JP2521090B2

JP2521090B2 - 血球分離装置

Info

Publication number: JP2521090B2
Application number: JP62095183A
Authority: JP
Inventors: 徹黒田
Original assignee: Asahi Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1996-07-31
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: JPS63261162A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は血球分離フィルターを主要部とする血球分離
装置に関する。更に詳しくは、末梢血、リンパ液、骨髄
液等血球を含む血球浮遊液（以下、単に「血液」と略称
する）から、白血球、血小板を捕捉するフィルター、白
血球を選択的に捕捉するフィルター、白血球のうち単
球、顆粒球を捕捉するフィルター等の血球分離フィルタ
ーを主要部とし、血液から白血球、血小板を除去した
り、フィルターに捕捉された、白血球や白血球内のリン
パ球や顆粒球を採取する目的に使用される血球分離装置
に関する。

（従来技術）近年、全血輸血に代わって、赤血球、血小板、血漿等
治療目的に合った成分のみを選択的に輸血する成分輸血
が盛んに行われる様になって来た。また、最近では免疫
療法を目的とした白血球（特にリンパ球）除去療法、活
性化リンパ球輸注療法等も行われる様になって来てお
り、更にまた、血液から血球成分を分画採取して血球の
機能や表面抗原等を検査する事もしばしば行われる様に
なって来た。

それゆえ、血液から血球成分を各成分毎に効率良く、
また純度、機能等も良好に、かつ、簡便に分画する技術
が求められている。

このように血液から血球成分を分画する公知の方法と
しては、赤血球凝集剤を用いる方法、遠心分離器を用い
る方法、繊維、不織布、多孔体等から成る血球分離フィ
ルターを用いる方法等がある。

従来、血球成分の分画には、主に遠心分離方法が用い
られていたが、分画操作に手間と時間を要するばかりで
なく、回収率や純度の点でも必ずしも充分な性能を有し
ているとは言い難かった。これに対し、近年、技術的に
めざましく進歩して来た血球分画法に繊維、不織布、多
孔体等を用いる血球分離フィルター法がある。この方法
は、血球の物質に対する粘着性を利用した技術であり、
血球の種類により物質に対する粘着性が異なっている事
を利用して、各血球成分に分画しようとする技術であ
る。この方法は、血球の分画操作が非常に簡便であり、
かつ短時間に操作が終了し、また、回収率や純度の点で
も優れたものである。その為、最近では、血球分画方法
は遠心分離法から血球分離フィルター法に徐々に移り変
わりつつある。

（発明が解決しようとする問題点）血球分離フィルターを用いる血球分離技術は、上記し
た様に優れた方法であるが、未解決の問題点、例えば、
血球分離フィルターを使用する前の生理的溶液によるプ
ライミングの際に、気泡が抜け難い点、あるいは血球が
損傷を受け易い点、更には、血液を処理している間に血
球の粘着特性が経時的に変わってしまう点等を有してい
る。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、血球分離フィル
ターを主要部とする血球分離装置を用いて血球を分画す
るに当り、（１）プライミング操作を簡便にする事、
（２）血球の受けるダメージを低減する事、（３）血球
分離フィルターの血球粘着挙動の経時変化を少なくする
事にあり、これらの性能を具備した血球分離装置を提供
する事にある。

（問題点を解決する為の手段）本発明者らは上記目的に沿って鋭意研究を重ねた結
果、血球分離フィルターのフィルター材料を飽和含水率
以上の湿潤状態にしておく事により、プライミング操作
が簡便になるのみならず、驚くべき事に、血球の受ける
損傷の低減、血球粘着挙動の経時変化の抑制までをも達
成できる事を見出し、本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、白血球または白血球の一部または
白血球と血小板を捕捉する血球分離フィルターを主要部
とする血球分離装置において、少なくとも前記血球分離
フィルターのフィルター材料が、水または生体にとって
害の少ない水溶性物質の水溶液で飽和含水率以上の湿潤
状態に保持され、且つ滅菌されていることを特徴とする
白血球または白血球の一部または白血球と血小板を捕捉
する血球分離装置である。

