JPS6148374A - 改良された血液浄化膜及びその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明に、改良された再生セルロース製血液浄化膜及び
その製造方法に関する。更に詳しくは、血液に対する適
合性の改良された再生セルロース製血液浄化膜及びその
製造方法に関する。

〔従来の技術〕

周知のように、近年、腎不全患者に対する人工透析療法
は透析器、透析装置、及び透析技術の進歩に支えられて
長足の発展を遂げ、腎不全患者の延命、社会復帰に大き
な役割を果たしている。こうした人工透析療法の発展の
中で、再生セルロース膜とりわけ銅アン七ニウム法喪生
セルロース膜の果した役割は大きく、過去現在に渡って
透析療法の過半は、これら銅アンモニウム法再生セルロ
ース膜を用いて行なわれている。これは、該層が透析性
能において優れていると共に、長年の実績によって裏付
けられた高い安全性を有しているからに他ならない。

しかしながら、この様な透析療法の発展にもかかわらず
、例えば透析時に使用される抗凝固剤の長期大量投与に
よると考えられている種々の副作用尋の問題や、また、
透析患者の臨床症状との対応は明らかではないが、透析
時に白血球数が一時的に低下する視像（ロイコベニア）
や補体成分が活性化され一部消費される現象も指摘され
ている。

こｎらの現＆は、血液成分が膜素材そのものと接触する
ことによ少引き起されると考えられているが、再生セル
ロース膜や一部の合成膜にこの現象が見られる。

かかる問題や現象に対して、新しい抗凝固剤の開発透析
療法の改良及び血液適合性に優れた透析膜の開発研究が
試みられている。

例えば、再生セルロース膜表面をヘパリンやビタミン等
を用いて改質することが提案されているが、被膜の安定
性やコストの面で満足すべき結果が得られていない。ま
た、ある種の合成膜やセルローストリアセテート膜は、
血液の凝固またはロイコヘニア現象が比較的軽微でおる
が、これらの膜は、透析性能、機械的強度あるいは耐熱
性等の物性面でのバランスが悪く、またコスト面でも割
高になる欠点を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、優れた透析性能を損なう事なく、血液
に対する適合性が改良された再生セルロース製血液浄化
膜を提供することにある。

本発明者らは、再生セルロース膜が血液成分と接触した
とき膜表面にあるβ−１，４−グルコシド結合したグル
コースが異物認識され、血液成分の反応が誘起されるの
ではないかと推測し、再生セルロース膜表面を改質する
ことに関し、鋭意研究した結果、表面に２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート（以下、’　ｒ　ＨＥＭＡ　Ｊと
略称する）とカルボキシル基を有するビニル化合物との
コポリマーをコーティングすることにより、本発明の目
的が達成されることを見い出し、本発明の完成に至った
。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、再生セルロース膜の血液と接する膜面に肛Ｍ
Ａとカルボキシ４を有するビニル化合物のコポリマーが
コーティングされていることを特徴とする再生セルロー
ス製の血液浄化膜、及び、ＨＥＭＡとカルボキシル基を
有するビニル化合物とのコポリマーを含む溶液を再生セ
ルロース膜に付与した後、過剰の高分子＃液を除去し、
次いで上記ポリマーを再生セルロー２膜に固定すること
を特徴とする再生セルロース製血液浄化膜の製造方法か
ら成る。

本発明で用いる「再生セルロース」とは、天然セルロー
スを一旦化学的あるいは物理的に変化させた後再生した
ものでおって、これには、銅アンモニア法再生セルロー
ス（キュシラ、ベンベルブ等と呼ばれる）、ビスコース
レーヨン等の他、セルロースエステルをケン化したもの
停台まれるが、透析性能及び長年の実績により裏付けら
れた生体に対する高い安全性等から通常は銅アンモニア
法再住セルロースが用いられる。

再生セルロースの形状に関しては平膜または中空糸膜等
に成型したものが用いられるが、中空糸膜カニ血液浄化
膜として好ましい。

本発明でコーティングに用いられるポリマーは、上記し
たようにＨＥＭＡとカルボキシル基を有するビニル化合
物、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸等と
のコポリマーである。

ＨＦ２鮎と該ビニル化合物の共重合組成は、コーティン
グした際の再生セルロース膜透析性能の影響、血液に対
する適合性への効果等を考慮して、ＨＥＭＡ　１〜９９
重量％、上記ビニル化合物９９〜１重量裂の範囲内で適
当に選択することが可能である。またＨＥＭＡ及び該ビ
ニル化合物以外のビニル化合物を第三成分として含んだ
コポリマーを用いることも可能でおる。

