JPH01502245A - 改良された生体適合性のために変性された求核性材料の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 改良された生体適合性のために変性された核性材料の製造方法主光里坐立互 一面において、本発明は生物学的システムと接触に適した改良された生体適合性 材料に関する。

他の面において、本発明は血液透析に使用することを意図した膜に、そしてそれ らの生体適合性を改良するこれら膜の変性に関する。

さらに詳しくはこの面における本発明は、血液透析膜がヒト補体系を活性化する 頻度を減らすことに関する。

他の面において、本発明は生物学的流体からベーター２−マイクログロブリンを 除去するのに役立つ材料に関する。

主主里皇！量 使用する時全血、血漿または他の生物学的システムと接触する材料は、該システ ムの現状を人為的に破壊してはならない、この望ましい特徴はしばしば一般に材 料の“生体適合性”と称せられる。

ある種の血液透析膜は、血液と接触する時ヒト補体系を活性化し得ることが観察 されている。これは血液透析を受けている少数の愚者の肺血管系において白血球 の一時的分離である、血液透析白血球減少症と呼ばれる現象の原因となると信じ られている。

銅アンモニア法で製造されたセルロース膜（再生セルロースとも称せられる）は 、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、およびセルロースアセテートのよ うな他の膜材料よりも高い補体活性化頻度に関連している０例えば、Ｃｈｅｎｏ ｗｅｔｈ　ｅｔ　ａｌ、”ＡｎａｐｈｙｌａｔｏｘｉｎＦｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｄ ｕｒｉｎｇ　Ｂｅ＋５ｏｄｉａｌｙｓｉｓ：　Ｅｆｔｅｃｔ　ｏｆ　Ｄｉｆｆｅ ｒｅｎｔ　ＤｉａｌｙｚｅｒＭｅｓ＋ｂｒａｎｅｓ”、Ｋｉｄｎｅｖ　Ｉｎｔｅ ｒｎａｔｉｉｎａｌ、Ｖｏｌ、２４　（１９８３）、ｐＰ、７７０−７７４；Ｃ ｈｅｎｏｗｅｔｈ、”Ｂｉｏｃｏａ＋ｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｈｅｍｏｄ ｉａｌｙｓｉｓ　Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ”、　ＡＳＡ遅扉Ｖｏ１．　７　（１９８ ４Ｌｋ２　、ｐＰ、４４−４９；　Ｃｈｅｎｅｗｅｔｈ、”Ｃｏｓ＋ｐｌｅａｅ ｎｔ＾ｃｔｉｖａｔｉｏｎＤｕｒｉｎｇ　Ｂｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ：　Ｃ１１ ｎｉｃａｌ　０ｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ、Ｐｒｏｐｏｓｅｄ　？Ｉｅｃｈａｎｉ ｓｉｍ■ ａｎｄ　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ’、　Ａｒｔｉｆ ｉｃｉａｌ　Ｏｒ　ａｎｓ、　８（３Ｌ　１９８４＋ＰＰ、２８１−２８７＋　 Ｃｈｅｎｏｗｅｔｈ　ａｔ　ａｌ、、Ｃｏｓ＋ｐａｒｔｍｅｎｔ　Ｄｉｓｔｒｉ ｂｕｔｉｏｎ　ｏｆＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔ　Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｄｕ ｃｔｓ　ｉｎ　Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｋｉｄｎｅｙｓ’、ＫｉｄｎｅｖｓＩｎ ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｖｏｌ、３０．ｐｐ、７４−８０　（１９８６）参照 。

第１Ａ図に示すように、再往セルロース膜の表面は付随するヒドロキシ基（Ｏ） （で示す）として、多分不純物としてアミノ基（ＮＨｔで示す）を含んでいる。

これらの基は性格が核性であり、反応性アシル炭素原子のような低い電子密度の 原子を探しめる自然の傾向を持っている。

それらの化学的性格により請求核基はそれらがアシル炭素原子を探しめる程度を 異にするものと信じられる。アミノ基はヒドロキシ基よりも一層反応性があると 信じられる。

ヒト補体系は、第１Ａ図においてタンパクＣ３，タンパクＣ５およびタンパク因 子Ｈ＆Ｉとして同定されたある種の血漿タンパクを含んでいる。これらタンパク は通常非反応性である。しかしながら通光な刺激により、タンパクＣ３およびＣ ５は補体活性化として知られる酵素カスケードＬ＝参加するタンパク因子Ｈ＆Ｉ は補体活性化プロセスを制御もしくは正常化する阻害剤として役立つ。

第１Ｂ図に示すように、血漿タンパクが再生セルロース膜のような核性表面に接 触する時、活性化されたカルボニル基を持つタンバクＣ３の一部分（成分Ｃ３ｂ として同定）は表面求核試薬へ共有結合するものと信じられる。タンパクＣ３の 他の一部分（成分Ｃ３ａとして同定）は分裂し、そして血漿中へ拡散する。これ が起こっている時、タンパクＣ５の一部分（成分Ｃ５ｂとして同定）も膜表面へ 付着し、血漿中へ成分Ｃ５ａを遊離する。これら分裂成分Ｃ３ａおよびＣ５ａは アナフィラトキシンと呼ばれる。

前記の再生セルロースのような核性表面上の補体活性化は、制御タンパク因子Ｈ ＆Ｉがこれらのタイプの表面へ結合したＣ３ｂ、！：非常に良く会合しないため に起こる。それ故因子Ｈ＆Ｉはカスケードの進行を阻止することができない。

第１Ｃ図に示すように１．遊離したＣ５ａアナフイラトキシンは顆粒球を活性化 し、それらを凝集させるか、または肺虫管へ過度に付着する。Ｃ５ａ活性化顆粒 球のこの分離はそれ自体透析中白血球減少症として発現するものと信じられる。

Ｃ３ａアナフイラトキシンは生物学的血液成分と相互作用するように見えない、 しかしながらその存在は血液中において測定することができ、そしてＣ３ａは補 体活性化が発生している程度を正確に定量化するためのマーカーとして役立つ。

ポリスルホン、ポリアクリロニトリルおよびポリカーボネート膜に関連する補体 活性化の頻度は、これらの膜は付随する核基を持たないために比較的低い、ある 種のポリアクリロニトリル膜も性格がカチオン性であるＣ３ａおよびＣ５ａを実 際に結合し、それらを循環から除去し、患者のこれら生活性ポリペプチドへの暴 露を制御することが観察されている。

セルロースアセテートでは、再生セルロースの核性特徴はアセチル基が核試薬の 一部と共存結合反応することにより変性される（第４Ｂ図を見よ、）これはＣ３ ｂ補体タンパクを共有結合するために利用可能な生反応性の核試薬の数を減らす 。

再生セルロース膜をポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネートお よびセルロースアセテート膜のように生体適合性とする方法を開発する努力が続 いている。これは一部には他の透析膜に比較して再生セルロース膜の製造に現在 関連している効率性と低コストのためである。

ヨーロッパ公開特許出＠Ｎ１１Ｏ１７２４３７には、再生セルロース膜の補体活 性化の頻度は非変性セルロースと、ジエチルアミノエチル、スルホプロピル、カ ルボキメチルまたはホスホネートアルキルで変性した再生セルロースとバルク混 合することによって減らすことができることがクレームされている。この公開出 願に記載されているように、非変性セルロース約４ないし４０重量部が変性セル ロースとブレンドされる。

セルロースアセテートの場合のように、置換基は核試薬の一部と共有結合するの で（第４Ａ図を見よ）、変性したセルロースに関連する生反応性の核試薬の数は 減少する。結合した置換基はまた、負の電荷を持ち、そしてカチオン性Ｃ３ａお よびＣ５ａアナフイラトキシンと結合し、それらを循環から除去することができ る。しかしながらこの公開出願に記載されたブレンドプロセスにおいては、変性 したセルロースに関連する核試薬だけが影響される。ブレンド物の大部分を占め る非変性セルロースに関連する核試薬の全部はそれらの天然の生反応性を保持し ている。

