专利名称：血液成分吸附用载体和血液成分吸附柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及血液成分吸附用载体和血液成分吸附柱。
背景技术：
炎症性细胞因子等体液因子与系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、多发性硬化症、溃疡性结肠炎、克罗恩病等炎症性疾病的病因密切相关，尝试了通过用低分子药品、抗体等生物制剂让这些体液因子失活来治疗炎症性疾病。然而，这些体液因子不仅单独作用于炎症部位，而且多种体液因子协同作用，使炎症性疾病发病并进展，因此，最近，从生物体中除去作为体液因子供给源的活化的白细胞本身的白细胞除去疗法引人注目。白细胞除去疗法是净化血液的方法，是将血液从静脉输出到体外，用填充有吸附用载体的柱等除去活化的白细胞，再将净化了的血液返回到相对侧的静脉的治疗法。白细胞大致分为粒细胞、单核细胞和淋巴细胞三类，与炎症性疾病的炎症直接相关的白细胞被认为是粒细胞和单 核细胞，因此，开发了选择性吸附粒细胞的载体(专利文献1)，选择性吸附活化的粒细胞和单核细胞两者、并且同时也吸附炎症性细胞因子的载体(专利文献2和3)。另一方面，已知淋巴细胞也与炎症性疾病的炎症间接相关，为了重症化的炎症性疾病患者的早期治愈，还同时存在不仅吸附除去粒细胞和单核细胞，而且连淋巴细胞也应该一起吸附除去的想法。因此，也开发了可吸附粒细胞、单核细胞和淋巴细胞所有三种白细胞的载体(专利文献4和5)。现有技术文献 专利文献
专利文献1:日本特许第2501500号说明书 专利文献2:日本特开2006-312804号公报 专利文献3:日本特开平7-080062号公报 专利文献4:日本特开昭60-193468号公报 专利文献5:日本特开2001-310917号公报。
发明内容
然而，可吸附粒细胞、单核细胞和淋巴细胞所有三种白细胞的现有载体包含由极细纤维制作的、体积密度高的无纺布，由于滤过除红细胞以外的基本上所有血液成分，因此被指出有因血液循环中发生压力损失而导致的循环停止、血液泄漏等安全上的问题。另一方面，虽然寻求可吸附所有三种白细胞且可进一步吸附炎症性细胞因子的强力白细胞除去载体，但由于上述问题的克服的困难性，现状是尚未有成功例的报告。因此，本发明的目的是提供血液成分吸附载体，其可一边抑制血液循环中的压力损失发生，一边吸附除去粒细胞、单核细胞和淋巴细胞的所有白细胞，并且可以同时吸附除去炎症性细胞因子。
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现一种血液成分吸附载体，其因孔堵塞(目詰i >9)而导致的压力损失小，且除了粒细胞、单核细胞和淋巴细胞以外还可高效率吸附除去炎症性细胞因子，由此完成了本发明。S卩，本发明提供了以下的第(I广(7)中所述的血液成分吸附用载体及血液成分吸附柱。(I)血液成分吸附用载体，其是在包含纤维或粒子的水不溶性载体的表面上，导入具有选自硫酸基、亚硫酸基和横酸基中的酸性官能团和氣基的官能团而成，
所述纤维的纤维直径或所述粒子的粒径为0.5^20 μ m。(2)根据(I)所述的血液成分吸附用载体，其中，所述水不溶性载体的气孔率为85 98%。(3)根据(I)或(2)所述的血液成分吸附用载体，其中，所述水不溶性载体的负电荷量为 1.5 X 10^1.5 X l(T3eq/g。(4)根据(I) (3)中任一项所述的血液成分吸附用载体，其中，所述水不溶性载体为纤维直径Γιο μ m的纤维。(5)根据(I) (4)中任一项所述的血液成分吸附用载体，其中，所述酸性官能团与所述氨基通过烷基链键合。(6)根据(5)所述的血液成分吸附用载体，其中，所述烷基链是碳原子数为3以下的烧基链。
