JPWO2013187396A1 - 血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器 - Google Patents

Abstract

本願の目的は、乾燥状態で放射線滅菌しても血液適合性が優れ、内表面からの硝酸イオンの溶出が低減された血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器を提供することである。本発明は、少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる血液処理用分離膜であって、乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上であり、水分含有率が１０％以下であり、分離膜が放射線滅菌された、血液処理用分離膜を提供する。

Description

本発明は、血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器に関する。

従来技術

体外循環療法においては、選択的分離膜を用いた中空糸膜型血液処理器が広く使用されている。例えば、慢性腎不全患者に対する維持療法としての血液透析において、急性腎不全や敗血症等の重篤な病態の患者に対する急性血液浄化療法としての持続血液ろ過、持続血液ろ過透析、持続血液透析等において、また、開心手術中の血液への酸素付与又は血漿分離等において、中空糸膜型血液処理器が用いられている。
これらの用途においては、中空糸膜として、機械的強度や化学的安定性に優れ、また、透過性能の制御が容易なだけでなく、溶出物が少なく、生体成分との相互作用が少なく、生体に対して安全であることが求められている。

近年、機械的強度や化学的安定性、透過性能の制御性の観点から、ポリスルホン系樹脂からなる選択的分離膜が急速に普及している。ポリスルホン系樹脂は疎水性高分子であるため、そのままでは、膜表面の親水性が著しく不足し、血液適合性が悪く、血液成分との相互作用が引き起こされ、血液の凝固等も起こりやすくなり、さらには蛋白成分の吸着により、透過性能が劣化しやすい。

そこで、これらの欠点を補うために、ポリスルホン系樹脂等の疎水性高分子に加え、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等の親水性高分子を含有させることで、血液適合性を選択的分離膜に付与する検討がなされている。例えば、疎水性高分子と親水性高分子をブレンドした紡糸原液を用いて製膜することで、膜の親水性を高め、血液適合性を高める方法や、乾湿式製膜の工程で、親水性高分子を含む中空内液を用いて製膜し、乾燥させることや、製造された膜を、親水性高分子を含む溶液と接触させた後、乾燥させることにより、親水性高分子を被覆させ、血液適合性を付与する方法などが知られている。

特許文献１〜３には、膜表面での親水性高分子の存在量が開示されているが、親水性高分子の存在状態については言及されていない。

ところで、体外循環療法においては、血液処理器中の選択的分離膜に、血液を直接接触させて使用するため、使用前に選択的分離膜が滅菌処理されていることが必要である。
滅菌処理においては、エチレンオキサイドガス、高圧蒸気、放射線等が用いられているが、エチレンオキサイドガス滅菌や高圧蒸気滅菌では、残留ガスによるアレルギーや滅菌装置の処理能力、材料の熱変形等の問題があり、γ線や電子線等の放射線滅菌が主流となってきている。
一方で、取り扱い性、寒冷地保管時の凍結の問題等から、血液処理器としてドライ製品が主流となりつつあるが、放射線による滅菌工程では、発生ラジカルにより、親水性高分子の架橋反応や分解、ひいては酸化劣化等が生じ、それにより膜素材に変性が引き起こされ、血液適合性の低下や溶出物増加の原因となる。

このような膜素材の劣化を防止する方法としては、血液処理器がドライ製品でない場合、特許文献４には、膜モジュールに抗酸化剤溶液を充填してγ線滅菌することで膜の酸化劣化を防止する方法が開示されや、特許文献５には、ｐＨ緩衝液やアルカリ水溶液を充填して滅菌することで充填液の酸化を抑制する方法が開示されている。

一方、ドライ製品に関しては、特許文献６には、滅菌時の酸素濃度を０．００１％以上０．１％以下に制御する方法が開示されている。しかしながら、特許文献６の技術においては、包装袋内を不活性ガスで置換して滅菌するか、包装袋内に脱酸素剤を封入し一定時間の経過後に滅菌する等の必要があるし、酸素濃度がわずか０．１％を超えただけでも、放射線滅菌すると、十分な血液適合性を発現できない。

非特許文献１には、ポリ（２−メトキシエチルアクリレート）（ＰＭＥＡ）等の高分子材料に含ませた水の状態と生体適合性に関して、「バイオインターフェイスにおいて組織化された水分子の機能」が報告されている。
非特許文献１によると、一般的な高分子材料に水を含ませると、高分子中の水は、（１）高分子との強い相互作用により−１００℃でも凍結しない「不凍水」と、（２）０℃で溶解するが、高分子又は不凍水と弱い相互作用をしている「自由水」とに分かれるが、生体適合性に優れる高分子においては、さらに、（３）昇温過程で０℃より低温で凍結する水であり、高分子又は不凍水と中間的な相互作用をしている「中間水」が存在する。そして、生体適合性が劣る高分子には「中間水」が存在しない。

また、非特許文献１には、高分子中の水に「中間水」が存在することと、高分子が優れた生体適合性を発現することに、密接な関係があることを示唆する結果が開示されている。
そして、「中間水」が、高分子の生体適合性に影響を及ぼすメカニズムとしては、以下のことが考えられている。
「自由水」は高分子と相互作用していない水全般であるバルク水と自由に交換するため、高分子材料表面を被覆する役割を果たさないが、「不凍水」は高分子材料との強い相互作用により高分子材料表面を被覆するように存在している。しかしながら、「不凍水」は、血液中で水和殻を形成し安定化されているタンパク質等の生体成分の水和殻自身と相互作用することにより、水和殻の構造を破壊する。水和殻が破壊されたことにより、生体成分が高分子材料表面に吸着等する。したがって、「自由水」と「不凍水」のみが存在している一般的な高分子材料を用いると、生体成分が高分子材料表面を異物と認識し、免疫反応のきっかけとなってしまう。
「中間水」は「不凍水」との相互作用により高分子材料に結合し「不凍水」表面を覆い、そして、生体成分の水和殻を破壊するほどの特異な水素結合構造は有していないため、生体成分が高分子材料表面を異物認識できなくしている。したがって、「中間水」を有する高分子材料は血液適合性に優れると推察される。

また、硝酸塩摂取に関しては健康被害との因果関係が必ずしもはっきりしたわけではないが、非特許文献２に、硝酸塩投与と実験動物等への影響や、硝酸塩はほとんど尿から排泄されることが報告されている。非特許文献２の開示内容を考慮すると、腎不全の患者ではなおさら硝酸塩の摂取は低減されるべきであり、血液処理用分離膜や血液処理器においても、硝酸イオンの溶出が低減されることが好ましいと思われる。

特許３５５１９７１号公報 特開２００２−２１２３３３号公報 特開平６−２９６６８６号公報 特開平４−３３８２２３号公報 特開平７−１９４９４９号公報 国際公開第２００６／０１６５７５号

田中 賢，バイオインターフェイスにおいて組織化された水分子の機能，さきがけライブ2004，ナノテクノロジー分野合同研究報告会「組織化と機能」領域講演要旨集(研究期間：2001-2004)，2005，p.24-33，URL:<http://jstore.jst.go.jp/PDFView.html?type=research&id=3090&property=researchReportPdfList&index=0>，[アクセス日：2011年11月16日] 清涼飲料水評価書 硝酸性窒素・亜硝酸性窒素（案），食品安全委員会 化学物質・汚染物質専門調査会，2012年5月，URL:<http://www.fsc.go.jp/iken-bosyu/pc1_ko_seiryo_nitrogen_240524.pdf>，[アクセス日：2013年5月2日]

本発明は、乾燥状態で放射線滅菌しても血液適合性の優れた、内表面からの硝酸イオン溶出量の低減した血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器を提供することを目的とする。

