JPH03146067A - 血漿濾過方法 - Google Patents
血漿濾過方法Info
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- JPH03146067A JPH03146067A JP1284762A JP28476289A JPH03146067A JP H03146067 A JPH03146067 A JP H03146067A JP 1284762 A JP1284762 A JP 1284762A JP 28476289 A JP28476289 A JP 28476289A JP H03146067 A JPH03146067 A JP H03146067A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、血漿中あるいは血漿分画製剤中に存!Eする
ウィルスを除去する血漿濾過方法に関する。本発明は、
以下のような用途に適用され得る。(1)[f[L液セ
ンターや病院等において、保証した血液を血球と血漿と
に分離した後の血漿中からのウィルスの除去。(2〉病
院等において血漿な輸注する際の血漿からのウィルス除
去。(3)血漿分画製剤の原料血漿からのウィルス除去
。
ウィルスを除去する血漿濾過方法に関する。本発明は、
以下のような用途に適用され得る。(1)[f[L液セ
ンターや病院等において、保証した血液を血球と血漿と
に分離した後の血漿中からのウィルスの除去。(2〉病
院等において血漿な輸注する際の血漿からのウィルス除
去。(3)血漿分画製剤の原料血漿からのウィルス除去
。
(4〉血漿分画製剤を輸注する際の血漿分画製剤溶液か
らのウィルス除去(5)細胞培養等で使用される培地用
の動物血請からのウィルス除去。
らのウィルス除去(5)細胞培養等で使用される培地用
の動物血請からのウィルス除去。
(従来の技術)
血液、血漿中のウィルスを不活化する方法としては、加
熱法、紫外線照射法、ベータープロピオラクトン等の薬
剤処理法あるいは、有機溶剤と表面活性剤によるSol
ventDetergent法等がある。しかし、いず
れの方法においても、ウィルスの不活化と同時に、血漿
中の有用蛋白?1の変性や収率低下を起こしたり、薬剤
や精製材料が微量残存したり、ウィルスの残骸が残った
り等問題も存在している。膜によるウィルス除去方法と
して特開昭60−142860号公報、特開昭60−1
42881号公報に記載された方法がある。これらの方
法に用いられる膜は実効膜厚が5μm以上で均質な膜構
造を持つ膜特にポリオレフィンで構成され、孔の形はス
リット状(短間状)でしかも基孔は規則的に、かつ、平
行に配列している。この膜を用いた濾過方法では、ウィ
ルスの培養液の1:澄を塩類溶液で10倍希釈したいわ
ばウィルスを含む、蛋白質濃度が1%以下の蛋白質の低
濃度水溶液の濾過が開示されているのみである。蛋白1
R濃度が1%以とでは、濾過速度の低下は避けられず、
上記の公知の方法では、濾過速度および濾過容量の点で
蛋白質濃度が1%以上ある血漿中の、ウィルス除去の工
業的手段として利用することは困難である。また得られ
た血漿濾液の生理活性は濾過前のそれに比べて著しく低
下する。また蛋白質を含む水溶液の透明度が低い場合に
おいて、具体的にこれらの膜を用いたウィルス除去の実
用化の例はない。
熱法、紫外線照射法、ベータープロピオラクトン等の薬
剤処理法あるいは、有機溶剤と表面活性剤によるSol
ventDetergent法等がある。しかし、いず
れの方法においても、ウィルスの不活化と同時に、血漿
中の有用蛋白?1の変性や収率低下を起こしたり、薬剤
や精製材料が微量残存したり、ウィルスの残骸が残った
り等問題も存在している。膜によるウィルス除去方法と
して特開昭60−142860号公報、特開昭60−1
42881号公報に記載された方法がある。これらの方
法に用いられる膜は実効膜厚が5μm以上で均質な膜構
造を持つ膜特にポリオレフィンで構成され、孔の形はス
リット状(短間状)でしかも基孔は規則的に、かつ、平
行に配列している。この膜を用いた濾過方法では、ウィ
ルスの培養液の1:澄を塩類溶液で10倍希釈したいわ
ばウィルスを含む、蛋白質濃度が1%以下の蛋白質の低
濃度水溶液の濾過が開示されているのみである。蛋白1
R濃度が1%以とでは、濾過速度の低下は避けられず、
上記の公知の方法では、濾過速度および濾過容量の点で
蛋白質濃度が1%以上ある血漿中の、ウィルス除去の工
業的手段として利用することは困難である。また得られ
た血漿濾液の生理活性は濾過前のそれに比べて著しく低
下する。また蛋白質を含む水溶液の透明度が低い場合に
おいて、具体的にこれらの膜を用いたウィルス除去の実
用化の例はない。
(本発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は、ウィルスの除去率が高く、血漿中の、
あるいは血漿分画製剤中の打用徂白質の回収率が高い、
かつ短時間で濾過が出来るIIIL漿減過ノ1゛法を堤
供しようとするものである。血漿中のウィルスを除去し
て、蛋白質を回収する場合、ウィルス除去の要求達成レ
ベルは、蛋白質回収のそれに比べて格段に高い。多孔1
1Qを用いてウィルス除去を行なう場合、蛋白質の透過
率[(濾液中の蛋白質濃度7元液中の蛋白質濃度)X1
00]は1〜99%の範囲での議論が一般的であるのに
対して、期待されるウィルスの除去率([1−(濾液中
のウィルス濃度7元液中の蛋白質濃度)]X100)は
99〜99.999999%である。
あるいは血漿分画製剤中の打用徂白質の回収率が高い、
かつ短時間で濾過が出来るIIIL漿減過ノ1゛法を堤
供しようとするものである。血漿中のウィルスを除去し
て、蛋白質を回収する場合、ウィルス除去の要求達成レ
