JPS5922559A - 血漿搬出法用の微孔質の中空繊維膜およびその製造方法 - 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】 技術分野 本発明は、血漿搬出法（ｐｌａｓＩｌｌａｐｂｅｒｅｓ
ｉｓ　）　　に使用するだめの親水性ポリエーテル−ポ
リカーボネートブロックコポリマーの微孔質の中空繊維
膜（ｍ１ｃｒｏｐｏｒｏｕｓ　ｈｏｌｌｏｗ　ｆｉｂｅ
ｒ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　）に関する。

さらに、本発明は、その親水性のポリエーテルーポリカ
ーボネートブロックコボリマーを含有する溶液を中空の
繊維の形状に押出し、その繊維を次いでケゝル化し、そ
して所望によシ洗浄することから成る前記の膜の製造方
法に関する。

〔血漿搬出法〕なる衣現は、血球を血漿から分。

離して血球に富むフラクションと、本質的に血球を含ま
ないが全血（ｗｈｏｌｅ　ｂｌｏｏｄ　）中に含有され
る本質的に全血漿蛋白質を含有する血漿に富むフラクシ
ョン（血漿フラクション）とを得るための全血に用いる
膜分離法を意゛味するつもシである。

使用する膜が、ろ×１０ｏ　ダルトンまでの大きさの程
度のカットオフ（ｃｕｔ−ｏｆｆ　）　を有していれば
かような分離ができる。

技術的背景 血漿搬出法に使用される微孔質の中空繊維膜およびこれ
の製造方法は公知であシ、文献に記載されている。

Ｔｒａｎｓ、Ａｍ、Ｓｏｃ、Ａｒｔｉｆ、Ｉｎｔ、Ｏｒ
ｇ、　１９７　Ｂには疎水性ポリカーボネートポリマー
の血漿搬出法用の中空繊維膜の例が記載されておシ、そ
してドイツ国特許出願ＤＢ−Ｏ８第２２．５７６９７号
および第２８２８６１６号は、セルロースジアセテート
の同様な中空繊維膜に関する。

これら公知の中空繊維膜の重大な障害は、これらが比較
的狭いカットオフ（ＩＸ１０６　および６×１０６　ダ
ルトン）であり、そして濾過速度が比較的低く沢過工程
の間急速にこれが減少する傾向かあるととである。さら
に、重大な＃害は、その膜を血漿搬出法に使用したとき
に溶血現象（ｂｅｍｏｌｙｓｉｓ　）を起こす恐れのあ
る鋭いエツジ（５ｈａｒｐ　ｅｄｇｅ　）　　の細孔開
口部を有することである。

ヨーロッパ特許出願公報第００４４４０５号は、ポリプ
ロピレンの微孔質中空繊維膜に関する。この中空繊維膜
の障害は血液側（ｂｌｏｏｄ　５ｉｄｅ　）　　上に比
較的大きい細孔を鳴することであシ、これは分離処理の
初期に容易に溶血現象を起こす恐れがある。

ポリエーテルーポリカーボネートブロックコボリマーの
膜の種々の用途および製法を記載した文献の例は、米国
特許第４０６９１５１号、同第４０７５１０８号および
同第４１６０７９１号、英国特許第１５５６８９１号、
スエーデ／国特許出願第８０．０５３８０号、ヨーロッ
パ特許出願第８０１０４６７８号、同第８０１０５１８
５号および同第８０１０５１９５号およびドイツ国特許
出願ＤＥ−Ｏ３第２９２１１３８号である。

本発明の目的は、前記の公知の中空繊維膜の欠点を本質
的に完全に無くした改良された微孔質の中空繊維膜を提
供することである。

その他の目的は、かような改良された微孔質、中空繊維
膜の製造方法を提供することである。

これらの目的は、それぞれ添付の特許請求の範囲第１項
および第６項に基づく中空繊維膜およびその製法による
本発明に基づいて達成することができる。

一湊」１升ηＪＬ！Ｌ（Ｊ１乱 本発明に基づいて、血漿搬出法用の親水性ポリエーテル
ーボリカーボネートブロックコボリマーの微孔質の中空
繊維膜を提供する。この中空繊維膜は、鋭いエツジのな
い滑らかに丸い開口部を有する本質的に対称的な壁構造
から成ることを特徴とする。

