JPH03114517A - ポリ弗化ビニリデン及び第２の重合体から成る均一な混合物を基礎とする平板膜又は毛細管膜、その製法及び生化学的活性化合物を固定する方法 - 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、ポリ弗化ビニリデン及び第２の重合体から成
る均一な混合物を基礎とする平板−又は毛細管膜、その
製法及び科学的変性法に関する。

［従来の技術］ 特に卓越した熱安定性及び化学薬品に対する安定性を有
するポリ弗化ビニリデン膜は、周知のように疎水性であ
り、水溶液の分離用には使用しにくい。既に公知技術で
は、種々に変性することによって、この種の膜を親水性
にする多くの試みが為されている。

例えば、西ドイツ特許公開公報第２７３５８８７号明細
書には、多孔性弗化炭化水素重合体の孔をポリビニルア
ルコールを含めて少なくとも１種類の水溶性重合体で含
浸し、ポリビニルアルコールを熱処理又はイオン化線照
射により水に不溶性にする方法が記載されている。

しかし、含浸法は、膜孔の被覆により膜構造が部分的に
閉塞され、それによって膜の流動値が不利な影響を受け
るという欠点を有する。更に、ポリ弗化ビニリデンを疎
水性重合体で被覆することは、特に基質及び被覆が非認
容であるという状況では、非常に不安定である。従って
これは、膜の洗浄又は半導体工業で必要とされる特定の
媒剤、特に硫酸又は次亜塩素酸塩溶液により破壊され、
それによって、未知の物質又は粒子の発生の増加のよう
な欠点が生じ、膜の親水性が失われ、取り戻せなくなる
。

ＰＶＤＦと親水性重合体の認容性は、残念ながら非常に
限られている。即ち、確かにＰＶＤＦ及び若干の僅かな
親水性重合体、例えばポリビニルピロリドンから、十分
高い重量分の親水性成分で親水性膜を製造することがで
きる。しかし、この膜は非常に低い機械的強度しか有さ
す、使用条件で親水性重合体がしばしば膜から抽出され
る。

グラフト重合によってもＰＶＤＦ膜を親水化することが
できる。即ち、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第０２４５０００
号明細書には、ＰＶＤＦ膜を先ず、ＰＶＤＦ膜の表面で
弗化水素を脱離させることによって反応性箇所を製造す
るためにアルカリ水溶液で処理する方法が記載されてい
る。次いで、これに重合開始剤の使用下で重合可能な親
水性ビニル重合体、例えばアクリル酸、メタクリル酸及
びイタコン酸をグラフト重合させる。膜がアクリル水溶
液により損なわれ、孔が重合した親水性ビニル重合体に
より閉塞されるという危険性の他に、膜がグラフト重合
後になお有毒なアクリル単量体及び−オリゴマ−（これ
は高い費用を用いてのみ膜から完全に抽出することがで
きるにすぎない）を含有するという欠点がある。

前記欠点を回避するために、ＰＶＤＦ及びＰＶＤＦと使
用される重量範囲で相溶性であるべきである、第２の化
学反応によって親水性化可能な重合体から成る均一な混
合物から膜を製造し、引き続き第２の重合体を化学反応
によって親水性に変える、もう１つの方法が公知である
。即ち、欧州特許（ＥＰ−Ａ）第００１２５５７号明細
書では、ＰＶＤＦ及びポリ酢酸ビニルから成る均一な混
合物から成る膜を製造し、これから生じるポリビニルア
ルコールによりヒドロキシル基を含有する親水性膜が生
成する。しかし、この特許出願明細書では、加水分解を
行った後に十分に親水性の特性を有すべきである場合に
は、膜がポリ酢酸ビニル少なくとも３５重量％を含有す
べきであると指摘されている。

従って、親水性膜中で４３〜６７重量％のポリビニルア
ルコール含量が有利であり、これはポリ酢酸ビニル６０
〜８０重量％の元来存在する重量含分に相応する。しか
し、ポリビニルアルコール又はポリ酢酸ビニルのこの種
の高い重量含分は、ＰＶＤＦの最初に記載した有利な重
合体特性を著しく悪化させる。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明の課題は、一方では、ＰＶＤＦの卓越した化学的
及び物理的総合特性を事実上保持し、他方では、その化
学的反応により十分な親水性特性が得られるような、第
２の重合体の著しく低い重量分によって卓越している、
ＰＶＤＦ及び第２の化学反応によって親水性化可能な重
合体から成る均一な混合物を基礎とする平板又は毛細管
膜を製造することである。

［課題を解決するための手段］ 意外にも、第２の重合体として、少なくとも２重量％の
非常に僅かな重量分の主としてポリアクリル酸メチル−
及び／又は−エチルエステルから生成される重合体によ
って、前記課題が十分解決されることが見出された。「
主としてポリアクリル酸メチル−及び／又はエチルエス
テルから生成される重合体」とは、特に純粋なポリアク
リル酸メチルエステル、相応するポリアクリル酸エチル
エステル、これら２つのポリアクリル酸エステルの混合
物及び２つの単量体アクリル酸メチルエステル及びアク
リル酸エチルエステルから成る全ての共重合体のことで
ある。更に、卓越した共重合力を有するアクリル酸メチ
ルエステル−及び／又はアクリル酸エチルエステル−単
量体を僅かな量の自体公知の常用のその他の単量体と共
重合させることによって、生成される、最後に挙げた２
つの物質からの共重合体が含まれる。このために好適な
、般に１０重量％までの量で使用することのできる単量
体は、例えばアクリル酸アミド、アクリルニトリル、マ
レイン酸エステル、酢酸ビニルプロピオン酸ビニル、メ
タクリレート、スチレン及びブタジェンである。これに
関して、前記の２種類のアクリル酸エステル重合体の他
にメタクリル酸メチルエステル及び／又は−エチルエス
テル又はアクリル酸又はメタクリル酸のエステルと２個
より多い炭素原子を有するアルコールの重合体が本発明
による膜を製造するために適さないことは意外である。

この種の単量体は、どんな場合でも、共重合体の生成に
関して、前記のように、本発明により使用される単量体
に対する僅少な混合物として使用することができる。

従って、本発明は、ポリ弗化ビニリデン７０〜９８重量
％及び主としてポリアクリル酸メチル−及び／又は−エ
チルエステルから生成された重合体２〜３０重量％から
成り、０．００５〜１０μｍの範囲の最高の孔の大きさ
を有することを特徴とする、前記の種類の平板−又は毛
細管膜を製造することである。最高孔の大きさの有利な
範囲は０．０１〜２μｍ及び０．０５〜０．８μｍであ
る。最高孔直径はＡＳＴＭ第１２８〜６１番及びＦ３１
６〜７０によりプラスプンクト法（Ｂｌａｓｐｕｎｋｔ
ｍｅｔｈｏｄｅ）を用いて測定する。

ポリ弗化ビニリデンの平均分子量及び主としてポリアク
リル酸メチル−及び／又は−エチルエステルから生成さ
れた重合体の平均分子量は広い範囲で変えることができ
る。平均分子量とはここでは相応する標準−重合体溶液
を用いる前もっての検量によりゲル透過クロマトグラフ
ィーにより測定した、量平均分子量Ｍｗである。更に平
板−又は毛細管膜を製造するための下記の本発明による
２つの方法に使用されるポリ弗化ビニリデンは一般に、
平均分子量３００００〜５０００００を有してよく、そ
の際、平均分子！５００００〜５０００００が有利であ
る。同様に、主としてポリアクリル酸メチル−及び／又
は−エチルエステルから生成された重合体の平均分子量
は、平板−又は毛細管膜を製造するために、５００００
〜２０００００の範囲の平均分子量が有利であるとして
も、５０００と１００００００の間で変えることができ
る。

本発明による平板−又は毛細管膜は、重合体全重量に対
してポリ弗化ビニリデン７０〜９８重量％及び主として
ポリアクリル酸メチル−及び／又は−エチルエステルか
ら生成された重合体２〜３０重量％から一種又は数種の
溶剤及び一種又は数種の非溶剤を使用して、材料成分を
強力に均一に混合しながら混合間隙より上の温度に加熱
することによって、室温より上で液体の状態で完全な混
和性の範囲及び混合間隙を有し、室温より上で凝固範囲
を有する、その全重量に対して１０〜４０重量％の溶液
を製造し、こうして得られた溶液を混合間隙より上の温
度から冷却液体中で素早く冷却させ、同時に平板−又は
毛細管膜に成形し、引き続き、陪から溶剤及び非溶剤残
分を抽出によって除去することによって、製造すること
ができる。

