JPH04252186A - Microorganism adsorbing membrane - Google Patents

Microorganism adsorbing membrane

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JPH04252186A
JPH04252186A JP3086518A JP8651891A JPH04252186A JP H04252186 A JPH04252186 A JP H04252186A JP 3086518 A JP3086518 A JP 3086518A JP 8651891 A JP8651891 A JP 8651891A JP H04252186 A JPH04252186 A JP H04252186A
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vinyl copolymer
porous membrane
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vinylpyridine
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川端 成彬
Akinori Minami
彰則 南
Tadahira Yo
余 忠衡
Mika Hazama
間 美香
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title adsorbing membrane useful for collecting viruses, etc., having excellent adsorbability by adhesively bonding a water-insoluble vinyl copolymer containing a specific functional group to the surface of porous membrane. CONSTITUTION:A water-soluble or slightly water-soluble vinyl-based copolymer containing a functional group shown by the formula (R1 is benzyl, 4-16C alkyl or pentafluorophenylmethyl; X is halogen), for example, obtained by copolymerizing 4-vinylpyridine with a monovinyl monomer and treating with a halide is adhesively bonded to the surface of a porous membrane (preferably 0.1-10mum average pore diameter and 110-160mu membrane thickness) such as cellulose acetate to give the objective adsorbing membrane. The amount of the vinyl copolymer added is preferably 0.01-20wt.% based on the adsorbing membrane.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は微生物吸着膜に関する。 更に詳細には、優れた微生物吸着能を有するビニル系共
重合体を多孔質膜の表面に付着せしめることにより、微
生物吸着能を飛躍的に向上させた微生物吸着膜に関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microbial adsorption membrane. More specifically, the present invention relates to a microbial adsorption membrane whose microbial adsorption capacity is dramatically improved by attaching a vinyl copolymer having an excellent microbial adsorption capacity to the surface of the porous membrane.

【0002】0002

【従来の技術】従来、各種溶液や気体の濾過や液中に存
在する細菌、かび類、藻類、原生動物などの微生物を捕
集することができる素材としては、ポリオレフィン、ポ
リテトラフルオロエチレン、ナイロン66、セルロース
等の樹脂によって構成された孔径0.1〜10μm の
孔を有する多孔質膜が知られていた。
[Prior Art] Conventionally, materials that can filter various solutions and gases and collect microorganisms such as bacteria, mold, algae, and protozoa present in liquids include polyolefin, polytetrafluoroethylene, and nylon. 66, a porous membrane made of resin such as cellulose and having pores with a pore diameter of 0.1 to 10 μm has been known.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記多
孔質膜は、液中或いは気体中の細菌やかび類等はほぼ1
00%捕集することができるものの、0.001〜0.
1μmの大きさのウィルスの捕集は困難であった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the porous membrane described above has almost no bacteria or fungi in the liquid or gas.
Although it is possible to collect 0.00%, 0.001 to 0.00% can be collected.
It was difficult to collect viruses with a size of 1 μm.

【0004】また、上記多孔質膜は、単に物理的な吸着
力によって微生物を付着させているにすぎないので、微
生物は化学的に吸着保持されておらず、一旦該多孔質膜
上に捕集された微生物が簡単に脱落してしまうという不
具合があった。
[0004] Furthermore, since the above-mentioned porous membrane only allows microorganisms to adhere to it through physical adsorption, the microorganisms are not chemically adsorbed and retained, but are once collected on the porous membrane. There was a problem in that the microorganisms that were removed easily fell off.

【0005】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、上記の多孔質膜を改良することにより、例え
ばウィルス等の極微小の微生物であっても効率よく捕集
することができると共に、微生物を吸着保持して容易に
脱落しないようにすることができる、優れた微生物吸着
能を有する微生物吸着膜を提供することを目的とするも
のである。
The present invention was made in view of these problems, and by improving the above-mentioned porous membrane, even microscopic microorganisms such as viruses can be efficiently collected. The object of the present invention is to provide a microorganism adsorption membrane having excellent microorganism adsorption ability and capable of adsorbing and retaining microorganisms and preventing them from falling off easily.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、請求項1記載の発明は「
[Means and operations for solving the problem] In order to achieve the above object, the invention as claimed in claim 1 is as follows.

【0007】[0007]

【化2】 (ただし、式中R1はベンジル基、C4〜C16のアル
キル基又はペンタフルオロフェニルメチル基、Xはハロ
ゲン原子)で表される官能基を有する水不溶性または水
難溶性のビニル系共重合体が、多孔質膜の表面に付着し
ていることを特徴とする微生物吸着膜」をその要旨とし
た。
[Chemical formula 2] (wherein, R1 is a benzyl group, a C4 to C16 alkyl group, or a pentafluorophenylmethyl group, and X is a halogen atom) Water-insoluble or poorly water-soluble vinyl copolymer The gist of the project is ``a microbial adsorption membrane characterized by a microorganism adsorbed on the surface of a porous membrane.''