(7)血液成分吸附柱，其填充有(I) (6)中任一项所述的血液成分吸附用载体。发明效果
根据本发明的血液成分吸附用载体，可以高效率地从炎症性疾病患者的血液中吸附除去粒细胞、单核细胞和淋巴细胞所有三种白细胞，同时也可以吸附除去炎症性细胞因子。另夕卜，填充了本发明的血液成分吸附用载体的血液成分吸附柱可以用于白细胞除去疗法，可适宜地用于重症化的炎症性疾病的治疗。
具体实施例方式本发明的血液成分吸附用载体特征在于，其是在由纤维或粒子的水不溶性载体构成的表面上，导入具有选自硫酸基、亚硫酸基和横酸基中的酸性官能团和氣基的官能团而成，所述纤维的纤维直径或所述粒子的粒径为0.5^20 μ m。“血液成分吸附用载体”是指可从血液中吸附除去血液成分的材料。血液成分是指构成血液的成分，例如可列举出红细胞、白细胞或血小板等血细胞成分或炎症性细胞因子等体液因子，在以炎症性疾病治疗为目的时，优选吸附除去白细胞和炎症性细胞因子。炎症性细胞因子是指向特定细胞传递信息的、由细胞分泌的蛋白质，例如可列举出白细胞介素、肿瘤坏死因子-α、转化生长因子-β、干扰素-Y (以下称为INF- Y )、血管新生生长因子和免疫抑制酸性蛋白。白细胞介素是指白细胞分泌的、对免疫系统调节起作用的细胞因子，例如可列举出白细胞介素-1、白细胞介素-6、白细胞介素-8(以下称为IL-8)、白细胞介素-10、白细胞介素-17 (以下称为IL-17)。
吸附是指血液成分附着于血液成分吸附用载体上而不容易剥离的状态。“作为包含纤维或粒子的水不溶性载体”的材质，例如可列举出聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃，聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯，特氟隆(注册商标)等氟化聚合物，聚(对苯醚砜)等聚砜系聚合物，聚醚酰亚胺，聚酰亚胺，聚酰胺，聚醚，聚苯硫醚，聚苯乙烯或丙烯酸聚合物或这些高分子化合物的混合物、合金化物，聚苯乙烯由于容易将官能团导入到水不溶性载体的表面而优选，从耐热性或加工时的形状保持的观点来看，优选聚丙烯或聚丙烯-聚乙烯共聚物。“具有选自硫酸基、亚硫酸基和横酸基中的酸性官能团和氣基的官能团”是指在官能团的化学结构的一部分中包含至少一个选自硫酸基、亚硫酸基和磺酸基中的酸性官能团和氨基的官能团。硫酸基(-OSO2OH)、亚硫酸基(-O(SO)0H)和磺酸基(-SO2OH)是相互类似的化学结构，均具有酸性的羟基，因此显示了强酸性、阴性的共通性质。上述酸性官能团优选位于上述官能团的末端，使得酸性官能团与血液成分的相互作用变得更容易。
上述氨基优选是仲氨基，更优选是叔氨基。上述官能团的化学结构内的、在酸性官能团与氨基之间存在的化学结构，即，将酸性官能团与氨基键合的化学结构(以下称为间隔基)优选由氢原子、碳原子、氧原子、氮原子、硫原子或硅原子构成，更优选是烷基链，进一步优选是碳原子数3以下的烷基链。另外，间隔基过大时，酸性官能团的密度降低，因此，构成间隔基的原子数优选为200以下。