この方法は、西ドイツ特許公開公報第３３２９５７８号
明細書に記載され、特許出願人により定められた孔を有
するポリ弗化ビニリデン成形体の製法に非常に類似して
おり、その内容を参照されたい。溶液を製造するために
、重合体を高めた温度、有利には、２００〜２３０℃で
少なくとも１種類の溶剤及び少なくともｔａｎ類の非溶
剤の混合物中に溶解させる。溶剤としては、本発明の範
囲では、室温で重合体を全く又は非常に僅かしか溶解し
ないが、しかし高めた温度では良好な溶解特性を有する
液体である。

重合体に好適な溶剤は三酢酸グリセリン、二酢酸グリセ
リン、２−（２−ブトキシエトキシ−）エチルアセテー
ト、ε−カプロラクタム及び前記化合物から成る混合物
である。溶剤として、三酢酸グリセリン又は三酢酸グリ
セリンとεカプロラクタムから成る混合物を使用するこ
とが有利である。非溶剤としては、ジ−ｎ−オクチルア
ジペート又はひまし油又はそれらの混合物が好適である
。高めた温度で製造される均一な、その全重量に対して
１０〜４０重量％、有利には２０〜３０重量％の溶液は
、重合体総重量に対して有利にはポリ弗化ビニリデン８
０〜９５重量％及びポリアクリル酸メチル−及び／又は
−エチルエステル５〜２０重量％を含有する。ＰＶＤＦ
の平均分子量は、有利には５００００〜５０００００で
あり、ポリアクリル酸メチル−及び／又は−エチルエス
テルの平均分子量は有利には５００００〜２０００００
である。

前記の均一な溶液を毛細管膜又は平板膜に成形し、その
際素早く冷却するが、その際これは先ず相分離の範囲を
通過する。混合後に生じた２つの液相は、一つは重合体
含分の少ない、溶剤及び非溶剤から成る液体相であり、
もう一つは溶剤及び非溶剤含分の少ない、重合体含分の
多い液体相である。後者は、更に冷却する際に、重合体
の硬化を起こす。冷却するために、冷却液体として、場
合により界面活性剤を添加した水を使用するのが有利で
ある。

しかし、溶剤として、室温又は僅かに高めた温度、即ち
一般に温度範囲１５〜５０°０で透明な溶液を生じる液
体又は液体混合物を使用することもできる。溶剤として
、特に、非プロトン性溶剤が挙げられる。この場合に、
有利には、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシ
ドジオキサン、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセ
トアミドの群から成る一種又は数種の化合物から、温度
Ｏ〜８０℃１特に２０〜４０℃でその総重量に対して１
０〜４０重量％の溶液を製造し、溶液を毛細管膜又は平
板膜として形成後非溶剤中に浸漬することによって沈澱
させ、その際、非溶剤の温度はＯ〜８０°０、特に２０
〜４０℃である。非溶剤としては、重合体を室温では溶
解させず、重合体溶液の溶剤と少なくとも限定された範
囲で混合可能であるような全ての液体が挙げられる。膜
を凝固させるために、非溶剤としては、Ｃ原子１〜１２
個、特にＣ原子１〜３個を有するアルコール、水又は前
記物質の混合物が有利である。

多くの場合に、溶液を液状非溶剤と接触させる前に、数
秒間から数分間であってよい一定の時間、ガス状非溶剤
、例えば湿った空気、水蒸気又は前記アルコールの蒸気
と接触させることが有利である。しかし、膜を製造する
ために使用される重合体溶液に一定の添加物を添加する
ことも有利である。例えば、重合体溶液の粘度を高める
ために粘稠剤又は膜形成工程に影響を与えるための核形
成剤又は色料又は顔料が挙げられる。

前記方法の一つにより製造した膜を、溶剤の残り及び後
で使用する場合に膜を損なう恐れのあるその他の物質を
除去するために、抽出する。抽出剤としては、抽出すべ
き物質は溶解するが、膜室合体ＰＶＤＦ、ポリアクリル
酸メチルエステル及び／又はポリアクリル酸エチルエス
チルは溶解しないような全ての液体を使用することがで
きる。有利には、Ｃ原子１〜３個を有する低級アルコー
ル、特にインプロパツールを使用する。抽出剤は乾燥に
より膜から除去する平板−又は毛細管膜を製造するため
に、本発明により主として使用される、平均分子量５０
００〜１００００００のポリアクリル酸メチル及び／又
はエチルエステルは公知のように市販されていない。し
かし、これらは公知方法により、溶剤、例えばトリアセ
チン（−三酢酸クリセリン）、Ｎ−メチルピロリドン又
はジメチルスルホキシド（膜の製造で溶剤として使用す
ることもできる）中で、この溶剤に室温で１〜３０重量
％の量のアクリル酸メチル−及び／又は−エチルエステ
ル及び単量体に対して０．０２〜５重量％のラジカル開
始剤、例えば過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニ
トリル又はアセトバレロニトリルを添加することによっ
て、合成することができる。相応してアクリル酸メチル
−及び／又は−エチルエステルと僅かな量の前記例に挙
げた単量体との共重合で行われる。引き続き、重合を開
始するために、溶液を８０℃に加熱する。重合後、反応
しなかった単量体を高めた温度で駆出剤、例えば水、低
級アルコール又１ｉ　酢１エチルエステルを用いて追い
出す。溶液は、膜の製造に際して職員が有害な単量体に
よって害されることがなく、完成した膜中に単量体残分
が含有されることを確実に阻止するために、単量体を全
然含んではならないこうして得られたポリアクリル酸メ
チル−及び／又は−エチルエステル溶液に、西ドイツ特
許公開公報（ＤＥ−Ｏ５）第３３　２９　５７８号明細
書により前記の膜を製造するために、相応する量の非溶
剤及びポリ弗化ビニリデンを加え、均一な溶液を得るた
めに、撹拌下に加熱する。

本発明による、請求項１による疎水性膜は、機械的及び
熱に安定であり、酸化剤及び酸の攻撃に対して高い化学
的安定性を有する。意外にも、本発明による膜は、水酸
化ナトリウム溶液に対して公知技術の疎水性ＰＶＤＦ膜
よりも著しく良好な耐薬品性を有する。即ち、慣用のＰ
ＶＤＦ膜は１０％水酸化ナトリウム溶液中で４０℃で既
に５分後に最初の変色が起こるが、本発明により変性さ
れた膜は、４０・〜６０分間で初めて最初の変色を示す
。アルカリ薬品に対する膜の安定性は、実際に塩基の濾
過又は膜を水酸化ナトリウム溶液で洗浄する場合に、非
常に重要である。

本発明による、請求項１による疎水性膜は意外にも、Ｐ
ＶＤＦ膜に対して同じ孔の大きさで外表面のより高い間
隙率によって卓越している。外表面の間隙率とは、外表
面に対する比で膜の外表面で開口している孔の面積であ
る。外表面の間隙率は膜の閉塞にとって非常に重要であ
る。この膜の間隙率が大きければ、目的にかなった使用
において閉塞はそれだけ遅くなる。

従って、この新規疎水性膜は、気体を一濾過するだめに
又は親水性液体が膜を透過してはならないような用途に
非常に適している。この例は、液体（血液、バイオ反応
、脱水）のガス処理又は膜転移蒸留（Ｔｒａｎｓｍｅｍ
ｂｒａｎｄｅｓｔ　ｉ　１ｌａｔ　１ｏｎ）である。

本発明による、請求項１による疎水性膜に、特にその全
表面で親水性膜を得る目的で、膜の全表面上のエステル
基に、少なくとも部分的な加水分解及び／又は多価アル
コールを用いる少なくとも部分的なエステル反応及び／
又はＣ原子２〜８個を有するアミン化合物を用いる少な
くとも１種類のアミノ化合物を行うことによって、化学
的変性を施すことができる。全表面とは、ここでは外側
の表面だけではなく、内側の表面、即ち、使用する間液
体と接触する膜の微孔表面も意味する。従って、親水性
化された平板−及び毛細管膜は、その全表面積に対して
、−ＯＨ，−ＮＨ２又は−Ｃｏｏｌ−基又はこれらの親
水性官能基の混合物０．００１〜１０　　ｍＶａｌ／膜
ｇ、を利には０．０１〜５　ｍＶａｌ／膜ｇを含有する
ことを特徴とする。

既に記載したように、本発明による膜の永久的な親水性
化は、ＰＶＤＦの他になお３０重量％までの２より高い
炭素原子数の一価アルコールとアクリル酸とのエステル
又はメタクリル酸と一価アルコールとのエステルを含有
する膜は前記方法により親水化することができないので
、意外である。

