JPWO2012115217A1 - 血液成分吸着用担体及び血液成分吸着カラム - Google Patents

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Abstract

本発明は、顆粒球及び単球を選択的かつ高効率に吸着除去することができ、炎症性サイトカインについても同時に吸着除去できる血液成分吸着担体を提供することを目的としている。本発明は、水不溶性担体の表面に、シリル基とアミノ基とを有する官能基が導入されてなる、血液成分吸着用担体を提供する。

Description

本発明は、血液成分吸着用担体及び血液成分吸着カラムに関する。
炎症性サイトカインは、全身性エリテマトーデス、関節リウマチ、多発性硬化症、潰瘍性大腸炎、クローン病等の炎症性疾患の病因に深く関与しており、低分子医薬品や抗体等の生物製剤で炎症性サイトカインを不活化すればこれらの炎症性疾患を治療できると考えられてきた。しかしながら、炎症性サイトカインは、単独で炎症部位に作用するのではなく、複数種類が相乗的に作用して炎症性疾患を発症及び進行させることがわかってきたため、最近では、炎症性サイトカインの供給源である活性化した白血球を血中から除去する白血球除去療法が効果的であるとして注目が集まっている。
活性化した白血球を血中から除去する方法としては、繊維やビーズを充填剤とした白血球除去カラムを用いて炎症性疾患を伴う患者の血液を体外循環させ、活性化した白血球を選択的に吸着除去する方法が知られている。例えば、顆粒球を選択的に吸着する担体としては、表面に一定の凹凸を持つビーズを充填剤として使用する例が報告され(特許文献1)、活性化した白血球とサイトカインを同時に吸着する担体としては、表面がアミノ基修飾された不織布やビーズを充填剤として使用する例が報告されている(特許文献2及び3)。
特許第2501500号明細書 特開2006−312804号公報 特開平7−080062号公報
しかしながら、活性化した白血球を選択的に吸着するために使用されている既存の吸着担体は、現状では十分な吸着能があるとはいえず、白血球除去療法に使用して炎症性疾患患者の治療効果を高めるためには、白血球の中でも特に顆粒球及び単球に対する吸着能を向上させる必要があるものと考えられた。
そこで本発明は、顆粒球及び単球を選択的かつ高効率に吸着除去することができ、炎症性サイトカインについても同時に吸着除去できる血液成分吸着担体を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは、顆粒球及び単球に加えて炎症性サイトカインを高効率に吸着除去することが可能な血液成分吸着担体を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(9)に記載した血液成分吸着用担体及び血液成分吸着カラムを提供する。
(1) 水不溶性担体の表面に、シリル基とアミノ基とを有する官能基が導入されてなる、血液成分吸着用担体。
(2) 上記水不溶性担体のプロトン吸着能は、1.5×10−5〜3.0×10−3eq/gである、上記(1)に記載の血液成分吸着用担体。
(3) 上記シリル基のケイ素原子と上記アミノ基の窒素原子とは、アルキル鎖で結合されている、上記(1)又は(2)に記載の血液成分吸着用担体。
(4) 上記アルキル鎖は、炭素数6以下のアルキル鎖である、上記(3)に記載の血液成分吸着用担体。
(5) 上記シリル基は、アルキル基及び/又はアルコキシ基を有する、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の血液成分吸着用担体。
(6) 上記アルキル基は、メチル基又はエチル基である、上記(5)に記載の血液成分吸着用担体。
(7) 上記アルコキシ基は、メトキシ基又はエトキシ基である、上記(5)又は(6)に記載の血液成分吸着用担体。
(8) 上記水不溶性担体は、繊維又は粒子からなる、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の血液成分吸着用担体。
(9) 上記繊維の繊維径又は上記粒子の粒子径は、0.5〜20μmである、上記(8)に記載の血液成分吸着用担体。
(10) 上記(1)〜(9)のいずれかに記載の血液成分吸着用担体が充填された、血液成分吸着カラム。
本発明の血液成分吸着用担体によれば、炎症性疾患患者の血液から顆粒球及び単球を高効率に吸着除去することができ、炎症性サイトカインについても同時に吸着除去することができる。また、本発明の血液成分吸着用担体を充填した血液成分吸着カラムは、白血球除去療法に使用することができ、重症化した炎症性疾患の治療において好適な治療効果を発揮できる。
本発明の血液成分吸着用担体は、水不溶性担体の表面に、シリル基とアミノ基とを有する官能基が導入されてなることを特徴とする。
「血液成分吸着用担体」とは、血液から血液成分を吸着除去可能な材料をいう。
血液成分とは、血液を構成する成分のことをいい、例えば、赤血球、白血球若しくは血小板等の血球成分又は炎症性サイトカイン等の液性因子が挙げられるが、炎症性疾患の治療を目的とする場合には、白血球及び炎症性サイトカインが吸着除去されることが好ましい。
炎症性サイトカインとは、特定の細胞に情報を伝達する、細胞から分泌されるタンパク質をいい、例えば、インターロイキン、腫瘍壊死因子−α、トランスフォーミング・グロウス・ファクター・ベータ、インターフェロン−γ、血管新生増殖因子および免疫抑制酸性蛋白が挙げられる。
インターロイキンとは、白血球が分泌し、免疫系の調節に機能するサイトカインのことをいい、例えば、インターロイキン−1、インターロイキン−6(以下、IL−6)、インターロイキン−8(以下、IL−8)、インターロイキン−10、インターロイキン−17が挙げられる。
吸着とは、血液成分が血液成分吸着用担体に付着し、容易に剥離しない状態をいう。
「水不溶性担体」の材質としては、例えば、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、テフロン(登録商標)等のフッ素化ポリマー、ポリ(p−フェニレンエーテルスルホン)等のポリスルホン系重合体、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン又はアクリルポリマーあるいはこれら高分子化合物をブレンド、アロイ化したものが挙げられるが、水不溶性担体の表面への官能基導入を容易とするためにはポリスチレンが好ましく、耐熱性又は加工時の形状保持の観点からはポリプロピレン又はポリプロピレン−ポリエチレン共重合体が好ましい。
