JP2007222596A - 白血球およびサイトカインの吸着器 - Google Patents
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Abstract
本発明は、過剰に出現した白血球とサイトカインの吸着または除去などに好適に使用し得る材料として有用な吸着器を提供せんとするものである。
【解決手段】
本発明の吸着材料は、不溶性担体に親水性アミン残基を結合してなることを特徴とする孔径1μm以上100μm以下の孔の孔容積率が30%以上である、白血球、サイトカイン吸着器である。
【選択図】なし
Description
1.孔径1μm以上100μm以下の孔の孔容積率が30%以上であり、親水性アミン残基が結合してなる、血液分散液から白血球およびサイトカインを吸着または除去する水不溶性材料を内蔵することを特徴とする吸着器。
2.前記孔容積率が90%以上であることを特徴とする前記1記載の吸着器。
3.前記サイトカインはインターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−8(IL−8)、インターロイキン−10(IL−10)、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)、トランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータ(TGF−β)、血管新生増殖因子(VEGF)、免疫抑制酸性蛋白(IAP)なる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1または2記載の吸着器。
4.ヒト健常者血液を1時間処理したとき、血液からの血球吸着率が以下の式を満たすことを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載の吸着器。
ここで、a:顆粒球吸着率(%)、b:単球吸着率(%)
5.前記血液分散液からの顆粒球の吸着率が50%以上、かつ単球の吸着率が50%以上であることを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載の吸着器。
6.前記血液分散液からのリンパ球の吸着率が40%以下であることを特徴とする前記1〜5のいずれかに記載の吸着器。
7.前記水不溶性材料が繊維状、中空糸形状またはビーズ状を有することを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載の吸着器。
8.前記水不溶性材料が繊維状あるいは中空糸形状を有し、かつ膜形態を有することを特徴とする前記7記載の吸着器。
9.前記水不溶性材料の形状が繊維状あるいは中空糸形状であって、かつその繊維径が3μmを超えるものであることを特徴とする前記7または8記載の吸着器。
10.前記水不溶性材料の形状がビーズ状であって、かつ材料の表面に径が3μmを超える突起部分を有することを特徴とする前記7記載の吸着器。
11.前記親水性アミン残基におけるアミノ基が4級化されていることを特徴とする前記1〜10のいずれかに記載の吸着器。
12.血液を循環させる用途に使用するものであることを特徴とする前記1〜11のいずれかに記載の吸着器。
13.前記1ないし12記載のいずれかの吸着器を用いる、血液分散液から血球浄化液を得る方法。
また、測定容器への充填時に圧縮によって吸着材料の容積が変わらないよう注意する。
本発明における吸着材料が吸着するサイトカインは、インターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−8(IL−8)、インターロイキン−10(IL−10)、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)、トランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータ(TGF−β)、血管新生増殖因子(VEGF)および免疫抑制酸性蛋白(IAP)からなる群から選ばれる少なくとも1種のサイトカインである。これらは、すべて白血球除去療法適用が考えられている病態である潰瘍性大腸炎、クローン病、および慢性関節リウマチなどへの関与が指摘されており、また、その除去により近年抗腫瘍効果があると期待されているサイトカインである。
(孔容積率の測定)
マイクロメリテックス社製 ポアサイザー9320を用いて水銀圧入法により測定した。圧力範囲は1〜2650psiaとして測定した。ここで孔はできるだけ実用時に近い変形状態での値を用いる必要があるので、生理食塩水中で繊維径が乾燥状態に比べ変化する素材の場合は、膨潤などによる径の変化を光学顕微鏡で測定し、面積はその変化率について2乗倍、容積はその変化率について3乗倍することで補正した。かかる方法にて測定して得られた結果を用い、孔径1μm以上100μm以下に相当する圧力における孔の容積を合計し、この圧力範囲内での全孔容積に対する比率、すなわち孔径1μm以上100μm以下の孔の孔容積率を求めた。
(サイトカイン吸着評価)
牛胎仔血清にヒト天然型IL−1、IL−6を添加し、これらの濃度がそれぞれ500pg/mlとなるように調製した。この血清に吸着担体を添加し、37℃で2時間振とうし(通常EIA測定で採用される条件を用いた。総液量が1.5ml以下の場合振動数は10回/秒程度であるが、液量が多い場合は下げる必要がある)、上清を採取し、サンプルとした。担体:血清量の比率を30mg:1mlの固液比として統一し、振とう前後のサイトカイン量を求め吸着率を測定した。定量にはEIA法を用い、市販のキット(IL−1:R&D System社製ヒトIL−1βELISAキット、IL−6:鎌倉テクノサイエンス製)を用いて行い、以下の式にて吸着率を算出した。
(血球数の測定)
体液中の血球数の定量、ヘマトクリット値の測定は、シスメックス社XT−1800Viを用いて行った。顆粒球、単球の吸着率は以下の式にて算出した。
(繊維径などの測定)
吸着材料からランダムに小片サンプル10個を採取し、日立製作所製 走査型電子顕微鏡S−800を用いて1000〜3000倍の写真を撮影し、各サンプルから10箇所ずつ、計100箇所の繊維などの直径を測定し、それらの平均値の小数点以下第一位を四捨五入し算出した。
[作製例]
(不織布)
