专利名称：从血液中去除病毒及细胞因子的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从血液中去除病毒及细胞因子的系统。
背景技术：
感染了病毒的动物，病毒侵入其血流中并向全身移动的状态被称为病毒血症。变 为该状态时，病毒在与其具有亲和性的脏器的宿主细胞中逐步繁殖。在受感染的动物的体 内，与病毒对抗的免疫活性细胞开始工作，将释放出各种细胞因子，并开始准备产生用于对 抗该病毒的抗体。但是，在病毒的繁殖速度较快、抗体还没发挥作用而病毒仍在增加的情况 下，本来应在局部发挥作用的细胞因子在血液中过分增加，将给脏器造成伤害，将引起众多 脏器损伤。细胞因子本来是发挥免疫作用、用以保护生物体的物质，但在免疫系统过分活 跃、细胞因子过分增加时，相反会给动物的血管壁及各脏器造成伤害，将会引起气管堵塞、 脑病、众多脏器损伤等严重病症。 对于从血液中去除病毒的方法，有一种使带有病毒吸附性的吸附材料与血液接 触，而从血液中吸附并去除病毒的方法(例如，参照专利文献1)。还有如下的一种二重滤过 血浆置换的方法，即，在使用血浆分离膜从丙型肝炎患者的血液中采集血浆后，使用具有丙 型肝炎病毒穿不过去的孔径的膜对该血浆进一步进行过滤，将过滤后的血浆与富含血球的 血液混合，回输给患者(例如，参照专利文献2)。 作为一种不是从血液而是从血浆分离制剂和抗体医药中去除病毒的方法，公知有 通过过滤膜滤除病毒的方法(例如，参照专利文献3)。 此外，还有一种使病毒失活的方法，该方法使用药剂或使血液pH值极度偏酸性来 使病毒失活，但是，该方法必须解决药剂残留、血液变性等问题。 对于从血液去除细胞因子的方法还公知有如下的方法使血液与吸附细胞因子的
材料接触，来吸附并去除细胞因子的方法(例如，参照专利文献4);单纯血浆交换的方法，
通过血浆分离器，分离患者的血浆并弃掉，并向患者输入新鲜冷冻血浆、白蛋白等补充液；
对由细菌感染引起败血症的患者的高细胞因子血浆，进行以去除细胞因子为目的的持续血
液透析过滤(CHDF)的方法(例如，参照非专利文献1)。专利文献1日本特开2003-190276号公报专利文献2日本特开2005-230165号公报专利文献3日本特开平04-371221号公报专利文献4国际公开2003/055545号单行本非专利文献1日本即heresis学会杂志23巻1号7-14页、2004年 在设定出要从患者的血液中同时去除病毒和细胞因子二者的新的课题而进行技
术组合的情况下，可考虑各种方法，当使用能根据去除对象物质的大小来进行分离的膜分
离原理来构建系统时，可考虑图2这种结构的例子。从患者导出的血液首先被送入细胞因
子去除器ioi，在其中去除包含细胞因子的低分子蛋白质及包含分子量小于细胞因子的物
质的液体。然后将血液送入血浆分离器102，在其中将富含血球的血液和血浆分离开，以滤液形式得到的血浆被送入病毒去除器103。送入病毒去除器的血浆在其中被过滤而去除病 毒。使以滤液形式得到的被去除了病毒的血浆与富含血球的血液汇流，回输给患者。
但是，图2的系统虽可同时去除病毒和细胞因子二者，但存在以下的问题点。
第一点在于，由于在细胞因子去除器101以低血液流量进行全血的过滤，因而，细 胞因子过滤的过滤流量较小。为了不给血球造成损伤而使得过滤压力不能很高、血球向膜 上附着等是第一个问题点的原因，此外，由于基本不能减少下游血浆分离器102中的血浆 过滤流量，因而，还存在不能过度浓縮血球的制约。不管怎么说，如果从想尽可能快地使患 者血液中的细胞因子及病毒降低的治疗目的出发，过滤流量较小是个问题。与从透析患者 导出血液的导出流量(200mL/分钟程度)相比，从受病毒感染而发病的患者导出血液的导 出流量过小，如果是静脉为40 60mL/分钟、使用动脉也仅是80 100mL/分钟，上述问题 很容易就显现出来。 第二点在于，送入血浆分离器102的血液的血球成分已被浓縮。由于血球和高分 子蛋白质都被浓縮了与由细胞因子去除器101去除的液体量相应的量，因而，被血浆分离 器102过滤的血浆的流量将减小。此外，由于高分子蛋白质被浓縮，因而，这将给病毒去除 器103的过滤造成影响，存在过滤效率变差的缺点。 