在水不溶性载体的表面上导入“具有选自硫酸基、亚硫酸基和磺酸基中的酸性官能团和氨基的官能团”时，作为介导水不溶性载体与上述官能团的键合的反应性官能团，例如，可列举出卤代甲基、卤代乙酰基、卤代乙酰胺甲基或卤化烷基等活性卤素基团、环氧基、羧基、异氰酸基、硫代异氰酸基或酸酐基，从具有适度的反应性的观点出发，优选活性卤素基团，更优选卤代乙酰胺甲基。酸性官能团位于末端且间隔基为烷基链的上述官能团，例如可以通过使作为市售试剂且容易获得的氨基烷基磺酸与卤代乙酰胺甲基反应来获得。其中，间隔基为碳原子数3以下的烷基链的上述官能团可以通过使氨基乙基磺酸(以下称为牛磺酸)或3-氨基丙磺酸(以下称为高牛磺酸(* 夕々 ') >))或N-甲基氨基乙基磺酸(以下称为N-甲基牛磺酸)或1，3-丙烷磺内酯(以下称为丙烷磺内酯)与卤代乙酰胺甲基反应来获得。“包含纤维或粒子的水不溶性载体”的“纤维的纤维直径”和“粒子的粒径”，为了发挥白细胞的吞噬作用而必需为“0.5 20μπι”，为了更稳定地发挥吞噬作用，优选为Γ20μπι，更优选为Γ Ομπι。下限值的优选值为0.5 μ m，更优选为4 μ m。上限值的优选值为20μπ ，更优选为 ομπ 。所有优选的下限值可以与所有优选的上限值组合。在此处白细胞的吞噬作用是指粒细胞和单核细胞捕捉侵入到人等的体内的微生物、细菌等，将其吞噬的性质。“纤维的纤维直径”是指，随机采集10个纤维的小片样品，使用扫描型电子显微镜，分别拍摄2000倍的照片，测定每一照片各10个部位(总计100个部位)的纤维的直径，将所得值平均而获得的平均值。同样地，“粒子的粒径”是指，随机采集10个粒子的小片样品，使用扫描型电子显微镜，分别拍摄2000倍的照片，测定每一照片各10个部位(总计100个部位)的粒子的直径，将所得值平均而获得的平均值。上述纤维的纤维直径小于10 μ m时，从确保血液成分吸附用载体的强度的观点出发，可以混合更粗直径的纤维，这种粗直径的纤维的纤维直径优选为1(Γ50 μ m。作为由纤维构成的水不溶性载体的形状，例如，可列举出织布、无纺布、棉布或中空纤维。在形状为无纺布的情况下，为了保持其形状，优选加入聚丙烯等骨架材料纤维。本发明的血液成分吸附载体并非是要通过过滤的原理来除去血液成分，而是对于粒细胞和单核细胞，利用其吞噬作用，对于淋巴细胞和炎症性细胞因子，利用其与“具有选自硫酸基、亚硫酸基和磺酸基中的酸性官能团和氨基的官能团”的相互作用，从而将它们分别吸附除去。因此，将本发明的血液成分吸附载体填充到柱等容器中使用时，与现有技术相t匕，可以增大其气孔率，大幅抑制压力损失。另一方面，气孔率过大时，吸附载体的形状维持变得困难，因此上述水不溶性载体的气孔率优选为85 98%，更优选为90、5%。下限值的优选值为85%，更优选为90%。上限值的优选值为98%，更优选为95%。任何优选的下限值可以与任何优选的上限值组合。“气孔率”是血液成分吸附载体中的气孔的容积的比例，是将血液成分吸附载体中的气孔的容积除以血液成分吸附载体的表观体积、用百分率进行表示的数值，更具体而言，通过使用扫描型电子显微镜拍摄血液成分吸附载体的截面的200倍的照片，使用该图像解析结果通过以下的式I来算出:
气孔率(％)={(b-a)/b} XlOO式 1
