JPH0611317B2 - 改良された血液浄化膜及びその製造方法 - Google Patents

改良された血液浄化膜及びその製造方法

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JPH0611317B2
JPH0611317B2 JP59169021A JP16902184A JPH0611317B2 JP H0611317 B2 JPH0611317 B2 JP H0611317B2 JP 59169021 A JP59169021 A JP 59169021A JP 16902184 A JP16902184 A JP 16902184A JP H0611317 B2 JPH0611317 B2 JP H0611317B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、改良された再生セルロース製血液浄化膜及び
その製造方法に関する。更に詳しくは、血液に対する適
合性の改良された再生セルロース製血液浄化膜及びその
製造方法に関する。
〔従来の技術〕
周知のように、近年、腎不全患者に対する人工透折療法
は透析器、透析装置、及び透析技術の進歩に支えられて
長足の発展を遂げ、腎不全患者の延命、社会復帰に大き
な役割を果たしている。こうした人工透析療法の発展の
中で、再生セルロース膜とりけ銅アンモニウム法再生セ
ルロース膜の果した役割は大きく、過去現在に渡って透
析療法の過半は、これら銅アンモニウム法再生セルロー
ス膜を用いて行なわれている。これは、該膜が透析性能
において優れていると共に、長年の実績によって裏付け
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、この様な透析療法の発展にもかかわら
ず、例えば透析時に使用される抗凝固剤の長期大量投与
によると考えられている種々の副作用等の問題や、ま
た、透析患者の臨床症状との対応は明らかではないが、
透析時に白血球数が一時的に低下する現象(ロイコペニ
ア)や補体成分が活性化され一部消費される現象も指摘
されている。これらの現象は、血液成分が膜素材そのも
のと接触することにより引き起こされると考えられてい
るが、再生セルロース膜や一部の合成膜にこの現象が見
られる。
かかる問題や現象に対して、新しい抗凝固剤の開発、透
析療法の改良及び血液適合性に優れた透析膜の開発研究
が試みられている。
例えば、再生セルロース膜表面をヘパリンやビタミン等
を用いて改質することが提案されているが、被膜の安定
性やコストの面で満足すべき結果が得られていない。ま
た、ある種の合成膜やセルローストリアセテート膜は、
血液の凝固またはロイコペニア現象が比較的軽微である
が、これらの膜は、透析性能、機械的強度あるいは耐熱
性等の物性面でのバランスが悪く、またコスト面でも割
高になる欠点を有する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、優れた透析性能を損なう事なく、血液
に対する適合性が改良された再生セルロース製血液浄化
膜を提供することにある。
本発明者らは、再生セルロース膜が血液成分と接触した
とき膜表面にあるβ−1,4−グルコシド結合したグル
コースが異物認識され、血液成分の反応が誘起されるで
はないかと推測し、再生セルロース膜表面を改質するこ
とに関し、鋭意研究した結果、表面に2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート(以下、「HEMA」と略称する)とカ
ルボキシル基を有するビニル化合物とのコポリマーをコ
ーティングすることにより、本発明の目的が達成される
ことを見い出し、本発明の完成に至った。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、再生セルロース膜の血液と接する膜面にHEMA
とカルボキシル基を有するビニル化合物のコポリマーが
コーティングされていることを特徴とする再生セルロー
ス製の血液浄化膜、及び、HEMAとカルボキシル基を有す
るビニル化合物とのコポリマーを含む溶液を再生セルロ
ース膜に付与した後、過剰の高分子溶液を除去し、次い
で上記ポリマーを再生セルロース膜に固定することを特
徴とする再生セルロース製血液浄化膜の製造方法から成
る。
本発明で用いる「再生セルロース」とは、天然セルロー
スを一旦化学的あるいは物理的に変化させた後再生した
ものであって、これには、銅アンモニア法再生セルロー
ス(キュプラ、ベンベルグ等と呼ばれる)、ビスコース
レーシヨン等の他、セルロースエステルをケン化したも
の等含まれるが、透析性能及び長年の実績により裏付け
られた生体に対する高い安全性等から通常は銅アンモニ
ア法再生セルロースが用いられる。
再生セルロースの形状に関しては平膜または中空糸膜等
