JPWO2017078043A1

JPWO2017078043A1 - フィルタ付き注出部材

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Publication number: JPWO2017078043A1
Application number: JP2017548792A
Authority: JP
Inventors: 剛新留; 和歌夏目
Original assignee: Eiken Chemical Co Ltd
Current assignee: Eiken Chemical Co Ltd
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2018-09-06
Anticipated expiration: 2036-11-02
Also published as: US10807044B2; PH12018500603A1; CA3001533A1; RU2018120508A; EP3372522A4; ES2941361T3; RU2721435C2; PH12018500603B1; RU2018120508A3; ZA201802380B; WO2017078043A1; BR112018006248A2; CN108349631B; US20180250636A1; CN108349631A; EP3372522B1; JP6763873B2; HK1253284A1; BR112018006248B1; EP3372522A1

Abstract

懸濁液をろ過しつつ、ろ液を滴下容器に滴下し、滴下量が過剰なときには過剰分を吸引可能として、一定量のろ液が滴下容器に注入されるようにするにあたり、その滴下性能、ろ過性能を損なうことなく、過剰分を吸引する際の吸引操作を良好に行うことができるフィルタ付き注出部材を提供するために、フィルタ付き注出部材４が備えるフィルタＦを、メンブレンフィルタＭＦのろ過面側に、少なくとも湿潤状態で軟化する連続多孔質フォームからなるプレフィルタＰＦを配置した複合フィルタとする。

Description

本発明は、懸濁液をろ過しつつ、一定量のろ液を滴下するためのフィルタ付き注出部材に関する。

従来、感染症診断をはじめとする種々の分野で遺伝子検査が利用されている。
遺伝子検査では、検体に含まれているわずかな量の目的の遺伝子を検出するために、かかる遺伝子を増幅する必要があるが、従来の遺伝子増幅法は、工程が多く操作が煩雑であり、コストも高くなってしまうなどの問題があった。このため、本出願人は、増幅したい標的遺伝子を含むサンプルを所定の試薬とともに、所定の温度でインキュベートすることで、標的遺伝子のみを効率良く増幅することができ、増幅した標的遺伝子の検出も容易な遺伝子増幅法（ＬＡＭＰ法）を開発している（非特許文献１参照）。

また、本出願人は、このような遺伝子増幅法に好適に用いられ、簡易かつ安全に遺伝子検査を行うことができるように、検体を処理液中で加熱して、菌を不活性化し、菌体から核酸を溶出させる処理と、夾雑物の除去処理とを一つの容器で行うことにより、外部環境と隔絶された状態を維持しながら検体調製液（ＤＮＡ抽出液）を調製することができる複式容器を提案しており（特許文献１参照）、このような複式容器は、例えば、結核診断キットなどとして広く利用されている（非特許文献２参照）。

日本ウイルス学会誌ウイルス第５４巻第１号，ｐｐ．１０７−１１２，２００４公益財団法人結核予防会機関誌複十字 No.３３９，ｐｐ．１１−１３，７／２０１１

特許第５４３２８９１号公報

ここで、特許文献１の複式容器にあっては、検体の加熱処理液と、容器本体内に収容された吸着剤とを撹拌、混合して、検体の加熱処理液中の夾雑物を吸着剤に吸着させて除去するとともに、そのスラリー状の懸濁液を、注出部材に取り付けられたフィルタでろ過しながら、検体調製液を注出部材の注出口から滴下容器に滴下するようにしてある。そして、検体調製液が注入された滴下容器は増幅装置にセットされ、所定の温度で、所定の時間加熱して、その増幅反応の結果を判定することにより遺伝子検査が行われるが、かかる遺伝子検査を精度よく短時間で行うには、適正な量の検体調製液が滴下容器に注入されていなければならない。

このため、特許文献１では、検体調製液の適正な量の上限を示す上位の液位線と、その下限を示す下位の液位線とを滴下容器に表示して、注出口の先端を上位の液位線に重なるように位置決めし、滴下量が多すぎたときは、その過剰分を注出口から吸引することで適正な量の検体調製液を滴下容器に注入する方法も提案している。

