JPH05345117A - Filter membrane and production thereof - Google Patents

Filter membrane and production thereof

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JPH05345117A
JPH05345117A JP17890992A JP17890992A JPH05345117A JP H05345117 A JPH05345117 A JP H05345117A JP 17890992 A JP17890992 A JP 17890992A JP 17890992 A JP17890992 A JP 17890992A JP H05345117 A JPH05345117 A JP H05345117A
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preparing
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英幸 山田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a filter membrane capable of being enhanced in membrane strength and capable of resolving racemic body mixed with a D form and an L form. CONSTITUTION:A filter membrane has a three-dimensional reticulated structure obtained by mutually bonding and cross-linking peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same configuration, a water-soluble epoxy compd. and a cross-linking agent.

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、天然アミノ酸を含むペ
プチド又はタンパク質を構成の一つとする濾過膜に関す
るものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a filtration membrane having a peptide or protein containing a natural amino acid as one of its constituents.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、精密濾過膜(ミクロフィルター、
メンブレンフィルター)、限外濾過膜(ウルトラフィル
ター)、逆浸透膜等のように、圧力を加えて一定の孔径
を持った膜を透過させることにより、所望の大きさのも
のを濾過分離することが種々行なわれている。これらの
濾過膜は多くの場合、広い面積の膜をコンパクトに装置
内に組み込むために、平面膜型,管型,スパイラル巻き
型,中空糸型等のモジュールを一つの単位として装置に
組み込まれる。
2. Description of the Related Art At present, microfiltration membranes (micro filters,
Membrane filters), ultrafiltration membranes (ultrafilters), reverse osmosis membranes, etc. can be filtered to separate the desired size by permeating a membrane with a certain pore size by applying pressure. Various things are done. In many cases, these filtration membranes are incorporated into the apparatus as a unit such as a flat membrane type, a tubular type, a spiral wound type, or a hollow fiber type module in order to compactly incorporate a wide area membrane into the apparatus.

【0003】各モジュールは、前述のように濾過膜に圧
力を加えるため、不要な圧力損失、耐圧構造等の措置を
施されているが、この圧力問題に関して、最も重要な用
件の一つとなるものは、使用される濾過膜の膜強度であ
る。
Since each module applies pressure to the filtration membrane as described above, unnecessary measures such as pressure loss and pressure resistant structure are taken, and this is one of the most important requirements for this pressure problem. What is the membrane strength of the filtration membrane used.

【0004】一方、不整炭素を分子中に含む化学物質は
D体及びL体があり、自然界では主にL体が存在してい
る。そのD体及びL体が混合したラセミ体を分割する方
法には、(1) 自然分割、(2) 不整吸着の利用、(3) 反応
速度の差を利用、(4) 不整分解の利用、(5) 包接化合物
の利用、(6) 分割試薬の利用、(7) 生物の利用、(8)酵
素の利用等があるが、何れも操作が煩雑であり、分割に
長時間を必要としていた。
On the other hand, chemical substances containing asymmetric carbon in the molecule include D-form and L-form, and the L-form mainly exists in the natural world. The method for resolving the racemic mixture of the D-form and L-form is (1) natural resolution, (2) use of asymmetric adsorption, (3) use of difference in reaction rate, (4) use of asymmetric decomposition, (5) Use of inclusion compounds, (6) Use of resolving reagents, (7) Use of organisms, (8) Use of enzymes, etc., but all of them are complicated and require a long time for resolution. I was there.

【0005】ところで、絹糸の精練過程で排出される物
質としてセリシンがある。これは、カイコから吐き出さ
れた絹糸中の2本の繊維状フィブロインを互いに粘着さ
せている硬タンパク質であり、アミノ酸分析では、セリ
ン含量が天然タンパク質中で最も高いものである。従来
より、セリシンは廃棄物として何ら価値のないものであ
ったが、このセリシンの処理の高度利用が望まれてい
た。
By the way, sericin is a substance discharged in the process of scouring silk thread. This is a hard protein in which two fibrous fibroins in silk thread exhaled from silkworm are adhered to each other, and the serine content is the highest among natural proteins by amino acid analysis. Conventionally, sericin has no value as waste, but there has been a demand for advanced utilization of sericin treatment.

【0006】更に、今日、医療用材料としては種々の生
体適合性材料が開発されているが、この生体適合性材料
の一つである血液適合性材料には、 血小板活性化抑制型 血小板吸着抑制型 凝固因子活性抑制型 血栓溶解型 のものがある。
Further, various biocompatible materials have been developed as medical materials today, and one of the biocompatible materials is a blood compatible material. There is a type that suppresses coagulation factor activity and a type that dissolves in thrombus.

【0007】前述の血液適合性材料のうち、血小板吸着
抑制型血液適合性材料とは、材質表面に血小板を吸着さ
せないものである。即ち、吸着血小板は不均質構造を持
つ細胞であり、刺激に応答する代謝経路を持つとされて
いる。即ち、具体的な血小板の粘着とは、初期の受動的
付着現象(Passive adhesion)に引き続いて、細胞膜の
流動性の変化(形態変化)・代謝変化(放出反応)を生
起させる活性化付着現象(active adhesion )のプロセ
スに分けることができる。受動的付着現象は、物理化学
的相互作用が大きな役割を果している。疎水性相互作
用、水素結合性、静電相互作用等による結合の総和が血
小板/材料表面間の多点結合の大きさを決定する。
Among the blood compatible materials described above, the blood platelet adsorption-suppressing type blood compatible material is a material that does not adsorb platelets on the surface of the material. That is, adsorbed platelets are cells having a heterogeneous structure and have a metabolic pathway that responds to stimulation. That is, the specific adhesion of platelets is an activated adhesion phenomenon that causes a change in fluidity (morphological change) / metabolic change (release reaction) of cell membranes following an initial passive adhesion phenomenon (Passive adhesion). It can be divided into the processes of active adhesion). Physicochemical interactions play a major role in the passive attachment phenomenon. The sum of bonds due to hydrophobic interactions, hydrogen bonding properties, electrostatic interactions, etc. determines the size of multi-point bonds between the platelet / material surface.

