ポリスルホン系中空糸膜及び血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール並びに血小板浮遊液の浄化方法
【課題】血小板製剤に含まれる血漿を除去し、安全性の高い血小板製剤を効率よく得ることを可能にする血小板製剤の浄化方法並びにその浄化方法に使用するポリスルホン系中空糸膜及び中空糸膜モジュールを提供する。
【解決手段】ポリスルホン系中空糸膜の外表面及び内表面に親水性高分子を有し、外表面に存在する孔の平均孔径は２μｍ以下であり、外表面における親水性高分子の存在率は２５〜６０質量％であり、内表面における親水性高分子の存在率は３０〜６０質量％である。
【解決手段】ポリスルホン系中空糸膜の外表面及び内表面に親水性高分子を有し、外表面に存在する孔の平均孔径は２μｍ以下であり、外表面における親水性高分子の存在率は２５〜６０質量％であり、内表面における親水性高分子の存在率は３０〜６０質量％である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスルホン系中空糸膜及び血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール並びに血小板浮遊液の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸血や血液製剤の製造のために用いられる献血は、全血献血と、成分献血とに大別される。献血により採取された血液等の成分を物理的に分離することで、様々な種類の血液製剤が製造されており、例えば、全血献血により採取された血液からは全血製剤、濃厚赤血球製剤、洗浄赤血球製剤及び血漿分画製剤が、成分献血により採取された特定の血液成分からは濃厚血小板製剤及び洗浄血小板製剤といった血小板製剤並びに血漿分画製剤が、それぞれ製造されている。
【０００３】
血液等の成分を物理的に分離する代表的な方法としては、膜分離法と遠心分離法とが挙げられる。膜分離法は、赤血球と血漿との分離（特許文献１及び２）等に用いられた実績があり、目詰まりや汚れが生じにくい膜（特許文献３）や耐久性の向上した膜（特許文献４）といった改良技術も開発されている。さらには、膜分離法は遠心分離法に比べ装置が小型かつ安価であり、得られる血液製剤に白血球等の血球成分が混入しないという利点があるが、日本国内での献血及び血液製剤の販売をすべて手がける日本赤十字社が遠心分離法によって血液製剤を製造していることもあり、遠心分離法が主たる方法としての地位を確立している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２９０４６９号公報
【特許文献２】特開昭５４−１５４７６号公報
【特許文献３】特開昭６１−２３８８３４号公報
【特許文献４】特開２０００−３３４２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、血液疾患や大量出血の際の輸血に用いられる血小板製剤については、患者によっては蕁麻疹や発熱等のアレルギー反応が伴うことが問題となっており、遠心分離法で分離しきれなかった血漿や白血球がこれらアレルギー反応を引き起こすとの指摘がなされていた。
【０００６】
その一方でこれまでに、血小板製剤中に含まれる血漿を分離して血小板製剤を浄化しようという試みは、膜分離法をはじめとして一切なされておらず、血小板製剤浄化のための全く新規な手段が求められているのが現状であった。
【０００７】
そこで本発明は、血小板製剤に含まれる血漿を除去し、安全性の高い血小板製剤を効率よく得ることを可能にする血小板製剤の浄化方法並びにその浄化方法に使用するポリスルホン系中空糸膜及び中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（５）に記載した中空糸膜、中空糸膜モジュール及び血小板浮遊液の浄化方法を提供する。
（１） 外表面及び内表面に親水性高分子を有し、上記外表面に存在する孔の平均孔径は、２μｍ以下であり、上記外表面における上記親水性高分子の存在率は、２５〜６０質量％であり、上記内表面における上記親水性高分子の存在率は、３０〜６０質量％である、ポリスルホン系中空糸膜。
（２） 上記（１）記載のポリスルホン系中空糸膜からなる、血小板浮遊液浄化用中空糸膜。
（３） 上記（２）記載の血小板製剤浄化用中空糸膜を備える、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール。
（４） 上記（３）記載の血小板製剤浄化用中空糸膜モジュールで血小板浮遊液を外圧式濾過し、血小板以外の成分を濾過する濾過ステップと、上記血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで濾過されなかった血小板を血小板保存液で回収する回収ステップと、を備える、血小板浮遊液の浄化方法。
（５）上記濾過ステップにおける供給液線速度が、０．１〜０．４ｃｍ／秒である、上記（４）記載の浄化方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、血小板を活性化させることなく、血小板浮遊液中に含まれる血漿を分離除去することができ、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールとして使用すれば、高い安全性を確保しながら効率よく血小板浮遊液を浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】中空糸膜モジュールを用いた、クロスフロー方式かつ外圧式の血小板浮遊液浄化方法を示す概略図である。
【図２】中空糸膜モジュールを用いた、クロスフロー方式かつ内圧式の血小板浮遊液浄化方法を示す概略図である。
【図３】中空糸膜の外表面の１０００倍画像の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、外表面及び内表面に親水性高分子を有し、上記外表面に存在する孔の平均孔径は、２μｍ以下であり、上記外表面における上記親水性高分子の存在率は、２５〜６０質量％であり、上記内表面における上記親水性高分子の存在率は、３０〜６０質量％であることを特徴とする。
【００１２】
「ポリスルホン系中空糸膜」とは、ポリスルホン系ポリマーを主たる原料として製膜した中空糸膜をいう。ここで「ポリスルホン系ポリマー」とは、その主鎖に芳香環、スルフォニル基及びエーテル基を有するポリマーをいう。
【００１３】
ポリスルホン系ポリマーとしては、例えば、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン、一般式（ＩＩ）で示されるポリスルホン、ポリエーテルスルホン又はポリアリルエーテルスルホン等が挙げられるが、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン又は一般式（ＩＩ）で示されるポリスルホンが好ましく、中でもｎ数が５０〜８０であるものがより好ましい。なお、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン等と、他のモノマーとのブロック共重合体や、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン等の変性体も「ポリスルホン系ポリマー」に包含される。一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン等と、他のモノマーとのブロック共重合体における「他のモノマー」由来の構造は、ブロック共重合体全体に対して１０質量％以下であることが好ましい。
【化１】
【化２】
【００１４】
より具体的なポリスルホンとしては、例えば、ユーデル（登録商標）ポリスルホンＰ−１７００、Ｐ−３５００（ソルベイ社製）、ウルトラソンＳ３０１０、Ｓ６０１０（ＢＡＳＦ社）、ビクトレックス（住友化学株式会社）、レーデルＡ（ソルベイ社）、ウルトラソンＥ（ＢＡＳＦ社）が挙げられる。
【００１５】
ポリスルホン系中空糸膜の「外表面」とは、ストロー状に成形されたポリスルホン系中空糸膜の外側の表面をいい、ポリスルホン系中空糸膜の「内表面」とは、ストロー状の中空糸膜の内側の表面をいう。
【００１６】
「親水性高分子」とは、水溶性の高分子化合物であるか、又は非水溶性であっても静電相互作用や水素結合により水分子と相互作用する高分子をいう。ここで親水性高分子としては、例えば、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール又はポリビニルピロリドン（以下、「ＰＶＰ」）が挙げられるが、ＰＶＰが好ましい。
【００１７】
ＰＶＰの重量平均分子量は、親水性を向上させるために１００００以上が好ましく、４００００以上がより好ましい。
【００１８】
「親水性高分子を有」するとは、親水性高分子がポリスルホン系中空糸膜の外表面又は内表面に共有結合している場合に限られず、製膜プロセスにおいて芯液に親水性高分子溶液を用いた場合や、事後的なコーティングによる親水性高分子の皮膜形成等を含め、親水性高分子が何らかの形でポリスルホン系中空糸膜の外表面又は内表面に留まっている状態をいう。
【００１９】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の「外表面に存在する孔の平均孔径」は、分離の対象である血小板、中でもヒト血小板の大きさが３〜４μｍであることから、２μｍ以下である必要があるが、１μｍ以下であることが好ましい。ヒト血小板に比べて上記の平均孔径が大きい場合には、中空糸膜の内部で目詰まりが生じて濾過効率が低下するばかりか、血小板の活性化につながりかねない。また、上記の平均孔径がヒト血小板と同等の場合には、血小板が中空糸膜の外表面に存在する孔を閉塞することから、やはり濾過効率が低下するばかりか、閉塞を除去しようとすれば血小板の活性化につながりかねない。
【００２０】
一方で、上記の平均孔径が２μｍ以下であれば、中空糸膜の表面にケーク層が積層し濾過効率が低下するものの、このようなケーク層は血小板を活性化することなく除去できる場合が多い。
【００２１】
「外表面に存在する孔の平均孔径」は、以下の方法により測定及び算出することができる。まず、電界放射型走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００；日立製作所）で中空糸膜の外表面の１０００倍画像を撮影する。次に、Ｍａｔｒｏｘ Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ２．２（Ｍａｔｒｏｘ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ．）で、孔の部分を白く、それ以外の部分を黒く反転させる画像処理を行い、白い孔の個数（以下、「総開孔数」）及び白い孔の部分のピクセル数の総和（以下、「総開孔面積」）を求め、以下の式１により、画像１枚当たりの平均孔径を算出する。これらの測定作業を中空糸５本につきそれぞれランダムに１０箇所ずつ、計５０回繰り返し、全５０枚の画像についての平均値を「外表面に存在する孔の平均孔径」とする。なお、上記の１０００倍画像の撮影条件は以下のとおりである。
［撮影条件］
画像サイズ ： ６５５×７４０ピクセル
画像解像度 ： ０．１４０８４５μｍ／ピクセル
画像面積Ｓ ： ９６１５．２μｍ２（縦９２．３μｍ×横１０４．２μｍ角）
平均孔径（μｍ）＝総開孔面積／総開孔数 ・・・・式１
【００２２】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、分離対象の液体として粘性を有するヒト血漿を想定していることから、濾過抵抗は低いことが好ましい。ここで、濾過抵抗に大きな影響を与える指標の一つとして、中空糸膜の外表面の開孔率が挙げられる。中空糸膜の外表面の開孔率は、１０％以上が好ましく、１２％以上がより好ましく、１５％以上がさらに好ましい。中空糸膜の外表面の開孔率が１０％未満の場合には、濾過効率が低下するばかりか、血小板の活性化につながりかねない。
