JP4433821B2 - Modified substrate - Google Patents

Modified substrate Download PDF

Info

Publication number
JP4433821B2
JP4433821B2 JP2004045961A JP2004045961A JP4433821B2 JP 4433821 B2 JP4433821 B2 JP 4433821B2 JP 2004045961 A JP2004045961 A JP 2004045961A JP 2004045961 A JP2004045961 A JP 2004045961A JP 4433821 B2 JP4433821 B2 JP 4433821B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
hollow fiber
blood
fiber membrane
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004045961A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005230407A (en
Inventor
良之 上野
博之 菅谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2004045961A priority Critical patent/JP4433821B2/en
Publication of JP2005230407A publication Critical patent/JP2005230407A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4433821B2 publication Critical patent/JP4433821B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は、血液適合性が良好でかつ酸性タンパク質を吸着除去する改質基材に関する。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、塩基性タンパク質分離基材に好適に用いられる。特に、血液適合性が要求される基材、例えば、血液浄化用モジュールの分離膜には好適に用いられる。   The present invention relates to a modified substrate that has good blood compatibility and adsorbs and removes acidic proteins. Specifically, it is suitably used for a medical device such as an artificial blood vessel, a catheter, a blood bag, a contact lens, an intraocular lens, an artificial kidney, an artificial lung, and a surgical auxiliary instrument, and a basic protein separation substrate. In particular, it is suitably used for a substrate requiring blood compatibility, for example, a separation membrane of a blood purification module.

従来より、体外血液循環の分野、とくに血液透析や血漿分離等には中空糸膜を用いた中空糸膜型血液処理器が広く使用され、近年、特に透析膜、血液成分分離膜等の分野においては、高分子製中空糸膜が広く利用されている。しかしながら、長期的に血液透析を行っている患者の中には、血中抗酸化作用の低下などにより、タンパク質や脂質の酸化変性が亢進していることが確認されている。タンパク質が酸化されると、酸性度が増加することが多い。特に酸化変性をうけた低密度リポタンパク質(酸化LDL)は動脈硬化の形成に重要な役割を果たしていると考えられている。酸化LDLは様々な生物作用をもっており、内皮細胞から一酸化窒素(NO)産生を抑制するなどの作用以外にも、単球を内皮下に遊送、集積させ、そのものをマクロファージとさせ、酸化LDLそれ自身を取り込み泡沫細胞とさせ、動脈壁のプラーク形成を促進するほか、内皮細胞や平滑筋細胞傷害を促進するなど、動脈硬化の発症、進展に重要な役割を果たしている。 従って、血中から酸化LDLを除去することが望ましい。   Conventionally, hollow fiber membrane blood treatment devices using hollow fiber membranes have been widely used in the field of extracorporeal blood circulation, particularly in hemodialysis and plasma separation, and in recent years, particularly in the fields of dialysis membranes, blood component separation membranes and the like. A polymer hollow fiber membrane is widely used. However, it has been confirmed that the oxidative denaturation of proteins and lipids is increased in patients who have been hemodialysing for a long time due to a decrease in blood antioxidant activity. When a protein is oxidized, acidity often increases. In particular, low density lipoprotein (oxidized LDL) that has undergone oxidative degeneration is considered to play an important role in the formation of arteriosclerosis. Oxidized LDL has various biological effects. In addition to the action of suppressing nitric oxide (NO) production from endothelial cells, monocytes are transported and accumulated in the subendothelium, making them themselves macrophages, and oxidized LDL. It plays an important role in the onset and progression of arteriosclerosis, taking itself into foam cells and promoting plaque formation on the arterial wall, as well as promoting endothelial cell and smooth muscle cell damage. Therefore, it is desirable to remove oxidized LDL from the blood.

これまで市販されているセルロース膜、ポリメチルメタクリレート膜、エチレンービニルアルコール膜、ポリスルホン/ポリビニルピロリドンブレンド膜などに代表される透析膜では酸化LDLを除去することはできない。むしろ、透析後に透析膜による刺激のため、血中の酸化LDLの値が増加する傾向にある(腎と透析別冊、38:125(1995))。   Oxidized LDL cannot be removed with dialysis membranes represented by cellulose membranes, polymethyl methacrylate membranes, ethylene-vinyl alcohol membranes, polysulfone / polyvinylpyrrolidone blend membranes, and the like that are commercially available. Rather, the value of oxidized LDL in the blood tends to increase after dialysis due to stimulation by the dialysis membrane (kidney and dialysis separate volume, 38: 125 (1995)).

これらの問題を解決するため、生体内抗酸化作用、生体膜安定化作用、血小板凝集抑制作用などの種々の生理作用を有するビタミンEの被膜を透析膜の表面に被覆する膜型血液浄化器が提案されている(特公昭62−41738号公報)が、いったん生成した患者の血中の酸化LDLなどの酸化変性物質を除去することはできない。   In order to solve these problems, a membrane-type blood purifier that coats the surface of a dialysis membrane with a coating of vitamin E having various physiological functions such as in vivo antioxidant action, biological membrane stabilization action, and platelet aggregation inhibition action Although proposed (Japanese Patent Publication No. Sho 62-41738), it is not possible to remove oxidatively modified substances such as oxidized LDL in the blood of a patient once produced.