本発明者らが、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、血液処理用分離膜に優れた血液適合性を付与し、内表面からの硝酸イオンの溶出を低減するためには、分離膜中の親水性高分子を適切な状態に維持することが重要であることが明らかになった。
具体的には、血液適合性の観点から、実用可能な分離膜の、血液と接触する膜表面について鋭意検討した結果、乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での中間水の比率を４０％以上として、中間水を分離機能表面に存在させることが可能であれば、十分な血液適合性を発現し、しかも内表面からの硝酸イオンの溶出量を低減することができることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］
少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる血液処理用分離膜であって、
乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上であり、水分含有率が１０％以下であり、分離膜が放射線滅菌された、血液処理用分離膜。
［２］
内表面からの硝酸イオンの溶出量が０．２ｐｐｍ以下である、［１］に記載の血液処理用分離膜。
［３］
ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を、少なくとも分離機能表面に有する、［１］又は［２］に記載の血液処理用分離膜。
［４］
１５〜５０ｋＧｙの照射線量で放射線滅菌された、［１］〜［３］のいずれかに記載の血液処理用分離膜。
［５］
ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体が、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート及び多糖類のナトリウム塩からなる群から選択される少なくとも１種である、［３］又は［４］に記載の血液処理用分離膜。
［６］
［１］〜［５］のいずれかに記載の血液処理用分離膜を組み込んだ血液処理器。
［７］
少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる血液処理用分離膜の製造方法であって、
少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜を製膜する工程、
ネバードライの膜を加熱水蒸気を用いて分離膜の水分含有率を１０％以下に乾燥する工程、及び
上記乾燥分離膜を、放射線滅菌する工程、を含む、製造方法。
［８］
少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる血液処理用分離膜の製造方法であって、
少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜を製膜する工程、
分離膜の水分含有率を１０％以下に乾燥する工程、及び
ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を分離機能表面に有する分離膜を放射線滅菌する工程、を含む、製造方法。
［９］
少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンを含む製膜紡糸原液と、前記重合体を含む中空内液と、を吐出させて紡糸することにより前記重合体を分離機能表面に被覆する工程を含む、［８］に記載の製造方法。
［１０］
少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜に、前記重合体を含むコート液を注入することにより前記重合体を分離機能表面に被覆する工程を含む、［８］に記載の製造方法。

本発明の血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器は、乾燥状態で放射線滅菌された場合であっても、良好な血液適合性を発現し、内表面からの硝酸イオンの溶出量が低減されるという効果を奏する。

乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率を算出する際のＩＲ測定のサンプルセット方法を示す。 実験スペクトル行列Ａの一例を示す。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について以下詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

本実施形態の血液処理用分離膜（以下、単に「分離膜」と記載する場合がある。）は、少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなり、乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上であり、水分含有率が１０％以下である、分離膜である。また、分離膜は放射性滅菌されている。

本実施形態の分離膜は、ポリスルホン系樹脂を主体として含み、分離膜に血液適合性を付与するため、親水性高分子としてポリビニルピロリドンをさらに含むものである。本実施形態においては、製膜紡糸原液中のポリスルホン系樹脂及びポリビニルピロリドン濃度を下記するような濃度範囲に調整することにより、ポリスルホン系樹脂を主体とし、少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜とすることができる。ここで、「少なくとも」とは、分離膜中に、その構成成分として、ポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンとが必須成分として含まれていることを意味し、その他の構成成分が含まれていてもよいということを意味する。

＜ポリスルホン系樹脂＞
ポリスルホン系樹脂とは、スルホン（−ＳＯ_２−）基含有合成高分子であり、耐熱性や耐薬品性に優れる。
ポリスルホン系樹脂としては、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、ポリアリールエーテルスルホン、ポリエーテルスルホン、及びこれらの共重合体等が挙げられる。
ポリスルホン系樹脂としては、１種で用いてもよく、２種以上の混合物を用いてもよい。

中でも、分画性を制御する観点で、下記式（１）又は下記式（２）で示されるポリスルホン系高分子が好ましい。
（−Ａｒ−ＳＯ_２−Ａｒ−Ｏ−Ａｒ−Ｃ（ＣＨ_３）_２−Ａｒ−Ｏ−）_ｎ （１）
（−Ａｒ−ＳＯ_２−Ａｒ−Ｏ−）_ｎ （２）
式（１）及び式（２）中、Ａｒはベンゼン環を、ｎはモノマー単位の繰り返しを表す。式（１）で示されるポリスルホンは、例えばソルベイ社から「ユーデル（商標）」の名称で、ビー・エー・エス・エフ社から「ウルトラゾーン（商標）」の名称で市販されており、また、式（２）で示されるポリエーテルスルホンは住友化学株式会社から「スミカエクセル（商標）」の名称で市販されており、重合度等によっていくつかの種類が存在するので、これらを適宜利用することができる。

＜ポリビニルピロリドン＞
ポリビニルピロリドンとは、Ｎ−ビニルピロリドンをビニル重合させた水溶性の親水性高分子であり、親水化剤や孔形成剤として中空糸膜の素材として広く用いられている。
ポリビニルピロリドンは、ビー・エー・エス・エフ社から「ルビテック（商標）」の名称でそれぞれいくつかの分子量のものが市販されているので、これらを適宜利用することができる。
ポリビニルピロリドンとしては、１種で用いてもよく、２種以上の混合物を用いてもよい。

＜乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率＞
本実施形態の分離膜は、乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点で分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率（以下、単に「中間水の存在比率」と記載する場合がある。）が４０％以上である膜である。
本実施の形態の分離膜においては、血液適合性の観点から、ポリスルホン系樹脂に加え、ネバードライで乾燥を行ったり、親水性高分子を付与した上で、さらに、実用可能な分離膜の、血液と接触する膜表面近傍の分離機能表面における中間水の存在比率を特定の範囲とすることにより、乾燥状態で放射線滅菌された場合であっても、良好な血液適合性を発現し、内表面からの硝酸イオンの溶出量が低減されるという効果を奏するものである。

本実施形態において、中間水の存在比率は、乾燥状態の分離膜を含水させる過程において、分離膜の分離機能表面の全反射赤外吸収（ＡＴＲ−ＩＲ）測定を実施し、時間変化を解析することにより算出される。
本実施形態において、「分離機能表面」とは、ＡＴＲ−ＩＲで検出される血液接触面の膜厚に相当する領域を意味する。具体的には、分離機能表面とは、ＡＴＲ−ＩＲで測定する際の検出可能領域であり、通常、膜表面から１μｍ以下の膜厚に相当する領域である。
本実施形態において、「乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点」とは、ＡＴＲ−ＩＲで測定される、ポリスルホン系樹脂のベンゼン環（１４８５ｃｍ^−１付近）のピーク強度に対し、乾燥状態の分離膜に対し含水していく過程において、水酸基由来（３０００〜３７００ｃｍ^−１）のピーク強度の増加が観察されなくなった時点を意味する。本実施形態において、「乾燥状態」とは、実施例において例示するように、平衡水分率に達している状態を意味し、「乾燥状態の分離膜を含水させる過程」とは、実施例において例示するように、乾燥状態の分離膜に水を浸透させる過程を意味する。

本実施形態においては、分離膜に生体適合性を付与し、内表面からの硝酸イオンの溶出を低減するためには、ポリビニルピロリドンが、放射線滅菌後の状態であっても、乾燥状態から含水させるときに、その含水飽和到達時点で分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上になるように中間水を保持できる性質を保持していなければならない。
例えば、放射線を高分子に照射すると、高分子上にラジカルが発生したり、酸素ラジカルによる攻撃を受けたりするため、発生部位、攻撃部位により、高分子の主鎖の切断や架橋、側鎖の開裂等が起こりうる。血液浄化用分離膜のポリビニルピロリドンにて主鎖の切断がおこると、低分子量化によりポリビニルピロリドンが溶出しやすくなる。また、架橋や側鎖の開裂がおこるとポリビニルピロリドンによる分離膜の親水性が低下する。
これらの結果として、分離膜に生体適合性を付与するという効果が十分に発揮できなくなるし、内表面からの硝酸イオンの溶出量が増加する。

