JP3185109B2 - Microbial adsorption membrane - Google Patents

Microbial adsorption membrane

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JP3185109B2
JP3185109B2 JP08651891A JP8651891A JP3185109B2 JP 3185109 B2 JP3185109 B2 JP 3185109B2 JP 08651891 A JP08651891 A JP 08651891A JP 8651891 A JP8651891 A JP 8651891A JP 3185109 B2 JP3185109 B2 JP 3185109B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は微生物吸着膜に関する。
更に詳細には、優れた微生物吸着能を有するビニル系共
重合体を多孔質膜の表面に付着せしめることにより、微
生物吸着能を飛躍的に向上させた微生物吸着膜に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microorganism adsorption membrane.
More specifically, the present invention relates to a microorganism-adsorbing film having a significantly improved microorganism-adsorbing ability by adhering a vinyl copolymer having excellent microorganism-adsorbing ability to the surface of a porous membrane.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、各種溶液や気体の濾過や液中に存
在する細菌、かび類、藻類、原生動物などの微生物を捕
集することができる素材としては、ポリオレフィン、ポ
リテトラフルオロエチレン、ナイロン66、セルロース
等の樹脂によって構成された孔径0.1〜10μm の
孔を有する多孔質膜が知られていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, materials capable of filtering microorganisms such as bacteria, molds, algae, and protozoa existing in liquids and filtration of various solutions and liquids include polyolefin, polytetrafluoroethylene, and nylon. 66, a porous membrane having pores having a pore diameter of 0.1 to 10 μm and made of a resin such as cellulose has been known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記多
孔質膜は、液中或いは気体中の細菌やかび類等はほぼ1
00%捕集することができるものの、0.001〜0.
1μmの大きさのウィルスの捕集は困難であった。
However, the above-mentioned porous membrane has almost no bacteria and molds in a liquid or gas.
00% can be collected, but 0.001-0.
It was difficult to collect a virus having a size of 1 μm.

【0004】また、上記多孔質膜は、単に物理的な吸着
力によって微生物を付着させているにすぎないので、微
生物は化学的に吸着保持されておらず、一旦該多孔質膜
上に捕集された微生物が簡単に脱落してしまうという不
具合があった。
[0004] Further, since the above-mentioned porous membrane merely attaches microorganisms by physical adsorption force, the microorganisms are not chemically adsorbed and held, and are once collected on the porous membrane. There was a problem that the microorganisms that were removed easily dropped off.

【0005】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、上記の多孔質膜を改良することにより、例え
ばウィルス等の極微小の微生物であっても効率よく捕集
することができると共に、微生物を吸着保持して容易に
脱落しないようにすることができる、優れた微生物吸着
能を有する微生物吸着膜を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in view of such problems, and by improving the above-mentioned porous membrane, it is possible to efficiently collect even minute microorganisms such as viruses, for example. It is another object of the present invention to provide a microorganism adsorbing film having an excellent ability to adsorb microorganisms, which can adsorb and hold microorganisms so as not to easily fall off.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、請求項1記載の発明は「
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in claim 1 is defined as follows.

【0007】[0007]

【化2】 (ただし、式中R1はベンジル基、C4〜C16 のアルキ
ル基又はペンタフルオロフェニルメチル基、Xはハロゲ
ン原子)で表される官能基を有する水不溶性または水難
溶性のビニル系共重合体が、多孔質膜の表面に付着して
いることを特徴とする微生物吸着膜」をその要旨とし
た。
Embedded image (Wherein, R 1 is a benzyl group, a C 4 -C 16 alkyl group or a pentafluorophenylmethyl group, and X is a halogen atom). A water-insoluble or poorly water-soluble vinyl copolymer having a functional group represented by the following formula: But a microbial adsorption membrane characterized by being attached to the surface of a porous membrane. "

【0008】又、請求項2記載の発明は、請求項1記載
の微生物吸着膜において「多孔質膜がセルロースアセテ
ートやニトロセルロース等の親水性樹脂により構成され
ていることを特徴とする微生物吸着膜」をその要旨とし
た。
[0008] The invention according to claim 2 provides the microorganism adsorption membrane according to claim 1, wherein the porous membrane is made of a hydrophilic resin such as cellulose acetate or nitrocellulose. Was the gist.

【0009】本発明における多孔質膜としては、特に限
定されず、従来よりメンブランフィルターとして用いら
れている多孔質膜、すなわち、平均孔径が0.1〜10
μmの範囲にあり、膜厚が110〜160μmの範囲に
ある膜が好適に用いられる。尚、特に微小なウィルスの
捕集が要求される場合には、平均孔径が0.005〜
0.2μmの限外濾過膜を使用してもよい。
The porous membrane in the present invention is not particularly limited, and the porous membrane conventionally used as a membrane filter, ie, having an average pore size of 0.1 to 10 is preferred.
A film having a thickness in the range of μm and a thickness in the range of 110 to 160 μm is preferably used. In particular, when collection of minute viruses is required, the average pore size is 0.005 to 0.005.
A 0.2 μm ultrafiltration membrane may be used.

