WO2022202603A1

WO2022202603A1 - 多孔質吸着材料、およびそれを用いたバイオ医薬品精製用分離カラム、ならびに、バイオ医薬品の製造方法

Info

Publication number: WO2022202603A1
Application number: PCT/JP2022/012248
Authority: WO
Inventors: 阪口有佳; 林昭浩; 韓愛善; 坂口博一
Original assignee: 東レ株式会社
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-09-29
Also published as: CN117177812A; US20240173692A1; JPWO2022202603A1; EP4316646A1

Abstract

本発明は、目詰まりを抑制しつつ、バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するために用いる分離選択性の高い多孔質吸着材料を提供することを課題とし、　バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するために用いる多孔質吸着材料であって、少なくとも一方の表面にノニオン性ポリマーを含む層を有する多孔質吸着材料であることを本旨とする。

Description

多孔質吸着材料、およびそれを用いたバイオ医薬品精製用分離カラム、ならびに、バイオ医薬品の製造方法

　本発明は、多孔質吸着材料およびそれを用いたバイオ医薬品精製用分離カラム、ならびに、バイオ医薬品の製造方法に関する。

　活性炭やシリカゲルに代表される多孔質材料は、微細な大きさの孔を持つ材料であり、様々な物質を吸着しやすい性質を持つ。この特性を活かして脱臭剤や乾燥剤、工業的には物質の分離などに応用されている。

　タンパク質の分離は化学品・食品・医薬品・化粧品の製造プロセスや、病原物質や環境汚染物質の除去など、様々な分野で行われている。タンパク質の分離法としては遠心分離、沈降などの機械的または物理的方法や、溶媒抽出、吸着、クロマトグラフィーなどの分離材を用いる方法が広く知られている。

　特に、抗体医薬品などのバイオ医薬品を細胞培養技術などのバイオテクノロジーを用いて製造する工程については、プロテインＡカラムなどのアフィニティクロマトグラフィーやイオン交換クロマトグラフィー、デプスろ過など多くのタンパク質分離技術が用いられている。

　タンパク質の分離に用いられるタンパク質吸着材料には、吸着能力が高く、分離のための材料へのタンパク質等の吸着による目詰まりや劣化が起こりにくく、長期間安定した性能を発揮できることなどが求められている。

　バイオ医薬品の製造工程における抗体濃度は、工程によっては血液中の抗体濃度に比べて２～３倍高い。従って、タンパク質吸着材料をバイオ医薬品の製造工程に用いる場合、高い吸着能力だけでなく、血液中の物質を吸着させる場合よりさらに目詰まりや劣化のしにくいことが要求される。

　タンパク質吸着材料の吸着能力を向上させる方法として、吸着容量を増加させる方法、吸着材料表面に化学修飾を行い、吸着選択性を向上させる方法などがある。タンパク質吸着材料として、異形断面を有する多孔質の中実繊維を用いる技術が開示されている（特許文献１）。繊維を特定の形状の異形断面とすることで単位体積あたりの表面積が増大し、高い吸着性能を有する吸着材料を提供する方法が記載されている。

　タンパク質吸着材料はその高い吸着性から材料表面に吸着対象でないタンパク質が吸着しやすい。タンパク質吸着材料が細孔を有する場合、材料表面に吸着したタンパク質が細孔内に入り込んで細孔サイズを変化させたり、細孔へのアクセスを妨げたりすることにより目的とするタンパク質の吸着が妨げられ、吸着性能が低下することが懸念される。

　材料表面へのタンパク質吸着による目詰まりを抑制しつつ、高いタンパク質吸着性能を維持する方法として、親水性ポリマーを材料表面に担持させる方法がある。例えば特許文献２には、カルボン酸ビニルエステルを含む窒素含有ポリマーを表面に固定することで、タンパク質の吸着能の低下を抑制しつつ血液適合性の高いタンパク質吸着材料を提供する方法が記載されている。

　特許文献３には、ポリスルホン系高分子を主成分とし、かつ表面にモノカルボン酸ビニルエステルユニットを含有する高分子を担持することで、タンパク質の目詰まりを抑制しながら、抗体等のタンパク質とウイルス等を低圧力かつ短時間で分離することのできる多孔質中空糸膜を提供する方法が記載されている。

　特許文献４には、電荷を有するモノマーと、特定構造のモノマーをそれぞれ単量体単位として含むポリマーを、多孔質ビーズ表面に担持させることで、ポリマーの親水性によってビーズ細孔が過度に親水化され、疎水性タンパクの吸着を妨げたり、細孔がポリマーによって塞がれ、吸着性が低下したりすることを防ぎ、多孔質ビーズの吸着性を維持しつつ、血液適合性を向上させることができる吸着ビーズを提供する方法が記載されている。

　特許文献５には、多孔質の吸着基材の表面孔に、親水性高分子樹脂を特定の量で、アンカー効果により固定化することで、親水性と疎水性のバランスを調整し、血球吸着器中の圧力損失を少なくし、吸着器内の血液凝固を防ぎつつ、血球成分を吸着除去することのできる血球除去用吸着体およびその製造方法を提供する方法が記載されている。

国際公開第２０１６／０６７９６７号日本国特開２０１４－２０７９８９号公報国際公開第２０１９／２２５７３０号日本国特開２０２０－６１５５号公報日本国特許第５４２０３４１号明細書

　しかしながら、特許文献１は多孔質繊維表面に親水性ポリマーなどの処理がなされておらず、繊維表面に吸着対象でないタンパク質が付着して細孔への目的タンパク質の接近が妨げられ、目的タンパク質の吸着量が減少することが懸念される。

　特許文献２～５には、タンパク質吸着材料表面へのタンパク質付着抑制のために、タンパク質吸着材料の表面に親水性ポリマーが担持されている。しかし材料表面へのタンパク質の吸着と非吸着を制御するための、材料表面の親水性ポリマーの量が規定されているのみで、親水性ポリマーの、材料の深さ方向の厚みについては記載がない。

　タンパク質吸着材料における、親水性ポリマーの、材料の深さ方向の厚みが厚いと、表面の細孔内部にまで親水性ポリマーが入り込んで細孔サイズを変化させたり、タンパク質付着抑制作用を発揮して吸着対象であるタンパク質の吸着を妨げたりして、細孔内に吸着されるタンパク質の量が減少するおそれがある。逆に親水性ポリマーの、材料の深さ方向の厚みが薄すぎると、材料表面に吸着対象でないタンパク質が付着して、細孔への吸着対象であるタンパク質の接近が妨げられ、細孔内に吸着されるタンパク質の量が減少するおそれがある。

　発明者らは検討を重ね、親水性ユニットを有するノニオン性ポリマーを含む層の、材料の深さ方向の厚みを特定の範囲に制御することにより、材料表面への吸着対象でないタンパク質の吸着による目詰まりを抑制しつつ、分離選択性の高いタンパク質吸着材料が得られることを見出した。

　本発明は、吸着対象でないタンパク質の吸着による目詰まりを抑制しつつ、目的タンパク質を吸着することが可能な、分離選択性の高いバイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するために用いる多孔質吸着材料を提供することを目的とする。

　本発明は、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、ノニオン性ポリマーを含む層を持つことにより、材料表面への吸着対象でないタンパク質の吸着による目詰まりを抑制しつつ、分離選択性の高い、バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するために用いる多孔質吸着材料が得られることを見出した。すなわち、本発明は以下である。

　バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するために用いる多孔質吸着材料であって、少なくとも一方の表面にノニオン性ポリマーを含む層を有する多孔質吸着材料。

　本発明の多孔質吸着材料によれば、吸着対象でないタンパク質の吸着による目詰まりを抑制しつつ、目的タンパク質を吸着することが可能であるため、バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するための材料に好適に使用できる。

　本発明の多孔質吸着材料は、少なくとも一方の表面に、ノニオン性ポリマーを含む層を有する、多孔質吸着材料である。

　また、本発明は好ましく、細孔を有するタンパク質吸着材料であって、少なくとも一方の表面に、生体成分付着抑制ポリマーを含む層を有し、前記タンパク質吸着材料の断面を、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）にて組成分析した際の前記生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みが３μｍ以下である。

　ここで、多孔質吸着材料とは、一般に、微細な孔を有した材料として、様々な物質を吸着しやすい性質を有している。この多孔質吸着材料が吸着する物質は、例えば、バイオ医薬品の原料溶液において夾雑物として理解される物質であり、その具体例としては、後述するものやその他のタンパク質、脂質、水が挙げられる。

　タンパク質吸着材料とは、タンパク質を吸着する性能を有する材料のことを指す。また、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を構成する材料としては特に限定されないが、ポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンやセルロースアセテート、セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセルロース系ポリマー、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル、ポリアミドや、石英、シリカゲルなどに用いられる二酸化ケイ素、ゼオライトなどに用いられるアルミノケイ酸塩、炭素繊維、活性炭などに用いられる無定形炭素などが挙げられる。またはこれらの共重合体や複合材料でも構わない。中でもタンパク質吸着材料は、ＰＭＭＡ、ポリスチレン、ポリプロピレン、二酸化ケイ素、アルミノケイ酸塩および無定形炭素から選ばれる少なくとも一つを含む基材から構成されると、優れた吸着性能を発揮することから好ましい。その中でもＰＭＭＡ、ポリスチレンおよびポリプロピレンから選ばれる少なくとも一つを含む基材は、吸着対象であるタンパク質を効率よく吸着するため、タンパク質吸着材料を構成する基材としてより好ましい。特にＰＭＭＡでは、アイソタクチック体とシンジオタクチック体を混合し、立体複合体であるステレオコンプレックスを形成させることにより、細孔のサイズが均一な基材が得られるため好ましい。特にポリスチレンとポリプロピレンについては、芯成分がポリスチレン、鞘成分がポリスチレンとポリプロピレンからなる芯鞘複合繊維であってもよい。