【００２３】
中空糸膜の「外表面の開孔率」は、上記の「外表面に存在する孔の平均孔径」と同一の方法により測定し、以下の式２により、画像１枚当たりの開孔率を算出する。これらの測定作業を中空糸５本につきそれぞれランダムに１０箇所ずつ、計５０回繰り返し、全５０枚の画像についての平均値を「外表面の開孔率」とする。
開孔率（％）＝総開孔面積／画像サイズ×１００ ・・・・式２
【００２４】
中空糸膜の外表面の開孔率と同じように濾過抵抗に大きな影響を与える指標として、中空糸膜の透水性能がある。中空糸膜の透水性能は、３０ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ＾２以上であることが好ましく、４５ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ＾２以上であることがより好ましい。中空糸膜の透水性能が３０ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ＾２未満の場合には、濾過効率が低下するばかりか、血小板の活性化につながりかねない。
【００２５】
「中空糸膜の透水性能」は、以下の方法により測定及び算出することができる。まず、プラスチック管に中空糸膜を挿入し、中空糸膜の両端をプラスチック管両端部の内壁に接着固定して、有効長１０ｃｍのモジュールを作成する。次に、中空糸膜の外側から１．３×１０４Ｐａの水圧をかけ、中空糸膜の内側に流出してくる単位時間当たりの水の量を測定し、以下の式３により「中空糸膜の透水性能」を算出する。
透水性能（ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ２）＝ＱＷ／（Ｔ×Ｐ×Ａ） ・・・・式３
ＱＷ ： 中空糸膜の内側に流出した水の量（ｍＬ）
Ｔ ： 水圧をかけた時間（ｈｒ）
Ｐ ： 水圧（Ｐａ）
Ａ ： 中空糸膜の外表面の面積（ｍ２）
【００２６】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の「外表面における親水性高分子の存在率」とは、中空糸膜について、一定の面積の外表面から内表面へと向かう一定の深さを想定した場合、すなわち、中空糸膜の外表面を含む一定の体積を想定した場合において、その体積中に占める親水性高分子の割合をいう。
【００２７】
「外表面における親水性高分子の存在率」は、Ｘ線電子分光法（以下、「ＥＳＣＡ」）で測定角を９０°として測定を行い、中空糸膜の外表面から約１０ｎｍの深さまでにおける炭素原子等の元素の存在比率を調べることによって算出することができる。より具体的には、以下の方法により測定及び算出することができる。
【００２８】
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、超純水でリンスした後、室温、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥させたものを測定サンプルとする。サンプルを装置（ＥＳＣＡＬＡＢ２２０ｉＸＬ）にセットし、Ｘ線の入射角に対する検出器の角度を調整して測定角を９０°として測定をする。得られたＣ１ｓ、Ｎ１ｓ及びＳ２ｐのそれぞれのスペクトルの面積強度並びに装置付属の相対感度係数から、中空糸膜の外表面から約１０ｎｍの深さまでにおける炭素原子、窒素原子及び硫黄原子の存在比率を求める。
【００２９】
ここで、例えば、「外表面における親水性高分子」がＰＶＰである場合には、測定角を９０°としてＥＳＣＡで測定をして、中空糸膜の外表面から約１０ｎｍの深さまでにおける炭素原子、窒素原子及び硫黄原子の存在比率を調べ、以下の式４により、外表面におけるＰＶＰの存在率を算出する。
外表面におけるＰＶＰの存在率（質量％）＝
Ｎ×１１１／（Ｎ×１１１＋Ｓ×４４２） ・・・・式４
Ｎ ： 窒素原子の存在比率
Ｓ ： 硫黄原子の存在比率
１１１ ： ＰＶＰの繰り返し単位数
４４２ ： ポリスルホン系ポリマーの繰り返し単位数
【００３０】
「内表面における親水性高分子の存在率」についても、「外表面における親水性高分子の存在率」と同様の方法により測定及び算出することができる。
【００３１】
「外表面における親水性高分子の存在率」は、中空糸膜の外表面に積層したケーク層の除去が容易になることから、２５質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましい。その一方で、親水性高分子が過剰に存在すると中空糸膜の外表面で膨潤が生じ、濾過抵抗が大きくなることから、６０質量％未満であることが好ましい。
【００３２】
「内表面における親水性高分子の存在率」は、中空糸膜の内表面に付着した血小板の剥離が容易になることから、３０質量％以上が好ましく、３５質量％がより好ましい。その一方で、親水性高分子が過剰に存在すると中空糸膜の内表面で膨潤が生じ、濾過抵抗が大きくなることから、６０質量％未満であることが好ましい。
【００３３】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の外表面及び内表面に存在する親水性高分子の存在率は、どちらか一方の表面への特異的な血小板の付着を抑制するために、大きな偏りがないことが好ましい。より具体的には、「内表面における親水性高分子の存在率」を、「外表面における親水性高分子の存在率」で除した値は、０．５〜１．０であることが好ましく、０．６〜０．９であることがより好ましい。なお、この値が１．０を超えることは、中空糸膜の洗浄が不足しており、濾液等に親水性高分子が溶出する可能性が高いことを意味するため、好ましくない。
【００３４】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、例えば、オリフィス型二重円筒型口金を用いて、ポリスルホン系ポリマーを含む製膜原液を外側の筒から、芯液を内側の筒から、それぞれ吐出し、乾式部を通過させた後に凝固溶液中で凝固させて、さらに温水洗浄をすることで製膜することができる。
【００３５】
上記の製膜原液におけるポリスルホン系ポリマーの濃度は、中空糸膜の強度不足や製膜中の圧力上昇を防ぐために、１０〜２５質量％が好ましく、１５〜２０質量％がより好ましい。
【００３６】
上記の芯液とは、ポリスルホン系ポリマーに対する良溶媒をいい、例えば、ジメチルアセトアミド（以下、「ＤＭＡＣ」）、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、グリセリン又はこれらの混合溶媒が挙げられる。紡糸安定性を増すために、芯液にＰＶＰ、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等を添加しても構わない。
【００３７】
上記の乾式部は、露点３０℃に調湿されていることが好ましい。また、乾式部の長さは、中空糸膜の表面の孔径を好適なものにする一方で、製膜中の糸揺れを防ぐために、１０〜２５０ｍｍが好ましい。
【００３８】
上記の製膜方法によれば、中空糸膜は湿潤状態で得られるが、このままでは中空糸膜の透水性能が不安定であることから、乾燥が必要となる。この乾燥は、得られた中空糸膜を巻き取った後に、これを一定の長さに切断してから行うことが好ましい。乾燥温度は、水分を蒸発させることから１００℃以上であることが好ましく、ポリスルホン系ポリマーのガラス転移点を超えないよう、１８０℃以下であることが好ましい。
【００３９】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の中空糸膜外径は、中空糸膜本数を増やすことなく一定の有効中空糸膜面積を大きくするために、３００μｍ以上が好ましく、４００μｍ以上がより好ましい。
【００４０】
上記の「中空糸膜外径」とは、ランダムに選別した１６本の中空糸膜の外径をレーザー変位計（ＬＳ５０４０Ｔ；株式会社ＫＥＹＥＮＣＥ）でそれぞれ測定して求めた平均値をいう。なお、「中空糸膜内径」とは、ランダムに選別した１６本の中空糸膜の膜厚をマイクロウォッチャーの１０００倍レンズ（ＶＨ−Ｚ１００；株式会社ＫＥＹＥＮＣＥ）でそれぞれ測定して平均値ａを求め、以下の式５により算出した値をいう。
中空糸膜内径（μｍ）＝中空糸膜外径−２×ａ ・・・・式５
【００４１】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、血小板浮遊液中に含まれる保存液を分離して血小板浮遊液を浄化するために、好適に用いることができる。ここで「血小板浮遊液」とは、赤血球及び白血球を含まない、血小板と保存液との混合液であり、血小板が１ｍＬ当たり１億個以上含まれる液体をいう。
【００４２】
血小板浮遊液としては、例えば、血小板製剤が挙げられる。ここで血小板製剤とは、血小板と、保存液である血漿との混合液であって、血小板の量的又は質的低下に基づいた出血の予防や治療等を目的とする血小板輸血に用いられる血小板濃厚液をいう。なお、血小板製剤には「１単位当たり０．２×１０１１個以上の血小板を含む」という規格単位が定められており、例えば、１０単位の血小板製剤は約２００ｍＬの容量中に２．０×１０１１個以上の血小板数を含むものである。
【００４３】
本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールは、本発明のポリスルホン系中空糸膜、すなわち、血小板浮遊液浄化用中空糸膜を備えることを特徴とする。
【００４４】
本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールは、本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜の必要本数が束ねられて筒状のケースに挿入され、中空糸膜束の両端が、筒状のケースの両端部の内壁に接着固定すなわちポッティングされていることが好ましい。
【００４５】
「血小板浮遊液浄化用中空糸膜の必要本数」を把握するための指標として、中空糸膜モジュールに挿入、ポッティングされる血小板浮遊液浄化用中空糸膜の充填率が挙げられる。中空糸膜束の両端が、筒状のケースの両端部の内壁にポッティングされている中空糸膜モジュールの「充填率」は、以下の式６及び式７により算出されるが、１０〜５０％であることが好ましい。充填率が低すぎると濾過効率が低下する一方で、充填率が高すぎると線速度が大きくなり、血小板の活性化につながりかねない。
充填率（％）＝｛π×（中空糸膜外径／２）２×中空糸本数｝／Ｂ ・・・・式６
Ｂ＝π×（筒状のケースの内径／２）２ ・・・・式７
【００４６】
本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールの中空糸膜面積は、ケーク層が膜表面に広く積層して血小板の回収率が低減することを防ぐため、１．０ｍ２未満であることが好ましく、０．８ｍ２以下であることがより好ましい。なお、中空糸膜モジュールの容積は、取扱い容易性や作業性を考慮すると、血小板製材用血液バックの２０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。
【００４７】
本発明の血小板浮遊液の浄化方法は、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで血小板浮遊液を外圧式濾過し、血小板以外の成分を濾過する濾過ステップと、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで濾過されなかった血小板を血小板保存液で回収する回収ステップと、を備えることを特徴とする。
【００４８】
上記の「濾過ステップ」における濾過の方式としては、外圧式及び内圧式の２つの方式が考えられるが、本発明の血小板浮遊液の浄化方法においては外圧式濾過をすることが要件となる。ここで、外圧式濾過とは、中空糸の外側から血小板浮遊液を供給し、中空糸の内側から濾液を回収する方式の濾過をいう。一方で、内圧式濾過ステップとは、中空糸の内側から血小板浮遊液を供給し、中空糸の外側から濾液を回収する方式の濾過をいう。
