JPH02203925A - イミノジ酢酸基と金属との錯体を有する複合機能濾過膜およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バイオテクノロジーに関連した分野における
用水中に含まれるタンパク質と非イオン性物質を同時に
分離、除去する有用な新規複合機能濾過膜に関する。

（従来の技術） タンパク質の分析や分離精製用として、数種のビーズ状
アフィニティ吸着剤が市販されている。

しかしながら、ビーズ状吸着剤をカラムに充填して用い
るとき、タンパク質の樹脂内部への拡散を速めるために
、粒子径は１０μｍ程度としているので圧力損失が非常
に大きい。このことが工業規格でのクロマトグラフィー
、すなわち、分取りロマトグラフィーにアフィニティビ
ーズを使用するときの欠点である。アフィニティリガン
ドへのタンパク質の接近を、拡散ではなく対流によって
行うことが有利であるというアイデアから、パイオアフ
ィニティメンブレンの検討が進められているが、機能の
付与に伴って微細孔が狭められ透水性能の低下が生じる
ため、前記の課題を完全に克服することは困難であった
。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、バイオプロダクトの分離技術において、非イ
オン性微粒子を除去する多孔性のマイクロ濾過膜に、ア
フィニティリガンドであるイミノジ酢酸基と金属との錯
体を導入して、溶液中のタンパク質を吸着捕集により分
離、濃縮、精製することが可能な複合機能濾過膜および
その製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意研究した結
果、ポリオレフィンまたはオレフィンとハロゲン化オレ
フィンの共重合体からなる多孔膜に、イミノジ酢酸基と
金属との錯体を固定化することにより、溶液中のタンパ
ク質を効率よく吸着分離することが可能であり、化学的
、物理的に安定な濾過膜が得られることを見出し、本発
明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ポリオレフィンまたはオレフィン
とハロゲン化オレフィンの共重合体からなる多孔膜に、
イミノジ酢酸基と金属との錯体が固定化されてなること
を特徴とするイミノジ酢酸基と金属との錯体を有する複
合機能濾過膜であり、また、その製造法は、ポリオレフ
ィンまたはオレフィンとハロゲン化オレフィンの共重合
体からなる多孔膜に、エポキシ基を含有する重合性単量
体をグラフト重合させた後、グラフト重合体の側鎖にイ
ミノジ酢酸基と金属との錯体を固定化することを特徴と
する方法である。

本発明において基材膜である多孔膜は、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスルホン、
ポリテトラフルオロエチレン、またはエチレン、プロピ
レン、ブテン、ヘキセンなどのオレフィンとテトラフル
オロエチレン、クロロトリフルオロエチレンなどのハロ
ゲン化オレフィンとの共重合体からなるものである。

この基材膜の構造は、平膜状または中空糸状で、平均孔
径が０．０１〜１０μｍのものが好ましい。

基材膜にグラフトされる重合性単量体は、グリシジルメ
タクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルツ
ルベート、グリシジルメタクリレ−ト、エチルグリシジ
ルマレアート、グリシジルビニルスルホナートなどが用
いられ、エポキシ基を含有するものであれば限定される
ものではないが、グリシジルメタクリレートおよびグリ
シジルアクリレートなどが好適である。

本発明のグラフト重合に際して用いる電離性放射線は、
α線、β線、γ線、加速電子線、Ｘ線、紫外線などであ
るが、実用的には加速電子線またはγ線が望ましい。

基材膜に重合性単量体をグラフト重合させる方法として
は、基材膜と単量体を共存下で放射線を照射する同時照
射法と、基材膜のみに予め放射線を照射した後、単量体
と基材膜とを接触させる前照射法のいずれでも可能であ
るが、前照射法がグラフト重合以外の副反応を生成しに
くい特徴を有する。

グラフト重合の際に、基材膜を単量体と接触させる方法
は、液状の単量体あるいは単量体溶液と直接接触させる
液相重合法と、単量体の蒸気あるいは気化状態、、で接
触させる気相グラフト重合法とがあるが、いずれの方法
も目的に合った選択が可能である。

イミノジ酢酸基と錯体を形成する金属としては、銅、ニ
ッケル、コバルト、亜鉛などが挙げられる。

グラフト重合およびイミノジ酢酸基固定化反応で得られ
るキレート樹脂と、重金属イオンの水溶液とを接触させ
ることにより、イミノジ酢酸基と金属との錯体を有する
複合機能濾過膜を得ることができる。この濾過膜のイミ
ノジ酢酸基と金属との錯体の含有量は、膜重量１ｇ当た
り０．１〜８ＩＩ１ｍｏｌが好ましい。