生体適合性に加え、透析膜として使用しようとする材料には他の望ましい特性が 存在する。そのような特性の一つは、ベーター２−マイクログロブリンおよび１ 　、０００ないし２０，０００分子量範囲の他の透析され難い分子を除去する膜 の能力である。再生セルロース膜はベーター２−マイクログロブリンレベルを減 らす能力を持たないため、透析患者の組織中にこの物質の蓄積は医学界の関心の 焦点となつている０例えば、Ｇｅｊｙｏ　Ｆ、　Ｈｏｍ５ａ　Ｎ、　５ｕｚｕｋ ｉ　Ｙ、　ＡｒａｋａＩｌｌａ　Ｍ：　”Ｓｅｒｕｍｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ａ　 Ｂ−２−ｍｉｃｒｏｇｌｏｂｕｌｉｎ　ａｓ　ａ　ｎｅｗ　ｆｒｏａ＋　ｏｆ　 ａｓｙｌｏｉｄ　ｐｒｏｔｅｉｎｉｎ　ｐａｔｉｅｎｔｓ　ｕｎｄｅｒｇｏｉｎ ｇ　ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ　ｂｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ、’　Ｎ　Ｅｎｇ　Ｊ　Ｍ ｅｄ３１４　（１９８６）　５８５−６；　Ｚｉｎｇｒａｆｆ　ｊ＋　Ｂｅｙｎ ｅ　Ｐ、　Ｂａｒｄｉｎ　Ｔ、　Ｔｏｕａｍ　Ｍ、　ＭａｎＮＫ、　Ｄｒｕｅｋ ｅ　Ｔ、　’Ｄｉａｌｙｓｉｓ　ａｍｙｌｏｉｄｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｐｌａｓｔ ｓａ　Ｂ−２ｍｉｃｒｏｇｌｏｂｕｌｉ氏A’ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　ＥＤＴＡ−ＥＲＡ　２３　（１９８６）ｐ　１６２；　Ｖ ａｎｄｅｎｂｒｏｕｃｋｅ　ＪＭ：”Ｒｅ１ａｔｉｏｎ−ｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅ ｅｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｄｉａｌ ｙｓｉｓ　ｉｎｄｕｃｅｄｃｈａｎｇｅｓ　ｉｎ　Ｂ−２ｍｉｃｒｏｇｌｏｂｕ ｌｉｎ　１ｅｖｅｌｓ、’　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　ＥＤＴＡ−ＥＲＡ　２３（１ ９８６）　ｐ　１５６；　Ｈａｕｇｌｕｓｔａｉｎｅ　Ｄ、　Ｗａｅｒ　Ｍ、　 Ｍｉｃｂｉｅｌｓｅｎ　Ｐ、　ＧｏｅｂｅｌｓＪ、　Ｖａｎｄｕｐｕｔｔｅ　Ｍ ：　”Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ、　ｓｅｒｕｍ　Ｂ−２ ｍｉｃｒｏ−ｇｌｏｂｕｌｉｎ、　ａｎｄ　ｄｉａｌｙｓｉｓ　ａｍｙｌｏｉｄ ｏｓｉｓ　（ｌｅｔｔｅｒ）Ｌａｎｃｅｔ　２４　Ｍａｙ１９８６　ｐ　１２１ １；　Ｇｒａｎｏｌｌａｒａｓ　Ｃ＋　Ｄｅｓｃｈｏｄｔ　Ｇ、　Ｂｒａｎｇｅ ｒ　Ａ、　０ｕｌｅｓ　Ｒｅ１ａｔｉｏｎ　Ｓ、　Ｆｌｏｅｇｅ　Ｊ、　Ｋｏｃ ｈ　ＫＭ：　”Ｂ−２−ｍｉｃｒｏｇｌｏｂｕｌｉｎ　ｋｉｎｅｔｉｃｓｄｕｒ ｉｎｇ　ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｈｅｍｏｆｊｌｔｒａｔｉｏｎ　 （ａｂｓｔｒａｃｔ）”　ＢｌｏｏｄＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　４　（４）　 １９８６　ｐ　２１０；　Ｖｉｎｃｅｎｔ　Ｃ，、Ｒｅｖｉｌｌａｒｄ　ＪＰ。

Ｇａ１ｌａｎｄ　Ｍ、丁ｒａｅｇｅｒ　Ｊ：　“５ｅｒｕＩＩ　Ｂ−２−＋＊ｉ ｃｒｏｇｌｏｂｕｌｉｎ　ｉｎ　ｈｅ＋＊ｏｄｉａｌｙｚｅ■ ｐａｔｉｅｎｔｓ、’−シ狙丸ヒ１２１　（１９７Ｂ）　２６０−２６８　参照 。

本発明の主目的の一つは、再生セルロースのような核基を持っている材料の生体 適合性を改良することである。さらに詳しくは、求核基を持っている材料を補体 タンパクおよび関連するアナフィラトキシンの放出を阻止する態様で効率的に処 理する方法を提供することが本発明の主目的である。

本発明の他の主目的は、主反応性物質への総患者暴露を制限するため、アナフィ ラトキシンのような主反応性物質を結合する材料を提供することである。

本発明の他の主目的は、生物学的流体からベーター２−マイクログロブリンおよ び他の類似物質を除去することができる材料を提供本発明は請求核性材料を補体 活性化の頻度を有意に減らすように変性することにより、これらおよび他の目的 を達成する０本発明によれば請求核性材料は請求核基と非エーテル結合を形成す るが、同時に遊離カルボキシル（酸）基を残す特異的求核性アシル置換反応を採 用して、活性化されたカルボニル基を存する第２の物質で変性される。

本発明によれば、変性された核基はＣ３タンパク成分を共有結合するそれらの能 力を失う、このため関連するＣ３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンの放出が阻 止される。

また本発明によれば、変性した核基上の遊離カルボキシル基の保持は処理した材 料へ負の電荷を与える。これは阻止タンパク因子Ｈ＆Ｉの結合に有利となり、も し開始されれば補体活性化プロセスを緩和するものと信じられる。負の電荷はま た、カチオン性Ｃ，３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンを結合し、それらを循 環から除去する。

本明細書で使用するように、請求核基”なる用語は下記一般式を有するヒドロキ シ基、アミノ基等を指称する。

式中、Ｘは炭素以外の原子、例えば窒素、酸素またはイオウであり、Ｈは水素原 子であり、Ｒは場合によってであるが他の水素原子である。

好ましい具体例において請求核基と反応する第２の物質は下記一般式を有するジ カルボン酸無水物である。

式中、Ｃは炭素原子であり、 ０は酸素原子であり、 Ｃ！０は活性カルボニル基であり、 ・　Ｘはシグマ結合（すなわち原子がない）、またはアルキルもしくはアルキル 誘導体、アルケンまたはアルケン誘導体、またはアリール化合物であり、 Ｙはシグマ結合、またはアルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンまたはアル ケン誘導体、またはアリール化合物であり、Ｚはシグマ結合、パイ結合、または アルキルもしくはアル特表平１−５０２２４５　（４） キル誘導体、アルケンまたはアルケン誘導体、またはアリール化合物であり、 Ｒ２は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、アリール化合物、ハライド、またハＣＯＯＨ，Ｓ　０！　、　Ｓ　Ｏ ａ　、　Ｐ　Ｏａ　、またはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または− 級、二級もしくは三級アミン、マタハ−ＯＲもしくは−ＳＨの形のアルキルエー テルもしくはアルキルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはア リール鎖であり、Ｓはイオウである）であり、 Ｒ１は水素原子が、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、アリール化合物、ハライド、またはＣ０ＯＨ，ＳＯｚ、ＳＯ−、ＰＯ −、またはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または−級、二級もしくは 三級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもしくはアル キルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であり、 Ｓはイオウである）であり、 Ｒ１は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、アリール化合物、ハライド、またはＣ０ＯＨ，ＳＣｈ　、Ｓｏ、、Ｐ Ｏ，、’ｌはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または−級、二級もしく は三級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもしくはア ルキルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であり 、Ｓはイオウである）であり、 Ｒ４は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アはＣ０ＯＨ，ＳＯ３， ＳＱ、、ＰＯ，、またはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または−級、 二級もしくは三級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテル もしくはアルキルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリー ル鎖である）である。

この−殻構造を有するジカルボン酸無水物は無水マレイン酸、無水コハク酸、無 水フタル酸、無水グルタル酸、無水アコニチン酸、２．３−ジメチル無水マレイ ン酸、２．３−ジクロル無水マレイン酸、および２，３，５．６−ベンゼンテト ラカルボン酸無水物を含む。

