JP2005230408A - Method for treating substrate and method for manufacturing separation membrane by using this treatment method - Google Patents

Method for treating substrate and method for manufacturing separation membrane by using this treatment method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a substrate which needs nonionic hydrophilic properties on the surface without deactivating characteristics of a functional material existing on the substrate. <P>SOLUTION: A method for treating the substrate is characterized by that a nonionic hydrophilic polymer is brought into contact with the substrate on which the functional material exists. The method can be widely used for applications which need nonionic hydrophilic properties on the surface without deactivating the characteristics of the functional material existing on the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基材に機能性物質と非イオン性親水性高分子を付与させる方法に関する。機能性物質の特性を失活させることなく、表面に非イオン性の親水性が必要な用途に幅広く用いることができる。具体的には、人工血管、カテーテル、血液バッグ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工腎臓、人工肺、手術用補助器具などの医療用具、浄水器用膜、上水浄化膜、下水浄化膜、RO膜などの分離膜、DDS、タンパクチップ、DNAチップ、バイオセンサー、生体成分分離用モジュールに好適に用いられる。特に、血液適合性が要求される用途、例えば、血液浄化用モジュールの製造時には好適に用いられる。   The present invention relates to a method for imparting a functional substance and a nonionic hydrophilic polymer to a substrate. Without deactivating the properties of the functional substance, it can be widely used in applications that require nonionic hydrophilicity on the surface. Specifically, artificial blood vessels, catheters, blood bags, contact lenses, intraocular lenses, artificial kidneys, artificial lungs, surgical aids and other medical devices, water purifier membranes, water purification membranes, sewage purification membranes, RO membranes It is suitably used for separation membranes such as DDS, protein chips, DNA chips, biosensors, and biological component separation modules. In particular, it is preferably used in applications requiring blood compatibility, for example, in the manufacture of blood purification modules.

基材に機能性物質を導入し、特定の物質を除去したり、特定の物質を活性化させるような試みは数多くなされている。例えば、機能性物質としては、イオン性基をもつ物質としてデキストラン硫酸やポリエチレンイミンなど、疎水基としてヘキサデシル基など、生理活性物質としてポリミキシンBなどが挙げられる。陰性電荷の強い表面はブラジキンの産生を増加させ、血栓形成を促す。また、陰性電荷表面はフサンなどの陽性電荷を有する抗凝固薬を吸着するという問題点がある。そこで、孔径の制御された多孔質ビーズにデキストラン硫酸を固定化し、低密度リポタンパク質(LDL)を除去する方法(特公昭62−56782)が開示されている。また、ヘキサデシル基のような疎水性の強い官能基は非特異的に様々なタンパク質も吸着することに加えて、凝固関連タンパク質の吸着も起きるので、血液の活性化が生じる。そこで、同様に孔径の制御された多孔質ビーズにヘキサデシル基を固定化し、β2−ミクログロブリンを除去する方法(人工臓器27(2)、571−577、1998)が開示されている。しかしながら、この方法だと、機能性物質を固定化する担体の形態が限定されてしまうという問題点があった。また、ポリエチレンイミンは酸化低密度リポタンパク質(酸化LDL)と相互作用する(特開2002−028461)。アミノ基は血小板粘着を引き起こすだけでなく、放出反応も大きいことが知られている。すなわち、目的の物質を除去するには、機能性物質の密度を高めることが有効であるが、その分、血液の活性を亢進したり、担体の形状が限定されるという問題があった。
特公昭62−56782号公報 特開2002−28461号公報 人工臓器27(2)、571−577、1998
Many attempts have been made to introduce a functional substance into a substrate, remove a specific substance, or activate a specific substance. For example, functional substances include dextran sulfate and polyethyleneimine as substances having an ionic group, hexadecyl groups as hydrophobic groups, and polymyxin B as physiologically active substances. A negatively charged surface increases bradykin production and promotes thrombus formation. Further, the negatively charged surface has a problem that it adsorbs an anticoagulant having a positive charge such as fusan. Therefore, a method (Japanese Examined Patent Publication No. 62-56782) in which dextran sulfate is immobilized on porous beads with controlled pore diameters to remove low density lipoprotein (LDL) is disclosed. In addition, a highly hydrophobic functional group such as a hexadecyl group adsorbs coagulation-related proteins in addition to nonspecifically adsorbing various proteins, thereby causing blood activation. Accordingly, a method (artificial organ 27 (2), 571-577, 1998) in which a hexadecyl group is immobilized on a porous bead having a controlled pore diameter to remove β 2 -microglobulin is disclosed. However, this method has a problem that the form of the carrier on which the functional substance is immobilized is limited. Polyethyleneimine interacts with oxidized low density lipoprotein (oxidized LDL) (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-028461). It is known that the amino group not only causes platelet adhesion but also has a large release reaction. That is, in order to remove the target substance, it is effective to increase the density of the functional substance, but there is a problem that the activity of blood is increased correspondingly and the shape of the carrier is limited.
Japanese Examined Patent Publication No. 62-56782 JP 2002-28461 A Artificial organ 27 (2), 571-577, 1998

本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、機能性物質の特性を失活させることなく、表面に非イオン性の親水性を導入した基材の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a substrate in which nonionic hydrophilicity is introduced on the surface without improving the disadvantages of the prior art and deactivating the properties of the functional substance.

本発明者らは上記課題を達成するため鋭意検討を進めた結果、機能性物質の特性を失活させることなく、表面に非イオン性の親水性を導入するための処理方法を見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、下記の(1)〜(22)の構成によって達成される。
(1) 非イオン性親水性高分子を機能性物質が存在する基材に接触させることを特徴とする基材の処理方法。
(2) 前記の機能性物質が基材の構成成分であることを特徴とする(1)に記載の基材の処理方法。
(3) 前記の機能性物質が存在する基材が、基材成型後に機能性物質を化学結合させることによって得られることを特徴とする(1)に記載の基材の処理方法。
(4) 前記の機能性物質が存在する基材が、基材成型後に機能性物質を吸着させることによって得られることを特徴とする(1)に記載の基材の処理方法。
(5) 前記機能性物質が、イオン性基を持つ物質であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(6) 前記機能性物質が、疎水性基を持つ物質であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(7) 前記機能性物質が、生理活性物質であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(8) 前記イオン性基が、カチオン性高分子であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(9) 前記カチオン性高分子がアミノ基含有含有高分子であることを特徴とする(8)に記載の基材の処理方法。
(10) 前記アミノ基含有高分子がポリアルキレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ジエチルアミノエチルデキストラン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、およびこれらの誘導体から選ばれる一種であることを特徴とする(9)に記載の基材の処理方法。
(11) 前記非イオン性親水性高分子がポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールおよびこれらの誘導体であることを特徴とする(1)〜(10)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(12) 非イオン性親水性高分子を基材に接触させた後、放射線照射することを特徴とする(1)〜(11)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(13) 前記基材が医療用基材であることを特徴とする(1)〜(12)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(14) 前記医療用基材が生体成分分離用モジュールに内蔵されていること特徴とする(13)に記載の改質基材。
(15) 前記医療用基材が血液浄化用モジュールに内蔵されていることを特徴とする(13)に記載の基材の処理方法。
(16)前記医療用基材が人工腎臓用モジュールに内蔵されていることを特徴とする(13)に記載の基材の処理方法。
(17) 前記医療用基材が分離膜であることを特徴とする(13)〜(16)のいずれかに記載の基材の処理方法。
(18) 前記医療用基材が中空糸膜であることを特徴とする(17)に記載の基材の処理方法。
(19) 前記分離膜がポリスルホン系ポリマーであることを特徴とする(17)または(18)に記載の基材の処理方法。
(20) (1)〜(19)のいずれかに記載の基材の処理方法により分離膜が処理されることを特徴とする分離膜の製造方法。
(21) 血液浄化用モジュールの製造方法であって、(1)〜(20)のいずれかに記載の基材の処理方法を製造工程に含むことを特徴とする血液浄化用モジュールの製造方法。
(22) 人工腎臓用モジュールの製造方法であって、(1)〜(21)のいずれかに記載の基材の処理方法を製造工程に含むことを特徴とする人工腎臓用モジュールの製造方法。
As a result of diligent studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found a treatment method for introducing nonionic hydrophilicity on the surface without deactivating the properties of the functional substance, and the present invention. It came to complete. That is, the present invention is achieved by the following configurations (1) to (22).
(1) A method for treating a substrate, comprising bringing a nonionic hydrophilic polymer into contact with a substrate on which a functional substance is present.
(2) The method for treating a substrate according to (1), wherein the functional substance is a constituent component of the substrate.
(3) The method for treating a substrate according to (1), wherein the substrate containing the functional substance is obtained by chemically bonding the functional substance after molding the substrate.
(4) The method for treating a substrate according to (1), wherein the substrate on which the functional substance is present is obtained by adsorbing the functional substance after molding the substrate.
(5) The method for treating a substrate according to any one of (1) to (4), wherein the functional substance is a substance having an ionic group.
(6) The substrate treating method according to any one of (1) to (4), wherein the functional substance is a substance having a hydrophobic group.
(7) The substrate treatment method according to any one of (1) to (4), wherein the functional substance is a physiologically active substance.
(8) The method for treating a substrate according to any one of (1) to (5), wherein the ionic group is a cationic polymer.
(9) The method for treating a substrate according to (8), wherein the cationic polymer is an amino group-containing polymer.
(10) The amino group-containing polymer is one kind selected from polyalkyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine, diethylaminoethyldextran, polydiallyldimethylammonium chloride, and derivatives thereof. The processing method of the base material.
(11) The method for treating a substrate according to any one of (1) to (10), wherein the nonionic hydrophilic polymer is polyalkylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, and derivatives thereof. .
(12) The method for treating a substrate according to any one of (1) to (11), wherein the nonionic hydrophilic polymer is brought into contact with the substrate and then irradiated with radiation.
(13) The method for treating a substrate according to any one of (1) to (12), wherein the substrate is a medical substrate.
(14) The modified base material according to (13), wherein the medical base material is built in a biological component separation module.
(15) The method for treating a substrate according to (13), wherein the medical substrate is incorporated in a blood purification module.
(16) The method for treating a substrate according to (13), wherein the medical substrate is incorporated in an artificial kidney module.
(17) The method for treating a substrate according to any one of (13) to (16), wherein the medical substrate is a separation membrane.
(18) The method for treating a substrate according to (17), wherein the medical substrate is a hollow fiber membrane.
(19) The method for treating a substrate according to (17) or (18), wherein the separation membrane is a polysulfone-based polymer.
(20) A method for producing a separation membrane, wherein the separation membrane is treated by the method for treating a substrate according to any one of (1) to (19).
(21) A method for producing a blood purification module, comprising the method for treating a substrate according to any one of (1) to (20) in a production process.
(22) A method for producing an artificial kidney module, comprising the method for treating a substrate according to any one of (1) to (21) in a production process.