【0008】しかし、血小板は究めて敏感にこの結合様
式に応答して受動的付着現象からエネルギー代謝によっ
て活性化付着現象に移行する。この移行プロセスの抑制
こそ、抗血栓性材料表面の重要な機能の一つであるとさ
れている。そこで、近年、血小板と材料表面間の多点結
合様式をその分布状態に注目して種々の親水・疎水型ミ
クロドメイン構造表面を用いて血小板の活性化付着現象
を抑制する”ミクロドメイン効果”という新しい概念が
ある。
However, in response to this binding mode, the platelets are extremely sensitive to transition from the passive attachment phenomenon to the activated attachment phenomenon by energy metabolism. Suppression of this migration process is said to be one of the important functions of the antithrombogenic material surface. Therefore, in recent years, focusing on the distribution state of the multi-point binding mode between platelets and the material surface, we have called the "microdomain effect" that suppresses the activated adhesion phenomenon of platelets by using various hydrophilic / hydrophobic microdomain structure surfaces. There is a new concept.

【0009】即ち、一般に細胞膜は脂質の海の中に糖タ
ンパク質が浮かぶミクロ不均質構造を有し、材料表面と
多点結合を形成することが知られている。材料が親水性
又は疎水性の均一表面であるならば、これに接触する血
小板細胞膜には、膜タンパク質の性質・組成が偏ったも
のとなり、結果的に血小板の活性化付着現象を促進する
こととなる。そこで、材料表面に親水・疎水性の混在し
たミクロドメイン構造とすることにより、血小板の細胞
膜の膜タンパク質を集合させることを抑制して血小板の
活性化付着現象を抑制するものである。
That is, it is generally known that the cell membrane has a microheterogeneous structure in which glycoproteins float in the sea of lipids, and forms multipoint bonds with the material surface. If the material has a hydrophilic or hydrophobic uniform surface, the properties and composition of the membrane protein will be biased in the platelet cell membrane that comes into contact with it, and as a result, the activated adhesion phenomenon of platelets will be promoted. Become. Therefore, by forming a hydrophilic / hydrophobic mixed microdomain structure on the material surface, the aggregation of membrane proteins of the cell membrane of platelets is suppressed, and the activated adhesion phenomenon of platelets is suppressed.

【0010】現在、慢性腎不全患者は血液透析によって
生命を維持している。しかしながら、現在使用されてい
るポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリ(メタク
リル酸メチル)等の膜素材は抗血栓性を有しておらず、
血栓形成防止のために、ヘパリンやクエン酸ナトリウム
等の抗凝固剤の使用が必要である。このため、血液適合
性材料による血液透析膜の開発が望まれている。
At present, patients with chronic renal failure are supported by hemodialysis. However, currently used membrane materials such as polyacrylonitrile, polysulfone, and poly (methyl methacrylate) do not have antithrombotic properties,
The use of anticoagulants such as heparin and sodium citrate is necessary to prevent thrombus formation. Therefore, development of a hemodialysis membrane made of a blood compatible material is desired.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の諸々
の問題を解決するために行なわれたものであり、先ず濾
過膜の膜強度を向上させることができる濾過膜を得るこ
と、更にD体及びL体が混合したラセミ体を分割するこ
とができる濾過膜を得ること、また絹糸の精練過程で排
出されるセリシンの高度利用ができること、最後に血液
適合性の高い血液透析膜として利用することができる濾
過膜を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned various problems, and first, to obtain a filtration membrane capable of improving the membrane strength of the filtration membrane. To obtain a filtration membrane capable of separating a racemic mixture of L-form and L-form, and to utilize sericin discharged in the process of silk scouring highly, and finally to use it as a hemodialysis membrane with high blood compatibility The purpose is to obtain a filtration membrane that can be obtained.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本請求項1に記載の発明
に係る濾過膜では、同一の立体配置を有するアミノ酸を
多く含有するペプチド又はタンパク質と、水溶性エポキ
シ系化合物と架橋剤とを互いに結合・架橋させて三次元
網状構造としたものである。
In the filtration membrane according to the invention described in claim 1, a peptide or protein containing many amino acids having the same steric configuration, a water-soluble epoxy compound and a cross-linking agent are mutually added. A three-dimensional network structure is formed by bonding and cross-linking.

【0013】また、本請求項2に記載の発明に係る濾過
膜では、前記請求項1の同一の立体配置を有するアミノ
酸を多く含有するペプチド又はタンパク質が、天然アミ
ノ酸を含むペプチド又はタンパク質であるものを開示す
る。
Further, in the filtration membrane according to the invention described in claim 2, the peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration of claim 1 is a peptide or protein containing a natural amino acid. Is disclosed.

【0014】更に、本請求項3に記載の発明に係る濾過
膜では、前記請求項2の天然アミノ酸を含むペプチド又
はタンパク質が、繭糸セリシンであるものを開示する。
Further, in the filtration membrane according to the invention described in claim 3, it is disclosed that the peptide or protein containing the natural amino acid of claim 2 is cocoon thread sericin.

【0015】また、本請求項4に記載の発明に係る濾過
膜では、前記請求項1の前記水溶性エポキシ系化合物が
ジグリシジルエーテルであり、前記架橋剤がヘキサメチ
レンジアミン、ジエチレントリアミン及びグルタルアル
デヒドであるものを開示する。
Further, in the filtration membrane according to the invention of claim 4, the water-soluble epoxy compound of claim 1 is diglycidyl ether, and the crosslinking agent is hexamethylenediamine, diethylenetriamine and glutaraldehyde. Disclose some.

【0016】更に、本請求項5に記載の発明に係る濾過
膜の調整方法では、前記請求項1〜4の何れかに記載の
濾過膜を調製する方法において、前記同一の立体配置を
有するアミノ酸を多く含有するペプチド又はタンパク質
と、前記水溶性エポキシ系化合物と、前記架橋剤とを互
いに結合・架橋させて製膜する方法である。
Further, in the method for preparing a filtration membrane according to the invention described in claim 5, in the method for preparing the filtration membrane according to any one of claims 1 to 4, the amino acids having the same steric configuration are used. In this method, a peptide or protein containing a large amount of water, the water-soluble epoxy compound, and the cross-linking agent are bonded and cross-linked to each other to form a film.