他の具体例において、第２の物質は以下の一般式を有する酸ハライドである。

式中、Ｃは炭素原子であり、 ０は酸素原子であり、 ＨＡＬはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素のようなハライド基であり、 Ｘはシグマ結合（すなわち原子がない）、またはアルキルもしくはアルキル誘導 体、アルケンまたはアルケン誘導体、またはアリール化合物であり、 Ｙはシグマ結合、またはアルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンまたはアル ケン誘導体、またはアリール化合物であり、Ｚはシグマ結合、パイ結合、または アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンまたはアルケン誘導体、またはアリ ール化合物であり、 Ｒ３は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、アリール化合物、ハライド、またはＣ○ＯＨ，ＳＯｓ　、Ｓｏ、、Ｐ Ｏ，、またはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または−級、二級もしく は三級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもしくはア ルキルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であり 、Ｓはイオウである）であり、 Ｒ２は水素原子が、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、了り−ル化合物、ハライド、またはＣＯＯＨ，Ｓ　Ｏｘ、　Ｓ　Ｏ４ ，Ｐ　Ｏ−、またはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または−級、二級 もしくは三級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもし くはアルキルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖 であり、Ｓはイオウである）であり、 Ｒコは水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、アリール化合物、ハライド、またはＣ０ＯＨ，ＳＣｈ　、ＳＯ−、Ｐ Ｏ４，またはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または−級、二級もしく は三級アミン、または−ＯＲもしくは一３Ｒの形のアルキルエーテルもしくはア ルキルチオニ−チル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であり 、Ｓはイオウである）であり、 Ｒ４は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ンｔｂ’Ｊ体、アリール化合物、ハライド、またはＣ０ＯＨ，Ｓｏ、、ＳＯ，、 ＰＯ，、またはＤＥＡＥ　（ジエチルアミノエチル）基、または−級、二級もし くは三級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもしくは アルキルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であ る）である。

この−殻構造を有する酸ハライドは、スクシニルジクロライドおよびグルタリル ジクロライドを含む。

本発明に従った核基の変性において、ジカルボン酸無水物または酸ハライドは核 性材料とあらかじめ定められた時間反応させられる。ジカルボン酸無水物を使用 する時は、反応は好ましくはピリジン、トリエチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルア ミノピリジン、または４−ピロリジノピリジンのような触媒の存在下に生起する 。所望の時間の後反応は例えば水洗を使用して反応試薬を除去することによって 停止される。

本発明の特定の一面においては請求核基と反応する第２の物質は塩化フッ素炭素 との、または塩化フッ化炭素とそれと共沸混合物を形成し得る物質との混合物の 溶液中に担持される。

本発明に従って変性した後、求核基は以下の一般構造を有する。

ることかでき、そして変性した核基によって保持されている遊離本発明は、アガ ロース系材料（例えばセファロースもしくは架橋アガロース材料）、アミノポリ スチレン材料、再生セルロースおよびその誘導体、例えばスルホプロピルセルロ ース、カルボキシメチルセルロース、ジエチルアミノエチルセルロース、セルロ ースアセテート、ホスホセルロース、および類似物のようなすべての核材料の処 理に適用可能である。

好ましい具体例において、血液透析膜として使用するのに通し、そして以下の一 般構造を有する再生セルロース材料である。

式中、ＯＨはヒドロキシ基よりなる主反応性求核基であり、ＮＨ。

はアミノ基よりなる主反応性求核基である。

再生セルロース材料が本発明に従って無水マレイン酸で処理され具体例において は、変性された核基の構造は、ヒドロキシ基との反応の場合、 であり、アミノ基との反応の場合、 それらの化学的性格のため、ジカルボン酸無水物または酸ハライドの活性カルボ ニル基は最も核性の基と反応するであろう。これらの最も核性の基は主反応性で あると信じられ、そしてそのためそれらは補体Ｃ３ｂタンパク内の同様な活性カ ルボニル基と最初に結合するのであろう。

この点に関し、本発明はこれらの核基を非生物学的物質でブロックすることによ り請求核基と生物学的物質との間の望ましくない反応を防止するのに役立つ、こ の変性は望ましくない生物学的反応を阻止するばかりでなく、それは追加の生物 学的に望ましい特性を与える。

例えば、最も反応性の核基を変性することに加え、本発明は他の有益な特徴を示 す表面を発生する。特に、負に電荷したカルボキシル基の付加は、Ｃ５ａのよう な生物学的に活性なタンパクを吸着するように作用し、それらを溶液から除去す る。増大した電荷密度はまた、表面結合Ｃ３ｂと因子Ｈおよび■との相互作用を 容品化し、そのため補体カスケードの不活性化へ導く。

本発明による再生セルロース材料の処理は、未処理再生セルロース材料の補体再 活性化の程度に比較して、補体活性化の頻度を９０％以上減らすことが観察され た。この処理は血液透析のための材料の性質を妨害しない、処理後、それは透析 のため機能的に使用可能であり続ける。

本発明の他の一面は、生物学的流体からのベーター２−マイクログロブリンおよ び分子量１　、０００ないし２０．０００範囲の他の透析され難い分子の除去を 含む、この点において、本発明はベーター２−マイクログロブリンおよび他の類 似物質を結合するように変性された核基を有する材料を提供する。さらに詳しく は請求核基は核性アシル置換反応を利用して、非エーテル結合を形成しそして遊 離カルボキシ（酸）基を保持するように活性カルボニル基を有する物質との反応 によって変性されている。材料はこのように一旦変性されるとベーター２−マイ クログロブリンおよび他の１（Ｇｌのタンパクを結合するであろう。

本発明は、バルクポリマーと、仕上った医療装置の処理に供し得る。さらに詳し くは請求核性材料の全体のポリマー構造を本発明に従って製造プロセスの間に変 性することができる。しかしながら、本発明はもっと小さいスケールで効率的に 作動する請求核基は、バルクポリマーが非変性形につくられ、そして医療装置に 組み込まれた後、該医療装置内で生物学的流体との接触が実際に発生する表面の みを処理することにより、選択的に変性することができる。

本発明の他の一面は、材料の表面特性を中空繊維の内部ボアに沿ってのみ選択的 変性することにより、中空繊維形の材料を処理する方法を含む０本発明のこの面 においては、反応成分は繊維ボア中へ導入する時ボアの表面特性を変性するルー メン流体中へ添加される。

本発明の他の一面は、同時に繊維の内側ボアの表面特性を変えながら材料を中空 繊維の形に製造することを含む０本発明のこの面においては、ルーメン流体はチ ューブ形状の内部区域へ導入される。

ルーメン流体は、成形した材料との反応により、チューブ形状の内部区域に沿っ てあらかじめ定めた有益な態様において表面特性を変性もしくは変える成分を含 んでいる。

ルーメン流体と共に反応成分を導入することにより、中空繊維材料の変性を内部 ボアの限界へ選択的に制御し、局所化することができる。

好ましい具体例においては、セルロースのような核性材料は、内部ボアを形成す る核性材料と不混和性の第１の成分と、そして内部ボアの周囲に沿って位置する 材料に関連する核基と共有結合反応する第２の成分を有するルーメン流体を使用 して、中空繊維形状に押出される。繊維の内部ボア内の核を基局所的に変性する ことにより、内部ボアを通る血液の通過により発生する補体活性の頻度は著しく 減らされる。

求核性材料が再生セルロースである具体例においては、ルーメン流体の第１の成 分はイソプロピルミリステートのような非活性有機液体である。ルーメン流体の 第２の成分は、ジカルボン酸無水物および酸ハライドよりある群から選ばれる。