「シリル基とアミノ基とを有する官能基」とは、官能基の化学構造の一部に、少なくとも一つずつのシリル基及びアミノ基を含む官能基をいう。
「シリル基」とは、以下に示す化学構造の官能基をいう。
Figure 2012115217
ここで、R、R及びRの化学構造は特に限定されないが、R、R及びRはアルキル基又はアルコキシ基であることが好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基であることがより好ましい。R、R及びRが全て同一のアルキル基であるシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基又はトリエチルシリル基が挙げられる。また、R、R及びRが全て同一のアルコキシ基であるシリル基としては、例えば、トリメトキシシリル基又はトリエトキシシリル基が挙げられる。さらには、R、R及びRが複数種のアルキル基及び/又はアルコキシ基であるシリル基としては、例えば、メチルジメトキシシリル基が挙げられる。
なお、上記のシリル基は一以上のシロキサン結合を含むものであっても構わないが、シロキサン結合が連続しすぎると官能基の自由な動きが抑制されてしまうことから、連続するシロキサン結合の数は5以下であることが好ましい。
上記のシリル基において、R、R及びRが全てアルキル基及び/又はアルコキシ基で置換されたシリル基である場合には、シリル基と血液成分との相互作用がより容易になるよう、アルキル基及び/又はアルコキシ基を構成する炭素原子及び酸素原子の数は5以下であることが好ましい。
「アミノ基」とは、以下に示す構造の官能基をいう。
Figure 2012115217
ここで、R及びRの化学構造は特に限定されないが、R及びRとしては、例えば、アルキル基が挙げられる。
及びRがいずれも水素である構造を第1級のアミノ基といい、R及びRのどちらかが水素以外の化学構造である構造を第2級のアミノ基といい、R及びRのいずれもが水素以外の化学構造で置換された構造を第3級のアミノ基という。
なお、本発明でいう「アミノ基」には、以下に示す構造の官能基、すなわち第4級のアンモニウム基が含まれるものとする。
Figure 2012115217
ここで、R、R及びRはいずれも水素以外の化学構造を表し、それら化学構造は特に限定されないが、R、R及びRとしては、例えば、アルキル基が挙げられる。
上記の官能基の末端にアミノ基が存在する場合、すなわち、上記の官能基の末端に反応性が高い第1級のアミノ基がある場合には、このアミノ基が、血液成分吸着用担体が有する他の化学構造へ架橋等する可能性が高まるばかりでなく、生体への過度の刺激を与える可能性があるため、上記のアミノ基は、第2級若しくは第3級のアミノ基又は第4級のアンモニウム基であることが好ましい。
上記の官能基の化学構造の内、シリル基とアミノ基との間に存在する化学構造、すなわち、シリル基のケイ素原子とアミノ基の窒素原子とを結合している化学構造(以下、スペーサー)は、水素原子、炭素原子、酸素原子又は硫黄原子から構成されることが好ましく、スペーサーが過大になるとシリル基の密度が低下することから、スペーサーを構成する原子数は、200以下であることが好ましい。また、スペーサーはアルキル鎖であることがより好ましく、炭素数6以下のアルキル鎖であることがさらに好ましい。
水不溶性担体の表面に「シリル基とアミノ基とを有する官能基」を導入する際に、水不溶性担体と、上記の官能基との結合を媒介する反応性官能基としては、例えば、ハロメチル基、ハロアセチル基、ハロアセトアミドメチル基若しくはハロゲン化アルキル基等の活性ハロゲン基、エポキサイド基、カルボキシル基、イソシアン酸基、チオイソシアン酸基又は酸無水物基が挙げられるが、適度な反応性を有する観点から、活性ハロゲン基が好ましく、ハロアセトアミドメチル基がより好ましい。
シリル基が末端に位置しており、かつ、スペーサーがアルキル鎖である上記の官能基は、例えば、市販の試薬であってその入手が容易なシリルアルキルアミンを、ハロアセトアミドメチル基と反応させることで得ることができる。例えば、スペーサーが炭素数3のアルキル鎖である上記の官能基は、3−アミノプロピルトリメトキシシラン又は3−アミノプロピルトリエトキシシランをハロアセトアミドメチル基と反応させることで得ることができる。
「水不溶性担体」の形状は、白血球の吸着除去効率を高めるという観点から「繊維又は粒子」であることが好ましい。水不溶性担体が繊維である場合、繊維の断面は真円形以外の異形断面であっても構わず、繊維が中空糸であっても構わない。また、「繊維又は粒子」の「繊維の繊維径」及び「粒子の粒子径」は、白血球の貪食能をより安定して発揮させるためには0.5〜20μmであることが好ましく、4〜10μmであることがより好ましい。下限値の好ましい値は0.5μmであり、より好ましくは4μmである。上限値の好ましい値は20μmであり、より好ましくは10μmである。いずれの好ましい下限値もいずれの好ましい上限値と組み合わせることができる。ここで白血球の貪食能とは、顆粒球及び単球がヒトなどの体内に侵入した微生物や細菌等を捕らえ、これを食べようとする性質をいう。
「繊維の繊維径」とは、繊維の小片サンプル10個をランダムに採取して、走査型電子顕微鏡を用いて2000倍の写真をそれぞれ撮影し、各写真あたり10箇所(計100箇所)の繊維の直径を測定した値の平均値をいう。同様に、「粒子の粒子径」とは、粒子の小片サンプル10個をランダムに採取して、走査型電子顕微鏡を用いて2000倍の写真をそれぞれ撮影し、各写真あたり10箇所(計100箇所)の粒子の直径を測定した値の平均値をいう。
上記繊維の繊維径が10μm未満である場合、血液成分吸着用担体の強度を確保する観点からより太径の繊維を混合してもよいが、このような太径の繊維の繊維径は、10〜50μmが好ましい。
繊維からなる水不溶性担体の形状としては、例えば、織布、不織布、綿布又は中空糸が挙げられるが、形状が不織布の場合には、その形状保持のためにポリプロピレンなどの骨格材繊維を入れることも好ましい。
