JPH01297103A - 改良再生セルロース膜及びその製造法 - Google Patents
改良再生セルロース膜及びその製造法Info
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- JPH01297103A JPH01297103A JP26168387A JP26168387A JPH01297103A JP H01297103 A JPH01297103 A JP H01297103A JP 26168387 A JP26168387 A JP 26168387A JP 26168387 A JP26168387 A JP 26168387A JP H01297103 A JPH01297103 A JP H01297103A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、人工臓器等に用いられる改良した再生セルロ
ース膜及びその製造法に関する。更に詳しくは、血液に
対する適合性が改良した再生セルロース膜及びその製造
法に関する。
ース膜及びその製造法に関する。更に詳しくは、血液に
対する適合性が改良した再生セルロース膜及びその製造
法に関する。
近年、人工腎臓、人工肺、血漿分離装置等の膜を用いた
人工臓器が、長歩の発展を遂げてきている。周知のよう
に、特に人工透析療法に於いて、再生セルロース膜、と
りわけ銅アンモニウム法再生セルロース膜は、広く用い
られ、透析装置や透析技術の進歩と共に、腎不全患者の
延命、会社復帰に大きな役割を果たしている。これは、
再生セルロース膜が優れた透析性能や機械的強度を有す
るとともに、長年の実績に裏付られた高い安全性を有し
ているからに他ならない。
人工臓器が、長歩の発展を遂げてきている。周知のよう
に、特に人工透析療法に於いて、再生セルロース膜、と
りわけ銅アンモニウム法再生セルロース膜は、広く用い
られ、透析装置や透析技術の進歩と共に、腎不全患者の
延命、会社復帰に大きな役割を果たしている。これは、
再生セルロース膜が優れた透析性能や機械的強度を有す
るとともに、長年の実績に裏付られた高い安全性を有し
ているからに他ならない。
しかしながら、透析療法の進歩にもかかわらず、透析に
伴う種々の問題がまだ未解決で残されている。例えば、
抗凝固剤が長期大量投与され、そのために生じると考え
られる種々の副作用の問題、また、再生セルロース膜や
その他一部の膜で血液透析を行った場合の一過性の白血
球減少や補体成分の活性化の問題等が指摘されている。
伴う種々の問題がまだ未解決で残されている。例えば、
抗凝固剤が長期大量投与され、そのために生じると考え
られる種々の副作用の問題、また、再生セルロース膜や
その他一部の膜で血液透析を行った場合の一過性の白血
球減少や補体成分の活性化の問題等が指摘されている。
後者の現象については、臨床症状との関連、或いは臨床
的意義は明らかではないが、再生セルロース膜の他の優
れた性能を損なわず、これらの現象を軽減することが望
ましい。
的意義は明らかではないが、再生セルロース膜の他の優
れた性能を損なわず、これらの現象を軽減することが望
ましい。
かかる問題や現象に対して、合成高分子からなる膜が、
比較的減微な面があると提案されているが、これらの膜
では機械的強度が弱くピンホールが発生し易いこと、耐
熱性が充分でないため滅菌法が限定されること、及び性
能のバランス、即ち透水量と物質透過量のバランスが悪
くその使用方法が特定されるといった欠点がある。
比較的減微な面があると提案されているが、これらの膜
では機械的強度が弱くピンホールが発生し易いこと、耐
熱性が充分でないため滅菌法が限定されること、及び性
能のバランス、即ち透水量と物質透過量のバランスが悪
くその使用方法が特定されるといった欠点がある。
一方、再生セルロース膜の血液親和性を改質する方法が
種々提案されている。例えば、膜表面をヘパリン化する
ことにより抗血栓性を付与する方法が特開昭51−19
4号公報で提案されているが、充分な効果が得られず、
またコストも割高になるため実用化されていない。また
、各種ポリマーやビタミンを再生セルロース膜の表面に
コーティングする方法も提案されているが、被膜の安定
性や滅菌の方法が限定されるなどの問題点がある。
種々提案されている。例えば、膜表面をヘパリン化する
ことにより抗血栓性を付与する方法が特開昭51−19
4号公報で提案されているが、充分な効果が得られず、
またコストも割高になるため実用化されていない。また
、各種ポリマーやビタミンを再生セルロース膜の表面に
コーティングする方法も提案されているが、被膜の安定
性や滅菌の方法が限定されるなどの問題点がある。
また、特開昭61−8105号公報に再生セルロース膜
にインシアネートプレポリマーを反応させる方法が、特
開昭60−18203号公報にブリッジ剤を介してポリ
マー酸を化学的に結合させる方法が提案されているが、
反応物質安定性、及び反応工程の複雑さなどの問題があ
る。さらに、特開昭61−113459号公報にジエチ
ルアミノエチルセルロース等の改変セルロースを用いて
製膜した透析膜が提案されているが、血液凝固を軽減す
る面での改良は未だ十分とは言えない。
にインシアネートプレポリマーを反応させる方法が、特
開昭60−18203号公報にブリッジ剤を介してポリ
マー酸を化学的に結合させる方法が提案されているが、
反応物質安定性、及び反応工程の複雑さなどの問題があ
る。さらに、特開昭61−113459号公報にジエチ
ルアミノエチルセルロース等の改変セルロースを用いて
製膜した透析膜が提案されているが、血液凝固を軽減す
る面での改良は未だ十分とは言えない。
上記のように、再生セルロース膜の血液親和性を向上さ
せる試みには、一長一短がある。そこで、本発明の目的
は、再生セルロースからなる高分子膜の優れた透析性能
