JP2736819B2 - 改良された細胞分離膜 - Google Patents
改良された細胞分離膜Info
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- separation membrane
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- cell separation
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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、異種細胞の分離、若しくは各種細胞と細胞
からの代謝物質を分離するための分離膜に関するもので
ある。
からの代謝物質を分離するための分離膜に関するもので
ある。
［従来の技術］ 各種細胞分離膜はセルロース系のものが多用されてお
り、分離する細胞の大きさにより孔径を決定することが
多いが、孔自体は網膜構造であるため、その網膜に細胞
が目詰まりして、本来透過するはずの細胞や各種物質が
透過しなくなる欠点があった。
り、分離する細胞の大きさにより孔径を決定することが
多いが、孔自体は網膜構造であるため、その網膜に細胞
が目詰まりして、本来透過するはずの細胞や各種物質が
透過しなくなる欠点があった。
この対策として、ポリカーボネートやポリエステルか
らなる薄膜に電子線を衝突させて、ほぼ円形の孔をあけ
る試みが行われている。
らなる薄膜に電子線を衝突させて、ほぼ円形の孔をあけ
る試みが行われている。
しかしながら、この方法では分離特性を向上させるこ
とが可能であるが、細胞に存在するアミノ酸の重合速度
を増大させるので、分子量増大等あまり好ましいもので
はない。
とが可能であるが、細胞に存在するアミノ酸の重合速度
を増大させるので、分子量増大等あまり好ましいもので
はない。
また、ポリカーボネートやポリエステル系の分離膜で
は、血液中の白血球を吸着するという欠点がある。
は、血液中の白血球を吸着するという欠点がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 従って、細胞分離膜として使用されているセルロース
系の膜に円孔をあけることは極めて困難であり、ポリカ
ーボネートやポリエステル系の分離膜に至っては、円形
の孔をあけることは可能であるが、各種細胞に悪影響を
与えるという欠点がある。
系の膜に円孔をあけることは極めて困難であり、ポリカ
ーボネートやポリエステル系の分離膜に至っては、円形
の孔をあけることは可能であるが、各種細胞に悪影響を
与えるという欠点がある。
［問題を解決するための手段］ 発明者らは、これらの問題点である。円形の孔形成並び
に各種細胞に与える悪影響について鋭意研究を続けた。
に各種細胞に与える悪影響について鋭意研究を続けた。
その結果、従来円形の孔をあけることが可能なポリカ
ーボネートと、各種細胞に悪影響を与えないポリメタク
リル酸の中間的重合物は、円形の孔をあけることが可能
なうえ、各種細胞にほとんど悪影響を与えないという予
想外な事実を発見した。
ーボネートと、各種細胞に悪影響を与えないポリメタク
リル酸の中間的重合物は、円形の孔をあけることが可能
なうえ、各種細胞にほとんど悪影響を与えないという予
想外な事実を発見した。
これにより、上記問題点は一挙に解決し、本発明を完
成するに至った。
成するに至った。
本発明は、 一般式（Ａ） （ただし、式中、A1及びA2は同一若しくは異なってい
て、水素原子、炭素原子数が１乃至３のアルキル基、又
はシアノ基を意味し、R1〜R10は同一若しくは異なって
いて、水素原子、又は炭素数が１乃至３のアルキル基を
意味する） で表される化学物質を、厚さ1.0mm以下の薄膜状重合
物に成形し、孔径が５μ以下の孔を1000個／cm2以上あ
けた細胞分離膜である。
て、水素原子、炭素原子数が１乃至３のアルキル基、又
はシアノ基を意味し、R1〜R10は同一若しくは異なって
いて、水素原子、又は炭素数が１乃至３のアルキル基を