本発明の血液成分吸着担体が繊維からなる場合には、濾過の原理によって血液成分を除去しても構わないが、目詰まりによる圧力損失を抑制することを考慮して、顆粒球及び単球についてはその貪食能と「シリル基とアミノ基とを有する官能基」との相互作用を利用して、炎症性サイトカインについては「シリル基とアミノ基とを有する官能基」との相互作用を利用して、それぞれを吸着除去することが好ましい。このため、本発明の血液成分吸着担体をカラム等の容器に充填して用いる場合には、その空隙率を大きくすることが考えられる。一方で、空隙率が大きすぎる場合には吸着担体の形状維持が困難となることから、上記の水不溶性担体の空隙率は、85〜98%であることが好ましく、90〜95%であることがより好ましい。下限値の好ましい値は85%であり、より好ましくは90%である。上限値の好ましい値は98%であり、より好ましくは95%である。いずれの好ましい下限値もいずれの好ましい上限値と組み合わせることができる。
「空隙率」とは、血液成分吸着担体における空隙の容積の割合であって、血液成分吸着担体における空隙の容積を血液成分吸着担体の見かけ体積で除して、百分率で表した数値をいうが、より具体的には、走査型電子顕微鏡を用いて血液成分吸着担体の断面の200倍の写真を撮影し、その画像解析結果を用いて以下の式1により算出した値をいう。
空隙率(%)={(b−a)/b}×100 ・・・・・・式1
a : 水不溶性担体で占められている部分の面積
b : 血液成分吸着担体の断面の全面積
「シリル基とアミノ基とを有する官能基」に含まれるシリル基は、顆粒球及び単球の選択的な吸着に大きく寄与しているものと推測される。その一方で、シリル基が高密度で存在すると、官能基の自由な動きが抑制されることとなり、顆粒球及び単球との相互作用が十分ではなくなると考えられる。
また、「シリル基とアミノ基とを有する官能基」に含まれるアミノ基も、顆粒球及び単球の選択的な吸着に大きく寄与しているものと推測される。その一方で、アミノ基が高密度で存在すると、陰性電荷を有するタンパク質との競争吸着が生じるため、顆粒球及び単球の吸着率は減少するものと推測される。アミノ基の密度はプロトン吸着能で表すことが可能であるが、本発明の血液成分吸着担体のプロトン吸着能は、1.5×10−5〜3.0×10−3eq/gであることが好ましく、1.0×10−4〜2.0×10−3eq/gであることがより好ましい。下限値の好ましい値は1.5×10−5eq/gであり、より好ましくは1.0×10−4eq/gである。上限値の好ましい値は3.0×10−3eq/gであり、より好ましくは2.0×10−3eq/gである。いずれの好ましい下限値もいずれの好ましい上限値と組み合わせることができる。ここで1eq/gのプロトン吸着能とは、1gの吸着担体が1molのプロトンを吸着可能であることを表す。
「シリル基とアミノ基とを有する官能基」に含まれるシリル基は、炎症性サイトカインの吸着にもある程度寄与しているものと推測される。詳しい機序は不明であるが、炎症性サイトカインは1〜数10kDa程度のタンパク質であって、多種類の疎水性アミノ酸を含むため、例えば、トリメチルシリル基のような疎水性のシリル基と相互作用をするものと推測される。
上記の血液成分吸着用担体が充填された本発明の血液成分吸着カラムの容器形状としては、血液の入口と出口を有する容器であればよいが、例えば、円柱状、三角柱状、四角柱状、六角柱状、八角柱状等の角柱状容器が挙げられ、血液成分吸着用担体を積層状に充填できる容器、血液成分吸着用担体を円筒状に巻いたものを充填できる容器又は血液が円筒の外周より入り内側へと流れて容器外に出る容器が好ましい。
以下、本発明の血液成分吸着カラムについて、実験例により具体的に説明する。なお、実施例中、wt%は重量%の意味である。
(PP製不織布の作製)
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を3wt%含む共重合ポリエステル
複合比率(重量比率): 芯:鞘:海=45:40:15
この繊維85wt%と直径20μmのポリプロピレン繊維15wt%とからなる不織布を作製した後、この不織布2枚の間にシート状のポリプロピレン製ネット(厚み0.5mm、単糸径0.3mm、開口部2mm角)を挟み、ニードルパンチすることによって3層構造の不織布(以下、PP製不織布)を得た。
(PSt+PP製不織布の作製)
PP製不織布を95℃、3wt%の水酸化ナトリウム水溶液で処理し、海成分を溶解することによって、芯鞘繊維の直径が5μmで、嵩密度が0.02g/cmの不織布(PSt+PP製不織布、以下、不織布A)を作製した。
(クロロアセトアミドメチル化不織布の作製)
ニトロベンゼン46wt%、硫酸46wt%、パラホルムアルデヒド1wt%、N−メチロール−α−クロルアセトアミド(以下、NMCA)7wt%を10℃以下で混合、撹拌、溶解しNMCA化反応液を調製した。このNMCA化反応液を5℃にし、1gの不織布Aに対し、約40mLの固液比でNMCA化反応液を加え、水浴中で反応液を5℃に保ったまま2時間反応させた。その後、反応液から不織布を取り出し、NMCA反応液と同量のニトロベンゼンに浸漬し洗浄した。続いて不織布を取り出し、メタノールに浸漬し洗浄を行い、クロロアセトアミドメチル化不織布(以下、不織布B)を得た。
(テトラエチレンペンタミン化不織布の作製)
テトラエチレンペンタミン(以下、TEPA)の濃度が20mM、トリエチルアミンの濃度が473mMとなるようにそれぞれを500mLのジメチルスルホキシド(以下、DMSO)に溶解した液に、10gの不織布Bを浸して40℃で3時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、TEPA化不織布(以下、不織布C)を得た。不織布Cに導入された官能基の構造式を、表1−1に示す。
(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン化不織布の作製)
0.22mLのN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン化不織布(以下、不織布D)を得た。不織布Dに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン化不織布の作製)
0.27mLのN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシランを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン化不織布(以下、不織布E)を得た。不織布Eに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン化不織布の作製)
0.21mLのN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン化不織布(以下、不織布F)を得た。不織布Fに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−アミノプロピルトリメトキシシラン化不織布の作製)