本発明に基づいて、親水性のｙＷ　ＩＪエーテルーポリ
カーボネートブロックコボリマーの溶液を中空繊維の形
状に押出し、次いでゲル化し、また所望によりその押出
された中空繊維を洗浄することから成る血漿搬出法用の
親水性ポリエーテルーボリカーボネートブロックコボリ
マーの微孔質の中空繊維膜の製造方法も提供する。本方
法は、その押出された中空繊維を徐々にのみ固体状態（
５ｏｌｉｄｓｔａｆ、ｅ　）に移行させることができる
性能を有するゲル化媒質を使用してその押出された中空
繊維をゲル化し、鋭いエツジのない滑らかに丸くなった
開口部を有する本質的に対称的な壁構造から成る微孔質
の中空繊維膜を得ることを特徴とする。

本発明をさらに良く理解するために、〔対称的な壁構造
（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｗａｌｌ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ
　）　］なる表現は、その膜内での寸法が増加もせず減
少もしない細孔で、そして円筒状壁の両側において本質
的に同じ寸法を有する細孔を有する本質的に円筒状の壁
構造を衣わす積シである。

本発明の中空繊維膜は、その中空繊維膜の意図する用途
によって約１０５ダルトン乃至約３　Ｘ　１０６ダルト
ンの範囲内に同様に自由に設定できるカン例えは、その
中空繊維膜が全血から血漿を分離するために使用される
とすれば、その中空繊維膜は、笑事上全部の血漿蛋白質
を通過させるのに十分に大きい細孔に比例して約３Ｘ１
０６　ダルトンのカットオフを有するのが都合がよい。

これに反して、その中空繊維膜が血漿からアルブミン（
分子ｊｆｔ６８０００）のような選はれた蛋白質の分離
に使用されるとすれば、その中空繊維膜は、アルブミン
および比較的低分子量の蛋白質はその膜を通過できるが
、ＩｇＧ、　ＩｇＡ、ＩｇＭのような比較的高分子量の
蛋白質はその中空繊維膜の血液側に保留されるような平
均細孔寸法の細孔に比例して１０５乃至２Ｘ１０５ダル
ト／のカットオフを有するのが好ましい。残余の血漿蛋
白質から１０６　ダルトンまでの分子量を有する蛋白質
（グロブリン）の分離に好適なのは約１０６　ダルトン
のカットオフを有する中空繊維膜である。

好ましくは、本発明に基づく中空繊維膜は約６５％、好
まし２くは８０〜８５％の多孔率（ｐｏ’ｒＯ８ｉｔ７
　）　　′５ｆ：有するものであり、これによって置い
濾過速度が確保される。中空繊維膜の厚さは変化しても
よいが通散は、２０〜３００μｍ。

好まし７くは４０〜８０μｍ、最も好ましくは５０μｍ
　である。

本発明に基つく中空繊維膜用として特に好ましい親水性
ポリエーテルーボリカーボネートブロックコボリマーは
次の一般式を廟するビスフェノールＡ／ポリアルキレン
オキサイド重縮合体である、一般式− （式中、ＲけＣＨ２ＣＨ２またはＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨお
よび（’Ｔ−］＝ＣＨ１の組合せ、好ましくはＣＨ２Ｃ
Ｈ２を衣わし、ｍ−４０〜１００、好ましくけ８０、ｎ
＝１０〜１５５好ましくは１５２、そ［７てｐ　＝　０
．５〜６、好ましくは１を衣わす）。

ポリアルキレンオキサイドは、射適には６００〜２００
００ダルトンの分子量を有するものであり、そして１〜
６０％、好まし２くは２０％の蕪で使用される。

本発明に基づく方法において、上記の一般式のビスフェ
ノールＡ／ポリアルキレンオキサイド重縮合体が前記の
親水性ボリエーテルーボリカーボネートブロックコボリ
マーとして好ましく使用される。

紡糸溶液（Ｓｐｉｎｎｉｎｇ　５ｏｌｕｔｉｏｎ　）を
製造するためにはそのポリマーを溶剤中に溶＃させる。

かような溶剤としては、ジオキサン、ジオキソラ／、ジ
メチルスルホオキサイド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルム
アミド（ＤＭＦ　）、ジメチルアセテート（ＤＭＡｃ　
）またはこれらの混合物である。この溶液は、次いでバ
イコ／ボーネ／トジェット（ｂｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔｊ
ｅｔ　）を通し下記の特定の組成物の浴中に紡糸する。

本発明に基づく中空繊維膜の鋭いエツジのない滑らかに
丸くなった細孔開口部を有する対称的な壁構造を得るた
めには、押出された中空σ）繊維が徐々に固体状態に移
行することが肝要である。従って、その押出された中空
の繊維膜を徐々にのみ固体状態に移行させることができ
るゲル化媒質が使用ざ才りる。かようなゲル化媒質の例
は、アセトン／アルコール混合物で、好まし−１くはア
セトンおよびアルコールを６＝１の混合比で含有するも
のである。本発明に基づいて好適なアルコールは、イソ
プロピルアルコールである。さらに好適なアルコールの
例としてはエタノール、メタノールなどのような低級ア
ルキルアルコールでもよい。