【0010】また、多孔質膜としては、セルロース、ニ
トロセルロース、セルロースアセテート等の親水性樹脂
からなるもの、あるいはポリオレフィン、ポリアミド、
ポリアクリロニトリルなどの疎水性樹脂からなる膜であ
っても、スルホン化処理、フッ素処理、紫外線または放
射線照射、コロナ放電処理、プラズマ処理などの表面処
理や親水性樹脂のコーティングによって親水化したもの
が以下の点で好ましい。つまり、後述するビニル系共重
合体、或いはビニル系共重合体を構成する4−ビニルピ
リジン及び架橋性ジビニルモノマーは、アルコール類等
の有機溶剤に溶かされた溶液の形態で当該多孔質膜の表
面に付与される。このため、親水性樹脂よりなる多孔質
膜を用いることにより、ビニル系共重合体或いはビニル
系共重合体を構成する4−ビニルピリジンやモノビニル
モノマーを含む溶液と多孔質膜との親和性がよくなり、
溶液が該多孔質膜のすみずみまで行き渡ることになる。
また、ビニル系共重合体を構成するビニルピリジン単位
との親和性が向上し、ビニル系共重合体の付着強度が向
上することになる。さらに、親水性樹脂よりなる多孔質
膜を用いることにより、多孔質膜に付与されたビニル系
共重合体が乾燥と共に多孔質膜の表面部分へ移動する、
換言すればビニル系共重合体が乾燥の方向に移動すると
いった所謂ビニル系共重合体のマイグレーション現象が
防止されることにもなる。尚、多孔質膜の孔径、多孔
度、形状、大きさ、重量等は、用途や使用状態に応じて
自由に選択することができる。この多孔質膜の表面にビ
ニル系共重合体が付着されているのである。
The porous membrane may be made of a hydrophilic resin such as cellulose, nitrocellulose, cellulose acetate, or a polyolefin, polyamide,
Even if the membrane is made of hydrophobic resin such as polyacrylonitrile, the one that has been made hydrophilic by surface treatment such as sulfonation treatment, fluorine treatment, ultraviolet or radiation irradiation, corona discharge treatment, plasma treatment or coating with hydrophilic resin is as follows. It is preferred in terms of. That is, the vinyl copolymer described below, or the 4-vinylpyridine and the crosslinkable divinyl monomer constituting the vinyl copolymer, are coated on the surface of the porous film in the form of a solution dissolved in an organic solvent such as alcohols. Is given to For this reason, by using a porous film made of a hydrophilic resin, the affinity between the solution containing the vinyl copolymer or the 4-vinylpyridine or monovinyl monomer constituting the vinyl copolymer and the porous film is good. Become
The solution will spread all over the porous membrane.
In addition, the affinity with the vinyl pyridine unit constituting the vinyl copolymer is improved, and the adhesion strength of the vinyl copolymer is improved. Furthermore, by using a porous film made of a hydrophilic resin, the vinyl copolymer imparted to the porous film moves to the surface portion of the porous film with drying,
In other words, the so-called migration phenomenon of the vinyl copolymer in which the vinyl copolymer moves in the drying direction can be prevented. In addition, the pore diameter, porosity, shape, size, weight, etc. of the porous membrane can be freely selected according to the application and use condition. The vinyl copolymer is attached to the surface of the porous film.

【0011】本発明の微生物吸着膜のビニル系共重合体
としては、4−ビニルピリジンとモノビニルモノマーと
を共重合した後、ハロゲン化物を作用させて得られる、
下記の一般式で表されるビニル系共重合体を使用するこ
とができる。
The vinyl-based copolymer for the microorganism-adsorbing membrane of the present invention is obtained by copolymerizing 4-vinylpyridine with a monovinyl monomer and then reacting with a halide.
A vinyl copolymer represented by the following general formula can be used.

【0012】[0012]

【化3】 (ただし、式中R1はベンジル基、C4〜C16 のアルキ
ル基またはペンタフルオロフェニルメチル基、R2は水
素原子またはC1〜C3のアルキル基、Xはハロゲン原
子、Yは水素原子、C1〜C3のアルキル基、ベンジル
基、エーテル基、カルボキシル基、カルボン酸エステル
基またはアリール基である。また、このビニル系共重合
体はランダム共重合体またはブロック共重合体である。
Embedded image (Where R 1 is a benzyl group, a C 4 -C 16 alkyl group or a pentafluorophenylmethyl group, R 2 is a hydrogen atom or a C 1 -C 3 alkyl group, X is a halogen atom, Y is a hydrogen atom , alkyl group of C 1 -C 3, a benzyl group, an ether group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group or an aryl group. in addition, the vinyl copolymer is a random copolymer or a block copolymer.

