JPS6388130A

JPS6388130A - Ｂ型肝炎ウイルスフリ−血漿の製造方法

Info

Publication number: JPS6388130A
Application number: JP61233256A
Authority: JP
Inventors: Michitaka Iwata; 岩田　道隆; Hide Aizawa; 相沢　秀
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-04-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、Ｂ型肝炎ウィルス（ＨＢＶ）フリー血漿の製
造方法に関し、血清肝炎のような輸血時の血漿を介して
のＢ型肝炎ウィルス感染防止に利用できる。

本発明におけるＢ型肝炎ウィルスを含む血漿とは、抗原
抗体反応を利用したＢ型肝炎ウィルス検査において陽性
の血漿と、この検査において陰性であってもＢ型肝炎を
感染させうる血漿の両方を意味する。

（従来技術）Ｂ型肝炎は主として血液を介して感染するウィルス性疾
患である。

Ｂ型肝炎ウィルスは１９７０年Ｄａｎｅらによって、オ
ーストラリア抗原（Ａｕ抗原、ＨＢｓ抗原）陽性面内に
確認されたものであって、二重構造をした球形ＤＮＡウ
ィルスである。

口　相１　江工　火　＾　　ノ　　を書、　１　Ｉ−［
サ　−ン九　Ｉ　　−−し　　Ｌ４−　而　ス麩　−ヒ
、　二ｈ１＼力を利用して沈殿させた液を電子顕微鏡下
で観察すると、直径４２ｎｍの大型球形粒子（Ｄ　ａ　
ｎ　ｅ粒子）、直径２２ｎｍの小型球形粒子および管状
粒子が見いだされる９本発明でいうＢ型肝炎ウィルスと
は、これらの粒子のすべて、あるいはいずれかを指す。

Ｄａｎｅ粒子は、中心に直径２７ｎｍの内部粒子（Ｃｏ
ｒｅ粒子）を有し、また表面には外殻がある。Ｃｏｒｅ
粒子内には、分子ｆｉｉ１．６ＸｌＯ’の２木鎖ＤＮＡ
とＤＮＡポリメラーゼが含まれている。

Ｄａｎｅ粒子の外殻は、ＨＢｓ抗原（ＨＢｓＡｇ）活性
を有し、これとは別にＣｏｒｅ粒子表面にはＨＢｃ抗原
（ＨＢｃＡｇ）活性がある。また、Ｃｏｒｅ粒子には分
子ｆｆ１１９，０００　（ＰＩ３）の単位核蛋白が存在
するが、ＰＩ３の一部はＣｏ　ｒｅ粒子の表面に露山し
、そのＮ末端側の部分はＨＢｅ抗Ｕ（ＨＢｅＡｇ）活性
を持つ、ＨＢｅＡｇは血中に出現することがある。

Ｂ型肝炎は、ＨＢＶキャリアーの血液が輸注されること
により、受血者に高率に発生するほか、注射針やカミソ
リの刃についた微量の血液によって感染することがあり
うる。

そのため現在は、血漿や血漿製剤などは、加熱処理でＢ
型肝炎ウィルスを不活性化させている。

（発明が解決しようとする問題点）Ｂ型肝炎ウィルスの感染防■トのため、６０°Ｃ×１０
ｈｒ程度の加熱処理が一般的に用いられている。しかし
、加熱処理に酎える血漿蛋白は、極めて限られており、
特に生理活性を有する血漿蛋白は熱に対して非常に敏感
で、加熱処理による熱変性を起こしやすく、活性が低下
、消失しやすい。

また時にはＢ型肝炎ウィルスを含んだ血漿を直接輸血に
使用してしまうことがあり、その場合激痛肝炎などのウ
ィルス性疾患を引きおこす、また、採血現場で遠心分離
法で得られた血漿から、直ちにＢ型肝炎ウィルスを除去
する必要性が治療場面では存在する。加熱処理では、こ
の要求を満足することは難しい。

