JPH0491142A - Modified cellulose porous carrier - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a porous carrier excellently immobilizing an enzyme or cells, becoming a matrix for immobilization, having open empty cells of large diameter, readily introducing a liquid or solid into the carrier by modifying cellulose porous carrier with a polyanion. CONSTITUTION:An improved cellulose porous material prepared by forming open pore structure having a great number of empty cells with > about 2mum diameter divided by membranes wherein the empty cells are mutually communicated by opening parts of the membranes separated from the adjoining empty cells and the film consists of a cellulose coated, blended or impregnated with a polyanion (salt). The cellulose is further treated with the polycation or a polyvalent metallic ion and made into a polyion complex or a polyvalent metal salt.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な構造を有する改質セルロース多孔担体
に関する。より詳細に述べると、触媒、酵素、生理活性
物質の担体やイオン交換体、吸着体の原料、及び菌体、
酵母、動植物細胞培養用の各担体、マイクロキャリア等
に好適な構造を持つ改質されたセルロース多孔担体に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a modified cellulose porous carrier having a novel structure. In more detail, catalysts, enzymes, carriers and ion exchangers for physiologically active substances, raw materials for adsorbents, bacterial cells,
The present invention relates to a modified cellulose porous carrier having a structure suitable for yeast, animal and plant cell culture carriers, microcarriers, etc.

〔従来の技術］ ポリアニオンは、酵素固定、菌体固定、酵母固定、およ
び動植物細胞の固定用マトリクスとして広く使用されて
いる。特に近年、バイオプロセス工学の発展に伴い、ハ
ンドリング性の高い固定化担体の需要が大幅に拡大しつ
つある。[Prior Art] Polyanions are widely used as matrices for enzyme immobilization, bacterial cell immobilization, yeast immobilization, and immobilization of animal and plant cells. Particularly in recent years, with the development of bioprocess engineering, the demand for immobilization carriers with high handling properties is increasing significantly.

固定手法は主に、ポリアニオンのｍ個アルカリ金属塩を
水溶液とし、固定の対象となる酵素や細胞を添加混合し
た後、多価金属塩、例えばＣａＣｌ２Ａ１．ＧＥ、の架
橋固定他剤水溶液中でゲル化させ包括固定するものであ
る。The fixation method is mainly to prepare an aqueous solution of m alkaline metal salts of polyanions, add and mix the enzyme or cells to be fixed, and then add polyvalent metal salts such as CaCl2A1. GE, which is cross-linked and fixed in an aqueous solution of other agents, and then entrappingly fixed.

別法として、多価金属塩の代わりにポリカチオンを用い
てポリアニオンとの間にポリイオンコンプレックスを形
成し不溶ゲル化させ包括固定する手法も報告されている
。As an alternative method, a method has also been reported in which a polycation is used instead of a polyvalent metal salt to form a polyion complex with a polyanion to form an insoluble gel and entrap the complex.

例えば、特公昭５９−９１５４号公報に記載されている
方法によれば、ワイン酵母の水分７５％を含む湿潤体約
２４ｇを約１，５％のアルギン酸ナトリウム、カリウム
又はアンモニウム塩の水溶液約３６ｇ中に！！！濁させ
る。この懸濁液を架橋液である０、０５ｍｏｌ／ｌのＡ
！塩液中にノズルを通して滴下すると径約１閣のアルギ
ン酸塩固定化酵母包括体粒子ゲル２２ｇが得られる。For example, according to the method described in Japanese Patent Publication No. 59-9154, about 24 g of a wet body of wine yeast containing 75% water is mixed into about 36 g of an aqueous solution of about 1.5% sodium, potassium or ammonium alginate. To! ! ! make it muddy This suspension was mixed with 0.05 mol/l of A as a crosslinking solution.
! When dropped into the salt solution through a nozzle, 22 g of alginate-immobilized yeast enclosing particle gel having a diameter of about 1 mm is obtained.

また、特開昭６３−７９５８７号公報に記載されている
方法によれば、カチオンポリマーとアニオンポリマーと
を、該ポリマー中のカチオン席とアニオン席の濃度比が
０．５〜１．５の範囲で水溶液中で反応させることによ
り、肝実質細胞等の長期培養に適した基材を得る。Further, according to the method described in JP-A No. 63-79587, a cationic polymer and an anionic polymer are mixed such that the concentration ratio of cationic sites and anionic sites in the polymer is in the range of 0.5 to 1.5. By reacting in an aqueous solution, a substrate suitable for long-term culture of hepatocytes and the like is obtained.

特開平１−２１８５８５号公報には、壁付着性細胞を培
養槽中で培養する際、予め播種時にポリアクリル酸ナト
リウム０．００１〜０．０１重量％、キトサン０．０１
〜０．０５重量％とから成る凝集剤を添加し、細胞を凝
集固定する方法が開示されている。JP-A-1-218585 discloses that when culturing wall-adherent cells in a culture tank, 0.001 to 0.01% by weight of sodium polyacrylate and 0.01% of chitosan are added in advance at the time of seeding.
A method of aggregating and fixing cells by adding an aggregating agent of 0.05% by weight is disclosed.

一方、両手法を組合わせた技術も報告されている。特開
昭５９−７４９８４号公報に記載されている方法におい
ては、アルギン酸ナトリウムの水溶液に酵素もしくは微
生物、およびポリアルキレンイミン、キトサンあるいは
これらの中和塩等の水溶性の多カチオン性高分子化合物
を添加混合し、次いでこれをカルシウムイオンまたはア
ルミニウムイオンを含有する水溶液と接触させてゲル化
させ、所望により得られたゲルを多官能性の架橋剤と反
応させて表面処理を行ない、固定化酵素もしくは固定化
微生物を得ている。On the other hand, a technique that combines both methods has also been reported. In the method described in JP-A-59-74984, enzymes or microorganisms and water-soluble polycationic polymer compounds such as polyalkyleneimine, chitosan, or their neutralized salts are added to an aqueous solution of sodium alginate. The immobilized enzyme or Obtaining immobilized microorganisms.

しかしながら、これらの固定化ゲルは、形状の制御が難
しい、初期強度が低いうえに経時的に強度低下する等の
欠点がある。However, these immobilized gels have drawbacks such as difficulty in shape control, low initial strength, and strength decline over time.

形状の制御を容易にする対策としては、特開昭５８−１
３３９１号公報に合成繊維、天然の繊維、布、金網、セ
ルロース膜、ラシヒリング等の支持体を導入することが
提案され、また、特開昭６３−２０９５８２号公報には
、付着性動物細胞をアルギン酸カルシウムゲル粒子中に
包括固定する際に該細胞と共に固体微粒子を含有させる
ことが提案されている。As a measure to facilitate shape control, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1
3391 proposes the introduction of supports such as synthetic fibers, natural fibers, cloth, wire mesh, cellulose membranes, and Raschig rings, and JP-A No. 63-209582 proposes that adherent animal cells be prepared using alginic acid. It has been proposed to include solid microparticles together with the cells during entrapping fixation in calcium gel particles.

強度を向上させる対策としては、ポリアニオン水溶液に
あらかじめ、重合性モノマーを混合しておき、成型後に
重合し補強してゲル自体の強度を上げる方法（特開昭６
１−１２４３８５号公報、特公平１−９０７３号公報、
特開昭６１−２１６６８８号公報）が提案されている。As a measure to improve the strength, a method is used in which a polymerizable monomer is mixed in advance with an aqueous polyanion solution, and then polymerized and reinforced after molding to increase the strength of the gel itself.
Publication No. 1-124385, Japanese Patent Publication No. 1-9073,
Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-216688) has been proposed.

その他、固定化ゲルを使用する培養液中のリン源をグル
コース−１−リン酸に変更することにより固定化ゲルの
経時的強度低下を防ぐ方法（特開平１−２２２７７２号
公報）が知られている。In addition, a method is known in which the strength of the immobilized gel is prevented from decreasing over time by changing the phosphorus source in the culture medium using the immobilized gel to glucose-1-phosphate (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-222772). There is.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ポリアニオンにて動植物細胞を包括固定する場合を例に
とると、動植物細胞は固定化ゲルの分子の網目で完全に
おおわれてしまうため、外部の培養液から培地成分・酸
素を取り込むことおよび老廃物を外部に放出することを
阻害される。その結果、細胞生育・増殖に支障をきたす
、従って、ゲル内部への培養液の流出入を改善するため
に、通常ゲル分子の網目間隔を広げる。すなわち、ゲル
中のポリアニオン濃度を下げるが、この場合、ゲル強度
が低下するので実用上満足できる手段ではない。For example, when animal and plant cells are comprehensively immobilized using polyanions, the animal and plant cells are completely covered by the molecular network of the immobilization gel. Prevents release to the outside. As a result, cell growth and proliferation are hindered. Therefore, in order to improve the inflow and outflow of the culture medium into the inside of the gel, the mesh spacing of gel molecules is usually widened. That is, the polyanion concentration in the gel is lowered, but in this case, the gel strength is lowered, so this is not a practically satisfactory means.

特に培養液の粘度が高い場合には、流出入抵抗の小さい
大孔径多孔担体が適しており、その登場が望まれていた
。Particularly when the viscosity of the culture solution is high, a large-pore porous carrier with low inflow and outflow resistance is suitable, and its appearance has been desired.

