JP4183509B2 - 非対称多孔質膜およびその製造方法 - Google Patents

Description

［技術分野］
本発明は、液体から特定の溶質および／または分散質を分離するための非対称多孔質膜、およびその製造方法に関するものである。
本発明の非対称多孔質膜は、被処理液体中の溶質および／または分散質間の分離性能が飛躍的に向上しており、かつ生体適合性に優れた膜構造であるので、被処理液が血液である場合に特に好適に用いられ、人工透析などの体外循環用の分離用膜として最適である。
〔背景技術〕
多種類の溶質および／または分散質（以下、単に「溶質」という。）が溶媒中に存在している多分散系の液体から特定の溶質の分離や濃縮を行うために、膜による分離法が汎用されている。分離方法としては、膜に一定の大きさの細孔を設けることにより、溶質のサイズに応じて分離する「サイズバリアーによる分離」や、膜に荷電を持たせて荷電膜とすることにより、溶質が有する荷電によって電気的に反発させて分離する「チャージバリアーによる分離」が知られている。また、膜による分離方法としては、さらに、膜に対する溶質の吸着力の違い、イオン交換能力の違い、あるいは溶解−拡散性の違いに基づいた分離方法などが知られており、脱塩、水処理、食品や医薬の製造、ガス分離をはじめとする産業全般において幅広く利用されている。
医学領域における血液浄化療法は、腎不全や肝不全などの病態改善を目的として血液中に蓄積した各種毒素を除去するものであり、ここに膜分離技術が応用されてきた。特に、慢性あるいは急性腎不全の治療に用いられる人工腎臓においてその歴史が長く、コロジオンの平膜から合成ポリマーを膜素材とする中空糸膜型の人工腎臓に至るまで、種々の人工腎臓膜が実用化されてきた。また、さらに大孔径の血液処理膜を用いる方法が、血漿交換療法や血漿成分分画による血液浄化法として応用されている。
これら体外循環用の血液処理膜には、透析型、濾過型、透析濾過型などのタイプがある。濾過膜を用いた血液処理においては、血漿蛋白の吸着による孔の閉塞や、膜との接触による蛋白の変性を抑制することが真先に要求される課題であり、そのために血液に接する孔も含む膜表面を親水化することが要求されている。
一方、腎機能不全症の治療に用いられる人工腎臓の透析用分離膜においては、血中の老廃物を効率よく除去することが本来的に必要であるが、近年、除去すべき老廃物の同定、及び、長期、短期透析に伴う種々合併症の原因物質の解明がさらに進み、除去対象が従来の尿素、アンモニアなどの低分子物質はもとより、β２マイクログロブリン（以下、β２ＭＧと称す。）、後期糖化タンパク質（以下、ＡＧＥと称す。）などの低分子量血漿タンパクまで広がってきた。
このような状況に鑑み、種々のハイパーフォマンス血液処理用膜が上市されており、天然ポリマーである再生セルロースやその修飾体、酢酸セルロース等のセルロース系ポリマー、合成ポリマーであるポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリスルホン系ポリマー、エチレンビニルアルコール共重合体などが主な膜素材として用いられている。
一方、膜の構造としては、膜全体が緻密な均一膜と、緻密な選択分離層と多孔質支持層からなる不均一膜（非対称膜）とに大別されるが、物質透過性の観点から、透過抵抗をできるだけ少なくし、支持層で物理的な膜強度を確保する後者のタイプが有利であると考えられている。
これらの中でも、樹脂原料としての汎用性、構造材料としての強度、ならびに熱や放射線等の耐滅菌性、さらには製膜による孔径や膜構造のコントロール性が優れるという理由から、近年では、疎水性高分子である芳香族ポリスルホン系ポリマーが最も代表的な膜素材となりつつある。ただし、芳香族ポリスルホン系ポリマーは、疎水性が高くて血液凝固系やエアー抜けなどに影響を与えるため、通常は、親水性高分子であるポリビニルピロリドン（以下、ＰＶＰと称す。）をブレンドした材料が中空状分離膜として用いられている。この膜は未処理のセルロース膜などで報告された血液との接触による補体活性や、陰性荷電を持つポリアクリルニトリル膜を使った透析時の特殊な条件下でおこるブラジキニン産生によるアナフィラキシーなどの人体に不都合な生理活性作用を引き起こさないとされている。
このＰＶＰブレンドポリスルホン膜は、その湿式成型工程において、芳香族ポリスルホン系ポリマーと水溶性であるＰＶＰとのブレンドドープを２重紡口の外筒から吐出し、同時に内筒から吐出された水系の凝固剤と接触させることにより相分離させ、相分離後形成されるＰＶＰを多量に含む相を系外に除去することによって製造されている。
この方法では、血液と接する膜表面の平均孔径は、水系凝固剤の組成を変化さることによって制御することが可能であるが、ＰＶＰの分子量分布やドープ内ポリマーの濃度揺らぎ、あるいはドープにかかる吐出に伴うシェアーなどによって、得られる分離膜の表面孔径の分布幅が広くなる傾向がある。そのため、低分子量血漿タンパクを高い分率で除去しようとすると、人体にとって有用な血漿タンパクであるアルブミンも必要以上に除去してしまうという問題があった。
また、ＰＶＰの一部は得られる分離膜内に残留するため、血液処理時におけるその溶出を防ぐために、製膜工程において大量の溶剤を用いた長時間の洗浄が必要であるなど、生産性、及び大量の廃液処理などの面から製造上の大きな問題になっている。
これらの欠点の改良法の一つとして腎糸球体基底膜を模し、膜表面に陰性荷電基を導入し、等電点の異なる血漿タンパクを分離する方法が研究開発された。岡山医誌、１０５巻、３１７頁（１９９３）にはエチレンビニルアルコールからなる透析用膜の表面にスルホン酸基を付加した陰性荷電膜を用い、分子量が１４，３００〜６６，０００の等電点の異なる３種の血漿タンパクを分離する試みが記載されている。この論文には膜中の陰性荷電量を増やすことによって、等電点の異なる血漿タンパクの篩い係数が変化し、陰性荷電による透過選択性が向上することが示されている。
また、特開平５−１３１１２５号公報には、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーをブレンドして得られる血液透析用膜が、β２ＭＧに対する高い篩い係数と同時に、アルブミンに対する低い篩い係数を示すことが報告されている。このように、陰性荷電基を血液接触面に持つ限外濾過膜は血漿タンパクの高い選択透過性を有することは知られている。
しかしながら、陰性荷電基と血液との接触は、生理学的によく知られているように血中の内因系凝固因子の一つである第１２因子（ＸＩＩ）を活性化し、その結果生じるフラグメントＸＩＩａが高分子キニノーゲンの存在下で第１１因子（ＸＩ）を活性化する（例えば、Ｅ．Ｃｅｎｎｉ，ｅｔ．ａｌ，“Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ”Ｃｈａｐ．８，ｐｐ２０５，Ｄ．Ｌ．Ｗｉｓｅ ｅｄ．，Ｍｅｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｎ．Ｙ．，（２０００）やＫｉｄｎｅｙ Ｉｎｔ１９９９ Ｍａｒ；５５（３）１１０９７−１０３を参照できる）。この活性化が、血液の凝固内因系のカスケードを活性化する引き金になる。また、因子ＸＩＩａはプレカリクレインをカリクレインに転換し、このカリクレインは高分子キニノーゲンに作用し、ブラジキニン（以下、ＢＫＮと称す。）を産生する。この産生したＢＫＮは血液透析治療において熱っぽさ、指、唇などの知覚麻痺などのいわゆるアナフィラキシー様反応を引き起こす。したがって、血液透析においては陰性荷電基と血液が直接接触することは避けなければならない。
そこで、特開平０８−５０５３１１号公報には、スルホン化されていないポリスルホン系ポリマーにスルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーをブレンドした膜において、スルホン化ポリスルホン系ポリマーのスルホン化度とブレンド物中のスルホン化ポリスルホン系ポリマーの含量の積を１００以下にすることによって、ブラジキニンの産生量を抑制する方法が開示されている。しかし、スルホン酸残基総量を減少させるこの方法では、蛋白の選択透過性を低下させることになり、分画性能の低下は免れ得ない。さらに、該公報で開示されているブラジキニンの産生量の抑制は、スルホン化ポリスルホン系ポリマーのブレンド含量が高い場合の産生量と対比して抑制されるというものであり、該公報のプラジキニンの産生量が生体に対して影響がない、すなわち人工腎臓用として安全な程度であるかどうかは不明である。
また、特開平１１−３１３８８６号公報には、負電荷を帯びたポリアクリロニトリルをベースとする透析用半透膜に、該半透膜と接触する血液または血漿の接触時の活性化を防止するために、中性または陽イオンポリマーを用いる方法が開示されている。この方法によると、中性または陽イオンポリマーにより膜全体の孔表面にある負電荷が覆われるため、ブラジキニンの産生は処理前に比較して減少することが期待されるが、ポリアクリロニトリルをベースとする透析用半透膜は陰性荷電が小さいために分画性能の点で十分でなかった。
このように、従来のいずれの方法も、陰性荷電基と血液が直接接触することにより発生する生体系に対する副作用を抑制しながら、充分な分画性能を有する分離膜を提供することができなかった。
〔発明の開示〕
本発明の目的は、特に、血漿タンパクの選択分離性（分画性）に優れ、かつ内因凝固系、補体系、キニン系の活性がほとんどなく、生体適合性に極めて優れた、血液透析、血漿分離などに使用可能な非対称多孔質膜を提供することである。特に、本発明の目的は、分子量が約６７，０００のヒト血清アルブミンとＡＧＥに代表される分子量が３〜４万の蛋白を高い精度で選択分離することのできる合成ポリマーをベースにした非対称多孔質膜を提供することである。
また、本発明の第二の目的は、上記の生体適合性と選択分離性を兼ね備えた非対称多孔質膜の製造方法を提供することである。
上記の問題点に鑑みて、本発明者らは、合成ポリマーから主として構成される非対称構造の多孔質膜について鋭意検討を行った。その結果、断面構造において、被処理液負荷側には、少なくとも最表面に実質的に荷電を持たない緻密層が存在し、該最表面以外の膜の少なくとも一部には陰性荷電が存在することによって、前記課題を解決できることを見出して本発明を完成するに至った。
本発明においては、少なくとも最表面に実質的に荷電を持たない緻密層が、サイズバリアー（分子サイズに基づくふるい機能）として機能し、最表面以外の膜部分がチャージバリアー（荷電による反発に基づくふるい機能）として機能する。
すなわち、本発明は、
（１）合成ポリマーから主として構成される非対称多孔質膜であって、その断面構造において、被処理液負荷側には少なくとも最表面に実質的に荷電を持たない緻密層が存在し、該最表面以外の膜の少なくとも一部には陰性荷電が存在することを特徴とする非対称多孔質膜、
（２）緻密層全体が実質的に荷電を持たないことを特徴とする（１）に記載の非対称多孔質膜、
（３）陰性荷電が、緻密層直下に高密度に存在することを特徴とする（２）に記載の非対称多孔質膜、
（４）陰性荷電が、緻密層を除いた全体に存在することを特徴とする（２）に記載の非対称多孔質膜、
（５）陰性荷電が、多孔質膜を構成する合成ポリマーとは異なる高分子荷電物質に由来することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の非対称多孔質膜、
（６）陰性荷電が、多孔質膜の緻密層を除いた部分を主として構成する合成ポリマーに由来することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の非対称多孔質膜、
（７）緻密層の最表面のみが実質的に荷電を持たないことを特徴とする（１）に記載の非対称多孔質膜、
（８）陰性荷電が、最表面層直下に高密度に存在することを特徴とする（７）に記載の非対称多孔質膜、
（９）陰性荷電が、緻密層の最表面層を除いた全体に存在することを特徴とする（７）に記載の非対称多孔質膜、
（１０）陰性荷電が、多孔質膜を構成する合成ポリマーとは異なる高分子荷電物質に由来することを特徴とする（７）〜（９）のいずれかに記載の非対称多孔質膜、
（１１）陰性荷電が、多孔質膜の緻密層の最表面を除いた部分を主として構成する合成ポリマーに由来することを特徴とする（７）〜（９）のいずれかに記載の非対称多孔質膜、
（１２）陰性荷電を有する合成ポリマーが、このポリマーから得られる基材膜のゼータ電位を測定したときに、ｐＨ＝７．４においてマイナス２ｍＶ以下のゼータ電位を示すことを特徴とする（６）または（１１）に記載の非対称多孔質膜、
（１３）陰性荷電を有する合成ポリマーが、スルホン化ポリスルホン系ポリマーおよび脂肪族ポリスルホン系ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含有してなるポリスルホン系ポリマーである（１２）に記載の非対称多孔質膜、
（１４）スルホン化ポリスルホン系ポリマーが、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー、スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー、および親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体のスルホン化体から選ばれる少なくとも１種である（１３）に記載の非対称多孔質膜、