かようなゲル化媒質のさらに別の例としては、極性浴剤
およびアルコールの混合物で好ましくはその極性溶剤お
よびアルコールを２：１および１：２、最も好ましくは
１：１の混合比で含有するものでもよい。この場合も、
イソプロピルアルコールが好適なアルコールである。好
適なアルコールの別の例としてエタノール、メタノール
などの低級アルキルアルコールでもよい。

本発明に基づいて、親水性ポリエーテルボリカーボネー
トブロックコボリマーを含有するポリマー溶液は、上記
組成物のゲル化浴中に１０〜６０℃、好ましくは周囲温
度において好適に押出される。このゲル化工程は約１分
ヲ擬し、そしてこのゲル化の間その押出された中空の繊
維は弾性であり、行う可能性のある次の洗浄浴へローラ
ーによって連ぶことはできない。この押出され、そして
ゲル化された中空の繊維を機械的に安定させるためには
、その中空の繊維膜中のゲル化媒質を連続工程において
除去するのが適切である。かような工程の最初において
、そのゲル化媒質と徐々にのみ交換することができる洗
浄媒質を利用するのが好ましい。アルコールが好適であ
シ、好ましくはイソプロピルアルコールである。好適な
アルコールの別の例としては、エタノール、メタノール
などの低級アルキルアルコールである。次の工程におい
ては、任意の適当なフラッシュ液体、例えば水および／
またはアルコールが中空繊維膜から残留する可能性のあ
る溶剤および添加物を追出すために使用できる。

本発明に基づく上記の細孔寸法を有する中空繊維膜を得
るために特に関係があるのはセンター液体（ｃｅｎｔｅ
ｒ　１ｉｑｕｉｄ　）の選択である。好適なセンター液
体の例は、ボリエーテルーボリヵーボネートブロックコ
ホリマー用に使用される溶剤と非混和性の媒質か、上記
のデル化媒質と同じ組成の媒質のいずれかである。

本発明に基つく中空繊維膜の細孔寸法を変えるためには
、そのポリマー溶液に添加する非−溶剤〔細孔形成剤（
ｐｏｒｅ　ｆｏｒｍｅｒｓ　）　）　　の量を変化させ
ることによって可能である。か上うな細孔形成剤の例は
、ポリアルキレ／オキサイド、塩、グリセリン、ポリビ
ニルピロリドン（ｐｖｐ）　、好ましくはポリエチレン
グリコール（ＰＥＧ）である。曲記の細孔形成剤の量は
、約１０％まで変化することができる。

ポリマー溶液の粘度（落球粘度計による）は、２０°Ｃ
において測定して一般に、２０００　ｃｐｓ〜５０００
０　ｃｐｓの間、好ましくは２００００　ｃｐｓである
。

本発明を次の実施例によってさらに説明する。

実施例　１ １６重量％の示すエーテルーボリカーボネートブロック
コボリマーを室温において８６％の１．６−シオキソラ
ｙ中に溶解し、４重量饅のポリエチレングリコール（Ｐ
ＥＧ　１００００　）と混合し、その溶液を濾過しそし
てガス抜きした。このポリマー溶液の粘度は２５０００
　ｃｐｓであった。

このポリマー溶液を、アセトン／イソプロピルアルコー
ル（３：１　）のセンター液体と共に押出ダイを通して
センター液体に使用したと同じ組成のケゞル化浴中に押
出した。

得られた中空繊維膜は次の特性を有する水ノ濾過：１１
ＩＩｌ／秒×ｃＩｎ２ｘバール（ｂａｒ）第■因子（Ｆ
’ａｃｔｏｒ■）の透過率：９９％（分子ｉｉ約１．４
　Ｘ　１０’　） リボプロティンの透過率　：　　９５％（分子餡２．４
　Ｘ　１０’　） ５０ｍｍＨｇ［おける血液の濾過：　４０．１０−’　
＃Ｉｔ／秒×ｃｒｎ２×／ぐ−ル 内　　径　　　　　　　　　　　　　　　３００μｍ壁
厚　　　　８０μｍ 実施例　２ １４％の親水性ボリエーテルーボリヵーボネートブロッ
クコボリマー全８６％１，３−ジオキサラン中に溶解し
、ろ予プルロニック（ＰＬｕＲＯＮＩＣ）６８００　Ｃ
ＢＡｓｈ′（ワイアンドット（Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ）社
製のポリエチレンオキサイドポリプロピレンオキサイド
コボリマー〕と混合し、その溶液を濾過およびガス抜き
した。