　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を構成する材料の形状としては、繊維、不織布、織物、編物、粒子、フィルム、成形品などが挙げられる。中でも繊維は、その繊維径を細くすることで比表面積を大きくすることができるため、本発明の多孔質吸着材料あるいは、タンパク質吸着材料の形状は繊維の形状であることが好ましい。なお本発明において繊維とは、長手方向に連続した空洞を持たない中実繊維、および空洞を有する中空繊維のいずれでもよい。

　中空繊維において、内側のみに吸着対象であるタンパク質と、非対象であるタンパク質を含む溶液を接触させた場合、比表面積が小さく、効率的に吸着対象であるタンパク質を吸着できないことがある。また中空繊維の内側と外側の両方に吸着対象であるタンパク質と、非対象であるタンパク質を含む溶液を接触させることで比表面積を大きくしても、中空繊維の外側よりも内側での吸着対象であるタンパク質と、非対象であるタンパク質を含む溶液の流速が遅いため、中空繊維内側が効率的に吸着対象であるタンパク質と、非対象であるタンパク質を含む溶液に接触せず、吸着対象であるタンパク質の十分な除去が行えないことがある。このため、高いタンパク質吸着性能を得るためには、タンパク質吸着材料を構成する材料として中実繊維を用いることが好ましい。中実繊維は、単一成分や２成分以上からなっていても良く、非対称構造、均一構造、海島構造、芯鞘構造などいずれの形態でもよい。中でも、タンパク質吸着量を増加させる観点から、中実糸の内部まで連続的な細孔を有する均一な構造が好ましい。

　また、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の形状が中実糸や中空糸といった繊維の場合、繊維断面の形状は特に限定されず、円形であっても円形以外の形状であってもよいが、繊維横断面の外周部に存在する突起であるフィンと呼ばれる突起を有する異形断面形状の繊維とすることが好ましい。多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の形状が繊維の場合、フィンを有することで、異形化し、体積当たりの表面積を増大する結果、吸着性能の向上が期待できる。

　フィンの数は特に限定されないが、その上限としては１２個以下であることが好ましく、さらに好ましくは８個以下、特に好ましくは６個以下である。フィンの数が増えすぎると、フィン間の隙間が狭窄して体積あたりの表面積量が低下したり、被処理液がフィン間に接触しにくくなることがある。

　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料として異形断面形状を有する繊維を用いる場合には、隣り合う繊維のフィン同士が嵌まり込み、繊維表面と溶液の接触を妨げることがある。そのため、タンパク質吸着材料として異形断面形状の繊維を使用する場合は、フィンを有しない円形や楕円形状の繊維と混繊した状態とすることが好ましい。

　本発明の多孔質吸着材料は、バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するために用いる。バイオ医薬品とは、遺伝子組み換え、細胞培養などのバイオテクノロジーを用いて製造され、抗体、ホルモン、酵素などのタンパク質を有効成分とする医薬品を指す。バイオ医薬品の有効成分は細胞によって産生され、細胞から有効成分を含む溶液が分離される。バイオ医薬品原料溶液とは、この分離された溶液を指す。夾雑物とは、バイオ医薬品原料溶液に含まれる、有効成分以外の物質を指す。夾雑物の例としては細胞宿主由来タンパク質（Ｈｏｓｔ　Ｃｅｌｌ　Ｐｒｏｔｅｉｎ、以下「ＨＣＰ」）や抗体の分解物、培地由来成分、ＤＮＡ、ウイルス、遊離プロテインＡなどが挙げられる。

　タンパク質吸着材料の吸着対象であるタンパク質は特に限定されないが、例えば、アルブミン、グロブリン、フィブリノゲンなどが挙げられる。抗体医薬品などのバイオ医薬品を細胞培養技術などのバイオテクノロジーを用いて製造する工程については、プロテインＡカラムなどのアフィニティクロマトグラフィーやイオン交換クロマトグラフィー、デプスろ過など多くのタンパク質分離技術が用いられている。本発明のタンパク質吸着材料を、バイオ医薬品の製造工程に用いる場合、吸着対象となるタンパク質としては細胞宿主由来タンパク質（ＨＣＰ）や抗体の分解物、培地由来成分、ＤＮＡ、ウイルス粒子、遊離プロテインＡなどが挙げられる。

　本発明の多孔質吸着材料は、その少なくとも一方の表面にノニオン性ポリマーを含む層を有している。ノニオン性ポリマーとは、ポリマー全体として電荷的に中性のポリマーを指す。電荷的に中性とは、溶液の状態でのｐＨが６．０～７．５の範囲にあるものを指す。この範囲であれば、双性イオンを含んだようなポリマーであっても構わない。溶液を調製する際の溶媒は、水の他に、エタノールなどの有機溶媒を含む水であっても構わない。

　ノニオン性ポリマーの中でも、親水性のポリマーがより好ましい。親水性のポリマーとは、ポリマー構造の中に、エーテル基やエステル基、アミド基、ヒドロキシル基、カルボキシル基などの親水性の官能基を有しているものを指す。これらの官能基が、ポリマー全体重量の９重量％以上を占めることが好ましい。

　このようなノニオン性で、かつ、親水性のポリマーの中でも、生体成分付着抑制ポリマーであれば、さらに好ましい。生体成分付着抑制ポリマーとは、該ポリマーで平膜を作って、ヒト血液と接触させたときの、４．３×１０^３μｍ^２面積あたりの血小板付着数が２０個以下である性質を有しているものを指す。該ポリマーによる平膜の作製方法は特に限定されないが、例として、ポリスルホン製の基材を確認対象のポリマー溶液に浸漬し、γ線照射により当該確認対象のポリマーをポリスルホン製の基材に架橋させて固定化させる方法などにより作製できる。

　血小板付着数の具体的な測定手順について説明する。血小板付着数は、ヒトの静脈血を採血後、直ちにヘパリンを５０Ｕ／ｍｌになるように添加し、採血後１０分以内に上記平膜に接触させ、３７℃で４時間振盪させる。その後、平膜を生理食塩水で洗浄し、グルタルアルデヒド生理食塩水で血液成分の固定を行い、蒸留水で洗浄する。平膜を常温０．５Ｔｏｒｒにて１０時間減圧乾燥し、スパッタリングによりＰｔ－Ｐｄの薄膜を平膜表面に形成させ、試料とする。走査型電子顕微鏡で平膜表面を倍率１５００倍で観察し、４．３×１０^３μｍ^２あたりの付着血小板数を数える。異なる１０視野での付着血小板数の平均値を血小板付着数（個／４．３×１０^３μｍ^２）とする。十分な生体成分付着抑制効果を得るためには、血小板付着数は２０個／４．３×１０^３μｍ^２以下であり、１０個／４．３×１０^３μｍ^２以下が好ましい。

　生体成分付着抑制ポリマーを含む層は、特に本発明の多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を用いて生体成分の分離を行う際に、最初に生体成分が接触する側の表面にあることが好ましい。ここで生体成分とは、生体を構成する物質を指し、具体的にはタンパク質、脂質、糖質などを指す。

　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料と生体成分との接触方法は、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料と生体成分が接触できれば特に限定されないが、生体成分を含有する溶液を多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料に通過させる方法、生体成分を含有する溶液を多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料に浸漬する方法などが例示される。

　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の、ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みが厚いと、表面の細孔内部にまで生体成分付着抑制ポリマーが入り込んで細孔サイズを変化させたり、生体成分付着抑制作用を発揮して吸着を妨げたりして細孔内に吸着されるタンパク質の量が減少することがある。そのため、ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みは、５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。一方でノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みが薄すぎると、材料表面に吸着対象でないタンパク質が付着して、細孔への吸着対象であるタンパク質の接近が妨げられ、細孔内に吸着されるタンパク質の量が減少することがある。そのため、ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みは、１．５μｍ以上が好ましく、２μｍ以上がより好ましい。ここでノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みは、タンパク質吸着材料の断面を飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）にて組成分析することにより求めた値を意味する。なお、ＴＯＦ－ＳＩＭＳの空間分解能の限界により、断面のラインプロファイルから求める厚みの測定下限は０．２μｍであるが、表面・界面物性解析装置（ＳＡＩＣＡＳ（商標））を用いた斜め切削法による試料調製と、アルゴンガスクラスターイオンビーム（Ａｒ－ＧＣＩＢ）を用いたＴＯＦ－ＳＩＭＳのデプスプロファイル測定とを組み合わせる方法や、ＸＰＳを用いた測定により、１０ｎｍの厚みまで測定可能である。本発明のタンパク質吸着材料における生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みは、３μｍ以下であれば特に限定されない。

　飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）にて組成分析することによるノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みの測定方法について、より具体的には、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ装置による組成分析によって、上記生体成分付着抑制ポリマー由来のピークが検出されるため、その質量（ｍ／ｚ）を分析することによってノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーの存在量に関する知見が得られ、ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みを測定することができる。厚みを求める方法としては、実施例の項において説明した方法（層厚みの測定１、および、層厚みの測定２）を用いうる。

　ＴＯＦ－ＳＩＭＳによる組成分析では、超高真空中においた試料表面にパルス化されたイオン（１次イオン）が照射され、試料表面から放出されたイオン（２次イオン）は一定の運動エネルギーを得て飛行時間型の質量分析計へ導かれる。同じエネルギーで加速された２次イオンのそれぞれは質量に応じた速度で分析計を通過するが、検出器までの距離は一定であるためそこに到達するまでの時間（飛行時間）は質量の関数となり、この飛行時間の分布を精密に計測することによって２次イオンの質量分布、すなわち質量スペクトルが得られる。例えば、１次イオンとしてＢｉ_３ ^＋＋を用い、２次負イオンを検出する場合、ｍ／ｚ＝２６．０１のピークは、ＣＮ^－、ｍ／ｚ＝４２．０１のピークは、ＣＮＯ^－に相当する。なお、イオン種は、上記のイオン種で十分な測定ができない場合には、用いられるノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーにおいて特徴的な種に代えることが可能である。