第三点在于，细胞因子去除器101和血浆分离器102串联连接，而最适宜细胞因子 去除器101的过滤压和最适宜血浆分离器102的过滤压不同，所以，难以进行此调节。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而做成的，其目的在于提供一种从血液中去除病毒及细 胞因子的系统，该系统能使用膜分离原理同时去除病毒和细胞因子二者，并且即便使用膜 面积相同的血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器，过滤流量也较高，易于控制各处的 过滤压。 为了解决上述问题，本发明者们进行了仔细研究，发现如下内容而完成本发明， 即，使系统具有如下结构将来自患者的血液首先导入血浆分离器而得到滤液形式的血浆， 然后利用病毒去除器过滤该血浆去除病毒，而后将去除了病毒的血浆导入细胞因子去除 器，对滤液中包含细胞因子的液体进行过滤，此后使去除了病毒和细胞因子的血浆与从血 浆分离器导出的被浓縮了血球的血液汇流并回输给患者，通过采用该结构的系统，被送入 血浆分离器的血液的血球成分和高分子蛋白质不会被浓縮，因而血浆分离器的血浆流量也 不会变小，被送入病毒去除器的血浆的高分子蛋白不会被浓縮，因而病毒去除器的过滤效 率也不会变差，被送入细胞因子去除器的不是全血而是血浆，因而不会出现血球附着的影 响，此外，能增大过滤压，因而能提高细胞因子去除器的过滤流量，并易于单独控制血浆分 离器、病毒去除器、细胞因子去除器的过滤压，这样即可解决图2所示系统产生的问题，实 现上述目的。
即，本发明包含以下技术特征。
(1)从血液中去除病毒及细胞因子的系统，该系统包括 血液流路，其包括设有血液导入口的第1导管，与所述第1导管相连接且用于分 离血球和血浆的膜式的血浆分离器，与所述血浆分离器相连接且设有血液导出口的第2导 管；
第1血浆流路，其包括日本脑炎病毒的对数下降值为1以上的膜式的病毒去除 器，一端与所述血浆分离器的滤液出口相连接、另一端与病毒去除器的血浆入口相连接的 第3导管； 第2血浆流路，其包括在使用葡聚糖制作的截留曲线中分子量3万的筛选系数 为0. 7以上的膜式的细胞因子去除器；一端与病毒去除器的滤液出口相连接、另一端与细 胞因子去除器的血浆入口相连接的第4导管； 第3血浆流路，其包括一端与所述细胞因子去除器的血浆出口相连接、另一端与 所述第2导管相连接的第5导管。
(2)在(1)中记载的从血液中去除病毒及细胞因子的系统中，所述细胞因子去除
器具有用于排出滤液的第6导管，该第6导管连接在与滤液室相连通的位置上。
(3)在(1)中记载的从血液中去除病毒及细胞因子的系统中，用于注入补充液的
第7导管与所述第1导管、所述第2导管、所述第3导管、所述第4导管及所述第5导管中
的任意一个或多个导管相连接。 (4)在(1)中记载的从血液中去除病毒及细胞因子的系统中，所述细胞因子去除 器具有用于导入透析液的第8导管，该第8导管连接在与所述的滤液室相连通的位置上。
(5)在(1)中记载的从血液中去除病毒及细胞因子的系统中，所述病毒去除器在 与所述血浆入口相反一侧的端部具有血浆出口。 通过使用本发明的从血液中去除病毒及细胞因子的系统，能使用膜分离原理同时 去除病毒和细胞因子二者，并且，即便使用膜面积相同的血浆分离器、病毒去除器、细胞因 子去除器，过滤流量也会较高，易于控制各部分的过滤压。通过使用本发明的从血液中去除 病毒及细胞因子的系统，能从因病毒感染产生的病毒血浆、以及因随着病毒感染出现的细 胞因子风暴(高细胞因子血症)而发病的患者的血液中，同时去除病毒和细胞因子二者。
图1为表示本发明实施方式的从血液中去除病毒及细胞因子的系统的示意图。
图2为设定从患者血液中同时去除病毒及细胞因子二者这一新课题而组合膜分 离技术所得到的系统的示意图。
具体实施例方式
