対して等モル
未満であると白血球のみならず血小板をも吸着除去して
しまう傾向にあり好ましくない。

【００２２】本発明において、塩基性窒素原子とは上記
塩基性官能基中の窒素原子を示し、非イオン性親水基と
塩基性官能基とを有する重合体の塩基性窒素原子の含量
が０．０５重量％〜４．０重量％であることが好まし
く、より好ましくは０．２５重量％〜１．５重量％であ
る。塩基性窒素原子の含量が０．０５重量％未満である
と血小板とともに白血球も粘着しにくくなるために白血
球の選択除去が行えない傾向にある。一方、塩基性窒素
原子の含量が４．０重量％を超えると、血小板および白
血球ともに粘着しやすくなり、この場合も選択的白血球
除去が行えない傾向にある。塩基性官能基および非イオ
ン性親水基の量、塩基性窒素原子の含有量は、多重全反
射赤外線分光計を用いる赤外線吸光光度法や元素分析お
よび核磁気共鳴分光法などの通常の公知の方法により測
定することが可能である。

【００２３】また、本発明の酸性官能基をフィルター基
材の表面部分に導入する方法は、フィルター基材を構成
する高分子自体が持つ酸性官能基であっても、また本来
酸性官能基を持たないフィルター基材に、酸性官能基を
有する低分子物質、高分子物質などを共有結合、イオン
結合、物理吸着、包埋あるいはフィルター基材表面への
沈殿不溶化等あらゆる公知の方法を用いて固定すること
によって導入しても良く、またエステル化合物からなる
フィルター基材もしくはエステル化合物を固定化したも
のをアルカリ加水分解して、酸性官能基を生じさせても
良いが、放射線グラフトやプラズマグラフトによって、
酸性官能基を有するモノマーをグラフト重合して行く方
法および、酸性官能基を含む重合体をフィルター基材の
表面にコーティングする方法が白血球除去能力の改造効
果が高いために好ましく、また比較的簡便に製造可能
で、且つ性能の安定性にも優れるために好ましい。な
お、コーティングする場合には、フィルター基材からの
脱落を防ぐために、コーティング後にポリマーを架橋す
ることが好ましい。

【００２４】これらの手法によってフィルター基材表面
に固定化できる酸性官能基を有する物質の例を挙げるな
らば、グラフト重合により固定化できる物質としては、
アクリル酸、メタアクリル酸、２−（メタ）アクリロイ
ルオキシエチルコハク酸、モノ（２−メタクリロイルオ
キシエチレン）アシッドフォスフェート、２−スルホエ
チル（メタ）アクリレート等のアクリル酸もしくはメタ
アクリル酸の誘導体や、ｐ−スチレンスルホン酸ナトリ
ウム等のスチレン誘導体、ビニルフェノール等のフェノ
ール誘導体、アリルスルホン酸ナトリウム等のアリル化
合物、アセチレン誘導体であるが、特にアクリル酸系誘
導体、メタアクリル酸系誘導体、スチレン系誘導体が重
合性が高く、モノマーの入手も比較的簡単であるために
好ましい。また、コーティングによって固定化できる物
質としては、上記のモノマーを重合して得られる高分子
化合物、さらにはこれらのモノマーと重合性官能基、好
ましくはビニル基またはアセチレン基型の非イオン性親
水基を含有するモノマーとの共重合体として得られる高
分子化合物などがある。

【００２５】また、酸性官能基をフィルター基材表面に
固定化する際には、特に非イオン性親水基を同時にフィ
ルター基材表面に導入することが好ましい。非イオン性
親水基の導入によってフィルター基材表面は血液と接触
したときに濡れ易くなり、血液のチャネリングを防止す
るのに効果があるためである。非イオン性親水基の量は
酸性官能基の量に対して等モル以上であることが好まし
く、より好ましくは３倍モル以上である。非イオン性親
水基の量が酸性官能基の量に対して等モル未満であると
血液と接触したときの濡れ易さが十分でなく、血小板通
過率が悪くなる傾向にある。

【００２６】本発明における塩基性官能基および酸性官
能基を有するフィルター要素の官能基の密度は、フィル
ター要素の表面積あたり１×１０^-4ｍｅｑ／ｍ²〜５ｍ
ｅｑ／ｍ²、好ましくは５×１０^-4ｍｅｑ／ｍ²〜１ｍｅ
ｑ／ｍ²、より好ましくは５×１０^-4ｍｅｑ／ｍ²〜０．
１ｍｅｑ／ｍ²である。１×１０^-4ｍｅｑ／ｍ²未満では
官能基の種類によっては、十分な効果が得られない場合
があるため好ましくなく、また５ｍｅｑ／ｍ²を超える
と放射線グラフトやポリマーコーティングなどの方法で
不織布、織布、高分子多孔質体の表面に官能基を導入す
る場合に、材料表面に導入されたポリマーなどの量が過
多で、フィルター材料の空隙を塞ぎ、処理しようとする
血液の流れを阻害するおそれがあるために好ましくな
い。