を損なうことな(、血液親和性を向上させた、改良した
再生セルロース膜及びその製造法を提供することにある
。
せる試みには、一長一短がある。そこで、本発明の目的
は、再生セルロースからなる高分子膜の優れた透析性能
を損なうことな(、血液親和性を向上させた、改良した
再生セルロース膜及びその製造法を提供することにある
。
〔問題点を解決すための手段及び作用〕再生セルロース
膜を用いた場合性じる補体成分の活性化や白血球の一過
性減少には、膜表面の水酸基が関与していると考えられ
ている。一方、この膜表面の水酸基は種々の官能基と反
応し分子鎖を結合する事ができる。結合した分子鎖は、
膜上の水M基をマスキングし、補体蛋白や血球と水酸基
の直接の触媒を妨げる。これにより、補体成分の活性化
を抑制できるだけでなく、膜表面の物理化学的性質に影
響を与え、他の血液親和性をも改善できる。分子鎖の製
造及び官能基はに多くの組成せが可能であるが、生体安
全性、生体親和性、経済性、化学反応性などを考慮し、
種々研究を重ねた結果、本発明の完成に到った。すなわ
ち、本発明では、再生セルロース膜の少なくとも血液と
接触する膜面にポリエチレングライコールカルボン酸無
水物をエステル結合させたことを特徴とする改良した再
生セルロース膜が提供され、ポリエチレングライコール
カルボン酸無水物及びエステル化触媒を反応媒体に溶媒
または分散させた溶液で再生セルロース膜を処理するこ
とにより、ポリエチレングライコールカルボン酸無水物
と膜表面とのエステル化反応を行うことを特徴とする改
良した再生セルロース膜の製造法が提供される。
膜を用いた場合性じる補体成分の活性化や白血球の一過
性減少には、膜表面の水酸基が関与していると考えられ
ている。一方、この膜表面の水酸基は種々の官能基と反
応し分子鎖を結合する事ができる。結合した分子鎖は、
膜上の水M基をマスキングし、補体蛋白や血球と水酸基
の直接の触媒を妨げる。これにより、補体成分の活性化
を抑制できるだけでなく、膜表面の物理化学的性質に影
響を与え、他の血液親和性をも改善できる。分子鎖の製
造及び官能基はに多くの組成せが可能であるが、生体安
全性、生体親和性、経済性、化学反応性などを考慮し、
種々研究を重ねた結果、本発明の完成に到った。すなわ
ち、本発明では、再生セルロース膜の少なくとも血液と
接触する膜面にポリエチレングライコールカルボン酸無
水物をエステル結合させたことを特徴とする改良した再
生セルロース膜が提供され、ポリエチレングライコール
カルボン酸無水物及びエステル化触媒を反応媒体に溶媒
または分散させた溶液で再生セルロース膜を処理するこ
とにより、ポリエチレングライコールカルボン酸無水物
と膜表面とのエステル化反応を行うことを特徴とする改
良した再生セルロース膜の製造法が提供される。
本発明で使用する「再生セルロース」とは、天然セルロ
ースを一旦化学的に或いは物理的に変化させた後再生し
たものであフて、例えば、銅アンモニウム法再生セルロ
ース、ビスコースレーヨン、セルロースエステルを鹸化
したものが含まれるが、透析性能および長年の実績によ
り裏付られた高い安全性等から銅アンモニウム法再生セ
ルロースが好んで用いらる。
ースを一旦化学的に或いは物理的に変化させた後再生し
たものであフて、例えば、銅アンモニウム法再生セルロ
ース、ビスコースレーヨン、セルロースエステルを鹸化
したものが含まれるが、透析性能および長年の実績によ
り裏付られた高い安全性等から銅アンモニウム法再生セ
ルロースが好んで用いらる。
再生セルロースの形状は、平膜または中空糸膜等何れの
形状に成型されたものも用いる事ができるが、中空糸膜
が好ましい。例えば、特公昭50−40168号公報及
び特開昭59−204912号公報に開示されているよ
うな膜厚が数μ〜60μであり、外径が10μ〜数百μ
の真円形の横断面を有する中空糸膜等が用いられる。
形状に成型されたものも用いる事ができるが、中空糸膜
が好ましい。例えば、特公昭50−40168号公報及
び特開昭59−204912号公報に開示されているよ
うな膜厚が数μ〜60μであり、外径が10μ〜数百μ
の真円形の横断面を有する中空糸膜等が用いられる。
本発明で用いる、ポリエチレングライコールカルボン酸
無水物とは、−最大が、 HO□CCH2−(OCH2CH2)ll−OCH□C
O□H(n=1〜150) で示されるジカルボン酸、または−最大が、110□C
GHz−(OCHzGHz)n −0R(n =1〜1
50; R= C1,またはCH□CH3) で示されるモノカルボン酸から誘導される酸無水物を言
う。即ちこのような酸無水物として、上記ポリエチレン
グライコールのカルボン酸を2分子もしくはそれ以上を
脱水縮合させた単独の酸無水物、またはポリエチレング
ライコールのカルボン酸とその他のカルボン酸との混成
酸無水物を用いる事ができる。前者の単独酸無水物は、
ポリエチレングライコールカルボン酸をジシクロへキシ
ルカルボジイミド等のカルボジイミド誘導体で脱水する
ことにより容易に得られる。混成酸無水物の場合、ポリ
エチレングライコールのカルボン酸を優先的にエステル
結合させるために、その他のカルボン酸として立体障害
の大きいカルボン酸を用いる事が好ましく、イソ酪酸、
イソ吉草酸等との混成酸無水物が好んで用いられる。
無水物とは、−最大が、 HO□CCH2−(OCH2CH2)ll−OCH□C
O□H(n=1〜150) で示されるジカルボン酸、または−最大が、110□C
GHz−(OCHzGHz)n −0R(n =1〜1
50; R= C1,またはCH□CH3) で示されるモノカルボン酸から誘導される酸無水物を言
う。即ちこのような酸無水物として、上記ポリエチレン
グライコールのカルボン酸を2分子もしくはそれ以上を
脱水縮合させた単独の酸無水物、またはポリエチレング
ライコールのカルボン酸とその他のカルボン酸との混成