本発明者は、従来の問題点を解決し、膜で隔てられた径
が約２ｉｍより大きい多数の空胞を有し、該空砲は隣接
した空砲との間を隔てる膜の開口部によりたがいに連通
した連続孔構造を形成していることを特徴とする改質さ
れたセルロース多孔体を開発し、さきに特許出願を行っ
た（特願平１−２７５９２号）。The present inventor has solved the problems of the prior art by having a plurality of vacuoles greater than about 2 mm in diameter separated by membranes, the vacuoles being separated from each other by openings in the membrane separating adjacent vacuoles. We developed a modified cellulose porous material characterized by the formation of a continuous pore structure and filed a patent application (Japanese Patent Application No. 1-27592).

ところで、均一充填カラムが求められる場合、通常は担
体に粒子が用いられるが、糸状やフィルム状の多孔体で
外部表面積のみならず、内部表面積をも使える有効表面
積の大きなものであれば、使用条件により連続体として
の特徴を生かしたハンドリング性良好な分離吸着担体に
なる。By the way, when a uniformly packed column is required, particles are usually used as the carrier, but if it is a porous material in the form of a thread or film and has a large effective surface area that can use not only the external surface area but also the internal surface area, the usage conditions This results in a separation adsorption carrier that takes advantage of its characteristics as a continuum and has good handling properties.

また、付着性細胞の大量培養に用いられる細胞培養担体
は、マイクロキャリアと呼ばれ、従来、粒子の表面に細
胞を付着させることにより培養濃度を１０６セル／ｄま
で向上させてきたが、粒子内部に細胞が侵入付着可能な
大孔径多孔粒子があれば、粒子内部に細胞を保持するこ
とによってマイクロキャリア同志の衝突による細胞の表
面からの脱落という問題を解決できると共に有効付着表
面積の飛躍的な増大により培養濃度を更に向上させるマ
イクロキャリアを得ることができる。しかしながら、セ
ルロース表面には細胞が付着しにくいため、効果的なマ
イクロキャリアを得るためには、細胞付着と増殖に適す
る改質が望まれていた。In addition, the cell culture carrier used for mass culturing of adherent cells is called a microcarrier, and conventionally, the culture concentration has been increased to 106 cells/d by attaching cells to the surface of the particles. If there are large-sized porous particles that allow cells to penetrate and adhere, it is possible to hold cells inside the particles, thereby solving the problem of cells falling off the surface due to collisions between microcarriers, and dramatically increasing the effective adhesion surface area. Microcarriers that further improve the culture concentration can be obtained by this method. However, cells do not easily adhere to the cellulose surface, so in order to obtain effective microcarriers, modifications suitable for cell attachment and proliferation have been desired.

例えば、動物の生体を構成する組織において、細胞外マ
トリクスは、主にコラーゲンとグリコサミノグリカンで
構築されているが、グリコサミノグリカンはアミノ基を
含んでいるものの一種のポリアニオンであり、細胞付着
と増殖に好ましい影響をもたらしている。しかるに、従
来の固定化担体におけるポリアニオンゲルでは、強度、
外液の流出入抵抗、形状制御等における問題点があった
。For example, in the tissues that make up the living body of animals, the extracellular matrix is mainly constructed of collagen and glycosaminoglycans, but glycosaminoglycans contain amino groups but are a type of polyanion, This has a positive effect on attachment and proliferation. However, polyanion gels in conventional immobilization carriers have poor strength,
There were problems with external fluid inflow and outflow resistance, shape control, etc.

本発明の目的は、上記事実に着目し、従来のセルロース
多孔担体をポリアニオンで改質することにより、また、
必要に応じてさらに、ポリカチオンまたは多価金属イオ
ンで処理することにより、各種の担体その他多くの用途
において、より好適な特性を付与せしめたセルロース多
孔担体を提供するにある。The purpose of the present invention is to focus on the above-mentioned fact, and by modifying a conventional cellulose porous carrier with a polyanion,
It is an object of the present invention to provide a cellulose porous carrier which is further treated with a polycation or a polyvalent metal ion as necessary to impart more suitable characteristics for various carriers and many other uses.

〔課題を解決するための手段］ 本発明が提供する改質セルロース多孔体は、膜で隔てら
れた径が約２μより大きい多数の空胞を有し、該空胞は
隣接した空胞間を隔てる膜の開口部によりたがいに連通
した連続孔構造を形成して成ることを特徴とする。上記
のように、ポリアニリンまたはその塩で処理されたセル
ロースは、必要に応じて、さらにポリカチオンまたは多
価金属イオン処理を施してポリイオンコンプレックス化
または多価金属塩化されていることが好ましい。[Means for Solving the Problems] The modified cellulose porous material provided by the present invention has a large number of vacuoles with a diameter larger than about 2μ separated by a membrane, and the vacuoles have a gap between adjacent vacuoles. It is characterized by forming a continuous pore structure that communicates with each other through openings in the separating membrane. As mentioned above, the cellulose treated with polyaniline or a salt thereof is preferably further treated with a polycation or a polyvalent metal ion to form a polyion complex or a polyvalent metal salt, if necessary.

本発明の改質セルロース多孔担体は、セルロース溶液ま
たはセルロース誘導体溶液からセルロース多孔体を製造
する方法において、その製造工程の途中において、セル
ロース溶液またはセルロース誘導体溶液中にポリアニオ
ンをブレンドまたは含浸することによって製造すること
ができ、または−旦セルロース多孔体を形成した後にポ
リアニオンをコートもしくは含浸したりまたはポリアニ
オンで化学的に修飾することによって製造できる。The modified cellulose porous carrier of the present invention is produced by blending or impregnating a polyanion into a cellulose solution or a cellulose derivative solution during the production process in a method for producing a cellulose porous body from a cellulose solution or a cellulose derivative solution. or by coating or impregnating with polyanions or chemically modifying with polyanions after forming the cellulose porous body.

セルロース多孔体自体は、特開昭６４−４３５３０号公
報記載の方法、すなわち、セルロース溶液を望みの形状
に成形しつつ溶液の固化温度以下に冷却して凍結させ、
次いで溶媒を抽出除去するかもしくは溶解能力を失わせ
ることを特徴とする方法、またはセルロース誘導体溶液
を望みの形状に成形しつつ溶液の固化温度以下に冷却し
て凍結させ、次いで、溶媒を抽出除去するかもしくは溶
解能力の失活とセルロースの再生を同時または逐次的に
行なうことを特徴とする方法によって製造される。The porous cellulose material itself is produced by the method described in JP-A No. 64-43530, that is, by forming a cellulose solution into a desired shape and freezing it by cooling it to below the solidification temperature of the solution.
A method characterized in that the solvent is then extracted and removed or the dissolving ability is lost, or the cellulose derivative solution is cooled to below the solidification temperature of the solution while being shaped into a desired shape and frozen, and then the solvent is extracted and removed. It is produced by a method characterized by simultaneously or sequentially deactivating the solubilizing ability or regenerating the cellulose.

上記セルロース多孔体の製造方法の要点は、セルロース
溶液あるいはセルロース誘導体溶液が凍結固化する際、
溶媒またはその構成成分（以下、「溶媒等」と記す）の
微結晶が多数形成され、溶解していたセルロースあるい
はセルロース誘導体が溶媒微結晶間隙に濃縮分離する一
種の相分離現象を多孔化手段として応用した、新規な方
法によって、従来得られなかった孔径が約２μｍより大
きいセルロース多孔体の提供に成功したことにある。The key point of the above method for producing porous cellulose is that when the cellulose solution or cellulose derivative solution is frozen and solidified,
A type of phase separation phenomenon in which a large number of microcrystals of the solvent or its constituent components (hereinafter referred to as "solvent, etc.") are formed and the dissolved cellulose or cellulose derivatives are concentrated and separated in the gaps between the solvent microcrystals is used as a porous means. By applying a novel method, we succeeded in providing a cellulose porous material with a pore size larger than about 2 μm, which was previously unobtainable.

該セルロース多孔体の好ましい態様の一つとしては、連
通した空胞の連続孔が表面から垂直に内部に達する構造
であることを特徴とするものがある。One of the preferable embodiments of the cellulose porous material is one characterized in that the continuous pores of communicating vacuoles reach the inside perpendicularly from the surface.

該セルロース多孔体の空胞の大きさは、径が約２μより
大きく、好ましくはその大部分が５ｐ以上、更に好まし
くは１０ｎ以上である。これより小さいときは、セルロ
ース多孔体中での流体や物質の自由な移動が実現されず
、その用途は制約される。空胞の大きさの上限は、特に
制限されるものではなく、使用目的や担体の強度等から
選ばれるが、通常約５００ｐｍ以下、好ましくは２００
１ｍ以下である。The size of the vacuoles of the cellulose porous material is larger than about 2μ in diameter, preferably most of them are 5p or more, more preferably 10n or more. When the size is smaller than this, free movement of fluids and substances within the porous cellulose material is not achieved, and its uses are restricted. The upper limit of the size of the vacuole is not particularly limited and is selected depending on the purpose of use and the strength of the carrier, but it is usually about 500 pm or less, preferably 200 pm or less.
It is 1m or less.