本发明实施方式中的对象病毒，是能感染哺乳动物、能引起病毒血浆及高细胞因 子血症的病毒，可以举例有狂犬病病毒、西班牙流感病毒、流感病毒等粒子直径较大的病 毒，但并不局限于这些病毒。由于病毒容易发生变异，因此，不限于已知的病毒，例如高毒性 的禽流感病毒的变异种这种经过变异的病毒也包含在本发明实施方式的对象病毒中。此 外，金黄葡萄球菌等细菌感染也会导致高细胞因子血症，但本发明的实施方式中，并不以细 菌作为去除对象。 本发明实施方式中的所谓细胞因子，是指在免疫响应、炎症反应、造血系统等生物 防御中起重要作用、并在内分泌系统和神经系统等中也发挥作用的生理活性物质，是用以 维持生物高级构造的重要因子。例如，可以举出白细胞介素类(IL-1 7、IL-9 13)、趋 化因子(IL-8、 GRO- a Y 、 MCP-1 4等)、造血因子(促红细胞生成素等)、集落剌激因子(GM-C SF、G-CSF等)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)等。其中，本发明实施方式中 的作为去除对象的细胞因子，是分子量为3万以下的细胞因子。 本发明实施方式提及的血液导入口，是指能剌穿患者静脉或动脉的、被连在导管 上的部分，可举例外螺纹式连接器、鲁尔连接器等。 本发明实施方式提及的导管，是指能够输送液体的管，可以具有能安装在滚柱泵、 蠕动泵、挤压泵等上的、与泵进行安装的安装部分。可以使用氯乙烯管、硅管等。
本发明实施方式提及的血浆分离器的结构在容器内填充有能通过过滤全血而将 全血分离成富含血球的成分和血浆的血浆分离膜，并以该血浆分离膜作为分隔壁而将容器 分隔成两个腔室。血浆分离膜采用孔径为O. 1 0.8iim左右、优选为0. 1 0.4iim左右、 更优选为0. 2 0. 3ym左右的亲水化聚乙烯多孔质膜、醋酸纤维素多孔质膜、聚砜多孔质 膜以及聚醚砜多孔质膜等。如果血浆分离膜的孔径过小，则病毒的透过性将变差，如果孔径 过大，则存在容易引起溶血的倾向。从不易引起血液的浓縮不均以及与容器大小相比能增 大膜面积方面考虑，相比于平面膜，血浆分离膜优选采用中空纤维膜。优选沿着筒状容器的 长度方向填充中空纤维膜束，并在中空纤维膜束的两端部处，对中空纤维膜的外侧和筒状 容器的内侧之间加以粘接，以中空纤维膜的内侧空间作为血液室，以在中空纤维膜外侧和 筒状容器内壁之间形成的空间作为滤液室，在中空纤维膜束的一端侧设置血液入口，在另 一端侧设置血液出口，在筒状容器的与滤液室连通的位置设置有滤液出口。鉴于有多家公 司在市场上销售血浆分离器，因此，可以直接利用这些血浆分离器。 本发明实施方式中提及的血液导出口，是指与剌入患者静脉的用于回输血的导管 或注射针相连接的部分，可举例有外螺纹式连接器、鲁尔连接器等。 本发明实施方式中提及的病毒去除器，是指在容器内填充病毒去除膜、以病毒去 除膜作为分隔壁而将容器分隔为两个腔室的病毒去除器，上述病毒去除膜能通过对经血浆 分离器过滤过的血浆再次过滤而去除、过滤掉血浆中的病毒，并能将去除了病毒的血浆作 为滤液得到。病毒去除膜，可以使用平均孔径为45 60nm左右的乙烯-乙烯醇、醋酸纤维 素、包含亲水剂的聚砜、包含亲水化剂的聚醚砜、亲水化过的聚偏氟乙烯等多孔质膜。由于 与容器大小相比能增大膜面积，因此，与平面膜相比，病毒去除膜优选中空纤维膜。优选沿 着筒状容器的长度方向填充中空纤维膜束，在中空纤维膜束的两端部处，对中空纤维膜的 外侧和筒状容器内侧之间进行粘接，将中空纤维膜的内侧空间作为血浆入口室，将在中空 纤维膜外侧和筒状容器内壁之间形成的空间作为滤液室，在中空纤维膜束的一端侧设置血 浆入口 ，在筒状容器的与滤液室相连通的位置设置有滤液出口 。本发明实施方式提及的病 毒去除器，可以使用以血浆成分分画过滤器形式在市场上销售的过滤器。此外，在与病毒 去除器的血浆入口相反一侧的端部设置有血浆出口 ，将该口用作排气和血浆冲洗口时，整 体操作性较好。病毒去除器的日本脑炎病毒(大小在45 60nm)的对数下降值(LRV :Log Reduction Value)需要在1以上。虽然LRV的值越大，则意味着病毒的去除性能越好，也就 越优选，但是，如果使病毒去除膜的孔径过小，则蛋白质的透过性将变差，因而，并不优选。 优选的LRV的范围为1 4，更优选为1 3、最好在1 2。