【0008】又、請求項2記載の発明は、請求項1記載
の微生物吸着膜において「多孔質膜がセルロースアセテ
ートやニトロセルロース等の親水性樹脂により構成され
ていることを特徴とする微生物吸着膜」をその要旨とし
た。
[0008] The invention according to claim 2 also provides a microorganism adsorption membrane according to claim 1, characterized in that the porous membrane is composed of a hydrophilic resin such as cellulose acetate or nitrocellulose. ” was its gist.

【0009】本発明における多孔質膜としては、特に限
定されず、従来よりメンブランフィルターとして用いら
れている多孔質膜、すなわち、平均孔径が0.1〜10
μmの範囲にあり、膜厚が110〜160μmの範囲に
ある膜が好適に用いられる。尚、特に微小なウィルスの
捕集が要求される場合には、平均孔径が0.005〜0
.2μmの限外濾過膜を使用してもよい。
The porous membrane used in the present invention is not particularly limited, and may be a porous membrane conventionally used as a membrane filter, that is, an average pore diameter of 0.1 to 10.
.mu.m, and a film having a thickness in the range of 110 to 160 .mu.m is preferably used. In addition, when collecting particularly minute viruses is required, the average pore size should be 0.005 to 0.
.. A 2 μm ultrafiltration membrane may be used.

【0010】また、多孔質膜としては、セルロース、ニ
トロセルロース、セルロースアセテート等の親水性樹脂
からなるもの、あるいはポリオレフィン、ポリアミド、
ポリアクリロニトリルなどの疎水性樹脂からなる膜であ
っても、スルホン化処理、フッ素処理、紫外線または放
射線照射、コロナ放電処理、プラズマ処理などの表面処
理や親水性樹脂のコーティングによって親水化したもの
が以下の点で好ましい。つまり、後述するビニル系共重
合体、或いはビニル系共重合体を構成する4−ビニルピ
リジン及び架橋性ジビニルモノマーは、アルコール類等
の有機溶剤に溶かされた溶液の形態で当該多孔質膜の表
面に付与される。このため、親水性樹脂よりなる多孔質
膜を用いることにより、ビニル系共重合体或いはビニル
系共重合体を構成する4−ビニルピリジンやモノビニル
モノマーを含む溶液と多孔質膜との親和性がよくなり、
溶液が該多孔質膜のすみずみまで行き渡ることになる。 また、ビニル系共重合体を構成するビニルピリジン単位
との親和性が向上し、ビニル系共重合体の付着強度が向
上することになる。さらに、親水性樹脂よりなる多孔質
膜を用いることにより、多孔質膜に付与されたビニル系
共重合体が乾燥と共に多孔質膜の表面部分へ移動する、
換言すればビニル系共重合体が乾燥の方向に移動すると
いった所謂ビニル系共重合体のマイグレーション現象が
防止されることにもなる。尚、多孔質膜の孔径、多孔度
、形状、大きさ、重量等は、用途や使用状態に応じて自
由に選択することができる。この多孔質膜の表面にビニ
ル系共重合体が付着されているのである。
[0010] The porous membrane may be made of hydrophilic resin such as cellulose, nitrocellulose, or cellulose acetate, or may be made of polyolefin, polyamide,
Even if the film is made of a hydrophobic resin such as polyacrylonitrile, the following examples are made hydrophilic by surface treatments such as sulfonation treatment, fluorine treatment, ultraviolet rays or radiation irradiation, corona discharge treatment, plasma treatment, or coating with hydrophilic resin. It is preferable in this respect. In other words, the vinyl copolymer described below, or the 4-vinylpyridine and crosslinkable divinyl monomer constituting the vinyl copolymer, are dissolved in an organic solvent such as alcohol and applied to the surface of the porous membrane. granted to. Therefore, by using a porous membrane made of a hydrophilic resin, the porous membrane has good affinity with the solution containing the vinyl copolymer or the 4-vinylpyridine or monovinyl monomer that constitutes the vinyl copolymer. Become,
The solution will spread to every corner of the porous membrane. Moreover, the affinity with the vinyl pyridine units constituting the vinyl copolymer is improved, and the adhesive strength of the vinyl copolymer is improved. Furthermore, by using a porous membrane made of a hydrophilic resin, the vinyl copolymer applied to the porous membrane moves to the surface part of the porous membrane as it dries.
In other words, the so-called migration phenomenon of the vinyl copolymer, in which the vinyl copolymer moves in the direction of drying, is also prevented. Note that the pore diameter, porosity, shape, size, weight, etc. of the porous membrane can be freely selected depending on the purpose and usage conditions. A vinyl copolymer is attached to the surface of this porous membrane.