（実施例） 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は、こ
れらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ ポリエチレン製の多孔膜中空糸（内径０．６２ｍｍφ、
外径１．２４ｍｍφ、平均孔径０．１７ｚｍ）に電子線
加速器（加速電圧２Ｍｅｖ、電子線電流１ｍＡ）を用い
て、窒素雰囲気下で２００　ＫＧｙを照射した後、減圧
下でグリシジルメタクリレートの蒸気と４０°Ｃで６時
間接触させ、気相グラフト重合反応を行った。このとき
の重量増加率は１３０％であった。炭酸すトリウムでｐ
Ｈを１２に調整したイミノジ酢酸ナトリウムの０．４ｍ
ｏＲ／ｌ水溶液中に、このグラフト膜を浸して８０°Ｃ
で２４時間反応させ、イミノジ酢酸基が基材膜１ｇ当た
り２　ｍ１ｌＩｏｊ２のキレート形成基を有する複合機
能濾過膜を得た。さらに、膜をＯ，ＯＩｍｏｎ／ｆｆの
硫酸第二銅水溶液中に浸すことにより、イミノジ酢酸基
と銅との錯体をアフィニティリガンドとして有する複合
機能濾過膜を得た。

この中空糸膜を用いて、圧力１　ｋｇ　／　ｃｒｆｉで
タンパク質のアフィニティ吸着による捕集を伴う透水試
験を行った。リン酸緩衝液でｐ　Ｈを６に調整した１■
／瀬の牛血清アルブミン水溶液を、膜の内面から外面へ
透過させると、透過流束はＩｎ？／（ｒｄｈｒ）であっ
た。膜外面から出てくる透過液を５　ｍｌずつ分画した
結果、１０分画においても透過液中の牛血清アルブミン
濃度は、０．０１■／　ｍ１以下であった。イミノジ酢
酸基と金属との錯体を有する複合機能濾過膜が、牛血清
アルブミンに対して明らかに優れた結果を得た。

実施例２ ポリエチレン製の多孔性平膜（膜厚１００μｍ、平均孔
径０，１μｍ）を基材膜にして、実施例１と同様な方法
でグリシジルメタクリレートをグラフトした結果、グラ
フト率１００％のグラフト膜を得た。これに実施例１と
同様にイミノジ酢酸基と金属との錯体を固定化し、イミ
ノジ酢酸基と金属との錯体量が基材膜１ｇ当たり１．　
５　ｍｍｏｊ２の複合機能濾過膜とした。

この平膜にリン酸緩衝液でｐ　Ｈを６に調整した１ｍｇ
／ｉｆｆのＴ−グロブリン水溶液を透過させた。

このとき、透過液中のγ−グロブリン濃度は、１時間後
も０．０２■／ｄであり、γ−グロブリンについても高
い吸着性能を示した。

実施例３ ポリプロピレン製多孔膜（膜厚１００μｍ、平均孔径０
．１μｍ）を基材膜として、実施例１と同様な方法でグ
ラフト重合反応、イミノジ酢酸基の固定化反応および金
属イオンとの錯体形成反応を行った結果、グラフト率１
１０％、イミノジ酢酸基と金属との錯体量が基材膜１ｇ
当たり１．５ｍｍｏ　ｐＶ、の複合機能濾過膜を得た。

この平膜に１■／ｄの牛血清アルブミン水溶液を０．１
！濾過したときの透過液の牛血清アルブミン濃度は、０
．０２ｍｇ／ｍ１以下という優れた吸着性能を示した。

（発明の効果） 本発明により、溶液中のタンパク質に対して高い吸着性
能を示し、同時に濾過性能を備えた複合機能濾過膜を提
供することができた。

（ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィンまたはオレフィンとハロゲン化オ
   レフィンの共重合体からなる多孔膜に、イミノジ酢酸基
   と金属との錯体が固定化されてなることを特徴とするイ
   ミノジ酢酸基と金属との錯体を有する複合機能濾過膜。
2. （２）ポリオレフィンまたはオレフィンとハロゲン化オ
   レフィンの共重合体からなる多孔膜に、エポキシ基を含
   有する重合性単量体をグラフト重合させた後、グラフト
   重合体の側鎖にイミノジ酢酸基と金属との錯体を固定化
   することを特徴とするイミノジ酢酸基と金属との錯体を
   有する複合機能濾過膜の製造方法。