a:水不溶性载体所占的部分的面积 b:血液成分吸附载体的截面的总面积。据推测，“具有选自硫酸基、亚硫酸基和横酸基中的酸性官能团和氣基的官能团”中包含的酸性官能团，很大程度有助于淋巴细胞的吸附。另一方面，据推测，酸性官能团的密度过大时，由于发生其与淋巴细胞和其与具有正电荷的蛋白质的竞争吸附，因此减少了淋巴细胞的吸附率。酸性官能团的密度可以用负电荷量来表示。本发明的血液成分吸附载体的负电荷量优选为1.5X10—5 1.5X10_3eq/g，更优选为1.0 X 10_4 1.0 X 10_3eq/g。下限值的优选值为1.5X10_5eq/g，更优选为1.0 X 10_4eq/g。上限值的优选值为1.5X10_3eq/g，更优选为1.0X10_3eq/g。任何优选的下限值可以与任何优选的上限值组合。在此处，Ieq/g的负电荷量表不Ig的吸附载体可吸附Imol的质子。据推测，“具有选自硫酸基、亚硫酸基和横酸基中的酸性官能团和氣基的官能团”中包含的酸性官能团，在一定程度上也有助于炎症性细胞因子的吸附。即，推测由于炎症性细胞因子是f数IOkDa左右的蛋白质，含有多种离子性氨基酸，因此蛋白质分子中的带有正电荷的部位和阴性的酸性官能团相互作用。作为填充了上述血液成分吸附用载体的本发明的血液成分吸附柱的容器形状，只要是具有血液的入口和出口的容器即可，例如，可列举出圆柱状、三角柱状、四角柱状、六角柱状、八角柱状等角柱状容器，优选能够以层叠状填充血液成分吸附用载体的容器、能够填充卷绕成圆筒状的血液成分吸附用载体的容器、或者血液从圆筒的外周进入、流向内侧、再流出到容器外的容器。
实施例
以下通过实验例更具体地说明本发明的血液成分吸附柱。需要说明的是，实施例中，wt%表示重量％。(PP制无纺布的制作)
使用如下成分，在纺丝速度800m/分钟、拉伸倍率3倍的纺丝条件下获得作为36岛的海岛复合纤维，其中岛是进一步通过芯鞘复合而形成的。岛的芯成分:聚丙烯
岛的鞘成分:聚苯乙烯90wt%,聚丙烯10wt%
海成分:以对苯二甲酸乙二醇酯单元为主重复单元，含有3wt%的间苯二甲酸5-磺酸钠作为共聚成分的共聚聚酯
复合比率(重量比率):芯:鞘:海=45:40:5
制作由85被％该纤维和15wt%直径20 μ m构成的聚丙烯纤维的无纺布，然后，将薄片状的聚丙烯制网(厚度0.5mm,单丝直径0.3mm,开口部2mm见方)夹在两块该无纺布之间,通过针刺，获得三层结构的无纺布(以下称为PP制无纺布)。(PSt+PP制无纺布的制作)
将PP制无纺布用95°C、3wt%的氢氧化钠水溶液处理，将海成分溶解，由此制作芯鞘纤维的直径为5 μ m、体积密度为0.02g/cm3的无纺布(PSt+PP制无纺布，以下称为无纺布A)。(氯乙酰胺甲基化无纺布的制作)
在10°C以下将46wt% 硝基苯、46wt%硫酸、lwt%多聚甲醒和7wt%N_轻甲基-α -氯乙酰胺(以下称为NMCA)混合、搅拌、溶解，制备NMCA化反应液。使该NMCA化反应液为5°C，对于Ig的无纺布A，以约40mL的固液比添加NMCA化反应液，在水浴中将反应液保持在5°C的状态下反应2小时。此后,从反应液中取出无纺布,在与NMCA反应液等量的硝基苯中浸溃、洗涤。接着，取出无纺布，在甲醇中浸溃，进行洗涤，获得氯乙酰胺甲基化无纺布(以下称为无纺布B)。(四亚乙基五胺化无纺布的制作)
在500mL的二甲基亚砜(以下称为DMS0)中分别以浓度达到20mM的方式溶解四亚乙基五胺(以下称为TEPA)，以浓度达到473mM的方式溶解三乙胺，在溶解而获得的液体中，浸溃IOg的无纺布B，在40°C下反应3小时。将反应后的无纺布用DMSO和甲醇洗涤，进一步水洗，从而获得TEPA化无纺布(以下称为无纺布C)。在无纺布C中导入的官能团的结构式在表I中示出。(磺基乙烷氨基化无纺布的制作)
