JPH0365222B2

JPH0365222B2 -

Info

Publication number: JPH0365222B2
Application number: JP60014400A
Authority: JP
Priority date: 1985-01-30
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1991-10-11
Also published as: JPS61176359A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、血液適合性に優れた新規な血漿分離
膜に関するものである。〔従来の技術〕血漿分離とは血液から液性成分である血漿を分
離することであつて、いまでは自己免疫疾患をは
じめとするいくつかの難治性疾患を対象とした血
漿交換療法として主に用いられている。また、各種疾患の治療用として需要が急増しつ
つある血漿分画製剤の原料である血漿を健常人か
ら得る、いわゆるさ採血漿の手法としても期待さ
れている。従来、この血漿分離には比重差を利用した遠心
分離法が用いられており、最近では大量の血漿あ
るいは白血球、血小板などの連続分離を目的とし
た体外循環による連続遠心器も開発されている。
いつぽう、0.1〜1μm程度の平均孔径を有する多
孔膜を用いる血漿分離は遠心法に比べ高価な装置
が不要、操作が簡便、短時間で大量の血漿が分離
できる、血小板の混入ないなどの特徴があるた
め、急速に普及してきている。血漿分離膜の場合は、アルブミン、グロブリン
等の血漿蛋白の高透過率で透過し、赤血球、白血
球、血小板は全く通さず、かつ溶血をおこすこと
なく血漿分離速度が大きいことが望まれる。血漿分離速度は、血液のヘマトクリツト値、蛋
白濃度、血流速度、濾過圧などに影響をうける
が、臨床使用を考慮すると、血流量100ml／min
の場合で30〜60ml／min程度要望される。この目的のためには、アルブミンの透過率が90
％以上、好ましくは実質上完全に透過し、かつ水
で測定した透水速度が２〜60／ｈ・m²・mmHg、
好ましくは４〜30／ｈ・m²・mmHg付近の性能
が要望される。ところで、一般にこのような体外循環による血
液浄化では、回路やモジユール内での血栓形成防
止のためにヘパリンやクエン酸ソーダなどの抗凝
固剤の使用は必須である。比較的歴史の長い人工透析では慢性疾患が多い
こともあつて、その使用法はほぼ確立されてい
る。しかし分離膜を用いる血漿交換療法は歴史も
浅く、また対象となる疾患も多様なので抗凝固剤
の選択や使用量などはまだ十分には確立されてい
ない。これが臨床上の大きな問題点となつてい
る。特に造血機能の低下している肝臓疾患の場合
には内因系凝固因子の量および活性が低いから、
抗凝固剤の使用を誤ると大出血につながる危険性
がある。それで抗凝固剤の使用量低減がこの疾患
に血漿交換療法を適用するうえでの大きな課題で
あるといわれている。また、健常人を対象とする
採血漿の場合にも、その正常な血液凝固機能に影
響をあたえないためには抗凝固剤の使用量はでき
るだけ少なくすることが望まれている。このように膜による血漿分離をさらに展開して
ゆくためには、抗凝固剤の使用量を減らしても安
全に体外循環が行なえることが求められている。このような特性は、膜素材ばかりではなく、回
路やモジユールを含めた分離システム全体に関わ
る問題であるが、特に血漿分離膜は多孔膜であり
血液との接触面積も大きいため与える影響が少な
くない。〔発明が解決しようとする問題点〕現在、血漿分離膜として用いられている公知の
素材は多種にわたるが、いずれも上記のような特
性を十分に満足する段階にはまだ至つていない。
本発明はこれらの問題点を解決し、血液適合性の
優れた血漿分離膜を提供することを目的とする。〔問題点を解決するための手段〕上記目的は、以下に述べる本発明によつて達成
される。すなわち本発明は、側鎖にポリエチレンオキサ
イド鎖を有し、かつ重合性炭素−炭素二重結合を
持つ単量体と、アクリロニトリルとの共重合体、
ポリビニルアルコールおよび溶媒からなる製膜原
液を製膜して得られる血漿分離膜である。本発明の血漿分離膜は、上記共重合体を、好ま
しくはジメチルスルホキシドを主成分とする溶媒
に溶解した溶液を製膜原液として製膜することに
より製造することができる。本発明の成分（）と（）の共重合体は任意
の共重合形態をとりうる。たとえば、（）と（）のランダム共重合体、
成分（）の重合体に（）をグラフトまたはブ
ロツク共重合させたもの等がある。成分（）としては、例えば一般式(1) ［ここで R₁はＨ，CH₃ R₂は水酸基、C₁〜C₄のアルコキシ基またはCHφ（φはフエニル基）］であらわされるアクリル酸、またはメタクリル酸
エステル類あるいは一般式(2) ［ここで R₁はＨまたはCH₃］であらわされるビニル単量体などである。これらの付加重合性化合物の製法は公知であ