本発明の目的は、遠心分離法で得られた血液バッグ内の
血漿から血漿蛋白を変性させることなく、直接Ｂ型肝炎
ウィルスフリー血漿を採血後短時間内に製造する方法を
提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、遠心分離して得られたＢ型肝炎ウィルスを含
む血液バッグ中の血漿を銅アンモニア法再生セルロース
からなる多孔性中空繊維で構成されたモジュール（成型
物）で濾過することを特徴とするＢ型肝炎ウィルスフリ
ー血漿の製法である。

再生セルロースには、ビスコース法、セルロースエステ
ルのケン化法、銅アンモニア法など、種々のものがある
が、各々、製造条件の相違により物理的、化学的な性質
において決して「再生セルロース」として−律に論じら
れるものではない。

銅アンモニア法では、不可欠な酸処理により銅の除去に
伴う微細な孔の発生と特異な分子鎖の凝集生セルロース
は特異な性質を持つ。

その性質の特徴は、親木性で、かつ蛋白質の吸着性が少
ない点にある０本発明者らは、蛋白質と高分子素材との
吸着性に関する相関性を検討した結果、一般的には、親
水性素材はど、蛋白質の吸着性が小さく、本発明方法に
用いられる銅アンモニア法再生セルロースからなる多孔
性中空繊維が既存の中空繊維の中で一番少ない素材であ
ることを見いだした。

銅アンモニア法再生セルロースの粘度平均分子斗量は７×ｌＯ以上が好ましく、また０、ｌＮＮａＯＨ水
溶液中での溶解成分が少なければ少ないほど望ましい、
４０℃、４８時間、０．ｌＮＮａＯＨ水溶液中に浸漬し
た際、この溶解分が１０ｐｐｍ以下であれば、この中空
繊維は血漿中よりＢ型肝炎ウィルスを除去するのに最も
適している。

上述のようなセルロースからなる中空繊維を作製するに
は、高純度セルロース原料を用いて銅アは中空繊維を作
製後に０．ＩＮ　　ＮａＯＨ水溶液で７２詩間以−ヒ洗
浄処理すれば良い。高純度セルロース原料を用いれば、
上記溶解分が著しく減少するので、より好ましい、ここ
で、ｒ高純度セルロース原料Ｊとは、α−セルロース含
量率が９５ｗｔ％以−ヒで、重合度が５００以上の木綿
リンターおよび木材バルブを指す、これらの原料につい
て、ブリーチング、洗油工程中での分解および′酸化を
防止しつつ、不純物の混入を避けるために、常に精製さ
れた水を用いると良い。

銅アンモニア法再生セルロースからなる多孔性中空ｍ、
＊の特徴は、内壁面から外壁面への膜厚方向に垂直な面
における孔径を面内平均孔径で表す時、前記膜内貫通孔
の入口から出口にかけての面内平均孔径が、・極小の部
分、該極小の部分より大きい部分、極小の部分の順に配
列された構造が、中空繊維の膜厚方向に存在する点にあ
る。したがって、従来の多孔質中空繊維にくらべて、銅
アンモニア法再生セルロースからなる多孔性中空繊維の
Ｂ型肝炎ウィルスの阻止率を高くすることができると共
に、癌過速度を高くすることができる。これに対して、
面内平均孔径の極小部が２つ以上存在しない従来の多孔
性中空繊維の場合では、阻止率を９９．９９％以上にす
るためには、透過速度を小さくせざるを得ない、また、
Ｂ型肝炎ウィルスの除去に際して達成すべきＢ型肝炎つ
ィルス粒子阻止係数φが、膜の水流速平均孔径Ｄ（ｎｍ
）、膜厚Ｔ（島ｍ）により下記（１）式のここで、ウィ
ルス粒子阻止係数φとは、癌過しようとする水溶液単位
体積当たりのＢ型肝炎ウィルスの数ＮＯ１膜を透過した
臨液単位体積当たりのＢ型肝炎ウィルスの数Ｎのとき下
記（２）式で定義される。