空胞隔膜の厚みや構造に関しては、各空胞を互いに連結
するための連結口が開口されていることの他は特に制限
されるものではないが、該開口の大きさは、空砲の径に
比べ余り小さすぎないことが好ましく、およそ空胞径の
１／３０程度以上が望ましい。開口があまりに大きすぎ
ると粒子構造体の強度が不足して使用時の破壊につなが
り好ましくないため、空胞径の約３７４程度以下、特に
約２７３程度以下であることが望ましい。また、空胞隔
膜の厚さはセルロースまたはその誘導体の溶液の濃度、
空胞径等によって異なるが、空胞径の１７４以下、好ま
しくは１／１０以下であり、場合によっては１／３０以
下のものさえ可能である。There are no particular restrictions on the thickness or structure of the vacuole diaphragm, other than that a connecting port is opened to connect the vacuoles to each other, but the size of the opening depends on the diameter of the vacuole. It is preferable that the diameter is not too small, and preferably about 1/30 or more of the vacuole diameter. If the opening is too large, the strength of the particle structure will be insufficient, leading to destruction during use, which is undesirable. Therefore, it is desirable that the opening is about 374 or less, particularly about 273 or less, the diameter of the vacuole. In addition, the thickness of the vacuolar septum is determined by the concentration of the cellulose or its derivative solution,
Although it varies depending on the vacuole diameter, etc., it is 174 or less, preferably 1/10 or less, and even 1/30 or less of the vacuole diameter is possible.

隔膜には上記の大口径の開口部の他に、更に微細な孔構
造がみられることもあるが、特に発明の目的を害さぬか
ぎり、むしろ望ましい実に１１！様である。In addition to the above-mentioned large-diameter openings, the diaphragm may also have a finer pore structure, but as long as it does not impede the purpose of the invention, this is actually desirable! It's like that.

本発明の改質セルロース多孔担体の代表的用途は細胞培
養用多孔担体である。改質セルロース多孔体を細胞培養
用多孔担体として使用する場合、空胞の大きさは上述の
ように径が約２ｍより大、好ましくは５ｎ以上、さらに
好ましくは１０ｐｍ以上である。空胞の径が約２μｍよ
り小さいと多孔担体中での細胞や培養液の自由な移動が
実現できない。A typical use of the modified cellulose porous carrier of the present invention is as a porous carrier for cell culture. When the modified cellulose porous material is used as a porous carrier for cell culture, the size of the vacuoles is, as described above, larger than about 2 m in diameter, preferably 5 nm or larger, and more preferably 10 pm or larger. If the diameter of the vacuole is smaller than about 2 μm, free movement of cells and culture medium within the porous carrier cannot be realized.

空胞の大きさの上限は、特に制限されるものではないが
、現状のマイクロキャリアよりも有効表面積を大きくす
るため、２００趨以下に設定され、通常１００ｎ以下、
好ましくはその大部分が５０１ｔｍ以下、更に好ましく
は３０１１ｍ以下である。The upper limit of the size of the vacuole is not particularly limited, but in order to make the effective surface area larger than that of current microcarriers, the upper limit of the size of the vacuole is set to 200 nm or less, usually 100 nm or less,
Preferably, the majority is 501 tm or less, more preferably 3011 m or less.

細胞培養用多孔担体として使用する場合、空胞の開口の
大きさは、空胞の径に比べ余り小さすぎないことが好ま
しく、細胞の侵入を可能にするため１ｉ！ｍ以上または
、空胞径の１ノ３０程度以上が望ましい。開口があまり
に大きすぎると粒子構造体の強度が不足して使用時の破
壊につながり好ましくないため、空胞径の約３７４程度
以下、特に約２７３程度以下であることが望ましい。When used as a porous carrier for cell culture, the size of the opening of the vacuole is preferably not too small compared to the diameter of the vacuole, and in order to allow cell invasion, the size of the opening of the vacuole is preferably 1i! The diameter of the vacuole is desirably 1/30 or more. If the opening is too large, the strength of the particle structure will be insufficient, leading to destruction during use, which is undesirable. Therefore, it is desirable that the opening is about 374 or less, particularly about 273 or less, the diameter of the vacuole.

隔膜には上記の大口径の開口部の他に、更に微細な孔構
造がみられることもあるが、培養液の流通を促進するた
めむしろ望ましい、細胞培養用多孔担体の空胞を隔てる
膜の厚さは前述のように空胞径の１／４以下、または５
ｐ以下、好ましくは３−以下、更に好ましくは１１１ｍ
以下である。In addition to the large-diameter openings mentioned above, the diaphragm may also have a finer pore structure, but it is preferable to use a membrane that separates the vacuoles of a porous carrier for cell culture, which is preferable in order to promote the flow of the culture medium. As mentioned above, the thickness is 1/4 or less of the vacuole diameter, or 5
p or less, preferably 3- or less, more preferably 111 m
It is as follows.

本発明の改質セルロース多孔担体からなる細胞培養用多
孔担体は培養担体の内部にも細胞接着に有効な表面積を
持ちかつ内部に細胞が自由に侵入できるような表面から
内部に連通した連続孔構造を持つことを特徴としている
。The porous carrier for cell culture made of the modified cellulose porous carrier of the present invention has a surface area effective for cell adhesion even inside the culture carrier, and has a continuous pore structure that communicates from the surface to the inside so that cells can freely enter the interior. It is characterized by having.

多孔担体を構成する膜は、実質的にセルロースおよびポ
リアニオンより形成されている。ここでセルロースは、
バルブ、リンター、故紙、細菌産生セルロース、再生セ
ルロースなどのいずれ芒かを原料とするものであり、特
に制限されるものではない。The membrane constituting the porous carrier is substantially made of cellulose and polyanion. Here, cellulose is
The raw material may be bulb, linter, waste paper, bacterially produced cellulose, regenerated cellulose, etc., and is not particularly limited.

多孔担体を形成するセルロースはこれら原料を後述の方
法で溶解し、再析出または再生させたものであって、平
均重合度は特に制限されるものではない、平均重合度は
通常１００〜１０００程度のものが好ましいが、細菌産
生セルロースのように更に高重合度のものでも、特に発
明の目的を害さぬかぎり、むしろ望ましい実施態様であ
る。The cellulose that forms the porous carrier is obtained by dissolving these raw materials and re-precipitating or regenerating them by the method described below, and the average degree of polymerization is not particularly limited.The average degree of polymerization is usually about 100 to 1000. Although cellulose with a higher degree of polymerization such as bacterially produced cellulose is preferred, it is a preferable embodiment as long as it does not particularly impede the purpose of the invention.

多孔担体を形成するセルロース中にヘミセルロースある
いは、セルロース加水分解物及び酸化分解物の少量が混
在していても、それが本発明の目的を損なわないかぎり
許される。The presence of small amounts of hemicellulose, cellulose hydrolysates, and oxidative decomposition products in the cellulose forming the porous carrier is permissible as long as this does not impair the purpose of the present invention.

ポリアニオンとしては、多糖類系、ポリアミノ酸系、合
成高分子系ポリアニオン等が挙げられる。Examples of the polyanion include polysaccharide-based, polyamino acid-based, synthetic polymer-based polyanions, and the like.

それらの具体例としては、アルギン酸、硫酸セルロース
、カルボキシメチルセルロース、デキストラン硫酸、ペ
クチン、ペクチン酸等の多糖類、その他グリコサミノグ
リカンとしてヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デル
マタン硫酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン、ケラタン硫酸、
ケラタンポリ硫酸等のグリコサミノグリカンに属する多
１／Ｒ類、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸等の
ポリアミノ酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポ
リイタコン酸、ポリマレイン酸、ポリスチレンスルホン
酸等またはそれらを構成するモノマーと他のビニルモノ
マーとの共重合体等の合成高分子があるが、これらに限
定されるものではなく、適当なポリマーにカルボキシル
基、スルホン酸基等のアニオン基を導入したものでも良
い。上記ポリアニオンは、塩や誘導体の形態であっても
目的によっては望ましい場合もある。Specific examples include alginic acid, cellulose sulfate, carboxymethyl cellulose, dextran sulfate, pectin, polysaccharides such as pectic acid, and other glycosaminoglycans such as hyaluronic acid, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, heparan sulfate, heparin, keratan sulfate,
Poly-1/Rs belonging to glycosaminoglycans such as keratan polysulfate, polyamino acids such as polyaspartic acid and polyglutamic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyitaconic acid, polymaleic acid, polystyrene sulfonic acid, etc., or constituents thereof Although there are synthetic polymers such as copolymers of monomers and other vinyl monomers, the present invention is not limited to these, and suitable polymers may be prepared by introducing anion groups such as carboxyl groups and sulfonic acid groups. The above-mentioned polyanion may be desirable depending on the purpose even if it is in the form of a salt or a derivative.

多孔担体の形状や大きさも特に限定されるものではない
。代表的な形状は粒子状、糸状およびフィルム状である
。さらに、チューブ状、ハニカム状その他の任意の形態
にすることもできることは容易に理解されよう。The shape and size of the porous carrier are not particularly limited either. Typical shapes are particles, threads and films. Furthermore, it will be easily understood that it can be formed into any other shape such as a tube shape or a honeycomb shape.

多孔担体が粒子の場合、形状は通常、球形、長球形、な
いしは偏平球形から選ばれるが、特殊なものとしては、
円柱形、円筒形、鞍形なと充填効果を高める形状とする
ことも許される。大きさも用途によって任意に選定され
て良く、通常５〜５００−径、場合によっては５閣径以
上のものさえ可能である。When the porous carrier is a particle, the shape is usually selected from spherical, prolate spherical, or oblate spherical, but as special cases,
Shapes that enhance the filling effect, such as cylindrical, cylindrical, and saddle shapes, are also allowed. The size may be arbitrarily selected depending on the purpose, and is usually 5 to 500 mm in diameter, and even 5 mm or more in diameter is possible in some cases.