また、血中の酸化LDLを選択的に吸着除去するために、カチオン性ポリマーが含有された中空糸膜が提案されている(特開2002−28461号公報)が、基材のカチオン密度が高くなると、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。したがって、酸化LDLの吸着除去率を高めるためには、カチオン密度を高めることが有効であるが、その分、血液の活性を亢進するという二律背反の問題があった。
特公昭62−41738号公報 特開2002−28461号公報
Moreover, in order to selectively adsorb and remove oxidized LDL in blood, a hollow fiber membrane containing a cationic polymer has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-28461), but the cation density of the substrate is high. Then, it is known that not only the platelet adhesion is caused, but also the release reaction is large. Therefore, in order to increase the adsorption removal rate of oxidized LDL, it is effective to increase the cation density, but there is a trade-off problem that the blood activity is increased accordingly.
Japanese Patent Publication No.62-41738 JP 2002-28461 A

本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、血液適合性を達成しつつ、酸性タンパク質、特に酸化LDLを吸着する改質基材を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a modified substrate that adsorbs acidic proteins, particularly oxidized LDL, while improving the drawbacks of the prior art and achieving blood compatibility.

本発明は上記課題を達成するため、以下の構成を有する。
(1) ヒト血小板付着量が10個/4.3×103μm2以下であり、かつ酸性タンパク質の吸着除去率が20%以上であることを特徴とする改質基材。
(2) 前記記載の酸性タンパク質が酸化低密度リポタンパク質であることを特徴とする(1)に記載の改質基材。
(3) 前記基材中にカチオン性基含有物質が含有されていることを特徴とする(1)又は(2)に記載の改質基材。
(4)前記カチオン性基含有物質がカチオン性高分子であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の改質基材。
(5)前記カチオン性高分子の溶出濃度が1000ppm以下であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の改質基材。
(6)前記基材中に非イオン性親水性高分子が含有されていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の改質基材。
(7)(1)に記載の基材において放射線照射されていることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の改質基材。
(8)前記基材が医療用基材であることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の改質基材。
(9)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(8)に記載の改質基材。
(10)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(9)に記載の改質基材。
(11)前記医療用基材が分離膜であることを特徴とする(1)〜(10)のいずれかに記載の改質基材。
(12)前記医療用基材が中空糸膜であることを特徴とする(1)〜(11)のいずれかに記載の改質基材。
(13)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(11)または12に記載の改質基材。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(1) A modified base material having an adhesion amount of human platelets of 10 / 4.3 × 10 3 μm 2 or less and an acid protein adsorption / removal rate of 20% or more.
(2) The modified base material according to (1), wherein the acidic protein is an oxidized low-density lipoprotein.
(3) The modified base material according to (1) or (2), wherein the base material contains a cationic group-containing substance.
(4) The modified base material according to any one of (1) to (3), wherein the cationic group-containing substance is a cationic polymer.
(5) The modified substrate according to any one of (1) to (4), wherein the elution concentration of the cationic polymer is 1000 ppm or less.
(6) The modified base material according to any one of (1) to (5), wherein the base material contains a nonionic hydrophilic polymer.
(7) The modified substrate according to any one of (1) to (6), wherein the substrate according to (1) is irradiated with radiation.
(8) The modified substrate according to any one of (1) to (7), wherein the substrate is a medical substrate.
(9) The modified substrate according to (8), wherein the medical substrate is incorporated in a blood purification module.
(10) The modified base material according to (9), wherein the medical base material is incorporated in an artificial kidney module.
(11) The modified substrate according to any one of (1) to (10), wherein the medical substrate is a separation membrane.
(12) The modified substrate according to any one of (1) to (11), wherein the medical substrate is a hollow fiber membrane.
(13) The modified substrate according to (11) or 12, wherein the separation membrane is a polysulfone polymer.

血液適合性が良好でかつ酸性タンパク質を吸着除去する改質基材を提供することができる。   A modified base material having good blood compatibility and capable of adsorbing and removing acidic proteins can be provided.

本発明は、血小板付着を抑制した血液適合性の高い基材でかつ、酸性タンパク質を吸着する改質基材に関するものである。   The present invention relates to a modified base material that adsorbs acidic proteins and is a blood-compatible base material that suppresses platelet adhesion.

基材中にカチオン性基含有物質が含まれていれば、血小板粘着を引き起こすだけでなく、放出反応も惹起することが知られている。しかし、基材表面に存在するカチオン性物質を覆うような形で非イオン性の親水性高分子が存在すれば、血小板や血球などのよう大きなものは、基材の最表面の非イオン性親水性高分子層によってはじかれて、その下層のカチオン性基含有物質に近づけない。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、タンパク質や酸化低密度リポタンパク質(酸化LDL)などのリポタンパク質といった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、カチオン性基含有物質と相互作用できるものと考えられる。


It is known that if the substrate contains a cationic group-containing substance, it not only causes platelet adhesion but also causes a release reaction. However, if a nonionic hydrophilic polymer is present in a form that covers the cationic substance present on the substrate surface, large substances such as platelets and blood cells will be nonionic on the outermost surface of the substrate. It is repelled by the hydrophilic polymer layer and is not close to the underlying cationic group-containing substance. 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 proteins and lipoproteins such as oxidized low density lipoprotein (oxidized LDL) can interact with the cationic group-containing substance through the nonionic hydrophilic polymer layer. .


本発明でいうところの改質基材とは血小板が付着しにくく、酸性タンパク質を吸着する材料のことを指し、高分子材料が好ましい。基材とは上記のような特性を付与させる前の材料のことをいう。また、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。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。   In the present invention, the modified base material refers to a material that hardly adheres to platelets and adsorbs acidic proteins, and a polymer material is preferable. A base material means the material before giving the above characteristics. Examples of the polymer material include polysulfone, polystyrene, polyurethane, polyethylene, and polypropylene. Examples of the shape of the substrate include, but are not limited to, fibers, films, resins, and separation membranes.