【００２７】塩基性官能基密度および酸性官能基密度の
測定は、荷電性官能基にイオン的に吸着する色素を用い
る色素吸着法や滴定法により行う。より具体的には以下
の方法で求められる。まず、色素吸着法または滴定法に
よりフィルター要素の単位面積当たりの荷電性官能基量
（ｍｅｑ／ｍ²）を測定する。次にフィルター要素単位
重量当たりの比表面積（ｍ²／ｇ）をＢＥＴ法によって
測定し、この値をもってフィルター要素単位重量当たり
の荷電性官能基を除し、フィルター要素単位表面積当た
りの荷電性官能基量、すなわち荷電性官能密度を算出す
る。フィルター要素単位重量当たりの比表面積（ｍ²／
ｇ）の測定は、自動比表面積測定装置（島津製作所製
ジェミニ２３７５または同等の装置）で行う。

【００２８】白血球選択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成された不織
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。

【００２９】繊維素材としては、ポリアミド、芳香族ポ
リアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリ
トリフルオロクロルエチレン、ポリスチレン、ポリメチ
ルメタアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン等
の合成繊維や、セルロース、セルロースアセテート等の
再生繊維などを例示することができる。

【００３０】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、全血等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
白血球除去性能が充分に発揮されないおそれがある。な
お、ここで平均繊維直径とは、フィルターを構成する不
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。

【００３１】また、不織布および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等の白血球、血小板含有液の
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−Ｗ１）×１００／ρ／Ｖ

【００３２】高分子多孔質体としては、ポリビニルホル
マール、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、セルロ
ース、セルロースアセテート、ポリウレタン、ポリビニ
ルアセタール、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、ポリメタアクリレート、ポリ
フッ化ビニリデンなどの多孔質体を例示することができ
る。

【００３３】高分子多孔質体は、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、ＡＳＴＭＦ３１６−８６に記載されて
いるエアーフロー法に準じてＰＯＲＩＦＩＬ（ＣＯＵＬ
ＴＥＲＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＬＴＤ．製）液中に
て測定した平均孔径を示す。

【００３４】白血球選択除去フィルターに内蔵されるフ
ィルター要素は、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容器に充填して使用す
る。血液の入り側、出側に塩基性官能基を有するフィル
ター要素または酸性官能基を有するフィルター要素のど
ちらを配しても良いが、同一の官能基を有するフィルタ
ー要素が少なくとも２枚連続的に重ねて充填されなけれ
ばならない。同一の官能基を有するフィルター要素が連
続的に重ねて充填されてないと血小板通過率が低下する
傾向にある。例えば、塩基性官能基を有するフィルター
要素４枚と酸性官能基を有するフィルター要素４枚から
なるフィルターであれば、以下の６通りの充填方法が可
能であるが、好ましくは、ＸＸＹＹまたはＹＹＸＸであ
る。ＸＸＹＹＹＸＸＹ血液入り側ＹＹＸＸ血液出側ＸＹＹＸＸＹＸＹＹＸＹＸ（ここで、向かって左側を血液入り側、向かって右側を
血液出側とする。また、Ｘ：塩基性官能基を有するフィ
ルター要素２枚、Ｙ：酸性官能基を有するフィルター要
素２枚を意味する。）

【００３５】本発明のフィルター基材の１枚の厚さは、
０．０５ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、より好ましくは０．
１ｍｍ〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．２ｍｍ〜１ｍｍ
の範囲である。厚さが０．０５ｍｍ未満であると白血球
除去率が十分ではなく、３ｍｍより厚くなると圧損が大
きくなり処理速度が低下してくる。

【００３６】本発明のフィルター基材の密度は０．１３
ｇ／ｃｍ³〜０．５０ｇ／ｃｍ³の範囲が好ましく、さら
に好ましくは０．１５ｇ／ｃｍ³〜０．３０ｇ／ｃｍ³の
範囲である。フィルター基材の密度が０．１３ｇ／ｃｍ
³より小さい場合は、例えば５０ｍｌ／ｍｉｎという短
時間処理になると白血球が漏れてくる。また、０．５０
ｇ／ｃｍ³より大きくなると、繊維間隔が緻密になっ
て、赤血球も捕捉されるようになり、赤血球の回収率が
低下してくる。