（１５）実質的に荷電をもたない層が非荷電親水性素材からなることを特徴とする（１）〜（１４）のいずれかに記載の非対称多孔質膜、
（１６）非荷電親水性素材が、親水性ポリマー、親水性ポリマーと芳香族ポリルホン系ポリマーとの混合物、親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体から選ばれる少なくとも１種である（１５）に記載の非対称多孔質膜、
（１７）親水性ポリマーが、直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、またはポリビニルピロリドンである（１６）に記載の非対称多孔質膜、
（１８）膜が被処理液中に存在する複数の溶質および／または分散質を濾過および／または拡散により分離するための膜である（１）〜（１７）のいずれかに記載の非対称多孔質膜、
（１９）膜が血液透析および／または血液濾過膜であることを特徴とする（１８）に記載の非対称多孔質膜、
（２０）実質的に荷電を持たない合成ポリマーから主として構成され溶液負荷側に緻密層を有する非対称構造の多孔質基材膜に、緻密層に阻止されうる高分子陰性荷電物質の溶液を緻密層と反対側から濾過もしくは拡散させることにより、高分子陰性荷電物質の透過を緻密層で阻止して緻密層を除く部分に陰性荷電を導入し、陰性荷電物質を緻密層を除く部分に固定することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法、
（２１）高分子陰性荷電物質を緻密層直下で阻止して、緻密層直下に陰性荷電を高密度に導入することを特徴とする（２０）に記載の非対称多孔質膜の製造方法、
（２２）陰性荷電を有する合成ポリマーを主成分とするポリマー溶液から多孔質の基材膜を形成した後、該基材膜の表面に、実質的に荷電を持たない合成ポリマー溶液を接触させ、続いて凝固させて実質的に荷電を持たない層を形成する請求項（１）、（２）、（４）および（６）〜（１９）のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法、
（２３）陰性荷電を有する合成ポリマーを主成分とするポリマー溶液を２重円筒紡口の外筒より吐出し、紡口の内筒から、上記合成ポリマーに対して凝固作用を有する実質的に荷電を持たない合成ポリマー溶液を吐出させる（１）〜（１９）のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法、および
（２４）３重円筒状紡口を用い、該３重円筒紡口の外筒から、陰性荷電を有する合成ポリマーを主成分とするポリマー溶液を吐出し、中間筒から実質的に荷電を持たない合成ポリマー溶液を吐出し、更に内筒から上記陰性荷電を有する合成ポリマー及び実質的に荷電を持たない合成ポリマーに対して凝固作用を有する溶剤を吐出させる（１）〜（１９）のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法、
に関するものである。
〔発明の実施の最良の形態〕
本発明において、非対称多孔質膜を主として構成する合成ポリマーとは、分離用膜として通常使用される合成ポリマーであれば特に限定しないが、血液の処理に好ましく用いられる合成ポリマーがよい。具体的には、ポリアクリロニトリル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリスルホン系ポリマー、エチレンビニルアルコール共重合体のいずれかから選ばれることが好ましい。中でも、樹脂強度、耐滅菌性に優れ、製膜時の孔径や構造のコントロール性にも優れるという理由からポリスルホン系ポリマーが最も好ましい。
本発明において、「・・系ポリマー」とは、該ポリマーを主成分とする合成ポリマーのことである。例えば、本発明において、ポリアクリロニトリル系ポリマーというときは、ポリアクリロニトリルを主成分とする合成ポリマーの意味である。
これらの合成ポリマーは、例えばアニオン性基などの任意の官能基を有するモノマーを主要成分以外に含んでもよい。またポリマーの一部が化学修飾され、アニオン性基などの官能基が導入されたものを含んでもよい。
なお、これらの合成ポリマーは膜を構成する主要成分であるので、例えば、親水化などを目的として親水性ポリマーを併用したり、孔径形成剤などを併用することができる。
本発明において、膜に負荷する液体とは、複数の溶質および／または分散質を含んだ液体である。その代表例は、低分子から高分子の様々な溶質を成分として含み、同時に血球細胞を分散成分として含む血液である。血液は、全血のみではなく、血漿や赤血球などの成分が分離された血液も含む。したがって、本発明の非対称多孔質膜は、血液透析、血液濾過、血漿分離などに使用可能な膜が代表例となる。
本発明の、合成ポリマーから主として構成される非対称構造の多孔質膜は、その断面構造において、被処理液負荷側に緻密層を有し、かつ内部は該緻密層よりも孔径が大きく、被処理液負荷側と反対方向に向かうほど平均孔径が増大する多孔性構造を有する支持層から形成される非対称構造多孔質膜が好ましい。このような構造であれば、平膜でも中空糸膜であっても良く、膜の形状は特に限定しない。
この緻密層の厚みが薄い場合は、血液中の有用蛋白であるアルブミンが透過し易くなり、一方、緻密層を厚くすると透過抵抗が大きくなり全濾過量が減少することから、緻密層の厚みとしては１〜２０μｍ程度が好ましく、より好ましくは２〜１０μｍである。該緻密層の平均孔径は、透析アミロイドーシスの原因となる低分子量血漿タンパク質やＡＧＥなどの透過性を上げ、血漿アルブミンの漏洩が少なくできる平均孔径に設定することが重要である。また、凝固系第１２因子、高分子キニノーゲン、プレカリクレインを、陰性荷電を有する支持層と接触させることのない平均孔径に設定することがさらに重要である。したがって、該緻密層の分画分子量は１０〜１００ｋＤ程度が好ましく、より好ましくは３０〜１００ｋＤである。なお、ここでいう分画分子量とは阻止率が９０％となるデキストラン分子の平均分子量と定義する。
上記の緻密層は、少なくとも最表面が実質的に荷電を持たないことが必要である。該緻密層は、緻密層全体に亘って荷電を持たないものであっても良く、緻密層の最表面だけが荷電を持たいものであっても良い。ここで実質的に荷電を有しないとは、実施例に記載のζ電位測定方法においてｐＨ＝７．４でのζ電位がマイナス２ｍＶよりも高く、プラス３０ｍＶ以下の荷電を有することである。また、本発明でいう最表面とは、緻密層のように膜の断面写真等によって目視できるものではなく、Ｘ線光電子分光法等の表面解析手段によって解析することができる程度の薄層のことである。
本発明の非対称多孔質膜は、サイズバリアーである緻密層に加えて、最表面以外の膜の、少なくともその一部にチャージバリアーとして機能する陰性荷電が存在することが必要である。
陰性荷電の分布については、緻密層が全体に亘って荷電を持たない場合は、緻密層を除く膜のいずれかの部分あるいは全体に亘って陰性荷電が存在しても良いが、少なくともその一部がチャージバリアーとして機能する必要がある。本発明の非対称多孔質膜は、被処理液負荷側に対して反対側の平均孔径が大きい非対称膜であるため、平均孔径が緻密層に近い側に少なくとも陰性荷電が存在すれば、その部分が主にチャージバリアーとして効果的に機能することが期待される。陰性荷電が緻密層の直下に高密度で存在すればチャージバリアーとしてより好ましい。また、血液透析においては、エンドトキシン等の陰性荷電を有する生理活性物質の逆流入を阻止する意味から、陰性荷電は緻密層を除く膜全体に亘って存在することが好ましい。
一方、緻密層の最表面だけが荷電を持たない場合は、最表面を除く緻密層全体あるいは最表面を除く膜の全体に亘って陰性荷電が存在してもよいが、少なくともその一部がチャージバリアーとして機能することが必要である。緻密層の最表面を除いた部分に少なくとも陰性荷電が存在すれば、その部分が主にチャージバリアーとして効果的に機能することが期待される。また、血液透析においては、エンドトキシン等の陰性荷電を有する生理活性物質の逆流入を阻止する意味から、陰性荷電は緻密層の最表面を除く膜全体に亘って存在することが好ましい。
図１には、本発明の非対称多孔質膜の一つの態様を示した。図１に示すように、被処理液透過方向の断面において、被処理液と接触する側に細孔サイズが最も小さい緻密層（ａ）を設ける。緻密層（ａ）は、透過抵抗となるため、数μｍ以下の厚さであることが好ましい。緻密層直下の膜の透過側に陰性荷電を有する層（ｂ）を設ける。荷電層（ｂ）の細孔半径は、緻密層（ａ）より大きい。荷電層の厚さに制約はないが、およそ１μｍ以上あれば十分である。この態様においては、緻密層（ａ）全体が実質的に荷電を持たない。
少なくとも一部がチャージバリアーとして機能する陰性荷電の由来は、元々荷電を持たない膜の場合は、後から膜に付与される荷電物質に由来し、膜が元々陰性荷電を持っている場合は、膜そのものに由来する。
陰性荷電が、後から膜に付与される荷電物質に由来する場合は、実質的に荷電を持たない非対称多孔質膜を基材とし、これに対して、陰性荷電を有するポリマーを緻密層の反対面側から膜内部に付与して固定化した膜が用いられる。このように、実質的に荷電を持たない基材膜に付与された陰性荷電は、少なくともその一部が膜中の所望の部分においてチャージバリアーとして機能する。
陰性荷電が、基材膜が元々持っている荷電に由来する場合は、陰性荷電を有する膜を基材膜とし、この表面に実質的に荷電を持たない最表面が少なくとも形成されていればよい。このような例としては、陰性荷電を有する非対称多孔質膜の緻密層の表面に、別途、実質的に荷電を持たない合成ポリマーを塗布した膜や、陰性荷電を有する多孔質膜の表面に、別途、実質的に荷電を持たない合成ポリマーを凝固させて緻密層を形成させた複合膜が挙げられる。また、多重スリットタイプの紡口を用いて、陰性荷電を有する多孔質の基材部分と、少なくとも最表面が実質的に荷電を持たない緻密層とを製膜時に同時に一体化したものでもよい。さらに、複数のスリットから吐出する合成ポリマーの組成を変えれば、基材膜の一部に陰性荷電が付与された膜が得られるので、これらを適宜選択することができる。このように、基材膜が陰性荷電を有する多孔質膜である場合は、膜が元々持っている陰性荷電が、少なくともその一部が膜中の所望の部分においてチャージバリアーとして機能する。
本発明でいう陰性荷電を有する基材膜とは、前記（９頁の４〜１７行目）に説明した合成ポリマーのいずれかから主として構成されるものでよいが、ｐＨ＝７．４におけるζ電位がマイナス２ｍＶ以下を示す非対称多孔質膜であり、好ましくはマイナス４ｍＶ以下、マイナス５０ｍＶ以上を示す非対称多孔質膜である。このゼータ電位の範囲を満たせば、ポリマーの種類や組成は問わず、適宜製膜されたものを用いてもよく、市販の非対称多孔質の合成膜を利用することもできる。
なお、前記した陰性荷電を有する合成ポリマーとは、このポリマーから得られる基材膜が上記のゼータ電位を示すものである。
一方、本発明でいう実質的に荷電を持たない基材膜とは、前記（９頁の４〜１７行目）に説明した合成ポリマーのいずれかから主として構成されるものでよいが、ｐＨ＝７．４におけるζ電位がマイナス２ｍＶを超える非対称多孔質膜であり、好ましくはマイナス２ｍＶよりも高く、プラス３０ｍＶ以下を示す非対称多孔質膜である。このゼータ電位の範囲を満たせば、ポリマーの種類や組成は問わず、適宜製膜されたものを用いてもよく、市販の非対称多孔質の合成膜を利用することもできる。
なお、前記した実質的に荷電を持たない合成ポリマーとは、このポリマーから得られる基材膜が上記のゼータ電位を示すものである。
このような陰性荷電を有する非対称多孔質膜を用いると、荷電を持たない最表面以外の部分で陰性荷電がチャージバリアーとして機能し、ヒト血清アルブミンを静電的に反発することによって血漿アルブミンの透過性を抑制し、血漿アルブミンの漏洩を少なくすることができる。
なお、本発明において、合成ポリマーから主として構成されるとは、非対称多孔質膜の構成成分の５０％以上がある特定のポリマーであることを意味する。例えば、ポリスルホン系ポリマーの場合、非対称多孔質膜の構成成分の５０ｗｔ％以上、好ましくは６０ｗｔ％以上がポリスルホン系ポリマーであることを言う。
以下、陰性荷電が、基材膜が元々持っている荷電に由来する場合であって、合成ポリマーとしてポリスルホン系ポリマーを用いる例についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明において、ポリスルホン系ポリマーとは、スルホン結合を有するポリマーの総称であり、スルホン化されているポリマーも、スルホン化されていないポリマーも含む。さらに、親水性ポリマーとの共重合体をも含む。ここで、親水性ポリマーとは、ポリエチレンオキサイドで代表される直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