本発明において、「血球分離フィルター」とは、末梢
血、リンパ液、骨髄液等の血球を含む血液から白血球、
血小板を捕捉する機能、白血球を選択的に捕捉する機
能、白血球のうち単球、顆粒球を捕捉する機能、リンパ
球を捕捉する機能、リンパ球サブセットを選択的に捕捉
する機能等血球の一部を選択的に捕捉する機能を有する
フィルターであり、繊維状物質、織布、不織布、ビーズ
状物質、多孔体あるいはこれらの材料の表面を化学処
理、物理的処理、コーティング等により改質したもの等
を主要な材料として用いたフィルターを言う。

また、「血球分離装置」とは、上記血球分離フィルタ
ーを主構成要素とする装置であって、血液回路、血液バ
ッグ等と血球分離フィルターとを組み合わせたものであ
り、全血から白血球、血小板を除去する目的、全血ある
いは血小板濃厚液中の白血球を除去する目的、リンパ球
を捕捉した後採取する目的、リンパ球サブセットを選択
的に除去する目的等、血球成分の選択的除去、採取ある
いは活性化に用いられるものである。本装置には、血液
回路、血液バッグ等の他に、血球成分の分離に必要な抗
凝固剤、クランプ、生理的溶液等各種機能を持った構成
要素を付加する事ができる。

「フィルター材料」とは、前記血球分離フィルター構
成要素のうち、繊維状物質、織布、不織布、ビーズ状物
質、多孔体あるいはこれらの表面を化学処理、物理的処
理、コーティング等により改質したもの等を言い、血球
分離フィルターの主要な構成要素を言う。

「生体にとって害の少ない水溶性物質」とは、塩化ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン
酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム等の塩類、グリセ
リン、クエン酸ナトリウム、ゼラチン、カゼイン等の水
溶性有機化合物の様に水に溶ける物質で、しかも生体に
とって害の少ない物質であり、多量の場合には生体にと
って有害な物質であってもプライミング操作程度の簡単
な洗浄操作により、血球分離フィルター外に該物質を洗
い流す事ができ、少量の残存であれば生体にとって害の
少ない物質も含まれる。また、水に溶解させる事によっ
て等張溶液を作り易い物質は特に好ましく用いられる。
これらの物質は単独で用いても良く、混合して用いても
良い。

「飽和含水率以上の湿潤状態」とは、前記フィルター
材料が完全に水または生体にとって害の少ない水溶性物
質の水溶液に浸漬された状態でも良いし、フィルター材
料を前もって充分加湿し、材料自身の飽和含水量以上の
湿潤状態にするだけでも良い。要は、少なくともフィル
ター材料がフィルター材料の飽和含水量と同等かそれよ
りも余計な水分にさらされていれば良いのであって、そ
の程度は問わない。

殺菌法には、加熱法（火炎法、乾熱法、高圧蒸気法、
流通蒸気法、煮沸法、間欠法）、濾過法、照射法（放射
線法、紫外線法、高周波法）、ガス法、薬液法等がある
（日本薬局方、第11改正、一般試験法（７）滅菌法及び
無菌操作法）が、本発明で用いられる滅菌法は、フィル
ター材料が、その飽和含水率以上の湿潤状態を保てる滅
菌法が好ましく、フィルター材料が飽和含水量以上の湿
潤状態になっている時には滅菌の効果が無くなってしま
う様な滅菌方法は好ましくない。本発明で好んで用いら
れる滅菌方法は、高圧蒸気法、流通蒸気法、煮沸法、間
欠法、放射線法、高周波法、薬液法等であるが、高圧蒸
気法、放射線法は、特に好ましく用いられる。

本発明で血球分離フィルターのフィルター材料が飽和
含水率以上の湿潤状態を保持している時に、プライミン
グ操作が簡便になるのは頷けるが、何故血球の受ける損
傷が少なくなったり、血球粘着の経時的変化が少なくな
るのか、その理由は明らかで無い。推測ではあるが、血
球の受けるダメージが減るのは、プライミングする時の
空気の残存が少なくなった結果、血球が空気に直接触れ
たり、乾燥状態のフィルター材料に直接血球が触れる事
が無くなったり、残存する気泡が物理的ショックで消滅
する時に受ける血球のダメージが少なくなったりする事
が考えられる。また、血球粘着特性の経時的変化が少な
い事に関しては、フィルター材料が前もって充分湿潤状
態になっている事によって、血液が接触した後、血液中
の水分を吸収してフィルター材料表面が変化する様な事
が無く、また、吸水による血球の強固な粘着の様な現象
も無くなる為である事等が考えられる。

