WO2023008561A1 - 血液成分吸着材料 - Google Patents

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WO2023008561A1
WO2023008561A1 PCT/JP2022/029308 JP2022029308W WO2023008561A1 WO 2023008561 A1 WO2023008561 A1 WO 2023008561A1 JP 2022029308 W JP2022029308 W JP 2022029308W WO 2023008561 A1 WO2023008561 A1 WO 2023008561A1
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WO
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blood component
polymer
adsorbing material
blood
adsorption
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Application number
PCT/JP2022/029308
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English (en)
French (fr)
Inventor
神田峻吾
山下恭平
小町駿介
高橋博
Original Assignee
東レ株式会社
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Publication date
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Priority to JP2022548131A priority patent/JPWO2023008561A1/ja
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3679Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits by absorption

Definitions

  • the present invention relates to a blood component adsorption material.
  • particulate blood component adsorption materials have a small specific surface area and are less likely to clog due to filtration, making them suitable for blood treatment, and various particulate adsorption materials have been developed.
  • a sugar chain selected from the group consisting of sucrose, lactose, maltose, trehalose and cellobiose is covalently bound to a functional group on the surface of a water-insoluble carrier, and the sugar chain is an amino group of the functional group.
  • a blood component-adsorbing carrier for adsorbing and removing both cytokines and leukocytes, which is covalently bonded to a group on the reducing end side, is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a blood component adsorbing carrier characterized by comprising at least an outer layer made of a cellulose acetate molded body and an inner layer made of polycarbonate formed inside the outer layer.
  • US Pat. No. 5,900,000 discloses a polymer system comprising at least one polymer, the polymer comprising residues of one or more aromatic monomers and one or more crosslinkers, wherein the polymer comprises an external surface and a plurality of Disclosed is a polymer system having pores, wherein the polymer is functionalized with different functional groups on the external surface and on the surface within the pores.
  • Patent Document 4 discloses a coated particle comprising a hydrophobic porous polymer particle and a coating layer made of a crosslinked hydroxyl group-containing polymer that coats at least part of the surface of the hydrophobic porous polymer particle.
  • US Pat. No. 5,300,002 discloses a biocompatible polymer system comprising at least one polymer, wherein said polymer comprises either a polyol or a zwitterionic functional group, said polymer comprising hydroxyl groups in repeating units.
  • a biocompatible polymer system comprising a solid support having a compatible hydrogel coating, wherein said polymer system is also capable of adsorbing one or more of Gram-positive bacteria, Gram-positive bacterial fragments, and Gram-positive bacterial components. It is disclosed
  • Non-Patent Document 1 reports that alveolar macrophages, which are a type of leukocyte, specifically recognize and adhere to specific sugar chains.
  • Leukocytes are classified into monocytes, granulocytes, and lymphocytes, and since monocytes and granulocytes are involved as components that cause inflammation in blood component adsorption, it is particularly important to adsorb without distinguishing between monocytes and granulocytes. is considered preferable.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose materials that adsorb blood components based on the binding of sugar-derived molecular structures.
  • the material of Patent Document 1 discloses that neutrophils and monocytes, which are types of granulocytes, can be adsorbed, it does not describe or suggest whether all monocytes and granulocytes can be adsorbed.
  • Patent Document 1 introduces a sugar chain for specific binding of leukocytes, it does not describe or suggest adsorption removal based on the van der Waals force due to the physical structure of the material surface.
  • Patent Document 2 does not specifically disclose blood components that can be adsorbed.
  • Patent Document 3 describes a material that enables the adsorption and removal of proteins, toxins, and pathogens, but does not disclose any specific effects, and suggests the disclosure of the adsorption and removal of cell components such as leukocytes. neither.
  • Patent Document 4 is a separation material for chromatography, which is assumed to be used for the purpose of reversible adsorption of proteins, and cannot be applied as it is to the irreversible adsorption and removal of blood components for the purpose of treating patients. Can not. In addition, there is no description regarding adsorption and removal of cell components such as leukocytes.
  • Patent document 5 provides a solid support with a polyol functional group such as a diol group or a zwitterionic functional group in order to remove one of the bacteria-derived components, and furthermore transfers blood components to the surface of the solid support.
  • a polyol functional group such as a diol group or a zwitterionic functional group
  • a biocompatible polymer system with a hydrogel coating to prevent adsorption is disclosed.
  • adsorption and removal of blood components based on van der Waals force due to physical structure.
  • cell components such as leukocytes.
  • the present invention provides a vandel on the surface of a blood component-adsorbing material by immobilizing a polymer having a hydroxyl group at a specific content on the surface of porous particles consisting only of a polymer having an aromatic hydrocarbon group.
  • a blood component adsorbing material capable of adsorbing blood components such as various leukocytes without limiting the types of monocytes and granulocytes by controlling the Waals force.
  • blood component adsorption material (4) The blood component adsorption according to any one of (1) to (3), wherein the second polymer is a polymer selected from the group consisting of polyhydroxyalkyl acrylate, polyhydroxyalkyl methacrylate and polyvinyl alcohol. material.
  • a blood purification column comprising the blood component-adsorbing material according to any one of (1) to (5).
  • the blood component-adsorbing material of the present invention highly efficiently adsorbs blood components such as various leukocytes without limiting the types of monocytes and granulocytes by adsorption based on the Van der Waals force due to the physical structure of the surface. can do.
  • the blood component-adsorbing material of the present invention comprises porous particles consisting only of a first polymer having aromatic hydrocarbon groups in repeating units, and second polymers having hydroxyl groups in repeating units immobilized on the surfaces of the porous particles. and a polymer, wherein the content of the second polymer on the surface of the blood component-adsorbing material is 3 to 30 mg/g.
  • a first polymer having an aromatic hydrocarbon group in a repeating unit means a polymer having a hydrocarbon group containing an aromatic structure in a repeating unit. There is no particular limitation as long as the repeating unit contains an aromatic hydrocarbon group, and a plurality of repeating units may be contained.
  • the aromatic hydrocarbon group is preferably a functional group in which a hydrocarbon structure is substituted with, for example, a benzene ring, a naphthalene ring, or an acetylene ring, and more preferably contains a benzene ring.
  • the first polymer having an aromatic hydrocarbon group in a repeating unit may be a homopolymer consisting of a single repeating unit or a copolymer containing a plurality of types of repeating units. From the viewpoint of security, it is preferable that divinylbenzene is contained in any case.
  • the first polymer having an aromatic hydrocarbon group in a repeating unit is a homopolymer
  • polystyrene, polyethylvinylbenzene, polymethylvinylbenzene and polydivinylbenzene are preferable from the viewpoint of ease of handling and availability.
  • Polydivinylbenzene is particularly preferred from the viewpoint of ensuring the strength of the particles.
  • substitution position of the substituent with respect to each aromatic ring does not matter.
  • the composition of the first polymer having an aromatic hydrocarbon group in a repeating unit is not limited except that it includes repeating units composed of an aromatic hydrocarbon group, and may be a copolymer containing a plurality of types of repeating units.
  • the number of repetitions and molecular weight of the chemical structure of the first polymer having an aromatic hydrocarbon group in the repeating unit from the viewpoint of physical properties and strength stability as a polymer, 100 or more are shared as repeating units. It is preferably a bond-linked polymer.
  • the first polymer having an aromatic hydrocarbon group is a polymer in which 100 or more repeating units are covalently bonded, because it does not dissolve when impregnated with isopropyl alcohol.
  • the first polymer having an aromatic hydrocarbon group in a repeating unit may have a crosslinked structure for maintaining strength and a terminal structure derived from an initiator for initiation and termination of polymerization.
  • the fact that the first polymer having an aromatic hydrocarbon group has a crosslinked structure can be confirmed by impregnating the first polymer in acetone and performing a reflux operation using a Soxhlet extractor to confirm that it does not dissolve.
  • the second polymer having a hydroxyl group in the repeating unit means a polymer containing a hydroxyl group in the repeating unit as a chemical structure.
  • the molecular structure and molecular weight of the repeating unit are not limited, the molecular weight of the repeating unit is preferably 200 g/mol or less per hydroxyl group.
  • Examples of the second polymer having a hydroxyl group in the repeating unit include synthetic polymers such as polyvinyl alcohol, polyhydroxyalkyl acrylate and polyhydroxyacrylate, dextran, dextran sulfate, alginic acid, hyaluronic acid, pectin, xyloglucan, and xylan. and polysaccharides such as heparin are preferred, synthetic polymers are more preferred from the viewpoint of sterilization and stability, and polyvinyl alcohol, polyhydroxyalkyl acrylate and polyhydroxy acrylate are more preferred.
  • the second polymer having hydroxyl groups in the repeating units may be a copolymer containing only hydrocarbon as repeating units.
  • repeating units composed only of hydrocarbons for example, repeating units of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylvinylbenzene, polymethylvinylbenzene, and polydivinylbenzene are preferable.
  • Examples of the second polymer include poly(vinyl alcohol/ethylene), poly(vinyl alcohol/styrene), poly(vinyl alcohol/methylvinylbenzene), poly(vinyl alcohol/divinylbenzene), poly(hydroxyalkyl acrylate), /ethylene), poly(hydroxyalkyl acrylate/styrene), poly(hydroxyalkyl acrylate/methylvinylbenzene), poly(hydroxyalkyl acrylate/divinylbenzene), poly(hydroxyacrylate/ethylene), poly(hydroxyacrylate/styrene) and Poly(hydroxyacrylate/methylvinylbenzene), poly(hydroxyacrylate/divinylbenzene) are preferred.
  • the abundance ratio of the repeating unit containing a hydroxyl group in the repeating unit of the second polymer if it is too small, the adhesion rate of platelets will increase due to the increase in hydrophobicity, leading to clogging of the column. It is preferably 100% or less, more preferably 40% or more and 100% or less, and particularly preferably 95% or more and 100% or less.
  • the number of repeating units is 10 or more and 10,000 or less from the viewpoint of surface interaction and modification properties. It is preferably a polymer with a degree of polymerization of 10 to 10,000, more preferably a polymer with a degree of polymerization of 30 to 10,000, in which repeating units are linked by covalent bonds.
  • the degree of polymerization of the second polymer when a commercially available product with a specified degree of polymerization is used as it is, the degree of polymerization is adopted, and when the degree of polymerization is not specified, the weight average molecular weight is the molecular weight of the repeating unit. It is obtained by dividing and rounding off the ones place. For example, when the weight average molecular weight is 10,000 and the molecular weight of the repeating unit is 250, the degree of polymerization is 40.
  • the second polymer is a copolymer consisting of two or more types of monomers, the abundance ratio of each repeating unit is multiplied by the molecular weight of each repeating unit, and the obtained values are added up and divided by the total number of components.
  • the weighted average obtained by the above is regarded as the molecular weight of the repeating unit.
  • the second polymer having a hydroxyl group in the repeating unit may have a crosslinked structure for maintaining strength and a terminal structure derived from an initiator for initiation and termination of polymerization.
  • porous particle means a particle having a plurality of pores, and the porous particle in the present invention is composed only of the first polymer.
  • the pore volume of the pores contained in the blood component-adsorbing material is not limited, but in order to improve the strength of the blood component-adsorbing material and stabilize the adsorption process, the pore volume per 1 g of the blood component-adsorbing material should be 0.5. It is preferably 5 cm 3 or more and 1.8 cm 3 or less.
  • the surface of the blood component-adsorbing material means the physical properties of the blood component-adsorbing material up to a certain depth measured in the infrared absorption spectrum (wave number 4500 cm ⁇ 1 to 500 cm ⁇ 1 ) by the total reflection measurement (ATR) method. .
  • the infrared absorption spectrum of the surface of the blood component-adsorbing material can be measured by the following method. Select Advanced ATR mode of Nicolet iS5 FT-IR (manufactured by Thermo Scientific; iD5 diamond ATR accessory included, detector: DTGS KBr, beam splitter: KBr) and set parameters (number of scans: 16, data interval: 0 .241 cm ⁇ 1 , automatic atmospheric correction: none).
  • the total average of the blood component-adsorbing material is the blood components measured by the infrared absorption spectrum (wave number 4500 cm ⁇ 1 to 500 cm ⁇ 1 ) by the total reflection measurement (ATR) method after homogenizing the structure of the blood component-adsorbing material. It refers to the physical properties of the adsorbent material.
  • the overall average infrared absorption spectrum of the blood component-adsorbing material can be analyzed by the following method.
  • the infrared absorption spectrum of the surface of the blood component-adsorbing material is measured in the same manner as the infrared absorption spectrum of the surface of the blood component-adsorbing material. can be obtained.
  • the second polymer being immobilized on the surface of the porous particle means that the second polymer is physically or chemically immobilized on the surface of the porous particle composed of the first polymer. do.
  • fixation by agglomeration on the surface of porous particles or fixation by entanglement of polymers is preferred.
  • the method of chemical fixation is also not limited, but fixation by forming a covalent bond or an ionic bond is preferred.
  • the method for immobilizing the second polymer on the surface of the porous particles may be physical or chemical. More preferred.
  • the method for chemically immobilizing the second polymer is not particularly limited, it is preferably immobilized by covalent bonding from the viewpoint of stability, and is preferably immobilized via a linker.
  • a “linker” is a chemical structure for covalently immobilizing the first polymer and the second polymer, and the repeating unit of the first polymer and the repeating unit of the second polymer.
  • a chemical structure formed by covalent bonds For example, when a substituent is introduced into the aromatic ring of the first polymer and reacted with the hydroxyl group of the second polymer to bond, the structure between the aromatic ring carbon and the oxygen atom of the hydroxyl group after the reaction is changed. means.