ポリスルホン系ポリマーは、芳香族ポリスルホン系ポリマーと脂肪族ポリスルホン系ポリマーとに大別されるが、本発明において「芳香族ポリスルホン系ポリマー」とは、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーとスルホン化されていない芳香族ポリスルホン系ポリマーとを区別するために使用しているものであり、スルホン化されていない芳香族ポリスルホン系ポリマーのことを言う。また、本発明において、「脂肪族ポリスルホン系ポリマー」とは、同様にスルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマーとスルホン化されていない脂肪族ポリスルホン系ポリマーを区別するものであり、スルホン化されていない脂肪族ポリスルホン系ポリマーのことを言う。
本発明で用いられる、芳香族ポリスルホン系ポリマーの具体例としては、繰返し単位が下記化学式（１）、化学式（２）、化学式（３）、化学式（４）または化学式（５）で示される芳香族ポリスルホン系ポリマーが挙げられるが、工業的に入手し易い、繰返し単位が化学式（１）、化学式（２）または化学式（３）で示される芳香族ポリスルホン系ポリマーが好ましい。

上記式中ｎで示される重合度については特に限定するものではないが、ポリマーの重量平均分子量として１０００〜１００万が好ましく、より好ましくは５０００〜１０万である。
また、本発明で用いられる脂肪族ポリスルホン系ポリマーの具体例としては、繰り返し単位が下記化学式（６）で示される脂肪族ポリスルホン系ポリマーが挙げられる。

なお、上記化学式（６）中、ｍ，ｌで示される重合度については特に限定するものではないが、該ポリマーの分子量は、重量平均分子量で６０００〜６０００００が好ましく、より好ましくは１００００〜２０００００である。
本発明においては、ポリスルホン系ポリマーは、親水性ポリマーとの共重合体として用いることができる。本発明で用いられるスルホン化されていないポリスルホン系ポリマーと親水性ポリマーとの共重合体としては、親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体、具体的にはポリエチレンオキサイドで代表される直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等と上記芳香族ポリスルホン系ポリマーとのブロックもしくはグラフト共重合体が挙げられ、中でもポリエチレンオキサイドで代表される直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマーと上記芳香族ポリスルホン系ポリマーとのブロックもしくはグラフト共重合体が好ましい。
本発明で用いられるスルホン化されていないポリスルホン系ポリマーと親水性ポリマーとの共重合体は、上記親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーのブロックもしくはグラフト共重合体ばかりでなく、これら親水性ポリマーの繰返し単位と芳香族ポリスルホン系ポリマーの繰返し単位とのランダム共重合体も使用できるが、上記親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーのブロックもしくはグラフト共重合体が好ましい。
本発明において、ポリスルホン系ポリマーは、スルホン化ポリスルホン系ポリマーおよび脂肪族ポリスルホン系ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましい。
該スルホン化ポリスルホン系ポリマーとしては、スルホン結合を有し、かつスルホン化されているポリマーの総称であり特に限定されるものではないが、例えば、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー、スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー、及びこれら各々と親水性ポリマーとの共重合体が用いられる。
これらスルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー、スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマーの具体例としては、上記ポリスルホン系ポリマーにおいて示した具体例のスルホン化体が挙げられ、好ましく用いられる。
親水性ポリマーとの共重合体としては、親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーのスルホン化体との共重合体、例えば、ポリエチレンオキサイドで代表される直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等と上記芳香族ポリスルホン系ポリマーのスルホン化体とのブロックもしくはグラフト共重合体が挙げられ、中でもポリエチレンオキサイドで代表される直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマーと上記芳香族ポリスルホン系ポリマーのスルホン化体とのブロックもしくはグラフト共重合体が好ましく用いられる。
芳香族ポリスルホン系ポリマー及び脂肪族ポリスルホン系ポリマーのスルホン化の手法としては公知の方法を用いて実施すれば良く、一例を芳香族ポリスルホン系ポリマーの場合で示すと、芳香族ポリスルホン系ポリマーを塩化メチレンに溶解したポリマー溶液とクロルスルホン酸を塩化メチレンに溶解した溶液を反応容器中で攪拌しながら混合し、生成したポリマーをイソプロパノールで沈殿、洗浄後乾燥して粉末状のポリマーとして得ることができる。但し、スルホン化の手法についてはこれに限定されるものではない。
また、親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーのスルホン化体との共重合体の合成方法としては、（ａ）芳香族ポリスルホン系ポリマーと親水性ポリマーからなる共重合体をスルホン化する方法、（ｂ）芳香族ポリスルホン系ポリマーをスルホン化した後、親水性ポリマーと共重合する方法、（ｃ）芳香族ポリスルホン系ポリマーの原料モノマーをスルホン化後、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーを合成し、さらに親水性ポリマーと共重合する方法があるが、これらのいずれの合成方法であっても良く、特に限定されない。
スルホン化して得られるスルホン化ポリスルホン系ポリマーが、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーの場合、その置換度が１以上の場合は、スルホン化による親水性が強く水溶性となる傾向にあるために、使用が難しい。
置換度が０．５以上、１未満においては水膨潤性を示すため、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー単独で使用することはできず、スルホン化されていないポリスルホン系ポリマーである芳香族ポリスルホン系ポリマーと混合して使用する。この場合、ドープ溶液中の芳香族ポリスルホン系ポリマーに対するスルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーの混合比（重量比）は、（スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー）／（芳香族ポリスルホン系ポリマー）＝０．０２〜０．７５が好ましく、より好ましくは、０．０５〜０．５である。
置換度が０．０５以上０．５未満ではスルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー単独で、あるいは芳香族ポリスルホン系ポリマーと混合して使用できる。混合して用いる場合、ドープ溶液中の芳香族ポリスルホン系ポリマーに対するスルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合比（重量比）は、（スルホン化ポリスルホン系ポリマー）／（芳香族ポリスルホン系ポリマー）＝０．１〜１が好ましく、より好ましくは、０．１〜０．９である。置換度及び混合比を変えることにより膜全体の陰性荷電量（スルホン化密度）を所望のものに設定することが可能となり、陰性荷電による静電反発力を調整可能にすることができる。置換度が０．０５未満であるとスルホン化による陰性荷電量が低すぎるために単独使用でも充分な分画性能を発現させることが難しい。
一方、置換度が０．３未満の場合、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーの単独使用、及び芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合使用ではポリマーの親水性が不足するため、親水性の高分子化合物と併用することにより親水性を上げる必要がある。併用できる親水性の高分子化合物としては、ポリエチレンオキサイドで代表される直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド等の親水性ポリマー、あるいは該親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体等が挙げられる。
本発明の非対称多孔質膜においては、親水性能をより向上させるためには置換度を問わずに親水性の高分子化合物を併用することが好ましい実施態様であり、親水性の高分子化合物のドープ溶液中の含有量は、好ましくは０．５〜２０ｗｔ％、より好ましくは１〜１０ｗｔ％である。ここでいう置換度（スルホン化度またはＤ．Ｓ）とは、ポリスルホン骨格の繰り返し単位当たりに存在するスルホン酸基の数と定義する。
さらに、ポリスルホン系ポリマーの中で脂肪族ポリスルホン系ポリマーについては、スルホン化することなくして陰性荷電が強く、例えば、化学式（６）で示す繰返し単位を有する脂肪族ポリスルホンは、先に記述した公知の手法を用いてさらにスルホン化を実施しても良いが、スルホン化を実施しなくともスルホン化ポリスルホン系ポリマーの代わりに用いることができる。
スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー、および脂肪族ポリスルホン系ポリマーは、それぞれ単独で使用しても良いが、芳香族ポリスルホン系ポリマーを併用することもできる。併用する場合は、スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー、および脂肪族ポリスルホン系ポリマーの保持する陰性荷電量にもよるが、ドープ溶液中のスルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー又は脂肪族ポリスルホン系ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーの混合比（重量比）は、（スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー又は脂肪族ポリスルホン系ポリマー）／（芳香族ポリスルホン系ポリマー）＝０．１〜０．９が好ましく、より好ましくは、０．１５〜０．８である。
さらに、親水性付与の観点から親水性の高分子化合物を併用することは好ましい実施態様であり、親水性の高分子化合物のドープ溶液中の含有量は、０．５〜２０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは１〜１０ｗｔ％である。
また、本発明における陰性荷電を有する非対称多孔質膜の構成成分には、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー、スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー、脂肪族ポリスルホン系ポリマーを併用して用いることもできる。
本発明の非対称多孔質膜においては、その溶液負荷側に少なくとも最表面が実質的に荷電を持たない緻密層が存在するが、その最表面が非荷電親水性素材を含有することが好ましい。すなわち、緻密層全体に亘って荷電を持たない場合は、緻密層がこの非荷電親水性素材から構成されていても良く、実質的に荷電を持たない緻密層の最表面にこの素材が含まれていても良い。また、緻密層の最表面だけが荷電を持たない場合は、最表面がこの非荷電親水性素材から構成されていることが好ましい。
本発明において、非荷電親水性素材とは、荷電を実質的に有しない親水性素材を言う。なお、荷電を実質的に有しないとは、実施例に記載のζ電位測定方法においてｐＨ＝７．４でのζ電位がマイナス２ｍＶよりも高く、プラス３０ｍＶ以下の荷電を有することである。
即ち、陰性荷電を有していても、血液との接触により産生されるブラジキニン（ＢＫＮ）により引き起こされる、血液透析治療において熱っぽさ、指、唇などの知覚麻痺などのいわゆるアナフィラキシー様反応等の問題の起こらない程度、即ち該ζ電位測定方法においてｐＨ＝７．４でのζ電位がマイナス２ｍＶよりも高い陰性荷電であれば、本発明の非荷電親水性素材に含まれる。
以下、合成ポリマーとしてポリスルホン系ポリマーを用いる例において、非荷電親水性素材を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