請求項１による本発明の膜の部分的な加水分解又はエス
テルを交換又は、１種類のアミノ化合物は特に、膜が比
較的多量のポリアクリル酸メチル−及び／又は−エチル
エステル、例えば１０又は２０重量％を含有する場合に
使用される。しかし、膜が親水性基を含有するが、疎水
性のままであるべきである場合又は親水性化された膜が
前記親水性官能基を含有すべきである場合には、前記し
たような部分的な反応も本発明により使用できる。この
目的のために、該当する化学的反応の順序を任意に選択
することができる。

該当の化学的反応の実施方法に関しては、ポリアクリレ
ート高分子がＰＶＤＦ中に統計学的に分散されていると
見なされる。それによって、全表面上で膜の孔の内部で
ポリアクリル酸メチル−及び／又は−エチルエステルの
高分子の別々の部分が入っている。この高分子分のエス
テル基は、該当する化学反応によって少なくとも部分的
に一〇Ｈ，−ＮＨ２又は−ＣＯＯＨ−基に変えることが
でき、他方、膜の内側のポリアクリレート高分子の相応
する部分は全く化学反応を受けない。これによって、こ
れらは膜構造中で固着し、洗い流される恐れはない。膜
の外側及び内側表面に存在するアクリル酸重合体の高分
子分中の親水性官能性基は膜を永久的に親水化する。

請求項１による本発明の膜の加水分解は、エステル基を
膜の全表面で濃硫酸を用いて温度４０〜８０℃で１〜２
０時間処理することによって、実施することができる。

その際、加水分解速度は温度の上昇に伴って増加する。

その他の強酸、例えば塩化水素酸、メタンスルホン酸及
び過塩素酸を加水分解に使用することができる場合には
、本発明では濃硫酸を用いる膜の処理が有利である。こ
の処理で膜を湿潤させることができ、硫酸の希釈熱によ
る温度上昇を十分に小さく保つために、膜を順次に下記
の溶液に浸すことが有利である：０１〜Ｃ４−アルコー
ルー水−５０％　Ｈ２ＳＯ４−７０％　＋＋２ｓｏ４−
９８％　Ｈ２ＳＯ４−７０％　Ｈ２ＳＯ，−５０％１１
２ｓＯ４水。

この場合には加水分解を塩基性条件下で実施することも
できる。その際、もちろん反応媒体のｐＨ値が＜１１で
あるように注意すべきである。それは、そうでない場合
にはポリ弗化ビニリデンが浸食されるからである。この
ために、緩衝剤溶液の存在で操作することが有利であり
これには室温で飽和の硼砂水溶液が特に好適であると実
証された。塩基性加水分解は比較的緩慢であるので、有
利には圧力容器中で温度８１１〜１４１１’（’！丑が
ｎ　）Ｔ　Ｑ　〜Ｉ　Ｉで場作する８請求項１による本
発明の膜は、エステル交換（アルコール分解）を用いて
その全表面でアルコール性ＯＨ基を付与することによっ
て、親水化することもできる。このために、エステル基
を膜の全表面上で少なくとも３価のアルコールを用いて
多価アルコールに対して０．１〜１１５、膜の全表面上
で温度１００〜１５０°０で１〜３０時間少なくとも３
価のアルコールを行う。その際、強酸としては、例えば
硫酸、塩化水素酸、メタンスルホン酸及び過塩素酸を使
用することができる。

多価アルコールとしては、３個及びそれ以上のＯＨ基を
有するアルコール、例えばグリセリン、ジグリセリン、
トリグリセリン、ポリグリセリン混合物、トリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリッ
ト、ジペンタエリスリット、トリペンタエリスリット、
ブタントリオ−ルー（１，２，４）、ヘキサントリオー
ル、糖アルコール、例えばソルビット及びマンニット及
び単糖類、例えばフラクト−ス及びマンノースが好適で
ある。もちろん、多価アルコールの混合物を使用するこ
ともできる。多価アルコールとしては有利には、グリセ
リン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン
混合物、ペンタエリスリット及びソルビットの群から成
る１種又は数種の化合物を使用する。

意外にも、膜をエチレングリコール又は低分子ポリエチ
レングリコール中で同様に地理することによって、膜表
面の親水化は惹起されないしかし、エチレングリコール
は、前記の固体物質、例えばペンタエリスリット及び単
糖類を溶かし、膜と反応させるために、アルコール分解
用の反応媒体として有利に使用することができる。

請求項１による本発明の膜を親水化するその他の方法は
、アミノリシスである。第−及び第二アミンはその塩基
性に基づきポリ弗化ビニリデンを高めた温度で攻撃する
ので、反応条件、例えばｐＨ値、温度及び反応時間をこ
の事実に適合させるべきである。膜の全表面上のエステ
ル基を、Ｃ原子２〜８個を有する少なくとも１種類のア
ミノ化合物を用いて相応する緩衝剤混合物の使用下で、
エステル基に、Ｃ原子２〜８個を有する少なくとも１種
類のアミノ化合物を行うことが有利であると実証された
。

その際、最も簡単な場合には、相応するアミン化合物の
溶液を飽和するまで塩化アンモニウムで緩衝させる。

本発明でアミノ化合物とは、ここでは、１個しか第一ア
ミノ基が存在しない場合には、少なくともなお２個のそ
の他の親水性官能基がヒドロキシル−及び／又はカルボ
キシル基の形で存在するという条件で、第一アミノ基１
個以上を宵する、ＣｙＫ千２〜８個を有する有機化合物
である。この例は、ｌ、２−ジアミノエタン、１２−ジ
アミノプロパン、ｌ、３−ジアミノプロパン、■、４−
ジアミノブタン、１．３−ジアミノブタン、ｌ、５−ジ
アミノペンクン、１８−ジアミノオクタン、アスパラギ
ン酸、グルタミン酸及びホモ血清である。

ここには、特に第一アミノ基２個を有する第−及び第二
ポリアミン並びに第一アミノ基３個を有するアミン、特
別な尿素誘導体及び数個のヒドラジン基を有する複素環
式ヒドラジンも包含される。前記のアルコール分解の場
合のように、疎水性膜の本発明による親水性膜への変換
は、１分子当りの親水性基の数が高いので、請求項１に
よる平板−又は毛細管膜中のポリアクリル酸メチル−及
び／又は７エチルエステルの比較的低い重量の存在だけ
を必要とし、このことは親水性膜の使用特性に役立つ。

この例は、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラ
ミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレントリア
ミン、ｌ、２．３−１〜リアミノプロパン２、　　４．
　　６−　　ト　リ　ア　ミ　ノ　−　１．　　３．　
　５−１〜　　リアジン、２，４．６−ドリヒドラジノ
ー１．３５−トリアジン、インブチリデンジ尿素、ビウ
レット及びトリウレットである。もちろん使用可能なア
ミノ化合物の混合物を使用することもできる。アミノ化
合物として、ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン及びテトラエチレンペンタミンの群から成る１種
又は数種の化合物を使用することが有利である。

意外にも、前記の方法で親水性化された平板−又は毛細
管膜は、公知技術の疎水性ＰＶＤＦ膜より水酸化ナトリ
ウム溶液に対して著しく良好な耐薬品性を有することが
発見された。４０℃で１０％の水酸化ナトリウム溶液中
における慣用のＰＶＤＦ膜の最初の変色は既に５分後に
起こるが、本発明により親水性化された膜は４５分後に
初めて最初の変色現象を示した。従って、この驚異的な
特性は、本発明による親水性の平板−又は毛細管膜を、
公知技術の疎水性膜では除外されている生化学的に活性
の化合物を固定するために使用する場合に、優れた使用
条件をもたらす。ここで、生化学的に活性の化合物とは
酵素の基質、抑制物質、補酵素及びその類似物、酵素自
体、その他の細胞成分、全細胞又は細胞から生産される
化合物並びに前記物質群及び全細胞と何らかの方法で相
互作用を起こすような化合物である。

請求項３に記載した親水性膜は０Ｈ−１ＮＨ２−又はＣ
００Ｈ−末端基又はこれらの親水性官能末端基の混合物
を有する。この種の膜は、生化学的活性物質と有利に反
応することができる。この種の反応は、ＮＨ２−基とア
ルデヒド、反応性カルボン酸誘導体及びアルキル−又は
アリールーハロゲニドの反応、ＯＨ−基と反応性カルボ
ン酸誘導体及びアルキル−又はアリールハロゲニドの反
応並びに（活性化された）　Ｃ００Ｈ−基とアミン、ア
ルコール及びアルキル−又はアリールハロゲニドとの反
応を初期工程として包含する。