多孔担体が糸の場合、断面形状は通常、円形、三角形、
六角形等の多角形、偏平多角形、偏平円形、中空状、田
型状のものから選ばれるが、この範囲に限定されるもの
ではない、糸径も用途によって任意に選定されて良く、
通常５〜５００ｉｎａ径、場合によっては５舗径以上の
ものさえ可能である。When the porous carrier is a thread, the cross-sectional shape is usually circular, triangular, or
The yarn diameter is selected from polygons such as hexagons, flat polygons, flat circular shapes, hollow shapes, and box-shaped shapes, but is not limited to this range.The thread diameter may also be arbitrarily selected depending on the purpose.
Usually the diameter is 5 to 500 ina, and in some cases even 5 ina diameter or more is possible.

糸径は糸長方向に均一である必要はなく、糸長も任意で
あることは言うまでもない。Needless to say, the yarn diameter does not need to be uniform in the yarn length direction, and the yarn length can also be arbitrary.

多孔担体がフィルムの場合、膜厚は用途によって任意に
選定されて良く、通常５〜５００ｊ２１１厚、場合によ
っては５ｍ以上のものさえ可能である。膜厚は均一であ
る必要はなく、使用目的に応じてむしろ凹凸をつけるこ
とも好ましい実施態様となり得る。When the porous carrier is a film, the film thickness may be arbitrarily selected depending on the application, and is usually 5 to 500 mm thick, and may even be 5 m or more in some cases. The film thickness does not need to be uniform, and it may be preferable to provide the film with unevenness depending on the purpose of use.

上記の多孔担体の製造方法においては、製造時にセルロ
ース溶液あるいはセルロース誘導体溶液には多孔化材な
どの異物を入れる必要がないため、微小な均一径の液滴
、膜厚均一な液膜等を容易に作ることができ、粒径、糸
径、フィルム厚等のコントロールを任意に行なうことが
できる。空胞の径と形状は基本的に溶液中の溶媒等が凍
結固化する際に形成する溶媒等の結晶の大きさと形状に
より決まる。従って、セルロース溶液の種類あるいはセ
ルロース誘導体溶液の種類と、温度などの凍結固化条件
を変化させることにより空胞の形状及び孔径を調整する
ことができる。In the above method for producing porous carriers, there is no need to add foreign matter such as a porous material to the cellulose solution or cellulose derivative solution during production, so it is easy to produce small droplets with a uniform diameter and a liquid film with a uniform thickness. The particle size, thread diameter, film thickness, etc. can be controlled as desired. The diameter and shape of the vacuole are basically determined by the size and shape of crystals of the solvent, etc. that are formed when the solvent, etc. in the solution freezes and solidifies. Therefore, the shape and pore size of the vacuoles can be adjusted by changing the type of cellulose solution or cellulose derivative solution and freezing and solidification conditions such as temperature.

用いるセルロース溶液には、例えば、銅アンモニア（Ｃ
ｕｏｘａｉ＋）、銅エチレンジアミン（ＣＨＤ）、カド
キセン、酒石酸鉄ナトリウム（ＩＪＮＮ）、ニッケルエ
チレンジアミン（Ｎｉｏｘｅｎ）、ニッケルアンモニア
（Ｎｉｏｘａｓ）、コバルトエチレンジアミン（Ｃｏｏ
ｘｅｎ）、亜鉛エチレンジアミン（Ｚｔｎｃｏｘｅｎ）
等の金属錯体の水溶液にセルロースを溶解した溶液、ジ
メチルアセトアミド／塩化リチウム系溶媒にセルロース
を溶解した溶液、Ｎ−メチルモルフォリンオキサイド、
トリエチルアミンオキサイド、シクロへキシルジメチル
アミン等の各種アミン系溶媒にセルロースを溶解した溶
液、チオシアン酸アンモン、ヨウ化ナトリウム、硝酸ナ
トリウム、千オシアン酸ナトリウム、ヨウ化アンモニウ
ム等の塩とアンモニアを組み合わせた溶媒にセルロース
を溶解した溶液、特開昭６０−４２４３８号公報に示さ
れるアルカリ水溶液にセルロースを溶解した溶液などが
あるが、これらに限定されるものではない。The cellulose solution used includes, for example, copper ammonia (C
uoxai+), copper ethylene diamine (CHD), cadoxene, iron sodium tartrate (IJNN), nickel ethylene diamine (Nioxen), nickel ammonia (Nioxas), cobalt ethylene diamine (Coo
xen), zinc ethylenediamine (Ztncoxen)
A solution of cellulose in an aqueous solution of a metal complex such as, a solution of cellulose in a dimethylacetamide/lithium chloride solvent, N-methylmorpholine oxide,
Solutions of cellulose dissolved in various amine solvents such as triethylamine oxide and cyclohexyldimethylamine, and solvents containing ammonia and salts such as ammonium thiocyanate, sodium iodide, sodium nitrate, sodium thiocyanate, and ammonium iodide. Examples include a solution in which cellulose is dissolved and a solution in which cellulose is dissolved in an alkaline aqueous solution as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-42438, but the present invention is not limited thereto.

用いるセルロース誘導体溶液には、ジメチルスルホキサ
イド中でパラホルムアルデヒドをセルロースに反応させ
セルロースの一部をメチロール化して溶解した溶液、ジ
メチルホルムアミド中で四酸化二窒素をセルロースに反
応させてセルロースナイトライドエステル化して溶解し
た溶液、ジメチルスルホキサイド（ＤＭＳＯ）中で各種
アミンと二酸化イオウをセルロースに反応させて溶解し
た溶液、セルロースザントゲン酸ソーダ溶液（ビスコー
ス）、およびセルロースアセテートのアセトン溶液など
があるがこれらに限定されるものではない。The cellulose derivative solutions used include a solution prepared by reacting paraformaldehyde with cellulose in dimethyl sulfoxide to methylolate a portion of the cellulose, and a solution obtained by reacting dinitrogen tetroxide with cellulose in dimethyl formamide to obtain cellulose nitride ester. Examples include solutions obtained by reacting and dissolving various amines and sulfur dioxide with cellulose in dimethyl sulfoxide (DMSO), solutions of sodium cellulose xanthate (viscose), and solutions of cellulose acetate in acetone. but is not limited to these.

セルロース多孔担体の形状は任意にコントロールできる
。また、粒子、糸、フィルム化等の成形方法も任意に選
ぶことができる０例えば、セルロース多孔粒子の形状と
粒径はセルロース溶液あるイハセルロース誘導体溶液の
種類、セルロース濃度、溶液の粘度などでコントロール
できるし、また溶液を液滴にする方法によっても任意に
粒子の形状と大きさをコントロールできる。液滴にする
方法には溶液を気体中に噴霧するスプレーノズル法、流
動体中への溶液吐出法、エマルジョン分散法などがある
が、これらに限定されるものではない。The shape of the cellulose porous carrier can be controlled arbitrarily. In addition, forming methods such as forming particles, threads, and films can be selected arbitrarily.For example, the shape and particle size of cellulose porous particles can be controlled by the type of cellulose solution or cellulose derivative solution, cellulose concentration, viscosity of the solution, etc. Moreover, the shape and size of the particles can be controlled arbitrarily by turning the solution into droplets. Methods for forming droplets include, but are not limited to, a spray nozzle method in which the solution is sprayed into a gas, a method in which the solution is discharged into a fluid, and an emulsion dispersion method.

なお、好ましい方法ではないが、通常の紡糸や成膜同様
ノズルやグイから押し出し繊維またはフィルム状に成型
した後、適当な工程で粒状に切断、細化することも可能
である。Although this is not a preferred method, it is also possible to extrude it from a nozzle or gouer and form it into a fiber or film, as in normal spinning or film formation, and then cut it into particles or make it fine in an appropriate process.

糸、フィルム、ハニカム、中空糸、チューブ等への成形
法としては、通常のノズルやダイからの押出し法、型枠
への注入法等があるが、これらに限定されるものではな
い、また、適当な工程で延伸、展伸、切断することも可
能である。Methods for forming threads, films, honeycombs, hollow fibers, tubes, etc. include extrusion from a normal nozzle or die, injection into a mold, etc., but are not limited to these. It is also possible to stretch, stretch, and cut in an appropriate process.

凍結は、液滴を任意の温度に調節した媒体中に導入する
ことによっておこなう。セルロース溶液あるいはセルロ
ース誘導体溶液と非反応性かつ非混和性の液体あるいは
気体中であれば真球の形状で凍結する。また、Ｍ溶液と
混和性の液体中であれば、いびつな形状で凍結するし、
反応性の気体あるいは液体中であれば、粒子の表面部分
だけを反応・改質したうえ凍結することができる。例え
ば、セルロース溶液あるいはセルロース誘導体溶液と混
和性の液体あるいは気体中で凍結させると、凍結温度に
達する前に、接触界面にのみ該液体あるいは気体が浸透
するため、表面を覆う膜状にセルロースが析出する。結
果として、表層のみ膜で覆われたセルロース多孔担体が
得られる。Freezing is carried out by introducing the droplets into a medium adjusted to an arbitrary temperature. If it is in a liquid or gas that is non-reactive and immiscible with the cellulose solution or cellulose derivative solution, it will freeze in the shape of a perfect sphere. Also, if it is in a liquid that is miscible with the M solution, it will freeze in a distorted shape,
If it is in a reactive gas or liquid, only the surface portion of the particle can be reacted and modified and then frozen. For example, when frozen in a liquid or gas that is miscible with a cellulose solution or a cellulose derivative solution, the liquid or gas permeates only the contact interface before the freezing temperature is reached, resulting in cellulose precipitating in a film that covers the surface. do. As a result, a cellulose porous carrier whose surface layer is covered with a membrane is obtained.