  • the chemical structure included as a linker is not limited. chemical bonds are preferred.
  • the linker contains an amide bond, a urea bond, an ether bond, or an ester bond as a bond that is electrically neutral and can impart hydrophilicity from the viewpoint of suppressing clogging due to platelet adsorption. From the viewpoint of bond stability, it is even more preferable to contain an amide bond or an ester bond, and an amide bond is particularly preferable.
  • the amide bond contained in the linker may be any one of primary amide, secondary amide and tertiary amide, but secondary amide is preferred.
  • the binding position of the amide bond contained in the linker is not particularly limited, but from the viewpoint of appropriately suppressing the hydrophobicity of the aromatic hydrocarbon group to which platelets tend to adsorb, the first polymer is attached via the alkylene group. It is preferably covalently attached to the coalescing aromatic ring.
  • the alkylene group is preferably methylene, ethylene, propylene, or the like, more preferably a methylene group.
  • the linker may contain an ionic functional group in order to make the binding of the second polymer easier to control.
  • an amino group or a carboxylic acid group is preferable, and from the viewpoint of blood compatibility. Amino groups are more preferred.
  • the chemical structure in the linker contains an electrically neutral chemical bond and an ionic functional group at the same time.
  • the chemical structure preferably includes an electrically neutral chemical bond on the first polymer side and an ionic functional group on the surface side.
  • an amide bond is covalently bonded to the aromatic ring of the first polymer via an alkylene group, and an amino group is further bonded to the distal end thereof.
  • the method of immobilizing the first polymer and the linker by covalent bonding is not limited, for example, a state in which the aromatic ring contained in the repeating unit of the first polymer and the linker are bonded via a carbon-carbon bond is preferable.
  • the number of carbon atoms in the linker is not limited, the distance between the first polymer and the second polymer is set appropriately, and the mobility of the linker is kept within a preferable range to facilitate immobilization of the second polymer.
  • the number of carbon atoms is preferably 2 or more and 30 or less, more preferably 4 or more and 20 or less, and even more preferably 6 or more and 15 or less.
  • the method for physically immobilizing the second polymer is not particularly limited, but a copolymer containing a hydrophobic repeating unit is used as the second polymer, and the hydrophobic interaction of its structure
  • a method in which the first polymer is aggregated or the second polymer is mixed during the formation of the first polymer and immobilized by entanglement is preferable.
  • a method of aggregating into the first polymer by interaction is preferred.
  • the content of the second polymer on the surface of the blood component-adsorbing material is 3 mg/g or more and 30 mg/g or less, more preferably 3 mg/g or more and 20 mg/g or less.
  • the content of the second polymer in the overall average of the blood component-adsorbing material is not limited, in order to improve the adsorption performance of the humoral factors of blood components, the second polymer in the overall average of the blood component-adsorbing material is is preferably 0.3 mg/g or less.
  • the particle size of the blood component-adsorbing material is not limited, but is preferably 10 ⁇ m or more and 10 mm or less, and more preferably 50 ⁇ m or more and 3 mm or less, in order to facilitate the flow of blood when the blood components are adsorbed. , 100 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • the pore volume per 1 g of the blood component adsorbing material is the diameter obtained by measuring the freezing point depression due to capillary aggregation of water in the pores by differential scanning calorimetry using a differential scanning calorimeter (hereinafter referred to as DSC). It means the volume of minute pores of 200 nm or less.
  • the pore volume per gram is obtained by obtaining a thermal differential (DSC) curve in the hydrated state of the target material by the DSC measurement method described below, then calculating the melting point and abundance of water from the obtained DSC curve, and further pore volume Calculate the volume.
  • 1 g of the material is impregnated in 10 mL of pure water impregnated with water, and the container containing the solution is degassed for 10 minutes with an aspirator while being subjected to an ultrasonic cleaner.
  • About 6 mg of the obtained material in a water-containing state is taken out immediately before the DSC measurement, and excess water adhering to the surface is removed to such an extent that no water droplets can be seen visually.
  • the sealed aluminum sample container was set in a DSC Q100 (manufactured by TA Instruments) that had undergone temperature and calorific value calibration (melting point 0.0°C, heat of fusion 79.7 cal/g) with pure water in advance. Measure the weight. Subsequently, about 6 mg of the material is sampled, sealed in an aluminum sealed sample container, and used as a measurement sample. Put the measurement sample into the DSC Q100 and measure the weight. A sample weight is obtained by subtracting the blank weight from the obtained weight.
  • DSC Q100 manufactured by TA Instruments
  • a sample to be measured is rapidly cooled to -55°C, heated to 5°C at a rate of 0.3°C/min, measured for differential scanning calorimetry, and a DSC curve is obtained using the peak top temperature as the melting point. After that, take out the sample, vacuum dry it at 110°C for 2 hours, place it again in the DSC Q100, measure the weight, and take the amount of decrease before and after the vacuum drying as the total moisture content. From the obtained DSC curve, total water content, and sample weight, the pore volume per 1 g of the material was calculated according to the method of Ishikiriyama et al. do.
  • porous particles consist only of the first polymer is obtained by pulverizing the porous particles in a mortar so that they can be inserted into the NMR tube, measuring the solid 13 CNMR, and finding a peak in the aromatic ring-derived region ( ⁇ : 110 to 170 ppm). It can be confirmed from
  • the inclusion of the second polymer on the surface of the blood component-adsorbing material can be confirmed by the presence of an absorption wavelength (3340 cm ⁇ 1 ) for OH stretching in the infrared absorption spectrum of the surface of the blood component-adsorbing material.
  • the content of the second polymer in the overall average of the blood component-adsorbing material was obtained by measuring the dry weight of the blood component-adsorbing material in advance, and then immersing it in tetrahydrofuran, hydrochloric acid, and aqueous sodium hydroxide at 90°C or higher overnight. Wash repeatedly with exchanged water until neutral, dry again, measure the weight of the blood component-adsorbing material, and round off the value obtained from the following formula 1 to the second decimal place as the post-elution weight of the blood component-adsorbing material. can be calculated.
  • Second polymer content (mg/g) in overall average of blood component-adsorbing material ⁇ dry weight (1000 mg) ⁇ post-elution weight (mg) ⁇ /1 g Equation 1
  • the absorption intensity of the peak (2920 cm ⁇ 1 ) derived from the CH stretching of each of the average infrared absorption spectrum of the blood component-adsorbing material and the infrared absorption spectrum of the surface of the blood component-adsorbing material, and the total average of the blood component-adsorbing material Based on the absorption intensity of the peak (3340 cm ⁇ 1 ) derived from the OH group in the infrared absorption spectrum and the infrared absorption spectrum of the surface of the blood component adsorbing material, the value obtained from the following formula 2 is converted to the first decimal place. Round off to calculate the content of the second polymer on the surface of the blood component-adsorbing material.
  • Second polymer content (mg/g) on the surface of the blood component-adsorbing material Second polymer content (mg/g) on the average of the entire blood component-adsorbing material x ⁇ surface of the blood component-adsorbing material OH group-derived peak absorption intensity/Peak absorption intensity derived from CH stretching on the surface of blood component-adsorbing material ⁇ / ⁇ Peak absorption intensity derived from OH-groups of overall average of blood component-adsorbing material/Overall average of blood component-adsorbing material Peak absorption intensity derived from CH stretching ⁇ Equation 2
  • the particle size of the blood component-adsorbing material is obtained by randomly collecting 10 particle samples and taking 1000- to 3000-fold photographs using a scanning electron microscope. Means the average value of the measured diameters.
  • Bood component-adsorbing material means a material that has the ability to adsorb blood components.
  • Blood components refer to components that make up blood, and are classified into humoral factors in blood and cells in blood.
  • the blood components to be adsorbed by the blood component-adsorbing material of the present embodiment are not particularly limited, but among the blood components, cells in the blood are preferable, and the cells in the blood and the humoral factors in the blood can be adsorbed at the same time. preferable.
  • Cells in blood means cells contained in blood, and includes, for example, white blood cell components such as granulocytes, monocytes and lymphocytes, red blood cells and platelets.
  • white blood cell components such as granulocytes, monocytes and lymphocytes, red blood cells and platelets.
  • leukocyte components are preferred as the target for adsorption, and among leukocyte components, removal of monocytes and granulocytes is preferred, and activated granulocytes, activated monocytes, or activated granulocyte-activated More preferred are activated platelet complexes and activated monocyte-activated platelet complexes.
  • Activated granulocytes and activate monocytes mean granulocytes and monocytes that release cytokines, active oxygen, etc. by cytokines, LPS, etc.
  • the degree of activation can be determined by measuring the amount of activated oxygen released by activated leukocytes or measuring the expression of surface antigens by flow cytometry or the like.
  • Activated platelets means platelets that release cytokines, active oxygen, etc. by cytokines, LPS, etc.
  • Activated granulocyte-activated platelet complex and “activated monocyte-activated platelet complex” refer to the binding of activated granulocytes or activated monocytes and activated platelets to self-organization. It means one having phagocytic action. In particular, in the treatment of patients with inflammatory diseases, it is considered necessary to remove activated granulocyte-activated platelet complexes, which are thought to be directly involved in the pathology.
  • the above-mentioned granulocytes are further classified into neutrophils, basophils and eosinophils, but it is preferable that the components derived from monocytes and granulocytes are removed together without their selectivity.
  • Human factors in the blood refer to organic substances dissolved in the blood. Specific examples include proteins such as urea, ⁇ 2-microglobulin, cytokines, IgE and IgG, and polysaccharides such as lipopolysaccharide (LPS). Among them, urea, proteins such as cytokines, and polysaccharides such as LPS are preferable as the adsorption target, and cytokines are more preferable as the adsorption target for treatment of inflammatory diseases.
  • proteins such as urea, ⁇ 2-microglobulin, cytokines, IgE and IgG
  • polysaccharides such as lipopolysaccharide (LPS).
  • urea proteins such as cytokines, and polysaccharides such as LPS are preferable as the adsorption target, and cytokines are more preferable as the adsorption target for treatment of inflammatory diseases.
  • cytokine refers to a group of proteins that are produced from various cells including immunocompetent cells and released extracellularly to act upon stimulation such as infection and trauma.
  • interferon ⁇ interleukin 1 to interleukin 15, tumor necrosis factor- ⁇ , tumor necrosis factor- ⁇ , high mobility group box-1, erythropoietin or monocyte chemoattractant
  • Leukin-8 is preferred as the target for adsorption.
  • Inflammatory disease refers to all diseases in which an inflammatory reaction is induced in the body, such as systemic lupus erythematosus, malignant rheumatoid arthritis, multiple sclerosis, ulcerative colitis, Crohn's disease, drug-induced hepatitis, alcoholic hepatitis, hepatitis A, hepatitis B, hepatitis C, hepatitis D, hepatitis E, sepsis (e.g.
  • Gram-negative sepsis Gram-positive sepsis, culture-negative sepsis and fungal sepsis
  • influenza acute respiratory distress syndrome
  • ARDS acute respiratory distress syndrome
  • acute respiratory facilitation syndrome is also transcribed.
  • acute lung injury ALI
  • pancreatitis idiopathic interstitial pneumonia
  • Idiopathic Pulmonary Fibrosis IPF
  • inflammatory enteritis e.g., ulcerative colitis and Crohn's disease
  • transfusion of blood products organ transplantation, reperfusion injury after organ transplantation, cholecystitis, cholangitis, or neonatal blood group incompatibility, etc. be done.
  • hepatitis E sepsis (e.g. Gram-negative sepsis, Gram-positive sepsis, culture-negative sepsis, fungal sepsis), influenza, acute respiratory distress syndrome, acute lung injury, pancreatitis or idiopathic interstitial pneumonia is preferred as a therapeutic target.
  • sepsis e.g. Gram-negative sepsis, Gram-positive sepsis, culture-negative sepsis, fungal sepsis
  • influenza acute respiratory distress syndrome
  • acute lung injury pancreatitis or idiopathic interstitial pneumonia
  • pancreatitis or idiopathic interstitial pneumonia is preferred as a therapeutic target.
  • the use of the adsorption column of the present embodiment for example, the use for treatment of the above-mentioned inflammatory diseases is preferable. Among them, it is difficult to treat with drugs alone, and both cytokines and activated leukocytes-activated platelets are involved.
  • sepsis e.g
  • Adsorption means a state in which a specific substance adheres to a material and does not easily peel off.
  • states of adhesion due to ionic interactions such as electrostatic interactions, hydrophobic interactions, van der Waals forces such as hydrogen bonds, adhesion of cells, phagocytosis of leukocytes, etc. means the biologically attached state of It is preferable that the blood component-adsorbing material of the present embodiment can adsorb by van der Waals force.
  • the blood component-adsorbing material of the present embodiment can be produced, for example, by the following method, but is not limited to this method.
  • the production of porous particles consisting only of the first polymer can be achieved by adding a monomer having an aromatic hydrocarbon group, a cross-linking agent, a dispersant and an initiator in suspension polymerization.
  • the monomer includes styrene, ethylvinylbenzene, or divinylbenzene, which are vinyl monomers having an aromatic ring, and preferably contains at least divinylbenzene.
  • Cross-linking agents include divinylbenzene
  • dispersing agents include polyvinyl alcohol
  • initiators include benzoyl peroxide.
  • the commercially available divinylbenzene monomer is generally a mixture with ethylvinylbenzene
  • the first polymer obtained by polymerization of divinylbenzene is the copolymer poly(ethylvinylbenzene/divinylbenzene).
  • the particle size of the porous particles can be made smaller by increasing the concentration of the dispersant.
  • the pore volume of porous particles can be increased by decreasing the monomer concentration, increasing the initiator concentration, and decreasing the cross-linking agent concentration (for example, divinylbenzene concentration).
