JPWO2018047929A1 - 血液浄化用の材料 - Google Patents

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Abstract

本発明は、サイトカイン及び活性化白血球−活性化血小板複合体の除去性能を有する血液浄化用の材料を提供することを目的としている。本発明は、基材にアミド基とアミノ基とを有するリガンドが結合した水不溶性材料を含み、上記アミド基の含量は、上記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり3.0〜7.0mmolであり、上記アミノ基の含量は、上記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり1.0〜7.0mmolである血液浄化用の材料を提供する。

Description

本発明は、血液浄化用の材料に関する。
近年、炎症性疾患の治療又は移植前の免疫抑制の目的で血液浄化の技術、特に血液中から液性因子を除去する技術が進歩している。
特許文献1には、高分子材料からなる基材上に、尿素結合とアミノ基、尿素結合とアミド基とアミノ基又はアミド基とアミノ基と水酸基を導入した水不溶性材料を、タンパク質の一種であるサイトカインの除去用あるいは不活化用の材料として利用する試みがなされている。
特許文献2には、ハイモビリティーグループタンパクの除去に適したアミド基とアミノ基を導入された水不溶性材料が開示されている。アミノ基の含量は、少なすぎると所望の吸着性能が得られない一方で、多すぎると水不溶性担体の物理的強度が悪くなり、かつ吸着性能も下がる傾向にあるので、水不溶性担体の重量1g当たり0.03μmol〜1mmolが好ましく、0.1μmol〜0.1mmolがより好ましいと報告されている。
特許文献3には、50μm以下の繊維を用いた血液浄化用の材料が開示されている。アミノ基の含量は、少なすぎるとその機能が発現しない傾向にあり、その一方で多すぎると繊維構造体の物理的強度低下する傾向があるため、アミノ基の含量は、ポリマーの繰り返し単位当たり0.01〜2.0mol好ましく、0.1〜1.0molがより好ましいと報告されている。
特許文献4には、人工腎臓用分離膜として、アミド基を含む親水性高分子とポリエチレンイミンを基材表面にグラフトすることで酸化LDLの吸着量を増大させる試みもなされている。
ここで、サイトカインとは、感染や外傷等の刺激により、免疫担当細胞を始めとする各種の細胞から産生され細胞外に放出されて作用する一群のタンパク質であり、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、インターロイキン1β、インターロイキン1〜インターロイキン15、腫瘍壊死因子−α、腫瘍壊死因子−β、ハイモビリティーグループボックス−1、エリスロポエチン及び単球走化因子等、数多く知られている。サイトカインは、本来は生体が生体防御のために産生する物質と考えられるが、腫瘍壊死因子−β、インターロイキン6、インターロイキン8、単球走化活性化因子等の一群のタンパク質は、その過剰な産生が、各種炎症性疾患における組織障害や病態に関与することが明らかになっている。例えば、腫瘍壊死因子−βの動物への投与は、敗血症性のショックを誘起することから、腫瘍壊死因子の作用を阻害することが病態改善に有用であることが報告されている。
サイトカインが高濃度で血中に遊離している高サイトカイン血症(例えば、ヒトの敗血症)においては、インターロイキン6及びインターロイキン8の血液中濃度が顕著に上昇し(非特許文献1、非特許文献2)、これらの血液中濃度は、病態や予後と相関することが認められている。また、リウマチ性関節炎等の自己免疫疾患やアレルギー性疾患等でも、インターロイキン6及びインターロイキン8の過剰産生と病態との関連が指摘されている。
一方、サイトカインの作用を抑えることにより上記のような炎症性の疾患を治療するために、抗体や可溶性受容体に代表されるような特異的に標的サイトカインと結合してその作用を阻害するタンパク質、あるいは、受容体アンタゴニストのようにサイトカインと競合的にその受容体に結合するタンパク質を、生体内に投与することが試みられてきた。
非特許文献3には、人工腎臓を用いた血液浄化療法により、血液中からサイトカインを除去する試みがなされている。
さらに近年、炎症性疾患の新しい原因物質として、活性化白血球−活性化血小板複合体(activated leukocyte−activated platelet complex)が注目されている。活性化白血球−活性化血小板複合体は、活性化白血球単独と比較して炎症反応を呈している組織への遊走能が高く、また組織傷害性物質の放出も多いことや、活性化血小板と活性化白血球の相互作用により活性化白血球の組織傷害性物質の放出が増強することが報告されている(非特許文献4)。
特許第4591974号 特許第5824873号 特許第5293599号 特許第4534486号
Odaら、Cytokine、29,169−175(2005) Hackら、INFECT.IMMUN.、60、2835−2842(1992) Hirasawaら、MOL.MED.、14、257−263(2008) Zarbockら、J. Clin. Invest.、 116、3211−3219(2006)
しかしながら、従来のアミド基とアミノ基を導入した水不溶性材料は、水不溶性材料1g当たりのアミド基の含量が少なく、アミノ基の含量も血液浄化の性能を発現するには不十分という課題があった。特許文献1には、サイトカインの除去に適したアミド基、アミノ基の含量は報告されておらず、また特許文献2〜3には、アミド基の含量に関しては記載がなく、実施例においてもアミド基を導入した例は開示されておらず、アミノ基を水不溶性材料1g当たり1mmolより多く導入するとサイトカインの除去能が低下するとの報告がなされていた。また、活性化白血球−活性化血小板複合体に対する言及はなく、まして活性化白血球−活性化血小板複合体の除去に関する技術について一切言及していない。
特許文献4においては、アミド基を含む親水性高分子とカチオン性ポリマーを基材表面にγ線架橋で固定化した分離膜が開示されているが、当該分離膜にはアミノ基とアミド基が共有結合されておらず、十分な血液浄化性能が発現しないのが現状である。また、これらの文献において、アミド基及びアミノ基の含量増大が血液浄化の性能向上に有効であるとの開示も示唆もされていない。また、活性化白血球−活性化血小板複合体に対する言及はなく、まして活性化白血球−活性化血小板複合体の除去に関する技術について一切言及していない。
また、生体投与のために多量のタンパク質を調製するには多大な費用がかかり、投与するタンパク質が生体にとって異物である場合には、患者にとって不都合な免疫反応を誘起することがあるという問題点があった。
また、人工腎臓を用いた血液浄化療法では非特許文献3で言及されているようにサイトカイン除去が不十分であるとの指摘がある。加えて、一般的に人工腎臓では血球成分は除去ができないため、活性化白血球−活性化血小板複合体を除去することは困難であった。
そのため、血液浄化用途として、サイトカインに加えて、活性化白血球−活性化血小板複合体も除去することができる材料が切望されている。
そこで本発明は、サイトカインと活性化白血球−活性化血小板複合体を除去することができる血液浄化用の材料を提供することを目的とする。
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を進めた結果、以下の(1)〜(8)を見出した。
(1)
基材にアミド基とアミノ基とを有するリガンドが結合した水不溶性材料を含み、上記アミド基の含量は、上記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり3.0〜7.0mmolであり、上記アミノ基の含量は、上記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり1.0〜7.0mmolである、血液浄化用の材料。
(2)
上記リガンドが、以下の一般式(I)で示される構造で上記基材に結合している、(1)記載の血液浄化用の材料。
[式中、Xはアミノ基を表し、波線は基材との結合位置を表す。]
(3)
上記リガンドは、フェニル基を有し、以下の一般式(II)で示される構造で上記基材に結合しており、上記フェニル基の含量は、上記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり0mmol超〜7.0mmolである、(1)又は(2)記載の血液浄化用の材料。
[式中、Xはアミノ基を表し、Aはリンカーを表し、Bは水素原子又はハロゲン原子を表し、波線は基材との結合位置を表す。]
(4)
上記基材は、ポリスチレン若しくはポリスルホン又はそれらの誘導体である、(1)〜(3)のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
(5)
繊維形状又は粒子形状である、(1)〜(4)のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
(6)
編地形状であり、開孔率が0.1〜30.0%である、(1)〜(5)のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
(7)
サイトカイン及び活性化白血球−活性化血小板複合体の除去用である、(1)〜(6)のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
(8)
(1)〜(7)のいずれか一項記載の血液浄化用の材料を備える、血液浄化器。
本発明の血液浄化用の材料は、サイトカインと活性化白血球−活性化血小板複合体を除去することができるため、血液浄化用の担体として利用できる。
編地形状の血液浄化用の材料における開孔部分と非開孔部分を示す図である。 圧力損失測定試験で使用する回路及び装置の概略図である。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の血液浄化用の材料は、基材にアミド基とアミノ基とを有するリガンドが結合した水不溶性材料を含み、上記アミド基の含量は、上記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり3.0〜7.0mmolであり、上記アミノ基の含量は、上記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり1.0〜7.0mmolであることを特徴としている。
「リガンド」とは、血液浄化の性能を付与するために、水不溶性材料に含まれる化学構造を意味する。
「基材」とは、アミド基とアミノ基とを有するリガンドを化学修飾によって固定可能であり、アミド基とアミノ基とを有するリガンドを固定後に水不溶性である材料を表す。例えば、芳香環、水酸基等、炭素カチオンとの反応性を有する官能基を繰り返し構造中に含む高分子材料であり、ポリ(芳香族ビニル化合物)(例えば、ポリスチレン)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート)、ポリスルホン、ポリビニルアルコール等の合成高分子材料や、セルロース、コラーゲン、キチン、キトサン、デキストラン等の天然高分子材料、さらに、上記合成高分子材料や天然高分子材料にアルキル基、ハロゲン基、ハロゲン化アルキル基、アセタール基、エーテル基等が付与された誘導体でもよく、例えば、ポリスチレン誘導体であれば、ポリp−クロロメチルスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリβ−メチルスチレン、ポリp−tert−ブトキシスチレン、ポリp−アセトキシスチレン、ポリp−(1−エトキシエトキシ)スチレンが挙げられる。これらの高分子材料の組成に、特に制限はないが、単独重合体、上記高分子同士の共重合体又は複数の上記高分子材料を物理的にブレンドして用いてもよい。特に、血液浄化用には、水酸基を有さない材料である、ポリ(芳香族ビニル化合物)(例えば、ポリスチレン)若しくはその誘導体、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート)若しくはその誘導体又はポリスルホン若しくはその誘導体が好ましく、ポリスチレン若しくはポリスルホン又はそれらの誘導体、つまりポリスチレン若しくはその誘導体又はポリスルホン若しくはその誘導体がより好ましい。中でも単位重量当たりの芳香環の数が多く、アミド基とアミノ基とを有するリガンドが導入しやすいことから、ポリスチレン又はその誘導体がさらに好ましい。
また、基材に用いる高分子材料は、リガンド固定後の水不溶性を発現するために架橋構造を含んでいてもよい。架橋構造に限定はないが、例えば、ジビニルベンゼン等の二官能性モノマーを共重合することで架橋構造を導入した高分子材料や、アルデヒドのような架橋剤を高分子材料中の芳香環、水酸基等の官能基と反応させることで架橋構造を導入した高分子材料が好ましく、調達の容易性から二官能性化合物を高分子材料中の芳香環、水酸基等の官能基と反応させることで架橋構造を導入した高分子材料がより好ましく、ホルムアルデヒドを架橋剤として用いるのがさらに好ましい。
「水不溶性材料」とは、水に不溶性の材料である。ここで、水に不溶とは、水不溶性材料を水に入れた前後の乾燥重量変化が1%以下であることを意味する。この乾燥重量変化は水不溶性材料を乾燥重量の9倍量の37℃の水に1時間浸漬した後にピンセット等で引き上げ、残った水を50℃以下で真空乾燥させた後に残った固形分の乾燥重量の浸漬前の材料乾燥重量に対する割合である。不溶化されていない場合は、実際に使用する場合の溶出物が多くなる危険性があり、安全上好ましくない。
「乾燥重量」とは、乾燥状態の固体の重量を意味する。ここで乾燥状態の固体とは、当該固体中に含まれる液体成分の量が1重量%以下の状態の固体を表し、固体の重量を測定した後に80℃、大気圧で24時間加熱乾燥し、残存した固体の重量減少量が乾燥前の重量の1重量%以下であるとき、当該固体は乾燥状態とみなす。
「血液浄化用の材料」とは、水不溶性材料を少なくとも材料の一部として含む材料を意味し、水不溶性材料単独及び適当な補強材に水不溶性材料を固定化又は混合されたものも含む。固定化又は混合の操作は、形状に加工する前に行ってもよいし、加工した後に行ってもよい。
補強材の化学構造に特に限定はないが、芳香環又は水酸基を繰り返し構造中に含まない高分子材料等が挙げられ、例えば、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリメチルメタクリレート若しくはポリテトラフルオロエチレンの単独重合体、共重合体又は上記の単独重合体、共重合体を物理的にブレンドした材料等が挙げられる。中でも、ポリエチレン又はポリプロピレンが好ましい。
「アミド基」とは、リガンドに含まれるアミド結合を表し、1級アミド、2級アミド、3級アミドのいずれのアミド結合でもよいが、2級アミドが好ましい。また、リガンドに含まれるアミド基の少なくとも一つが、アルキレン基を介して基材に共有結合していることが好ましい。アルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン等が好ましく、メチレン基がより好ましい。