0.18mLの3−アミノプロピルトリメトキシシランを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、3−アミノプロピルトリメトキシシラン化不織布(以下、不織布G)を得た。不織布Gに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−アミノプロピルトリエトキシシラン化不織布の作製)
0.18mLの3−アミノプロピルトリエトキシシランを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、3−アミノプロピルトリエトキシシラン化不織布(以下、不織布H)を得た。不織布Hに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−エトキシプロピルアミン化不織布の作製)
0.12mLの3−エトキシプロピルアミンを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、3−エトキシプロピルアミン化不織布(以下、不織布I)を得た。不織布Iに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタール化不織布の作製)
0.14mLの4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタールを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタール化不織布(以下、不織布J)を得た。不織布Jに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタール化不織布の作製)
0.16mLの3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタールを46.5mLのDMSOに加え、さらに3.3mLのトリエチルアミンを加えて混合した液に、1gの不織布Bを浸して40℃で2時間反応させた。反応後の不織布をDMSO及びメタノールで洗浄し、さらに水洗することによって、3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタール化不織布(以下、不織布K)を得た。不織布Kに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(クロロアセトアミドメチル化ポリスルホンの作製)
32mLの5wt%ポリスルホン/ニトロベンゼン溶液に、0℃で調製した2mLの2wt%NMCA/硫酸溶液を加え、1時間撹拌した。ここに氷冷した800mLのメタノールを加えることでクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収したクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを20mLのジメチルホルムアミド(以下、DMF)に溶解した液に、再度氷冷した400mLのメタノールを加えることで、クロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを得た。
(テトラエチレンペンタミン化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるようにテトラエチレンペンタミンを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることでテトラエチレンペンタミン化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収したテトラエチレンペンタミン化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、テトラエチレンペンタミン化ポリスルホン不織布(以下、不織布L)を得た。不織布Lに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるようにN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることでN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収したN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホン不織布(以下、不織布M)を得た。不織布Mに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるようにN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシランを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることでN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収したN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホン不織布(以下、不織布N)を得た。不織布Nに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるようにN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることでN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収したN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン化ポリスルホン不織布(以下、不織布O)を得た。不織布Oに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるように3−アミノプロピルトリメトキシシランを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることで3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収した3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、3−アミノプロピルトリメトキシシラン化ポリスルホン不織布(以下、不織布P)を得た。