ラジカル反応は複雑であり、最終生成物は様々な形を取りうるが、分離膜の生体適合性には、ポリビニルピロリドンのわずかな状態変化が関連していると考えられる。しかし、従来の分光学的な手法によっては、一般的に医療機器に対して施される放射線滅菌強度（５０ｋＧｙ以下）について、ポリビニルピロリドンの血液適合性と相関する状態変化を直接検出できていなかった。
本実施形態において、分離膜表面に存在するポリビニルピロリドンの血液適合性と相関する状態変化を、含水過程における時分割のＡＴＲ−ＩＲ測定及びその解析を行うことによって、分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率の変化として検出できることが明らかになった。すなわち、中間水の存在比率が下がるほど、ポリビニルピロリドンが血液適合性を示さない状態に変化していること、また同時に内表面から溶出される硝酸イオンの量が増加することを見出した。
さらに、本発明者らが検討した結果、分離膜に優れた生体適合性を付与し、内表面から溶出される硝酸イオンの量を低減するには、乾燥状態の分離膜を含水する過程において、含水飽和到達時点で分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上になることが必要であることが明らかになった。血液適合性の観点からは、中間水の存在比率は、５０％以上が好ましい。

本実施形態において、中間水の存在比率を４０％以上にするために、放射線滅菌に供する分離膜は、例えば、紡糸後、ウェット状態の膜をはじめて乾燥する、すなわちネバードライの膜を乾燥する場合に、加熱水蒸気を用いて乾燥するか、もしくは、ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を分離機能表面に被覆を行う。これらの方法によって、中間水の比率を４０％以上にできた理由が判明しているわけではないが、以下の理由を推察している。乾燥時、水や重合体の水酸基といった、あたかも水が周りに存在しているような状態で乾燥・構造固定することによって、ポリビニルピロリドンの配向や立体構造が水環境下に近い状態で保持され、中間水を保持しやすく、またラジカル発生後のラジカル転移による側鎖の分解が抑えられたと考えられる。その結果、分離機能表面に存在するポリビニルピロリドンの過剰分解反応を抑制し、生体適合性を付与する効果の低下を招くことがなく、分離膜へのタンパク質の吸着や膜表面による活性化を抑制でき、血液適合性の高い分離膜とすることができると同時に内表面からの硝酸イオンの溶出を低減できたと考えられる。
本実施形態において、加熱水蒸気により乾燥する方法は、分離膜をウェットの状態のまま巻き取ったのち、束の形態でＰＥなどのフィルムに包装したのち、乾燥室に入れ、加熱水蒸気を導入して乾燥する。この際、常圧でも、減圧にしてもかまわないが、乾燥時間の短時間化、熱分解抑制の観点から、加熱水蒸気の温度は、逆転温度（湿度に関係なく蒸発速度が等しくなる点）以上、２００℃以下が好ましい。

＜ポリビニルピロリドンの放射線照射による劣化を抑制する作用をもつ重合体＞
本実施形態において、ポリビニルピロリドンの放射線照射による劣化を抑制する作用をもつ重合体（以下、単に「重合体」と記載する場合がある。）としては、放射線滅菌の際に、ポリビニルピロリドンの表面に被覆して放射線によるポリビニルピロリドンの分解や架橋を抑制することのできる重合体であれば、特に限定されるものではないが、分離機能表面のポリビニルピロリドンを被覆保護するためには、水、紡糸原液、中空内液、又はコート液に溶解する重合体であって、かつ、原因は不明であるが、重合体が水酸基を有していることが求められる。

重合体としては、プライミング処理液への溶出を考慮すると、水への溶解性が不溶又は難溶なものか、溶出しても支障がないものが好ましい。水への溶解性が不溶又は難溶な重合体としては、ポリヒドロキシアルキルメタクリレートが好適に用いられる。内表面への被覆形成能の観点から、かかる重合体の重量平均分子量は、１万以上であることが好ましく、１０万以上であることがより好ましく、３０万以上であることがさらに好ましい。かかる重合体の２０℃における水１００ｇへの溶解度は、１ｇ未満であることが好ましく、０．８ｇ以下であることがより好ましく、０．５ｇ以下であることがさらに好ましい。
一方、水に溶解する重合体としては多糖類のナトリウム塩が好適に用いられるが、プライミングで排出される方がより好ましいので、２５℃における０．１%水溶液の粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下の重合体が好適に用いられる。多糖類のナトリウム塩は、天然物から抽出精製されるので、粘度が高い場合には酸加水分解して用いてもよい。
重合体としては、１種で用いてもよく、２種以上の混合物を用いてもよい。

本実施形態において、重合体の重量平均分子量は、例えば、以下の実施例に記載するように、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）などにより測定することができる。
また、本実施形態において、重合体の２５℃における０．１％水溶液の粘度は、例えば、以下の実施例に記載するように、粘度計などにより測定することができる。

重合体としては、例えば、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリヒドロキシブチルメタクリレート等のポリヒドロキシアルキルメタクリレートや、アルギン酸ナトリウム、ヒアルロン酸ナトリウム、ヘパリンナトリウム等の多糖類のナトリウム塩が挙げられる。ポリヒドロキシアルキルメタクリレートは、ヒドロキシアルキルメタクリレートを単量体単位として（共）重合させた合成高分子であり、側鎖に水酸基を有する化合物である。

重合体は、分離膜のポリビニルピロリドンに対する滅菌時の保護効果を向上させるためには、多く付与することが望ましいが、透水性能等の膜の分離特性制御、強伸度等の力学物性の観点からは少量付与するほうが好ましいため、両者を相互考慮して適宜付与する量は検討することが必要である。
分離機能表面における重合体の存在量は、ポリビニルピロリドンに対する保護効果、透水性能等の膜の分離特性制御、強伸度等の力学物性の観点から、分離膜機能表面において検出されるポリビニルピロリドンの量の０．９倍から５倍が好ましく、１倍から３倍がより好ましい。
本実施形態において、分離機能表面における重合体の存在量は、以下の実施例に記載する方法により測定することができる。

本実施形態において、分離膜基材として重合体を分離膜に付与する方法としては、重合体を分離膜製膜時の紡糸原液に混合溶解して紡糸する方法、重合体を分離膜製膜時の中空内液に混合溶解して紡糸する方法、及び重合体を溶解したコート液を分離膜にコーティングする方法等が好適に用いられる。
これらの方法の中でも、分離膜の力学特性の観点からは、分離膜製膜時の中空内液に混合溶解して紡糸する方法又はコーティングする方法が簡便であり、重合体の使用量が少なく実施できる。
例えば、分離膜製膜時の中空内液に重合体を混合溶解して紡糸する方法としては、重合体を溶解させた中空内液と、ポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンと溶媒を含む製膜紡糸原液とを、同時にチューブインオリフィス型紡糸口金から吐出させることにより、重合体を分離機能表面に存在するポリビニルピロリドンに被覆させることができる。
コート液を分離膜にコーティングする方法としては、分離膜に対し、好適には、分離膜を製膜し血液処理器に組込んで成型した後、分離機能表面に対し、重合体を溶解させたコート液を通液して接触させることにより、被覆させることができる。

＜水分含有率＞
本実施形態において、乾燥状態で放射線滅菌しても血液適合性の優れた、内表面からの硝酸イオンの溶出量が低減された血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器が提供されるが、本実施形態において、乾燥状態とは、分離膜の水分含有率が１０％以下である状態をいう。保存時の微生物やカビの発生等の観点からも分離膜の水分含有率が１０％以下であることが好適である。また、分離膜の水分含有率が１０％を超えると、保存中に結露等を示す場合もあり、外観上好ましくない。さらに、質量も大きくなり、施設等で纏めて運搬する際に適さない。
本実施形態においては、紡糸することにより得られた分離膜に対し、加熱水蒸気を用いて乾燥することで水分含有率を１０％以下とすることができる。また、ポリビニルピロリドンの放射線照射による劣化を抑制する作用をもつ重合体が被覆された分離膜に対しては、熱風などを用いた通常の方法により乾燥することで水分含有率を１０％以下とすることができる。
本実施形態において、水分含有率は、以下の実施例に記載する方法により測定することができる。