酸無水物を用いる事ができる。前者の単独酸無水物は、
ポリエチレングライコールカルボン酸をジシクロへキシ
ルカルボジイミド等のカルボジイミド誘導体で脱水する
ことにより容易に得られる。混成酸無水物の場合、ポリ
エチレングライコールのカルボン酸を優先的にエステル
結合させるために、その他のカルボン酸として立体障害
の大きいカルボン酸を用いる事が好ましく、イソ酪酸、
イソ吉草酸等との混成酸無水物が好んで用いられる。
本発明で言う分子鎖とは、膜表面に少なくとも一端が化
学結合した有機化合物であり、本発明では、エステル結
合したポリエチレングライコールのカルボン酸残基が相
当する。また、官能基となる酸無水物結合基が必ずしも
1個だけでなく限定されることはないが、多官能基の場
合、膜表面の水酸基と反応する前に酸無水物同士の反応
により酸無水物の高分子化が進み、エステル化の反応性
低下が生じることがある。また、多官能基の場合、三箇
所以上で表面に結合したループ状の分子鎖を形成する可
能性がかあるが、後述するように、分子鎖は、一端が表
面に結合しているほうが好ましく、モノカルボン酸無水
物がより好んで用いられる。
学結合した有機化合物であり、本発明では、エステル結
合したポリエチレングライコールのカルボン酸残基が相
当する。また、官能基となる酸無水物結合基が必ずしも
1個だけでなく限定されることはないが、多官能基の場
合、膜表面の水酸基と反応する前に酸無水物同士の反応
により酸無水物の高分子化が進み、エステル化の反応性
低下が生じることがある。また、多官能基の場合、三箇
所以上で表面に結合したループ状の分子鎖を形成する可
能性がかあるが、後述するように、分子鎖は、一端が表
面に結合しているほうが好ましく、モノカルボン酸無水
物がより好んで用いられる。
再生セルロース膜の表面へのエステル結合は、膜表面に
存在する水酸基とのエステル化反応によって行われ、公
知の低分子のアルコールと低分子のカルボン酸無水物と
の反応が適用できる。処理条件として、再生セルロース
膜の物性に影響を与えないように、処理温度を低(抑え
、処理時間をできるだけ短くする事が好ましい。これら
の事項は経済性の面からも有利であり、エステル化触媒
を使用してエステル化を促進することが好ましい。
存在する水酸基とのエステル化反応によって行われ、公
知の低分子のアルコールと低分子のカルボン酸無水物と
の反応が適用できる。処理条件として、再生セルロース
膜の物性に影響を与えないように、処理温度を低(抑え
、処理時間をできるだけ短くする事が好ましい。これら
の事項は経済性の面からも有利であり、エステル化触媒
を使用してエステル化を促進することが好ましい。
反応を促進させるエステル化触媒として、硫酸、p−)
ルエンスルホン酸、塩化亜鉛、酢酸ナトリウム、ピリジ
ン、4−ジメチルアミノピリジン、4−ピロリジノピリ
ジン等が知られている。本発明では、これらの触媒を単
独または適宜組合せて用いることができる。
ルエンスルホン酸、塩化亜鉛、酢酸ナトリウム、ピリジ
ン、4−ジメチルアミノピリジン、4−ピロリジノピリ
ジン等が知られている。本発明では、これらの触媒を単
独または適宜組合せて用いることができる。
反応を円滑に進める点や反応後の除去の点から、反応媒
体に可溶のものをできるだけ少量使用する事が好ましく
、4−ジメチルアミノピリジン及び/または4−ピロリ
ジノピリジンが好んで用いられる。即ちこれらのエステ
ル化触媒を用いると、目的とするエステル化反応が常温
付近の低温度で速やかに進み、副反応等による沈澱物の
生成が見られない。後者の効果は、本発明の改良した再
生セルロース膜を人工臓器として使用する際重要である
。即ち、膜細孔にとり込まれた沈澱物が除去されない場
合、遇析性能の低下をひき起こし、または、人工臓器と
しての使用時に血液中へ混入の恐れがあり、好ましくな
い。また処理液は除菌のため、精密濾過を普通行なわれ
るが、沈澱物はこの操作を困難なものとする。
体に可溶のものをできるだけ少量使用する事が好ましく
、4−ジメチルアミノピリジン及び/または4−ピロリ
ジノピリジンが好んで用いられる。即ちこれらのエステ
ル化触媒を用いると、目的とするエステル化反応が常温
付近の低温度で速やかに進み、副反応等による沈澱物の
生成が見られない。後者の効果は、本発明の改良した再
生セルロース膜を人工臓器として使用する際重要である
。即ち、膜細孔にとり込まれた沈澱物が除去されない場
合、遇析性能の低下をひき起こし、または、人工臓器と
しての使用時に血液中へ混入の恐れがあり、好ましくな
い。また処理液は除菌のため、精密濾過を普通行なわれ
るが、沈澱物はこの操作を困難なものとする。
反応触媒としては、ポリエチレングライコールカルボン
酸無水物と反応しないこと、エステル化触媒を失活させ
ないこと、再生セルロース膜からなる高分子膜におおき
な形態変化を生じせしめないことが必要である。従って
、反応媒体として、上記の要件を満たし、ポリエチレン
グライコールカルボン酸無水物及びエステル化触媒を分
散または溶解させる溶剤は、全て用いられる。反応の均
一性、円滑性及び反応後の除去から、ポリエチレングラ
イコールカルボン産無水物及びエステル化触媒を溶解さ
せる溶剤が好ましい。このような反応媒体として、例え
ば、n−ヘキサン、n−へブタン、シクロヘキサン、石
油エーテル、石油ベンジン、ベンゼン、トルエン等の炭
化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類
、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル
類、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジオキサ
ン等のエーテル類、1,1.2−)リクロロ−1.2.