「アミノ基」とは、アミンを部分構造として一つ以上含む化学構造を指し、例えば、アンモニア由来のアミノ基、アミノメタン、アミノエタン、アミノプロパン、アミノブタン、アミノペンタン、アミノヘキサン、アミノヘプタン、アミノオクタン、アミノドデカン等の1級アミン由来のアミノ基、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、フェニルエチルアミン、モノメチルアミノヘキサン、3−アミノ−1−プロペン等の2級アミン由来のアミノ基、トリエチルアミン、フェニルジエチルアミン、アミノジフェニルメタン等の3級アミン由来のアミノ基、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリアミン、ポリエチレンイミン(重量平均分子量500〜100000)、N−メチル−2,2’−ジアミノジエチルアミン、N−アセチルエチレンジアミン若しくは1,2−ビス(2−アミノエトキシエタン)等のアミノ基を複数有する化合物(以下、ポリアミン)由来のアミノ基が挙げられる。中でも、分子の運動性が高いポリアミン由来のアミノ基は血液成分と接触しやすいため血液浄化に適しているが、分子量が大きいとアミノ基自体の立体障害が大きくなり、血液浄化の性能が低下してしまうことから、ポリアミンに含まれるアミノ基の数が2〜7であり、かつポリアミン全体が直鎖構造である事が好ましく、例えば、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、テトラエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンテトラミン、ペンタエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンペンタミン、ヘキサエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘキサミン、ヘプタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ヘプタエチレンヘプタミン又はオクタエチレンヘプタミン由来のアミノ基が好ましく、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン又はポリエチレンイミン由来のアミノ基が好ましく、テトラエチレンペンタミン由来のアミノ基がさらに好ましい。また、上記アミノ基は、1級又は2級アミン由来のアミノ基であることがより好ましい。
リガンドに含まれるアミノ基の窒素原子1個当たりの炭素原子数は、反応率に影響を及ぼす求核性や立体障害を考慮すると、18以下が好ましく、14以下がより好ましく、8以下がさらに好ましい。なお、アミノ基の窒素原子は、アルキル基で置換されていることが好ましい。アルキル基の構造としては、直鎖、分岐、環状構造を含む炭化水素基であればよく、中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基又はオクチル基等の直鎖状のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基又はプロピル基がより好ましい。
血液中の液性因子の除去性能及び芳香環への置換率の限界の観点から、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量は、3.0〜7.0mmolである。好ましくは、4.0〜7.0mmolであり、より好ましくは、5.0〜7.0mmol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。
水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は低すぎると性能が低下し、高すぎると導入反応の効率が落ちることから1.0〜7.0mmolである。好ましくは1.0〜5.0mmolであり、より好ましくは、2.0〜4.0mmol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。なお、上記の水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量と上記の水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は、任意に組み合わせてもよい。例えば、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量は、3.0〜7.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は、1.0〜5.0mmolであることが好ましく、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量は、4.0〜7.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は、2.0〜4.0mmolであることがより好ましい。
「アミド基とアミノ基とを有するリガンド」とは、上記のアミド基と上記のアミノ基とがアルキレン基を介して共有結合されているリガンドを表す。アミド基によってアミノ基の電子密度を制御するため、アルキレン基は炭素数5個以下の飽和炭化水素構造である事が好ましく、ペンチレン基、ブチレン基、プロピレン基、エチレン基、メチレン基が挙げられ、メチレン基がより好ましい。また、上記アミド基とアミノ基を有するリガンドは、アミド基側が基材に結合していることが好ましい。上記リガンドにおいて、アミド基及びアミノ基以外に含まれる官能基に特に限定はないが、例えば、フェニル基(当該フェニル基は、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、炭素数1〜5の直鎖アルキル基等の置換基を有していてもよい。)等が含まれていてもよい。その場合、フェニル基は後述のリンカーを介してアミノ基に結合していることが好ましい。
「基材にアミド基とアミノ基とを有するリガンドが結合した水不溶性材料」とは、アミド基とアミノ基とを有するリガンドと基材が結合した水不溶性材料と同義であり、上記アミド基とアミノ基とを有するリガンドが、基材に直接的に結合した水不溶性担体又はアルキレン基等のスペーサーを介して間接的に結合した水不溶性担体の両方を包含する。
アミド基とアミノ基とを有するリガンドの基材への結合後の構造の様式の一例を表1に、アミド基とアミノ基とを有するリガンドの基材への結合後の好ましい構造の様式の一例を表2−1〜表2−7に示すが、これらに限定されるものではない。
表1中、lは0〜5の整数を表し、mは0〜5の整数を表し、Xはアミノ基を表し、Aはリンカーを表し、Bは水素原子又はハロゲン原子を表し、Cは水素原子又はハロゲン原子を表し、波線は基材との結合位置を表す。
表2−1〜表2−7中、PEIは重量平均分子量600〜100000のポリエチレンイミンを表し、波線は基材との結合位置を表す。
水不溶性担体中のアミド基とアミノ基を有するリガンドの基材への結合後の構造の好ましい様式として、例えば、以下の一般式(I)で示される構造を挙げることができる。
[式中、Xはアミノ基を表し、波線は基材との結合位置を表す。]
Xは、ポリアミン由来のアミノ基であることが好ましく、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン又はポリエチレンイミン由来のアミノ基がより好ましい。
上記の一般式(I)で示される構造の具体例を表3に示すが、これらに限定されるものではない。
表3中、PEIは重量平均分子量600〜100000のポリエチレンイミンを表し、波線は基材との結合位置を表す。
さらに、基材には、以下の一般式(II)で示される構造、すなわち、アミド基とアミノ基に加えてフェニル基を有するリガンドを結合してもよく、当該構造を結合することにより血小板の付着をより抑制することができるため、より好ましい。
[式中、Xはアミノ基を表し、Aはリンカーを表し、Bは水素原子又はハロゲン原子を表し、波線は基材との結合位置を表す。]
Xは、ポリアミン由来のアミノ基であることが好ましく、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン又はポリエチレンイミン由来のアミノ基がより好ましい。
Aは、アミド結合又は尿素結合であることが好ましい。
Bは、水素原子又は塩素原子であることが好ましい。
Xは、ポリアミン由来のアミノ基であり、Aは、アミド結合又は尿素結合であり、Bは、水素原子又は塩素原子であることが好ましい。
上記の一般式(II)で示される構造の具体例を表4−1〜表4−6に示すが、これらに限定されるものではない。
表4−1〜表4−6中、PEIは重量平均分子量600〜100000のポリエチレンイミンを表し、波線は基材との結合位置を表す。
フェニル基の含量が少なすぎると血小板付着抑制効果が発現せず、多すぎると血液中の液性因子除去性能が低下することから、フェニル基の含量は、水不溶性材料の乾燥重量1g当たり0mmol超〜7.0mmolが好ましく、0.01〜7.0mmolが好ましく、0.01〜3.0mmolがより好ましく、0.02〜2.0mmolがさらに好ましく、0.02〜1.0mmolがさらに好ましい。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。なお、上記のフェニル基の含量と、上記の水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量と、上記の水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は、任意に組み合わせてもよい。例えば、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量は、3.0〜7.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は、1.0〜5.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのフェニル基の含量は、0mmol超〜7.0mmolであることが好ましく、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量は、4.0〜7.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は、2.0〜4.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのフェニル基の含量は、0.01〜7.0mmolであることがより好ましく、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量は、5.0〜7.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量は、2.0〜4.0mmolであり、水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのフェニル基の含量は、0.01〜3.0mmol/gであることが特に好ましい。
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を意味する。
「フェニル基」とは、無置換ベンゼン又は置換ベンゼン化合物由来のフェニル基を意味し、例えば、ベンゼン、フルオロベンゼン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、1,2−ジフルオロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,2−ブロモベンゼン、1,3−ジフルオロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,3−ジブロモベンゼン、1,4−ジフルオロベンゼン、1,4−ジクロロベンゼン、1,4−ジブロモベンゼン等が挙げられるが、アミノ基の電荷を制御する上では電子吸引性基が付与されたハロゲン化ベンゼン由来のフェニル基である事が好ましく、中でもクロロベンゼン由来のクロロフェニル基であることが好ましい。電子吸引性基は共鳴構造の観点からパラ位に付与されていることが好ましく、特に、クロロベンゼン由来のフェニル基の場合、リンカーと塩素原子はパラ位で置換されているパラクロロフェニル基が好ましい。
「リンカー」とは、上記アミノ基と上記フェニル基の間の化学結合を表し、例えば、アミド結合、尿素結合、エーテル結合又はエステル結合等の電気的に中性の化学結合が挙げられるが、アミド結合又は尿素結合が好ましい。
本発明の血液浄化用の材料の形状に特に限定はないが、繊維形状又は粒子形状が好ましく、繊維形状がより好ましい。さらに、上記繊維形状の中でも、上記繊維を加工した糸束、ヤーン、ネット、編地、織物等が好ましく、表面積が大きく、流路抵抗の小ささを考慮すると糸束、編地、織物がより好ましい。
上記繊維の単糸径はいずれの太さであってもよいが、接触面積向上と材料の強度維持の観点から3〜200μmが好ましく、5〜50μmがより好ましく、10〜40μmがさらに好ましい。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。
「単糸径」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1000〜3000倍の写真をそれぞれ撮影し、各写真辺り10カ所(計100箇所)の繊維の直径を測定した値の平均値を意味する。
上記の繊維の断面構造としては、例えば、1種類のポリマーからなる単独糸又は芯鞘型、海島型若しくはサイドバイサイド型の複合繊維が挙げられるが、血液浄化の際に材料としての強度を保つ観点から、芯成分が補強材、鞘成分が基材と補強材のアロイ、さらに紡糸性の観点から、海成分がポリエチレンテレフタレートを用いた多芯海島型複合繊維や、島成分が補強材、海成分が基材と補強材のアロイである海島型複合繊維が好ましく、さらに補強材がポリプロピレン、基材がポリスチレン又はその誘導体であることが好ましい。
上記の血液浄化用の材料の形状のうち、編地、フェルト、ネットは、繊維を原料として、公知の方法により製造することができる。フェルトの製造方法としては、例えば、湿式法、カーディング法、エアレイ法、スパンボンド法又はメルトブロー法が挙げられる。また、編地及びネットの製造方法としては、例えば、平織り法又は筒編み法が挙げられる。特に、単位体積当たりの充填重量が多く、血液浄化器に充填する観点から、筒編み法により製造される編地が好ましい。
ここで、編地形状の血液浄化用の材料の場合、当該編地の開孔率が大きすぎると繊維がほぐれることで流路が複雑化して血液浄化時に圧力損失を生じる一方、編地の開孔率が小さすぎると血液中のタンパク質や血球成分が目詰まりして圧力上昇を生じて血液浄化に不適であることから、編地形状の血液浄化用の材料の開孔率は、0.1〜30.0%が好ましく、1.0〜30.0%がより好ましく、7.0〜15.0%が特に好ましい。上記開孔率の下限値としては、好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは、1%以上であり、特に好ましくは7.0%以上である。また上記開孔率の上限値としては、30.0%以下であり、より好ましくは15.0%以下である。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。
「圧力損失」とは、編地形状の血液浄化用の材料に対して垂直方向から血液を通過させた際、血液にかけた圧力に対して、編地形状の血液浄化用の材料を通過した血液にかかっている圧力の差分を表す。具体的には、編地形状の血液浄化用の材料に血液を流した時の入口圧力及び出口圧力をそれぞれ測定し、入口圧力の値から出口圧力の値を引いた値が圧力損失である。
血液浄化においては圧力損失が発生すると血液浄化時の圧力上昇の懸念があるという理由から、編地形状の血液浄化用の材料を血液浄化器に充填し、100mL/minで血液を通液したときの入口圧力の値から出口圧力の値を差し引いた圧力損失が50mmHg以下であることが好ましく、30mmHg以下がさらに好ましく、10mmHg以下が特に好ましい。