【0013】このビニル系共重合体は、従来より知られ
た橋かけポリビニルピリジニウムハライド(特公昭62
−41641号公報に記載)と同様の優れた微生物吸着
能を有するにも拘らず、水には不溶又は難溶でありなが
ら、有機溶媒には可溶であって、これを溶液とすること
ができるので、従来の橋かけポリビニルピリジニウムハ
ライドでは不可能であった、他の基材(多孔質膜)への
含浸やコーティングなどの加工を行うことができるよう
になっている。
The vinyl copolymer is a conventionally known crosslinked polyvinylpyridinium halide (Japanese Patent Publication No. Sho 62).
Despite having the same excellent microorganism-adsorbing ability as described in JP-A-416441), it is insoluble or hardly soluble in water, but soluble in an organic solvent, and can be used as a solution. Since it is possible, processing such as impregnation or coating of another substrate (porous film), which is impossible with the conventional crosslinked polyvinylpyridinium halide, can be performed.

【0014】共重合に使用するモノビニルモノマーとし
ては、エチレン、プロピレン、ブテンなどのモノオレフ
ィン、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸
エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、脂肪
族ビニルエステル、アクリロニトリル及びこれらの誘導
体などがあるが、これに限らず、種々のものが単独又は
組合せて使用できる。ただし、親水性の高い官能基を有
するモノビニルモノマーを使用すると、得られる共重合
体が重合度によっては水溶性となるので望ましくない。
The monovinyl monomers used for the copolymerization include monoolefins such as ethylene, propylene and butene, styrene, vinyl acetate, acrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid, methacrylic acid ester, aliphatic vinyl ester, acrylonitrile and the like. However, various derivatives can be used alone or in combination. However, when a monovinyl monomer having a highly hydrophilic functional group is used, the obtained copolymer becomes water-soluble depending on the degree of polymerization, which is not desirable.

【0015】この4−ビニルピリジンとモノビニルモノ
マ−との比率、すなわち、n:mの割合は、使用される
モノビニルモノマーの種類や、重合度によっても異なる
が、大略10:90〜90:10の範囲にあるのが望ま
しい。この範囲よりも4−ビニルピリジンの割合が少な
いと十分な微生物吸着能が得られず、これよりも多いと
得られる共重合体が水溶性の高いものとなってしまう。
また、上記ビニル系共重合体の重合度は少なくとも30
0以上であることが望ましく、これより重合度が低い
と、得られる共重合体の水溶性が高いものとなる。
Although the ratio of 4-vinylpyridine to monovinyl monomer, that is, the ratio of n: m, varies depending on the type of the monovinyl monomer used and the degree of polymerization, it is approximately 10:90 to 90:10. Desirably within the range. If the proportion of 4-vinylpyridine is smaller than this range, sufficient microorganism adsorption ability cannot be obtained, and if it is larger than this range, the obtained copolymer becomes highly water-soluble.
The vinyl copolymer has a degree of polymerization of at least 30.
Desirably, it is 0 or more. When the degree of polymerization is lower than 0, the resulting copolymer has high water solubility.

【0016】モノビニルモノマーと4−ビニルピリジン
との共重合体は、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベン
ジル、ハロゲン化ペンタフルオロフェニルメチルなどの
ハロゲン化物と反応させることにより、ピリジンを4級
化し、次式で表わされるピリジニウム基を形成する。
The copolymer of a monovinyl monomer and 4-vinylpyridine is reacted with a halide such as an alkyl halide, a benzyl halide, or a pentafluorophenylmethyl halide to quaternize pyridine, and represented by the following formula: Form the pyridinium group represented.

【0017】[0017]

【化4】 このピリジニウム基が主体となって微生物を活性状態を
維持したままで、吸着する働きをしているものと考えら
れる。この機構は明らかではないが、このピリジニウム
基は正に帯電しており、一般に微生物の細胞表面は負に
帯電していることから、静電気的な相互作用が一つの重
要な因子であると推定される。
Embedded image It is considered that the pyridinium group mainly functions to adsorb the microorganism while maintaining the active state. Although the mechanism is not clear, the pyridinium group is positively charged, and the cell surface of microorganisms is generally negatively charged. Therefore, it is estimated that electrostatic interaction is one important factor. You.

