JP4070035B2

JP4070035B2 - 白血球除去材料

Info

Publication number: JP4070035B2
Application number: JP18592597A
Authority: JP
Inventors: 達也福田; 純田中
Original assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: JPH1112181A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は白血球含有液から白血球を除去する白血球除去材料に関する。詳しくは、輸血や体外循環を行う時に血液中に混入している白血球を除去する白血球除去材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、免疫学、輸血学の進歩に伴い従来の全血輸血から種々の疾患の治療に必要な成分のみを輸血する成分輸血が行われるようになってきている。成分輸血は輸血による患者への負荷を軽減し、かつ治療効果の高い優れた輸血療法である。濃厚赤血球製剤、濃厚血小板製剤、乏血小板血漿等の成分輸血に用いられる各種の血液製剤は献血によって得られた全血を遠心操作で分離して調製されている。しかし、遠心操作によって分離された血液製剤には多くの白血球が含まれており、この混入白血球が原因で輸血後副作用を誘発することが明らかとなってきた。輸血後副作用としては、頭痛、吐き気、悪寒、非溶血性発熱反応などの比較的軽微な副作用から、移植片対宿主反応（ＧＶＨＲ）などの致死的影響を与える重篤な副作用が知られている。このような輸血後副作用を防止するためには、血液製剤に混入している白血球を除去することが有効であり、白血球除去能と操作性に優れ、コストが安いフィルター法が白血球除去手段として普及している。フィルターに充填される濾材としては不織布などの繊維状媒体やスポンジ状構造物が用いられている。
【０００３】
フィルター法による白血球の除去は白血球の粘着能を利用した粘着除去が主な機構であると考えられている。それ故従来の白血球除去フィルターにおける高性能化は白血球と濾材との接触頻度を高め、白血球除去能を向上させることに主な検討がなされてきた。接触頻度を高めるため、繊維径を小さくして濾材表面積を増加させるなどの手段が採られてきた。特公平 2-13587号公報には繊維径の小さい不織布からなる濾材が開示されている。また特表平7-500090号公報には繊維径が約0.01μm の繊維が多数集合してなる全長約 1mm、幅が約 0.1〜50μm の繊維塊（小繊維片）と繊維径が0.05〜0.75ｄ、繊維長が約３〜15mmの紡織可能な短繊維とを分散媒中に分散させ、得られた分散液から分散媒を除去することによって製造した濾材が開示されている。上記の技術は繊維径の小さい繊維からなる不織布や小繊維片を用いることによって濾材の表面積を高め、白血球除去能を向上させることを狙ったものである。しかしながら、従来技術の濾材では白血球除去能の向上に伴って血液の濾過時間の延長や圧力損失の増加を招くものであり、高い白血球除去能と良好な血液濾過特性を同時に達成することが困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高い白血球除去能と良好な血液濾過特性とを有する白血球除去材料を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成する白血球除去材料について鋭意検討を行った。その結果、繊維径が小さい極細繊維を適切量導入し、その極細繊維によって形成された円に近い細孔が網目状に連なった構造を有する白血球除去材料は高い白血球除去能と良好な血液濾過特性を同時に達成することを見いだした。即ち、繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の極細繊維を 0.5重量％以上50重量％未満含有する白血球除去材料であって、該極細繊維によって真円度が 1.7以下で円換算径が１μm 以上20μm 未満の網目状構造を形成している白血球除去材料で上記目的を達成したのである。
【０００６】