2−)リフルオロエタン、トリクロロフルオロメタン、
1.1,2.2−テトラクロロ−1,2−ジフルオロエ
タン等の塩化弗化炭化水素等が挙げられる。これらの反
応媒体は、単独または混合して使用できる。生体への安
全性や反応後の除去の観点から、塩化弗化炭化水素、特
に1゜1.2−1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオ
ロエタンを含む反応媒体が好ましく、1,1.2−トリ
クロロ−1,2,2−トリフルオロエタンとアセトンの
混合溶媒が好んで用いられる。
酸無水物と反応しないこと、エステル化触媒を失活させ
ないこと、再生セルロース膜からなる高分子膜におおき
な形態変化を生じせしめないことが必要である。従って
、反応媒体として、上記の要件を満たし、ポリエチレン
グライコールカルボン酸無水物及びエステル化触媒を分
散または溶解させる溶剤は、全て用いられる。反応の均
一性、円滑性及び反応後の除去から、ポリエチレングラ
イコールカルボン産無水物及びエステル化触媒を溶解さ
せる溶剤が好ましい。このような反応媒体として、例え
ば、n−ヘキサン、n−へブタン、シクロヘキサン、石
油エーテル、石油ベンジン、ベンゼン、トルエン等の炭
化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類
、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル
類、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジオキサ
ン等のエーテル類、1,1.2−)リクロロ−1.2.
2−)リフルオロエタン、トリクロロフルオロメタン、
1.1,2.2−テトラクロロ−1,2−ジフルオロエ
タン等の塩化弗化炭化水素等が挙げられる。これらの反
応媒体は、単独または混合して使用できる。生体への安
全性や反応後の除去の観点から、塩化弗化炭化水素、特
に1゜1.2−1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオ
ロエタンを含む反応媒体が好ましく、1,1.2−トリ
クロロ−1,2,2−トリフルオロエタンとアセトンの
混合溶媒が好んで用いられる。
再生セルロース膜を処理する方法としては種々の方法が
ある。即ち、ポリエチレングライコールカルボン酸無水
物及びエステル化触媒を反応媒体に分散または溶媒させ
た処理液に、再生セルロース膜を投入し攪拌する方法、
処理液を充填した浸漬構内に高分子膜を浸漬させる方法
、高分子膜を充填した処理槽に処理液を循環する方法が
採用できる。さらに、再生セルロースからなる高分子膜
を透析器等に組み立てた後、少なくとも血液を流通させ
る側に、処理液を循環させるまたは充填して放置させる
方法も当然採用できる。
ある。即ち、ポリエチレングライコールカルボン酸無水
物及びエステル化触媒を反応媒体に分散または溶媒させ
た処理液に、再生セルロース膜を投入し攪拌する方法、
処理液を充填した浸漬構内に高分子膜を浸漬させる方法
、高分子膜を充填した処理槽に処理液を循環する方法が
採用できる。さらに、再生セルロースからなる高分子膜
を透析器等に組み立てた後、少なくとも血液を流通させ
る側に、処理液を循環させるまたは充填して放置させる
方法も当然採用できる。
エステル化反応終了後、再生セルロース膜は処理液と分
離され、反応試験、エステル化触媒または副反応生成物
等が膜に残留しない場合には省略されるが、通常これら
を除去するため洗浄が行われる。この洗浄操作には、反
応に使用した溶媒、またはメチルアルコール、エチルア
ルコールなど再生セルロース膜に大きな形態変化を起こ
させない溶媒を用い、浸漬抽出、またはソックスレー抽
出が行われる。最後に、減圧乾燥、送風乾燥等により残
留溶媒の除去が行われる。
離され、反応試験、エステル化触媒または副反応生成物
等が膜に残留しない場合には省略されるが、通常これら
を除去するため洗浄が行われる。この洗浄操作には、反
応に使用した溶媒、またはメチルアルコール、エチルア
ルコールなど再生セルロース膜に大きな形態変化を起こ
させない溶媒を用い、浸漬抽出、またはソックスレー抽
出が行われる。最後に、減圧乾燥、送風乾燥等により残
留溶媒の除去が行われる。
このようにして膜表面がエステル化された再生セルロー
ス膜では・、実施例に示されるように用いる高分子膜の