【0018】この様にして得られたビニル系共重合体
は、水に対して実質的に不溶又は難溶であって、有機溶
剤には可溶である。この性質を利用して、上記ビニル系
共重合体は有機溶剤に溶かされて溶剤溶液とされる。こ
の有機溶剤としては、アルコール類、エステル類、フェ
ノール類、エーテル類、芳香族炭化水素類などが使用で
きるが、取り扱い易さ等の点から考えて、アルコール類
を使用することが望ましい。
The vinyl copolymer thus obtained is substantially insoluble or hardly soluble in water and is soluble in an organic solvent. Utilizing this property, the vinyl copolymer is dissolved in an organic solvent to form a solvent solution. As the organic solvent, alcohols, esters, phenols, ethers, aromatic hydrocarbons and the like can be used, but it is preferable to use alcohols from the viewpoint of easy handling.

【0019】ビニル系共重合体を溶解した溶液は、多孔
質膜に含浸、コーティング等の手段で付与される。この
後、乾燥工程を経ることにより、上記ビニル系共重合体
は多孔質膜の表面に付着されることになる。
The solution in which the vinyl copolymer is dissolved is applied to the porous membrane by means such as impregnation and coating. After that, through a drying step, the vinyl copolymer is attached to the surface of the porous membrane.

【0020】多孔質膜に対するビニル系共重合体の付着
量としては特に限定されないが、ビニル系共重合体の付
着量が該微生物吸着膜に対し0.01〜20wt%の範
囲のものが微生物吸着力が高く、かつ経済的である。2
0wt%を越える多量のビニル系共重合体を付着した場
合には、ビニル系共重合体の使用量が増す割には吸着効
果は上がらず、不経済となる。
The amount of the vinyl copolymer adhering to the porous membrane is not particularly limited. Powerful and economical. 2
When a large amount of the vinyl copolymer exceeding 0 wt% is attached, the adsorption effect is not improved even though the amount of the vinyl copolymer used is increased, which is uneconomical.

【0021】また、本発明におけるビニル系共重合体と
しては、上記ビニル系共重合体の他に、以下に示すよう
な4−ビニルピリジンと架橋性ジビニルモノマーとを多
孔質膜上で共重合させ、ハロゲン化物によって4級化さ
せたものも用いることができる。
The vinyl copolymer in the present invention may be obtained by copolymerizing 4-vinylpyridine and a crosslinkable divinyl monomer on a porous film as shown below, in addition to the above vinyl copolymer. And those quaternized by halides can also be used.

【0022】このビニル系共重合体において用いられる
架橋性ジビニルモノマーとしては、ジビニルベンゼン、
ジビニルトルエン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビ
ニル化合物、ジアクリル酸エチレングリコールエステ
ル、ジメタクリル酸エチレングリコールエステル等の脂
肪族ジビニル化合物等を挙げるとができる。この架橋性
ジビニルモノマーは単独で或いは2種以上組み合わせて
用いることができる。
The crosslinkable divinyl monomers used in this vinyl copolymer include divinylbenzene,
Examples include aromatic divinyl compounds such as divinyltoluene and divinylnaphthalene, and aliphatic divinyl compounds such as ethylene glycol diacrylate and ethylene glycol dimethacrylate. These crosslinkable divinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.

【0023】この架橋性ジビニルモノマー及び4−ビニ
ルピリジンは、前記多孔質膜に対して、溶液の形態で付
与される。つまり、架橋性ジビニルモノマー及び4−ビ
ニルピリジンをアルコール類、エステル類、フェノール
類、エーテル類、芳香族炭化水素類などの有機溶剤中に
添加して溶液とするのである。この溶液に前記多孔質膜
を漬けて含浸させることにより、或いは多孔質膜表面に
コーティングすることにより、所定量の架橋性ジビニル
モノマー及び4−ビニルピリジンをモノマーの状態で多
孔質膜の表面に付与する。次いで有機溶剤の全部又は一
部を除去し、架橋性ジビニルモノマー及び4−ビニルピ
リジンを多孔質膜の表面に付着させるのである。尚、多
孔質膜の表面に付着される4−ビニルピリジンに対する
架橋性ジビニルモノマーの割合は、15モル%以下であ
ることが望ましく、これを超えると微生物の吸着力は低
下する。多孔質膜に対するビニル系共重合体の付着量と
しては特に限定されないが、ビニル系共重合体の付着量
が該微生物吸着膜に対し0.01〜20wt%の範囲の
ものが微生物吸着力が高く、かつ経済的である。また、
各モノマーを含む溶液には過酸化ベンゾイルやアゾビス
イソブチロニトリルなどの慣用のラジカル開始剤が添加
されている。更には各モノマーを含む溶液には、スチレ
ン、メチルメタクリレートなどの反応性ビニルモノマー
が加えられていてもよい。
The crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are applied to the porous membrane in the form of a solution. That is, a crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are added to an organic solvent such as alcohols, esters, phenols, ethers, and aromatic hydrocarbons to form a solution. A predetermined amount of a crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are applied to the surface of the porous film in a monomer state by immersing the porous film in the solution and impregnating the solution, or by coating the surface of the porous film. I do. Next, all or a part of the organic solvent is removed, and the crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are attached to the surface of the porous membrane. The ratio of the crosslinkable divinyl monomer to 4-vinylpyridine attached to the surface of the porous membrane is desirably 15 mol% or less, and if it exceeds this, the adsorptive power of microorganisms decreases. The amount of the vinyl copolymer adhering to the porous membrane is not particularly limited, but those having an amount of the vinyl copolymer in the range of 0.01 to 20 wt% with respect to the microorganism adsorbing film have a high microorganism adsorbing power. , And economical. Also,
Conventional radical initiators such as benzoyl peroxide and azobisisobutyronitrile are added to the solution containing each monomer. Further, a reactive vinyl monomer such as styrene or methyl methacrylate may be added to the solution containing each monomer.