  • a method of immobilizing the second polymer on the porous particles includes, for example, a method of dissolving the second polymer in an organic solvent and adding or coating the porous particles in the solution, or a method of adding an amine compound to the surface of the porous particles. is immobilized and reacted with the terminal structure of the second polymer as a linker.
  • the organic solvent includes N,N-dimethylformamide, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, toluene, xylene, Hexane or ethyl acetate are preferred, and N,N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, toluene or ethyl acetate are particularly preferred.
  • the concentration of the second polymer in the organic solvent is preferably 1-10%, more preferably 5%.
  • a commercially available second polymer can be used.
  • the terminal structure of the second polymer is a hydroxyl group, a carboxylic acid group, or an epoxy group.
  • a urea group, a carboxylic anhydride group, etc. are immobilized, and the amine compound is subjected to a condensation reaction with an amine or a carboxylic acid.
  • Immobilization of the amine compound to the porous particles can be achieved by further immobilizing a functional group that serves as a linker to the aromatic ring contained in the first polymer.
  • the functional group that serves as a linker is not limited, but examples thereof include a halogenated alkyl group, a carboxylic acid group and an epoxy group.
  • the amine compound to be immobilized is preferably ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, polyethyleneimine, glycine, etc., preferably ethylenediamine or glycine. These can use what is marketed.
  • the reaction solvent is preferably N,N-dimethylformamide, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran or dimethylsulfoxide, more preferably dimethylsulfoxide.
  • Examples of the base include organic bases such as triethylamine or 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, and inorganic bases such as sodium hydroxide, with organic bases such as triethylamine being preferred.
  • the concentration of the amine compound in the reaction solution is preferably 50 mM to 1000 mM, more preferably 50 mM to 100 mM.
  • the immobilization of halogenated alkyl groups can be produced, for example, by introducing a halogenated hydroxyalkyl compound into porous particles in the presence of a catalyst.
  • the halogenated hydroxyalkyl compound is preferably, for example, N-hydroxymethyl-2-chloroacetamide, and commercially available products can be used.
  • reaction solvents include nitrobenzene, nitropropane, chlorobenzene, toluene or xylene, with nitrobenzene or nitropropane being preferred.
  • Catalysts include, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, or Lewis acids such as aluminum(III) halides (e.g., aluminum(III) chloride) or iron(III) halides (e.g., iron(III) chloride). , sulfuric acid is preferred.
  • Lewis acids such as aluminum(III) halides (e.g., aluminum(III) chloride) or iron(III) halides (e.g., iron(III) chloride).
  • sulfuric acid is preferred.
  • the concentration of the catalyst in the reaction liquid is preferably 5 wt% to 80 wt%, more preferably 30 wt% to 70 wt%.
  • the reaction temperature is preferably 0°C to 90°C, more preferably 5°C to 40°C.
  • the reaction time is preferably 1 minute to 120 hours, more preferably 5 minutes to 24 hours.
  • the immobilized amount of the second polymer on the surface of the blood component-adsorbing material and the immobilized amount of the second polymer on the whole average of the blood component-adsorbing material are controlled by coating the second polymer with an organic polymer. It can be increased by increasing the concentration of the second polymer in the solvent, by increasing the coating temperature, or by decreasing the molecular weight of the second polymer, respectively.
  • the immobilized amount of the second polymer on the surface of the blood component-adsorbing material and the immobilized amount of the second polymer on the whole average of the blood component-adsorbing material are , can be controlled by increasing the concentration of the second polymer during immobilization, increasing the temperature, or reacting for a longer period of time.
  • the above blood component-adsorbing material is preferably used as a material to be filled in a container forming the outer shape of the adsorption column.
  • the shape of the container forming the outer shape of the adsorption column may be any container that can be filled with the blood component-adsorbing material and has an inlet and an outlet for blood.
  • a prismatic container such as a columnar or octagonal prismatic container can be used.
  • the adsorption column provided with the blood component-adsorbing material can be suitably used for the treatment of bacterial-derived infectious diseases for extracorporeal circulation used for the treatment of bacterial-derived infectious diseases.
  • an adsorption column provided with the above-mentioned blood component-adsorbing material is connected to a patient via a blood circuit, and body fluid taken from the patient is passed through the above-mentioned adsorption column and returned to the patient.
  • the extracorporeal circulation method is preferred.
  • the treatment time for body fluids is preferably continuous treatment, more preferably 4 hours or longer, and even more preferably 24 hours or longer.
  • the adsorption column comprising the above adsorption material may be used in combination with other body fluid treatment methods and medical devices.
  • Other body fluid treatment methods and medical devices include, for example, plasmapheresis, peritoneal dialysis, plasma separators, hemofilters, heart-lung machines, or ECMO.
  • a method for evaluating the adsorption performance of blood component adsorption materials there is a method for evaluating the adsorption rate of leukocytes.
  • a method for calculating the adsorption rate of leukocytes for example, a container having an inlet and an outlet is filled with a blood component adsorbing material, a liquid containing leukocytes is passed through, and changes in their concentrations at the inlet and outlet are used to determine the number of leukocytes.
  • a method of calculating each adsorption rate can be mentioned.
  • White blood cell concentration can be measured by a commercially available multi-item blood cell analyzer, and specifically, it can be measured by the following method.
  • a cylindrical column (inner diameter 1 cm ⁇ height 5.14 cm) having upper and lower blood inlets and outlets filled with 3.1 mL of the blood component adsorbing material is prepared.
  • Human blood kept at 37° C. (external temperature) was passed through this column at a flow rate of 1.9 mL/min for 5 minutes, and after 5 minutes the blood at the column inlet and the blood components at the column outlet were analyzed.
  • Calculate the leukocyte adsorption rate of the adsorption material The measurement of each blood component is performed using a multi-item automatic blood cell analyzer XT-1800i (manufactured by Sysmex Corporation).
  • the leukocyte adsorption rate can be calculated by Equation 3 below.
  • White blood cell adsorption rate (%) of the blood component adsorption material ⁇ (total number of granulocytes and monocytes in column inlet blood) - (total number of granulocytes and monocytes in column outlet blood) ⁇ /(column inlet blood) Total number of granulocytes and monocytes) ⁇ 100 Formula 3
  • leukocytes are cells and include measurement variations in the adsorption rate, it can be determined that significant removal is achieved if the adsorption rate is 20% or more.
  • the leukocyte adsorption performance is sufficiently developed if the adsorption rate is 20% or more, and an adsorption rate of 50% or more is more preferable.
  • the blood component-adsorbing material of the present invention adsorbs leukocytes by van der Waals force, it is considered that the difference in the removal rate derived from leukocyte components is small. Therefore, if the leukocyte adsorption rate exceeds 20% or more, each of the individual leukocyte components, monocytes, neutrophils, and granulocytes, is removed by 20% or more, and is significantly removed even when measurement variations are considered. It is thought that
  • the method for evaluating the adsorption rate of each of monocytes, neutrophils, basophils and eosinophils can be evaluated by the following procedures 1) to 4).
  • a cylindrical column (inner diameter 1 cm ⁇ height 5.14 cm) having upper and lower blood inlets and outlets filled with 3.1 mL of the blood component adsorption material 4 is prepared.
  • Human blood kept at 37° C. (external temperature) is passed through the column at a flow rate of 1.9 mL/min for 5 minutes.
  • Cytokines are substances that are preferably removed from the blood in order to improve the condition of inflammatory diseases. Therefore, it can be judged that the greater the amount of decrease in concentration due to impregnation, the higher the blood component adsorption performance. Cytokines include interleukin-1 ⁇ , interleukin-6, interleukin-8, high-mobility group protein-1 and tumor necrosis factor- ⁇ . It is more preferable in that it is an effective biomarker.
  • Adsorption of cytokines to the blood component-adsorbing material is considered to be an equilibrium reaction derived from intermolecular forces such as van der Waals forces. Adsorption equilibrium is assumed to be reached.
  • the cytokine adsorption rate is preferably 100% in 4 hours, and since it is time-dependent, it can be considered that the adsorption performance is sufficiently developed if it is 50% or more in 2 hours. can.
  • Performance deterioration due to sterilization of the blood component-adsorbing material can be evaluated by the following procedures 1) to 5).
  • a column filled with the obtained blood component-adsorbing material after sterilization and a column filled with the blood component-adsorbing material before sterilization are prepared.
  • the performance deterioration rate is less than 50% because it is possible to reduce the elution of decomposition products from the blood component-adsorbing material.
  • the platelet adsorption rate of the blood component-adsorbing material can be evaluated by the following procedures 1) to 4).
  • a cylindrical column (inner diameter 1 cm ⁇ height 5.14 cm) having upper and lower blood inlets and outlets filled with 3.1 mL of blood component adsorbing material is prepared.
  • Nafamostat mesylate, an anticoagulant was added to the column at 37°C (external temperature) to a concentration of 200 ⁇ g/mL, and the solution was quickly passed through the column at a flow rate of 0.7 mL/min for 5 minutes. do.
  • the platelet adsorption rate is not limited, in order to prevent the formation of aggregates in the blood circulation and to make clogging more difficult, the platelet adsorption rate is preferably 50% or less, and 20%. The following are more preferable.
  • the blood component-adsorbing material of the present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
  • wt% means weight%.
  • M represents mol/L
  • mM represents mmol/L.
  • the weights of the blood component-adsorbing material, porous particles, first polymer, and second polymer represent dry weights.
  • the absorbance was measured at room temperature using an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-1280; manufactured by Shimadzu Corporation). A blank measurement was performed in advance before the absorbance measurement, and background peaks were subtracted. Infrared absorption spectra were measured by the following method unless otherwise specified.
  • the degree of saponification of polyvinyl alcohol is synonymous with the abundance of hydroxyl groups in the repeating units, and the remaining repeating units that are not saponified are polyvinyl acetate.
  • the remaining repeating units that are not saponified are polyvinyl acetate.
  • 90 mol % of the repeats are polyvinyl acetate and 10 mol % are polyvinyl alcohol.
  • thermocouple A 500 mL three-necked flask was equipped with a stirrer, a Dimroth condenser, a thermocouple and a whisk to form a reactor, and the temperature was controlled with a mantle heater while measuring the temperature with the thermocouple.
  • the total amount of the PVA aqueous solution was added to the reactor and heated to 70° C.
  • the total amount of the phosphoric acid aqueous solution was added to form an aqueous phase.
  • 106 g of divinylbenzene (hereinafter referred to as DVB), 116 g of cyclohexanol, 11 g of polypropylene glycol (hereinafter referred to as PPG) and 1.1 g of benzoyl peroxide (hereinafter referred to as BPO) were mixed to form an organic phase.
  • the organic phase was poured over the aqueous phase of the reactor and the stirrer was turned on to ensure that the droplets were dispersed. When the temperature reached 80° C., the reaction was started and continued for 16 hours.
  • the powder was sieved to uniform the particle size, and dried with a hot air dryer at 100°C.
  • the resulting porous particles were designated as Blood Component Adsorbing Material 1, in which the first polymer was poly(ethylbenzene/divinylbenzene) and no linker was included.
  • the presence of the first polymer in the blood component-adsorbing material 1 can be confirmed by measuring the infrared absorption spectrum of the surface of the blood component-adsorbing material 1 and detecting the C—H out-of-plane deformation vibration peak derived from the disubstituted aromatic compound. (800 cm ⁇ 1 ) exists.
  • NMCA N-methylol- ⁇ -chloroacetamide
  • PFA paraformaldehyde
  • EDA Ethylenediamine
  • DMSO dimethylsulfoxide
  • an amide bond is added to the aromatic ring via a methylene group, an amino group is added to the surface side, and an amide bond is added to the surface side via an ethylene group. It was obtained as a blood component adsorption material 2 having a structure.
  • the fact that the blood component-adsorbing material 2 contains the second polymer was confirmed by measuring the infrared absorption spectrum of the blood component-adsorbing material 2 and confirming the presence of a hydroxyl group-derived peak (3340 cm ⁇ 1 ).
  • a blood component-adsorbing material 4 was obtained by manufacturing in the same procedure as the blood component-adsorbing material 2, except that the saponification rate of the immobilizing PVA (saponification rate: 10%, degree of polymerization: 500) was changed from 10% to 95%. .
  • a blood component-adsorbing material 5 was obtained by manufacturing in the same manner as the blood component 4, except that the amount of PVA added for immobilization was changed from 10 mg to 3 mg.
  • a blood component adsorbing material 6 was obtained by manufacturing in the same manner as for the blood component 4, except that the amount of PVA added for immobilization was changed from 10 mg to 20 mg.
  • a blood component adsorbing material 7 was obtained by manufacturing in the same manner as the blood component 4, except that the amount of PVA added for immobilization was changed from 10 mg to 25 mg.
  • a blood component adsorbing material 5 was obtained by manufacturing in the same manner as the blood component 4, except that the amount of PVA added for immobilization was changed from 10 mg to 5 mg.
  • Chlorinated particles were prepared by the same procedure as the blood component-adsorbing material 2. Furthermore, glycine (hereinafter referred to as GL) was dissolved in a mixed solution of 0.2 g of triethylamine and 51 g of DMSO so that the addition concentration was 0.8 M, chlorinated particles were added, and impregnated at 40° C. for 3 hours. The particles were filtered onto a glass filter and washed with 500 mL of DMSO. After washing with DMSO, the particles were further washed with 60 mL of distilled water, and then washed with 3 L of distilled water and physiological saline to obtain GLized particles.
  • GL glycine
  • PHEMA poly(2-hydroxyethyl methacrylate)
  • the GL particles were produced in the same procedure as the blood component-adsorbing material 11 . Further, 0.5 g of GL particles, 10 mg of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride, 10 mg of dextran sulfate (degree of polymerization: 30) and 10 mL of water were mixed and reacted for 24 hours. The obtained porous particles were taken out on a filter paper, and 200 mL of methanol was poured over the particles to wash them while suction filtering. Only the porous particles were removed from the filter paper with a spatula and dried in a warm air dryer at 50°C for 24 hours.