優れた透析性能が損なわれることな(、補体成分の活性
化作用が抑制され、白血球一過性減少が軽微になる。こ
のような効果は、本発明に於いてエステル化反応が高分
子膜表面でのみ起こり、膜内部の化学的及び物理的構造
が維持されているためと考えられる。また、表面にエス
テル化される量が、表面の物理化学的及び生物化学的性
質を改良するに十分な量であるが、水や物質の透過に悪
影響を与えない程度の極微量であるためと考えられる。
ス膜では・、実施例に示されるように用いる高分子膜の
優れた透析性能が損なわれることな(、補体成分の活性
化作用が抑制され、白血球一過性減少が軽微になる。こ
のような効果は、本発明に於いてエステル化反応が高分
子膜表面でのみ起こり、膜内部の化学的及び物理的構造
が維持されているためと考えられる。また、表面にエス
テル化される量が、表面の物理化学的及び生物化学的性
質を改良するに十分な量であるが、水や物質の透過に悪
影響を与えない程度の極微量であるためと考えられる。
膜表面の物理化学的及び生物化学的性質の改良の効果は
、他の血液親和性にも指摘できる。即ち本発明で得られ
る改良した再生セルロース膜では、血漿蛋白の吸着が抑
制される。上述したように、膜面にポリエチレングライ
コールのカルボン酸残基が膜面にエステル結合されてお
り、多量の水を含んだ親水性の分子鎖が再生セルロース
の実質膜面を遮蔽するためである。この理論的根拠は、
Y、1kada、^dvance in Polyme
r 5cience+ vol、59゜pp103
(1984)に与えられているが、このような膜面では
、血液凝固の原因となる血小板の付着や活性化が起こり
難く、また凝固因子の接触相活性化が生じにくい、即ち
血栓の生成が抑制されると考えられている。
、他の血液親和性にも指摘できる。即ち本発明で得られ
る改良した再生セルロース膜では、血漿蛋白の吸着が抑
制される。上述したように、膜面にポリエチレングライ
コールのカルボン酸残基が膜面にエステル結合されてお
り、多量の水を含んだ親水性の分子鎖が再生セルロース
の実質膜面を遮蔽するためである。この理論的根拠は、
Y、1kada、^dvance in Polyme
r 5cience+ vol、59゜pp103
(1984)に与えられているが、このような膜面では
、血液凝固の原因となる血小板の付着や活性化が起こり
難く、また凝固因子の接触相活性化が生じにくい、即ち
血栓の生成が抑制されると考えられている。
上記のような血漿蛋白吸着抑制には、分子類が三箇所以
上で高分子膜表面に結合し、鎖の運動が抑制された状態
よりも、一端が結合し他の末端が自由に運動できるほう
が好ましい。これは自由な分子鎖のほうが、膜の実質表
面を遮蔽し、実質表面での蛋白質の吸着が抑制されるた
めであり、水分含有量が高いため親水性分子鎖への蛋白
質吸着が生じないためである。また同じ効果により補体
蛋白の再生セルロース膜との直接接触が妨害され4、そ
の活性化が抑制される。
上で高分子膜表面に結合し、鎖の運動が抑制された状態
よりも、一端が結合し他の末端が自由に運動できるほう
が好ましい。これは自由な分子鎖のほうが、膜の実質表
面を遮蔽し、実質表面での蛋白質の吸着が抑制されるた
めであり、水分含有量が高いため親水性分子鎖への蛋白
質吸着が生じないためである。また同じ効果により補体
蛋白の再生セルロース膜との直接接触が妨害され4、そ
の活性化が抑制される。
治療に使用する前に滅菌操作が必要であるが、本発明の
再生セルロース膜は、各種の滅菌法を利用することがで
きる。即ち、組み込んだ透析器を、そのまま乾燥状態で
滅菌する、エチレンオキサイドガス滅菌、高圧蒸気滅菌
、及びガンマ−線滅菌等が利用でき、または組み込んだ
透析器に水または生理食塩水などを充填した後滅菌する
、高圧蒸気滅菌、またはガンマ−線滅菌などが利用でき
る。
再生セルロース膜は、各種の滅菌法を利用することがで
きる。即ち、組み込んだ透析器を、そのまま乾燥状態で
滅菌する、エチレンオキサイドガス滅菌、高圧蒸気滅菌
、及びガンマ−線滅菌等が利用でき、または組み込んだ
透析器に水または生理食塩水などを充填した後滅菌する
、高圧蒸気滅菌、またはガンマ−線滅菌などが利用でき
る。
このような滅菌操作によって、改良された血液親和性が
変化することはない。
変化することはない。
次に、実施例により本発明の内容をさらに詳細に述べる
。
。