不織布Pに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるように3−アミノプロピルトリエトキシシランを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることで3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収した3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、3−アミノプロピルトリエトキシシラン化ポリスルホン不織布(以下、不織布Q)を得た。不織布Qに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−エトキシプロピルアミン化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるように3−エトキシプロピルアミンを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることで3−エトキシプロピルアミン化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収した3−エトキシプロピルアミン化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、3−エトキシプロピルアミン化ポリスルホン不織布(以下、不織布R)を得た。不織布Rに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタール化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるように4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタールを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることで4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタール化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収した4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタール化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、4−アミノブチルアルデヒドジメチルアセタール化ポリスルホン不織布(以下、不織布S)を得た。不織布Sに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
(3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタール化ポリスルホン不織布の作製)
1gのクロロアセトアミドメチル化ポリスルホンを30mLのDMFに溶解し、そこへ濃度が20mMとなるように3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタールを加えて17時間撹拌した後、ここに氷冷した600mLのメタノールを加えることで3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタール化ポリスルホンを析出させ、回収した。回収した3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタール化ポリスルホンを20mLのDMFに再度溶解した液に、0.1gの不織布Aを浸した後、直ぐに引き上げてさらにメタノールに浸すことによって、3−アミノプロピオンアルデヒドジエチルアセタール化ポリスルホン不織布(以下、不織布T)を得た。不織布Tに導入された官能基の構造式を、表1に示す。
Figure 2012115217
Figure 2012115217
(実施例1)
不織布Dを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、以下の式2〜4により各血液成分の吸着率を算出した。なお、各血液成分数の測定は、多項目自動血球分析装置XT−1800i(シスメックス株式会社)を用いて行った。結果を表2に示す。
顆粒球吸着率(%)={(循環前血液中の顆粒球数)−(循環後血液中の顆粒球数)}/(循環前血液中の顆粒球数)×100 ・・・・・・式2
単球吸着率(%)={(循環前血液中の単球数)−(循環後血液液中の単球数)}/(循環前血液中の単球数)×100 ・・・・・・式3
リンパ球吸着率(%)={(循環前血液中のリンパ球数)−(循環後血液液中のリンパ球数)}/(循環前血液中のリンパ球数)×100 ・・・・・・式4
(実施例2)
不織布Eを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例3)
不織布Fを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例4)
不織布Gを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例5)
不織布Hを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例6)
不織布Mを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例7)
不織布Nを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例8)
不織布Oを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例9)
不織布Pを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例10)
不織布Qを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例1)
不織布Cを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例2)
不織布Iを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例3)
不織布Jを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例4)