36島の海島複合繊維であって、島が更に芯鞘複合によりなるものを、次の成分を用いて、紡糸速度800m/分、延伸倍率3倍の製糸条件で得た。
島の芯成分;ポリプロピレン
島の鞘成分;ポリスチレン90wt%、ポリプロピレン10wt%
海成分;エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とし、共重合成分として5−ナトリウムスルホイソフタル酸3重量%含む共重合ポリエステル
複合比率(重量比率);芯:鞘:海=40:40:20
この繊維70wt%と、直径25μmのポリプロピレン繊維30wt%からなるシート状物を作製した後、ニードルパンチすることによって不織布を得た。次に、この不織布を90℃の水酸化ナトリウム水溶液(3wt%)で処理して海成分の「エチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とし、共重合成分として5−ナトリウムスルホイソフタル酸3重量%含む共重合ポリエステル」を溶解することによって、芯鞘繊維の直径が4μmで、嵩密度が0.05g/cm3(総目付200g/m2)の不織布を作製した(不織布)。
(中間体)
次に、ニトロベンゼン600mLと硫酸390mLの混合液にパラホルムアルデヒド3gを20℃で溶解した後、0℃に冷却し、75.9gのN−メチロール−α−クロルアセトアミドを加えて、5℃以下で溶解した。これに5gの上記不織布を浸し、室温で2時間静置した。その後、繊維を取り出し、大過剰の冷メタノール中に入れ、洗浄した。繊維をメタノールで良く洗った後、水洗し、乾燥して、6.2gのα−クロルアセトアミドメチル化ポリスチレン繊維(中間体)を得た。
(吸着材料)
N,N−ジメチルヘキシルアミン50gとヨウ化カリウム8gを360mLのジメチルホルムアミド(DMF)に溶かした溶液に5gの中間体を浸し、85℃のバス中で3時間加熱した。繊維をイソプロパノールで洗浄後、1mol/L濃度の食塩水1000mlに3時間浸漬した後、水洗し、真空乾燥して、8.1gのジメチルヘキシルアンモニウム化繊維(吸着材料1)を得た。
[実施例1]
健常者ボランティアの血液50mlをヘパリン採血(10U/ml)し、その中へ、濃度が500pg/mlになるようにヒト天然型IL−1、IL−6を溶解し、以下の検討を行った。ヘマトクリット値は45%であった。
[実施例2]
健常者ボランティアの血液50mlをヘパリン採血(10U/ml)し、その中へ、濃度が500pg/mlになるようにヒト天然型IL−1、IL−6を溶解し、以下の検討を行った。ヘマトクリット値は47%であった。
[実施例3]
健常者ボランティアの血液100mlをヘパリン採血(10U/ml)した。その中へ、500pg/mlになるようにヒト天然型IL−1、IL−6を溶解し、以下の検討を行った。ヘマトクリット値は48%であった。
[実施例4]
健常者ボランティアの血液100mlをヘパリン採血(10U/ml)した。その中へ、500pg/mlになるようにヒト天然型IL−1、IL−6を溶解し、以下の検討を行った。ヘマトクリット値は43%であった。
[比較例1]
吸着材料1を100mg採り、充填容積2ml(内径1cm)の円筒状カラムに充填し、実施例1と同条件で試験を行った(血液量は25ml)。カラムによって血液中のリンパ球数は8.4%減少、顆粒球は43%減少、単球は48%減少し、IL−1、IL−6はそれぞれ13%、18%減少していた。別途、サイトカイン吸着評価を行った結果、IL−1、IL−6の吸着率はそれぞれ49%、78%であった。このとき、顆粒球除去率/単球除去率の値は0.89であった。
Claims (13)
- 孔径1μm以上100μm以下の孔の孔容積率が30%以上であり、親水性アミン残基が結合してなる、血液分散液から白血球およびサイトカインを吸着または除去する水不溶性材料を内蔵することを特徴とする吸着器。
- 前記孔容積率が90%以上であることを特徴とする請求項1記載の吸着器。
- 前記サイトカインはインターロイキン−1(IL−1)、インターロイキン−6(IL−6)、インターロイキン−8(IL−8)、インターロイキン−10(IL−10)、腫瘍壊死因子−α(TNF−α)、トランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータ(TGF−β)、血管新生増殖因子(VEGF)、免疫抑制酸性蛋白(IAP)なる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2記載の吸着器。
- ヒト健常者血液を1時間処理したとき、血液からの血球吸着率が以下の式を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の吸着器。
a/b<1
ここで、a:顆粒球吸着率(%)、b:単球吸着率(%) - 前記血液分散液からの顆粒球の吸着率が50%以上、かつ単球の吸着率が50%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の吸着器。
- 前記血液分散液からのリンパ球の吸着率が40%以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の吸着器。
- 前記水不溶性材料が繊維状、中空糸形状またはビーズ状を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の吸着器。
- 前記水不溶性材料が繊維状あるいは中空糸形状を有し、かつ膜形態を有することを特徴とする請求項7記載の吸着器。
- 前記水不溶性材料の形状が繊維状あるいは中空糸形状であって、かつその繊維径が3μmを超えるものであることを特徴とする請求項7または8記載の吸着器。
- 前記水不溶性材料の形状がビーズ状であって、かつ材料の表面に径が3μmを超える突起部分を有することを特徴とする請求項7記載の吸着器。
- 前記親水性アミン残基におけるアミノ基が4級化されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の吸着器。
- 血液を循環させる用途に使用するものであることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の吸着器。
- 請求項1ないし12記載のいずれかの吸着器を用いる、血液分散液から血球浄化液を得る方法。
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