コ０）　＃　ＩＪママ−液をパラフィンのセンター液体
と共に環状ダイを通しジメチルホルムアミド／イソゾロ
ビルアルコール（２：１）のゲル化浴中に押出した、 得られた中空繊維膜は次の特性である：水の濾過：　　
　’　　　　　　　Ｑ、５ａｌ／秒×ｍ２×バールＩｇ
Ｍの透過率＝　　　　　　　９５％（分子量９００，０
００） β−リ示プロティンの透過率＝　　　５％（分子１２．
４Ｘ１０°） 内　　径　　　　　　　　　　　　　　　３００μｍ壁
厚　　　　８０μｍ 実施例　６ １６重量−の親水性ボリエーテルーボリカーボネートフ
ロンクコボリマーを８６％ジオキサラン中蔽中層溶解１
％ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１００００）と混合
した。このポリマー浴液を濾過、ガス抜きした。そして
粘度は２００００ｃｐｓであった。

このポリマーｉｍをアセトン／イソプロピルアルコール
（３：１）のセンター液体）共に環状ダイを通しセンタ
ー液体と同じ組成のゲル化浴中に押出した。ゲル化した
中空繊維膜をインプロビルアルコールフラシュ液体中を
通過させそして乾燥した。

得られた中空繊維膜は次の特性を有する：水の濾過：　
　　　　０．０３ｍｇ／秒Ｘｃｎｌ”Ｘバールアルプミ
／の透過率：　　１００％ （分子量６８，０００） ｉｇＭの透過率　二　　　０％ 内径　　　　２５０μｍ 壁厚　　　　７０μｍ 四ノ１眞ｍ匣 本発明の中空繊維膜は、血漿搬出法用を意図したもので
ある。すなわち前記の中空繊維膜の一側と全面とを接触
さぜることにより血球と血漿とに分離するがその際、血
球は前記の一側に保留されるが、血ｇｊＬはその膜Ｑ２
細孔を辿して透過し、その膜の反対側に集められる。前
記の分離は、その中空繊維膜の前記の両側間における圧
力勾配の彰智によって行なわれる。

概して、本発明の中空繊維膜（１０５〜１０６ダルトン
の範囲内のカットオフ）は、任意の血漿分離法（血漿分
別）に使用できる、すなわち異なる分子蓋の蛋白質のフ
ラクションに血漿を分離する、この場合６×１０６　ま
での分子量を有するある種の物質またはある種のフラク
ションをその液体から分離できる。かような分離法の例
は血漿からのアルブミン（分子量６８０００）およびグ
ロブリン（分子蓋１０６ダルトン）の分離である。この
方法においては前記のアルブミンは比較的低分子量の蛋
白質と共にその膜を通過するがｉｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ
のような比較的高分子量の蛋白質は中空繊維膜の血液側
に保留されそしてグロブリンは残留する血漿蛋白質から
分離される。