この具体例において、反応性ルーメン流体は中空繊維を製品透析器中へ組み込む プロセスにおいて中空繊維の内部ボアから洗浄することができる。

困里企説所 第１Ａ図ないしＩＣ図は、本発明による変性前の再生セルロース材料の存在下に おけるヒト補体系の活性化の図である。

第２図は、本発明に従って処理された材料を有する医療装置である。

第３Ａおよび３Ｂ図は、本発明に従って変性を受けている再生セルロース材料と 、ヒト補体系の活性化においてそのような変性の効果を示す図である。

第４Ａおよび４Ｂ図は、本発明ではなく他の方法によって変性された再生セルロ ース材料の図である。

第５図は、本発明に従った材料の変性に含まれる反応時間と、補体成分Ｃ３ｂの 結合阻止の間の関係を示すグラフである。

第６図は、変性された核基と変性されない核基の間の理論的架橋を示す、本発明 に従って処理の再生セルロース材料の図である。

第７図は、本発明の特徴を具体化する処理システムに関連した慣用の仕上り透析 器である。

第８Ａないし８０図は、第７図に示した処理システムの作動を図示する。

第９図は、本発明に従って材料を中空繊維形状へ成形する図である。

第１０およびＩＩＡおよびＩＩＢ図は、本発明に従って材料を中空繊維形状へ成 形する図である。

竺足且生■生に皿 第２図に生物学的流体を処理するための装置１０が示されている。

装置１０は、未処理生物学的流体がそれを通って装置へ入る入口１２を含んでい る。装置１０はまた、処理後生物学的流体がそれを通って装置を出る出口１４を 含んでいる。

生物学的流体をそれが装置を通過するとき処理するように機能する材料１６が装 置１０内に収容されている０本発明によれば、材料１６はその生体適合性を改善 するように変性されている。

本発明は、ポリマー材料と生物学的流体との接触が発生する多数の環境において 使用するために適用できる０例えば、材料１６は生物学的流体をその成分に分離 する口過膜を構成することができる。

代わりに、それは流体の成分を吸着する吸収材料を構成することができる。

図示した具体例においては、装置１０は銅アンモニア法レーヨンのような再生セ ルロースからつくられた透析膜を収容する。そのような材料はメンプラナ、アー ケーー（以前エンカ、アーゲー）によって製造れさ、商品名クブロファンのもと に販売されている。

膜１６は、図示のため平坦シート形状に図示されている０通常膜１６は中空繊維 の形である０代表的な中空繊維透析装置およびその製造は米国特許第４，４９７ ，１０４号に示されており、該特許を参照として本明細書に取り入れる。

本発明によれば、再生セルロース材料は、透析中ヒト血液との接触によって発生 する補体活性化の頻度を減らすように変性されている。

変性前のセルロース膜の表面１８が第３Ａ図に図示されている。

変性前、セルロース材料はヒト血液との接触が発生する表面１８に沿って位置す る付随する核基２０を含んでいる。各求核基２０はそれへ少なくとも１個の水素 原子が結合した炭素以外の原子（例えば窒素、酸素またはイオウ）を含んでいる 。

特定の図示した具体例においては請求核基２０はヒドロキシ基（ＯＨ）およびア ミノ基（ＮＨ７）を含んでいる。

これらの核基はヒト補体系に見られるある種のタンパクと生反応性であることが 知られている請求核基の主反応性性格は既に第１ＡないしＩＣ図に記載し、図示 しである。

第３Ａ図に示した核基２０はそれらの生反応性が異なるものと信じられる。それ らの化学的性格により、アミノ基（ＮＨｚ）は一層求核性であると信じられ、そ のためヒドロキシ基（ＯＨ）よりも生反応性である。それ故アミノ基はヒドロキ シ基よりもアシル炭素原子へ結合し易いものと信じられる。

第３Ａ図において、材料１６はジカルボン酸無水物および酸ハライドよりなる群 から選ばれ物質２２との反応により（第３Ａ図において矢印で示した）変性され る。第３Ａ図において、無水マレイン酸が使用した反応物質２２である。変性後 のセルロース膜１６の表面１８は第３Ｂ図に示しである。そこでは主反応性表面 求核基２０のあるものは、補体Ｃ３タンパクに関連したもののような反応性アシ ル炭素原子を結合するそれらの自然の特性をブロックする態様に変性されている 。それによってヒト補体系を活性化する自然の傾向が減少されている。

第３Ａおよび３Ｂ図に示すように請求核基２０はＣ３ｂに似て活性カルボニル基 （第３Ａ図に２４で指示されている）を含む物質２２で変性されている。また物 質２２は、Ｃ３ｂと同様に核基２０と非エーテル結合（第３Ｂ図に２６で示しで ある）を形成する。しかしながらＣ３ｂと異なって請求核基の変性において物質 ２２は今や変性された核部位へ負の電荷を与えるように遊離カルボキシル（酸） 基を保有する。

無水マレイン酸に加え請求核基を変性するために使用できるジカルボン酸無水物 のうちには、無水アコニチン酸、無水２．３−ジメチルマレイン酸、無水２，３ −ジクロルマレイン酸、および２，３゜５．６−ベンゼンテトラカルボン酸無水 物がある。

求核基を変性するために使用することができる酸ハライドのうちには、コハク酸 ジクロライドおよびグルタル酸ジクロライドがある。

表１は、種々のジカルボン酸無水物および酸ハライドと再生セルロースとの間の 反応と、そして生成する変性求核構造を要約する。

表１は本発明を具体化する物質のタイプおよび反応の性格の代表例であることを 意図する０表１の内容はすべてを含むと考えるべきではない、非エーテル結合を 形成し、遊離カルボキシル基を保持するように核性アシル置換反応によって核基 と反応する表１に掲げなかった物質が存在する。

さらに、再生セルロースは本発明に従って変性することができる核性材料の唯一 の例ではない０本明細書に規定する核基は、セファロースおよび架橋セファロー スのようなアガロース系材料にも関連している。そのような核基はアミノポリス チレンにも関連している。

（以下余白） 工 ○ ＋ 特表千１−５０２２４５　（８） 第３Ｂ図にさらに詳しく示すように請求核性アミノ基（ＮＨｚ）と非エーテルア ミド結合が形成され請求核性ヒドロキシ基（ＯＨ）と非エーテルエステル結合が 形成される。

求核基２０の変性にあたり請求核性材料１６は、ジカルボン酸無水物もしくは酸 ハライドとそして適当な担体との溶液へ露出される。

ジカルボン酸無水物溶液を使用する時は、触媒の存在が好ましい。

適当な触媒はピリジン、トリエチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノピリジンお よび４−ピロリジノピリジンを含む。

所望時間後、水洗を使用して反応を停止する。その後の乾燥ステップが好ましい 。

反応時間は使用するジカルボン酸無水溶液または酸ハライド溶液の濃度によって 変えることができ、希薄溶液は最適な変性度を得るために長い反応時間を必要と する。同じ反応材料および同じ濃度にあっては、しかしながら反応時間の制御は 本発明の有益な効果を最適化するために重要であると信じられる。

さらに詳しくは、変性の有効性（実現された補体活性化の減少パーセントとして ）は、反応の終了時および最初の時間中時間に関して比較的急速に上昇すること が観察された。しかしながら有効性はその後反応時間に関し平坦になる。驚くべ きことに、長い反応時間においては、有効性は減少するこが観察された。この現 象は実施例３に示され、そして第５図にグラフで示しである。

全体の材料１６のポリマー構造を本発明によって変性することができる。しかし ながら、生物学的流体と接触する表面１８のみを本発明の実質上の利益を達成す るために処理すればよい。これは、本発明は最も主反応性の核基を最初にブロッ クするように選択的であり、そして反応物質の比較的低濃度がこれを達成するた めに使用できるからである。

本発明の利益が示される以下の実施例が参照される。

実施例１ メンブレン、アーゲー（以前エンカ、アーゲー）によって製造され、商品名“ク プロファン”として販売されている銅アンモニアレーヨンを、反応剤として無水 マレイン酸、無水コノλり酸、無水フタル酸および無水グルタル酸を使用して本 発明に従つて変性した。

各々の場合、銅アンモニアレーヨン材料（中空繊維形）Ｉｇを触媒としてトリエ チルアミン３％（Ｖ／Ｖ）を加えたテトラヒドロフラン中の酸無水物溶液と混合 した。無水コハク酸および無水フタル酸０．３Ｍ酸無水物溶液を使用した。無水 マレイン酸および無水グルタル酸のもっと濃い３．５Ｍｉ液を使用した。

材料を取囲む溶液を室温で１時間かきまぜ、反応が行われた。変性は水の添加に よって停止した。変性した銅アンモニアレーヨン材料を水でよく洗い、アセトン 洗浄で乾燥した。