ヒト血小板付着量は、改質基材と血液を1時間接触させた場合に、改質基材の表面に付着した血小板の数を、改質基材の表面積4.3×103μm2あたりの数として求めた値である。詳細な測定方法は後述する。ヒト血小板付着量が10個/4.3×103μm2を越えると、血液適合性が不十分になる。 The amount of adhesion of human platelets is the number of platelets adhering to the surface of the modified substrate when the modified substrate and blood are brought into contact with each other for 1 hour, and the surface area of the modified substrate is 4.3 × 10 3 μm 2. The value obtained as the number of. A detailed measurement method will be described later. When the amount of human platelet adhesion exceeds 10 / 4.3 × 10 3 μm 2 , blood compatibility becomes insufficient.

また、酸性タンパク質吸着除去率は、改質基材表面積1m2あたりの血漿量が280ml/m2である条件で灌流操作を施したときに、該血漿中に含まれている初期濃度2μg/mlの酸性タンパク質の吸着除去率を求めたものである。詳細な測定方法は後述する。吸着除去率が20%以上でないと、実際に医療用途に用いた場合に十分な吸着効果を期待できない。また、ここでいう、表面とは改質基材が血漿と接触する部分である。例えば、人工腎臓用の中空糸膜の場合は、内表面のことを指し、膜内部の微細構造部分の表面を含めるものではない。 The acid protein adsorption removal rate is 2 μg / ml at an initial concentration contained in the plasma when the perfusion operation is performed under the condition that the amount of plasma per 1 m 2 of the modified substrate surface area is 280 ml / m 2. This is the rate of adsorption removal of acidic proteins. A detailed measurement method will be described later. If the adsorption removal rate is not 20% or more, a sufficient adsorption effect cannot be expected when actually used for medical purposes. Moreover, the surface here is a portion where the modified base material comes into contact with plasma. For example, in the case of a hollow fiber membrane for an artificial kidney, it refers to the inner surface and does not include the surface of the fine structure portion inside the membrane.

本発明でいう、酸性タンパク質とは、等電点が生理的pHよりも酸性側にあるタンパク質およびリポタンパク質のことをいう。タンパク質が酸化されると、酸性度が増加することが多い。酸化LDLは、酸化変性を受けたLDLの総称である。したがって、酸化の度合いや酸化の部位はタンパク質や脂質など、種々雑多なものであるが、一般的に実験で使用されているものとしては、銅酸化LDL、minimally−modified−LDL、マロンジアルデヒド化LDL、アセチル化LDL、4−ヒドロキシ−2−ノネナール化LDL、アクロレイン付加LDLなどがある。本発明においては、酸性タンパク質が酸化LDLである場合に吸着除去性能が特に好適に発揮される。   As used herein, acidic protein refers to proteins and lipoproteins whose isoelectric point is on the acidic side of physiological pH. When a protein is oxidized, acidity often increases. Oxidized LDL is a general term for LDL that has undergone oxidative modification. Therefore, the degree of oxidation and the site of oxidation are various, such as proteins and lipids, but generally used in experiments include copper-oxidized LDL, minimally-modified-LDL, malondialdehyde Examples include LDL, acetylated LDL, 4-hydroxy-2-nonenalized LDL, and acrolein-added LDL. In the present invention, when the acidic protein is oxidized LDL, the adsorption removal performance is particularly suitably exhibited.

また、本発明においては、基材中にカチオン性基含有物質が含有されていれば、静電相互作用によって、酸化LDLなどの酸性タンパク質を選択的に基材に吸着させることができるので好ましい。   In the present invention, it is preferable that a cationic group-containing substance is contained in the base material because an acidic protein such as oxidized LDL can be selectively adsorbed to the base material by electrostatic interaction.

カチオン性基とは、窒素を含有し、pH4.5水溶液で陽電荷を帯びた官能基のことをいい、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アミノ基、ピロール基、ピラゾール基、イミダゾール基、インドール基、ピリジン基、ピリダジン基、キノリン基、ピペリジンン基、ピロリジン基、チアゾール基、プリン基、アミノ硫酸基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、改質基材中に2種類以上のカチオン性基が存在していても良い。また、カチオン性基をもつ高分子は、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。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い、特に限定されるものではないが、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、ビニルイミダゾリウムメトクロライド重合物またはその誘導体などが挙げられる。また、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、好ましくは5000以上、さらに好ましくは1万以上のものが好適に用いられる。ビニルイミダゾリウムメトクロライド重合物としては、ビニルイミダゾリウムメトクロライドとビニルピロリドンの共重合物がBASF社から市販されているので好適に用いられる。また、これらの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。   The cationic group means a functional group containing nitrogen and having a positive charge in an aqueous pH 4.5 solution. Primary amino group, secondary amino group, tertiary amino group, quaternary amino group, pyrrole group A pyrazole group, an imidazole group, an indole group, a pyridine group, a pyridazine group, a quinoline group, a piperidine group, a pyrrolidine group, a thiazole group, a purine group, and an aminosulfuric group, but are not limited thereto. Two or more kinds of cationic groups may exist in the modified base material. In addition, a polymer having a cationic group is preferably used because it has a high adsorption effect on acidic proteins. 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. The cationic polymer means a polymer having a charge of 1 meq / g or more at pH 4.5, and is not particularly limited, but polyalkyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine, diethylaminoethyldextran, polydiallyl. Examples thereof include dimethylammonium chloride, vinyl imidazolium methochloride polymer and derivatives thereof. Further, the weight average molecular weight of the cationic polymer is not particularly limited, but 1000 or more, preferably 5000 or more, more preferably 10,000 or more is preferably used. As the vinyl imidazolium methochloride polymer, a copolymer of vinyl imidazolium methochloride and vinyl pyrrolidone is commercially available from BASF and is preferably used. These two or more kinds of cationic polymers may be used in combination.