这里，对测定病毒去除膜的平均孔径及LRV的方法进行说明。 平均孔径通过如下方法算出。捆扎10根中空纤维膜，以每1根中空纤维膜的有效 长度为16cm的方式制作组件。封闭该组件的一端，从相反一侧的另一端施以200mmHg的压力，并使温度37°C的水在该组件中通过。此时，将穿过该中空纤维膜组件流出的水的量作为 透水量测定出来。然后，利用式(1)计算平均孔径2r。
式12r=2Kwx/ (V d /O / (p A F r ) .....(1) 2r :平均孔径(nm)
Kw :常数(2. 0)
V :透水量(mL/min)
d :中空纤维膜的膜厚(P m)
ii :水的粘度(cp)
p :压力差(mmHg)
A :膜面积(cm2)
Pr :孔隙率(％ ) 孔隙率Pr以下面的方法计算。利用中空纤维膜的内径、膜厚、长度、无水干重，求
出表观密度Pa，利用式(2)求出孔隙率。
p a = Wd/Vw = 4Wd/ Ji L (D02-Di2) Pr = (1-Pa/Pp) X100 (2) Pr :孔隙率(％ ) Wd:中空纤维膜的无水干重(g) Vw :中空纤维膜的体积(cm3) L :中空纤维膜的长度(cm) D。中空纤维膜的外径(cm) Di :中空纤维膜的内径(cm) p p :膜材料的密度(g/cm3) LRV以如下的方式测定。日本脑炎病毒从珀金公司(Perkin株)进行调制， 过滤前和过滤后的病毒的效价使用BHK-21细胞以TCIDs。法进行测定。原液的效价是 10ia5TCID5。(mL—0。这里，TCID5。(50X组织细胞感染量)法是病毒的感染量的测定法。首先， 将测定的病毒液以10倍连续稀释，将各稀释液接种给一定数量以上的细胞，经过一定时间 的培养，以可看到病毒引起的致细胞病变效应(CPE)的细胞为阳性，以看不到该效应的细 胞为阴性。对各稀释液中阳性细胞的出现率取对数作图，将表现50%阳性的稀释液的稀释 率作为TCIDf该计算中使用的是Reed-Muench方法。LRV由下面的式(3)计算。使用日 本脑炎病毒作为病毒去除性能指标的理由如下，病毒具有平均的大小，在完全过滤大量血 浆的情况下，病毒越小，病毒去除膜的孔径也就必须越小，也就越易于引起堵塞，因而，需要 使用在大小上能避免堵塞的病毒。
LRV = log10(No/Nf) (3)
N。过滤前的原液中病毒的效价
Nf :过滤后的滤液中病毒的效价 本发明实施方式中的所谓细胞因子 除器的结构在容器中填充易于透过分子量 3万以下的物质、而白蛋白分子量以上的物质难以透过的细胞因子去除膜，并以细胞因子去除膜作为分隔壁而将容器分隔为两个腔室。细胞因子去除膜可使用对使用各种分子量的 葡聚糖所制作的截留曲线中分子量3万的筛选系数为0. 7以上的、乙烯_乙烯醇系、包含亲 水性高分子的聚砜系或聚醚砜系、醋酸纤维素系、聚丙烯腈系等多孔质膜。这些多孔质膜 可使用在人工肾脏用膜中透水性特别高的膜，例如以透水性高的人工肾脏用中空纤维状多 孔质膜为例时，可使用在纺丝时通过微调原料液(芯液)的组成比例所得到的透水性更高 的多孔质膜。由于与容器大小相比能增大膜面积，因此，相比于平面膜，细胞因子去除膜优 选中空纤维膜。优选沿筒状容器的长度方向填充中空纤维膜束，在中空纤维膜束的两端部 处，对中空纤维膜的外侧和筒状容器内侧之间加以粘接，以中空纤维膜的内侧的空间作为 血浆室，以在中空纤维膜的外侧和筒状容器的内壁之间形成的空间作为滤液室，在中空纤 维膜束的一端侧设置血浆入口 ，在另一端侧设置血浆出口 ，在筒状容器的与滤液室相连通 的位置设有滤液出口 。在使用各种分子量的葡聚糖做成的截留曲线上，分子量3万的筛选 系数较大的那些材料符合细胞因子的去除目的，但是，在细胞因子去除膜的孔径不是那么 大时，身为有用蛋白质的白蛋白的筛选系数也将上升，白蛋白将丢失，因而，并不优选。虽可 通过补充液补充所丢失的白蛋白，但还是想尽可能地抑制白蛋白的丢失。使用各种分子量 的葡聚糖所做成的截留曲线上，分子量3万的筛选系数优选在0. 7 1. 0的范围，更优选在 0. 8 0. 98的范围，最好在0. 85 0. 95的范围。 使用各种分子量的葡聚糖所作成的截留曲线上，分子量3万的筛选系数，可通过 如下的方式求得。 首先，制作细胞因子去除膜的有效膜面积(实际被用于过滤的面积)为0. Olm2的 微模型。在该模型中，将各种分子量的葡聚糖溶解于纯水，以得到各分子量的葡聚糖的浓度 为50mg/dL的葡聚糖溶液，将37t:的该溶液作为母液，并使该母液以3mL/分钟的流量从血 浆入口侧向血浆出口侧流动，使滤液的流量为1.0mL/分钟，并将滤液送回母液。在20分钟 后，每隔5分钟采样滤液，对于滤液和母液分别使用液体色谱进行分析，对于各分子量求出 筛选系数，描绘所使用的筛选系数的截留曲线。然后，从该截留曲线求出分子量3万的筛选 系数。对于各分子量的葡聚糖的筛选系数的计算通过下面的式(4)得到。