φ＝　−１ｏ　Ｋ　（Ｎ／Ｎ　ｏ）　　　　（２）本発
明者らは、銅アンモニア法再生セルロースからなる中空
繊維を様々な製、造条件により作製し、平均孔径Ｄ　（
ｎｍ）　、　Ｉｆ！Ｊ５Ｔ　（ｇｍ）との関係の阻止係
数φを検討した結果、（１）式での関°係が実験的に成
立することを見いだした。即ち、阻止係数φと下記（３
）式の関係にあるウィルス阻止率Ｒ（％）の達成される
べき目標値を設定すれば、（１）式により使用すべき膜
の平均孔径Ｄ（ｎ　ｍ　）と膜厚Ｔ（ルｍ）の任意の組
み合わせを得ることが可能である。

一φ Ｒ（％）＝（１−１０）Ｘ１００　　　　（３）ウィル
ス粒子の除去を目的とする場合、阻止率Ｒは限りなく１
００％に近いことが望ましいが、例えば、病原性ウィル
スの血液中濃度、極液中濃度と発病するウィルス濃度い
き値との関係から、ウィルス阻止係数φは３以上、望ま
しくは５以上である。したがって、下記（４）式の条件
を満足するモ均孔径Ｄ（ｎｍ）、膜厚Ｔ（ルｍ）の膜を
用いることが必要である。

０　　、　５　　Ｘ　　１　０（６””’ル３４ｘｔｏ
鋤　　　ｘ、　≧　３　（４）膜によるウィルス粒子の
除去機構として、膜の孔径の大きさと除去すべきウィル
ス粒子の粒子径との違いによりふるい分けるｒふるい機
構」と、１１？、？　：（；　面　Ｌデ　＾　ｌ＋し　
ブ　ｔ、〜　エ　先爪　美　七　、蒔　ス　　ピ１１３
　−戸擁　Ｌ檎　露がある。銅アンモニア法再生セルロ
ースからなる多孔性中空繊維では、蛋白質の吸着性が他
の多くの高分子素材にくらべて、最も小さいという本発
明者らの検討結果を考慮すれば、（４）式が成立するこ
とは、銅アンモニア法再生セルロースからなる多孔性中
空繊維によるウィルス粒子除去は、殆ど「ふるい機構１
であると考えられる。これが銅アンモニア法再生セルロ
ース中空繊維の最大の特徴である。

銅アンモニア法再生セルロースからなる多孔性中空繊維
のその他の特徴として、極小面内空孔率は１０％以上で
ある点である。１０％未満では。

限外性過速度は急激に低下する。好ましくは３０％以上
である。限外濾過速度に及ぼす面内空孔率の影響は、１
０％未満では極小面内空孔率の５乗、１０〜３０％では
約２乗、３０％を越えると約１乗に比例して限外濾過速
度は増加する。−方、極小面内空孔率が８０％を越える
と、多孔性中空Ｆａ雌の力学的性質は著しく低下し、ピ
ンホール等の欠陥部が生じたり、中空繊維を構成するセ
ルロース分子が、濾液中あるいは被濾過液中に脱落分散
する恐れがある。

再生セルロースは親水性に優れているため、水溶液中で
一般にはｌ１１潤する。膨潤によってセルロース中空繊
維が変形し、そのため中空繊維表面（内壁面）上での目
詰まりが起こることがある。

これを防ぐには、中空繊維を構成するセルロース分子鎖
の面内配向度が６０％以上であることが好′ましい。ま
た面内配向度が大きくなりすぎると膜厚方向での膨潤時
の変形および膜面内での収縮がこるため、面内配向度が
８０％以下であることが好ましい。