意味する） で表される化学物質を、厚さ1.0mm以下の薄膜状重合
物に成形し、孔径が５μ以下の孔を1000個／cm2以上あ
けた細胞分離膜である。
この発明に係る細胞分離膜の主原料である一般式
（Ａ）で表される化学物質は、末端にエチレン性二重結
合を有するアクリル酸又はその誘導体とビスフェノール
−Ａ又はその誘導体のエステルである。
（Ａ）で表される化学物質は、末端にエチレン性二重結
合を有するアクリル酸又はその誘導体とビスフェノール
−Ａ又はその誘導体のエステルである。
上記一般式（Ａ）において、A1及びA2は基本的にメチ
ル基であることが望ましいが、親水性／疎水性の調節を
する意味において、炭素原子数が２又は３のアルキル
基、又は水素原子であってもよく、重合速度を増加させ
る意味においては、シアノ基であることが望ましい。ま
た、R1〜R10は水素原子又は炭素原子数が１乃至３のア
ルキル基を意味するが、R1及びR6がメチル基であり、R2
〜R5及びR7〜R10は水素原子であることが原料供給の面
で安定しており、望ましいが、親水性／疎水性の調節を
する意味において、それぞれ、水素原子、及び、炭素原
子数が１乃至３のアルキル基であってもよい。
ル基であることが望ましいが、親水性／疎水性の調節を
する意味において、炭素原子数が２又は３のアルキル
基、又は水素原子であってもよく、重合速度を増加させ
る意味においては、シアノ基であることが望ましい。ま
た、R1〜R10は水素原子又は炭素原子数が１乃至３のア
ルキル基を意味するが、R1及びR6がメチル基であり、R2
〜R5及びR7〜R10は水素原子であることが原料供給の面
で安定しており、望ましいが、親水性／疎水性の調節を
する意味において、それぞれ、水素原子、及び、炭素原
子数が１乃至３のアルキル基であってもよい。
これらのエステルの誘導体としては、例えば、ビスフ
ェノール−Ａ−ジアクリラート、ビスフェノール−Ａ−
ジメタクリラート、ビスフェノール−Ａ−ジミアノアク
リラート、2,2′−ジヒドロキシジフェニールメタンジ
アクリラート、2,2′−ジヒドロキシジフェニールメタ
ンジメタクリラート等を挙げることができるが、原料供
給の面からすれば、ビスフェノール−Ａ−ジアクリラー
ト又はビスフェノール−Ａ−ジメタクリラートが望まし
い。
ェノール−Ａ−ジアクリラート、ビスフェノール−Ａ−
ジメタクリラート、ビスフェノール−Ａ−ジミアノアク
リラート、2,2′−ジヒドロキシジフェニールメタンジ
アクリラート、2,2′−ジヒドロキシジフェニールメタ
ンジメタクリラート等を挙げることができるが、原料供
給の面からすれば、ビスフェノール−Ａ−ジアクリラー
ト又はビスフェノール−Ａ−ジメタクリラートが望まし
い。
ところで、本発明の細胞分離膜は、円形の孔をあける
ことが可能なポリカーボネート、及び細胞に悪影響を与
えないポリメタクリル酸の中間的重合物を使用すること
に大きな特徴があるが、この中間的重合物を得るための
原料である、一般式（Ａ）で表される化学物質は、従来
公知の方法により重合させることができる。重合手段と
しては、過酸化ベンゾイル等の熱重合開始剤を添加して
重合させる方法、及び、ベンゾインメチルエーテル等の
光重合開始剤を添加して光照射により重合させる方法が
あるが、作業性の面からして、後者の光重合による重合
方法が望ましい。
ことが可能なポリカーボネート、及び細胞に悪影響を与
えないポリメタクリル酸の中間的重合物を使用すること
に大きな特徴があるが、この中間的重合物を得るための
原料である、一般式（Ａ）で表される化学物質は、従来
公知の方法により重合させることができる。重合手段と
しては、過酸化ベンゾイル等の熱重合開始剤を添加して
重合させる方法、及び、ベンゾインメチルエーテル等の
光重合開始剤を添加して光照射により重合させる方法が
あるが、作業性の面からして、後者の光重合による重合
方法が望ましい。
尚、重合の際に使用する重合開始剤は、光を照射しな
い限り、化学的に安定である点でも、熱重合開始剤より
も光重合開始剤である方が好ましい。このような光重合
開始剤としては、例えば、紫外線壊裂型のものとして
