JPH04338223A - 選択透過性膜の処理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリスルホンとポリビニ
ルピロリドンよりなる選択透過性膜のγ線処理方法、特
に人工腎臓等の医療用の選択透過性膜としてより好適な
膜を提供するためのγ線処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】キュプラアンモニウムレーヨン、セルロ
ースアセテート、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメ
タクリレート等の素材よりなる選択透過性膜は人工腎臓
用の膜として広く利用されているが、こうした医療用機
器は直接血液と接触するため使用時における血液中への
細菌等の混入による生体感染を防止するために滅菌処理
が不可欠であり、こうした滅菌処理方法としてエチレン
オキサイドによるガス滅菌やオートクレーブによる熱滅
菌あるいはγ線による放射線滅菌が行われている。

【０００３】しかし、近年エチレンオキサイドガスが生
体に対してアレルギーをおこさせることが明らかとなっ
て以来、熱滅菌や放射線滅菌が広く普及してきている。 ポリスルホンを素材とする選択透過性膜は熱に対する安
定性にすぐれることから耐熱性を要求される分野での一
般工業用途として広く利用されてきたが、同時に放射線
に対する安定性にもすぐれるため、前記した理由で熱滅
菌や放射線滅菌が可能な人工腎臓等の医療用の膜として
も好適な膜素材であるといえる。

【０００４】しかしながら、ポリスルホンは疎水性の高
分子化合物であるためポリスルホンよりなる選択透過性
膜もまた疎水性であり、該膜を用いた血液透析、血液濾
過において血液中の疎水性蛋白質を吸着しやすい。この
ため、膜表面が非常に汚染されやすく濾過速度の経時的
な低下をもたらしやすいという欠点があった。かかるポ
リスルホン膜の欠点を解決するために該膜を親水化する
ための手段として、特公平２−１８６９５、特開昭６１
−９３８０１、特開昭６１−２３８３０６号公報にはポ
リスルホン系樹脂と親水性高分子化合物であるポリビニ
ルピロリドンよりなる選択透過性膜が開示されている。 しかし、これらの公報によるところの選択透過性膜では
ポリビニルピロリドンの膜中残留量が大きく、血液透析
等を行うときに血液中に溶出してくる可能性があり医療
用の膜としては十分であるとはいえない。

【０００５】また、特開昭６３−９７２０５号公報には
ポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンを溶解混和
した製膜原液より製造した半透膜の処理方法として熱処
理および／または放射線処理を施すことが開示されてい
る。本件公報によれば、その目的とするところはブレン
ドポリマーであるポリビニルピロリドンの溶出がなく、
透水性能の極めて高い半透膜を得ることである。

【０００６】しかしながら、本発明者の実施した検討結
果によれば本件公報によるところの処理方法には次のよ
うな問題点が存在することがわかった。すなわち、こう
した処理方法ではポリビニルピロリドンの溶出性をおさ
えることが難しく高度な安全性を要求される医療用の膜
としては不十分な処理方法であるということである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の欠点に鑑み
本発明は血液透析等の医療分野における選択透過性膜を
γ線滅菌する方法において、滅菌後の選択透過性膜から
の溶出物が少なくより安全に使用することができるγ線
滅菌方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点の解決に対し
て本発明者は鋭意検討の結果以下の結論に至った。すな
わち本発明は、ポリスルホンとポリビニルピロリドンよ
りなる選択透過性膜を抗酸化剤水溶液中でγ線処理する
ことを特徴とする選択透過性膜の処理方法、である。

【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて使用される選択透過性膜はポリスルホン、ポリビ
ニルピロリドンおよびこれらを共通に溶解する溶剤より
なる製膜原液より製膜されるが、必要に応じて他の添加
剤を加えてもよい。使用するポリスルホンとしてはユー
デル（アモコ・パフォーマンス・プロダクツ社）、レー
デル（同）、及びビクトレックス（アイ・シー・アイ社
）の商品名で市販されているものが入手も容易であり便
利に使用することができるが、これらに限定されるもの
ではない。

【００１０】また、ポリビニルピロリドンは親水性の高
分子化合物であるが、分子量１万、４万、１６万、３６
万のものがそれぞれＫ−１５、Ｋ−３０、Ｋ−６０、Ｋ
−９０の商品名で市販されておりこれらを使用するのが
便利であるが、これらの分子量に限定することなく如何
なる分子量のものを用いてもよい。しかし、ポリビニル
ピロリドンは高分子量のものほど膜への親水化効果が高
いため高分子量のものほど少量で十分な効果を発現する
ことができより好ましい。

【００１１】本発明で用いる製膜原液は基本的にはポリ
スルホンとポリビニルピロリドン及びこれらを溶解する
溶剤よりなるが、これらの化合物だけに限定されるもの
ではなく必要に応じて他の添加剤を加えてもよい。たと
えば、水やエタノール、イソプロピルアルコール等のア
ルコール類、グリセリン、テトラエチレングリコール、
プロピレングリコール等のグリコール類、塩化ナトリウ
ム、塩化リチウム等の無機塩類等の添加剤が使用可能で
ある。これらの添加剤は孔形成剤として使用されるもの
であり所望の膜性能が得られるように該添加剤の種類や
その添加量を選択すればよく、こうした方法は本発明の
対象ではない。

