JPH0366380A - 中空糸型血漿分離膜 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、血液から血漿成分を分離する目的で使用され
る医療用の中空糸型血漿分離膜に関するものであり、さ
らに詳細には、ｌｆ［Ｉ漿交換療法や健常者からの血漿
を採取する成分採１１１１等の医療用分野に使用される
生体適合性に優れ、溶血の発生がない、耐溶血性の改良
された中仝電型血漿分離膜に関するものである。

（従来の技術分野） 血液より血球成分を除いた血漿成分を分離する１１１１
漿分離は、＋ｍｍ山中病因物質や毒性物質等を除去する
ことを目的とした、［［Ｕ漿交換療法等の治療を目的と
した医療手段として開発が進められてきたものである。

しかしながら、近年の医療技術の進歩に伴なう、血漿製
剤の使用量の増大に対して円内における血漿原料供給量
の絶対的な不足を補うため、この血漿分離による成分献
１ｍが制度化され、この血漿分離法の対象が健常者にま
で広げられることになった。このような成分献＋ｆｎに
用いられるＫｌｌ漿分離膜は、健常者に対して用いられ
るものであり、従来の治療用１戸漿分離膜以トに晶度な
レベルの安全性と生体適合外が要求される。巾ｌ漿分離
膜の素材としてはセルロースアセテート、ポリエチ１／
ン、ホリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネー
トτが用いられているがこれら、従来の開山分離膜では
７．１体適合性や安全性の而で■・分に使用可能なレベ
ルに到達しているものはなかった。たとえば、生体適合
性の而では、従来血液浄化膜として広く使用されてきて
いるセルロース系の膜では、血液中の補体成分が膜と接
触することで活性化され、免疫系の反応を引き起こすこ
とが知られている。また、比較的生体適合性に優れてい
ると言われているポリオレフィン系の膜では、相分離法
による製膜ができず、延伸法により、微多孔化して開孔
させているため、細孔がすだれ状になっており、血球が
細孔に捕捉されると平行なすだれ状になったポリマーの
フィブリルにより赤血球膜の局所に強い応力がかかり、
溶血を引き起こし易いという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、健常ドナー（献＋ｆｎ者）に対して用いるこ
とのできる安全性と生体適合性を備えた中空糸型血漿分
離膜を提供するものである。ここで安全性とは、リーク
等を発生しない膜強度を打し、かつ、ピンホール等の膜
欠陥がないもの、また血液と接触し血漿分離を実施した
際に、溶【１ｎを発生しないといった特住をさし、生体
適合性とは、数的に、血液凝固系と免疫系の反応をさす
が血漿分離においては、抗凝固剤により凝固系の反応を
ブロックしているため、主として免疫系の反応をさすも
のとする。本発明は、従来の血漿分離膜にない安全性、
特に耐溶血性の改良された生体適合ｒｈに優れた中空糸
型血漿分離膜を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために鋭意研究の結果本発明に到達
した。すなわち、中空糸型分離膜の血液と接触する内表
面に蒲鉾状の凸部が形成され、該凸部同志の間隔（Ｌ）
が式１で、高さ（Ｈ）が式２である耐溶血外の改善され
た中空糸型血漿分離膜である。

１／ｊｊ：ａＬ　　≦　２０　ｐｍ　　　　−＜１）１
戸　≦　Ｈ≦　１０ｕ　　　　・・１２１本発明が適用
される分離膜の素材は、セルロース系、セルロースアセ
テート系、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポ
リオレフィン系、ポリカーボネ−ト系、ポリスルホン系
ポリマーであるが、生体適合性かどの点からポリカーボ
ネートが望ましい。

本発明でいう中空糸型血漿分離膜内表面に付与する蒲鉾
型凸部同志の間隔（Ｌ）及び高さ（Ｈ）は第１図で示さ
れる。該凸部は中空糸長袖方向に平行に形成され、かつ
膜表面に開孔している細孔形状が滑らかなＦＩ形もしく
は長円形の形状であることが望ましい。

本発明でいう溶血とは、赤血球の細胞膜が破壊されて細
胞がつぶれ、細胞質が放出されることをいい、細胞中の
ヘモグロビン（Ｈｂ）が放出されるため、この血中に放
出されたＨｂ濃度により、溶血の程度を知ることができ
る（通常は３■／　ｒｌＱ以下）。較による血漿分離に
おいて溶血が発生するメカニズムは、血液が中空糸膜を
介して濾過されるとき１ｇ間圧力差（Ｔｒａｎｓ　Ｍｅ
ｍｂｒａｎｅ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ。