しかしながら、本出願人のその後の検討によれば、このような方法を適用して、過剰に滴下された検体調製液を吸引する際に、その吸引操作に時間を要し、著しい場合には、過剰分を吸引できなくなってしまうという不具合が生じる虞があることが判明した。そこで、本出願人は、さらなる検討を重ねた結果、懸濁液をろ過する際にフィルタに捕捉された吸着剤の微粒子が吸引時の液流を妨げてしまうことが、このような不具合が生じる原因になっていることを究明し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、例えば、上記した遺伝子増幅法などに好適に用いられ、吸着剤などの微粒子を含む懸濁液をろ過しつつ、ろ液を滴下容器に滴下し、滴下量が過剰なときには過剰分を吸引可能として、一定量のろ液が滴下容器に注入されるようにするにあたり、その滴下性能、ろ過性能を損なうことなく、過剰分を吸引する際の吸引操作を良好に行うことができるフィルタ付き注出部材の提供を目的とする。

本発明に係るフィルタ付き注出部材は、懸濁液をろ過しつつ、ろ液を滴下容器に滴下し、滴下量が過剰なときには過剰分を吸引可能として、一定量のろ液を前記滴下容器に注入するためのフィルタ付き注出部材であって、前記懸濁液をろ過するフィルタが、メンブレンフィルタのろ過面側に、少なくとも湿潤状態で軟化する連続多孔質フォームからなるプレフィルタを配置した複合フィルタである構成としてある。

本発明によれば、操作者の熟練によらずとも、操作性よく一定量のろ液を滴下容器に注入することができる。

本発明の実施形態に係るフィルタ付き注出部材を備える複式容器の概略を示す要部切欠き断面図である。副容器に収容された処理液に検体を加え、蓋体で密封して容器ごと加熱処理する工程を示す説明図である。容器本体の装着部に副容器を装着し、容器内流入した検体の加熱処理液と、容器本体に収容された吸着剤とを攪拌、混合する工程を示す説明図である。容器本体の内容物取り出し口にフィルタ付き注出部材を装着して、容器本体内の内容物取り出し口を開封する工程を示す説明図である。滴下容器に検体調製液を滴下する工程を示す説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図1は、本実施形態に係るフィルタ付き注出部材４とともに、容器本体２と副容器３とを備えた複式容器１の一例を示している。
かかる複式容器１は、例えば、本出願人が開発したＬＡＭＰ法（非特許文献１参照）に基づいて、被験者が結核などの感染症に感染しているか否かを診断するに際し、被験者から採取した喀痰などの検体を処理して検体調製液を調製するための容器として好適に用いられる（非特許文献２参照）。

図１に示す複式容器１において、副容器３は、上端側が開口部とされ、下端側が隔壁３０によって閉塞された筒状の胴部３１と、この胴部３１の開口部に取り付けられる蓋体３２とを有している。
また、副容器３には、検体を加熱処理する処理液Ｓ_１が収容され、胴部３１に蓋体３２を取り付けることによって容器内を密封するようにしてある。

容器本体２は、筒状に形成された胴部２１を有しており、この胴部２１の上端側には、副容器３が装着され、その際に副容器３の隔壁３０を切断する切断部２２１が形成された装着部２２が設けられている。一方、胴部２１の下端側には、隔壁２０によって閉塞された内容物取り出し口２３が設けられており、この内容物取り出し口２３には、フィルタ付き注出部材４が装着されるようになっている。
また、容器本体２には、活性アルミナ、シリカゲル、又はゼオライトなどの吸着剤Ｓ_３が収容され、封止部材５を装着部２２に取り付けることによって容器内を密封するようにしてある。

フィルタ付き注出部材４は、容器本体２に装着する際の装着部となる外筒部４１と、外筒部４１の内側に取り付けられて、容器本体２に装着する際に容器本体２の隔壁２０を切断する切断部４２とを有している。
また、外筒部４１の底板部４１０の中央には、注出口４１１が形成されているとともに、注出口４１１の基部には、後述する滴下容器７に注出口４１１を挿入する際に、その挿入方向における注出口４１１の先端の位置決めをするための位置決め突部４１５が形成されている。