本発明の方法は、基材上に存在する機能性物質の特性を失活させることなく、表面に非イオン性の親水性が必要な用途に幅広く用いることができる。   The method of the present invention can be widely used in applications that require nonionic hydrophilicity on the surface without deactivating the properties of the functional substance present on the substrate.

本発明の方法では、機能性物質が存在する基材を非イオン性親水性高分子と接触させることを特徴とする。すなわち、本発明の方法を用いることにより、機能性物質の特性を失活させることなく、表面に非イオン性の親水性を導入させることができる。   The method of the present invention is characterized in that a substrate on which a functional substance is present is brought into contact with a nonionic hydrophilic polymer. That is, by using the method of the present invention, nonionic hydrophilicity can be introduced to the surface without deactivating the properties of the functional substance.

機能性物質が存在する基材を非イオン性親水性高分子と接触させることで、機能性物質を被覆するように非イオン性親水性高分子が存在すると考えられる。したがって、血小板や血球のような大きなものは、非イオン性親水性高分子層にはじかれて、基材の表面近傍に近づけない。このため血液の活性化などの好ましくない現象を抑制することができる。一方で、LDLやβ2−ミクログロブリンなどの比較的小さい物質は、非イオン性親水性高分子層を通り抜けて、機能性物質と相互作用できるものと考えられる。 It is considered that the nonionic hydrophilic polymer is present so as to cover the functional substance by bringing the substrate on which the functional substance exists into contact with the nonionic hydrophilic polymer. Accordingly, large substances such as platelets and blood cells are repelled by the nonionic hydrophilic polymer layer and cannot approach the vicinity of the surface of the substrate. For this reason, undesirable phenomena such as blood activation can be suppressed. On the other hand, it is considered that relatively small substances such as LDL and β 2 -microglobulin can interact with the functional substance through the nonionic hydrophilic polymer layer.

本発明でいうところの基材とは非イオン性の親水性を付与させたい材料のことを指し、高分子材料が好ましい。高分子材料の例としては、ポリスルホンやポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。さらに、基材中に非イオン性親水性高分子が存在していても良い。例えば、人工腎臓用ポリスルホン系中空糸膜の多くは、ポリスルホンとポリビニルピロリドンのブレンド体であるが、これらのブレンド体も基材とする。基材の形状としては、繊維、フィルム、樹脂、分離膜などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。   The term “substrate” as used in the present invention refers to a material to which a nonionic hydrophilic property is desired, and a polymer material is preferred. Examples of the polymer material include polysulfone, polystyrene, polyurethane, polyethylene, and polypropylene. Furthermore, a nonionic hydrophilic polymer may be present in the substrate. For example, most of the polysulfone-based hollow fiber membranes for artificial kidneys are blends of polysulfone and polyvinylpyrrolidone, and these blends are also used as a base material. Examples of the shape of the substrate include, but are not limited to, fibers, films, resins, and separation membranes.

本発明でいうところの機能性物質とはイオン性基もしくは疎水性基をもつ物質もしくは生理活性物質のことを指す。   In the present invention, the functional substance refers to a substance having an ionic group or a hydrophobic group or a physiologically active substance.

イオン性基とは電荷を帯びた官能基のことを言い、カチオン性基でも、アニオン性基でも特に限定されず、例えば、アミノ基、アミノ硫酸基、イミダゾール基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などが挙げられる。   The ionic group means a functional group having a charge, and is not particularly limited to a cationic group or an anionic group. For example, an amino group, an aminosulfuric acid group, an imidazole group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group An acid group etc. are mentioned.

イオン性基がアミノ基の場合は、血小板粘着を引き起こすだけでなく、放出反応も大きいため、本発明の技術を用いることは特に好ましい。ここでいう、アミノ基は1級アミン、2級アミン、3級アミン、4級アミンを指す。   When the ionic group is an amino group, it not only causes platelet adhesion but also has a large release reaction, so that it is particularly preferable to use the technique of the present invention. As used herein, an amino group refers to a primary amine, secondary amine, tertiary amine, or quaternary amine.

また、カチオン性基を有する物質としては、カチオン性高分子が酸化低密度リポタンパク質(酸化LDL)などの酸性タンパク質の吸着除去効果が高いため、好ましく用いられる。これは、高分子であれば、酸性タンパク質と最適な立体配置をとる余地が大きいため、相互作用しやすいものと考えられる。ここで、カチオン性高分子とはpH4.5において、電荷が1meq/g以上の高分子のことをいう。カチオン性高分子の重量平均分子量としては、特に限定されるものではないが、1000以上であることが好ましく、さらに好ましくは5000以上、さらには1万以上のものが好適に用いられる。具体的には、ポリアルキレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ジエチルアミノエチルデキストラン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドなどアミノ基含有高分子や、ビニルイミダゾリウムメトクロライド重合体やビニルイミダゾール重合体などや、これらと他のモノマーとの共重合体や、グラフト体などの誘導体等でも良い。また、2種類以上のカチオン性高分子を併用して用いても良い。カチオン性高分子の中でも、ポリアルキレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ジエチルアミノエチルデキストラン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドといった、アミノ基含有高分子は、入手のしやすさ、酸化低密度リポタンパク質(酸化LDL)などの酸性タンパク質の吸着除去効果の高さなどの点で好ましい。   Further, as a substance having a cationic group, a cationic polymer is preferably used because it has a high adsorption effect on acidic proteins such as oxidized low density lipoprotein (oxidized LDL). This is considered to be likely to interact with an acidic protein because it has a large room for an optimal configuration with an acidic protein. Here, the cationic polymer means a polymer having a charge of 1 meq / g or more at pH 4.5. The weight average molecular weight of the cationic polymer is not particularly limited, but is preferably 1000 or more, more preferably 5000 or more, and further preferably 10,000 or more. Specifically, amino group-containing polymers such as polyalkyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine, diethylaminoethyl dextran, polydiallyldimethylammonium chloride, vinyl imidazolium methochloride polymer, vinyl imidazole polymer, etc. Copolymers with these monomers and derivatives such as grafts may also be used. Two or more kinds of cationic polymers may be used in combination. Among cationic polymers, amino group-containing polymers such as polyalkyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine, diethylaminoethyldextran, and polydiallyldimethylammonium chloride are easily available, oxidized low density lipoprotein (oxidized LDL) It is preferable in terms of the high adsorption and removal effect of acidic proteins such as.

また、疎水性基としては、炭素数が6以上50以下の炭化水素を用いた基であることが好ましく、基材に化学結合によって結合しているものを意味する。   In addition, the hydrophobic group is preferably a group using a hydrocarbon having 6 to 50 carbon atoms, and means a group bonded to the base material by a chemical bond.

本発明でいうところの生理活性物質とは生体機能に影響を与える物質のことを指す。例えば、タンパク質、ペプチド、アミノ酸などが挙げられる。具体的にはポリミキシンBなどが挙げられる。   The physiologically active substance in the present invention refers to a substance that affects biological functions. For example, protein, peptide, amino acid and the like can be mentioned. Specific examples include polymyxin B.

本発明でいうところの機能性物質が存在する基材とは、基材中もしくは基材表面に機能性物質が含有されていることをいう。機能性物質を基材に存在させる方法としては、1)機能性物質を基材の構成成分として導入する方法、2)基材成型後に機能性物質を基材に化学結合させる方法、3)基材成型後に機能性物質を基材に吸着させる方法、などが挙げられる。   In the present invention, the base material containing the functional substance means that the functional substance is contained in the base material or on the surface of the base material. As a method for causing the functional substance to be present on the substrate, 1) a method of introducing the functional substance as a constituent of the substrate, 2) a method of chemically bonding the functional substance to the substrate after molding the substrate, and 3) a group Examples include a method of adsorbing a functional substance to a base material after molding the material.

基材の構成成分として導入する方法とは、基材が成型される前に基材に導入される物質のことを指す。例えば、人工腎臓用のポリスルホンとポリビニルピロリドンのブレンド中空糸膜の場合、構成成分であるポリスルホンとポリビニルピロリドンが機能性物質に該当する。該中空糸膜の製造方法の詳細は後述するが、機能性物質を中空糸膜に構成成分として導入するには、製膜原液、注入液、凝固浴のいずれか1つに少なくとも添加しておく必要がある。機能性物質を原液に添加する場合においては、ポリスルホン、ポリビニルピロリドン以外に第3成分として添加するか、ポリスルホンやポリビニルピロリドンの代わりに、イオン性基や疎水性基をもった変性ポリスルホンやポリビニルピロリドンを用いてもよい。   The method of introducing as a constituent component of the substrate refers to a substance introduced into the substrate before the substrate is molded. For example, in the case of a blended hollow fiber membrane of polysulfone and polyvinyl pyrrolidone for an artificial kidney, polysulfone and polyvinyl pyrrolidone, which are constituent components, correspond to functional substances. Although details of the method for producing the hollow fiber membrane will be described later, in order to introduce a functional substance into the hollow fiber membrane as a constituent component, at least one of the membrane-forming stock solution, the injection solution, and the coagulation bath is added. There is a need. When adding a functional substance to the stock solution, add it as a third component in addition to polysulfone or polyvinylpyrrolidone, or use modified polysulfone or polyvinylpyrrolidone having an ionic group or hydrophobic group instead of polysulfone or polyvinylpyrrolidone. It may be used.

