JP2000237557A - 親水化膜の製造方法 - Google Patents
親水化膜の製造方法Info
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Abstract
着性等の耐汚染性を有する親水化膜を提供する。 【解決手段】膜をポリアルキレングリコール溶液に0℃
以上18℃以下で浸漬または接触させた後、放射線照射
することを特徴とする親水化膜の製造方法。
Description
と抗血小板付着性等の耐汚染性を両立する親水化膜の製
造方法に関するものである。
用されているが、人工血管、カテーテル、血液バッグ、
人工腎臓等の直接血液に接する用具においては、血漿蛋
白や血小板等の血液成分の付着、及びこれに起因する血
栓の形成は避けがたい問題である。特に血液浄化に使用
される分離膜では、血液成分の付着が直接膜の性能低下
につながるため重要な問題である。
は、セルロース、セルロースアセテート、セルロースト
リアセテート、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリカー
ボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアクリ
ロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポ
リスルホン系樹脂等の高分子化合物が用いられてきた。
その中でも特に、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアク
リロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリスルホン
系樹脂等はその素材自身の疎水性のために、血液成分、
特に血漿蛋白や血小板の付着による性能の経時的な劣化
は避けられないものであった。
膜を親水化する手段として、例えば水溶性の重合体を1
〜100μg/cm2グラフト結合した医療材料が知られている
が(例えば、特開昭60-227763)、用いる親水性重合体
の量が多量であるために分離膜においては水溶性重合体
が細孔を塞ぐ、もしくは小さくするため性能低下が起こ
り好ましくない。
放射線架橋によりグラフト重合する方法も知られており
(例えば、特開平6-228887)、この方法によれば性能低
下を起こすほど親水性重合体を必要としない。しかし、
膜表面への固定化が不十分であるため、該親水性重合体
が溶出するおそれがある。(改行位置変更)つまり、現
在までは、透析等の最中に水溶性重合体の溶出の起こら
ない、耐汚染性に優れた親水化膜を提供できるには至っ
ていない。
良を目指し、水溶性重合体の溶出がなく、かつ、抗血小
板付着性等の耐汚染性を有する親水化膜を提供すること
を目的とする。
に本発明は以下の構成を有する。すなわち、膜をポリア
ルキレングリコール溶液に0℃以上18℃以下で浸漬ま
たは接触させた後、放射線照射することを特徴とする親
水化膜の製造方法に関する。
酸エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロ
ニトリル、ポリアミド、セルロース系樹脂を用いた膜に
おいて特に顕著に発揮されるが、これらに限定されるわ
けではなく、例えばセルロースアセテート、セルロース
トリアセテート、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリエステル系樹脂など
を用いた膜においても効果が発揮される。
は、例えばポリエチレングリコールやポリプロピレング
リコールに代表される主鎖中に酸素原子を含む親水性の
鎖状高分子であるがポリアルキレングリコールがグラフ
トしたポリマーであってもよい。
キレングリコール溶液(望ましくは水溶液)に浸漬、も
しくは接触させた後、γ線や電子線などの放射線を照射
する。この時ポリアルキレングリコール溶液の温度が高
い場合には吸着ムラが生じやすい。このため溶液の温度
を0℃以上、18℃以下、好ましくは4℃以上、10℃以下の
ような冷蔵温度とし、ポリアルキレングリコールの膜基
材への吸着能を低下させておくことが必要である。
に限定されるものではなく、数平均分子量で1000〜2000
0程度のものが用いられるが、膜基材に対する吸着能を
考慮した上での最適な分子量としては、例えば2000〜10
000程度のものが好ましく用いられる。
るための溶媒も特に限定されるものではなく、良溶媒と
して水、メタノール、エタノール、アセトン等が用いら
れるが、コスト面及び安全面から特に水が好ましく用い
られる。
いては、抗血小板付着性が発現する濃度を随時選択でき
るが、従来法ではポリアルキレングリコールは膜基材上
に不均一に固定化されているために、最も固定化量が少
ない場所においても抗血小板付着性を発現させるために
高めの濃度の選択を強いられていた。しかし、本発明で
は該ポリアルキレングリコールを均一に固定化できるこ
とから低濃度でも優れた抗血小板付着性を発現すること
ができ、例えば10〜500ppm、さらには50〜300ppm程度の
濃度が好ましく用いられる。
グリコール溶液を用いた場合であっても、そのほとんど
が膜に固定化されるため、処理後の血液浄化器等の洗浄
をなくすことも可能であり、好ましい。