以下に本発明の白血球除去材料について、より詳細に説明する。
本発明の極細繊維の繊維径、極細繊維によって形成される細孔の真円度および円換算径とは以下の手順によって求められる値をいう。白血球除去材料から実質的に均一と認められる部分をサンプリングし、走査型電子顕微鏡などを用いて写真に撮る。サンプリングに際しては、白血球除去材料の有効濾過断面積部分を１辺が 0.5cm程度の正方形によって区分し、その中から６ヶ所をランダムサンプリングする。ランダムサンプリングするには、例えば上記各区分に番地を指定した後、乱数表を使うなどの方法で必要箇所の区分を選べば良い。、またサンプリングした各区分について、３ヶ所以上、好ましくは５ヶ所以上を拡大倍率2000倍以上で写真に撮る。撮影された繊維の繊維軸に対して直角方向の繊維の幅を繊維径とし、繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満にある繊維を極細繊維とする。
【０００７】
次に写真の中で極細繊維によって形成されている細孔の面積（Ｓ₁)と外周の長さ（Ｌ）を画像解析装置などの適切な装置を用いて測定する。測定に際して、極細繊維によって形成された細孔形状をトレース紙などに写し書きして後、面積と外周の長さを求めた方がより正確となるため好ましい。次に外周の長さＬとなる円の面積（Ｓ₂)を求め、Ｓ₂の値をＳ₁の値で除する。このような測定を複数の細孔、具体的には 100個以上の細孔について測定する。Ｓ₂の値をＳ₁の値で割った値の総和を測定した細孔の数で割ることによって得られる値が本発明でいう真円度である。すなわち、本発明でいう真円度とは細孔の円近似性を示す指標であり、この値が小さいほど円に近いことを意味する。
【０００８】
さらに本発明の円換算径とは、上述した真円度の測定において、極細繊維によって形成された各細孔の外周の長さＬと同じ外周の長さＬとなる円に換算したときの円の直径をいう。円換算径の測定も真円度の測定と同様に 100個以上の細孔について測定し、その平均値を円換算径とする。
【０００９】
上述の測定において、0.1mm から10mm程度の等間隔で縦および横に線を引いた格子状の透明なシートを写真に載せ、縦線と横線の交点、即ち格子点にある繊維について繊維径を測定し、格子点にある繊維の繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満である場合に、格子点上にある繊維を含む細孔の真円度と円換算径を求めることとする。ただし、格子点上にある繊維の繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満であったとしても、細孔を形成する繊維の繊維径が途中で0.02μm より細くなったり、 0.8μm 以上に太くなったりした場合、複数の繊維が絡み合う等して細孔を形成する繊維の繊維径の測定が困難な場合、等々の場合にはこれらのデータは削除する。また、太い繊維径の繊維やスポンジ状構造物、粒子等の媒体が共存しているときに極細繊維によって形成されている細孔が媒体上に張り付いて形成されている場合など、おおよそ血液が通過し難い細孔と見なされる場合には測定の対象から外すこととする。すなわち、媒体が共存する場合の繊維径、真円度、円換算径の測定は、媒体間に形成された、血液が通過し得る網目状構造の細孔について測定することとする。
【００１０】
上述の定義より明らかなように、本発明の白血球除去材料は極細繊維によって適切な大きさの円に近い細孔が連なった網目状構造を形成しているという特徴を有している。すなわち、本発明の網目状構造とは繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の極細繊維によって形成された、真円度が 1.7以下で円換算径が１μm 以上20μm 未満にある細孔が連なった構造を言う。
【００１１】
本発明の網目状構造を形成する極細繊維の繊維径は0.02μm 以上 0.8μm 未満である。繊維径が0.02μm 未満であると繊維としての強度が不足し、白血球含有液を処理している時に衝突する白血球やその他の血球成分などにより繊維が切れやすくなるので適さない。また繊維径が 0.8μm 以上であると白血球除去材料の単位体積当たりの表面積が小さくなり、単位体積当たりの白血球除去能が高められないために適さない。より好ましい繊維径は 0.1μm 以上 0.6μm 未満とすることが相応しい。