本発明でいうところの化学結合とは、共有結合もしくはイオン結合を指す。基材を成型後、化学結合によって機能性物質を導入する具体的な方法としては、機能性物質がイオン性基の場合はプラズマ照射やイオンクラスタービームなどによって基材に化学結合として導入することが可能である。または基材に化学反応を用いて機能性物質を架橋させても良い。このとき、機能性物質と基材の間にスペーサーを介しても良い。さらに、基材上にモノマー溶液に浸積、もしくは湿潤させて、高分子重合によって機能性物質を導入してもよい。また、機能性物質や基材によっては、機能性物質を基材に吸着させた後、加熱や、放射線照射によって機能性物質と基材に化学結合が形成されるものがある。
本発明でいうところの吸着とは、基材表面の機能性物質の濃度が、機能性物質溶液濃度よりも高くなっている状態をさし、その機構は化学吸着、物理吸着のどちらでもよい。また、間接的な相互作用で吸着されていてもよい。例えば、機能性物質が基材と水分子を介した水素結合によって吸着されていても良い。基材に機能性物質を吸着させる具体的な方法としては、基材を機能性物質溶液に浸漬もしくは湿潤させればよい。また、本発明でいう湿潤とは、基材を浸漬していた水溶液を除去して乾燥させない状態のことを言う。特に限定されるものではないが、基材の乾燥重量に対して3重量%以上の水分を含んでいることが好ましい。ここでいう、乾燥重量とは改質基材を乾燥させて、乾燥中の1時間での重量変化率が2%以内になった状態の重量をいう。
The chemical bond in the present invention refers to a covalent bond or an ionic bond. As a specific method for introducing a functional substance by chemical bonding after molding the base material, if the functional substance is an ionic group, it may be introduced as a chemical bond to the base material by plasma irradiation or ion cluster beam. Is possible. Alternatively, the functional material may be cross-linked using a chemical reaction on the base material. At this time, a spacer may be interposed between the functional substance and the substrate. Further, the functional material may be introduced by polymer polymerization by dipping or wetting the monomer solution on the substrate. Further, some functional substances and base materials may cause chemical bonds to be formed between the functional substance and the base material by heating or radiation irradiation after the functional material is adsorbed to the base material.
The adsorption referred to in the present invention refers to a state where the concentration of the functional substance on the surface of the substrate is higher than the concentration of the functional substance solution, and the mechanism may be either chemical adsorption or physical adsorption. Moreover, you may adsorb | suck by indirect interaction. For example, the functional substance may be adsorbed by hydrogen bonding via the base material and water molecules. As a specific method for adsorbing the functional substance on the base material, the base material may be immersed or wetted in the functional substance solution. The term “wetting” as used in the present invention refers to a state where the aqueous solution in which the substrate is immersed is removed and not dried. Although not particularly limited, it preferably contains 3% by weight or more of moisture with respect to the dry weight of the substrate. As used herein, the dry weight refers to the weight in a state where the modified base material is dried and the weight change rate within 1 hour during drying is within 2%.

本発明でいうところの非イオン性親水性高分子とはpH4.5およびpH9.5のいずれにおいても、電荷が1meq/g未満であり、水に可溶な高分子のことをいう。ここで、水に可溶とは、25℃の水に対する溶解度が好ましくは0.001重量%以上、より好ましくは0.01重量%以上、さらに好ましくは0.1重量%以上のことをいう。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールなどや、これらと他のモノマーとの共重合体や、グラフト体などの誘導体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、2種類以上の非イオン性親水性高分子を併用して用いても良い。   The nonionic hydrophilic polymer referred to in the present invention refers to a polymer that has a charge of less than 1 meq / g and is soluble in water at both pH 4.5 and pH 9.5. Here, the term “soluble in water” means that the solubility in water at 25 ° C. is preferably 0.001% by weight or more, more preferably 0.01% by weight or more, and further preferably 0.1% by weight or more. For example, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, and the like, copolymers of these with other monomers, derivatives such as grafts, etc. are limited thereto. is not. Two or more kinds of nonionic hydrophilic polymers may be used in combination.

また、本発明でいうところの非イオン性親水性高分子を機能性物質が存在する基材に接触させるとは、非イオン性親水性高分子が、機能性物質が存在する基材において、機能性物質もしくは基材と、直接的もしくは間接的に相互作用している状態を指す。相互作用としては、化学結合や吸着が挙げられる。間接的に相互作用している例として、化学結合ならば、非イオン性親水性高分子とスペーサーを介して機能性物質もしくは基材と化学結合している場合などが挙げられる。吸着ならば、非イオン性親水性高分子が水分子を介して機能性物質もしくは基材と水素結合を形成している場合などが挙げられる。   In addition, the nonionic hydrophilic polymer referred to in the present invention is brought into contact with a substrate on which a functional substance is present. The nonionic hydrophilic polymer functions on a substrate on which a functional substance is present. It refers to a state of interacting directly or indirectly with a sex substance or substrate. The interaction includes chemical bonding and adsorption. As an example of indirect interaction, a chemical bond may include a case where a nonionic hydrophilic polymer and a functional substance or a substrate are chemically bonded via a spacer. Examples of the adsorption include a case where a nonionic hydrophilic polymer forms a hydrogen bond with a functional substance or a substrate via a water molecule.

接触させる具体的な例としては、機能性物質を存在させた基材を、非イオン性親水性高分子を含む溶液に浸漬もしくは湿潤すれば、非イオン性親水性高分子が基材に吸着される。また、非イオン性親水性高分子の吸着力が弱いため、該物質の導入量が少なく、機能性物質を十分に覆うことができない場合や、該物質の溶出が問題になる場合には、該物質を機能性物質もしくは基材に化学反応によって固定化すれば良い。     As a specific example of contact, if a substrate in which a functional substance is present is immersed or wetted in a solution containing a nonionic hydrophilic polymer, the nonionic hydrophilic polymer is adsorbed on the substrate. The In addition, since the adsorptive power of the nonionic hydrophilic polymer is weak, when the amount of the substance introduced is small and the functional substance cannot be sufficiently covered, or when elution of the substance becomes a problem, What is necessary is just to fix a substance to a functional substance or a base material by a chemical reaction.

機能性物質もしくは非イオン性親水性高分子を基材に吸着させる場合、基材の形状がフィルムならば機能性物質もしくは非イオン性親水性高分子水溶液に浸漬させればよい。また、基材の形状が多孔質の中空糸膜ならば、多孔質部分の細孔径より小さい物質を用いれば、多孔質内部にも吸着させることができる。また、多孔質部分の細孔径よりも大きい物質を用いれば中空糸内表面のみ、もしくは外表面のみというように必要に応じた部分を吸着させることができる。例えば、人工腎臓ならば、モジュールケース内に分離膜が内蔵されている。したがって、機能性物質もしくは非イオン性親水性高分子水溶液をモジュール内に充填すれば、分離膜に該物質が吸着される。また、分離膜のみを機能性物質もしくは非イオン性親水性高分子水溶液に一旦浸漬させて、該物質を吸着させてから、モジュールに組み込んでも良い。分離膜が中空糸膜である人工腎臓の場合は、血液が接触する部分が中空糸内表面であるから、非イオン性親水性高分子は少なくとも中空糸内表面に接触させておかなければならない。   When the functional substance or the nonionic hydrophilic polymer is adsorbed on the base material, it may be immersed in the functional substance or the nonionic hydrophilic polymer aqueous solution if the shape of the base material is a film. Further, if the shape of the base material is a porous hollow fiber membrane, it can be adsorbed inside the porous body by using a substance smaller than the pore diameter of the porous portion. Moreover, if a substance larger than the pore diameter of the porous portion is used, it is possible to adsorb a portion as required, such as only the inner surface of the hollow fiber or only the outer surface. For example, in the case of an artificial kidney, a separation membrane is built in the module case. Therefore, when a functional substance or a nonionic hydrophilic polymer aqueous solution is filled in the module, the substance is adsorbed on the separation membrane. Alternatively, only the separation membrane may be once immersed in a functional substance or a nonionic hydrophilic polymer aqueous solution to adsorb the substance and then incorporated into the module. In the case of an artificial kidney in which the separation membrane is a hollow fiber membrane, the portion in contact with blood is the inner surface of the hollow fiber. Therefore, the nonionic hydrophilic polymer must be at least in contact with the inner surface of the hollow fiber.

また、機能性物質もしくは非イオン性親水性高分子水溶液と基材を接触させた後、基材に付着した水溶液をブローして湿潤状態にしても良い。   Further, after bringing the functional substance or the nonionic hydrophilic polymer aqueous solution into contact with the substrate, the aqueous solution attached to the substrate may be blown into a wet state.

