JPS643850B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血液、体液またはこれらを処理して得
られる血球浮遊液から各血液成分を分離回収する
装置に関する。更に詳しくは、血液、体液または
これらを処理して得られる血球浮遊液をポリアク
リロニトリル系繊維状物質に接触させて顆粒球を
該繊維に選択的に粘着させてリンパ球と分離した
後顆粒球の活性損失を最少限にしてこれを脱着回
収する事を特徴とする白血球成分分離回収装置を
含む血液成分の分離回収装置に関する。 血液は血球と血漿にわけられ、血球成分は赤血
球、白血球及び血小板にわけられるが、このうち
白血球は一般に顆粒球とリンパ球とからなる。最
近、癌の化学療法時に血球減少を起し、顆粒球不
足による感染症、血小板不足による出血傾向等を
併発するためその対症療法として、更に重症感染
症等のために各血液成分が輸注される様になつ
た。 従来から、血液成分の分別には、デキストラン
やヒドロキシエチル、澱粉などの凝集剤を添加し
て赤血球を沈澱させ白血球を得る方法があるが、
白血球純度が低く、時間もかかり、又白血球中の
顆粒球とリンパ球との分離はできない。遠心分離
法によりバツフイー・コート中の白血球を集める
方法や密度勾配液の上に血液をのせて遠心分離し
て比重の差により各血球成分を分離する方法があ
るが、多量に処理する事は困難であり、特に白血
球中の顆粒球とリンパ球との分離は純度よく分別
する事は難しく、そのため感染症防止ないし治療
のために顆粒球輸注を行なつても、不純物のリン
パ球のために白血球抗原不適合による副作用をお
こし発熱、悪寒のみならず、しだいに輸注効果の
減少をもたらすなどの欠点があつた。一方、リン
パ球は各種免疫療法やインターフエロン製造原料
として注目され社会的要求は日々高まるばかりで
ある。 次に、繊維状物質に白血球成分が粘着（接着と
も言う）する事により一部の血球を分離する方法
は古くから知られ、その応用として現在遠心分離
法によつて得られる血漿や血小板浮遊液から不純
物である白血球成分を除去する目的で綿、レイヨ
ン、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ガラス繊
維等を充填したフイルターが実用化されている。 前記の遠心分離装置は甚だ高価で、患者数の多
い大病院しか設置する事ができない。又分離され
た血球は寿命が数時間程度と短かいため献血者か
ら被輸血者のペツドサイドで採血し、必要血液成
分を分別採取してこれを被輸血者（患者）に輸注
し、残部の血液成分は献血者に返換するなど手軽
な方法が望まれている。繊維状物質への粘着分離
法は純度のよい分離ができかつカラムに血液を流
すという手軽な方法であるが回収された白血球、
特に顆粒球の活性が低下しているなど、更に改良
が期待されている分野である。 本発明者らはこれまで繊維状物質への血球成分
の粘着脱着方法について鋭意研究を重ねて来た結
果、後述のヨー素配向度が４以下のポリアクリロ
ニトリル系繊維が白血球中の顆粒球成分を選択性
高く粘着し、さらに該繊維の直径が10μより大き
い場合に著しく活性保持率の高い顆粒球が回収さ
れる事を見い出し本発明に到達した。 即ち本発明の要旨とするところは、血液、体液
又はこれらを処理して得られる血球浮遊液から、
血液成分の一部又は全部を分離回収する装置に於
て、白血球中の顆粒球成分を実質的に選択粘着さ
せた後脱着させる事によつて該白血球成分を分離
回収するために、ヨー素配向度４以下のポリアク
リロニトリル系繊維状物質を充填した容器からな
ることを特徴とする血液成分の分離回収装置であ
る。 本発明で言うポリアクリロニトリル系繊維と
は、アクリロニトリル70モル％以上100モル％以
下と、これと共重合しうるビニル化合物例えば
（メタ）アクリル酸ないしそのアルキルエステル、
塩化ビニル、臭化ビニル、ビニルピロリドン、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、スチ
レンスルホン酸ないしその塩、（メタ）アリルス
ルホン酸ないしその塩、スルホフエニル（メタ）
アリルエーテルないしその塩、２―アクリルアミ