この方法において凍結を実施するに際し、凍結温度は溶
媒等が凍結する温度より低ければ、特に制限されるもの
ではない。しかしながら、多孔体の空胞径を決定する溶
媒等の結晶の成長の点で重要であり、溶媒等の種類及び
目的とする空胞径から選択される。余りにも低い温度は
、凍結に際し結晶を形成することなく、セルロース溶液
が溶液構造に近い状態のまま凍結されてしまい、通常の
湿式凝固したと同様のゲル構造となり、好ましくない場
合が多い。但し、凍結温度の適切な設定により、多孔体
表面のみゲル構造とし、内部を多孔構造にすることが可
能であり、且つ表面を部分的にゲル被膜で覆い部分的に
粒子内部への連結口を残すこともできる。この様な構造
を持つ多孔粒子は、圧縮時の変形に対し特に高い抵抗力
を持つ。When performing freezing in this method, the freezing temperature is not particularly limited as long as it is lower than the temperature at which the solvent etc. freeze. However, the solvent, etc. that determines the vacuole diameter of the porous body is important from the point of view of crystal growth, and is selected based on the type of solvent, etc. and the intended vacuole diameter. Too low a temperature is often undesirable, as the cellulose solution will be frozen in a state close to its solution structure without forming crystals during freezing, resulting in a gel structure similar to that obtained by normal wet coagulation. However, by setting the freezing temperature appropriately, it is possible to make only the surface of the porous material have a gel structure and the inside to have a porous structure, and also partially cover the surface with a gel coating and partially open the connection port to the inside of the particle. You can also leave it. Porous particles with such a structure have particularly high resistance to deformation during compression.

一般には、凍結温度は、溶媒等の凍結温度よりも４０℃
以上低くは設定されないことが好ましく、通常は凍結温
度よりも０〜２０℃低い範囲に選ばれることが多い。Generally, the freezing temperature is 40°C higher than the freezing temperature of the solvent, etc.
It is preferable not to set it lower than that, and it is usually selected to be in the range of 0 to 20°C lower than the freezing temperature.

上記方法において、凍結されたセルロース溶液あるいは
セルロース誘導体溶液は、次いで、セルロースあるいは
セルロース誘導体を溶解している溶媒を抽出除去するか
、その溶解能を低めて、（以下、これらの処理を総称し
て「溶媒除去等」という）、固化されたセルロース多孔
担体とする。In the above method, the frozen cellulose solution or cellulose derivative solution is then treated by extracting and removing the solvent in which the cellulose or cellulose derivative is dissolved, or by lowering its solubility (hereinafter, these treatments are collectively referred to as (referred to as "solvent removal, etc.") to form a solidified cellulose porous carrier.

要するに、通常のセルロース溶液、セルロース誘導体溶
液の湿式成形時に用いられる稀釈析出もしくは沈殿、溶
媒抽出、または酸アルカリ中和反応などの凝固方法がそ
のまま適用できる。In short, any solidification method such as dilution precipitation or precipitation, solvent extraction, or acid-alkali neutralization reaction used in the wet molding of a cellulose solution or cellulose derivative solution can be applied as is.

溶媒除去等の条件は特に制限されるものではない０通常
は、凍結体を素早く任意の凝固浴または再生浴中に投入
すれば足りるが、凝固浴または再生浴も溶液の凍結温度
以下にすることが好ましく推奨される。There are no particular restrictions on the conditions for solvent removal, etc.Normally, it is sufficient to quickly put the frozen body into any coagulation bath or regeneration bath, but the temperature of the coagulation bath or regeneration bath must also be below the freezing temperature of the solution. is preferred and recommended.

但し、セルロース誘導体の場合はセルロース再生工程が
必要であり、この再生は溶媒除去等と同時または逐次的
に（すなわち、溶媒除去等を行った後に）行なう。再生
自体は常法によって行うことができる。However, in the case of cellulose derivatives, a cellulose regeneration step is required, and this regeneration is performed simultaneously with or sequentially with the solvent removal (that is, after the solvent removal and the like). Regeneration itself can be performed by conventional methods.

溶媒除去等を済ませたセルロース多孔担体、または、溶
媒除去等と再生工程を経たセルロース多孔担体は、次い
で水または他の洗浄剤により洗浄され、必要があれば乾
燥や液置換等を施された後、後処理に供される。洗浄や
乾燥の条件についても特に制限されるものではなく、用
途に応した条件が任意に選ばれて良い。The cellulose porous carrier that has undergone solvent removal, etc., or the cellulose porous carrier that has undergone the solvent removal etc. and regeneration process, is then washed with water or other cleaning agents, and if necessary, after drying or liquid replacement, etc. , subjected to post-processing. The washing and drying conditions are not particularly limited either, and conditions may be arbitrarily selected depending on the application.

次に、セルロース多孔担体の改質について説明する０本
発明の改質セルロース多孔担体は、セルロース溶液また
はセルロース誘導体溶液からセルロース多孔担体を製造
する方法において、多孔体の製造工程の途中で、あるい
は、後工程において、セルロースを改質することによっ
て得られる。改質には、セルロース溶液またはセルロー
ス誘導体溶液段階で、ポリアニオンをブレンドしたり、
後工程で一般的な手法で、ポリアニオンをコーティング
もしくは含浸したり、またはポリアニオンで化学的に修
飾、すなわち、架橋したり、グラフトする方法とがある
が、これらに限定されるものでない。また、用途に応じ
ては、処理を組み合わせることが好ましいこともある。Next, the modification of the cellulose porous carrier will be explained. The modified cellulose porous carrier of the present invention can be used in a method for producing a cellulose porous carrier from a cellulose solution or a cellulose derivative solution, or during the production process of a porous body. It is obtained by modifying cellulose in a post-process. For modification, blending polyanions at the cellulose solution or cellulose derivative solution stage,
In a post-process, common methods include, but are not limited to, coating or impregnating with a polyanion, or chemically modifying with a polyanion, that is, crosslinking or grafting. Furthermore, depending on the application, it may be preferable to combine treatments.

ブレンドするポリアニオンは溶解していなくともセルロ
ース多孔担体に比べ微細であれば、混合状態でも良い。Even if the polyanion to be blended is not dissolved, it may be in a mixed state as long as it is finer than the cellulose porous carrier.

均一に溶解させるためには、前述列挙したセルロース溶
液またはセルロース誘導体溶液から相溶性の良いものを
選び、目的物質であるポリアニオンを溶解させる。In order to uniformly dissolve the polyanion, which is the target substance, select a cellulose solution or a cellulose derivative solution with good compatibility from the above-mentioned cellulose solutions or cellulose derivative solutions.

コーティングは湿潤あるいは乾燥セルロース多孔担体に
ポリアニオンを付与することによって行なわれる。まず
、ポリアニオンの溶液を調製するが、ポリアニオンの溶
媒はポリアニオンを均一に分散あるいは溶解せしめ、セ
ルロース多孔担体へのポリアニオンの含浸または塗布を
容易にするものであり、除去のしやすさまで考慮して選
択する。Coating is carried out by applying polyanions to wet or dry cellulose porous supports. First, a solution of the polyanion is prepared, and the solvent for the polyanion is one that uniformly disperses or dissolves the polyanion, making it easy to impregnate or apply the polyanion to the cellulose porous carrier, and is selected with consideration to ease of removal. do.

ポリアニオンのコーティングは次のように行なうことが
できる。まず、ポリアニオンを溶媒（以下、「コーティ
ング溶媒」という）に分散あるいは溶解させ、得られる
ポリアニオン溶液または分散液を膜に含浸、塗布その他
の方法でセルロース多孔担体に付与することによって行
なわれる０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
子溶液を多孔担体から除去する。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
リアニオン脱落の原因となるコーティング層の厚み斑を
往しる恐れがある。液切りを行なった後、コーティング
溶媒を除去すること等によってポリアニオンの固定を行
なう。コーティング溶媒の除去は、溶媒が揮発性の場合
は凍結乾燥、真空乾燥、通風乾燥、加熱乾燥等の通常の
方法によって行なわれる。コーティング溶媒が比較的高
沸点の場合は、必要に応じてポリアニオンを含まない溶
媒で洗浄した後、溶媒と相溶性の良い揮発性有機溶媒で
洗浄し上記と同様に乾燥する。Coating with polyanion can be performed as follows. First, a polyanion is dispersed or dissolved in a solvent (hereinafter referred to as a "coating solvent"), and the resulting polyanion solution or dispersion is applied to a cellulose porous carrier by impregnating a membrane, coating, or other method. In order to form a uniform coating film, excess polymer solution is removed from the porous carrier by centrifugation, suction, or other methods. If this draining operation is not performed properly, there is a risk that the thickness of the coating layer will be uneven, which will cause variations in performance and drop-off of polyanions during use. After draining, the polyanion is fixed by removing the coating solvent or the like. When the solvent is volatile, the coating solvent is removed by a conventional method such as freeze drying, vacuum drying, ventilation drying, heat drying, or the like. When the coating solvent has a relatively high boiling point, it is washed with a polyanion-free solvent as necessary, and then washed with a volatile organic solvent that is compatible with the solvent, and dried in the same manner as above.

