JPS61293502A - 血液浄化用分離膜 - 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、慢性あるいは急性の腎不全患者の治療を目的
とした、血液浄化、主として血液透析または血液濾過に
用いられる分離膜に関するもので、分離！ＩＸ表面にお
ける水の接触角を特定の範囲内にコントロールすること
によシ、すぐれた透水性と血液適合性を付与せしめ、長
時間の連続的血液透析または血液濾過を可能にする分離
膜を提供するものである。

〔従来技術〕

血液透析や血液濾過に使用される分離膜には、有効な透
水性能を持ちかつ血球成分の付着が少なく、抗血栓性に
優れ、安定して体外循環を行なうための血液適合性が要
求される。血液適合性と密接に関係しているのは、血液
と接触する分離膜表面の構造であシ、こ−の表面が特定
の範囲の親水性を有することが重要なピイントである。

特に血液ポンプを使用しない血圧駆動による血液透析や
血液濾過においては、膜表面の構造が非常に重要な影響
を及ぼす。

親水性と疎水性を表わす指標として水の接触角があるが
、従来、膜表面の水の接触角が６５°以下のものは水に
濡れやすく透水性能の向上することが知られていた（特
開昭５４−１６３７８号公報）０しかしながら、血液透
析や血液濾過に用いる場合、透水性能が高くなると血液
適合性が悪くなる傾向があり、有効な透水性能を持ちか
つ血液適合性に優れた膜は存在しなかった。

〔発明の目的〕

本発明者らは、有効な透水性能を持ちかつ血液適合性の
優れた分離膜を得んとして研究した結果、ポリスルホン
系樹脂から成り、膜表面での水の接触角が特定の範囲内
にある分離膜が有効な透水性能を持ちかつ血液適合性に
優れていることを見出し、更にこの知見に基づき徨々の
検討を行なった結果、本発明を完成するに至ったもので
ある。

〔発明の構成〕

即ち本発明は、ポリスルホン系樹脂よ構成υ、膜表面に
おける水の接触角が６５〜８０℃の範囲内にあることを
特徴とする血液透析あるいは血液濾過による血液浄化用
分離膜である０ 更に詳細に本発明の説明を行なうと、プリスルホン系樹
脂よシなる分離膜は、ぼりスルホン系樹脂を該樹脂を溶
解し得る極性有機溶剤中に添加剤と共に溶解せしめて製
膜原液とし、製膜後文に熱処理等の適当な処理を行なう
ことにより膜表面の水の接触角を特定の範囲にコントロ
ールし、透水性能と血液適合性を付与せしめるものであ
る。ここでｉｔ？　ＩＪスルホン系樹脂とは、の構造を
有するものである。

製膜原液中のポリスルホン系樹脂の濃度は１０〜２５重
量％、好ましくは１２〜２０重量％である。ポリスルホ
ン系樹脂を溶解する極性有機溶剤はジメチルホルムアミ
ド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が用いられるが、ぼ
りスルホン系樹脂を溶解するものであればこれらに限定
されない。添加剤としては、金属塩またはポリスルホン
系樹脂の非溶剤が挙げられる。金属塩の例としては、１
価または２価の金属塩、すなわちＬｉＣ１１ＬＩＢｒ　
。

ＮａＣ４ＮａＢｒ５ＫＣｔ、　ＫＢｒ、　ＭｇＣ１，２
、ＭｇＢ　ｒ　２、ＣａＣｌ２、ＣａＢｒ　２等が挙げ
られるがこれらに限定されない。

、ｔＦ　ＩＪスルホン系樹脂の非溶剤としては、ケトン
系、エーテル系、フラン系、有機酸系、有機酸、無水物
系、有機酸エステル系、界面活性剤等が挙げられるがこ
れらに限定されない。更に、金属塩と非溶剤の組合わせ
、また２１以上の非溶剤を組合わせることも可能である
。

製膜原液は上記の各成分を混合し、室温から１００℃程
度に加温しながら攪拌溶解して得られる。

平膜を製造する場合は、上記の製膜原液を平板上に流延
した後、凝固浴中に浸漬し凝固せしめることによりて平
膜を得る。また、中空糸膜を製造する場合は、２重管構
造の中空繊維製造用ノズルを用いて、外側の環状口から
製膜原液を、芯部から凝固液を凝固浴中へ吐出し凝固せ
しめる湿式紡糸法によって中空糸膜を得る。凝固浴及び
凝固液の組成は、操作性の点からは水単独であることが
望ましいが、水に金属塩及び／またはヒリスルホン系樹
脂の溶剤、及び／またはポリスルホン系樹脂の非溶剤を
加えることも可能である。凝固液に添加し得る金属塩は
、Ｌｉｃｔ、　ＬｉＢｒ、　ＮａＣ４１ＮａＢｒ、　Ｋ
Ｃｌ。