　ＴＯＦ－ＳＩＭＳ測定による組成分析の条件は以下のとおりである。測定領域を５０μｍ×５０μｍとし、１次イオン加速電圧を２５ｋＶ、パルス幅を１２５．０ｎｓとする。本検出手法における検出深さは数ｎｍ以下である。本分析手法における検出深さは数ｎｍ以下である。より詳細には、後述する「（１）ＴＯＦ－ＳＩＭＳ測定」に従って測定するものとする。

　ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーが多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の少なくとも一方の表面に存在している場合、Ｘ線電子分光法（ＸＰＳ）によって、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の表面におけるノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーの存在量を定量することができる。ここで、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の表面におけるノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーの存在量は、ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の側から測定した際に、ＸＰＳによって検出される全原子１００（原子数％）に対する窒素原子の割合を指標とすることができる。多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料のノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の側からＸＰＳで測定した際の全原子１００（原子数％）に対する窒素原子の割合が多すぎると、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の細孔への、吸着対象であるタンパク質の接近が妨げられ、細孔内に吸着されるタンパク質の量が減少することがある。一方で、ＸＰＳで測定した際の全原子１００（原子数％）に対する窒素原子の割合が少なすぎると、材料表面に吸着対象でないタンパク質が付着して、細孔への吸着対象であるタンパク質の接近が妨げられ、細孔内に吸着されるタンパク質の量が減少することがある。そのため、ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の側から測定した際に、ＸＰＳにより検出される全原子１００（原子数％）に対する窒素原子の割合は、０．５（原子数％）以上８（原子数％）以下が好ましい。

　ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の側からＸＰＳにより測定した際に検出される窒素原子の割合を測定する際のＸＰＳの測定角は、４５°で測った値を用いる。測定角４５°で測定した場合、表面からの深さが約１０ｎｍまでの領域が検出される。より詳細には、後述する「（２）ＸＰＳ測定」に従って測定するものとする。

　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料は、吸着対象である夾雑物あるいはタンパク質を効率的に除去するための細孔を有する。本発明の多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料は目的とするタンパク質を吸着可能な細孔を有しさえすればその形状やサイズは特に限定されないが、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の平均細孔半径が小さすぎると、吸着対象のタンパク質が細孔内に入り込めなくなるために適さず、逆に平均細孔半径が大きすぎると、単位体積あたりの細孔表面積が小さくなるため、吸着対象であるタンパク質の吸着が効率的に行えないことがある。そのため、本発明の多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した際の平均細孔半径の値は特に限定されないものの、その下限としては、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは１．５ｎｍ以上、特に好ましくは２．０ｎｍ以上である。一方、タンパク質吸着材料をＤＳＣで測定した際の平均細孔半径の上限としては、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以下、特に好ましくは２５ｎｍ以下である。

　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の平均細孔半径は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定することができる。多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を－５５℃に急冷し、５℃まで０．３℃／ｍｉｎで昇温させて測定し、得られた曲線のピークトップ温度を融点として、次式から平均細孔半径を算出する。

　平均細孔半径［ｎｍ］＝（３３．３０－０．３１８１×（水の融点－曲線のピークトップ温度から求めた融点）［℃］）／（水の融点－曲線のピークトップ温度から求めた融点）［℃］
　なお、上記測定方法は、Ｋａｚｕｈｉｒｏ　Ｉｓｈｉｋｉｒｉｙａｍａ　ｅｔ　ａｌ．；ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＣＯＬＬＯＩＤ　ＡＮＤ　ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ　ＳＣＩＥＮＣＥ，１７１，１０３－１１１，（１９９５）の記載を参考としている。

　本発明の多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を用いて、吸着対象であるタンパク質の吸着除去を効率的に行うためには、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料に最適なサイズの細孔が多く存在することが好ましい。サイズの大きすぎる細孔や小さすぎる細孔が存在すると、吸着対象であるタンパク質の吸着を効率的に行うことができない場合がある。吸着対象であるタンパク質の吸着を効率的に行うためには、タンパク質吸着材料を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、画像解析を行って測定した際の、表面近傍の平均孔径に対する中心部の平均孔径の比は０．５以上が好ましく、０．８以上がより好ましい。一方でタンパク質吸着材料をＳＥＭで観察して画像解析を行って測定した際の、表面近傍の平均孔径に対する中心部の平均孔径の比は、１．３以下が好ましく、１．１以下がより好ましい。

　細孔を有する多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の表面近傍の平均孔径と中心部の平均孔径とを比較する際は、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の断面を得た上で、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による方法で行うことができる。ＳＥＭを用いて倍率５０，０００倍で観察し、６４０×４８０ｐｉｘｅｌｓの画像を、画像処理ソフト（ＩｍａｇｅＪ、開発元　アメリカ国立衛生研究所）にて二値化処理し、孔が黒、構造ポリマー部分が白となった画像が得られる。

　ここで多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の断面とは、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料のバイオ医薬品原料溶液、あるいは、吸着対象であるタンパク質と、吸着対象でないタンパク質を含む溶液に接触する面に垂直に切断することで得られる面をいう。例えば繊維の場合、長手方向に垂直に切断した面をいう。多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の断面の中心部および表面近傍を観察し、画像解析を行う。表面近傍の細孔半径とは、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料の表面、すなわち断面における外周における細孔半径である。より具体的には、表面に接する２２５×２２５ｐｉｘｅｌｓの視野１での細孔半径に対する、表面に対して垂直方向に視野１と隣り合う２２５×２２５ｐｉｘｅｌｓの視野２での細孔半径の比が２倍未満となる場合、視野１を完全に包括する６４０×４８０ｐｉｘｅｌｓの視野を表面近傍という。しかしながら、ＰＭＭＡ繊維等の場合は、表面に緻密層という、細孔半径が非常に小さい層が存在する等の場合がある。吸着対象であるタンパク質の吸着除去のために、細孔半径がばらつきなく最適化されていることがよい観点からすると、このような層の部分は上記「表面近傍」に含めないことが適切である。そこで、視野１での細孔半径に対する視野２の細孔半径の比が２倍以上の場合、視野２を完全に包括し、視野１を全く含まない６４０×４８０ｐｉｘｅｌｓの視野を表面近傍という。

　また表面における２点を結んで得られる直線のうち、長さが最長となる直線の中心を中心部という。中心部においても平均孔径を求める。

　上記いずれの場合も、細孔の形状が真円でない場合は真円と仮定し、細孔面積から次式により細孔半径を算出する。

　中心部または表面近傍の細孔半径［ｎｍ］＝（中心部または表面近傍の細孔面積［ｎｍ^２］／π）^１／２
　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を任意の５箇所で切断した断面の中心部および表面近傍でそれぞれ測定を行い、細孔半径を求め、その平均値を求めて中心部または表面近傍の平均孔径とする。

　本発明において、多孔質吸着材料の比表面積は、吸着材料の重量に対する、吸着対象であるタンパク質等を含むバイオ医薬品原料溶液と吸着材料とが接触し得る面の面積を表す。吸着対象であるタンパク質を効率的に吸着除去するためには、多孔質吸着材料の比表面積は大きいことが望ましいが、大きすぎると強度が低下する。以上のことから、０．００１ｍ^２／ｇ以上が好ましく、０．０１ｍ^２／ｇ以上がより好ましく、０．０５ｍ^２／ｇ以上が更に好ましい。一方で０．１ｍ^２／ｇ以下が好ましく、０．５ｍ^２／ｇ以下がより好ましい。

　多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料により吸着されたタンパク質の吸着量の測定方法としては、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を、吸着対象であるタンパク質と吸着対象でないタンパク質を含む溶液に浸漬し、一定時間経過後の溶液中の吸着対象であるタンパク質量を測定し、浸漬前の溶液中の吸着対象であるタンパク質量から減じることにより求めることができる。別の方法では、多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料をモジュールあるいはカラムに組み込み、回路を接続して、吸着対象であるタンパク質と吸着対象でないタンパク質を含む溶液を循環させ、一定時間経過後の溶液中の吸着対象であるタンパク質量を測定し、浸漬前の溶液中の吸着対象であるタンパク質量から減じることにより求めることができる。

　タンパク質量の測定方法は特に限定されないが、Ｌｏｗｒｙ法、ビシンコニン酸法、ＥＬＩＳＡ法、免疫比濁法などが挙げられる。なかでもＥＬＩＳＡ法、免疫比濁法は吸着されるタンパク質に対する特異性が高いため、好ましい。

　前述のとおり、本発明のタンパク質吸着材料の少なくとも一方の表面に配置される層は、生体成分付着抑制ポリマーを含む。生体成分付着抑制ポリマーの例としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリ（２－メトキシエチルアクリレート）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

　中でも、生体成分付着抑制ポリマーは、窒素原子を含有することが好ましい。生体成分付着抑制ポリマーが窒素原子を含む場合、その窒素原子の存在する形態は特に限定されないが、窒素原子は、例えばアミド基などの親水性基として生体成分付着抑制ポリマー中に含まれることが、生体成分付着抑制効果の観点から好ましい。

　本発明に用いるノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーは、親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体であることが好ましい。本明細書において「ユニット」とは、モノマーを重合して得られる単独重合体または共重合体中の繰り返し単位を指す。さらに親水性ユニットとは、当該ユニットを構成するモノマー単独で重合体を製造した場合、質量平均分子量１０，０００～１，０００，０００の重合体が水に可溶であるものを指す。「可溶である」ものとは、２０℃での水１００ｇに対する溶解度が０．１ｇを超えるものを指す。