  • a blood component-adsorbing material 12 on which dextran sulfate was immobilized was obtained.
  • Blood component adsorption material 16 Blood component adsorption material 2 except that PVA for immobilization (saponification rate 10%) was changed to PVA for immobilization (saponification rate 100%, polymerization degree 10000), and the solvent for adding EDA particles was changed from water to isopropanol.
  • a blood component adsorbing material 16 was obtained by manufacturing in the same procedure as .
  • a blood component adsorbing material 17 was obtained in the same manner as the blood component adsorbing material 11 except that poly(2-hydroxyethyl methacrylate) was changed to poly(4-hydroxybutyl acrylate) (degree of polymerization: 80).
  • a blood component-adsorbing material 18 was obtained by manufacturing in the same manner as the blood component-adsorbing material 12 except that lactose was used instead of dextran sulfate.
  • a blood component-adsorbing material 19 was obtained by manufacturing in the same manner as the blood component-adsorbing material 12 except that dextran sulfate was changed to dextran (degree of polymerization: 250).
  • a blood component adsorbing material 20 was obtained by manufacturing in the same procedure as the blood component adsorbing material 4, except that the porous particles used were changed to polystyrene porous particles.
  • Epoxy group-containing porous particles were obtained in the same manner as the blood component-adsorbing material 1, except that 106 g of DVB to be added was changed to a mixture of 90 g of DVB and 16 g of glycidyl ether containing no aromatic hydrocarbon group. 1 g of the epoxy group-containing porous particles was added to 50 mL of a 6 N sodium hydroxide aqueous solution and heated at 60° C. for 24 hours to open the epoxy groups and convert them into diol group-containing porous particles consisting of two hydroxyl groups.
  • the particles were taken out from the solution and washed repeatedly with water until the washing liquid was no longer colored by phenolphthalein. free of the washed linker and second polymer, the first polymer being poly(ethylvinylbenzene/divinylbenzene/glycidyl ether ring-opening product), and the aromatic hydrocarbon group in the first polymer A diol group-containing porous particle in which repeating units not containing are present was used as the blood component adsorbing material 21 .
  • a blood component-adsorbing material 22 was obtained in which an amino group was added via a methylene group and an ester group was added to the surface side via a methylene group.
  • Pore volume measurement of blood component-adsorbing material 1 1 g of the blood component-adsorbing material 1 was impregnated in 10 mL of pure water, and the container containing the solution was degassed with an aspirator for 10 minutes while being subjected to an ultrasonic cleaner. The obtained blood component-adsorbing material 1 in a water-containing state was taken out immediately before the DSC measurement, and water adhering to the surface was removed to such an extent that water droplets could not be seen visually.
  • the aluminum sealed sample container was set in a DSC Q100 (manufactured by TA Instruments) that had undergone temperature and calorific value calibration (melting point 0.0 ° C., heat of fusion 79.7 cal / g) with pure water in advance, and a blank Weighed.
  • a measurement sample was placed in DSC Q100, and the weight was measured.
  • a sample weight was obtained by subtracting the blank weight from the obtained weight.
  • the measurement sample was rapidly cooled to ⁇ 55° C. and heated to 5° C.
  • Pore volumes per 1 g of the blood component-adsorbing materials 16 to 22 were measured in the same manner as the pore volume per 1 g of the blood component-adsorbing material 1 was measured. Table 2 shows the results.
  • the blood component-adsorbing material 1 was dried in a warm air dryer at 60°C for 4 hours. Taking the weight of the blood component-adsorbing material 1 obtained after drying as the dry weight of the blood component-adsorbing material 1, 1 g was weighed and set aside. After that, the sample was immersed in tetrahydrofuran at 90°C or higher, 6N hydrochloric acid, and 6N sodium hydroxide aqueous solution overnight, washed 5 times with ion-exchanged water, put in a vacuum dryer for 12 hours, and weighed again.
  • the obtained value is defined as the post-elution weight of the blood component-adsorbing material 1
  • the value obtained from the formula 10 is rounded off to two decimal places
  • the content of the second polymer in the whole average of the blood component-adsorbing material 1 is calculated as Calculated.
  • Table 1 shows the results.
  • Second polymer content (mg/g) in overall average of blood component-adsorbing material 1 ⁇ dry weight (1000 mg) ⁇ weight after elution (mg) ⁇ /1 g Equation 10
  • Second polymer content (mg/g) on surface of blood component-adsorbing material 1 second polymer content (mg/g) in whole average of blood component-adsorbing material 1 ⁇ blood component-adsorbing material Peak absorption intensity derived from OH groups on the surface of 1/Peak absorption intensity derived from CH expansion/contraction on the surface of blood component-adsorbing material 1 ⁇ / ⁇ Peak absorption intensity derived from OH groups on average of blood component-adsorbing material 1/blood component adsorption Overall average peak absorption intensity derived from CH stretching of material 1 ⁇ Equation 11
  • first polymer means the name of the first polymer contained in the blood component-adsorbing material
  • second polymer means the name of the second polymer contained in the blood component-adsorbing material. 2 refers to the name of the polymer.
  • Example 1 In order to confirm the adsorption performance of the blood component-adsorbing material 2, blood was passed through a column filled with the blood component-adsorbing material 2 for a predetermined period of time, and the amount of leukocyte reduction in the solution was measured before and after passing through the column, and the leukocyte adsorption rate was calculated. .
  • the method for measuring and calculating the leukocyte adsorption rate is shown below.
  • a column was prepared by packing 3.1 mL of the blood component-adsorbing material 2 into a cylindrical column (inner diameter 1 cm ⁇ height 5.14 cm) having upper and lower inlets and outlets for blood.
  • Human blood kept at 37° C. (external temperature) was passed through this column at a flow rate of 1.9 mL/min for 5 minutes, and after 5 minutes the blood at the column inlet and the blood components at the column outlet were analyzed.
  • the leukocyte adsorption rate of adsorption material 2 was calculated. Table 1 shows the results.
  • the measurement of each blood component was performed using a multi-item automatic blood cell analyzer XT-1800i (manufactured by Sysmex Corporation).
  • the adsorption rate of each blood component was calculated by Equation 12 below.
  • Table 3 shows the results.
  • White blood cell adsorption rate (%) of blood component adsorbing material 2 ⁇ (total number of granulocytes and monocytes in blood at column inlet)-(total number of granulocytes and monocytes in blood at column outlet) ⁇ /(in blood at column inlet of granulocytes and monocytes) ⁇ 100
  • Formula 12
  • the blood component adsorption material 2 was placed in a 0.1 mL polypropylene container.
  • Fetal bovine serum (hereinafter referred to as FBS) prepared to have an IL-8 concentration of 2000 pg/mL was added to this container so that 30 mL per 1 cm 3 of the blood component adsorption material 2 was added.
  • FBS Fetal bovine serum
  • ELISA enzyme-linked immunosorbent
  • IL-8 adsorption rate (%) of blood component adsorbing material 2 ⁇ IL-8 concentration before inversion mixing (pg/mL) - IL-8 concentration after inversion mixing (pg/mL) ⁇ / IL before inversion mixing -8 concentration (pg / mL) ⁇ 100 Formula 13
  • Example 2 Using the blood component-adsorbing materials 3-6 and 8-15, the same measurement as in Example 1 was performed to measure the leukocyte adsorption rate and the IL-8 adsorption rate. Table 3 shows the results.
  • Example 1 Using the blood component-adsorbing materials 1 and 7, the same measurement as in Example 1 was performed to measure the leukocyte adsorption rate and the IL-8 adsorption rate. Table 3 shows the results.
  • leukocyte adsorption rate means the leukocyte adsorption rate of the blood component adsorption material
  • IL-8 adsorption rate means the IL-8 adsorption rate of the blood component adsorption material.
  • the results in Table 3 show that the blood component-adsorbing material of the present embodiment adsorbs blood components such as leukocytes with high efficiency.
  • Example 3 Using the blood component-adsorbing material 16, the same measurement as in Example 1 was performed to measure the leukocyte adsorption rate and the IL-8 adsorption rate. Table 5 shows the results.
  • Example 4 Leukocyte adsorption rate and IL-8 adsorption rate were measured by performing the same measurement as in Example 1 using the blood component adsorption material 17 . Table 5 shows the results.
  • Example 5 Leukocyte adsorption rate and IL-8 adsorption rate were measured by performing the same measurement as in Example 1 using the blood component adsorption material 19 . Table 5 shows the results.
  • Example 6 Using the blood component-adsorbing material 20, the same measurement as in Example 1 was performed to measure the leukocyte adsorption rate and the IL-8 adsorption rate. Table 5 shows the results.
  • Example 7 Using the blood component-adsorbing material 22, the same measurement as in Example 1 was performed to measure the leukocyte adsorption rate and the IL-8 adsorption rate. Table 5 shows the results.
  • Example 8 A cylindrical column (inner diameter 1 cm ⁇ height 5.14 cm) having upper and lower blood inlets and outlets filled with 3.1 mL of the blood component adsorbing material 4 was prepared. Human blood kept at 37° C. (external temperature) was passed through this column at a flow rate of 1.9 mL/min for 5 minutes. After 5 minutes, the blood at the column inlet and the blood at the column outlet were sampled, and monocyte counts, neutrophil counts, basophil counts, and eosinophil counts were measured using a multi-item automatic hematology analyzer XT-1800i (manufactured by Sysmex Corporation), respectively.
  • XT-1800i manufactured by Sysmex Corporation
  • Example 9 5 mL of the blood component adsorption material 4 and 25 mL of distilled water were placed in a 50 mL centrifuge tube.
  • a sterilized blood component-adsorbing material 4 was obtained by performing gamma ray irradiation with an absorbed dose of 40 kGy. Measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the blood component-adsorbing material 2 was changed to the blood component-adsorbing material 4 after sterilization, and the obtained leukocyte adsorption rate was defined as the leukocyte adsorption rate after sterilization.
  • Example 10 Measurement was performed in the same manner as in Example 9 except that the blood component-adsorbing material 4 was changed to the blood component-adsorbing material 12, and the leukocyte adsorption rate after sterilization was obtained. Furthermore, using the leukocyte adsorption rate of the blood component-adsorbing material 12 of Example 2 and the leukocyte adsorption rate after sterilization, the value obtained from Equation 8 is rounded to the first decimal place, and the blood component-adsorbing material 12 before and after sterilization is performance degradation rate was calculated. Table 4 shows the results.
  • Example 11 Measurement was performed in the same manner as in Example 9, except that the blood component-adsorbing material 4 was changed to the blood component-adsorbing material 17, and the leukocyte adsorption rate after sterilization was obtained. Furthermore, using the leukocyte adsorption rate of the blood component adsorbent material 17 of Example 4 and the leukocyte adsorption rate after sterilization, the value obtained from Equation 8 is rounded to one decimal place, and the blood component adsorbent material 17 before and after sterilization is performance degradation rate was calculated. Table 4 shows the results.
  • Example 12 Measurement was performed in the same manner as in Example 9, except that the blood component-adsorbing material 4 was changed to the blood component-adsorbing material 19, and the leukocyte adsorption rate after sterilization was obtained. Furthermore, using the leukocyte adsorption rate of the blood component-adsorbing material 19 of Example 5 and the leukocyte adsorption rate after sterilization, the value obtained from Equation 8 is rounded to the first decimal place, and the blood component-adsorbing material 19 before and after sterilization is obtained. performance degradation rate was calculated. Table 4 shows the results.
  • leukocyte adsorption rate after sterilization means the leukocyte adsorption rate after sterilization of the blood component-adsorbing material
  • performance decrease rate before and after sterilization means the performance decrease rate before and after sterilization of the blood component-adsorbing material.
  • the blood component-adsorbing material of the present embodiment containing the synthetic polymers polyvinyl alcohol and poly(4-hydroxybutyl acrylate) as the second polymer contains the natural polymers dextran sulfate and dextran. It was shown that the performance deterioration rate before and after sterilization was smaller than that of the blood component-adsorbing material of this embodiment containing the second polymer.
  • Example 13 A cylindrical column (inner diameter 1 cm ⁇ height 5.14 cm) having upper and lower blood inlets and outlets filled with 3.1 mL of the blood component adsorbing material 4 was prepared.
  • the blood at the column inlet and the column outlet blood were sampled, and the platelet count was obtained using a multi-item automatic blood cell analyzer XT-1800i (manufactured by Sysmex Corporation).
  • the platelet adsorption rate of the blood component-adsorbing material 4 was calculated by rounding off the value obtained using Equation 9 to the first decimal place. Table 7 shows the results.
  • Example 14 Measurement was performed in the same manner as in Example 13 except that the blood component-adsorbing material 4 was changed to the blood component-adsorbing material 25, and the platelet adsorption rate of the blood component-adsorbing material 25 was calculated. Table 7 shows the results.
  • Example 3 Using the blood component-adsorbing material 21, the same measurement as in Example 1 was performed to measure the leukocyte adsorption rate and the IL-8 adsorption rate. Table 5 shows the results.
  • Example 4 Measurements and calculations were performed in the same manner as in Example 8 except that the blood component-adsorbing material 4 was changed to the blood component-adsorbing material 18. rate and eosinophil count removal rate were calculated. Table 6 shows the results.
  • monocyte adsorption rate means the monocyte adsorption rate of the blood component adsorption material
  • neutralil adsorption rate means the neutrophil adsorption rate of the blood component adsorption material
  • basophil adsorption rate means the neutrophil adsorption rate of the blood component adsorption material.
  • adsorption rate means the basophil adsorption rate of the blood component adsorption material
  • eosinophil adsorption rate means the eosinophil adsorption rate of the blood component adsorption material.
  • the platelet adhesion rate means the platelet adhesion rate of the blood component adsorption material.
  • the results in Table 7 show that the blood component-adsorbing material of the present embodiment can suppress the platelet adsorption rate, and in particular, the platelet adsorption rate of the blood component-adsorbing material containing an amide bond in the linker is particularly suppressed. .
  • the blood component-adsorbing material of the present invention can adsorb leukocytes and the like with high efficiency, it is an adsorption carrier for columns used for the purpose of treating inflammatory diseases, immunosuppressing before transplantation, and suppressing side effects of blood products such as fever and infectious diseases. can be used as