【００１２】
本発明の極細繊維によって形成された網目状構造の真円度は 1.7以下である。真円度が 1.7を超えると、網目による白血球の効率的な除去が行えなくなること、および赤血球が大きく変形しつつ細孔を通過せざるをえなくなり、赤血球の通過抵抗に伴う濾過速度の低下が起こりやすくなるため適さない。より好ましい真円度は 1.5以下、さらに好ましくは 1.3以下、最も好ましくは 1.1以下とすることが相応しい。
【００１３】
また本発明の網目状構造の円換算径は 1μm 以上20μm 未満である。円換算径が１μm 未満であると、白血球が細孔の上で捕捉されて細孔が閉塞され、閉塞された細孔の下部は白血球の除去に寄与しなくなること、および白血球目詰まりによる濾過速度の低下を招く恐れがあるため適さない。円換算径が20μm 以上であると、網目での白血球除去はほとんど期待できなくなり、白血球除去能が低下してしまうため適さない。より好ましい円換算径は 1μm 以上10μm 未満、さらに好ましくは 2μm 以上 8μm 未満である。
【００１４】
上述した本発明の白血球除去材料の極細繊維からなる網目状構造において、円換算径の変動係数は50％以下であることがさらに好ましい。ここでいう変動係数とは、円換算径を求める際に、横軸に換算する円の直径、縦軸に頻度をとったグラフを描いたときの分布の標準偏差を円換算径の値で除して 100倍した値であり、この値が小さいほど極細繊維によって形成される細孔の大きさのバラツキが小さいことを意味する。円換算径の変動係数が小さい、細孔の大きさが均一である方が血液の片流れが起こりにくく好ましいものである。すなわち、繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の極細繊維を包含し、極細繊維によって真円度が 1.7以下、円換算径が１μm 以上20μm 未満、円換算径の変動係数が50％以下の網目状構造を形成している白血球除去材料である。より好ましい円換算径の変動係数は40％以下、さらに好ましくは30％以下、最も好ましくは20％以下とすることが相応しい。
【００１５】
本発明の極細繊維による網目状構造は湾曲的な極細繊維によって曲線状の円に近い細孔が連なった網目状構造となっている構造のみを指すのではなく、真円度が 1.7以下で円換算径が１μm 以上20μm 未満であれば、例え多角形様の細孔形状であっても本発明の網目状構造に含まれるものである。
さらに白血球除去能をより高めるため、白血球含有液の流れ方向に対して垂直な面に本発明の極細繊維による網目状構造を形成していることが好ましい。このような本発明の網目状構造は白血球除去材料全体に略均一に形成されていることが好ましいが、白血球除去材料の表層部分などの一部分に形成されていても良い。
【００１６】
本発明の極細繊維は血液や血球成分にダメージを与えにくく、所望の網目状構造を形成しうる繊維であれば如何なる素材のものも使用することができ、具体的には天然繊維、半合成繊維、合成繊維、無機繊維、金属等が挙げられる。この中でもセルロース、セルロースアセテート、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリアミド等の有機高分子素材が好ましく、さらにはセルロースであることが好ましい。
【００１７】
さらに本発明の極細繊維として分割性繊維を分繊化させたフィブリル繊維を用いることが好ましい。フィブリル繊維は繊維径が小さい単糸状形状となりやすいこと、湾曲状の形態を有することにより所望の網目状構造を容易に形成させることができるためである。このようなフィブリル繊維は特にセルロースの中でも再生セルロースや精製セルロースを酸またはアルカリ処理に付した後、ミキサーを用いて液体中で物理的にかき混ぜる等の非常に簡便な方法で得ることができる。特に、乾伸度が10％以上のセルロース繊維を用いると所望の極細繊維が得られ易く最も相応しい。乾伸度は糸の形態に応じて JIS-L-1013, 1069, 1095 のいずれかの方法に従い測定する。