【００４９】
内圧式濾過であれば、中空糸膜の中空部の断面積次第で濾過抵抗等が自ずと定まるというメリットがあるが、濾過抵抗が大きく、これが血小板の活性化につながりかねない。なお、外圧式の濾過ステップにおいては、オリフィス又はドシフローの使用や、中空糸膜モジュールを緩やかな振盪等により、濾過流量を調節することも有効である。
【００５０】
上記の外圧式の濾過ステップにおける供給液線速度は、０．１〜０．４ｃｍ／秒であることが好ましい。ここで、供給液線速度とは、以下の式８及び式９により算出される値をいう。なお、上記の内圧式の濾過ステップにおける供給液線速度を算出する場合には、式９における中空糸膜外径を、中空糸膜内径に置き換えればよい。
供給液線速度（ｃｍ／秒）＝（Ｃ／ｔ）／（Ｄ×中空糸本数） ・・・・式８
Ｃ ： 供給した血小板浮遊液の液量
ｔ ： 濾過時間
Ｄ＝π×（中空糸膜外径／２）２ ・・・・式９
【００５１】
線速度が低すぎると、積層したケーク層を剥離する効果が低くなる一方で、線速度が高すぎると、血小板の活性化につながりかねない。
【００５２】
上記の濾過ステップにおいて、本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜の表面に積層したケーク層を効果的に剥離するためには、中空糸膜の表面に負荷を与えるずり速度を、３０〜５００秒−１の範囲とすることが好ましい。ここで、ずり速度とは、中空糸膜の表面に対しずり応力を与えるための、血小板浮遊液の流動速度をいい、より具体的には、以下の式１０〜式１３により算出される値をいう。なお、上記の内圧式の濾過ステップにおける供給液線速度を算出する場合には、式１２及び式１３における中空糸膜外径を、中空糸膜内径に置き換えればよい。
ずり速度（１／秒）＝４×Ｅ／Ｆ ・・・・式１０
Ｅ ： 供給液線速度（ｃｍ／秒）
Ｆ ： 相当半径（ｃｍ）
Ｆ＝２×（Ｇ／Ｈ） ・・・・式１１
Ｇ ： 管路の断面積（ｃｍ２）
Ｈ ： 管路断面の流体に接する部分の長さ（浸辺長）（ｃｍ）
Ｇ＝Ｂ−｛π×（中空糸膜外径／２）２×中空糸本数｝ ・・・・式１２
Ｈ＝
（中空糸膜外径×π×中空糸本数）＋筒状のケースの内径×π ・・・・式１３
【００５３】
ずり速度が低すぎると、積層したケーク層を剥離する効果が低くなり、血小板回収率の低下や濾過時間の増加といった問題が生じる一方で、ずり速度が高すぎると、血小板の活性化につながりかねない。
【００５４】
血小板浮遊液、濾過ステップで得られた濾液及び濾過ステップ及び回収ステップで得られた回収液のそれぞれに含まれる血小板数は、全自動血球測定器（Ｃｅｌｌｔａｃα（ＭＥＣ−６３１８）；日本光電工業株式会社）により測定することができる。また、血小板回収率は、以下の式１４により算出される。
血小板回収率（％）＝（Ｉ＋Ｊ）／Ｋ×１００ ・・・・式１４
Ｉ ： 濾液に含まれる血小板数
Ｊ ： 回収液に含まれる血小板数
Ｋ ： 血小板浮遊液に含まれる血小板数
【００５５】
濾過ステップ及び回収ステップによる血小板の活性化を示す指標として、ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率が挙げられる。ＣＤ６２Ｐは、血小板内の分泌顆粒膜に内在する分子量１４０ｋＤａの糖蛋白質である。血小板が外部からの刺激等で活性化されると、ＣＤ６２Ｐが血小板の細胞膜表面に移行して発現するため、ＣＤ６２Ｐ陽性となった血小板の割合が、血小板の活性化の度合いを示す指標となる。
【００５６】
ＣＤ６２Ｐ陽性率は、フローサイトメーターを用いて、以下の方法により測定することができる。被測定試料に活性化非依存性の血小板特異マーカーに対する抗体であるＣＤ６１抗体及びマウスＩｇＧを加えたサンプル（以下、「サンプルＡ」）と、被測定試料にＣＤ６１抗体及びＣＤ６２Ｐ抗体を加えたサンプル（以下、「サンプルＢ」）と、をそれぞれ用意する。サンプルＡを用いて、フローサイトメーターで散乱光パターンによる血小板ゲートに加えて、ＣＤ６１の蛍光標識を用いて、血小板をゲートする。次に、血小板用マウスＩｇＧの蛍光標識を用いて、血小板の０．５±０．１％が超過するように、抗体と反応した血小板をゲートする。この時のゲートを固定したまま、サンプルＡをサンプルＢに置き変えて同様の測定を行い、固定されたゲートを超過した血小板数の割合から、ＣＤ６２Ｐ陽性率を決定する。なお、ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率は、以下の式１５により算出される。
ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率（％）＝Ｌ／Ｍ×１００ ・・・・式１５
Ｌ ： 濾液と回収液との混合液のＣＤ６２Ｐ陽性率
Ｍ ： 血小板浮遊液のＣＤ６２Ｐ陽性率
【００５７】
また、高濃度の血小板溶液（血小板濃厚液）の品質を簡便かつ短時間に把握できる有用な方法として、スワーリング検査が挙げられる。ここでスワーリングとは、濃厚血小板の容器を光にかざしてゆっくりと撹拌すると、渦巻き状のパターンが見られる現象をいう。活性化されていない血小板の形態は円盤状であることから、撹拌によって円盤状血小板が光を一様に屈折させて光散乱現象が生じ、スワーリングが観察される。一方で、活性化により血小板の形態が変化すると、光散乱現象は生じず、スワーリングは低下し消失する。
【００５８】
血小板浮遊液として血小板製剤を浄化した場合、濾過ステップにより得られる濾液は血漿であることから、これを血漿分画製剤として利用することも可能である。得られた濾液を血漿分画製剤として利用することの可否を判断するための指標として、血液凝固第VIII因子活性変化率が挙げられる。血液凝固第VIII因子活性変化率が８０％以上であれば、得られた濾液は血漿分画製剤として利用可能であると判断できる。なお、血液凝固第VIII因子活性は、測定キット（ベリクロームＦＸIII；シスメックス株式会社）を用いたＡＰＰＴ法により測定することができる。なお、血液凝固第VIII因子活性変化率は、以下の式１６により算出される。
血液凝固第VIII因子活性変化率（％）＝Ｖ／Ｗ×１００ ・・・・式１６
Ｖ ： 濾液の血液凝固第VIII因子活性
Ｗ ： 濾過前の血小板製剤の血液凝固第VIII因子活性
【実施例】
【００５９】
以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
（実施例１）
１５部のユーデル（登録商標）ポリスルホン（Ｐ３５００；ソルベイ社）、８部のＰＶＰ（Ｋ９０；ＩＳＰ社）、７５部のＤＭＡＣ及び２部の水からなる混合物を、９０℃で混合溶解した後に、５０℃に保温したものを製膜原液とした。また、８０部のＤＭＡＣ及び２０部の水からなる混合溶液に、３０部のＰＶＰ（Ｋ３０；ＩＳＰ社）を加え混合溶解したものを芯液とした。
【００６１】
外径１．０ｍｍ／内径０．７ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金を用いて、外側の筒から製膜原液を、内側の筒から芯液を、それぞれ同時に吐出し、３０℃に設定した長さ８０ｍｍの乾式部を通過させた後、９０部の水及び１０部のＤＭＡＣからなる混合溶液を入れた９０℃の凝固浴に浸漬して凝固させ、さらに８０℃の温浴で温水洗浄してからカセ枠に巻き取り、湿潤状態の中空糸膜を得た。なお、製膜速度を４０ｍ／分としたところ、中空糸膜内径は３００μｍ、中空糸膜の膜厚は８０μｍとなった。
【００６２】
得られた湿潤状態の中空糸膜を０．２５ｍの長さに切断して小分けし、９０℃の温浴に３０分間浸漬して温水洗浄した後、１７０℃の乾熱乾燥機で１０時間乾燥を行い、中空糸膜を得た。
【００６３】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径、外表面における親水性高分子の存在率及び内表面における親水性高分子の存在率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
【００６４】
得られた中空糸膜から、以下のようにして中空糸膜モジュールを作製した。まず、φ１８×２２０ｍｍの筒状のプラスチックモジュールに、上記製膜操作により得られた２６０本の中空糸膜の束を挿入し、これを６０質量％グリセリン水溶液に浸漬した後に、５０℃で一昼夜乾燥した。続いて、遠心器にセットしたプラスチックモジュールの両端にウレタン樹脂すなわちポッティング５ｍＬをそれぞれ注入し、６０Ｇ／１５分で回転させた（１度目のポッティング）。その１５分後に、さらにプラスチックモジュールの両端にポッティング材１０ｍＬをそれぞれ注入し、再び６０Ｇ／１５分で回転させて（２度目のポッティング）、中空糸膜モジュールを作製した。
【００６５】
作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００６６】
作製した中空糸膜モジュールを用いて、血小板製剤の浄化を行った。具体的には、まず、１Ｌの大塚蒸留水に４ｇの塩化ナトリウム、０．４ｇの塩化カリウム、０．１ｇの塩化マグネシウム、３．４ｇの酢酸ナトリウム、２．９ｇのクエン酸ナトリウム及び９．９ｇのリン酸ナトリウムを溶解し、血小板保存液であるＰＡＳ−IIIＭを調整した。また、浄化の対象である血小板製剤中の血小板数、血小板製剤のＣＤ６２Ｐ陽性率及び血小板製剤の血液凝固第VIII因子活性を、予め測定しておいた。
【００６７】
図１に示すように、中空糸膜モジュール２０が備える複数のポートの内、外圧式の濾過が可能となるような３箇所のポートをそれぞれ血小板製剤の供給ポート２１、濾液の排出ポート２３及び血小板の回収ポート２４とし、血小板製剤の供給ポート２１に血小板製剤用血液バック１０を、濾液の排出ポート２３に濾液回収用血液バック３０を、血小板の回収ポート２４に血小板回収用血液バック４０を、それぞれ接続した。
【００６８】
血小板製剤用血液バック１０に、２１０ｍＬの血小板製剤（１０単位）を入れて、血小板製剤用時血液バック１０と、血小板製剤の供給ポート２１との高低差が１４０ｃｍになるように血小板製剤用血液バック１０を設置し、その静水圧によって血小板製剤の供給ポート２１から血小板製剤を供給し、クロスフロー方式かつ外圧式の濾過、すなわち濾過ステップを実施した。なお、濾液の排出ポート２３から留出した液体すなわち血漿を濾液とし、血小板の回収ポート２４から留出した液体を回収液とした。
【００６９】
血小板製剤用血液バック１０に入れた血小板製剤の全量が濾過された後に、濾液の排出ポート２３を封止して、血小板製剤の供給ポート２１から１４０ｍＬの血小板保存液を供給し、中空糸膜モジュール２０の内部に残存した血小板の回収、すなわち回収ステップを実施した。なお、血小板保存液はすべて血小板の回収ポート２４から留出するが、これも回収液として、濾過ステップで得られた回収液と混合した。
【００７０】
上記の濾過ステップに要した時間すなわち濾過時間は４４分であり、平均流速は４．９ｍＬ／分、供給液線速度は０．１８ｃｍ／秒であり、ずり速度は６６秒−１であった。
【００７１】
濾過ステップで得られた濾液中の血小板数と、最終的に得られた回収液中の血小板数を測定し、血小板回収率を算出した。結果を表１に示す。また、最終的に得られた回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率を測定し、ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率を算出した。結果を表１に示す。さらに、得られた濾液の血液凝固第VIII活性を測定し、血液凝固第VIII因子活性変化率を算出した。結果を表１に示す。
【００７２】
血小板製剤の浄化の結果得られた回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率は若干上昇したものの、血小板輸血に用いるために何ら問題のないレベルであった。また、回収液についてスワーリング検査を実施したところ、スワーリングが観察された。