【0011】本発明の微生物吸着膜のビニル系共重合体
としては、4−ビニルピリジンとモノビニルモノマーと
を共重合した後、ハロゲン化物を作用させて得られる、
下記の一般式で表されるビニル系共重合体を使用するこ
とができる。
The vinyl copolymer of the microorganism adsorption membrane of the present invention is obtained by copolymerizing 4-vinylpyridine and a monovinyl monomer and then reacting with a halide.
A vinyl copolymer represented by the following general formula can be used.

【0012】0012

【化3】 ただし、式中R1はベンジル基、C4〜C16のアルキ
ル基またはペンタフルオロフェニルメチル基、R2 は
水素原子またはC1〜C3のアルキル基、Xはハロゲン
原子、Yは水素原子、C1〜C3のアルキル基、ベンジ
ル基、エーテル基、カルボキシル基、カルボン酸エステ
ル基またはアリール基である。また、このビニル系共重
合体はランダム共重合体またはブロック共重合体である
embedded image In the formula, R1 is a benzyl group, a C4 to C16 alkyl group, or a pentafluorophenylmethyl group, R2 is a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group, X is a halogen atom, Y is a hydrogen atom, and C1 to It is a C3 alkyl group, benzyl group, ether group, carboxyl group, carboxylic acid ester group, or aryl group. Further, this vinyl copolymer is a random copolymer or a block copolymer.

【0013】このビニル系共重合体は、従来より知られ
た橋かけポリビニルピリジニウムハライド(特公昭62
−41641号公報に記載)と同様の優れた微生物吸着
能を有するにも拘らず、水には不溶又は難溶でありなが
ら、有機溶媒には可溶であって、これを溶液とすること
ができるので、従来の橋かけポリビニルピリジニウムハ
ライドでは不可能であった、他の基材(多孔質膜)への
含浸やコーティングなどの加工を行うことができるよう
になっている。
This vinyl copolymer is a cross-linked polyvinylpyridinium halide (Japanese Patent Publication No. 62
Although it has the same excellent ability to adsorb microorganisms (described in Publication No. 41641), it is insoluble or poorly soluble in water, but soluble in organic solvents, and it is difficult to make it into a solution. This makes it possible to perform processes such as impregnation and coating on other substrates (porous membranes), which were not possible with conventional cross-linked polyvinylpyridinium halide.

【0014】共重合に使用するモノビニルモノマーとし
ては、エチレン、プロピレン、ブテンなどのモノオレフ
ィン、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸
エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、脂肪
族ビニルエステル、アクリロニトリル及びこれらの誘導
体などがあるが、これに限らず、種々のものが単独又は
組合せて使用できる。ただし、親水性の高い官能基を有
するモノビニルモノマーを使用すると、得られる共重合
体が重合度によっては水溶性となるので望ましくない。
Monovinyl monomers used in the copolymerization include monoolefins such as ethylene, propylene, butene, styrene, vinyl acetate, acrylic acid, acrylic esters, methacrylic acid, methacrylic esters, aliphatic vinyl esters, acrylonitrile, and these. There are derivatives such as, but the present invention is not limited to these, and various derivatives can be used alone or in combination. However, if a monovinyl monomer having a highly hydrophilic functional group is used, the resulting copolymer may become water-soluble depending on the degree of polymerization, which is not desirable.

【0015】この4−ビニルピリジンとモノビニルモノ
マ−との比率、すなわち、n:mの割合は、使用される
モノビニルモノマーの種類や、重合度によっても異なる
が、大略10:90〜90:10の範囲にあるのが望ま
しい。この範囲よりも4−ビニルピリジンの割合が少な
いと十分な微生物吸着能が得られず、これよりも多いと
得られる共重合体が水溶性の高いものとなってしまう。 また、上記ビニル系共重合体の重合度は少なくとも30
0以上であることが望ましく、これより重合度が低いと
、得られる共重合体の水溶性が高いものとなる。
The ratio of 4-vinylpyridine to monovinyl monomer, that is, the ratio n:m, varies depending on the type of monovinyl monomer used and the degree of polymerization, but is approximately 10:90 to 90:10. Preferably within range. If the proportion of 4-vinylpyridine is less than this range, sufficient microbial adsorption ability will not be obtained, and if it is greater than this, the resulting copolymer will be highly water-soluble. Further, the degree of polymerization of the vinyl copolymer is at least 30
It is desirable that the degree of polymerization is 0 or more, and if the degree of polymerization is lower than this, the resulting copolymer will have high water solubility.

【0016】モノビニルモノマーと4−ビニルピリジン
との共重合体は、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベン
ジル、ハロゲン化ペンタフルオロフェニルメチルなどの
ハロゲン化物と反応させることにより、ピリジンを4級
化し、次式で表わされるピリジニウム基を形成する。
A copolymer of a monovinyl monomer and 4-vinylpyridine is produced by quaternizing pyridine by reacting it with a halide such as an alkyl halide, a benzyl halide, or a pentafluorophenylmethyl halide. form the pyridinium group represented.