代理人　浅　村　　　皓 他４名 ド アメリカ合衆国イリノイ州バー リントン・ケルセイ・ロード２３ ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）血漿搬出法用として使用するだめの、親水性ポリ
   エーテルーボリカーポネートブロックコボリマーの微孔
   質の中空繊維膜において、その中空繊維膜力瓢鋭いエツ
   ジのない滑らかに丸くなった細孔開口部をもつ、本質的
   に対称的な壁構造を有することを特徴とする前記の中空
   繊維膜。 （２）その中空繊維膜が、０．００８〜０．８μｍ１　
   好１しくけ０．５μｍの平均直径の細孔を有することを
   特徴とする前記第１項に記載の中空繊維膜。 （３）その中空繊維膜が、６５チ以上、好葦しくけ８０
   〜８５チの多孔率を有することを特徴とする前記第１ま
   たは２項に記載の中空繊維膜。 （４）　　その中空繊維膜が、２０〜６００μｍ、好ま
   しくは１００μｍの厚さを有することを特徴とする前記
   第１〜６項のいずれか１項に記載の中空繊維膜。 （５）その親水性のポリエーテル−ポリカーボネートブ
   ロックコポリマーが一般式 （式中、ＲはｃＨ２ｃＨ２、またはＣ）］２−ＣＨ＝Ｃ
   ＨおヨヒＣＨ＝ＣＨノ組合せ、好ましく　ＶｉＣＨ２０
   Ｈ２を表わし、ｍ＝４０〜１００．好ましくは８０．ｎ
   ＝１０〜１５５、好ましくけ１５２、そしてｐ＝０．５
   〜６、好ましくは１をへ表わす）で示されるビスフェノ
   ールＡ／ポリアルキレンオキサイド重縮合体の中から選
   はれることを特徴とする前記第１〜４項のいずれか１゛
   項に記載の中空繊維膜。 （６）　　親水性のポリエーテルーボリヵーボネートブ
   ロックコボリマーの溶液を中空繊維の形状に押出し、次
   いでｒル化し、そして所望にょシその押出された中空繊
   維を洗浄することがら成る血漿搬出法用に使用するだめ
   の親水性ポリエーテルーボリカーボネートブロックコボ
   リマーの微孔質中空繊維膜の製造方法において、その押
   出された中空繊維を徐々にのみ固体状態に移行させるこ
   とができるケ゛ル化媒質を使用してその押出された中空
   繊維をケゞル化し、鋭いエツジのない滑らかに丸くなっ
   た細孔開口部をもつ、本質的に対称的な壁構造を有する
   微孔質の中空繊維膜を得ることを特徴とする前記微孔質
   中空繊維膜の製造方法。 （力　前記のゲル化媒質會、アセトン／アルコール混合
   物および極性溶剤／アルコール混合物の中から選ぶこと
   を特徴とする前記第６項に記載の方法。 （８）前記のアセトン／アルコール混合物が、アセトン
   およびアルコールを６＝１の混合比で含有することを特
   徴とする前記第７項に記載の方法。 （９）　　前記の極性溶剤／アルコール混合物が、極性
   溶剤およびアルコールを２：１および１：２の間、好ま
   しくは１：１の混合比で含有することを特徴とする前記
   第７項に記載の方法。 αＯ）　　前記のアルコールが、イソフ０ロピルアルコ
   ールであることを特徴とする前記第７〜９項のいずれか
   １項に記載の方法。 αＤ　前記のポリマー溶液を、前記のゲル化媒質と同じ
   組成のセンター液体と共に押出すことを特徴とする前記
   第６〜１０項の任意の１項に記載の方法。 ０２１　　前記のポリマー溶液を、例えばパラフィンの
   ような、ポリマー溶液に対して不活性のセンター液体と
   共に押出すことを特徴とする前記第６〜１０項の任意の
   １項に記載の方法。 （１３１そのケ８ル化された中空繊維を、その使用した
   ゲル化媒質と徐々にのみ交換することができる洗浄媒質
   で洗浄することを特徴とする前記第６〜１２項のいずれ
   か１項に記載の方法。 ０勺　前記の洗浄媒質が、アルコール、好ましくはイソ
   フ０ロビルアルコールであることを特徴トスル前記第１
   ６項に記載の方法。 ０５）その洗浄した中空繊維を、水および／またはアル
   コールでフランシュすることを特徴とする前記第１６ま
   たは１４項に記載の方法。 （Ｉｆｉｌ　　前記のポリエーテルーポリカーボネート
   ブロックコボリマーを一般式 （式中、ＲはＣＨ２ＣＨ２″！、たはＣＨ２−ＣＨ＝Ｃ
   ＨおよびＣＨ＝ＣＨの組合せ、好ましくはＣＨ２ＣＨ２
   を表わし、ｍ＝４０〜１００．好ましくは８０、ｎ　＝
   　１０−１５５、好ましくは１５２、そしてｐ−［Ｊ、
   ５〜３、好ましくは１を衣わす）で示されるビスフェノ
   ールＡ／ポリアルキレンオキツーイド重縮合体の中から
   選ぶことを特徴とする前記第６〜１５項のいずれか１項
   に記載の方法。 （＋７１　　そのポリマー溶液か、ジオキサ／、ジオキ
   ソラン、ジメチルスルホオキサイド、ジメチルホルムア
   ミドおよびこれらの混合物の中から選ばれる有機溶剤を
   含有することな特徴とする前記第１６虫に記載の方法。 （１８１そのポリマー溶液が、２０℃において測定して
   ２０００　ｃｐｓおよび５０　Ｑ　ＯＯｃｐｓの間、好
   ましくは２０００’Ｏｃｐｓの粘度を有することを特徴
   とする前記第１７項に記載の方法。 （１９）　　そのポリマー溶液が、細孔形成剤として非
   溶剤を含有することを特徴とする前記第１６〜１８項の
   任意の１項に記載の方法。 （２０＋　　前記の非溶剤を、ポリアルキレンオキザイ
   ド、塩、グリセリン、ポリビニルビ′ロリド／、好まし
   くはポリエチレングリコールの中から選ぶことを特徴と
   する前記第１９項に記載の方法。