本実施形態にあっては、切断部４２の筒状の基部４２１が、外筒部４１の底板部４１０の内面側に突出する環状の係合突部４１２に係合することにより、切断部４２が外筒部４１の内側に取り付けられている。そして、外筒部４１と切断部４２との間にメンブレンフィルタＭＦが保持され、切断部４２の筒内にプレフィルタＰＦが保持されている。これにより、フィルタ付き注出部材４は、メンブレンフィルタＭＦのろ過面側にプレフィルタＰＦを配置して複合フィルタとされたフィルタＦを備えるようにしている。
なお、本実施形態に係るフィルタ付き注出部材４が備えるフィルタＦの詳細については後述する。

このような複式容器１を用いて、被験者から採取した検体を処理して検体調製液を調製するには、まず、副容器３に収容された処理液Ｓ_１に検体Ｓ_０を加え（図２（ａ）参照）、蓋体３２で密封して容器ごと加熱処理する（図２（ｂ）参照）。検体Ｓ_０中に結核菌などの菌が含まれていれば、この加熱処理によって当該菌が不活性化し、菌体から核酸が溶出する。

次に、容器本体２から封止部材５を取り外して（図３（ａ）参照）、加熱処理を終えた副容器３を、容器本体２の装着部２２に装着する(図３（ｂ）参照)。その際に、装着部２２に形成された切断部２２１により、副容器３の下端側を閉塞する隔壁３０が切断される。これにより、外部環境と隔絶された状態を維持したまま、副容器３内の検体の加熱処理液Ｓ_２が容器本体２に流入する。
容器本体２には吸着剤Ｓ_３が収容されており、容器本体２を振ったり、揉んだりなどすることによって、容器本体２に流入した検体の加熱処理液Ｓ_２と吸着剤Ｓ_３とを撹拌、混合してスラリー状の懸濁液Ｓ_４とし、検体の加熱処理液Ｓ_２中の夾雑物を吸着剤Ｓ_３に吸着させて除去する（図３（ｃ）参照）。

その後、容器本体２の内容物取り出し口２３側を上方に向けて倒立状態として、懸濁液Ｓ_４を内容物取り出し口２３から遠ざけつつ（図４（ａ）参照）、内容物取り出し口２３にフィルタ付き注出部材４を装着する。その際に、フィルタ付き注出部材４が有する切断部４２により、内容物取り出し口２３を閉塞する隔壁２０が切断されて、内容物取り出し口２３が開封される（図４（ｂ）参照）。

次いで、容器本体２を正立状態に戻すとともに、注出口４１１を滴下容器７に挿入する(図５（ａ）参照)。
滴下容器７には、検体調製液の適正な量の上限を示す上位の液位線７１と、その下限を示す下位の液位線７２とを表示しておく。例えば、適正な量が２５〜３５μＬであれば、上位の液位線７１が示す液量を３５μＬとし、下位の液位線７２が示す液量を２５μＬとする。
そして、注出口４１１を滴下容器７に挿入したときに、注出口４１１の基部に形成された位置決め突部４１５を滴下容器７の開口部端縁に当接させることで、注出口４１１の先端が、上位の液位線７１に重なるように挿入方向の位置決めをする。

注出口４１１を滴下容器７に挿入したら、容器本体２を圧搾することによって、懸濁液Ｓ_４に背圧を作用させてフィルタＦでろ過しつつ、ろ過された検体調製液Ｓ_５を滴下容器７に滴下する。このとき、滴下容器７に注入された検体調製液Ｓ_５の液位が、上位の液位線７１を超えてしまい、滴下量が過剰になってしまった場合には（図５（ｂ）参照）、容器本体２を圧搾する力を緩めて容器本体２を弾性的に復元させ、過剰分を注出口から吸引することによって、滴下容器に注入された検体調製液Ｓ_５の液位を上位の液位線７１と一致させる（図５（ｃ）参照）。