ＴＭＰ　）によって膜面に垂直な流れが形成され、中空
糸軸方向の流れとの間にいわゆる十字流（クロスフロー
）が発生する。血球成分は濾液（血漿）の流れで膜表面
に到達するが絞細孔を通過することができないため膜面
上で捕捉されるか、その表面で中空糸軸方向の流れによ
り表面をころがるように胤み、再び軸方向に流れるよう
になる。このとき捕捉された赤血球は、ＴＭＰにより細
孔内に弓き込まれる力と血液の軸方向の流れによるせん
断力を受けるが、この力が赤１（１１球膜の破断限界を
越えると赤血球の細胞膜が破壊され、溶血が発生するこ
とになる。

このような溶【ｍ発生のメカニズムにおいて、溶１ｆＴ
１発生のポイントとなるのは、■赤血球が膜表面に捕捉
されること、■膜面に捕捉された赤血球が、細孔内へ引
き込む力と中空糸軸方向への流れによるせん断力により
、赤血球細胞膜が破壊されるという２点である。

従って溶血を防止するための手段も２段階に分けて考え
る必要がある。１つは、赤血球が膜面に捕捉されないよ
うな膜構造を付与することであり、もう１つは膜面に捕
捉された赤用１球の細胞膜が破壊されないように、赤血
球膜にかかる力を分散して溶血を防出する方法が考えら
れる。本発明の研究者らはこのよう点を鋭意横付した結
果、先に示したような膜形状とすることで、これら２つ
のポイントに対し有効な効果を発揮する耐溶血性の改良
された中空糸型血漿分離膜とすることが可能であること
を見い出した。すなわち、赤血球の膜面への捕捉を抑制
するため、膜表面に、中空糸長袖方向に平行な蒲鉾状の
凸部を形成することにより、赤げｎ球が膜と接触する面
積が小さくなり、また、中空糸内の長袖方向の流れが整
流化されて、膜面近傍での流れのよどみが少なくなり、
赤血球が膜表面に捕捉されに（くなる。このときの蒲鉾
状凸部の頂点間隔は赤血球の最大直径（約８．５７ＪＪ
Ｉ）の３倍よりも小さくすることで谷間に入り込む確率
を下げかつ、あまり小さすぎると、接触点が多（なり捕
捉されやすくなるため、頂点間の間隔（Ｌ）としては、
１　（ｐ）！Ｌ≦２０（戸）であることが必要であり、
また頂点の高さは、素麺全中空糸 長袖方向の流れの整流効果をもたせるためにｆ（ｐ）！
Ｈ≦１０（ｕ）であることが必要である。また膜表面の
細孔に捕捉されてしまった赤血球の溶血を防止するため
、細孔は相分離法によって形成された滑らかな円形もし
くは滑らかな長円形で、フィブリル状もしくは線状すだ
れ等の赤血球細胞膜の局所に応力集中が起きるような構
造をもっていないことが必要である。

このような構造をもつ中空糸型血漿分離膜を紡糸製膜す
るための手段は、凝固速度の速い紡糸原液を用い、内液
の凝固価を高めて内面を迅速に外商をゆっくり凝固させ
ながら延伸することにより達成される。

すなわち、延伸によりすでに凝固の進んでいる内面と、
凝固の遅い外面との中空糸直径方向の収縮差（内面収縮
小、外面収縮人）で、内表面に蒲鉾状の凸部が形成され
る。このとき重要なことは、中仝糸の直径方向の収縮力
を高めるため、紡糸製膜時のドラフト比を下げ、かつ外
側からの凝固をゆるやかにするため凝固浴を低温にして
、凝固価の低い溶媒濃度の高い凝固浴を使用することが
望ましい。

中空糸膜素材として、ポリカーボネートを用いる場合ポ
リカーボネートの濃度は１５〜２５％であって、２５％
以−ヒになると内表面に凸部が形成されなくなる。内液
と凝固浴は凝固速度が内部では早く、外部では遅くなる
ように異ならせることが重要で、例えば凝固剤として水
を用いる場合内液の水の気を多くシ、外液の水の律を少
なくしてコントロールする。