【0017】[0017]

【化4】 このピリジニウム基が主体となって微生物を活性状態を
維持したままで、吸着する働きをしているものと考えら
れる。この機構は明らかではないが、このピリジニウム
基は正に帯電しており、一般に微生物の細胞表面は負に
帯電していることから、静電気的な相互作用が一つの重
要な因子であると推定される。
[Image Omitted] It is thought that this pyridinium group plays a major role in adsorbing microorganisms while keeping them in an active state. The mechanism for this is not clear, but since this pyridinium group is positively charged and the cell surface of microorganisms is generally negatively charged, it is assumed that electrostatic interaction is an important factor. Ru.

【0018】この様にして得られたビニル系共重合体は
、水に対して実質的に不溶又は難溶であって、有機溶剤
には可溶である。この性質を利用して、上記ビニル系共
重合体は有機溶剤に溶かされて溶剤溶液とされる。この
有機溶剤としては、アルコール類、エステル類、フェノ
ール類、エーテル類、芳香族炭化水素類などが使用でき
るが、取り扱い易さ等の点から考えて、アルコール類を
使用することが望ましい。
The vinyl copolymer thus obtained is substantially insoluble or sparingly soluble in water, but soluble in organic solvents. Taking advantage of this property, the vinyl copolymer is dissolved in an organic solvent to form a solvent solution. As this organic solvent, alcohols, esters, phenols, ethers, aromatic hydrocarbons, etc. can be used, but from the viewpoint of ease of handling, it is preferable to use alcohols.

【0019】ビニル系共重合体を溶解した溶液は、多孔
質膜に含浸、コーティング等の手段で付与される。この
後、乾燥工程を経ることにより、上記ビニル系共重合体
は多孔質膜の表面に付着されることになる。
A solution in which the vinyl copolymer is dissolved is applied to the porous membrane by means such as impregnation or coating. Thereafter, the vinyl copolymer is adhered to the surface of the porous membrane through a drying process.

【0020】多孔質膜に対するビニル系共重合体の付着
量としては特に限定されないが、ビニル系共重合体の付
着量が該微生物吸着膜に対し0.01〜20wt%の範
囲のものが微生物吸着力が高く、かつ経済的である。2
0wt%を越える多量のビニル系共重合体を付着した場
合には、ビニル系共重合体の使用量が増す割には吸着効
果は上がらず、不経済となる。
The amount of vinyl copolymer adhering to the porous membrane is not particularly limited, but if the amount of vinyl copolymer adhering to the microorganism adsorption membrane is in the range of 0.01 to 20 wt%, microorganism adsorption is possible. It is powerful and economical. 2
If a large amount of vinyl copolymer exceeding 0 wt % is deposited, the adsorption effect will not increase even though the amount of vinyl copolymer used increases, resulting in uneconomical results.

【0021】また、本発明におけるビニル系共重合体と
しては、上記ビニル系共重合体の他に、以下に示すよう
な4−ビニルピリジンと架橋性ジビニルモノマーとを多
孔質膜上で共重合させ、ハロゲン化物によって4級化さ
せたものも用いることができる。
[0021] In addition to the vinyl copolymer described above, the vinyl copolymer of the present invention may also be prepared by copolymerizing 4-vinylpyridine and a crosslinkable divinyl monomer as shown below on a porous membrane. , those quaternized with halides can also be used.

【0022】このビニル系共重合体において用いられる
架橋性ジビニルモノマーとしては、ジビニルベンゼン、
ジビニルトルエン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビ
ニル化合物、ジアクリル酸エチレングリコールエステル
、ジメタクリル酸エチレングリコールエステル等の脂肪
族ジビニル化合物等を挙げるとができる。この架橋性ジ
ビニルモノマーは単独で或いは2種以上組み合わせて用
いることができる。
The crosslinkable divinyl monomer used in this vinyl copolymer includes divinylbenzene,
Examples include aromatic divinyl compounds such as divinyltoluene and divinylnaphthalene, and aliphatic divinyl compounds such as ethylene glycol diacrylate and ethylene glycol dimethacrylate. These crosslinkable divinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.