機能性物質もしくは非イオン性親水性高分子が吸着により固定化されていても良いが、化学結合によって固定化されているほうが、溶出の懸念が少なく好ましい。吸着によって固定化されているものが、放射線によってラジカルが発生し、簡便に化学結合を形成することができうる。放射線としてはα線、β線、γ線、X線、紫外線、電子線などが用いられる。また、人工腎臓などの医療用具は滅菌することが必要であり、近年は残留毒性の少なさや簡便さの点から、放射線滅菌法が多用されており、特に、γ線や電子線が好適に用いられている。例えば、血液浄化用モジュールをγ線で滅菌するには20kGy以上の線量照射が好ましいとされている。また、放射線照射によってラジカルが発生し、機能性物質および非イオン性親水性高分子が基材と、もしくは機能性物質と非イオン性親水性高分子の相互で化学結合が形成されるので、これらの物質の溶出量が低下する。したがって、20kGy以上の放射線照射は、機能性物質や非イオン性親水性高分子の固定化と滅菌処理を同時に行えるので好ましい処理である。ただし、このときに、機能性物質の失活や非イオン性親水性高分子の過度な変性に注意することが好ましい。ここでいう過度な変性とは、非イオン性親水性高分子のもつ血小板などの血液成分の付着抑制能が無くなる程度の変性を指す。放射線照射を行う際に、変性、失活を防ぐために、抗酸化剤を同時に添加していても良い。ここでいう抗酸化剤とは、他の分子に電子を与えやすい性質を持つ分子のことを言うが、基材や機能性物質、非イオン性親水性高分子が放射線によって変性することを抑制する性質をもつものである。例えば、ビタミンCなどの水溶性ビタミン類、ポリフェノール類、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、グルコース、ガラクトース、マンノース、トレハロースなどの糖類、ソジウムハイドロサルファイト、ピロ亜硫酸ナトリウム、二チオン酸ナトリウムなどの無機塩類、尿酸、システイン、グルタチオン、酸素などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの抗酸化剤は単独で用いてもよいし、2種類以上混合して用いてもよい。本発明の方法を医療用具に用いる際は、その安全性を考慮する必要があるため、抗酸化剤は毒性の低いものが好適に用いられる。抗酸化剤を含有する水溶液の濃度については、含有する抗酸化剤の種類、放射線の照射線量などにより異なるため、適宜、最適な濃度で使用すればよい。   Although the functional substance or nonionic hydrophilic polymer may be immobilized by adsorption, it is preferable that the functional substance or the nonionic hydrophilic polymer is immobilized by chemical bonding since there is less fear of elution. What is immobilized by adsorption can generate radicals by radiation and can easily form chemical bonds. As the radiation, α rays, β rays, γ rays, X rays, ultraviolet rays, electron beams and the like are used. In addition, medical devices such as artificial kidneys need to be sterilized, and in recent years, radiation sterilization methods are frequently used from the viewpoint of low residual toxicity and simplicity, and γ rays and electron beams are particularly preferably used. It has been. For example, in order to sterilize a blood purification module with γ-rays, it is considered preferable to apply a dose of 20 kGy or more. In addition, radicals are generated by irradiation, and the functional substance and the nonionic hydrophilic polymer form a chemical bond with the base material or between the functional substance and the nonionic hydrophilic polymer. The elution amount of the substance decreases. Therefore, irradiation with radiation of 20 kGy or more is a preferable treatment because the functional substance and the nonionic hydrophilic polymer can be immobilized and sterilized at the same time. However, at this time, it is preferable to pay attention to deactivation of the functional substance and excessive modification of the nonionic hydrophilic polymer. Excessive denaturation here refers to denaturation to such an extent that the ability to suppress adhesion of blood components such as platelets possessed by the nonionic hydrophilic polymer is lost. An antioxidant may be added at the same time in order to prevent denaturation and deactivation during irradiation. The term “antioxidant” as used herein refers to a molecule that has the property of easily giving electrons to other molecules, but it prevents the base material, functional substance, and nonionic hydrophilic polymer from being modified by radiation. It has properties. For example, water-soluble vitamins such as vitamin C, polyphenols, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol and glycerin, sugars such as glucose, galactose, mannose and trehalose, sodium hydrosulfite, sodium pyrosulfite, Examples include, but are not limited to, inorganic salts such as sodium dithionate, uric acid, cysteine, glutathione, oxygen, and the like. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more. When the method of the present invention is used for a medical device, it is necessary to consider its safety, and therefore, an antioxidant having low toxicity is preferably used. About the density | concentration of the aqueous solution containing an antioxidant, since it changes with kinds, antioxidant dose, etc. of the contained antioxidant, what is necessary is just to use it by the optimal density | concentration suitably.

本発明の基材は、医療用基材として好適に用いられる。医療用基材としては、人工血管、カテーテル、血液バッグ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、手術用補助器具等が挙げられ、生体成分分離用モジュール、血液浄化用モジュール、などにおいて用いられる分離膜なども含まれる。   The base material of the present invention is suitably used as a medical base material. Examples of medical base materials include artificial blood vessels, catheters, blood bags, contact lenses, intraocular lenses, surgical aids, etc., and separation membranes used in biological component separation modules, blood purification modules, etc. included.

本発明の基材は、生体成分分離膜に好ましく用いられる。生体成分分離膜とは、濾過もしくは透析により生体物質を分離し、一部を回収する膜のことをいう。例えば、分離膜にカチオン性基を導入し、その上部が非イオン性親水性高分子により覆われた改質分離膜を用いれば、生体成分の非特異的な吸着や血液成分の活性化を抑制しつつ、酸性タンパク質を効率的に分離できる。   The substrate of the present invention is preferably used for a biological component separation membrane. The biological component separation membrane refers to a membrane that separates a biological substance by filtration or dialysis and collects a part thereof. For example, if a modified separation membrane is used, in which a cationic group is introduced into the separation membrane and the upper part is covered with a nonionic hydrophilic polymer, non-specific adsorption of biological components and activation of blood components are suppressed. However, acidic proteins can be separated efficiently.

本発明の血液浄化用モジュールとは、血液を体外に循環させる際に、吸着や濾過、拡散によって血中の老廃物や有害物質を取り除く機能を有したモジュールのことをいい、人工腎臓や外毒素吸着カラムなどがある。   The blood purification module of the present invention refers to a module having a function of removing waste and harmful substances in blood by adsorption, filtration, and diffusion when circulating blood outside the body. There are adsorption columns.

血液浄化用モジュールに内蔵される分離膜の形態は特に限定されるものではなく、平膜、中空糸膜などの形態で用いられる。しかし、処理効率すなわち血液と接触する表面積の確保などを考慮すると中空糸膜型であることが好ましい。   The form of the separation membrane incorporated in the blood purification module is not particularly limited, and is used in the form of a flat membrane, a hollow fiber membrane or the like. However, the hollow fiber membrane type is preferable in consideration of the processing efficiency, that is, securing the surface area in contact with blood.

医療用基材が分離膜であることが好ましい。分離膜となる素材は、特に限定しないが、医療用に用いられている素材が好ましく、例えば、ポリ塩化ビニル、セルロース系ポリマー、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系ポリマー、ポリウレタンなどが挙げられる。この中でも特にポリスルホンは成形が容易で、膜にしたときの物質透過性能に優れているため、好適に用いられる。   The medical substrate is preferably a separation membrane. The material to be the separation membrane is not particularly limited, but a material used for medical use is preferable, for example, polyvinyl chloride, cellulose polymer, polystyrene, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polysulfone, such as polysulfone and polyethersulfone. Examples thereof include polymers and polyurethane. Of these, polysulfone is particularly suitable because it is easy to mold and has excellent material permeation performance when formed into a membrane.

本発明で用いられるポリスルホン系ポリマーは、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基をもつもので、例えば、次式(1)、(2)の化学式で示されるポリスルホンが好適に使用されるが、本発明ではこれらに限定されない。式中のnは、例えば50〜80の如き整数である。   The polysulfone polymer used in the present invention has an aromatic ring, a sulfonyl group and an ether group in the main chain. For example, polysulfone represented by the chemical formulas of the following formulas (1) and (2) is preferably used. However, the present invention is not limited to these. N in the formula is an integer such as 50 to 80.

Figure 2005230408
Figure 2005230408

ポリスルホンの具体例としては、ユーデルポリスルホンP−1700、P−3500(ソルベイ社製)、ウルトラソンS3010、S6010(BASF社製)、ビクトレックス(住友化学)、レーデルA(ソルベイ社製)、ウルトラソンE(BASF社製)等のポリスルホンが挙げられる。又、本発明で用いられるポリスルホンは上記式(1)及び/又は(2)で表される繰り返し単位のみからなるポリマーが好適ではあるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーと共重合していても良い。特に限定するものではないが、他の共重合モノマーは10重量%以下であることが好ましい。   Specific examples of polysulfone include Udel polysulfone P-1700, P-3500 (manufactured by Solvay), Ultrason S3010, S6010 (manufactured by BASF), Victrex (Sumitomo Chemical), Radel A (manufactured by Solvay), Ultra Polysulfone such as Son E (manufactured by BASF) is exemplified. In addition, the polysulfone used in the present invention is preferably a polymer composed only of the repeating unit represented by the above formula (1) and / or (2). However, it does not interfere with the effects of the present invention. It may be polymerized. Although it does not specifically limit, it is preferable that another copolymerization monomer is 10 weight% or less.

本発明にかかる血液浄化用モジュールの製造方法としては、その用途により、種々の方法があるが、大まかな工程としては、血液浄化用の分離膜の製造工程と、その分離膜をモジュールに組み込むという工程にわけることができる。本発明にかかる基材の処理方法を、分離膜をモジュールに組み込む工程の前に用いてもよいし、分離膜をモジュールに組み込んだ後に用いてもよい。モジュール化の後にγ線照射するのであれば、滅菌も同時に行うことができるので好ましい。   There are various methods for producing a blood purification module according to the present invention, depending on its use. As a rough process, a process for producing a separation membrane for blood purification and incorporating the separation membrane into the module is described. Can be divided into processes. The substrate treatment method according to the present invention may be used before the step of incorporating the separation membrane into the module, or may be used after the separation membrane is incorporated into the module. If γ-ray irradiation is performed after modularization, sterilization can be performed at the same time, which is preferable.

血液浄化用モジュールの製造方法としては、その用途により、種々の方法があるが、大まかな工程としては、血液浄化用の分離膜の製造工程と、その分離膜をモジュールに組み込むという工程にわけることができる。   There are various methods for manufacturing a blood purification module depending on its application, but the rough process is divided into a process for manufacturing a separation membrane for blood purification and a step of incorporating the separation membrane into the module. Can do.