ド―２―メチルプロパンスルホン酸ないしその塩
等の一又は二以上０〜30モル％以下との共重合体
（以下、アクリロニトリル系重合体と言う）を、
溶媒に溶解した後、湿式、乾式ないし乾湿式法に
て紡糸し、延伸、後処理して繊維状に成型したも
のを言う。 近年ポリアクリロニトリル系繊維を白血球成分
の粘着素材としての研究がなされている。例えば
特開昭54−119013には平均直径10μ以下の繊維を
用いて血液中の白血球全体を粘着し分離回収する
方法が開示されているが、白血球中の顆粒球とリ
ンパ球のいずれかを選択粘着する事は認められて
いない。 ところが本発明者らが製造したポリアクリロニ
トリル系繊維は白血球中の顆粒球を選択的に粘着
する事を見い出し、鋭意検討を重ねた結果繊維の
配向度が高くなると顆粒球の粘着性が小さくなる
ため選択性が低下することを見い出した。この因
果関係は不明であるが、繊維構造が高配向化する
とポリアクリロニトリル系分子相互間の凝集力が
大きく、みかけの分極性が低下するため顆粒球の
粘着性が低下するものと考えられる。従来から極
性の高いナイロン繊維は顆粒球を選択的に粘着す
るが、極性の低いポリエステル繊維やポリプロピ
レン繊維は顆粒球、リンパ球の選択性が低い事が
知られている。 本発明におけるポリアクリロニトリル系繊維の
配向度は次のヨー素配向度をもつて定量化した。
即ち長さL₀のポリアクリロニトリル系繊維を25
℃、２時間、ヨー素濃度1.2モル／、ヨー素カ
リ濃度1.5モル／を含む水溶液に浸漬後、収縮
した長さＬを顕微鏡付マイクロメーターで測定
し、L₀／Ｌ比をヨー素配向度とした。 このようにして測定したヨー素配向度は、ポリ
アクリロニトリルのような結晶領域が判然としな
い高分子では、結晶領域の配向と同時に非晶領域
の配向も同時に表す物性値であり、分子全体の繊
維軸方向への配向度を表す値として現実によく用
いられている。 即ちヨー素・ヨー化カリ溶液へ配向した繊維を
浸漬すると、ヨー素分子が繊維を構成する分子間
中に浸入し、分子間力を弱めるため配向した繊維
は無配向となり、繊維は繊維軸方向へ収縮を起
す。従つてヨー素配向度の大きい繊維は高分子の
繊維軸方向への配向が大きいものと言える。配向
した分子間へのヨー素の浸入力は繊維を浸漬する
溶液中のヨー素の濃度によつても変化するので、
測定条件によつて収縮後の長さＬは変化するので
注意を要する。1.2モル／の濃度では分子間力
の強い領域までヨー素は浸入するので心配はな
い。 ヨー素配向度はこのようにポリアクリロニトリ
ル分子の分子間力の強さの指標でもあり、この値
が小さいものは、分子間力が弱く染料などの分子
も浸入しやすく飽和染着量も大きい。このような
ことから、ポリアクリロニトリル分子間力の弱い
ものが、顆粒球を効果的に粘着させる結果となる
ものと考えられる。 市販の標準タイプといわれるポリアクリロニト
リル系繊維のヨー素配向度を測定するとボンネル
2.5、トレロン3.7、カシミロン4.5、エクスラン
4.5であつた。本発明者らの研究によるとヨー素
配向度が４をこえると顆粒球とリンパ球の選択性
が低下し実用的ではないことが明らかとなつた。
しかし、ヨー素配向度が1.5以下となると繊維の
強度がなくなり使用困難となる。繊維のヨー素配
向度は、該繊維製造過程での製造パラメーター、
たとえば延伸温度、延伸倍率、緩和条件等を変更
することによつて変えることが出来る。 本発明者らは、ポリアクリロニトリル系繊維の
平均直径が10μより大きい場合は顆粒球の活性損
失が、従来のナイロン繊維や細いポリアクリロニ
トリル系繊維等に比べ非常に小さく、極めて実用
的である事も見い出した。即ち繊維が細い場合
は、顆粒球が繊維を抱きかかえる様に広がつて粘
着する事が顕微鏡観察される。このため粘着顆粒
球の変形が著しく、酵素の放出が多くなり、ナイ
ロン同様大きな顆粒球活性の低下がみられる。従
つて繊維の直径は、顆粒球（直径10〜16μ）より
小なる事は好ましくなく、10μより大きい時活性
損失の少くない顆粒球を回収することが出来る。
また繊維が太い場合は平均直径が500μを越える
とカラムへの充填操作が困難となり、又表面積も