なお、コーティング層の均一性を高めるためには、膜面
へのポリアニオン溶液の付与、液切り、ポリアニオンの
固定までの処理を繰り返すことが好ましい。さらに、熱
処理まで含めて繰り返すことはより強固なコーティング
を得るために有効である。In order to improve the uniformity of the coating layer, it is preferable to repeat the steps of applying the polyanion solution to the membrane surface, draining the solution, and fixing the polyanion. Furthermore, repeating heat treatment is effective in obtaining a stronger coating.

以上のようにポリアニオンで改質したセルロース多孔担
体に、必要に応じて、さらに後処理を施すことにより更
に好ましく改質することも本発明の一つの特徴である。It is also a feature of the present invention that the cellulose porous carrier modified with polyanions as described above can be further preferably modified by further post-treatment, if necessary.

より詳しく述べると、多価金属イオンやポリカチオンで
後処理することにより、ポリカチオン化または多価金属
イオン化してポリアニオンを架橋不溶化するとともに、
荷電の緩和調整、微生物・細胞等の付着・増殖性向上を
達成する。More specifically, by post-treating with a polyvalent metal ion or polycation, polycationization or polyvalent metal ionization is performed to crosslink and insolubilize the polyanion, and
Achieves charge relaxation adjustment and improvement of adhesion and proliferation of microorganisms, cells, etc.

多価金属イオンとしては、２価以上の金属イオンが全て
含まれるが、例をあげると、マグネシウム、カルシウム
、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、チタン、
マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛等のイオンである。Polyvalent metal ions include all metal ions with a valence of two or more, examples include magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, titanium,
These are ions of manganese, iron, nickel, copper, zinc, etc.

ポリカチオンとしては、１級〜４級のアミノ基、ホスホ
ニウム基等のカチオン基を有するポリマーが用いられ、
その具体例としては、部分脱アセチル化キチン、キトサ
ン、ポリリシン、ポリヒドロキシリシン、ポリアルギニ
ン、ポリヒスチジン、ポリエチレンイミン等が挙げられ
る。As the polycation, a polymer having a cationic group such as a primary to quaternary amino group or a phosphonium group is used,
Specific examples thereof include partially deacetylated chitin, chitosan, polylysine, polyhydroxylysine, polyarginine, polyhistidine, polyethyleneimine, and the like.

さらに、これらの改質後、セルロース、ポリアニオン、
ポリカチオン相互間の結合を更に強固にしたり、新たな
機能を持たせるため、共有結合性の分子間架橋を導入す
ることもできる。Furthermore, after these modifications, cellulose, polyanion,
Covalent intermolecular crosslinks can also be introduced in order to further strengthen the bonds between polycations or provide new functions.

セルロース多孔担体に分子間架橋を形成するには、セル
ロースの水酸基と反応結合し得る官能基を２以上もつも
のならば架橋剤として使用できる。To form intermolecular crosslinks in the cellulose porous carrier, any crosslinking agent can be used as long as it has two or more functional groups that can react and bond with the hydroxyl groups of cellulose.

例として、二官能性有機物質が挙げられる。その例とし
ては、アルカリ性反応物質存在下で比較的容品に反応す
るＸ−Ｒ−Ｚ形〔式中、Ｒは炭素原子を含有する脂肪族
残基を表し、ＸおよびＺは各ハロゲンまたはエポキシ等
であり、それらは脂肪族残基の炭素原子と各々結合して
オキシラン基（ＣＨｔ−ＣＨ−）等を形成する。）があ
る。上記反応にＹ 適する二官能性化合物の例には、エピクロロヒドリン、
ジクロロヒドリン、１．２−．３．４−ジェポキシブタ
ン、ビスエポキシ、プロピルエーテル、エチレングリコ
ール−ビス−エポキシ・プロピルエーテルおよび１．４
−ブタンジオールービスーエボキシブロビルエーテル及
び密接に関係ある化合物類があるが、特にこれらに限定
されるものではない。Examples include difunctional organic substances. Examples include the X-R-Z form, which reacts relatively gracefully in the presence of alkaline reactants [wherein R represents an aliphatic residue containing a carbon atom, and X and Z represent each halogen or epoxy etc., and each of them is bonded to a carbon atom of an aliphatic residue to form an oxirane group (CHt-CH-) or the like. ). Examples of difunctional compounds suitable for the above reaction include epichlorohydrin,
Dichlorohydrin, 1.2-. 3.4-Jepoxybutane, bisepoxy, propyl ether, ethylene glycol-bis-epoxy propyl ether and 1.4
These include, but are not limited to, -butanediol bis-epoxybrobyl ether and closely related compounds.

また、このような二官能性物質を用いて酵素固定を行な
ったり、イオン交換基等の官能基を導入することもでき
る０例えば、アルカリ性反応化合物の存在下−船底Ｘ−
Ｒ−Ｙの化合物〔ＸはセルロースのＯＨと反応結合する
官能基、Ｙは目的に応した官能基で、例えば、−ＣＯＯ
Ｈ，−５ＣｈＨあるいは基、ＲＩおよびＲｔは水素また
はメチル、エチル、ヒドロキシエチル等の脂肪族残基）
を有するアミノ基あるいはその塩〕をセルロース多孔担
体に反応させればカチオンあるいはアニオン交換体とな
る。Ｙが酵素ならばセルロース多孔体を用いた酵素固定
となる。In addition, enzyme immobilization can be performed using such bifunctional substances, and functional groups such as ion exchange groups can be introduced.For example, in the presence of alkaline reactive compounds - bottom X -
Compound RY
H, -5ChH or group, RI and Rt are hydrogen or aliphatic residues such as methyl, ethyl, hydroxyethyl)
or a salt thereof] with a cellulose porous carrier, it becomes a cation or anion exchanger. If Y is an enzyme, the enzyme will be immobilized using a cellulose porous material.

上記の改質処理前後で、必要に応じて、酸化、還元によ
り更に改質を有益な方向に進めることもできる。また、
改質はセルロース多孔担体に均一に行なうだけでなく、
用途によっては部分的な改質を行なう方がむしろ好まし
い場合もある。Before and after the above-mentioned reforming treatment, if necessary, the reforming can be further carried out in a beneficial direction by oxidation or reduction. Also,
Modification is not only carried out uniformly on the cellulose porous carrier, but also
Depending on the application, it may be more preferable to carry out partial modification.

〔作用および発明の効果〕[Action and effect of the invention]

本発明の改質セルロース多孔担体は、約２趨より大きい
大孔径の連続空胞を持つため、多孔担体内に液体や固体
が出入りしやすい構造体である。Since the modified cellulose porous carrier of the present invention has continuous vacuoles with a large pore diameter of more than about two directions, it has a structure in which liquids and solids can easily move in and out of the porous carrier.

この多孔担体の空胞を形成する隔壁は、基本的に天然物
であるセルロースより成るため、水に対する親和性が良
く、生物的に無害であり、耐有機溶削性が良く、耐熱性
が良いなどの利点がある。これらの利点に加え、ポリア
ニオン、ポリカチオン、多価金属イオンを付与した本発
明の改質セルロース多孔担体は、触媒、酵素、医薬品の
担体やイオン交換体、吸着体の原料および菌体、酵母、
動植物細胞培養用の各担体、マイクロキャリア等に有用
である。The partition walls that form the vacuoles of this porous carrier are basically made of cellulose, which is a natural product, so they have good affinity for water, are biologically harmless, have good resistance to organic abrasion, and good heat resistance. There are advantages such as In addition to these advantages, the modified cellulose porous carrier of the present invention endowed with polyanions, polycations, and polyvalent metal ions can be used as a carrier for catalysts, enzymes, pharmaceuticals, ion exchangers, raw materials for adsorbents, bacterial cells, yeast,
It is useful for various carriers, microcarriers, etc. for animal and plant cell culture.

酵素、担体などに使用する場合、粘性のある液に対して
も通液性がよいものとなる。また、動物細胞のような大
きな体積を有するものでも、表面に開いた孔から多孔体
内部に侵入することができるため、従来の表面付着型の
マイクロキャリアと異なり、多孔体の内部に細胞を保持
するマイクロキャリアとして応用できる。また、セルロ
ースの反応性水酸基、ポリアニオンやポリカチオンの反
応性基を利用した誘導体化も容易であり、機能性反応基
の導入により酵素同定、イオン交換能、キレート能など
が付与できるため、種々の用途に応用することができる
。When used for enzymes, carriers, etc., it has good permeability even for viscous liquids. In addition, even cells with a large volume such as animal cells can enter the inside of the porous material through the pores opened on the surface, so unlike conventional surface-attached microcarriers, cells can be retained inside the porous material. It can be applied as a microcarrier. In addition, derivatization using reactive hydroxyl groups of cellulose, reactive groups of polyanions and polycations is easy, and enzyme identification, ion exchange ability, chelating ability, etc. can be imparted by introducing functional reactive groups. It can be applied to various purposes.

さらに、ポリアニオンの種類と量、ポリカチオンや多価
金属塩の導入等により、セルロースが有する親水性をコ
ントロールしたり、荷電容量、タンパク質の吸着特性、
微生物や細胞の付着・増殖特性その他の表面特性を任意
に調節または付与することができる。Furthermore, by controlling the type and amount of polyanions, introducing polycations and polyvalent metal salts, etc., we can control the hydrophilicity of cellulose, improve its charge capacity, protein adsorption properties, etc.
The adhesion/proliferation characteristics of microorganisms and cells and other surface characteristics can be adjusted or imparted as desired.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例について本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below with reference to Examples.