親水性素材とは、水酸基、アクリルアミド基、エーテル基のような水素結合性官能基や、カルボキシル基、スルホン酸基、第４級アミン基のような電離性官能基を介して水分子に親和力を示すポリマーや天然高分子あるいはその誘導体などを含有するものを言い、例えば、デンプン、ペクチン、ゼラチン、カゼイン、デキストランなどの天然の高分子およびオリゴマー、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなど半合成高分子およびオリゴマー、ポリエチレンオキサイドに代表される分岐あるいは直鎖のポリアルキレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、これらの少なくとも１種と芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、およびこれらの少なくとも１種と芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体等が挙げられる。
これらの中で直鎖あるいは分岐ポリアルキレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマー、該親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、該親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体が好ましく、より好ましくは直鎖あるいは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、該アルキレンオキサイド系ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、該アルキレンオキサイド系ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、およびポリビニルピロリドンと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体である。特に好ましくはポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、これら各々と芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、およびこれら各々と芳香族ポリスルホン系ポリマーと共重合体である。
本発明において、非荷電親水性素材として、あるいはポリスルホン系ポリマーとの共重合体として使用されるポリアルキレンオキサイドは、直鎖状物のみならず、分岐状物でも利用でき、特にポリアルキレンオキサイドは膜表面にいわゆる散漫層を形成することから、極めて良好な生体適合性を発現し、かつ高分子キニノーゲンなどの蛋白と基材膜との接触を大幅に抑制することが出来る。例えば、この分岐アルキレンオキサイドを有する芳香族ポリスルホン共重合体の製法は米国特許第６１７２１８０号明細書に示されている。
非荷電親水性素材の好ましい例である直鎖あるいは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、該アルキレンオキサイド系ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、該アルキレンオキサイド系ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドンと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、およびポリビニルピロリドンと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体、中でもポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、これら各々と芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、およびこれら各々と芳香族ポリスルホン系ポリマーと共重合体は、血液との接触による血小板、内因凝固系、補体系、キニン系の活性度が極めて低く、生体適合性が良好であるばかりではなく、血漿タンパクの付着も少ないため血液処理中、例えば、透析中において血液処理膜としての経時的な透過性の変化を抑制することができるという特徴も有する。
さらに、これらの非荷電親水性素材は、基材膜である多孔質膜を構成するポリスルホン系ポリマーの良溶剤に溶解するばかりでなく、該良溶剤とポリスルホン系ポリマーの非溶剤とからなる混合溶媒に、広範囲の混合割合で溶解するために、基材膜の紡糸および製膜時に該混合溶媒に溶解させて、あるいは基材膜への後コート処理などによって容易に基材膜の血液接触面側に、これらの非荷電親水性素材を有する表面層を形成できる利点をも有する。
本発明でいう、緻密層の少なくとも最表面に実質的に荷電を持たない層があるか否かの評価は、基材膜を構成する合成ポリマーの種類や高分子荷電物質の種類に応じて、Ｘ線光電子分光法などの表面解析手段から適宜選択して行えばよい。例えば、合成ポリマーがポリスルホン系ポリマーであって、緻密層の少なくとも最表面の実質的に荷電を持たない層として非荷電親水性素材を含有する層を有するか否かの評価については、以下のように行う。
光電子分光法（Ｘ−ｒａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（以下、ＸＰＳと称す。）により、非荷電親水性素材の表面濃度指数として硫黄原子に対する酸素原子の比率（［Ｏ］／［Ｓ］）、あるいは硫黄原子に対する窒素原子の比率（［Ｎ］／［Ｓ］）を測定する。ここで、［Ｏ］／［Ｓ］、あるいは［Ｎ］／［Ｓ］の評価区別は、用いる非荷電親水性素材により決まり、例えば、ポリビニルピロリドンを含むポリマーの場合は［Ｎ］／［Ｓ］の値を使用し、一方、ポリアルキレンオキサイドを含むポリマーの場合には［Ｏ］／［Ｓ］の値を使用する。ポリビニルピロリドンとポリアルキレンオキサイドの両者を含む場合は、［Ｏ］／［Ｓ］、あるいは［Ｎ］／［Ｓ］のどちらか一方を使用する。
本発明において、非荷電親水性素材を含有する層を有するとは、非荷電親水性素材の表面濃度指数が［Ｏ］／［Ｓ］の場合は［Ｏ］／［Ｓ］＞６、好ましくは［Ｏ］／［Ｓ］＞７であることを言い、［Ｎ］／［Ｓ］の場合は［Ｎ］／［Ｓ］＞１．５、好ましくは［Ｎ］／［Ｓ］＞２．０であることを言う。また、ポリビニルピロリドンとポリアルキレンオキサイドの両者を含む場合は、［Ｏ］／［Ｓ］、あるいは［Ｎ］／［Ｓ］のどちらか一方の値が上記を満足してれば良い。
次に、本発明の非対称多孔質膜の製造方法について説明するが、本発明の非対称多孔質膜の製造方法は大きく分けて７通り存在する。
すなわち、
▲１▼陰性荷電を有する多孔質膜を基材膜とし、この表面で、別途、実質的に荷電を持たない合成ポリマーを凝固させて緻密層を形成させる方法、
▲２▼実質的に荷電を持たない非対称多孔質の基材膜に対して、膜の支持層側から緻密層側に向かって、緻密層を透過しないサイズの高分子荷電物質を含む溶液を付与し、高分子荷電物質を膜内部に固定化する方法、
▲３▼陰性荷電を有する合成ポリマーを含むドープ溶液を２重円筒紡口の外筒より吐出し、紡口の内筒から実質的に荷電を持たない合成ポリマーを非溶剤と良溶剤との混合溶剤に溶解させた混合溶液を吐出させ、続いて凝固させることにより製膜する方法、
▲４▼該ドープ溶液を３重円筒紡口の外筒より吐出し、中間筒から実質的に荷電を持たない合成ポリマーを含む溶液を吐出し、さらに内筒からドープと実質的に荷電を持たない合成ポリマーに対して凝固作用を有する溶剤を吐出させることにより製膜する方法、
▲５▼該ドープ溶液を２重円筒紡口の外筒より吐出し、紡口の内筒から非溶剤と良溶剤からなる溶液を吐出し、凝固させ多孔質膜を形成させたのち、得られた中空状膜の緻密層触面に、実質的に荷電を持たない合成ポリマーを含む溶液を接触させることにより製膜する方法、
▲６▼実質的に荷電を持たない非対称多孔質膜を基材膜とし、この表面で、別途、陰性荷電を有する合成ポリマーを凝固させて緻密層を形成させた後、さらに、この緻密層表面に実質的に荷電を持たない合成ポリマーを含む溶液を接触させる方法、および
▲７▼該ドープ溶液を３重円筒紡口の中間より吐出し、外筒から実質的に荷電を持たない合成ポリマーを含む溶液を吐出し、さらに内筒からドープと実質的に荷電を持たないポリマーに対して凝固作用を有する溶剤を吐出させることにより陰性荷電を含む緻密層を形成させ、さらに、この緻密層表面に実質的に荷電を持たない合成ポリマーを含む溶液を接触させることにより製膜する方法、
である。
上記の製造方法のうち、▲１▼および▲２▼の方法は、緻密層全体に亘って荷電を持たない場合に好ましい製造方法である。また、▲３▼〜▲７▼の方法は、緻密層の最表面が荷電を持たない場合に好ましい製造方法である。
▲１▼の製造方法は、陰性荷電を有するが所望の緻密層を持たない多孔質膜を準備し、この基材膜の表面で、別途、実質的に荷電を持たない合成ポリマーを凝固させて緻密層を形成させるものである。
陰性荷電を有する基材膜は、前記（９頁の４〜１７行目）に説明した合成ポリマーのいずれかから主として構成されるものでよいが、ｐＨ＝７．４におけるζ電位がマイナス２ｍＶ以下を示す多孔質膜であり、好ましくはマイナス４ｍＶ以下、マイナス５０ｍＶ以上を示す多孔質膜である。膜がゼータ電位の範囲を満たせば、ポリマーの種類や組成については問わず、適宜製膜されたものを用いてもよく、市販の多孔質合成膜を基材膜として利用することもできる。
緻密層の形成にあたっては、公知の複合膜の製造方法に準じればよい。すなわち、緻密層を形成する合成ポリマーの良溶剤であって、しかも基材膜を溶解しない溶剤に緻密層を形成する合成ポリマーを溶解した溶液を用いる。次に、基材膜の表面にこの溶液を接触させた後、緻密層を形成する合成ポリマーの非溶剤でしかも基材膜を溶解しない凝固液を接触させるか、あるいは乾燥によって溶剤を除去してポリマーを析出させれば複合膜が得られる。
基材膜の表面に複合化される緻密層は、前記（９頁の４〜１７行目）に説明した合成ポリマーのいずれかから形成されればよく、実質的に荷電を持たない合成ポリマーを用いる。ポリマーの種類や組成については、前記（１２頁下から３行目〜１３頁６行目）の定義を満たすものであれば、特に限定しない。また、形成された緻密層の最表面に、本発明でいう非荷電親水性素材を塗布しても良く、或いは、緻密層自体を非荷電親水性素材から形成しても良い。
▲２▼の製造方法においては、非対称多孔質膜内の緻密層直下に荷電膜層を形成させるには、まず、膜の支持層側から緻密層のある側に向かって荷電性物質の溶液を濾過もしくは拡散で供給する。荷電物質として、緻密層を透過しないサイズのものを使用すると、荷電物質は膜の支持層を進み緻密層に向かうが、緻密層で進行を阻止されて緻密層直下の多孔質支持層に捕捉される。続いて、補足された荷電物質を固定する。
固定法は、荷電物質どうしもしくは荷電物質と膜材質との間で架橋を起こさせる架橋剤（固定剤）を含む溶液を膜の支持層側から濾過もしくは拡散により供給し、局所で架橋反応を起こさせることにより、荷電物質は膜内の緻密層直下の位置に物理的、化学的に固定するのが好ましいが、膜内に固定化できるのであれば、架橋以外の方法であっても良い。
或いは、荷電物質を膜の支持層側から濾過もしくは拡散しつつ、架橋剤（固定剤）を緻密層側から拡散により供給して、荷電物質を緻密層直下に固定することもできる。
非対称膜の凝固工程において、膜の外側に存在する凝固剤に荷電性官能基を導入し得る化学物質を用いてポリマー溶液と直接反応させることにより、膜の断面方向における荷電の分布に極性を持たせ、膜の外側に荷電が存在し、緻密層の部分では荷電が発生しないようにして、内面に荷電が露出しない荷電膜を得ることもできる。
この製造方法において、基材膜は、前記（９頁の４〜１７行目）に例示した合成ポリマーのいずれから構成されるものでよいが、実質的に荷電を持たない非対称多孔質膜である。実質的に荷電を持たない膜とは、実施例に記載のゼータ電位測定方法において、ｐＨ＝７．４におけるゼータ電位がマイナス２ｍＶよりも高く、プラス３０ｍＶ以下を示す膜である。このゼータ電位の範囲を満たせば、ポリマーの種類や組成については問わず、適宜製膜されたものを用いてもよく、市販の非対称多孔質の合成膜を利用することもできる。
基材膜に付与される陰性荷電を有する高分子荷電物質としては、天然、合成を問わずいずれの高分子荷電物質でもよいが、生理的ｐＨ下での電離度の大きさから特にスルホン酸基を有するものが好ましい。具体的には、ヘパリン、ヘパラン硫酸、コンドロイチン硫酸、ケラト硫酸などの酸性ムコ多糖類や、デキストラン硫酸などの半合成多糖類に代表される、いわゆる硫酸化多糖類ならいずれでもよい。また、合成ポリマーとしては、メタリルスルホン酸ソーダなどのスルホン酸基を含有するビニル系モノマーを共重合したポリマーであってもよく、処理時に基材膜に損傷を与えない目的から、水溶性のポリマーが好ましい。これらは、その化学構造から、架橋試薬による処理や放射線照射によって自己架橋したり、膜の一部と反応して固定されるため特に好ましいものである。
また、高分子荷電物質は、緻密層を透過しない分子サイズを有するものを用い、付与した陰性荷電が緻密層の表面に露出しないように膜中に存在させる。さらに、基材膜へ親和性、特に吸着性が高い高分子荷電物質を利用すれば、基材膜の緻密層以外の全体に亘って陰性荷電を付与した膜を得ることができる。
なお、本製造方法▲２▼においても、非荷電親水性素材を緻密層の最表面に塗布してもよい。
以下、製造方法▲３▼〜▲５▼については、合成ポリマーとしてポリスルホン系ポリマーを用い、実質的に荷電を持たない合成ポリマーとして非荷電親水性素材を用いる場合を例として詳細に説明する。もちろん、本発明はこれに限定されるものではない。