凝固浴の温度は通常は３０″Ｃ以上であるが本発明では
５〜２０℃の低めで行なう。

（実施例） 中空糸型分離膜の製造法及び評価測定法中空糸型血漿分
離膜は、ポリマーを溶媒、非溶媒の混合溶媒に溶解した
紡糸原液を溶媒、非溶媒、水よりなる凝固性の芯液とと
もに、二重管ノズルより吐出し空中走行させたのち、芯
液と同一の成分より成る凝固浴に４き凝固製膜する乾湿
式紡糸により作製した。この中辛糸膜を水洗したのち、
オートクレーブにより１２１℃の熱水処理を行ない、さ
らに、５０％のグリセリン水溶液に浸漬後、乾燥し、中
空糸を血漿分離膜を得た。中空糸内径は２８０ｕ、膜厚
は４０ｕとした。この血漿分離膜のＰＬ能評価法は、通
常のウレタン樹脂接着法により、モジュール化し、長さ
２０ｃ■、有効膜面積０．２．／の血漿分離モジュール
を形成する。抗凝固剤としてＡＣＤ液を線内した牛血液
を用い、牛血液を５ｏｍ＆／−１ｎで供給しながら、血
漿分離性能を評価し、その方法は、たとえば人工臓器１
、、ＬＬ、Ｐ、１９０２〜１９１０．（１９８５）、白
寿、伴野蒸計、池田傅之らの報告等で教示されている一
般的な評価方法を用いた。

評価項目は、最大血漿分離速度Ｑ　Ｆ　ｗａｘおよび血
漿蛍白質のふるい係数Ｓ　ＣＴｏｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｉ
ｎとした。なお、Ｓ　ＣＴｏｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｉｎは
以下の式で定義されるものである。

ＳＣＴｏｔａｌＰｒｏｔｅ１ｎ＝’　ｃｌｌｌ’　冷’
　　−、。

また耐溶血性については、溶血が生じる膜間圧力差（Ｔ
ＭＰ）で評価した。すなわちＯ−）ルイジンによる比色
法で測定される血漿骨ｔｉ！器に供給する血液中の遊離
ヘモグロビン濃度に対し、採取血漿中の遊離ヘモグロビ
ン濃度差が３−ｇ　／　（１１２以上になるＴＭＰを求
めた。

実施例１ ポリカーボネート樹脂（三菱化成製ノバレックス）２０
１ｈｔ部、溶媒としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）
を７２重量部γ−ブチロラクトン８１Ｆｉ部と混合溶解
して成るドープを使用し、外径１　、、、　＋ｊｊ　９
５ＩＵＩの環状スリットと内液供給孔を有する２重管ノ
ズルより、水／ＮＭＰ／γ−ブチロラクトンの重量比が
３５１５８．５／８．５なる組成の内液とともに吐出し
、空中走行を２　ｃｍさせたのち、内液と同一成分で組
成が３０／８３／７なる凝固洛中をノズルドラフト１７
になるように走行させたのち、水洗し膜内面に凸部のあ
る中空糸膜を得た。この膜を上記の処理を行なったのち
、モジュール化して評価を行なった。

比較例１ ポリカーボネート樹脂（ノパレックス）３０重ｔｊｌ１
部、溶媒としてＮ−メチルピロリドンを６３重量部、γ
−ブチロラクトン７重量部を混合溶解して成るドープを
使用し、実施例１と同様な方法で中空糸膜を作ったが、
内面に凸部は形成されなかった。この膜についても実施
例１と同様な処理と行ない、モジュール化後、評価を行
なった。

以下余白 本発明の血漿分離膜は、Ｔ　Ｍ　Ｐ　３００　ｎｕｓ　
Ｈｇでも溶１ｍが認められなかった。これに対し中空糸
膜内表面に凸部が形成されない比較例ではＴＭＰ２００
ｍｍＨｇ以ドで溶＋ｆｎが認められた。

（発明の効果） 本発明により優れた＋、Ｉｎ漿分離性分離性能とともに
耐溶血性の優れたＩ’ｌｌ漿分離膜分離膜することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中空糸膜内表面に存在する蒲鉾状の凸部を示す
図であり、第２図は該凸部の高さ（Ｈ）及び凸部同志の
間隔（Ｌ）を示す図である。 特許用ｍ１人　東汗紡績株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中空糸型血漿分離膜であって、該分離膜の血液と接触す
   る内表面に蒲鉾状の凸部が形成され、該凸部同志の間隔
   （Ｌ）が式１で、高さ（Ｈ）が式２であることを特徴と
   する中空糸膜内表面に凸部を有する耐溶血性の改善され
   た中空糸型血漿分離膜。 １μｍ≦Ｌ≦２０μｍ・・・（１） １μｍ≦Ｈ≦１０μｍ・・・（２）