なお以下の実施例中に記載されている測定項目は、各々
次の方法で測定したものである。
次の方法で測定したものである。
(1)透水量
100本の中空繊維の束の両端を接着剤で固定したモジ
ュールを作り、中空部に水を満たした後、片端を閉じ、
開口部より200mmI(gの圧力をかけながら水を入
れ、単位時間当たりの透水量を測定する。中空繊維の該
面積は、内径、及びモジュールの有効長を測って計算に
より求める。
ュールを作り、中空部に水を満たした後、片端を閉じ、
開口部より200mmI(gの圧力をかけながら水を入
れ、単位時間当たりの透水量を測定する。中空繊維の該
面積は、内径、及びモジュールの有効長を測って計算に
より求める。
(2) クリアランス
(1)と同様のモジュールを作り、水の代わりに100
0 ppmの尿素水溶液、または1001)pfflの
ビタミ7B 12 (VB+z)水?8液を用イテ、
(11と同様の方法で透析液中の濃度を、吸光度から求
めて、次式よりクリアランスを計算する。
0 ppmの尿素水溶液、または1001)pfflの
ビタミ7B 12 (VB+z)水?8液を用イテ、
(11と同様の方法で透析液中の濃度を、吸光度から求
めて、次式よりクリアランスを計算する。
クリアランス=
(透析前の濃度)
(3)補体消費率
血清1ml当たり80cJの表面積になるように再生セ
ルロース膜を投入し、37℃で1時間振盪した後、血清
中に残存する補体化をメイヤー等の方法(Experi
mental Immunochemistry、 p
133+Thomas。
ルロース膜を投入し、37℃で1時間振盪した後、血清
中に残存する補体化をメイヤー等の方法(Experi
mental Immunochemistry、 p
133+Thomas。
1961)により50%溶血補体価で求め、コントロー
ルからの低下を補体消費率で表わした。
ルからの低下を補体消費率で表わした。
(4)蛋白質吸着量測定
中空糸膜内に牛血漿を37℃で2.5時間循環後、生理
食塩水で数回洗浄し、凍結乾燥する。得られた中空糸膜
を2〜3鶴長に細断し、0.1%ドデシル硫酸ナトリウ
ムを含む0.1%Mリン酸水素ナトウム緩衝液を用いて
、吸着した蛋白質を溶出させる。得られる溶液を高速液
体クロマトグラフィー(カラム:東洋曹達製G3000
SW ”)で分析する。フィブリノーゲン、ガンマグロ
ブリン、及びアルブミン溶離領域のピーク面積を求め、
コントロール(未処理の中空糸膜を用いた時の面積値)
で除して蛋白吸着量の相対値とした。
食塩水で数回洗浄し、凍結乾燥する。得られた中空糸膜
を2〜3鶴長に細断し、0.1%ドデシル硫酸ナトリウ
ムを含む0.1%Mリン酸水素ナトウム緩衝液を用いて
、吸着した蛋白質を溶出させる。得られる溶液を高速液
体クロマトグラフィー(カラム:東洋曹達製G3000
SW ”)で分析する。フィブリノーゲン、ガンマグロ
ブリン、及びアルブミン溶離領域のピーク面積を求め、
コントロール(未処理の中空糸膜を用いた時の面積値)
で除して蛋白吸着量の相対値とした。
実施例1
1.1.2−1−ジクロロ−1,2,2−トリフルオロ
エタン−アセトン混合溶媒(アセトン12.5ivt%
)750mlに、ポリエチレングライコールジカルボン
酸(ポリエチレングライコール部の分子量約400 )
2.47g及びジシクロヘキシルカルボンジイミド1.
01gを加え30分室温で攪拌し、生成したジシクロヘ
キシルウレタンの沈澱物を濾別した。得られたポリエチ
レングライコールジカルボン酸無水物の濾液を100O
n+1をフラスコに移し、更に4−ジメチルアミノピリ
ジン0.15g加え、処理液を調合した。一方、再生セ
ルロース中空糸膜(内径200μm、膜厚13μm、長
さ約30an)の束(木数約7.000本)を上下にノ
ズルを装備したステンレス管に充填し、上記の処理液を
チューブポンプを用い、下部ノズルからステンレス管に
導入し、上部ノズルからの流出液をフラスコに戻す方式
で、30分循環した。この際ステンレス管とフラスコは
、水浴中にいれ、処理液の液温か35℃を保つようにし
た。処理した中空糸膜束をメタノール中に一昼夜浸漬し
た後室温で減圧乾燥し、改良した再生セルロース膜を得
た。
エタン−アセトン混合溶媒(アセトン12.5ivt%
)750mlに、ポリエチレングライコールジカルボン
酸(ポリエチレングライコール部の分子量約400 )
2.47g及びジシクロヘキシルカルボンジイミド1.