このようにすることで、滴下容器７に注入された検体調製液を常に適正な量とすることができるが、懸濁液をろ過する際にフィルタＦに捕捉された吸着剤の微粒子が、吸引時の液流を妨げてしまうと、吸引操作に時間を要し、著しい場合には、滴下容器７に滴下された検体調製液の過剰分を吸引できなくなってしまうという不具合が生じる虞がある。

そこで、本実施形態にあっては、フィルタ付き注出部材４が備えるフィルタＦを、メンブレンフィルタＭＦのろ過面側に、少なくとも湿潤状態で軟化する連続多孔質フォームからなるプレフィルタＰＦを配置した複合フィルタとしてある。これにより、上記のようにして滴下容器７に過剰に滴下された検体調製液を注出口４１１から吸引する際に、その吸引操作に要する時間を短縮し、操作者の熟練によらずとも、操作性よく一定量の検体調製液を滴下容器に注入することができる。

このような効果が奏されるのは、次の理由によるものと考えられる。
メンブレンフィルタＭＦを単独で用いると、ろ過面に捕捉された吸着剤の微粒子がメンブレンフィルタＭＦの気孔を塞いで目詰まりが生じてしまい易い。メンブレンフィルタＭＦに目詰まりが生じると、ろ過とは逆向きになる過剰分を吸引する際の液流を妨げてしまうが、プレフィルタＰＦを介することで、メンブレンフィルタＭＦに捕捉される微粒子を少なくして、メンブレンフィルタＭＦの目詰まりを生じ難くすることができる。そして、少なくとも湿潤状態で軟化するプレフィルタＰＦを用いることで、プレフィルタＰＦに捕捉された微粒子が、その気孔を塞いでしまっても、過剰分を吸引する際の液流に押されてプレフィルタＰＦが弾性変形し、捕捉された微粒子が解放され易く、その液流が妨げられないようにすることが可能なためであると考えられる。

ここで、プレフィルタＰＦは、フィルタ付き注出部材４への取り付け易さや、取り付け精度を考慮すると、乾燥状態ではある程度の剛性を有しており、操作時に懸濁液中の水分を吸収して湿潤状態で軟化するものであるのが好ましいが、乾燥状態でも湿潤状態と同等に軟化しているものであってもよい。「少なくとも湿潤状態で軟化する」とは、両者を含む意味である。
また、図示する例において、プレフィルタＰＦは、メンブレンフィルタＭＦのろ過面側に離間して配置されているが、メンブレンフィルタＭＦに重ねて配置してもよい。

滴下性能、ろ過性能を損なうことなく、上記したような効果がより良好に奏されるように、プレフィルタＰＦは、操作時を想定した湿潤状態において、平均気孔径が１３０〜１８０μｍ、気孔率が８９〜９１％であるのが好ましい。
上記範囲に満たないと、ろ過流量が少なくなってしまい滴下性能を損ねてしまう傾向がみられる。上記範囲を超えると、プレフィルタＰＦを透過する微粒子が多くなってしまい、メンブレンフィルタＭＦの目詰まりによって吸引性能が損なわれてしまう傾向がみられる。

また、プレフィルタＰＦは、操作時を想定した湿潤状態において、圧縮応力が２．９〜６．３ｋＰａであるのが好ましい。上記範囲に満たないと、柔らか過ぎてしまい、フィルタ付き注出部材４からの脱落が懸念される。上記範囲を超えると、柔軟性に劣り、気孔内に捕捉された微粒子が解放され難くなってしまい、吸引性能を損ねてしまう傾向がみられる。
なお、圧縮応力は、圧縮変形率２０〜３０％の範囲での圧縮応力とする。

また、プレフィルタＰＦは、その乾燥状態での厚みが１〜３ｍｍであるのが好ましい。上記範囲に満たないと、吸引性能が低下してしまう傾向がみられる。上記範囲を超えると、滴下性能が損なわれてしてしまう傾向がみられる。