【0017】また、前記請求項6に記載の濾過膜の調製
方法において、前記同一の立体配置を有するアミノ酸を
多く含有するペプチド又はタンパク質が、天然アミノ酸
を含むペプチド又はタンパク質であるものである。
Further, in the method for preparing a filtration membrane according to claim 6, the peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration is a peptide or protein containing a natural amino acid.

【0018】更に、本請求項7に記載の発明に係る濾過
膜の調整方法では、前記請求項5又は6に記載の濾過膜
の調製方法において、前記水溶性エポキシ系化合物がジ
グリシジルエーテルであり、前記架橋剤がジエチレント
リアミン及びグルタルアルデヒドであり、前記同一の立
体配置を有するアミノ酸を多く含有するペプチド又はタ
ンパク質または天然アミノ酸を含むペプチド又はタンパ
ク質と、前記ジグリシジルエーテルと、前記ジエチレン
トリアミンとを所定の溶媒に混合し、前記混合物を薄膜
状に成形し、前記成形された薄膜を所定の熱処理の後、
グルタルアルデヒドを含む溶液中で所定時間液浸して膨
潤・架橋処理を行う方法である。
Further, in the method for preparing a filtration membrane according to the invention described in claim 7, in the method for preparing a filtration membrane according to claim 5 or 6, the water-soluble epoxy compound is diglycidyl ether. , The cross-linking agent is diethylenetriamine and glutaraldehyde, the peptide or protein containing a large amount of the amino acid having the same configuration or a peptide or protein containing a natural amino acid, the diglycidyl ether, and the diethylenetriamine in a predetermined solvent To form a thin film of the mixture, after the predetermined heat treatment of the formed thin film,
This is a method of swelling / crosslinking by immersing in a solution containing glutaraldehyde for a predetermined time.

【0019】最後に、本請求項8に記載の発明の係る濾
過膜の調製方法では、前記請求項5〜7の何れかに記載
の濾過膜の調製方法において、前記同一の立体配置を有
するアミノ酸を多く含有するペプチド又はタンパク質ま
たは天然アミノ酸を含むペプチド又はタンパク質が、繭
糸セリシンであり、前記繭糸セリシンと、前記ジグリシ
ジルエーテルと、前記ジエチレントリアミンとを蒸留水
に混合し、前記混合液をキャスト板上に薄く伸ばして薄
膜状にキャスト成形して室温で所定時間放置後、前記薄
膜を所定の熱処理の後、グルタルアルデヒド,H2SO4
び Na2SO4 の混合溶液に所定時間浸す方法である。
Finally, in the method for preparing a filtration membrane according to the present invention of claim 8, in the method for preparing a filtration membrane according to any one of claims 5 to 7, the amino acids having the same steric configuration The peptide or protein containing a large amount of or a peptide or protein containing a natural amino acid is cocoon thread sericin, the cocoon thread sericin, the diglycidyl ether, and the diethylenetriamine are mixed with distilled water, and the mixed solution is cast on a cast plate. It is a method in which it is thinly stretched and cast into a thin film, left at room temperature for a predetermined time, and then the thin film is subjected to a predetermined heat treatment and then immersed in a mixed solution of glutaraldehyde, H 2 SO 4 and Na 2 SO 4 for a predetermined time.

【0020】[0020]

【作用】本発明においては、同一の立体配置を有するア
ミノ酸を多く含有するペプチド又はタンパク質と、水溶
性エポキシ系化合物と、架橋剤とを互いに結合・架橋さ
せて三次元網状構造としたものであるため、単に水溶性
エポキシ系化合物とを架橋剤で互いに結合・架橋させて
三次元網状構造としたものに比べて、濾過膜の膜強度が
向上する。加えて、同一の立体配置を有するアミノ酸を
多く含有するペプチド又はタンパク質が膜の構成の一部
となっているため、例えばD体及びL体が混合したラセ
ミ体を分割することができる濾過膜である。
In the present invention, a peptide or protein containing many amino acids having the same steric configuration, a water-soluble epoxy compound, and a cross-linking agent are bonded and cross-linked to each other to form a three-dimensional network structure. Therefore, the membrane strength of the filtration membrane is improved as compared with a case where a water-soluble epoxy compound is simply bound and cross-linked with a cross-linking agent to form a three-dimensional network structure. In addition, a peptide or protein containing a large number of amino acids having the same steric configuration is part of the structure of the membrane, and therefore, for example, a filtration membrane capable of separating a racemic mixture of D-form and L-form. is there.

【0021】即ち、本発明の濾過膜では、その膜の構成
に同一の立体配置を有するアミノ酸を多く含有するペプ
チド又はタンパク質を含むことにより、ペプチド又はタ
ンパク質が膜の強度を向上させることができる。加え
て、同一の立体配置を有するアミノ酸を多く含有するペ
プチド又はタンパク質であるため、濾過物が膜を透過す
る際に、膜中のペプチド又はタンパク質によって立体障
害が生じる。これにより膜中のアミノ酸と同様の立体配
置を有する物質は濾過膜を通過し、相違する立体配置の
物質が濾過膜を通過し難くなる。これにより、従来煩雑
な操作で行なっていたラセミ分割が、本濾過膜を使用す
ると、濾過操作だけで、簡便にしかも短時間で行なうこ
とができる。
That is, in the filtration membrane of the present invention, the peptide or protein can improve the strength of the membrane by including a peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration in the constitution of the membrane. In addition, since the peptide or protein contains many amino acids having the same configuration, the peptide or protein in the membrane causes steric hindrance when the filtrate permeates the membrane. As a result, a substance having the same configuration as the amino acid in the membrane passes through the filtration membrane, and a substance having a different configuration does not easily pass through the filtration membrane. As a result, racemic resolution, which was conventionally performed by a complicated operation, can be performed simply and in a short time only by the filtration operation when the present filtration membrane is used.