【００１８】
本発明の白血球除去材料は極細繊維と太い繊維径の繊維やスポンジ状構造物、粒子等の媒体を混合した形態とすることが好ましい。媒体の混合によって白血球除去材料の機械的強度を高めることができ、製造工程での取り扱い性を向上させることができるためである。
【００１９】
太い繊維径の繊維を媒体として用いる場合、繊維径は１μm 以上30μm 未満が適切である。繊維径が１μm 未満であると媒体の孔径が小さくなり、血液濾過時間の延長を招く恐れがあるため適さない。繊維径が30μm 以上であると媒体の孔径が大きくなり、極細繊維からなる網目状構造の形成が困難になる恐れがあるため好ましくない。より好ましい繊維径は１μm 以上15μm 未満、さらに好ましくは１μm 以上５μm 未満である。繊維媒体と本発明の極細繊維からなる白血球除去材料は、不織布、織布、編布等の形状に予め加工した繊維媒体に本発明の極細繊維を混繊させ、網目状構造を形成させても良いし、短繊維と本発明の極細繊維を混合した後に白血球除去材料の形態に加工しても良い。
【００２０】
また、太い繊維径の繊維として、短繊維または長繊維の何れを用いても良いが、数cmを超える繊維長の長繊維に比較して数mmの繊維長の短繊維を用いる方が本発明の極細繊維からなる網目状構造を白血球除去材料全体に略均一に形成させることが容易なために好ましい。短繊維を媒体として用いる場合には、繊維長は0.1 mm以上10mm未満、好まくは１mm以上７mm未満、さらに好ましくは２mm以上５mm未満とする。ここでいう短繊維の繊維長とは50本以上の短繊維の繊維長を測定した平均値である。
【００２１】
連続気孔を有するスポンジ状構造物を媒体として用いる場合、孔径は３μm 以上 200μm 未満が適切である。孔径が３μm 未満であると血液濾過時間の延長を招く恐れが高まるため適さない。孔径が 200μm 以上であると媒体の孔径が大きくなり、本発明の極細繊維からなる網目状構造を形成させることが困難になるため好ましくない。より好ましい孔径は５μm 以上 100μm 未満、さらに好ましくは６μm 以上50μm 未満、最も好ましくは８μm 以上15μm 未満である。なお、ここでいう孔径とは水銀圧入法で測定した値である。すなわち、2650psiaの圧力付近まで水銀を圧入した場合を水銀圧入量 100％とし、水銀圧入量50％にあたる孔径を言う。
【００２２】
さらに粒子を媒体として用いる場合、粒子径は１μm 以上 300μm 未満が適切である。粒子を適当な容器に充填したとき、粒子径が１μm 未満であると粒子間に形成される孔径が小さくなって血液濾過時間の延長を招く恐れがあるために適さず、逆に粒子径が 300μm 以上であると粒子間が大きくなり、本発明の極細繊維からなる網目状構造を形成させることが困難となるため好ましくない。より好ましい粒子径は５μm 以上50μm 未満、最も好まくは６μm 以上20μm 未満である。なお、ここでいう粒子径とは、走査型電子顕微鏡で粒子を撮影して測定した平均値であり、50個以上の粒子について測定する。
【００２３】
上述のような適切な媒体と極細繊維からなる白血球除去材料において、極細繊維を 0.5重量％以上50重量％未満の含有率になるように設計することが好ましい。含有率が50重量％以上であると網目状構造の円換算径が小さくなり、血液の流れ性が悪くなる恐れがあるため適さない。極細繊維の含有率が 0.5重量％未満であると網目状構造の円換算径が大きくなり、白血球除去能が不足してしまう恐れがあるため適さない。より好ましくは２重量％以上40重量％未満、さらに好ましくは５重量％以上20重量％未満とすることが相応しい。
【００２４】