【0023】この架橋性ジビニルモノマー及び4−ビニ
ルピリジンは、前記多孔質膜に対して、溶液の形態で付
与される。つまり、架橋性ジビニルモノマー及び4−ビ
ニルピリジンをアルコール類、エステル類、フェノール
類、エーテル類、芳香族炭化水素類などの有機溶剤中に
添加して溶液とするのである。この溶液に前記多孔質膜
を漬けて含浸させることにより、或いは多孔質膜表面に
コーティングすることにより、所定量の架橋性ジビニル
モノマー及び4−ビニルピリジンをモノマーの状態で多
孔質膜の表面に付与する。次いで有機溶剤の全部又は一
部を除去し、架橋性ジビニルモノマー及び4−ビニルピ
リジンを多孔質膜の表面に付着させるのである。尚、多
孔質膜の表面に付着される4−ビニルピリジンに対する
架橋性ジビニルモノマーの割合は、15モル%以下であ
ることが望ましく、これを超えると微生物の吸着力は低
下する。多孔質膜に対するビニル系共重合体の付着量と
しては特に限定されないが、ビニル系共重合体の付着量
が該微生物吸着膜に対し0.01〜20wt%の範囲の
ものが微生物吸着力が高く、かつ経済的である。また、
各モノマーを含む溶液には過酸化ベンゾイルやアゾビス
イソブチロニトリルなどの慣用のラジカル開始剤が添加
されている。更には各モノマーを含む溶液には、スチレ
ン、メチルメタクリレートなどの反応性ビニルモノマー
が加えられていてもよい。
The crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are applied to the porous membrane in the form of a solution. That is, the crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are added to an organic solvent such as alcohols, esters, phenols, ethers, aromatic hydrocarbons, etc. to form a solution. By immersing the porous membrane in this solution or by coating the surface of the porous membrane, a predetermined amount of crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are applied to the surface of the porous membrane in the form of monomers. do. Next, all or part of the organic solvent is removed, and the crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine are attached to the surface of the porous membrane. The ratio of the crosslinkable divinyl monomer to 4-vinylpyridine attached to the surface of the porous membrane is desirably 15 mol % or less, and if it exceeds this, the ability to adsorb microorganisms will decrease. The amount of vinyl copolymer attached to the porous membrane is not particularly limited, but the amount of vinyl copolymer attached to the microorganism-adsorbing membrane in the range of 0.01 to 20 wt% has high microbial adsorption power. , and economical. Also,
A conventional radical initiator such as benzoyl peroxide or azobisisobutyronitrile is added to the solution containing each monomer. Furthermore, a reactive vinyl monomer such as styrene or methyl methacrylate may be added to the solution containing each monomer.

【0024】このようにして多孔質膜の表面にモノマー
の状態で付着した架橋性ジビニルモノマー及び4−ビニ
ルピリジンは、加熱下で共重合される。重合温度は常圧
又は加圧下、50〜100℃で行われる。
The crosslinkable divinyl monomer and 4-vinylpyridine thus attached to the surface of the porous membrane in the form of monomers are copolymerized under heating. The polymerization temperature is 50 to 100° C. under normal pressure or increased pressure.

【0025】得られた共重合体は、ハロゲン化アルキル
、ハロゲン化ベンジル、ハロゲン化ペンタフルオロフェ
ニルメチルなどのハロゲン化物と反応させることにより
、ピリジンを4級化し、ピリジニウム基を有するビニル
系共重合体が得られる。尚、ハロゲン化物の使用量は共
重合体中の4−ビニルピリジン単位の含有量に応じて適
宜決定される。
The obtained copolymer is produced by quaternizing pyridine by reacting it with a halide such as an alkyl halide, a benzyl halide, or a pentafluorophenylmethyl halide, and producing a vinyl copolymer having a pyridinium group. is obtained. The amount of the halide to be used is appropriately determined depending on the content of 4-vinylpyridine units in the copolymer.

【0026】この様にして得られたビニル系共重合体は
、水及び有機溶媒に対して実質的に不溶又は難溶であり
、特公昭62−41641号公報に記載のビニル系共重
合体とは同様な性質を示すものとなる。加えてこのビニ
ル系共重合体は、多孔質膜の表面にモノマーの状態で付
着され、この多孔質膜上で共重合されていることから、
ビニル系共重合体の単位重量当りの表面積は増大し、そ
の微生物吸着効率は飛躍的に向上したものとなる。
The vinyl copolymer thus obtained is substantially insoluble or sparingly soluble in water and organic solvents, and is different from the vinyl copolymer described in Japanese Patent Publication No. 62-41641. shows similar properties. In addition, this vinyl copolymer is attached to the surface of the porous membrane in the form of a monomer and copolymerized on this porous membrane.
The surface area per unit weight of the vinyl copolymer is increased, and its microbial adsorption efficiency is dramatically improved.

【0027】以上、本発明の微生物吸着膜に使用される
ビニル系共重合体として2つの好ましい例を挙げたが、
優れた微生物吸着能を発現するところの、ハロゲン化さ
れたピリジニウム基を分子内に有すること、微生物の捕
集や濾過滅菌しようとする液中に該ビニル系共重合体が
溶出しないように、水に対し不溶または難溶であること
、多孔質膜への含浸やコーティングなどの加工を容易に
行うことができること、といった要件を備えたビニル系
共重合体であるならば、これに限定されるものではない
Two preferred examples of the vinyl copolymer used in the microbial adsorption membrane of the present invention have been listed above.
The vinyl copolymer has a halogenated pyridinium group in its molecule, which exhibits excellent microbial adsorption ability, and has a water-based copolymer that prevents the vinyl copolymer from eluting into the liquid to be used for collecting microorganisms or sterilizing by filtration. If it is a vinyl copolymer that meets the requirements of being insoluble or poorly soluble in water, and being easily processed such as impregnation into porous membranes and coating, it is limited to this. isn't it.