以下、本発明を実施する態様について、輸血用の新鮮
血液から白血球を選択的に除去するフィルターを例にと
って説明する。

手術時の出血に対し輸血をする事が多いが、特に大量
の輸血を要する時には赤血球の補充のみで無く、血小板
や血液凝固系因子の補充が要求される。この様な用途に
用いられる血液は採血して間も無い新鮮血であり、いわ
ゆる生血と呼ばれるものである。しかしながら、この生
血には、新鮮な白血球が大量に含まれており、この白血
球が患者の組織を攻撃し、患者を重篤な状態に落とし入
れる事がある。また、他人の白血球を繰り返し輸血する
と白血球に対する抗体ができ、輸血時に発熱、じん麻疹
等の副作用を起こす事がある。この様な副作用を防ぐ為
に用いられるのが白血球の選択除去フィルターであり、
白血球のみを選択的に除去し、赤血球、血小板、血漿は
通過させるフィルターである。

上記フィルターは、例えば繊維状物質の集合体である
不織布をフィルターの主要材料として容器に充填して用
いるが、血小板の通過性をより良くする為に不織布表面
を親水性高分子でコーティングしたり、抗血栓性材料で
コートする事もある。繊維の直径は、0.3μｍから20μ
ｍ程度の物が用いられ、繊維の素材としては、合成繊
維、半合成繊維、天然繊維、無機繊維等が用いられる。
中でも合成繊維、例えばポリエチレンテレフタレート、
ナイロン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル等の
繊維が好ましく用いられる。また、コート材としては、
ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレートの様にヒドロキシル基を有する高分子材料、
ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートとヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレートとの共重合体の様に塩基
性含窒素官能基を有する高分子材料、ポリエーテルウレ
タン、アブコサン等を用いる事ができる。

上記した血球分離フィルターのフィルター材料を飽和
含水率以上の湿潤状態にし、且つ滅菌する方法は、例え
ば、フィルターに水、生理食塩水、グリセリン溶液等の
溶液を完全にあるいは部分的に充填して高圧蒸気滅菌、
γ線滅菌等の方法で滅菌する事によって達成できる。ま
た、フィルターに蒸気を通してフィルター材料を飽和含
水率以上の湿潤状態にしてから滅菌する事もできるし、
滅菌中、あるいは滅菌後に飽和含水率に達する様にして
も良い。要は、血球分離フィルターを使用する直前まで
に、フィルター材料が飽和含水率以上の湿潤状態になっ
ていれば良い。

上記血球分離フィルターを使用する方法は、例えば、
新鮮血を血液回路を用いて血球分離フィルターに導入
し、血球分離フィルターを通過し、白血球を選択的に除
去された血液を別の血液バッグに受け、これを患者に輸
血する方法をとる事ができる。必要があれば、血球分離
フィルターを事前に洗浄したり、血球分離フィルターに
残った血液を回収する為の洗浄を行っても良い。

上記した様に、予めフィルター材料が飽和含水率以上
の湿潤状態に保持された物を用いる事により、例えば、
血球分離フィルターが完全に生理食塩水で充填されてい
れば、プライミング操作が全く不要であるし、湿潤状態
になっている事で血小板や赤血球の非特異粘着が抑制さ
れ、これらの血球の機能低下が抑えられ、更に、フィル
ター材料表面が血液中の水分を吸い取り、表面状態を変
化させる事により、血球の粘着挙動を変化させてしまう
事も無くなる。従って、上記血球分離フィルターを用い
る事により、白血球を除去された輸血用の赤血球、血小
板の機能が損なわれる事が少なくなり、白血球の除去効
率が悪くなる事も少なくなる。

（発明の効果）以上述べた様に、本発明を用いる事により、血球分離
フィルターを主要部とする血球分離装置を用いた血球分
画の際のプライミング操作が非常に楽になり、血球の受
けるダメージが少なくなり、血球分離フィルターの粘着
挙動の経時変化も少なくなる。

以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明する。

（実施例１）白血球および血小板を除去し、赤血球を回収する目的
のフィルターを作製して実験を行った。平均直径1.8μ
ｍのポリエチレンテレフタレート製不織布を67mm×67mm
の正方形に切断したものを重ねて、添付図面に示すよう
にカラム内にセットした。不織布フィルター層４は、２
枚の角型の枠体２、２′を組み合わせてできているカラ
ム本体１の中にセットされており、その周辺部は圧着さ
れている。３、３′はカラムの内側に設けられた突起で
あり、不織布フィルターの中央部を部分的に支持してい
る。５は処理血液入口、６は分離血液出口である。不織
布フィルターの有効断面積は60mm×60mm＝3600mm²であ
り、厚みは7mm、重量は4.2gである。