【００７３】
なお、上記の濾過ステップに用いた血小板製剤用血液バック１０の容積は１Ｌであったため、中空糸膜モジュール２０の容積は、血小板製剤用血液バック１０の６％であったことになる。
【００７４】
（実施例２）
実施例１と同一の方法で中空糸膜を得て、中空糸膜モジュールを作製した。
【００７５】
血小板製剤の量を２０５ｍＬにし、さらに、中空糸膜モジュール２０を振盪器に載せ、８０ｒｐｍの速度で緩やかに振盪を継続した以外は、実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行った。濾過時間は２１分であり、平均流速は９．８ｍＬ／分、供給液線速度は０．３８ｃｍ／秒であり、ずり速度は１３６秒−１であった。
【００７６】
実施例１と同様に、血小板回率及びＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率を算出した。回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率は若干上昇したものの、血小板輸血に用いるために何ら問題ないレベルであった。また、回収液についてスワーリング検査を実施したところ、スワーリングが観察された。
【００７７】
（比較例１）
乾熱乾燥機の温度設定を１００℃に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜を得た。
【００７８】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径、外表面における親水性高分子の存在率及び内表面における親水性高分子の存在率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
【００７９】
筒状のプラスチックモジュールのサイズをφ１０×１２０ｍｍに、中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を２００本に、それぞれ変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。
【００８０】
作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００８１】
血小板製剤用血液バック１０の容量を２５０ｍＬにし、そこへ３５ｍＬの血小板製剤（血小板数としては１０単位相当）を入れた以外は、実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行った。濾過時間は４分であり、平均流速は８．８ｍＬ／分、供給液線速度は０．４４ｃｍ／秒であり、ずり速度は５６６秒−１であった。
【００８２】
実施例１と同様に、血小板回率及びＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率を算出した。回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率は若干上昇したものの、血小板輸血に用いるために何ら問題ないレベルであった。しかしながら、血小板回収率は低く、満足できるものではなかった。
【００８３】
なお、上記の濾過ステップに用いた血小板製剤用血液バック１０の容積は２５０ｍＬであったため、中空糸膜モジュール２０の容積は、血小板製剤用血液バック１０の３％であったことになる。
【００８４】
（比較例２）
１６部のユーデル（登録商標）ポリスルホン樹脂（Ｐ３５００；ソルベイ社）、２部のＰＶＰ（Ｋ９０；ＩＳＰ社）、４部のＰＶＰ（Ｋ３０；ＩＳＰ社）、７５部のＤＭＡＣ及び２部の水からなる混合物を、９０℃で混合溶解した後に、５０℃に保温したものを製膜原液とした。また、７０部のＤＭＡＣ及び３０部の水からなる混合物を、芯液とした。
【００８５】
外径０．３５ｍｍ／内径０．２５ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金を用いて、外側の筒から製膜原液を、内側の筒から芯液を、それぞれ同時に吐出し、３０℃に設定した長さ２４０ｍｍの乾式部を通過させた後、９０部の水及び１０部のＤＭＡＣからなる混合溶液を入れた４０℃の凝固浴に浸漬して凝固させ、さらに８０℃の温浴で温水洗浄してから１５０℃でオンライン乾燥を行い、カセ枠に巻き取って中空糸膜を得た。なお、製膜速度を３０ｍ／分としたところ、中空糸膜内径は２４０μｍ、中空糸膜の膜厚は７０μｍとなった。
【００８６】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径、外表面における親水性高分子の存在率及び内表面における親水性高分子の存在率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
【００８７】
中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を４００本に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００８８】
血小板製剤の量を２０５ｍＬにした以外は実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行ったところ、濾過時間は１２０分以上となり、濾過ステップを完遂することが困難になった。平均流速は１．７ｍＬ／分、供給液線速度は０．０６ｃｍ／秒であり、ずり速度は２９秒−１であった。濾過ステップに長時間を要した原因としては、血小板による中空糸膜の目詰まりが考えられる。さらに、濾過ステップを中止した後に中空糸膜モジュールの内部を観察したところ、一部に凝集塊のような塊が存在していた。
【００８９】
（比較例３）
１５部のポリメチルメタクリレート（パラスチレンスルホン酸／カチオン性ポリマー＝３／２；以下、「ＰＭＭＡ」）及び８５部のジメチルスルホキシド／グリセリン混合液（ジメチルスルホキシド／グリセリン＝８５／１５）からなる混合物を、１２０℃で溶解した後に、１０５℃に保温したものを製膜原液とした。また、９３部のジメチルスルホキシド及び７部の水からなる混合物を、芯液とした。
【００９０】
外径０．９ｍｍ／内径０．６５ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金を用いて、外側の筒から製膜原液を、内側の筒から芯液を、それぞれ同時に吐出し、３０℃に設定した長さ１００ｍｍの乾式部を通過させた後、９０部の水及び１０部のジメチルスルホキシドからなる混合溶液を入れた９０℃の凝固浴に浸漬して凝固させ、さらに８０℃の温浴で温水洗浄してから７５質量％のグリセリン水溶液を付与し、カセ枠に巻き取って中空糸膜を得た。なお、製膜速度を５０ｍ／分としたところ、中空糸膜内径は３００μｍ、中空糸膜の膜厚は９０μｍとなった。
【００９１】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径を算出した。結果を表１に示す。
【００９２】
中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を２５０本に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００９３】
実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行ったところ、濾過時間は１２０分以上となり、濾過ステップを完遂することが困難になった。平均流速は１．８ｍＬ／分、供給液線速度は０．０６ｃｍ／秒であり、ずり速度は２４秒−１であった。濾過ステップに長時間を要した原因としては、血小板による中空糸膜の目詰まりが考えられる。さらに、濾過ステップを中止した後に中空糸膜モジュールの内部を観察したところ、一部に凝集塊のような塊が存在していた。
【００９４】
（比較例４）
実施例１と同一の方法で中空糸膜を得て、中空糸膜モジュールを作製した。
【００９５】
作製した中空糸膜モジュールを用いて、血小板製剤の浄化を行った。
【００９６】
図２に示すように、中空糸膜モジュール６０が備える複数のポートの内、内圧式の濾過が可能となるような３箇所のポートをそれぞれ血小板製剤の供給ポート６５、濾液の排出ポート６８及び血小板の回収ポート６７とし、血小板製剤の供給ポート６５に血小板製剤用血液バック５０を、濾液の排出ポート６８に濾液回収用血液バック８０を、血小板の回収ポート６７に血小板回収用血液バック７０を、それぞれ接続した。
【００９７】
血小板製剤用血液バック５０に、２００ｍＬの血小板製剤（１０単位）を入れて、血小板製剤用時血液バック５０と、血小板製剤の供給ポート６５との高低差が１４０ｃｍになるように血小板製剤用血液バック５０を設置し、その静水圧によって血小板製剤の供給ポート２１から血小板製剤を供給し、クロスフロー方式かつ内圧式の濾過、すなわち濾過ステップを実施した。なお、濾液の排出ポート６８から留出した液体を濾液とし、血小板の回収ポート６７から留出した液体を回収液とした。
【００９８】
しかしながら、濾過時間は１２０分以上となり、濾過ステップを完遂することが困難になった。平均流速は４．５ｍＬ／分、供給液線速度は０．４１ｃｍ／秒であり、ずり速度は１１０秒−１であった。濾過ステップに長時間を要した原因としては、血小板による中空糸膜の目詰まりが考えられる。
【００９９】
（比較例４）
中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を５２０本に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【０１００】
比較例４と同じように内圧式濾過が可能となるように接続した。
【０１０１】
血小板製剤の量を２００ｍＬにした以外は実施例４と同一の方法で血小板製剤の浄化を行ったところ、濾過時間は８０分であった。平均流速は２．５ｍＬ／分、供給液線速度は０．１１ｃｍ／秒であり、ずり速度は３０秒−１であった。しかし、濾過ステップを中止した後に中空糸膜モジュールの内部を観察したところ、一部に凝集塊のような塊が存在していた。この結果は、内圧式濾過ではたとえ供給線速度を抑制したとしても、血小板が活性化されることを示すものと考えられる。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、医療分野において血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールとして用いることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０・・・血小板浮遊液用血液バック、２０・・・血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール、２１・・・血小板浮遊液の供給ポート、２４・・・血小板の回収ポート、２３・・・濾液の排出ポート、３０・・・濾液回収用血液バック、４０・・・血小板回収用血液バック、５０・・・血小板浮遊液用血液バック、６０・・・血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール、６５・・・血小板浮遊液の供給ポート、６７・・・血小板の回収ポート、６８・・・濾液の排出ポート、７０・・・血小板回収用血液バック、８０・・・血漿回収用血液バック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリスルホン系中空糸膜及び血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール並びに血小板浮遊液の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸血や血液製剤の製造のために用いられる献血は、全血献血と、成分献血とに大別される。献血により採取された血液等の成分を物理的に分離することで、様々な種類の血液製剤が製造されており、例えば、全血献血により採取された血液からは全血製剤、濃厚赤血球製剤、洗浄赤血球製剤及び血漿分画製剤が、成分献血により採取された特定の血液成分からは濃厚血小板製剤及び洗浄血小板製剤といった血小板製剤並びに血漿分画製剤が、それぞれ製造されている。