ポリマーを再生セルロース膜に付与する際のポリマーの
溶媒（以下、「コーティング溶媒」という）は、ポリマ
ーを均一に溶解せしめ、膜面へのポリマーの含浸又は塗
布を容易にする溶媒であシ、本発明においては、下達の
ように基本的には、該上記ポリマーを溶解しうる溶媒で
おれば、全て利用可能である。適当な溶媒は、除去のし
やすさ、微量に残留した場合の安全性等を考慮して選択
しなければならない。本発明では、このような溶媒とし
て、メタノール、エタノール等の低級アルコ峯 一部、アセトン及びメチルホルムアミド並びにこれらと
水との混合物が好ましく、特にエタノールが好ましい。

これらコーティング溶媒に溶解せしめるポリマーは低凸
度で十分に効果を発揮する。高濃度の場合かえって形成
されるポリマ一層の均一性が得難く性能のバラツキや使
用時におけるポリマーの脱落の原因となるため好ましく
ない。本発明ではポリマー製産がｏ、’ｏ　ｏ　ｓ〜５
豆量／容盆％（以下「Ｗ／Ｖ％」と記す）の範囲が好ま
しく、０．０１〜ＩＷ／Ｖ襲の範囲がさらに好ましい。

このように低いポリマー徽度が採用できるのは、不発明
においてポリマーが低コーティング長で、透析性能を阻
害せずに良好な血′ｅ、適合性の改良効果を与えるため
でチ）、例えばコーティングされたポリマー量が再住セ
ルロースに対して数百ｐｐｍの場合でさえ、十分に本発
明の目的を達成している。このような事実は、これまで
予想すらしえなかった事である。本発明ではコーティン
グされたポリマ量は５０　ｐｐｍ〜５０００　ｐｐｍの
範囲であることが好ましく、７０　ｐｐｍ〜１０００　
ｐｐｍの範囲が特に好ましい。

血液浄化膜へのポリマーのコーティングは次のように行
うことができる。すず、７１？リマーをコーティング溶
媒に溶解させ、得られる高分子溶液を膜に含浸、塗布そ
の他の方法でセルロース膜に付与することによって行な
われる。次いで均一なコーテイング膜を形成せしめるた
めに、遠心除去、吸引等の方法によって過剰の高分子溶
液を膜面から除去する。この液切り操作が適切に行なわ
れないと、性能のバラツキや使用時におけるポリマー脱
落の原因となるコーティング層の厚み斑を生じる恐れが
ある。

液切シを行なった後、コーティング溶媒を除去すること
等によってポリマーの固定を行なう。コーティング溶媒
の除去は、溶媒が揮発性の場合（２具空乾燥、通風乾燥
、加熱乾燥等の通常の方法にマーを含まない溶媒で洗滌
した後、溶媒と相溶性の良い揮発性有機溶媒で洗滌し上
記と同様に乾燥の方法によって行なわれる。また溶媒が
水に可溶な場合、再生セルロース膜を透析器に組み込ん
で水で洗滌する方法も採用できる。

なお、コーティング層の均一性を高めるためには、膜面
へのポリマー溶液の付与、液切９．７Ｒ’）マーの固定
までの処理を繰シ返すことｔ二好域しい。

さらに、次に述べる熱処理までを含めて繰シ返しを行な
うことは、さらに好ましい。

コーティング溶媒の除去後、熱処理を行なうことが好ま
しい。熱処理は、コーティング層の脱落を防ぐと共に、
よｐＱい血ｇ、適合性を得るために有効でおる。熱処理
は、５０〜１５０℃の温度範囲で行うことが好ましく、
より好ましくは、７０〜１３０℃の温度範囲で行なう。

熱処理の方法として、乾燥加熱、蒸気加熱のいずれも使
用可能であパ高周波加熱、遠赤外加熱等の方法も有効で
ある。熱処理の時間は、得られる効果とのかねおいで設
定しなければならないが、通常は数十秒以上数時間以下
であシ、好１しくに１分〜１時間の範囲である。蒸気滅
菌を行なう場合には、さらに上記の熱処理を行なわなく
ても十分な効果の得られる場合もちる。

以上の製造法は、血液と接触するコーティングされるべ
き膜面が中空糸等の内面であっても外面であっても同様
に適用できる。

上記製造法は、中空糸等が透析器に組み込まれている場
合にも適用できる。特にコーティング溶媒によって再生
セルロース膜の形態変化がもたらされる場合には、透析
器に組み込んだ状態で、上記の製造法を適用することが
望ましく、この際、コーティング溶媒の除去は、乾燥に
よらず、水による洗滌除去の方法を採用することは当然
な事である。