また、本実施形態においては、ネバードライの膜を加熱水蒸気にて乾燥したのち、水分含有率１０％以下の乾燥状態で放射線滅菌することや、ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を分離機能表面に被覆し、水分含有率１０％以下の乾燥状態で放射線滅菌することにより、少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜において、乾燥状態から含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上であり、生体適合性に優れ、内表面からの硝酸イオンの溶出量の少ない血液処理用分離膜を得ることができる。

＜血液処理器＞
本実施形態の血液処理器は、本実施形態の分離膜が組み込まれている血液処理器であって、血液透析、血液ろ過、血液ろ過透析、血液成分分画、酸素付与、及び血漿分離等の体外循環式の血液浄化療法に用いられる。
乾燥状態で放射線滅菌処理を施した分離膜でありながら、本実施形態の分離膜を組込んだ血液処理器で血液処理を行うと、分離膜が、乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上であることにより、血液適合性が良く、内表面からの硝酸イオンの溶出量が少ない。
血液処理器としては、血液透析器、血液ろ過器、血液ろ過透析器等において好ましく用いられ、これらの持続的用途である、持続式血液透析器、持続式血液ろ過器、持続式血液ろ過透析器として用いることがより好適である。各用途に応じて、分離膜の寸法や分画性等の詳細仕様が決定される。
血液処理器に組み込む分離膜の形状としては、中空形状を有していることが好ましい。また、透過性能の観点からはクリンプが付与されていることがさらに好ましい。

＜血液処理用分離膜の製造方法＞
本実施形態の血液処理用分離膜の製造方法は、少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜を製膜する工程、ネバードライの膜を加熱水蒸気を用いて分離膜の水分含有率を１０％以下に乾燥する工程、及び放射線滅菌する工程、を含む。
もしくは、本実施形態の血液処理用分離膜の製造方法は、少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜を製膜する工程、分離膜の水分含有率を１０％以下に乾燥する工程、及びポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を、少なくとも分離機能表面に有する分離膜を、放射線滅菌する工程、を含む。

分離膜は、ポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンを少なくとも含む製膜紡糸原液を用いて、通常の方法により製膜して分離膜を得る。
製膜紡糸原液としては、ポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンを溶媒に溶解することによって調整することができる。
かかる溶媒としては、例えば、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、スルホラン、及びジオキサン等が挙げられる。
溶媒としては、１種で用いてもよく、２種以上の混合溶媒を用いてもよい。

製膜紡糸原液中のポリスルホン系樹脂の濃度は、製膜可能で、かつ得られた膜が透過膜としての性能を有するような濃度の範囲であれば特に制限されないが、５〜３５質量％であることが好ましく、１０〜３０質量％であることがより好ましい。高い透水性能を達成する場合にはポリスルホン系樹脂濃度は低い方がよく、１０〜２５質量％であることがさらに好ましい。
製膜紡糸原液中のポリビニルピロリドン濃度は、ポリスルホン系樹脂に対するポリビニルピロリドンの混和比率が好ましくは２７質量％以下、より好ましくは１８〜２７質量％、さらに好ましくは２０〜２７質量％となるように調整する。
ポリスルホンに対するポリビニルピロリドンの混和比率が２７質量％以下とすることにより、ポリビニルピロリドンの溶出量を抑制することができる。また、好適には、１８質量％以上とすることにより、分離機能表面のポリビニルピロリドン濃度を好適な範囲に制御でき、タンパク質吸着を抑制する効果を高められ、血液適合性に優れる。

製膜紡糸原液を用いて、通常用いられている方法により平膜や中空糸膜に製膜する。中空糸膜を例に説明すれば、チューブインオリフィス型の紡糸口金を用い、該紡糸口金のオリフィスから製膜紡糸原液を、チューブから該製膜紡糸原液を凝固させる為の中空内液と同時に空中に吐出させる。中空内液は水、又は水を主体とした液体が使用でき、一般的には製膜紡糸原液に使った溶剤と水との混合溶液が好適に使用される。例えば、２０〜７０質量％のジメチルアセトアミド水溶液等が用いられる。

製膜紡糸原液吐出量と中空内液吐出量を調整することにより中空糸膜の内径と膜厚を所望の値に調整することができる。
中空糸膜の内径は、血液処理用途においては一般に１７０〜２５０μｍであればよく、１８０〜２２０μｍであることが好ましい。透過膜としての物質移動抵抗による低分子量物の拡散除去の効率の観点から、中空糸膜の膜厚は５０μｍ以下であることが好ましい。また、強度の観点からは１０μｍ以上であることが好ましい。

紡糸口金から中空内液とともに吐出された製膜紡糸原液は、エアーギャップ部を走行させ、紡糸口金下部に設置した水を主体とする凝固浴中へ導入され、そして、一定時間浸漬されて凝固が完了する。このとき、製膜紡糸原液吐出線速度と引取速度の比で表されるドラフトが１以下であることが好ましい。
エアーギャップとは、紡糸口金と凝固浴との間の空間を意味し、製膜紡糸原液は、紡糸口金から同時に吐出された中空内液中の水等の貧溶媒成分によって、内表面側から凝固が開始する。凝固開始時に、平滑な分離膜表面を形成し分離膜構造が安定となるため、ドラフトは１以下が好ましく、より好ましくは０．９５以下である。

次いで、熱水等による洗浄によって中空糸膜に残留している溶媒を除去した後、分離膜をウェット状態のままで巻き取ったのち、所望の膜面積となるように、長さと本数を調整した束としてＰＥなどのフィルムに包装し、分離膜束を乾燥室に入れ、乾燥室に加熱水蒸気を導入して乾燥する。
洗浄は、不要なポリビニルピロリドンを除去するため、６０℃以上の熱水にて１２０秒以上実施することが好ましく、７０℃以上の熱水にて１５０秒以上洗浄することがより好ましい。
加熱水蒸気は、常圧でも、減圧にして導入してもかまわないが、乾燥時間の短時間化、熱分解抑制の観点から、逆転温度（湿度に関係なく蒸発速度が等しくなる点）以上、２００℃以下が好ましい。
後工程においてウレタン樹脂で包埋するため、また、本実施の形態においては、乾燥状態で放射線滅菌を行うため、分離膜の水分含有率は、１０％以下とする。

以上の工程を経て得られた中空糸膜束は、モジュール製造工程に供される。この工程では、側面の両端部付近に２本のノズルを有する筒状容器に充填され、両端部がウレタン樹脂で包埋される。次に硬化したウレタン部分を切断して中空糸膜が開口した端部に加工する。この両端部に、液体導入（導出）用のノズルを有するヘッダーキャップを装填して血液処理器の形状に組み上げる。

次いで、ネバードライの状態から加熱水蒸気によって乾燥して得られた中空糸分離膜を組み込んだ血液処理器に対して、放射線滅菌処理を施す。放射線滅菌法には、電子線、ガンマ線、エックス線等を用いることができ、いずれを用いてもよい。放射線の照射線量は、電子線やガンマ線の場合は、通常１５〜５０ｋＧｙであり、２０〜４０ｋＧｙの線量範囲で照射することが好ましい。放射線滅菌等の滅菌工程を経て、血液処理器として完成する。

一方、本実施形態において、重合体を分離膜に対し被覆することで得られた、重合体を分離機能表面に有する中空糸分離膜の製造方法は、紡糸原液を凝固させる為の中空内液に、ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を所望の濃度で溶解させて重合体をポリビニルピロリドンに被覆してもよい。重合体の中空内液における濃度としては、ポリヒドロキシプロピルメタクリレートやポリヒドロキシエチルメタクリレート等の合成高分子では、好適な範囲として、中空内液の０．００５質量％〜１質量％であればよく、０．０１質量％〜０．１質量％であることがより好ましい。一方、アルギン酸ナトリウム、ヒアルロン酸等の天然高分子では水への溶解性が上記合成高分子よりも高く被膜形成能が高いことから、好適な範囲として、中空内液０．００１質量％〜１質量％であればよく、０．００５質量％〜０．１質量％であることがより好ましい。
中空内液の粘度が高い場合には使用前に、重合体を酸加水分解等して分子量を調整して用いてもよい。