【０００３】
血液等の成分を物理的に分離する代表的な方法としては、膜分離法と遠心分離法とが挙げられる。膜分離法は、赤血球と血漿との分離（特許文献１及び２）等に用いられた実績があり、目詰まりや汚れが生じにくい膜（特許文献３）や耐久性の向上した膜（特許文献４）といった改良技術も開発されている。さらには、膜分離法は遠心分離法に比べ装置が小型かつ安価であり、得られる血液製剤に白血球等の血球成分が混入しないという利点があるが、日本国内での献血及び血液製剤の販売をすべて手がける日本赤十字社が遠心分離法によって血液製剤を製造していることもあり、遠心分離法が主たる方法としての地位を確立している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２９０４６９号公報
【特許文献２】特開昭５４−１５４７６号公報
【特許文献３】特開昭６１−２３８８３４号公報
【特許文献４】特開２０００−３３４２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、血液疾患や大量出血の際の輸血に用いられる血小板製剤については、患者によっては蕁麻疹や発熱等のアレルギー反応が伴うことが問題となっており、遠心分離法で分離しきれなかった血漿や白血球がこれらアレルギー反応を引き起こすとの指摘がなされていた。
【０００６】
その一方でこれまでに、血小板製剤中に含まれる血漿を分離して血小板製剤を浄化しようという試みは、膜分離法をはじめとして一切なされておらず、血小板製剤浄化のための全く新規な手段が求められているのが現状であった。
【０００７】
そこで本発明は、血小板製剤に含まれる血漿を除去し、安全性の高い血小板製剤を効率よく得ることを可能にする血小板製剤の浄化方法並びにその浄化方法に使用するポリスルホン系中空糸膜及び中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（５）に記載した中空糸膜、中空糸膜モジュール及び血小板浮遊液の浄化方法を提供する。
（１） 外表面及び内表面に親水性高分子を有し、上記外表面に存在する孔の平均孔径は、２μｍ以下であり、上記外表面における上記親水性高分子の存在率は、２５〜６０質量％であり、上記内表面における上記親水性高分子の存在率は、３０〜６０質量％である、ポリスルホン系中空糸膜。
（２） 上記（１）記載のポリスルホン系中空糸膜からなる、血小板浮遊液浄化用中空糸膜。
（３） 上記（２）記載の血小板製剤浄化用中空糸膜を備える、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール。
（４） 上記（３）記載の血小板製剤浄化用中空糸膜モジュールで血小板浮遊液を外圧式濾過し、血小板以外の成分を濾過する濾過ステップと、上記血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで濾過されなかった血小板を血小板保存液で回収する回収ステップと、を備える、血小板浮遊液の浄化方法。
（５）上記濾過ステップにおける供給液線速度が、０．１〜０．４ｃｍ／秒である、上記（４）記載の浄化方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、血小板を活性化させることなく、血小板浮遊液中に含まれる血漿を分離除去することができ、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールとして使用すれば、高い安全性を確保しながら効率よく血小板浮遊液を浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】中空糸膜モジュールを用いた、クロスフロー方式かつ外圧式の血小板浮遊液浄化方法を示す概略図である。
【図２】中空糸膜モジュールを用いた、クロスフロー方式かつ内圧式の血小板浮遊液浄化方法を示す概略図である。
【図３】中空糸膜の外表面の１０００倍画像の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、外表面及び内表面に親水性高分子を有し、上記外表面に存在する孔の平均孔径は、２μｍ以下であり、上記外表面における上記親水性高分子の存在率は、２５〜６０質量％であり、上記内表面における上記親水性高分子の存在率は、３０〜６０質量％であることを特徴とする。
【００１２】
「ポリスルホン系中空糸膜」とは、ポリスルホン系ポリマーを主たる原料として製膜した中空糸膜をいう。ここで「ポリスルホン系ポリマー」とは、その主鎖に芳香環、スルフォニル基及びエーテル基を有するポリマーをいう。
【００１３】
ポリスルホン系ポリマーとしては、例えば、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン、一般式（ＩＩ）で示されるポリスルホン、ポリエーテルスルホン又はポリアリルエーテルスルホン等が挙げられるが、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン又は一般式（ＩＩ）で示されるポリスルホンが好ましく、中でもｎ数が５０〜８０であるものがより好ましい。なお、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン等と、他のモノマーとのブロック共重合体や、一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン等の変性体も「ポリスルホン系ポリマー」に包含される。一般式（Ｉ）で示されるポリスルホン等と、他のモノマーとのブロック共重合体における「他のモノマー」由来の構造は、ブロック共重合体全体に対して１０質量％以下であることが好ましい。
【化１】
【化２】
【００１４】
より具体的なポリスルホンとしては、例えば、ユーデル（登録商標）ポリスルホンＰ−１７００、Ｐ−３５００（ソルベイ社製）、ウルトラソンＳ３０１０、Ｓ６０１０（ＢＡＳＦ社）、ビクトレックス（住友化学株式会社）、レーデルＡ（ソルベイ社）、ウルトラソンＥ（ＢＡＳＦ社）が挙げられる。
【００１５】
ポリスルホン系中空糸膜の「外表面」とは、ストロー状に成形されたポリスルホン系中空糸膜の外側の表面をいい、ポリスルホン系中空糸膜の「内表面」とは、ストロー状の中空糸膜の内側の表面をいう。
【００１６】
「親水性高分子」とは、水溶性の高分子化合物であるか、又は非水溶性であっても静電相互作用や水素結合により水分子と相互作用する高分子をいう。ここで親水性高分子としては、例えば、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール又はポリビニルピロリドン（以下、「ＰＶＰ」）が挙げられるが、ＰＶＰが好ましい。
【００１７】
ＰＶＰの重量平均分子量は、親水性を向上させるために１００００以上が好ましく、４００００以上がより好ましい。
【００１８】
「親水性高分子を有」するとは、親水性高分子がポリスルホン系中空糸膜の外表面又は内表面に共有結合している場合に限られず、製膜プロセスにおいて芯液に親水性高分子溶液を用いた場合や、事後的なコーティングによる親水性高分子の皮膜形成等を含め、親水性高分子が何らかの形でポリスルホン系中空糸膜の外表面又は内表面に留まっている状態をいう。
【００１９】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の「外表面に存在する孔の平均孔径」は、分離の対象である血小板、中でもヒト血小板の大きさが３〜４μｍであることから、２μｍ以下である必要があるが、１μｍ以下であることが好ましい。ヒト血小板に比べて上記の平均孔径が大きい場合には、中空糸膜の内部で目詰まりが生じて濾過効率が低下するばかりか、血小板の活性化につながりかねない。また、上記の平均孔径がヒト血小板と同等の場合には、血小板が中空糸膜の外表面に存在する孔を閉塞することから、やはり濾過効率が低下するばかりか、閉塞を除去しようとすれば血小板の活性化につながりかねない。
【００２０】
一方で、上記の平均孔径が２μｍ以下であれば、中空糸膜の表面にケーク層が積層し濾過効率が低下するものの、このようなケーク層は血小板を活性化することなく除去できる場合が多い。
【００２１】
「外表面に存在する孔の平均孔径」は、以下の方法により測定及び算出することができる。まず、電界放射型走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００；日立製作所）で中空糸膜の外表面の１０００倍画像を撮影する。次に、Ｍａｔｒｏｘ Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ２．２（Ｍａｔｒｏｘ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｔｄ．）で、孔の部分を白く、それ以外の部分を黒く反転させる画像処理を行い、白い孔の個数（以下、「総開孔数」）及び白い孔の部分のピクセル数の総和（以下、「総開孔面積」）を求め、以下の式１により、画像１枚当たりの平均孔径を算出する。これらの測定作業を中空糸５本につきそれぞれランダムに１０箇所ずつ、計５０回繰り返し、全５０枚の画像についての平均値を「外表面に存在する孔の平均孔径」とする。なお、上記の１０００倍画像の撮影条件は以下のとおりである。
［撮影条件］
画像サイズ ： ６５５×７４０ピクセル
画像解像度 ： ０．１４０８４５μｍ／ピクセル
画像面積Ｓ ： ９６１５．２μｍ２（縦９２．３μｍ×横１０４．２μｍ角）
平均孔径（μｍ）＝総開孔面積／総開孔数 ・・・・式１
【００２２】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、分離対象の液体として粘性を有するヒト血漿を想定していることから、濾過抵抗は低いことが好ましい。ここで、濾過抵抗に大きな影響を与える指標の一つとして、中空糸膜の外表面の開孔率が挙げられる。中空糸膜の外表面の開孔率は、１０％以上が好ましく、１２％以上がより好ましく、１５％以上がさらに好ましい。中空糸膜の外表面の開孔率が１０％未満の場合には、濾過効率が低下するばかりか、血小板の活性化につながりかねない。
【００２３】
中空糸膜の「外表面の開孔率」は、上記の「外表面に存在する孔の平均孔径」と同一の方法により測定し、以下の式２により、画像１枚当たりの開孔率を算出する。これらの測定作業を中空糸５本につきそれぞれランダムに１０箇所ずつ、計５０回繰り返し、全５０枚の画像についての平均値を「外表面の開孔率」とする。
開孔率（％）＝総開孔面積／画像サイズ×１００ ・・・・式２
【００２４】
中空糸膜の外表面の開孔率と同じように濾過抵抗に大きな影響を与える指標として、中空糸膜の透水性能がある。中空糸膜の透水性能は、３０ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ＾２以上であることが好ましく、４５ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ＾２以上であることがより好ましい。中空糸膜の透水性能が３０ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ＾２未満の場合には、濾過効率が低下するばかりか、血小板の活性化につながりかねない。
【００２５】
「中空糸膜の透水性能」は、以下の方法により測定及び算出することができる。まず、プラスチック管に中空糸膜を挿入し、中空糸膜の両端をプラスチック管両端部の内壁に接着固定して、有効長１０ｃｍのモジュールを作成する。次に、中空糸膜の外側から１．３×１０４Ｐａの水圧をかけ、中空糸膜の内側に流出してくる単位時間当たりの水の量を測定し、以下の式３により「中空糸膜の透水性能」を算出する。