変性した銅アンモニアレーヨン材料の各自２５■を別々に１．５　ｍ試験管に入 れ、その中でそれらを正常ヒト血漿と３７°Ｃで１時間インキュベートした。変 性しない銅アンモニアレーヨン材料２５ｍｇも対照として役立つように同様に１ ．５ｄ試験管中で正常血漿とインキュベートした。

各試験管中の上滑血漿を慣用のラジオイムノアッセイにより（例えば、Ｈｕｇｌ ｉ　ｅｔ　ａｌ、、”Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｐｅｐｔｉｄ ｅｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｌｅ＋５ｅｎｔ、’Ｉｍ＋５ｕｎｏａｓｓａ　ｓ　Ｃ１１ ｎｉｃａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒ　Ｔｅｃｈｎｉ　ｕｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　１ ９８０’ｓ。

Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　Ａｌａｎ　Ｒ，Ｌｉ５ｓ　ＩｎＣ＋　１９８（Ｌ　ｐｐ４ ４３−４６０を見よ。）Ｃ３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンについて分析し た。

材料自体はイムノアッセイによりＣ３ｂ補体成分について分析した。このアッセ イにおいて、上滑血漿を除去した後、材料をリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）で３回 洗った。洗った材料を次に正常ウサギ血清４％（Ｖ／Ｖ）を含有するＰＢＳ−ゼ ラチンに希釈した１２５Ｉ標議ウサギ抗Ｃ３（ヒトＣ３に対するアフィニティー 精製した抗体）とキンキュベートした。６０分後退剰の抗体を除去し、材料を０ ．１％Ｔｗｅｅｎ　２０を含有するＰＢＳの１−で４回洗った。材料なしの対照 試験管を同様に処理し、得られたＣＰＭを試験管への非特異結合を修正するため に使用した。

この分析の結果を表２に要約する。これはジカルボン酸無水物を使用する通常求 核性の材料（銅アンモニアレーヨンのような）の変性は、変性しない（対照）材 料と比較する時、材料の表面へのＣ３ｂ補体成分の著しく減少した結合をもたら すことを示す。補体結合が減少する程度は無水グルタル酸に対する約５０％とそ して無水マレイン酸に対する約９２％の間であった。

表２はまた、変性しない材料に比較した時、変性した材料へ露出した時発生する Ｃ５ａアナフイラトキシンの量の有意な減少があることを示す。この減少の程度 は８７．２％（無水フタル酸について）から９８．６％まで（無水マレイン酸に ついて）の範囲内であった。

同様なＣ３ａアナフイラトキシンの存在の減少も発生する。

表２に示すように、Ｃ３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンの存在の減少パーセ ントはＣ３ｂ成分の結合の減少よりも大きい、変性した材料はＣ３ａ　／　Ｃ５ ａアナフィラトキシンの放出をブロックする（Ｃ３ｂの結合をブロックすること により）ために役立つばかりでなく、変性しない核基によって発生し得るカチオ ン性Ｃ３ａ／Ｃ５ａアナフイラトキシンを結合するためにも役立つ（遊離カルボ ン基の保持のため）ものと信じられる。

他のジカルボン酸無水物に比較して無水マレイン酸の大きい有効性は、１時間の 反応期間中のより高い濃度の溶液の使用と、そして他の酸無水物に比較してその 増大した反応性へ帰因し得るものと信じられる。他の酸無水物の延長した反応時 間により、および／または使用する濃度の増加により、他の酸無水物でも匹敵す る有効性の程度を得ることができるものと信じられる。

実施例２ 銅アンモニアレーヨン材料（中空繊維形）を、種々の反応時間、すなわち５分、 ２０分、６０分および２４０分を使用したことを除いて、実施例１に記載するよ うに無水マレイン酸で変性した。

材料Ｌｏｇを１．５　ｍ微小試験管へ移し、０．５　ｍ総容積中１２５−■標識 ｃ３ａ（４０〜２００μＭ）の種々の濃度とインキュベートした。試験管を１５ 分間インキュベートし、その間総ＣＰＭ／チューブをカウンティングにより測定 した。未結合１２５−ＩＣ３ａ　（上滑中）を吸引して除去し、材料をＰＢＳで ３回洗った。結合した物質のパーセントを各チューブ中に残っている残留放射活 性のカラティングによって測定した。繊維なしの対照チューブは同じように処理 し、得られたＣＰＭを試験管への非特異的結合を補正するために使用した。

結果を表３に要約する。

謳じと二≦−変性 ５分　９．０ ２０分　１０．６ ６０分　１０．９ ２４０分　５．８ 表３は、本発明に従って変性した材料は遊離Ｃ３ａアナフイラトキシンを結合す ることを示す。表３はまた、結合の程度は一定期間までは時間とともに上昇し、 その後減少することを示す。

実施例３ 銅アンモニアレーヨン材料（中空繊維形）を５分、１０分、２０分、６０分、２ ４０分および１８時間の反応時間を使用して実施例１に機械したように無水マレ イン酸で変性した。

材料をやはり実施例１に記載したように、正常ヒト血漿と３７°Ｃで１時間イン キュベートした。

Ｃ３ｂ、Ｃ３ａおよびＣ５ａを実施例１に記載した方法により分析した。

変性した繊維の一部分（０，５ｇ）を別途以下のように処理した。

繊維を繊維上のすべてのカルボキシル基をプロトン化するため０．５Ｎ　ＭＣＩ でインキュベートした。繊維を次に過剰の酸を除去するため水洗い、次に０．Ｉ Ｎ　ＮａＣｌ３０ｄ中に懸濁し、０．０５　ＮＮａＯＨけで滴定した。この滴定 分析は電荷密度（添加したＮａＯＨミリ当量７ｇ繊維によりて評価されるミリ当 量Ｃｏｏ−／ｇ繊！ｉ）と、置換度の測定を許容した。

表４は結果を要約する。

（以下余白） 表４は、無水マレイン酸３．５Ｍ溶液では、約６０分の反応時間がＣ３ｂの結合 およびＣ３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンの量の減少に関して所望の阻害程 度を得るために十分であることを示す。

約６０分までは、阻害程度は一般に反応時間の増加につれて増加する。

第５図は、反応時間につれてＣ３ｂ沈着阻害の程度の関係をプロットしたグラフ である。約６０分後、阻害度はさほど上昇しない。

事実、長い反応時間後、阻害程度はしばしば減少することが観察される。このデ ータは反応時間の制御の重要性を示す。

表４はまた、本発明に従って処理によってもたらされる実際の置換度は比較的小 さいことを示す０本明細書において、“置換度”なる用語は材料中の骨格ポリマ ー（再生銅アンモニアセルロースの場合グルコース）の総モル数あたり結合した 反応物質のモル数を指称する。これは本発明によって変性された核基の測定であ る。

表４は、材料を本発明に従って変性することにより、大部分の主反応性求核基を 選択的にブロフクし、比較的小さい置換度が著しい結果を得ることができること を示す。

表４はまた、材料の表面の負の電荷（ＮａＯＨミリ当量／材料ｇによって測定し た）は、変性５分後３倍になるが、しかし約６０分で対照値へ戻ることを示す。

しかしながらカチオン性Ｃ３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンの阻害パーセン トは有意であり続ける。

これは驚くべきそして予期されない結果と考えられる。

この観察を説明する一つの仮説は、変性した核基のあるものへ結合した基が第６ 図に示すように隣接した変性されない核基の上へ実際に曲がり、そしてそれ自体 結合し得ることである。この状況においては、変性した核基の負の電荷は消失す るが、しかしながら隣接求核基への結合（ジエステル結合を形成する）は多数の 主反応部位の総体の減少をもたらす。これはＣ３ｂタンパクの結合を阻止し、観 察されたＣ３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンの阻害へ導く。

表４に提供した滴定データと一致する代わりの仮説は、延長した反応時間により 、無水物はセルロース中に見られる抽出分を変性し、抽出分と共に洗浄工程中に 洗い落とされることである。