編地形状の血液浄化用の材料の圧力損失は、編地形状の血液浄化用の材料を積層し、積層と垂直方向に擬似血液を通液することで測定することができる。なお、擬似血液はヒト血液と同様のずり速度になるように設定された溶液を指し、50重量%グリセリン水溶液が挙げられる。具体的な測定方法を以下に示す。まず、上下に出入り口のある容器に、編地形状の血液浄化用の材料を積層する。編地形状の血液浄化用の材料の容器への充填密度は0.30g/cmとする。次に、擬似血液を一定の流量で通液して、入口圧力と出口圧力をそれぞれ測定する。その後、入口圧力の値から出口圧力の値を引くことで圧力損失を求めることができる。測定の際の擬似血液の流量(mL/min)は、血液浄化の臨床現場を想定し、容器の容積145cm3に対して100mL/minを基準として設定する。例えば、容器の容積5cmであれば、100mL/min÷145cm×5cm=3.4mL/minと設定して測定する。圧力損失測定試験で使用する回路及び装置の概略図を図2に示す。図2において、通液前の疑似血液又はヒト血液5をポンプ10で吸い上げてカラム4に通し、その際、入口圧測定装置8及び出口圧測定装置9により、それぞれの圧力を測定し、圧力損失を測定する。疑似血液又はヒト血液5は通液前に恒温水槽11で37℃に恒温化する。また、恒温水槽11はヒーター12を用いて恒温化する。回路7は市販されている血液回路を用いることができる。
充填密度とは、容器中に編地形状の血液浄化用の材料を充填したときの単位容積(cm)あたりの編地形状の血液浄化用の材料の乾燥重量(g)である。例えば、容積1cmの容器に乾燥重量1gの編地形状の血液浄化用の材料を充填した場合、充填密度は1g/cmとなる。
開孔率とは、編地形状の血液浄化用の材料において、開孔部分(図1の3)と非開孔部分(図1の2)の和に対する開孔部分の割合を意味し、画像処理して得られる数値である。具体的には下記手順で算出される。
1. 光学顕微鏡により、倍率10倍で編地形状の血液浄化用の材料を撮影する。
2. 画像編集ソフト(例:アドビシステムズ株式会社“Photoshop Elements14”)を立ち上げ、以下の操作を順に行う。
(1)光学顕微鏡で撮影した画像ファイルを開く。
(2)開孔率を求めたい部分を512ピクセル×512ピクセル(262144ピクセル)で切り取る。
(3)画像調整のライティングにより、画像の開孔部分と非開孔部分である編地形状の血液浄化用の材料部分を補正する(シャドウ・ハイライトの‘シャドウを明るく’と‘中間調のコントラスト’を100%にする→明るさ・コントラストの‘コントラスト’を100、‘明るさ’を10にする)。
(4)開孔部分や編地形状の血液浄化用の材料部分(非開孔部分)の一部が補正できていない場合、描画のブラシツールにより開孔部分は黒、編地形状の血液浄化用の材料部分は白で塗りつぶす。
(5)フィルターの色調補正の2階調化により、二値化する。数値は2階調前の画像と比較しながら行う。黒い部分は開孔部分、白い部分は編地形状の血液浄化用の材料部分(非開孔部分)とする。
(6)ウィンドウのヒストグラムを開き、全体における黒い部分の比率を開孔率(%)とする。
「血液浄化」とは、少なくとも1つの血液成分が血液浄化用の材料を用いて吸着、透析又は不活化の少なくとも一つの操作により血液から分離除去された状態を意味する。
「血液成分」とは、血液を構成する成分を表し、血液中の液性因子と血液中の細胞が挙げられる。血液浄化によって血液から分離除去される血液成分に特に制限はないが、血液中の液性因子が除去されることが好ましく、血液中の液性因子と血液中の細胞が同時に除去されることがより好ましい。
血液成分の血液浄化の様式に特に制限はないが、血液中の液性因子の血液浄化においては血液浄化用の材料に含まれる水不溶性担体中のアミド基とアミノ基に静電相互作用や水素結合及び基材との疎水性相互作用によって血液中から除去されることが好ましい。また、血液中の細胞の血液浄化においては一般に血液中の細胞が負電荷を帯びていることから、アミノ基との静電相互作用により除去されることが好ましい。
「血液中の液性因子」とは、血液中に含まれる成分を指す。具体的には、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、マンガン、鉄、コバルト等の金属及びそのイオン、リン及びそのイオン、尿素、β2−ミクログロブリン、サイトカイン、IgE、IgG等のタンパク質、赤血球、リンパ球、顆粒球、単球、血小板等の細胞、lipopolysaccharide(LPS)等の多糖類、インフルエンザウイルス、HIVウイルス等のウイルス、黄色ブドウ球菌等の細菌が挙げられる。中でも一般にアミド基及びアミノ基と相互作用する構造を有する金属及びそのイオン、リン及びそのイオン、尿素、サイトカイン等のタンパク質や多糖類が血液浄化の対象として好ましく、さらに炎症性疾患の治療を目的とする場合はサイトカインがより好ましい。
「血液中の細胞」とは、血液中に含まれる細胞を意味し、例えば、顆粒球、単球、好中球、好酸球等の白血球成分や、赤血球、血小板等が挙げられるが、炎症性疾患の治療を目的とする場合は白血球成分が除去されることが好ましく、中でも活性化白血球−活性化血小板複合体が除去されることが好ましく、活性化白血球及び活性化白血球−活性化血小板複合体が除去されることが特に好ましい。
「活性化白血球」とは、サイトカインやLPS等によりサイトカイン又は活性酸素等を放出する白血球を意味し、例えば、活性化顆粒球や活性化単球が挙げられる。活性化の程度は、活性化白血球が放出する活性化酸素量の測定又は表面抗原の発現をフローサイトメトリー等で測定することで判別できる。
「活性化血小板」とは、サイトカインやLPS等によりサイトカイン又は活性酸素等を放出する血小板を意味する。
「活性化白血球−活性化血小板複合体」とは、活性化白血球と活性化血小板とが結合した複合体であれば特に限定されないが、例えば、活性化顆粒球−活性化血小板複合体や活性化単球−活性化血小板複合体が挙げられる。炎症性疾患の患者においては、自己組織への貪食及びサイトカインを放出して病態に直接関与していると考えられる活性化白血球−活性化血小板複合体を除去することが、その治療に必要と考えられる。
「サイトカイン」とは感染や外傷等の刺激により、免疫担当細胞を始めとする各種の細胞から産生され細胞外に放出されて作用する一群のタンパク質を意味し、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、インターロイキン1〜インターロイキン15、腫瘍壊死因子−α、腫瘍壊死因子−β、ハイモビリティーグループボックス−1、エリスロポエチン及び単球走化因子等が挙げられる。
本実施形態に係る血液浄化用の材料は、サイトカイン除去用であることが好ましく、インターロイキン1β、インターロイキン6、インターロイキン8又はハイモビリティーグループボックス1除去用であることがより好ましい。また、サイトカイン及び活性化白血球−活性化血小板複合体除去用であることがより好ましく、サイトカイン、活性化白血球及び活性化白血球−活性化血小板複合体除去用であることがさらに好ましく、インターロイキン1β、インターロイキン6、インターロイキン8及びハイモビリティーグループボックス1からなる群から選択されるサイトカイン、並びに、活性化白血球及び活性化白血球−活性化血小板複合体除去用であることがさらに好ましい。
「炎症性疾患」とは、体内で炎症反応が惹起される疾患全体を表し、治療できる疾患に特に制限はないが、例えば、全身性エリテマトーデス、悪性関節リウマチ、多発性硬化症、潰瘍性大腸炎、クローン病、薬剤性肝炎、アルコール性肝炎、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、D型肝炎若しくはE型肝炎、敗血症(例えば、グラム陰性菌由来の敗血症、グラム陽性菌由来の敗血症、培養陰性敗血症、真菌性敗血症)、インフルエンザ、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、急性肺傷害(ALI)、膵炎、特発性間質性肺炎(IPF)、炎症性腸炎(例えば、潰瘍性大腸炎、クローン病)、血液製剤の輸血、臓器移植、臓器移植後の再灌流障害、胆嚢炎、胆管炎又は新生児血液型不適合等が挙げられる。炎症性疾患の中でも、血液中に原因物質が放出され、血液浄化による治療効果が特に期待できる、薬剤性肝炎、アルコール性肝炎、A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、D型肝炎若しくはE型肝炎、敗血症(例えば、グラム陰性菌由来の敗血症、グラム陽性菌由来の敗血症、培養陰性敗血症、真菌性敗血症)、インフルエンザ、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、急性肺傷害(ALI)、膵炎、特発性間質性肺炎(IPF)、が対象として好ましく、特に薬剤のみでは治療が困難であり、サイトカインと活性化白血球−活性化血小板の両方が関与している疾患である、敗血症(例えば、グラム陰性菌由来の敗血症、グラム陽性菌由来の敗血症、培養陰性敗血症、真菌性敗血症)、インフルエンザ、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、急性肺傷害(ALI)、特発性間質性肺炎(IPF)がより好ましい。
「吸着」とは、血液中の液性因子が血液浄化用の材料に付着し、容易に剥離しない状態を意味する。具体的には静電相互作用、疎水性相互作用、水素結合、ファンデルワールス力等の分子間力によって血液中の液性因子が血液浄化用の材料に付着した状態を指すが、吸着の様式はこれに限定されない。
本発明の血液浄化用の材料は、血液浄化器に充填する担体として好ましく用いられる。本発明の血液浄化用の材料を用いた血液浄化器を体外循環用カラムとして血液浄化療法に用いる場合には、体外に導出した血液を直接カラムに通してもよいし、血漿分離膜等と組み合わせて使用してもよい。
上記血液浄化器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、円柱状容器又は三角柱状、四角柱状、六角柱状若しくは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。
上記血液浄化用の材料は、例えば、以下の製造方法により製造することができるが、この方法に限られるものではない。
高分子からなる水不溶性材料と高分子からなる補強材を混合する場合は、まず基材と補強材をガラス転移温度以上に加熱して、混練(例えば、二軸混練押し出し機による溶融混練)、密着(例えば、プレス機による圧着、海島構造を有する溶融紡糸)させること、又は基材を良溶媒に溶解させた後に補強材にコーティングし、溶媒のみを留去させることで、基材と補強材を混合した材料を得る。さらに、上記操作により得られた、基材と補強材を混合した材料に含まれる基材とリガンドを結合することで、高分子からなる水不溶性材料と高分子からなる補強材の混合が達成できる。
基材にアミド基とアミノ基とを有するリガンドが結合した水不溶性材料は、例えば、ルイス酸(例えば、塩化アルミニウム(III))及びハロゲン化アルキル基を有するカルバミン酸クロリド(例えば、N,N−Bis(2−chloroethyl)carbamoyl Chloride)を無極性溶媒(例えば、ジクロロメタン)の溶解した溶液に基材を添加し、攪拌することでカルバミン酸クロリド結合基材を作成する。その後、当該基材を取り出し、続けてアミン化合物(例えば、テトラエチレンペンタアミン)を溶解したジメチルスルホキシド溶液に上記の反応させた基材を添加することにより製造することができる。
基材は、市販されているものを用いることができる。なお、基材は、繊維に成形されたものが好ましく、ポリスチレン又はその誘導体を含む繊維がより好ましい。ポリスチレン又はその誘導体は公知の方法又はそれに準じる方法で製造することができる。補強材は、市販されているものを用いることができ、ポリエチレン又はポリプロピレンが好ましい。
上記一般式(II)で示される血液浄化用の材料のうち、Aが尿素結合又はアミド結合であるアミドメチル化−アミノ化−フェニル化体(II−a)は、例えば、スキーム1に示すように、上記一般式(I)で示されるアミドメチル化−アミノ化体とベンゼン誘導体(III)との反応により製造することができる
[式中、Aが尿素結合の場合、A’はイソシアネート基を表し、Aがアミド結合の場合、A’は酸クロライド基を表し、その他の各記号は、上記定義と同義である。]
反応に用いるベンゼン誘導体(III)は、市販されているものを用いることができる。
反応溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン又はジメチルスルホキシドが挙げられるが、N,N−ジメチルホルムアミド又はジメチルスルホキシドが好ましい。
反応温度は、10〜90℃が好ましく、30〜60℃がより好ましい。
反応時間は、1〜24時間が好ましい。
上記一般式(I)で示されるアミドメチル化−アミノ化体は、例えば、スキーム2に示すように、ハロゲン化アミドメチル化体(V)とアミン誘導体(IV)との反応により製造することができる。
[式中、X及び波線は上記定義と同義である。]
反応に用いるアミン誘導体(IV)は、市販されているものを用いる事ができる。
反応溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン又はジメチルスルホキシドが挙げられるが、ジメチルスルホキシドが好ましい。
触媒としては、例えば、トリエチルアミン若しくは1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等の有機塩基又は水酸化ナトリウム等の無機塩基が挙げられるが、トリエチルアミン等の有機塩基が好ましい。
反応溶液中の触媒の濃度は、50〜1000mMが好ましく、300〜700mMがより好ましい。
反応液量は、ハロゲン化アミドメチル化体(V)1gに対して、5〜1000mLが好ましく、50〜500mLがより好ましい。
反応温度は、15〜80℃が好ましく、40〜60℃がより好ましい。
反応時間は、30分〜24時間が好ましく、1時間〜8時間が好ましい。
ハロゲン化アミドメチル化体(V)は、例えば、スキーム3に示すように、基材(VII)へのN−メチロール−α−クロロアセトアミド(VI)の導入によって製造することができる。
[式中、波線は上記定義と同義である。]
基材(VII)及びN−メチロール−α−クロロアセトアミド(VI)は、市販されているものを用いる事ができる。なお、基材(VII)は、繊維に成形されたものが好ましく、ポリスチレン又はその誘導体を含む繊維がより好ましい。
反応溶媒としては、例えば、ニトロベンゼン、ニトロプロパン、クロロベンゼン、トルエン又はキシレンが挙げられるが、ニトロベンゼン又はニトロプロパンが好ましい。
触媒としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸又はハロゲン化アルミニウム(III)(例えば、塩化アルミニウム(III))若しくはハロゲン化鉄(III)(例えば、塩化鉄(III))等のルイス酸が挙げられ、硫酸又は塩化鉄(III)が好ましい。
反応溶液中の触媒の濃度は、5〜80wt%が好ましく、30〜70wt%がより好ましい
反応温度は、0〜90℃が好ましく、5〜40℃がより好ましい。
反応時間は、1分〜120時間が好ましく、5分〜24時間がより好ましい。
また、反応溶液中に基材(VII)を添加する前にパラホルムアルデヒドが溶解した溶液を反応溶液に添加してもよい。パラホルムアルデヒドを溶解する溶媒に制限はないが、反応溶液の溶媒組成と同じであることが好ましい。パラホルムアルデヒド溶液を添加してから基材(VII)を添加するまでの時間は1〜30分が好ましく、1〜5分がより好ましい。
血液浄化用の材料に含まれる水不溶性材料のアミノ基の含量は、血液浄化用の材料に含まれる補強材を、補強材のみが溶解する溶媒に溶かすことで水不溶性材料のみを取り出して、乾燥後に、乾燥重量を測定し、当該水不溶性材料中のアミノ基を塩酸でイオン交換し、水酸化ナトリウム水溶液で逆滴定することより決定することができる。固体の重量を測定した後に80℃、大気圧で24時間加熱乾燥し、残存した固体の重量減少量が乾燥前の重量の1重量%以下であるとき、当該固体は乾燥状態とみなす。また、重量減少量が1重量%を上回る場合は、再度80℃、大気圧で24時間加熱乾燥し、重量減少量が1重量%を下回るまで繰り返すことで乾燥状態にできる。補強材を含まない血液浄化用の材料の場合は補強材を溶媒に溶かす操作は不要である。