小さくなり好ましくない。 本発明に用いる繊維はあらかじめ血漿、血清、
血漿アルブミン、ゼラチン、修性ゼラチン、ヘパ
リン、Ｎ―ヒドロキシエチルピペラジン―N′―
エタンスルホン酸塩（HEPES）、ポリエチレン
グリコール及びその誘導体、ポリプロピレングリ
コール及びその誘導体、ポリプロピレングリコー
ル―ポリエチレングリコールブロツクポリマー、
ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールな
どのうち一又は二以上で前処理する事ができる。 本発明の装置は特別の形態に限定されるもので
はない。即ち該ポリアクリロニトリル系繊維と血
液、体液又はこれらを処理して得られる血球浮遊
液が効率よく接触出来るようなものであればどん
なものでも良い。好ましい形態としては該繊維を
円筒状のカラムに適切な密度でもつて充填したも
のであり、これにより白血球成分の粘着と脱着を
連続して行なうことが出来る。又円筒状カラムの
代りに円錐状の容器も効果的である。繊維が入口
と出口を有する密閉空間に充填されているもの
が、持ち運びや滅菌処理の観点から好ましい。 第１図は本発明の装置の１例で、血球浮遊液の
入口１および出口４を設けたカラム２の中へヨー
素配向度４以下のポリアクリロニトリル系繊維３
を充填した簡単なものである。入口１より重力あ
るいはポンプの作用により血球浮遊液をカラム内
へ送り、白血球中の顆粒球を該繊維に選択的に粘
着させ、出口４からは顆粒球の少くない血球浮遊
液が回収される。次いでカラム内を適切な洗浄液
で洗い、脱着液を流して顆粒球を脱着回収する。
入口１の前、出口４の後に他の適当なフイルター
や分離装置を装着して、血球浮遊液の性状に応じ
て赤血球や白血球をさらに選択分離することも可
能である。 本発明でいう血液、体液又はこれらを処理して
得られる血球浮遊液とは、全血液のみならず腹
水、骨髄液等そのものの他に例えばデキストラン
等赤血球凝集剤によつて一部血球を除去した血球
浮遊液、遠心分離操作等により得た血球浮遊液、
細胞電気泳動等により得た血球浮遊液等何らかの
処理操作によつて得られる血球浮遊液をいう。 これら血液、体液又はこれらを処理して得られ
る血球浮遊液は本発明の装置にて処理するに際
し、そのまま又はこれを生理的食塩水、ヘパリン
加生理的食塩水、HEPES加生理的食塩水、マグ
ネシウム塩、カルシウム塩等金属塩の細胞吸着促
進剤、PH緩衝剤等を含む食塩水等で希釈して用い
てもよい。処理時間は例えばカラム装置の場合そ
のまま流下させるべき短い時間が好ましいが、場
合によつては加温ないし冷却してカラム内に適当
時間滞在させてインキユベイトしてもよい。 次に粘着した白血球成分を脱着するに際して
は、脱着剤として血漿、血清、PH緩衝剤、クエン
酸あるいはEDTA等のキレート剤、その他公知
の薬剤、温度変化、機械的刺戟等物理的要因など
のいずれか又は二以上を組合わせて行なうことが
出来る。 本発明の装置に於ては白血球成分中の顆粒球と
リンパ球を粘着分別するに際し、ヨー素配向度４
以下のポリアクリロニトリル系繊維を充填したカ
ラムを特徴とするが、この他に公知の装置を組合
わせて血液成分の分離回収システムとする事がで
きる。 次に実施例により具体的に説明する。 実施例 １ アクリロニトリルと酢酸ビニルとメタリルスル
ホン酸ソーダとを合わせて100部を水500部中で窒
素気流下に過硫酸カリウムと亜硫酸水素ソーダに
より40℃で懸濁重合させ、アクリロニトリル93
％、酢酸ビニル6.4％、メタリルスルホン酸ソー
ダ0.6％からなる共重合体を78部得た。この共重
合体を水洗乾燥後、ジメチルアセトアミドに原液
濃度20％となる様に溶解し、40℃の35％ジメチル
アセトアミド水中に紡糸し、沸水中で４倍に延伸
し、加熱ローラー上で乾燥し、クリンプ加工を施
し130℃湿熱中で繊維を固定して５デニール（直
径24.6μ）のポリアクリロニトリル系繊維を得た。
これをソツクスレー抽出器で４時間エタノール洗
浄し、乾燥後、更に蒸留水にて充分水洗して、10
c.c.プラスチツク シリンジに一定表面積（2500
cm²）になる様に詰めカラムを得た。このカラムに
20ミリモルHEPES緩衝生理的食塩水（HBS）を