01gを加え30分室温で攪拌し、生成したジシクロヘ
キシルウレタンの沈澱物を濾別した。得られたポリエチ
レングライコールジカルボン酸無水物の濾液を100O
n+1をフラスコに移し、更に4−ジメチルアミノピリ
ジン0.15g加え、処理液を調合した。一方、再生セ
ルロース中空糸膜(内径200μm、膜厚13μm、長
さ約30an)の束(木数約7.000本)を上下にノ
ズルを装備したステンレス管に充填し、上記の処理液を
チューブポンプを用い、下部ノズルからステンレス管に
導入し、上部ノズルからの流出液をフラスコに戻す方式
で、30分循環した。この際ステンレス管とフラスコは
、水浴中にいれ、処理液の液温か35℃を保つようにし
た。処理した中空糸膜束をメタノール中に一昼夜浸漬し
た後室温で減圧乾燥し、改良した再生セルロース膜を得
た。
このようにして得られた再生セルロース中空糸膜及び未
処理の再生セルロース中空糸膜について透析性能及び補
体消費率の測定を実施した。結果を表1に示す。
処理の再生セルロース中空糸膜について透析性能及び補
体消費率の測定を実施した。結果を表1に示す。
実施例2
1.1.2−1−ジクロロ−1,2,2−1−リフルオ
ロエタン−アセトン混合溶媒(アセトン12.5−t%
) 750m1 、ポリエチレングライコールジカルボ
ン酸(ポリエチレングライコール部の分子量約400)
とイソ醋酸の混合酸無水物3.33g、及び4−ピロリ
ジノピリジン1.22gを1000n11のフラスコに
加え、処理液を調整した。以下実施例1と同様な方法で
処理を行い、改良した再生セルロース膜を得た。
ロエタン−アセトン混合溶媒(アセトン12.5−t%
) 750m1 、ポリエチレングライコールジカルボ
ン酸(ポリエチレングライコール部の分子量約400)
とイソ醋酸の混合酸無水物3.33g、及び4−ピロリ
ジノピリジン1.22gを1000n11のフラスコに
加え、処理液を調整した。以下実施例1と同様な方法で
処理を行い、改良した再生セルロース膜を得た。
このようにして得られた再生セルロース中空糸膜につい
て透析性能及び補体消費率の測定を実施した。結果を第
1表に示す。
て透析性能及び補体消費率の測定を実施した。結果を第
1表に示す。
(以下余白)
第 1 表
実施例 実施例 未処理
透水量
ml/mmHg/hr 3.8 4.1 4
.0尿 素 クリアランス ml/min 162 164 162
VB+z クリアランス ml/min 45 44 43補
体消費率 % 16 14 45実施例3 1.1.2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエ
タン−アセトン混合溶媒(アセトン12.5wt%)7
50mlに、メトキシポリエチレングライコールモノカ
ルボン酸(ポリエチレングライコール部の分子量約40
0)2.47及びジシクロへキシルカルボジイミド1.
01 g加え30分室温で攪拌し、生成した沈澱物を濾
別した。得られたメトキシポリエチレングライコールモ
ノカルボン酸無水物の濾液にジメチルアミノピリジン0
.15gを加え、処理液を調合した。この処理液に再生
セルロース中空糸膜(内径200μm、膜厚13μm、
長さ30cm)の束(本数約7,000本)を、時々上
下しながら30分間垂直に浸漬した。処理後の再生セル
ロース中空糸膜束をメチルアルコール中に一昼夜浸漬し
た後、室温で減圧乾燥することによって改良した再生セ
ルロース膜を得た。
.0尿 素 クリアランス ml/min 162 164 162
VB+z クリアランス ml/min 45 44 43補
体消費率 % 16 14 45実施例3 1.1.2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエ
タン−アセトン混合溶媒(アセトン12.5wt%)7
50mlに、メトキシポリエチレングライコールモノカ
ルボン酸(ポリエチレングライコール部の分子量約40
0)2.47及びジシクロへキシルカルボジイミド1.
01 g加え30分室温で攪拌し、生成した沈澱物を濾
別した。得られたメトキシポリエチレングライコールモ
ノカルボン酸無水物の濾液にジメチルアミノピリジン0
.15gを加え、処理液を調合した。この処理液に再生
セルロース中空糸膜(内径200μm、膜厚13μm、
長さ30cm)の束(本数約7,000本)を、時々上
下しながら30分間垂直に浸漬した。処理後の再生セル
ロース中空糸膜束をメチルアルコール中に一昼夜浸漬し
た後、室温で減圧乾燥することによって改良した再生セ
ルロース膜を得た。
このようにして得られた再生セルロース中空糸膜につい
て透析性能及び補体消費率の測定を実施した。結果を第
2表に示す。
て透析性能及び補体消費率の測定を実施した。結果を第
2表に示す。
実施例4
1.1.2−1−リクロロー1.2.2−)リフルオロ
エタン−アセトン混合溶媒(アセトン12.51%)7
50mlメトキシポリエチレングライコールモノカルボ
ン酸(ポリエチレングライコール部の分子量約400)
とイソ酪酸の混成酸無水物2.91g、及び4−ピロリ
ジノピリジン1.22gを10100Oのフラスコに加
え、処理液を調整した。以下実施例2と同様な方法で処
理を行い、改良した再生セルロース膜を得た。
エタン−アセトン混合溶媒(アセトン12.51%)7
50mlメトキシポリエチレングライコールモノカルボ
ン酸(ポリエチレングライコール部の分子量約400)
とイソ酪酸の混成酸無水物2.91g、及び4−ピロリ
ジノピリジン1.22gを10100Oのフラスコに加
え、処理液を調整した。以下実施例2と同様な方法で処
理を行い、改良した再生セルロース膜を得た。
このようにして得られた再生セルロース中空糸膜につい
て透析性能及び補体消費率の測定を実施した。結果を第
2表に示す。
て透析性能及び補体消費率の測定を実施した。結果を第
2表に示す。
第2表
実施例 実施例
透水量
ml/mm11g/hr 4.0 4.1尿
素 クリアランス ml/min 160 164VB、□
クリアランス ml/min 44 45補体消費率 % 1012 実施例5 実施例1〜4で得られた改良した再生セルロース中空糸
膜及び未処理の再生セルロース中空糸膜を透析器に組込
み、犬による体外循環を行った。
素 クリアランス ml/min 160 164VB、□
クリアランス ml/min 44 45補体消費率 % 1012 実施例5 実施例1〜4で得られた改良した再生セルロース中空糸
膜及び未処理の再生セルロース中空糸膜を透析器に組込
み、犬による体外循環を行った。
犬は体重約10kgのピーグル大を用い、頚部に造設し
たシャントから100m1/minの血流をとって透析
器血液側に流した。なお体外循環に先だって、生理食塩
水で透析器内を洗浄した後、ヘパリン6.000 U/
L含有の生理食塩水で透析器及び血液回路内を充填し、