は、ベンゾインメチルエーテル、１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェーニルケトン、ベンジルジメチルケタール
等を挙げることができ、可視光線重合型のものとして
は、カンファーキノン、チオバルビツール酸、２−クロ
ルチオキサントン、チオミヒラーズケトン等を挙げるこ
とができるが、２−クロルチオキサントン及びチオミヒ
ラーズケトンは最も望ましい。上記重合開始剤は、一般
式（Ａ）で表される化学物質に対して、0.1重量％乃至
5.0重量％、好ましくは2.0重量％乃至3.0重量％、添加
すれば、容易に重合させることができる。
い限り、化学的に安定である点でも、熱重合開始剤より
も光重合開始剤である方が好ましい。このような光重合
開始剤としては、例えば、紫外線壊裂型のものとして
は、ベンゾインメチルエーテル、１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェーニルケトン、ベンジルジメチルケタール
等を挙げることができ、可視光線重合型のものとして
は、カンファーキノン、チオバルビツール酸、２−クロ
ルチオキサントン、チオミヒラーズケトン等を挙げるこ
とができるが、２−クロルチオキサントン及びチオミヒ
ラーズケトンは最も望ましい。上記重合開始剤は、一般
式（Ａ）で表される化学物質に対して、0.1重量％乃至
5.0重量％、好ましくは2.0重量％乃至3.0重量％、添加
すれば、容易に重合させることができる。
一般式（Ａ）で表される化合物は一般に液体である
が、粘度が100c.p.s以上であることが多く、重合開始剤
を均一に分散させることは困難である上に、厚さ1mm以
下の膜状に塗布することも困難である。発明者らは、こ
の問題点を解決するには、末端にエチレン性二重結合を
有する希釈剤を使用すれば良いことを発見した。該化合
物に添加する希釈剤としては、例えば、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、エチレングリコールジメタ
クリラート、２−ヒドロキシエチルメタクリラートなど
を例示することができる。これらの希釈剤を一般式
（Ａ）で表される化学物質に対して１重量％乃至10重量
％の割合で添加することにより、重合開始剤を容易に均
一分散させることができ、又、厚さが10μの薄膜に塗布
して重合させることも可能となる。
が、粘度が100c.p.s以上であることが多く、重合開始剤
を均一に分散させることは困難である上に、厚さ1mm以
下の膜状に塗布することも困難である。発明者らは、こ
の問題点を解決するには、末端にエチレン性二重結合を
有する希釈剤を使用すれば良いことを発見した。該化合
物に添加する希釈剤としては、例えば、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、エチレングリコールジメタ
クリラート、２−ヒドロキシエチルメタクリラートなど
を例示することができる。これらの希釈剤を一般式
（Ａ）で表される化学物質に対して１重量％乃至10重量
％の割合で添加することにより、重合開始剤を容易に均
一分散させることができ、又、厚さが10μの薄膜に塗布
して重合させることも可能となる。
尚、上記方法で調製させた薄膜は従来公知の方法によ
り円形の孔を形成させることが可能である。即ち、上記
方法により得られた薄膜に原紙炉より得られた電子線を
垂直に衝突させて、0.3nm〜5nmの細孔をあけ、更にアル
カリでエッチングをすれば、容易に円形の孔を形成する
ことができる。孔径及び孔密度を変えるためには、それ
ぞれ、電子線の衝突速度及び電子線の密度を必要に応じ
て変えれば良い。尚、孔密度は、1000個／cm2以上好ま
しくは、100000〜300000個／cm2あれば望ましいが、孔
密度が2000000個／cm2以上になると、孔自体が重なる場
合があるため、好ましくない。
り円形の孔を形成させることが可能である。即ち、上記
方法により得られた薄膜に原紙炉より得られた電子線を
垂直に衝突させて、0.3nm〜5nmの細孔をあけ、更にアル