ベルは、蛋白質回収のそれに比べて格段に高い。多孔1
1Qを用いてウィルス除去を行なう場合、蛋白質の透過
率[(濾液中の蛋白質濃度7元液中の蛋白質濃度)X1
00]は1〜99%の範囲での議論が一般的であるのに
対して、期待されるウィルスの除去率([1−(濾液中
のウィルス濃度7元液中の蛋白質濃度)]X100)は
99〜99.999999%である。
ウィルスの除去のみを狙うならば、膜の孔径を小さくす
るか、孔径の代替としてポリスチレンラテックス粒子の
ような特定粒子の阻止係数を大きくすることによってウ
ィルスの除去率は向上−rるであろう、しかしウィルス
の除去率の向干にともなって蛋白質の透過率が低下する
とともに、透過速度が低下する、ウィルス除去前後Cお
ける正白質組成の変化が大きくなるといった問題が生じ
る。
るか、孔径の代替としてポリスチレンラテックス粒子の
ような特定粒子の阻止係数を大きくすることによってウ
ィルスの除去率は向上−rるであろう、しかしウィルス
の除去率の向干にともなって蛋白質の透過率が低下する
とともに、透過速度が低下する、ウィルス除去前後Cお
ける正白質組成の変化が大きくなるといった問題が生じ
る。
さらに、血漿あるいは、血漿分画製剤溶液の濾過にあた
って考慮すべきことは、それらの液中に含まれる脂質、
あるいは混在する微粒子の濾過速度に及ぼす影響である
。血漿の脂質としては、コレステロール、トリグリセラ
イド、遊離脂肪酸及びリン脂質が主なものであるが、こ
れら脂質は血漿の中では蛋白質と結合したリボ蛋白の形
で存在する。血漿中でリボ蛋白はいろいろな大きさの粒
子の形をとり、カイロミクロンでは大きさ80nm以上
であり、高比重リボ蛋白や低比重リボ蛋白では80nm
未満の大きさである。実際の血漿の濾過にあたっては、
血漿が人血漿、家畜の血漿であるを問わず、この血漿中
の脂質が過剰に存在するときは、フィルターの目詰りを
惹起し濾過速度を著しく低下させ、時には蛋白質の透過
を限+hし、蛋白質を変性させることがある。従って、
血漿中の脂質濃度が高い時も、血漿の濾過速度が大きく
、ウィルスの除去率が高く、蛋白質の回収率の大きい濾
過方法が要求される。同様の問題は微粒子−が分散する
血漿分画製剤溶液にも当てはまる。以下+fu漿を不例
に本発明を説明する。
って考慮すべきことは、それらの液中に含まれる脂質、
あるいは混在する微粒子の濾過速度に及ぼす影響である
。血漿の脂質としては、コレステロール、トリグリセラ
イド、遊離脂肪酸及びリン脂質が主なものであるが、こ
れら脂質は血漿の中では蛋白質と結合したリボ蛋白の形
で存在する。血漿中でリボ蛋白はいろいろな大きさの粒
子の形をとり、カイロミクロンでは大きさ80nm以上
であり、高比重リボ蛋白や低比重リボ蛋白では80nm
未満の大きさである。実際の血漿の濾過にあたっては、
血漿が人血漿、家畜の血漿であるを問わず、この血漿中
の脂質が過剰に存在するときは、フィルターの目詰りを
惹起し濾過速度を著しく低下させ、時には蛋白質の透過
を限+hし、蛋白質を変性させることがある。従って、
血漿中の脂質濃度が高い時も、血漿の濾過速度が大きく
、ウィルスの除去率が高く、蛋白質の回収率の大きい濾
過方法が要求される。同様の問題は微粒子−が分散する
血漿分画製剤溶液にも当てはまる。以下+fu漿を不例
に本発明を説明する。
(問題点を解決するための手段)
未発明名等は鋭意研究の結果、5型組%の人血清アルブ
ミン水溶液の濾過速度(Jp)と純水の濾過速度(Jw
)の比(J p/J w)が、1150以上であり、か
つ、粒子径30nmの金コロイド粒子の阻止係数(R)
が1以上である高分子多孔膜を用いたフィルターを複数
個、直列に連結することで、またその際前段のフィルタ
ーの高分子多孔II!2の孔径が、その次に連結される
フィルターの高分子多孔膜の孔径よりも小さくないよう
に配置することで、上記問題点が解決されることを見出
した。
ミン水溶液の濾過速度(Jp)と純水の濾過速度(Jw
)の比(J p/J w)が、1150以上であり、か
つ、粒子径30nmの金コロイド粒子の阻止係数(R)
が1以上である高分子多孔膜を用いたフィルターを複数
個、直列に連結することで、またその際前段のフィルタ
ーの高分子多孔II!2の孔径が、その次に連結される
フィルターの高分子多孔膜の孔径よりも小さくないよう
に配置することで、上記問題点が解決されることを見出
した。
本発明で使用する高分子多孔膜は、57Q−ji1%の
人I’11清アルブミン水溶液の濾過速度(JP)と純
水の濾過速度(Jw)の比(Jp/Jw)が、1150
以上であり、かつ、粒子径30nmの金コロイド粒子の
阻止係数(R)が1以上であることが必要である。
人I’11清アルブミン水溶液の濾過速度(JP)と純
水の濾過速度(Jw)の比(Jp/Jw)が、1150
以上であり、かつ、粒子径30nmの金コロイド粒子の
阻止係数(R)が1以上であることが必要である。
ウィルスを除去すると同時に蛋白質を効率良く回収する
ためにはJpとJwの比を考慮することが必要である。
ためにはJpとJwの比を考慮することが必要である。
本発明者らは、J p / J wの異なる各袖の高分
子多孔膜を用いて検討を行った結果、j p / J
wが大きくなるに伴ってウィルスの除去と蛋白質の回収
が短時間で行われるとともに、ウィルス除去前後におい
て蛋白質の組成変化が少ないことを見いだした。かかる
観点から、J p / J wは1150以上であるこ
とが必要であり、好ましくは1/20以E、より好まし
くは1710以上である。J p / J wが115
0未満では、ウィルス除去と蛋白質の回収の効率が低い
。
子多孔膜を用いて検討を行った結果、j p / J
wが大きくなるに伴ってウィルスの除去と蛋白質の回収
が短時間で行われるとともに、ウィルス除去前後におい