　本明細書において、疎水性ユニットは、モノカルボン酸ビニルエステルユニットであることが好ましい。

　ここでモノカルボン酸とは、１つのカルボキシル基と、当該カルボキシル基の炭素原子に結合した炭化水素基からなる化合物、すなわち「Ｒ－ＣＯＯＨ」（Ｒは炭化水素基）で表される化合物を意味する。モノカルボン酸中の炭化水素基Ｒは、脂肪族炭化水素基および芳香族炭化水素基のいずれでもよいが、合成のしやすさなどの観点から、脂肪族炭化水素基、特に飽和脂肪族炭化水素基であることが好ましい。また、カルボン酸の製造コストの観点から、飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖構造または分岐構造が好ましく、直鎖構造がより好ましい。モノカルボン酸中の炭化水素基Ｒが芳香族炭化水素基であるモノカルボン酸としては、安息香酸やその誘導体等が挙げられる。また、モノカルボン酸中の炭化水素基Ｒが飽和脂肪族炭化水素基であるモノカルボン酸の例としては、酢酸、プロパン酸、酪酸等が挙げられる。

　飽和脂肪族炭化水素基は、エチル基、ｎ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、ｎ－ヘキシル基等の直鎖構造のみならずイソプロピル基やターシャリーブチル基のような分岐構造や、シクロプロピル基、シクロブチル基のような環状構造であってもよい。さらには、脂肪族鎖内にエーテル結合やエステル結合などを含んでいてもよい。なお、炭化水素基Ｒは水素原子が任意の置換基で置換されていてもよいが、末端の水素原子がスルホン酸基等のアニオン性官能基で置換されている場合、吸着対象でないタンパク質の構造を不安定化させ、タンパク質吸着材料表面への付着を誘発する可能性があるため、末端の水素原子はアニオン性官能基で置換されていないことが好ましい。

　モノカルボン酸中の炭化水素基Ｒの炭素数が少ないことは、モノカルボン酸の疎水性を低くし、吸着対象でないタンパク質との疎水性相互作用を小さくし、付着を防止する上で好ましい。そのため、Ｒが脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基の場合の炭素数は１～２０が好ましく、１～９がより好ましく、２～５がさらに好ましい。なお、Ｒが飽和脂肪族炭化水素基の場合、炭素数１の化合物は酢酸、炭素数２の化合物はプロパン酸である。

　本明細書において「モノカルボン酸ビニルエステルユニット」とは、モノカルボン酸ビニルエステルモノマーを重合して得られる単独重合体中の繰り返し単位を指すが、このようなモノカルボン酸ビニルエステルユニットとしては、「－ＣＨ（ＯＣＯ－Ｒ）－ＣＨ_２－」（Ｒは炭素数１～２０の炭化水素基）で表されるユニット（繰り返し単位）であることが好ましい。ここでＲは、上記モノカルボン酸についての記載と同様であり、好ましい例等も上記に準じる。

　モノカルボン酸ビニルエステルユニット中の炭素数２～２０の炭化水素基Ｒは、飽和脂肪族炭化水素基であるか、芳香族の炭化水素基であることが好ましい。中では炭素数２～５の脂肪族の炭化水素基が好ましい。そしてモノカルボン酸ビニルエステルユニット中の炭素数２～２０の炭化水素基Ｒが飽和脂肪族炭化水素基であるモノカルボン酸ビニルエステルユニットの具体例としては、プロパン酸ビニルユニット、ピバル酸ビニルユニット、デカン酸ビニルユニット、メトキシ酢酸ビニルユニット等が挙げられる。疎水性が強すぎないことが好ましいことから、酢酸ビニルユニット、プロパン酸ビニルユニット、酪酸ビニルユニット、ペンタン酸ビニルユニット、ピバル酸ビニルユニット、ヘキサン酸ビニルユニットが好ましい例として挙げられる。一方でＲが芳香族であるモノカルボン酸ビニルエステルユニットの具体例としては、安息香酸ビニルユニットやその置換体が挙げられる。

　疎水性ユニットを構成するモノマーとしては、少なくともモノカルボン酸ビニルエステルが含まれるが、それ以外にアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルやビニル―ε―カプロラクタムなどから選ばれるユニットをさらに含んでもよい。

　親水性ユニットを構成するモノマーとしては、２０℃での水１００gに対する溶解度が１０ｇを超えるモノマーがより好ましい。このようなモノマーとしては、ビニルアルコールモノマー、アクリロイルモルホリンモノマー、ビニルピリジンモノマー、ビニルイミダゾールモノマー、ビニルピロリドンモノマー等が挙げられる。中でも、カルボキシ基またはスルホン酸基を有するモノマーに比べて、親水性が強すぎず、疎水性モノマーとのバランスが取りやすいことから、アミド結合、エーテル結合またはエステル結合を有するモノマーが好ましい。特に，アミド結合を有するビニルアセトアミドモノマー、ビニルピロリドンモノマーやビニルカプロラクタムモノマーがより好ましい、このうち、ビニルピロリドンモノマーが、重合体の毒性が低いことから、さらに好ましい。従って、本発明の好ましい様態によれば、生体成分付着抑制ポリマーは、親水性ユニットとしてビニルピロリドンユニットを含有する。

　ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーの数平均分子量は、吸着対象でないタンパク質の付着を十分に抑制する観点から、１，０００以上が好ましく、５，０００以上がより好ましい。一方、生体成分付着抑制ポリマーの数平均分子量の上限については特に制限はないが、タンパク質吸着材料への導入孔率の低下を回避する観点から、１，０００，０００以下が好ましく、５００，０００以下がより好ましく、１００，０００以下がさらに好ましい。なお、単独重合体または共重合体の数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定することができる。

　吸着対象でないタンパク質の付着を効率的に抑制する観点から、上記親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体における疎水性ユニットのモル分率は、１０％以上９０％以下が好ましく、２０％以上８０％以下がより好ましく、３０％以上７０％以下がさらに好ましい。このとき、疎水性ユニットは、モノカルボン酸ビニルエステルユニットのみでもよく、その他の疎水性ユニットをさらに含んでいてもよい。疎水性ユニットのモル分率を上記上限以下に設定することは、共重合体全体の疎水性の上昇を抑制し、吸着対象でないタンパク質の構造不安定化および変性を回避し、ひいては、吸着対象でないタンパク質の付着を防止する上で好ましい。なお、上記モル分率の算出方法は、例えば、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定を行い、各成分に対応するピークのピーク面積比から算出する。ピーク同士が重なる等の理由でＮＭＲ測定による上記モル分率の算出ができない場合は、元素分析により上記モル分率を算出してもよい。

　前述のとおり、生体成分付着抑制ポリマーとしては、モノカルボン酸ビニルエステルユニットとビニルピロリドンユニットからなる共重合体が特に好ましい。この場合ビニルピロリドンユニットとモノカルボン酸ビニルエステルユニットとのモル比率は、好ましくは３０：７０～９０：１０であり、より好ましくは４０：６０～８０：２０であり、さらに好ましくは５０：５０～７０：３０である。

　上記共重合体におけるユニットの配列としては、例えば、ブロック共重合体、交互共重合体又はランダム共重合体等が挙げられる。これらのうち、共重合体全体で親水性ユニットと疎水性ユニットの分布むらが小さいという点から、交互共重合体またはランダム共重合体が好ましい。なかでも、合成が容易である点で、ランダム共重合体がより好ましい。

　タンパク質吸着材料の少なくとも一方の表面に生体成分付着抑制ポリマーを含む層を形成させる方法としては、タンパク質吸着材料の製造時に生体成分付着抑制ポリマーを添加する方法や、タンパク質吸着材料の製造後に生体成分付着抑制ポリマーを接触させる方法が挙げられる。中でも、少なくとも一方の表面に、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みが厚くなりすぎず適切な厚みで存在させる観点から、タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマーを接触させる方法が好ましい。タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマーを接触させる方法としては生体成分付着抑制ポリマー溶液にタンパク質吸着材料を浸漬する方法、タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマー溶液を通液する方法、タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマー溶液をスプレーなどで吹き付ける方法などが挙げられる。中でも、タンパク質吸着材料の表面にむらなく生体成分付着抑制ポリマーを付与できることから、生体成分付着抑制ポリマー溶液にタンパク質吸着材料を浸漬する方法、タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマー溶液を通液する方法が好ましい。

　生体成分付着抑制ポリマー溶液にタンパク質吸着材料を浸漬する場合、またはタンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマー溶液を通液する場合には、溶液中の当該生体成分付着抑制ポリマーの濃度が低すぎると十分な量の生体成分付着抑制ポリマーが表面に導入されない。よって、生体成分付着抑制ポリマー溶液中の生体成分付着抑制ポリマーの濃度は１０ｐｐｍ以上が好ましく、１００ｐｐｍ以上がより好ましい。ただし、濃度が高すぎると、タンパク質吸着材料からの溶出物が増加することや、細孔の内部までポリマーが侵入し、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みが厚くなり、吸着性能が低下することが懸念されるため、上記溶液中の生体成分付着抑制ポリマーの濃度は１００，０００ｐｐｍ以下が好ましく、１０，０００ｐｐｍ以下がより好ましく、１，０００ｐｐｍ以下がさらに好ましい。

　生体成分付着抑制ポリマー溶液の調製に使用する溶媒としては、水が好ましい。ただし、用いる生体成分付着抑制ポリマーの水に対する溶解性が低い場合は、タンパク質吸着材料を溶解しない有機溶媒、または、水と相溶し、かつタンパク質吸着材料を溶解しない有機溶媒と水との混合溶媒に生体成分付着抑制ポリマーを溶解させてもよい。上記有機溶媒または混合溶媒に用いうる有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノールまたはプロパノール等のアルコール系溶媒が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

　タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマーを含む層を形成する方法としては、生体成分付着抑制ポリマーを化学的な方法でタンパク質吸着材料の表面に固定化することが望ましい。生体成分付着抑制ポリマーを、化学的な方法でタンパク質吸着材料の表面に固定化する方法は特に限定されないが、タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマーを接触させた後に放射線を照射する方法や、タンパク質吸着材料および生体成分付着抑制ポリマーの両方にアミノ基やカルボキシル基などの反応性基を導入し、両者を反応させる方法が挙げられる。タンパク質吸着材料表面に反応性基を導入する方法としては、反応性基を有するモノマーを重合して表面に反応性基を有する材料を得る方法や、重合後、オゾン処理やプラズマ処理によって反応性基を導入する方法等が挙げられる。

　また、放射線を照射する方法を用いる場合、放射線としてはα線、β線、γ線、Ｘ線、紫外線および電子線等を用いることができる。タンパク質吸着材料に生体成分付着抑制ポリマーを溶解させた溶液を接触させた状態、またはタンパク質吸着材料の表面に生体成分付着抑制ポリマーを導入した後に、生体成分付着抑制ポリマーを含有しない溶液に置換した状態や、タンパク質吸着材料を乾燥させた状態で放射線を照射する。この方法を用いた場合、生体成分付着抑制ポリマーの固定化と同時にタンパク質吸着材料の滅菌も達成できるため好ましい。その場合、放射線の照射線量は１５ｋＧｙ以上が好ましく、２５ｋＧｙ以上がより好ましい。一方で照射線量が高すぎると高分子の劣化および分解が促進されるため、照射線量は１００ｋＧｙ以下が好ましい。

　放射線を照射する際の架橋反応を抑制するため、抗酸化剤を用いてもよい。抗酸化剤とは、他の分子に電子を与えやすい性質を持つ物質のことを意味し、例えば、ビタミンＣ等の水溶性ビタミン類、ポリフェノール類又はメタノール、エタノールもしくはプロパノール等のアルコール系溶媒が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの抗酸化剤は単独で用いてもよいし、２種類以上混合して用いてもよい。抗酸化剤をタンパク質吸着材料に用いる場合、安全性を考慮する必要があるため、エタノールやプロパノール等、毒性の低い抗酸化剤が好適に用いられる。

　また、ノニオン性ポリマーを多孔質材料の表面に備えることについても上で説明した方法と同様にして行うことができる。

　本発明の多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料は優れたタンパク質吸着性能を示すことから、抗体を回収する工程、またはプロテインＡカラムを用いた抗体回収工程の前処理工程に適用することが可能である。抗体のサイズは一般的に１０～１５ｎｍとされている。本発明のタンパク質吸着材料の孔径が抗体サイズ未満である場合、抗体は吸着せず、抗体より小さいサイズのＨＣＰや抗体の分解物、培地由来成分、ＤＮＡ、ウイルス、遊離プロテインＡなどをサイズの違いにより吸着除去することができる。

　本発明の多孔質吸着材料は高い分離性能を有することから、バイオ医薬品原料溶液からバイオ医薬品を精製する工程のうち、バイオ医薬品原料溶液からバイオ医薬品の有効成分を回収する工程に用いることができる。バイオ医薬品が抗体医薬品である場合、後に続く工程においても抗体ロスが発生することから、多孔質吸着材料を用いてバイオ医薬品原料溶液を処理した後の抗体の回収率は、できるだけ高い方が好ましい。具体的には、抗体の回収率は８５％以上が好ましく、さらには９０％以上がより好ましい。

　一方で、ＨＣＰに代表される夾雑物はできるだけ取り除くことが求められるため、バイオ医薬品原料溶液を、多孔質吸着材料を用いて処理した後のＨＣＰの残存率はできるだけ低い方が好ましい。具体的には、６０％以下が好ましく、５０％以下がさらに好ましく、４０％以下がさらに好ましい。抗体の回収率をＨＣＰの残存率で除した分離比率は、多孔質吸着材料の分離選択性の指標となる。分離比率は１．５以上が好ましく、１．８以上がより好ましく、２以上がさらに好ましい。抗体の回収率、ＨＣＰの残存率、および分離比率の算出方法としては、実施例において示した方法を用いることができる。

　バイオ医薬品の一つである抗体医薬品として使われる抗体タンパク質、すなわちモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、及び免疫グロブリンなどの製造工程のうち、バイオ医薬品原料溶液から抗体を回収分離する工程、またはプロテインＡカラムを用いた抗体回収工程の前処理工程に本発明のタンパク質吸着材料を用いる場合、タンパク質吸着材料に抗体が吸着しすぎると抗体のロスにつながるため、抗体の吸着量は１００ｍｇ／ｍ^２以下が好ましい。一方で、ＨＣＰに代表される夾雑物はできるだけ取り除くことが求められるため、ＨＣＰの吸着量は、１００ｍｇ／ｍ^２以上が好ましい。目的物である抗体の吸着量は低く、ＨＣＰの吸着量は高くすることが求められることから、ＨＣＰの吸着量を抗体の吸着量で除したタンパク質の吸着比率は、精製効率の高いタンパク質吸着材料の指標となると言える。タンパク質の吸着比率は２以上が好ましい。

　なかでも、本発明の多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料は、抗体吸着量が１００ｍｇ／ｍ^２以下であり、かつ、分離比率が１．５以上であることが、抗体産生細胞の培養上清から夾雑物であるＨＣＰを吸着除去するための材料として非常に有用である。分離比率は１．０以上がより好ましく、２．０以上がさらに好ましい。分離比率が上記の範囲内であると、ＨＣＰ除去効率の指標となる抗体量あたりのＨＣＰ量が、イオンクロマトグラフィーなどの下流工程に移る場合に、問題ないとされる数十ｐｐｍのレベルになる。また、抗体吸着量が上記の範囲内であると、吸着材料の目詰まりを防ぐことができる。

　例えば、平均細孔半径が５ｎｍの細孔を有するＰＭＭＡ製中実繊維をビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）を濃度１００ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液に浸漬し、２５ｋＧｙのγ線を照射したものを、表面積が０．０３ｍ^２となるようサンプリングしてフタ付きチューブに入れ、ｐＨ７．４に調整した、チャイニーズハムスター卵巣（ＣＨＯ）細胞から得られた培養上清（抗体濃度３．６３ｍｇ／ｍＬ、ＨＣＰ濃度１．４６ｍｇ／ｍＬ）６．７５ｍLを加えてフタをし、６時間、室温にて振とうしながら接触させる。培養上清をサンプリングし、培養上清中の抗体濃度を、免疫比濁法を用いて測定する。培養上清中のＨＣＰ濃度は、ＣＨＯ　Ｈｏｓｔ　Ｃｅｌｌ　Ｐｒｏｔｅｉｎｓ　３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（Ｃｙｇｎｕｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を用いてＥＬＩＳＡ法にて測定する。以下の式により抗体の吸着量、ＨＣＰ吸着量、および、タンパク質の吸着比率を計算する。

　抗体吸着量（ｍｇ／ｍ^２）＝（吸着前（抗体濃度×液量）－吸着後（抗体濃度×液量））÷０．０３
　ＨＣＰ吸着量（ｍｇ／ｍ^２）＝（吸着前（ＨＣＰ濃度×液量）－吸着後（ＨＣＰ濃度×液量））÷０．０３
　タンパク質の吸着比率＝ＨＣＰ吸着量÷抗体吸着量　　　。

　この場合、孔径より大きい抗体の吸着量は６６ｍｇ／ｍ^２、孔径より小さいＨＣＰの吸着量は１４８ｍｇ／ｍ^２、タンパク質の吸着比率は２．２４であり、前述の好ましい基準を満たしていることから、本発明のタンパク質吸着材料の孔径より大きい、吸着対象でないタンパク質の吸着量が１００ｍｇ／ｍ^２以下、かつ、ＨＣＰの吸着量が１００ｍｇ／ｍ^２以上、かつ、タンパク質の吸着比率が２以上である場合、特に抗体医薬品の製造工程における抗体を回収する工程に適用することができ、好ましい。

　また、抗体の回収率は９２％、ＨＣＰの残存率は５５％、分離比率は１．７であり、バイオ医薬品原料溶液からバイオ医薬品の有効成分を回収するための夾雑物であるタンパク質の吸着材料として優れていることが理解できる。

　上記材料は、分離比率が１．７であり、さらに抗体吸着量が６６ｍｇ／ｍ^２であることから、抗体産生細胞の培養上清から夾雑物であるＨＣＰを吸着除去するための材料として有用であると言える。

　一般的な抗体医薬品の製造工程は、抗体を産生する細胞を培養する工程、細胞と抗体を分離する工程、抗体の回収および精製工程、ウイルス不活化工程、およびウイルス除去工程からなる。細胞と抗体を分離する工程には、遠心分離法やデプスろ過法が用いられる。抗体の回収には、抗体を特異的に吸着するプロテインＡを固定化したプロテインＡカラムが主に用いられる。また精製工程では抗体の産生に用いた動物細胞由来のタンパク質（ＨＣＰ）を除去するために、陰イオン交換カラムや陽イオン交換カラムが用いられる。ウイルス不活化工程ではｐＨを４以下にする、低いｐＨでの処理が一般的である。