人工腎臓に用いられる中空糸膜モジュールの製造方法についての一例を示す。人工腎臓に内蔵される中空糸膜の製造方法としては、つぎのような方法がある。すなわち、ポリスルホンおよびポリビニルピロリドンを良溶媒または良溶媒を含む混合溶媒に溶解させたものを原液とする。ポリマー濃度は、10〜30重量%が好ましく、15〜25重量%がより好ましい。ポリスルホンおよびポリビニルピロリドンの重量比率は、20:1〜1:5が好ましく、5:1〜1:1がより好ましい。良溶媒としては、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジオキサンなどが好ましい。該原液を二重環状口金の外側の管から吐出し、乾式部を走行させた後凝固浴へ導く。二重環状口金の内側の管からは、中空部を形成するための注入液もしくは気体を吐出する。この際、乾式部の湿度が影響を与えるために、乾式部走行中に膜外表面からの水分補給によって、外表面近傍での相分離挙動を速め、孔径拡大し、結果として透析の際の透過/拡散抵抗を減らすことも可能である。ただし、相対湿度が高すぎると外表面での原液凝固が支配的になり、かえって孔径が小さくなり、結果として透析の際の透過/拡散抵抗を増大する傾向がある。そのため、相対湿度としては60〜90%が好適である。また、注入液組成としては、プロセス適性から、原液に用いた溶媒を基本とする組成からなるものを用いることが好ましい。注入液濃度としては、例えばジメチルアセトアミドを用いたときは、45〜80重量%、さらには60〜75重量%の水溶液が好適に用いられる。   An example about the manufacturing method of the hollow fiber membrane module used for an artificial kidney is shown. As a method for producing a hollow fiber membrane incorporated in an artificial kidney, there are the following methods. That is, a solution obtained by dissolving polysulfone and polyvinylpyrrolidone in a good solvent or a mixed solvent containing a good solvent is used as a stock solution. The polymer concentration is preferably 10 to 30% by weight, and more preferably 15 to 25% by weight. The weight ratio of polysulfone and polyvinylpyrrolidone is preferably 20: 1 to 1: 5, and more preferably 5: 1 to 1: 1. As the good solvent, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dioxane and the like are preferable. The undiluted solution is discharged from the outer pipe of the double annular die, and after running through the dry section, it is led to the coagulation bath. An injection solution or a gas for forming a hollow portion is discharged from a tube inside the double annular base. At this time, the humidity of the dry part has an effect, so that the phase separation behavior near the outer surface is accelerated by replenishing moisture from the outer surface of the membrane while the dry part is running. It is also possible to reduce the diffusion resistance. However, when the relative humidity is too high, the solid solution coagulation on the outer surface becomes dominant, and the pore diameter is rather reduced, and as a result, the permeation / diffusion resistance during dialysis tends to increase. Therefore, the relative humidity is preferably 60 to 90%. Moreover, as an injection liquid composition, it is preferable to use what consists of a composition based on the solvent used for the undiluted | stock solution from process aptitude. For example, when dimethylacetamide is used as an injection solution concentration, an aqueous solution of 45 to 80% by weight, more preferably 60 to 75% by weight, is preferably used.

中空糸膜をモジュールに内蔵する方法としては、特に限定されないが、一例を示すと次の通りである。まず、中空糸膜を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、筒状ケースに入れる。その後両端に仮のキャップをし、中空糸膜両端部にポッティング剤を入れる。このとき遠心機でモジュールを回転させながらポッティング剤を入れる方法は、ポッティング剤が均一に充填されるために好ましい方法である。ポッティング剤が固化した後、中空糸膜の両端が開口するように両端部を切断し、中空糸膜モジュールを得る。   The method of incorporating the hollow fiber membrane in the module is not particularly limited, but an example is as follows. First, the hollow fiber membrane is cut into a required length, bundled in a necessary number, and then put into a cylindrical case. Then, a temporary cap is put on both ends, and a potting agent is put on both ends of the hollow fiber membrane. At this time, the method of putting the potting agent while rotating the module with a centrifuge is a preferable method because the potting agent is uniformly filled. After the potting agent is solidified, both ends are cut so that both ends of the hollow fiber membrane are open to obtain a hollow fiber membrane module.

上記において機能性物質を基材に導入するには、原液中のポリビニルピロリドンの代わりにイオン性基もしくは疎水性基もしくは生理活性物質が共有結合した変性ポリビニルピロリドンを用いるか、ポリスルホンの代わりにイオン性基もしくは疎水性基もしくは生理活性物質が共有結合した変性ポリスルホンを用いることによって達成することができる。変性ポリビニルピロリドンの具体例としては次式(3)で表されるようなBASF社から市販されているカチオン性ポリビニルピロリドンが挙げられる。式中のm、nは、例えば10〜1000の如き整数である。   In order to introduce a functional substance into the base material in the above, modified polyvinylpyrrolidone covalently bonded with an ionic group or a hydrophobic group or a physiologically active substance is used instead of polyvinylpyrrolidone in the stock solution, or ionicity is used instead of polysulfone. This can be achieved by using a modified polysulfone to which a group or a hydrophobic group or a physiologically active substance is covalently bonded. Specific examples of the modified polyvinyl pyrrolidone include cationic polyvinyl pyrrolidone commercially available from BASF as represented by the following formula (3). M and n in a formula are integers, such as 10-1000, for example.

Figure 2005230408
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また、原液中のポリスルホンとポリビニルピロリドンに加えて、第3成分として機能性物質を添加しても良い。例えば、上記の変性ポリビニルピロリドンやポリアルキレンイミンなどのカチオン性高分子や生理活性物質が好適に用いられる。さらには注入液や凝固浴に機能性物質を添加することで、基材に機能性物質を導入することも可能である。また、中空糸膜に成型した後、中空糸膜を機能性物質水溶液に浸漬または湿潤させて、該物質を吸着させても良い。また、モジュール化を行った後に、モジュール内を機能性物質水溶液で充填、もしくは湿潤させて、中空糸膜に該物質を吸着させても良い。   In addition to polysulfone and polyvinylpyrrolidone in the stock solution, a functional substance may be added as the third component. For example, cationic polymers and physiologically active substances such as the above modified polyvinyl pyrrolidone and polyalkylenimine are preferably used. Furthermore, it is also possible to introduce the functional substance into the base material by adding the functional substance to the injection solution or the coagulation bath. Further, after forming into a hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane may be immersed or wetted in an aqueous functional substance solution to adsorb the substance. Further, after modularization, the inside of the module may be filled with a functional substance aqueous solution or wetted to adsorb the substance to the hollow fiber membrane.

中空糸膜がモジュールに組み込まれる前に、機能性物質が導入されていれば、非イオン性親水性高分子水溶液を中空糸膜に接触させても良いし、モジュール化を行った後に、モジュール内を非イオン性親水性高分子水溶液で充填、もしくは湿潤させても良い。中空糸膜がモジュールに組み込まれた後に、機能性物質を導入する場合は、機能性物質を導入した後、非イオン性親水性高分子を導入しなくてはならない。   If a functional substance is introduced before the hollow fiber membrane is incorporated into the module, a nonionic hydrophilic polymer aqueous solution may be brought into contact with the hollow fiber membrane. May be filled or wetted with a nonionic hydrophilic polymer aqueous solution. When the functional substance is introduced after the hollow fiber membrane is incorporated in the module, the nonionic hydrophilic polymer must be introduced after the functional substance is introduced.

また、中空糸膜の細孔径よりも大きい物質の場合、中空糸膜を通して濾過しながら充填した場合、膜の表面に濃縮されるため、表面密度を高めたい場合は効果的な手法である。さらに、濾過充填した物質は、膜表面に強く押しつけられて、遊離しにくくなるので、好適に用いられる方法である。用いる物質としては、高分子量の機能性材料でも高分子量の非イオン性親水性高分子でもよい。一方、中空糸膜の細孔径よりも小さい物質の場合は、膜細孔内部まで物質を接触させることが可能である。例えば、生体成分の一部を機能性物質が吸着して除去する場合で、その目的物質が膜細孔径よりも小さい場合は、機能性物質は膜細孔内部まで存在したほうが、効率的に除去できる。また、選択性を出すために、非イオン性親水性高分子も膜細孔内部まで存在させることが好ましい形態である。   In addition, in the case of a substance larger than the pore diameter of the hollow fiber membrane, it is an effective method for increasing the surface density because it is concentrated on the surface of the membrane when filled through filtration through the hollow fiber membrane. Furthermore, since the filtered and filled material is strongly pressed against the membrane surface and becomes difficult to release, it is a method that is preferably used. The substance used may be a high molecular weight functional material or a high molecular weight nonionic hydrophilic polymer. On the other hand, in the case of a substance smaller than the pore diameter of the hollow fiber membrane, the substance can be brought into contact with the inside of the membrane pore. For example, when a functional substance adsorbs and removes a part of a biological component, and the target substance is smaller than the membrane pore diameter, the functional substance is more efficiently removed if it exists up to the inside of the membrane pore. it can. In order to obtain selectivity, it is preferable that the nonionic hydrophilic polymer is also present in the membrane pores.

上記のようにして得られた中空糸膜モジュールを用いた人工腎臓の基本構造の一例を図1に示す。円筒状のプラスチックケース7に中空糸膜5の束が挿入されており、中空糸の両端部を樹脂10で封止されている。ケース7には透析液の導入口8および導出口9が設けられており、中空糸膜5の外部には透析液、生食、濾過水等が流れるようになっている。ケース7の端部にはそれぞれ入口側ポート部1および出口側ポート部2が設けられている。血液6は入口側ポート部1に設けた血液導入口3より導入され、漏斗状のポート部1によって、中空糸膜5の内部に導かれる。中空糸膜5によってろ過された血液6は、出口側ポート部2によって集合させられ、血液導出口4より排出される。血液導入口3および血液導出口4には、血液回路11が接続される。   An example of the basic structure of an artificial kidney using the hollow fiber membrane module obtained as described above is shown in FIG. A bundle of hollow fiber membranes 5 is inserted into a cylindrical plastic case 7, and both ends of the hollow fiber are sealed with a resin 10. The case 7 is provided with an inlet 8 and an outlet 9 for dialysate, and dialysate, saline, filtered water and the like flow outside the hollow fiber membrane 5. An inlet port portion 1 and an outlet port portion 2 are provided at the ends of the case 7, respectively. The blood 6 is introduced from the blood introduction port 3 provided in the inlet side port portion 1 and is guided into the hollow fiber membrane 5 by the funnel-shaped port portion 1. The blood 6 filtered by the hollow fiber membrane 5 is collected by the outlet side port portion 2 and discharged from the blood outlet 4. A blood circuit 11 is connected to the blood inlet 3 and the blood outlet 4.