極細繊維の含有率は様々な方法で測定することができる。例えば、極細繊維を適当な溶剤で溶出させ溶出液中の重量を測定する方法、示差走査熱量計、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）、元素分析、Ｘ線、赤外線スペクトル（ＩＲ）等を利用して溶出液または白血球除去材料の組成解析により測定する方法等が挙げられる。特に極細繊維の素材がセルロースである場合には、セルラーゼ等の適当な酵素で極細繊維をグルコースに分解し、グルコース量を定量化して求めても良い。また、太い繊維径の繊維が共存し、かつ白血球除去材料全体に略均一に太い繊維径の繊維と極細繊維が共存している場合には以下のような方法で測定しても良い。すなわち、走査型電子顕微鏡で撮影した写真中の繊維径と繊維長さを測定し、繊維径を横軸、繊維長さを縦軸としたグラフを描き、それぞれの繊維径の繊維について繊維体積を求め、さらに繊維密度を乗ずることで各繊維径の重量を求め、その総和を繊維重量とする。繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の極細繊維の重量を繊維重量の総和で割ることで含有率を求めても良い。ここでいう繊維長さは累積値を意味し、同一の繊維径の繊維が複数本測定された場合には、その総和を用いる。また混合している繊維が数種類あったとしても各繊維種の繊維径がほぼ均一と見なせる場合には、それぞれの繊維種の繊維径の平均値を用いても良い。
【００２５】
ここでいう繊維長さの測定は走査型電子顕微鏡で撮影した繊維について、写真の中で実質的に一本の繊維と見なせる部分の両端を起点とし、設定した起点間の繊維の実際の長さを画像解析装置などの装置や適当な器具を用いて測定する。ただし途中で他の繊維と絡まり、測定対象としている繊維が追跡できない場合や他の繊維などの媒体の陰になって見えない場合、等々の場合には繊維が絡まる前、媒体の陰に入る前を起点とする。
【００２６】
本発明に用いることのできる極細繊維の製造方法の例を以下に記す。本発明の極細繊維は繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の繊維である。このような極細繊維を製造する方法として、再生セルロース繊維や精製セルロース繊維、微多孔性分割性アクリル繊維などに代表される分割性繊維の他、特公昭47-37648号公報などに記載された公知の方法で得られる分割性繊維を、ミキサーなどを用いて物理的にかき混ぜたり、高圧液体流を噴射したり、高圧ホモジナイザーで処理する等して製造する方法が挙げられる。また公知の海島型繊維を原料とし、これに必要に応じて予め熱処理または機械的処理を施すことで湾曲状の繊維となるように加工した後、海成分を種々の溶剤を用いて溶解除去する方法も挙げられる。このような様々な製造方法の中でも再生セルロース繊維や精製セルロース繊維のようなセルロース繊維を用い、分繊化させてフィブリル繊維とする方法は操作が簡便であり、網目状構造を形成しやすい湾曲状の極細繊維を得ることができるため好ましいものである。
【００２７】
繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の極細繊維と太い繊維径の繊維やスポンジ状構造物、粒子等からなる白血球除去材料の製造方法として、繊維分散液を使用する抄造法が挙げられる。抄造法では極細繊維を水や界面活性剤、増粘剤等を含有する適当な分散媒に分散させた分散液を調整し、この分散液を不織布や織布、編布等の繊維媒体やスポンジ状構造物、粒子等の媒体を配置した容器に注ぎ込み、一旦溜めて後、排水し、乾燥させる方法が挙げられる。また、極細繊維と短繊維媒体を混合する場合には、極細繊維と短繊維の両方を分散させた分散液を調製し、この分散液を抄造することでシート状に成型する方法、極細繊維が分散した分散液と短繊維が分散した分散液を調整し、極細繊維または短繊維の分散液を抄造することで得たシート上に短繊維または極細繊維の分散液を抄造する方法、さらにこの抄造を複数回相互に繰り返す方法が挙げられる。このような抄造法において、分散液中の繊維の濃度は約 0.01g/Lから約3g/Lが好ましく、界面活性剤や増粘剤を添加する場合には、その濃度は 0.001％から５％とすることが好ましい。また、短繊維と極細繊維の分散液の抄造において、製造工程における白血球除去材料の取り扱い性を向上させるため、不織布やメッシュなどの適当な基布上に抄造しても良いし、抄造後に基布で白血球除去材料を挟んでも良い。
【００２８】