て蛋白質の組成変化が少ないことを見いだした。かかる
観点から、J p / J wは1150以上であるこ
とが必要であり、好ましくは1/20以E、より好まし
くは1710以上である。J p / J wが115
0未満では、ウィルス除去と蛋白質の回収の効率が低い
。
粒子径30nmの金コロイド粒子の阻止係数Rが1以上
の多孔膜であれば、ウィルス種とは無関係に人血漿中の
既知ウィルスの除去率は99%以上となる。阻止係数は
次式で定義される。
の多孔膜であれば、ウィルス種とは無関係に人血漿中の
既知ウィルスの除去率は99%以上となる。阻止係数は
次式で定義される。
阻止係数=log(濾過前の元液の被痙過物質の濃度/
濾液中の被濾過物質の濃度) rht漿の濾過速度としては、1バツチの濾過時間が血
漿Jutの多少を問わず2時間以下、好ましくは1時間
以下、最も好ましくは30分以下が望まれる。IIIL
漿の濾過速度は、血漿中の脂質の濃度と関係し、特に脂
質濃度が高いときには、フィルターの1−1詰まりを起
こしフィルター1個の場合には濾過速度が小さくなる。
濾液中の被濾過物質の濃度) rht漿の濾過速度としては、1バツチの濾過時間が血
漿Jutの多少を問わず2時間以下、好ましくは1時間
以下、最も好ましくは30分以下が望まれる。IIIL
漿の濾過速度は、血漿中の脂質の濃度と関係し、特に脂
質濃度が高いときには、フィルターの1−1詰まりを起
こしフィルター1個の場合には濾過速度が小さくなる。
また、この問題は単にフィルターの濾過面h1を大きく
することのみでは解決することは出来ない。この問題は
、上記高分子多孔膜を用いたフィルターを複数個、直列
に連結することによって解決される、またその際前段の
フィルターの高分子多孔膜の孔径が、その次に連結され
るフィルターの高分子多孔膜の孔径よりも小さくないよ
うに配置することで、濾過速度が大きく、かつ有用蛋白
質の回収率が高く、かつ濾過容!u (1−当たりの濾
過祉)が大きくなる。血漿中の脂質の代表値としてトリ
グリセライド濃度をとるとき、トリグリセライド濃度が
100mg/m1以上の場合に本発明は特に著しい効果
を発揮する。直列に連結するフィルターの数は、濾過速
度の点では、多いほど良いが、蛋白質の回収率の点では
フィルターのデッドスペースに血漿が残り、蛋白質の回
収率が下がるので3個、好ましくは2個が望ましい。た
だし、濾過後に生理食塩水等で洗浄すれば回収率の点で
は、4個以Eの複数個でも好適な結果が得られる。この
場合、第3図(b)に示すようにドリップチャンバーを
回路内に加えると良い。多孔膜の孔径は、水濾過法で測
定されるが、1段目のフィルターの多孔膜の孔径は50
〜200 n mが好ましく、50〜1100nがより
好ましい、2段目のフィルターの多孔膜の孔径は30〜
1100nが好ましく、30〜50nmがより好ましい
。フィルターの多孔膜の孔径は、除去すべきウィルス種
とそのウィルス除去率のレベルを考慮して選択されるこ
とが好ましい。膜厚は10〜200μmが奸ましい。さ
らに好ましくは20〜80μmである。中空糸膜の場合
、内径は100μm〜1mmが好ましい。
することのみでは解決することは出来ない。この問題は
、上記高分子多孔膜を用いたフィルターを複数個、直列
に連結することによって解決される、またその際前段の
フィルターの高分子多孔膜の孔径が、その次に連結され
るフィルターの高分子多孔膜の孔径よりも小さくないよ
うに配置することで、濾過速度が大きく、かつ有用蛋白
質の回収率が高く、かつ濾過容!u (1−当たりの濾
過祉)が大きくなる。血漿中の脂質の代表値としてトリ
グリセライド濃度をとるとき、トリグリセライド濃度が
100mg/m1以上の場合に本発明は特に著しい効果
を発揮する。直列に連結するフィルターの数は、濾過速
度の点では、多いほど良いが、蛋白質の回収率の点では
フィルターのデッドスペースに血漿が残り、蛋白質の回
収率が下がるので3個、好ましくは2個が望ましい。た
だし、濾過後に生理食塩水等で洗浄すれば回収率の点で
は、4個以Eの複数個でも好適な結果が得られる。この
場合、第3図(b)に示すようにドリップチャンバーを
回路内に加えると良い。多孔膜の孔径は、水濾過法で測
定されるが、1段目のフィルターの多孔膜の孔径は50
〜200 n mが好ましく、50〜1100nがより
好ましい、2段目のフィルターの多孔膜の孔径は30〜
1100nが好ましく、30〜50nmがより好ましい
。フィルターの多孔膜の孔径は、除去すべきウィルス種
とそのウィルス除去率のレベルを考慮して選択されるこ
とが好ましい。膜厚は10〜200μmが奸ましい。さ
らに好ましくは20〜80μmである。中空糸膜の場合
、内径は100μm〜1mmが好ましい。
高分子膜の素材としては、例えば、ポリビニルアルコー
ル、エチレン・ビニルアルコール共重合体、再生セルロ
ース、ポリウレタン、ムコ多糖類、低置換度酢酸セルロ
ース、低置換度酢酸セルロース、硫酸セルロース、ポリ
メチルメタアクリレート、ポリアクリル酸、ポリスチレ
ン等が挙げられる。一般には、アルブミン吸着揖の低い
親水性高分子や疎水性高分子に親水化を施したものが好
ましく、銅アンモニア法再生セルロース、ポリビニルア
ルコールを主成分とする高分子、部分ケン化セルロース
が好ましい。濾液の生体への影響が小さい点からは、銅
アンモニア法再生セルロースが最適である。
ル、エチレン・ビニルアルコール共重合体、再生セルロ
ース、ポリウレタン、ムコ多糖類、低置換度酢酸セルロ
ース、低置換度酢酸セルロース、硫酸セルロース、ポリ
メチルメタアクリレート、ポリアクリル酸、ポリスチレ
ン等が挙げられる。一般には、アルブミン吸着揖の低い
親水性高分子や疎水性高分子に親水化を施したものが好
ましく、銅アンモニア法再生セルロース、ポリビニルア
ルコールを主成分とする高分子、部分ケン化セルロース