透水性能（ｍＬ／ｈｒ／Ｐａ／ｍ２）＝ＱＷ／（Ｔ×Ｐ×Ａ） ・・・・式３
ＱＷ ： 中空糸膜の内側に流出した水の量（ｍＬ）
Ｔ ： 水圧をかけた時間（ｈｒ）
Ｐ ： 水圧（Ｐａ）
Ａ ： 中空糸膜の外表面の面積（ｍ２）
【００２６】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の「外表面における親水性高分子の存在率」とは、中空糸膜について、一定の面積の外表面から内表面へと向かう一定の深さを想定した場合、すなわち、中空糸膜の外表面を含む一定の体積を想定した場合において、その体積中に占める親水性高分子の割合をいう。
【００２７】
「外表面における親水性高分子の存在率」は、Ｘ線電子分光法（以下、「ＥＳＣＡ」）で測定角を９０°として測定を行い、中空糸膜の外表面から約１０ｎｍの深さまでにおける炭素原子等の元素の存在比率を調べることによって算出することができる。より具体的には、以下の方法により測定及び算出することができる。
【００２８】
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、超純水でリンスした後、室温、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥させたものを測定サンプルとする。サンプルを装置（ＥＳＣＡＬＡＢ２２０ｉＸＬ）にセットし、Ｘ線の入射角に対する検出器の角度を調整して測定角を９０°として測定をする。得られたＣ１ｓ、Ｎ１ｓ及びＳ２ｐのそれぞれのスペクトルの面積強度並びに装置付属の相対感度係数から、中空糸膜の外表面から約１０ｎｍの深さまでにおける炭素原子、窒素原子及び硫黄原子の存在比率を求める。
【００２９】
ここで、例えば、「外表面における親水性高分子」がＰＶＰである場合には、測定角を９０°としてＥＳＣＡで測定をして、中空糸膜の外表面から約１０ｎｍの深さまでにおける炭素原子、窒素原子及び硫黄原子の存在比率を調べ、以下の式４により、外表面におけるＰＶＰの存在率を算出する。
外表面におけるＰＶＰの存在率（質量％）＝
Ｎ×１１１／（Ｎ×１１１＋Ｓ×４４２） ・・・・式４
Ｎ ： 窒素原子の存在比率
Ｓ ： 硫黄原子の存在比率
１１１ ： ＰＶＰの繰り返し単位数
４４２ ： ポリスルホン系ポリマーの繰り返し単位数
【００３０】
「内表面における親水性高分子の存在率」についても、「外表面における親水性高分子の存在率」と同様の方法により測定及び算出することができる。
【００３１】
「外表面における親水性高分子の存在率」は、中空糸膜の外表面に積層したケーク層の除去が容易になることから、２５質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましい。その一方で、親水性高分子が過剰に存在すると中空糸膜の外表面で膨潤が生じ、濾過抵抗が大きくなることから、６０質量％未満であることが好ましい。
【００３２】
「内表面における親水性高分子の存在率」は、中空糸膜の内表面に付着した血小板の剥離が容易になることから、３０質量％以上が好ましく、３５質量％がより好ましい。その一方で、親水性高分子が過剰に存在すると中空糸膜の内表面で膨潤が生じ、濾過抵抗が大きくなることから、６０質量％未満であることが好ましい。
【００３３】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の外表面及び内表面に存在する親水性高分子の存在率は、どちらか一方の表面への特異的な血小板の付着を抑制するために、大きな偏りがないことが好ましい。より具体的には、「内表面における親水性高分子の存在率」を、「外表面における親水性高分子の存在率」で除した値は、０．５〜１．０であることが好ましく、０．６〜０．９であることがより好ましい。なお、この値が１．０を超えることは、中空糸膜の洗浄が不足しており、濾液等に親水性高分子が溶出する可能性が高いことを意味するため、好ましくない。
【００３４】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、例えば、オリフィス型二重円筒型口金を用いて、ポリスルホン系ポリマーを含む製膜原液を外側の筒から、芯液を内側の筒から、それぞれ吐出し、乾式部を通過させた後に凝固溶液中で凝固させて、さらに温水洗浄をすることで製膜することができる。
【００３５】
上記の製膜原液におけるポリスルホン系ポリマーの濃度は、中空糸膜の強度不足や製膜中の圧力上昇を防ぐために、１０〜２５質量％が好ましく、１５〜２０質量％がより好ましい。
【００３６】
上記の芯液とは、ポリスルホン系ポリマーに対する良溶媒をいい、例えば、ジメチルアセトアミド（以下、「ＤＭＡＣ」）、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、グリセリン又はこれらの混合溶媒が挙げられる。紡糸安定性を増すために、芯液にＰＶＰ、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等を添加しても構わない。
【００３７】
上記の乾式部は、露点３０℃に調湿されていることが好ましい。また、乾式部の長さは、中空糸膜の表面の孔径を好適なものにする一方で、製膜中の糸揺れを防ぐために、１０〜２５０ｍｍが好ましい。
【００３８】
上記の製膜方法によれば、中空糸膜は湿潤状態で得られるが、このままでは中空糸膜の透水性能が不安定であることから、乾燥が必要となる。この乾燥は、得られた中空糸膜を巻き取った後に、これを一定の長さに切断してから行うことが好ましい。乾燥温度は、水分を蒸発させることから１００℃以上であることが好ましく、ポリスルホン系ポリマーのガラス転移点を超えないよう、１８０℃以下であることが好ましい。
【００３９】
本発明のポリスルホン系中空糸膜の中空糸膜外径は、中空糸膜本数を増やすことなく一定の有効中空糸膜面積を大きくするために、３００μｍ以上が好ましく、４００μｍ以上がより好ましい。
【００４０】
上記の「中空糸膜外径」とは、ランダムに選別した１６本の中空糸膜の外径をレーザー変位計（ＬＳ５０４０Ｔ；株式会社ＫＥＹＥＮＣＥ）でそれぞれ測定して求めた平均値をいう。なお、「中空糸膜内径」とは、ランダムに選別した１６本の中空糸膜の膜厚をマイクロウォッチャーの１０００倍レンズ（ＶＨ−Ｚ１００；株式会社ＫＥＹＥＮＣＥ）でそれぞれ測定して平均値ａを求め、以下の式５により算出した値をいう。
中空糸膜内径（μｍ）＝中空糸膜外径−２×ａ ・・・・式５
【００４１】
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、血小板浮遊液中に含まれる保存液を分離して血小板浮遊液を浄化するために、好適に用いることができる。ここで「血小板浮遊液」とは、赤血球及び白血球を含まない、血小板と保存液との混合液であり、血小板が１ｍＬ当たり１億個以上含まれる液体をいう。
【００４２】
血小板浮遊液としては、例えば、血小板製剤が挙げられる。ここで血小板製剤とは、血小板と、保存液である血漿との混合液であって、血小板の量的又は質的低下に基づいた出血の予防や治療等を目的とする血小板輸血に用いられる血小板濃厚液をいう。なお、血小板製剤には「１単位当たり０．２×１０１１個以上の血小板を含む」という規格単位が定められており、例えば、１０単位の血小板製剤は約２００ｍＬの容量中に２．０×１０１１個以上の血小板数を含むものである。
【００４３】
本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールは、本発明のポリスルホン系中空糸膜、すなわち、血小板浮遊液浄化用中空糸膜を備えることを特徴とする。
【００４４】
本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールは、本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜の必要本数が束ねられて筒状のケースに挿入され、中空糸膜束の両端が、筒状のケースの両端部の内壁に接着固定すなわちポッティングされていることが好ましい。
【００４５】
「血小板浮遊液浄化用中空糸膜の必要本数」を把握するための指標として、中空糸膜モジュールに挿入、ポッティングされる血小板浮遊液浄化用中空糸膜の充填率が挙げられる。中空糸膜束の両端が、筒状のケースの両端部の内壁にポッティングされている中空糸膜モジュールの「充填率」は、以下の式６及び式７により算出されるが、１０〜５０％であることが好ましい。充填率が低すぎると濾過効率が低下する一方で、充填率が高すぎると線速度が大きくなり、血小板の活性化につながりかねない。
充填率（％）＝｛π×（中空糸膜外径／２）２×中空糸本数｝／Ｂ ・・・・式６
Ｂ＝π×（筒状のケースの内径／２）２ ・・・・式７
【００４６】
本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールの中空糸膜面積は、ケーク層が膜表面に広く積層して血小板の回収率が低減することを防ぐため、１．０ｍ２未満であることが好ましく、０．８ｍ２以下であることがより好ましい。なお、中空糸膜モジュールの容積は、取扱い容易性や作業性を考慮すると、血小板製材用血液バックの２０％以下であることが好ましく、１５％以下であることがより好ましい。
【００４７】
本発明の血小板浮遊液の浄化方法は、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで血小板浮遊液を外圧式濾過し、血小板以外の成分を濾過する濾過ステップと、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで濾過されなかった血小板を血小板保存液で回収する回収ステップと、を備えることを特徴とする。
【００４８】
上記の「濾過ステップ」における濾過の方式としては、外圧式及び内圧式の２つの方式が考えられるが、本発明の血小板浮遊液の浄化方法においては外圧式濾過をすることが要件となる。ここで、外圧式濾過とは、中空糸の外側から血小板浮遊液を供給し、中空糸の内側から濾液を回収する方式の濾過をいう。一方で、内圧式濾過ステップとは、中空糸の内側から血小板浮遊液を供給し、中空糸の外側から濾液を回収する方式の濾過をいう。
【００４９】
内圧式濾過であれば、中空糸膜の中空部の断面積次第で濾過抵抗等が自ずと定まるというメリットがあるが、濾過抵抗が大きく、これが血小板の活性化につながりかねない。なお、外圧式の濾過ステップにおいては、オリフィス又はドシフローの使用や、中空糸膜モジュールを緩やかな振盪等により、濾過流量を調節することも有効である。
【００５０】
上記の外圧式の濾過ステップにおける供給液線速度は、０．１〜０．４ｃｍ／秒であることが好ましい。ここで、供給液線速度とは、以下の式８及び式９により算出される値をいう。なお、上記の内圧式の濾過ステップにおける供給液線速度を算出する場合には、式９における中空糸膜外径を、中空糸膜内径に置き換えればよい。
供給液線速度（ｃｍ／秒）＝（Ｃ／ｔ）／（Ｄ×中空糸本数） ・・・・式８
Ｃ ： 供給した血小板浮遊液の液量
ｔ ： 濾過時間
Ｄ＝π×（中空糸膜外径／２）２ ・・・・式９
【００５１】
線速度が低すぎると、積層したケーク層を剥離する効果が低くなる一方で、線速度が高すぎると、血小板の活性化につながりかねない。
【００５２】
上記の濾過ステップにおいて、本発明の血小板浮遊液浄化用中空糸膜の表面に積層したケーク層を効果的に剥離するためには、中空糸膜の表面に負荷を与えるずり速度を、３０〜５００秒−１の範囲とすることが好ましい。ここで、ずり速度とは、中空糸膜の表面に対しずり応力を与えるための、血小板浮遊液の流動速度をいい、より具体的には、以下の式１０〜式１３により算出される値をいう。なお、上記の内圧式の濾過ステップにおける供給液線速度を算出する場合には、式１２及び式１３における中空糸膜外径を、中空糸膜内径に置き換えればよい。
ずり速度（１／秒）＝４×Ｅ／Ｆ ・・・・式１０