【0024】このようにして多孔質膜の表面にモノマー
の状態で付着した架橋性ジビニルモノマー及び4−ビニ
ルピリジンは、加熱下で共重合される。重合温度は常圧
又は加圧下、50〜100℃で行われる。
The crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine thus adhered to the surface of the porous membrane in a monomer state are copolymerized under heating. The polymerization is carried out at 50 to 100 ° C. under normal pressure or under pressure.

【0025】得られた共重合体は、ハロゲン化アルキ
ル、ハロゲン化ベンジル、ハロゲン化ペンタフルオロフ
ェニルメチルなどのハロゲン化物と反応させることによ
り、ピリジンを4級化し、ピリジニウム基を有するビニ
ル系共重合体が得られる。尚、ハロゲン化物の使用量は
共重合体中の4−ビニルピリジン単位の含有量に応じて
適宜決定される。
The resulting copolymer is reacted with a halide such as an alkyl halide, a benzyl halide or a pentafluorophenylmethyl halide to quaternize pyridine to give a vinyl copolymer having a pyridinium group. Is obtained. The amount of the halide used is appropriately determined according to the content of the 4-vinylpyridine unit in the copolymer.

【0026】この様にして得られたビニル系共重合体
は、水及び有機溶媒に対して実質的に不溶又は難溶であ
り、特公昭62−41641号公報に記載のビニル系共
重合体とは同様な性質を示すものとなる。加えてこのビ
ニル系共重合体は、多孔質膜の表面にモノマーの状態で
付着され、この多孔質膜上で共重合されていることか
ら、ビニル系共重合体の単位重量当りの表面積は増大
し、その微生物吸着効率は飛躍的に向上したものとな
る。
The vinyl copolymer thus obtained is substantially insoluble or hardly soluble in water and an organic solvent, and the vinyl copolymer described in JP-B-62-41641 is used. Show similar properties. In addition, since the vinyl copolymer is attached to the surface of the porous membrane in the form of a monomer and is copolymerized on the porous membrane, the surface area per unit weight of the vinyl copolymer increases. However, the efficiency of adsorbing microorganisms is dramatically improved.

【0027】以上、本発明の微生物吸着膜に使用される
ビニル系共重合体として2つの好ましい例を挙げたが、
優れた微生物吸着能を発現するところの、ハロゲン化さ
れたピリジニウム基を分子内に有すること、微生物の捕
集や濾過滅菌しようとする液中に該ビニル系共重合体が
溶出しないように、水に対し不溶または難溶であるこ
と、多孔質膜への含浸やコーティングなどの加工を容易
に行うことができること、といった要件を備えたビニル
系共重合体であるならば、これに限定されるものではな
い。
As described above, two preferred examples of the vinyl copolymer used for the microorganism adsorption membrane of the present invention have been described.
Having a halogenated pyridinium group in the molecule that exhibits excellent microorganism adsorption ability, water so that the vinyl copolymer is not eluted in the liquid to be collected or filtered and sterilized by microorganisms. If it is a vinyl copolymer having the requirements that it is insoluble or hardly soluble in water, and that it can be easily processed by impregnation or coating of a porous membrane, it is limited to this. is not.

【0028】尚、本発明の微生物吸着膜によって、吸着
する対象となる微生物とは、細菌、かび類、藻類、ウイ
ルス等をいう。
The microorganisms to be adsorbed by the microorganism adsorbing membrane of the present invention include bacteria, molds, algae, viruses and the like.