り、例えば(1)のうちR₁＝R₂＝CH₃の化合物は、
メタノールにエチレンオキサイドを付加して得ら
れる片末端メトキシポリエチレングリコールとメ
タクリル酸メチルのエステル交換反応により得る
ことができる。また、ジフエニルメチルカリウムを開始剤とし
てエチレンオキサイドをアニオン重合し、メタク
リル酸クロリドで反応を停止すことによりR₁＝
CH₃、R₂＝CHφ₂の化合物が得られる。（）中
のポリエチレンオキサイドの重合度ｎは該化合物
の分子量をゲルパーミエイシヨンクロマトグラフ
イーなどで測定することができ、優れた血液適合
性の膜を得るためにはｎ≧５が好ましい。これらの単量体は、その重合性炭素炭素二重結
合により特別な装置、手法を用いなくとも通常の
ラジカル開始剤、例えば、アゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ベン
ゾイルパーオキサイドなどを用いて、容易にアク
リロニトリル（）と共重合が可能ある。また米
国特許2940952号に記載されているような公知の
方法によるポリアクリロニトリルへのグラフトな
いしブロツク共重合も可能である。本発明の共重合体中でのポリエチレンオキサイ
ド鎖部分の好ましい含有量は10〜40重量％であ
る。共重合体中のポリエチレンオキサイド含有量
は、たとえば元素分析、赤外線吸収スペクトル、
核磁気共鳴スペクトルなど通常の手法により確認
することができる。また共重合体の分子量は、得
られる膜の力学的性質から考えて重量平均分子量
で10万〜100万が好ましい。次に本発明で用いられる溶媒は、特に限定され
ないがジメチルスルホキシド（DMSO）が好ま
しい。DMSOは、該ポリマ系と適度な親和性を
有するため、製膜性が良好で製膜条件、あるいは
溶媒にたいする添加剤の調整により均一な細孔径
を有する血漿分離膜を容易に得ることができる。
該ポリマ系に対し、大きな親和性を示すような溶
剤は、血漿分離に必要な孔径を有する膜を得るこ
とは難しく、また該ポリマ系に対し低い溶解性し
かもたない溶剤は、製膜性に劣り、得られる膜の
強度も低いため好ましくない。 DMSOは水に無限に可溶であり、製膜、製糸
後、水洗により簡単に除去できるほか、他の溶媒
に比べその毒性も極めて低く、作業環境上あるい
は医療用途を目的とした場合の製品の安全性など
の面からみても、極めて優れた性質をもつもので
ある。さらに、製膜原液を作製する際には、血漿分離
膜の目的に応じて細孔径を制御するために、水、
ホルムアミド、アルコール類（ブタノール、プロ
パノール、エチレングリコール、グリセリン、ポ
リビニルアルコールなど）、尿素、塩化カルシウ
ム等の非溶媒を添加したり、ポリオキシエチレン
エーテルラウリルアルコール、イソオクチルフエ
ノキシポリエトキシエタノール等の界面活性剤を
添加することも好ましい方法である。これらの中
でもポリビニルアルコールは、添加効果が大き
く、細孔径が均一な限外濾過膜や血漿分離膜を製
膜（製糸を含む）する際に、好ましい添加剤であ
る。特に重合度が1000〜5000のポリビニルアルコ
ールは、共重合体（）と適度な相溶性を有し、
血漿分離膜のような多孔膜を得るには好ましい。この溶媒系における添加剤の分率は５〜25％が
DMSOのもつ良好な製膜（製糸）性を失なわず
に、血漿分離膜としての分離特性を有する膜を得
るために好ましい。このようにして得られる製膜原液は、公知の
種々の方法によつて製膜できる。たとえば適当な
厚さのスペーサーを有するガラス板上に、加熱溶
解した製膜原液をドクターブレイドを用いて均一
に流延し冷却して固化させる。その後、適当な組成、温度の凝固浴に浸漬し
て、脱溶媒することによりゲル構造を固定化させ
血漿分離に適した多孔膜を得ることができる。凝固浴としては、一般に水、脂肪族の低級アル
コール類、またはそれらの混合物、あるいはそれ
らにDMSOを添加したものが好ましく、特に水
とDMSOの混合物でDMSOの添加率が２〜40％
のものが好ましく用いられる。凝固浴温常０〜98℃、好ましくは20〜50℃付近
で実施される。本発明の膜は、凝固浴から乾燥することなく含
水状態もしくは湿潤状態で製膜、保存することに
より、長時間にわたつて透過性能および機械的性
質に大きな変化を生じない。湿潤性能に保持する
には、また含水グリセリンなどの適切な湿潤剤を
付着させておけば十分可能である。湿潤剤として
は上記のほかにエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、各種の界面活性剤などが挙げられ
る。さらに、製膜後に加熱処理によつて膜の透過性
能や機械的性質（寸法安定性など）を変えること
も可能である。加熱処理は張力下または無張力下
で行い、温度は通常50〜110℃、好ましくは70〜
90℃の範囲である。〔発明の効果〕本発明の血漿分離膜の血液適合性に関しては、
Lee−White法、体外バイパス循環法、血管内留