【0022】この同一の立体配置を有するアミノ酸を多
く含有するペプチド又はタンパク質とは、同一の立体配
置を有するアミノ酸であればよく、例えば安価で簡単に
手に入る天然アミノ酸を含むペプチド又はタンパク質は
もとより、高価ではあるが、単一で同一の立体配置のア
ミノ酸では、立体配置も整い、ラセミ分割の効率は飛躍
的に向上すると考えられる。
The peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration may be any amino acid having the same steric configuration. For example, not only peptides or proteins containing naturally-occurring amino acids that are inexpensive and easily available. Although it is expensive, a single amino acid having the same configuration has the same configuration, and it is considered that the efficiency of racemic resolution is dramatically improved.

【0023】また、天然アミノ酸を含むペプチド又はタ
ンパク質として、繭糸セリシンを用いるならば、絹糸の
精練過程で排出されるセリシンの高度利用ができる。更
に加えて、セリシンはセリン含量が天然タンパク質中で
最も高いものであることより、セリン中のヒドロキシ基
が他のアミノ酸を含むペプチド又はタンパク質よりも多
く存在する。このため、得られた濾過膜上に親水箇所・
疎水箇所が多数点在する親水・疎水型ミクロドメイン構
造となり、血小板の活性化付着現象を抑制し、優れた血
小板吸着抑制型血液適合性材料であることが予測され、
例えば抗血栓性を有する血液透析膜となる可能性が大で
ある。
If cocoon thread sericin is used as a peptide or protein containing a natural amino acid, sericin excreted in the silk scouring process can be highly utilized. In addition, sericin is more abundant in hydroxy groups in serine than peptides or proteins containing other amino acids, due to the highest serine content in natural proteins. Therefore, the hydrophilic portion on the obtained filtration membrane
It becomes a hydrophilic / hydrophobic microdomain structure with many hydrophobic sites scattered around, suppresses the activated adhesion phenomenon of platelets, and is predicted to be an excellent platelet adsorption-suppressing blood compatible material,
For example, there is a high possibility that it will be a hemodialysis membrane having antithrombotic properties.

【0024】更に、水溶性エポキシ系化合物が次の化1
の化学式で示されるジグリシジルエーテルであり、架橋
剤がジエチレントリアミン及びグルタルアルデヒドであ
り、これが繭糸セリシンのような天然アミノ酸を含むペ
プチド又はタンパク質と組み合わされた濾過膜では、後
述する実施例で詳細に説明するように、充分な膜強度を
有し、ラセミ体を分割することができ、しかも血小板吸
着抑制型血液適合性を有する可能性が大であるという数
々の優れた特性に加えて、分子量 1,500に明確な分画特
性を有する濾過膜となる。
Further, the water-soluble epoxy compound is
The cross-linking agent is diethylenetriamine and glutaraldehyde, and the cross-linking agent is a combination of a peptide or protein containing a natural amino acid such as cocoon thread sericin. As described above, it has sufficient membrane strength, is capable of resolving racemates, and has a large possibility of having platelet adsorption-suppressing blood compatibility. The filtration membrane has clear fractionation characteristics.

【0025】[0025]

【化1】 [Chemical 1]

【0026】また、前述の濾過膜を調製する方法におい
ては、同一の立体配置を有するアミノ酸を多く含有する
ペプチド又はタンパク質と、前記水溶性エポキシ系化合
物と、前記架橋剤とを互いに結合・架橋させて製膜する
ことにより、濾過膜の膜強度が向上し、D体及びL体が
混合したラセミ体を分割することができる濾過膜を得る
ことができる。
In the method for preparing the above-mentioned filtration membrane, the peptide or protein containing many amino acids having the same steric configuration, the water-soluble epoxy compound, and the cross-linking agent are bound and cross-linked to each other. The membrane strength of the filtration membrane is improved by forming the membrane by the above method, and a filtration membrane capable of separating a racemic mixture of the D-form and the L-form can be obtained.

【0027】更に、同一の立体配置を有するアミノ酸を
多く含有するペプチド又はタンパク質として、天然アミ
ノ酸を含むペプチド又はタンパク質を用いれば、セリシ
ンの高度利用が達成できる。
Further, if a peptide or protein containing a natural amino acid is used as the peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration, the sericin can be highly utilized.

【0028】本発明では、濾過膜の構成にペプチド又は
タンパク質を含むものであるため、例えば、ペプチド又
はタンパク質と、水溶性エポキシ系化合物と、架橋剤と
を溶剤に混合して、板上に流して所定厚さの膜を得た
後、液浸してゲル化させて、調製する。具体的な操作
は、ペプチド又はタンパク質の種類、水溶性エポキシ系
化合物及び架橋剤の選択等により、最適な条件を選んで
行なうことができる。
In the present invention, since the structure of the filtration membrane contains a peptide or protein, for example, the peptide or protein, the water-soluble epoxy compound, and the crosslinking agent are mixed in a solvent and poured onto a plate to give a predetermined amount. After obtaining a film having a thickness, it is prepared by immersion in liquid to gel. The specific operation can be performed by selecting the optimum conditions depending on the type of peptide or protein, the selection of the water-soluble epoxy compound, the cross-linking agent, and the like.

【0029】具体的には、前記水溶性エポキシ系化合物
がジグリシジルエーテルであり、前記架橋剤がジエチレ
ントリアミン及びグルタルアルデヒドであり、前記天然
アミノ酸を含むペプチド又はタンパク質と前記ジグリシ
ジルエーテルと前記ジエチレントリアミンとを所定の溶
媒に混合し、前記混合物を薄膜状に成形し、前記成形さ
れた薄膜を所定の熱処理の後、所定時間液浸して膨潤・
架橋処理を行う方法により、分子量 1,500に明確な分画
特性を有する濾過膜を得ることができる。
Specifically, the water-soluble epoxy compound is diglycidyl ether, the crosslinking agent is diethylenetriamine and glutaraldehyde, and the peptide or protein containing the natural amino acid, the diglycidyl ether and diethylenetriamine are used. The mixture is mixed with a predetermined solvent, the mixture is formed into a thin film, and the formed thin film is subjected to a predetermined heat treatment and then immersed in a liquid for a predetermined time to swell.
By the method of performing the cross-linking treatment, it is possible to obtain a filtration membrane having a definite fractionation characteristic with a molecular weight of 1,500.