【0029】尚、本発明者らの実験により、本発明のビ
ニル系共重合体において、その特徴である微生物吸着能
を十分に発現するためには、水分が必要であることが明
らかとなった。このため、本発明の微生物吸着膜を気層
中で用いる場合には、ビニル系共重合体と共に、塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩
や塩化リチウム、メタケイ酸カリウム、硫酸チタニウム
などの潮解性物質、ポリビニルアルコ−ル、ポリアクリ
ル酸塩、ビニルピロリドンなどの水溶性高分子、シリカ
ゲル、ゼオライト、コラ−ゲン、五酸化ニリン、酸化マ
グネシウム、エチレングリコール等の保湿剤を多孔質膜
の表面に付着させるのである。これにより、当該微生物
吸着膜は、水系の場合と同じく優れた微生物吸着能を発
現するようになる。
The experiments by the present inventors have revealed that the vinyl copolymer of the present invention requires water in order to sufficiently exhibit the microorganism-adsorbing ability, which is a characteristic of the vinyl copolymer. . Therefore, when the microorganism adsorption membrane of the present invention is used in a gas phase, together with a vinyl copolymer, calcium chloride, alkaline earth metal salts such as magnesium chloride or lithium chloride, potassium metasilicate, titanium sulfate or the like is used. A deliquescent substance, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol, polyacrylate, vinylpyrrolidone, or a humectant such as silica gel, zeolite, collagen, diphosphorus pentoxide, magnesium oxide, ethylene glycol, etc. It is attached to. As a result, the microorganism-adsorbing film exhibits excellent microorganism-adsorbing ability as in the case of an aqueous system.

【0030】尚、本発明の微生物吸着膜を微生物の除去
目的だけに用いる場合には、本発明のビニル系共重合体
と共に、殺菌剤を多孔質膜の表面に付着するようにした
ならば、微生物吸着能と共に、殺菌性能をも備えた微生
物吸着膜を得ることができる。この殺菌剤としては、例
えば、抗生物質のポリミキシン、第4アンモニウム塩な
どの陽性界面活性剤、アルキルアミノエチルグリシンな
どの両性界面活性剤、クロルヘキシジン、ポリヘキサメ
チレンピグアニジンなどのピグアナイド、ウンデシレン
酸などの高級脂肪酸、金属及び金属イオン、フェノ−ル
類などが使用できる。とくに殺菌剤に水不溶性であるこ
とが望まれる場合には、ゼオライトを殺菌性を有する金
属イオンで置換した抗菌性ゼオライト、ポリビニル、ポ
リアクリレート、ポリエステル、ポリアミドなどのポリ
マー鎖にピグアナイドまたは第4アンモニウム塩を固定
化したポリマー型固定化殺菌剤、3−(トリメトキシシ
リル)−プロピルトリメチルオクタデシルアンモニウム
クロライドなどのシリコーン型固定化殺菌剤などが好適
に使用できる。
When the microorganism-adsorbing film of the present invention is used only for removing microorganisms, if a bactericide is attached to the surface of the porous film together with the vinyl copolymer of the present invention, It is possible to obtain a microorganism adsorbing film having a bactericidal performance as well as a microorganism adsorbing ability. Examples of the bactericide include antibiotic polymyxin, positive surfactants such as quaternary ammonium salts, amphoteric surfactants such as alkylaminoethylglycine, chlorhexidine, piguanides such as polyhexamethylenepiguanidine, and undecylenic acid. Higher fatty acids, metals and metal ions, phenols and the like can be used. In particular, when it is desired that the bactericide be water-insoluble, an antibacterial zeolite in which zeolite is replaced with a bactericidal metal ion, a pigment such as polyvinyl, polyacrylate, polyester, or polyamide is used as a guanide or quaternary ammonium salt. And a silicone-type immobilized bactericide such as 3- (trimethoxysilyl) -propyltrimethyloctadecyl ammonium chloride.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳細に説明す
る。 実施例1 4−ビニルピリジンとスチレンとを30:70モルの割
合で共重合した後、4−ビニルピリジンと等モルのベン
ジルブロミドで4級化処理してピリジニウム基を有する
ビニル系共重合体を得た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments. Example 1 After copolymerizing 4-vinylpyridine and styrene at a ratio of 30:70 mol, the vinyl copolymer having a pyridinium group was obtained by quaternizing with 4-vinylpyridine and equimolar benzyl bromide. Obtained.