置法など各種のin vitro，ex vivoあるいはin
vivoによるテストで評価できる。このような方法で評価した結果、本発明の血漿
分離膜は血液成分、特に血栓形成の原因となる血
小板の膜面への粘着を著しく抑制することによ
り、優れた血液適合性を示すことがわかつた。以下に実施例を示すが、本発明はこれら実施例
により限定されるものではない。実施例１新中村化学工業(株)製メトキシポリエチレングリ
コールモノメタクリレート（“Ｍ−900G”，エチ
レンオキサイド部分の重合度90）105ｇとアクリ
ロニトリル595ｇを３KgのDMSOに溶解し、ラジ
カル重合開始剤として２，2′−アゾビス−（２，
４−ジメチルバレロニトリル）750mgを添加する。
アルゴン気流下に50℃で16時間重合を行つた後、
重合原液をメタノール中に滴下しポリマーを沈澱
生成せしめ、さらに数回洗浄した後、真空乾燥し
てポリエチレンオキサイド鎖を有するアクリロニ
トリル共重合体(A)を得た。この共重合体中のポリエチレンオキサイド含有
量を赤外線吸収スペクトルでしらべた結果、18重
量％であつた。また、この共重合体のGPCで測定した重量平
均分子量はポリスチレン換算で82万であつた。この共重合体(A)6.0ｇを重合度2000のポリビニ
ルアルコール4.4ｇとDMSO39.6ｇからなる混合
溶媒、に分散させる。70℃で16時間、静かに撹拌
を行ない均一な溶液をつくる。この溶液の粘度は70℃で980ポイスであつた。この溶液を脱泡した後、125ミクロンのポリエ
ステルフイルム製スペーサーを有する70℃に保温
された30cm×30cmのガラス板上にドクターブレイ
ドを用いて流延し、ただちに水70％DMSO30％
からなる室温（約20℃）の凝固浴に浸漬する。浸漬によつてただちに溶媒と凝固浴とが相互拡
散しポリマ構造が固定されて内部の溶媒は水と置
換される。この膜はさらに水洗をくり返すことに
よつて完全に水と置換された多孔性膜となる。この膜の断面の走査電顕写真をとつた結果、膜
表面には0.5〜1.0ミクロンの均一な細孔径がみと
められた。この膜の純水の透水速度は22.0／ｈ・m²・mm
Hgであり、0.2％アルブミン水溶液の濾過速度は
15.6／ｈ・m²・mmHg、アルブミン透過率は98
％以上であつた。さらに、この膜をアミコン社薄層過流濾過装置
（TCF2型）に組込み、家兎新鮮血（ヘパリン
7U／ml）を用い、50mmHgの加圧下、１ml／min
で流した際の血漿濾過速度は60m／ｈ・m²／mm
Hgであり、総タンパクの透過率は98％であつた。
なお、この濾過血漿中への血小板や赤血球の漏れ
は認められなかつた。また、この膜の破断強度は52Kg／cm²、破断伸度
は120％であつた。以上の結果から、この膜は血漿分離膜として必
要な透過性能および力学特性を備えていることが
わかつた。比較例１重合度2000のポリビニルアルコールのかわりに
従来から知られている非溶媒である水、ホルムア
ミド、エタノール、エチレングリコール、塩化カ
ルシウム、またはポリオキシエチレンエーテルラ
ウリルアルコールを用いる以外は実施例１と同様
にして、ポリエチレンオキサイド鎖を有するアク
リロニトリル共重合体(A)の製膜を行なつた。得ら
れた膜の透水速度はいずれも２／ｈ・m²・mm
Hg以下であり、ポリビニルアルコールを添加す
る場合と比較すると透水性に劣るものであつた。実施例２実施例１で作製した血漿分離膜を家兎富血小板
血漿（PRP）に37℃、３時間浸漬し、膜表面に
付着した血小板量をアミノ酸分析により測定した
タンパク量として決定した。比較試料として、ラジカル重合で得られたポリ
アクリロニトリルから実施例１の方法で作成した
血漿分離膜を用いた。この膜の透水速度は28.5ml／ｈ・m²・mmHgで
あり、家兎新鮮血からの血漿濾過速度は52ml／
ｈ・m²・mmHg、また総タンパクの透過率は96％
であつた。ここで、PRPは、家兎頚動脈より注射筒を用
いて採血し、直ちに1/10容の3.8％クエン酸ナト
リウム溶液のはいつたシリコン処理を施じた試験
管にうつし、200×ｇで10分間遠心することによ
つて得られたものを用いた。血小板数は約20万
個／μであつた。粘着血小板量の定量には、まず付着試料をリン
酸緩衝液で洗浄し、３％のグルタルアルデヒド溶
液で固定する。そして付着物を６規定塩酸で加水
分解して得られたアミノ酸量をタンパク量に換算
することにより決定した。結果を表１に示すが、明らかに本発明の血漿分
離膜表面への血小板付着量が著しく少なく、血液
適合性にすぐれていることがわかつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１側鎖にポリエチレンオキサイド鎖を有し、か
つ重合性炭素−炭素二重結合を持つ単量体と、ア
クリロニトリルとの共重合体、ポリビニルアルコ
ールおよび溶媒からなる製膜原液を製膜して得ら
れる血漿分離膜。