【0030】更に具体的には、前記天然アミノ酸を含む
ペプチド又はタンパク質が繭糸セリシンであり、前記繭
糸セリシンと前記ジグリシジルエーテルと前記ジエチレ
ントリアミンとを蒸留水に混合し、前記混合液をキャス
ト板上に薄く伸ばして薄膜状にキャスト成形して室温で
所定時間放置後、前記薄膜を所定の熱処理の後、グルタ
ルアルデヒド,H2SO4 及び Na2SO4 の混合溶液に所定時
間浸す方法により、分子量 1,500に明確な分画特性を有
し、親水箇所・疎水箇所が多数点在する親水・疎水型ミ
クロドメイン構造となり、血小板の活性化付着現象を抑
制し、例えば抗血栓性を有する血液透析膜となる優れた
血小板吸着抑制型血液適合性を有するであろう濾過膜が
得られる。
More specifically, the peptide or protein containing the natural amino acid is cocoon thread sericin, the cocoon thread sericin, the diglycidyl ether, and the diethylenetriamine are mixed with distilled water, and the mixed solution is cast on a cast plate. A thin film is cast and formed into a thin film and left at room temperature for a predetermined time, and after the predetermined heat treatment, the thin film is immersed in a mixed solution of glutaraldehyde, H 2 SO 4 and Na 2 SO 4 for a predetermined time to give a molecular weight of 1,500. It has a definite fractionation property and has a hydrophilic / hydrophobic microdomain structure with a number of hydrophilic / hydrophobic sites scattered around to suppress the activated adhesion phenomenon of platelets, for example, a hemodialysis membrane with antithrombogenicity. A filtration membrane that will have excellent platelet adsorption-suppressing blood compatibility is obtained.

【0031】これは、次の化2,化3,化4に示される
反応式に示される反応により、重合及び架橋される。化
2にエポキシ系化合物とセリシンとの反応を示してい
る。化2のa式はセリシンの構成アミノ酸の各々が保有
している−COOH基とエポキシ基との反応を示し、b
式は同じく構成アミノ酸の各々が保有している−NH2
基とエポキシ基との反応を示し、c式はセリシンの構成
アミノ酸のうち主にセリンが保有している−OH基とエ
ポキシ基との反応を示している。
This is polymerized and crosslinked by the reactions shown in the following reaction formulas (2), (3) and (4). Chemical formula 2 shows a reaction between an epoxy compound and sericin. The a formula in Chemical formula 2 represents a reaction between an —COOH group and an epoxy group possessed by each of the constituent amino acids of sericin, and b
The formula also holds —NH 2 possessed by each of the constituent amino acids.
The formula (c) shows the reaction between the epoxy group and the -OH group, which is contained mainly in serine among the constituent amino acids of sericin.

【0032】[0032]

【化2】 [Chemical 2]

【0033】化3にエポキシ系化合物とジエチレントリ
アミンとセリシンとの反応を示した。
[Chemical Formula 3] shows a reaction of an epoxy compound, diethylenetriamine and sericin.

【0034】[0034]

【化3】 [Chemical 3]

【0035】化4にセリシンとグルタルアルデヒドとの
反応を示した。化4のa式はセリシンの構成アミノ酸の
各々が保有している−NH2 基とグルタルアルデヒドと
の反応であり、b式はセリシンの構成アミノ酸のうち主
にセリンが保有している−OH基とエポキシ基との反応
である。これらの反応式に示すような反応によって、互
いに結合・架橋させて三次元網状構造を形成させる。
Chemical formula 4 shows the reaction between sericin and glutaraldehyde. The a-formula of the chemical formula 4 is a reaction between the -NH 2 group possessed by each of the constituent amino acids of sericin and glutaraldehyde, and the b-formula is the -OH group possessed mainly by serine among the sericin-constituting amino acids. With the epoxy group. By the reactions shown in these reaction formulas, they are bonded and cross-linked with each other to form a three-dimensional network structure.

【0036】[0036]

【化4】 [Chemical 4]

【0037】[0037]

【実施例】実施例1.濾過膜の調製 セリシンを構成に含む濾過膜を次のように調製した。1
0%セリシン4ml(0.008M(分子量を10,000と仮定し
た)),ジグリシジルエーテル1g( 0.38M),ジエチ
レントリアミン70μl( 0.14M)を蒸留水に混合して
製膜溶剤とした。
EXAMPLES Example 1. Preparation of Filtration Membrane A filtration membrane containing sericin in its constitution was prepared as follows. 1
4 ml of 0% sericin (0.008M (assuming a molecular weight of 10,000)), 1 g (0.38M) of diglycidyl ether and 70 μl (0.14M) of diethylenetriamine were mixed with distilled water to obtain a film forming solvent.

【0038】この製膜溶剤1.5mlをシリコンゴム等
で型を取った板の上に9cm2 の面積に流し込んでキャ
ストし、室温で48時間放置、85℃2時間で熱処理し
て、膜状にした。(厚さ 約0.4mm) 得られた膜を、 0.1%グルタルアルデヒド, 1.0%H2SO
4 , 20 % Na2SO4 水溶液に24時間含浸した後に水洗
を行い、濾過膜を得た。
1.5 ml of this film-forming solvent was cast on a plate made of silicone rubber or the like in an area of 9 cm 2 , cast, and left at room temperature for 48 hours and heat-treated at 85 ° C. for 2 hours to form a film. I chose (Thickness about 0.4 mm) The obtained film was treated with 0.1% glutaraldehyde and 1.0% H 2 SO.
After being impregnated with a 4 and 20% Na 2 SO 4 aqueous solution for 24 hours, it was washed with water to obtain a filtration membrane.