カリでエッチングをすれば、容易に円形の孔を形成する
ことができる。孔径及び孔密度を変えるためには、それ
ぞれ、電子線の衝突速度及び電子線の密度を必要に応じ
て変えれば良い。尚、孔密度は、1000個／cm2以上好ま
しくは、100000〜300000個／cm2あれば望ましいが、孔
密度が2000000個／cm2以上になると、孔自体が重なる場
合があるため、好ましくない。
尚、一般式（Ｂ）で表される 一般式（Ｂ） は、それぞれ実用使用上の透過物質の種類、及び透過速
度により決定するが、一般の細胞一代謝物質の分離膜に
おいては、0.003乃至0.03が望ましく、人血の白血球分
離膜においては、0.008乃至0.01が望ましい。尚、上記
開孔率が、0.003未満では、透過速度が小さくなり、分
離時間が多くなるので好ましくない。また上記開孔率が
0.03を越えると、孔径が２μを超える場合は問題ない
が、孔密度が2000000個／cm2を超えるので余り好ましく
ない。従って、開孔率は、0.003乃至0.03、好ましくは
0.08乃至0.01に設定すれば、効率よく異種細胞の分離、
及び各種細胞と代謝物質を分離することができる。
度により決定するが、一般の細胞一代謝物質の分離膜に
おいては、0.003乃至0.03が望ましく、人血の白血球分
離膜においては、0.008乃至0.01が望ましい。尚、上記
開孔率が、0.003未満では、透過速度が小さくなり、分
離時間が多くなるので好ましくない。また上記開孔率が
0.03を越えると、孔径が２μを超える場合は問題ない
が、孔密度が2000000個／cm2を超えるので余り好ましく
ない。従って、開孔率は、0.003乃至0.03、好ましくは
0.08乃至0.01に設定すれば、効率よく異種細胞の分離、
及び各種細胞と代謝物質を分離することができる。
［発明の効果］ 本発明の細胞分離膜は、異種細胞の分離、各種細胞培
養において、細胞と代謝物質の分離を目的として開発さ
せたものである。即ち、従来のセルロース系の分離膜、
ポリカーボネート並びにポリエステル系の分離膜とは異
なり、細胞が孔に目詰まりすることなく、また、細胞自
体に悪影響を与えることなく必要な成分分離をする事が
できるなどの長所がある。
養において、細胞と代謝物質の分離を目的として開発さ
せたものである。即ち、従来のセルロース系の分離膜、
ポリカーボネート並びにポリエステル系の分離膜とは異
なり、細胞が孔に目詰まりすることなく、また、細胞自
体に悪影響を与えることなく必要な成分分離をする事が
できるなどの長所がある。
上記のごとき特徴を持った細胞分離膜は、細胞と細胞
からの代謝物質を分離するための培養器の分離膜として
極めて有用である。また、血液中の赤血球と白血球の分
離も可能であり、白血球の分離膜としても有用である。
からの代謝物質を分離するための培養器の分離膜として
極めて有用である。また、血液中の赤血球と白血球の分
離も可能であり、白血球の分離膜としても有用である。
本発明の細胞分離膜は上述した目的の為に開発された
ものであるが、孔径と孔密度を容易に変えることが可能
であることを利用して、粒径が0.1μ以下の超微粒子の
分離膜や、クリーンルームの防塵膜としても応用するこ
とができる。
ものであるが、孔径と孔密度を容易に変えることが可能
であることを利用して、粒径が0.1μ以下の超微粒子の
分離膜や、クリーンルームの防塵膜としても応用するこ
とができる。
以下に示す実施例並びに比較例をもって、本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
［実施例−１］ 2lの３つ口セパラブルフラスコにビスフェノール−A2
30g、メタクリル酸200g、Ｐ−トルエンスルフォン酸20
g、及びトルエン１を入れ、窒素雰囲気中で120〜140
℃で常圧下５時間脱水縮合反応を行い、次いで減圧度50
mmHg〜300mmHg、180℃で５時間反応させて、ビスフェノ
ール−Ａ−ジメタクリラートを合成した。この合成物を
５回水洗いして、Ｐ−トルエンスルフォン酸を除去し
た。