また、カチオン性高分子の溶出濃度が1000ppm以下であることが好ましく、好ましくは500ppm、さらには100ppm以下である。溶出濃度が1000ppmを越えると、血液と接触した際に、カチオン性高分子が血中に溶出してくる可能性が考えられる。カチオン性高分子の溶出濃度とは、例えば、改質基材が血液浄化用モジュールに組み込まれている場合は、その中を満たしている充填水中のカチオン性高分子の濃度である。人工腎臓用モジュールのように、透析液側と血液側といったようにモジュール内に区画が存在し、その区画ごとに溶出濃度が異なる場合は、血小板、酸性タンパク質と接触する区画内の溶出濃度を測ればよい。さらに、モジュール内に水が充填されていない場合、すなわち、改質基材が湿潤状態もしくは乾燥状態の場合は、モジュール内を水で満たして、室温で1週間放置して溶出してきたカチオン性高分子濃度を測定すればよい。または、モジュールに組み込まれていない改質基材で、湿潤状態、乾燥状態の場合は、改質基材の乾燥重量に対して10倍量の純水に1週間、室温で浸漬させて溶出したカチオン性高分子濃度を測定すればよい。ここでいう、乾燥重量とは分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 elution concentration of the cationic polymer is preferably 1000 ppm or less, preferably 500 ppm, and more preferably 100 ppm or less. If the elution concentration exceeds 1000 ppm, there is a possibility that the cationic polymer is eluted in the blood when it comes into contact with blood. The elution concentration of the cationic polymer is, for example, the concentration of the cationic polymer in the filling water filling the modified base material in the blood purification module. If there are compartments in the module, such as the dialysate side and blood side, as in the artificial kidney module, and the elution concentration differs for each compartment, measure the elution concentration in the compartment in contact with platelets and acidic proteins. That's fine. Furthermore, when the module is not filled with water, that is, when the modified substrate is wet or dry, the module is filled with water and left at room temperature for 1 week to elute the cationic high What is necessary is just to measure molecular concentration. Alternatively, when the modified base material is not incorporated in the module and is wet or dry, it is eluted by immersing it in pure water in an amount 10 times the dry weight of the modified base material for 1 week at room temperature. What is necessary is just to measure a cationic polymer concentration. As used herein, the dry weight refers to a weight in a state in which the weight-change rate in one hour during drying is within 2% after the minute modified base material is dried.

基材中にカチオン性基を導入する方法としては、1)カチオン性基含有物質を基材の構成成分として導入する方法、2)基材成型後にカチオン性基含有物質もしくはカチオン性基そのものを基材に化学結合させる方法、3)基材成型後にカチオン性基含有物質を基材に吸着させる方法、などが挙げられる。   As a method for introducing a cationic group into a substrate, 1) a method in which a cationic group-containing substance is introduced as a constituent component of the substrate, and 2) a cationic group-containing substance or a cationic group itself after base molding. Examples thereof include a method of chemically bonding to a material, and 3) a method of adsorbing a cationic group-containing substance on a substrate after molding the substrate.

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カチオン性基含有物質に該当する。該中空糸膜の製造方法の詳細は後述するが、カチオン性基含有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。カチオン性基含有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、カチオン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 polyvinylpyrrolidone for an artificial kidney, the constituent components polysulfone and polyvinylpyrrolidone correspond to the cationic group-containing substance. Although details of the method for producing the hollow fiber membrane will be described later, in order to introduce a cationic group-containing 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. It is necessary to keep. When a cationic group-containing substance is added to the stock solution, it is added as a third component in addition to polysulfone and polyvinylpyrrolidone, or modified polysulfone or polyvinylpyrrolidone having a cationic group is used instead of polysulfone or polyvinylpyrrolidone. Also good.

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、化学結合によってカチオン性基含有物質を導入する具体的な方法としては、カチオン性基を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カチオン性基含有物質を架橋させても良い。このとき、カチオン性基含有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カチオン性高分子を導入してもよい。また、カチオン性基含有物質を基材に吸着させた後、加熱や、放射線照射によってカチオン性基含有物質と基材に化学結合が形成されるものがある。   The chemical bond in the present invention refers to a covalent bond or an ionic bond. As a specific method for introducing the cationic group-containing substance by chemical bonding after molding the base material, the cationic group can be introduced as a chemical bond to the base material by plasma irradiation or ion cluster beam. Alternatively, the cationic group-containing substance may be cross-linked using a chemical reaction on the substrate. At this time, a spacer may be interposed between the cationic group-containing substance and the substrate. Further, the cationic polymer may be introduced by polymer polymerization by soaking or wetting the monomer solution on the substrate. Moreover, after adsorb | sucking a cationic group containing substance to a base material, a chemical bond may be formed in a cationic group containing substance and a base material by heating or radiation irradiation.

本発明でいうところの吸着とは、基材の構成成分とカチオン性基含有物質との間に化学結合で相互作用していることをいい、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、カチオン性基含有物質が基材の構成成分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。基材にカチオン性基含有物質を吸着させる具体的な方法としては、基材をカチオン性基含有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。   The term “adsorption” as used in the present invention means that the constituent component of the substrate and the cationic group-containing substance are interacted with each other through a chemical bond, and may be either chemical adsorption or physical adsorption. Moreover, you may adsorb | suck by indirect interaction. For example, the cationic group-containing substance may be adsorbed by hydrogen bonding via a constituent component of the substrate and water molecules. As a specific method for adsorbing the cationic group-containing substance on the substrate, the substrate may be immersed or wetted in the cationic group-containing 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.