なく、抗血小板付着性能を付与したい膜表面や血液浄化
器の血液が接触する面にポリアルキレングリコール鎖が
固定化するだけの照射量があればよく、γ線を用いる場
合は吸収エネルギーとして10〜50kGy、好ましくは15〜4
0kGy程度が好適に用いられる。また、放射線照射によ
り、膜が親水化されると同時に滅菌を行うこともでき
る。
は、不溶化したポリアルキレングリコールが膜に均一に
存在することとなる。不溶化したポリアルキレングリコ
ールは10〜500ng/cm2の範囲、好ましくは30〜200ng/cm2
の範囲で膜に均一に存在していることが好ましい。ポリ
アルキレングリコールの存在する濃度分布は、例えば、
中空糸膜型透析器(以下モジュールと略す)ではA側ヘ
ッダーとV側ヘッダーでの濃度を測定することによって
評価することができる。均一であるためには、A側ヘッ
ダーのポリアルキレングリコール濃度がV側濃度の7倍
未満、好ましくは3倍未満、更に好ましくは2倍未満で
あることが好ましい。
酸素ラジカルの発生を抑制するために、ポリアルキレン
グリコール溶液中の溶存酸素濃度を5%以下とするとポ
リアルキレングリコールの溶出量をより低減できる。
離膜、透析膜、濾過膜、濾過透析膜等の血液処理用膜、
あるいは浄水器等の除濁膜、更には逆浸透膜等の分離膜
などとして好適に利用される。
本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
BK−1.6P(材質:ポリメチルメタクリレート、実
施例1、3及び比較例1、3)及びBG−1.6U(材
質:イオン成分パラスチレンスルホン酸共重合体を含む
ポリメチルメタクリレート、実施例2、4、5及び比較
例2、4)の血液入口より表1に記載の所定濃度および
所定温度で溶存酸素量が5%に調整されたポリエチレン
グリコール(三洋化成製マクロゴール6000(実施例
1〜3、5及び比較例1〜4、和光純薬製ポリエチレン
グリコール500000(実施例4):以下PEGと略
すことがある)水溶液をA側ヘッダーよりV側ヘッダー
へ、そしてA側透析液ノズルよりV側透析液ノズルへと
順に20分間灌流し、その前後での灌流液中のポリエチ
レングリコール濃度をゲル透過クロマトグラフィー(以
下、GPC)にて測定した。
保管した後、吸収線量25kGyにてγ線照射を行い、ヘッ
ダー部及び透析液側ノズル部分の充填水のポリエチレン
グリコール濃度をGPCにて測定し、脱離したポリエチ
レングリコール濃度を測定した。
度よりポリエチレングリコール吸着量を計算し、そこか
らγ線照射により脱離したポリエチレングリコールを差
し引いたものを、単位面積あたりに換算することによ
り、固定化PEG量を求めて、表1に示した。
測定した。
析液出口をシリコンチューブで繋ぎ、血液出口から生理
食塩水500mlを100ml/minの流速で流し、中空糸及びモジ
ュール内部を洗浄した。その後、中空糸中空部分に牛血
清1000mlを200ml/minの流速で4時間灌流した。灌流
前、灌流後の牛血清を1mlサンプリングし、凍結乾燥し
た。乾燥したサンプルに無水酢酸とパラトルエンスルホ
ン酸の混合溶液2mlを添加し、120℃で約1時間アセチル
化し、冷却後2mlの純水で器壁を洗い落とした後、20%
炭酸ナトリウム溶液で中和し、クロロホルム5mlで抽出
し、ガスクロマトグラフィ法で、ポリエチレングリコー
ル濃度を分析した。ポリエチレングリコール量は、あら
かじめ作成した検量線から求めた(実施例1〜4、比較
例1〜3)。
緩衝溶液(以下PBSと略す)に5%アルブミンを溶解さ
せた溶液を用いた以外は同様にして、溶出PEG量を測
定した(実施例5、比較例4)。
ングリコール水溶液の灌流温度を4℃以下とすることに
よりモジュールの両ヘッダー間のポリエチレングリコー
ルの濃度勾配がほとんど抑えられ、膜表面に均一に吸着
されることになる。その結果、透析等の最中に、ポリエ
チレングリコールは実質的に溶出することがなく、安全
な親水化膜が得られた。
が透析等の最中に溶出しない安全な親水化膜を得ること
ができた。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】膜をポリアルキレングリコール溶液に0℃
以上18℃以下で浸漬または接触させた後、放射線照射
することを特徴とする親水化膜の製造方法。 - 【請求項2】該ポリアルキレングリコール溶液中の溶存
酸素量が5%以下であることを特徴とする請求項1記載
の親水化膜の製造方法。 - 【請求項3】該膜が、ポリメタクリル酸エステル系樹
脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリ
アミド、セルロース系樹脂から選ばれる少なくとも一種
の樹脂を主成分として成ることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の親水化膜の製造方法。
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- 1999-12-21 JP JP36295999A patent/JP4218163B2/ja not_active Expired - Fee Related
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