基材膜である非対称多孔質膜の製造に使用するドープ溶液のポリマー構成としては、（１）スルホン化ポリスルホン系ポリマー単独、（２）スルホン化ポリスルホン系ポリマーと、芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合物、（３）脂肪族ポリスルホンのみ、（４）脂肪族ポリスルホンと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合物、（５）（１）〜（４）までのポリマー組成に親水性の高分子化合物を添加したもの等が挙げられ、どのポリマー構成を選択するかは膜性能を考えて適宜選択すれば良い。上記のポリマー構成のポリスルホン系ポリマーを溶剤に溶解しドープ溶液を作製する。ポリスルホン系ポリマーを溶解する溶剤を、以下単に良溶剤と称す。
この良溶剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルオキシド等の溶剤が好適に使用されるが、中でもＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。また、これらの良溶剤は単独で使用する必要はなくポリマーに対する溶解性、ドープ粘度の調整、あるいは膜性能を制御する目的のために２種類あるいはそれ以上の良溶剤を混合して用いることもできる。さらに、水や、イソプロピルアルコール、エタノール等のアルコール類、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等の無機塩類、プロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のグリコール類などのポリスルホン系ポリマーの非溶剤（以下、単に非溶剤と称す。）を、製膜において膜性能を左右する多孔化とボイド形成を回避するために該ドープに添加することも可能である。その種類、添加量については、多孔膜の性能に合わせて適宜選択調整すればよい。
また、ドープ溶液のポリマー濃度はポリマーの分子量にもよるが、１０〜５０ｗｔ％であり、洩糸性、膜強度などの視点から１５〜４０ｗｔ％の範囲のものが良好である。
▲３▼の製造法においては、外筒から上記のドープ溶液を紡糸原液とする。紡口の内筒から吐出される非荷電親水性素材を含む溶液に用いられる溶媒は、外筒に用いるドープ溶液の溶媒に、非溶剤を添加した混合溶媒である。非溶剤としては水、イソプロピルアルコール、エタノール、プロピルプロピレングリコール、テトラエチレングリコール等が挙げられるが、水が好ましい。また、この混合溶媒の良溶剤と非溶剤の混合比は基材膜の平均孔径を決定する最大の因子であり、主としてポリスルホン系ポリマーからなる多孔質膜では一般に非溶剤である水の割合を増加させると緻密層の平均孔径が低下する傾向を示す。したがって良溶剤と非溶剤の混合組成比としては、良溶剤／非溶剤＝１０／９０〜６５／３５が好ましく、より好ましくは２０／８０〜５５／４５である。
▲３▼の製造方法のように、外筒と内筒から同時に上記各ポリマー溶液を流して凝固させて形成される多孔質膜では、該多孔質の緻密層の最表面近傍に形成される表面層が後処理などにより剥離ないし溶出することが危惧されるが、内筒と外筒から溶液を同時に流すことにより凝固と並行して外筒溶液と内筒溶液の界面においてポリマー分子鎖間の絡み合いが起こり、非荷電親水性素材としてポリアルキレンオキサイド、あるいはポリビニルピロリドンのような親水性ポリマーを単独で使用した混合溶液を内筒溶液として用いても、それらの重量平均分子量が５，０００以上、好ましくは８０００以上であれば剥離、溶出は起こらない。一方、該非荷電親水性素材として用いた親水性ポリマーの分子量が５，０００未満の場合は、内筒に用いる混合溶媒に溶解する範囲内で、芳香族ポリスルホン系ポリマーとの混合体、あるいは芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体として使用することが好ましい。
また、表面層の厚みを決定する重要な因子である非荷電親水性素材の濃度は、０．０１〜１５ｗｔ％、より好ましくは０．０５〜５ｗｔ％程度であると、表面層の厚みが基材膜の陰性荷電の影響を押さえるに充分な厚みで、且つ均一な薄膜が形成することができる。さらに、該溶液が低粘度であるためポリマーの外筒溶液側への拡散が促進され、基材膜表面近傍の孔表面の開孔径を大きく変えることなく開孔表面を均一に覆うことが可能となる。
▲４▼の製造方法のように、中空糸状膜は、３重円筒状紡口を用いても製造することができる。該３重円筒紡口の外筒から、ドープ溶液を吐出させ、中間筒から非荷電親水性素材を含む溶液を吐出し、更に内筒から上記ポリスルホン系ポリマー及び非荷電親水性素材に対して凝固作用を有する溶剤を吐出させて非対称多孔質膜を製造させる。
中間筒から吐出させる非荷電親水性素材を含む溶液の溶剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルオキシド等の溶剤が好適に使用されるが、中でもＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。また、これらの溶剤は単独で使用する必要はなくポリマーに対する溶解性、粘度の調整、あるいは膜性能を制御する目的のために２種類あるいはそれ以上の溶剤を混合して用いることもできる。さらに、水や、イソプロピルアルコール、エタノール等のアルコール類、塩化ナトリウム、塩化カルシウム等の無機塩類、プロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のグリコール類などの非溶剤を、製膜において膜性能を左右する多孔化とボイド形成を回避するために添加することも可能であり、その種類、添加量については、多孔膜の性能に合わせて適宜選択調整すればよい。
内筒からは、良溶剤と非溶剤との混合溶媒を吐出させる。該良溶剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルオキシド等の溶剤が好適に使用されるが、中でもＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。また、これらの溶剤は単独で使用する必要はなく膜性能を制御する目的のために２種類あるいはそれ以上の溶剤を混合して用いることもできる。また、非溶剤としては水、イソプロピルアルコール、エタノール、プロピルプロピレングリコール、テトラエチレングリコール等が挙げられるが、水が最良である。また、この混合溶媒の良溶剤と非溶剤の混合比は基材膜の平均孔径を決定する最大の因子であり、主としてポリスルホン系ポリマーからなる多孔質膜では一般に非溶剤である水の割合を増加させると緻密層の平均孔径が低下する傾向を示す。したがって溶剤と非溶剤の混合組成比としては、溶剤／非溶剤＝１０／９０〜６５／３５、より好ましくは２０／８０〜５５／４５である。
▲３▼あるいは▲４▼のようにして紡糸された中空状膜は、凝固浴で凝固後、洗浄、乾燥され本発明である非対称多孔質膜となる。また、膜の緻密層最表面の親水性を更に向上するためには、高温蒸気などによる後処理も有効である。上記凝固浴の組成は、非溶剤である水を使用するのが好ましいが、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルオキシド等の溶剤を含んでもよい。また、これらの溶剤は単独で使用する必要はなくポリマーに対する凝固性、あるいは膜性能を制御する目的のために２種類あるいはそれ以上の溶剤を水に混合して用いることもできる。さらに、イソプロピルアルコール、エタノール等のアルコール類などの非溶剤を添加することも可能であり、その種類、添加量については、多孔膜の性能に合わせて適宜選択調整すればよい。また、凝固浴の温度は、その膜性能を大きく左右する点で重要であり、２０℃〜９０℃、より好ましくは、５０℃〜７５℃がよい。
▲５▼の方法で製造する場合の基材膜は、▲３▼および▲４▼の方法とほぼ同様の方法で製膜することができる。この場合、紡糸中における内筒の溶液組成は、▲４▼の３重円筒状紡口を用いる製造方法に記載の内筒に用いる良溶剤と非溶剤の溶液組成であればよい。基材膜である多孔質膜を形成し、乾燥後、その多孔質膜の緻密層表面に非荷電親水性素材を含む溶液を接触させ表面層を形成する。
ここで使用する非荷電親水性素材を含む溶液の組成としては、良溶剤／非溶剤＝５／９５〜６５／３５、より好ましくは２０／８０〜５５／４５であり、非荷電親水性素材の濃度は、０．０１〜１５ｗｔ％、より好ましくは０．０５〜５ｗｔ％程度である。多孔質膜の緻密層表面に非荷電親水性素材を含む溶液を接触させる方法としては特に限定はしないが、公知の方法によって中空糸モジュールを作成した後、モジュールの緻密層表面側に該非荷電親水性素材を含む溶液を流し込み、その後水で溶出が無くなるまで置換しながら該非荷電親水性素材を凝固固定させ、必要ならば乾燥を行う。この場合は表面層の剥離、溶出を回避するために、基材膜表面が膨潤する程度に長時間、該溶液に接触させるか、処理温度を室温より高く、好ましくは５０〜７０℃程度に設定するのが望ましい。
〔実施例〕
次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
＜各種評価方法＞
［置換度の測定法］
スルホン酸基モル数を社団法人日本分析化学会編「分析化学便覧（改訂二版１９７１年度）」、Ｐ３６７（２・４７・３定量）に示されている中和滴定法で求める。さらに、ＮＭＲにおいて、芳香族部分とポリエチレンオキサイドのメチレン鎖部分の積分値からポリスルホン骨格の重量％を求める。ポリスルホン骨格の繰り返し単位あたりに換算し、先に求めたスルホン酸基量とからポリスルホン骨格の繰り返し単位あたりのスルホン酸基数、すなわち、置換度（スルホン化度またはＤ．Ｓ）が求められる。
［重量平均分子量の測定方法］
ＧＰＣ用カラムＫＤ−８０６Ｍ、ＫＤ−８０３、ＫＤ−８０２（いずれもＳｈｏｗｄｅｘ製）を連結した測定装置 Ｓｙｓｔｅｍ−２１（Ｓｈｏｄｅｘ社製）を用いて、展開液としてジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡｃ）、カラム温度５０℃、１ｍｌ／ｍｉｎの流速で測定する。ポリスチレン標準サンプル（ＴＳＫＳＴＡＮＤＡＲＤ ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ、東ソー製）を用いて換算分子量を算出する。
［分画分子量の測定方法］
中空糸膜の内径を測定して、以下の式より性能が一定となるように系を数えて有効長１８ｃｍとなるよう両端をエポキシにて接着し、モジュールを作製する。試験前に糸を生理食塩水（大塚製薬（株）製 大塚生食注）で充分に洗浄して試験に供する。
糸の本数＝流量／｛（π／４）×（内径／１００００）２×線速×６０ｍｉｎ）
線速＝１ｃｍ／ｓｅｃ、流量＝２．０ｍｌ／ｍｉｎ
次に生理食塩液（大塚製薬（株）製、大塚生食注）１リットルに、デキストラン４万（ＳＩＧＭＡ、Ｍｗ＝４１２７２）１０ｇとデキストラン７万（ＳＩＧＭＡ、Ｍｗ＝７１０００）１０ｇを溶解し調合する。その後該デキストラン溶液を３７℃で加温して、流速２．０ｍｌ／ｍｉｎでモジュールに通液させる。モジュールの出側よりデキストラン溶液が出てきたら、膜間圧力差（ＴＭＰ）＝２５ｍｍＨｇとなるように圧力をかけて１０分後の濾液を５分間分取して評価用サンプルとする。得られた濾液の量から限外濾過速度（ＵＦＲ）を算出（ｍｌ／ｍｍＨｇ・ｍ２・ｈｒ）する。評価用サンプルと性能試験に用いたデキストラン溶液について以下の条件で高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）測定を行う。
カラム：（分析カラム）Ｓｈｏｄｅｘ：ＧＦ−７１０ＨＱ、（ガードカラム）ＧＦ−１Ｇ−７Ｂ、カラム温度：４０℃、検出器：ＲＩ（Ｓｈｉｍａｄｚｕ、ＲＩＤ−６Ａ）、移動相：生理食塩液、流速：０．３ｍｌ／ｍｉｎ、標準デキストラン６点（Ｍｗ＝１８６０００、１０００００、４８０００、２３７００、１２２００、５８００）を用いて、分子量校正曲線を作成し、クロマトグラムの保持時間をデキストラン分子量に換算する。各評価サンプルのクロマトグラムのピーク強度をデキストラン溶液のクロマトグラムのピーク強度で割り、ＳＣ（篩い係数）を求める。さらに、阻止率とは、（１−ＳＣ）×１００と定義する。
［多孔膜のζ電位の測定方法］
Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｋｉｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｚｅｒ（以下、ＥＫＡと称す。）（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ ＧｍｂＨ社製）を用いて下記のとおり行った。ＥＫＡのポンプ設定電圧を２０Ｖにする。測定試料は、シリンドリカルセル中央部に、−９３０〜−９５０ｍｂａの圧力がかかるように、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極間で挟みこんで、３〜５ｃｍ幅に充填する。２５℃の０．００１ｍｏｌ／ｌＫＣｌ水溶液（キシダ化学（株）製 試験研究用０．０１ｍｏｌ／ｌＫＣｌ溶液と、大塚製薬（株）製 大塚蒸留水を使用して調製）を５００ｍｌ用意し、該ＫＣｌ水溶液を測定回路内全体に満たした後、０．１ｍｏｌ／ｌＫＯＨ溶液（和光純薬（株）製 容量分析用０．１ｍｏｌ／ｌＫＯＨ溶液）を添加してｐＨを１１にする。その後、０．１ｍｏｌ／ｌＨＣｌ溶液（和光純薬（株）製 容量分析用０．１ｍｏｌ／ｌＨＣｌ溶液）をＲＴＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｔｉｔｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ ＧｍｂＨ社製））で滴定しながら、ｐＨが０．８変化する毎の中空糸膜のζ電位をｐＨ１１〜３までのレンジで測定し、ｐＨ７．４のζ電位を求める。