が好ましい。濾液の生体への影響が小さい点からは、銅
アンモニア法再生セルロースが最適である。
高分子多孔膜の形態は、平膜、チューブ状膜、中空糸1
漠専が挙げられる。
漠専が挙げられる。
除去すべきウィルスは、特に限定されない。本発明はエ
イズウィルス、B型肝炎ウィルス、成人T細胞白血病ウ
ィルス、日本脳炎ウィルス等大を宿主とするウィルスあ
るいはBovine viral diarrho
ea virus、アヒル肝炎ウィルス等家畜を宿主
とするウィルスの除去に適用出来る。
イズウィルス、B型肝炎ウィルス、成人T細胞白血病ウ
ィルス、日本脳炎ウィルス等大を宿主とするウィルスあ
るいはBovine viral diarrho
ea virus、アヒル肝炎ウィルス等家畜を宿主
とするウィルスの除去に適用出来る。
本発明での濾過の対象となる血漿としては、血液から遠
心分離された人血漿、血液から膜分離された人血漿、成
分採血された人血漿または新鮮凍結人血漿、あるいは遠
心分離または膜分離された牛血漿、胎児牛IIIL漿、
子牛鉦漿その他の家畜の血漿が好適である。
心分離された人血漿、血液から膜分離された人血漿、成
分採血された人血漿または新鮮凍結人血漿、あるいは遠
心分離または膜分離された牛血漿、胎児牛IIIL漿、
子牛鉦漿その他の家畜の血漿が好適である。
本発明のウィルス除去のための血漿濾過方法の実際の実
施について、添付図面を用いて説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
施について、添付図面を用いて説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
第1図は、現在献血採血の際に広く行われている採血回
路に、本発明の血漿濾過方法を組み込んだものである。
路に、本発明の血漿濾過方法を組み込んだものである。
即ち、採血バッグ(1)に採取された血液は、遠心分子
Ii器で血漿と血球に分離された後、血漿は血漿バッグ
(2)に採取される。血漿バッグ(2)に採取されたウ
ィルスを含有しているかもしれない血漿は、最初から血
漿バッグ(2)に連結されていた本発明の血漿濾過回路
で濾過されウィルス除去血漿バッグ(4)に収納される
。濾過は弁(3)を開くことにより開始されるが、血漿
バッグ(2)とMA血漿バッグ(4)と1:’+1さの
kをとることにより、lrC力で自然落下で行うことも
出来るし、あるいは弁(3)の後にペリスタポンプJ−
/Tを設置して行っても良い。
Ii器で血漿と血球に分離された後、血漿は血漿バッグ
(2)に採取される。血漿バッグ(2)に採取されたウ
ィルスを含有しているかもしれない血漿は、最初から血
漿バッグ(2)に連結されていた本発明の血漿濾過回路
で濾過されウィルス除去血漿バッグ(4)に収納される
。濾過は弁(3)を開くことにより開始されるが、血漿
バッグ(2)とMA血漿バッグ(4)と1:’+1さの
kをとることにより、lrC力で自然落下で行うことも
出来るし、あるいは弁(3)の後にペリスタポンプJ−
/Tを設置して行っても良い。
第2図は、現7E献血採血の際に広く行われている採血
回路に、本発明の血漿濾過方法を遠心分離後に結合する
方式を説明したものである。即ち、採111Lバッグ(
1)に採取された血液は、遠心分離樫で血漿と直球に分
離された後、血漿は血漿バッグ(2)に採取される。
回路に、本発明の血漿濾過方法を遠心分離後に結合する
方式を説明したものである。即ち、採111Lバッグ(
1)に採取された血液は、遠心分離樫で血漿と直球に分
離された後、血漿は血漿バッグ(2)に採取される。
本発明の回路を、血漿バッグ(2)に無菌的に援−合し
く10)、第1図で説明したと同じ方法で濾過する。無
菌的に接合する装置としては、たとえばデュポン社の無
菌接合樫がある。
く10)、第1図で説明したと同じ方法で濾過する。無
菌的に接合する装置としては、たとえばデュポン社の無
菌接合樫がある。
第3図は、輸血時における本発明の詳細な説明したもの
である。(1)は血漿あるいは、新鮮凍結1u11漿を
入れた血漿バッグであり、これに本発明の回路を結合し
て血漿を濾過して人体に輸注する。第3図(a)におい
て、濾過は弁(3)を開くことにより開始され血漿は前
段フィルター(5)後段フィルター(6)を経て、輸注
31(7)から人体に輸注される。第3図(b)は回路
にドリップチャンバー(8)を入れたものである。
である。(1)は血漿あるいは、新鮮凍結1u11漿を
入れた血漿バッグであり、これに本発明の回路を結合し
て血漿を濾過して人体に輸注する。第3図(a)におい
て、濾過は弁(3)を開くことにより開始され血漿は前
段フィルター(5)後段フィルター(6)を経て、輸注
31(7)から人体に輸注される。第3図(b)は回路
にドリップチャンバー(8)を入れたものである。
蛋白質の回収率および透過率を低下させることなくウィ
ルスの附止率をさらに高めるためには、高分子多孔膜の
孔構造として下記のような特別な構造を与えることが好
ましい。即ち、多孔膜の表裏の孔構造がネットワーク構
造であり、かつ、膜厚方向にはネットワークが植層した
多層構造をとっている。ここでネットワーク構造とは高
分子が網l」状の凝集体を構成し、網の目に対応するの
が孔である構造である。多層構造とは、(a)高分子多
孔膜の表面あるいは忠面に平行な面内では注目する面内
の場所に依存せず、はぼ、同一の孔径分布と孔形状を持
ち、この1枚の面では濾過性能の点で1枚のスクリーン
フィルターとして近似できる。(b)該平面内での相互
の位置関係は実質的には無秩序かあるいは多孔膜が中空
糸の場合には、繊維軸方向へのみ妃列する規則性が認め
られ、(C)この面内ではある特定された孔径分布と平
均孔径、面内空孔率が測定でき、(d)膜表面からの厚