Ｅ ： 供給液線速度（ｃｍ／秒）
Ｆ ： 相当半径（ｃｍ）
Ｆ＝２×（Ｇ／Ｈ） ・・・・式１１
Ｇ ： 管路の断面積（ｃｍ２）
Ｈ ： 管路断面の流体に接する部分の長さ（浸辺長）（ｃｍ）
Ｇ＝Ｂ−｛π×（中空糸膜外径／２）２×中空糸本数｝ ・・・・式１２
Ｈ＝
（中空糸膜外径×π×中空糸本数）＋筒状のケースの内径×π ・・・・式１３
【００５３】
ずり速度が低すぎると、積層したケーク層を剥離する効果が低くなり、血小板回収率の低下や濾過時間の増加といった問題が生じる一方で、ずり速度が高すぎると、血小板の活性化につながりかねない。
【００５４】
血小板浮遊液、濾過ステップで得られた濾液及び濾過ステップ及び回収ステップで得られた回収液のそれぞれに含まれる血小板数は、全自動血球測定器（Ｃｅｌｌｔａｃα（ＭＥＣ−６３１８）；日本光電工業株式会社）により測定することができる。また、血小板回収率は、以下の式１４により算出される。
血小板回収率（％）＝（Ｉ＋Ｊ）／Ｋ×１００ ・・・・式１４
Ｉ ： 濾液に含まれる血小板数
Ｊ ： 回収液に含まれる血小板数
Ｋ ： 血小板浮遊液に含まれる血小板数
【００５５】
濾過ステップ及び回収ステップによる血小板の活性化を示す指標として、ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率が挙げられる。ＣＤ６２Ｐは、血小板内の分泌顆粒膜に内在する分子量１４０ｋＤａの糖蛋白質である。血小板が外部からの刺激等で活性化されると、ＣＤ６２Ｐが血小板の細胞膜表面に移行して発現するため、ＣＤ６２Ｐ陽性となった血小板の割合が、血小板の活性化の度合いを示す指標となる。
【００５６】
ＣＤ６２Ｐ陽性率は、フローサイトメーターを用いて、以下の方法により測定することができる。被測定試料に活性化非依存性の血小板特異マーカーに対する抗体であるＣＤ６１抗体及びマウスＩｇＧを加えたサンプル（以下、「サンプルＡ」）と、被測定試料にＣＤ６１抗体及びＣＤ６２Ｐ抗体を加えたサンプル（以下、「サンプルＢ」）と、をそれぞれ用意する。サンプルＡを用いて、フローサイトメーターで散乱光パターンによる血小板ゲートに加えて、ＣＤ６１の蛍光標識を用いて、血小板をゲートする。次に、血小板用マウスＩｇＧの蛍光標識を用いて、血小板の０．５±０．１％が超過するように、抗体と反応した血小板をゲートする。この時のゲートを固定したまま、サンプルＡをサンプルＢに置き変えて同様の測定を行い、固定されたゲートを超過した血小板数の割合から、ＣＤ６２Ｐ陽性率を決定する。なお、ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率は、以下の式１５により算出される。
ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率（％）＝Ｌ／Ｍ×１００ ・・・・式１５
Ｌ ： 濾液と回収液との混合液のＣＤ６２Ｐ陽性率
Ｍ ： 血小板浮遊液のＣＤ６２Ｐ陽性率
【００５７】
また、高濃度の血小板溶液（血小板濃厚液）の品質を簡便かつ短時間に把握できる有用な方法として、スワーリング検査が挙げられる。ここでスワーリングとは、濃厚血小板の容器を光にかざしてゆっくりと撹拌すると、渦巻き状のパターンが見られる現象をいう。活性化されていない血小板の形態は円盤状であることから、撹拌によって円盤状血小板が光を一様に屈折させて光散乱現象が生じ、スワーリングが観察される。一方で、活性化により血小板の形態が変化すると、光散乱現象は生じず、スワーリングは低下し消失する。
【００５８】
血小板浮遊液として血小板製剤を浄化した場合、濾過ステップにより得られる濾液は血漿であることから、これを血漿分画製剤として利用することも可能である。得られた濾液を血漿分画製剤として利用することの可否を判断するための指標として、血液凝固第VIII因子活性変化率が挙げられる。血液凝固第VIII因子活性変化率が８０％以上であれば、得られた濾液は血漿分画製剤として利用可能であると判断できる。なお、血液凝固第VIII因子活性は、測定キット（ベリクロームＦＸIII；シスメックス株式会社）を用いたＡＰＰＴ法により測定することができる。なお、血液凝固第VIII因子活性変化率は、以下の式１６により算出される。
血液凝固第VIII因子活性変化率（％）＝Ｖ／Ｗ×１００ ・・・・式１６
Ｖ ： 濾液の血液凝固第VIII因子活性
Ｗ ： 濾過前の血小板製剤の血液凝固第VIII因子活性
【実施例】
【００５９】
以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６０】
（実施例１）
１５部のユーデル（登録商標）ポリスルホン（Ｐ３５００；ソルベイ社）、８部のＰＶＰ（Ｋ９０；ＩＳＰ社）、７５部のＤＭＡＣ及び２部の水からなる混合物を、９０℃で混合溶解した後に、５０℃に保温したものを製膜原液とした。また、８０部のＤＭＡＣ及び２０部の水からなる混合溶液に、３０部のＰＶＰ（Ｋ３０；ＩＳＰ社）を加え混合溶解したものを芯液とした。
【００６１】
外径１．０ｍｍ／内径０．７ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金を用いて、外側の筒から製膜原液を、内側の筒から芯液を、それぞれ同時に吐出し、３０℃に設定した長さ８０ｍｍの乾式部を通過させた後、９０部の水及び１０部のＤＭＡＣからなる混合溶液を入れた９０℃の凝固浴に浸漬して凝固させ、さらに８０℃の温浴で温水洗浄してからカセ枠に巻き取り、湿潤状態の中空糸膜を得た。なお、製膜速度を４０ｍ／分としたところ、中空糸膜内径は３００μｍ、中空糸膜の膜厚は８０μｍとなった。
【００６２】
得られた湿潤状態の中空糸膜を０．２５ｍの長さに切断して小分けし、９０℃の温浴に３０分間浸漬して温水洗浄した後、１７０℃の乾熱乾燥機で１０時間乾燥を行い、中空糸膜を得た。
【００６３】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径、外表面における親水性高分子の存在率及び内表面における親水性高分子の存在率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
【００６４】
得られた中空糸膜から、以下のようにして中空糸膜モジュールを作製した。まず、φ１８×２２０ｍｍの筒状のプラスチックモジュールに、上記製膜操作により得られた２６０本の中空糸膜の束を挿入し、これを６０質量％グリセリン水溶液に浸漬した後に、５０℃で一昼夜乾燥した。続いて、遠心器にセットしたプラスチックモジュールの両端にウレタン樹脂すなわちポッティング５ｍＬをそれぞれ注入し、６０Ｇ／１５分で回転させた（１度目のポッティング）。その１５分後に、さらにプラスチックモジュールの両端にポッティング材１０ｍＬをそれぞれ注入し、再び６０Ｇ／１５分で回転させて（２度目のポッティング）、中空糸膜モジュールを作製した。
【００６５】
作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００６６】
作製した中空糸膜モジュールを用いて、血小板製剤の浄化を行った。具体的には、まず、１Ｌの大塚蒸留水に４ｇの塩化ナトリウム、０．４ｇの塩化カリウム、０．１ｇの塩化マグネシウム、３．４ｇの酢酸ナトリウム、２．９ｇのクエン酸ナトリウム及び９．９ｇのリン酸ナトリウムを溶解し、血小板保存液であるＰＡＳ−IIIＭを調整した。また、浄化の対象である血小板製剤中の血小板数、血小板製剤のＣＤ６２Ｐ陽性率及び血小板製剤の血液凝固第VIII因子活性を、予め測定しておいた。
【００６７】
図１に示すように、中空糸膜モジュール２０が備える複数のポートの内、外圧式の濾過が可能となるような３箇所のポートをそれぞれ血小板製剤の供給ポート２１、濾液の排出ポート２３及び血小板の回収ポート２４とし、血小板製剤の供給ポート２１に血小板製剤用血液バック１０を、濾液の排出ポート２３に濾液回収用血液バック３０を、血小板の回収ポート２４に血小板回収用血液バック４０を、それぞれ接続した。
【００６８】
血小板製剤用血液バック１０に、２１０ｍＬの血小板製剤（１０単位）を入れて、血小板製剤用時血液バック１０と、血小板製剤の供給ポート２１との高低差が１４０ｃｍになるように血小板製剤用血液バック１０を設置し、その静水圧によって血小板製剤の供給ポート２１から血小板製剤を供給し、クロスフロー方式かつ外圧式の濾過、すなわち濾過ステップを実施した。なお、濾液の排出ポート２３から留出した液体すなわち血漿を濾液とし、血小板の回収ポート２４から留出した液体を回収液とした。
【００６９】
血小板製剤用血液バック１０に入れた血小板製剤の全量が濾過された後に、濾液の排出ポート２３を封止して、血小板製剤の供給ポート２１から１４０ｍＬの血小板保存液を供給し、中空糸膜モジュール２０の内部に残存した血小板の回収、すなわち回収ステップを実施した。なお、血小板保存液はすべて血小板の回収ポート２４から留出するが、これも回収液として、濾過ステップで得られた回収液と混合した。
【００７０】
上記の濾過ステップに要した時間すなわち濾過時間は４４分であり、平均流速は４．９ｍＬ／分、供給液線速度は０．１８ｃｍ／秒であり、ずり速度は６６秒−１であった。
【００７１】
濾過ステップで得られた濾液中の血小板数と、最終的に得られた回収液中の血小板数を測定し、血小板回収率を算出した。結果を表１に示す。また、最終的に得られた回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率を測定し、ＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率を算出した。結果を表１に示す。さらに、得られた濾液の血液凝固第VIII活性を測定し、血液凝固第VIII因子活性変化率を算出した。結果を表１に示す。
【００７２】
血小板製剤の浄化の結果得られた回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率は若干上昇したものの、血小板輸血に用いるために何ら問題のないレベルであった。また、回収液についてスワーリング検査を実施したところ、スワーリングが観察された。
【００７３】
なお、上記の濾過ステップに用いた血小板製剤用血液バック１０の容積は１Ｌであったため、中空糸膜モジュール２０の容積は、血小板製剤用血液バック１０の６％であったことになる。
【００７４】
（実施例２）
実施例１と同一の方法で中空糸膜を得て、中空糸膜モジュールを作製した。
【００７５】
血小板製剤の量を２０５ｍＬにし、さらに、中空糸膜モジュール２０を振盪器に載せ、８０ｒｐｍの速度で緩やかに振盪を継続した以外は、実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行った。濾過時間は２１分であり、平均流速は９．８ｍＬ／分、供給液線速度は０．３８ｃｍ／秒であり、ずり速度は１３６秒−１であった。
【００７６】
実施例１と同様に、血小板回率及びＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率を算出した。回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率は若干上昇したものの、血小板輸血に用いるために何ら問題ないレベルであった。また、回収液についてスワーリング検査を実施したところ、スワーリングが観察された。
【００７７】
（比較例１）
乾熱乾燥機の温度設定を１００℃に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜を得た。
【００７８】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径、外表面における親水性高分子の存在率及び内表面における親水性高分子の存在率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
【００７９】