筛选系数=滤液浓度/母液浓度(4) 用于细胞因子去除器的细胞因子去除膜的白蛋白筛选系数优选在0.2以下，在 0. 1以下更好，在0. 01 0. 05还要更好、最好是在0. 005 0. 01。
白蛋白筛选系数可通过以下方式求得。 首先，如上所述地制作有效膜面积为0. Olm2微模型。将通过增加生理盐水而将 总蛋白质浓度调整为6. 5g/dL的人血清作为母液，并将该母液加温至37t:，从血浆入口侧 朝着血浆出口侧以0. 4cm/秒的线速度将该母液通至微模型，并对微模型施以膜间压力差 为25mmHg的压力，获取滤液，并将滤液送回母液。在60分钟后，每隔5分钟采样滤液，使用 EIA(enzymeimmunoas say，酶免疫分析法)法、B C G(溴甲酚绿染色)法求出白蛋白浓度， 并从下面的式(5)中计算筛选系数。 筛选系数=(滤液浓度/母液浓度)(5) 本发明的实施方式中，第7导管为补充液用导管，是用于根据细胞因子去除器中 的滤液量来补充电解液等补充液的导管。也能够补充在细胞因子去除器中丢失的白蛋白。 在补充白蛋白这样的分子量较大的蛋白质时，第7导管优选与身为回血回路的第2导管或
8第5导管相连接。 第8导管在细胞因子去除器中不只进行过滤，还是在透析的同时使用的透析液导 入回路。可在通过透析来去除低分子物质时加以使用。 以下，对于本发明实施方式的从血液中去除病毒和细胞因子的系统的使用方法进 行说明。 图1是本发明实施方式的从血液中去除病毒和细胞因子的系统的示意图。取自患 者的血液利用安装在第1导管2上的血液泵(未图示)从血液导入口 l送至血浆分离器3， 并在血浆分离器3将血液分离为富含血球的血液成分和血浆。由血浆分离器3分离得到的 血浆利用安装在第3导管7上的血浆泵(未图示)通过第3导管7送至病毒去除器6。血 浆被病毒去除器6的病毒去除膜完全过滤而被去除病毒。被去除了病毒的血浆被从病毒去 除器6的血浆出口经由第4导管9而从细胞因子去除器8的血浆入口送入细胞因子去除器 8。血浆被安装在第6导管11上的细胞因子去除泵(未图示)吸引，与包含细胞因子的低 分子物质一起通过第6导管11作为滤液废弃掉，上述第6导管11在与细胞因子去除器8 的滤液室相连通的位置与其连接。剩余的血浆被通过细胞因子去除器8的血浆出口、第5 导管10送至第2导管4，使该血浆与富含血球的血液成分混合，然后通过第2导管4、血液 导出口 5将其回输给患者。其间，通过安装在第7导管12上的补充液泵(未图示)，经由第 7导管12，补充与被细胞因子去除器8去除的滤液量相应的量的液体，该补充液体也被回输 给患者。图1中记载的是通过第5导管10补充液体，并通过第2导管4、血液导出口 5向 患者送血。对于通过第7导管12补充液体的导管，可以根据细胞因子去除器8处的滤液流 量，当接近完全过滤条件时选择第1导管、第3导管、第4导管，在与从血浆入口流入的血浆 流量相比滤液流量较小的情况下，可以使用第2导管、第5导管。滤液流量处于二者之间的 情况下，可以同时使用两种导管进行补充液体。 在本发明实施方式使用的血液泵、血浆泵以及细胞因子去除泵，优选能以外置的 方式分别安装导管的类型，例如可使用辊柱泵、挤压泵等，优选使用辊柱泵。