血液浄化用の材料に含まれる水不溶性材料のアミド基の含量は、血液浄化用の材料に含まれる補強材を、補強材のみが溶解する溶媒に溶かすことで水不溶性材料のみを取り出して、乾燥後に、乾燥重量を測定し、当該水不溶性材料を塩酸中で加熱することにより加水分解し、生成したアミノ基を塩酸でイオン交換し、水酸化ナトリウム水溶液で逆滴定することで決定することができる。補強材を含まない血液浄化用の材料の場合は補強材を溶媒に溶かす操作は不要である。
血液浄化用の材料に含まれる水不溶性材料のフェニル基の含量は、血液浄化用の材料に含まれる補強材を、補強材のみが溶解する溶媒に溶かすことで水不溶性材料のみを取り出して、乾燥後に、乾燥重量を測定し、当該水不溶性材料を塩酸中で加熱することにより加水分解し、塩酸中に含まれるフェニル基由来の化合物量をH NMRで測定し、内部標準を用いて検量線を作成することにより塩酸中の化合物濃度を測定して、決定することができる。補強材を含まない血液浄化用の材料の場合は補強材を溶媒に溶かす操作は不要である。
また、本発明は、上記血液浄化用の材料を備える血液浄化器を提供することを特徴としている。
「血液浄化器」とは、血液を体外に循環させて、血液中の老廃物や有害物質を取り除くことを目的とする医療材料を少なくとも一部に有する製品のことをいい、例えば、人工腎臓用モジュールや体外循環カラム等が挙げられる。
さらに、上記血液浄化用の材料を備える血液浄化器は炎症性疾患治療用途に好適に用いることができる。炎症性疾患治療用として使用する場合、上記血液浄化用の材料を備える血液浄化器と患者とを血液回路で接続し、当該患者から取り出した体液を本発明の体外循環カラムに通過させ、これを患者に戻すという体外循環方法が好ましい。体液等の処理時間としては、血液成分によるさらなる炎症誘発を抑制する観点から、持続的な処理が好ましく、4時間以上がより好ましく、24時間以上がさらに好ましい。
上記血液浄化用の材料を備える血液浄化器は、他の体液処理方法や医療機器と併用しても構わない。他の体液処理方法や医療機器としては、例えば、血漿交換、腹膜透析、血漿分離器、ヘモフィルター、人工心肺又はECMOが挙げられる。
上記血液浄化用の材料の血液浄化の性能の評価方法としては、例えばサイトカインを溶解したウシ胎児血清(以下、FBS)に血液浄化用の材料を含浸し、含浸後FBS中のサイトカイン濃度減少量を評価し、吸着率を算出する方法が挙げられる。サイトカインは、非特許文献1〜2に挙げられている通り、病態改善のために血中から除去が好ましい物質であるため、含浸することによる濃度減少量が大きいほど、血液浄化の性能が高いと判断できる。サイトカインとしては、インターロイキン1β、インターロイキン6、インターロイキン8、ハイモビリティーグループタンパク−1、腫瘍壊死因子−β等が挙げられるが、インターロイキン6及びインターロイキン8が炎症性疾患の治療現場で代表的なバイオマーカーであるという点でより好ましい。
また、上記血液浄化用の材料の血液浄化の性能の評価方法として、活性化顆粒球、活性化単球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率を評価する方法が挙げられる。活性化顆粒球、活性化単球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率の算出方法としては、例えば、入口及び出口を有する容器に血液浄化用の材料を充填し、活性化顆粒球、活性化単球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体及び活性化単球−活性化血小板複合体を含む液体を通液させて、入口及び出口でのそれらの濃度の変化からそれらの除去率をそれぞれ算出する方法が挙げられる。
活性化顆粒球、活性化単球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体及び活性化単球−活性化血小板複合体は細胞であり除去率の測定ばらつきを含むという観点から、それぞれ、除去率が6%以上であれば、有意に除去されていると判定できる。
活性化白血球−活性化血小板複合体の濃度の測定は、例えば、末梢血由来の白血球分画に、活性化血小板と特異的に結合する活性化検出試薬(活性化血小板結合試薬)と、活性化白血球と特異的に結合する活性化検出試薬(活性化白血球検出試薬/活性化顆粒球検出試薬/活性化単球検出試薬)を反応させ、両方の試薬と結合した血球分画を測定することにより行なわれる。
活性化血小板検出試薬は、非活性化白血球及び活性化白血球と結合せず、活性化血小板と結合性を有するものであり、活性化血小板特異的な細胞表面マーカーとして知られているCD62P(Anti−human CD62P(P−Selectin)Antibody Data Sheet,BioLegend.)を用いることにより検出される。また、活性化白血球検出試薬は、非活性化血小板及び活性化白血球と結合せず、活性化白血球と結合性を有するものであり、所望の白血球成分に特異的な又は共通の細胞表面マーカーの抗体が挙げられ、活性化顆粒球及び活性化単球の検出試薬としては、例えば、抗CD11b抗体を用いることができる。なかでも、活性化したコンフォメーションを特異的に検出することができるactivated抗CD11b抗体を用いることで活性化顆粒球及び活性化単球を特異的に検出することが可能となる(Anti−human CD11b(activated)Antibody Data Sheet,BioLegend.)。また、白血球の検出には抗CD45抗体を用い、顆粒球の検出にはCD45陽性細胞中の抗CD66b抗体を用い、単球の検出にはCD45陽性細胞中の抗CD14抗体を用いることができる。リンパ球の検出には抗CD4抗体や抗CD8抗体を用いることもできるが、CD45陽性細胞からCD66b陽性細胞とCD14陽性細胞を差し引いた細胞集団をリンパ球とすることも可能である。
上記検出試薬には、結合の確認のための指標が付されているのが好ましい。当該指標は、採用する検出方法に従い、任意に選択される。操作の簡便さや定量性からフローサイトメーターによる測定を用いるが、この場合に、検出試薬は蛍光標識される。蛍光標識も特に限定はなく、例えば、FITC(fluorescein isothiocyanate)やPE(R−phycoerythrin)による標識を採用することができる。活性化白血球検出試薬と活性化血小板検出試薬とは異なる蛍光物質で標識される。これらの標識された検出試薬は、常法に従い製造できるが、市販品としても入手できる。
白血球分画と上記の検出試薬との反応は、採用する検出試薬に応じて適宜設定される。上記の検出試薬が抗体である場合は、通常の免疫反応に従えばよい。活性化白血球−活性化血小板複合体と検出試薬反応液は特に限定されないが、所望により、検出反応中の細胞成分の活性化を抑制するのに有効量のアジ化ナトリウムやホルムアルデヒドを含ませてもよい。また、反応温度は、特に限定されないが、細胞成分の活性化を抑制する上で、4℃程度にて行なうのが好ましい。
以下、本発明の血液浄化用の材料について、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
なお、実施例中、wt%は、重量%の意味である。Mは、mol/L、mMは、mmol/Lを表す。なお、特に指定がない場合、編地、血液浄化用の材料、水不溶性材料の重量は乾燥重量を表す。総繊度とは、繊維10000m当たりの重さ(グラム)を表し、dtexと表記される。酸塩基滴定におけるpH測定は、HORIBA社製卓上型pHメーターF―74BW(スタンダード ToupH 電極 9615S−10D付属)の電極を25℃の溶液に浸すことで行った。また、測定前には中性リン酸塩標準液(リン酸一カリウム水溶液(3.40g/L)、和光純薬工業(株)社製)及びフタル酸塩標準液(フタル酸水素カリウム水溶液(10.21g/L)、和光純薬工業(株)社製)を用いて校正を行った。吸光度は、(株)島津製作所製紫外可視分光光度計(UV−1280)を用いて、室温下で測定した。吸光度測定の前に事前にブランク測定を行い、バックグラウンドのピークは差し引いた。全反射赤外吸収スペクトルは、Thermo Scientific社製のNicolet iS5 FT−IR(iD5 ダイヤモンドATRアクセサリ付属)を用いて測定した。また、赤外分光測定の前に事前にブランク測定を行い、バックグラウンドのピークは差し引いた。
(繊維Aの作製)
特許文献1(特許第4591974号)の明細書に記載の16島海島複合繊維(以下、繊維A)を、以下の成分を用いて得た。
島成分:ポリプロピレン
海成分(重量比率):ポリスチレン:ポリプロピレン=92:8
複合比率(重量比率):島成分:海成分=50:50
総繊度:160dtex
単糸径:20μm
(繊維Bの作製)
特許文献3(特許第5293599号)の明細書に記載の32島の海島複合繊維であって、当該島がさらに芯鞘複合である繊維(以下、繊維B)を、以下の成分を用いて、紡糸速度800m/分の製糸条件で得た。
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%の比率で混練したもの
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3wt%含む共重合ポリエステル」(以下、PETIFA)
複合比率(重量比率);島の芯成分:島の鞘成分:海成分=41.5:33.5:25
総繊度:200dtex
(編地Aの作製)
繊維Aを用いて、特許文献1の明細書の記載に従い、乾燥重量が0.0081g/cm、嵩密度が0.37g/cmの筒編み編地A(以下、編地A)を作製した。
(編地Bの作製)
繊維Bを筒編み機(機種名:丸編み機 MR−1、丸善産業株式会社)により筒編み状にし、さらに95℃、3wt%の水酸化ナトリウム水溶液に8時間含浸することで、海成分のPETIFAを加水分解した。次に中性になるまで水洗し、続いて乾燥することで、芯鞘繊維の単糸径が4.5μmで、乾燥重量が0.0046g/cm、嵩密度が0.4g/cmの筒編み編地B(以下、編地B)を作製した。
(編地Cの作製)
繊維Aを用いて、筒編み機(機種名:丸編み機 MR−1、丸善産業株式会社)の度目調整目盛りを調整し、1cm当たりの重量が0.0210g/cm、嵩密度が0.51g/cmの筒編み編地C(以下、編地C)を作製した。
(編地Dの作製)
繊維Aを用いて、筒編み機(機種名:丸編み機 MR−1、丸善産業株式会社)の度目調整目盛りを調整し、1cm当たりの重量が0.0153g/cm、嵩密度が0.42g/cmの筒編み編地D(以下、編地D)を作製した。
(編地Eの作製)
繊維Aを用いて、筒編み機(機種名:丸編み機 MR−1、丸善産業株式会社)の度目調整目盛りを調整し、1cm当たりの重量が0.0063g/cm、嵩密度が0.28g/cmの筒編み編地E(以下、編地E)を作製した。
(編地Fの作製)
繊維Aを用いて、筒編み機(機種名:丸編み機 MR−1、丸善産業株式会社)の度目調整目盛りを調整し、1cm当たりの重量が0.0039g/cm、嵩密度が0.22g/cmの筒編み編地F(以下、編地F)を作製した。
(血液浄化用の材料1の作製)
特許文献1(特許第4591974号)の明細書の記載に従い、編地A50gを、50gのN−メチロール−α−クロロアセトアミド(以下、NMCA)、400gのニトロベンゼン、400gの98重量%硫酸及び0.85gのパラホルムアルデヒド(以下、PFA)からなる混合溶液中に浸し、4℃で1時間反応させた。反応後の繊維を0℃の氷水5L中に浸して反応を停止させた後、水で洗浄し、さらに繊維に付着しているニトロベンゼンをメタノールで抽出除去することで、クロロアセトアミドメチル化架橋ポリスチレン編地1(以下、AMPSt編地1)を得た。
テトラエチレンペンタミン1.5g(以下、TEPA)をジメチルスルホキシド(以下、DMSO)500mLに溶解し、ここへ20gのAMPSt編地1を撹拌しながら加え、25℃で6時間反応させた。反応後のAMPSt編地1は、ガラスフィルター上で500mLのDMSOで洗浄した。洗浄後のAMPSt編地1を3.0g、1.0gのパラクロロフェニルイソシアネートを溶解した150mLのDMSOの溶液中に加え、25℃で1時間反応させてから、ガラスフィルター上でそれぞれ60mLのDMSO及び蒸留水で洗浄し、さらにそれぞれ3Lの蒸留水及び生理食塩水で洗浄して、血液浄化用の材料である編地1(以下、血液浄化用の材料1)を得た。血液浄化用の材料1へのアミド基とアミノ基とを有するリガンドの結合の有無は、全反射赤外吸収スペクトルでアミド基由来のピーク(1650cm−1)と、アミノ基由来のピーク(1540cm−1)の出現により確認した。測定はあらかじめ乾燥機により60℃で4時間静置することで乾燥させた血液浄化用の材料1を、赤外分光装置のプリズムに押しつけることで測定した。
(血液浄化用の材料1に含まれる水不溶性材料1のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1に含まれる水不溶性材料1のアミノ基の含量は、当該水不溶性材料1中のアミノ基量を、酸塩基逆滴定することより決定した。200mLナスフラスコに血液浄化用の材料1を5.0g、100mLのトルエンを添加し、150℃で24時間還流し、補強材として添加されているポリプロピレンを除去した。還流後の溶液を、100℃に加温した2Lのトルエンにすみやかに添加、洗浄し、不溶成分のみ濾紙でそのままろ別、メタノールで洗浄して乾燥機にて80℃で48時間静置することで水不溶性材料1を得た。次に、ポリプロピレン製容器に対し、水不溶性材料1を1.0g、6M水酸化ナトリウム水溶液50mLを添加して30分攪拌し、濾紙を用いて水不溶性材料1をろ別した。次にイオン交換水50mLにろ別した水不溶性材料1を添加して30分間攪拌し、濾紙を用いてろ別した。水不溶性材料1を添加したイオン交換水のpHが7になるまでイオン交換水に添加、ろ別を繰り返すことで脱塩後の水不溶性材料1を得た。脱塩後の水不溶性材料1を80℃常圧条件で48時間静置した後、ポリプロピレン製容器に当該水不溶性材料1を1.0gと0.1M塩酸を30mL添加し、10分間攪拌した。攪拌後、溶液のみを5mL抜き取って、ポリプロピレン製容器に移した。次に、得られた溶液に対して、0.1Mの水酸化ナトリウム水溶液を0.1mL滴下した。滴下後10分間攪拌し、溶液のpHを測定した。滴下後10分間の攪拌、pHの測定を同様に100回繰り返した。溶液のpHが8.5を越えた際の水酸化ナトリウム水溶液滴下量を1g当たりの滴定量とした。1g当たりの滴定量と以下の式1を用いて、水不溶性材料1の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量を算出した。
水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミノ基の含量(mmol/g)={添加した0.1M塩酸の液量(30mL)/抜き取った塩酸の液量(5mL)}×1g当たりの滴定量(mL)×水酸化ナトリウム水溶液濃度(0.1M)・・・式1
(血液浄化用の材料1に含まれる水不溶性材料1のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1に含まれる水不溶性材料1のアミド基の含量は、当該水不溶性材料1中のアミド基を加水分解することで生成したアミノ基量を、酸塩基逆滴定により測定することで決定した。水不溶性材料1のアミノ基の含量測定と同様の操作で、血液浄化用の材料1から水不溶性材料1を得た。次に、当該水不溶性材料1を1.0gと6Mの塩酸100mLを200mLナスフラスコに添加し、24時間130℃で還流した。還流後、濾紙でろ別することで水不溶性材料1を回収し、分解後の水不溶性材料1を得た。次に、ポリプロピレン製容器に対し、得られた分解後の水不溶性材料1を全量、6M水酸化ナトリウム水溶液50mLを添加して30分攪拌し、濾紙を用いてろ別した。次にイオン交換水50mLにろ別した分解後の水不溶性材料1を添加して30分間攪拌し、濾紙を用いてろ別した。当該水不溶性材料1を添加したイオン交換水のpHが7になるまでイオン交換水に添加、ろ別を繰り返し、80℃常圧条件で48時間静置した。次に、ポリプロピレン製容器に当該水不溶性材料1を全量と0.1M塩酸を60mL添加し、10分間攪拌した。攪拌後、溶液のみを5mL抜き取って、ポリプロピレン製容器に移した。次に、得られた溶液に対して、0.1Mの水酸化ナトリウム水溶液を0.1mL滴下した。滴下後10分間攪拌し、溶液のpHを測定した。滴下後10分間の攪拌、pHの測定を同様に100回繰り返した。溶液のpHが8.5を越えた際の水酸化ナトリウム水溶液滴下量を1g当たりの滴定量とした。1g当たりの滴定量と以下の式2を用いて、水不溶性材料1の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量を算出した。