【0028】尚、本発明の微生物吸着膜によって、吸着
する対象となる微生物とは、細菌、かび類、藻類、ウイ
ルス等をいう。
[0028] The microorganisms to be adsorbed by the microorganism adsorption membrane of the present invention include bacteria, fungi, algae, viruses, and the like.

【0029】尚、本発明者らの実験により、本発明のビ
ニル系共重合体において、その特徴である微生物吸着能
を十分に発現するためには、水分が必要であることが明
らかとなった。このため、本発明の微生物吸着膜を気層
中で用いる場合には、ビニル系共重合体と共に、塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩
や塩化リチウム、メタケイ酸カリウム、硫酸チタニウム
などの潮解性物質、ポリビニルアルコ−ル、ポリアクリ
ル酸塩、ビニルピロリドンなどの水溶性高分子、シリカ
ゲル、ゼオライト、コラ−ゲン、五酸化ニリン、酸化マ
グネシウム、エチレングリコール等の保湿剤を多孔質膜
の表面に付着させるのである。これにより、当該微生物
吸着膜は、水系の場合と同じく優れた微生物吸着能を発
現するようになる。
[0029] Through experiments conducted by the present inventors, it has become clear that the vinyl copolymer of the present invention requires moisture in order to fully exhibit its characteristic microbial adsorption ability. . Therefore, when the microbial adsorption membrane of the present invention is used in an air layer, it is necessary to use alkaline earth metal salts such as calcium chloride, magnesium chloride, lithium chloride, potassium metasilicate, titanium sulfate, etc. together with the vinyl copolymer. Apply deliquescent substances, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, polyacrylate, and vinyl pyrrolidone, and humectants such as silica gel, zeolite, collagen, diphosphorous pentoxide, magnesium oxide, and ethylene glycol to the surface of the porous membrane. It is attached to the surface. As a result, the microorganism adsorption membrane exhibits excellent microorganism adsorption ability as in the case of an aqueous system.

【0030】尚、本発明の微生物吸着膜を微生物の除去
目的だけに用いる場合には、本発明のビニル系共重合体
と共に、殺菌剤を多孔質膜の表面に付着するようにした
ならば、微生物吸着能と共に、殺菌性能をも備えた微生
物吸着膜を得ることができる。この殺菌剤としては、例
えば、抗生物質のポリミキシン、第4アンモニウム塩な
どの陽性界面活性剤、アルキルアミノエチルグリシンな
どの両性界面活性剤、クロルヘキシジン、ポリヘキサメ
チレンピグアニジンなどのピグアナイド、ウンデシレン
酸などの高級脂肪酸、金属及び金属イオン、フェノ−ル
類などが使用できる。とくに殺菌剤に水不溶性であるこ
とが望まれる場合には、ゼオライトを殺菌性を有する金
属イオンで置換した抗菌性ゼオライト、ポリビニル、ポ
リアクリレート、ポリエステル、ポリアミドなどのポリ
マー鎖にピグアナイドまたは第4アンモニウム塩を固定
化したポリマー型固定化殺菌剤、3−(トリメトキシシ
リル)−プロピルトリメチルオクタデシルアンモニウム
クロライドなどのシリコーン型固定化殺菌剤などが好適
に使用できる。
In addition, when the microorganism adsorption membrane of the present invention is used only for the purpose of removing microorganisms, if a bactericide is attached to the surface of the porous membrane together with the vinyl copolymer of the present invention, It is possible to obtain a microbial adsorption membrane that has not only microbial adsorption ability but also sterilization performance. Examples of such disinfectants include antibiotic polymyxins, positive surfactants such as quaternary ammonium salts, amphoteric surfactants such as alkylaminoethylglycine, piguanides such as chlorhexidine and polyhexamethylene piguanidine, and undecylenic acid. Higher fatty acids, metals and metal ions, phenols, etc. can be used. In particular, when it is desired that the disinfectant be water-insoluble, use antibacterial zeolite in which zeolite is substituted with metal ions having bactericidal properties, or piganide or quaternary ammonium salts in polymer chains such as polyvinyl, polyacrylate, polyester, and polyamide. Polymer-type immobilized bactericides, silicone-type immobilized bactericides such as 3-(trimethoxysilyl)-propyltrimethyloctadecyl ammonium chloride, etc. can be suitably used.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明を実施例に従って詳細に説明す
る。 実施例1 4−ビニルピリジンとスチレンとを30:70モルの割
合で共重合した後、4−ビニルピリジンと等モルのベン
ジルブロミドで4級化処理してピリジニウム基を有する
ビニル系共重合体を得た。
EXAMPLES The present invention will be explained in detail below according to examples. Example 1 After copolymerizing 4-vinylpyridine and styrene in a 30:70 mole ratio, a vinyl copolymer having a pyridinium group was obtained by quaternizing with benzyl bromide in an equimolar amount to 4-vinylpyridine. Obtained.