実施例において、セルロース溶液あるいはセルロース誘
導体溶液の粘度は、市販の回転粘度計を用い、温度２３
°Ｃにおいて、ロータを２叶ρ−で回転させて測定した
値である。In the examples, the viscosity of the cellulose solution or cellulose derivative solution was measured using a commercially available rotational viscometer at a temperature of 23.
It is a value measured by rotating the rotor at 2 degrees ρ- at °C.

セルロースの銅安相対粘度（η、、１）はＪＩＳ　Ｐ−
８１０１によって測定し、平均重合度（３丁）は銅安相
対粘度から次の式によって求めた（１．Ｅ、Ｃ。The copper ammonium relative viscosity (η, 1) of cellulose is JIS P-
8101, and the average degree of polymerization (3 columns) was determined from the copper ammonium relative viscosity using the following formula (1.E, C.

４２．５０２（１９５０）参照）。42.502 (1950)).

（ＶＰｒ）　＜３００）　　Ｔ１’＝５２０（η、、ｔ
　−１＞（３丁）≧３００）　　”Ｄｉ’ｌ’＝２１６
０　（ｌｏｇ（η、、ｔ＋ｉ）０．２６７　） 粒子の径および多孔対の大きさは、未乾燥状態のまま、
光学顕微鏡により適当な倍率に設定して測定した。５０
μ径以下の微小粒子については、洗浄後の未乾燥粒子を
液体窒素で急速冷却して構造を保ったまま凍結した後、
０．１）−＋しの真空中で凍結乾燥（凍結乾燥処理）後
、走査型電子顕＠鏡（ＳＥＭ）を用いた観察測定も併用
した。多孔体表面の開孔径及び開孔面積率は、凍結乾燥
処理した試料を金スパツタリング処理してＳＥＭで適当
な倍率に拡大し観察測定を行なった。多孔体内部の開孔
径および隔膜の厚さは、上述のように液体窒素で凍結し
た後、同温度で割断を行ない、そのまま真空中で乾燥以
降の処理を施しＳＥＭで多孔体断面の観察測定を行ない
求めた。(VPr) <300) T1'=520(η,,t
-1>(3 guns)≧300) "Di'l'=216
0 (log(η,,t+i)0.267) The diameter of the particles and the size of the pore pairs were kept in the undried state.
Measurements were made using an optical microscope at an appropriate magnification. 50
For microparticles with a diameter of μ or less, the washed, undried particles are rapidly cooled with liquid nitrogen and frozen while maintaining their structure.
After freeze-drying (freeze-drying treatment) in a vacuum of 0.1)-+, observation and measurement using a scanning electron microscope (SEM) were also used. The open pore diameter and open pore area ratio on the surface of the porous body were observed and measured by gold sputtering on a freeze-dried sample and enlarging it to an appropriate magnification using a SEM. The opening diameter inside the porous body and the thickness of the diaphragm were determined by freezing with liquid nitrogen as described above, cutting it at the same temperature, drying it in a vacuum, and then observing and measuring the cross section of the porous body using an SEM. I asked for action.

粒子径、開孔径等については、それらが真球や真円でな
い場合は、最も短い直径をもって定義した。Regarding the particle size, pore size, etc., if they were not a true sphere or a perfect circle, they were defined as the shortest diameter.

実施例１ アラスカパルプ社製溶解用パルプＡＬ−Ｔを酸加水分解
により平均重合度４５０に調整したものと和光純薬社製
カルボキシメチルセルロースナトリウムを−６”Ｃの８
％水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、セルロース濃度２
％、カルボキシメチルセルロースナトリウム濃度１％の
溶液を得た。この溶液を一３０゛Ｃのヘキサン中にスプ
レーノズルを用いて霧状の微粒子状態で投入した後、緩
攪拌を続けながらヘキサンを−１６”Ｃに昇温し２０分
間保持してから、−２０°Ｃの５０％硫酸水溶液中に投
入し、−２０℃に５時間保った後、粒子を取り出し水洗
した。Example 1 Dissolving pulp AL-T manufactured by Alaska Pulp Co., Ltd. was adjusted to an average degree of polymerization of 450 by acid hydrolysis, and carboxymethylcellulose sodium manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was prepared using -6"C 8
% sodium hydroxide aqueous solution, cellulose concentration 2
%, and a solution with a carboxymethyl cellulose sodium concentration of 1% was obtained. This solution was poured into hexane at -30°C in the form of fine particles using a spray nozzle, and then the temperature of the hexane was raised to -16"C with continued gentle stirring, held for 20 minutes, and then heated to -20°C. The particles were poured into a 50% aqueous sulfuric acid solution at °C and kept at -20 °C for 5 hours, and then the particles were taken out and washed with water.

次に、この粒子３Ｍｉを０．５％アンモニア水１００ｉ
中に投入し２０分間攪拌水洗した後、更に５％ＣａＣ＃
！ｚ水溶液５０ｄ中に投入した。１時間後濾紙で濾別し
蒸留水で十分に洗浄した後、耐圧ビンに１留水１００ｄ
とともに入れ、１２１℃のオートクレーブで２０分間滅
菌処理を行なった。Next, these particles 3Mi were mixed with 100i of 0.5% ammonia water.
After stirring and washing with water for 20 minutes, add 5% CaC#
! z into 50 d of aqueous solution. After 1 hour, filter with filter paper and thoroughly wash with distilled water, then add 100 d of distilled water to a pressure bottle.
and sterilized in an autoclave at 121° C. for 20 minutes.

生成物の一部を取り出し、光学顕微鏡で粒子を観察した
ところ、粒子径は５０〜３００庫ですべての粒子にｌＯ
〜２０−の孔径の孔が表面から均一に開孔していること
が認められた。When a part of the product was taken out and the particles were observed with an optical microscope, the particle size was 50 to 300, and all particles had 1O
It was observed that pores with a diameter of ~20 mm were uniformly opened from the surface.

また、ＳＥＭで観察したところ、膜で隔てられた径１０
〜２０趨の空胞が集合した形状の球形の粒子であること
を確認した。高倍率での観察により、空胞間を隔てる膜
が部分的に開通した連続孔構造を形成している様子が明
らかになった。凍結割断面をＳＥＭで観察したところ内
部の空胞径は１０〜２０１Ｍで、隔膜の厚さは１−以下
であった。In addition, when observed with SEM, the diameter of the membrane separated by 10
It was confirmed that the particle was a spherical particle with a collection of ~20 vacuoles. Observation at high magnification revealed that the membrane separating the vacuoles formed a partially open continuous pore structure. When the freeze-fractured surface was observed by SEM, the internal vacuole diameter was 10 to 201 M, and the thickness of the septum was 1 mm or less.

一方、ハムＦ−１２（大日本製薬株式会社製）培地に牛
胎児血清（大日本製薬株式会社製）を５％添加したもの
５−を径６０Ｉ！１ｆｆｌの滅菌法デイツシュに入れ、
水洗後の上記粒子をデイツシュ底面に一層敷き詰めるよ
うに添加した後、チャイニーズハムスター卵巣由来の株
細胞ＣＩ（Ｏ−Ｋｌ　（大日本製薬株式会社製）を加え
３７°Ｃ５二酸化炭素５％の条件で１４日間インキュベ
ートした。培養期間中培養液を２回交換した。インキュ
ベート後、リン酸緩衝溶液で洗浄し２％グ１しタルアル
デヒド中に粒子をいれ４℃で３時間放置した後、さらに
リン酸緩衝溶液（ＰＢＳ）で２回洗浄し、２％オスミウ
ム酸で１．５時間、４°Ｃで処理した０次に、４°Ｃの
２０％、５０％。On the other hand, 5-, which was prepared by adding 5% fetal bovine serum (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) to Ham's F-12 (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) medium, was prepared with a diameter of 60I! Place in a 1ffl sterile dish;
After washing with water, the above-mentioned particles were added so as to be spread over the bottom of the dateish, and then Chinese hamster ovary-derived cell line CI (O-Kl (manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.) was added and kept at 37°C and 5% carbon dioxide for 14 days. The culture medium was exchanged twice during the culture period. After incubation, the particles were washed with phosphate buffer solution, 2% gelatinized, and placed in taraldehyde for 3 hours at 4°C. Wash twice with solution (PBS) and treat with 2% osmic acid for 1.5 h at 4 °C, then 20%, 50% at 4 °C.

７０％のエタノール水溶液で順次各１０分間処理した後
、室温の８０％、９０％、　　１００％エタノールで順
次アルコール置換をおこなった。さらに、酢酸イソアミ
ル中に３０分間浸漬した後、二酸化炭素を用いた臨界点
乾燥処理を行ない、乾燥試料を得た。この試料を金蒸着
処理した後ＳＥＸで観察したところＣＩＯ−Ｋｌが粒子
の孔に入り込んで付着繁殖している状態を′ｆｆ１認し
た。After sequential treatment with a 70% ethanol aqueous solution for 10 minutes each, alcohol replacement was performed sequentially with 80%, 90%, and 100% ethanol at room temperature. Furthermore, after immersing in isoamyl acetate for 30 minutes, critical point drying treatment using carbon dioxide was performed to obtain a dry sample. When this sample was subjected to gold evaporation treatment and observed by SEX, it was observed that CIO-Kl had entered the pores of the particles and was attached and propagated.