【００１２】溶剤はポリスルホン及びポリビニルピロリ
ドンを、また場合によっては他の添加剤も含めて共通に
溶解するものであればよく特に限定されるものではない
が、水で容易に洗浄できることからＮ−メチル−２−ピ
ロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロ
トン性極性溶剤及び該溶剤の混合溶剤が好ましく使用さ
れうる。

【００１３】製膜原液を調整するにはポリスルホン、ポ
リビニルピロリドン、溶剤及び必要に応じて添加剤を混
合溶解すればよいが、膜に適度の強度をもたせるととも
に紡糸のしやすい粘性を原液に付与するためにポリスル
ホンは１０重量％以上、３０重量％以下、好ましくは１
５重量％以上、２０重量％以下であることがよい。製膜
については従来知られている公知技術を用いればよい。 平膜については該製膜原液を平坦な基板、たとえばガラ
ス板上に流延後凝固液中に浸せきすればよい。中空糸膜
については二重中空口金の鞘部から該製膜原液を、芯部
より中空形状を保つための内部注入液を吐出し、その後
凝固液中へ浸せきすればよい。この時、所望の性能を有
する中空糸膜を得るためには凝固液あるいは内部注入液
の該原液組成に対する凝固性を調整することが重要であ
り、たとえばポリスルホンに対しての溶剤であるＮ．Ｎ
−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ドと水あるいはこれらの混合溶剤と水との混合比率によ
り凝固性を調整することができる。

【００１４】口金温度、凝固液温度、乾式長については
適宜最良の組合せを決めていけばよいが、口金温度につ
いては３０〜５０℃、凝固液温度については４０〜６０
℃、乾式長については２０〜６０ｃｍが好ましい。本発
明で使用される抗酸化剤とは、他の分子などに電子を与
えやすい性質を持つ原子、分子あるいはイオンのことで
あり以下に例示するような化合物をいう。たとえば、紫
外線吸収剤及び光安定剤としてはフェニルサリチレート
、モノグリコールサリチレート、ｐ−第三ブチルフェニ
ルサリチレート、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾ
フェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェ
ノン、２（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）
ベンゾトリアゾールなどが、金属不活性化剤としてはＮ
−サリシロイル−Ｎ′−アルデヒドヒドラジン、Ｎ−サ
リシロイル−Ｎ′−アセチルヒドラジン、Ｎ，Ｎ′−ジ
フェニル−オキサミドなどが、オゾン劣化防止剤として
は６−エトキシ−２、２、４−トリメチル−１、２−ジ
ヒドロキノリン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−
ｐ−フェニレンジアミンなどが、アミン系抗酸化剤とし
てはフェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミ
ン、フェノチアジンなどが、フェノール系抗酸化剤とし
ては２、６−ジ−第三ブチル−ｐ−クレゾール、２、６
−ジ−第三ブチル−フェノール、２、４−ジ−メチル−
６−第三ブチル−フェノールなどがあげられる。 また硫黄系抗酸化剤としてはジラウリルチオジプロピオ
ネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジ
ラウリルサルファイド、ピロ亜硫酸ナトリウム、亜硫酸
水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸水素ナ
トリウム、ソジウムハイドロサルファイド、アセトンソ
ジウムバイサルファイトなどが、リン系抗酸化剤として
はトリフェニルフォスファイト、トリドデシルフォスフ
ァイトなどがあげられるが、他にはＬ−アスコルビン酸
、システイン、チオグリセロール、クエン酸イソプロピ
ル等の化合物も例示することができる。これらの抗酸化
剤としては単独で用いてもよいし二種類以上の抗酸化剤
を混合して用いてもよい。

【００１５】以上抗酸化剤として例示した中では、ピロ
亜硫酸ナトリウム、アセトンソジウムバイサルファイト
、ソジウムハイドロサルファイト、Ｌ−アスコルビン酸
などが毒性、取扱性等の点から好ましく使用されるが、
なかでも特にピロ亜硫酸ナトリウムがより好ましく使用
されうる。本発明を実施するに際しては以上述べたよう
な抗酸化剤を水に溶解した後、ポリスルホンとポリビニ
ルピロリドンよりなる選択透過性膜を該水溶液中に浸せ
きした状態でγ線を照射してやればよい。この時水溶液
中に浸せきした状態とは該選択透過性膜の表面が水溶液
で覆われた状態、すなわち膜表面が大気と遮断された状
態でもよく、例えば膜の空孔部が該水溶液で満たされて
いる状態でもよい。

【００１６】抗酸化剤水溶液における抗酸化剤の濃度と
しては５０〜２０００ｐｐｍがよい。濃度が５０ｐｐｍ
よりも薄いとポリビニルピロリドンはγ線による分解作
用を受けるため、その膜中における安定性が十分ではな
くなり透析型人工腎臓装置基準に基ずく溶出物試験を行
ったとき基準値を満足することができない。一方その上
限については濃度が高いほど一般的にはポリビニルピロ
リドンのγ線照射に対する耐性は向上するが、必要以上
に濃度を高めることは安全性上好ましいものではなく２
０００ｐｐｍより低濃度であることが望ましい。事実、
抗酸化剤濃度が２０００ｐｐｍをこえるとポリビニルピ
ロリドンの分解は抑えられるが、過剰に添加されたピロ
亜硫酸ナトリウムの残存によると思われる紫外線吸収ス
ペクトルの吸光度の上昇がみられる。