［ＸＰＳの測定方法］
中空糸膜を切り開いて内側を出し、測定視野に入る程度に数本並べ、これをＸＰＳ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ製 ＰＨＩ−５４００）装置にて下記の条件で測定した。
励起源ＭｇＫα（１５ｋＶ／２６．７ｍＡ）、分析面積３．５ｍｍ×１ｍｍ、取込領域はＳｕｒｖｅｙ Ｓｃａｎ（定性分析用）１１００〜０ｅＶ、Ｎａｒｒｏｗ Ｓｃａｎ（定量分析、化学分析用）Ｃｌｓ、Ｏｌｓ、Ｓ２ｐ、Ｎ１ｓ、Ｐａｓｓ ＥｎｅｒｇｙはＳｕｒｖｅｙ Ｓｃａｎ：１７８．９ｅＶ、Ｎａｒｒｏｗ Ｓｃａｎ：３５．７５ｅＶ。得られたＮａｒｒｏｗ Ｓｃａｎスペクトルの面積強度から装置のライブラリ相対感度係数を用いて元素濃度を求め定量計算した。用いた相対感度係数は、Ｃｌｓ：０．２９６、Ｏｌｓ：０．７１１、Ｓ２ｐ：０．６６６、Ｎ１ｓ：０．４７７である。
［血小板活性化指標である乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）及び蛋白吸着量の試験方法］
中空糸５６本、有効長１５ｃｍ（膜面積５０ｍｍ２）となるように両端をエポキシ接着したミニモジュールに対し、内外をそれぞれ上記生理食塩水（大塚製薬株式会社、大塚生食注）１０ｍｌを中空糸内側に流し洗浄する（以下、プライミングと称す。）。その後、ヘパリン加人血を７ｍｌシリンジポンプにセットして、１．２ｍｌ／ｍｉｎの流速でモジュール内に通血した後、該生理食塩水を用いて内側１０ｍｌ、外側１０ｍｌで洗浄する。洗浄したモジュールからＬＤＨは２８本、吸着蛋白は２３本、長さを１４ｃｍとし採取後、これを細断し測定用試料とする。
燐酸緩衝溶液（ＰＢＳ）（和光純薬工業（株）製）にＴｒｉｔｏｎＸ−１００（ナカライテスク社製）を溶解して得た０．５容量ＴｒｉｔｏｎＸ−１００／ＰＢＳ溶液をＬＤＨ測定用のスピッツ管に０．５ｍｌ添加し、超音波を６０分かけて抽出液を０．１ｍｌ分取し、この抽出液にＬＤＨ反応試薬（ＬＤＨモノテスト：ベーリンガーマンハム社製）３ｍｌを反応させ直ちに０．５ｍｌを分取して３４０ｎｍの吸光度を測定する。残液は、３７℃で１時間反応させた後３４０ｎｍの吸光度を測定し吸光度の減少を測定し、同様に血液と反応させていない膜についても吸光度を測定し、Δ３４０ｎｍ＝（サンプル反応直後吸光度−サンプル６０分後吸光度）−（ブランク反応直後吸光度−ブランク６０分後吸光度）より評価する。よって、この減少率が大きいほどＬＤＨ活性の高い膜となる。
ＰＢＳにＳｏｄｉｕｍ Ｌａｕｒｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ（ＳＤＳ）（ナカライテスク社製）を溶解して得た１容量％ＳＤＳ／ＰＢＳ溶液を吸着蛋白測定用の瓶に２ｍｌ加えて、室温で４時間攪拌させ、抽出液を０．４５μｍのフィルターで濾過した後０．２ｍｌを試験液とする。該試験液にＢｉｃｉｎｃｈｏｎｉｎｉｃ Ａｃｉｄ（ＢＣＡ）蛋白測定試薬（ＰＩＥＲＣＥ社製 ＢＣＡｐｒｏｔｅｉｎ ａｓ ｓａｙ ｒｅａｇｅｎｔ Ａ）３ｍｌを加えて、３７℃で３０分反応した後、５６２ｎｍの吸光度を測定し、同様に血液を反応させていない膜についても吸光度を測定し、試験液の吸光度から差し引く。標準蛋白の吸光度直線より検量線を作成して、試験液の吸着蛋白量を測定した。
［ブラジキニン（ＢＫＮ）の測定方法］
各サンプル糸を１００本、長さ１６ｃｍでシリコン接着し、外側に塩ビのカバーをつける（膜面積１００ｍ２）。純水→生理食塩水の順でプライミングをして３７℃の水浴中につけて加温しておき、人新鮮ヘパリン加血液をシリンジポンプで送り糸内層と接触させ出側の血液をサンプルとして専用試験管（インヒビター２ｍｌ入り：トラジロール、大豆トリプシンインヒビター、硫酸プロタミン、ＥＤＴＡ−２Ｎａ、ＳＲＬ社製）に５ｍｌ回収する。（血液流速は、０．４４ｍｌ／ｍｉｎとして接触時間が４分となるようにする。）その後、冷却遠心し血漿を分取して凍結保存としサンプルとし、測定は放射免疫測定法（ＲＩＡ法）で実施した。
［牛血清を用いた分画性能の評価方法］
分画性の指標として、アルブミン（Ｍｗ＝６６０００）とα１マイクログロブリン（α１ＭＧ、Ｍｗ＝３３０００）、さらにβ２マイクログロブミン（β２ＭＧ、Ｍｗ＝１１８００）のＳＣ（ふるい係数）を以下の手順により求める。
膜の内径を測定して、膜面積が１２０ｍｍ２となるように糸を数え有効長１５ｃｍとなるよう両端をエポキシにて接着し、生理食塩水で充分に洗浄して試験用ミニモジュールとする。一方で、牛血清（凍結品：Ｖａｌｌｅｙ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ，Ｉｎｃ）を３７℃で加温溶解した後、総蛋白量が６．５ｇ／ｄｌとなるように生理食塩水で希釈する。この血清に精製α１マイクログロブリン（８ｍｇ／ｌ）（栄研化学（株）製 α１−Ｍハイグレード栄研）及びβ２マイクログロブリン（５ｍｇ／ｌ）（栄研化学（株）製 β２−Ｍハイグレード栄研）を添加して試験用の血清とする。その後、血清を３７℃で加温して、流速１ｍｌ／ｍｉｎでモジュールに通液させ、ＴＭＰ＝３４ｍｍＨｇとなるように圧力をかけて６０分後の濾液を分取して評価用サンプルとする。得られた濾液の量からＵＦＲ（ｍｌ／ｍｍＨｇ・ｍ２・Ｈｒ）を算出し、アルブミン発色試薬を用いてアルブミンの濾過を吸光度６３０ｎｍにて測定する。アルブミンＳＣはＳＣ＝サンプル吸光度／血清元液吸光度として算出する。また、α１マイクログロブリン及びβ２マイクログロブリンのＳＣ測定は、全自動免疫化学分析装置（栄研化学（株）製、ＬＸ−６０００）を用いて測定した。
〔参考例１〕
［スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーの製造］
Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ，：Ｐａｒｔ Ａ： Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．，３１，８５３−８５８（１９９３）に記載の方法で、ビス（２−クロロベンゼンスルフォネイト）−５，５’−スルホン酸ナトリウム塩を合成した。
１０００ｍｌ三ツ口セパラブルフラスコにビスフェノールＡ（東京化成）２９．０２ｇ、４，４’−ジクロロジフェニルスルホン（東京化成）３１．５６ｇ、上述のビス（２−クロロベンゼンスルフォネイト）−５，５’−スルホン酸ナトリウム塩１０．２３ｇ、炭酸カリウム（和光純薬）５２．７６ｇ、トルエン（和光純薬）８０．８ｍｌ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（東京化成）１９４．６ｍｌを秤取し、撹拌を行いながら窒素置換を２時間行った。混合液を１５５℃で保持後、トルエンを３時間還流させ、その間、共沸してくる水をディーンスタックトラップで混合液から除去した。続いて混合液を１９０℃に昇温し、トルエンを除去後、さらに１９０℃で５時間保持した。反応混合物を室温に冷却し、撹拌下の蒸留水１００００ｍｌへゆっくりと滴下し、繊維状分岐スルホン化ポリスルホンを得た。濾物を蒸留水５０００ｍｌ中へ投入し、濾物と蒸留水混合物のｐＨが２となる様に濃塩酸を加え、濾別し、濾液がｐＨ７になるまで水洗した。さらに７０℃４０％エタノール水溶液６０００ｍｌで３時間洗浄した後、濾別し、濾物をエタノールで洗浄後、５０℃で真空乾燥して、スルホン化置換度（Ｄ．Ｓ）が０．３であるスルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマーを得た。このときの収量６５ｇであった。また、得られたポリマーの重量平均分子量は７５０００であった。
〔参考例２〕
［分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホン系ポリマーのブロック共重合体の製造］
１０００ｍｌ三つ口セパラブルフラスコに、ビスフェノールＡ（東京化成）２９．０２ｇ、４，４’−ジクロロジフェニルスルホン（東京化成）４３．０８ｇ、炭酸カリウム（和光純薬）５０．００ｇ、トルエン（和光純薬）５０ｍｌ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（東京化成）１３０ｍｌを入れ、攪拌下、窒素置換した。反応混合液を１５５℃に保持し、トルエンを３時間還流させ、その間、共沸してくる水をディーンスタックトラップで反応混合液から除去した。続いて、反応混合液を１９０℃に昇温し、トルエンを留去、さらに１９０℃で４時間保持して、両末端クロロ型のポリスルホンプレポリマーを合成した。１０００ｍｌ三つ口セパラブルフラスコに、ポリエチレングリコール＃４０００（東京化成工業水酸基価 ３６ｍｇＫＯＨ／ｇ）１２９．８６ｇ、エチレンジアミンに酸化プロピレンと酸化エチレンを逐次付加したものから派生した４官能ブロック・コポリマー（ＢＡＳＦ社、Ｔｅｔｒｏｎｉｃ３０４ 水酸基価６８ｍｇＫＯＨ／ｇ）２６．７２ｇ、炭酸カリウム（和光純薬）２００．００ｇ、トルエン（和光純薬）１５０ｍｌ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（東京化成））３５０ｍｌを入れ、攪拌下、窒素置換した。反応混合液を１５５℃保持しトルエン（和光純薬）を３．５時間還流させ、その間、共沸してくる水をディーンスタックトラップで反応混合液から除去した。続いて、反応混合液を１９０℃に昇温し、トルエンを留去し、次いで４，４’−ジフルオロジフェニルスルホン（東京化成）４．９１ｇを加え、１９０℃で６時間保持して、分岐ポリエチレンオキサイドプレポリマーを合成した。上記の両末端クロロ型のポリスルホンプレポリマー反応混合液に、分岐ポリエチレンオキサイドプレポリマー反応混合液を加え、窒素雰囲気下、１９０℃で８時間保持した。反応混合液を、撹拌下の蒸留水１００００ｍｌへゆっくりと滴下し、繊維状分岐ＰＥＯ−ポリスルホン共重合体を得た。濾物を蒸留水５０００ｍｌ中へ投入し、濾物と蒸留水混合物のｐＨが２となる様に濃塩酸を加え、濾別し、濾液がｐＨ７になるまで水洗した。さらに７０℃４０％エタノール水溶液６０００ｍｌで３時間洗浄した後、濾別し、濾物をエタノールで洗浄後、５０℃で真空乾燥して、分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体を得た。このときの収量は１５１．６６ｇであった。得られた共重合体のζ電位はマイナス０．３ｍＶであり、重量平均分子量は６００００であった。
〔参考例３〕
［グラフトスルホン化ポリスルホンの製造］
芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）２００ｇをドライアイス雰囲気下で、１Ｍｒｄ／ｈｒの強度にて１０時間γ線を照射した後、グラフト化剤である３−スルホプロピルメタクリレート３０ｇに対しＨ２Ｏ／ｔ−ＢｔＯＨ＝３／１混合溶液１ｋｇを混合させた溶液中に投入し、窒素雰囲気下で４０℃、４時間反応させ、反応終了後アルコール洗浄、水洗、乾燥後、ドープ作製用のグラフトスルホン化ポリスルホンとした。得られたポリマーのスルホン化置換度（Ｄ．Ｓ．）は０．２であった。
〔参考例４〕
［エチレンスルホンプロピレンスルホン共重合体の製造］
エチレンスルフィド４．９ｇとプロピレンスルフィド１４．０ｇ（ともに関東化成製）を過塩素酸マグネシウム４４．８ｍｇ（和光純薬製）を溶解した酢酸エチル２５４ｍｇと混合し、密閉容器に入れて７０℃で５時間攪拌して重合した。これを４０ｍｌの１−メチル−２−ピロリドン（和光純薬製）に溶解して１０００ｍｌのエタノールに滴下し、ポリマーの白色沈殿物を得た。
沈殿物をエタノールでよく洗浄して６０℃で減圧下エタノールを除去して、ポリスルフィド１４．０ｇを得た。次に、このポリスルフィド１ｇを６０ｍｌの１−メチル−２−ピロリドンに溶解したものに、３０％過酸化水素水４ｍｌと蟻酸２０ｍｌの混合液を撹拌しながらゆっくり滴下した。すぐに発熱が起り、スルフィドはスルホンに酸化され、エチレンスルホンプロピレンスルホン共重合体の沈殿が生成した。これを遠心沈降して上澄みを入れ替える洗浄法を３回繰り返して精製した後、６０℃で４時間減圧乾燥して白色固体エチレンスルホンプロピレンスルホン共重合体０．８５ｇを得た（脂肪族ポリスルホン：化学式６記載）。得られた共重合体の重量平均分子量は７８０００であった。
〔参考例５〕
［分岐ポリエチレンオキサイド−スルホン化ポリスルホン共重合体の製造］
Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ，：Ｐａｒｔ Ａ： Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．，３１，８５３−８５８（１９９３）に記載の方法で、ビス（２−クロロベンゼンスルフォネイト）−５，５’−スルホン酸ナトリウム塩を合成した。