１Ｇ３ｒ、　ＭｇＣｌ２、ＭｇＢｒ２、ＣａＣｌ２、Ｃ
ａＢｒ２などが挙げられるが、これらに限定されず、ま
た２種以上の金属塩の組合わせも可能である。また、凝
固浴に添加し得るぼりスルホン系樹脂の溶剤は、ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどであ
るがこれらに限定されず、また２種以上の溶剤の組合わ
せも可能である。凝固浴に添加し得るプリスルホン系樹
脂の非溶剤は、アルコール系、ケトン系などがあるがこ
れらに限定されず、また２種以上の非溶剤の組み合わせ
も可能である。

製膜条件として主に温度管理が重要であり通常室温近辺
で行うが、製膜原液の組成によシ室温において不安定な
場合は加温製膜を行い、製膜温度は室温〜１００℃の範
囲が適当である。更に得られた膜には水に不溶性の添加
剤を含む場合もある丸め、エタノール等に浸漬させ脱溶
剤及び脱添加剤を行って後、水に置換する方法が効果的
である。

分離膜の表面の性質は、上記の製膜原液組成、製膜条件
及び凝固浴、凝固液の組成を適当に組合わせることＫよ
ってかなり広範囲に変化させ得るが、製造直後の分離膜
の表面は疎水性が高くほとんど透水性能を持たない。透
水性を持たせ、表面の水の接触角を特定範囲にコントロ
ールするためにはこの製造直後の分離膜をポリスルホン
系樹脂の非溶剤に浸漬し、９０℃以上１５０℃以下の温
度で熱処理を行なうことが効果的である。、ｔ？　ＩＪ
スルホン系樹脂の非溶剤としては、水やエタノール、グ
リセリン等のアルコール類があるがこれらに限定されな
い。また、これらの非溶剤を単独で用いる以外に組合わ
せて用いることも可能である。非溶剤の沸点が熱処理温
度よシも低い場合は加圧下で行なうことも可能である。

また、熱処理時間は通常３０分〜２時間で充分であるが
、１時間程度が望ましい。

ここで、水の接触角が６５°未満の場合は親水性が高く
な）、初期の透水性能は高いが、膜の表面における血球
成分及び蛋白質等による目詰りのため、凝血が起こり透
水性能が低下し、安定した血液透析や血液濾過が行なえ
なくなる。また、親水性が高いと膜の強度が低下し、膜
の破損の危険性も高くなる。一方、水の接触角が８０’
を越える場合は、疎水性が高くなるため透水性能が低下
し、有効な血液透析や血液濾過が行なえなくなる。

〔発明の効果〕

本発明の血液透析または血液濾過用分離膜は、膜表面の
水の接触角を特定の範囲内にコントロールすることによ
シ、すぐれた透水性と血液適合性を付与し、血液透析や
血液濾過を効率よくかつ安定に行ない得ることを可能に
したものである。

従って、慢性または急性腎不全患者の治療において、従
来困難とされた２４時間、４８時間といった長時間にわ
たる連続的血液透析法または血液濾過法のみならず、血
液ポンプを使用しない体外循環法に対しても適用できる
など極めて有用である。この地条臓器不全、薬剤治療抵
抗性心不全、浮型等に対しても連続的血液濾過法が効果
的であシ、長時間安定して使用できる血液濾過器を提供
することが可能となる。さらに将来、慢性の腎不全患者
に対して適用可能な携帯型人工腎臓や家庭透析等にも使
用可能と考えられ、応用範囲はかなシ広いものである。

また、現行の血液ピンプを使用した間歇的治療において
も、よシ血液適合性の優れた血液透析器や血液濾過器を
用いることにより、血液成分を損傷するととが少なくな
シより高度の医療を提供することが可能となる。

以下本発明の実施例について説明する。

実施例１ 一テルスルホンを１５重ｉｓ、溶剤としてＮ−メチル−
２−ピロリドンを７８重量％、添加剤としてプロピオン
酸を７重量−の割合で混合し、８０℃３時間加熱攪拌を
行ない均一溶液を得た。この製膜原液をガラス板上に０
．１　ｍの厚さに流延した後、室温下で水からなる凝固
浴中に浸漬して凝固せしめ、さらに水洗を行なって溶剤
等を除去し、分離膜を得た。次いで分離膜を水中に浸漬
し、加圧下１２０℃にて１時間熱処理を行った。