また、湿潤状態で軟化するプレフィルタＰＦを用いる場合、当該プレフィルタＰＦは、短時間で十分な湿潤状態になるように、その保水率が８５０％以上であるのが好ましい。

また、プレフィルタＰＦの材質としては、素材の脱離がなく、上記した条件を満たしているものが好ましく用いられるが、そのなかでも、フィルタ付き注出部材４に取り付ける際の形状加工が容易であることから、ポリビニルアルコール製のスポンジ（ＰＶＡスポンジ）が特に好ましい。

また、メンブレンフィルタＭＦとしては、親水性ポリビニリデンフロライド製メンブレンフィルタ、親水性ポリエチレンテレフタレート製メンブレンフィルタ、親水性ポリエーテルスルホン製メンブレンフィルタなど、その材質によって特徴づけられる種々のものが知られている。本実施形態に用いるメンブレンフィルタＭＦは、親水性のものが好ましく、上記したもののなかでもろ過流量が多い、親水性ポリエーテルスルホン製メンブレンフィルタを用いるのが特に好ましい。

以下、具体的な実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。

［実施例１］
図１に示す複式容器１において、容器本体２に平均粒径５μｍのゼオライト４８０ｍｇを収容し、副容器３に処理液（主成分:水酸化ナトリウム溶液）０．９４ｍＬを収容した。
また、フィルタ付き注出部材４が備えるフィルタＦとして、下記メンブレンフィルタＭＦのろ過面側に、下記プレフィルタＰＦを配置した複合フィルタを用いた。
・メンブレンフィルタＭＦ：メルク株式会社製「ミリポアエクスプレスプラス」（親水性ＰＥＳ製メンブレンフィルタ、平均孔径０．４５μｍ）
・プレフィルタＰＦ：アイオン株式会社製「ベルイータＥ（Ｄ）」（ＰＶＡスポンジ、湿潤時の平均気孔径１３０μｍ、同気孔率９０％、同圧縮応力４．７ｋＰａ、保水率１１００％、厚み２ｍｍ）

かかる複式容器１を十組用意し、それぞれの複式容器１において、容器本体２の装着部２２に副容器３を装着して、副容器３内の処理液を容器本体２に流入させて、容器本体２に収容されたゼオライトと十分に撹拌、混合してスラリー状の懸濁液とした。このうち五組については滴下性能の評価試験を行い、残りの五組については吸引性能の評価試験を行った。

（滴下性能の評価試験）
フィルタ付き注出部材４を装着して、容器本体２の内容物取り出し口２３を開封した後に、注出口４１１を滴下容器７に挿入してろ液を滴下し、滴下開始から注入されたろ液の液位が滴下容器に表示した上位の液位線７１（液量３５μＬ）に達するまでの時間を測定した。五組の複式容器１について測定した平均値を表１に示す。

（吸引性能の評価試験）
フィルタ付き注出部材４を装着して、容器本体２の内容物取り出し口２３を開封した後に、注出口４１１を滴下容器７に挿入してろ液を滴下し、注入されたろ液が９０μＬになった時点で吸引操作を開始し、その時点から、ろ液の液位が滴下容器に表示した上位の液位線７１（液量３５μＬ）に達するまでの時間を測定した。五組の複式容器１について測定した平均値を表１に示す。

（ろ過性能の評価試験）
上記評価試験において、ろ液が注入された滴下容器７から任意に五つ選んで、それぞれのろ液について、波長５９６ｎｍの吸光度を５ｍｍセルで測定し、ろ過性能の評価試験を行った。その平均値を表１に示す。

［実施例２］
プレフィルタＰＦに、有限会社イーグル化成製ＰＶＡスポンジ（湿潤時の平均気孔径１３０μｍ、同気孔率９０％、同圧縮応力２．９ｋＰａ、保水率９５０％、厚み２ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、滴下性能、吸引性能の評価試験を行った。
滴下性能、吸引性能については、それぞれ八組の複式容器１を用意して評価試験を行った。その結果を表１に示す。