水不溶性材料の乾燥重量1g当たりのアミド基の含量(mmol/g)={添加した0.1M塩酸の液量(60mL)/抜き取った塩酸の液量(5mL)}×1g当たりの滴定量(mL)×水酸化ナトリウム水溶液濃度(0.1M)・・・式2
(血液浄化用の材料2の作製)
特許文献2(特許第5824873号)の明細書の記載に従い、編地A50gを50gのNMCA、400gのニトロベンゼン、400gの98重量%硫酸、0.85gのPFAの混合溶液と20℃で1時間反応させた。そして、繊維をニトロベンゼンで洗浄し、水中に入れて反応を停止させた。その後、繊維を温水で再び洗浄することによって、クロロアセトアミドメチル化架橋ポリスチレン編地2(以下、AMPSt編地2)を得た。
TEPA0.9gをジメチルスルホキシド50mlに溶解し、この溶液に1gのAMPSt編地2を攪拌しつつ加えた。反応は25℃で6時間行った。その後、AMPSt編地2をN,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMF)200mlを用いてガラスフィルター上で洗浄し、パラクロロフェニルイソシアネート1gを溶解したDMF50mlの溶液中に加えて、25℃で1時間、反応させた。その後、ガラスフィルター上で200mlのDMF及び200mlの蒸留水により洗浄し、血液浄化用の材料である編地2(以下、血液浄化用の材料2)を得た。
(血液浄化用の材料2に含まれる水不溶性材料2のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料2に含まれる水不溶性材料2のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料2に含まれる水不溶性材料2のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料2に含まれる水不溶性材料2のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料3の作製)
NMCA2.3gをニトロベンゼン31gと98重量%硫酸31gの混合溶液に添加、NMCAが溶解するまで10℃で攪拌して、NMCA溶液とした。次に、ニトロベンゼン2.0g、98重量%硫酸2.0gにPFA0.2gを添加し、PFAが溶解するまで20℃で攪拌し、PFA溶液とした。PFA溶液4.2gを5℃に冷却し、NMCA溶液64.3gに混合、5分間攪拌し、編地B1gを添加して2時間含浸した。含浸後の編地Bを0℃のニトロベンゼン200mL中に浸して反応を停止させた後、当該編地に付着しているニトロベンゼンをメタノールで抽出除去した。
TEPA0.16gとトリエチルアミン2.1gをDMSO51gに溶解し、メタノールで抽出除去した後の編地Bをそのまま添加し、40℃で3時間含浸させた。ガラスフィルター上に当該編地をろ別し、500mLのDMSO、3Lの蒸留水、生理食塩水で洗浄して、血液浄化用の材料である編地3(以下、血液浄化用の材料3)を得た。
(血液浄化用の材料3に含まれる水不溶性材料3のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料3に含まれる水不溶性材料3のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料3に含まれる水不溶性材料3のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料3に含まれる水不溶性材料3のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料4の作製)
添加するTEPAの量を0.25gに変更した以外は血液浄化用の材料3と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地4(以下、血液浄化用の材料4)を得た。
(血液浄化用の材料4に含まれる水不溶性材料4のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料4に含まれる水不溶性材料4のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料4に含まれる水不溶性材料4のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料4に含まれる水不溶性材料4のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料5の作製)
添加するTEPAの量を0.82gに変更した以外は血液浄化用の材料3と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地5(以下、血液浄化用の材料5)を得た。
(血液浄化用の材料5に含まれる水不溶性材料5のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料5に含まれる水不溶性材料5のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料5に含まれる水不溶性材料5のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料5に含まれる水不溶性材料5のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料6の作製)
添加するTEPAの量を3.28gに変更した以外は血液浄化用の材料3と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地6(以下、血液浄化用の材料6)を得た。
(血液浄化用の材料6に含まれる水不溶性材料6のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料6に含まれる水不溶性材料6のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料6に含まれる水不溶性材料6のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料6に含まれる水不溶性材料6のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料7の作製)
添加するTEPAの量を8.2gに変更した以外は血液浄化用の材料3と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地7(以下、血液浄化用の材料7)を得た。
(血液浄化用の材料7に含まれる水不溶性材料7のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料7に含まれる水不溶性材料7のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料7に含まれる水不溶性材料7のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料7に含まれる水不溶性材料7のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料8の作製)
添加するNMCAの量を4.6gに変更した以外は血液浄化用の材料3と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地8(以下、血液浄化用の材料8)を得た。
(血液浄化用の材料8に含まれる水不溶性材料8のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料8に含まれる水不溶性材料8のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料8に含まれる水不溶性材料8のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料8に含まれる水不溶性材料8のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料9の作製)
添加するTEPAの量を0.25gに変更した以外は血液浄化用の材料8と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地9(以下、血液浄化用の材料9)を得た。
(血液浄化用の材料9に含まれる水不溶性材料9のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料9に含まれる水不溶性材料9のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料9に含まれる水不溶性材料9のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料9に含まれる水不溶性材料9のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料10の作製)
添加するTEPAの量を0.82gに変更した以外は血液浄化用の材料8と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地10(以下、血液浄化用の材料10)を得た。
(血液浄化用の材料10に含まれる水不溶性材料10のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料10に含まれる水不溶性材料10のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料10に含まれる水不溶性材料10のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料10に含まれる水不溶性材料10のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料11の作製)
添加するTEPAの量を3.3gに変更した以外は血液浄化用の材料8と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地11(以下、血液浄化用の材料11)を得た。
(血液浄化用の材料11に含まれる水不溶性材料11のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料11に含まれる水不溶性材料11のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料11に含まれる水不溶性材料11のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料11に含まれる水不溶性材料11のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料12の作製)
添加するTEPAの量を8.2gに変更した以外は血液浄化用の材料8と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地12(以下、血液浄化用の材料12)を得た。
(血液浄化用の材料12に含まれる水不溶性材料12のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料12に含まれる水不溶性材料12のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料12に含まれる水不溶性材料12のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料12に含まれる水不溶性材料12のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料13の作製)
編地BをNMCA液とPFA液の混合溶液に含浸する時間を4時間に変更し、添加するTEPAの量を0.08gに変更した以外は血液浄化用の材料8と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地13(以下、血液浄化用の材料13)を得た。
(血液浄化用の材料13に含まれる水不溶性材料13のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料13に含まれる水不溶性材料13のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料13に含まれる水不溶性材料13のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料13に含まれる水不溶性材料13のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料14の作製)
添加するTEPAの量を0.12gに変更した以外は血液浄化用の材料13と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地14(以下、血液浄化用の材料14)を得た。
(血液浄化用の材料14に含まれる水不溶性材料14のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料14に含まれる水不溶性材料14のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料14に含まれる水不溶性材料14のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料14に含まれる水不溶性材料14のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料15の作製)
添加するTEPAの量を0.41gに変更した以外は血液浄化用の材料13と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地15(以下、血液浄化用の材料15)を得た。
(血液浄化用の材料15に含まれる水不溶性材料15のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料15に含まれる水不溶性材料15のアミノ基の含量を測定した。結果を表5、表6及び表10に示す。
(血液浄化用の材料15に含まれる水不溶性材料15のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料15に含まれる水不溶性材料15のアミド基の含量を測定した。結果を表5、表6及び表10に示す。
(血液浄化用の材料15に含まれる水不溶性材料15のフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料15に含まれる水不溶性材料15はフェニル基の導入反応を行っていないため0mmol/gであるとみなした。
(血液浄化用の材料15の開孔率測定)
血液浄化用の材料15の開孔率を、下記の方法に従って算出した。結果を表10に示す。
1. 光学顕微鏡により、倍率10倍で血液浄化用の材料15を撮影した。
2. 画像編集ソフト(例:アドビシステムズ株式会社“Photoshop Elements14”)を立ち上げ、以下の操作を順に行った。
(1)光学顕微鏡で撮影した画像ファイルを開いた。