さ方向での距離を異にする面の相互の間には、平均孔径
、孔径分布、面内空孔率のいずれが、膜表面からの距離
に依Hして変化し、各層間の孔には相互に゛!■実上実
間相関性い。層状構造をもつ多孔膜は、液体窒素中で破
断し、その断面を電子顕微鏡で観察すると、直径0.1
〜2μmの粒子(粒子径を252とする)の堆梢物で近
似される。層状構造の層数はF丁T/4S、で与えられ
る。層数を10以上にするとウィルスの除去率は極端に
大きくなる。高分子素材として親水性高分子を採用し、
さらに、該高分子多孔膜の形状として内径が100μm
〜1mm、1lQJI%が10〜100μmである中空
糸を採用すれ、液分g液体に対して蛋白質の透過性、蛋
白質の回収率、ウィルスIQI止率のいずれも高性能で
安全な分離特性を!−j・えることが出来る。
ルスの附止率をさらに高めるためには、高分子多孔膜の
孔構造として下記のような特別な構造を与えることが好
ましい。即ち、多孔膜の表裏の孔構造がネットワーク構
造であり、かつ、膜厚方向にはネットワークが植層した
多層構造をとっている。ここでネットワーク構造とは高
分子が網l」状の凝集体を構成し、網の目に対応するの
が孔である構造である。多層構造とは、(a)高分子多
孔膜の表面あるいは忠面に平行な面内では注目する面内
の場所に依存せず、はぼ、同一の孔径分布と孔形状を持
ち、この1枚の面では濾過性能の点で1枚のスクリーン
フィルターとして近似できる。(b)該平面内での相互
の位置関係は実質的には無秩序かあるいは多孔膜が中空
糸の場合には、繊維軸方向へのみ妃列する規則性が認め
られ、(C)この面内ではある特定された孔径分布と平
均孔径、面内空孔率が測定でき、(d)膜表面からの厚
さ方向での距離を異にする面の相互の間には、平均孔径
、孔径分布、面内空孔率のいずれが、膜表面からの距離
に依Hして変化し、各層間の孔には相互に゛!■実上実
間相関性い。層状構造をもつ多孔膜は、液体窒素中で破
断し、その断面を電子顕微鏡で観察すると、直径0.1
〜2μmの粒子(粒子径を252とする)の堆梢物で近
似される。層状構造の層数はF丁T/4S、で与えられ
る。層数を10以上にするとウィルスの除去率は極端に
大きくなる。高分子素材として親水性高分子を採用し、
さらに、該高分子多孔膜の形状として内径が100μm
〜1mm、1lQJI%が10〜100μmである中空
糸を採用すれ、液分g液体に対して蛋白質の透過性、蛋
白質の回収率、ウィルスIQI止率のいずれも高性能で
安全な分離特性を!−j・えることが出来る。
本発明で示された孔構造の特徴を持つ1漠は(a)くク
ロ相分離を発生させ(b)該分離で発生した粒子く高分
子−CJ’、:相が粒子となる場合が大部分であり、高
分子希薄相が粒子となる場合もある)の直径が50nm
以上11000n以下となるように成長させ(C)該分
離が膜の表裏面にそって同時に発生し、II!2淳方向
に進行させるために、厳密に原液および凝固液の組成お
よび温度が制御されている条件下で製膜される。
ロ相分離を発生させ(b)該分離で発生した粒子く高分
子−CJ’、:相が粒子となる場合が大部分であり、高
分子希薄相が粒子となる場合もある)の直径が50nm
以上11000n以下となるように成長させ(C)該分
離が膜の表裏面にそって同時に発生し、II!2淳方向
に進行させるために、厳密に原液および凝固液の組成お
よび温度が制御されている条件下で製膜される。
銅アンモニア法IT¥生セルロース多孔膜を例にして本
発明で示したう孔膜の製法を説明する。セルロース濃度
を2〜10%の範囲内で設定した溶液を調整する。紡糸
原液から未溶解成分、および気泡を除去する。紡糸原液
は10〜40℃の設定された温度に厳密に制御(通常±
0.1℃以内)されている。2瑣紡[1の中央紡出口よ
り厳密に温度と組成が制御された凝固剤(中空剤)を吐
出する。吐出された紡糸原液はただちに凝固浴を通過す
る。この際の凝固浴には、中空剤と類似の組成液を採用
すればよい。ただし、凝固浴の液組成と液温度とは厳密
に制御されていることが必要である。中空剤と凝固浴中
の液体とによりミクロ相分離が発生する。凝固浴の長さ
、紡速、中空剤の吐出速度、巻き取り速度を制御するこ
とにより原液中に粒子を発生させ、直径50nm〜10
00nmの範囲で最終の中空糸内部の粒子径を定めるこ
とが出来る。かくして得られた中空糸を希硫酸で再生後
水洗し、緊張下で乾燥する。
発明で示したう孔膜の製法を説明する。セルロース濃度
を2〜10%の範囲内で設定した溶液を調整する。紡糸
原液から未溶解成分、および気泡を除去する。紡糸原液
は10〜40℃の設定された温度に厳密に制御(通常±
0.1℃以内)されている。2瑣紡[1の中央紡出口よ
り厳密に温度と組成が制御された凝固剤(中空剤)を吐
出する。吐出された紡糸原液はただちに凝固浴を通過す
る。この際の凝固浴には、中空剤と類似の組成液を採用
すればよい。ただし、凝固浴の液組成と液温度とは厳密
に制御されていることが必要である。中空剤と凝固浴中
の液体とによりミクロ相分離が発生する。凝固浴の長さ
、紡速、中空剤の吐出速度、巻き取り速度を制御するこ
とにより原液中に粒子を発生させ、直径50nm〜10
00nmの範囲で最終の中空糸内部の粒子径を定めるこ
とが出来る。かくして得られた中空糸を希硫酸で再生後
水洗し、緊張下で乾燥する。
以下に本発明で測定される神々の物性値の測定方法をま
とめて示す。
とめて示す。
蛋白質濃度:アルブミンの場合は紫外線吸収スペクトル
の波長280nmの透過率よりやめ定めた検足線を用い
て算出した。
の波長280nmの透過率よりやめ定めた検足線を用い
て算出した。
アルブミン透過率:人111L 情アルブミンを5+n
、:i1%の濃度で純水中に溶解する。得られた溶液を
用いて膜間差圧200mmHgで膜の右動濾過面積1r
r+”あたり0.IIlの濾過をした際、濾過前、及び