【0032】このビニル系共重合体を溶解したエタノー
ル溶液を、平均孔径0.45μmの孔を有し、膜厚が1
45μmのニトロセルロースにより構成された多孔質膜
に含浸した後、75℃で乾燥して多孔質膜に対するビニ
ル系共重合体の付着率が0.2重量%の微生物吸着膜を
得た。この微生物吸着膜を内径42mmの限外ろ過装置
にセットした後、この装置にT−4バクテリアファージ
を0.85%減菌生理食塩水に2.79×107 PF
U/mlの濃度に懸濁させた液25mlを入れ、窒素ボ
ンベに接続して、0.5kg/cm2 の圧力をかけな
がら、ろ過を行った。ろ液中のT−4バクテリアファー
ジの量をPFU(プランク形成単位)法により測定し、
除去率を求めて表1に示した。なお、上記微生物吸着膜
を3枚積層したものについても、同様の実験を行い、除
去率を求めて表1に示した。
[0032] An ethanol solution in which this vinyl copolymer was dissolved was added to a film having pores with an average pore diameter of 0.45 μm and a film thickness of 1.
After impregnating a porous membrane made of nitrocellulose with a thickness of 45 μm, it was dried at 75° C. to obtain a microorganism-adsorbing membrane with a vinyl copolymer adhesion rate to the porous membrane of 0.2% by weight. After setting this microbial adsorption membrane in an ultrafiltration device with an inner diameter of 42 mm, T-4 bacterial phage was added to this device in 0.85% sterile physiological saline at 2.79 x 107 PF.
25 ml of the suspension at a concentration of U/ml was added, connected to a nitrogen cylinder, and filtered while applying a pressure of 0.5 kg/cm2. The amount of T-4 bacterial phage in the filtrate was measured by the PFU (Planck formation unit) method,
The removal rate was determined and shown in Table 1. A similar experiment was conducted using a stack of three microbial adsorption membranes, and the removal rates are shown in Table 1.

【0033】比較例1 ビニル系共重合体を使用せず、平均孔径0.45μmの
孔を有し、膜厚が145μmのニトロセルロースからな
る多孔質膜のみを用いて、実施例1と同様の方法でT−
4バクテリアファージの除去を行い、除去率を求めて表
1に示した。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the vinyl copolymer was not used and only a porous membrane made of nitrocellulose having pores with an average pore diameter of 0.45 μm and a film thickness of 145 μm was used. T- in the way
4 bacterial phages were removed, and the removal rates are shown in Table 1.

【0034】[0034]

【表1】[Table 1]

【0035】実施例2 4−ビニルピリジン3g、ジビニルベンゼン0.05g
、アゾビスイソブチロニトリル0.03g及びトルエン
300mlを反応容器に入れ、この容器中に、平均孔径
0.2μmの孔を有し、膜厚が125μmのセルロース
アセテートにより構成された多孔質膜を入れて浸漬した
。その後、室温でトルエンを蒸発させて、多孔質膜の表
面に4−ビニルピリジン、ジビニルベンゼン、及びアゾ
ビスイソブチロニトリルを付着させる。この後、80℃
の温度で5時間、恒温器中に静置して、多孔質膜上で4
−ビニルピリジンとジビニルベンゼンとを共重合させる
Example 2 3 g of 4-vinylpyridine, 0.05 g of divinylbenzene
, 0.03 g of azobisisobutyronitrile and 300 ml of toluene were placed in a reaction container, and in this container, a porous membrane composed of cellulose acetate having pores with an average pore diameter of 0.2 μm and a film thickness of 125 μm was placed. I put it in and soaked it. Thereafter, toluene is evaporated at room temperature to deposit 4-vinylpyridine, divinylbenzene, and azobisisobutyronitrile on the surface of the porous membrane. After this, 80℃
Leave it in a thermostat for 5 hours at a temperature of
- Copolymerizing vinylpyridine and divinylbenzene.

【0036】次いで、表面に共重合体の付着した多孔質
膜を反応容器に入れ、同容器内に臭化ベンジルとトルエ
ンを加えて80℃で6時間反応させて4級化処理し、ピ
リジニウム基を有するビニル系共重合体が多孔質膜の表
面に付着した微生物吸着膜を得た。吸着膜に対するビニ
ル系共重合体の付着率は2.0重量%であった。この微
生物吸着膜を内径42mmの限外ろ過装置にセットした
後、この装置にT−4バクテリアファージを0.85%
減菌整理食塩水に2.79×107 PFU/mlの濃
度に懸濁させた液25mlを入れ、窒素ボンベに接続し
て、0.5kg/cm2 の圧力をかけながら、ろ過を
行った。ろ液中のT−4バクテリアファージの量をPF
U(プランク形成単位)法により測定し、除去率を求め
て表2に示した。
Next, the porous membrane with the copolymer attached to its surface was placed in a reaction vessel, and benzyl bromide and toluene were added to the vessel and reacted at 80°C for 6 hours to undergo quaternization treatment to form pyridinium groups. A microorganism-adsorbing membrane was obtained in which a vinyl copolymer having The adhesion rate of the vinyl copolymer to the adsorption film was 2.0% by weight. After setting this microorganism adsorption membrane in an ultrafiltration device with an inner diameter of 42 mm, 0.85% T-4 bacterial phage was added to this device.
25 ml of a suspension in sterilized saline at a concentration of 2.79 x 107 PFU/ml was added, connected to a nitrogen cylinder, and filtered while applying a pressure of 0.5 kg/cm2. The amount of T-4 bacterial phage in the filtrate is determined by PF.
It was measured by the U (Planck Formation Unit) method, and the removal rate was determined and shown in Table 2.