在使用本发明实施方式的从血液中去除病毒和细胞因子的系统来进行血液的体 外循环治疗时，为了防止血液凝固，将使用血液的抗凝固剂。实际上，在第1导管2上设置 有用来注入抗凝固剂的分支回路，通过定量泵来注入抗凝固剂。所使用的抗凝固剂，可使 用肝素、低分子肝素、甲磺酸萘莫司他(nafamo statmesilate)、甲磺酸加贝酯(Gabexate mesylate)、柠檬酸等。 此外，通过将第8导管13连接在与细胞因子去除器的滤液室相连通的位置上而供 给透析液，也能够进行血浆的过滤透析。 此外，在病毒去除器6的与血浆入口相反一侧的端部设置有血浆出口 14时，便于 进行系统整体初启动时的排气，以及在病毒去除膜堵塞时冲洗除去高分子蛋白质浓縮层、 即所谓的冲洗作业。 以下，通过实施例，更为详细地说明本发明的实施方式。以下的实施例、比较例假 想临床十分之一的比例进行实施。
实施例1
(血浆分离器)血浆分离膜使用由内径330 ii m、膜厚50 y m、平均孔径0. 3 y m的经乙烯-乙烯醇亲水化处理得到聚乙烯中空纤维。沿着筒状容器的长度方向填充中空纤维膜束，在中空纤 维膜束的两端部处，利用尿烷对中空纤维膜外侧和筒状容器内侧之间加以粘接，将中空纤 维膜的内侧空间作为血液室，将在中空纤维膜外侧和筒状容器内壁之间形成的空间作为滤 液室，在中空纤维膜束的一端侧设置有血液入口 ，在另一端侧设置血液出口 ，在筒状容器的 与滤液室相连通的位置设置有滤液出口 。有效膜面积为0. 05m2。 [OOSS](病毒去除器) 病毒去除膜使用内径330 m、膜厚35 y m、平均孔径50nm的纤维素中空纤维膜。沿 着筒状容器的长度方向填充中空纤维膜束，在中空纤维膜束的两端部处，对中空纤维膜外 侧和筒状容器内侧之间进行粘接，以中空纤维膜内侧的空间作为血浆室，以在中空纤维膜 外侧和筒状容器内壁之间所形成的空间作为滤液室，在中空纤维膜束的一端侧设置有血浆 入口，在筒状容器的与滤液室相连通的位置设置有滤液出口。膜面积为O. 2m2。此处使用的 中空纤维膜的日本脑炎病毒的LRV，在采用上述方法进行测定时为2. 1 (去除率为99. 2% )。 [OOSS](细胞因子去除器) 细胞因子去除膜使用内径200 m、膜厚45 y m的混合聚砜和聚乙烯基吡咯烷酮的 中空纤维膜。沿着筒状容器的长度方向填充中空纤维膜束，在中空纤维膜束的两端部处，对 中空纤维膜外侧和筒状容器内侧之间加以粘接，以中空纤维膜内侧的空间作为血浆室，以 在中空纤维膜外侧和筒状容器内壁之间形成的空间作为滤液室，在中空纤维膜束的一端侧 设置有血浆入口 ，在另一端侧设置有血浆出口 ，在筒状容器的与滤液室相连通的位置设置 有滤液出口。膜面积为O. 15m2。以上述方法测定的使用葡聚糖作成的截留曲线中分子量3 万的葡聚糖筛选系数为0. 9，白蛋白筛选系数为0. 05。
(血液过滤) 将以10单位/mL的比例添加了用作血液的抗凝固剂的肝素的牛全血500mL，保 温在37t:，并将该牛全血作为母液进行血液灌流。血液的红细胞比容为37%，总蛋白质为 6. 5g/dL。系统使用图l所示的系统，各导管使用硅管，各泵使用由辊子挤压管的蠕动泵。血 液流量为6mL/分钟，血浆分离器的过滤流量为3mL/分钟，病毒去除器的过滤流量也是3mL/ 分钟，细胞因子去除过滤器的过滤流量为2mL/分钟。此外，补充液使用生理盐水，以2mL/ 分钟的流量注入第5导管。然后，对500mL血液进行一个循环的血液灌流。
其结果为，没有发现由血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器的堵塞引起的过 滤压力异常，病毒去除器的血浆过滤量为250mL，细胞因子去除器中的滤液得到167mL。本 发明实施方式中的过滤压力异常，是指膜间压力差(TMP)在200mmHg以上的情况。
即，利用使用日本脑炎病毒LRV为2. 1的病毒去除膜的病毒去除器，能够过滤全血 浆量315mL(500mLX (1-0. 37))的79%，利用使用分子量3万的葡聚糖筛选系数为0. 9、白 蛋白筛选系数为O. 05的细胞因子去除膜的细胞因子去除器，能去除全血浆量的53%。所需 时间为83分钟。
(比较例1) 血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器使用与实施例1相同的装置。血液使用 与实施例1相同个体取得的血液，与实施例1相同，将500mL的全血保温在37t:并作为母 液。系统使用与图2所示系统相同的系统，管、泵等与实施例1相同。血液流量为6mL/分 钟，血浆分离器的滤液流量以及病毒去除过滤器的滤液流量为1. 8mL/分钟，细胞因子去除