(2)開孔率を求めたい部分を512ピクセル×512ピクセル(262144ピクセル)で切り取った。
(3)画像調整のライティングにより、画像の開孔部分と血液浄化用の材料15部分を補正した(シャドウ・ハイライトの‘シャドウを明るく’と‘中間調のコントラスト’を100%にした→明るさ・コントラストの‘コントラスト’を100、‘明るさ’を10にした)。
(4)開孔部分や血液浄化用の材料15部分の補正できていない部分は、描画のブラシツールにより開孔部分は黒、血液浄化用の材料15部分は白で塗りつぶした。
(5)フィルターの色調補正の2階調化により、二値化した。数値は2階調前の画像と比較しながら行う。黒い部分は開孔部分、白い部分は血液浄化用の材料15部分とした。
(6)ウィンドウのヒストグラムを開き、全体における黒い部分の比率を開孔率(%)とした。
(血液浄化用の材料16の作製)
添加するTEPAの量を0.82gに変更した以外は血液浄化用の材料13と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地16(以下、血液浄化用の材料16)を得た。
(血液浄化用の材料16に含まれる水不溶性材料16のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料16に含まれる水不溶性材料16のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料16に含まれる水不溶性材料16のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料16に含まれる水不溶性材料16のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料17の作製)
添加するTEPAを1.64gに変更した以外は血液浄化用の材料13と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地17(以下、血液浄化用の材料17)を得た。
(血液浄化用の材料17に含まれる水不溶性材料17のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料17に含まれる水不溶性材料17のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料17に含まれる水不溶性材料17のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料17に含まれる水不溶性材料17のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料18の作製)
編地BをNMCA液とPFA液の混合溶液に含浸する時間を24時間に変更し、添加するTEPAの量を0.04gに変更した以外は血液浄化用の材料8と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地18(以下、血液浄化用の材料18)を得た。
(血液浄化用の材料18に含まれる水不溶性材料18のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料18に含まれる水不溶性材料18のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料18に含まれる水不溶性材料18のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料18に含まれる水不溶性材料18のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料19の作製)
添加するTEPAの量を0.12gに変更した以外は血液浄化用の材料18と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地19(以下、血液浄化用の材料19)を得た。
(血液浄化用の材料19に含まれる水不溶性材料19のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料19に含まれる水不溶性材料19のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料19に含まれる水不溶性材料19のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料19に含まれる水不溶性材料19のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料20の作製)
添加するTEPAの量を0.41gに変更した以外は血液浄化用の材料18と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地20(以下、血液浄化用の材料20)を得た。
(血液浄化用の材料20に含まれる水不溶性材料20のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料20に含まれる水不溶性材料20のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料20に含まれる水不溶性材料20のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料20に含まれる水不溶性材料20のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料21の作製)
添加するTEPAの量を0.82gに変更した以外は血液浄化用の材料18と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地21(以下、血液浄化用の材料21)を得た。
(血液浄化用の材料21に含まれる水不溶性材料21のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料21に含まれる水不溶性材料21のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料21に含まれる水不溶性材料21のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料21に含まれる水不溶性材料21のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料22の作製)
添加するTEPAの量を1.64gに変更した以外は血液浄化用の材料18と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地22(以下、血液浄化用の材料22)を得た。
(血液浄化用の材料22に含まれる水不溶性材料22のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料22に含まれる水不溶性材料22のアミノ基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料22に含まれる水不溶性材料22のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料22に含まれる水不溶性材料22のアミド基の含量を測定した。結果を表5に示す。
(血液浄化用の材料23の作製)
NMCA4.6gをニトロベンゼン31gと98重量%硫酸31gの混合溶液に添加、NMCAが溶解するまで10℃で攪拌して、NMCA溶液とした。次に、ニトロベンゼン2.0g、98重量%硫酸2.0gにPFA0.2gを添加し、PFAが溶解するまで20℃で攪拌し、PFA溶液とした。PFA溶液4.2gを5℃に冷却し、NMCA溶液64.3gに混合、5分間攪拌し、編地B1gを添加して4時間含浸した。含浸後の編地Bを0℃のニトロベンゼン200mL中に浸して反応を停止させた後、当該編地に付着しているニトロベンゼンをメタノールで抽出除去した。
TEPA0.24gとトリエチルアミン2.1gをDMSO51gに溶解し、メタノールで抽出除去した後の編地Bをそのまま添加し、40℃で3時間含浸させた。ガラスフィルター上に当該編地をろ別し、500mLのDMSOで洗浄した。
事前に活性モレキュラーシーブス3Aで脱水乾燥したDMSO47gに、窒素雰囲気下でパラクロロフェニルイソシアネート0.075gを添加して30℃に加温し、洗浄後の編地Bを全量、1時間含浸した。ガラスフィルター上に当該編地をろ別し、血液浄化用の材料である編地23(以下、血液浄化用の材料23)を得た。
(血液浄化用の材料23に含まれる水不溶性材料23のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料23に含まれる水不溶性材料23のアミノ基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料23に含まれる水不溶性材料23のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料23に含まれる水不溶性材料23のアミド基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料23に含まれる水不溶性材料23のパラクロロフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料23に含まれる水不溶性材料23のパラクロロフェニル基の含量は、水不溶性材料23に含まれるリンカーを加水分解し、溶出したパラクロロアニリンを定量することで測定した。以下に詳細を記載する。
水不溶性材料23を、2cmずつ4枚切り出して乾燥させ、乾燥重量を測定した。その後、耐圧ガラス瓶中に6M塩酸4mLと切り出した当該材料4枚を添加し、110℃で20時間加熱した。20時間後、耐圧ガラス瓶中の溶液を1mL採取してサンプル管に移し取った。当該サンプル管に硝酸ナトリウム塩5mg含有0.5M塩酸12mL、スルファミン酸アンモニウム塩36mg含有0.5wt%TWEEN20水溶液12mL、1−ナフチルエチレンジアミン・二塩酸塩8mg含有0.5wt%TWEEN20水溶液12mLを逐次添加して赤色に発色させた。得られた赤色溶液の545nmにおける吸光度を測定した。濃度既知のパラクロロアニリン水溶液を同様の方法で発色させて検量線を作成し、加水分解溶液中のパラクロロアニリン濃度を定量した。さらに、式3を用いてパラクロロフェニル基の含量を算出した。結果を表6に示す。
パラクロロフェニル基の含量(mmol/g)=加水分解溶液中のパラクロロアニリン濃度(mmol/mL)×加水分解溶液量(4mL)×測定溶液希釈倍率(37倍)/添加した水不溶性材料の乾燥重量(g)・・・式3
(血液浄化用の材料24の作製)
添加するTEPAの量を0.24gから0.36g、パラクロロフェニルイソシアネートの量を0.075gから1.5gに変更した以外は血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地24(以下、血液浄化用の材料24)を得た。
(血液浄化用の材料24に含まれる水不溶性材料24のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料24に含まれる水不溶性材料24のアミノ基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料24に含まれる水不溶性材料24のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料24に含まれる水不溶性材料24のアミド基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料24に含まれる水不溶性材料24のパラクロロフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料24に含まれる水不溶性材料24のパラクロロフェニル基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料25の作製)
添加するパラクロロフェニルイソシアネートをパラクロロベンゾイルクロリドに変更した以外は血液浄化用の材料24と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地25(以下、血液浄化用の材料25)を得た。
(血液浄化用の材料25に含まれる水不溶性材料25のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料25に含まれる水不溶性材料25のアミノ基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料25に含まれる水不溶性材料25のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料25に含まれる水不溶性材料25のアミド基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料25に含まれる水不溶性材料25のパラクロロフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料25に含まれる水不溶性材料25のパラクロロフェニル基の含量は、水不溶性材料25に含まれるリンカーを加水分解し、溶出したパラクロロ安息香酸を定量することで測定した。以下に詳細を記載する。
水不溶性材料25を、6cmずつ4枚切り出して乾燥させ、重量を測定した。その後、耐圧ガラス瓶中に6M塩酸4mLと切り出した当該材料4枚を添加し、110℃で20時間加熱した。20時間後、耐圧ガラス瓶中の溶液を全量採取してサンプル管に移し取った。当該サンプル管を真空乾燥して、クロロホルムを5mM溶解したジメチルスルホキシド−d1mLを添加、残渣を溶解した。当該溶液のH NMR測定を行い、パラクロロ安息香酸由来のピーク(δ=7.4〜7.8ppm)の積分値と、クロロホルム由来のピーク(δ=7.3ppm)の積分値の比から、式4を用いてパラクロロフェニル基の含量を算出した。結果を表6に示す。
パラクロロフェニル基の含量(mmol/g)=クロロホルム濃度(5mM)×(パラクロロ安息香酸由来のピークの積分値/クロロホルム由来のピークの積分値)×パラクロロ安息香酸の芳香環由来プロトン数(4)×ジメチルスルホキシド−dの液量(1mL)/水不溶性材料25の重量(g)・・・式4
(血液浄化用の材料26の作製)
添加するパラクロロフェニルイソシアネートの量を1.5gから0.02gに変更した以外は血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地26(以下、血液浄化用の材料26)を得た。
(血液浄化用の材料26に含まれる水不溶性材料26のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料26に含まれる水不溶性材料26のアミノ基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料26に含まれる水不溶性材料26のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料26に含まれる水不溶性材料26のアミド基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料26に含まれる水不溶性材料26のパラクロロフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料26に含まれる水不溶性材料26のパラクロロフェニル基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料27の作製)
添加するパラクロロフェニルイソシアネートの量を1.5gから0.1gに変更した以外は血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地27(以下、血液浄化用の材料27)を得た。