に成型したものが用いられるが、中空糸膜が血液浄化膜
として好ましい。
本発明でコーティングに用いられるポリマーは、上記し
たようにHEMAとカルボキシル基を有するビニル化合物、
例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸等とのコ
ポリマーである。
HEMAと該ビニル化合物の共重合組成は、コーティングし
た際の再生セルロース膜透析性能の影響、血液に対する
適合性への効果等を考慮して、HEMA1〜99重量%、上
記ビニル化合物99〜1重量%の範囲内で適当に選択す
ることが可能である。またHEMA及び該ビニル化合物以外
のビニル化合物を第三成分として含んだコポリマーを用
いることも可能である。
ポリマーを再生セルロース膜に付与する際のポリマーの
溶媒(以下、「コーティング溶媒」という)は、ポリマ
ーを均一に溶解せしめ、膜面へのポリマーの含浸又は塗
布を容易にする溶媒であり、本発明においては、下述の
ように基本的には、該上記ポリマーを溶解しうる溶媒で
あれば、全て利用可能である。適当な溶媒は、除去のし
やすさ、微量に残留した場合の安全性等を考慮して選択
しなければならない。本発明では、このような溶媒とし
て、メタノール、エタノール等の低級アルコール、アセ
トン及びジメチルホルムアミド並びにこれらと水との混
合物が好ましく、特にエタノールが好ましい。
これらコーティング溶媒に溶解せしめるポリマーは低濃
度で十分に効果を発揮する。高濃度の場合かえって形成
されるポリマー層の均一性が得難く性能のバラツキや使
用時におけるポリマーの脱落の原因となるため好ましく
ない。本発明ではポリマー濃度が0.005〜5重量/容量
%(以下「W/V%」と記す)の範囲が好ましく、0.01
〜1W/V%の範囲がさらに好ましい。
このように低いポリマー濃度が採用できるのは、本発明
においてポリマーが低コーティング量で、透析性能を阻
害せずに良好な血液適合性の改良効果を与えるためであ
り、例えばコーティングされたポリマー量が再生セルロ
ースに対して数百ppmの場合でさえ、十分に本発明の目
的を達成している。このような事実は、これまで予想す
らしえなかった事である。本発明ではコーティングされ
たポリマー量は50ppm〜5000ppmの範囲であること
が好ましく、70ppm〜1000ppmの範囲が特に好まし
い。
血液浄化膜へのポリマーのコーティングは次のように行
なうことができる。まず、ポリマーをコーティング溶媒
に溶解させ、得られる高分子溶液を膜に含浸、塗布その
他の方法でセルロース膜に付与することによって行なわ
れる。次いで均一なコーティング膜を形成せしめるため
に、遠心除去、吸引等の方法によって過剰の高分子溶液
を膜面から除去する。この液切り操作が適切に行なわれ
ないと、性能のバラッキや使用時におけるポリマー脱落
の原因となるコーティング層の厚み斑を生じる恐れがあ
る。
液切りを行なった後、コーティング溶媒を除去すること
等によってポリマーの固定を行なう。コーティング溶媒
の除去は、溶媒が揮発性の場合は真空乾燥、通風乾燥、
加熱乾燥等の通常の方法によって行なわれ、溶媒が比較
的高沸点の場合は必要に応じてポリマーを含まない溶媒
で洗滌した後、溶媒と相溶性の良い揮発性有機溶媒で洗
滌し上記と同様に乾燥の方法によって行なわれる。また
溶媒が水に可溶な場合、再生セルロース膜を透析器に組
み込んで水で洗滌する方法も採用できる。
なお、コーティング層の均一性を高めるためには、膜面
へのポリマー溶液の付与、液切り、ポリマーの固定まで
の処理を繰り返すことが好ましい。さらに、次に述べる
熱処理までを含めて繰り返しを行なうことは、さらに好
ましい。
コーティング溶媒の除去後、熱処理を行なうことが好ま
しい。熱処理は、コーティング層の脱落を防ぐと共に、
より高い血液適合性を得るために有効である。熱処理
は、50〜150℃の温度範囲で行なうことが好まし
く、より好ましくは、70〜130℃の温度範囲で行な
う。熱処理の方法として、乾燥加熱、蒸気加熱のいずれ
も使用可能であり、高周波加熱、遠赤外加熱等の方法も
有効である。熱処理の時間は、得られる効果とのかねあ
いで設定しなければならないが、通常は数十秒以上数時
間以下であり、好ましくは1分〜1時間の範囲である。
蒸気滅菌を行なう場合には、さらに上記の熱処理を行な
わなくても十分な効果の得られる場合もある。
以上の製造法は、血液と接触するコーティングされるべ
き膜面が中空糸等の内面であっても外面であっても同様
に適用できる。
上記製造法は、中空糸等が透析器に組み込まれている場
合にも適用できる。特にコーティング溶媒によって再生
セルロース膜の形態変化がもたらされる場合には、透析
器に組み込んだ状態で、上記の製造法を適用することが
望ましく、この際、コーティング溶媒の除去は、乾燥に