加えて空気を追い出した後、採血直後に分離して
得られたバツフイーコートを含む赤血球濃厚液を
それぞれ１ミリモルの塩化マグネシウムと塩化カ
ルシウムを含むHBSにてヘマトクリツト50％に
なる様に浮遊させ、12ml／min一定流速で室温下
にカラムを通過させた。カラムに粘着した細胞は
17ミリモルクエン酸を含むPH5.6の10ミリモルリ
ン酸緩衝生理的食塩水を用い、カラムを叩きなが
ら脱着、回収した。白血球数の測定はコールター
カウンターで、顆粒球・リンパ球含有率はコール
ターチヤネライザーを用いて粒度分布パターンか
ら測定した。繊維へ粘着による顆粒球活性の損失
は顆粒球を各繊維と37℃，30分インキユベートし
た後、細胞外に漏出した酵素（ここではリゾチー
ム及びラクテートデヒドロゲナーゼ〔LDH〕）を
定量して求めた。結果を第１表にまとめて示す。
粘着した細胞は顆粒球が多く、又酵素損失は非常
に少ないことがわかる。 実施例 ２ 実施例１と同様にして、アクリロニトリル93
％、酢酸ビニル７％からなるポリアクリロニトリ
ル系共重合体からなる５デニール（直径24.6μ）
の繊維を得た。この繊維を用いて実施例１と同様
にして血液成分の分離を行なつた。結果を第１表
に示した。 実施例 ３ 実施例１と同様にして、アクリロニトリル93
％、アクリル酸メチル６％及びビニルベンゼンス
ルホン酸ソーダ１％を含むポリアクリロニトリル
系繊維をジメチルアセトアミドを用いて成型し、
白血球分別を同様に行なつた。結果を第１表にま
とめて示す。 実施例 ４ 実施例１に於て、溶媒をジメチルアセトアミド
に替えて、ジメチルスルホキシドを用いてほぼ同
条件にて成型したアクリル繊維（2.5デニール）
をカラムに充填して実施例１と同様にして白血球
の分離実験を行なつた。結果を第１表に示した。 実施例 ５ 実施例２で製造したポリアクリロニトリル系共
重合体を0.12デニール（直径3.8μ）に成型し、実
施例１と同様にして白血球分離及び回収を行なつ
た。結果を第１表にまとめて示した。顆粒球、リ
ンパ球の粘着は実施例１，２と変らないが、酵素
の漏出が多く、顆粒球の失活度が大きい事がわか
る。 比較例 １ 実施例１の方法により、アクリロニトリル92
％、アクリル酸メチル7.5％、メタリルスルホン
酸ソーダ0.5％からなるアクリロニトリル系共重
合体を合成し、これを60％ロダン酸ソーダ水に11
％濃度に溶解した後、０℃の13％ロダン酸ソーダ
水中に紡糸し、沸水中で12倍に延伸した後、クリ
ンプを施し120℃で30分熱処理してアクリロニト
リル系繊維を得た。これを実施例１と同様に白血
球粘着実験を行なつた所、第１表のようになつ
た。回収した顆粒球の純度（白血球中に含まれる
顆粒球の割合）が70％であり、分離前の白血球中
に含まれる割合と大差なく顆粒球とリンパ球の粘
着性に差がない事がわかる。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の血液成分の分離回収装置であ
る。 １……カラム入口、２……カラム、３……繊維
状物質、４……カラム出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 血液、体液又はこれらを処理して得られる血
   球浮遊液から、血液成分の一部又は全部を分離回
   収する装置に於いて、該装置が白血球中の顆粒球
   成分を実質的に選択粘着させた後脱着させること
   によつて該白血球成分を分離回収するための、下
   記で規定されるヨー素配向度４以下のポリアクリ
   ロニトリル系繊維状物質を充填した容器からなる
   ことを特徴とする血液成分の分離回収装置。 長さL₀のポリアクリロニトリル系繊維を25℃、
   ２時間、ヨー素濃度1.2モル／、ヨー素カリ濃
   度1.5モル／を含む水溶液に浸漬後、収縮した
   長さＬを顕微鏡付マイクロメーターで測定して求
   められるL₀／Ｌ比。 ２ ポリアクリロニトリル系繊維状物質の平均直
   径が10μより大きいことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の血液成分の分離回収装置。