【００３７】充填の際のフィルターの充填密度は、コー
ティング前のフィルター基材の種類により異なるが、
０．０２ｇ／ｃｍ³〜０．７ｇ／ｃｍ³であることが好ま
しく、０．１５ｇ／ｃｍ³〜０．３８ｇ／ｃｍ³であるこ
とがより好ましい。０．０２ｇ／ｃｍ³未満の場合に
は、機械的強度が不足し、血液を濾過させる際に変形す
る恐れがあるために好ましくない。０．７ｇ／ｃｍ³を
超えるとフィルターの反発力が高すぎて容器内に充填す
ることが困難になるために好ましくない。なお、ここで
白血球選択除去フィルターの充填密度とは、容器内に納
められた状態での有効濾過面積部分についてのフィルタ
ー重量を、フィルターの（有効濾過面積×厚み）で割っ
た値である。ただし、不織布の様に数枚を重ねて用いる
場合、不織布間に隙間ができる場合には、不織布１枚づ
つについて測定する。

【００３８】フィルター基材が織布または不織布の場
合、その厚みによって異なるが塩基性官能基を有するフ
ィルター要素２枚と酸性官能基を有するフィルター要素
２枚の合計４枚で用いても良いし、複数枚数重ねて用い
ても良い。重ねる枚数としては血液濾過の条件によって
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。

【００３９】以下にこの発明の実施例を示すが、これに
限定されるものではない。

【実施例１】（塩基性官能基を有するフィルター要素の
調製）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（塩基性窒素原子の含量０．３
２重量％、非イオン性親水基９７モル％、塩基性官能基
３モル％）５．９６重量％をエタノール９４．０４重量
％に４０℃の温度で溶解して均一な溶液とした。フィル
ター基材として平均繊維直径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）を直径２５ｍｍの円形に切断し、これを上記
の４０℃の溶液中に１分間浸漬した後、フィルターホル
ダーに１枚セットして不織布に吸収された余分な溶液を
４．５分間減圧吸引することにより除去した。さらにホ
ルダーからこれを取り出した後、室温で１６時間真空乾
燥した。得られたフィルター要素中のエタノールの残存
量は１ｐｐｍ以下であった。また該フィルター要素（以
下「フィルター要素Ａ」と呼ぶ）の表面塩基性官能基密
度（塩基性官能基：第３級アミン）は、１．４×１０^-2
ｍｅｑ／ｍ²であった。

【００４０】（酸性官能基を有するフィルター要素の調
製）（メタ）アクリル酸と２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレートの１対３．５（モル比）混合物を４０
体積％エタノールと６０体積％水からなる混合溶液に２
重量％の濃度になるように加え、重合溶液を調整した。
先に用いたフィルター基材を該重合溶液に浸し、窒素バ
ブリングを行って、重合溶液中の溶存ガスを窒素置換し
た後密封し、Ｃｏ⁶⁰を線源とするγ（ガンマー）線を２
ＫＧｙ照射し、放射線グラフト重合法によって不織布表
面に上記モノマーの重合体を導入した。照射が終了した
後、不織布を３０℃の温水中で２時間洗浄し、室温で４
０時間真空乾燥した。得られたフィルター要素中のエタ
ノールの残存量は１ｐｐｍ以下であった。またフィルタ
ー要素（以下「フィルター要素Ｂ」と呼ぶ）の表面酸性
官能基密度（酸性官能基：カルボキシル基）は、０．０
１７ｍｅｑ／ｍ²であった。

【００４１】（血液評価）フィルター要素Ａ２枚とフィ
ルター要素Ｂ２枚を同じフィルター要素が連続するよう
フィルターホルダー（柴田科学器械工場（株）製）にセ
ットし、（フィルターの充填密度０．１６ｇ／ｃ
ｍ³）、そこへ抗凝固剤としてＣＰＤ（ｃｉｔｒａｔｅ
−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ−ｄｅｘｔｒｏｓｅ）を添加した
ヒトの１日保存血６ｍｌを、シリンジポンプを用いて
２．７ｍｌ／ｍｉｎの一定速度で室温にて流した。この
時血液の入り側がフィルター要素Ａ２枚で血液の出側が
フィルター要素Ｂ２枚となるようにセットした。不織布
通過前後について、一定量の血液を採取してチュルク液
にて希釈し血球計算板を用いて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製Ｋ−４５００）にてストマライザ
ー３ＷＰ（東亞医用電子（株）製）を希釈液に用いて測
定した。白血球除去率及び血小板通過率は次式により算
出した。

【数１】

【数２】このフィルターの血液評価を５回行い平均値として表１
に示した。白血球除去能および血小板通過率共に高い結
果が得られた。また、不織布濾過前後での血液中のヘマ
トクリツト値に差は見られなかった。

【００４２】

【実施例２】血液の入り側がフィルター要素Ｂ２枚で血
液の出側がフィルター要素Ａ２枚となるようにセットし
た以外は実施例１と同様な操作を行った。この時の血液
評価結果を表１に示す。白血球除去能および血小板通過
率共に高い結果が得られた。