10过滤器的滤液流量为1. 2mL/分钟。补充液使用生理盐水，以1. 2mL/分钟的流量注入血浆 分离器的血液出口部分。之所以这样进行流量设定，是为了使从全血过滤得到的血浆流量 与实施例1同样地为血液流量的1/2。 其结果在于，虽然没有发现由血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器堵塞引起 的过滤压力异常，但病毒去除过滤器的血浆过滤量为150mL、细胞因子去除过滤器中的滤液 为100mL，这与实施例1相比，它们分别只有实施例1的百分之六十。 S卩，利用使用日本脑炎病毒的LRV为2. l的病毒去除膜的病毒去除器，只能过滤全 血浆量315mL的48%，利用使用分子量3万的葡聚糖筛选系数为0. 9、白蛋白筛选系数为 0. 05的细胞因子去除膜的细胞因子去除器，只能去除全血桨量的32%。所需时间与实施例 l相同，也为83分钟。
实施例2
除了病毒去除膜使用内径230 ii m、膜厚45 y m、平均孔径60nm的包含聚乙烯基吡 咯烷酮的聚砜中空纤维膜以外，其它为与实施例1相同的条件，在此条件下进行血液过滤。 在以上述方法测定时，本实施例使用的病毒去除膜的日本脑炎病毒的LRV为1. 1 (去除率为 92. 1% )。 结果没有发现由血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器堵塞而引起的过滤压 力异常，病毒去除器的血浆过滤量可得到250mL，细胞因子去除器处的滤液可得到167mL。
S卩，利用使用日本脑炎病毒的LRV为1. 1的病毒去除膜的病毒去除器，能够过滤全 血浆量315mL的79%，利用使用分子量3万的葡聚糖筛选系数为0. 9、白蛋白筛选系数为 0. 05的细胞因子去除膜的细胞因子去除器，能够去除全血浆量的53%。所需时间为83分 钟。实施例3
除病毒去除膜使用内径17511111、膜厚4011111、平均孔径4511111的乙烯-乙烯醇中空 纤维膜以外，其它条件与实施例1相同，在此条件下进行血液过滤。在以上述方法进行测定 时，本实施例所使用的病毒去除膜的日本脑炎病毒的LRV为2. 7(去除率为99. 8% )。
结果未发现由血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器堵塞而引起的过滤压力 异常，病毒去除器的血浆过滤量可得到250mL，细胞因子去除器中的滤液可得到167mL。
SP，利用使用日本脑炎病毒的LRV为2. 7的病毒去除膜的病毒去除器，能够过滤全 血浆量315mL的79%，利用使用分子量3万的葡聚糖筛选系数为0. 9、白蛋白筛选系数为 0. 05的细胞因子去除膜的细胞因子去除器，能够去除全血浆量的53%。所需时间为83分 钟。实施例4
除细胞因子去除膜使用内径200 ii m、膜厚35 ii m的聚丙烯腈中空纤维膜以外，其
它条件与实施例l相同，在此条件下进行血液过滤。细胞因子去除膜的、以上述方法测定 得到的、使用葡聚糖作成的截留曲线中，分子量3万的筛选系数为0.7，白蛋白筛选系数为 0. 1。 结果没有发现由血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器的堵塞引起的过滤压 力异常，病毒去除器的血浆过滤量可得到250mL，细胞因子去除器中的滤液可得到167mL。
SP，利用使用日本脑炎病毒的LRV为2. 7的病毒去除膜的病毒去除器，能够过滤全血浆量315mL的79%，利用使用分子量3万的葡聚糖筛选系数为0. 7、白蛋白筛选系数为 0. 1的细胞因子去除膜的细胞因子去除器，能够去除全血桨量的53%的细胞因子。所需时 间为83分钟。
实施例5
除采用3mL/分钟的流量向第4导管9注入生理盐水，以及使细胞因子去除过滤器 的过滤流量为5mL/分钟以外，其它条件与实施例1相同，在此条件下进行血液过滤。