在500mL的DMSO中添加13g的牛磺酸、并在其中以浓度达到473mM的方式添加三乙胺并混合，在由此得到的混合液中，浸溃IOg的无纺布B，在70°C下反应6小时。将反应后的无纺布用DMSO和甲醇洗涤，进一步水洗，由此获得磺基乙烷氨基化无纺布(以下称为无纺布D)。在无纺布D中导入的官能团的结构式在表I中示出。(磺基丙烷氨基化无纺布的制作)
在500mL的DMSO中添加13g的高牛磺酸、并在其中以浓度达到473mM的方式添加三乙胺并混合，在由此得到的混合液中，浸溃IOg的无纺布B，在70°C下反应6小时。将反应后的无纺布用DMSO和甲醇洗涤，进一步水洗，由此获得磺基丙烷氨基化无纺布(以下称为无纺布E)。在无纺布E中导入的官能团的结构式在表I中示出。
(甲基磺基乙烷氨基化无纺布的制作)
在500mL的DMSO中添加4.2g的N-甲基牛磺酸和5g的碘化钾、并在其中以浓度达到473mM的方式添加三乙胺并混合，在由此得到的混合液中，浸溃IOg的无纺布B，在60°C下反应6小时。将反应后的无纺布用DMSO和甲醇洗涤，进一步水洗，由此获得甲基磺基乙烷氨基化无纺布(以下称为无纺布F)。在无纺布F中导入的官能团的结构式在表I中示出。(二甲基氨基化无纺布的制作)
在500mL的DMSO中添加2.5g的二甲胺和5g的碘化钾、并在其中以浓度达到473mM的方式添加三乙胺并混合，在由此得到的混合液中，浸溃IOg的无纺布B，在50°C下反应8小时。将反应后的无纺布用DMSO和甲醇洗涤，进一步水洗，由此获得二甲基氨基化无纺布(以下称为无纺布G)。在无纺布G中导入的官能团的结构式在表I中示出。(二甲基磺基丙烷氨基化无纺布的制作)
在465mL的THF中添加9.77mL的丙烷磺内酯而得到的混合液中，浸溃IOg的无纺布G，在50°C下反应6小时。将反应后的无纺布用THF和甲醇洗涤，进一步水洗，由此获得二甲基磺基丙烷氨基化无纺布(以下称为无纺布H)。在无纺布H中导入的官能团的结构式在表I中示出。(巯基乙烷氨基化无纺布的制作)
在500mL的DMSO中添加11.6g的氨基乙硫醇盐酸盐、并在其中以浓度达到473mM的方式添加三乙胺并混合，在由此得到的混合液中，浸溃IOg的无纺布B，在70°C下反应6小时。将反应后的无纺布用DMSO和甲醇洗涤，进一步水洗，由此获得巯基乙烷氨基化无纺布(以下称为无纺布I)。在无纺布I中导入的官`能团的结构式在表I中示出。(二甲基巯基乙烷氨基化无纺布的制作)
在500mL的DMSO中添加4.2g的二甲基氨基乙硫醇盐酸盐和5g的碘化钾、并在其中以浓度达到473mM的方式添加三乙胺并混合，在由此得到的混合液中，浸溃IOg的无纺布B，在60°C下反应6小时。将反应后的无纺布用DMSO和甲醇洗漆，进一步水洗，由此获得二甲基巯基乙烷氨基化无纺布(以下称为无纺布J)。在无纺布J中导入的官能团的结构式在表I中示出。(氯乙酰胺甲基化聚砜的制作)
在32mL的5wt%聚砜/硝基苯溶液中，添加在0°C下制备的2mL的2wt%NMCA/硫酸溶液，搅拌I小时。在其中添加冰冷却的SOOmL甲醇，由此使氯乙酰胺甲基化聚砜析出，回收。在将回收的氯乙酰胺甲基化聚砜溶解在20mL的二甲基甲酰胺(以下称为DMF)中而获得的溶液中，再次添加冰冷却的400mL甲醇，由此获得氯乙酰胺甲基化聚砜。(四亚乙基五胺化聚砜无纺布的制作)