重合体を含有する中空内液を吐出させることにより、重合体を内表面に存在するポリビニルピロリドンに被覆させることができる。
中空糸膜の内径は、血液処理用途においては一般に１７０〜２５０μｍであればよく、１８０〜２２０μｍであることが好ましい。透過膜としての物質移動抵抗による低分子量物の拡散除去の効率の観点から、中空糸膜の膜厚は５０μｍ以下であることが好ましい。また、強度の観点からは１０μｍ以上であることが好ましい。

次いで、熱水等による洗浄によって中空糸膜に残留している溶媒を除去した後、連続的に乾燥機内に導き、熱風等により乾燥した中空糸膜を得ることができる。凝固から乾燥の工程で中空内液中に存在していた重合体が分離機能表面に存在するポリビニルピロリドンに被覆される。
洗浄は、不要なポリビニルピロリドンを除去するため、６０℃以上の熱水にて１２０秒以上実施することが好ましく、７０℃以上の熱水にて１５０秒以上洗浄することがより好ましい。
後工程においてウレタン樹脂で包埋するため、また、本実施の形態においては、乾燥状態で放射線滅菌を行うため、分離膜の水分含有率は、１０％以下とする。

以上の工程を得て得られた中空糸膜は、所望の膜面積となるように、長さと本数を調整した束としてモジュール製造工程に供され、側面の両端部付近に２本のノズルを有する筒状容器に充填され、両端部がウレタン樹脂で包埋される。次に硬化したウレタン部分を切断して中空糸膜が開口した端部に加工する。この両端部に、液体導入（導出）用のノズルを有するヘッダーキャップを装填して血液処理器の形状に組み上げる。

一方、モジュールを組み立てた後、重合体を含むコート液を用いて中空膜内に注入することにより、分離機能表面に存在するポリビニルピロリドンに重合体を被覆することもできる。この場合は、重合体を含まない中空内液を用いて製膜する以外は、重合体を含む内液を用いて製膜した場合と同様の工程で、血液処理器の形状に組み上げる。
コート液は、ポリスルホンを溶解しない溶媒で、重合体を溶解することのできるものであれば特に限定されるものではないが、工程の安全性や、続く乾燥工程での取り扱いの良さから、水やアルコール水溶液が好ましい。沸点、毒性の観点から水およびエタノール水溶液、イソプロピルアルコール水溶液が好適に用いられる。コート液の重合体の濃度は、コート液の０．００１質量％〜１質量％であればよく、０．００５質量％〜０．１質量％であることがより好ましい。
コート液はノズルを有するヘッダーキャップより注入し、次いで、圧縮空気を用いて余分な溶液を除去する。乾燥は、その後、恒量となるまで減圧乾燥してもよいし、加熱乾燥してもよい。加熱乾燥の温度は、モジュールの部材が劣化しない温度であれば、工程の時間とのかねあいだけなので、適宜設定すればよい。

次いで、重合体を分離膜に対し被覆することで得られた、重合体を分離機能表面に有する中空糸分離膜を組み込んだ血液処理器に対して、放射線滅菌処理を施す。放射線滅菌法には、電子線、ガンマ線、エックス線等を用いることができ、いずれを用いてもよい。放射線の照射線量は、電子線やガンマ線の場合は、通常１５〜５０ｋＧｙであり、２０〜４０ｋＧｙの線量範囲で照射することが好ましい。放射線滅菌等の滅菌工程を経て、血液処理器として完成する。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本実施例で用いた測定方法は以下のとおりである。

［乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率の算出］
当該中間水の存在比率の算出は（１）ＩＲ測定、（２）含水飽和到達時点の決定、（３）ケモメトリックスによるデータ解析の手順で行った。

（１） ＩＲ測定
表１記載の条件にて時間分解ＩＲ測定を実施した。サンプリングの手順は以下の通りとした。中空形状分離膜の内表面を蒸留水で１．５ｍ^２あたり１００ｍＬ／ｍｉｎで５分間洗浄したのち、中空形状分離膜の外表面を５００ｍＬ／ｍｉｎで２分間洗浄することにより、プライミングを行った。プライミング後の血液処理器を分解してサンプリングした中空形状分離膜（試料）はあらかじめ凍結乾燥し、温度２３℃、湿度５０％の恒温恒湿室に２４時間以上静置し、平衡水分率に達したもの（「乾燥状態」とする。）を測定に供した。
１）直径４０ｍｍφのＫＩＲＩＹＡＭＡろ紙（Ｎｏ．５Ｃ， 保留粒子１μｍ）を１／８の扇型にカットした。
２）試料を剃刀で開き、中空糸分離機能表面を上向きにし、図１のようにろ紙の上に置いた。
３）ＡＴＲ結晶を中空糸分離機能表面に接触させ、扇型のろ紙の円弧側の端に、マイクロシリンジを用い、蒸留水を１３〜１５μＬ滴下し、水が中空糸に浸透し、ＯＨピークが飽和する時点以降まで、時間分解ＩＲ測定を実施した。

測定に際しては、ＡＴＲ結晶と試料との接触状態を確認するために、ポリスルホン系樹脂由来のベンゼン環（１４８５ｃｍ^−１付近）の強度が０．１以上であることを確認した。
なお、ＯＨピークが飽和する時点とはポリスルホン系樹脂のベンゼン環（１４８５ｃｍ^−１付近）のピーク強度に対して、水酸基由来（３０００〜３７００ｃｍ^−１）のピーク強度の増加が観察されなくなった時点である。

（２） 含水飽和到達時点の決定
得られたスペクトルデータをポリスルホン系樹脂由来のベンゼン環（１４８５ｃｍ^−１付近）の強度で規格化した。２７００ｃｍ^−１と３８００ｃｍ^−１でベースラインを設定し、水酸基のピーク面積を算出した。
時系列の水酸基面積強度データに対し前後各４点を含む９点のデータの平均値としてスムージング処理を実行した。スムージング処理後のデータ点に対して、そのデータ点を含めて以前のデータ１０点の平均の傾き（増加率）が０以下になった点を含水飽和到達時点と決定した。
なお、傾きが０になった点以降、３０点（６ｓ）の間に５％以上面積増加が認められた場合は、飽和に達していないと判断し、さらに以降のデータで、上記条件を満たす点を含水飽和到達時点と決定した。

（３） ケモメトリックスによるデータ解析
解析方法の基本は、ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ（ＡＬＳ）法と呼ばれるケモメトリックスの手法の一つを用いて、下記のソフト及び計算機を用いた。
計算に用いたソフト：Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ （Ｎａｔｉｃｋ， ＭＡ） ＭＡＴＬＡＢ ｖｅｒ． Ｒ２００８ａ
計算機：富士通 ＦＭＶ ＬＩＦＥＢＯＯＫ
具体的な手順を以下に説明する。
０．２秒ごとに測定したスペクトルから１５５０〜１８００ｃｍ^−１及び２７００〜３８００ｃｍ^−１まで波数毎の強度（３．８５８ｃｍ^−１ごと、計３５１点数になる）を行に格納し、０．２秒ごとに測定したスペクトルを列に並べて実験スペクトル行列Ａを作成した。一例を図２に示す。
次にこのスペクトル行列Ａを、不凍水（本実施例では、分光学的に水素結合領域を検出しているので、「束縛水」として以下記載する。）、中間水、自由水の３つの化学成分、および差分スペクトルからなる４成分（純スペクトル行列Ｋ）と、それぞれに対応した濃度行列Ｃとに分解を行なった。その際、分解を一意的に達成できるように、行列に制限を設けた。ＡＬＳ法では、純スペクトル及び濃度行列は絶対に負の要素をもたない、という非負条件を科すことで、スペクトル分解を行なった。これは、吸収スペクトルや濃度は負にはならないという根拠に基づく。妥協解計算の過程では負の値が現れたとき、強制的にこれをゼロに置き換えて回帰計算を繰り返し、すべての行列要素が非負条件を満足するように収束させることによってスペクトル解、Ｃ及びＫを求めた。
Ａ＝ＣＫ 式（１）
１回目の測定スペクトルをＡ_１，２回目の測定スペクトルをＡ_２，・・・測定開始からの時間ｔのスペクトルをＡ_ｔと表し、束縛水、中間水、自由水及び差分スペクトルをＫ_１，Ｋ_２，Ｋ_３，Ｋ_４と置き（この時点ではＫ_１，Ｋ_２，Ｋ_３，Ｋ_４のどれがどの成分かは不明）、測定開始からの時間ｔでの４つの成分の濃度比をＣ_１ｔ，Ｃ_２ｔ，Ｃ_３ｔ，Ｃ_４ｔとおくと、式（１）は下記式（２）のように表せる。