筒状のプラスチックモジュールのサイズをφ１０×１２０ｍｍに、中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を２００本に、それぞれ変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。
【００８０】
作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００８１】
血小板製剤用血液バック１０の容量を２５０ｍＬにし、そこへ３５ｍＬの血小板製剤（血小板数としては１０単位相当）を入れた以外は、実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行った。濾過時間は４分であり、平均流速は８．８ｍＬ／分、供給液線速度は０．４４ｃｍ／秒であり、ずり速度は５６６秒−１であった。
【００８２】
実施例１と同様に、血小板回率及びＣＤ６２Ｐ陽性率の増加率を算出した。回収液のＣＤ６２Ｐ陽性率は若干上昇したものの、血小板輸血に用いるために何ら問題ないレベルであった。しかしながら、血小板回収率は低く、満足できるものではなかった。
【００８３】
なお、上記の濾過ステップに用いた血小板製剤用血液バック１０の容積は２５０ｍＬであったため、中空糸膜モジュール２０の容積は、血小板製剤用血液バック１０の３％であったことになる。
【００８４】
（比較例２）
１６部のユーデル（登録商標）ポリスルホン樹脂（Ｐ３５００；ソルベイ社）、２部のＰＶＰ（Ｋ９０；ＩＳＰ社）、４部のＰＶＰ（Ｋ３０；ＩＳＰ社）、７５部のＤＭＡＣ及び２部の水からなる混合物を、９０℃で混合溶解した後に、５０℃に保温したものを製膜原液とした。また、７０部のＤＭＡＣ及び３０部の水からなる混合物を、芯液とした。
【００８５】
外径０．３５ｍｍ／内径０．２５ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金を用いて、外側の筒から製膜原液を、内側の筒から芯液を、それぞれ同時に吐出し、３０℃に設定した長さ２４０ｍｍの乾式部を通過させた後、９０部の水及び１０部のＤＭＡＣからなる混合溶液を入れた４０℃の凝固浴に浸漬して凝固させ、さらに８０℃の温浴で温水洗浄してから１５０℃でオンライン乾燥を行い、カセ枠に巻き取って中空糸膜を得た。なお、製膜速度を３０ｍ／分としたところ、中空糸膜内径は２４０μｍ、中空糸膜の膜厚は７０μｍとなった。
【００８６】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径、外表面における親水性高分子の存在率及び内表面における親水性高分子の存在率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
【００８７】
中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を４００本に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００８８】
血小板製剤の量を２０５ｍＬにした以外は実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行ったところ、濾過時間は１２０分以上となり、濾過ステップを完遂することが困難になった。平均流速は１．７ｍＬ／分、供給液線速度は０．０６ｃｍ／秒であり、ずり速度は２９秒−１であった。濾過ステップに長時間を要した原因としては、血小板による中空糸膜の目詰まりが考えられる。さらに、濾過ステップを中止した後に中空糸膜モジュールの内部を観察したところ、一部に凝集塊のような塊が存在していた。
【００８９】
（比較例３）
１５部のポリメチルメタクリレート（パラスチレンスルホン酸／カチオン性ポリマー＝３／２；以下、「ＰＭＭＡ」）及び８５部のジメチルスルホキシド／グリセリン混合液（ジメチルスルホキシド／グリセリン＝８５／１５）からなる混合物を、１２０℃で溶解した後に、１０５℃に保温したものを製膜原液とした。また、９３部のジメチルスルホキシド及び７部の水からなる混合物を、芯液とした。
【００９０】
外径０．９ｍｍ／内径０．６５ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金を用いて、外側の筒から製膜原液を、内側の筒から芯液を、それぞれ同時に吐出し、３０℃に設定した長さ１００ｍｍの乾式部を通過させた後、９０部の水及び１０部のジメチルスルホキシドからなる混合溶液を入れた９０℃の凝固浴に浸漬して凝固させ、さらに８０℃の温浴で温水洗浄してから７５質量％のグリセリン水溶液を付与し、カセ枠に巻き取って中空糸膜を得た。なお、製膜速度を５０ｍ／分としたところ、中空糸膜内径は３００μｍ、中空糸膜の膜厚は９０μｍとなった。
【００９１】
得られた中空糸膜の透水性能、外表面に存在する孔の平均孔径を算出した。結果を表１に示す。
【００９２】
中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を２５０本に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【００９３】
実施例１と同一の方法で血小板製剤の浄化を行ったところ、濾過時間は１２０分以上となり、濾過ステップを完遂することが困難になった。平均流速は１．８ｍＬ／分、供給液線速度は０．０６ｃｍ／秒であり、ずり速度は２４秒−１であった。濾過ステップに長時間を要した原因としては、血小板による中空糸膜の目詰まりが考えられる。さらに、濾過ステップを中止した後に中空糸膜モジュールの内部を観察したところ、一部に凝集塊のような塊が存在していた。
【００９４】
（比較例４）
実施例１と同一の方法で中空糸膜を得て、中空糸膜モジュールを作製した。
【００９５】
作製した中空糸膜モジュールを用いて、血小板製剤の浄化を行った。
【００９６】
図２に示すように、中空糸膜モジュール６０が備える複数のポートの内、内圧式の濾過が可能となるような３箇所のポートをそれぞれ血小板製剤の供給ポート６５、濾液の排出ポート６８及び血小板の回収ポート６７とし、血小板製剤の供給ポート６５に血小板製剤用血液バック５０を、濾液の排出ポート６８に濾液回収用血液バック８０を、血小板の回収ポート６７に血小板回収用血液バック７０を、それぞれ接続した。
【００９７】
血小板製剤用血液バック５０に、２００ｍＬの血小板製剤（１０単位）を入れて、血小板製剤用時血液バック５０と、血小板製剤の供給ポート６５との高低差が１４０ｃｍになるように血小板製剤用血液バック５０を設置し、その静水圧によって血小板製剤の供給ポート２１から血小板製剤を供給し、クロスフロー方式かつ内圧式の濾過、すなわち濾過ステップを実施した。なお、濾液の排出ポート６８から留出した液体を濾液とし、血小板の回収ポート６７から留出した液体を回収液とした。
【００９８】
しかしながら、濾過時間は１２０分以上となり、濾過ステップを完遂することが困難になった。平均流速は４．５ｍＬ／分、供給液線速度は０．４１ｃｍ／秒であり、ずり速度は１１０秒−１であった。濾過ステップに長時間を要した原因としては、血小板による中空糸膜の目詰まりが考えられる。
【００９９】
（比較例４）
中空糸膜束を構成する中空糸膜の本数を５２０本に変更した以外は、実施例１と同一の方法で中空糸膜モジュールを作製した。作製した中空糸膜モジュールの充填率及び中空糸膜面積をそれぞれ算出した。結果を表１又は表２に示す。
【０１００】
比較例４と同じように内圧式濾過が可能となるように接続した。
【０１０１】
血小板製剤の量を２００ｍＬにした以外は実施例４と同一の方法で血小板製剤の浄化を行ったところ、濾過時間は８０分であった。平均流速は２．５ｍＬ／分、供給液線速度は０．１１ｃｍ／秒であり、ずり速度は３０秒−１であった。しかし、濾過ステップを中止した後に中空糸膜モジュールの内部を観察したところ、一部に凝集塊のような塊が存在していた。この結果は、内圧式濾過ではたとえ供給線速度を抑制したとしても、血小板が活性化されることを示すものと考えられる。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、医療分野において血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールとして用いることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０・・・血小板浮遊液用血液バック、２０・・・血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール、２１・・・血小板浮遊液の供給ポート、２４・・・血小板の回収ポート、２３・・・濾液の排出ポート、３０・・・濾液回収用血液バック、４０・・・血小板回収用血液バック、５０・・・血小板浮遊液用血液バック、６０・・・血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール、６５・・・血小板浮遊液の供給ポート、６７・・・血小板の回収ポート、６８・・・濾液の排出ポート、７０・・・血小板回収用血液バック、８０・・・血漿回収用血液バック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面及び内表面に親水性高分子を有し、
前記外表面に存在する孔の平均孔径は、２μｍ以下であり、
前記外表面における前記親水性高分子の存在率は、２５〜６０質量％であり、
前記内表面における前記親水性高分子の存在率は、３０〜６０質量％である、
ポリスルホン系中空糸膜。
【請求項２】
請求項１記載のポリスルホン系中空糸膜からなる、血小板浮遊液浄化用中空糸膜。
【請求項３】
請求項２記載の血小板製剤浄化用中空糸膜を備える、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール。
【請求項４】
請求項３記載の血小板製剤浄化用中空糸膜モジュールで血小板浮遊液を外圧式濾過し、血小板以外の成分を濾過する濾過ステップと、
前記血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで濾過されなかった血小板を血小板保存液で回収する回収ステップと、
を備える、血小板浮遊液の浄化方法。
【請求項５】
前記濾過ステップにおける供給液線速度が、０．１〜０．４ｃｍ／秒である、請求項４記載の浄化方法。
【請求項１】
外表面及び内表面に親水性高分子を有し、
前記外表面に存在する孔の平均孔径は、２μｍ以下であり、
前記外表面における前記親水性高分子の存在率は、２５〜６０質量％であり、
前記内表面における前記親水性高分子の存在率は、３０〜６０質量％である、
ポリスルホン系中空糸膜。
【請求項２】
請求項１記載のポリスルホン系中空糸膜からなる、血小板浮遊液浄化用中空糸膜。
【請求項３】
請求項２記載の血小板製剤浄化用中空糸膜を備える、血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュール。
【請求項４】
請求項３記載の血小板製剤浄化用中空糸膜モジュールで血小板浮遊液を外圧式濾過し、血小板以外の成分を濾過する濾過ステップと、
前記血小板浮遊液浄化用中空糸膜モジュールで濾過されなかった血小板を血小板保存液で回収する回収ステップと、
を備える、血小板浮遊液の浄化方法。
【請求項５】
前記濾過ステップにおける供給液線速度が、０．１〜０．４ｃｍ／秒である、請求項４記載の浄化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１４３５５４（Ｐ２０１２−１４３５５４Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８１０２１（Ｐ２０１１−２８１０２１）
【出願日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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