例えば、Ｌｙｓｕｌｕｓ　ａｍａｅｂｏｃｙｔｅ（カブトガニアメーバ称細胞） 溶解質反応性物質（ＬＡＬ−ＲＭ）はセルロース中に発見される低分子量炭水化 物であり、そして抽出することができる。ＬＡＬ−ＲＭは本発明による処理によ って変性することができる。さらに詳しくは、無水マレイン酸のような本発明に より使用される反応物質は、ＬＡＬ−ＲＭを慣用の水洗操作によってセルロース から一層容易に抽出し得る形へ変換する。この場合、無水マレイン酸およびセル ロース中に残される潜在的に抽出し得るＬＡＬ−ＲＭＯ量は、洗浄工程中熱水物 変換ＬＡＬ−ＲＭが一層洗出されるため反応時間を長くする時減少するであろう 。

前記の二つの可能性（すなわち、第６図に示したジエステルの形成変性ＬＡＬ− ＲＭの除去）を区別するため、実施例に記載した実験を反応混合物へ添加した〔 Ｉ４０）標識無水マレイン酸でくり返した。

この実験においてはセルロース０．５ｇ（プラスかくはん棒１本）、テトラヒド ロフラン中無水マレイン酸３．５Ｍ３．５ｄ、および［”Ｃ）ｍｇｉ無水マレイ ン酸１０ｍＣ１（マイクロキューリー）を５本の別々のガラスバイアルへ加え、 トリエチルアミン０．１０５−を加えて反応を開始した。

５．２０．６０および２４０分、および２２時間後、反応を水０゜３１ｄを加え て停止した０反応溶液を除去し、繊維を５０％水性アセトンの２ｉｄ分量で５回 、続いて水５００Ｉｄで洗った。繊維をアセトンで乾燥し、そして栓をしたガラ スバイアル中に貯えた。

［”Ｃ）無水マレイン酸の存在を分析するため、処理した繊維１００■をバイア ルへ加え、慣用のシンチレーションカクテルを加えた。バイアルをパフカードシ ンチレーション分光光度針でカウントした。材料を前に記載のようにＣ３ｂ、Ｃ ３ａおよびＣ５ａについて分析し、繊維の各グループ上に存在する（１４Ｃ）マ レイン酸の量を確かめるためにカウントした。

結果をＣＰＭ／ｇの当初の増加（反応時間の最初の５分間）の後ＣＰＭ値の減少 が続くことを示す（最後にカラムに）表５に要約される。

この傾向は以前のデータ（表４．ミリ当量ＮａＯＨのカラム）と一致する。この ことはマレイン酸の一部（そして多分ＬＡＬ−ＲＭの一部）が延長した反応時間 の間に繊維から除去され、その後の洗浄工程で洗い落とされることを示唆する。

表５のＣ３ｂ、Ｃ３ａおよびＣ５ａのデータは前に認め、そして第５図に示した 傾向、すなわち反応時間が延長するにつれ、変性の所望の効果が増し、次に平ら になり、そして時間につれ減少することに一致する０反応時間の制御の重要性が 再び指示される。

本発明の他の一面は、本発明に従って処理した材料のベーター２−マイクログロ ブリンおよび１　、０００ないし２０，０００分子量範囲の他の透析され難い分 子を結合する能力である０本発明のこの特徴は実施例４に示される。

実施例４ 反応時間を１０ないし２４０分へ変えて、実施例１に従って再生セルロースを無 水マレイン酸で処理した。

反応後、セルロース材料を０．５〜２．ＯＯ−片にカットし、ＰＢＳ。

水およびアセトンで洗った。材料の５■量を１．５ｄ微小試験管へ移し、１２５ −１標識ベーター２−マイクログロブリン（１００，０００ＣＰＭ／ｄ）を含有 する溶液でインキュベートした。試験管を１本当たりの総ＣＰＭを測定するため カウントした。１５分後、液相ベーター２−マイクログロブリンを吸引により除 去し、材料をＰＢＳＩｄ分量で３回洗った。材料の結合パーセントを試験管中の 残留放射能をカウントすることによって決定した。材料なしの対照試験管を同様 に処理し、微小試験管への非特異的結合の補正に使用した。

結果を表６に要約する。

反応時間： ６０分　０．２８％ ２４０分　０．２５％ 表６は、本発明に従って処理した核性材料はベーター２−マイクログロブリンを 結合することを示す。

今や中空繊維透析器３０が図示されている第７図が参照される。

透析器３０は、メンブレン、アーゲーにより製造され、商品名“タブロファン” のもとで販売されているような慣用の銅アンモニアレーヨン繊維の束３４を収容 するケース３２を含んでいる。繊維束３４の端部はポリウレタンシーリングコン パウンド３６によりカプセル化され、そして各自端部キャンプ３８によりカバー される。繊維束３４の内部ボアへ血液を出入させるための入口および出口ボート ４０および４２が端部キャップ３８上に形成される。透析液入口および出口ポー ト４４および４６がケース３２上に形成される。

第７図に図示した構造の透析器は、例えばトラベノール、ラボラトリーズ、イン コーホレイテッドによって商標名ＣＦ毛管流透析器のもとに商業的に提供され、 販売されている。

やはり第７図に示すように、透析器３０のような仕上がった医療装置をその生体 適合性を改良するため本発明に従って処理することができる。

本発明に従って仕上がった透析器３０を処理するためのシステム４８３が第７図 に図示されている。システム４８は処理材料５２を貯えるための貯［５０と、材 料５２を入口ポート４０を通って透析器３０中へ運ぶための導管５４を含んでい る。第７図に注射Ｍ５６として示した陰圧発生装置を他のポート４２へ接続する 。注射筒５６は中空繊維束３４のボア中へ処理材料５２を吸引する。

代わりに、陽圧発生装置５８（第７図に点線で示した）を透析器３０中へ処理物 質５２を導入するために使用することができる。

透析器の処理システム４８の使用は第８Ａないし８０図に概略的に図示されてい る。

第８Ａ図において、処理材料５２を繊維束３４のボア中へ吸引するため注射筒５ ６によって吸引力が加えられる。好ましくは、材料５２は透析器から気泡を追い 出し、そして繊維３４のボアが処理材料で充満されることを確実にするため、次 々に透析！３０へ数回吸引され、排除される（第８Ａ図に二方向矢印によって示 すように）。

処理材料は規定の反応期間繊維束３４のボア内に滞留することが許容される０反 応時間の長さは、本明細書に前に記載したように、使用する特定の処理材料の濃 度および反応性の関数である。

第８図に示すように、規定の反応時間後、処理材料は透析器３゜から追い出され る。

第８Ｃ図に示すように、次に残留処理材料５２が水、アルコール、または通告な 許容できる溶媒、またはそれらの混合物を用いて、透析器３０から洗浄される。

理解されるように、システム４８は処理を繊維束３４の内部ボアの表面へ局在化 する。繊維束３４の残りの材料は実質上処理されないものと信じられる。

処理材料５２は変性することができる。例証した好ましい具体例においては、材 料５２はジカルボン酸無水物および酸ハライドよりある群から選ばれる。

好ましい一通応化例においては、処理材料５２は、単独もしくはアルコール類、 ケトン類、エステルおよびエーテル類のような共沸混合物を形成することができ る材料との組み合わせにおいて、例えばトリクロルフルオロメタン、１，１．２ −）リクロルー１．２゜２−トリフルオロエタン、１，１，２．２−テトラクロ ル−１，２−ジフルオロエタン等のクロロフルオロ炭素のような不活性担体によ って担持される。そのような材料はデュポン社によって商標フレオンのもとに販 売されている。クロロフルオロ炭素材料はまた、セルロース材料の製造に広（使 用されている。

実施例５ 第７および８図に示したような処理システムを製作した。プロトタイプ透析器を 慣用のクプロファン銅アンモニアレーヨン繊維を使用して製作した。

無水マレイン酸をフレオンＴＦクロロフルオロカーボン１０ｍへ５．６５■／ｌ ｉ（５７，６ｍＭへ等しい）の濃度に溶かし、触媒トリエチルアミン（ＴＥＡ） ３００μｌと共に貯槽へ入れた。無水マレインｒ：ａ／ＴＥＡ／フレオンＴＦ混 合物を注射筒で加えた吸引力によりプロトタイプ透析器へ吸い上げた。透析器か ら気泡を追い出し、そして繊維のすべてのルーメンが満たされることを確実にす るため、混合物を数回交互に透析器中へ吸引し、追い出した。