30g、メタクリル酸200g、Ｐ−トルエンスルフォン酸20
g、及びトルエン１を入れ、窒素雰囲気中で120〜140
℃で常圧下５時間脱水縮合反応を行い、次いで減圧度50
mmHg〜300mmHg、180℃で５時間反応させて、ビスフェノ
ール−Ａ−ジメタクリラートを合成した。この合成物を
５回水洗いして、Ｐ−トルエンスルフォン酸を除去し
た。
この合成物90重量％、メタクリル酸メチル５重量％、
チオミヒラーズケトン2.5重量％及びトルメチルアミン
2.5重量％をよく混合して、粘度が3.6c.p.s（23℃）の
組成物を調整した。この組成物を厚さ0.1mmの膜状に塗
布し、出力500Wのハロゲンランプを10分間照射して、膜
状重合物を得た。
チオミヒラーズケトン2.5重量％及びトルメチルアミン
2.5重量％をよく混合して、粘度が3.6c.p.s（23℃）の
組成物を調整した。この組成物を厚さ0.1mmの膜状に塗
布し、出力500Wのハロゲンランプを10分間照射して、膜
状重合物を得た。
該膜状重合物に、電子線密度が300000個／cm3の電子
線を秒速30km/secの速度で衝突させた。次いで、20％水
酸化ナトリウム溶液に２時間浸した後、純水で減圧濾過
法により20分間洗浄して、本発明に係る細胞分離膜を得
た。
線を秒速30km/secの速度で衝突させた。次いで、20％水
酸化ナトリウム溶液に２時間浸した後、純水で減圧濾過
法により20分間洗浄して、本発明に係る細胞分離膜を得
た。
該細胞分離膜の代表的な物性を表−１に示す。
［実施例−２］ 内容積が200mlのアクリル製の円筒容器（直径50mm）
の中間を、実施例−１で得られた本発明細胞分離膜で仕
切り、一方の相（相Ｉ）には溶質濃度が0.9％の培養液
（イーグルMEMリキッド：日水製薬株式会社製造）を、
もう一方の相（相II）には生理食塩水（大塚製薬株式会
社製造）を入れた場合の、両相の培養液濃度の経時変化
を測定した結果、表−２を得た。
の中間を、実施例−１で得られた本発明細胞分離膜で仕
切り、一方の相（相Ｉ）には溶質濃度が0.9％の培養液
（イーグルMEMリキッド：日水製薬株式会社製造）を、
もう一方の相（相II）には生理食塩水（大塚製薬株式会
社製造）を入れた場合の、両相の培養液濃度の経時変化
を測定した結果、表−２を得た。
表−２から明らかなとおり、培養液は自由に透過して
いることが解る。従って、培養液中には細胞からの代謝
物質が多量に存在していることから、該細胞分離膜は代
謝物質を透過することが解る。
いることが解る。従って、培養液中には細胞からの代謝
物質が多量に存在していることから、該細胞分離膜は代
謝物質を透過することが解る。
［実施例−３］ 実施例−２で使用した装置の、相Ｉには実施例−２で
使用した培養液と豚の肝細胞（細胞の大きさが５〜10
μ）を、相IIには実施例−２で使用した培養液のみを入
れて、両相の細胞の量の経時変化を測定した結果、表−
３を得た。表−３から明らかなとおり、膜の孔径２μよ
り大きい細胞は一切透過しないことが解る。
使用した培養液と豚の肝細胞（細胞の大きさが５〜10
μ）を、相IIには実施例−２で使用した培養液のみを入
れて、両相の細胞の量の経時変化を測定した結果、表−
３を得た。表−３から明らかなとおり、膜の孔径２μよ
り大きい細胞は一切透過しないことが解る。
［実施例−４］ 実施例−２で使用した装置の、相Ｉには、人血を実施
例−２で使用した生理食塩水で10倍に希釈し、クエン酸
ナトリウムを100ppmの濃度になるように添加した溶液
を、相IIには、実施例−２で使用した生理食塩水のみに
クエン酸ナトリウムを100ppmになるように添加した溶液
を入れ、両相における赤血球数及び白血球数の経時変化
を測定した結果、表−４及び表−５を得た。
例−２で使用した生理食塩水で10倍に希釈し、クエン酸
ナトリウムを100ppmの濃度になるように添加した溶液
を、相IIには、実施例−２で使用した生理食塩水のみに
クエン酸ナトリウムを100ppmになるように添加した溶液
を入れ、両相における赤血球数及び白血球数の経時変化
を測定した結果、表−４及び表−５を得た。