一連のこの種の反応は、例えば、多糖類を基礎とするマ
トリックス（Ｍａｔｒｉｘ）を誘導するために西ドイツ
特許第２８２８１９４号明細書に記載されている。しか
し、この分野は複雑であるので、本明細書及び西ドイツ
特許第２８２８１９４号明細書に記載の反応は総括的な
ものではない。ｔＦＦ適な化学反応は、常に処理すべき
である個々の場合に適合させるべきである。それは処理
すべき生物学的活性化合物の性質が著しく変動しうるも
のであり、マトリックスの性質も結果に影響を与えうる
からである。この種の反応を本発明による親水性膜で実
施すると、それ自体その他の官能性基を有する分子と容
易に反応しうる活性化された膜が得られる。これとは反
対に、生化学的に活性な分子、細胞成分又は細胞が結合
している膜は、本明細書では誘導膜と呼称する。

生化学的活性化合物は、直接膜で固定される場合もしば
しばあるが、例えば立体障害によりこれができない場合
には、１個又は数個のスペーサーの中間分離後固定され
る。スペーサーとは、本明細書では、少なくとも２個の
官能性基を、例えばアルデヒド基、アミノ基、カルボキ
シル基又はヒドロキシル基の形で含有し、持続的なＩ＋
距離保持体（Ａｂｓｔａｎｄｓｈａｌｔｅｒ）　”とし
て作用する分子である。

生化学的に活性の化合物を固定するために本発明により
親水性の平板−又は毛細管膜を使用することによって、
特に濾過と親和クロマトグラフィーの組合せ用の媒体と
して使用することができる誘導膜が得られる。このため
に、例えば基質、補酵素、抑制物質、抗体及び／又はそ
の類似物が共有結合した配位子として使用される。更に
、化学的に活性化された膜は、酵素、その他の蛋白質、
細胞成分及び／又は全細胞を固定するために好適である
。その際、濾過単位の利点は文献から公知の固定と結び
付いている前記の誘導膜は、化学的及び物理的に極めて
安定な一般に親水性の基礎構造を有する特に有利な特性
を有する。これは、特に極端な条件（極端なｐｌ（値、
高い温度、腐食性溶剤）下における化学的活性化に非常
に有利である。更に、使用した誘導膜を洗浄する場合に
、下記の意外な効果が生じる。即ち、実施例２４に記載
したように、化学的に比較的安定な配位子を使用する場
合に、強酸を用いてだけでなく、強アルカリ溶液を用い
ても、膜又は配位子の破壊が起こらずに、例えばセルロ
ース性の公知担体材料よりも非常に迅速かつ効果的に洗
浄することができる。セルロースを基礎とする公知膜を
用いては、これらの条件では公知膜は著しく損なわれる
か又は分解されてしまうであろうから、この種のことは
考えられないことであった。

更に、例えば実施例１０．１６及び２３のような極端な
条件下では膜と配位子の間の若干安定が悪い結合は分解
され、それによって膜はその親水性の原子状態に戻され
る。従って、膜を生化学的に活性の化合物を固定するた
めに何回も使用するこきができ、このことはこれまで誘
導膜に関して記載されていないことである。これは特に
、生存期間の短い酵素の固定化に有利である。

［実施例］ 次に、本発明を実施例につき詳説する：Ａ：ポリアクリ
ル酸エステルの製造 Ａｌ　：ポリアクリル酸メチルエステル（＝ＰＭＡ）、
Ｍｗ＝７４００の製造 加熱可能な内容４１のガラスフラスコ中ニ、トリアセチ
ン１８００ｇを７０℃で前もって装入する。酸素を除去
するために、液体に約０゜５時間窒素を通す。

アクリル酸メチル（ＭＡ）２００ｇ中に室温でアセトバ
レロニトリル４重量％を溶かす。この溶液を１時間以内
にトリアセチンの入ったガラスフラスコ中に滴加する。

添加終了後３０分後に、残りの単量体を完全に反応させ
るために、反応混合物を３０分間１６０℃に加熱する。

その後、トリアセチン約１００ｇの蒸留により単量体の
最後の残分を溶液から除去する。トリアセチン中のポリ
メチルアクリレート（ＰＭＡ）の粘性溶液が残留する。

平均分子量は７４０００である。

Ａ２　：　ＰＭＡ、Ｍｗ＝３５０００の製造加熱可能な
内容４Ｉのガラスフラスコ中に、トリアセチン（−三酢
酸グリセリン）１４００ｇを７０℃で前もって装入する
。酸素を除去するだめに、液体に約０．５時間窒素を通
す。

アクリル酸メチル（ＭＡ）６００ｇ中に室温で過酸化ベ
ンゾイル５重量％を溶かす。この溶液を１時間以内にト
リアセチンの入ったガラスフラスコ中に滴加する。添加
終了３０分後に、残りの単量体を完全に反応させるため
に、反応混合物を３０分間１６０℃に加熱する。その後
トリアセチン約１００ｇの蒸留により単量体の最後の残
分を溶液から除去する。トリアセチン中のポリメチルア
クリレート（ＰＭＡ）の粘性溶液が残留する。平均分子
量Ｍｗ（量平均分子量）は３５０００である。

Ａ３　：　ＰＭＡ、Ｍｗ＝２３５０００の製造加熱可能
な内容４１のガラスフラスコにトリアセチン１４００ｇ
を７０℃で前もって装入する。酸素を除去するために、
液体に約０．５時間窒素を通す。

アクリル酸メチル（ＭＡ）６００ｇ中に室温で過酸化ベ
ンゾイル３重量％を溶°かす。この溶液を１時間以内に
トリアセチンの入ったガラスフラスコ中に滴加する。添
加終了３０分後に、残りの単量体を完全に反応させるた
めに、反応混合物を３０分間１６０６０に加熱する。そ
の後トリアセチン約１００ｇの蒸留により、単量体の最
後の残分を溶液から除去する。トリアセチン中のポリメ
チルアクリレート（ＰＭＡ）の粘性溶液が残留する。平
均分子量は２３００００である。

Ａ４　：　ＰＭＡ、Ｍｗ＝６８８０００の製造アクリル
酸メチル（ＭＡ）２０　ｇ中に室温でアセトバレロニト
リル０．５重量％を溶かす。

この溶液を１時間以内にガラスフラスコ中で８０℃に加
熱する。更に３０分後、残りの単量体を完全に反応させ
るために、反応混合物を３０分間１６０℃に加熱する。

冷却後、ゴム状の透明な重合体が得られる。平均分子量
は６８８０００である。

Ａ５　：ポリアクリル酸エチルエステル（＝ＰＥＡ）　
、Ｍｗ＝１１４０００の製造 加熱可能な内容４１のガラスフラスコにトリアセチン１
６００ｇを７０°０で前もって装入する。酸素を除去す
るために、液体に約０．５時間窒素を通す。

アクリル酸エチル（ｃＡ）４００ｇ中に室温で過酸化ベ
ンゾイル０．２重量％を溶かす。この溶液を１時間以内
にトリアセチンの入ったガラスフラスコ中に滴加する。

添加終了後３０分後に、残りの単量体を完全に反応させ
るために、反応混合物を３０分間１６０℃に加熱する。

その後、トリアセチン約１００ｇの蒸留により単量体の
最後の残分を溶液から除去する。トリアセチン中のポリ
エチルアクリレ−１〜（ＰＥＡ）の粘性溶液が残留する
。平均分子量Ｍｗは１１４０００である。

Ａ６　：　ＰＭＡ／ＰＥＡ、Ｍｗ＝１６００００の製造 加熱可能な内容２１のガラスフラスコにトリアセチン８
００ｇを７０℃で前もって装入する。酸素を除去するた
めに、液体に約０．５時間窒素を通す。

アクリル酸メチル（ＭＡ）１５０ｇ及びアクリル酸エチ
ル（ＥＡ）１５０ｇ中に、室温で過酸化ベンゾイル０．
２重量％を溶かす。この溶液を１時間以内にトリアセチ
ンの入ったガラスフラスコ中に滴加する。添加終了３０
分後に、残りの単量体を完全に反応させるために、反応
混合物を３０分間１６０℃に加熱する。その後トリアセ
チン約１００ｇの蒸留により単量体の最後の残分を溶液
から除去する。トリアセチン中のアクリル酸メチル（Ｍ
Ａ）とアクリル酸エチル（ＥＡ）からの共重合体の粘性
溶液が残留する。平均分子Ｊｔ　Ｍ　ｗは１６００００
であっＩこ　。