中空繊維の膜厚は薄ければ薄いほど、一般には癌過速度
が犬きくなるので好ましい、しかしながら、膜厚が１０
ＪＬｍ未満になると、中空繊維にはビン−ホールが多発
し、ウィルス粒子が濾液中に漏れ出てくる。また膜厚が
１００ｇｍ以上になると、濾過速度が大きく低下し、被
癌過流体中の蛋白質の吸着量が増大する。極小面内空孔
率が大きくなれば膜厚をより厚く設計するのが良い。

本発明方法に用いられる銅アンモニア法再生セルロース
からなる多孔性中空繊維は、該中空繊維の内壁面から外
壁面への膜厚方向に層状構造を有し、かつ蛋白質の透過
性、Ｂ型肝炎ウィルスの阻止性を支配する極小部を有し
ている。その極小部分の膜厚方向での厚みは、該多孔性
中空１８　ＭＬが、ミクロ相分離法で作製されるため、
セルロース濃厚相粒子の直径に相当する。したがって、
その厚みは２用ｍ以下である。

本発明の実施ｉ島様は、例えば添付図面に示すように、
遠沈された血液バッグ（２）を分離スタンド（３）に固
定し、分離スタンドノブ（６）で圧力をかけながら、モ
ジュール（１）でＢ型肝炎ウィルスを含む血ＮＪ、（Ａ
）を直接分離（垂直癌過）し、Ｂ型肝炎ウィルスフリー
血漿（５）を得る。

本発明方法で用いられる銅アンモニア法再生セルロース
からなる多孔性中空繊維の製造方法としては、例えば、
セルロースリンター（α−セルロース含有量９６％以上
、平均分子量２．６ＸｌＯゝ）を公知の方法で調整した
銅アンモニア溶液中に８ｗｔ％の濃度で溶解したものを
紡糸原液として用いる。この紡糸原液に対して、アセト
ン／アンモニア／水系混合溶液を凝固剤および中空剤と
して用いてミクロ相分離を生起させ、その後、凝固、再
生することにより得られる。ここで、ミクロ相分離とは
、溶液中に高分子の濃厚層あるいは希薄層が直径０．０
２〜数ｇｍの粒子として分散し、安定化している状態を
意味する。ミクロ相分離の生起は、紡糸中の糸の失透現
象によって直接肉眼観察するか、あるいは紡糸後の糸の
電子顕微鏡観察により、直径１ｇｍ以下、０．０２ｇｍ
以上の粒子の存在で確認される。

本発明の特徴は、遠心分離して得られた血液バッグ中の
血漿から直接外気と接することなく直接類血漿を多孔性
中空繊維を用いて濾過する点にある。血液バー２グに負
荷する圧力を利用して血球と血漿とを分離回収すると同
時に、血漿中のＢ型肝炎ウィルスを除去出来る。採血後
の血液を短時間で、かつ非常に限られた空間内での濾過
が可能ンかｉｌ　　而）情蛋白の亦にニル徨気かい＾Ｉ
　ＩＬブ７リー血漿が簡単に血漿バッグ詰め出来る。

本発明方法による実施例を説明するに先立ち、本明細書
中に用いられている主な技術用語（物性値）の定義とそ
の測定方法を以下に示す。

［水流速平均孔径］ｍ７ンモニア法再生セルロースからなる多孔性中空繊維
のモジュールを作製し、そのモジュール状態で、中空繊
維の水の流出量を測定し、（５）式から水流速平均孔径
（Ｄ）を求めた。

■量論出量（ｍ　ｌ　／　ｍ　ｉ　ｎ　）Ｔ：膜厚（ｇ
ｍ） ΔＰ：圧力差（ｍｍＨｇ）Ａ：膜面積（ｍ″）Ｐｒρ：空孔率（−） μ：水の粘性率（ｃＰ）空孔率Ｐｒρは水膨潤時の見掛は密度ρａＷ、ポリマー
の密度ρＰより（６）式で求めた。セルロースの場合ρ
ｐ＝１．５６１を用いた。