濾液のアルブミン濃度(それぞれC8およびC,)より
次式で透過率を算出する。
、:i1%の濃度で純水中に溶解する。得られた溶液を
用いて膜間差圧200mmHgで膜の右動濾過面積1r
r+”あたり0.IIlの濾過をした際、濾過前、及び
濾液のアルブミン濃度(それぞれC8およびC,)より
次式で透過率を算出する。
透過率(%)= (C,/C0)X100 (%)純水
および5fnflt%のアルブミン水溶液の濾過速度:
純水および5銀量%の人血清アルブミン水溶液を20℃
で膜間差圧200mmHgで濾過する。濾液阻でQ、0
51/rn’における平均の濾過速度を算出しこれを濾
過速度とする。
および5fnflt%のアルブミン水溶液の濾過速度:
純水および5銀量%の人血清アルブミン水溶液を20℃
で膜間差圧200mmHgで濾過する。濾液阻でQ、0
51/rn’における平均の濾過速度を算出しこれを濾
過速度とする。
金コロイド粒子の阻止率:30nmの金コロイド粒子は
、Nature (Vol、241.20−22.Ja
nuary 1 1973 )Controlled
Nucleationfor the Reg
ulation ofthe Particle
5ize inMonodisperse Go
ld 5uspensions″の報文に基づいて、
HA、C14のクエン酸ソーダによる還元反応で調製し
た。単分散粒子の粒径は、電子顕微鏡で測定する。金コ
ロイド粒子の元液濃度は、粒子数で約IQ11個/ m
lであり、濾液中の粒子数は吸光度法(波長530μ
m)で定量する。
、Nature (Vol、241.20−22.Ja
nuary 1 1973 )Controlled
Nucleationfor the Reg
ulation ofthe Particle
5ize inMonodisperse Go
ld 5uspensions″の報文に基づいて、
HA、C14のクエン酸ソーダによる還元反応で調製し
た。単分散粒子の粒径は、電子顕微鏡で測定する。金コ
ロイド粒子の元液濃度は、粒子数で約IQ11個/ m
lであり、濾液中の粒子数は吸光度法(波長530μ
m)で定量する。
高分子多孔膜の構造:高分子多孔nqを樹脂(例えば、
アクリル樹脂)で包埋後、ウルトラミクロトーム(スエ
ーデンLKB社5JUltratomeIII8800
型)に装着したガラスナイフを用いて表面(中空糸の場
合、外壁面)から膜淳方向にそってPスさ0.5〜1μ
mの試料を順に切りだす。その試料切片を溶媒〈例えば
、クロロホルム)で脱包理後、それぞれの切片の電子顕
微鏡写真を撮る。注目する切片のIcm2あたり、孔判
径がr〜r+drにn在する孔の数をN(r)drと表
示する。面内空孔率(Pre)は次式で)pえられる。
アクリル樹脂)で包埋後、ウルトラミクロトーム(スエ
ーデンLKB社5JUltratomeIII8800
型)に装着したガラスナイフを用いて表面(中空糸の場
合、外壁面)から膜淳方向にそってPスさ0.5〜1μ
mの試料を順に切りだす。その試料切片を溶媒〈例えば
、クロロホルム)で脱包理後、それぞれの切片の電子顕
微鏡写真を撮る。注目する切片のIcm2あたり、孔判
径がr〜r+drにn在する孔の数をN(r)drと表
示する。面内空孔率(Pre)は次式で)pえられる。
Pre (%表示)=(π1r2N(r)dr)x10
0水濾過速度法による平均孔1f(2rr):純水をあ
らかじめ平均孔径0.2μmのフィルターを用いて濾過
し、微粒子を除去した純水を作る。この純水を20℃で
膜間差圧(△P)200mmHgの一定圧力下で濾過速
度Jvを測定する。ただし、Jvの単位は(m17分)
である。測定に他相した高分子多孔膜のイr効面積をA
とし、見かけ密度法で得られた該多孔膜の空孔率をPr
ρとすると、2下1 (nm単位)は次式で与えられ
る。
0水濾過速度法による平均孔1f(2rr):純水をあ
らかじめ平均孔径0.2μmのフィルターを用いて濾過
し、微粒子を除去した純水を作る。この純水を20℃で
膜間差圧(△P)200mmHgの一定圧力下で濾過速
度Jvを測定する。ただし、Jvの単位は(m17分)
である。測定に他相した高分子多孔膜のイr効面積をA
とし、見かけ密度法で得られた該多孔膜の空孔率をPr
ρとすると、2下1 (nm単位)は次式で与えられ
る。
2 r(=JJv ・d ・77/△P・A・Prρこ
こで、dはII!2厚(μm単位)、ηは純水の粘度(
センチボイズ中、イ立〉。
こで、dはII!2厚(μm単位)、ηは純水の粘度(
センチボイズ中、イ立〉。
11F炎ウィルス濃度:HBs抗原、HBe抗原はRP
)IA法で、)IBV:DNAはBERN I NGE
R等の方性にil′じた。即ち、検体25μLをPRO
TE I NASEKで処理し、DNAを抽出した。6
r1酸セルo−ス11Qに抽出DNAとHBV−DNA
標準(国立を防衛イト研究断裂LotD1)とを同[1
、隼にスポットした。ニックトランスレーションはBR
L社製キットを用いて32PでラベルしたHBV−DN
Aをハイブリダイザ−シミ1ンに用いた。
)IA法で、)IBV:DNAはBERN I NGE
R等の方性にil′じた。即ち、検体25μLをPRO
TE I NASEKで処理し、DNAを抽出した。6
r1酸セルo−ス11Qに抽出DNAとHBV−DNA
標準(国立を防衛イト研究断裂LotD1)とを同[1
、隼にスポットした。ニックトランスレーションはBR
L社製キットを用いて32PでラベルしたHBV−DN
Aをハイブリダイザ−シミ1ンに用いた。
(実施例)
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
セルロースリンターを精製しこれを公知の方法で調製し
た銅アンモニア溶液(銅アンモニア/水の重量比が3.