【００４３】

【実施例３】ヒトの１日保存血の代わりにヒトの新鮮全
血（採血後にＣＰＤを添加して３時間経過した全血）を
用いた以外は実施例１と同様な操作を行った。この時の
血液評価結果を表１に示す。白血球除去能および血小板
通過率共に高い結果が得られた。

【００４４】

【実施例４】実施例１で用いた塩基性官能基を有するフ
ィルター要素の代わりに、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（重量
平均分子量７８０，０００、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％、塩基性窒素
原子の量５モル％）をコーティングした塩基性官能基を
有するフィルター要素を用いた以外は、実施例１と同様
な操作を行った。得られたフィルター要素の表面塩基性
官能基密度（塩基性官能基：第３級アミン）は、２．４
×１０^-2ｍｅｑ／ｍ ²であった。この結果を表１に示
す。白血球除去能および血小板通過率共に高い結果が得
られた。

【００４５】

【実施例５】実施例１で用いたフィルター基材の代わり
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／ｃｍ
³）を用いた以外は実施例１と同様な操作を行った。得
られたフィルター要素の表面塩基性官能基密度（塩基性
官能基：第３級アミン）は、１．７×１０^-2ｍｅｑ／ｍ
²であった。この結果を表１に示す。白血球除去能およ
び血小板通過率共に高い結果が得られた。

【００４６】

【比較例１】実施例１で用いたフィルター要素Ａ２枚と
フィルター要素Ｂ２枚をＡＢＡＢ交互となるようにフィ
ルターホルダーにセットし、血液の入り側がフィルター
要素Ａで血液の出側がフィルター要素Ｂとなるようにセ
ットした以外は実施例１と同様な操作を行った。この時
の血液評価結果を表２に示す。

【００４７】

【比較例２】血液の入り側がフィルター要素Ｂで血液の
出側がフィルター要素Ａとなるようにセットした以外は
比較例１と同様な操作を行った。この時の血液評価結果
を表２に示す。

【００４８】

【比較例３】フィルター要素Ａ４枚を用いた以外は、実
施例１と同様な操作を行った。この時の血液評価結果を
表２に示す。

【００４９】

【比較例４】フィルター要素Ｂ４枚を用いた以外は、実
施例１と同様な操作を行った。この時の血液評価結果を
表２に示す。

【００５０】

【比較例５】血液の入り側が実施例１で用いたフィルタ
ー基材（ゼーター電位：−２９．０ｍＶ）２枚で血液の
出側がフィルター要素Ａ（ゼーター電位：＋２１．３ｍ
Ｖ）２枚となるようにセットした以外は実施例１と同様
な操作を行った。この時の血液評価結果を表２に示す。

【００５１】

【実施例６】血液の入り側がフィルター要素Ａ３枚で血
液の出側がフィルター要素Ｂ２枚となるようにセットし
た以外は実施例１と同様な操作を行った。この結果を表
１に示す。白血球除去能および血小板通過率共に高い結
果が得られた。

【００５２】

【実施例７】血液の入り側がフィルター要素Ａ２枚で血
液の出側がフィルター要素Ｂ３枚となるようにセットし
た以外は実施例１と同様な操作を行った。この結果を表
１に示す。白血球除去能および血小板通過率共に高い結
果が得られた。

【表１】

【表２】

【００５３】

【発明の効果】本発明の白血球選択除去フィルターは、
血小板と白血球の両方を含有する、血液に代表される細
胞浮遊液から白血球を選択的に除去でき、血小板の損出
を小さく抑えながら白血球を除去でき、血小板通過率及
び白血球除去性能に優れた性能を有することから医薬用
途、医療用途及び一般工業用途に用いることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩基性官能基をフィルター基材の少なく
とも表面部分に有するフィルター要素と、酸性官能基を
フィルター基材の少なくとも表面部分に有するフィルタ
ー要素とを含み、同一のフィルター要素が少なくとも２
枚連続的に重ねて充填されていることを特徴とする全血
濾過用白血球選択除去フィルター。
【請求項２】同一のフィルター要素は、全て連続的に
重ねて充填されていることを特徴とする請求項１記載の
全血濾過用白血球選択除去フィルター。
【請求項３】塩基性官能基をフィルター基材の少なく
とも表面部分に有するフィルター要素が、非イオン性親
水基と塩基性官能基とを有する重合体をフィルター基材
にコーティングしたフィルター要素であることを特徴と
する請求項１又は２記載の全血濾過用白血球選択除去フ
ィルター。
【請求項４】酸性官能基をフィルター基材の少なくと
も表面部分に有するフィルター要素が、非イオン性親水
基も有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の全血濾過用白血球選択除去フィルター。