以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
1.中空糸膜モジュールの作製
ポリスルホン(ソルベイ社製ユーデルポリスルホン(登録商標)P−3500)18重量部およびポリビニルピロリドン(BASF社製K30)9重量部をN,N’−ジメチルアセトアミド72重量部および水1重量部の混合溶媒に加え、90℃で14時間加熱して溶解し、製膜原液を得た。この製膜原液を外径0.3mm、内径0.2mmのオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出した。芯液としてN,N’−ジメチルアセトアミド58重量部および水42重量部からなる溶液を内側の管より吐出した。吐出された製膜原液は、乾式長350mmを通過した後、水100%の凝固浴に導かれ、中空糸が得られた。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
1. Production of Hollow Fiber Membrane Module 18 parts by weight of polysulfone (Udelpolysulfone (registered trademark) P-3500 manufactured by Solvay) and 9 parts by weight of polyvinylpyrrolidone (K30 manufactured by BASF) 72 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide and water In addition to 1 part by weight of the mixed solvent, it was dissolved by heating at 90 ° C. for 14 hours to obtain a film forming stock solution. This film-forming stock solution was discharged from an outer tube of an orifice type double cylindrical die having an outer diameter of 0.3 mm and an inner diameter of 0.2 mm. A solution consisting of 58 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide and 42 parts by weight of water was discharged from the inner tube as the core liquid. The discharged film-forming stock solution passed through a dry length of 350 mm, and was then introduced into a 100% water coagulation bath to obtain a hollow fiber.

得られた中空糸を10000本、図1に示すような、透析液入口および透析液出口を有する円筒状のプラスチックケースに挿入し、両端部を樹脂で封止して、有効膜面積1.6m2の人工腎臓用中空糸膜モジュールを作成した。
2.測定方法
(1)中空糸膜のヒト血小板付着試験方法
18mmφのポリスチレン製の円形板に両面テープを貼り付け、そこに中空糸膜を固定した。貼り付けた中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を露出させた。中空糸内表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。筒状に切ったFalcon(登録商標)チューブ(18mmφ、No.2051)に該円形板を、中空糸膜を貼り付けた面が、円筒内部にくるように取り付け、パラフィルムで隙間を埋めた。この円筒管内を生理食塩水で洗浄後、生理食塩水で満たした。人間の静脈血を採血後、直ちにヘパリンを50U/mlになるように添加した。前記円筒管内の生理食塩水を廃棄後、前記血液を、採血後10分以内に、円筒管内に1.0ml入れて37℃にて1時間振盪させた。その後、中空糸膜を10mlの生理食塩水で洗浄し、2.5%グルタルアルデヒド生理食塩水で血液成分の固定を行い、20mlの蒸留水にて洗浄した。洗浄した中空糸膜を常温0.5Torrにて10時間減圧乾燥した。このフィルムを走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた。その後、スパッタリングにより、Pt−Pdの薄膜を中空糸膜表面に形成させて、試料とした。この中空糸膜の内表面をフィールドエミッション型走査型電子顕微鏡(日立社製S800)にて、倍率1500倍で試料の内表面を観察し、1視野中(4.3×103μm2)の付着血小板数を数えた。中空糸長手方向における中央付近で、異なる10視野での付着血小板数の平均値を血小板付着数(個/4.3×103μm2)とした。中空糸の長手方向における端の部分は、血液溜まりができやすいためである。
(2)酸化LDL吸着除去試験方法
(a)抗酸化LDL抗体の作製
板部らの方法(H.Itabe et al.,J.Biol.Chem.269:15274、1994)に従って作成したものを用いた。すなわち、ヒト粥状硬化病巣ホモジェネートをマウスに注射して免疫し、そのマウスの脾臓からハイブリドーマを作製し、硫酸銅処理LDLと反応するものを選別して、抗酸化LDL抗体を得た。得られた抗酸化LDL抗体の抗体クラスは、マウスIgMで、未処理LDL、アセチルLDL、マロンジアルデヒドLDLとは反応しない。一方、該抗酸化LDL抗体は、フォスファチジルコリンのアルデヒド誘導体やヒドロペルオキシドを含めていくつかのフォスファチジルコリン過酸化反応生成物と反応する。該抗酸化LDL抗体を150mMのNaClを含む10mMほう酸緩衝液(pH8.5)に溶解したものを用いた(蛋白質濃度0.60mg/ml)。
(b)酸化LDLの調製
市販のLDL(HUMAN,Biomedical Technologies Inc.社製)を脱塩カラム(HiTrap Desalting, Pharmacia製)にかけ、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)を除去するとともに、0.2mg/mlとなるようにリン酸緩衝液(以下、PBSと略記)で希釈した。その後、Falcon(登録商標)チューブ(18mmφ、No.2051)に2mlずつ分注した。37℃で3分間保温した。0.5mM硫酸銅水溶液を2wt%添加し、37℃で5時間反応させた。このとき、0.5mM硫酸銅水溶液は用事調製した。また、37℃で5時間反応させている間は、チューブに蓋をせず、空気と触れるようにしておき、1時間おきに2,3度ピペッティングを行った。得られた溶液に、25mMのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)を1wt%、10wt%アジ化ナトリウムを0.02wt%となるように添加したものを酸化LDL標品とした。この酸化LDLの総タンパク質量は0.171mg/ml、マロンジアルデヒド量は86.3nM/mgLDLであった。
(c)酸化LDL濃度の測定
前記抗酸化LDL抗体をPBSで5μg/mlに希釈し、96穴のプレートに100μl/ウェルずつ分注した。室温で2時間震盪した後、4℃にて一晩以上放置し、抗体を壁に吸着させた。
10000 hollow fibers obtained were inserted into a cylindrical plastic case having a dialysate inlet and a dialysate outlet, as shown in FIG. 1, and both ends were sealed with a resin to obtain an effective membrane area of 1.6 m. Two artificial fiber hollow fiber membrane modules were prepared.
2. Measurement Method (1) Human Platelet Adhesion Test Method for Hollow Fiber Membrane A double-sided tape was affixed to an 18 mmφ polystyrene circular plate, and the hollow fiber membrane was fixed thereto. The attached hollow fiber membrane was cut into a semicylindrical shape with a single blade to expose the inner surface of the hollow fiber membrane. If dirt, scratches, folds, etc. are present on the inner surface of the hollow fiber, platelets will adhere to the part and may not be evaluated correctly. The circular plate was attached to a Falcon (registered trademark) tube (18 mmφ, No. 2051) cut into a cylindrical shape so that the surface on which the hollow fiber membrane was attached was inside the cylinder, and the gap was filled with parafilm. The cylindrical tube was washed with physiological saline and then filled with physiological saline. Immediately after collecting human venous blood, heparin was added to 50 U / ml. After discarding the physiological saline in the cylindrical tube, 1.0 ml of the blood was placed in the cylindrical tube and shaken at 37 ° C. for 1 hour within 10 minutes after blood collection. Thereafter, the hollow fiber membrane was washed with 10 ml of physiological saline, blood components were fixed with 2.5% glutaraldehyde physiological saline, and washed with 20 ml of distilled water. The washed hollow fiber membrane was dried under reduced pressure at room temperature of 0.5 Torr for 10 hours. This film was attached to a sample stage of a scanning electron microscope with double-sided tape. Thereafter, a thin film of Pt—Pd was formed on the surface of the hollow fiber membrane by sputtering to prepare a sample. The inner surface of the hollow fiber membrane was observed with a field emission type scanning electron microscope (S800 manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 1500 times. In one field of view (4.3 × 10 3 μm 2 ) The number of adherent platelets was counted. The average value of the number of adhering platelets in 10 different visual fields near the center in the longitudinal direction of the hollow fiber was defined as the number of adhering platelets (pieces / 4.3 × 10 3 μm 2 ). This is because the end portion in the longitudinal direction of the hollow fiber is likely to form a blood pool.
(2) Oxidized LDL adsorption / removal test method (a) Production of antioxidant LDL antibody The one prepared according to the method of Itabe et al. (H. Itabe et al., J. Biol. Chem. 269: 15274, 1994) was used. . That is, human atherosclerotic lesion homogenate was injected into a mouse for immunization, a hybridoma was prepared from the spleen of the mouse, and one that reacted with copper sulfate-treated LDL was selected to obtain an antioxidant LDL antibody. The antibody class of the obtained antioxidant LDL antibody is mouse IgM and does not react with untreated LDL, acetyl LDL, or malondialdehyde LDL. On the other hand, the antioxidant LDL antibody reacts with several phosphatidylcholine peroxidation products including aldehyde derivatives of phosphatidylcholine and hydroperoxide. The antioxidant LDL antibody dissolved in 10 mM borate buffer (pH 8.5) containing 150 mM NaCl was used (protein concentration 0.60 mg / ml).
(B) Preparation of oxidized LDL Commercially available LDL (HUMAN, manufactured by Biomedical Technologies Inc.) was applied to a desalting column (HiTrap Desalting, manufactured by Pharmacia) to remove ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and 0.2 mg / ml. The solution was diluted with a phosphate buffer (hereinafter abbreviated as PBS). Thereafter, 2 ml each was dispensed into a Falcon (registered trademark) tube (18 mmφ, No. 2051). Incubated at 37 ° C. for 3 minutes. 2 wt% of 0.5 mM copper sulfate aqueous solution was added and reacted at 37 ° C. for 5 hours. At this time, a 0.5 mM aqueous copper sulfate solution was prepared. During the reaction at 37 ° C. for 5 hours, the tube was not covered, but was in contact with air, and pipetting was performed every 2 hours. A solution obtained by adding 25 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) to 1 wt% and 10 wt% sodium azide to 0.02 wt% to the obtained solution was used as an oxidized LDL preparation. The total protein amount of this oxidized LDL was 0.171 mg / ml, and the malondialdehyde amount was 86.3 nM / mg LDL.
(C) Measurement of oxidized LDL concentration The above-mentioned oxidized LDL antibody was diluted with PBS to 5 μg / ml and dispensed into a 96-well plate at 100 μl / well. The mixture was shaken at room temperature for 2 hours and then allowed to stand at 4 ° C. overnight or longer to allow the antibody to be adsorbed on the wall.