式（２）の行列Ｃに乱数を発生させ、濃度は負にはならないという非負条件より、負の値は０と置き換えた上で、スペクトルＫ_１，Ｋ_２，Ｋ_３，Ｋ_４を求めた。次に、スペクトルは負にならないという非負条件があるので、スペクトルＫの負の値をもつ成分を０で置き換え、Ｃを求めた。さらに、このＣから非負条件を科して、Ｋを求めた。ＫとＣのすべての成分が０以上になるまで、この操作を繰り返し、解を求めた。
得られた、Ｋ，Ｃから、濃度がほとんどゼロになっているものが差分スペクトルであり、それ以外の３つのスペクトルのうち、１５５０〜１８００ｃｍ^−１に大きなピークを持ち、かつ、３１００〜３５００ｃｍ^−１にほとんどピークを持たないものを束縛水、３４００ｃｍ^−１付近にピークを持つものを中間水、３２００、３４００ｃｍ^−１にピークを持つ幅広いピークを自由水と帰属した。
飽和到達点から６秒間（３０測定点）のＣ_１ｔ，Ｃ_２ｔ，Ｃ_３ｔ，Ｃ_４ｔより、差分スペクトル分を差し引いて再度濃度比の計算を行い、束縛水、中間水、自由水のそれぞれの濃度の平均値を算出し、中間水の存在比率を求めた。

［水分含有率の測定］
分離膜の水分含有率は、プライミングなどの前処理なく血液処理器を分解してサンプリングした中空形状分離膜（試料）約１ｇをサンプリングし、正確に秤量した。その後、６０℃×１２ｈｒにて真空乾燥を行ったのち、秤量し、重量減量分を水分として水分含有率を算出した。乾燥前重量をＷ_１、乾燥後重量をＷ_２とすると、水分含有率Ｗ（％）は、次の式（３）で表される。

［重量平均分子量の測定］
測定する重合体に溶離液を加えて、重合体濃度が１．０ｍｇ／ｍＬとなるように調製し、室温にて撹拌後さらに一晩静置にて溶解させた後、０．４５ミクロンフィルターでろ過し、得られたろ液を試料とした。ポリヒドロキシアルキルメタクリレートなどの合成高分子のゲルパーミエーションクロマトグラフィーの測定は以下の条件で行った。
データ処理：東ソー ＧＰＣ−８０２０
装置 ：東ソー ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ
カラム ：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ（６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）２本
オーブン ：４０℃
溶離液 ：５ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ ｉｎ ＤＭＦ（０．６ｍＬ／ｍｉｎ）
試料量 ：４０μＬ×１．０ｍｇ／ｍＬ
検出器 ：ＲＩ
較正曲線 ：ポリスチレン（アジレント社製ＥａｓｉＣａｌ（ＰＳ−１））

［２０℃における水１００ｇへの溶解度の測定］
ポリヒドロキシアルキルメタクリレートなどの合成高分子の２０℃における水１００℃への溶解度は、水１００ｇと回転子をフラスコに入れ、恒温槽で２０℃にした状態で、測定する重合体を５ｇ投入し、１２時間以上攪拌した。その後、Ｎｏ．５Ａのろ紙を用いて濾過し、濾紙上の不溶成分を十分に水洗し、濾紙ごと恒量となるまで、６０℃で乾燥し、不溶成分の重量を秤量し、投入量５ｇと不溶成分重量の差分を、水１００ｇへの溶解度として、測定した。

［２５℃における０．１％水溶液の粘度の測定］
多糖類のナトリウム塩などの天然物由来の高分子の２５℃における０．１％水溶液の粘度は、測定する重合体０．５ｇを水５００ｇにいれ、恒温槽で２５℃にした状態で、１２時間以上撹拌溶解した後、ＲＩＯＮ社製粘度計ビスコテスタ：ＶＴ−０３Ｆ ４号ロータで測定した。

［分離機能表面における重合体の濃度の測定］
血液処理器から分離膜を採取し、繊維軸に沿って切り開いて分離機能表面を露出させ、Ｘ線光電子分光法により、下記条件にて分離機能表面における重合体の濃度を測定した。
測定装置 ：サーモフィッシャー ＥＳＣＡＬＡＢ２５０
励起源 ：単色化ＡｌＫα １５ｋＶ×１０ｍＡ
分析サイズ ：長径約１ｍｍの楕円
光電子脱出角度 ：０°（分光器の軸が試料面対して垂直）
取込領域
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ：０〜１，１００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ：Ｃ１ｓ、Ｏ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｓ２ｐ、Ｎａ１ｓ
Ｐａｓｓ Ｅｎｅｒｇｙ
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｃａｎ：１００ｅＶ
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ：２０ｅＶ
分離機能表面における重合体の濃度は、ポリヒドロキシアルキルメタクリレートの場合は硫黄や窒素を含有しないので、硫黄量からポリスルホン系樹脂量由来の炭素および酸素量を計算、窒素量からポリビニルピロリドンの由来の炭素および酸素量を計算し、差分の炭素および酸素量を重合体由来として重量濃度換算した。多糖類のナトリウム塩の場合はナトリウム量から多糖類の量を計算し、構造によって窒素や硫黄量を計算して、差分の窒素や硫黄からポリビニルピロリドンおよびポリスルホン系樹脂量を算出した。Ｘ線光電子分光法では、水素は検出されないので、計算から除外した。炭素量、酸素量、窒素量、硫黄量、ナトリウム量は、Ｃ１ｓ、Ｏ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｓ２ｐ、Ｎａ１ｓの面積強度から各元素の相対感度係数(Ｃ１ｓ：１．００、Ｏ１ｓ：２．７２、Ｎ１ｓ：１．６８、Ｓ２ｐ：１．９８、Ｎａ１ｓ：１０．２)を用いて相対量（ａｔｏｍｉｃ％）として測定した。
（分離機能表面における重合体の重量濃度）／（分子機能表面におけるポリビニルピロリドンの重量濃度）として、分離機能表面における重合体の存在量を求めた。

［乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）活性の測定］
分離膜の血液適合性は膜表面への血小板の付着性で評価し、膜に付着した血小板に含まれる乳酸脱水素酵素の活性を指標として定量化した。
生理食塩水（大塚生食注、大塚製薬株式会社）にて中空形状分離膜の内表面を蒸留水で１．５ｍ^２あたり１００ｍＬ／ｍｉｎで５分間洗浄したのち、中空形状分離膜の外表面を５００ｍＬ／ｍｉｎで２分間洗浄することにより、プライミングを行った。プライミング後の血液処理器を分解して採取した分離膜を有効長１５ｃｍ、膜内表面の面積が５×１０^−３ｍ^２となるように両端をエポキシ樹脂で加工し、ミニモジュールを作成した。このミニモジュールに対し、生理食塩水１０ｍＬを中空糸内側に流し洗浄した。その後、ヘパリン加人血１５ｍＬ（ヘパリン１０００ＩＵ／Ｌ）を１．３ｍＬ／ｍｉｎの流速で上記作製したミニモジュールに３７℃で４時間循環させた。生理食塩水によりミニモジュールの内側を１０ｍＬ、外側を１０ｍＬでそれぞれ洗浄した。洗浄したミニモジュールから長さ７ｃｍの中空糸膜を全体の半数本採取後、これを細断してＬＤＨ測定用のスピッツ管に入れたものを測定用試料とした。
次に、燐酸緩衝溶液（ＰＢＳ）（和光純薬工業株式会社）にＴｒｉｔｏｎＸ−１００（ナカライテスク株式会社）を溶解して得た０．５容量％のＴｒｉｔｏｎＸ−１００／ＰＢＳ溶液をＬＤＨ測定用のスピッツ管に０．５ｍＬ添加後、超音波処理を６０分行って分離膜に付着した細胞（主に血小板）を破壊し、細胞中のＬＤＨを抽出した。この抽出液を０．０５ｍＬ分取し、さらに０．６ｍＭのピルビン酸ナトリウム溶液２．７ｍＬ、１．２７７ｍｇ／ｍＬのニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）溶液０．３ｍＬを加えて反応させ、直ちにその０．５ｍＬを分取して３４０ｎｍの吸光度を測定した。残液をさらに３７℃で１時間反応させた後に３４０ｎｍの吸光度を測定し、反応直後からの吸光度の減少を測定した。同様に血液と反応させていない分離膜（ブランク）についても吸光度を測定し、下記式（４）により吸光度の差を算出した。本方法では、この減少幅が大きいほどＬＤＨ活性が高い、すなわち膜表面への血小板の付着量が多いことを意味する。尚、測定は３回行い、平均値として記載した。
Δ_{３４０ｎｍ}＝（サンプルの反応直後吸光度−サンプルの６０分後吸光度）−（ブランクの反応直後吸光度−ブランクの６０分後吸光度） 式（４）
血液適合性が優れる分離膜としては、ＬＤＨ活性が４０以下のものが好ましい。

［内表面から溶出した硝酸イオン濃度の測定］
プライミングなどの前処理なく血液処理器を分解してサンプリングした中空形状分離膜を有効長１５ｃｍ、膜内表面の面積が１２．２×１０^−３ｍ^２となるように両端をエポキシ樹脂で加工し、ミニモジュールを作成した。このミニモジュールに対し、３７℃の注射用蒸留水（大塚製薬）を３ｍｌ／ｍｉｎの速度で流れ方向が上から下になるようにミニモジュールをセットして中空糸内側に流し、出てきた液をＰＳ透明スピッチ（滅菌済：アズワン株式会社 コード：2-466-01）に５ｍｌサンプリングした。この溶液中の硝酸イオン濃度を表２記載の条件でイオンクロマトにより定量した。

非特許文献２によると、硝酸性窒素としての無毒性量（ＮＯＡＥＬ）は１．５ｍｇ／ｋｇ体重／日であるが、これは経口摂取であり、安全係数を１０００倍として、体重６０ｋｇの人が週３回透析したと仮定すると、透析１回あたりの許容量は０．２１ｍｇ／ｓｅｓｓｉｏｎとなる。２．５ｍ^２の膜面積をもつ血液浄化器を用いた場合は、本測定での硝酸イオン濃度の許容濃度は０．２１ｐｐｍと計算される。

［実施例１］
製膜紡糸原液は、ジメチルアセトアミド（キシダ化学社製、試薬特級）７９質量部に、ポリスルホン（ソルベイ社製、Ｐ−１７００）１７質量部及びポリビニルピロリドン（ビーエーエスエフ社製、Ｋ−９０）４質量部を溶解して作成した。
中空内液は、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液を用いた。
チューブインオリフィス型の紡糸口金から、製膜紡糸原液及び中空内液を吐出させた。吐出時の製膜紡糸原液の温度は４０℃とした。吐出した製膜紡糸原液をフードで覆った落下部を経て水よりなる６０℃の凝固浴に浸漬して凝固させた。紡糸速度は３０ｍ／分とした。
凝固後、水洗を行い、モジュールに組み上げたときの有効膜面積が１．５ｍ^２になるように束にして、ＰＥフィルムに包装後、乾燥室に入れ、１８０℃の加熱水蒸気を導入し、乾燥を行って中空形状分離膜を得た。水洗温度は９０℃、水洗時間は１８０秒とした。
なお、乾燥後の膜厚が３５μｍ、内径が１８５μｍとなるように製膜紡糸原液及び中空内液の吐出量を調整した。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げ、大気雰囲気下、２５ｋＧｙで電子線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は４１％、水分含有率は２．９％であった。ＬＤＨ活性は２５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．１２ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例２］
製膜紡糸原液は、ジメチルアセトアミド（キシダ化学社製、試薬特級）７９質量部に、ポリスルホン（ソルベイ社製、Ｐ−１７００）１７質量部及びポリビニルピロリドン（ビーエーエスエフ社製、Ｋ−９０）４質量部を溶解して作成した。
中空内液は、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液に、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート（アルドリッチ社製、重量平均分子量３３０，０００、溶解度０．１ｇ未満）を０．０３質量％となるように溶解して作成した。
チューブインオリフィス型の紡糸口金から、製膜紡糸原液及び中空内液を吐出させた。吐出時の製膜紡糸原液の温度は４０℃とした。吐出した製膜紡糸原液をフードで覆った落下部を経て水よりなる６０℃の凝固浴に浸漬して凝固させた。紡糸速度は３０ｍ／分とした。
凝固後、水洗、乾燥を行って中空形状分離膜を得た。水洗温度は９０℃、水洗時間は１８０秒とした。
なお、乾燥後の膜厚が３５μｍ、内径が１８５μｍとなるように製膜紡糸原液及び中空内液の吐出量を調整した。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げ、大気雰囲気下、２０ｋＧｙで電子線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は５３％、水分含有率は０．６％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの２．２倍であった。ＬＤＨ活性は１２［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．０８ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例３］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液に、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｉｎｃ社製、重量平均分子量３５０，０００、溶解度０．１ｇ未満）を０．１質量％となるように溶解して作成したものを用いた以外は、実施例２と同様にして、中空形状分離膜を得た。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げ、大気雰囲気下、５０ｋＧｙの電子線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は４５％、水分含有率は１．０％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの２．９倍であった。ＬＤＨ活性は１７［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．１８ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例４］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液に、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート（アルドリッチ社製、重量平均分子量３３０，０００、溶解度０．１ｇ未満）を０．０１質量％となるように溶解して作成したものを用いた以外は、実施例２と同様にして、中空形状分離膜を得た。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げ、大気雰囲気下、２５ｋＧｙのガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は６１％、水分含有率は０．８％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの１．３倍であった。ＬＤＨ活性は６［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．０７ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例５］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液を用いた以外は、実施例２と同様にして、中空形状分離膜を得た。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げた。
コート液は、イソプロピルアルコール６０質量％水溶液に、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート（アルドリッチ社製、重量平均分子量３３０，０００、溶解度０．１ｇ未満）を０．０５質量％となるように溶解して作成した。
コート液１００ｍＬを、２００ｍＬ／分で液体導入（導出）用のノズルを有するヘッダーキャップより注入し、次いで、圧縮空気を用いて余分な溶液を除去した。
その後、恒量となるまで減圧乾燥した。乾燥終了後、大気雰囲気下、２５ｋＧｙで電子線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は４８％、水分含有率は１．１％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの１．７倍であった。ＬＤＨ活性は１５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．０９ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例６］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液を用いた以外は、実施例２と同様にして、中空形状分離膜を得た。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げた。
コート液は、水に、アルギン酸ナトリウム（キミカ社製、０．１％の粘度３ｍＰａ・ｓ）を０．００６質量％となるように溶解して作成した。
コート液１００ｍＬを、２００ｍＬ／分で液体導入（導出）用のノズルを有するヘッダーキャップより注入し、次いで、圧縮空気を用いて余分な溶液を除去した。
その後、恒量となるまで減圧乾燥した。乾燥終了後、大気雰囲気下、２５ｋＧｙで電子線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は４０％、水分含有率は３．０％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの２．２倍であった。ＬＤＨ活性は３７［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．１５ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例７］
製膜紡糸原液として、ジメチルアセトアミド（キシダ化学社製、試薬特級）７９質量部に、ポリエーテルスルホン（住友化学社製、スミカエクセル４８００Ｐ）１７質量部及びポリビニルピロリドン（ビーエーエスエフ社製、Ｋ−９０）４質量部を溶解して作成したものを用いた以外は、実施例２と同様にして、中空形状分離膜を得た。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げ、大気雰囲気下、２５ｋＧｙで電子線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は４２％、水分含有率は０．７％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの２．３倍であった。ＬＤＨ活性は１９［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．１３ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例８］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液に、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｉｎｃ社製、重量平均分子量５０５，０００、溶解度０．１ｇ未満）を０．２質量％となるように溶解して作成したものを用いた以外は、実施例２と同様にして、中空形状分離膜を得た。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げ、大気雰囲気下、２５ｋＧｙのγ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は５５％、水分含有率は１．３％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの２．２倍であった。ＬＤＨ活性は８［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．０８ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［実施例９］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液に、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｉｎｃ社製、重量平均分子量１，３００，０００、溶解度０．１ｇ未満）を０．２質量％となるように溶解して作成したものを用いた以外は、実施例２と同様にして、中空形状分離膜を得た。
得られた分離膜から有効膜面積１．５ｍ^２のモジュールを組み上げ、大気雰囲気下、２５ｋＧｙのγ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
中間水の存在比率は５２％、水分含有率は１．５％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの２．１倍であった。ＬＤＨ活性は９［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．１１ｐｐｍであり、良好な結果であった。