双方の表から明らかなとおり、該細胞分離膜は、赤血
球は透過しないが、白血球は透過していることから、白
血球の分離膜としても有用であることが解る。
球は透過しないが、白血球は透過していることから、白
血球の分離膜としても有用であることが解る。
［比較例］ 実施例−１で得られた本発明細胞分離膜、酢酸セルロ
ース膜、ポリエステル膜、ポリカーボネート膜につい
て、膜の表面積１cm2当たり2mlの人血を浸漬させて、白
血球数の経時変化を測定した結果、表−６を得た。表−
６から明らかなとおり、本発明に係る細胞分離膜は白血
球をほとんど吸着しないことが解る。従って、本発明に
係る細胞分離膜が生体に与える悪影響は、先の酢酸セル
ロース膜、ポリエステル膜及びポリカーボネート膜に比
較して小さいといえる。
ース膜、ポリエステル膜、ポリカーボネート膜につい
て、膜の表面積１cm2当たり2mlの人血を浸漬させて、白
血球数の経時変化を測定した結果、表−６を得た。表−
６から明らかなとおり、本発明に係る細胞分離膜は白血
球をほとんど吸着しないことが解る。従って、本発明に
係る細胞分離膜が生体に与える悪影響は、先の酢酸セル
ロース膜、ポリエステル膜及びポリカーボネート膜に比
較して小さいといえる。
表−６中の単位は個／mm3、数値は十の位を四捨五入
したものである。
したものである。
Claims (2)
- 【請求項１】一般式（Ａ） （ただし、式中、A1及びA2は同一若しくは異なってい
て、水素原子、炭素原子数が１乃至３のアルキル基又は
シアノ基を意味し、R1〜R10は同一若しくは異なってい
て、水素原子、又は炭素原子数が１乃至３のアルキル基
を意味する） で表される化学物質を、厚さ1.0mm以下の薄膜状重合物
に成形し、孔径が５μ以下の孔を1000個／cm2以上あけ
たことを特徴とする改良された細胞分離膜。 - 【請求項２】特許請求の範囲（１）の一般式（Ａ）で表
される化学物質に、末端にエチレン性二重結合を有する
希釈剤を添加し薄膜状重合物に成形したことを特徴とす
る改良された細胞分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21530590A JP2736819B2 (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 改良された細胞分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21530590A JP2736819B2 (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 改良された細胞分離膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499479A JPH0499479A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2736819B2 true JP2736819B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=16670123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21530590A Expired - Fee Related JP2736819B2 (ja) | 1990-08-15 | 1990-08-15 | 改良された細胞分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736819B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-15 JP JP21530590A patent/JP2736819B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0499479A (ja) | 1992-03-31 |
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