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Abstract

単球及び顆粒球の種類を限定することなく、各種の白血球等の血液成分の吸着をすることが可能な血液成分吸着材料として、繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体のみからなる多孔粒子と、上記多孔粒子表面に固定化された、繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体と、を有し、血液成分吸着材料の表面における上記第2の重合体の含有率が、3~30mg/gである、血液成分吸着材料を提供する。

Description

血液成分吸着材料
 本発明は、血液成分吸着材料に関する。
 近年、炎症性疾患の治療又は移植前後の免疫抑制、及び血液製剤の発熱・感染症等の副作用抑制の目的でサイトカインや白血球を除去する血液処理の技術、特に血液中から白血球を除去する材料が開発されてきている。なかでも、表面に白血球との親和性を有するリガンドや樹脂を含む材料や白血球が吸着しやすい一定の表面粗さを持った材料を備えるカラムに血液を通液することで、血液中の白血球を吸着除去する技術が開発されている。
 特に、粒子状の血液成分吸着材料は比表面積が小さく、ろ過による目詰まりが起こりづらいため血液処理に適しており、様々な粒子状の吸着材料が開発されている。
 例えば、特許文献1には、水不溶性担体の表面の官能基にスクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース及びセロビオースからなる群から選択される糖鎖が共有結合し、該糖鎖は上記官能基が有するアミノ基と還元末端側で共有結合している、サイトカイン及び白血球の双方を吸着除去するための血液成分吸着用担体が開示されている。
 また、特許文献2には、酢酸セルロースの成形体からなる外層と、上記外層よりも内側に形成されたポリカーボネートからなる内層を少なくとも備えることを特徴とする血液成分吸着用担体が開示されている。
 特許文献3には、少なくとも1種類のポリマーを含むポリマー系であって、ポリマーが1種類以上の芳香族単量体の残基及び1種類以上の架橋剤を含み、ポリマーが外部表面及び複数の細孔を有し、ポリマーが外部表面上及び細孔内の表面上で異なる官能基により官能基化されたポリマー系が開示されている。
 特許文献4には、疎水性多孔質ポリマー粒子と、該疎水性多孔質ポリマー粒子の表面の少なくとも一部を被覆する架橋した水酸基含有高分子からなる被覆層とを備える被覆粒子が開示されている。
 特許文献5には、少なくとも1種類のポリマーを含む生体適合性ポリマー系であって、前記ポリマーがポリオール又は双性イオン性官能基のいずれかを含み、前記ポリマーが、水酸基を繰り返し単位に含む生体適合性ヒドロゲルコーティングを有する固体支持体を含み、前記ポリマー系が、グラム陽性細菌、グラム陽性細菌フラグメント、及びグラム陽性細菌成分のうち1以上をも吸着することができる、生体適合性ポリマー系が開示されている。
 また、非特許文献1には、白血球の一種である肺胞マクロファージが特定の糖鎖を特異的に認識し、接着することが報告されている。
特許第5644149号 特許第3513155号 特許第5913368号 特開2021-7915号 特許第7033083号
Largentら、J.Biol. Chem.,1984年、第259巻、p.1764-1769
 しかしながら、従来の粒子状の白血球等の血液成分吸着材料は、糖由来の分子構造に起因する水素結合に基づいた特異的除去であることから、非特許文献1に開示されているように白血球の中でも糖鎖と特異的に相互作用する肺胞マクロファージのような一部の血球しか吸着できないといった課題があった。
 白血球には単球、顆粒球、リンパ球の分類があり、血液成分吸着においては単球、顆粒球が炎症を惹起する成分として関与することから、特に単球、顆粒球の区別なく吸着することが好ましいと考えられる。
 特許文献1及び特許文献2では、糖由来の分子構造による結合に基づいて血液成分を吸着する材料が開示されている。特許文献1の材料では顆粒球の一種である好中球と単球が吸着できることが開示されているものの、単球と顆粒球全てが吸着できているかどうかについて記載や示唆はされていない。さらに、特許文献1では白血球の特異的結合のための糖鎖が導入されているものの、材料表面の物理的構造によるファンデルワールス力に基づいた吸着除去について、記載や示唆はされていない。また、特許文献2においては具体的に吸着できる血液成分について示されていない。
 特許文献3は、タンパク質、毒素及び病原体の吸着除去を可能とする材料について記載されているが、具体的な効果は一切開示されておらず、白血球等の細胞成分の吸着除去に関しては開示も示唆も無い。
 特許文献4はクロマトグラフィー用の分離材であり、タンパク質の可逆的な吸着用途目的で使用することが想定され、患者を治療する目的での血液成分の不可逆的な吸着除去にそのまま適用することはできない。また、白血球等の細胞成分の吸着除去に関しては一切記載がない。
 特許文献5は、細菌由来成分の1種を除去するために例えばジオール基のようなポリオール官能基又は双性イオン性官能基を固体支持体に付与し、さらに固体支持体表面への血液成分の吸着を防ぐためにヒドロゲルコーティングを付与した生体適合性ポリマー系が開示されている。しかしながら、物理構造によるファンデルワールス力に基づく血液成分の吸着除去について、記載や示唆はされていない。また、白血球等の細胞成分の吸着除去に関しては一切記載がない。
 上記の通り、これまで材料表面の物理的構造によるファンデルワールス力を活かして、単球及び顆粒球の種類を限定せず、広く白血球等の血液成分を吸着できる材料は開発されてきていない。
 そこで、本発明は、芳香族炭化水素基を有する重合体のみからなる多孔粒子の表面に対して、水酸基を有する重合体を特定の含有率で固定することで、血液成分吸着材料表面のファンデルワールス力を制御して、単球及び顆粒球の種類を限定することなく、各種の白血球等の血液成分の吸着をすることが可能な血液成分吸着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)~(6)に係る発明を見いだした。
(1) 繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体のみからなる多孔粒子と、上記多孔粒子表面に固定化された、繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体と、を有し、血液成分吸着材料の表面における上記第2の重合体の含有率が3~30mg/gである、血液成分吸着材料。
(2) 上記血液成分吸着材料の全体平均における上記第2の重合体の含有率は、0.3mg/g以下であり、1gあたりの細孔体積は、0.5~1.8cmである、(1)記載の血液成分吸着材料。
(3) 上記第1の重合体は、ポリスチレン、ポリエチルビニルベンゼン、ポリジビニルベンゼン、ポリ(エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン)又はポリ(スチレン/ジビニルベンゼン)である、(1)又は(2)記載の血液成分吸着材料。
(4) 上記第2の重合体は、ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート及びポリビニルアルコールからなる群から選択される重合体である、(1)~(3)のいずれか記載の血液成分吸着材料。
(5) 白血球吸着除去用である、(1)~(4)のいずれか記載の血液成分吸着材料。
(6) (1)~(5)のいずれか記載の血液成分吸着材料を備える、血液浄化カラム。
 本発明の血液成分吸着材料は、表面の物理的構造によるファンデルワールス力に基づいた吸着により、単球及び顆粒球の種類を限定することなく、各種の白血球等の血液成分を高い効率で吸着することができる。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 本発明の血液成分吸着材料は、繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体のみからなる多孔粒子と、上記多孔粒子表面に固定化された、繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体と、を有し、血液成分吸着材料の表面における上記第2の重合体の含有率が3~30mg/gであることを特徴とする。
 「繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体」とは、繰り返し単位中に芳香族構造を含む炭化水素基を有する重合体を意味する。繰り返し単位に芳香族炭化水素基が含まれていれば特に限定は無く、複数の繰り返し単位が含まれていてもよい。芳香族炭化水素基は、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環及びアセチレン環のいずれかに炭化水素構造が置換された官能基であることが好ましく、ベンゼン環を含むことがより好ましい。
 繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体は単独の繰り返し単位からなる単独重合体でも、複数種類の繰り返し単位を含む共重合体でもよいが、粒子の溶解を防止し、強度を担保する観点からいずれの場合においてもジビニルベンゼンが含まれていることが好ましい。
 繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体が単独重合体の場合、例えば、取り扱い及び入手性の容易性からポリスチレン、ポリエチルビニルベンゼン、ポリメチルビニルベンゼン及びポリジビニルベンゼンが好ましく、特に粒子の強度を担保する観点からポリジビニルベンゼンが好ましい。なお、各芳香環に対する置換基の置換位置は問わない。
 繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体の組成は、芳香族炭化水素基からなる繰り返し単位に含む以外に限定は無く、複数種類の繰り返し単位を含む共重合体でもよく、例えば、強度を担保する観点からジビニルベンゼンを含むポリ(エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン)、ポリ(メチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン)又はポリ(スチレン/ジビニルベンゼン)等が好ましく、ポリ(エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン)がより好ましい。
 繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体の化学構造の繰り返し数や分子量に特に限定は無いが、重合体としての物性や強度安定性の観点から繰り返し単位として100個以上が共有結合で連結された重合体であることが好ましい。
 芳香族炭化水素基を有する第1の重合体が繰り返し単位として100個以上が共有結合された重合体であることは、イソプロピルアルコール中に含浸したときに溶解しないことから確認できる。
 繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体は、強度保持のために架橋構造や重合開始、停止のための開始剤由来の末端構造を有していてもよい。
 芳香族炭化水素基を有する第1の重合体が架橋構造を有していることは、第1の重合体をアセトンに含浸し、ソックスレー抽出器で還流操作を行って溶解しないことから確認できる。
 「繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体」とは、繰り返し単位中に水酸基を化学構造として含む重合体を意味する。繰り返し単位の分子構造及び分子量に限定は無いが、繰り返し単位の分子量が水酸基あたり200g/mol以下であることが好ましい。
 繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシアルキルアクリレート及びポリヒドロキシアクリレート等の合成高分子や、デキストラン、デキストラン硫酸、アルギン酸、ヒアルロン酸、ペクチン、キシログルカン、キシラン及びヘパリン等の多糖類が好ましく、滅菌性や安定性の観点からは合成高分子がより好ましく、ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシアルキルアクリレート及びポリヒドロキシアクリレートがさらに好ましい。
 多孔粒子への固定の容易性の観点から、繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体は炭化水素のみから構成される繰り返し単位として含む共重合体であってもよい。炭化水素のみから構成される繰り返し単位としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチルビニルベンゼン、ポリメチルビニルベンゼン及びポリジビニルベンゼンの繰り返し単位等が好ましい。第2の重合体としては、例えば、ポリ(ビニルアルコール/エチレン)、ポリ(ビニルアルコール/スチレン)、ポリ(ビニルアルコール/メチルビニルベンゼン)、ポリ(ビニルアルコール/ジビニルベンゼン)、ポリ(ヒドロキシアルキルアクリレート/エチレン)、ポリ(ヒドロキシアルキルアクリレート/スチレン)、ポリ(ヒドロキシアルキルアクリレート/メチルビニルベンゼン)、ポリ(ヒドロキシアルキルアクリレート/ジビニルベンゼン)、ポリ(ヒドロキシアクリレート/エチレン)、ポリ(ヒドロキシアクリレート/スチレン)及びポリ(ヒドロキシアクリレート/メチルビニルベンゼン)、ポリ(ヒドロキシアクリレート/ジビニルベンゼン)が好ましい。
 第2の重合体の繰り返し単位における水酸基を含む繰り返し単位の存在比率に規定は無いが、少なすぎると疎水性の増大により血小板の付着率が増加してカラムの目詰まりにつながることから、10%以上100%以下であることが好ましく、40%以上100%以下であることがより好ましく、95%以上100%以下が特に好ましい。
 繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体の化学構造の繰り返し数(以下、重合度)や分子量に特に限定は無いが、表面の相互作用や修飾性の観点から繰り返し単位として10以上10000以下の繰り返し単位が共有結合で連結された、重合度が10~10000の重合体であることが好ましく、重合度が30~10000の重合体がより好ましい。
 第2の重合体の重合度は、市販品として重合度が規定されたものをそのまま用いる場合はその重合度を採用し、重合度が規定されていない場合は重量平均分子量を繰り返し単位の分子量で割り、一の位を四捨五入することで得られる。例えば、重量平均分子量が10000で、繰り返し単位の分子量が250の場合、重合度は40となる。第2の重合体が二種類以上のモノマーからなる共重合体の場合は、それぞれの繰り返し単位の存在比率をそれぞれの繰り返し単位の分子量にかけて、得られた値をすべて足し合わせて全成分数で割ることで得た加重平均を繰り返し単位の分子量とみなす。
 繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体は、強度保持のために架橋構造や重合開始、停止のための開始剤由来の末端構造を有していてもよい。
 「多孔粒子」とは複数の孔を有する粒子を意味し、本発明における多孔粒子は第1の重合体のみから構成される。
 血液成分吸着材料に含まれる孔の細孔体積に限定は無いが、血液成分吸着材料の強度を向上させて吸着処理をより安定するには、血液成分吸着材料1gあたりの細孔体積は0.5cm以上1.8cm以下であることが好ましい。
 血液成分吸着材料における表面とは、全反射測定(ATR)法にて赤外吸収スペクトル(波数4500cm-1~500cm-1)で測定された一定の深度までの血液成分吸着材料の物性を意味する。上記血液成分吸着材料の表面の赤外吸収スペクトルは、下記方法により測定できる。Nicolet iS5 FT-IR(Thermo Scientific社製;iD5 ダイヤモンドATRアクセサリ付属、検出器:DTGS KBr、ビームスプリッタ:KBr)のAdvanced ATRモードを選択し、パラメーターを設定する(スキャン回数:16、データ間隔:0.241cm-1、自動大気補正:なし)。設定後、バックグラウンド測定実施する。バックグラウンド測定が終了したら、あらかじめ60℃の温風乾燥機で4時間乾燥させた血液成分吸着材料1gをプリズム上に敷き詰め、プレッシャーデバイスがロックするまでプリズムに押しつけ、バックグラウンド測定から20分以内に測定を開始し、血液成分吸着材料の表面の赤外吸収スペクトルを得ることができる。なお、測定範囲は波数4500cm-1~500cm-1とする。
 血液成分吸着材料における全体平均とは、血液成分吸着材料の構造を均一化した後に全反射測定(ATR)法にて赤外吸収スペクトル(波数4500cm-1~500cm-1)で測定された血液成分吸着材料の物性を意味する。上記血液成分吸着材料の全体平均の赤外吸収スペクトルは、下記方法により分析できる。あらかじめ60℃の温風乾燥機で4時間乾燥させた血液成分吸着材料1gを乳鉢(アズワン製メノー乳鉢 深型、φ70×φ90×30mm)に入れ、乳棒で少なくとも血液成分吸着材料が割れる力をかけて100回磨り潰し、全ての血液成分吸着材料が1回以上磨り潰されて、血液成分吸着材料の構造が均一化されていることを目視で確認し、血液成分吸着材料の全体平均の粉体を得る。得られた粉体を血液成分吸着材料の代わりに用いる以外は、血液成分吸着材料の表面の赤外吸収スペクトルの測定と同じ方法で測定を行い、血液成分吸着材料の全体平均の赤外吸収スペクトルを得ることができる。
 第2の重合体が多孔粒子の表面に固定化されているとは、第1の重合体からなる多孔粒子の表面に第2の重合体が物理的又は化学的に固定されていることを意味する。物理的な固定の様式に限定はないが、多孔粒子の表面への凝集による固定や重合体の絡み合いによる固定が好ましい。また、化学的な固定の様式にも限定はないが、共有結合又はイオン結合の形成による固定が好ましい。
 第2の重合体の多孔粒子の表面への固定化方法は物理的な固定化でも化学的でもよいが、溶出物が出にくく長期間保管する際の安定性の観点から化学的な固定化がより好ましい。
 第2の重合体を化学的に固定化する場合の方法に特に限定は無いが、安定性の観点から共有結合による固定が好ましく、リンカーを介して固定化されていることが好ましい。
 「リンカー」とは、第1の重合体と第2の重合体を共有結合で固定化するための化学構造であり、第1の重合体の繰り返し単位と第2の重合体の繰り返し単位までの共有結合によって形成された化学構造を意味する。例えば、第1の重合体の芳香環に置換基を導入して第2の重合体の水酸基と反応させて結合する場合は、芳香環炭素から反応後の水酸基の酸素原子までの間の構造を意味する。リンカーとして含まれる化学構造に限定は無いが、例えば電気的に中性の第1の重合体に付与する観点から、アミド結合、アルキレン基、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好ましい。この中でも、血小板が吸着することによる目詰まりを抑制する観点から電気的に中性、かつ、親水性を付与できる結合として、アミド結合、尿素結合、エーテル結合又はエステル結合がリンカーに含まれていることがより好ましく、結合の安定性の観点から、アミド結合又はエステル結合が含まれていることがさらにより好ましく、アミド結合が特に好ましい。
 リンカーに含まれるアミド結合は、1級アミド、2級アミド及び3級アミドのいずれかのアミド結合でもよいが、2級アミドが好ましい。また、リンカーに含まれるアミド結合の結合位置についても特に限定は無いが、血小板が吸着しやすい芳香族炭化水素基の疎水性を適切に抑制付与する観点から、アルキレン基を介して第1の重合体の芳香環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、エチレン又はプロピレン等が好ましく、メチレン基がより好ましい。
また、リンカーには第2の重合体の結合をより制御しやすくするため、イオン性の官能基が含まれていてもよく、例えば、アミノ基又はカルボン酸基が好ましく、血液適合性の観点からアミノ基がより好ましい。
 第1の重合体への固定と、第2の重合体への固定を両立するため、リンカー中の化学構造として、電気的に中性の化学結合と、イオン性の官能基は同時に含まれていてもよい。その場合、化学構造としては第1の重合体側に電気的に中性の化学結合が含まれ、表面側にイオン性の官能基が含まれることが好ましい。例えば第1の重合体の芳香環にアルキレン基を介してアミド結合が共有結合しており、さらにその先端側にアミノ基が結合していることが好ましい。
 第1の重合体とリンカーの共有結合による固定化方法に限定はないが、例えば第1の重合体の繰り返し単位に含まれる芳香環とリンカーが炭素-炭素結合によって結合した状態が好ましい。
 リンカーの炭素数に限定は無いが、第1の重合体と第2の重合体の距離を適切にしつつ、リンカーの運動性を好ましい範囲にして第2の重合体を固定化しやすくするためには、例えば、炭素数は2以上30以下であることが好ましく、4以上20以下であることがより好ましく、6以上15以下がさらに好ましい。
 第2の重合体を物理的に固定化する場合の方法に特に限定は無いが、第2の重合体として疎水性を有する繰り返し単位を含む共重合体を用い、その構造の疎水性相互作用によって第1の重合体に凝集させる又は第1の重合体の形成中に第2の重合体を混入して絡み合いによって固定化する方法等が好ましく、血液成分吸着材料の性能発現の観点から、疎水性相互作用によって第1の重合体に凝集させる方法が好ましい。
 血液成分吸着材料の表面における第2の重合体の含有率は、少なすぎると血液成分吸着材料と血球の相互作用が起こらずに血液成分吸着性能が発現せず、多すぎると親水性が高くなりすぎることで血液成分吸着性能が下がる。このため、血液成分吸着材料の表面における第2の重合体の含有率は、3mg/g以上30mg/g以下であり、3mg/g以上20mg/g以下であることがより好ましい。
 血液成分吸着材料の全体平均における第2の重合体の含有率に制限はないが、血液成分の液性因子の吸着性能を向上させるには、血液成分吸着材料の全体平均における第2の重合体の含有率は、0.3mg/g以下であることが好ましい。
 血液成分吸着材料の粒子径に限定は無いが、血液成分の吸着の際に血液がより流れやすくするためには、10μm以上10mm以下であることが好ましく、50μm以上3mm以下であることがより好ましく、100μm以上1mm以下であることがさらに好ましい。
 血液成分吸着材料1gあたりの細孔体積とは、示差走査熱量計(以下、DSC)を用いた示差走査熱量測定により、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られる直径200nm以下の微小な孔の体積を意味する。
 1gあたりの細孔体積は、下記DSC測定方法により対象となる材料の含水状態における熱示差(DSC)曲線を得たのち、得られたDSC曲線から水の融点と存在量を算出、さらに細孔体積を算出する。水に含浸された純水10mLに材料を1g含浸し、溶液が入った容器を超音波洗浄機にかけながらアスピレーターで10分間脱気する。得られた含水状態の材料を約6mg、DSC測定直前に取り出し、過剰な目視で水滴が見えなくなる程度に表面付着水を除去する。次に、事前に純水で温度、熱量校正(融点0.0℃、融解熱量79.7cal/g)を行ったDSC Q100(TA Instruments社製)にアルミニウム製密封型試料容器をセットし、ブランク重量を測定する。続けて材料を約6mg程度サンプリングしてアルミニウム製密封型試料容器に封入して測定試料とする。測定試料をDSC Q100に入れ、重量を測定する。得られた重量からブランク重量を差し引いた値をサンプル重量とする。測定試料を-55℃に急冷し、5℃まで0.3℃/分で昇温させて示差走査熱量を測定し、ピークトップ温度を融点として、DSC曲線を得る。その後、サンプル試料を取り出して110℃で2時間真空乾燥し、再度、DSC Q100に入れて重量を測定し、真空乾燥前後の減少量を全水分量とする。得られたDSC曲線、全水分量、サンプル重量から、Ishikiriyamaらの方法(JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE、1995年、171巻、p.103-111)に従い、材料の1gあたりの細孔体積を算出する。
 多孔粒子が第1の重合体のみからなることは、多孔粒子を乳鉢でNMRチューブに挿入できるよう粉砕して固体13CNMRを測定し、芳香環由来領域(δ:110~170ppm)にピークがあることから確認できる。
 血液成分吸着材料の表面に第2の重合体が含まれていることは血液成分吸着材料の表面の赤外吸収スペクトルにおいて、OH伸縮の吸収波長(3340cm-1)が存在することから確認できる。
 血液成分吸着材料の全体平均における第2の重合体の含有率は、血液成分吸着材料の乾燥重量をあらかじめ測定後、90℃以上のテトラヒドロフラン、塩酸、水酸化ナトリウム水溶液にそれぞれ一晩含浸した後にイオン交換水で中性になるまで繰り返し洗浄し、再度乾燥させて血液成分吸着材料の重量を測定して血液成分吸着材料の溶出後重量として下記式1から得られた値の小数点第2位を四捨五入し、算出できる。
 