また、繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の極細繊維と太い繊維径の繊維からなる白血球除去材料の製造方法として、メルトブロー法が挙げられる。この方法の例として、繊維径が１μm 以上30μm 未満の太い繊維径の繊維をメルトブロー法により紡糸する際に、極細繊維を紡糸途中の繊維束流中に混入させる方法が挙げられる。
また、特開平4-212373号公報に記載されているようなスポンジ状構造物を製造する際に、極細繊維をスポンジ状構造物を形成する液に混合し、その後適当な凝固浴中に浸し、必要であれば気孔形成剤を溶出除去する溶剤にさらに浸すことでスポンジ状構造物全体に極細繊維を導入する方法も挙げられる。
【００２９】
上述した様々な白血球除去材料の製造方法の中でも、白血球除去材料全体に極細繊維からなる網目状構造を形成させることができ、かつ製造方法も簡便な短繊維との抄造が好ましい。
さらに後加工として、約3kg/cm²以上200kg/cm²未満の高圧液体処理を施すこともできる。このような後加工は繊維同士の交絡を高め、機械的強度を増加させることができるため好ましいものである。
【００３０】
本発明に用いる極細繊維は繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満と極めて小さいため、濾材の単位体積当たりの表面積を格段に高めることができる。さらに白血球を含有する含有液の流れ方向に対して垂直な面に極細繊維による適切な大きさの網目状構造を形成させることによって、白血球をその網目で効率良く捕捉していると考えられる。また、本発明の極細繊維は束状になっておらず、それぞれの繊維が解繊された状態にある、いわゆる単繊維であるため、白血球除去材料の空隙率を高く維持することができること、および極細繊維による円に近い細孔が連なった網目状構造を形成していることにより、白血球以外の有用血球成分、例えば赤血球のような除去対象としていない血球成分の白血球除去材料における通過抵抗を極めて小さくすることができ、その結果良好な血液流れ性を有する、優れた血液濾過特性を発揮すると思われる。この優れた血液濾過特性は当初全く予想していなかったことであり、驚嘆に値する効果であった。赤血球は変形しつつ濾材の細孔を通過するが、濾材の細孔形状が円に近いと赤血球はそれほど変形せずに通過することができるようになり、その結果赤血球通過抵抗の増加が見られない、良好な血液流れ性の保持を可能としたためと考えられる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下実施例に基づき、本発明の白血球除去材料をさらに詳細に説明するが本発明の範囲はこれらの実施例にのみに限定されるものではない。
【００３２】
【実施例１】
繊維径が約15.4μm 、乾伸度が13.3％の再生セルロース繊維（ベンベルグ^RＮＰ式紡糸繊維、旭化成株式会社製）を約５mmの繊維長となるように切断した。この切断繊維を約10℃の水酸化ナトリウム水溶液（８重量％）に浸し、60rpm で60分間かき混ぜた。水洗して水酸化ナトリウムを除去して後、再生セルロース繊維を2.0g/Lの濃度となるように水に分散させ、ミキサーを用いて10,000rpm で60分間激しくかき混ぜた。このようにして再生セルロース繊維が分繊化したフィブリル繊維の懸濁液を調製した。得られたフィブリル繊維を走査型電子顕微鏡で写真撮影して観察したところ、殆どの繊維が 0.1μm から 0.5μm 以内の繊維径であり、湾曲した形態であった。次に繊維径が約４μm のポリエリレンテレフタレート繊維を約３mmの繊維長に切断し、水に分散させた。分散に際して、市販の界面活性剤（ツイーン^R20）を 0.1重量％の濃度になるように添加した。この分散液にフィブリル繊維を加えることでポリエチレンテレフタレート繊維とフィブリル繊維の両方が分散した分散液とした。繊維総濃度は 0.25g/Lであり、繊維総重量におけるフィブリル繊維の含有率を10重量％とした。
【００３３】