Ｐｒｐ　　（％）＝　　（１−ｐａｗ／ρｐ）Ｘ１００
　　　（６）［平均分子量コ銅アンモニア溶液中（２０℃）で測定された極限粘度数
［η］　　（ｍｌ／ｇ）を（７）式に代入することによ
り平均分子量（粘度平均分子量）Ｍｖを算出する。

ＭＶ＝　［７７］　Ｘ３．２Ｘ１０″’　　　　　　（
７）。

［極小面内空孔率］銅アンモニア法再生セルロースからなる多孔性中空繊維
をアクリル樹脂で包埋後、ウルトラミクロトーム（ＬＫ
Ｂ社（スウェーデン）製Ｕｌｔ　ｒａｔ　ｏｍｅｍ８８
００型）に装着したガラスナイフをもちいて、外壁面か
ら膜厚方向に沿って厚さ約１ｇｍの試料を順に切り出す
、その試料切片をクロロホルムで脱包埋後、それぞれの
切片の電子顕微鏡写真をとる。注目する切辺の１ｃｍ”
ｆｆ＋たり、孔半径が（ｒ）〜（ｒ＋ｄｒ）に存在する
孔の数をＮ（ｒ）ｄｒと表示する。３次および４次の平
均孔半径（それぞれ７３およびｒ４）は次式で定義され
る。

平均孔径は２ｐ−で（８）式および（９）式から計算さ
れる。それぞれの切辺の電子顕微鏡写真より平均孔径を
（９）式から計算し、面内平均孔径の内壁面からの距離
に対する図示より、極小面内孔径を示す面を決定する。

その決定された面の空孔・ｕｔ−極小面内空孔率と定義
する。その極小面内空孔率は（１ｏ）式で求められる。

Ｐｒ（％）　＝πＪ″ｂ？Ｎ　（ｒ）　ｄｒＸＩ　Ｏ’
Ｏ（１０）（発明の効果）本発明により、遠心分離法で得られた血液バッグから血
漿蛋白を変性することなく、直接Ｂ型肝炎ウィルスフリ
ー血漿を製造することが出来、血清肝炎のような輸血時
の血液の血漿を介してのウィルス感染防止に利用できる
。

（実施例）以下本発明によるＢ型肝炎ウィルスフリー血漿の製造方
法の実施例を示す。

（実施例１）セルロースリンク−（α−セルロース含有量９６％以上
、平均分子量２．６Ｘ１０．）を公知の方法で調整した
銅アンモニア溶液中に８ｗｔ％の濃度で溶解し、濾過脱
泡を行い、紡糸原液とした。その紡糸原液を環状紡糸口
の外側紡出口（外径２ｍｍφ）より２．６ｍｌ／ｍｉｎ
で、一方中空剤として、アセトン４５ｗｔ％／アンモニ
ア０．５７５ｗｔ％／水５４．４２５ｗｔ％の混合溶液
（中空剤）を中央紡出口（外径０．６ｍｍφ）より１．
４ｒＱｌ／ｍｉｎでそれぞれアセトン４５ｗｔ％／アン
モニア０．５７５ｗｔ％／水５４．４２５ｗ、ｔ”％の
混合溶液（凝固剤）中に直接吐出し、１０ｍ／ｍｉｎの
速度で巻き取った。なお、吐出直後の透明青色状の繊維
状物は次第に白色化し、ミクロ相分敲を生起し、ひきつ
づいて凝固が起こり、繊維としての形状が維持されてい
の後、水洗した。湿１ｊ状態にある多孔性中空繊維をア
セトンで、中空繊維内部の水を置換し、その後１０％延
伸した状態で真空乾燥した（２５°Ｃ５１，５ｈｒ）、
このようにして得られた銅アンモニア法再生セルロース
多孔性中空繊維の内径は２４０．０ｐｍ、膜厚は３０．
０Ｂｍ、水流速平均孔径は１５．４ｎｍ、極小面内空孔
率は２１％であった。この中空繊維５００本を束ねモジ
ュールに成型した。