Ｂ：本発明による平板−又は毛細管膜の製造例１： ＰＶＤＦ／ＰＭＡ−平板膜の製造 撹拌機を有するガラスフラスコ中に、キナール（１（ｙ
ｎａｒ）　４６０型のＰＶＤ’Ｆ［ペンパルト（Ｐｅｎ
ｎｗａｌｔ）　］　２７部（常に重量部）、ポリメチル
アクリレート（Ａｌ）３部、！・リアセチン１８．２部
、ε−カプロラクタム４．５５部及びアジピン酸ジオク
チル４７．２５部を一緒に入れた。この実験及び例２は
除いてその他の実験で使用されるＰＶＤＦは、他に記載
のない限りゲル透過クロマトグラフィーにより、平均分
子量３６１０００を有する。均一な溶液が得られるまで
、撹拌下に混合物を２４０℃に加熱した。その後、溶液
を１９０℃に冷却させた。この溶液を２０℃に温度調整
しておいた成形ローラー上で注型箱を用いてシートに成
形し、ローラーに巻取った。溶剤を膜から完全に洗い出
すために、シートの試料を０．５時間イソプロパツール
中で６０°０で３回抽出した。乾燥後、白色の平板膜が
得られた。

膜の厚さは１２０μｍであり、膜の最高の孔の大きさは
０．５５　μｍである。膜のインプロパツール流は７．
４　ｍｌ／　（ｃｍｚ　　分　バール）である。

膜透過圧０．５バールで膜を通って水流出は全く起こら
ない 平板膜の表面は非常に開放孔状態である（顕微鏡写真、
第１図参照）。

例２： 低いＭＷのＰＶＤＦを用いるＰＶＤＦ／ＰＭＡ平板膜の
製造 撹拌機を有するガラスフラスコ中に、キナ−ルア４０型
のＰ　Ｖ　Ｄ　Ｆ　（Ｐｅｎｎｖａｌｔ）　　（Ｍ　ｗ
　＝　１８００００）５６ｇ、アジピン酸ジオクチルｌ
３２ｇ、）リアセチン１２ｇ及びトリアセチン中のポリ
エチルアクリレート（Ａ５）の２０％溶液７５ｇを一緒
に入れた。均一な溶液が得られるまで、撹拌下に混合物
を２４０℃に加熱した。この溶液をガラス板上にナイフ
塗布して層の厚さ２００μｍのシートにした。水中に浸
漬することによって、シートを硬化させた。膜から溶剤
を完全に洗い流すために、シートを０゜５時間インプロ
パツール中で６０℃で３回抽出した。乾燥後、白色の平
板膜が得られた。

膜の最高孔の大きさは１．３μｍであった。

例３： 非常に小さい孔を有するＰＶＤＦ／ＰＭＡ−毛細管膜の
製造 例Ｉと同様にして製造した、キナ−ルア４０型のＰＶＤ
、Ｆ３２．５部、ＰＭＡ　（Δ２）２．５部、トリアセ
チン２２．７５部及びアジピン酸ジオクチル４２．２５
部の溶液を、温度２０５°０で環状スリットノズルによ
り毛細膜に成形した。毛細管空洞を空けておくために、
環状スリットノズルの内面で注射針によりグリセリンを
搬出した。

膜を０．５時間インプロパツール中で６０℃で３回抽出
した。

毛細管膜は内径０．２ｍｍ及び外径０．２９ｍｒｎを有
した。

膜の最高の孔の大きさは約０．２μｍより小さく、従っ
てプラスプンクト法により測定不可能であった。インプ
ロパツール流は０．１５ｍ１／（ｃｍ２　　分　バール
）であった。

膜の分離特性を種々の高分子の篩係数を測定することに
よって測定した。篩係数は、元の試瞼溶液中の高分子の
濃度を膜を透過した溶液中の高分子の濃度で割った商と
して定義される。

下記の篩係数の値が得られた： 高分子　　　　　　分子量　　　篩係数ビタミンＢ　１
２　　　　　　１３００　　　　　０．８フイヌリン　
　　　　　　５５００　　　　０．７９チトクローム　
　　　　１２０００　　　　０．５４ａ−アミラーゼ　
　　　　４５０００　　　　　　０．２４ウシ血清アル
ブミン　６０００００．１にれは、分子直径０．０３μ
ｍに相応する分子量４５０００を有する分子は膜によっ
てほぼ完全に保持されることを表す。

例４： 比較例：　ＰＶＤＦ−平板膜の製造 撹拌機を有するガラスフラスコ中に、キナール４６０型
のＰ　Ｖ　Ｄ　Ｆ　（Ｐｅｎｎｗａｌｔ）　２７−５部
トリアセチン１８．８５部、ε−カプロラクタム４．７
１部及びアジピン酸ジオクチル４８゜９４部を一緒に入
れた。均一な溶液が得られるまで、撹拌下に混合物を２
４０℃に加熱した。

その後、溶液を１９０℃に冷却した。この溶液を２０℃
に温度調節しておいた成形ローラー上で注型箱を用いて
シートに成形し、ローラーに巻取った。

膜から溶剤を完全に洗い流すために、シートを０．５時
間インプロパツール中で６０℃で３回抽出した。乾燥後
、白色の平板膜が得られた膜の厚さは１４０μｍであり
、膜の最高の孔の大きさは０．５９μｍである。膜のイ
ンプロパツール流は９−４　ｍｌ／　（ｃｍ’　　分　
バール）テある。

膜の表面は例１の場合より開口状態の孔が僅かであった
（顕微鏡写真、第２図参照）。

例５： ＰＶＤＦ／ＰＥＡ−平板膜の製造 撹拌機を有するガラスフラスコ中に、キナール４６０型
のＰ　Ｖ　Ｄ　Ｆ　（Ｐｅｎｎｗａｌｔ）　５６　ｇ　
、アジピン酸ジオクチル１３２ｇ、ｌ−リアセチン１２
ｇ及びトリアセチン中のポリエチルアクリレート（Ａ５
）の２０重量％溶液７５ｇを一緒に入れた。均一な溶液
が得られるまで、撹拌下に混合物を２４０　℃に加熱し
た。この溶液をガラス板上にナイフ塗布して層の厚さ２
００μｍのシートにした。水中に浸漬することによって
、シートを硬化させた。膜から溶剤を完全に洗い流すた
めに、シートを０．５時間イソプロパツール中で６０℃
で３回抽出した。乾燥後、白色の平板膜が得られた。膜
の最高孔の直径は０゜８２部ｍ、インプロパツール流は
９．１ｍｌ／（Ｃｍ２　　分　バール）であった。

例６： ＰＶＤＦ／ＰＭＡ／ＰＥＡ−平板膜の製造撹拌機を有す
るガラスフラスコ中に、キナール４６０型のＰＶＤＦ　
（ペンバルト）１３５ｇアジピン酸ジオクチル３０３．
８ｇ１　ε−カプロラクタム２９．２ｇ、　　トリアセ
チン１１７ｇ及びポリメチル／エチルアクリレート（Ａ
ｓ）ｌｏｇを一緒に入れた。均一な溶液が得られるまで
、撹拌下に混合物を２４０℃に加熱したこの溶液を１９
５℃に冷却し、ガラス板上にナイフ塗布して層の厚さ２
００μｍのシートにした。水中に浸漬することによって
、シートを硬化させた。膜から溶剤を完全に洗い流すた
めに、シートを０．５時間イソプロパツール中で６０°
０で３回抽出した。乾燥後、白色の平板膜が得られた。

膜の最高直径は０．８６μｍ１イソプロパツール流は９
．４　ｍｌ／　（ｃｍ”　　分　バール）であっｔ二。

例７： 溶剤としてＤＭＳＯを用いるＰＶＤＦ／ＰＭＡ−平板膜
の製造 撹拌機を有するガラスフラスコ中に、キナール４６０型
のｐ　Ｖ　Ｄ　Ｆ　（Ｐｅｎｎｗａｌｔ）　５４　ｇ及
びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）３４０　ｇ中のポ
リメチルアジリレート（Ａ３）６ｇの溶液を一緒に入れ
た。均一な溶液が得られるまで、撹拌下に混合物を８０
℃に加熱した。溶液に炭酸プロピレンｌｏｎｇを添加し
た。この溶液を室温に冷却したが、層分離は起こらなか
った。

この溶液をガラス板上にナイフ塗布して層の厚さ２００
μｍのシートにした。シートを先ず１分間空中に保ち、
次いで水中に浸漬することによって硬化させた。

膜から溶剤を完全に洗い流すために、シートを０．５時
間インプロパツール中で６０℃で３回抽出した。乾燥後
、白色の平板膜が得られた膜の最高孔の大きさは２．４
６μｍであり、膜のイソプロパツール流はＩ　Ｉ　、２
　ｍｌ／　（ｃｍ”分　バール）である。