上記カラムに生理食塩水を充填した後、γ線を2.5Mra
d照射して滅菌した。このようにして作製したカラム
に、抗凝固剤ACDを添加したウシの新鮮血2lを30ml/分の
流速で流し、フィルターの白血球除去率および血小板除
去率を調べた（フィルター通過前の白血球濃度と血小板
濃度は各々、5800/μｌと250000/μｌ）。

その結果、白血球除去率は90.2％、血小板除去率は6
3.2％であった。また、回収された赤血球の浸透圧ぜい
弱性試験結果は、フィルター通過前と変化が無かった。
また、血球分画操作を行なうに際して、プライミング操
作は不要であった。白血球除去率と血小板除去率の計算
は以下の様にして行った。

（比較例１）実施例１において、カラムに生理食塩水を充填せずに
γ線滅菌を行なった以外は実施例１と同様に行なった。

その結果、白血球除去率は81.3％、血小板除去率は4
2.3％と、やや低かった。また、プライミング操作をし
なかったところ、血液を流している際、カラム出口から
血液と一緒に気泡が出て来た。この様な気泡は、赤血球
を破壊する事が知られており、好ましく無い結果となっ
た。

（実施例２）赤血球、血小板は通過させ、白血球を除去する目的の
フィルターを作成して実験を行った。

２−ヒドロキシエチルメタアクリレート（以下HEMAと
略称する）とジエチルアミノエチルメタアクリレート
（以下DEAMAと略称する）のコポリマーを通常の溶液ラ
ジカル重合によって合成した。重合条件としては、エタ
ノール中のモノマー濃度１モル/lで開始剤としてアゾイ
ソブチロニトリル（AIBN）1/200モル/l存在下、60℃で
８時間重合反応を行った。平均直径1.7μｍのポリエチ
レンテレフタレート繊維よりなる不織布（60g/m²目付）
を直径25mmの円形に切断し、これを上記のコポリマーの
0.1％エタノール溶液に浸した後、不織布に吸収された
余分なポリマー溶液は押ししぼって除去し、フィルター
ホルダーに２枚セットして乾燥空気を送りながら乾燥さ
せた。コーティングしたHEMAとDEAMAとのコポリマー中
のDEAMA単位の含量は５モル％とした。

このようにしてコーティングした不織布を２枚フィル
ターホルダー（柴田科学器機工業（株）製）にセットし
（厚み1.0mm）、そこへ生理食塩水1mlをしみ込ませてか
ら滅菌袋に入れ、121℃、１気圧、20分の高圧蒸気滅菌
を行った。

上記フィルターに抗凝固剤としてACDを添加したウシ
の新鮮血10mlをインフュージョンポンプを用いて2ml/mi
n.の一定流速で流した。フィルター通過前の白血球濃度
は6300/μｌ、血小板濃度は210000/μｌであった。

この結果、白血球除去率は91.3％、血小板通過率（10
0−血小板除去率）は96.0％であった。得られた血小板
のコラーゲンによる凝集能は、フィルター通過前の血液
と変わらなかった。

（比較例２）実施例２のフィルターを滅菌後乾燥して用いた以外は
実施例２と同様に実験した。その結果、白血球除去率は
85.0％、血小板通過率は84.0％と低めであった。また、
血小板通過率の経時変化を追って行ったところ、最初の
２分程度は50〜60％の間でやや低く、経時的に通過率が
良くなる事がわかった。

【図面の簡単な説明】

図は、実施例１および比較例１に用いた血球分離フィル
ターの構造を示す断面模式図である。 1.カラム本体、5.処理血液入口 2.2′．枠体、6.分離血液出口 3.3′．突起 4.不織布フィルター層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】白血球または白血球の一部または白血球と
血小板を捕捉する血球分離フィルターを主要部とする血
球分離装置において、少なくとも前記血球分離フィルタ
ーのフィルター材料が、水または生体にとって害の少な
い水溶性物質の水溶液で飽和含水率以上の湿潤状態に保
持され、且つ滅菌されていることを特徴とする白血球ま
たは白血球の一部または白血球と血小板を捕捉する血球
分離装置。