得られた分離膜の純水での透水率は１１００ｍｆｆｉ／
ｈｒ−ｍＨｇ　−Ｊ、重量平均分子量約７万のデキスト
ランの阻止率は５５チであった。この分離膜の表面の水
の接触角を光反射法にょυ測定したところ７３°であっ
た。

比較例１ 実施例１の＃膜原液を用い、同様にして分離膜を得た。

熱処理を行なわない場合、純水での透水率はＯであシ、
表面の水の接触角は８７°であった。

実施例２．３ チルスルホンを１７重量％、溶剤としてジメチルホルム
アミド７０重量％、添加剤として無水安息香酸１３重量
％を混合し、８０℃で３時間攪拌し均一溶液を得た。こ
の製膜原液を中空糸製造用ノズルの外側の環状口から、
また芯部からは水を吐出し、水からなる凝固浴へ導いて
凝固せしめ、３０ｍ／分の速度で巻取りを行なった。こ
こで製膜原液及び凝固液の温度は４０℃であった。得ら
れた中空糸膜は内径２５０μ、膜厚４５μであシ、これ
を水洗して溶剤等の除去後、水中に浸漬し加圧下１１０
℃及び１２８℃で１時間熱処理を行ない、それぞれ実施
例２．３とした。

それぞれの中空糸膜の純水での透水率および重量平均分
子量約７万のデキストランの阻止率は、それぞれ実施例
２・・・・・・・・・・・・１０５０　ｍｌ　／　ｈｒ
−ｍＨｇ　−ｍ。

６２％；実施例３−−・−１２９０ｍｌ／　ｈｒ−ｗＨ
ｇ　・ｍ１４９％であった。さらに中空糸膜内表面の水
の接触角を毛管上昇法で測定したところ、それぞれ実施
例２・・・・・・・・・・・・７５°、実施例３・・・
曲面・６９°であった。

次いでこれらの中空糸の有効長２０ｃｍ、２０００本を
束ね、両端をウレタン接着剤で固定した後切断し、両端
に開口部を持つ膜面積０．３１　ｍのモジエールを得た
。これらのモジュールを用いて、体重約１０ｋｇのピー
グル大の頚部動静脈に外シャントを設置し、血圧駆動に
よる血液濾過を行なった。

その際ヘノ６１Ｊンを３００１Ｕ／ｈｒで持続注入した
。

その結果、実施例２では４００〜６００ｍｆｆ１／ｈｒ
。

実施例３では７００〜８００　ｍｌ　／ｈｒの濾過量が
得られ、共に１００時間以上の連続血液濾過が可能であ
った。

比較例２．３ 実施例２．３と同様にして作成した中空糸膜を水洗し溶
剤等を除去した後、比較例２では熱処理を行なわず、比
較例３では水中に浸漬し加圧下１５５℃で３時間熱処理
を行なった。

それぞれの中空糸膜の純水での透水率および重量平均分
子量約７万のデキストランの阻止率は、それぞれ比較例
２・・・・・・・・・・・・ＯｍＩ！／ｈｒ−ＩＩＩＩ
Ｈｇ−ｍ１１００チ；比較例３　＝−２０１０ｍｌ　／
ｈｒ−ｍＨｇ　・ｍ１２５チであった。さらに中空糸膜
内表面の水の接触角を毛管上昇法で測定したところ、そ
れぞれ比較例２・・・・・・・・・・・・８５″、比較
例３・・・・・・・・・・・・６１’であった。

次いで実施例２．３と同様にしてモジュールを作成し動
物実験を行なった。その結果、比較例２ではまったく濾
液が得られず、血液濾過による体液交換は不可能であっ
た。また、比較例３では最初１２００ｍｅ／ｈｒの濾過
量が得られたが、開始３０分後に急激に血流量、濾過量
が減少し、１時間後にはほとんどの中空糸が血栓によシ
閉塞し、血液濾過が行なえなくなった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリスルホン系樹脂より成り、膜表面における水
   の接触角が６５〜８０°の範囲内にあることを特徴とす
   る血液浄化用分離膜。
2. （２）ポリスルホン系樹脂が ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼ の構造を有する重合体より成る、特許請求 の範囲第（１）項記載の血液浄化用分離膜。