また、基材中に非イオン性親水性高分子が含有されていることが好ましい。さらには基材表面に存在するカチオン性基含有物質を覆うような形で非イオン性の親水性高分子が存在することが好ましい。改質基材の最表面に非イオン性親水性高分子が存在すれば、血小板や血球などのよう大きなものは、はじかれて、その下層のカチオン性基含有物質に近づけないために、血液の活性化を抑制することができる。 Further, it is preferable that a nonionic hydrophilic polymer is contained in the base material. Furthermore, it is preferable that the nonionic hydrophilic polymer is present so as to cover the cationic group-containing substance present on the substrate surface. If a nonionic hydrophilic polymer is present on the outermost surface of the modified substrate, large substances such as platelets and blood cells are repelled and cannot be brought close to the underlying cationic group-containing substance. Activation can be suppressed.

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。特に限定されるものではないが、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、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。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 means 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. Although not particularly limited, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl alcohol and the like, copolymers of these with other monomers, derivatives such as grafts, and the like can be mentioned. Two or more kinds of nonionic hydrophilic polymers may be used in combination.

血小板の付着抑制には非イオン性親水性高分子が改質基材の最表面に存在することが重要である。改質基材の最表面に非イオン性親水性高分子を導入する方法としては、非イオン性親水性高分子を、カチオン性基を導入した基材に接触させればよい。ここでいう接触させるとは、非イオン性親水性高分子が、カチオン性基を導入した基材において、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カチオン性基含有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カチオン性基含有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 order to suppress adhesion of platelets, it is important that a nonionic hydrophilic polymer is present on the outermost surface of the modified substrate. As a method for introducing the nonionic hydrophilic polymer onto the outermost surface of the modified substrate, the nonionic hydrophilic polymer may be brought into contact with the substrate into which a cationic group has been introduced. Contacting here refers to a state in which a nonionic hydrophilic polymer interacts directly or indirectly on a base material into which a cationic group has been introduced. The interaction includes chemical bonding and adsorption. As an example of indirect interaction, in the case of a chemical bond, there is a case where a nonionic hydrophilic polymer is chemically bonded to a cationic group-containing substance or a substrate via a spacer. Examples of the adsorption include a case where a nonionic hydrophilic polymer forms a hydrogen bond with a cationic group-containing substance or a substrate via a water molecule.

接触させる具体的な例としては、カチオン性基を導入した基材を、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、カチオン性基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、カチオン性基を導入した基材と化学反応によって固定化すれば良い。   As a specific example of contact, when a substrate into which a cationic group is introduced is immersed or wetted in a solution containing a nonionic hydrophilic polymer, the nonionic hydrophilic polymer is adsorbed on the substrate. . In addition, since the adsorptive power of the nonionic hydrophilic polymer is weak, when the amount of the substance introduced is small and the cationic group cannot be sufficiently covered, or when elution of the substance becomes a problem, What is necessary is just to fix a substance by the chemical reaction with the base material which introduce | transduced the cationic group.

また、カチオン性基を導入した基材を、非イオン性親水性高分子のモノマー溶液に浸積、もしくは湿潤させて、重合反応を行えば、基材上に存在するカチオン性基含有物質を覆って非イオン性親水性高分子を生成することができる。   In addition, if the polymerization reaction is carried out by immersing or wetting the substrate into which the cationic group has been introduced in a monomer solution of a nonionic hydrophilic polymer, the cationic group-containing substance present on the substrate is covered. Thus, a nonionic hydrophilic polymer can be produced.

カチオン性基含有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それぞれの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、カチオン性基含有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、分離膜のみをカチオン性基含有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。   When the cationic group-containing substance or the nonionic hydrophilic polymer is adsorbed on the substrate, the substrate may be immersed in each aqueous solution if the shape of the substrate 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. Accordingly, when the module is filled with a cationic group-containing substance or a nonionic hydrophilic polymer aqueous solution, the substance is adsorbed on the separation membrane. Alternatively, only the separation membrane may be once immersed in a cationic group-containing substance or a nonionic hydrophilic polymer aqueous solution to adsorb the substance, and then incorporated into the module.

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、カチオン性基含有物質および非イオン性親水性高分子は少なくとも中空糸内表面に存在しなければならない。また、重量平均分子量が10万以上のカチオン性高分子もしくは、非イオン性高分子を中空糸内側から外側に濾過をかけながら充填する方法は、膜内表面にのみ効率的に導入できるので好適な方法である。   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, so that the cationic group-containing substance and the nonionic hydrophilic polymer are present at least on the inner surface of the hollow fiber. There must be. In addition, a method of filling a cationic polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more or a nonionic polymer while filtering from the inside to the outside of the hollow fiber is preferable because it can be efficiently introduced only into the inner surface of the membrane. Is the method.

また、カチオン性基含有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。   Alternatively, after bringing the cationic group-containing 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.

カチオン性基含有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、カチオン性基含有物質および非イオン性親水性高分子が基材と、もしくはカチオン性基含有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、カチオン性基含有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、カチオン性基含有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もつ分子のことを言うが、基材やカチオン性基含有物質、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。   A cationic group-containing substance or a nonionic hydrophilic polymer may be immobilized by adsorption, but it is preferable to immobilize by a chemical bond since there is less concern about 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 a chemical bond is formed between the cationic group-containing substance and the nonionic hydrophilic polymer with the base material, or between the cationic group-containing substance and the nonionic hydrophilic polymer. Therefore, the elution amount of these substances decreases. Therefore, irradiation with radiation of 20 kGy or more is a preferable treatment because the cationic group-containing 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 the deactivation of the cationic group-containing substance and the 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 means that a base material, a cationic group-containing substance, or a nonionic hydrophilic polymer is modified by radiation. It has the property to suppress. 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、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 the medical substrate include artificial blood vessels, catheters, blood bags, contact lenses, intraocular lenses, and surgical aids, and include separation membranes used in blood purification modules and the like.