【0032】このビニル系共重合体を溶解したエタノー
ル溶液を、平均孔径0.45μmの孔を有し、膜厚が1
45μmのニトロセルロースにより構成された多孔質膜
に含浸した後、75℃で乾燥して多孔質膜に対するビニ
ル系共重合体の付着率が0.2重量%の微生物吸着膜を
得た。この微生物吸着膜を内径42mmの限外ろ過装置
にセットした後、この装置にT−4バクテリアファージ
を0.85%減菌生理食塩水に2.79×107 PFU
/mlの濃度に懸濁させた液25mlを入れ、窒素ボン
ベに接続して、0.5kg/cm2 の圧力をかけなが
ら、ろ過を行った。ろ液中のT−4バクテリアファージ
の量をPFU(プランク形成単位)法により測定し、除
去率を求めて表1に示した。なお、上記微生物吸着膜を
3枚積層したものについても、同様の実験を行い、除去
率を求めて表1に示した。
An ethanol solution in which the vinyl copolymer was dissolved was used to form a film having pores having an average pore diameter of 0.45 μm and a thickness of 1 μm.
After impregnating a porous membrane composed of 45 μm nitrocellulose, it was dried at 75 ° C. to obtain a microorganism-adsorbed membrane having an adhesion of the vinyl copolymer to the porous membrane of 0.2% by weight. After setting the microorganism adsorption membrane in an ultrafiltration apparatus having an inner diameter of 42 mm, T-4 bacterial phage was added to the apparatus in 2.79 × 10 7 PFU in 0.85% sterilized saline.
/ Ml of the liquid suspended at a concentration of / ml was connected to a nitrogen cylinder, and filtration was performed while applying a pressure of 0.5 kg / cm 2 . The amount of T-4 bacterial phage in the filtrate was measured by the PFU (Planck Forming Unit) method, and the removal rate was determined and is shown in Table 1. In addition, the same experiment was carried out also on a laminate of three of the above-mentioned microorganism adsorbing films, and the removal rate was obtained and shown in Table 1.

【0033】比較例1 ビニル系共重合体を使用せず、平均孔径0.45μmの
孔を有し、膜厚が145μmのニトロセルロースからな
る多孔質膜のみを用いて、実施例1と同様の方法でT−
4バクテリアファージの除去を行い、除去率を求めて表
1に示した。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the vinyl copolymer was not used, and only a porous membrane made of nitrocellulose having a pore size of 0.45 μm and a film thickness of 145 μm was used. By way of T-
Four bacterial phages were removed and the removal rates were determined and are shown in Table 1.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】実施例2 4−ビニルピリジン3g、ジビニルベンゼン0.05
g、アゾビスイソブチロニトリル0.03g及びトルエ
ン300mlを反応容器に入れ、この容器中に、平均孔
径0.2μmの孔を有し、膜厚が125μmのセルロー
スアセテートにより構成された多孔質膜を入れて浸漬し
た。その後、室温でトルエンを蒸発させて、多孔質膜の
表面に4−ビニルピリジン、ジビニルベンゼン、及びア
ゾビスイソブチロニトリルを付着させる。この後、80
℃の温度で5時間、恒温器中に静置して、多孔質膜上で
4−ビニルピリジンとジビニルベンゼンとを共重合させ
る。
Example 2 3 g of 4-vinylpyridine, 0.05 of divinylbenzene
g, azobisisobutyronitrile 0.03 g and toluene 300 ml were placed in a reaction vessel. In this vessel, a porous membrane composed of cellulose acetate having pores with an average pore diameter of 0.2 μm and a film thickness of 125 μm was used. Was immersed. Thereafter, toluene is evaporated at room temperature to attach 4-vinylpyridine, divinylbenzene, and azobisisobutyronitrile to the surface of the porous film. After this, 80
It is left in a thermostat at a temperature of 5 ° C. for 5 hours to copolymerize 4-vinylpyridine and divinylbenzene on the porous membrane.

【0036】次いで、表面に共重合体の付着した多孔質
膜を反応容器に入れ、同容器内に臭化ベンジルとトルエ
ンを加えて80℃で6時間反応させて4級化処理し、ピ
リジニウム基を有するビニル系共重合体が多孔質膜の表
面に付着した微生物吸着膜を得た。吸着膜に対するビニ
ル系共重合体の付着率は2.0重量%であった。この微
生物吸着膜を内径42mmの限外ろ過装置にセットした
後、この装置にT−4バクテリアファージを0.85%
減菌整理食塩水に2.79×107 PFU/mlの濃度
に懸濁させた液25mlを入れ、窒素ボンベに接続し
て、0.5kg/cm2 の圧力をかけながら、ろ過を行
った。ろ液中のT−4バクテリアファージの量をPFU
(プランク形成単位)法により測定し、除去率を求めて
表2に示した。
Next, the porous membrane having the copolymer adhered to the surface is placed in a reaction vessel, and benzyl bromide and toluene are added to the vessel and reacted at 80 ° C. for 6 hours for quaternization to obtain a pyridinium group. Thus, a microorganism-adsorbed film in which a vinyl-based copolymer having the above was adhered to the surface of the porous film was obtained. The adhesion rate of the vinyl copolymer to the adsorption film was 2.0% by weight. After setting this microorganism adsorption membrane in an ultrafiltration device having an inner diameter of 42 mm, 0.85% of T-4 bacterial phage was added to this device.
25 ml of a solution suspended at a concentration of 2.79 × 10 7 PFU / ml in sterile sterilized saline was connected to a nitrogen cylinder, and filtration was performed while applying a pressure of 0.5 kg / cm 2 . . Determine the amount of T-4 bacterial phage in the filtrate by PFU
(Planck forming unit) The removal rate was determined by the method and shown in Table 2.