１０００ｍｌ三ツ口セパラブルフラスコにビスフェノールＡ（東京化成）２９．０２ｇ、４，４’−ジクロロジフェニルスルホン（東京化成）３６．６１ｇ、上述のビス（２−クロロベンゼンスルフォネイト）−５，５’−スルホン酸ナトリウム塩１１．８６ｇ、炭酸カリウム（和光純薬）５２．７６ｇ、トルエン（和光純薬）８０．８ｍｌ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（東京化成）１９４．６ｍｌを秤取し、撹拌を行いながら窒素置換を２時間行った。混合液を１５５℃で保持後、トルエンを３時間還流させ、その間、共沸してくる水をディーンスタックトラップで混合液から除去した。続いて混合液を１９０℃に昇温し、トルエンを除去後、さらに１９０℃で５時間保持して、両末端クロロ型スルホン化ポリスルホン（以下、ポリスルホン）プレポリマーを合成した。
１０００ｍｌ三ツ口セパラブルフラスコにポリエチレングリコール＃４０００（東京化成工業 水酸基価 ３６ｍｇＫＯＨ／ｇ）１２９．８４ｇ、エチレンジアミンに酸化プロピレンと酸化エチレンを逐次付加したものから派生した４官能ブロック・コポリマー（ＢＡＳＦ社、Ｔｅｔｒｏｎｉｃ３０４ 水酸基価６８ｍｇＫＯＨ／ｇ）２６．７４ｇ、炭酸カリウム２００．０３ｇ、トルエン１７３．０ｍｌ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン３４０．６ｍｌを入れ、撹拌を行いながら窒素置換を２時間行った。混合液を１５５℃で保持後、トルエンを３．５時間還流させ、その間、共沸してくる水をディーンスタックトラップで混合液から除去した。続いてＮ−メチル−２−ピロリドンＰ５０ｇに溶解させた４，４’−ジフルオロジフェニルスルホン（東京化成）９．８３ｇを加えた。続いて混合液を１９０℃に昇温し、トルエンを１時間除去後、さらに１９０℃で５時間保持して、分岐ポリエチレンオキサイドプレポリマーを合成した。
両末端塩素化スルホン化プレポリマー反応混合液に、分岐ポリエチレンオキサイドプレポリマー反応混合液、さらにトルエン１００ｍｌを加え、撹拌を行いながら、窒素置換した。反応混合液を１５５℃で保持後、トルエンを３時間還流させ、その間、共沸してくる水をディーンスタックトラップで混合液から除去した。続いて混合液を１９０℃に昇温し、トルエンを１時間除去後、さらに１９０℃で８時間保持して、分岐ポリエチレンオキサイド−スルホン化ポリスルホン共重合体を合成した。反応混合液を、撹拌下の蒸留水１００００ｍｌへゆっくりと滴下し、繊維状分岐ポリエチレンオキサイド−スルホン化ポリスルホン共重合体を得た。濾物を蒸留水５０００ｍｌ中へ投入し、濾物と蒸留水混合物のｐＨが２となる様に濃塩酸を加え、濾別し、濾液がｐＨ７になるまで水洗した。さらに７０℃４０％エタノール水溶液６０００ｍｌ中で３時間攪拌・洗浄した後、濾別し、濾物をエタノールで洗浄後、５０℃で真空乾燥して、分岐ポリエチレンオキサイド−スルホン化ポリスルホン共重合体を得た。このときの収量は２１５ｇであった。得られた共重合体のスルホン化置換度（Ｄ．Ｓ．）は、０．３であり、重量平均分子量は３７０００であった。
実施例１〜７には、２重紡口または３重紡口を用いて、非対称多孔質膜を製造する例を示す。
〔実施例１〕
芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）１８重量部、参考例１に記載の製造方法で得られたスルホン化ポリスルホン共重合体７重量部、テトラエチレングリコール１５重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン６０重量部からなる紡糸原液を作製した。この紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４９．５重量部、参考例２に記載の製造方法で得られた分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体０．５重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に記載する。
〔実施例２〕
芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）１５重量部、参考例１に記載の製造方法で得られるスルホン化ポリスルホン共重合体７重量部、参考例２に記載の製造方法で得られる分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体８重量部、テトラエチレングリコール１０重量部、Ｎ−メチル−２ピロリドン６０重量部からなる紡糸原液を作製した。この紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４９．５重量部、参考例２に記載の製造方法で得られる分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体０．５重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔実施例３〕
参考例３に記載の製造方法で得られるグラフトスルホン化ポリスルホン１８重量部、テトラエチレングリコール３０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５２重量部からなる紡糸原液を作製した。この紡系原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４９．５重量部、参考例２に記載の製造方法で得られる分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体０．５重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔実施例４〕
参考例４に記載の方法で得られるエチレンスルホンプロピレンスルホン共重合体（脂肪族ポリスルホン：化学式６記載）５重量部、芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）１８重量部、テトラエチレングリコール１５重量部、Ｎ−メチル−２ピロリドン６２重量部からなる紡糸原液を作製した。この原液に使用した脂肪族ポリスルホンは、スルホン化することなくして陰性荷電が強いためそのまま使用した。この紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４９．５重量部、参考例２に記載の方法で得られる分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体０．５重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔実施例５〕
芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）１８重量部、参考例１に記載の方法で得られるスルホン化ポリスルホン７重量部、テトラエチレングリコール１５重量部、Ｎ−メチル−２ピロリドン６０重量部からなる紡糸原液を作製した。この紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ中空糸を得た。その後、該中空糸を用いミニモジュールを作製し中空糸内部に対し、５０℃の水７０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン２９．５重量部、参考例２に記載の方法で得られる分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体０．５重量部の混合溶液を十分、中空糸内部に注入プライミングした後、水洗し、乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔実施例６〕
芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）１８重量部、参考例１記載の方法で得られるスルホン化ポリスルホン７重量部、テトラエチレングリコール１０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン６５重量部からなる紡糸原液を作製し、５０℃に保持し３重紡口の外筒から、芳香族ポリスルホン（アモコ・パフォーマンス・プロダクツ社製：Ｐ−１７００）１８重量部、参考例２に記載の方法で得られる分岐ポリエチレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体７重量部、テトラエチレングリコール１０重量部、Ｎ−メチル−２ピロリドン６５重量部からなる溶液を作製し同じく５０℃に保持し３重紡口の中間筒より、さらに、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０重量部を内筒液として３重紡口の内筒から同時に押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、１１００ｍｍ下方に設けた６０℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔実施例７〕
参考例５に記載の方法で得られる分岐ポリエチレンオキサイド−スルホン化ポリスルホン共重合体５重量部、芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）を１８重量部、テトラエチレングリコール１５重量部、Ｎ−メチル−２ピロリドンを６２重量部からなる原液を作製した。この紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン４９．５重量部、参考例２に記載の方法で得られる分岐ポリアルキレンオキサイドと芳香族ポリスルホンのブロック共重合体０．５重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔比較例１〕
芳香族ポリスルホン（アモコ・エンジアリング・ポリマーズ社製：ユーデルＰ−１７００）１８重量部、ポリビニルピロリドン７重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン７６重量部からなる均一な紡糸原液を作製した。この紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、続いて２０重量％のグリセリン水溶液中で１時間、６０℃にて浸漬処理を行、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔比較例２〕
実施例１と同じ紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔比較例３〕
実施例２と同じ紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔比較例４〕
実施例３と同じ紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。
〔比較例５〕
実施例４と同じ紡糸原液を５０℃に保持し、水５０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５０重量部を内筒液として、２重紡口から押し出し、水蒸気で満たされた平均温度４０℃のフード内を通過し、６００ｍｍ下方に設けた５５℃の水中に浸漬させ５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。その後、９０℃の熱水にて９０ｍｉｎ間洗浄し、７０℃にて乾燥させ評価用中空糸を得た。得られた中空糸を先に記述した方法にて評価した結果を表１に示す。

比較例１に記載の方法では、陰性荷電を導入していないために、ブラジキニン産生度は低く抑えられているが、アルブミン漏洩が多く分画性が低下していることが判る。さらに比較例２〜５記載の方法では、陰性荷電の効果により、アルブミンの漏洩は低く抑えられ分画性が向上しているが、内表面すなわち血液接触面に陰性荷電を有するスルホン基が偏在化することにより、ブラジキニン産生量が増加させるばかりか、ＬＤＨの増加、蛋白吸着の増加という欠点があり、いずれの場合も著しく実用に耐えかねる多孔膜であることが判る。
それに対し、本発明である実施例１〜７では、陰電荷導入による静電荷反発により、アルブミンの漏洩がかなり低く抑えられ分画性が向上しているばかりか、血液接触面を非荷電親水化素材で被覆しているためブラジキニン産生が低く、ＬＤＨ、蛋白吸着の増加も大きく抑制されていることが判る。このことから、本発明は、血液凝固、補体活性、ブラジキニン産生など生体に望ましくない生体反応を惹起せずに、血漿アルブミンの漏洩を最小限にしてアミロイドーシスの原因となる低分子量血漿タンパク質や後期糖化蛋白質などを良好に分離除去できることが判る。
次に、陰性荷電物質の溶液を緻密層の逆側から導入することによって非対称多孔質膜を製造する例を示す。
［実施例８］
図２により、実施例８の膜製造方法と膜の性状の１例を説明する。