【００１７】抗酸化剤水溶液中には、抗酸化剤以外にも
塩化ナトリウムやグリセリン等の化合物が共存していて
もよい。該選択透過性膜を抗酸化剤水溶液中でγ線処理
する時のγ線照射量としては５〜１００ｋＧｙ、特に１
０〜５０ｋＧｙの照射量が好ましい。本発明の実施態様
としては種々の態様が考えられ特に限定するものではな
いが、本発明がより効果的に活用できる医療分野、例え
ば人工腎臓等に用いられる選択透過性膜の滅菌処理方法
としては以下に述べるような方法をより有利にとること
ができる。

【００１８】すなわち、ポリスルホンとポリビニルピロ
リドンよりなる選択透過性中空糸膜を用いて血液の流出
入口および透析液の流出出口を有する人工腎臓用のモジ
ュールを作成した後、該モジュールの血液側および透析
液側をピロ亜硫酸ナトリウム水溶液で通液し該水溶液が
内部に充填された状態のモジュールを滅菌袋内に密封し
、これをγ線滅菌する方法である。この時、該水溶液の
充填状態としては満水状態である必要はなく、例えば血
液側および透析液側の水溶液を水切りしたような状態の
ものであってもよい。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の詳細を実施例により説明する
。

【００２０】

【参考例１】ポリスルホン１８％、ポリビニルピロリド
ン２％、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド８０％の組成よ
りなる紡糸用原液を作成した後、未溶解粒子を濾過し、
さらに減圧化で脱泡した。これを二重中空口金の鞘部か
ら吐出すると同時に、芯部より内部注入液として水を吐
出させながら３０ｃｍの乾式長を経て５０℃の水浴中に
浸せき凝固させ、これを巻き取り、中空糸膜を得た。

【００２１】得られた中空糸膜を４０％のグリセリン浴
中に２時間浸せきし６０℃で通風乾燥することにより、
２８０ｍｌ／ｈｒ・ｍ２　・ｍｍＨｇの濾過性能を有す
る乾燥中空糸膜を得た。この中空糸膜９０００本を用い
て有効膜面積１．５ｍ２　の人工腎臓モジュールを作成
した。

【００２２】

【実施例１】参考例１のモジュールを注射用蒸留水２０
００ｍｌで洗浄後、３００ｐｐｍのピロ亜硫酸アトリウ
ム水溶液を封入し２５ｋＧｙのγ線を照射した。照射終
了後封入液を廃液しモジュールを解体して中空糸膜をと
りだし真空乾燥した。前記乾燥中空糸膜を用いて透析型
人工腎臓装置基準に従い１．５ｇの中空糸膜を１５０ｍ
ｌの注射用蒸留水で７０℃、１時間抽出し抽出液の紫外
線吸収スペクトルを測定したところ、２２０ｎｍの波長
での吸光度は０．０４６の値を示した。この値は基準値
以下であり透析型人工腎臓装置基準に合格した。

【００２３】

【比較例１】実施例１と同様にモジュールを２０００ｍ
ｌの注射用蒸留水で洗浄後、ピロ亜硫酸ナトリウム水溶
液を封入しないでそのままの状態で２５ｋＧｙのγ線を
照射した。モジュールより中空糸膜を取り出しこれを乾
燥した。この膜について透析型人工腎臓装置基準に従い
実施例１と同様に溶出物試験を実施したところ、２２０
ｎｍでの吸光度は０．２３２であり基準値以上の値を示
した。

【００２４】

【実施例２】実施例２と同様にモジュールを洗浄後３０
００ｐｐｍの抗酸化剤水溶液を封入し２５ｋＧｙのγ線
照射を行った。このモジュールから中空糸膜を取り出し
真空乾燥後溶出物試験を実施したところ、２２０ｎｍで
の吸光度は０．１９５であった。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ポリ
スルホンとポリビニルピロリドンよりなる選択透過性膜
がもつすぐれた特徴である親水性によって血液中の蛋白
成分の吸着が少なく濾過速度の変化が小さいという特長
を残しながら、なおかつ膜中に残存させたポリビニルピ
ロリドンが血液中に溶出しにくいという医療用具として
の安全性にも問題のない選択透過性膜を提供することが
できる。

【００２６】また本発明は医療分野における選択透過性
膜の滅菌処理方法としてだけではなく、膜面汚染を嫌う
とともに溶出物が少なくことが必要となる分野での一般
工業用途における限外濾過膜、精密濾過膜などの選択透
過性膜の処理方法としても利用できることは勿論である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリスルホンとポリビニルピロリドン
   よりなる選択透過性膜を抗酸化剤水溶液中でγ線処理す
   ることを特徴とする選択透過性膜の処理方法