ポリプロピレン製のメッシュ（＃200)を30cm×30cmの正方形に切断し、漏斗様の抄造装置の底面に配置し、さらにメッシュ表面から約１cmの高さまで純水を溜めた。ここに前述の分散液（3.6L）を静かに注ぎ込み、緩やかにかき混ぜた後、抄造装置の底面から排水した。メッシュ上に形成されたウェブを40℃で16時間、真空乾燥させた。このようにして作製した白血球除去材料は目付が40g/m²、嵩密度が0.17g/cm³であった。また白血球除去材料を走査型電子顕微鏡で写真撮影して観察したところ、湾曲形状の複数のフィブリル繊維が絡まりあうことで曲線状の細孔を形成し、さらにこの細孔が連なった網目状構造を形成していた。フィブリル繊維によって形成された 100個の細孔を対象として、真円度と円換算径を測定したところ、真円度は 1.3であり、円換算径は 3.8μm であった。
【００３４】
上記のように作製した白血球除去材料を４枚重ね、直径が25mmの円筒状容器に充填密度が0.20g/cm²となるように充填した。赤血球保存液としてＭＡＰ液（組成：クエン酸ナトリウム1.50g/L 、クエン酸 0.20g/L、グルコース 7.21g/L、リン酸二水素ナトリウム二水和物0.94/L、塩化ナトリウム 4.97g/L、アデニン 0.14g/L、マンニトール14.57g/L) を加え、４〜５℃で７日間保存した10mLの濃厚赤血球製剤（ヘマトクリット63％）を、22〜23℃になるまで室温に放置し、上記のフィルターで濾過した。濾過はポンプを用いて3mL/分の一定流速で行った。濾過に伴う圧力損失と濾過前および濾過後の白血球数を測定し、白血球除去能を求めた。なお、濾過前の白血球数の測定は、チュルク液によって10倍希釈した希釈液をバーカーチュルク型の血球計算板に注入し、光学顕微鏡を用いて白血球数をカウントして求めた。濾過後の白血球数の測定は次のように行った。リューコプレート液によって５倍希釈した希釈液をよく混和した後、室温で６〜10分間放置し、さらに2750×ｇで６分間遠心し、上澄を除去して液量を1.02ｇに調製した。この液をナジェット型の血球計算板に注入し、光学顕微鏡を用いて白血球数をカウントして求めた。
以上のようにして測定した濾過前および濾過後の白血球数より、白血球除去能を次式より求めた。
白血球除去能＝−Ｌｏｇ（濾過後白血球数／濾過前白血球数）
このような結果、白血球除去能は3.4 であり、圧力損失は27mmHgであった。
【００３５】
【比較例１】
実施例１と同様の繊維径が約４μm 、繊維長が約３mmのポリエチレンテレフタレート繊維を繊維総濃度が0.25g/L となるように界面活性剤を添加した水に分散させることで分散液を調製した。この分散液を用い、実施例１と同様の方法で抄造した。、ただし、この白血球除去材料は機械的強度が弱かったため、抄造後に高圧流体処理を施した。高圧液体処理は、ノズル径が 0.2mm、ノズルピッチが５mm、ノズル列数が18列、ノズルヘッダー回転数が150rpm、圧力が70kg/cm²で行った。このようにして作製した白血球除去材料は目付が40g/m²、嵩密度が0.14g/cm³であった。
実施例１と同様の方法で濃厚赤血球製剤を濾過したところ、白血球除去能は 1.4、圧力損失は22mmHgであった。
【００３６】
【比較例２】
繊維径が 0.2μm から 0.6μm のポリアクリロニトリル繊維と実施例１と同様の繊維径が約４μm 、繊維長が約３mmのポリエチレンテレフタレート繊維からなり、界面活性剤を添加した分散液を調製した。ポリアクリロニトリル繊維とポリエチレンテレフタレート繊維の分散液中の繊維総濃度は0.25g/L であり、繊維総重量におけるポリアクリロニトリル繊維の含有率は10重量％とした。この分散液を抄造し、目付が40g/m²、嵩密度が0.17g/cm³の白血球除去材料を作製した。また白血球除去材料を走査型電子顕微鏡で写真撮影して観察したところ、直線状の極細繊維が複数本絡まりあって、束状の繊維となっている部分や極細繊維が絡まることなく単独でポリエチレンテレフタレート繊維の繊維上に張り付いている部分が多く、極細繊維による網目状構造をほとんど形成していなかった。写真を数多く撮り、極細繊維によって形成された 100個の細孔を対象として、真円度と円換算径を測定したところ、真円度は 1.9、円換算径は 3.5μm であった。
実施例１と同様の方法で濃厚赤血球製剤を濾過したところ、白血球除去能は 2.4、圧力損失は56mmHgであった。
【００３７】
【比較例３】