よらず、水による洗滌除去の方法を採用することは当然
な事である。
〔実施例〕
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。
(1)透水量 100本の中空糸フィラメントの束の両端を接着剤で固
定したモジュールを作り、糸の内部に水を満した後、片
端を閉じ、開口端より200mmHgの圧力をかけながら水
を入れ、単位時間当りの透水量を測定する。フィラメン
トの膜面積は、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、水の代りに尿素の10
00ppm水溶液、またはビタミンB−12(VB12)の1
00ppm水溶液を用いて(1)と同様の方法で透析液中の濃
度を分光光度計による吸光度より求めて、次式によりク
リアランスを計算する。
(3)補体消費率 血清に膜を1mml血清当り80cm2の表面積になる様に投
入し、37℃で1時間振とうした後の血清中の補体価を
メイヤー等の方法(Experimental immunochemistry,
p133Thomas,1961)により50%溶血補体価(CH
50)で測定しブランクからの補体価の低下を、補体消
費率で表わす。
実施例1 乾燥した銅アンモニア法再生セルロース製中空糸(内径
200μm,膜厚13μm))の束(中空糸本数100
0本、長さ30cm)をHEMAとメタクリル酸とのコポリマ
ー(HEMA含有量90モル%)の0.05W/V%エタノール
溶液に室温で約10分間浸漬した後、遠心分離機で過剰
の溶液を除去し、次いで真空乾燥器の中で40℃−75
0mmHgの条件で1時間乾燥した。その後、この束を乾熱
乾燥器中で120℃、10分間処理した。
第1表に、コーティング処理を行なった中空糸と未処理
の中空糸についての透析性能及び補体消費率の結果を示
す。
実施例2,3 HEMAの含有量が50モル%(実施例2)及び10モル%
(実施例3)であるHEMAとメタクリル酸のコポリマーを
用いて実施例1と同様にコーティングを行なった。得ら
れたそれぞれ中空糸の透析性能及び補体消費率の結果を
第2表に示す。
実施例4 実施例1〜3で得られた中空糸、及び未処理の中空糸を
それぞれ透析器に組み込み、犬による体外循環を行なっ
た。犬は体重約10kgのビーグル犬を用い、頚部に造設
したシャントから100mml/minの血流をとって透析器
血流側に流した。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6000U/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
血液の循環を開始した。
未処理の中空糸の場合を除いて、いずれも動脈側圧力の
変化はみられず安定な体外循環が可能であった。第1図
に、実施例1で調製したコーティング処理を施した中空
糸及び未処理中空糸をそれぞれ用いた場合における動脈
側圧力の変化を示す。グラフから明らかなように未処理
の場合には途中で凝血が始まったために血圧上昇が生じ
ているが、コーティング処理を施した中空糸では、安定
な体外循環が可能であった。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように再生セルロース膜表面に
HEMAとカルボキシル基を有するビニル化合物とのコポリ
マーをコーティングすることにより、再生セルロース膜
が改質され、血液の凝固や補体成分の活性化などの軽減
化が計られる。また、ポリマーのコーティング量が微量
でよいため、再生セルロース膜の優れた透析性能が損な
われることなく改質されていることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、犬による体外循環を行なった場合の動脈側圧
力の経時変化を示すグラフである。図中1は実施例1で
調製したコーティング処理を施した中空糸を使用した場
合、そして、2は未処理の中空糸を使用した場合の結果
を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】再生セルロース膜の血液と接触する膜面に
    2−ヒドロキシエチルメタクリレートとカルボキシル基
    を有するビニル化合物とのコポリマーがコーティングさ
    れていることを特徴とする再生セルロース製の血液浄化
    膜。
  2. 【請求項2】2−ヒドロキシエチルメタクリレートとカ
    ルボキシル基を有するビニル化合物とのコポリマーを含
    む溶液を再生セルロース膜に付与した後、過剰の高分子
    溶液を除去し、次いで上記ポリマーを再生セルロース膜
    に固定することを特徴とする再生セルロース製血液浄化
    膜の製造方法。
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