　バイオ医薬品が抗体医薬品の場合、バイオ医薬品原料溶液には、夾雑物として抗体の凝集物や分解物も含まれる。抗体の分解物の分子量は、分解を受ける部位にもよるが主に１０ｋＤａ～１１０ｋＤａの範囲にあり、ＨＣＰの分子量分布に近いことから、本発明の多孔質吸着材料によって吸着除去が可能である。従って本発明の多孔質吸着材料は、プロテインＡカラムで吸着除去することが難しい、抗体医薬品の主成分である抗体以外の抗体の分解物を吸着することができるため、夾雑物の少ない、より安全な抗体医薬品を提供することができる。

　プロテインＡカラムを用いた製造工程において、プロテインＡを固定化した担体からプロテインＡが遊離し、抗体と一緒に溶出した場合、遊離したプロテインＡが生体に影響を及ぼす可能性がある。本発明の多孔質吸着材料はプロテインＡのような抗体結合性リガンドを利用しないため、最終製品である抗体医薬品中にプロテインＡが含まれる可能性がなく、副作用の少ない安全な抗体医薬品を提供することができる。

　本発明のバイオ医薬品精製用分離カラムは、本発明の多孔質吸着材料が内蔵されたものである。

　本発明のバイオ医薬品精製用分離カラムのケーシングの形状としては、両端が開放端であり、例えば四角筒体、六角筒体等の角筒体や円筒体が挙げられ、中でも円筒体、特に断面が真円状の筒体が好ましい。これはケーシングが角をもたないことで、角部での血液の滞留を抑制できるためである。また、両側を開放端とすることで、処理液の流れが乱流になりにくく圧力損失を最小限に抑えることができる。また、ケーシングはプラスチックや金属等により構成される器具であることが好ましい。中でもコストや成型性、重量などの観点からプラスチックが好適に用いられる。プラスチックの場合は、例えば機械的強度、熱安定性に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でもケーシングに求められる成形性、放射線耐性の点においてポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートおよびそれらの誘導体が好ましい。放射線耐性に優れる樹脂は滅菌時に放射性照射する場合に好ましいためである。樹脂は、金型による射出成形や、素材を切削加工することにより製作される。

　本発明の多孔質吸着材料を、本発明のバイオ医薬品精製用分離カラムに内蔵する場合には、多孔質吸着材料がストレート形状に配列されることが好ましい。これは被処理液が多孔質吸着材料に沿って流れるため乱流になりにくく、カラム内に被処理液を均等に分配しやすいためである。また、流路抵抗の抑制ができ、特に、抗体などのタンパク質を含む、粘度の高い溶液を処理する場合に効率的にタンパク質吸着を行うことができ、好ましい。

　本発明のバイオ医薬品の製造方法は、バイオ医薬品原料溶液を準備する工程と、多孔質吸着材料にバイオ医薬品原料溶液を接触せしめる工程とを含む。

　本発明のバイオ医薬品の製造方法は、バイオ医薬品原料溶液を準備する工程と、多孔質吸着材料にバイオ医薬品原料溶液を接触せしめる工程以外の、他の精製方法を含んでいてもよい。他の精製方法としては、医薬品の製造に適した方法であれば特に限定されないが、例えば、クロマトグラフィー（例えば、陰イオン交換クロマ卜グラフィ一、陽イオン交換クロマ卜グラフィ一および混合クロマトグラフィー）、ウイルス不活性化、ウイルス除去等が挙げられる。

　本発明のバイオ医薬品の製造方法は、バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去する多孔質吸着材料と、夾雑物を分離除去する多孔質中空糸膜とが準備され、前記バイオ医薬品原料溶液が前記多孔質吸着材料と前記多孔質中空糸膜とにより連続的に処理される。

　本発明のバイオ医薬品の製造方法では、前記多孔質吸着材料や前記多孔質中空糸膜を収納する態様は特に限定されないが、接続の容易さや、精製された溶液の採取の容易さの観点から、前記多孔質吸着材料または前記多孔質中空糸膜を内蔵したカラムやモジュールの態様とすることが好ましい。

　「連続的に」とは、前記多孔質吸着材料または前記多孔質中空糸膜が内蔵されたカラムまたはモジュールから精製された溶液が排出される出口と、次の多孔質中空糸膜または多孔質吸着材料が内蔵されたモジュールまたはカラムとが連通していることを意味する。なお、多孔質中空糸膜が内蔵されたモジュールまたはカラムと、多孔質吸着材料が内蔵されたモジュールまたはカラムとの間に、他の多孔質中空糸膜または多孔質吸着材料が内蔵されたモジュールまたはカラムからの処理液が合流されるような態様であって良く、または、多孔質中空糸膜が内蔵されたモジュールまたはカラムと、多孔質吸着材料が内蔵されたモジュールまたはカラムとの間から、他の多孔質中空糸膜または多孔質吸着材料が内蔵されたモジュールまたはカラムに処理液が分岐されるような態様であって良い。前記多孔質吸着材料または前記多孔質中空糸膜の処理の順序は特に限定しないが、前記多孔質吸着材料を用いた吸着を先に行う場合、バイオ医薬品原料溶液の組成が変動することにより、前記多孔質中空糸膜の分離性能が影響を受けることから、多孔質中空糸膜による分離を先に実施する方が好ましい。

　なお、前記多孔質中空糸膜を内蔵したモジュールは多段構成になっていてもよい。すなわち、複数本の前記モジュールが配列し、前段のモジュールの濾液出口と後段モジュールとを連結し、処理液が多段のモジュールに順次送られ分離が繰り返し行われる。多段配列により、多孔質中空糸膜の孔径より大きい物質の回収率が向上する。

　多孔質中空糸膜へのバイオ医薬品原料溶液の流し方としては、バイオ医薬品原料溶液すべてを膜に通過させ、膜に残ったバイオ医薬品を洗浄により回収する全濾過法や、濾過をかけると同時に補液しながらバイオ医薬品原料溶液を複数回、循環させ、バイオ医薬品を精製するクロスフロー法が挙げられるが、バイオ医薬品を膜に残存させず回収率を向上させる観点からクロスフロー法が好ましい。

　以下に本発明に係る多孔質吸着材料の作製例を、代表的な例であるタンパク質吸着材料の作製例を挙げて以下に説明する。

　［中実繊維の作製］
ポリマーを溶媒に溶かした紡糸原液を調整する。このとき原液濃度（原液中の溶媒を除いた物質の濃度）が低い程、繊維の孔径を大きくすることが出来るため、原液濃度を適宜設定することにより、孔径・細孔量をコントロールすることが可能である。この他、陰性荷電基を有するポリマーを用いることでも孔径・細孔量のコントロールが可能である。かかる観点から、本発明において好ましい原液濃度は３０質量％以下であり、より好ましくは２７質量％以下、さらに好ましくは２４質量％以下である。また、陰性荷電基として、例えばメタクリルスルホン酸パラスチレンスルホン酸を有するポリマーを用いる場合、全ポリマー中に存在するメタクリルスルホン酸パラスチレンスルホン酸を有するポリマーの割合は１０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。

　紡糸原液の粘度が低すぎると、原液の流動性が高く目的の形状を維持するのが困難である。そのため原液粘度の下限としては、１０ｐｏｉｓｅ以上、より好ましくは９０ｐｏｉｓｅ以上、さらに好ましくは４００ｐｏｉｓｅ以上、特に好ましくは８００ｐｏｉｓｅ以上となる。一方で、粘度が高すぎる場合には、原液吐出時の圧力損失の増大によって吐出の安定性が低下したり、原液の混合が困難になったりする。そのため、紡糸口金部の温度での原液粘度の上限としては、１００，０００ｐｏｉｓｅ以下、より好ましくは５０，０００ｐｏｉｓｅ以下となる。

　繊維は、原液を口金から吐出し、一定距離の乾式空中部分に通した後に、水などの貧溶媒もしくは非溶媒から成る凝固浴に吐出することにより得られる。

　繊維断面の形状は特に限定されないが、タンパク質吸着材料として異形断面形状の繊維を使用する場合は、円形や楕円形状の繊維と混繊した状態とすることが好ましい。

　混繊繊維を製造する方法としては、従来知られている後混繊方式および紡糸混繊方式のいずれもが適用できる。後混繊方式としては、紡糸の水洗工程や巻き取り工程に繊維を供給して混繊する方法、エアー交絡によって混繊する方法、合撚や合糸、引き揃えによって混繊する方法、交織によって混繊する方法、交編によって混繊する方法、液体中で分散させ回収する方法などが挙げられるがこれらに限定されない。また、紡糸混繊方式としては、複合紡糸が挙げられる。複合紡糸には複数の吐出孔を穿孔した同一の口金から複数の糸条を同時に吐出して巻き取る方法や、モノホール口金を利用して、異なる吐出口形状をもつ口金を口金吐出ブロックで混在させることで、異なる断面形状の糸条を同時に吐出して巻き取る方法などがある。尚、後混繊は、紡糸混繊方式に比べて部分的な偏りが生じ易く、繊維の断面の状態を見た場合、部分的な偏りが生じてしまうことがあり、繊維としての品質安定性に課題がある。紡糸混繊方式の場合、偏りが生じにくく、品質も安定させることができるため好ましい。また、口金の構成、配置を適宜変更することで繊維形状の組み合わせ、混繊比率を容易に変更できる点でも有利である。なお、本発明における作用・効果を妨げない範囲で、添加剤等が添加されていてもよい。

　乾式部とは、紡糸原液が口金から吐出されてから貧溶媒と接触するまで、あるいは冷却によって完全に構造が固定化されるまでに空走する部分を指す。紡糸原液が構造固定化される際、原液の表面近傍はエネルギー的に高い状態である。そのため、貧溶媒や空気中に含まれる水分と接触した際にポリマーなどの支持成分が凝集することで繊維表面が形成されると考えられている。そのため、紡糸原液が貧溶媒に接触するまでに、すなわち、乾式部において多孔構造がある程度決定されている必要がある。具体的には、原液吐出後に素早く相分離を誘発して貧溶媒と接触するまでに十分に孔構造を成長・拡大させておくことや、乾式部で繊維を冷却して原液の粘度を上昇させ、支持成分の易動度の低下により凝集を抑制することなどが重要である。その実現のためには、乾式部の滞留時間を十分取ることが重要である。したがって、滞留時間が０．０５秒以上であり、好ましくは０．２０秒以上、より好ましくは０．４０秒以上である。滞留時間は以下の式から算出される。