【0039】実施例2.濾過膜の強度 濾過膜の構成となるジエチレントリアミン、セリシン、
ジグリシジルエーテル の配合量を種々に変えた濾過膜を用いて膜強度を測定し
た。尚、1つの配合量を変化させた場合には、他の2つ
の組成は前記実施例1の配合量とした。
Example 2. Strength of filtration membrane Diethylenetriamine, sericin, which constitutes the filtration membrane,
The membrane strength was measured using filtration membranes with various amounts of diglycidyl ether compounded. When one compounding amount was changed, the other two compositions were the compounding amounts of Example 1 above.

【0040】図1はセリシンの配合量を変化させた場合
の膜強度及び含水率の変化を示した線図であり、図aは
膜強度の変化、及び図bは含水率の変化を示している。
図2はジエチレントリアミンの配合量を変化させた場合
の膜強度の変化を示した線図、図3はジグリシジルエー
テルの配合量を変化させた場合の膜の強度の変化を示し
た線図である。各図において、横軸は各配合量を示し、
縦軸は膜強度が最も高いものを1とした相対値である。
FIG. 1 is a diagram showing changes in membrane strength and water content when the amount of sericin blended was changed. FIG. 1a shows changes in membrane strength and FIG. B shows changes in water content. There is.
FIG. 2 is a diagram showing a change in film strength when the compounding amount of diethylenetriamine is changed, and FIG. 3 is a diagram showing a change in film strength when the compounding amount of diglycidyl ether is changed. .. In each figure, the horizontal axis shows each blending amount,
The vertical axis is a relative value with 1 being the highest film strength.

【0041】図1の図aに示す通り、セリシンを0.008M
含むものが膜強度が最も高く、セリシンを含まないもの
に対して強度が約1.4倍も向上する。また、図1の図
bに示すように含水率もセリシン添加量に比例して向上
する。また、図2及び図3に示す通り、ジエチレントリ
アミン及びジグリシジルエーテルは各々 0.14M及び 0.3
8Mの配合量で膜強度が最も高い。
As shown in FIG. 1a, 0.008M of sericin was added.
The film containing the compound has the highest film strength, and the strength is improved by about 1.4 times as compared with the film containing no sericin. Further, as shown in FIG. 1b, the water content also increases in proportion to the amount of sericin added. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, diethylenetriamine and diglycidyl ether were 0.14 M and 0.3, respectively.
The highest film strength is obtained with a compounding amount of 8M.

【0042】実施例3.濾過膜の分画特性 実施例1で得られた濾過膜の分画特性を検討した。図4
は分画特性を検討する実験装置の模式説明図である。図
において、ノズル(41)を通してN2 ガスで加圧可能な容
器(42)の底部に濾過膜(43)を装着し、容器(42)内の水溶
液(44)を攪拌しながら濾過膜(43)を透過させた。容器内
に保持される水溶液中の標準物質は次の表1に示す。
Example 3. Fractionation characteristics of filtration membrane The fractionation characteristics of the filtration membrane obtained in Example 1 were examined. Figure 4
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of an experimental device for examining fractionation characteristics. In the figure, a filter membrane (43) is attached to the bottom of a container (42) that can be pressurized with N 2 gas through a nozzle (41) and the aqueous solution (44) in the container (42) is agitated while stirring. ) Is transmitted. The standard substances in the aqueous solution held in the container are shown in Table 1 below.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】具体的な条件は、操作圧=1.3kgf/cm
2 ,攪拌速度=300rpm,温度=25℃とし、各標
準物質の次式の阻止率(R)を求めた。 阻止率(R)=100(1−Cp/Cf ) Cp :透過側濃度 Cf :供給側濃度
Concrete conditions are operating pressure = 1.3 kgf / cm.
2 , the stirring speed = 300 rpm, the temperature = 25 ° C., and the rejection rate (R) of the following formula of each standard substance was determined. Rejection rate (R) = 100 (1-Cp / Cf) Cp: Permeate side concentration Cf: Supply side concentration

【0045】図5は分画特性の結果を示す線図である。
図において縦軸は阻止率R(%)、横軸は分子量であ
る。図に示す通り、本濾過膜は、分子量約 1,500に明確
な分画特性を持つことが判った。
FIG. 5 is a diagram showing the results of the fractionation characteristics.
In the figure, the vertical axis is the rejection rate R (%), and the horizontal axis is the molecular weight. As shown in the figure, it was found that this filtration membrane had a clear fractionation characteristic with a molecular weight of about 1,500.

【0046】実際に使用されている限外濾過膜の分画分
子量は、10,000、20,000、30,000であり、逆浸透膜は無
機塩類〜ショ糖(分子量 350)での分離である。つま
り、分子量にすると数100 〜10,000の範囲で分離できる
産業上有効なものがない。本濾過膜は分子量約 1,500に
明確な分画特性を持つ産業上有効なものである。
The molecular weight cut-off of the ultrafiltration membrane actually used is 10,000, 20,000 and 30,000, and the reverse osmosis membrane is a separation from inorganic salts to sucrose (molecular weight 350). In other words, there is no industrially effective one that can be separated in the range of several 100 to 10,000 in terms of molecular weight. This filtration membrane is industrially effective with a molecular weight of about 1,500 and distinct fractionation characteristics.

【0047】尚、分子篩の孔は、 0.1%グルタルアルデ
ヒド, 1.0%H2SO4 , 20 % Na2SO4 水溶液に含浸して
膨潤させる操作の過程中に生じる。この分子篩の孔の径
は他のエポキシ系化合物を用いることにより調整でき
る。また、ジグリシジルエーテルとジエチレントリアミ
ン等の架橋剤の添加量を変えることにより若干調整でき
る。セリシンは分子篩の孔の径には関係ない。
The pores of the molecular sieve are formed during the process of swelling by impregnating with an aqueous solution of 0.1% glutaraldehyde, 1.0% H 2 SO 4 and 20% Na 2 SO 4 . The pore size of this molecular sieve can be adjusted by using other epoxy compounds. Further, it can be adjusted a little by changing the addition amount of the crosslinking agent such as diglycidyl ether and diethylenetriamine. Sericin is independent of the pore size of the molecular sieve.