次に透析器を繊維のルーメンを占拠する無水マレイン酸／ＴＥＡ／フレオンＴＦ 混合物と室温で約２時間インキュベートした。この滞留時間中、処理混合物は繊 維のボア内に留まり、繊維を通って取り囲むケース中へ漏れることは観察されな かった。無水マレイン酸／Ｔ　Ｅ　Ａ／フレオンＴＦ混合物を次に透析器から追 い出した。次に透析器をフレオンＴＦ約１０１１１と、水３００ｄ、ＰＢＳ　１ ００ｍおよび最後に水１００ｍで洗った。

対照透析器はフレオンＴＦ／ＴＥＡ混合物へ無水マレイン酸を加えなかったこと を除き、同様に処理した。

正常ヒト血漿４　ａｌ！を処理透析器および対照透析器中へ吸い上げた。

両方の透析器を３７°Ｃのオーブン中へ６０分間装いた。透析器内部からの血漿 を集め、実施例１に記載したテスト操作を用いてＣ３ａ／Ｃ３ａＲＴＡにより補 体活性化についてアンセイした。結果を表７に要約する。

表７は仕上がり製品の処理における本発明の有効性を示す。

表７はまた、変性の選択的な局在化およびその範囲の制御における本発明の有効 性を示す。特に、生物学的流体と接触する表面のみを補体活性化の著しい減少を 達成するために選択的に処理すればよい。

第７および８図に示したような中空繊維材料の場合、中空繊維の表面特性をその 内部ボアに沿ってのみ選択的に変性する反応性ルーメン流体を導入することがで きる。材料の２枚の平坦なシート間に形成された流路の場合、反応性流体を該流 路に沿ってのみ通すことによって匹敵する局在化変性を達成することができる。

反応性流体は、その形状に関係なく、製造後、最終医療装置へ組み込む前にまた は後に、中空繊維ボア中もしくは任意の意図する流路中へ導入することができる 。

本発明の他の局面によれば、反応性ルーメン流体は中空繊維の製造中に導入する ことができる。

この点に関し、今や第９図が参照される。そこには、材料を中空繊維形へ形成す るためのシステム６０が図示されている。本発明によれば、中空繊維が製造され る時、システム６ｏは成形された材料の表面特性を繊維の内部ボアに沿って同時 に変える。

−ｉに、システム６０は押出溶液もしくはメルト６４が収容される第１の貯槽６ ２を含んでいる。ポンプ６６が押出し液をチューブ形状に成形する押出しダイス ６８中へ運ぶ。

システム６０はまた第２の貯槽７０および関連するポンプ７２を含んでいる。ル ーメン流体７４は第２の貯槽に収容される。ポンプ７２はルーメン流体７４をチ ューブ形状の内部区域へそれが形成される時に運ぶ。

一般的に直前に記載したシステム６０はその構造および作動において慣用のもの であり、そして種々の材料をチューブ形状に成形するために使用することができ る。

本発明によれば、システム６０は、システム６０によって使用されるルーメン流 体７４が、成形される材料と接触する時、成形した材料の表面特性を変えるよう に反応する成分を含んでいることにおいて、慣用の中空繊維押出しシステムと異 なっている０反応性ルーメン流体はチューブ形状の内部区域のみへ運ばれるため 、内部ボアの実質上表面特性のみが影響されるであろう。

好ましい具体例においては、押出し液６４の材料は核基を含んでいる。この状況 において、反応性ルーメン流体７４は成形した中空繊維の全体の生体適合性を改 善するように核基と共有反応する成分を含んでいる。

第１０図には、セルロース材料の中空繊維形の製造へのシステム６０の適応化が 図示されている。第９図と共通なエレメントは同じ参照番号が与えられている。

第１０図に示したシステム６０は、本発明による改変を除いて、例えば西ドイツ 特許Ｎα８６４．９０４および米国特許ＮＣＬ４．２７６．１７３に開示された プロセスに従ってセルロース材料を中空繊維へ成形する。

綿リンターが銅テトラアンミンヒドロキサイドの水溶液を収容する第１の貯槽６ ２中へかきまぜながらゆっくり添加される。セルロース９．５％を含み、セルロ ース対銅比２．３５を有する高粘度セルロース溶液（ＣＡＳ溶液）が生成する。

ＣＡＣ溶液は貯！！６２から計量ポンプにより、ＣＡＣ溶液をチューブ形へ成形 する押出しダイス６８中ヘボンブする。

同時に、ルーメン流体７４が計量ポンプ７２により、貯槽７ｏがらチューブ状Ｃ ＡＣｉ液流の中央区域中へ導入される。

慣例のように、ルーメン流体７４は、セルロースと不混和性の不活性有機液体、 例えばイソプロピルミリステー）（ＩＰＭ）を含んでいる。この液体の繊維の内 部ボアを形成する。

本発明によれば、ルーメン流体７９は、不混和性成分に加え、セルロース材料と その表面特性を変えるように反応する第２の成分を含んでいる。例証具体例にお いては、この第２の成分はジカルボン酸無水物および酸ハライドよりなる群から 選ばれる。

第２のコア流体流７６は、必要な時、ルーメン流体７４の反応成分のための触媒 ７８を含んでいる。

チューブ状押出し物は、ＣＡＣ溶液を自己支持性中空繊維８２へ成形するように 凝固する水性酸化ナトリウム浴８０へ入る。成形した繊維８２内には反応性ルー メン流体７４がなお滞留している。繊１ｉ８２は巻取り輪８２によって浴８０か ら連続的に引張られる。繊維８２は２本山フォーク８６上に巻かれる。

第１１Ａ図に示すように、巻取りフォーク８６上の繊維８６は最初表面の水酸化 ナトリウムを除去するため水中に浸漬され、そして次に銅を除去するために酸水 溶液中に浸漬される。繊維８２は次に再び水でリンスされ、グリセロール溶液中 に浸漬され、次にオープン中で乾燥される。これらのステップの間反応性ルーメ ン流体７４は繊維ボア中になお滞留する。

乾燥した繊維８２は巻取りフォーク８６から次に切断される。今や反応性ルーメ ン流体は遠心によって除去され、フレオンＴＦ中で洗浄される。

繊維８２はケース８８中に入れられ、端部において慣用のポリウレタンコンパウ ンドでカプセル化され、次に繊維８２のルーメンを露出するうようにカットされ る。最後に端部キャンプ９２がケース８８上に嵌合され、最終洗浄が再びフレオ ンＴＦによって実施される。

得られる透析器９４は製造時内部ボアの表面特性を変えるように選択的に変性さ れた中空繊維８２を含んでいる。

実施例６ 第１の成分としてイソプロピルミリステートを、そして第２の成分として無水マ レイン酸を使用して、直前に記載した方法で透析器を製造した。二成分は室温に おいてイソプロピルミリステート中無特表千１−５０２２４５　（１Ｂ） 水マレイン酸の飽和溶液（約２００ｍＭ）を生成するように混合された。透析液 をＰＢ３１０ｄで洗い、血漿を繊維のボア中へ注入するため陽圧を使用して正常 ヒト血漿で満たした。過剰の血漿を集め、対照として役立てた。透析器および関 連する過剰の血漿を３７℃において１時間インキュベートした。血漿を透析器内 部から採取し、対照血漿と共に、実施例に記載した手法に従ってＲＩＡを使用し てＣ３ａおよびＣ５ａについて分析した。結果を表８に要約する。

１、対照　３．８０９　−　１１２．４２　−２Ｊａｌのみ　０．１６４　９５ ．７　４．４　９６．１１Ｍａ１１０．１ＺＴＥＡ　０．０９６　９７．５　１ １８　８８．６４−Ｍａｌｌｏ、５ズτＥＡ　０．０３Ｂ　９９．０　１１５　 ８Ｂ、９５、Ｍａｌ／１−ＯｒτＥＡ　Ｏ−１６０９５，８６６，２４１，１表 ８は、材料を同時に繊維ボアの表面特性を変性しながら中空繊維へ成形できるこ とを示している。