不織布Kを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例5)
不織布Lを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例6)
不織布Rを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例7)
不織布Sを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例8)
不織布Tを直径8mmの円板状に切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、ヒト血液(ヘパリン濃度30U/mL)を1mL添加し、37℃のインキュベータ内で20分間転倒混和してから、実施例1と同様に各血液成分の吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例11)
不織布Dを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したウシ胎児血清(以下、FBS)を0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してからELISA法にてIL−6及びIL−8の残濃度をそれぞれ測定し、以下の式5及び6によりIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
IL−6吸着率(%)={(転倒混和前のIL−6濃度)−(転倒混和後のIL−6濃度)}/(転倒混和前のIL−6濃度)×100 ・・・・・・式5
IL−8吸着率(%)={(転倒混和前のIL−8濃度)−(転倒混和後のIL−8濃度)}/(転倒混和前のIL−8濃度)×100 ・・・・・・式6
(実施例12)
不織布Eを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例13)
不織布Fを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例14)
不織布Gを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例15)
不織布Hを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例16)
不織布Mを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例17)
不織布Nを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例18)
不織布Oを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例19)
不織布Pを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(実施例20)
不織布Qを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例9)
不織布Cを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例10)
不織布Iを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例11)
不織布Jを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例12)
不織布Kを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例13)
不織布Lを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例14)
不織布Rを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例15)
不織布Sを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
(比較例16)
不織布Tを直径8mmの円板状に2枚切り抜き、ポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、IL−6及びIL−8の濃度がいずれも500pg/mLになるように調製したFBSを0.8mL添加し、37℃のインキュベータ内で1時間転倒混和してから、実施例9と同様にIL−6及びIL−8吸着率を算出した。結果を表2に示す。
Figure 2012115217
表2の結果から、水不溶性担体の表面にシリル基を有する官能基を導入した本発明の血液成分吸着担体は、水不溶性担体の表面の官能基がシリル基を有しない担体と比較した場合において、顆粒球及び単球の吸着率が高く、かつ、IL−6及びIL−8吸着率も高いことが明らかとなった。
本発明は、医療分野の血液成分吸着カラムとして用いることができる。

Claims (10)

  1. 水不溶性担体の表面に、シリル基とアミノ基とを有する官能基が導入されてなる、血液成分吸着用担体。
  2. 前記水不溶性担体のプロトン吸着能は、1.5×10−5〜3.0×10−3eq/gである、請求項1記載の血液成分吸着用担体。
  3. 前記シリル基のケイ素原子と前記アミノ基の窒素原子とは、アルキル鎖で結合されている、請求項1又は2記載の血液成分吸着用担体。
  4. 前記アルキル鎖は、炭素数6以下のアルキル鎖である、請求項3記載の血液成分吸着用担体。
  5. 前記シリル基は、アルキル基及び/又はアルコキシ基を有する、請求項1〜4のいずれか一項記載の血液成分吸着用担体。
  6. 前記アルキル基は、メチル基又はエチル基である、請求項5記載の血液成分吸着用担体。
  7. 前記アルコキシ基は、メトキシ基又はエトキシ基である、請求項5又は6記載の血液成分吸着用担体。
  8. 前記水不溶性担体は、繊維又は粒子からなる、請求項1〜7のいずれか一項記載の血液成分吸着用担体。
  9. 前記繊維の繊維径又は前記粒子の粒子径は、0.5〜20μmである、請求項8記載の血液成分吸着用担体。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項記載の血液成分吸着用担体が充填された、血液成分吸着カラム。
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