基材膜には、既存の膜内側に緻密層（ａ）、外側に支持層（ｃ）を有するグラジェント非対称構造のポリスルホン中空糸膜であって、緻密層（ａ）の分画分子量が６０〜１００ｋＤの限外濾過膜を選定する。このような膜は通常の血液浄化治療においてはアルブミンの漏出が過大（ふるい係数が過大）となるため使用されていない。
上記膜の緻密層直下の支持層に荷電層（ｅ）を導入する。すなわち、まず大分子量（２００〜５００ｋＤ程度）の希薄プロテオヘパリン水溶液（１％程度）からなる荷電性高分子溶液（ｄ）を調製し、図２のＡに示すように中空糸膜の外側から内側に向かって逆濾過（矢印）をかけ、図２のＢに示すように陰荷電分子として、プロテオヘパリンを膜内の緻密層直下の支持層（ｃ）に捕捉させ、荷電層（ｅ）を形成させる。
次に、図Ｃに示すように、直ちに固定液（０．０７５Ｍメタ過ヨウ素酸ナトリウム−０．０３７Ｍリジン−ｐＨ６．２緩衝液）（ｆ）を同様に逆濾過（図の矢印）し、ヘパリンの糖鎖の５員環のジオール基をメタ過ヨウ素酸ナトリウムにより酸化しアルデヒド基とし、２つのアミノ基を有するリジン分子により異なる分子の多糖鎖間で架橋し、ポリスルホンポリマーのメッシュ構造に絡ませて遊離しないように緻密層直下の位置に物理的に固定する。メタ過ヨウ素酸ナトリウムはポリスルホンポリマーのビスフェノールエーテル結合も酸化によりアルデヒド化しうるので、同じく酸化されたヘパリンのアルデヒド基との間でリジンを架橋として結合を形成し、一部のヘパリン分子は化学的に膜に直接固定される。余分の固定液を十分に水洗して除去する。
プロテオヘパリンの代わりにより小分子のヘパリン（７〜２５ｋＤ）を陰荷電物質として使用する場合は、ヘパリン分子を予め架橋剤により重合させて分子量を巨大化させておくと効果的に支持層（多孔質層）に捕捉することができる。
こうして製造された荷電膜は、最内層に分画分子量が６０〜１００ｋＤ、厚さ１μｍ程度の緻密層を有し、その直下の緻密層よりも細孔径が大きな（分画分子量が１００ｋＤ以上）支持層に陰性荷電を有する非対称多孔質膜であり、図１に示す基本性状を満たしている。
このようにして製造された非対称多孔質膜を用いて血液浄化（血液透析、血液濾過もしくは血液透析濾過）を行うと、小分子毒素から分子量３０〜８０ｋＤに至る大分子毒素を飛躍的に高め、かつ分子量６６ｋＤのアルブミンの損失を許容範囲（２〜６ｇ）に抑制することができる。
［実施例９］
既存の膜内側に緻密層、外側に支持層を有するグラジエント非対称構造のポリエーテルスルホン中空糸膜のうち、緻密層の分画分子量が２０〜４０ｋＤ限外濾過膜を選定する。まず、大分子量（１００〜２００ｋＤ程度）の希薄ヘパラン硫酸プロテオグリカン水溶液（１％程度）を調製し、中空糸膜の外側から内側に向かって逆濾過をかけ、ヘパラン硫酸プロテオグリカンを膜内の緻密層直下の支持層に捕捉させて荷電層を形成させる。次いで逆濾過を行いながら、中空糸内側より架橋促進剤（０．０７５Ｍメタ過ヨウ素酸ナトリウム−０．０３７５Ｍリジン−ｐＨ６．２緩衝液）を拡散により緻密層下に至らせ、重合反応を開始する。この方法によると、確実に緻密層直下にヘパリンを固定することができる。
同様に濾過し、ヘパラン硫酸の糖鎖の５員環のジオール基をメタ過ヨウ素酸ナトリウムにより酸化しアルデヒド基とし、２つのアミノ基を有するリジン分子により異なる分子の多糖鎖間で架橋し、ポリスルホンポリマーのメッシュ構造に絡ませて遊離しないように緻密層直下の位置に物理的に固定する。メタ過ヨウ素酸ナトリウムはポリエーテルスルホンポリマーのビスフェノールエーテル結合も酸化によりアルデヒド化しうるので、同じく酸化されたヘパリンのアルデヒド基との間でリジンを架橋として結合を形成し一部のヘパラン硫酸分子は化学的に膜に直接固定される。最後に、余分の固定液を十分に水洗して除き去る。
こうして製造された荷電膜は、最内層に分画分子量が２０〜４０ｋＤで厚さが１μｍ程度の緻密層を有し、その直下に緻密層よりも細孔径が大きな（分画分子量が４０ｋＤ以上）支持層に陰性荷電を有する非対称多孔質膜であり、図１に示す基本性状を満たしている。
このようにして製造された非対称多孔質膜により、例えば尿を濾過すると、尿中に大量に含まれる蛋白である分子量３３ｋＤのα１−ミクログロブリンと分子量１１．７ｋＤの酸性蛋白であるβ２−ミクログロブリンを同時に阻止することが可能となり、尿中に微量に含まれる分子量２０ｋＤ以下の蛋白やペプチドを高収量に濾液中に分離することができる。
本発明に基づき、膜構造特性として、緻密層の分画分子量が６０〜８０ｋＤ程度で厚さが１μｍ程度、緻密層下の陰荷電層の分画分子量が８０〜数百ｋＤ程度とした膜を製造し、これを腎不全や肝不全などの病態の治療を目的として血液浄化を行った場合の効果を以下に示す。血液浄化療法のモードとしては、血液濾過、血液透析濾過、血液透析が選択できるが前２者の治療効果の方が高い。
本発明の分離膜は従来の血液浄化膜に比べ、緻密層の細孔径が大きいため、従来の治療では除去が困難とされてきた分子量２０ｋＤ以上の大分子毒素の除去性能が格段に向上している。
図３Ａには、分子量３３ｋＤのα１−ミクログロブリンのヒト血漿の濾過におけるふるい係数（膜透過率の指標で、溶質の濾液中の濃度／負荷液中の濃度）を、次の３種の試料について調べた結果を示した。
（１）市販されている従来の血液濾過膜のうちもっとも高性能なもの（通常血液浄化膜）。材質はポリスルホン膜で分画分子量は１０〜２０ｋＤである。
（２）血液濾過には使用されない非対称多孔質構造の大孔径限外濾過膜。材質はポリエーテルスルホン膜で分画分子量は６０〜８０ｋＤである。及び
（３）これに陰荷電層を導入した非対称多孔質構造の大孔径限外濾過膜（大孔径荷電膜）。
当然大孔径の後２者においてα１−ミクログロブリンのふるい係数は高い値を示し、後２者の値が同等であることから陰荷電性物質の導入によりふるい機能は影響はうけないことがわかる。
一方、非対称多孔質構造の大孔径限外濾過膜においては、緻密層はアルブミン分子を透過させてしまうが、緻密層直下の陰荷電層が電気的にアルブミン分子を反発するため、アルブミン阻止性能は至適にコントロールできる。図３Ｂに上記各膜についてアルブミンのふるい係数を調べた結果を示している。図に示すごとく、（３）の大孔径荷電膜は（２）の大孔径膜と同じ大孔径を有する構造の膜でありながら陰荷電を導入することにより、アルブミン透過は通常血液浄化膜と同等かそれ以下のレベルにまで抑えられている。結果として、分子サイズでは分離が困難な除去対象である大分子毒素（例えばα１−ミクログロブリン）と阻止対象であるアルブミンの分離性能が飛躍的に向上している。
〔産業上の利用の可能性〕
本発明の非対称多孔質膜は、多分散溶液系から特定の溶質および／または分散質を分離する膜であって、サイズバリアーと陰性荷電のチャージバリアーを兼ね備える２重のバリアー構造を有する膜である。しかも、陰性荷電は膜内部にあって、緻密層の少なくとも最表面は実質的に荷電を持たない構造となっている。
その結果、本発明の非対称多孔質膜は、二重のバリアー構造によって多溶質分散溶液系における溶質および／または分散質間の分離性能が飛躍的に向上しており、かつ被処理負荷液が荷電と直接的に生物もしくは化学反応を起こすのを防止できる。
本発明の非対称多孔質膜は、被処理液が血液である場合に特に好適に用いられ、血液凝固、補体活性、ブラジキニン産生など生体に望ましくない生体反応を惹起せずに、血漿アルブミンの漏洩を最小限にしてアミロイドーシスの原因となる低分子量血漿タンパク質や後期糖化蛋白質などを良好に分離除去できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の非対称多孔質膜の一つの態様を示す断面模式図である。
図２は、本発明の非対称多孔質膜の緻密層直下に陰性荷電を導入する方法の一例を示す模式図である。
図３は、各種の膜におけるα１−ミクログロブリンふるい係数およびアルブミンのふるい係数を示すグラフである。

Claims (23)

1. 合成ポリマーから主として構成される血液透析および／または血液濾過膜用の非対称多孔質膜であって、その断面構造において、被処理液負荷側には少なくとも最表面に実質的に荷電を持たない緻密層が存在し、該最表面以外の膜の少なくとも一部には陰性荷電が存在することを特徴とする非対称多孔質膜。
2. 緻密層全体が実質的に荷電を持たないことを特徴とする請求項１に記載の非対称多孔質膜。
3. 陰性荷電が、緻密層直下に高密度に存在することを特徴とする請求項２に記載の非対称多孔質膜。
4. 陰性荷電が、緻密層を除いた全体に存在することを特徴とする請求項２に記載の非対称多孔質膜。
5. 陰性荷電が、多孔質膜を構成する合成ポリマーとは異なる高分子荷電物質に由来することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の非対称多孔質膜。
6. 陰性荷電が、多孔質膜の緻密層を除いた部分を主として構成する合成ポリマーに由来することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の非対称多孔質膜。
7. 緻密層の最表面のみが実質的に荷電を持たないことを特徴とする請求項１に記載の非対称多孔質膜。
8. 陰性荷電が、最表面層直下に高密度に存在することを特徴とする請求項７に記載の非対称多孔質膜。
9. 陰性荷電が、緻密層の最表面層を除いた全体に存在することを特徴とする請求項７に記載の非対称多孔質膜。
10. 陰性荷電が、多孔質膜を構成する合成ポリマーとは異なる高分子荷電物質に由来することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の非対称多孔質膜。
11. 陰性荷電が、多孔質膜の緻密層の最表面を除いた部分を主として構成する合成ポリマーに由来することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の非対称多孔質膜。
12. 陰性荷電を有する合成ポリマーが、このポリマーから得られる基材膜のゼータ電位を測定したときに、ｐＨ＝７．４においてマイナス２ｍＶ以下のゼータ電位を示すことを特徴とする請求項６または１１に記載の非対称多孔質膜。
13. 陰性荷電を有する合成ポリマーが、スルホン化ポリスルホン系ポリマーおよび脂肪族ポリスルホン系ポリマーから選ばれる少なくとも１種を含有してなるポリスルホン系ポリマーである請求項１２に記載の非対称多孔質膜。
14. スルホン化ポリスルホン系ポリマーが、スルホン化芳香族ポリスルホン系ポリマー、スルホン化脂肪族ポリスルホン系ポリマー、および親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体のスルホン化体から選ばれる少なくとも１種である請求項１３に記載の非対称多孔質膜。
15. 実質的に荷電をもたない層が非荷電親水性素材からなることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の非対称多孔質膜。
16. 非荷電親水性素材が、親水性ポリマー、親水性ポリマーと芳香族ポリルホン系ポリマーとの混合物、親水性ポリマーと芳香族ポリスルホン系ポリマーとの共重合体から選ばれる少なくとも１種である請求項１５に記載の非対称多孔質膜。
17. 親水性ポリマーが、直鎖もしくは分岐アルキレンオキサイド系ポリマー、またはポリビニルピロリドンである請求項１６に記載の非対称多孔質膜。
18. 膜が被処理液中に存在する複数の溶質および／または分散質を濾過および／または拡散により分離するための膜である請求項１〜１７のいずれかに記載の非対称多孔質膜。
19. 実質的に荷電を持たない合成ポリマーから主として構成され溶液負荷側に緻密層を有する非対称構造の多孔質基材膜に、緻密層に阻止されうる高分子陰性荷電物質の溶液を緻密層と反対側から濾過もしくは拡散させることにより、高分子陰性荷電物質の透過を緻密層で阻止して緻密層を除く部分に陰性荷電を導入し、陰性荷電物質を緻密層を除く部分に固定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法。
20. 高分子陰性荷電物質を緻密層直下で阻止して、緻密層直下に陰性荷電を高密度に導入することを特徴とする請求項１９に記載の非対称多孔質膜の製造方法。
21. 陰性荷電を有する合成ポリマーを主成分とするポリマー溶液から多孔質の基材膜を形成した後、該基材膜の表面に、実質的に荷電を持たない合成ポリマー溶液を接触させ、続いて凝固させて実質的に荷電を持たない層を形成する請求項１、２、４および６〜１８のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法。
22. 陰性荷電を有する合成ポリマーを主成分とするポリマー溶液を２重円筒紡口の外筒より吐出し、紡口の内筒から、上記合成ポリマーに対して凝固作用を有する実質的に荷電を持たない合成ポリマー溶液を吐出させる請求項１〜１８のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法。
23. ３重円筒状紡口を用い、該３重円筒紡口の外筒から、陰性荷電を有する合成ポリマーを主成分とするポリマー溶液を吐出し、中間筒から実質的に荷電を持たない合成ポリマー溶液を吐出し、更に内筒から上記陰性荷電を有する合成ポリマー及び実質的に荷電を持たない合成ポリマーに対して凝固作用を有する溶剤を吐出させる請求項１〜１８のいずれかに記載の非対称多孔質膜の製造方法。

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