JPS59501049A

JPS59501049A - 湿潤し得る「そ」水性中空繊維

Info

Publication number: JPS59501049A
Application number: JP50160883A
Authority: JP
Inventors: ボツクス・ダニエル・ア−ル; マツクグロスリン・マ−ク・ダブリユ−
Original assignee: バクスタ−、トラベノ−ル、ラボラトリ−ズ　インコ−ポレイテッド
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1984-06-21

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】湿潤し得る疏水性中空繊維荻血分野盈未堕先丘肢街疏水性膜、および特に微小孔膜は血液の酸素化のため、そして血液からの血漿は採集のため膜を通過するが血球は残される膜血景分離法の実施のため、血液処理の分野で有用であることが証明されている。

中空微小孔質疏水性繊維の束を血液その他の流体が流れる間、例えは血漿が繊維の微小孔を通過することによって血液に関する分離操作が実施されるという膜の中空繊維形状の公知の有益な流動および拡散特性を利用することが望ましい。血球、それにある場合には血漿の高分子量成分は微小孔を通過することができない。

しかしなから、微小孔質疏水性材料が使用される場合においては、血液または他の水溶液はそれらの疏水性のために微小孔を通って流れることが困難である。

１９７８年５月１日出願のＬｅｏｎａｒｄ　の米国特許出願第９０１，９４５号においては、疏水性微小孔膜に、微小孔はそれらの疏水性を残したまま親水性外表面を形成するためにコロナ処理が使用される。

日本特許出願公開昭５４．−１５３８７２号は、多孔質ポリプロピレン膜をラウリル硫酸すトリウム等の水溶液で処理することにより親水性とすることを教える（ケミカル、アブストラクッ９２　：１４８１２１ｋ　（’１９８０））　。

米国特許第４，０８７，５６７号は、典型的にはガラス製の毛細管のような血液マイクロサンプル採集チューブの内表面をコーティングするための抗凝固性被覆組成物を教えている。この被覆組成物は、ポリビニルピロリドンのマトリックス中に固定されたエチレンジアミンテトラ酢酸塩より実質的になっている。

しかしながら、これらシステムのどれも、ポリプロピレンのような疏水性プラスチンつてつくづた中空繊維の束または他の膜を、特に血液と高度に共存性で、非常に低い溶血性を示しかつ適用される服用において毒性を発揮しない態様において有機溶媒で親水性とする本発明の目的には適していない。

本光皿ｐ戎泗一本発明により、典型的には１０μより小さい微小孔を含んでいる疏水性膜が、分離された物質が微小孔を通過し、血液のような水性液体がそれを通って流れることを容易にするように親水性とされることができる。本発明は、疏水性多孔質中空繊維の束を含んでいる分離装置に使用することを特に意図するが、しかし本発明はそのような用途に限定されることを意図するものでなく、所望により疏水性プラスチック表面によって形成された狭い流路を通る水性液体の流れ特性を改良するため一般に医療または他の分野で使用できる。

本発明によれば、ポリプロピレンのような疏水性プラスチ・７りでつくった中空繊維の束のボアへ、揮発性有機溶媒中の界面活性剤０゜３ない１４％、そして好ましくは１．９ないし３．２重量％の溶液を適用することができる。該界面活性剤は、炭水化物部分と８ないし３０炭素原子の有機モノ酸との非イオンエステルより実質的になる。

その後、該界面活性剤が微小孔を含む繊、維の表面を被覆するように中空繊維は乾燥され、それにより水性液体はそれを通って容易に流れることかできる。

この特定種類の界面活性剤は血液と特に共存性であり、例えはポリオキシアルキレングリコール型の界面活性剤のような他の候補界面活性剤よりも低い溶血性を持っていることが判明した。

揮発性有機溶媒は、フレオンタイプ物質、すなわち約３個の炭素原子より多くないフロロクロロカーボン化合物であることが好ましい。本発明の特定の界面活性剤はそのような有機溶媒物質中で改良された／８解度を示す。もし所望であれは少量の水素も本発明に利用されるフコクｌニア［ニアカーホン化合物中に存在してもよいことがねがった。

本発明に使用される界面活性剤は、ポリオキシアルキレングリコールタイプの界面活性剤よりも、本発明の界面活性剤の方が一層効率的で、−５容易に代謝され、そして一層低い程度の毒性反応を受ける点において改良を示す。

好ましい本発明の界面活性剤の特定例は、ソルヒタンのカプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸および／またはオレイン酸のモノエステルの混合物である。特定な例として、該混合物は、＋ＣＩ　Ａｍｅｒｉｃａｓ　Ｉｎｃ、にょって５ｐａｎ　２０として販売されている以下の典型的なモノエステルの重量％を含んでいる。ソルビタンカブレ、−ト１．１％；ソルビタンラウレート４３．５％、ソルビタンミリステート２７．８％；ソルビクンパルミテート１９．２％；ソルビタンオレエート８．４％。

しかしながら他の類似のエステルの純品または混合物、好ましくはソルビタン、グルコース、フルクトース、または好ましくは５ないし６炭素原子の他の代謝し得る炭水化物のような炭水化物のモノエステルを使用することかできる。８ないし３０．好ましくは１０ないし２０炭素原子の使用される有機モノ酸は、好ましくはモノエステルを生成するように、すなわち炭水化物１分子がモノ酸１分子と反応するように炭水化物と反応する適当なモノ酸でよし）。使用し得るモノ酸は、所望の界面活性剤を生成する親水性炭水化物部分と結合した適当な疏水性部分を提１共するため、前述のもの、およびトリデカン酸のような他のもの、または亜麻仁油酸のような混合酸を含む。

使用される揮発性有機溶媒は、炭素原子３より多くなし）アフレコール、例えばメタノール、エタノールまたはイソプロツマノール、炭素原子４以下のエーテル、例えはジエチｌレエーテル、および炭素原子約３以下のフロロクロロカーホン化合物、すなわちＬＬ２−１−リクロルーＬ２．２−トリフロルエタンのようなフレオンタイプの物質よりなる群から選ばれる。炭素原子３以下のフロロクロロカー、（ソン化合物は、それらの高い揮発性と低い可燃性のために好ましし）。

フロロクロロカーホン化合物または他の溶媒の蒸気は凝縮および再使用の−ためにリサイクルし得る。

本発明によって処理された中空繊維は、好ましくはそれらの壁中に典型的には５ μ以下そして好ましくは１μ平均直径の、そしてに子ましくば血漿がそれを通って流れることを許容する力くし力１し実質数の血球がそれを通過することを防止する寸法の微小孔を備える。このため平均ボア寸法は０．６μ以下、そして典型的に番ま０．５５μ以下０、１μまでであることが一般に好ましい。一般にこれら」スア６ま直１条が少なくとも０．０５μである。

一般にもし処理した中空繊維の使用目的が血漿を血球から分離することであれば、ボアの寸法は約０．３ないし０．５５μでよい。これより低いポアサイス、特に０．１μ以下においては、血Ｊｌｌが分画され、低分子量成分が血漿の高分子量成分から分離することがあり得る。

前述のように中空繊維はポリプロピレン製でよいが、それは所望により任意の疏水性物質、例えばポリエチレン、またはブタジェン、ジヒニルヘンセン、スチレンもしくは他の単位と共重合したポリプロピレンもしくはポリエチレン単位を含む共重合体、または他の疏水性プラスチック材料製でもよい。

中空繊維のボア直径は好ましくは０．２ないし０．５Ｂである。

則訓勿我憫− 凹面において、第１図は本発明に従った拡散装置の縦断面図である。

第２図は本発明に従った単一の中空繊維の拡大縦断面図である。

侍淀上体±少関亙図面を参照すると、第１図は膜血禁分離に使用し得る拡散装置を示す。この装置の全体構造は、こ＼で特記する点を除いて中空繊維分離装置（例えは透析器）のための慣用のデザインに従うことができる。

中空のチューブ状ケーシング１０はミ好ましくはポリプロピレンまたはその疏水性共重合体でつくった中空疏水性繊維の束１２を収容していることが示されている。慣例のように、ケーシング１０はボッティング材料の端部塊１６を囲んでいるマニホールド端部キャップ１４を備え、該ボッティング材料塊を束１２の個々の繊維１８が突き抜け、中空繊維１８のボア２４を通って入口２０と出口２２との間の流れ連通を提供する。これは典型的に分離装置を通る血液流路として役立つ。

出口ボート２６は束１２の内側ではあるが個々の繊維１８の外側の空間と、そしてまたマニホールド空間２８．３２と連通ずる。酸素化器の場合、入口ボート３０は、そこで酸素が個々の繊維１８間を流れ、マニホールド空間２８に集まり、そしてボート２６を通って外へ通過するマニホールド空間３２へ酸素を提供するために設けられることができる。

装置が自緊分離装置である場合は、入口ポート３０は必要ないか、しかし第２の出口として存在してもよい。出口ポート２６を通過する製品は血漿であり、それは出口ボート２６．そして所望によりボート３０から排出のため、ボア２４から個々の中空繊維間の空間へ中空繊維１８の壁を通過する。

典型的には、中空繊維１Ｂは、典型的には寸法が１μより小さい、そして膜血景分離の場合好ましくは約０．３ないし０．５５μの微小孔３４の多数を含んでいる。

第１図に図示するように分離装置を組立てた後、それらがつくられた材料の自然の疏水性のため、血液のような水溶液が中空繊維１８の微小孔３４を通過するには実質的な困難が存在する。従って、不純の形のソルビタン脂肪酸エステル（例えば、ＩＣＩ　Ａｍ’ｅｒｉｃａｓ販売の５ｐａｎ　２０　）を例えば約１０ないし１６．３重量の割合で残りの１，１．２−トリクロル−Ｌ２，２−トリフロルエタン（フレオン１１３）と反応器中で混合し、５ｐａｎ　２０をフレオン物質中に溶かすようにかきまぜまたは振ることができる。混合物は次にそれが二つの別々の′盆画に分画するまで静置される。下層の分画がフレオン１１３と精製されたソルビタン七ジエステル混合物（以後ソルビタンモノラウレートと呼ぶ）の溶液であり、将来の使用のために集められる。

集めた溶液はフレオン１１３をもってソルビタンモノラウレート濃度約１．９ないし３．２重量％へさらに希釈される。ケーシング１０中に装着し、慣用の態様でシーラント１６でシールし、端部キャップ１４を取った束１２を、ボート２６を通って希釈したソルビタンモノラウレートのフレオン溶液を収容し、該溶液が微小孔３４を通って中空繊維のボア２４中へ通過するように位置させる。中空繊維は次に重力によって排液することを許され、最終排液のために遠心され、そしてオーブン中約１３５下において乾燥される。このようにしてソルビタンモノラウレートのフィルムが微小孔３４の内表面を含む各繊維１８の表面に付着する。

この後端部キャンプ１４を装置へ適用することができ、そしてそれはエチレンオキシドによる処理または他の所望の滅菌技術によって滅菌することができる。

得られる装置は血液の流れを血漿分離もしくは血液分画のため、または血液以外の水溶液を使用する他の分離技術のため、個々の繊維１８の微小孔を通って均一な、完全な態様で容易に受け入れる。

血液によるそのような処理は、溶血の許容できないレベルまたは他の悪効果なしに実現できることか示された。

上記は例証目的のみて提供されたものであり、請求の範囲に規定された本発明の範囲を制限することを意図しない。

Claims

【特許請求の範囲】１．１０μ直径より小さい微小孔を含んでいる疏水性プラスチック製疏水性膜に、揮発性有機溶媒中の界面活性剤０．３ないし１４重量％溶液を適用し、該界面活性剤は炭水化物部分と炭素原子８ないし３０の有機モノ酸の非イオン性エステルから実質的になり、そしてその後前記界面活性剤が前記微小孔を被覆するように前記膜を乾燥し、それによって水性液体が前記微小孔を通って容易に流れるようにする膜の処理方法。２、前記膜は、血饗が通過して流れることを許容するが血球の実質的数の通過を阻止する微小孔をそれらの壁に備えている中空繊維の束である第１項の方法。３、前記中空繊維はポリプロピレン製である第２項の方法。４、前記揮発性溶媒は、炭素原子３以下のアルコール類、炭素原子４以下のエーテル類、および炭素原子３以下のフロロクロロカーボン化合物からなる群から選ばれる第２項の方法。５、前記中空繊維のボアの直径は０．２ないし０．５　＋ａｍであり、そして前記中空繊維はその壁に１μ以下の直径の微小孔を備えている第２項の方法。６、前記界面活性剤はモノエステルである第２項の方法。７、前記界面活性剤はソルヒタンモノラウレートである第６項の方法。８、直径が１０μより小さい微小孔を有する疏水性プラスチック製中空繊維の束のｔボアに、炭素原子３以下のフロロクロ、ロカーボン化合物から実質的になる揮発性有機溶媒中の界面活性剤０．３ないし１４重量％溶液を適用し、該界面活性剤は炭水化物部分と炭素数１０ないし２０の有機モノ酸の非イオン性エステルから実質的になり、そしてその後前記界面活性剤が前記繊維のボアを被覆するように前記中空繊維の束を乾燥し、それによって水性液体がそれを通って容易に流れるようにする処理方法。９、前記中空繊維はポリプロピレン製である第８項の方法。１０、前記中空繊維はそれらの壁に血漿が通過して流れることを許容するが血球の実質数の通過を阻止する０、０５ないし０．６μ平均直径以下の微小孔を備えている第９項の方法。１１、前記有機溶媒はＬＬ２−　）リクロルー１．２．２−トリフロルエタンである第１０項の方法。１２、前記界面活性剤は１．９ないし３．２重量％の溶液濃度に溶解したソルビクンモジエステルの混合物である第１１項の方法。１３、実質上５μ平均直径以下の微小孔を有し、該微小孔は炭水化物部分と炭素原子８ないし３ｏの有機モノ酸の非イオン性エステルから実質的になる界面活性剤のフィルムで被覆されている疏水性プラスチック製膜。１４、前記界面活性剤はモノエステルである第１３項の膜。１５、前記界面活性剤はソルビクンモノラウレートを含んでいるモノエステルの混合物である第１３項の膜。１６、ポリプロピレン製である第１３項の膜。１７、その壁に直径１μ以下で、そして血崇が通過して流れることを許容するが血球の実質数の通過を阻止する寸法の微小孔を備えた中空繊維である第１３項の膜。１８．０．２ないし０．８鶴のボア直径を有し、そしてその壁に０．０５ないし０．６μ平均直径の微小孔を備えている第１７項の中空繊維。１９．第１８項の中空繊維の束。２０、疏水性プラスチック製でそして０．１ないし０．６μの平均直径の微小孔を有し、該微小孔は炭水化物部分と炭素原子１０ないし２０の有機モノ酸の非イオン性モノエステルの被覆を支持している中空繊維の束。２１、前記モノエステルはソルビタンモノラウレートである第２０項の束。２２、前記中空繊維はそれらの壁に血漿が通過して流れることを許容するがしかし血球の実質数の通過を阻止する寸法の微小孔を備えている第２０項の束。２３、前記中空繊維はポリプロピレン製である第２２項の束。２４、前記中空繊維のボア直径は０．２ないし０．５　ｍｍである第２３項の束。２５、第２４項の束でつくった膜血脩分離装置。