〔実施例〕

次に、実施例によｐ本発明の内容をさらに詳細に述べる
。

なお、以下の実施例中に記載されている測定項目は、各
々次の方法で測定したものである。

（１ン　透水霊 １００本の中空糸フィラメントの束の両端を接着剤で固
定したモジー−ルを作シ、糸の内部に水を満した後、片
端を閉じ、開口端よｐ　２００ｍｍＨ，９の圧力をかけ
ながら水を入れ、単位時間西υの透水量を測定する。フ
ィラメントの膜面積は、内径、及びモジュールの有効長
を測りて計算によシ求める。

（２）クリアランス （１）と同様のモジュールを作り、水の代シに尿累の１
０００　ｐｐｍ水溶液、咬たはビタミンＢ−１２（ＶＢ
、２）の１００　ｐｐｍ水溶液を用いて（１）と同様の
方法で透析液中の餞度を分光光度計による吸光度より求
めて、次式よ多クリアランスを計算する・（３）補体消
費率 血清に膜を１　ｍｌｌ血清クシ８０ｍ１表面積になる様
に投入し、３７℃で１時間振とうした後の血清中の補体
価をメイヤー等の方法（ａｘｐｅｒｌｎ比ｎｔａ、１ｉ
ｉｍｍｕｎｏ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　、　ｐ　１３３　
Ｔｈｏｍａｓ、　１９６１）によｐ５０％溶血補体価（
’　ＣＪ（５０）で測定しプ゛ランクからの補体価の低
下を、補体消費率で表わす。

実施例１ 乾燥した銅アンモニア法再生セルロース製中空糸（内径
２００μ、膜厚１３μ）の束（中空糸本数１０００本、
長さ３０　ｃｍ　）をＨＥＭＡとメタクリル酸とのコポ
リマー（ＨＥＭＡ含有量９０モル％）の０．０５Ｗ／Ｖ
％エタノール溶液に室温で約１０分間浸漬した後、遠心
分離機で過剰の溶液を除去し、次いで真空乾燥機の中で
４０℃−７５０ｍｍ埒の条件で１時間乾燥した。その後
、この束を乾熱乾燥機中で１２０℃、１０分間処理した
。

第１表に、コーティング処理を行った中空糸と未処理の
中空糸についての透析性能及び袖体消費率の結果を示す
。

実施例２，３ ＨＥλ仏の含有量が５０モル％（実施例２）及び１０モ
ル裂（実施例３）であるＨＥＭＡとメタクリル酸のコポ
リマーを用いて実施例１と同様にコーティングを行なっ
た。得られたそれぞれ中空糸の透析性能及び補体消費率
の結果を第２表に示す。

実施例４ 実ｈ＆例１〜３で得られた中空先天び未処理の中空糸を
それぞれ透析器に組み込み、犬による体外循環を行りた
。犬は体重約１０ｋｌ？のピーグル大を用い、頚部に造
設したシャントから１００　ｍ４／ｒｎｉ　ｎの血流を
とって透析器血流側に流した。なお、体外循環に先だっ
て生理食塩水で透析器内を況浄した後、ヘパリン６００
０Ｔ／Ａ含有の生理食塩水で透析器及び血液回路内を充
填し、その後血液の循環を開始した。

第２表 未処理の中空糸の場合を除いて、いずれも動脈側圧力の
変化はみられず安定な体外循環が可能であった。第１図
に、実施例１で調整したコーティング処理を施した中空
糸及び未処理中空糸をそれぞれ用いた場合における動脈
側圧力の変化を示す。

グラフから明らかなように未処理の場合には途中で凝血
が始まったために血圧上昇が生じているが、コーティン
グ処理を施した中空糸では、安定な体外循環が可能であ
った。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように再生セルロース脱衣ｍ１
にＨＥＭＡとカルボキシル基を有するビニル化合物との
コポリマーをコーティングすることにより、再生セルロ
ース膜が改質され、血液の凝固や′ｆ１’＋体成分の活
性化などの軒減化が計られる。また、ポリマーのコーテ
イング量が微量でよいため、呂生セルロース膜の優れた
透析性能が損なわれることなく改質されていることも明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、犬による体外循環を行なった場合の動脈側圧
力の経時変化を示すグラフである。図中１は災施例１で
調製したコーティング処理を施した中空糸を使用した場
合、そして、２は未処理の中空糸を使用した場合の結果
を示す。 弗１図 体外循環時間　（ｈｒ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、再生セルロースの血液と接触する膜面に２−ヒドロ
   キシエチルメタクリレートとカルボキシル基を有するビ
   ニル化合物とのコポリマーがコーティングされているこ
   とを特徴とする再生セルロース製の血液浄化膜。 ２、２−ヒドロキシエチルメタクリレートとカルボキシ
   ル基を有するビニル化合物とのコポリマーを含む溶液を
   再生セルロース膜に付与した後、過剰の高分子溶液を除
   去し、次いで上記ポリマーを再生セルロース膜に固定す
   ることを特徴とする再生セルロース製血液浄化膜の製造
   方法。