【0048】実施例4.濾過膜の光学異性体透過特性 実施例1で得られた濾過膜の光学異性体透過特性を検討
した。図6は光学異性体透過特性を検討する実験装置の
模式説明図である。図において、2つの水槽(61)(62)を
連絡する通路(63)を覆うように濾過膜(64)を装着してい
る。各水槽に蒸留水(65)(水温:5℃)を入れ、一方の
水槽(61)にD-チロシンとL-チロシン(各々0.05M )を添
加し、各水槽をスターラで攪拌しながら放置した。
Example 4. Optical isomer permeation characteristics of filtration membrane The optical isomer permeation characteristics of the filtration membrane obtained in Example 1 were examined. FIG. 6 is a schematic explanatory view of an experimental apparatus for examining the optical isomer transmission characteristics. In the figure, a filtration membrane (64) is attached so as to cover a passage (63) connecting the two water tanks (61) (62). Distilled water (65) (water temperature: 5 ° C) was put in each water tank, D-tyrosine and L-tyrosine (0.05M each) were added to one water tank (61), and each water tank was left stirring with a stirrer. ..

【0049】経時的に他方の水槽(62)内の水をサンプリ
ングしてD,L-チロシンの量を測定した。図7はその結果
を示す線図であり、図において縦軸はチロシン量、横軸
は経過時間を示す。図に示す通り、17時間後では天然
のアミノ酸であるL-チロシンがD-チロシンに対して約2
割の高率で透過されることが確認された。
The water in the other water tank (62) was sampled over time to measure the amount of D, L-tyrosine. FIG. 7 is a diagram showing the results, in which the vertical axis represents the amount of tyrosine and the horizontal axis represents the elapsed time. As shown in the figure, after 17 hours, the natural amino acid L-tyrosine was about 2 times as much as D-tyrosine.
It was confirmed that the light was transmitted at a relatively high rate.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、同一の立
体配置を有するアミノ酸を多く含有するペプチド又はタ
ンパク質と、水溶性エポキシ系化合物と架橋剤とを互い
に結合・架橋させて三次元網状構造としたものであるた
め、単に水溶性エポキシ系化合物と架橋剤とを互いに結
合・架橋させて三次元網状構造としたものに比べて、濾
過膜の膜強度が向上する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, a peptide or protein containing many amino acids having the same steric configuration, a water-soluble epoxy compound and a cross-linking agent are bonded and cross-linked to form a three-dimensional network structure. Therefore, the membrane strength of the filtration membrane is improved as compared with a case where a water-soluble epoxy compound and a cross-linking agent are simply bonded and cross-linked to form a three-dimensional network structure.

【0051】加えて、同一の立体配置を有するアミノ酸
を多く含有するペプチド又はタンパク質が膜の構成の一
部となっているため、例えばD体及びL体が混合したラ
セミ体を分割することができる濾過膜を得ることができ
る。
In addition, since a peptide or protein containing a large number of amino acids having the same steric configuration is a part of the constitution of the membrane, it is possible to resolve a racemic mixture in which D-form and L-form are mixed. A filtration membrane can be obtained.

【0052】また、同一の立体配置を有するアミノ酸を
多く含有するペプチド又はタンパク質として、天然アミ
ノ酸を含むペプチド又はタンパク質を用いることにより
安価な濾過膜を得ることができ、更に天然アミノ酸を含
むペプチド又はタンパク質として、繭糸セリシンを用い
るならば、絹糸の精練過程で排出されるセリシンの高度
利用ができる。更に加えて、得られた濾過膜上に親水箇
所・疎水箇所が多数点在する親水・疎水型ミクロドメイ
ン構造となり、血小板の活性化付着現象を抑制止、優れ
た血小板吸着抑制型血液適合性材料であることが予測さ
れ、例えば抗血栓性を有する血液透析膜となる可能性が
大である濾過膜を得ることができる。
By using a peptide or protein containing a natural amino acid as the peptide or protein containing many amino acids having the same steric configuration, an inexpensive filtration membrane can be obtained. As a result, if cocoon thread sericin is used, it is possible to highly utilize sericin discharged during the silk scouring process. In addition, the resulting filtration membrane has a hydrophilic / hydrophobic microdomain structure in which a number of hydrophilic / hydrophobic sites are scattered, which suppresses the activation and adhesion phenomenon of platelets and is an excellent platelet-adsorption-suppressing blood-compatible material. Therefore, a filtration membrane having a high possibility of becoming a hemodialysis membrane having antithrombogenicity can be obtained.

【0053】更に、水溶性エポキシ系化合物がジグリシ
ジルエーテルであり、架橋剤がジエチレントリアミン及
びグルタルアルデヒドであり、これが繭糸セリシンのよ
うな天然アミノ酸を含むペプチド又はタンパク質と組み
合わされた濾過膜では、後述する実施例で詳細に説明す
るように、充分な膜強度を有し、ラセミ体を分割するこ
とができ、しかも血小板吸着抑制型血液適合性を有する
可能性が大であるという数々の優れた特性に加えて、分
子量 1,500に明確な分画特性を有する濾過膜を得ること
ができる等の効果を有する。
Further, the water-soluble epoxy compound is diglycidyl ether, the cross-linking agent is diethylenetriamine and glutaraldehyde, which will be described later in a filtration membrane in which a peptide or protein containing a natural amino acid such as cocoon thread sericin is combined. As will be described in detail in Examples, it has a number of excellent properties that it has sufficient membrane strength, can split racemates, and has a high possibility of having platelet adsorption-suppressing blood compatibility. In addition, it has the effect of being able to obtain a filtration membrane having a definite fractionation characteristic with a molecular weight of 1,500.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】セリシンの配合量を変化させた場合の膜強度の
変化(a)及び含水率の変化(b)を示した線図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a change in membrane strength (a) and a change in water content (b) when a blending amount of sericin is changed.

【図2】ジエチレントリアミンの配合量を変化させた場
合の膜強度の変化を示した線図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in film strength when the compounding amount of diethylenetriamine is changed.