膜を例１６によりジグリセリン及び２％の硫酸で処理し
た。こうして得られた膜の透過時間（例１Ｏ参照）は１
２秒間であった。

例８： ＰＶＤＦ／ＰＭＡ−毛細管膜の製造 例１と同様にして製造した、ＰＶＤＦ３１゜１部、ＰＭ
Ａ　（Ａ４　）２．９部、トリアセチン２２．４４部、
ε−カプロラクタム４．２９部及びアジピン酸ジオクチ
ル４４．５５部の溶液を、温度２１０　’Ｃで環状スリ
ットノズルにより毛細膜に成形した。毛細管空洞を空け
ておくために、環状スリットノズルの内面で注射針によ
り同重量部のひまし油及びアジピン酸ジオクチルから成
る混合物を搬出した。

膜を０．５時間イソプロパツール中で６０℃で３回抽出
した。抽出された膜は最高孔の大きさ０．６３μｍ及び
イソプロパツール流９．２４ｍ１／　（Ｃｍ”　　分　
バール）を有した。毛細管膜は内径１〜０ｍｍ及び外径
１．５＋＋＋ｍを有した。

この膜は水で湿潤不可能である。

例９： ＰＶＤＦ毛細管膜の製造 例８と同様ニシテ、ＰＶＤＦ２９．９部、トリアセチン
１８、２部、ε−カプロラクタム４゜６部及びアジピン
酸ジオクチル４７．３部から成る溶液を、ポリアクリレ
ートを添加せずに、毛細管膜に成形した。

膜を０．５時間インプロパツール中で６０℃で３回抽出
した。抽出された膜は、最高孔の大きさ０．５４μｍ及
びイソプロパツール流６．５５　ｍｌ／　（Ｃｍ２　　
分　バール）を有した。

この膜は水に湿潤不可能であった。毛細管膜は内径１．
０ｍｍ及び外径１．５ｍｍを有した。

例ｌ０＝ ＰＶＤＦ／ＰＥＡと　Ｈ２ＳＯ４の反応例５による膜の
試料を硫酸と反応させた。

このために、膜を先ずエタノールで湿らした。次いで、
アルコールを脱塩水に、次いで７０％の硫酸に、次いで
濃硫酸（９０％）に取り替えることによって、膜構造中
でガス放出を包埋することなしに、膜を濃硫酸と接触さ
せた。膜を硫酸中に６０℃で１．５時間放置した。その
後、膜を先ず７０％の硫酸で、次いで脱塩水で洗浄し、
引き続き乾燥させた。乾燥した試料は親水性であった。

浸透時間は約３０秒であった。

浸透時間とは、本実施例及び下記の実施例−では、精密
ピペットで膜上に載せた２μｍの水滴が完全に消え去る
時間である。比較として、水滴がガラス棒上で蒸発によ
り完全に消え去るのに要する約３００秒より多い時間を
用いる。親水性膜では、膜構造により引っ張られるので
、水滴が消え去るまでの長さは当然、より短い。

浸透時間にも影響を与える膜構造はいつも同じであると
は限らないので、浸透時間の測定は、膜の親水性に関し
て半定量的にすぎないが、しかし十分な、゛特に実用に
即した尺度を提供する。それは膜を実際に使用する場合
には、一定の時間内に膜が水で完全に湿潤されることが
大切であるからである。

例１置 ＰＶＤＦ／ＰＭＡと硼砂溶液との反応 例５による平板膜の試料をインプロパツールで湿らせ、
その後硼砂で飽和しておいた５重量％の水酸化ナトリウ
ム溶液中で圧力容器中で８時間１２０℃で処理した。引
き続き、膜を脱塩水で洗浄し、乾燥させた。この膜は僅
かに帯褐色であり、親水性であった。浸透時間は約４０
秒であった。

例１２： グリセリン及びジグリセリンとの反応 例８及び９と同様にして製造し、重合体に対して異なる
含量のＰＭＡを有する毛細管膜を、親水性化溶液として
グリセリン又はジグリセリンで処理した。処理は各々１
４０℃で６時間であった。親水性化溶液に過塩素酸１重
量％を添加した。

その際、膜試料をエタノールで湿潤し、次いでその都度
の親水性化溶液中に浸漬しＩ；。処置後、膜を脱塩水で
洗浄し、乾燥させた。乾燥した膜見本で浸透時間を測定
した。

例１３ニ ジグリセリンを用いるＰＶＤＦ／ＰＭＡ／ＰＥＡのエス
テル交換 例６による膜をエタノールで前もって湿潤した後、ジグ
リセリン及び６重量％の濃硫酸（９８％）から成る溶液
中に入れた。溶液を８時間１４０℃に保った。引き続き
、膜を取り出し、脱塩水で数回抽出し、乾燥させた。

乾燥させた膜の浸透時間は２〜３秒であった例１４： ２％のＰＭＡを用いるＰＶＤＦのエステル交換例５と同
様にしてＰＶＤＦ及び２％のＰＭＡから製造した平板膜
を、例１３と同様にしてジグリセリン及び２言置％の濃
硫酸で２０時間１４０℃で処理した。膜を洗浄し、乾燥
させた後、浸透時間は７０秒であった。

例１５： 種々のアルコールを用いるＰＶＤＦ／ＰＭＡのエステル
交換 例８により製造した膜試料をメタノールで湿潤し、１重
量％の過塩素酸の添加下で種々のアルコールと１４０℃
で６時間反応させた。

アルコール：　　　　　　　浸透時間（秒）グリセリン
　　　　　　　　　　　３ ジグリセリン　　　　　　　　　　ｌ ポリグリセリン　　　　　　　　　２ エチレングリコール　　　　〉３００ ポリエチレングリコール　　〉３００ エチレングリコール中の １０重量％アルコールニ ソルビット　　　　　　　　　　　　２蔗糖　　　　　
　　　　　　　　　２ 澱粉　　　　　　　　　　　＞３００ ペンタエリスリツト　　　　　　　　３ＴＲＩＳ　　　
　　　　　　　　　６０（ＴＲＩＳ＝ｌ−リス（ヒドロ
キシメチル）アミノメタン） 例１６： 、ジグ１１セ１１ン刀ｒメ任々の酩ｔ／田いるＰＶｒｌ
Ｔｌ”／ＰＭＡ−平板膜のエステル交換 例１による膜試料をジグリセリン及びその都度４種類の
異なる濃酸から成る溶液と反応させた。処理は１４０℃
で８時間であった。洗浄し、乾燥させた膜の浸透時間を
記載する。

酸　　　　　　　　　　　浸透時間（ｓ）塩酸（３５％
）　　　　　　　　　８ 過塩素酸（７０％）　　　　　　２ 硫酸（９８％）　　　　　　　　　２ 燐酸（８５％）　　　　　　　＞３００例１及び４から
の膜と反対に、例１６による親水性膜は、透過膜圧０．
５バールで水流約７゜４　ｍｌ／　（ｃｍ２　　分　バ
ール）を有する。

例１７： ヒドロキシル基の測定 例１６からのジグリセリン／硫酸を用いて親水性化した
膜で膜表面の遊離ＯＨ基の量の基準として水酸基価を測
定した。

このために、膜をアセチル化混合物と反応さ什ｆ−４市
田１．た傷ル浣砂箇；清陥中ｌ−ヒうで蒲１中する。

アセチル化混合物の製造： 過塩素酸（７０％）３．５ｍｌを酢酸エチルエステル１
５０ｍ１及び無水酢酸５ｍｌと一緒にする。溶液４部に
ヘキサン１部を添加する。

測定： 秤量した膜片を三角フラスコ中に入れ、これにアセチル
化混合物５１１１１及び２ｍｌを添加した。

５分後、ピリジン３部及び水１部から成る混合物２５ｍ
１を添加した。更に５分後、インプロパツール５０ｍ１
で希釈し、指示薬としてフェノールフタレインを用いて
ｌ規定の水酸化ナトリウム溶液で滴定した。

ＯＨ基の含量は０　、３　ｍＶａｌ／　ｇであった。

例１８： 西ドイツ特許公開公報Ｍ２７３５８８７号明細書による
親水性の比較膜の製造 西ドイツ特許公開公報第２７３５８８７最明、細書の例
２９と同様にして、ＰＶＤＦ　（例９による）から成る
疎水性毛細管膜をポリビニルアルコール６重量％を有す
る水溶液中に浸漬した。膜を乾燥させ、引き続き、９０
°０で２０分間そして１４０℃で１５分間旭透した。膜
を水を用いて１０分間９０℃で２回洗浄した。乾燥させ
た膜を室温で２分間、硫酸（９６％）２０部、硫酸ナト
リウム２部及び水中の４０重量％のホル°ムアルデヒド
溶液１００部から成るアセタール化浴中に浸漬した。そ
の後、膜を水で洗浄し、乾燥させた。