その後血液を流した。透析器入口部で血液を採取し白血
球数を測定した。透析直前の白血球数を100とした時
、透析後15分及び30分の値を第3表に示す。
たシャントから100m1/minの血流をとって透析
器血液側に流した。なお体外循環に先だって、生理食塩
水で透析器内を洗浄した後、ヘパリン6.000 U/
L含有の生理食塩水で透析器及び血液回路内を充填し、
その後血液を流した。透析器入口部で血液を採取し白血
球数を測定した。透析直前の白血球数を100とした時
、透析後15分及び30分の値を第3表に示す。
第3表
中空糸膜 15分値 30分値
実施例1 70 97
実施例2 74 92
実施例3 80 88
実施例4 78 95
未処理 13 45
実施例7
実施例1〜4で得られた改良した再生セルロース中空糸
膜及び未処理の再生セルロース中空糸膜について蛋白質
吸着量測定を行った。結果を第4表に示す。
膜及び未処理の再生セルロース中空糸膜について蛋白質
吸着量測定を行った。結果を第4表に示す。
第4表
中空糸膜 ピーク面積相対値
実施例1 0.456
実施例2 0.378
実施例3 0.322
実施例4 0.350
未処理 i 、 oo。
実施例8
内容が10100O!のフラスコ内に、ポリエチレング
ライコールジカルボン酸(ポリエチレングライコール部
の分子量約400)2.47 g 、ジシクロへキシル
カルボジイミド1.01 g及び4−ジメチルアミノピ
リジン0.15gを加え、処理液を調合した。処理液は
沈澱物で白濁し、終了時送液チューブ(内径3m /
m )が閉塞していた。
ライコールジカルボン酸(ポリエチレングライコール部
の分子量約400)2.47 g 、ジシクロへキシル
カルボジイミド1.01 g及び4−ジメチルアミノピ
リジン0.15gを加え、処理液を調合した。処理液は
沈澱物で白濁し、終了時送液チューブ(内径3m /
m )が閉塞していた。
処理中空糸膜を使用した溶媒で洗浄し、室温で減圧乾燥
後、透水量及び膜に付着しているジシクロヘキシルウレ
タン量を測定した。ジシクロヘキシルウレタンは中空糸
膜を2〜3 m / mに細断しメタノールで12hr
ソツクスし、抽出することによって?8出させ、ガスク
ロで定着した。
後、透水量及び膜に付着しているジシクロヘキシルウレ
タン量を測定した。ジシクロヘキシルウレタンは中空糸
膜を2〜3 m / mに細断しメタノールで12hr
ソツクスし、抽出することによって?8出させ、ガスク
ロで定着した。
一方、実施例1でメタノール浸漬前にサンプリングした
中空糸膜についても同様の検討を実施した。結果を第5
表に示す。
中空糸膜についても同様の検討を実施した。結果を第5
表に示す。
第5表
実施例8 実施例1
透水量
(未処理に対する比率) 82% 〜102%
ジシクロへキシルウレ タン量(mg/g・中空糸) 40 検出され
ず〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、ポリエチレングライコ
ールカルボン酸無水物を再生セルロース膜にエステル結
合させることにより、再生セルロース膜の優れた透析性
能を維持したまま、補体成分の活性化が抑制され、白血
球の一過性減少が軽減される。また、血漿蛋白室の膜面
への吸着が抑制され、血液に対する適合性が改良される
。さらに処理液中に沈澱物が生成することなく、沈澱物
が膜に付着することにより生じるデメリットが回避され
る。
ジシクロへキシルウレ タン量(mg/g・中空糸) 40 検出され
ず〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、ポリエチレングライコ
ールカルボン酸無水物を再生セルロース膜にエステル結
合させることにより、再生セルロース膜の優れた透析性
能を維持したまま、補体成分の活性化が抑制され、白血
球の一過性減少が軽減される。また、血漿蛋白室の膜面
への吸着が抑制され、血液に対する適合性が改良される
。さらに処理液中に沈澱物が生成することなく、沈澱物
が膜に付着することにより生じるデメリットが回避され
る。
特許出願人 旭化成工業株式会社
Claims (2)
- (1)再生セルロースからなる高分子膜にポリエチレン
グライコールカルボン酸無水物をエステル結合させたこ
とを特徴とする改良再生セルロース膜 - (2)ポリエチレングライコールカルボン酸無水物及び
エステル化触媒を反応媒体に溶解または分散させた溶液
で再生セルロースからなる高分子膜を処理することによ
り、ポリエチレングライコールカルボン酸無水物と膜表
面の水酸基とのエステル化反応を行うことを特徴とする
改良再生セルロース膜の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26168387A JPH01297103A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 改良再生セルロース膜及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26168387A JPH01297103A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 改良再生セルロース膜及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297103A true JPH01297103A (ja) | 1989-11-30 |
| JPH0529491B2 JPH0529491B2 (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17365275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26168387A Granted JPH01297103A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 改良再生セルロース膜及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01297103A (ja) |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP26168387A patent/JPH01297103A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529491B2 (ja) | 1993-04-30 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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