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.

また、人工腎臓に内蔵される分離膜としては、コイル型、平板型、中空糸型があるが、処理効率などの点から、現在では中空糸型が広く普及している。   In addition, as a separation membrane incorporated in an artificial kidney, there are a coil type, a flat plate type, and a hollow fiber type, but from the viewpoint of processing efficiency, the hollow fiber type is widely used at present.

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.

本発明の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。   Although the material used as the separation membrane of the present invention is not particularly limited, materials used for medical use are preferable, for example, polyvinyl chloride, cellulose polymer, polystyrene, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, etc. And polysulfone-based polymers, polyurethane and the like. 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 following chemical 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 0004433821
Figure 0004433821

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. Thereafter, 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 adding 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, and a hollow fiber membrane module is obtained.

上記においてカチオン性基含有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 the cationic group-containing substance into the base material in the above, a modified polyvinyl pyrrolidone covalently bonded with an ionic group, a hydrophobic group or a physiologically active substance is used instead of the polyvinyl pyrrolidone in the stock solution, or instead of the polysulfone. This can be achieved by using a modified polysulfone to which an ionic 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 0004433821
Figure 0004433821

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成分としてカチオン性基含有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カチオン性基含有物質を添加することで、基材にカチオン性基含有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、中空糸膜をカチオン性基含有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、モジュール内をカチオン性基含有物質水溶液で充填、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 cationic group-containing 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. Further, the cationic group-containing substance can be introduced into the base material by adding the cationic group-containing 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 solution of a cationic group-containing substance to adsorb the substance. Further, after modularization, the inside of the module may be filled with a cationic group-containing 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、カチオン性基含有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、カチオン性基含有物質を導入する場合は、カチオン性基含有物質を導入した後、非イオン性親水性高分子を導入しなくてはならない。   If the cationic group-containing substance is introduced before the hollow fiber membrane is incorporated into the module, the nonionic hydrophilic polymer aqueous solution may be brought into contact with the hollow fiber membrane, or after modularization, The inside of the module may be filled with a nonionic hydrophilic polymer aqueous solution or wetted. When the cationic group-containing substance is introduced after the hollow fiber membrane is incorporated in the module, the nonionic hydrophilic polymer must be introduced after the cationic group-containing 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、生体成分の一部をカチオン性基含有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、カチオン性基含有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 cationic group-containing substance removes part of a biological component by adsorption, and the target substance is smaller than the membrane pore diameter, the cationic group-containing substance should exist up to the inside of the membrane pore. Can be removed efficiently. 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システム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 system 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(テイジンアモコ社製ユーデル(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 (Udel (registered trademark) P-3500 manufactured by Teijin Amoco) and 9 parts by weight of polyvinylpyrrolidone (K30 manufactured by BASF) were added with 72 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide and water 1 In addition to parts 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)中空糸膜のウサギ血小板付着試験方法
中空糸分離膜を30本束ね、中空糸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両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約7mm、長さは約10cmであった。該ミニモジュールの血液入口と透析液出口をシリコーンチューブで繋ぎ、血液出口から蒸留水100mlを10ml/minの流速で流し、中空糸およびモジュール内部を洗浄した。その後、生理食塩水を充填し、透析液入口、出口をキャップした。次に、血液入口から、0.59ml/minの流速で、2時間生理食塩水プライミングした後、3.2%クエン酸三ナトリウム2水和物水溶液と家兎新鮮血を1:9(容積比)で混合した血液7mlを0.59ml/minの流速で1時間灌流した。その後、生理食塩水で10mlシリンジにて洗浄し、3%グルタルアルデヒド水溶液を中空糸内部および透析液側の両方に充填し、一晩以上置き、グルタルアルデヒド固定を行った。その後、蒸留水にて、グルタルアルデヒドを洗浄し、ミニモジュールから中空糸膜を切り出して減圧乾燥を5時間以上行った。中空糸膜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後、長手方向にスライスし、内表面を露出させた。その後、スパッタリングにより、Pt−Pdの薄膜を試料に形成させた。走査型電子顕微鏡(日立社製S800)にて、倍率3000倍で試料の内表面を観察し、1視野中(1.12×103μm2)の付着血小板数を数えた。異なる10視野での付着血小板数の平均値を1.12で割った値を血小板付着数(個/1.0×103μm2)とした。
(3)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)に従って作製した。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) Rabbit platelet adhesion test method for hollow fiber membranes 30 hollow fiber separation membranes are bundled, and both ends are fixed to a glass tube module case with an epoxy potting agent so as not to block the hollow portion of the hollow fiber, and a mini module is created. did. The mini module had a diameter of about 7 mm and a length of about 10 cm. The blood inlet and the dialysate outlet of the minimodule were connected by a silicone tube, and 100 ml of distilled water was allowed to flow from the blood outlet at a flow rate of 10 ml / min to wash the hollow fiber and the inside of the module. Thereafter, physiological saline was filled, and the dialysate inlet and outlet were capped. Next, physiological saline priming was performed at a flow rate of 0.59 ml / min from the blood inlet for 2 hours, and then 3.2% trisodium citrate dihydrate aqueous solution and rabbit fresh blood were added 1: 9 (volume ratio). ) Was perfused for 1 hour at a flow rate of 0.59 ml / min. Then, it was washed with physiological saline with a 10 ml syringe, filled with 3% aqueous glutaraldehyde solution both inside the hollow fiber and on the dialysate side, and placed overnight or longer to fix glutaraldehyde. Thereafter, glutaraldehyde was washed with distilled water, a hollow fiber membrane was cut out from the minimodule and dried under reduced pressure for 5 hours or more. The hollow fiber membrane was attached to a sample stage of a scanning electron microscope with a double-sided tape, and then sliced in the longitudinal direction to expose the inner surface. Thereafter, a thin film of Pt—Pd was formed on the sample by sputtering. The inner surface of the sample was observed with a scanning electron microscope (S800 manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 3000 times, and the number of adhering platelets in one visual field (1.12 × 10 3 μm 2 ) was counted. A value obtained by dividing the average value of the number of adhering platelets in 10 different visual fields by 1.12 was defined as the number of adhering platelets (number / 1.0 × 10 3 μm 2 ).