ウェル中の抗体溶液を捨て、1%Bovine Serum Albmin(BSA、フラクションV、生化学工業)を含むトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)を200μl/ウェルずつ分注した。室温で2時間震盪して壁をブロッキングした後、ウェル中のBSA溶液を捨て、酸化LDLを含んだ血漿および検量線作成用のスタンダードを100μl/ウェルずつ分注した。その後、室温で30分震盪した後、4℃で一晩放置した。   The antibody solution in the well was discarded, and Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 1% Bovine Serum Albumin (BSA, Fraction V, Seikagaku Corporation) was dispensed at 200 μl / well. After blocking the wall by shaking for 2 hours at room temperature, the BSA solution in the well was discarded, and 100 μl / well of plasma containing oxidized LDL and a standard for preparing a calibration curve were dispensed. Then, after shaking at room temperature for 30 minutes, it was left at 4 ° C. overnight.

室温に戻し、ウェル中の溶液を捨て、0.05%トゥイーン(登録商標)−20を含むトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)でウェルを3回洗浄した。洗浄したウェルにPBSで2000倍に希釈したヒツジ抗アポB抗体100μl/ウェルずつ分注した。室温で2時間震盪した後、ウェル中の抗アポB抗体を捨て、0.05%トゥイーン−20を含むトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)でウェルを3回洗浄した。洗浄したウェルに2%ブロックエース(大日本製薬社製)を含むトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)で2000倍に希釈したアルカリ性フォスファターゼ標識ロバ抗ヒツジIgG抗体を100μl/ウェルずつ分注し、室温で2時間震盪した。その後、ウェル中の標識抗体を捨て、0.05%トゥイーン−20を含むトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)でウェルを3回洗浄し、さらにトリス−塩酸緩衝液(pH8.0)で2回洗浄した。続いて、p−ニトロフェニルリン酸の1mg/ml溶液(0.0005M MgCl2、1Mジエタノールアミン緩衝液、pH9.8)を100μl/ウェルずつ分注した。適当な時間室温で反応させた後、波長415nmにおける吸光度をプレートリーダーで測定した。スタンダードの結果から検量線を引き、酸化LDL濃度を決定した。
(d)酸化LDL吸着除去率の測定
健常者血漿(日本人、30歳、LDL(βリポ蛋白)濃度275mg/dl,HDL−コレステロール濃度70mg/dl)に、上記酸化LDLを濃度2μg/mlとなるように添加した。
After returning to room temperature, the solution in the well was discarded, and the well was washed 3 times with Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 0.05% Tween®-20. 100 μl / well of sheep anti-apo B antibody diluted 2000 times with PBS was dispensed into the washed wells. After shaking at room temperature for 2 hours, the anti-apo B antibody in the well was discarded, and the well was washed three times with Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 0.05% Tween-20. To the washed wells, 100 μl / well of alkaline phosphatase-labeled donkey anti-sheep IgG antibody diluted 2000 times with Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 2% Block Ace (Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) was dispensed. Shake for 2 hours at room temperature. Thereafter, the labeled antibody in the wells is discarded, and the wells are washed three times with Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 0.05% Tween-20, and further 2 with Tris-HCl buffer (pH 8.0). Washed twice. Subsequently, a 1 mg / ml solution of p-nitrophenyl phosphate (0.0005 M MgCl 2 , 1 M diethanolamine buffer, pH 9.8) was dispensed at 100 μl / well. After reacting at room temperature for an appropriate time, absorbance at a wavelength of 415 nm was measured with a plate reader. A calibration curve was drawn from the standard results to determine the oxidized LDL concentration.
(D) Measurement of the adsorption removal rate of oxidized LDL Healthy plasma (Japanese, 30 years old, LDL (β lipoprotein) concentration 275 mg / dl, HDL-cholesterol concentration 70 mg / dl), and the oxidized LDL concentration of 2 μg / ml It added so that it might become.

中空糸膜を70本束ね、直径約7mm、長さは12cmのガラス管モジュールケースに挿入した。中空糸膜の両末端を、中空糸膜中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で固定し、ミニモジュール(内表面積53cm2)を作成した。ミニモジュールを超純水で37℃で30分間洗浄した。その後、ミニモジュールの両端に内径7mm(外径10mm)、長さ2cmのシリコーンチューブ(製品名ARAM(登録商標))と異形コネクターを介して、内径0.8mm、外径1mm、長さ37cmのシリコーンチューブ(製品名ARAM(登録商標))をつなぎ、上記血漿1.5mlを窒素雰囲気下で0.5ml/分の流量で25℃、4時間中空糸膜内に灌流した。中空糸膜表面積1m2あたりの血漿量は2.8×102ml/m2であった。さらにミニモジュールをつけずにシリコーンチューブのみで灌流操作も行った。灌流前後の血漿中の酸化LDL濃度を定量することにより、それぞれの吸着除去率を下記式により算出した。 70 hollow fiber membranes were bundled and inserted into a glass tube module case having a diameter of about 7 mm and a length of 12 cm. Both ends of the hollow fiber membrane were fixed with an epoxy potting agent so as not to block the hollow portion of the hollow fiber membrane, and a mini module (inner surface area 53 cm 2 ) was prepared. The mini module was washed with ultrapure water at 37 ° C. for 30 minutes. Then, the inner diameter of 0.8 mm, the outer diameter of 1 mm, and the length of 37 cm are connected to both ends of the mini-module through a silicone tube (product name: ARAM (registered trademark)) having an inner diameter of 7 mm (outer diameter of 10 mm) and a length of 2 cm and a deformed connector. A silicone tube (product name: ARAM (registered trademark)) was connected, and 1.5 ml of the plasma was perfused into the hollow fiber membrane at a flow rate of 0.5 ml / min at 25 ° C. for 4 hours under a nitrogen atmosphere. The amount of plasma per 1 m 2 of the surface area of the hollow fiber membrane was 2.8 × 10 2 ml / m 2 . Furthermore, the perfusion operation was also performed only with the silicone tube without attaching the mini module. By quantifying the oxidized LDL concentration in plasma before and after perfusion, each adsorption removal rate was calculated by the following equation.