遠心分離された、Ｂ型肝炎ウィルスを含む血漿（Ａ）と
血球成分（Ｂ）を充填した血液バッグ（２）を第１図に
示すような分離スタンド（３）に固定し、該スタンドの
ノブ（６）を押すことにより圧力をかけながら上澄みの
血漿のみを上記モジュール（１）で濾過した。濾液の蛋
白ｊｆ１．濃度を分析した結果、アルブミンの透過率１
００％、γ−グロブリンの透過率８０％であった。遠心
分離後の血漿１０ルｌを電子顕微鏡で観察した結果、Ｂ
型肝炎ウィルスのＨＢｓ抗原およびＤａｎｅ粒１．５Ｘ
ＩＯ個／ｍ１であったが、濾液ｌＯμｌ中にはそれぞれ
０個であった。したがって１００個／　ｍ　１以下であ
る。

故に、阻止係数φは７および４以上であった。

（実施例２）実施例１で得られた銅アンモニア法再生セルロースから
なる多孔性中空繊維の蛋白質の吸着性゛を測定した。比
較として、市販のセルロースアセテート（ＣＤＡ）中空
［ｔ、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）中空繊維、ポリ
エチレン（ＰＥ）中空繊維の結果も合わせて第１表に示
す、上記試料ｏ、ｔｇを５００ｐｐｍのフィブリノーゲ
ン生理食塩水溶液２０ｍ１に浸漬した（３７°ＣＸ３時
間）、そして、浸漬前後のフィブリノーゲン溶液の濃度
を分光光度計（２８０ｎｍ）で定量した。

中空繊維の単位重量当たりの面間を表面積Δ１４定装置
（ＢＥＴ法）で測定し、フィブリノーゲンの吸着量を算
出した。

第１表より、親水性に優れた銅アンモニア法再生セルロ
ース多孔性中空繊維のフィブリノーゲンの吸着量は、Ｃ
ＤＡ、ＰＡＮ、ＰＥに比べて少ないことがわかる。した
がって、銅アンモニア法再生セルロースからなる多孔性
中空繊維は、血漿濾過において、蛋白質の透過性は大き
い（実施例Ｌ）、ＣＤＡ、ＰＡＮ、ＰＥは蛋白質の吸着
性が大きいため、蛋白質の透過性および濾過速度は経時
的に低下する。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の１実施態様を示す説明図である。１中空繊維モジユール２遠心分離されたＢ型肝炎を含む血液バッグＡ　血漿Ｂ　血球３　分離スタンド４　血漿バッグ５　　Ｂ型肝炎ウィルスフリー血漿６　分離スタンドノブ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｂ型肝炎ウィルスを含む血液を遠心分離して得ら
れたＢ型肝炎ウィルスを含む血液バッグから、Ｂ型肝炎
ウィルスフリー血漿を製造する方法において、Ｂ型肝炎
ウィルスを含む血液バッグ中の血漿を銅アンモニア法再
生セルロースからなる多孔性中空繊維で構成されたモジ
ュールで濾過することを特徴とするＢ型肝炎ウィルスフ
リー血漿の製造方法。
（２）銅アンモニア法再生セルロースからなる多孔性中
空繊維が、膜の水流速平均孔径Ｄ（ｎｍ）、膜厚Ｔ（μ
ｍ）が下記（１）式を満足し、かつその阻止係数φが、
φ≧３を満足する条件のものである特許請求の範囲第１
項記載のＢ型肝炎ウィルスフリー血漿の製造方法。 φ≧０．５×１０＾（６．６２×１０＾（−２）−２．
３４×１０＾（−２）．Ｄ）×Ｔ（１）