(3) Oxidized LDL adsorption / removal test method (a) Production of antioxidant LDL antibody It was produced according to the method of Itabe et al. (H. Itabe et al., J. Biol. Chem. 269: 15274, 1994). 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%, 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 adsorption removal rate of oxidized LDL Healthy plasma (Japanese, 30 years old, LDL (β lipoprotein) concentration of 275 mg / dl, HDL-cholesterol concentration of 70 mg / dl) and oxidized LDL at a 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
(4)溶出ポリエチレンイミン濃度測定方法
放射線を照射した後、室温にて1週間放置したモジュールの血液側に充填された液を血液導出口4から自然落下にて抜き出した。溶出したポリエチレンイミン量を、以下の条件でHPLCにて定量した。
装置:Waters、GPC−244
カラム:TSKgel GMPWXL 1本
溶媒:0.1Nの酢酸と0.1Nの酢酸ナトリウムの混合水溶液
流速:0.5ml/min
温度:30℃
(実施例1)
カチオン性基含有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28kGyであった。該モジュールの血液側に充填された液を抜き出して、溶出ポリエチレンイミン濃度を測定した。さらに、中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。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)
カチオン性基含有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28kGyであった。該モジュールの血液側に充填された液を抜き出して、溶出ポリエチレンイミン濃度を測定した。さらに、中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。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)
カチオン性基含有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28kGyであった。該モジュールの血液側に充填された液を抜き出して、溶出ポリエチレンイミン濃度を測定した。さらに、中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。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)
カチオン性基含有物質としてポリエチレンイミン(和光純薬社製、重量平均分子量7万)を使用した。ポリエチレンイミン1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、血液導の導入口3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、透析液の導入口8および導出口9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28kGyであった。該モジュールの血液側に充填された液を抜き出して、溶出ポリエチレンイミン濃度を測定した。さらに、中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。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28kGyであった。該モジュールの血液側に充填された液を抜き出して、溶出ポリエチレンイミン濃度を測定した。さらに、中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。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28kGyであった。該モジュールの血液側に充填された液を抜き出して、溶出ポリエチレンイミン濃度を測定した。さらに、中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。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 (4) elution polyethyleneimine concentration measurement method Module left for 1 week at room temperature after irradiation The liquid filled on the blood side was extracted from the blood outlet 4 by natural fall. The amount of polyethyleneimine eluted was quantified by HPLC under the following conditions.
Equipment: Waters, GPC-244
Column: TSKgel GMPWXL One solvent: Mixed aqueous solution of 0.1 N acetic acid and 0.1 N sodium acetate Flow rate: 0.5 ml / min
Temperature: 30 ° C
Example 1
Polyethyleneimine (BASF, weight average molecular weight 750,000) was used as the cationic group-containing 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 gamma ray dose was 28 kGy. The liquid filled on the blood side of the module was extracted, and the eluted polyethyleneimine concentration was measured. Furthermore, the hollow fiber was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. A mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidation LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
Polyethyleneimine (BASF, weight average molecular weight 750,000) was used as the cationic group-containing 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 gamma ray dose was 28 kGy. The liquid filled on the blood side of the module was extracted, and the eluted polyethyleneimine concentration was measured. Furthermore, the hollow fiber was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. A mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidation LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 2)
Polyethyleneimine (BASF, weight average molecular weight 750,000) was used as the cationic group-containing 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 gamma ray dose was 28 kGy. The liquid filled on the blood side of the module was extracted, and the eluted polyethyleneimine concentration was measured. Furthermore, the hollow fiber was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. A mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidation LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.
(Comparative Example 3)
Polyethyleneimine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., weight average molecular weight 70,000) was used as the cationic group-containing substance. A polyethyleneimine 1% by weight aqueous solution was introduced from the blood outlet 4 of the hollow fiber membrane module and exited from the blood guide inlet 3 to introduce polyethyleneimine into the hollow fiber membrane. The flow rate was 1 L. At this time, the dialysate inlet 8 and outlet 9 were plugged. Thereafter, the module was irradiated with γ rays. The absorbed gamma ray dose was 28 kGy. The liquid filled on the blood side of the module was extracted, and the eluted polyethyleneimine concentration was measured. Furthermore, the hollow fiber was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. A mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidation 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 gamma ray dose was 28 kGy. The liquid filled on the blood side of the module was extracted, and the eluted polyethyleneimine concentration was measured. Furthermore, the hollow fiber was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. A mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidation 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 gamma ray dose was 28 kGy. The liquid filled on the blood side of the module was extracted, and the eluted polyethyleneimine concentration was measured. Furthermore, the hollow fiber was cut out and the platelet adhesion number was evaluated. A mini-module was created using the cut out hollow fiber membrane and subjected to an oxidation LDL adsorption experiment. As a result, it was as shown in Table 1.