酸化LDL吸着除去率(%)=ミニモジュールでの酸化LDL吸着除去率(%)−シリコーンチューブのみでの酸化LDL吸着除去率(%)
酸化LDL吸着除去率(%)=100×(灌流前の濃度−灌流後の濃度)/灌流前の濃度
(実施例1)
機能性物質としてポリエチレンイミン(BASF社製、重量平均分子量75万)を、非イオン性親水性高分子としてポリビニルピロリドン(BASF社製K90)を使用した。ポリエチレンイミン0.01重量%水溶液を前記の中空糸膜モジュールの血液導出口4から入れ、透析液の導出口9から出して、ポリエチレンイミンを中空糸膜に導入した。通液量は1Lとした。またこのとき、血液導入口3および透析液の導入口8には栓をした。その後、ポリビニルピロリドン0.001重量%水溶液を、ポリエチレンイミン水溶液と同様に1L通液し、ポリビニルピロリドンを中空糸膜に導入した。この後、該モジュールにγ線を照射した。γ線吸収線量は27kGyであった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、切り出した中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化LDL吸着実験に供した。その結果、表1に示された通りであった。
(比較例1)
機能性物質としてポリエチレンイミン(BASF社製、重量平均分子量75万)を、非イオン性親水性高分子としてポリビニルピロリドン(BASF社製K90)を使用した。ポリエチレンイミン0.01重量%とポリビニルピロリドン0.001重量%の混合水溶液を前記の中空糸膜モジュールの血液導出口4から入れ、透析液の導出口9から出して、ポリエチレンイミンとポリビニルピロリドンを同時に中空糸膜に導入した。通液量は1Lとした。またこのとき、血液導入口3および透析液の導入口8には栓をした。この後、該モジュールにγ線を照射した。γ線吸収線量は27kGyであった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、切り出した中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化LDL吸着実験に供した。その結果、表1に示された通りであった。
(比較例2)
機能性物質としてポリエチレンイミン(BASF社製、重量平均分子量75万)を、非イオン性親水性高分子としてポリビニルピロリドン(BASF社製K90)を使用した。ポリビニルピロリドン0.001重量%水溶液を前記の中空糸膜モジュールの血液導出口4から入れ、透析液の導出口9から出して、ポリビニルピロリドンを中空糸膜に導入した。通液量は1Lとした。またこのとき、血液導入口3および透析液の導入口8には栓をした。その後、ポリエチレンイミン0.01重量%水溶液を、ポリビニルピロリドン水溶液と同様に1L通液し、ポリエチレンイミンを中空糸膜に導入した。この後、該モジュールにγ線を照射した。γ線吸収線量は27kGyであった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、切り出した中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化LDL吸着実験に供した。その結果、表1に示された通りであった。
(比較例3)
機能性物質としてポリエチレンイミン(BASF社製、重量平均分子量75万)を使用した。ポリエチレンイミン0.01重量%水溶液を前記の中空糸膜モジュールの血液導出口4から入れ、透析液の導出口9から出して、ポリエチレンイミンを中空糸膜に導入した。通液量は1Lとした。またこのとき、血液導入口3および透析液の導入口8には栓をした。この後、該モジュールにγ線を照射した。γ線吸収線量は27kGyであった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、切り出した中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化LDL吸着実験に供した。その結果、表1に示された通りであった。
(比較例4)
非イオン性親水性高分子としてポリビニルピロリドン(BASF社製K90)を使用した。ポリビニルピロリドン0.001重量%水溶液を前記の中空糸膜モジュールの血液導出口4から入れ、透析液の導出口9から出して、ポリビニルピロリドンを中空糸膜に導入した。通液量は1Lとした。またこのとき、血液導入口3および透析液の導入口8には栓をした。この後、該モジュールにγ線を照射した。γ線吸収線量は27kGyであった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、切り出した中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化LDL吸着実験に供した。その結果、表1に示された通りであった。
(比較例5)
純水を前記の中空糸膜モジュール血液導出口4から入れ、透析液の導出口9から出した。通液量は2Lとした。この後、該モジュールにγ線を照射した。γ線吸収線量は27kGyであった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、切り出した中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化LDL吸着実験に供した。その結果、表1に示された通りであった。
Oxidized LDL adsorption / removal rate (%) = Oxidized LDL adsorption / removal rate (%) in the mini module-Oxidized LDL adsorption / removal rate (%) only in the silicone tube
Oxidized LDL adsorption removal rate (%) = 100 × (concentration before perfusion−concentration after perfusion) / concentration before perfusion (Example 1)
Polyethyleneimine (BASF Corp., weight average molecular weight 750,000) was used as the functional substance, and polyvinylpyrrolidone (BASF K90) was used as the nonionic hydrophilic polymer. A polyethyleneimine 0.01% by weight aqueous solution was introduced from the blood outlet 4 of the hollow fiber membrane module and exited from the dialysate outlet 9 to introduce polyethyleneimine into the hollow fiber membrane. The flow rate was 1 L. At this time, the blood inlet 3 and the dialysate inlet 8 were plugged. Thereafter, 1 L of a polyvinylpyrrolidone 0.001% by weight aqueous solution was passed in the same manner as the polyethyleneimine aqueous solution to introduce polyvinylpyrrolidone into the hollow fiber membrane. Thereafter, the module was irradiated with γ rays. The absorbed dose of γ rays was 27 kGy. The hollow fiber of the module was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. Furthermore, a mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidized LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
Polyethyleneimine (BASF Corp., weight average molecular weight 750,000) was used as the functional substance, and polyvinylpyrrolidone (BASF K90) was used as the nonionic hydrophilic polymer. A mixed aqueous solution of 0.01% by weight of polyethyleneimine and 0.001% by weight of polyvinylpyrrolidone is introduced from the blood outlet 4 of the hollow fiber membrane module, and is discharged from the outlet 9 of the dialysate so that polyethyleneimine and polyvinylpyrrolidone are simultaneously added. It introduced into the hollow fiber membrane. The flow rate was 1 L. At this time, the blood inlet 3 and the dialysate inlet 8 were plugged. Thereafter, the module was irradiated with γ rays. The absorbed dose of γ rays was 27 kGy. The hollow fiber of the module was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. Furthermore, a mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidized LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 2)
Polyethyleneimine (BASF Corp., weight average molecular weight 750,000) was used as the functional substance, and polyvinylpyrrolidone (BASF K90) was used as the nonionic hydrophilic polymer. A polyvinylpyrrolidone 0.001 wt% aqueous solution was introduced from the blood outlet 4 of the hollow fiber membrane module and exited from the dialysate outlet 9 to introduce polyvinylpyrrolidone into the hollow fiber membrane. The flow rate was 1 L. At this time, the blood inlet 3 and the dialysate inlet 8 were plugged. Thereafter, 1 L of a polyethyleneimine 0.01% by weight aqueous solution was passed in the same manner as the polyvinylpyrrolidone aqueous solution to introduce polyethyleneimine into the hollow fiber membrane. Thereafter, the module was irradiated with γ rays. The absorbed dose of γ rays was 27 kGy. The hollow fiber of the module was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. Furthermore, a mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidized LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 3)
Polyethyleneimine (BASF, weight average molecular weight 750,000) was used as a functional substance. A polyethyleneimine 0.01% by weight aqueous solution was introduced from the blood outlet 4 of the hollow fiber membrane module and exited from the dialysate outlet 9 to introduce polyethyleneimine into the hollow fiber membrane. The flow rate was 1 L. At this time, the blood inlet 3 and the dialysate inlet 8 were plugged. Thereafter, the module was irradiated with γ rays. The absorbed dose of γ rays was 27 kGy. The hollow fiber of the module was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. Furthermore, a mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidized LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 4)
Polyvinyl pyrrolidone (BA90 K90) was used as the nonionic hydrophilic polymer. A polyvinylpyrrolidone 0.001 wt% aqueous solution was introduced from the blood outlet 4 of the hollow fiber membrane module and exited from the dialysate outlet 9 to introduce polyvinylpyrrolidone into the hollow fiber membrane. The flow rate was 1 L. At this time, the blood inlet 3 and the dialysate inlet 8 were plugged. Thereafter, the module was irradiated with γ rays. The absorbed dose of γ rays was 27 kGy. The hollow fiber of the module was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. Furthermore, a mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidized LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 5)
Pure water was introduced from the hollow fiber membrane module blood outlet 4 and out of the dialysate outlet 9. The flow rate was 2L. Thereafter, the module was irradiated with γ rays. The absorbed dose of γ rays was 27 kGy. The hollow fiber of the module was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. Furthermore, a mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidized LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.

Figure 2005230408
Figure 2005230408

本発明に用いられる人工腎臓の一態様を示す。1 shows an embodiment of an artificial kidney used in the present invention.

Claims (22)

非イオン性親水性高分子を機能性物質が存在する基材に接触させることを特徴とする基材の処理方法。 A method for treating a substrate, comprising bringing a nonionic hydrophilic polymer into contact with a substrate on which a functional substance is present. 前記の機能性物質が基材の構成成分であることを特徴とする請求項1に記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to claim 1, wherein the functional substance is a constituent component of the substrate. 前記の機能性物質が存在する基材が、基材成型後に機能性物質を化学結合させることによって得られることを特徴とする請求項1に記載の基材の処理方法。 The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate on which the functional substance exists is obtained by chemically bonding the functional substance after molding the substrate. 前記の機能性物質が存在する基材が、基材成型後に機能性物質を吸着させることによって得られることを特徴とする請求項1に記載の基材の処理方法。 The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate on which the functional substance is present is obtained by adsorbing the functional substance after molding the substrate. 前記機能性物質が、イオン性基を持つ物質であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to claim 1, wherein the functional substance is a substance having an ionic group. 前記機能性物質が、疎水性基を持つ物質であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の基材の処理方法。 The substrate processing method according to claim 1, wherein the functional substance is a substance having a hydrophobic group. 前記機能性物質が、生理活性物質であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the functional substance is a physiologically active substance. 前記イオン性基が、カチオン性高分子であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の基材の処理方法。 The substrate treatment method according to claim 1, wherein the ionic group is a cationic polymer. 前記カチオン性高分子がアミノ基含有含有高分子であることを特徴とする請求項8に記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to claim 8, wherein the cationic polymer is an amino group-containing polymer. 前記アミノ基含有高分子がポリアルキレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ジエチルアミノエチルデキストラン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、およびこれらの誘導体から選ばれる一種であることを特徴とする請求項9に記載の基材の処理方法。 The base material according to claim 9, wherein the amino group-containing polymer is one selected from polyalkyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine, diethylaminoethyldextran, polydiallyldimethylammonium chloride, and derivatives thereof. Processing method. 前記非イオン性親水性高分子がポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールおよびこれらの誘導体であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to any one of claims 1 to 10, wherein the nonionic hydrophilic polymer is polyalkylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol and derivatives thereof. 非イオン性親水性高分子を基材に接触させた後、放射線照射することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to any one of claims 1 to 11, wherein the substrate is irradiated with radiation after the nonionic hydrophilic polymer is brought into contact with the substrate. 前記基材が医療用基材であることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の基材の処理方法。 The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate is a medical substrate. 前記医療用基材が生体成分分離用モジュールに内蔵されていること特徴とする請求項13に記載の改質基材。 The modified base material according to claim 13, wherein the medical base material is built in a biological component separation module. 前記医療用基材が血液浄化用モジュールに内蔵されていることを特徴とする請求項13に記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to claim 13, wherein the medical substrate is incorporated in a blood purification module. 前記医療用基材が人工腎臓用モジュールに内蔵されていることを特徴とする請求項13に記載の基材の処理方法。 The method for treating a base material according to claim 13, wherein the medical base material is built in a module for an artificial kidney. 前記医療用基材が分離膜であることを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の基材の処理方法。 The method for treating a substrate according to any one of claims 13 to 16, wherein the medical substrate is a separation membrane. 前記医療用基材が中空糸膜であることを特徴とする請求項17に記載の基材の処理方法。 The substrate treatment method according to claim 17, wherein the medical substrate is a hollow fiber membrane. 前記分離膜がポリスルホン系ポリマーであることを特徴とする請求項17または18に記載の基材の処理方法。 The substrate treatment method according to claim 17 or 18, wherein the separation membrane is a polysulfone-based polymer. 請求項1〜19のいずれかに記載の基材の処理方法により分離膜が処理されることを特徴とする分離膜の製造方法。 A method for producing a separation membrane, wherein the separation membrane is treated by the substrate treating method according to claim 1. 血液浄化用モジュールの製造方法であって、請求項1〜20のいずれかに記載の基材の処理方法を製造工程に含むことを特徴とする血液浄化用モジュールの製造方法。 A method for producing a blood purification module, comprising the method for treating a substrate according to any one of claims 1 to 20 in a production process. 人工腎臓用モジュールの製造方法であって、請求項1〜21のいずれかに記載の基材の処理方法を製造工程に含むことを特徴とする人工腎臓用モジュールの製造方法。 A method for manufacturing an artificial kidney module, comprising the base material treatment method according to any one of claims 1 to 21 in a manufacturing process.
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