　滞留時間（秒）＝乾式長（ｍ）／巻取り速度（ｍ／秒）
　また、吐出した繊維の温度が乾式部において低下してゲル化や凝固するなど速やかに構造固定化される場合には、乾式部分において冷風を吹き付け、ゲル化を促進させることができる。また、詳細なメカニズムは定かではないが冷風速度を上げて冷却効率を上げることで、繊維表面の開孔率や繊維外周部近傍の孔径を拡大させることができる。口金から吐出された紡糸原液は凝固浴にて凝固される。凝固浴は通常、水やアルコールなどの凝固剤、または紡糸原液を構成している溶媒との混合物からなる。通常は水を用いることが多い。また、凝固浴の温度をコントロールすることにより、孔径を変化させることができる。孔径は紡糸原液の種類等によって影響を受け得るために、凝固浴の温度も適宜選択される。一般に凝固浴温度を高くすることにより、孔径を大きくすることが出来る。この機序は正確には明らかではないが、原液からの脱溶媒と凝固収縮との競争反応により、高温浴では脱溶媒が速く、繊維内部が収縮する前に凝固固定されるからではないかと考えられる。しかしながら、凝固浴温度が高くなりすぎると、孔径が過大になるため、比表面積の低下、強伸度の低下、非特異的な吸着などが増大する、などの影響が考えられる。そのため、例えば、繊維がＰＭＭＡを含む場合の凝固浴温度は９０℃以下が好ましく、より好ましくは７５℃以下、特に好ましくは６５℃以下である。一方で、凝固温度が低すぎる場合、孔径が縮小し、被吸着物質が細孔内部に拡散しにくくなる。そのため下限としては１２℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましい。

　次いで、凝固した繊維に付着している溶媒を除去するために繊維を洗浄する。繊維を洗浄する手段は特に限定されないが、多段の水を張った浴（水洗浴という）中に繊維を通過させる方法が好んで用いられる。水洗浴中の水の温度は、繊維を構成する重合体の性質に応じて決めればよい。例えばＰＭＭＡを含む繊維である場合、３０～５０℃が採用される。

　また、水洗浴の後に細孔の孔径を保持するために、繊維に保湿成分を付与する工程を入れても良い。ここでいう保湿成分とは、繊維の湿度を保つことが可能な成分、または、空気中にて、繊維の湿度低下を防止することが可能な成分をいう。保湿成分の代表例としてはグリセリンやその水溶液などがある。

　水洗や保湿成分付与の終了後、収縮性の高い繊維の寸法安定性を高めるため、加熱した保湿成分の水溶液が満たされた浴（熱処理浴という）の工程を通過させることも可能である。熱処理浴には加熱した保湿成分の水溶液が満たされており、繊維がこの熱処理浴を通過することで、熱的な作用を受けて、収縮し、以後の工程で収縮しにくくなり、繊維構造を安定させることが出来る。このときの熱処理温度は、繊維素材によって異なるが、ＰＭＭＡを含む繊維の場合には５０℃以上が好ましく、８０℃以上がより好ましい。また、９５℃以下が好ましく、８７℃以下がより好ましい温度として設定される。

　得られた多孔質吸着材料を用いて、バイオ医薬品精製用分離カラムを作製する方法は特に限定されないが、一例を示すと次のとおりである。まず、多孔質吸着材料を必要な長さに切断し、ケーシングの軸方向にストレート形状になるように、ケーシングに入れる。その後、多孔質吸着材料の両端をカッター等で多孔質吸着材料がケーシング内に収まるよう切断し、カラム両側端面の被処理液の流出入口に、内径と同じ径にカットしたメッシュフィルタを装着する。最後に、ケーシングの両端にヘッダーキャップと呼ばれる被処理液の入口ポート、出口ポートを取り付けて、バイオ医薬品精製用分離カラムを得ることができる。

　以下、実施例及び比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

　（１）ＴＯＦ－ＳＩＭＳ測定（ノニオン性ポリマー、あるいは、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みの測定）
　試料（繊維１本）を樹脂に包埋し、ミクロトームを用いて断面を作製した。ＴＯＦ．ＳＩＭＳ５（ＩＯＮ－ＴＯＦ社製）を用いて以下の条件で測定した。
一次イオン：　Ｂｉ３＋＋
一次イオン加速電圧：　２５ｋＶ
パルス幅：　１２５．０ｎｓ
二次イオン極性：　負
スキャン数：　９６ｓｃａｎ
Ｃｙｃｌｅ　ｔｉｍｅ：　２００μs
ラスターサイズ：　５０×５０μｍ^２
質量範囲（ｍ／ｚ）：　０～１５００
　＜層厚みの測定１＞
　得られた質量ｍ／ｚのスペクトルから、中実繊維断面の任意の３箇所についてラインプロファイルを作製し、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みを有効数字２桁で算出した。３箇所の平均値を、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みとした。

　＜層厚みの測定２＞
　得られた質量ｍ／ｚのスペクトルから、中実繊維断面の任意の１箇所についてラインプロファイルを作製し、生体成分付着抑制ポリマーを示すＣＮ^－＋ＣＮＯ^－のプロファイルが平坦にみえる箇所に線を引き、当該線が生体成分付着抑制ポリマーのピーク両端と交わる２点の間隔を、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みとし、有効数字２桁で表した。

　なお、以下の各実施例にて用いられている、ビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）、ビニルピロリドン／ヘキサン酸ビニルランダム共重合体（ヘキサン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）、および、ビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量１００，０００）は、本発明でいうところの、生体成分付着抑制ポリマーに該当し、また、ノニオン性ポリマーである。

　（２）ＸＰＳ測定（全原子１００（原子数％）に対する窒素原子の割合（原子数％））
　試料を超純水でリンスした後、室温、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥させ、測定に供した。

　［測定条件］
装置　　　　　：Ｑｕａｎｔｅｒａ　ＳＸＭ（ＰＨＩ社製）
励起Ｘ線　　　：ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃＡｌＫα１，２線（１４８６．６ｅＶ）
Ｘ線径　　　　：１００μｍ
光電子検出角度：４５°（試料表面に対する検出器の傾き）
　窒素原子量としては、Ｎ１ｓの４００ｅＶ付近に現れるピークの面積から、全元素（水素原子は検出できないので、水素原子以外の全元素）に対する該ピーク面積の割合を算出し、窒素原子量（原子数％）を求めた。

　（３）平均細孔半径の測定
　示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いた示差走査熱量（ＤＳＣ）測定により、細孔内の水の毛管凝集による氷点降下度を測ることで求めた。すなわち、試料を－５５℃に急冷し、５℃まで０．３℃／ｍｉｎで昇温させて測定し、得られた曲線のピークトップ温度を融点として、次式から平均細孔半径を算出した。

　平均細孔半径［ｎｍ］＝（３３．３０－０．３１８１×融点降下量［℃］）／融点
　測定装置は、ＴＡ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製　ＤＳＣ　Ｑ１００１を用いた。

　なお、融点降下量は、水の融点（０℃）から前記曲線のピークトップ温度を差し引いた差である。

　（４）平均孔径の測定
　走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（Ｓ－５５００、株式会社日立ハイテクノロジー社製）で試料の表面を観察し、画像解析を行った。ＳＥＭを用いて倍率５０，０００倍で観察し、６４０×４８０ｐｉｘｅｌｓの画像を、画像処理ソフト（ＩｍａｇｅＪ、開発元　アメリカ国立衛生研究所）にて二値化処理し、細孔部分が黒、構造ポリマー部分が白となった画像を得た。

　試料断面の中心部および表面近傍を観察し、画像解析を行った。表面に接する２２５×２２５ｐｉｘｅｌｓの視野１での細孔半径に対する、表面に対して垂直方向に視野１と隣り合う２２５×２２５ｐｉｘｅｌｓの視野２での細孔半径の比が２倍未満となる場合、視野１を完全に包括する６４０×４８０ｐｉｘｅｌｓの視野を表面近傍とした。視野１での細孔半径に対する視野２の細孔半径の比が２倍以上の場合、視野２を完全に包括し、視野１を全く含まない６４０×４８０ｐｉｘｅｌｓの視野を表面近傍とした。表面における２点を結んで得られる直線のうち、長さが最長となる直線の中心を中心部とした。細孔を真円と仮定し、細孔面積から次式により細孔半径を算出した。

　中心部または表面近傍の細孔半径［ｎｍ］＝（中心部または表面近傍の細孔面積［ｎｍ^２］／π）^１／２
　試料を任意の５箇所で切断した断面の中心部および表面近傍でそれぞれ測定を行って細孔半径を求め、その平均値を求めて中心部または表面近傍の平均孔径とした。次式により表面近傍の平均孔径に対する中心部の平均孔径の比を算出した。

　表面近傍の平均孔径に対する中心部の平均孔径の比＝中心部の平均孔径／表面近傍の平均孔径　　　。

　（５）吸着性能評価
　試料を膜面積が０．０３ｍ^２となるよう片刃カミソリを用いて採取し、ペーパータオル上で水分を除去したのち、フタ付きプラスチック製チューブに入れた。０．６Ｎの塩酸を添加してｐＨ７．４に調整したＣＨＯ細胞由来培養上清（以下、「培養上清」）の６．７５ｍＬを添加してフタをし、シーソーシェイカー（ＴＡＩＴＥＣ社製）を用いて室温にて振とう攪拌した。培養上清添加から６時間後に培養上清をサンプリングし、培養上清中の抗体濃度およびＨＣＰ濃度を測定した。