  血液成分吸着材料の全体平均における第2の重合体の含有率(mg/g)={乾燥重量(1000mg)-溶出後重量(mg)}/1g ・・・式1
 血液成分吸着材料の全体平均の赤外吸収スペクトルと血液成分吸着材料の表面の赤外吸収スペクトルのそれぞれのCH伸縮由来のピーク(2920cm-1)の吸収強度と、血液成分吸着材料の全体平均の赤外吸収スペクトルと血液成分吸着材料の表面の赤外吸収スペクトルのそれぞれのOH基由来のピーク(3340cm-1)の吸収強度に基づき、下記式2から、得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料の表面における第2の重合体の含有率を算出する。なお、式2に使用する「血液成分吸着材料の1の全体平均における第2の重合体の含有率」の数値は式1を用いて算出した、小数点第2を四捨五入する前の値を用いて計算した。
 
  血液成分吸着材料の表面における第2の重合体の含有率(mg/g)=血液成分吸着材料の全体平均における第2の重合体の含有率(mg/g)×{血液成分吸着材料の表面のOH基由来のピーク吸収強度/血液成分吸着材料の表面のCH伸縮由来のピーク吸収強度}/{血液成分吸着材料の全体平均のOH基由来のピーク吸収強度/血液成分吸着材料の全体平均のCH伸縮由来のピーク吸収強度} ・・・式2
 血液成分吸着材料の粒子径とは、粒子サンプル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倍~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)の直径を測定した値の平均値を意味する。
 「血液成分吸着材料」とは、血液成分を吸着する性能を有する材料を意味する。
 「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に分類される。本実施形態の血液成分吸着材料が吸着対象とする血液成分に特に制限はないが、血液成分の中でも血液中の細胞が好ましく、血液中の細胞と血液中の液性因子が同時に吸着できることがより好ましい。
 「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、単球並びにリンパ球等の白血球成分、赤血球及び血小板等が挙げられる。炎症性疾患の治療を目的とする場合は、吸着対象として白血球成分が好ましく、白血球成分の中でも単球と顆粒球の除去が好ましく、活性化顆粒球、活性化単球又は活性化顆粒球-活性化血小板複合体、活性化単球-活性化血小板複合体がより好ましい。
 「活性化顆粒球」及び「活性化単球」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顆粒球及び単球を意味する。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」とは、活性化顆粒球又は活性化単球と活性化血小板とが結合し、自己組織への貪食作用を有するものを意味する。特に、炎症性疾患の患者の治療においては、病態に直接関与していると考えられる活性化顆粒球-活性化血小板複合体を除去することが必要と考えられる。
 上記顆粒球はさらに好中球、好塩基球及び好酸球に分類されるが、それらの選択性はなく単球と顆粒球に由来する成分が一括で除去されていることが好ましい。
 「血液中の液性因子」とは、血液中に溶解している有機物を指す。具体的には、尿素、β2-ミクログロブリン、サイトカイン、IgE並びにIgG等のタンパク質及びlipopolysaccharide(LPS)等の多糖類が挙げられる。中でも、尿素並びにサイトカイン等のタンパク質及びLPS等の多糖類が吸着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吸着対象としてより好ましい。
 「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、例えば、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、エリスロポエチン又は単球走化因子が挙げられ、特に炎症性疾患の治療においてはインターロイキン8(IL-8)が吸着対象として好ましい。
 「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、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、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、培養陰性敗血症及び真菌性敗血症)、インフルエンザ、急性呼吸窮迫症候群(acute respiratory distress syndrome;ARDS、急性呼吸促迫症候群、急性呼吸促進症候群とも表記される。)、急性肺傷害(acute lung injury;ALI)、膵炎、特発性間質性肺炎(Idiopathic Pulmonary Fibrosis;IPF)、炎症性腸炎(例えば、潰瘍性大腸炎及びクローン病)、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ことから、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、急性肺傷害、膵炎又は特発性間質性肺炎が治療対象として好ましい。本実施形態の吸着用カラムの用途としては、例えば、上記の炎症性疾患の治療用途が好ましく、中でも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と考えられる、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、急性肺傷害又は特発性間質性肺炎の治療用途がより好ましい。
 「吸着」とは特定の物質が材料に付着し、容易に剥離しない状態を意味する。吸着の原理に特に制限はないが、例えば、静電相互作用のようなイオン性相互作用、疎水性相互作用、水素結合といったファンデルワールス力によって付着した状態や、細胞の接着や白血球の貪食等の生物学的に付着している状態を意味する。本実施形態の血液成分吸着材料はファンデルワールス力によって吸着できることが好ましい。
 本実施形態の血液成分吸着用材料は、例えば、以下の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。
 第1の重合体のみからなる多孔粒子の製造は、懸濁重合において芳香族炭化水素基を有するモノマーと架橋剤、分散剤及び開始剤を添加することにより達成することができる。例えば、モノマーは芳香環を有するビニルモノマーであるスチレン、エチルビニルベンゼン又はジビニルベンゼンが挙げられ、少なくともジビニルベンゼンが含まれていることが好ましい。架橋剤はジビニルベンゼンが挙げられ、分散剤はポリビニルアルコールが挙げられ、開始剤は過酸化ベンゾイルが挙げられる。
 ビニルモノマーは市販のものをそのまま用いる事ができる。市販のジビニルベンゼンモノマーは一般的にエチルビニルベンゼンとの混合物であることから、ジビニルベンゼンの重合によって得られる第1の重合体は共重合体であるポリ(エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン)となる。
 多孔粒子の粒径は分散剤の濃度を上げることで小さくすることができる。
 多孔粒子の細孔体積はモノマー濃度を下げる、開始剤濃度を上げる、架橋剤濃度(例えば、ジビニルベンゼン濃度)を下げることで上げることができる。
 多孔粒子への第2の重合体の固定化方法は、例えば第2の重合体を有機溶剤に溶解し、その溶液中に多孔粒子を添加若しくはコートする方法、又は、多孔粒子の表面にアミン化合物を固定化し、それをリンカーとして第2の重合体の末端構造と反応させる方法で固定化することができる。
 第2の重合体を有機溶剤に溶解し、その溶液中に多孔粒子を添加若しくはコートする場合、有機溶剤としては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、ジメチルスルホキシド、トルエン、キシレン、ヘキサン又は酢酸エチルが好ましく、N,N-ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、トルエン又は酢酸エチルが特に好ましい。
 有機溶剤中の第2の重合体の濃度は1~10%が好ましく、5%がより好ましい。
 第2の重合体は市販されているものを用いることができる。
 多孔粒子の表面にアミン化合物を固定化し、それをリンカーとして第2の重合体の末端構造と反応させることで固定化する場合、例えば第2の重合体の末端構造として水酸基、カルボン酸やエポキシ基、ウレア基及び無水カルボン酸基等を固定化し、アミン化合物のアミン又はカルボン酸と縮合反応を行うことで達成できる。
 多孔粒子へのアミン化合物の固定化は第1の重合体に含まれる芳香環に対してさらにリンカーとなる官能基を固定化することで達成できる。リンカーとなる官能基に限定はないが、例えばハロゲン化アルキル基、カルボン酸基及びエポキシ基等が挙げられる。
 固定化するアミン化合物は、例えばエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンやポリエチレンイミン、グリシンなどが好ましく、エチレンジアミン又はグリシンが好ましい。これら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好ましく、ジメチルスルホキシドがより好ましい。
 塩基としては、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。
 反応液中のアミン化合物の濃度は、50mM~1000mMが好ましく、50mM~100mMがより好ましい。
 ハロゲン化アルキル基の固定化は例えば、触媒存在下、多孔粒子へのハロゲン化ヒドロキシアルキル化合物の導入によって製造することができる。
 ハロゲン化ヒドロキシアルキル化合物は、例えば、N-ヒドロキシメチル-2-クロロアセトアミドなどが好ましく、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、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、硫酸が好ましい。
 反応液中の触媒の濃度は、5wt%~80wt%が好ましく、30wt%~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。
 血液成分吸着材料の表面における第2の重合体の固定化量及び血液成分吸着材料の全体平均における第2の重合体の固定化量の制御は、第2の重合体をコートする場合は、有機溶剤中の第2の重合体濃度を増大させること、コート温度を増大させること、又は、第2の重合体の分子量を低下させることでそれぞれ増大させることができる。
 血液成分吸着材料の表面における第2の重合体の固定化量及び血液成分吸着材料の全体平均における第2の重合体の固定化量は、第2の重合体を化学反応により固定化する場合は、固定化時の第2の重合体濃度を増大させること、温度を増大させること、又は、長期間反応させることで制御することができる。
 上記血液成分吸着材料は、吸着カラムの外形を形成する容器に充填する材料として好ましく用いられる。
 吸着カラムの外形を形成する容器の形状としては、血液成分吸着材料を充填でき、かつ、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る。
 さらに、上記血液成分吸着材料を備える吸着カラムは、細菌由来の感染症治療に用いる体外循環用として、細菌由来の感染症の治療に好適に用いることができる。細菌由来の感染症治療用として使用する場合、上記血液成分吸着材料を備える吸着カラム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上記吸着カラムに通過させ、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。
 上記吸着材料を備える吸着カラムは、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。
 血液成分吸着材料の吸着性能の評価方法としては、白血球の吸着率を評価する方法が挙げられる。白血球の吸着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成分吸着材料を充填し、白血球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白血球の吸着率をそれぞれ算出する方法が挙げられる。白血球濃度の測定は市販の多項目血球分析装置により測定することができ、具体的には以下の方法で測定出来る。
 上下に血液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ5.14cm)に、3.1mLの血液成分吸着材料を充填したカラムを作製する。このカラムに、37℃(外温)で保温したヒト血液を、流量1.9mL/minで5分間通液し、5分後のカラム入口の血液とカラム出口の血液成分を分析し、血液成分吸着材料の白血球吸着率を算出する。なお、各血液成分数の測定は、多項目自動血球分析装置XT-1800i(シスメックス株式会社製)を用いて行う。白血球吸着率は、以下の式3により算出できる。
 
 血液成分吸着材料の白血球吸着率(%)={(カラム入口血液中の顆粒球、単球の総数)-(カラム出口血液中の顆粒球、単球の総数)}/(カラム入口血液中の顆粒球、単球の総数)×100 ・・・式3
 
 白血球は細胞であり吸着率の測定ばらつきを含むという観点から、吸着率が20%以上であれば、有意に除去されていると判定できる。
 上記理由より、白血球吸着性能は、吸着率20%以上であれば十分に発現していると見なすことができ、吸着率50%以上がさらに好ましい。
 また、本発明の血液成分吸着材料はファンデルワールス力による白血球吸着であることから白血球の成分に由来する除去率の違いは小さいと考えられる。よって、白血球吸着率が20%以上超えていれば、それぞれ個別の白血球成分の単球、好中球及び顆粒球がすべて20%以上除去されており、測定ばらつきを考慮しても有意に除去されていると考えられる。
 血液成分吸着材料の吸着性能の中でも、単球、好中球、好塩基球及び好酸球のそれぞれの吸着率の評価方法は、以下の1)~4)の手順により評価できる。
 1)上下に血液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ5.14cm)に、3.1mLの血液成分吸着材料4を充填したカラムを作製する。
 2)カラムに、37℃(外温)で保温したヒト血液を、流量1.9mL/minで5分間通液する。
 3)5分後にカラム入口血液とカラム出口血液をサンプリングし、多項目自動血球分析装置XT-1800i(シスメックス株式会社製)を用いて、単球数、好中球数及び好塩基球数、好酸球数のそれぞれの値を得る。
 4)下記式4~7を用いて、それぞれ得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料の単球除去率、好中球除去率、好塩基球除去率及び好酸球除去率を算出する。
 
  血液成分吸着材料の単球吸着率(%)={(カラム入口血液中の単球数)-(カラム出口血液中の単球数)}/(カラム入口中の単球数)×100 ・・・式4
 
  血液成分吸着材料の好中球吸着率(%)={(カラム入口血液中の好中球数)-(カラム出口血液中の好中球数)}/(カラム入口中の好中球数)×100 ・・・式5
 
  血液成分吸着材料の好塩基球吸着率(%)={(カラム入口血液中の好塩基球数)-(カラム出口中の好塩基球数)}/(カラム入口血液中の好塩基球数)×100 ・・・式6
 
  血液成分吸着材料の好酸球吸着率(%)={(カラム入口血液中の好酸球数)-(カラム出口中の好酸球数)}/(カラム入口血液中の好酸数)×100 ・・・式7
 また、サイトカインを溶解したウシ胎児血清(以下、FBS)に血液成分吸着材料を含浸し、含浸後FBS中のサイトカイン濃度減少量を評価し、サイトカインの吸着率を算出する方法が挙げられる。サイトカインは炎症性疾患の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、血液成分吸着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及び腫瘍壊死因子-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。
 上記血液成分吸着材料へのサイトカインの吸着はファンデルワールス力等の分子間力に由来する平衡反応であると考えられることから、サイトカインの濃度に依存せず、4時間程度吸着処理を実施すれば吸着平衡に達すると考えられる。
 上記理由より、サイトカインの吸着率は、4時間で全て100%であることが好ましく、時間依存性があるため2時間で50%以上であれば十分に吸着性能が発現していると見なすことができる。
 血液成分吸着材料の滅菌による性能低下は、以下の1)~5)の手順により評価することができる。
 1)あらかじめ血液成分吸着材料の白血球吸着率を測定する。
 2)血液成分吸着材料5mLと25mLの蒸留水を50mL遠沈管に入れ、吸収線量を40kGyとしてガンマ線照射を行うことで滅菌後の血液成分吸着材料を得る。
 3)得られた滅菌後の血液成分吸着材料を充填したカラムと、滅菌前の血液成分吸着材料を充填したカラムを作製する。
 4)それぞれのカラムに、37℃(外温)で保温したヒト血液を、流量1.9mL/minで5分間通液する。
 5)5分後にカラム入口血液とカラム出口血液をサンプリングし、多項目自動血球分析装置XT-1800i(シスメックス株式会社製)を用いて白血球吸着率を測定し、下記式8を用いて得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料の滅菌前後の性能低下率を算出する。
 
  血液成分吸着材料の滅菌前後の性能低下率(%)=100×{(血液成分吸着材料の白血球吸着率)-(血液成分吸着材料の滅菌後の白血球吸着率)}/(血液成分吸着材料の白血球吸着率)・・・式8
 血液成分吸着材料の滅菌前後の性能低下率の好ましい範囲に限定は無いが、血液成分吸着材料からの分解物溶出を低減させることができることから、性能低下率は50%未満であることが好ましい。
 血液成分吸着材料の血小板吸着率は以下の1)~4)の手順により評価することができる。
 1)上下に血液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ5.14cm)に、3.1mLの血液成分吸着材料を充填したカラムを作製する。
 2)カラムに、37℃(外温)で保温したヒト血液に、抗凝固剤のメシル酸ナファモスタットを200μg/mLになるように添加し、すみやかに流量0.7mL/minで5分間通液する。
 3)5分後にカラム入口血液とカラム出口血液をサンプリングし、多項目自動血球分析装置XT-1800i(シスメックス株式会社製)を用いて血小板数を得る。
 4)下記式9を用いて、得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料の血小板吸着率を算出する。
 