Figure 0004433821
Figure 0004433821

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 (10)

pH4.5において電荷が1meq/g以上のカチオン性高分子およびポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコールおよびその誘導体から選ばれる1種類または2種類以上の非イオン性親水性高分子が含有されており、前記非イオン性親水性高分子が最表面に導入されことを特徴とする改質基材。 A cationic polymer having a charge of 1 meq / g or more at pH 4.5 and one or more nonionic hydrophilic polymers selected from polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl alcohol and derivatives thereof are contained. and which, modified substrate, wherein said non-ionic hydrophilic polymer is introduced into the outermost surface. 前記カチオン性高分子物質が基材表面に導入され、かつ前記非イオン性親水性高分子が最表面に導入されたことを特徴とする請求項1に記載の改質基材。 The modified base material according to claim 1, wherein the cationic polymer substance is introduced on the surface of the base material, and the nonionic hydrophilic polymer is introduced on the outermost surface. ヒト血小板付着量が10個/4.3×10Human platelet adhesion amount is 10 / 4.3 × 10 3Three μmμm 22 以下であり、かつ酸性タンパク質の吸着除去率が20%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の改質基材。The modified base material according to claim 1 or 2, wherein the rate of adsorption and removal of acidic protein is 20% or more. 前記記載の酸性タンパク質が酸化低密度リポタンパク質であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の改質基材。 The modified base material according to any one of claims 1 to 3, wherein the acidic protein is an oxidized low-density lipoprotein. 前記カチオン性高分子の溶出濃度が1000ppm以下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改質基材。 The modified base material according to claim 1, wherein an elution concentration of the cationic polymer is 1000 ppm or less. 請求項1に記載の基材において放射線照射されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の改質基材。 The modified base material according to claim 1, wherein the base material according to claim 1 is irradiated with radiation. 前記基材が医療用基材であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の改質基材。 The modified base material according to claim 1, wherein the base material is a medical base material. 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7に記載の改質基材。 The modified base material according to claim 7, wherein the medical base material is built in a blood purification module. 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1〜8のいずれかに記載の改質基材。 The modified base material according to claim 1, wherein the medical base material is a hollow fiber membrane. 前記中空糸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9に記載の改質基材。 The modified base material according to claim 9, wherein the hollow fiber membrane is a polysulfone-based polymer.
JP2004045961A 2004-02-23 2004-02-23 Modified substrate Expired - Fee Related JP4433821B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004045961A JP4433821B2 (en) 2004-02-23 2004-02-23 Modified substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004045961A JP4433821B2 (en) 2004-02-23 2004-02-23 Modified substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005230407A JP2005230407A (en) 2005-09-02
JP4433821B2 true JP4433821B2 (en) 2010-03-17

Family

ID=35013942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004045961A Expired - Fee Related JP4433821B2 (en) 2004-02-23 2004-02-23 Modified substrate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4433821B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110944737A (en) * 2017-07-19 2020-03-31 甘布罗伦迪亚股份公司 Filtration membrane and device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008032400A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Toray Industries, Inc. Process for producing modified substrate
JP2011139805A (en) * 2010-01-07 2011-07-21 Pharmit Co Ltd Body fluid purification device utilizing in vivo basic substance
JP2011139806A (en) * 2010-01-07 2011-07-21 Pharmit Co Ltd Basic biological substance and body fluid purification device utilizing the derivative thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000126286A (en) * 1998-10-21 2000-05-09 Toray Ind Inc Blood treating device
JP4121205B2 (en) * 1999-01-04 2008-07-23 帝人株式会社 Method for producing polyalkyl ether / polyaryl ether sulfone copolymer having excellent antithrombotic properties
JP4686836B2 (en) * 2000-09-29 2011-05-25 東レ株式会社 Method for producing lipid peroxide adsorbent
JP4534486B2 (en) * 2001-10-04 2010-09-01 東レ株式会社 Hydrophilic material and method for producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110944737A (en) * 2017-07-19 2020-03-31 甘布罗伦迪亚股份公司 Filtration membrane and device
CN110944737B (en) * 2017-07-19 2022-04-15 甘布罗伦迪亚股份公司 Filtration membrane and device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005230407A (en) 2005-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5434691B2 (en) Biological component separation membrane and method for producing biological component separation membrane
US7470368B2 (en) Hydrophilic substance and a production method thereof
JP4211168B2 (en) Dialyzer manufacturing method and sterilization method
JP5011722B2 (en) Method for producing medical separation membrane and method for producing medical separation membrane module using the medical separation membrane
JP6036882B2 (en) Separation membrane, separation membrane module, method for producing separation membrane, and method for producing separation membrane module
JP5407713B2 (en) Polysulfone-based hollow fiber membrane module and manufacturing method
WO2009040123A1 (en) Hydrophilic membranes with a non-ionic surfactant
JP4433821B2 (en) Modified substrate
RU2747972C2 (en) Separation membrane module
JP4893099B2 (en) Artificial kidney
JP4569315B2 (en) Modified hollow fiber membrane
JP4797327B2 (en) Method for treating substrate and method for producing separation membrane using the method
JP4802537B2 (en) Modified substrate
JP4686836B2 (en) Method for producing lipid peroxide adsorbent
JP4196570B2 (en) Hollow fiber membrane for plasma separation membrane or artificial kidney and module using the same
JP2005065711A (en) Absorption material and manufacturing method of the same
JP4830181B2 (en) Hollow fiber membrane for lipid peroxide adsorption and module using the same
JP5673306B2 (en) Adsorbing material and method for producing adsorbing material
JPH1147567A (en) Separation membrane and its preparation
JP2005231286A (en) Modified substrate
JP2002143299A (en) Hollow fiber membrane type blood treatment apparatus and method for manufacturing the same
JP2001238946A (en) Membrane type lipoperoxide adsorber
JP2010017712A (en) Hollow fiber membrane and hollow fiber membrane module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090908

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091208

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091221

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140108

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees