JPS60118203A - 透析膜 - 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】 産業上の利用分野： 本発明は再生セルロースからなる平シート、ホースシー
トまたは中空糸の形の血液透析用透析膜に関する。

従来の技術： 平シート、ホースシートまたは中空糸の形の血液透析用
の再生セルロースからなる透析膜はすでに古（から公知
であり、多（の困難をひき起こす性質をまだ除去できな
いにもかかわらず、依然としてと（に人工腎臓に使用さ
れる。

たとえば西独特許第２７０５７３５号明細書ニ、Ｊ：　
’）　セルロースからのドロンボデ／効果を減少した、
セルロースと化学的に結合した抗トロンボデン化合物を
有する血液透析用の透析膜が公知であり、この場合透析
膜は銅アンモニアセルロース溶液を再生したセルロース
の２つまたは多数の層からなり、この層はそれぞれ紡出
ノズルの別個に供給するスリットから得られ、血液側に
配置したセルロース層は全部または一部抗トロンボケゞ
ン有効物質を化学的に結合して含む変性セルロースであ
る。

西独公開特許公報第１７２００８７号には膜のポリマー
材料をハロゲン化アルキルと反応させ、次に得られた材
料をカチオン性残基を有する抗トロンボデン化合物のア
ルカリ塩（たとえばヘパリンまたはヘパリノイド化合物
）と反応させ℃血液凝固の危険を低下することがすでに
提案され又いる。可能なハロゲン化アルキルにはこの場
合ハロゲンアルキルシアルキルアミンも考慮される。し
かしセルロース、主としてセルロースアセテートも可能
なポリマーに挙げられる。

人造または天然ポリ）−からなる透析膜を人工腎臓に使
用する際、適当な医学的処置または前記特殊な透析膜に
よってほとんど避げうる血液凝固の危険をきわめて容易
にひき起こしうる状況のほかに、再生セルロースからな
る透析膜の場合もう１つの問題が生じ、すなわち腎臓患
著をセルロース膜で透析処置する際、透析処置の初期に
一時的に白血球減少が生ずることが認められ、この問題
は現在までまだ満足に解決できていない。この効果は白
血球減少症と称される。

白血球減少症は循環血液中の白血球数低下である。ヒト
の白血球数は約４０００〜１２０００細胞／　ｍｖＬ３
　である。

透析の際の白血球減少症は開始後１５〜２０分がもつと
も顕著であり、その際好中性白血球（これは中性または
同時に酸性および塩基性染料で着色しうる白血球である
。）がほぼ完全に消滅する。次に白血球数は約１時間内
に再びほぼ出発値へ回復し、またはこの値より上昇する
。

白血球の回復後新たな透析器を接続すると、白血球減少
症は再び同程度に始まる。

発明が解決しようとする問題点： セルロース膜は顕著な白血球減少症の原因である。白血
球減少症の臨床的意義は科学的に解明されていないけれ
ど、白血球減少症を示さず、再生セルロースからなる透
析膜の他の非常に有利な性質を損わない血液透析用の透
析膜が望まれる。

問題点を解決するための手段： 意外にも特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する再生
セルロースからなる透析膜は白血球減少症の著しい低下
を示すことが明らかになった。この場合白血球数は出発
値の約８０俤にしか降下しないけれど、変化しないセル
ロースの場合白血球数は透析時間約１５分の後出発値の
２０％まで減少した。

西独公開特許公報第５１５６５７５号により再生セルロ
ースからの透析膜製造が公知であり、その製造にはカル
ボキシル基１０〜７０等量チおよび平均分子量５００〜
２０００００の範囲のポリマーのアンモニウム塩または
アルカリ金属塩と銅アンモニアセルロースの反応生成物
を含む液体混合物を使用し、この混合物をフィルムまた
はシート状成形体に成形し、得られた成形体を凝固およ
び再生のため稀硫酸溶液へ浸漬し、次に成形体を強塩基
液へ浸漬してポリマーのアンモニウムまたはアルカリ金
属塩を（成形体から）洗浄し、Ｉまぼ塩の分子量に相当
する細孔を（成形体中に）形成することによって膜が製
造される。

紡出材料としてカルボキシル基１０〜７０等量係を有す
るポリマーのアルカリ金属またはアンモニウム塩との反
応生成物を紡出し、次にポリマー酸の塩を洗浄するこの
公知法と異なり、本発明によれば少な（とも１つの膜表
面にセルロースへ化学的に結合したブリッジ形成剤を介
してポリマー酸が化学的に結合している。

ブリッジ形成剤とし又は２つの反応性基を支持し、その
１つがセルロース分子またはたとえばナトリウムアミド
と反応してアミンセルロースになるニトロセルロースの
ようなセルロース誘導体と反応し、他がポリマー酸と反
応するすべての反応成分が挙げられる。反応性基は同じ
でも異なつ又もよい。

たとえばゾメチルホルミド中でセルロースと反応してク
ロロデオギシセルロースＶ　ｔｒる塩化チオニルも適当
である。このブリッジ形成剤はそれによつ℃ポリマー酸
もエステル結合を介してセルロースへ結合しうるので、
有利である。

と（に２つの同じ反応性基を支持するブリッジ形成剤が
望ましい。

本発明の透析膜には原則とし℃ずべてのポリマー酸が適
する。ホモポリマーとし又はポリメタクリル酸、ポリマ
レイン酸およびとくにポリアクリル酸が有利である。

ブリッジ形成剤を介して前記ポリマー酸のコーポリマー
がセルロースへ化学的に結合した透析膜も本発明の有利
な実施例であり、その際コーポリマーは５モルチより多
いアクリル酸−および（または）メタクリル酸−および
（または）マレイン酸モノマー単位を含まなければなら
ない。このようなコーポリマーの例はアクリルアミド、
アクリル酸−および（または）メタクリル酸エステルお
よび（または）アクリルニトリルとのコーポリマーであ
る。コーポリマーがそれぞれブロックの形で配置された
コーポリマーも有利である。この場合ポリマーはポリマ
ー酸からなる少な（とも２つのブロックを含むのが望ま
しい。

とくに有利なブリッジ形成剤はアルキレンジアミンであ
る。これは再生セルロースの表面酸化後、酸化によって
得られるアルデヒド基と膜表面の着色に作用するシック
塩基を形成する。

この場合とくにエチレンジアミンが有利である。

膜表面とは形を溶解する処理なしにブリッジ形成剤との
化学反応が行われるセルロース分子を表わす。この表面
は単分子層よりは厚いと考えられる。

本発明の１実施例によれば透析膜はそれぞれ紡出ノズル
の別個に供給するスリットから得た少なくとも２層から
なり、その１つの層すなわち血液透析の際血液と接触す
る層はブリッジ形成剤で変性したセルロースを含み、そ
の膜表面にポリマー酸が化学的に結合し℃いる。

この場合変性セルロースのためのブリッジ形成剤とじ又
は前記化合物が挙げられる。しかしとくにこのような実
施例によればポリマー酸との付加的結合形が開示される
。部分的にセルロースを置換するため、成形した再生セ
ルロースには実現困難であり、またはセルロースと広範
に過きる反応を生じ、したがって膜表面のみに関する化
学反応には不適または複雑に過ぎると考えられる反応条
件が必要である。

変性セルロースとじ又はとくにアミンセルロースが有利
である。この場合もちろんキトサンのような天然産の変
性アミンセルロースに戻ることができる。それによつ℃
化学的変性によるアミン基導入の際必要な付加的方法工
程が不用になる。

銅アンモニアセルロースから再生したセルロースにより
純度、製造工程中の少ない分解および良好な透過性の点
で大きい利点が？（１られるので、このセルロースは本
発明の透析ｊ摸にとくに有利である。この場合平均分子
量８００００〜１５００００の再生セルロースが望まし
い。これはとくにセルロース原料として綿リンクを使用
する際実現することができる。

銅アンモニア溶液からの再生は多層膜を製造する場合も
有利であり、その際変性セルロースはクロルデオギシセ
ルロースである。これはずなわち銅アンモニア溶液中で
０．６のセルロース置換度まで容易に処理可能である。

十分な量のポリマー酸を化学的に結合するため著しく低
い置換度ですでに十分なので、再生法の適合は必要でな
い。

比較的高分子のポリマー酸によってのみ本発明の目的が
達Ｊ戊されることが明らかになった。

所要の平均分子量は再生セルロースの平均分子量による
。とくにポリマー酸の平均分子量は再生セルロースの平
均分子量の０．５〜５倍でなげればならない。

比較的低い分子量の再生セルロースを使用する限りポリ
マー酸の平均分子量は５００００〜５０００００でちる
。

実施例： 次に本発明を例により説明する。

以下に記載の実験は１−０ｍ２　の交換面積を有する市
販の中空糸透析器により実施した。中空糸は銅アンモニ
ア溶液から再生した平均分子量１２００［］０のセルロ
ースからなった。孔直径は２００μｍ１肉厚は１１μｍ
であった。

血液透析の際血液側を形成するこのような透析器の中空
糸の孔に過ヨウ素酸すトリウム溶液（２０＆／ｌ　）　
を充℃んし、室温で１時間反応さぜる。過ヨウ素酸塩を
水で洗浄した後、Ｐ■］５のｏ、ｏ　ｉモル２−（ｎ）
−モルホリンエタンスルホン酸中の５重量饅エチレンジ
アミン溶液による２４時間処理を実施する。酸化によっ
て得たセルロースのグルコース環のアルデヒド基トエチ
レンジアミンの間に膜表面の黄変に作用するシック塩基
が形成される。

アルカリ溶液の添加によってＰＨ値を９に調節し、次に
４°Ｃ水中のナトリウム−水素化ホウ素懸濁液を送って
シック塩基をアミンに還元する。

次に中空糸を生理的食塩水で洗浄する。

分子量２５００００のポリアクリル酸１重量％および水
溶１牛ｌ〈−シクロへキシル−Ｎ’　−（β−（Ｎ−メ
チルモルホリノ）−エチル）−カルボジイミド−ＪＪ　
−ｌ・ルホルスルホネート０．５重量裂の水溶液を室温
で２４時間ｐＨ５で透析器を通して送った。カルボジイ
ミドはポリアクリル酸のカルボキシル基と、化学的にセ
ルロースへ結合したブリッジ形成剤のアミノ基とアミド
結合を形成する反応性エステルを形成するために役立つ
。

０．９重量％　ＮａＣｔ　溶液による強力な洗浄後、白
血球減少を羊のインビボ実験で未処理セルロース中’？
−４と比較してめた。

羊の透析の際、尿毒症患者処置の際と同様未処理セルロ
ース膜を有する透析器による処置の場合最初の２０分で
初期値の２０％への白血球減少が生じた（第１図曲線ａ
参照）。

しかし前記のように処理し、膜の少な（とも血液と接触
する膜表面にセルロースへ化学的に結合したブリッジ形
成剤を介し又ポリアクリル酸が化学的に結合している透
析器を使用すると、羊の同様のインビボ透析処置の際最
初の２０分で初期値の約８５％への白血球減少が認めら
れる。（第１図曲線す参照）。

第１図にはこの比較結果がグラフで示される。

本発明による膜で白血球減少がいかに太き（防止される
か明らかである。前記に詳説した他のポリマー酸および
前記ブリッジ形成剤によって同様の結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による膜による透析の際の白血球減少を
常用の膜と比較して示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｆｒ％セルロースからなる平シート、ホースシート
   または中空糸の形の透析膜において、少な（とも１つの
   膜表面にセルロースへ化学的に結合したブリッジ形成剤
   を介し℃ポリマー酸が化学的に結合していることを特徴
   とする透析膜。 ２、　ブリッジ形成剤がポリマー酸とアミド結合−を介
   して化学的に結合している特許請求の範囲第１項記載の
   透析膜。 ６、　ポリマー酸としてポリアクリル酸が化学的に結合
   している特許請求の範囲第１項または第２項記載の透析
   膜。 ４、　ポリマー酸としてポリメタクリル酸が化学的に結
   合している特許請求の範囲第１項または第２項記載の透
   析膜。 ５、　ポリマー酸としてポリマレイン酸が化学的に結合
   している特許請求の範−画策１項または第２項記載の透
   析膜。 ６、　ポリマー酸が５モル％より多いアクリル酸−およ
   び（または）メタクリル酸−および（または）マレイン
   酸モノマー単位を有するコーポリマーである特許請求の
   範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の透析
   膜。 Ｚ　種々のポリマー酸がブリッジ形成剤へ化学的に結合
   し℃いる特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
   か１項に記載の透析膜。 ８、　ブリッジ形成剤とし℃アルキレンジアミンを使用
   する！１）°許晶求の範囲第１項から第７項までのいず
   れか１項に記載の透析膜。 ９　ブリッジ形成剤としてエチレンシアミンを使用する
   特許請求の範囲第８項記載の透析膜。 １０．１つの紡出ノズルのそれぞれ別個に供給するスリ
   ットから１！Ｉた少な（とも２層からなり、層の１つが
   ブリッジ形成剤で変性したセルロースを含む特許請求の
   範囲第１項から第９項までのいずれか１項に記載の透析
   膜。 １１、ブリッジ形成剤で変性したセルロースがアミンセ
   ルロースである特許請求の範囲第１０項記載の透析膜。 １２、アミンセルロースがキトサンである特許請求の範
   囲第１１項記載の透析膜。 １６、セルロースが銅アンモニア溶液から出生したセル
   ロースである特許請求の範囲第１項から第１２項までの
   いずれが１項に記載の透析膜。 １４、再生セルロースの平均分子量が５ｏｏｏ。 〜１５００００である特許請求の範囲第１６項記載の透
   析膜。 １５、ポリマー酸の平均分子量が再生セルロースの平均
   分子量の０．５〜５倍である特許請求の範囲第１項から
   第１４項までのいずれか１項に記載の透析膜。 １６、ポリマー酸の平均分子量が５００００〜５Ｄ［ｌ
   Ｏ［］ＣＩである特許請求の範囲第１項から第１４項ま
   でのいずれか１項に記載の透析膜。