【図3】ジグリシジルエーテルの配合量を変化させた場
合の膜の強度の変化を示した線図である。
FIG. 3 is a diagram showing changes in the strength of the film when the amount of diglycidyl ether blended is changed.

【図4】分画特性を検討する実験装置の模式説明図であ
る。
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of an experimental device for examining fractionation characteristics.

【図5】分画特性の結果を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing a result of fractionation characteristics.

【図6】光学異性体透過特性を検討する実験装置の模式
説明図である。
FIG. 6 is a schematic explanatory view of an experimental device for examining optical isomer transmission characteristics.

【図7】濾過膜の光学異性体透過特性の結果を示す線図
である。
FIG. 7 is a diagram showing the results of optical isomer permeation characteristics of a filtration membrane.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一の立体配置を有するアミノ酸を多く
含有するペプチド又はタンパク質と、水溶性エポキシ系
化合物と架橋剤とを互いに結合・架橋させて三次元網状
構造としたことを特徴とする濾過膜。
1. A filtration membrane comprising a peptide or protein containing many amino acids having the same steric configuration, a water-soluble epoxy compound, and a cross-linking agent, which are bound and cross-linked to each other to form a three-dimensional network structure. ..
【請求項2】 前記同一の立体配置を有するアミノ酸を
多く含有するペプチド又はタンパク質が、天然アミノ酸
を含むペプチド又はタンパク質であることを特徴とする
請求項1に記載の濾過膜。
2. The filtration membrane according to claim 1, wherein the peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration is a peptide or protein containing a natural amino acid.
【請求項3】 前記天然アミノ酸を含むペプチド又はタ
ンパク質が、繭糸セリシンであることを特徴とする請求
項2に記載の濾過膜。
3. The filtration membrane according to claim 2, wherein the peptide or protein containing the natural amino acid is cocoon thread sericin.
【請求項4】 前記水溶性エポキシ系化合物がジグリシ
ジルエーテルであり、前記架橋剤がサメチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン及びグルタルアルデヒドであ
ることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の濾過
膜。
4. The filtration membrane according to claim 1, wherein the water-soluble epoxy compound is diglycidyl ether, and the cross-linking agent is Samethylenediamine, diethylenetriamine and glutaraldehyde. ..
【請求項5】 前記請求項1〜4の何れかに記載の濾過
膜を調製する方法において、 前記同一の立体配置を有するアミノ酸を多く含有するペ
プチド又はタンパク質と、前記水溶性エポキシ系化合物
と、前記架橋剤とを互いに結合・架橋させて製膜するこ
と特徴とする濾過膜の調整方法。
5. The method for preparing the filtration membrane according to claim 1, wherein the peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration, the water-soluble epoxy compound, A method for preparing a filtration membrane, which comprises forming a membrane by binding and cross-linking with the cross-linking agent.
【請求項6】 前記請求項5に記載の濾過膜の調製方法
において、 前記同一の立体配置を有するアミノ酸を多く含有するペ
プチド又はタンパク質が、天然アミノ酸を含むペプチド
又はタンパク質であることを特徴とする濾過膜の調製方
法。
6. The method for preparing a filtration membrane according to claim 5, wherein the peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same steric configuration is a peptide or protein containing a natural amino acid. Method for preparing filtration membrane.
【請求項7】 前記請求項5又は6に記載の濾過膜の調
製方法において、 前記水溶性エポキシ系化合物がジグリシジルエーテルで
あり、前記架橋剤がジエチレントリアミン及びグルタル
アルデヒドであり、 前記同一の立体配置を有するアミノ酸を多く含有するペ
プチド又はタンパク質または天然アミノ酸を含むペプチ
ド又はタンパク質と、前記ジグリシジルエーテルと、前
記ジエチレントリアミンとを所定の溶媒に混合し、 前記混合物を薄膜状に成形し、 前記成形された薄膜を所定の熱処理の後、グルタルアル
デヒドを含む溶液中で所定時間液浸して膨潤・架橋処理
を行うことを特徴とする濾過膜の調整方法。
7. The method for preparing a filtration membrane according to claim 5 or 6, wherein the water-soluble epoxy compound is diglycidyl ether, and the cross-linking agent is diethylenetriamine and glutaraldehyde. A peptide or protein containing a large amount of amino acids having or having a peptide or protein containing a natural amino acid, the diglycidyl ether, and the diethylenetriamine are mixed in a predetermined solvent, the mixture is molded into a thin film, the molded A method for preparing a filtration membrane, which comprises subjecting a thin film to a predetermined heat treatment, and then immersing the thin film in a solution containing glutaraldehyde for a predetermined time to perform a swelling / crosslinking treatment.
【請求項8】 前記請求項5〜7の何れかに記載の濾過
膜の調製方法において、 前記同一の立体配置を有するアミノ酸を多く含有するペ
プチド又はタンパク質または天然アミノ酸を含むペプチ
ド又はタンパク質が、繭糸セリシンであり、 前記繭糸セリシンと、前記ジグリシジルエーテルと、前
記ジエチレントリアミンとを蒸留水に混合し、 前記混合液をキャスト板上に薄く伸ばして薄膜状にキャ
スト成形して室温で所定時間放置後、 前記薄膜を所定の熱処理の後、グルタルアルデヒド,H2
SO4 及び Na2SO4 の混合溶液に所定時間浸すことを特徴
とする濾過膜の調整方法。
8. The method for preparing a filtration membrane according to claim 5, wherein the peptide or protein containing a large amount of amino acids having the same configuration or the peptide or protein containing a natural amino acid is cocoon thread. Sericin, the cocoon thread sericin, the diglycidyl ether, and diethylenetriamine are mixed with distilled water, and the mixture is cast thinly on a cast plate and cast-molded into a thin film and left at room temperature for a predetermined time, After the heat treatment of the thin film for a predetermined time, glutaraldehyde, H 2
A method for preparing a filtration membrane, which comprises immersing in a mixed solution of SO 4 and Na 2 SO 4 for a predetermined time.
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