将Ig的氯乙酰胺甲基化聚砜溶解在30mL的DMF中，并在其中以浓度达到20mM的方式添加四亚乙基五胺，搅拌17小时，然后在其中添加冰冷却的600mL甲醇，由此使四亚乙基五胺化聚砜析出，回收，在将回收的四亚乙基五胺化聚砜再次溶解在20mL的DMF中而成的液体中，浸溃0.1g的无纺布A，然后，立即提拉上来，进一步在甲醇中浸溃，由此获得四亚乙基五胺化聚砜无纺布(以下称为无纺布K)。在无纺布K中导入的官能团的结构式在表I中示出。(磺基乙烷氨基化聚砜无纺布的制作)将Ig的氯乙酰胺甲基化聚砜溶解在30mL的DMF中，并在其中添加牛磺酸，使得浓度达到200mM，搅拌17小时，然后在其中添加冰冷却的600mL甲醇，使磺基乙烷氨基化聚砜析出，回收，在将回收的磺基乙烷氨基化聚砜再次溶解在20mL的DMF中而获得的液体中，浸溃0.1g的无纺布A，然后，立即拉上来，进一步在甲醇中浸溃，获得磺基乙烷氨基化聚砜无纺布(以下称为无纺布L)。在无纺布L中导入的官能团的结构式在表I中示出。(磺基丙烷氨基化聚砜无纺布的制作)
将Ig的氯乙酰胺甲基化聚砜溶解在30mL的DMF中，并在其中以浓度达到200mM的方式添加高牛磺酸，搅拌17小时，然后在其中添加冰冷却的600mL甲醇，使磺基丙烷氨基化聚砜析出，回收，在将回收的磺基丙烷氨基化聚砜再次溶解在20mL的DMF中而成的液体中，浸溃0.1g的无纺布A，然后，立即提拉上来，进一步在甲醇中浸溃，由此获得磺基丙烷氨基化聚砜无纺布(以下称为无纺布M)。在无纺布M中导入的官能团的结构式在表I中示出。(巯基乙烷氨基化聚砜无纺布的制作) 将Ig的氯乙酰胺甲基化聚砜溶解在30mL的DMF中，并在其中以浓度达到200mM的方式添加氨基乙硫醇盐酸盐，搅拌17小时，然后在其中添加冰冷却的600mL甲醇，由此使巯基乙烷氨基化聚砜析出，回收，在将回收的巯基乙烷氨基化聚砜再次溶解在20mL的DMF中而成的液体中，浸溃0.1g的无纺布A，然后，立即提拉上来，进一步在甲醇中浸溃，由此获得巯基乙烷氨基化聚砜无纺布(以下称为无纺布N)。在无纺布N中导入的官能团的结构式在表I中示出。[表 I]
权利要求
1.血液成分吸附用载体，其是在包含纤维或粒子的水不溶性载体的表面上，导入具有选自硫酸基、亚硫酸基和磺酸基中的酸性官能团和氨基的官能团而成， 所述纤维的纤维直径或所述粒子的粒径为0.5~20 μ m。
2.根据权利要求1所述的血液成分吸附用载体，其中，所述水不溶性载体的气孔率为85 98%。
3.根据权利要求1或2所述的血液成分吸附用载体，其中，所述水不溶性载体的负电荷量为 1.5X10^1.5X l0-3eq/g。
4.根据权利要求Γ3中任一项所述的血液成分吸附用载体，其中，所述水不溶性载体为纤维直径ΓΙΟ μ m的纤维。
5.根据权利要求广4中任一项所述的血液成分吸附用载体，其中，所述酸性官能团与所述氨基通过烷基链键合。
6.根据权利要求5所述的血液成分吸附用载体，其中，所述烷基链是碳原子数为3以下的烧基链。
7.血液成分吸附柱，其填充 有权利要求1飞中任一项所述的血液成分吸附用载体。
全文摘要
本发明的目的是提供一种血液成分吸附载体，其可一边抑制血液循环中的压力损失产生，一边吸附除去粒细胞、单核细胞和淋巴细胞的所有白细胞，且可同时吸附除去炎症性细胞因子。具体而言，本发明提供了一种血液成分吸附用载体，其是在包含纤维或粒子的水不溶性载体的表面上，导入具有选自硫酸基、亚硫酸基和磺酸基中的酸性官能团和氨基的官能团而成，所述纤维的纤维直径或所述粒子的粒径为0.5~20μm。
文档编号A61K35/14GK103167886SQ20118005206
公开日2013年6月19日 申请日期2011年10月26日 优先权日2010年10月27日
发明者富田尚利, 上野良之, 棚桥一裕 申请人:东丽株式会社