【0037】比較例2 ビニル系共重合体を付着させない、平均孔径0.2μm
の孔を有し、膜厚が125μmのセルロースアセテート
からなる多孔質膜のみを用いて、実施例2と同様の方法
でT−4バクテリアファージの除去を行い、除去率を求
めて表2に示した。
Comparative Example 2 No vinyl copolymer attached, average pore diameter 0.2 μm
T-4 bacterial phage was removed in the same manner as in Example 2 using only a porous membrane made of cellulose acetate with pores of 125 μm in thickness, and the removal rate was determined and shown in Table 2. Ta.

【0038】[0038]

【表2】[Table 2]

【0039】[0039]

【発明の効果】上記構成を備えたことにより、請求項1
記載の発明の微生物吸着膜は、優れた微生物吸着能を有
するビニル系共重合体を多孔質膜の表面に付着せしめた
ことにより、微生物吸着能は飛躍的に向上し、例えばウ
ィルス等の極微小の微生物であっても効率よく捕集する
ことができる。
[Effect of the invention] By having the above configuration, claim 1
The microbial adsorption membrane of the invention described above has a vinyl copolymer with excellent microbial adsorption ability attached to the surface of the porous membrane, so that its ability to adsorb microorganisms is dramatically improved. It is possible to efficiently collect even the most microorganisms.

【0040】また、請求項1記載の発明の微生物吸着膜
にあっては、多孔質膜の表面に付着されたビニル系共重
合体によって、微生物が当該微生物吸着膜に吸着保持さ
れており容易に脱落することがない。
Further, in the microorganism adsorption membrane of the invention as claimed in claim 1, microorganisms are adsorbed and retained on the microorganism adsorption membrane by the vinyl copolymer attached to the surface of the porous membrane, and are easily absorbed. Never falls off.

【0041】又、請求項2記載の微生物吸着膜にあって
は、親水性樹脂よりなる多孔質膜を用いることにより、
ビニル系共重合体或いはビニル系共重合体を構成する4
−ビニルピリジンやモノビニルモノマーを含む溶液と多
孔質膜との親和性がよくなり、溶液を該多孔質膜のすみ
ずみまで行き渡らせることができる。また、ビニル系共
重合体を構成するビニルピリジン単位との親和性が向上
し、ビニル系共重合体の付着強度を向上させることがで
きる。さらに、親水性樹脂よりなる多孔質膜を用いるこ
とにより、ビニル系共重合体のマイグレーション現象を
防止することができる。
Furthermore, in the microorganism adsorption membrane according to claim 2, by using a porous membrane made of a hydrophilic resin,
Vinyl copolymer or 4 constituting the vinyl copolymer
- The solution containing vinylpyridine or monovinyl monomer has good affinity with the porous membrane, and the solution can be spread throughout the porous membrane. Furthermore, the affinity with the vinyl pyridine units constituting the vinyl copolymer is improved, and the adhesive strength of the vinyl copolymer can be improved. Furthermore, by using a porous membrane made of a hydrophilic resin, migration of the vinyl copolymer can be prevented.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 【化1】 (ただし、式中R1はベンジル基、C4〜C16のアル
キル基又はペンタフルオロフェニルメチル基、Xはハロ
ゲン原子)で表される官能基を有する水不溶性または水
難溶性のビニル系共重合体が、多孔質膜の表面に付着し
ていることを特徴とする微生物吸着膜。
Claim 1: A water-insoluble or poorly water-soluble compound having a functional group represented by the following formula: (wherein R1 is a benzyl group, a C4 to C16 alkyl group, or a pentafluorophenylmethyl group, and X is a halogen atom) A microorganism-adsorbing membrane characterized by a vinyl copolymer attached to the surface of a porous membrane.
【請求項2】 多孔質膜がセルロースアセテートやニト
ロセルロース等の親水 性樹脂により構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の微生物吸着膜。
2. The microorganism-adsorbing membrane according to claim 1, wherein the porous membrane is made of a hydrophilic resin such as cellulose acetate or nitrocellulose.
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