実施例１と同様のフィブリル繊維とポリエチレンテレフタレート繊維からなり、繊維総濃度が0.25g/L の界面活性剤を添加した分散液を調製した。ただし、繊維総重量におけるフィブリル繊維の含有率は60重量％とした。この分散液を抄造し、目付が40g/m²、嵩密度が0.19g/cm³ の白血球除去材料を作製した。また実施例１と同様の方法で、極細繊維によって形成された細孔の真円度と円換算径を測定したところ、真円度は 1.3、円換算径は 0.7μm であった。
実施例１と同様の方法で濃厚赤血球製剤を濾過したところ、圧力損失が300mmHg を超え、血液が途中で流れなくなった。
【００３８】
【比較例４】
実施例１と同様のフィブリル繊維とポリエチレンテレフタレート繊維からなり、繊維総濃度が0.25g/L の界面活性剤を添加した分散液を調製した。ただし、繊維総重量におけるフィブリル繊維の含有率は 0.3重量％とした。この分散液を抄造し、目付が40g/m²、嵩密度が0.15g/cm³の白血球除去材料を作製した。また実施例１と同様の方法で、極細繊維によって形成された細孔の真円度と円換算径を測定したところ、真円度は 1.4、円換算径は23μm であった。
実施例１と同様の方法で濃厚赤血球製剤を濾過したところ、白血球除去能は1.9 、圧力損失が23mmHgであった。
【００３９】
実施例１、比較例１〜４の結果を表１にまとめる。
表１にみられるように、実施例の白血球除去材料は白血球除去能が高く、かつ圧力損失の低い優れた性能を有している。
【００４０】
【表１】

【００４１】
比較例１は極細繊維を用いていないため、白血球除去能が非常に低かった。比較例２は網目構造をほとんど形成していないため白血球除去能がやや不足し、かつ真円度が1.9 と大きいため赤血球の通過抵抗が大きくなり圧力損失が高めの値となった。比較例３は極細繊維の含量が多すぎるため円換算径が小さくなり、血液が流れなかった。比較例４は極細繊維の含量が少なすぎるため円換算径が大きくなり、白血球除去能が不足した。一方、実施例１は白血球除去能が3.4 と高く、かつ圧力損失も27mmHgと非常に低かった。以上のことから、実施例１の白血球除去材料は白血球除去能が高く、かつ圧力損失の小さい優れた性能を有していた。
【００４２】
【実施例２】
400mL の血液に抗凝固剤として56mLのＣＰＤ液（組成：クエン酸ナトリウム 26.3g/L、クエン酸 3.27g/L、グルコース 23.2g/L、リン酸二水素ナトリウム二水和物 2.61g/L) を加えて調製した全血から、採血後８時間以内に遠心分離によって多血小板血漿を除去し、赤血球保存液としてＭＡＰを加えた濃厚赤血球製剤を調製し、４〜５℃で10日間保存した。スパンボンド法により製造された、繊維径が32μm と12μm の不織布を有効濾過断面積が45cm²の容器に0.28g/cm³の充填密度で充填したフィルターで上記の濃厚赤血球製剤を濾過し、血液中の微少凝集物を除去した。
【００４３】
微小凝集物を除去した濃厚赤血球製剤 300mLを22〜25℃の室温になるまで放置した。実施例１と同様の方法で作製した白血球除去材料を８枚重ね、有効濾過断面積が45cm²の容器に0.22/cm³充填密度で充填したフィルターを作製した。このフィルターを用い、落差１ｍで微小凝集物を除去した濃厚赤血球製剤を濾過した。濾過を開始するにあたり、フィルターを血液回路を介して濃厚赤血球製剤が入っている血液バッグに接続後、血液バッグを手でつかんで加圧し、強制的にフィルター内に血液を満たした。
このような操作を行った結果、白血球除去能は 5.3、血液の濾過時間は14分であった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の白血球除去材料は繊維径が小さい極細繊維からなる円に近似した網目状構造を形成しており、この網目状構造の形成によって単位体積当たりの白血球除去能を極めて高くすること、および良好な血液の流れ性を保持することができる。

Claims

繊維径が0.02μm 以上 0.8μm 未満の極細繊維を 0.5重量％以上50重量％未満含有する白血球除去材料であって、該極細繊維によって真円度が 1.7以下、円換算径が１μm 以上20μm 未満の網目状構造を形成していることを特徴とする白血球除去材料。