1/6.8/90.1)中に8.5電量%で溶解し、濾
過後脱泡し紡糸原液とした。この紡糸原液を25.0±
0.1”Cに制御しつつ環状紡糸[1の外側紡出口(外
径2mmφ、内径1.2mmφ)よりi、9ml/分で
吐出させた。−力水/アセトン/アンモニア比100
、0 / 6 B 、 O/ 0 、99 (In
fi、[比)で厳密に組成が;t、In御された溶液(
以ド中空剤と略称)を採用し、これを25.0±0.1
℃に温度制御しつつ中央紡出口(外径0.6mmφ)よ
り4.9mI/分で吐出させた。吐出された糸状物を水
/アセトン/アンモニア比100.0/70.0/1、
O(爪環比)で厳密に組成が制御された25.0±0.
1℃の混合溶液中に直接導き該溶液中で6.9ml/分
の速度で巻き取った。吐出直後の透明n色状の繊維状物
は次第に白色化し、ミクロ相分離を生起し、引きつづい
て凝固が起こり、繊維としての形状が維持されていた。
た銅アンモニア溶液(銅アンモニア/水の重量比が3.
1/6.8/90.1)中に8.5電量%で溶解し、濾
過後脱泡し紡糸原液とした。この紡糸原液を25.0±
0.1”Cに制御しつつ環状紡糸[1の外側紡出口(外
径2mmφ、内径1.2mmφ)よりi、9ml/分で
吐出させた。−力水/アセトン/アンモニア比100
、0 / 6 B 、 O/ 0 、99 (In
fi、[比)で厳密に組成が;t、In御された溶液(
以ド中空剤と略称)を採用し、これを25.0±0.1
℃に温度制御しつつ中央紡出口(外径0.6mmφ)よ
り4.9mI/分で吐出させた。吐出された糸状物を水
/アセトン/アンモニア比100.0/70.0/1、
O(爪環比)で厳密に組成が制御された25.0±0.
1℃の混合溶液中に直接導き該溶液中で6.9ml/分
の速度で巻き取った。吐出直後の透明n色状の繊維状物
は次第に白色化し、ミクロ相分離を生起し、引きつづい
て凝固が起こり、繊維としての形状が維持されていた。
その後、25.0±o、i’cで2重量%の硫酸水溶液
で定長で再生し、その後水洗し、水を徐々にメタノール
に置換した。メタノールに置換後の中空糸を20.0℃
で真空乾燥した。かくして得られた中空糸の外径は30
0μm、膜厚は32μm、内径は236μmであった。
で定長で再生し、その後水洗し、水を徐々にメタノール
に置換した。メタノールに置換後の中空糸を20.0℃
で真空乾燥した。かくして得られた中空糸の外径は30
0μm、膜厚は32μm、内径は236μmであった。
該中空糸の内外壁面の走査型電子顕微鏡観察によれば、
両壁面はいずれもネットワーク構造をとり、また、該ネ
ットワークが堆積した構造を示す。粒子直径2S2は0
.30μm、2r(は30nm、Preは45%であっ
た。30nm金コロイド粒子の阻止係数は1.7であり
、J p / J wは1/10あり、アルブミン透過
率は、99.9%以上であった。
両壁面はいずれもネットワーク構造をとり、また、該ネ
ットワークが堆積した構造を示す。粒子直径2S2は0
.30μm、2r(は30nm、Preは45%であっ
た。30nm金コロイド粒子の阻止係数は1.7であり
、J p / J wは1/10あり、アルブミン透過
率は、99.9%以上であった。
この中空系を500本束ねて有効濾過面積0.03m″
の円筒状の濾過用モジュールを組み立てた。
の円筒状の濾過用モジュールを組み立てた。
また、セルロース濃度5.8%の紡糸原液を調整し、同
様にして紡糸・乾燥を行い、2rfは80nm、Pre
は45%、30nm金コロイド粒子のIQI止係数は1
.1であり、J p / J wは1/10あり、アル
ブミン透過率は、99゜9%以にである中空糸を得た。
様にして紡糸・乾燥を行い、2rfは80nm、Pre
は45%、30nm金コロイド粒子のIQI止係数は1
.1であり、J p / J wは1/10あり、アル
ブミン透過率は、99゜9%以にである中空糸を得た。
これらの中空糸500本をたばね有効膜面積0.03−
の円筒状の濾過用モジュールを組み立てた。
の円筒状の濾過用モジュールを組み立てた。
この孔径80nrnのモジュールと孔径30nmのモジ
ュールとを直列に連結して、孔径80nmのモジュール
が濾過元液側にくるように配置して、第4図のような回
路をつくる。(1)の血漿バッグにB型肝炎ウィルスを
含む(ウィルス濃度106個/ m 1 )血漿約90
m1を注入する。
ュールとを直列に連結して、孔径80nmのモジュール
が濾過元液側にくるように配置して、第4図のような回
路をつくる。(1)の血漿バッグにB型肝炎ウィルスを
含む(ウィルス濃度106個/ m 1 )血漿約90
m1を注入する。
(4)は濾過血漿の収納バッグであり、(1)の血漿バ
ッグとの高さの差を、第4図に示すように1.5mとっ
ている。血漿バッグを壁または、スタンドに吊して、コ
ック(3)を開いて濾過を開始する。濾過は1.5mの
ヘッド差で行われる。
ッグとの高さの差を、第4図に示すように1.5mとっ
ている。血漿バッグを壁または、スタンドに吊して、コ
ック(3)を開いて濾過を開始する。濾過は1.5mの
ヘッド差で行われる。
濾過を開始してから、血漿バッグ内の血漿が空になるま
での時間を濾過時間とする。この場合の実験では、血漿
中のトリグリセライドが61,4;98.5; 151
.3mg/mlの3水準で濾過を行った(実施例1〜実
施例3)。比較対照例として、それぞれの場合に、30
nmのモジュール1個の濾過も行った(比較例1〜比鮫
例3)。
での時間を濾過時間とする。この場合の実験では、血漿
中のトリグリセライドが61,4;98.5; 151
.3mg/mlの3水準で濾過を行った(実施例1〜実
施例3)。比較対照例として、それぞれの場合に、30
nmのモジュール1個の濾過も行った(比較例1〜比鮫
例3)。
実験結果を第1表に示す。得られた濾過血漿中のB型肝
炎ウィルス濃度は、いずれの場合についても検出限界以
下であった。
炎ウィルス濃度は、いずれの場合についても検出限界以
下であった。
また総蛋白濃度も血漿
中のそれの94%であった。
(以下余白)
(発明の効果〉
本発明によれば、血漿中あるいは、血漿分画製剤中に混
入したウィルスを高い除去率で出来るとともに、血漿中
の脂質濃度に関係なく大きい濾過速度で濾過出来、かつ
血漿中の訂用蛋白質も高率で同収できるので、献血採血
、臨床の医学の現場で利用出東る。またバイオインダス
トリー分野での工業用、研究用の細胞培養培地用血清か
らのウィルス除去に利用できる。
入したウィルスを高い除去率で出来るとともに、血漿中
の脂質濃度に関係なく大きい濾過速度で濾過出来、かつ
血漿中の訂用蛋白質も高率で同収できるので、献血採血
、臨床の医学の現場で利用出東る。またバイオインダス
トリー分野での工業用、研究用の細胞培養培地用血清か
らのウィルス除去に利用できる。
第1図は、本発明を採血回路に適用した1例を示す説明
図。第2図は、採血回路に適用した他の例を示す説明図
。第3図(a)は、本発明を輸注回路に適用した1例を