 血液成分吸着材料の血小板吸着率(%)=100×{(カラム入口血液中の血小板数)-(カラム出口血液中の血小板数)}/(カラム入口血液中の血小板数) ・・・式9
 血小板吸着率の好ましい範囲に限定は無いが、血液循環中の凝集体の生成を防止し、より目詰まりを起こしづらくするためには、血小板吸着率は50%以下であることが好ましく、20%以下であることがより好ましい。
 以下、本発明の血液成分吸着材料について、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、血液成分吸着材料、多孔粒子、第1の重合体、第2の重合体の重量は乾燥重量を表す。吸光度は、紫外可視分光光度計(UV-1280;株式会社島津製作所製)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。赤外吸収スペクトルの測定は特記しない限り下記の手法により測定した。
 Nicolet iS5 FT-IR(Thermo Scientific社製;iD5 ダイヤモンドATRアクセサリ付属、検出器:DTGS KBr、ビームスプリッタ:KBr)のAdvanced ATRモードを選択し、パラメーターを設定(スキャン回数:16、データ間隔:0.241cm-1、自動大気補正:なし)し、設定後、バックグラウンド測定実施した。バックグラウンド測定が終了したら、あらかじめ60℃の温風乾燥機で4時間乾燥させた血液成分吸着材料をプリズム上に敷き詰め、プレッシャーデバイスがロックするまでプリズムに押しつけ、バックグラウンド測定から20分以内に測定を開始した。なお、測定範囲は波数4500cm-1~500cm-1とした。
 実施例中、ポリビニルアルコールのけん化率とは繰り返し単位中の水酸基の存在率と同義であり、けん化されていない残りの繰り返し単位はポリ酢酸ビニルである。例えばけん化率10%のポリビニルアルコールは、繰り返しのうち90mol%がポリ酢酸ビニルであり、10mol%はポリビニルアルコールである。
 (反応器の設定)
 500mLの三ツ口フラスコに攪拌機、ジムロート冷却器、熱電対及び泡立て器を取り付けて反応器とし、熱電対で温度を測定しながらマントルヒーターで温度制御を行った。
 (血液成分吸着材料1の作製)
 多孔粒子の製造:
 ポリビニルアルコール(以下、PVA)0.68gを溶かしたPVA水溶液115mLと、リン酸1ナトリウム(以下、MSP)0.71g、リン酸2ナトリウム(以下、DSP)2.36g、リン酸3ナトリウム(以下、TSP)0.01g、及び亜硝酸ナトリウム0.01gを溶かしたリン酸水溶液115mLをそれぞれ作製した。PVA水溶液を全量反応器に添加し、70℃まで加熱した後にリン酸水溶液を全量添加し、水相とした。さらに、ジビニルベンゼン(以下、DVB)106g、シクロヘキサノール116g、ポリプロピレングリコール(以下、PPG)11g、過酸化ベンゾイル(以下、BPO)1.1gを混合し、有機相とした。有機相を反応器の水相の上に注ぎ、攪拌機を起動して攪拌し、液滴が分散していることを確認した。温度が80℃に達したところで反応開始として、16時間反応を継続した。
 反応器から溶媒のみをデカンデーションし、除いた溶媒と等量の水を添加した。その後30分間攪拌し、溶媒をデカンデーションした。水添加以降の操作を計5回繰り返して生成物を洗浄した。次に溶媒をデカンデーションし、等量のメタノールを添加した後に10分間攪拌し、溶媒をデカンデーションした。メタノール添加以降の操作を計3回繰り返した。続けて生成物をアセトン中、ソックスレー抽出器に一晩かけることでオリゴマーを抽出した後に8時間真空乾燥し、イソプロピルアルコールに含浸した後精製水に添加した。最後に篩にかけて粒径をそろえ、100℃の温風乾燥機で乾燥させた。得られた多孔粒子を第1の重合体がポリ(エチルベンゼン/ジビニルベンゼン)であり、リンカーを含まない血液成分吸着材料1とした。
 血液成分吸着材料1が第1の重合体を含んでいる事は、血液成分吸着材料1の表面の赤外吸収スペクトル測定を行い、2置換芳香族化合物由来のC-H面外変角振動ピーク(800cm-1)が存在することから確認した。
 (血液成分吸着材料2の作製)
 N-メチロール-α-クロロアセトアミド(以下、NMCA)2.4gをニトロベンゼン31gと濃硫酸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、濃硫酸2.0gにパラホルムアルデヒド(以下、PFA)0.2g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溶液に混合、5分間攪拌し、血液成分吸着材料1を1g添加して2時間含浸した。含浸後の血液成分吸着材料1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、当該多孔粒子に付着しているニトロベンゼンをメタノールで洗浄し、クロロ化粒子を得た。
 トリエチルアミン0.2gとジメチルスルホキシド(以下、DMSO)51gの混合溶液にエチレンジアミン(以下、EDA)の添加濃度が0.8Mになるように溶解し、クロロ化粒子を添加し、40℃で3時間含浸させた。ガラスフィルター上に当該粒子をろ別し、500mLのDMSOで洗浄した。60mLの蒸留水でさらに洗浄し、加えてそれぞれ3Lの蒸留水及び生理食塩水で洗浄して、EDA化粒子を得た。
 得られたEDA化粒子0.5gと4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウム=クロリドn水和物を10mg、固定化用PVA(けん化率10%)を10mg、水10mLを混和し、24時間反応させた。得られた多孔粒子をろ紙のうえに取り出し、吸引ろ過しながらメタノール200mLを粒子にかけて洗浄した。ろ紙から多孔粒子のみをスパチュラで剥がしとり、50℃の温風乾燥機で24時間乾燥させた。温風乾燥機から取り出した生成物をリンカーとして芳香環にメチレン基を介してアミド結合が付与され、さらに表面側にアミノ基が付与され、さらに表面側にエチレン基を介してアミド結合が付与された構造を有する血液成分吸着材料2として得た。
 血液成分吸着材料2が第2の重合体を含んでいる事は、血液成分吸着材料2の赤外吸収スペクトル測定を行い、水酸基由来のピーク(3340cm-1)が存在することから確認した。
 (血液成分吸着材料3の作製)
 固定化用PVA(けん化率10%、重合度500)のけん化率を10%から35%に変更した以外は全て血液成分吸着材料2と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料3を得た。
 (血液成分吸着材料4の作製)
 固定化用PVA(けん化率10%、重合度500)のけん化率を10%から95%に変更した以外は全て血液成分吸着材料2と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料4を得た。
 (血液成分吸着材料5の作製)
 固定化用PVAの添加量を10mgから3mgに変更した以外は全て血液成分4と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料5を得た。
 (血液成分吸着材料6の作製)
 固定化用PVAの添加量を10mgから20mgに変更した以外は全て血液成分4と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料6を得た。
 (血液成分吸着材料7の作製)
 固定化用PVAの添加量を10mgから25mgに変更した以外は全て血液成分4と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料7を得た。
 (血液成分吸着材料8の作製)
 固定化用PVAの添加量を10mgから5mgに変更した以外は全て血液成分4と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料5を得た。
 (血液成分吸着材料9の作製)
 血液成分吸着材料1と同じ方法で得た多孔粒子1gと、ポリ(エチレン-ビニルアルコール)(ポリエチレン繰り返し単位含有率40%、重合度250)1gをトルエン20mL中に添加し、2時間攪拌した。得られた多孔粒子をろ紙のうえに取り出し、吸引ろ過しながらメタノール200mLを粒子に注いで洗浄した。ろ紙から多孔粒子のみをスパチュラではがしとり、50℃の温風乾燥機で24時間乾燥させた。リンカーを含まずに物理的固定化によりポリ(エチレン-ビニルアルコール)(ポリエチレン繰り返し単位含有率40%)が固定化された血液成分吸着材料9を得た。
 (血液成分吸着材料10の作製)
 PVA0.6gを溶かしたPVA水溶液115mLと、MSP0.71g、DSP2.4g、TSP0.01g、及び亜硝酸ナトリウム0.01gを溶かしたリン酸水溶液115mLをそれぞれ作製した。PVA水溶液を全量反応器に添加し、70℃まで加熱した後にリン酸水溶液を全量添加し、水相とした。さらに、DVB106g、シクロヘキサノール116g、PPG6.0g、BPO1.1g、PVA(けん化率95%、重合度500)3.0gを混合し、有機相とした。有機相を反応器の水相の上に注ぎ、攪拌機を起動して攪拌し、液滴が分散していることを確認した。温度が80℃に達したところで反応開始として、16時間反応を継続した。
 反応器から溶媒のみをデカンデーションし、除いた溶媒と等量の水を添加した。その後30分間攪拌し、溶媒をデカンデーションした。水添加以降の操作を計5回繰り返して生成物を洗浄した。次に溶媒をデカンデーションし、等量のメタノールを添加した後に10分間攪拌し、溶媒をデカンデーションした。メタノール添加以降の操作を計3回繰り返した。続けて生成物をアセトン中、ソックスレー抽出器に一晩かけることでオリゴマーを抽出した後に8時間真空乾燥し、リンカーを含まずに物理的固定化によりPVAが固定化された血液成分吸着材料10を得た。
 (血液成分吸着材料11の作製)
 血液成分吸着材料2と同じ手順でクロロ化粒子を作製した。さらに、トリエチルアミン0.2gとDMSO51gの混合溶液にグリシン(以下、GL)の添加濃度が0.8Mになるように溶解し、クロロ化粒子を添加し、40℃で3時間含浸させた。ガラスフィルター上に該粒子をろ別し、500mLのDMSOで洗浄した。DMSO洗浄後の該粒子を60mLの蒸留水でさらに洗浄し、をそれぞれ3Lの蒸留水及び生理食塩水で洗浄して、GL化粒子を得た。
 得られたGL化粒子0.5gと塩酸1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドを10mg、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(以下、PHEMA、重合度200)を10mg、水10mLを混和し、24時間反応させた。得られた多孔粒子をろ紙のうえに取り出し、吸引ろ過しながらメタノール200mLを粒子にかけて洗浄した。ろ紙から多孔粒子のみをスパチュラで集め、50℃の温風乾燥機で24時間乾燥させ、リンカーとして芳香環にメチレン基を介してアミド結合が付与され、さらに表面側にアミノ基が付与され、さらに表面側にエチレン基を介してエステル基が付与された構造を有する、PHEMAが固定化された血液成分吸着材料11を得た。
 (血液成分吸着材料12の作製)
 血液成分吸着材料11と同じ手順でGL化粒子を作製した。さらに、GL化粒子0.5gと塩酸1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドを10mg、デキストラン硫酸(重合度30)を10mg、水10mLを混和し、24時間反応させた。得られた多孔粒子をろ紙のうえに取り出し、吸引ろ過しながらメタノール200mLを粒子にかけて洗浄した。ろ紙から多孔粒子のみをスパチュラではがしとり、50℃の温風乾燥機で24時間乾燥させた。温風乾燥機から取り出し、リンカーとして芳香環にメチレン基を介してアミド結合が付与され、さらに表面側にアミノ基が付与され、さらに表面側にエチレン基を介してエステル基が付与された構造を有する、デキストラン硫酸が固定化された血液成分吸着材料12を得た。
 (血液成分吸着材料13の作製)
 多孔粒子の製造において、有機相をDVB120g、トルエン80g、イソオクタン90g、BPO1.1gを混合して調整した以外は血液成分吸着材料4と同じ手順で製造を行い、PVAが固定化された血液成分吸着材料13を得た。
 (血液成分吸着材料14の作製)
 多孔粒子の製造において、有機相をDVB130g、シクロヘキサノール116g、PPG)11g、過酸化ベンゾイル(BPO)1.3gを混合して調整した以外は血液成分吸着材料4と同じ手順で製造を行い、PVAが固定化された血液成分吸着材料14を得た。
 (血液成分吸着材料15の作製)
 多孔粒子の製造において、有機相をDVB83g、シクロヘキサノール116g、PPG38g、BPO0.8gを混合して調整した以外は血液成分吸着材料4と同じ手順で製造を行い、PVAが固定化された血液成分吸着材料15を得た。
 (血液成分吸着材料16の作製)
 固定化用PVA(けん化率10%)を固定用PVA(けん化率100%、重合度10000)に変更し、EDA化粒子を添加する溶媒を水からイソプロパノールに変更する以外は全て血液成分吸着材料2と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料16を得た。
(血液成分吸着材料17の作製)
 ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)をポリ(4-ヒドロキシブチルアクリレート)(重合度80)に変更する以外は血液成分吸着材料11と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料17を得た。
(血液成分吸着材料18の作製)
 デキストラン硫酸をラクトースに変更する以外は血液成分吸着材料12と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料18を得た。
(血液成分吸着材料19の作製)
 デキストラン硫酸をデキストラン(重合度250)に変更する以外は血液成分吸着材料12と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料19を得た。
(血液成分吸着材料20の作製)
ポリスチレン多孔粒子の製造:
 添加するDVB106gをスチレン105gとDVB1gの混合物、PPGの添加量を11gから14g、BPOの添加量を1.1gから0.7gに変更する以外は血液成分吸着材料1と同じ手順で製造を行い、第1の重合体がポリ(スチレン/エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン)である、ポリスチレン多孔粒子を得た。
 用いる多孔粒子をポリスチレン多孔粒子に変更する以外は血液成分吸着材料4と同じ手順で製造を行い、血液成分吸着材料20を得た。
(血液成分吸着材料21の作製)
水酸基含有多孔粒子の製造:
 添加するDVB106gをDVB90gと芳香族炭化水素基を含まないグリシジルエーテル16gの混合物、に変更する以外は血液成分吸着材料1と同じ手順で製造を行い、エポキシ基含有多孔粒子を得た。エポキシ基含有多孔粒子1gを6規定の水酸化ナトリウム水溶液50mLに添加し、60℃で24時間加温することでエポキシ基を開環し、水酸基2つからなるジオール基含有多孔粒子に変換した。溶液から粒子のみ取り出し、洗浄液がフェノールフタレインで着色しなくなるまで水で繰り返し洗浄した。洗浄後のリンカー及び第2の重合体を含まず、第1の重合体がポリ(エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン/グリシジルエーテル開環物)であり、第1の重合体中に芳香族炭化水素基を含まない繰り返し単位が存在するジオール基含有多孔粒子を血液成分吸着材料21とした。
(血液成分吸着材22の作製)
クロロメチル基含有多孔粒子の製造:
 添加するDVB106gをクロロメチルスチレン36gとDBV70gとの混合物に変更する以外は血液成分吸着材料1と同じ手順で製造を行い、第1の重合体がポリ(エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン/クロロメチルスチレン)であるクロロメチル基含有多孔粒子を得た。
 クロロ化粒子をクロロメチル化粒子、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)をポリビニルアルコール(けん化率95%、重合度500)に変更する以外は血液成分吸着材料11と同じ手順で製造を行い、リンカーとしてメチレン基を介してアミノ基が付与され、さらに表面側にメチレン基を介してエステル基が付与された血液成分吸着材料22を得た。
 血液成分吸着材料1の細孔体積測定:
 純水10mLに血液成分吸着材料1を1g含浸し、溶液が入った容器を超音波洗浄機にかけながらアスピレーターで10分間脱気した。得られた含水状態の血液成分吸着材料1をDSC測定直前に取り出し、目視で水滴が見えなくなる程度に表面付着水を除去した。次に、事前に純水で温度、熱量校正(融点0.0℃、融解熱量79.7cal/g)を行ったDSC Q100(TA Instruments社製)にアルミニウム製密封型試料容器をセットし、ブランク重量を測定した。続けて、血液成分吸着材料1を約6mg程度サンプリングしてアルミニウム製密封型試料容器に封入して測定試料とした。測定試料をDSC Q100に入れ、重量を測定した。得られた重量からブランク重量を差し引いた値をサンプル重量とした。続けて測定試料を-55℃に急冷し、5℃まで0.3℃/分で昇温させて示差走査熱量を測定し、DSC曲線を得た。その後、サンプル試料を取り出して110℃で2時間真空乾燥し、再度DSC Q100に入れて重量を測定し、真空乾燥前後の減少量を全水分量とした。得られたDSC曲線、全水分量、サンプル重量から、Ishikiriyamaらの方法(JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE、1995年、171巻、p.103-111)に従い、血液成分吸着材料1の1gあたりの細孔体積を算出した。結果を表1に示す。
 (血液成分吸着材料2~15の細孔体積測定)
 血液成分吸着材料1の1gあたりの細孔体積の測定と同様の方法で、血液成分吸着材料2~15の1gあたりの細孔体積測定を行った。結果を表1に示す。
 (血液成分吸着材料16~22の細孔体積測定)
 血液成分吸着材料1の1gあたりの細孔体積の測定と同様の方法で、血液成分吸着材料16~22の1gあたりの細孔体積測定を行った。結果を表2に示す。
 (血液成分吸着材料1の全体平均における第2の重合体の含有率の測定)
 血液成分吸着材料1を60℃の温風乾燥機で4時間乾燥させた。得られた乾燥後の血液成分吸着材料1の重量を血液成分吸着材料1の乾燥重量として、1gを秤量、取り分けた。さらにその後90℃以上のテトラヒドロフラン、6規定の塩酸、6規定の水酸化ナトリウム水溶液にそれぞれ一晩含浸した後、イオン交換水で5回洗浄し、真空乾燥機に12時間かけ、再度重量測定を行い、得た値を血液成分吸着材料1の溶出後重量とし、式10から得られた値の小数点第2位を四捨五入し、血液成分吸着材料1の全体平均における第2の重合体の含有率を算出した。結果を表1に示す。
 