表８のデータはいくつかの驚くべき観察を示す、第１に本発明のこの適用におい て、触媒、この場合ＴＥＡは表８の第２行に示すように反応混合物の必要な成分 ではない、これは銅アンモニウムメルトの塩基性性格に帰すことができる。銅ア ンモニウム混合物のある成分（例えばＮＨ３）が有効な触媒として作用すること ができる。

第２に、本発明のこの適用においてはＴＥＡが不必要であるばかりでなく、その 添加はＣ３ａレベルは有意に変えないけれども、Ｃ５ａの阻害の低いレベル（す なわちＣ５ａの高いレベル）へ導くように見える。Ｃ５ａはＣ３ａよりカチオン 性が少ないので、この観察は低い置換度およびそれ故１．０％ＴＥＡ溶液による セルロース上の低い負の電荷密度によって説明し得るかも知れない。

の・　法との　・・ 本発明によって行われる変性は、生成する構造および効果において他のセルロー ス変性方法と異なる。例えば第４Ａ図において、ヨーロッパ特許出願０２７２４ ３７に記載されているバルクブレンド方法から得られる変性した核構造が図示さ れている。第４Ａ図に見られるように、この変性は、本発明の反応によって生成 するアミドまたはエステル結合ではなく、エーテル結合（ＯＣＨｚ）が生成する 。

変性した核基の存在下Ｃ３ａ濃度の観察された減少は（純セルロース膜と比較す る時）６３％（ヨーロッパ出願実施例２）、７３％（ヨーロッパ出願実施例３） 、および７７％（ヨーロッパ出願実施例４）であった。本発明に従って核基を変 性した時に観察されるＣ３ａ減少は一般にそれより大きい（例えば本明細書の表 ２．３および４を見よ）。

第４Ｂ図には、セルロースアセテートの変性した核構造が図示されている。見ら れるように、変性した核基はエステル結合（Ｏ−Ｃ＝Ｏ）を含んでいるが、表面 へ負の電荷を与える遊離カルボキシル基が保有されていない、　Ｃｈｅｎｏｗｅ ｔｈ、“Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ　ＡｃｔｉｖａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍ、ａ ｎｄ　Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、”　Ａｅｔｉｆｉ ｃｉａｌ　Ｏｒ　ａｎｓ８（３）　１９８８．　ｐｐ、　２Ｂ−２８７のｐ、２ ８３−２８４に発表されているように、セルロースアセテートを用いたＣ３ａ濃 度の観察された減少は、３０分後退セルロースに比較して約５０ないし６０％で あった。再び本発明に従って核基を変性する時観察される減少の方が大きい。

！旌 要約すると、本発明は改良された生体適合性を有する変性した核性材料を提供す る。この変性は活性カルボニル基ををする物質を採用し請求核性アシル置換反応 によって遊離カルボキシル基を残しながら非エーテル結合を生成する。変性は最 も反応性の核基をブロックし、そして同時に因子Ｈ＆Ｉが補体活性化を制限する ように結合するのを有利にする負の電荷を導入するす。負の電荷はまたカチオン 性Ｃ３ａおよびＣ５ａアナフイラトキシンを結合し、患者がこれらの生反応性ポ リペプチドへ暴露されるのを制限する。

変性はベーター２−マイクログロブリンおよび同様な透析され難い分子を材料へ 結合する。

本発明は再生セルロース膜に使用するのに特に通し、製造コストを有意に増加す ることなく有意に改良した生体適合性を提供する。

本発明は、仕上った透析器を補体活性の有意な減少を達成するため比較的少量の 反応剤で処理することを許容する。本発明はまた、同時に繊維ボアの表面特性を 変えながら材料を中空繊維に成形することを許容する。

本発明の種々の特徴および利益は請求の範囲に記載されている。

ＦＩＧ、１４ ＦＩＧ、ＩＢ に中、。

ＦＩＧ、４Ｂ 包ルＤ−スアｔチーＬｌ− 特表千１−５０２２４５　（１ｓ） Ｆｌに、　８４　ＦＩＧ、　ＢＥ ＦＩＧ、ＩＩＡ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１．材料を中空繊維の内部ボアに沿って表面特性を選択的に変性すると同時 に該材料を中空繊維形に成形する方法であって、該材料をチューブ形状に成形す るステップ、同時に該チューブ形状の内側区域へ該材料の表面特性を負の電荷お よびそれ故その生体適合性を増大することによって変えるためのあらかじめ定め た態様において該材料と化学的に反応する成分を含んでいるルーメン流体を導入 するステップを含んでいる前記方法。 その内側区域に求核基を持っている第１の材料をチューブ形状に成形するステッ プと、 同時に該チューブ形状の内部区域ヘルーメン流体を導入するステップとを含み、 前記ルーメン流体は前記第１の材料と前記求核基を変えるように反応する成分を 含み、前記求核基の変性によって生ずる構造は ▲数式、化学式、表等があります▼ であり、式中 Ａは求核基であり、 Ｏは酵素原子であり、 Ｃは炭素原子であり、 ｘはシグマ結合、またはアルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンまたはアル ケン誘導体、またはアリール化合物であり、Ｙはシグマ結合、またはアルキルも しくはアルキル誘導体、アルケンまたはアルケン誘導体、またはアリール化合物 であり、Ｚはシグマ結合、パイ結合、またはアルキルもしくはアルキル誘導体、 アルケンまたはアルケン誘導体、またはアリール化合物であり、 Ｒ１は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、アリール化合物、ハライド、またはＣＯＯＨ、ＳＯ３、ＳＯ４、ＰＯ ４、またはＤＥＡＥ（ジエチルアミノエチル）基、または一級、二級もしくは三 級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもしくはアルキ ルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であり、Ｓ はイオウである）であり、Ｒ２は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体 、アルケンもしくはアルケン誘導体、アリール化合物、ハライド、またはＣＯＯ Ｈ、ＳＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、またはＤＥＡＥ（ジエチルアミノエチル）基、ま たは一級、二級もしくは三級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキ ルエーテルもしくはアルキルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもし くはアリール鎖であり、Ｓはイオウである）であり、Ｒ３は水素原子か、アルキ ルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケン誘導体、アリール化合物 、ハライド、またはＣＯＯＨ、ＳＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、またはＤＥＡＥ（ジエ チルアミノエチル）基、または一級、二級もしくは三級アミン、または−ＯＲも しくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもしくはアルキルチオエーテル（式中Ｒは アルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であり、Ｓはイオウである）であり、 Ｒ４は水素原子か、アルキルもしくはアルキル誘導体、アルケンもしくはアルケ ン誘導体、アリール化合物、ハライド、またはＣＯＯＨ、ＳＯ３、ＳＯ４、ＰＯ ４、またはＤＥＡＥ（ジエチルアミノエチル）基、または一級、二級もしくは三 級アミン、または−ＯＲもしくは−ＳＲの形のアルキルエーテルもしくはアルキ ルチオエーテル（式中Ｒはアルキル、アルケニルもしくはアリール鎖であり、Ｓ はイオウである）であることを特徴とする中空繊維形の材料の製造方法。 ３．前記成分は前記材料と共有結合反応する第１項の方法。 ４．置換度が約０．０００１ないし約０．０１８の間である第３項の方法。 ５．前記中空繊維は求核性材料からつくられ、前記成分は内部ボアの表面に沿っ て遊離カルボキシル基を残しながら求核基と非エーテル結合を生成する活性カル ボニル基を持っている物質を含んでいる第１項ないし第４項のいずれかの方法。 ６．前記成分はジカルボン酵無水物および酸ハライドよりなる群がら選ばれる第 １項ないし第５項のいずれかの方法。 ７．生物学的流体と接触することを意図した医療装置に使用するための求核性材 料の製造方法であって、前記求核性材料を前記生物学的流体の補体活性化を防止 しそしてベータ−２−マイクログロブリンを結合するため置換度０．０００１な いし０．０１８を生成するように活性カルボニル基を有する物質で変性し、それ により前記材料の生体適合性を実質的に増大させることよりなる前記方法。 ８．前記ルーメン流体導入の間に導入される流体は材料と不混和性であり、そし て中空繊維のボアを形成する成分を含んでいる第１項ないし第７項のいずれかの 方法。 ９．第１項ないし第８項のいずれかの方法によって製造された中空繊維。