［比較例１］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液を用いた以外は、実施例２と同様にして、血液処理器を得た。
中間水の存在比率は１２％、水分含有率は０．７％であった。比較例１においては、中空内液にポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を含まず、コート液を用いてかかる重合体を被膜してもいないため、分離機能表面の中間水量が低く、ＬＤＨ活性は３９８［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であり劣悪な血小板付着を認めた。また、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．３３ｐｐｍと多かった。

［比較例２］
ポリスルホン（ソルベイ社製、Ｐ−１７００）１７質量部、ジメチルアセトアミド（キシダ化学、試薬特級）８３質量部からなる製膜紡糸原液と、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液にポリヒドロキシプロピルメタクリレート（アルドリッチ社製、重量平均分子量３３０，０００、溶解度０．１ｇ未満）を０．１質量％となるように溶解して作成した中空内液を用いた以外は、実施例２と同様にして、血液処理器を得た。
中間水の存在比率は１．４％、硝酸イオン濃度は０．５ｐｐｍ未満、水分含有率は０．５％であった。比較例２においては、製膜紡糸原液にポリビニルピロリドンを含まず、ＬＤＨ活性は３９３[Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２]であり劣悪な血小板付着を認めた。ただし、ポリビニルピロリドンを含まないため内表面からは硝酸イオンの溶出は検出されなかった。

［比較例３］
電子線照射線量を１００ｋＧｙとする以外は、実施例２と同様にして、血液処理器を得た。
中間水の存在比率は１５％、水分含有率は０．６％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの２．２倍であった。ＬＤＨ活性は７２［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であり血小板付着を認めた。また、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．４５ｐｐｍと多かった。

［比較例４］
コート液として、水に、グリセリンを１質量％になるように溶解して作成したものを用いた以外は、実施例６と同様にして、血液処理器を得た。
中間水の存在比率は４．９％、水分含有率は１１％であった。ＬＤＨ活性は３９８［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であり劣悪な血小板付着を認めた。一方、硝酸イオンはグリセリンの大量の溶出により検出できなかった。

［比較例５］
中空内液として、ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液に、ポリヒドロキシエチルアクリレート（サイエンティフィックポリマープロダクト社製、重量平均分子量２６０，０００）を０．１質量％となるように溶解して作成した中空内液を用い、電子線照射線量を２５ｋＧｙとした以外は、実施例２と同様にして、血液処理器を得た。
中間水の存在比率は１３％、水分含有率は０．９％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの１．３倍であった。比較例５においては、ポリヒドロキシエチルアクリレートがポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもたないため、分離機能表面の中間水量が低く、ＬＤＨ活性は３７５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であり劣悪な血小板付着を認めた。また、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．３１ｐｐｍと多かった。

［比較例６］
重合体として、ポリ（ビニルピロリドン−ビニルアセテート）（和光純薬工業社製）を使用した。水１００ｇへの溶解度は２．１ｇ、重量平均分子量は５１，０００であった。
ジメチルアセトアミド６０質量％水溶液にポリ（ビニルピロリドン−ビニルアセテート）を０．０１質量％となるように溶解して作成した中空内液を用いた以外は、実施例３と同様にして、血液処理器を得た。
中間水の存在比率は１５％、水分含有率は１．１％、重合体存在量は０．９倍であった。分離機能表面の中間水量が低く、ＬＤＨ活性は１３５[Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２]であり血小板の付着を認めた。また、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．２５ｐｐｍであった。

［比較例７］
中空内液のポリヒドロキシプロピルメタクリレートの濃度が０．００３％であること以外は、実施例２と同様にして、血液処理器を得た。
中間水の存在比率は１８％、水分含有率は０．６％、重合体の存在量はポリビニルピロリドンの０．３倍であった。ＬＤＨ活性は６５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であり血小板付着を認めた。また、内表面から溶出された硝酸イオン濃度は０．２２ｐｐｍと多かった。

本出願は、２０１２年０６月１１日出願の日本特許出願（特願２０１２−１３２２７５号）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明の血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器は、乾燥状態で放射線滅菌され、乾燥状態で供される血液処理用分離膜でありながら、良好な血液適合性を発現し、内表面からの硝酸イオンの溶出を低減するという効果を奏し、血液透析、血液ろ過、血液ろ過透析、血液成分分画、酸素付与、及び血漿分離等の体外循環療法において好適に用いることができる。

Claims (10)

1. 少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる血液処理用分離膜であって、
   乾燥状態の分離膜を含水させるときの含水飽和到達時点での分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が４０％以上であり、水分含有率が１０％以下であり、分離膜が放射線滅菌された、血液処理用分離膜。
2. 内表面からの硝酸イオンの溶出量が０．２ｐｐｍ以下である、請求項１に記載の血液処理用分離膜。
3. ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を、少なくとも分離機能表面に有する、請求項１又は２に記載の血液処理用分離膜。
4. １５〜５０ｋＧｙの照射線量で放射線滅菌された、請求項１〜３のいずれか１項に記載の血液処理用分離膜。
5. ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体が、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート及び多糖類のナトリウム塩からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項３又は４に記載の血液処理用分離膜。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の血液処理用分離膜を組み込んだ血液処理器。
7. 少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる血液処理用分離膜の製造方法であって、
   少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜を製膜する工程、
   ネバードライの膜を加熱水蒸気を用いて分離膜の水分含有率を１０％以下に乾燥する工程、及び
   上記乾燥分離膜を、放射線滅菌する工程、を含む、製造方法。
8. 少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる血液処理用分離膜の製造方法であって、
   少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜を製膜する工程、
   分離膜の水分含有率を１０％以下に乾燥する工程、及び
   ポリビニルピロリドンの放射線劣化を抑制する作用をもつ重合体を分離機能表面に有する分離膜を放射線滅菌する工程、を含む、製造方法。
9. 少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンを含む製膜紡糸原液と、前記重合体を含む中空内液と、を吐出させて紡糸することにより前記重合体を分離機能表面に被覆する工程を含む、請求項８に記載の製造方法。
10. 少なくともポリスルホン系樹脂とポリビニルピロリドンからなる分離膜に、前記重合体を含むコート液を注入することにより前記重合体を分離機能表面に被覆する工程を含む、請求項８に記載の製造方法。