　抗体濃度は免疫比濁法を用いて測定した。ＨＣＰ濃度はＣＨＯ　Ｈｏｓｔ　Ｃｅｌｌ　Ｐｒｏｔｅｉｎｓ　３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（Ｃｙｇｎｕｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を用いてＥＬＩＳＡ法にて測定した。以下の式により抗体吸着量、ＨＣＰ吸着量、抗体回収率、ＨＣＰ残存率、タンパク質の吸着比率、および分離比率を計算した。

　抗体吸着量（ｍｇ／ｍ^２）＝（吸着前（抗体濃度×液量）－吸着後（抗体濃度×液量））÷０．０３
　ＨＣＰ吸着量（ｍｇ／ｍ^２）＝（吸着前（ＨＣＰ濃度×液量）－吸着後（ＨＣＰ濃度×液量））÷０．０３
　タンパク質の吸着比率＝ＨＣＰ吸着量÷抗体吸着量
　抗体回収率（％）＝（吸着後（抗体濃度×液量）÷吸着前（抗体濃度×液量））×１００
　ＨＣＰ残存率（％）＝（吸着後（ＨＣＰ濃度×液量）÷吸着前（ＨＣＰ濃度×液量））×１００
　分離比率＝抗体回収率÷ＨＣＰ残存率
　なお、使用した培養上清の吸着前の抗体濃度は３．６３ｍｇ／ｍＬ、ＨＣＰ濃度は１．４６ｍｇ／ｍＬであった。

　吸着性能の指標として抗体およびＨＣＰ吸着量、タンパク質の吸着比率、および分離比率を用いた。本発明の多孔質吸着材料、あるいは、タンパク質吸着材料を用いて培養上清から抗体を精製する場合、目的物である抗体の吸着量は低く、一方、ＨＣＰに代表される不純物の吸着量は高くすることが求められることから、抗体吸着量、ＨＣＰ吸着量、ＨＣＰ吸着量を抗体吸着量で除したタンパク質の吸着比率、また、抗体回収率をＨＣＰ残存率で除した分離比率は、精製効率の高いタンパク質吸着材料の指標となると言える。

　（実施例１）
　［細孔を有するタンパク質吸着材料の製造］
　質量平均分子量が４０万のｓｙｎ－ＰＭＭＡを３１．７質量部、質量平均分子量が１４０万のｓｙｎ－ＰＭＭＡを３１．７質量部、質量平均分子量が５０万のｉｓｏ－ＰＭＭＡを１６．７質量部、パラスチレンスルホン酸ソーダを１．５ｍｏｌ％含む分子量３０万のＰＭＭＡ共重合体２０質量部をジメチルスルホキシド３７６質量部と混合し、１１０℃で８時間撹拌し紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を、９２℃に保温された十字形状および楕円形状の口金（口金比率＝１７：７）から、１．１ｇ／ｍｉｎの速度で空気中に吐出し、空中部分を３８０ｍｍ走行させた後、凝固浴に導き、浴内を通過させて十字形および楕円形の中実繊維を得た。凝固浴には水を用いており、水温（凝固浴温度）は４２℃であった。繊維を水洗後、保湿剤としてグリセリンを７０質量％含む水溶液から成る浴槽に導いた後、温度を８４℃とした熱処理浴内を通過させて余分のグリセリンを除去した後に１６ｍ／ｍｉｎで巻き取った。これを製造例１とした。

　製造例１を電子天秤で測り取り、純水を交換しながら１０回洗浄した。ペーパータオル上で水分を除去したのち、ふた付きプラスチック製チューブに入れた。ビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）を濃度５０ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液をプラスチック製チューブに加え、２５ｋＧｙのγ線を照射した。γ線照射後、共重合体水溶液を除去し、純水を交換しながら１０回洗浄した。これを実施例１とした。

　得られた実施例１について、生体成分付着抑制ポリマーを含む層（生体成分付着抑制ポリマーを含む層）の厚み、全原子１００（原子数％）に対する窒素原子の割合、平均細孔半径、平均孔径および吸着性能について、前述の手法で測定した。結果を表１に示した。

　（実施例２）
実施例１のビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）の濃度を１００ｐｐｍとした点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを実施例２とした。結果を表１に示した。

　（実施例３）
実施例１のビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）の濃度を２００ｐｐｍとした点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを実施例３とした。結果を表１に示した。

　（実施例４）
実施例１の、ビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）を濃度１００ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液の代わりに、ビニルピロリドン／ヘキサン酸ビニルランダム共重合体（ヘキサン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）を濃度２００ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液を用いた点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを実施例４とした。結果を表１に示した。

　（実施例５）
実施例１の、ビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）を濃度１００ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液の代わりに、ビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量１００，０００）を濃度１００ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液を用いた点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを実施例５とした。結果を表１に示した。

　（実施例６）
実施例１のビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）の濃度を１０ｐｐｍとした点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを実施例６とした。結果を表１に示した。

　（実施例７）
実施例１のビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）の濃度を１,０００ｐｐｍとした点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを実施例７とした。結果を表１に示した。

　（比較例１）
実施例１の、ビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）を濃度１００ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液の代わりに純水を用いた点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを比較例１とした。結果を表１に示した。分離比率は１．９であり好ましい範囲を満たしているが、抗体吸着量は１００ｍｇ／ｍ^２以上であり好ましい範囲を満たしておらず、比較例１は抗体産生細胞の培養上清から、夾雑物であるＨＣＰを吸着除去するための材料としての性能が不十分であると言える。

　（比較例２）
実施例１のビニルピロリドン／プロパン酸ビニルランダム共重合体（プロパン酸ビニルユニットのモル分率４０％、数平均分子量６８，０００）を濃度１００ｐｐｍ、エタノール濃度５００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液の代わりに、ポリエチレンイミン（分子量７５万）を濃度１００ｐｐｍとなるように溶解した水溶液を用いた点を除き、実施例１と同様の処理を行った。これを比較例２とした。結果を表１に示した。

　本発明の多孔質吸着材料は、吸着対象でないタンパク質による目詰まりを抑制しつつ、目的タンパク質を吸着することが可能であるため、目的物質であるタンパク質を分離精製するための材料に好適に使用できる。

Claims

　バイオ医薬品原料溶液から夾雑物を吸着除去するために用いる多孔質吸着材料であって、その少なくとも一方の表面にノニオン性ポリマーを含む層を有する多孔質吸着材料。
　前記夾雑物は、タンパク質であり、前記ノニオン性ポリマーは、生体成分付着抑制ポリマーであり、かつ、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）にて組成分析した際の前記生体成分付着抑制ポリマーを含む層の下記の方法で求められる層の厚みが３μｍ以下である請求項１に記載の多孔質吸着材料。
＜層厚みの測定１＞
　得られた質量ｍ／ｚのスペクトルから、多孔質吸着材料断面の任意の３箇所についてラインプロファイルを作製し、生体成分付着抑制ポリマーを含む層の厚みを３箇所の平均値として求める。
　前記ノニオン性ポリマーを含む層の飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）にて組成分析した際の前記ノニオン性ポリマーを含む層の下記の方法で求められる厚みが、１．５μｍ以上、５μｍ以下である、請求項１記載の多孔質吸着材料。
＜層厚みの測定２＞
　得られた質量ｍ／ｚのスペクトルから、多孔質吸着材料断面の任意の１箇所についてラインプロファイルを作製し、ノニオン性ポリマーに特徴的なイオン種に着眼してそのプロファイルが平坦にみえる箇所に線を引き、当該線がノニオン性ポリマーに由来するピーク両端と交わる２点の間隔を、ノニオン性ポリマーを含む層の厚みとして求める。
　前記多孔質吸着材料について、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定される平均細孔半径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、比表面積が０．０５ｍ^２／ｇ以上、０．５ｍ^２／ｇ以下である請求項１から３のいずれかに記載の多孔質吸着材料。
　前記多孔質吸着材料が繊維形状である請求項１～４のいずれかに記載の多孔質吸着材料。
　前記ノニオン性ポリマーが疎水性ユニットと親水性ユニットを有する共重合ポリマーである、請求項１～５のいずれかに記載の多孔質吸着材料。
　前記疎水性ユニットがモノカルボン酸ビニルエステルユニットである、請求項６に記載の多孔質吸着材料。
　前記ノニオン性ポリマーが、さらにビニルピロリドンユニットを有する請求項７に記載の多孔質吸着材料。
　前記モノカルボン酸ビニルエステルユニットが、「－ＣＨ（ＯＣＯ－Ｒ）－ＣＨ_２－」（ここで、Ｒは炭素数２～５の脂肪族炭化水素基）である請求項７または８に記載の多孔質吸着材料。
　前記多孔質吸着材料は、抗体と宿主由来タンパク質（ＨＣＰ）を含む溶液からＨＣＰを選択的に吸着するものである請求項１～８のいずれかに記載の多孔質吸着材料。
　抗体とＨＣＰの分離比率が１．５以上である請求項１０に記載の多孔質吸着材料。
　請求項１～１１のいずれかに記載の多孔質吸着材料を内蔵しているバイオ医薬品精製用分離カラム。
　バイオ医薬品原料溶液を準備する工程と、請求項１～１１のいずれかに記載の多孔質吸着材料にバイオ医薬品原料溶液を接触せしめる工程とを含む、バイオ医薬品の製造方法。
　多孔質中空糸膜と請求項１～１１のいずれかに記載の多孔質吸着材料とが連続的に配置され、それぞれで夾雑物の分離・除去を行うことを特徴とする、請求項１３記載のバイオ医薬品の製造方法。