乾燥させた膜で浸透時間は５９秒と測定されｊこ　。

例１９： 親水性膜の次亜塩素酸塩溶液を用いる処理８．５重量％
のＰＭＡ及びグリセリン処理した例１２による毛細管膜
及び例１６による比較膜を、次亜塩素酸ナトリウム５０
００　ｐｐｍを有する水溶液中で１６時間貯蔵し、引き
続き水で洗浄し、乾燥させた。浸透時間の比較から明か
なように、本発明による膜はなお親水性が良好であった
が、比較膜はもはや水で湿潤しなかっｔこ　。

膜 例１Ｏによる 例１６による 例２０： ミリボール社 （Ｆｉｒｍａ 浸透時間 （秒） ＞３０ Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ） の親水性Ｐ ＶＤＦ−膜との比較 ミＩＪポールのＰＶＤＦ製の市販の親水性平板膜及び例
１６により硫酸及びジグリセリンを用いる処理によって
親水性化した本発明によるＰＶＤＦ平板膜を１６時間濃
硫酸中で貯蔵した。

引き続き、膜を水で洗浄し、乾燥させた。

浸透時間の比較から明かなように、本発明による膜はな
お親水性が良好であったが、はもはや湿潤しなかった。

膜　　　　　　　　　　浸透時間（秒）例１６による　
　　　　　　　１２ ミリボール　　　　　　　　〉３００ 比較膜 例２１： 例８によるＰ　Ｖ　Ｄ　Ｆ　／　Ｐ　Ｍ　Ａ−毛細管膜
のテトラエチレンペンタミンを用いる処理 テトラエチレンペンタミン４０ｘ量％を有する水溶液を
８０℃で塩化アンモニウムで飽和することによって、反
応溶液を製造した。例８による毛細管膜をエタノールで
湿潤させ、次いで８０℃で溶液中に浸漬した。エタノー
ルを蒸発除去後、溶液を膜と一緒に圧力容器中で１４０
℃に加熱した。異なる時間後、膜試料を溶液から取り出
し、水で洗浄し、乾燥させた。膜はごく僅かに変色して
いたにすぎず、３時間より多い反応時間の後でも水で良
好に湿潤することができた。

反応時間（時間）　　　　浸透時間（秒）１　　　　　
　　　　　＞３００ ２　　　　　　　　　　＞３００ ５　　　　　　　　　　２６ ２ １６　　　　　　　　　　　　２ ポリアクリレートを添加してない例９による同様にして
処理した比較膜は、１６時間の反応時間の後でも親水性
を示さなかった。

例２２： 例８によるＰＶＤＦ／ＰＭＡ−毛細管膜のグルタミン酸
を用いる処理 ４０重量％のグルタミン酸の水溶液をアンモニアで緩衝
してｐＨ１ｏにすることによって、反応溶液を製造した
。例８による毛細管膜をエタノールで湿潤させ、次いで
、８０℃で溶液中に浸漬した。エタノールを蒸発除去し
た後、溶液を膜と一緒に反応容器中で１４０℃に加熱し
た。

１６時間後、膜を溶液から取り出し、水で洗浄し、乾燥
させた。

膜は浸透時間１８秒を有した。同様にして処理した例９
による比較例は水で湿潤することができず、従って浸透
時間〉３００を示した。

例２３： 水酸化ナトリウムに対する安定性 例１及び例４による平板膜並びに親水性の、ジグリセリ
ンでエステル交換した例１５による平板膜を、メタノー
ルで湿潤させ、１０重量％の水酸化ナトリウム溶液中に
４０℃で入れた。

膜試料の最初の変色までの時間を測定した。

膜の変色は水酸化ナトリウム溶液の攻撃による膜の化学
的変化を示す。

膜　　　　　　　　　　　変化までの時間例１　　　　
　　　　　　　５０分 例４　　　　　　　　　　　５分 例１５による親水性膜　　　　４５分 例２４： 化学的に安定な配位子を用いる親和クロマトグラフィー ａ）　チバクロン−ブルー（Ｃ１ｂａｃｒｏｎ　−Ｂｌ
ａｕ）を有する膜 中空繊維膜データ： 内径：　　　　　　９６０−１１２０μｍ；壁：　　　
　　　２３０μｍ； ＰＶＤＦ：　　　　９Ｃ１５重量％； ＰＭＡ：　　　　　　９．５重量％： ０Ｈ−基の含量：　　０．０１２　　Ｖａｔ／ｇ膜（例
１２により８，５％ＰＭＡを含有する毛細管膜をグリセ
リンと反応させることによって得られた） 最大孔直径：　　　　０．７９μｍ； インプロパツールの透過膜流：１９．４ｍｌ／分・ａｍ
”バール モデルデータ：有効長さ　１５５ｍｍ；繊維６２（５，
６ｇ；内壁面積　３１４　ａｍ”）前処理：膜の活性化
は相応する溶液を膜を通してポンプで入れることによっ
て行う。膜は水６０ｍ１中でチバクロン　ブルー３ＧＡ
３００ｍｇを用いて４５分間処理する。その後、飽和す
るまで固体のＮａＣｌを添加し、更に３０分間処理した
。引き続き、８０℃に加熱し、ＮａＣＯ３６００ｍｇを
添加し、更に、この温度で２時間放置する。

冷却後、水２１を用いてシングルパス（ｓｉｎｇｉｅ−
ｐａｓｓ）で洗浄する。

ｂ）　クロマトグラフィ ■、ヘキソキナーゼの洗浄 ヘキソキナーゼの粗製剤［酵母から、シグマペスｈ　（
Ｓｉｇｍａ　Ｂｅ５ｔ）　−Ｈ５１２５］を５５ｍＭミ
リモル）　ＴＲＩ　Ｓ−１１ＣＩ−緩衝剤、ｐ　Ｈ６。

４．５０ｍ１中に溶かし、膜を通して濾過する。

洗浄するために、同じ緩衝剤２Ｘ５０ｍｌを使用する。

２０ｍＭのＴ　ＲＩ　Ｓ−１１ＣＩ−緩衝剤、ｐ　Ｈ８
，６，５０ｍ１で溶離する。結果は第１表に記載する。

第１表 活性　　蛋白質 ［ＩＵ］※　　［ｍｇ］ ５２８　　２２．５５ ３９４　　１７．１４ ９　　　０．３９ １２５　　　５．０２ （１００％） ２２ （９７，６％） ※）国際単位（標準条件下で変換率ｌミクロ４４．０４ 非活性 ［１０／ｍｇ］ ２３．４１ ２２．９９ ２３．０８ ２．７７ 出発溶液： 残留溶液： 洗浄溶液： 結合 溶離： ヘキソキナーゼ： モル７分） 第１表から明かなように、はとんど全ての吸収されたヘ
キソキナーゼ−活性が再び溶離されたが、その際、ヘキ
ソキナーゼの比活性はほぼ２倍になった。ヘキソキナー
ゼはこの精製段階で明らかにまだ均質に精製されない。

■、アルブミンの吸収 ｐＨ７，０の５０ｍＭ　ＴＲＩ　Ｓ　−ＨＣｌ−緩衝剤
中のｌ　ＯＯｍＭ　ＫＣＩ　５０ｍｌ中に溶かしたヒト
−アルブミン［セルバ（５ｅｒｖａ）　、ベスト１１８
７０番］を、ポンプ処理により膜に吸着させる。これを
同じ緩衝剤（２Ｘ５０ｍｌ）で洗浄後、ｐ　Ｈ７，０の
５０ｍＭの燐酸塩緩衝剤中の１．５　Ｍ　ＫＣｌ５０　
ｍｌで脱離させる。結果を第２表にまとめる。

第２表 ヒト血清からのアルブミン　　　　蛋白質［ｍｇｌ 出発溶液（５０ｍ１）　　　　　　　　２２．１０残留
溶液（５０ｍｌ）　　　　　　　　　４．４５洗浄溶液
１　（５０ｍ１）　　　　　　　　６．０６結合　　　
　　　　　　　　　　、１０．４８溶離：　　　　　　
　　　　　　　　１０．４３第２表から明かなように、
吸着された全アルブミンは又再び脱離される。