结果没有发现由血浆分离器、病毒去除器、细胞因子去除器的堵塞而引起的过 滤压力异常，病毒去除器的血浆过滤量可得到250mL，细胞因子去除器中的滤液可得到 415mL(由于浓度被稀释为1/2，因而被过滤的血桨量为207. 5mL) SP，利用使用日本脑炎病毒的LRV为2. l的病毒去除膜的病毒去除器，能够过滤全 血浆量315mL的79%，利用使用分子量3万的葡聚糖筛选系数为0. 9、白蛋白筛选系数为 0. 05的细胞因子去除膜的细胞因子去除器，能够去除全血浆量的66%。所需时间为83分 钟。(参考例) 对实施例1及实施例4所使用的细胞因子去除器的细胞因子去除性能加以测定。 以向牛血清315mL中添加了白细胞介素_6(1卜6、分子量22 28kD)后得到的液体作为母 液，使该母液以3mL/分钟的流量流入细胞因子去除器，将通过了细胞因子去除器的血清送 回母液。使滤液流量为2mL/分钟，以与滤液流量相同的流量向母液中添加生理盐水。在上 述条件下对血清进行83分钟的灌流和过滤，将灌流前的母液中的IL-6浓度和灌流后的母 液中的IL-6浓度，通过酶联免疫吸附分析法(ELISA法)测定出来。结果在于，采用实施例 1的细胞因子去除器，IL-6浓度下降到47%，采用实施例4的细胞因子去除器，IL-6浓度下 降到59%。工业实用性
通过利用本发明的从血液中去除病毒及细胞因子的系统，能从因病毒感染而产生 的病毒血浆、以及由病毒感染附带产生的细胞因子风暴(高细胞因子血症)导致发病的患 者的血液中，同时去除病毒和细胞因子，去除病毒及细胞因子的性能很好，操作性也很好， 因而，可期待其在医疗现场对上述患者的治疗有用。
权利要求
一种从血液中去除病毒及细胞因子的系统，该系统包括血液流路，其包括设有血液导入口的第1导管，与所述第1导管相连接且用于分离血球和血浆的膜式的血浆分离器，与所述血浆分离器相连接且设有血液导出口的第2导管；第1血浆流路，其包括日本脑炎病毒的对数下降值为1以上的膜式的病毒去除器，一端与所述血浆分离器的滤液出口相连接、另一端与所述病毒去除器的血浆入口相连接的第3导管；第2血浆流路，其包括在使用葡聚糖制作的截留曲线中分子量3万的筛选系数为0.7以上的膜式的细胞因子去除器；一端与所述病毒去除器的滤液出口相连接、另一端与所述细胞因子去除器的血浆入口相连接的第4导管；第3血浆流路，其包括一端与所述细胞因子去除器的血浆出口相连接、另一端与所述第2导管相连接的第5导管。
2. 根据权利要求l所述的从血液中去除病毒及细胞因子的系统，其中，所述细胞因子 去除器具有用于排出滤液的第6导管，该第6导管连接在与滤液室相连通的位置上。
3. 根据权利要求1所述的从血液中去除病毒及细胞因子的系统，其中，用于注入补充 液的第7导管与所述第1导管、所述第2导管、所述第3导管、所述第4导管及所述第5导 管中的任意一个或多个导管相连接。
4. 根据权利要求1 3中任意一项所述的从血液中去除病毒及细胞因子的系统，其中， 所述细胞因子去除器具有用于导入透析液的第8导管，该第8导管连接在与所述滤液室相 连通的位置上。
5. 根据权利要求1 3中任意一项所述的从血液中去除病毒及细胞因子的系统，其中， 所述病毒去除器在与所述血浆入口相反一侧的端部具有血浆出口。
全文摘要
本发明提供从血液中去除病毒及细胞因子的系统，该系统使用膜分离原理能同时去除病毒及细胞因子二者。该系统包括血液流路，其包括设有血液导入口的第1导管，与所述第1导管相连接的血浆分离器，与所述血浆分离器相连接且设有血液导出口的第2导管；第1血浆流路，其包括病毒去除器，一端与所述血浆分离器的滤液出口相连接、另一端与病毒去除器的血浆入口相连接的第3导管；第2血浆流路，其包括细胞因子去除器；一端与所述病毒去除器的滤液出口相连接、另一端与所述细胞因子去除器的血浆入口相连接的第4导管；第3血浆流路，其包括一端与所述细胞因子去除器的血浆出口相连接、另一端与所述第2导管相连接的第5导管。
文档编号A61M1/34GK101745158SQ20091025274
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月9日 优先权日2008年12月10日
发明者黑田彻 申请人:旭化成可乐丽医疗株式会社