(血液浄化用の材料27に含まれる水不溶性材料27のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料27に含まれる水不溶性材料27のアミノ基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料27に含まれる水不溶性材料27のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料27に含まれる水不溶性材料27のアミド基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料27に含まれる水不溶性材料27のパラクロロフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料27に含まれる水不溶性材料27のパラクロロフェニル基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料28の作製)
添加するパラクロロフェニルイソシアネートの量を1.5gから0.5gに変更した以外は血液浄化用の材料24と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地28(以下、血液浄化用の材料28)を得た。
(血液浄化用の材料28に含まれる水不溶性材料28のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料28に含まれる水不溶性材料28のアミノ基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料28に含まれる水不溶性材料28のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料28に含まれる水不溶性材料28のアミド基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料28に含まれる水不溶性材料28のパラクロロフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料28に含まれる水不溶性材料28のパラクロロフェニル基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料29の作製)
添加するTEPAの量を0.24gから0.56g、パラクロロフェニルイソシアネートの量を0.075gから2.5gに変更した以外は血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地29(以下、血液浄化用の材料29)を得た。
(血液浄化用の材料29に含まれる水不溶性材料29のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料29に含まれる水不溶性材料29のアミノ基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料29に含まれる水不溶性材料29のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料29に含まれる水不溶性材料29のアミド基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料29に含まれる水不溶性材料29のパラクロロフェニル基の含量測定)
血液浄化用の材料23と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料29に含まれる水不溶性材料29のパラクロロフェニル基の含量を測定した。結果を表6に示す。
(血液浄化用の材料30の作製)
添加するTEPAを6Mアンモニア水溶液0.82mLに変更した以外は血液浄化用の材料13と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地30(以下、血液浄化用の材料30)を得た。
(血液浄化用の材料30に含まれる水不溶性材料30のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料30に含まれる水不溶性材料30のアミノ基の含量を測定した。結果を表7に示す。
(血液浄化用の材料30に含まれる水不溶性材料30のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料30に含まれる水不溶性材料30のアミド基の含量を測定した。結果を表7に示す。
(血液浄化用の材料31の作製)
添加するTEPAをジエチレントリアミン0.44gに変更した以外は血液浄化用の材料13と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地31(以下、血液浄化用の材料31)を得た。
(血液浄化用の材料31に含まれる水不溶性材料31のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料31に含まれる水不溶性材料31のアミノ基の含量を測定した。結果を表7に示す。
(血液浄化用の材料31に含まれる水不溶性材料31のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料31に含まれる水不溶性材料31のアミド基の含量を測定した。結果を表7に示す。
(血液浄化用の材料32の作製)
添加するTEPAをポリエチレンイミン(重量平均分子量600)0.50gに変更した以外は血液浄化用の材料13と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地32(以下、血液浄化用の材料32)を得た。
(血液浄化用の材料32に含まれる水不溶性材料32のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料32に含まれる水不溶性材料32のアミノ基の含量を測定した。結果を表7に示す。
(血液浄化用の材料32に含まれる水不溶性材料32のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料32に含まれる水不溶性材料32のアミド基の含量を測定した。結果を表7に示す。
(血液浄化用の材料33の作製)
用いる編地を編地Aから編地Cに変更した以外は血液浄化用の材料15と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地33(以下、血液浄化用の材料33)を得た。
(血液浄化用の材料33に含まれる水不溶性材料33のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料33に含まれる水不溶性材料33のアミノ基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料33に含まれる水不溶性材料33のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料33に含まれる水不溶性材料33のアミド基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料33の開孔率測定)
血液浄化用の材料15と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料33の開孔率を算出した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料34の作製)
用いる編地を編地Aから編地Dに変更した以外は血液浄化用の材料15と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地34(以下、血液浄化用の材料34)を得た。
(血液浄化用の材料34に含まれる水不溶性材料34のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料34に含まれる水不溶性材料34のアミノ基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料34に含まれる水不溶性材料34のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料34に含まれる水不溶性材料34のアミド基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料34の開孔率測定)
血液浄化用の材料33と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料34の開孔率を算出した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料35の作製)
用いる編地を編地Aから編地Eに変更した以外は血液浄化用の材料15と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地35(以下、血液浄化用の材料35)を得た。
(血液浄化用の材料35に含まれる水不溶性材料35のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料35に含まれる水不溶性材料35のアミノ基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料35に含まれる水不溶性材料35のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料35に含まれる水不溶性材料35のアミド基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料35の開孔率測定)
血液浄化用の材料33と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料35の開孔率を算出した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料36の作製)
用いる編地を編地Aから編地Fに変更した以外は血液浄化用の材料15と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料である編地36(以下、血液浄化用の材料36)を得た。
(血液浄化用の材料36に含まれる水不溶性材料36のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料36に含まれる水不溶性材料36のアミノ基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料36に含まれる水不溶性材料36のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料36に含まれる水不溶性材料36のアミド基の含量を測定した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料36の開孔率測定)
血液浄化用の材料33と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料36の開孔率を算出した。結果を表10に示す。
(血液浄化用の材料37の作製)
ニトロベンゼン21mLと98重量%硫酸42mLの混合溶液を5℃に冷却後、5.7gのNMCAを加えて溶解し、これに1Lの冷ニトロベンゼンを加えた後、これに、2gのユーデルポリスルホンP3500(ポリマー重量平均分子量30000)を1Lのニトロベンゼンに溶かした溶液を、よく撹拌しながら加えた。そして、これをさらに5℃で3h撹拌した。その後、反応混合物を大過剰の冷メタノール中に入れ、沈殿物をメタノールでよく洗浄した後、乾燥して、2gのアミドメチル化ポリスルホンを得た。
アミドメチル化ポリスルホン1gを50mLのDMFに溶かした溶液に、単糸径1μm、総繊度97dtexのポリプロピレン繊維からなる、乾燥重量が0.0095g/cm、嵩密度が0.33g/cmの編地6gを4時間浸した。その後、遠心脱水し、コーティング編地を得た。
TEPA0.32gとトリエチルアミン2.1gをDMSO51gに溶解し、コーティング編地をそのまま添加し、40℃で3時間含浸させた。ガラスフィルター上に当該編地をろ別し、500mLのDMSO、3Lの蒸留水、生理食塩水で洗浄して、血液浄化用の材料である編地37(以下、血液浄化用の材料37)を得た
(血液浄化用の材料37に含まれる水不溶性材料37のアミノ基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料37に含まれる水不溶性材料37のアミノ基の含量を測定した。結果を表11に示す。
(血液浄化用の材料37に含まれる水不溶性材料37のアミド基の含量測定)
血液浄化用の材料1と同様の操作を行うことで、血液浄化用の材料37に含まれる水不溶性材料37のアミド基の含量を測定した。結果を表11に示す。
(実施例1)
血液浄化用の材料9の血液浄化の性能を確認するため、サイトカイン溶液に血液浄化用の材料9を所定時間含浸して取り出し、含浸前後の溶液中のサイトカイン減少量を測定した。以下に測定方法を示す。
血液浄化用の材料9を直径6mmの円板状に切り抜いた後、これを4枚ずつポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、サイトカインの一種であるインターロイキン6(以下、IL−6)及びインターロイキン8(以下、IL−8)の濃度が2000pg/mLなるように調製した牛胎児血清(Fetal Bovine Serum、以下、FBS)を血液浄化用の材料1cmに対して30mLとなるように添加し、37℃のインキュベータ内で2時間転倒混和した後、ELISA法にてFBS中のIL−6濃度及びIL−8濃度をそれぞれ測定した。転倒混和前のIL−6濃度及びIL−8濃度から以下の式5及び式6によりIL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
血液浄化用の材料1のIL−6吸着率(%)=100×{転倒混和前のIL−6濃度(pg/mL)/転倒混和後のIL−6濃度(pg/mL)}・・・式5

血液浄化用の材料1のIL−8吸着率(%)=100×{転倒混和前のIL−8濃度(pg/mL)/転倒混和後のIL−8濃度(pg/mL)}・・・式6
(実施例2)
血液浄化用の材料10について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例3)
血液浄化用の材料11について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例4)
血液浄化用の材料14について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例5)
血液浄化用の材料15について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例6)
血液浄化用の材料16について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例7)
血液浄化用の材料19について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例8)
血液浄化用の材料20について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例9)
血液浄化用の材料21について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(実施例10)
血液浄化用の材料15については、血小板付着率を確認するため、健常者ボランティアから血液50mLをヘパリン採血(ヘパリン濃度:30U/mL)し、以下の測定を実施した。