Ｃ）　モデルの再生 洗浄はブルーセフ　７０−ゼ（Ｂｌｕｅ　５ｅｐｈａｒ
ｏｓｅ）［例えばファルマシア社（Ｆ　ｉｒｍａ　　Ｐ
ｈａｒｍａｃ　ｉａ）製］と同様にしてＯ，１Ｍ　　Ｔ
Ｒｌ５−緩衝剤ｐＨ９，３及び酢酸塩緩衝剤３．２を用
いて、確かに有効性は減少し、時間は長くかかるが実施
することができる。しかし、意外にも誘導膜によって損
傷なしに維持される（ｐＨ＝１及び１３）、Ｏ，ｌＮの
ＮａＯＨ又はＩＮのＨＣＩを用いる洗浄の方がはるかに
有効である。酸を用いる洗浄では、青から赤への可逆的
な色変化が起こり、これはチバクロンブルーの芳香族系
のプロトン化に起因するものである。マトリックス及び
色材の非常に安定な結合によって、この条件下では、測
定可能な量の色材は脱離されないこうして洗浄されたモ
デルは新品状態である一般的注意：蛋白質含量はビユレ
ットにより調べる。ヘキソキナーゼ活性は下記により測
定する：Ｈ，Ｕ、ベルクマイヤー’（Ｂｅｒｇｍｅｙｅ
ｒ）著“メソーテン　デル　エンジマテイツシエンアナ
リイゼ（Ｍｅｔｈｏｄｅｎ　　ｄｅｒ　　ｅｎｚｙｍａ
ｔｉｓｃｈｅｎＡｎａｌｙｓｅ）　”　、第３版（１９
７４年）　（Ｖｅｒ　ｌａｇＣｈｅｍｉｅ、　Ｗｅｉｎ
ｈｅｉｍ）　、第５０２〜５０３頁。

例２５： 共有固定された酵素の再負荷 平板膜の親水性化は例２１記載した様にして行う。引き
ｄき、膜（有効面積　３２ｃｍ”、有効重量　０．３１
　ｇ、　ＮＨ２−基０．００１４ｍＶａｌ／膜ｇ）をｐ
　Ｈ７，０の１０ｍＭの燐酸塩緩衝剤中の１０％のゲル
タールジアルデヒド溶液と室温で１時間反応させる。ｐ
Ｈ４，６の１０ｍＭ酢酸塩緩衝剤中のインベルターゼ溶
液［（Ｅ。

Ｃ，３，２，１，２６；酵母から、ベーリンガーマンハ
イム社（Ｆａ、　　Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ　　Ｍａｎｎ
ｈｅｉｍ）　、　ＫａＬ、一番号１０４９２２、比活性
３３０Ｕ／　ｍｇｌを過剰で１晩循環させて活性膜を通
して濾過する。この条件下で固定されたインベルターゼ
の接触活性はほぼ完全に保持される。

膜を例えば蛋白質変性後に再び蛋白質で負荷する′ため
に、膜にもう一度例２１のアミノリシスを施す。膜のイ
ンベルターゼの第２の負荷は、前記したものと同じ条件
で行う。

固定されたインベルターゼの測定： １、固定： 出発溶液：　　　　　　　　　３０６０■Ｕ残溶液、固
定されてない：　　　１６８０ＩＵ固定されたインベル
ターゼ：　　１３８０１Ｕ２、固定： ４ 出発溶液：２５１０ＩＵ 残浴液、固定されてない：　　　１１８０１Ｕ固定され
たインベルターゼ：　　１３３０ＩＵ

【図面の簡単な説明】

添付図面は、第１図は零発萌による平板膜の粒子構造を
示す顕微鏡写真であり、第２図は比較用のＰＶＤＦ平板
膜の粒子構造を示す顕微鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリ弗化ビニリデン及び化学反応により親水性化可
   能な第２の重合体から成る均一な混合物を基礎とする平
   板又は毛細管膜において、ポリ弗化ビニリデン７０〜９
   ８重量％及び主としてポリアクリル酸メチル−及び／又
   は−エチルエステルから生成された重合体２〜３０重量
   ％から成り、０．００５〜１０μｍの範囲の最大孔の大
   きさを有することを特徴とする、ポリ弗化ビニリデン及
   び化学反応により親水性化可能な第２の重合体から成る
   均一な混合物を基礎とする平板−又は毛細管膜。 ２、ポリ弗化ビニリデンが平均分子量（量平均分子量）
   　３００００〜５０００００を有し、主としてポリアク
   リル酸メチル−及び／又は−エチルエステルから形成さ
   れた重合体が、平均分子量５０００〜１００００００を
   有することを特徴とする、請求項１に記載の平板−又は
   毛細管膜。 ３、その総表面積に対して−ＯＨ、−ＮＨ＿２又は−Ｃ
   ＯＯＨ−基又はこれらの親水性官能基の混合物を０．０
   ０１〜１０ｍＶａｌ／膜ｇを含有することを特徴とする
   、請求項１又は２に記載の平板−又は毛細管膜。 ４、請求項１又は２に記載の平板−又は毛細管膜を製造
   するに当り、重合体全重量に対してポリ弗化ビニリデン
   ７０〜９８重量％及び主としてポリアクリル酸メチル−
   及び／又は−エチルエステルから生成された重合体２〜
   ３０重量％から、一種又は数種の溶剤及び一種又は数種
   の非溶剤を使用して、材料成分を強力に均一に混合しな
   がら混合間隙より上の温度に加熱することによって、室
   温より上で液体の状態で完全な混和性の範囲及び混合間
   隙を有し、室温より上で凝固範囲を有する、その全重量
   に対して１０〜４０重量％の溶液を製造し、こうして得
   られた溶液を混合間隙より上の温度から冷却液体中で素
   早く冷却させ、同時に平板−又は毛細管膜に成形し、引
   き続き、膜から溶剤及び非溶剤残分を抽出によって除去
   することを特徴とする、請求項１又は２に記載の平板−
   又は毛細管膜の製法。５、温度１６０〜２３０℃の溶液
   を製造することを特徴とする、請求項４に記載の方法。 ６、溶液を製造する際に、溶剤として三酢酸グリセリン
   、二酢酸グリセリン、２−（２−ブトキシエトキシ−）
   エチルアセテート及びε−カプロラクタムを使用するこ
   とを特徴とする、請求項４又は１１に記載の方法。 ７、非溶剤として、ジ−ｎ−オクチルアジペート又はひ
   まし油又はその混合物を使用することを特徴とする、請
   求項４又は５に記載の方法。 ８、請求項１又は２に記載の平板−又は毛細管膜を製造
   するに当り、重合体全重量に対してポリ弗化ビニリデン
   ７０〜９８重量％及び主としてポリアクリル酸メチル−
   及び／又は−エチルエステルから生成された重合体２〜
   ３０重量％から、一種又は数種の中性溶剤を使用して、
   その全重量に対して１０〜４０重量％の溶液を製造し、
   溶液を平板−又は毛細管膜（この場合には内部液体を用
   いてもよい）に成形し、非溶剤浴中で凝固させることに
   よって固体相に変え、引き続き膜から溶剤残分を抽出に
   よって除去することを特徴とする、請求項１又は２に記
   載の平板−又は毛細管膜の製法。 ９、溶液の温度及び非溶剤浴の温度が０〜８０℃である
   ことを特徴とする、請求項８に記載の方法。 １０、膜の凝固に、非溶剤としてＣ原子１〜１２個を有
   するアルコール又は水又はその混合物を使用することを
   特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。 １１、膜の抽出にＣ原子１〜３個を有するアルコールを
   使用することを特徴とする、請求項８から１０のいずれ
   か１項に記載の方法。 １２、請求項１又は２に記載の膜の全表面上のエステル
   基にＣ原子３〜１２個を有する少なくとも３価のアルコ
   ールを用いて少なくとも部分的な加水分解及び／又は少
   なくとも部分的なエステル交換及び／又はＣ原子２〜８
   個を有するアミノ化合物を用いて少なくとも部分的なア
   ミノリシスを行うことを特徴とする、請求項３に記載の
   平板−又は毛細管膜の製法１３、膜の全表面上でエステ
   ル基に濃硫酸を用いて温度４０〜８０℃で１〜２０時間
   少なくとも部分的な加水分解を行うことを特徴とする、
   請求項１２に記載の方法。 １４、膜の全表面上でエステル基に、５重量％までのア
   ルカリ溶液を含有してもよい室温で飽和した硼砂水溶液
   を用いて、温度８０〜１４０℃、ｐＨ値９〜１１で１か
   ら２０時間少なくとも部分的な加水分解を行うことを特
   徴とする、請求項１２に記載の方法。 １５、膜の全表面上でエステル基にＣ原子３〜１２個を
   有する少なくとも３価のアルコールを用いて、多価アル
   コールに対して０．１〜１０重量％の強酸の添加下で、
   温度１００〜１５０℃で１から２０時間少なくとも部分
   的なエステル交換を行うことを特徴とする、請求項１２
   に記載の方法。 １６、膜の全表面上でエステル基に、Ｃ原子２〜８個を
   有する少なくとも１種類のアミノ化合物を用いて、相応
   する緩衝剤混合物の使用下でｐＨ値＜１１及び温度５０
   〜１５０℃で２４時間少なくとも部分的なアミノリシス
   を行うことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。 １７、請求項３に記載の平板−又は毛細管膜を使用する
   ことを特徴とする、生化学的活性の化合物を固定するた
   めの方法。