 血液成分吸着材料1の全体平均における第2の重合体の含有率(mg/g)={乾燥重量(1000mg)-溶出後重量(mg)}/1g ・・・式10
 (血液成分吸着材料1の表面における第2の重合体の含有率の測定):
 Nicolet iS5 FT-IR(Thermo Scientific社製;iD5 ダイヤモンドATRアクセサリ付属、検出器:DTGS KBr、ビームスプリッタ:KBr)のAdvanced ATRモードを選択し、パラメーターを設定した(スキャン回数:16、データ間隔:0.241cm-1、自動大気補正:なし)。設定後、バックグラウンド測定実施した。バックグラウンド測定が終了後、あらかじめ60℃の温風乾燥機で4時間乾燥させた血液成分吸着材料1をプリズム上に敷き詰め、プレッシャーデバイスがロックするまでプリズムに押しつけ、バックグラウンド測定から20分以内に測定を開始し、血液成分吸着材料1の表面の赤外吸収スペクトルを得た。
 さらに、あらかじめ60℃の温風乾燥機で4時間乾燥させた血液成分吸着材料1を1g取り分け、それを乳鉢(アズワン製メノー乳鉢 深型、φ70×φ90×30mm)に入れ、乳棒で少なくとも多孔粒子が割れる力をかけて100回すりつぶし、全ての多孔粒子が1回以上すりつぶされていることを目視で確認した。得られた粉体を多孔粒子の代わりに用いる以外は多孔粒子の表面の赤外吸収スペクトルの測定と同じ方法で測定を行い、血液成分吸着材料1の全体平均の赤外吸収スペクトルを得た。それぞれのCH伸縮由来のピーク(2920cm-1)の吸収強度と、OH基由来のピーク(3340cm-1)の吸収強度に基づき、下記式11から、得られた値の小数点第2位を四捨五入し、血液成分吸着材料1の表面における第2の重合体の含有率を算出した。なお、式11に使用する「血液成分吸着材料の1の全体平均における第2の重合体の含有率」の数値は式10を用いて算出した、小数点第2を四捨五入する前の値を用いて計算した。結果を表1に示す。
 
 血液成分吸着材料1の表面における第2の重合体の含有率(mg/g)=血液成分吸着材料1の全体平均における第2の重合体の含有率(mg/g)×{血液成分吸着材料1の表面のOH基由来のピーク吸収強度/血液成分吸着材料1の表面のCH伸縮由来のピーク吸収強度}/{血液成分吸着材料1の全体平均のOH基由来のピーク吸収強度/血液成分吸着材料1の全体平均のCH伸縮由来のピーク吸収強度} ・・・式11
 (血液成分吸着材料2~15の全体平均における第2の重合体の含有率の測定)
 血液成分吸着材料1の全体平均における第2の重合体の含有率の測定と同様の方法で、血液成分吸着材料2~15の全体平均における第2の重合体の含有率を測定した。結果を表1に示す。
 (血液成分吸着材料2~15の表面における第2の重合体の含有率の測定)
 血液成分吸着材料1の表面における第2の重合体の含有率の測定と同様の方法で、血液成分吸着材料2~15の表面における第2の重合体の含有率を測定した。結果を表1に示す。
 (血液成分吸着材料の16~22の全体平均における第2の重合体の含有率の測定)
 血液成分吸着材料1の全体平均における第2の重合体の含有率の測定と同様の方法で、血液成分吸着材料16~22の全体平均における第2の重合体の含有率を測定した。結果を表2に示す。
 (血液成分吸着材料16~22の表面における第2の重合体の含有率の測定)
 血液成分吸着材料1の表面における第2の重合体の含有率の測定と同様の方法で、血液成分吸着材料16~22の表面における第2の重合体の含有率を測定した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1及び表2中、「第1の重合体」は、血液成分吸着材料に含まれる第1の重合体の名称を意味し、「第2の重合体」は血液成分吸着材料に含まれる第2の重合体の名称を意味する。
 (実施例1)
 血液成分吸着材料2の吸着性能を確認するため、血液成分吸着材料2を充填したカラムに血液に所定時間通液し、通液前後の溶液中の白血球減少量を測定、白血球吸着率を算出した。以下に白血球吸着率の測定方法及び算出方法を示す。
 上下に血液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ5.14cm)に、3.1mLの血液成分吸着材料2を充填したカラムを作製した。このカラムに、37℃(外温)で保温したヒト血液を、流量1.9mL/minで5分間通液し、5分後のカラム入口の血液とカラム出口の血液成分を分析し、血液成分吸着材料2の白血球吸着率を算出した。結果を表1に示す。なお、各血液成分数の測定は、多項目自動血球分析装置XT-1800i(シスメックス株式会社製)を用いて行った。各血液成分の吸着率は、以下の式12により算出した。結果を表3に示す。
 
 血液成分吸着材料2の白血球吸着率(%)={(カラム入口血液中の顆粒球、単球の総数)-(カラム出口血液中の顆粒球、単球の総数)}/(カラム入口血液中の顆粒球、単球の総数)×100 ・・・式12
 (血液成分吸着材料2のIL-8吸着率測定)
 血液成分吸着材料2のIL-8吸着性能を確認するため、IL-8を含む液体に血液成分吸着材料2を所定時間含浸後に取り出し、含浸前後の液体中のIL-8量の差分からIL-8吸着率を測定した。以下に測定方法を示す。
 血液成分吸着材料2を0.1mLポリプロピレン製の容器に入れた。この容器に、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、1cmの血液成分吸着材料2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、酵素結合免疫吸着(ELISA)法にてFBS中のIL-8濃度を測定した。転倒混和前のIL-8濃度から以下の式13によりIL-8吸着率を算出した。結果を表3に示す。
 血液成分吸着材料2のIL-8吸着率(%)={転倒混和前のIL-8濃度(pg/mL)―転倒混和後のIL-8濃度(pg/mL)}/転倒混和前のIL-8濃度(pg/mL)×100  ・・・式13
 (実施例2)
 血液成分吸着材料3~6及び8~15を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表3に示す。
 (比較例1)
 血液成分吸着材料1及び7を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3中、「白血球吸着率」は血液成分吸着材料の白血球吸着率を意味し、「IL-8吸着率」は血液成分吸着材料のIL-8吸着率を意味する。
 表3の結果から、本実施形態の血液成分吸着材料は、白血球等の血液成分を高い効率で吸着することが示された。
 (実施例3)
 血液成分吸着材料16を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表5に示す。
 (実施例4)
 血液成分吸着材料17を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表5に示す。
 (実施例5)
 血液成分吸着材料19を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表5に示す。
 (実施例6)
 血液成分吸着材料20を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表5に示す。
 (実施例7)
 血液成分吸着材料22を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表5に示す。
 (実施例8)
 上下に血液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ5.14cm)に、3.1mLの血液成分吸着材料4を充填したカラムを作製した。このカラムに、37℃(外温)で保温したヒト血液を、流量1.9mL/minで5分間通液した。5分後にカラム入口血液とカラム出口血液をサンプリングし、多項目自動血球分析装置XT-1800i(シスメックス株式会社製)を用いてそれぞれ単球数、好中球数、好塩基球数、好酸球数を得た。式4~7を用いて得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料4の単球除去率、好中球除去率、好塩基球除去率、好酸球除去率を算出した。結果を表6に示す。
 (実施例9)
 血液成分吸着材料4を5mLと25mLの蒸留水を50mL遠沈管に入れた。吸収線量を40kGyとして、ガンマ線照射を行うことで滅菌後の血液成分吸着材料4を得た。
血液成分吸着材料2を滅菌後の血液成分吸着材料4に変更する以外は実施例1と同じ手順で測定を行い、得られた白血球吸着率を滅菌後の白血球吸着率とした。実施例2で得た血液成分吸着材料4の白血球吸着率と滅菌後の白血球吸着率から、式8を用いて得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料4の滅菌前後の性能低下率を算出した。結果を表4に示す。
 (実施例10)
 血液成分吸着材料4を血液成分吸着材料12に変更する以外は実施例9と同じ手順で測定を行い、滅菌後の白血球吸着率を得た。さらに、実施例2の血液成分吸着材料12の白血球吸着率と滅菌後の白血球吸着率を用いて、式8から得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料12の滅菌前後の性能低下率を算出した。結果を表4に示す。
 (実施例11)
 血液成分吸着材料4を血液成分吸着材料17に変更する以外は実施例9と同じ手順で測定を行い、滅菌後の白血球吸着率を得た。さらに、実施例4の血液成分吸着材料17の白血球吸着率と滅菌後の白血球吸着率を用いて、式8から得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材17の滅菌前後の性能低下率を算出した。結果を表4に示す。
 (実施例12)
 血液成分吸着材料4を血液成分吸着材料19に変更する以外は実施例9と同じ手順で測定を行い、滅菌後の白血球吸着率を得た。さらに、実施例5の血液成分吸着材料19の白血球吸着率と滅菌後の白血球吸着率を用いて、式8から得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料19の滅菌前後の性能低下率を算出した。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4中、「滅菌後の白血球吸着率」は血液成分吸着材料の滅菌後の白血球吸着率を意味し、滅菌前後の性能低下率は、血液成分吸着材料の滅菌前後の性能低下率を意味する。
 表4の結果から、合成高分子であるポリビニルアルコール、ポリ(4-ヒドロキシブチルアクリレート)を第2の重合体として含む本実施形態の血液成分吸着材料は、天然高分子であるデキストラン硫酸、デキストランを第2の重合体として含む本実施形態の血液成分吸着材料よりも滅菌前後の性能低下率が小さいことが示された。
 (実施例13)
 上下に血液の出入り口のある円筒状カラム(内径1cm×高さ5.14cm)に、3.1mLの血液成分吸着材料4を充填したカラムを作製した。このカラムに、37℃(外温)で保温したヒト血液に、抗凝固剤のメシル酸ナファモスタットを200μg/mLになるように添加し、すみやかに流量0.7mL/minで5分間通液した。5分後にカラム入口血液とカラム出口血液をサンプリングし、多項目自動血球分析装置XT-1800i(シスメックス株式会社製)を用いて血小板数を得た。式9を用いて得られた値の小数点第1位を四捨五入し、血液成分吸着材料4の血小板吸着率を算出した。結果を表7に示す。
 (実施例14)
 血液成分吸着材料4を血液成分吸着材料25に変更する以外は実施例13と同じ手順で測定を行い、血液成分吸着材料25の血小板吸着率を算出した。結果を表7に示す。
 (比較例2)
 血液成分吸着材料18を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表5に示す。
 (比較例3)
 血液成分吸着材料21を用いて、実施例1と同様の測定を行うことで、白血球吸着率、IL-8吸着率を測定した。結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 (比較例4)
 血液成分吸着材料4を血液成分吸着材料18に変更する以外は実施例8と同じ手順で測定、計算を行い、血液成分吸着材料18の単球除去率、好中球除去率、好塩基球除去率、好酸球数除去率を算出した。結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表6中、「単球吸着率」は血液成分吸着材料の単球吸着率を意味し、「好中球吸着率」は血液成分吸着材料の好中球吸着率を意味し、「好塩基球吸着率」は血液成分吸着材料の好塩基球吸着率を意味し、「好酸球吸着率」は血液成分吸着材料の好酸球吸着率を意味する。
 表6の結果から、本実施形態のファンデルワールス力に基づく血液成分吸着材料は糖鎖との特異的認識による血液成分吸着材料に比べて白血球の成分によらず高い効率で吸着することが示された。
 (比較例5)
 血液成分吸着材料4を血液成分吸着材料1に変更する以外は実施例13と同じ手順で測定を行い、血液成分吸着材料1の血小板吸着率を算出した。結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表7中、血小板付着率は血液成分吸着材料の血小板付着率を意味する。
 表7の結果から、本実施形態の血液成分吸着材料は血小板吸着率を抑制することができ、特にアミド結合をリンカーに含む血液成分吸着材料は血小板吸着率が特に抑制されることが示された。
 本発明の血液成分吸着材料は、白血球等を高い効率で吸着できるため、炎症性疾患の治療又は移植前の免疫抑制及び血液製剤の発熱・感染症等の副作用抑制の目的に用いるカラムの吸着担体として利用することができる。
 

Claims (6)

  1.  繰り返し単位に芳香族炭化水素基を有する第1の重合体のみからなる多孔粒子と、前記多孔粒子表面に固定化された、繰り返し単位に水酸基を有する第2の重合体と、を有し、
     血液成分吸着材料の表面における前記第2の重合体の含有率が、3~30mg/gである、血液成分吸着材料。
  2.  前記血液成分吸着材料の全体平均における前記第2の重合体の含有率は、0.3mg/g以下であり、
     1gあたりの細孔体積は、0.5~1.8cmである、請求項1記載の血液成分吸着材料。
  3.  前記第1の重合体は、ポリスチレン、ポリエチルビニルベンゼン、ポリジビニルベンゼン、ポリ(エチルビニルベンゼン/ジビニルベンゼン)又はポリ(スチレン/ジビニルベンゼン)である、請求項1又は2記載の血液成分吸着材料。
  4.  前記第2の重合体は、ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート及びポリビニルアルコールからなる群から選択される重合体である、請求項1~3のいずれか一項記載の血液成分吸着材料。
  5.  白血球吸着除去用である、請求項1~4のいずれか一項記載の血液成分吸着材料。
  6.  請求項1~5のいずれか一項記載の血液成分吸着材料を備える、血液浄化カラム。
     
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