血液浄化用の材料15を直径8mmの円盤状に切り抜き、6枚をポリプロピレン製容器に充填した。さらに、37℃で1時間LPSとヘパリン(以下、HP)を添加した上記血液(LPS濃度70EU/mL、HP濃度)を添加し、転倒混和した。血液浄化用の材料接触前後の血小板数を多項目自動血球分析装置で測定し、以下の式7を用いて血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
血小板付着率(%)=(血小板吸着試験後の血液中血小板)/(血小板吸着試験前の血液中血小板)・・・式7
(実施例11)
血液浄化用の材料23について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。さらに、血液浄化用の材料23について、実施例10と同様の操作を行い、血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
(実施例12)
血液浄化用の材料24について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。さらに、血液浄化用の材料24について、実施例10と同様の操作を行い、血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
(実施例13)
血液浄化用の材料25について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。さらに、血液浄化用の材料25について、実施例10と同様の操作を行い、血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
(実施例14)
血液浄化用の材料26について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。さらに、血液浄化用の材料26について、実施例10と同様の操作を行い、血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
(実施例15)
血液浄化用の材料27について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。さらに、血液浄化用の材料27について、実施例10と同様の操作を行い、血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
(実施例16)
血液浄化用の材料28について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。さらに、血液浄化用の材料28について、実施例10と同様の操作を行い、血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
(実施例17)
血液浄化用の材料29について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。さらに、血液浄化用の材料29について、実施例10と同様の操作を行い、血小板付着率を算出した。結果を表6に示す。
(実施例18)
血液浄化用の材料30について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表7に示す。
(実施例19)
血液浄化用の材料31について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表7に示す。
(実施例20)
血液浄化用の材料32について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表7に示す。
(実施例21)
血液浄化用の材料14の血液浄化の性能をより詳しく確認するため、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球−活性化血小板複合体、活性化顆粒球及び活性化単球の除去率を測定した。以下に測定方法を示す。
上下に溶液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ1.2cm、容積0.94cm、外径2cm、ポリカーボネート製)に、直径1cmの円板状に切り抜いた実施例21用の血液浄化用の材料14を積層して充填することで、実施例21用の血液浄化用の材料14を備えるカラムを作製した。LPSを70EU/mLになるよう添加した健常ヒトボランティア血液を37℃、30分間、65rpmで振とうし、活性化させて血液を、当該カラムに流量0.63mL/minで通液し、カラム入口及び出口で血液のサンプル採取を行った。カラム出口のサンプルはカラム内に血液が流入した時点を0分とし、3.5分から6.5分間通液したものを採取した。通液後得られたサンプルを細胞の表面抗原を表8に示した蛍光標識抗体にて染色後にVersaLyseを用いて溶血処理をして、静置後は氷冷、暗所に保管し、速やかに各サンプルに含まれる細胞数を測定した。なお、生細胞の判定には、7−AAD Viability Staining Solution(BioLegend)を、細胞数のカウントには、Flow Count(BECKMAN COULTER)を用いた。測定にはフローサイトメトリー(BD Cytometer Setup and Tracking Beads(Becton, Dickinson and Company))を用いた。解析には、BD FACS Divaソフトウェア Version 6.1.3(Becton, Dickinson and Company)又は、FLOWJO(トミーデジタルバイオロジー株式会社)を使用した。活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球−活性化血小板複合体、活性化顆粒球及び活性化単球の濃度を算出し、以下の式8〜式11によりカラム入出前後での除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
活性化顆粒球除去率(%)={(カラム入口側の活性化顆粒球濃度)−(カラム出口側の活性化顆粒球濃度)}/(カラム入口側の活性化顆粒球濃度)×100・・・・・・式8

活性化顆粒球−活性化血小板複合体除去率(%)={(カラム入口側の活性化顆粒球−活性化血小板複合体濃度)−(カラム出口側の活性化顆粒球−活性化血小板複合体濃度)}/(カラム入口側の活性化顆粒球−活性化血小板複合体濃度)×100・・・・・・式9

活性化単球除去率(%)={(カラム入口側の活性化単球濃度)−(カラム出口側の活性化単球濃度)}/(カラム入口側の活性化単球濃度)×100・・・・・・式10

活性化単球−活性化血小板複合体除去率(%)={(カラム入口側の活性化単球−活性化血小板複合体濃度)−(カラム出口側の活性化単球−活性化血小板複合体濃度)}/(カラム入口側の活性化単球−活性化血小板複合体濃度)×100・・・・・・式11
(実施例22)
血液浄化用の材料15について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例23)
血液浄化用の材料16について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例24)
血液浄化用の材料23について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例25)
血液浄化用の材料24について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例26)
血液浄化用の材料25について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例27)
血液浄化用の材料26について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例28)
血液浄化用の材料27について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例29)
血液浄化用の材料28について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例30)
血液浄化用の材料29について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
(実施例31)
血液浄化用の材料33について、疑似血液を用いた圧力損失を測定した。上下に溶液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ1.2cm、容積0.94cm、外径2cm、ポリカーボネート製)に、直径1cmの円板状に切り抜いた血液浄化用の材料33を積層して0.30g/cmの嵩密度になるよう充填したカラムを作製した。各カラムに、37℃(外温)で保温した擬似血液(50wt%グリセリン水溶液)を、流量0.65mL/minで通液し、カラムの入口圧力と出口圧力を各々測定した。なお流量は、100mL/min÷145cm×0.94cm=0.65mL/minと計算し、設定した。通液開始後10分の時点の入口圧力の値から通液開始後10分の時点の出口圧力の値を引いた値を、擬似血液圧力損失として算出した。結果を表10に示す。
(実施例32)
血液浄化用の材料34について、実施例31と同様の操作を行い、疑似血液を用いた圧力損失を測定し、擬似血液圧力損失として算出した。結果を表10に示す。
(実施例33)
血液浄化用の材料15について、実施例31と同様の操作を行い、疑似血液を用いた圧力損失を測定し、擬似血液圧力損失として算出した。結果を表10に示す。
(実施例34)
血液浄化用の材料35について、実施例31と同様の操作を行い、疑似血液を用いた圧力損失を測定し、擬似血液圧力損失として算出した。結果を表10に示す。
(実施例35)
血液浄化用の材料36について、実施例31と同様の操作を行い、疑似血液を用いた圧力損失を測定し、擬似血液圧力損失として算出した。結果を表10に示す。
(実施例36)
血液浄化用の材料37について、実施例1及び実施例21と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球−活性化血小板複合体、活性化顆粒球及び活性化単球の除去率をそれぞれ算出した。結果を表11に示す。
(比較例1)
血液浄化用の材料1について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例2)
血液浄化用の材料2について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例3)
血液浄化用の材料3について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例4)
血液浄化用の材料4について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例5)
血液浄化用の材料5について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例6)
血液浄化用の材料6について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例7)
血液浄化用の材料7について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例8)
血液浄化用の材料8について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例9)
血液浄化用の材料12について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例10)
血液浄化用の材料13について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例11)
血液浄化用の材料17について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例12)
血液浄化用の材料18について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例13)
血液浄化用の材料22について、実施例1と同様の操作を行い、IL−6吸着率及びIL−8吸着率を算出した。結果を表5に示す。
(比較例14)
血液浄化用の材料17について、実施例21と同様の操作を行い、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球−活性化血小板複合体、活性化顆粒球及び活性化単球の除去率をそれぞれ算出した。結果を表9に示す。
表5の結果から、本願の血液浄化用の材料は、血液浄化の性能に優れていることが明らかとなった。
表6の結果から、本願の血液浄化用の材料はフェニル基を導入することによって、血小板の付着をより抑制できることが明らかとなった。
表7の結果から、本願の血液浄化用の材料は様々なアミノ基の構造においても、優れた血液浄化の性能を発揮することが明らかとなった。
表9の結果から、本願の血液浄化用の材料はアミノ基及びフェニル基の含量を制御することにより、活性化顆粒球、活性化顆粒球−活性化血小板複合体、活性化単球及び活性化単球−活性化血小板複合体を除去できることが明らかとなった。
表10の結果から、本願の血液浄化用の材料は低い圧力損失で血液浄化を行えることが明らかとなった。
表11の結果から、本願の血液浄化用の材料は基材の種類によらず、優れた血液浄化性能を発揮することが明らかとなった。
本発明の血液浄化用の材料は、医療分野によける血液成分の浄化、特にサイトカイン及び活性化白血球−活性化血小板複合体の除去用として利用できる。
1.血液浄化用の材料(編地)
2.繊維(黒色部分)
3.開孔部(白色部分)
4.カラム
5.通液前の疑似血液又はヒト血液
6.通液後の疑似血液又はヒト血液
7.回路
8.入口圧測定装置
9.出口圧測定装置
10.ポンプ
11.恒温水槽
12.ヒーター

Claims (8)

  1. 基材にアミド基とアミノ基とを有するリガンドが結合した水不溶性材料を含み、
    前記アミド基の含量は、前記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり3.0〜7.0mmolであり、
    前記アミノ基の含量は、前記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり1.0〜7.0mmolである、血液浄化用の材料。
  2. 前記リガンドは、以下の一般式(I)で示される構造で前記基材に結合している、請求項1記載の血液浄化用の材料。
    [式中、Xはアミノ基を表し、波線は基材との結合位置を表す。]
  3. 前記リガンドは、フェニル基を有し、以下の一般式(II)で示される構造で前記基材に結合しており、
    前記フェニル基の含量は、前記水不溶性材料の乾燥重量1g当たり0mmol超〜7.0mmolである、請求項1又は2記載の血液浄化用の材料。
    [式中、Xはアミノ基を表し、Aはリンカーを表し、Bは水素原子又はハロゲン原子を表し、波線は基材との結合位置を表す。]
  4. 前記基材は、ポリスチレン若しくはポリスルホン又はそれらの誘導体である、請求項1〜3のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
  5. 繊維形状又は粒子形状である、請求項1〜4のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
  6. 編地形状であり、開孔率が0.1〜30.0%である、請求項1〜5のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
  7. サイトカイン及び活性化白血球−活性化血小板複合体の除去用である、請求項1〜6のいずれか一項記載の血液浄化用の材料。
  8. 請求項1〜7のいずれか一項記載の血液浄化用の材料を備える、血液浄化器。
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