示す説明図。第3図(b)は、輸注回路に通用した例の
例を示す説明図。第4図は、実施例1の説明図。 1、採血バッグ 5.前段フィルター2、血漿バ
ッグ 6.後段フィルター3、弁(コック〉
7.輸注針 4゜ 濾過血漿バッグ 8 。 ドリップチャンバー 10゜ 無菌的接合
図。第2図は、採血回路に適用した他の例を示す説明図
。第3図(a)は、本発明を輸注回路に適用した1例を
示す説明図。第3図(b)は、輸注回路に通用した例の
例を示す説明図。第4図は、実施例1の説明図。 1、採血バッグ 5.前段フィルター2、血漿バ
ッグ 6.後段フィルター3、弁(コック〉
7.輸注針 4゜ 濾過血漿バッグ 8 。 ドリップチャンバー 10゜ 無菌的接合
Claims (2)
- (1)5重量%の人血清アルブミン水溶液の濾過速度(
Jp)と純水の濾過速度(Jw)の比(Jp/Jw)が
、1/50以上であり、かつ、粒子径30nmの金コロ
イド粒子の阻止係数(R)が1以上である高分子多孔膜
を用いたフィルターを複数個、直列に連結することを特
徴とする血漿からウィルスを除去する血漿濾過方法。 - (2)高分子多孔膜を用いたフィルターを複数個直列に
連結するに際し、前段のフィルターの高分子多孔膜の孔
径が、その次に連結されるフィルターの高分子多孔膜の
孔径よりも小さくないように配置することを特徴とする
請求項1記載の血漿濾過方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1284762A JPH03146067A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 血漿濾過方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1284762A JPH03146067A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 血漿濾過方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03146067A true JPH03146067A (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=17682682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1284762A Pending JPH03146067A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 血漿濾過方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03146067A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100416483B1 (ko) * | 2000-08-08 | 2004-01-31 | 주식회사 웰진 | 동물세포 배양용 혈청의 단계적 여과 시스템 |
WO2004052270A1 (ja) * | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | ウイルス除去バッグ及びそれを用いたウイルス除去方法 |
US7592134B2 (en) | 2002-10-16 | 2009-09-22 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | Viral reduction method for plasma using a leukocyte-reduction filter and two virus-reduction filters of decreasing pore diameters |
WO2010074136A1 (ja) | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 東洋紡績株式会社 | 多孔質中空糸膜およびタンパク質含有液処理用多孔質中空糸膜 |
KR101044702B1 (ko) * | 2008-12-31 | 2011-06-28 | 한국표준과학연구원 | 안정성 및 균질성이 향상된 혈청인증표준물질 및 이의 제조방법 |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1284762A patent/JPH03146067A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100416483B1 (ko) * | 2000-08-08 | 2004-01-31 | 주식회사 웰진 | 동물세포 배양용 혈청의 단계적 여과 시스템 |
US7592134B2 (en) | 2002-10-16 | 2009-09-22 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | Viral reduction method for plasma using a leukocyte-reduction filter and two virus-reduction filters of decreasing pore diameters |
WO2004052270A1 (ja) * | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | ウイルス除去バッグ及びそれを用いたウイルス除去方法 |
KR100743483B1 (ko) * | 2002-12-12 | 2007-07-30 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 바이러스 제거 백 및 그것을 이용한 바이러스 제거 방법 |
WO2010074136A1 (ja) | 2008-12-25 | 2010-07-01 | 東洋紡績株式会社 | 多孔質中空糸膜およびタンパク質含有液処理用多孔質中空糸膜 |
US9795932B2 (en) | 2008-12-25 | 2017-10-24 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Porous hollow fiber membrane and a porous hollow fiber membrane for the treatment of a protein-containing liquid |
KR101044702B1 (ko) * | 2008-12-31 | 2011-06-28 | 한국표준과학연구원 | 안정성 및 균질성이 향상된 혈청인증표준물질 및 이의 제조방법 |
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