［実施例３］
プレフィルタＰＦに、株式会社エー・シーケミカル製「ＡＣスポンジＰ」（ＰＶＡスポンジ、湿潤時の平均気孔径１３０μｍ、同気孔率９０％、保水率１１００％、厚み２ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、滴下性能、吸引性能の評価試験を行った。
滴下性能、吸引性能については、それぞれ八組の複式容器１を用意して評価試験を行った。その結果を表１に示す。

［実施例４］
プレフィルタＰＦに、アイオン株式会社製「ピオラスＥＶＡ」（エチレン−酢酸ビニル共重合体スポンジ、湿潤時の平均気孔径２５μｍ、同気孔率７７％、保水率３４０％、厚み１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、滴下性能、吸引性能の評価試験を行った。
滴下性能、吸引性能については、それぞれ三組の複式容器１を用意して評価試験を行った。その結果を表１に示す。

［比較例１］
プレフィルタＰＦを用いずに、メンブレンフィルタＭＦ単独とした以外は実施例１と同様にして、滴下性能、吸引性能、ろ過性能の評価試験を行った。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。

例えば、前述した実施形態では、容器本体２と副容器３とを備えた複式容器１に適用され、容器本体２の内容物取り出し口２３を閉塞する隔壁２０を切断して、内容物取り出し口２３を開封する切断部４２を有する構成とされたフィルタ付き注出部材４を例に挙げて説明したが、本発明に係るフィルタ付き注出部材の具体的な構成は、これに限定されない。

さらに、前述した実施形態では、上記複式容器１に適用して、ＬＡＭＰ法において、結核菌などの病原菌の有無を検査するための検体調製液を調製する例を挙げて説明したが、これに限定されるものでもない。

本発明に係るフィルタ付き注出部材は、懸濁液をろ過しつつ、ろ液を滴下容器に滴下し、滴下量が過剰なときには過剰分を吸引可能として、一定量のろ液を前記滴下容器に注入するためのフィルタ付き注出部材として、種々の分野において広く利用することができる。
また、本発明に係るフィルタ付き注出部材は、懸濁液をろ過するフィルタＦが、メンブレンフィルタＭＦのろ過面側に、少なくとも湿潤状態で軟化する連続多孔質フォームからなるプレフィルタＰＦを配置した複合フィルタであればよく、これ以外の事項は、前述した実施形態に限定されることなく適宜変更することができる。前述した実施形態で説明した事項を適宜取捨選択して組み合わせることもできる。

この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先権の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。

本発明に係るフィルタ付き注出部材は、懸濁液をろ過しつつ、一定量のろ液を滴下するための部材として、種々の分野において広く利用することができる。

４フィルタ付き注出部材
７滴下容器
Ｆフィルタ
ＭＦメンブレンフィルタ
ＰＦプレフィルタ

Claims

懸濁液をろ過しつつ、ろ液を滴下容器に滴下し、滴下量が過剰なときには過剰分を吸引可能として、一定量のろ液を前記滴下容器に注入するためのフィルタ付き注出部材であって、
前記懸濁液をろ過するフィルタが、メンブレンフィルタのろ過面側に、少なくとも湿潤状態で軟化する連続多孔質フォームからなるプレフィルタを配置した複合フィルタであることを特徴とするフィルタ付き注出部材。
前記プレフィルタが、湿潤状態において、平均気孔径が１３０〜１８０μｍである請求項１に記載のフィルタ付き注出部材。
前記プレフィルタが、湿潤状態において、気孔率が８９〜９１％である請求項１又は２に記載のフィルタ付き注出部材。
前記プレフィルタが、湿潤状態において、圧縮応力が２．９〜６．３ｋＰａである請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタ付き注出部材。
前記プレフィルタの保水率が、８５０％以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタ付き注出部材。
前記プレフィルタが、ＰＶＡスポンジである請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィルタ付き注出部材。
前記メンブレンフィルタが、親水性メンブレンフィルタである請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィルタ付き注出部材。