【0037】比較例2 ビニル系共重合体を付着させない、平均孔径0.2μm
の孔を有し、膜厚が125μmのセルロースアセテート
からなる多孔質膜のみを用いて、実施例2と同様の方法
でT−4バクテリアファージの除去を行い、除去率を求
めて表2に示した。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 An average pore diameter of 0.2 μm without adhering a vinyl copolymer
T-4 bacterial phage were removed in the same manner as in Example 2 using only a porous membrane made of cellulose acetate having a thickness of 125 μm and having a thickness of 125 μm. Was.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【発明の効果】上記構成を備えたことにより、請求項1
記載の発明の微生物吸着膜は、優れた微生物吸着能を有
するビニル系共重合体を多孔質膜の表面に付着せしめた
ことにより、微生物吸着能は飛躍的に向上し、例えばウ
ィルス等の極微小の微生物であっても効率よく捕集する
ことができる。
According to the present invention, the above-mentioned structure is provided.
The microorganism adsorbing film of the described invention has a significantly improved microorganism adsorbing ability by attaching a vinyl copolymer having excellent microorganism adsorbing ability to the surface of the porous membrane, and for example, has a very small Even microorganisms can be efficiently collected.

【0040】また、請求項1記載の発明の微生物吸着膜
にあっては、多孔質膜の表面に付着されたビニル系共重
合体によって、微生物が当該微生物吸着膜に吸着保持さ
れており容易に脱落することがない。
In the microorganism-adsorbing film according to the first aspect of the present invention, the microorganism is easily adsorbed and held on the microorganism-adsorbing film by the vinyl copolymer adhered to the surface of the porous film. Never fall off.

【0041】又、請求項2記載の微生物吸着膜にあって
は、親水性樹脂よりなる多孔質膜を用いることにより、
ビニル系共重合体或いはビニル系共重合体を構成する4
−ビニルピリジンやモノビニルモノマーを含む溶液と多
孔質膜との親和性がよくなり、溶液を該多孔質膜のすみ
ずみまで行き渡らせることができる。また、ビニル系共
重合体を構成するビニルピリジン単位との親和性が向上
し、ビニル系共重合体の付着強度を向上させることがで
きる。さらに、親水性樹脂よりなる多孔質膜を用いるこ
とにより、ビニル系共重合体のマイグレーション現象を
防止することができる。
Further, in the microorganism adsorption membrane according to the second aspect, by using a porous membrane made of a hydrophilic resin,
Vinyl copolymer or 4 constituting vinyl copolymer
-The affinity between the solution containing vinyl pyridine and monovinyl monomer and the porous membrane is improved, and the solution can be spread all over the porous membrane. Further, the affinity with the vinyl pyridine unit constituting the vinyl copolymer is improved, and the adhesion strength of the vinyl copolymer can be improved. Further, by using a porous film made of a hydrophilic resin, the migration phenomenon of the vinyl copolymer can be prevented.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 【化1】 (ただし、式中R1はベンジル基、C4〜C16 のアルキ
ル基又はペンタフルオロフェニルメチル基、Xはハロゲ
ン原子)で表される官能基を有する水不溶性または水難
溶性のビニル系共重合体が、多孔質膜の表面に付着して
いることを特徴とする微生物吸着膜。
[Claim 1] (Wherein, R 1 is a benzyl group, a C 4 -C 16 alkyl group or a pentafluorophenylmethyl group, and X is a halogen atom). A water-insoluble or poorly water-soluble vinyl copolymer having a functional group represented by the following formula: Is attached to the surface of a porous membrane.
【請求項2】 多孔質膜がセルロースアセテートやニト
ロセルロース等の親水性樹脂により構成されていること
を特徴とする請求項1記載の微生物吸着膜。
2. A porous membrane microorganisms adsorbed film according to claim 1, characterized in that it is constituted by a parent aqueous resins such as cellulose acetate and nitrocellulose.
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