さらに、ＣＩ（Ｏ−Ｋｌが粒子表面の開孔部より粒子内
部にまで入り込んで付着繁殖していることを詳しく観察
するために、粒子の切片を作成した。前記同様に、イン
キュベーター内にて１４日間培養後、ＣＨＯ−Ｋｌの付
着している粒子をリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ）で２回洗浄
した。さらに、その粒子を２％グルタルアルデヒドに入
れ、４℃で３時間放置して細胞を固定した。次に、過剰
のグルタルアルデヒドをのぞくために水洗し、水溶性メ
タクリル樹脂に徐々に置換してゆき、１００％樹脂置換
後、６゜°Ｃ１１２時間で樹脂を固化した。超ミクロト
ームにて１μの切片を作成後、トルイジンブルー染色を
行なうことにより細胞のみ染色した。このようにして作
成−した切片を光学顕微鏡で観察したところ、ＣＨＯ−
Ｋｌ細胞が粒子内部に進入して付着繁殖充填している状
態を確認した。Furthermore, in order to observe in detail that CI (O-Kl) penetrates into the interior of the particles through the pores on the particle surface and adheres and propagates, sections of the particles were prepared. After culturing for one day, the particles with CHO-Kl attached were washed twice with phosphate buffered saline (PBS).Furthermore, the particles were placed in 2% glutaraldehyde and left at 4°C for 3 hours to fix the cells. Next, it was washed with water to remove excess glutaraldehyde, and gradually replaced with a water-soluble methacrylic resin.After 100% resin replacement, the resin was solidified at 6°C for 112 hours. After preparing sections, only the cells were stained by toluidine blue staining. When the sections prepared in this way were observed with an optical microscope, it was found that CHO-
It was confirmed that Kl cells had entered the inside of the particles and were adherently propagating and filling them.

実施例２ 実施例１と同様の方法で調製した改質セルロース粒子を
滅菌前に１４５メツシユのふるいにかけて１００ｉｎａ
径以下の粒子のみ分取した後、１２１°Ｃｌ２Ｏ分間の
オートクレーブ滅菌を施した。次に、単に攪拌式培養に
従って細胞と粒子を併せることによってミクロキャリア
培養を開始した。この培養は、磁気駆動テフロンコーテ
ィング攪拌翼を備えた２５０ｄのガラス製スピナーボト
ル（直径６．５　ｃａ＋　）中において、実施例１と同
様な細胞と培地を用いて行った。攪拌速度は約６Ｏｒｐ
ｍであった。１４日間の培養期間中、培養液を２回交換
したが培養の後、粒子を取り出し、実施例１と同様な後
処理を施し、切片作成後、細胞染色を行なった。光学顕
微鏡で観察したところ、粒子の内部にＣｌ０−に１細胞
が増殖充填されていることをｆｉ認した。Example 2 Modified cellulose particles prepared in the same manner as in Example 1 were sieved through a 145-mesh sieve before sterilization.
After fractionating only particles smaller than the diameter, autoclave sterilization was performed at 121° C12O for minutes. Microcarrier culture was then started by simply combining cells and particles according to a stirred culture. The culture was carried out using the same cells and medium as in Example 1 in a 250 d glass spinner bottle (diameter 6.5 ca+) equipped with a magnetically driven Teflon coated stirring blade. Stirring speed is approximately 6 Orp
It was m. During the 14-day culture period, the culture medium was exchanged twice, but after the culture, the particles were taken out and subjected to the same post-treatment as in Example 1, and after sectioning, cell staining was performed. When observed with an optical microscope, it was found that one cell was proliferated and filled with Cl0- inside the particle.

実施例３ 一３０’Ｃに冷却したシリコーンオイル（信越シリコー
ン■社製ＫＦ９６　）を用意し、和光純薬社製のヘパリ
ンナトリウムと精製リンターを原料として調製した２３
℃における粘度１万センチポイズ、セルロース濃度６％
、ヘパリンナトリウム０．６％、銅濃度３．６％、アン
モニア濃度７．０％のセルロースヘパリン銅安溶液を孔
径１００ｍ＋のシリンジで、シリコーンオイル中に押し
出したところ、糸状に凍結した。シリコーンオイルの温
度を一２０°Ｃに上昇させ、３時間放置した後、−２０
°Ｃの５０％硫酸水溶液中に投入し、−２０℃に１時間
保った後、セルロースヘパリン糸状体を取り出した。Example 3 Silicone oil (KF96 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) cooled to -30°C was prepared, and 23% of silicone oil was prepared using heparin sodium manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and purified linter as raw materials.
Viscosity at ℃ 10,000 centipoise, cellulose concentration 6%
When a cellulose heparin ammonium solution containing 0.6% heparin sodium, 3.6% copper concentration, and 7.0% ammonia concentration was extruded into silicone oil using a syringe with a pore size of 100 m+, it froze in the form of a thread. Raise the temperature of silicone oil to -20°C, leave it for 3 hours, then -20°C.
The cellulose heparin filaments were placed in a 50% aqueous sulfuric acid solution at °C, kept at -20 °C for 1 hour, and then taken out.

また、シリンジとは別にスリット幅１００Ｉ！ｍ、スリ
ット長１５Ｃ１１のダイから上記のセルロースヘパリン
銅安溶液を押し出し、同様に処理してセルロースヘパリ
ンフィルムを得た。Also, apart from the syringe, the slit width is 100I! The cellulose heparin ammonium solution was extruded from a die with a slit length of 15 C11 and treated in the same manner to obtain a cellulose heparin film.

水洗後、光学顕微鏡で糸とフィルムを観察したところ、
糸径は１２０ｎ、フィルム厚も１２０廂でともに１０〜
４０ｎの孔径の孔が表面から均一に開孔していることが
認められた。After washing with water, we observed the thread and film using an optical microscope.
Thread diameter is 120n, film thickness is 120m, both 10~
It was observed that pores with a diameter of 40 nm were uniformly opened from the surface.

また、ＳＥＭで観察したところ、厚さ約２−の膜で隔て
られた径１０〜４０ｊｍの空胞が集合した形状の糸とフ
ィルムであることを確認した。高倍率での観察により、
空胞間を隔てる膜が部分的に開通した連続孔構造を形成
している様子が明らかになった。Further, when observed with SEM, it was confirmed that the threads and film had a shape of a collection of vacuoles with a diameter of 10 to 40 m separated by a membrane with a thickness of about 2 mm. By observing at high magnification,
It became clear that the membrane separating the vacuoles formed a partially open continuous pore structure.

この糸とフィルムをそれぞれ長さ１ｃｍあるいは１ｃｉ
Ｘ１ｃ＋ａの大きさに切断して凍結乾燥した後、それぞ
れ０．５ｇずつ分取し、１３０°Ｃのオートクレーブで
２時間滅菌処理し、４°Ｃに保冷した。This thread and film are each 1cm or 1ci in length.
After cutting to size X1c+a and freeze-drying, 0.5 g each was taken out, sterilized in an autoclave at 130°C for 2 hours, and kept cold at 4°C.

これらの試料を実施例１と同様に細胞培養試験に供した
後、後処理をして切片を細胞染色し、ＳＥＭで観察した
ところ、糸とフィルムの内部にまでＣＨＯ−Ｋｌ細胞が
増殖充填していることを確認した。After subjecting these samples to a cell culture test in the same manner as in Example 1, post-processing and cell staining of the sections were observed using SEM, which revealed that CHO-Kl cells proliferated and filled the inside of the thread and film. I confirmed that

実施例４ キトサン（東京化成製）０．５ｇを０．５％ＨＣｆ水溶
液１００ｄに溶解し、実施例３で得た凍結乾燥後の糸お
よびフィルム各０．５ｇを投入し、１０分間緩攪拌した
。Example 4 0.5 g of chitosan (manufactured by Tokyo Kasei) was dissolved in 100 d of 0.5% HCf aqueous solution, 0.5 g each of the freeze-dried yarn and film obtained in Example 3 were added, and the mixture was gently stirred for 10 minutes. .

次に、取り出しスパチェラーで圧して余分の水溶液を除
いた後、９０℃で乾燥した。この乾燥サンプルに対し、
１００ｉの純水を加え、１３０″Ｃのオートクレーブで
２時間滅菌処理した。Next, the sample was taken out and pressed with a spatula to remove excess aqueous solution, and then dried at 90°C. For this dry sample,
100 i of pure water was added and sterilized in an autoclave at 130''C for 2 hours.

これらの試料を実施例３と同様に、細胞培養試験に供し
た後、後処理をして切片を細胞染色し、光学顕微鏡観察
したところ、糸とフィルムの内部にまでＣＨＯ−Ｋｌ細
胞が増殖充填されていることを確認した。These samples were subjected to a cell culture test in the same manner as in Example 3, and after post-processing, the sections were cell-stained and observed under an optical microscope. As a result, CHO-Kl cells proliferated and filled the inside of the thread and film. I confirmed that it was.

実施例５ ペクチン（和光純薬製）を−６”Ｃの８％水酸化ナトリ
ウム水溶液に溶解し、ペクチン濃度２％の水溶液１００
ｄを得た。次に、アラスカバルブ社製溶解用パルプＡＬ
−Ｔを酸加水分解により平均重合度４５０に調整したも
のを一６°Ｃの８％水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、
濃度４％のセルロース溶液１００ｄを得た後、同温度で
２液を均一に混合溶解せしめた。続いて、この溶液を一
１６°Ｃのへキサン中にスプレーノズルを用いて霧状の
微粒子状態で投入し、同温度で１０時間の緩攪拌を続け
たところ、ヘキサン中で微粒子形状の該溶液の凍結体を
得た。次にこのヘキサン容器から該溶液の凍結体を取り
出し、−２０°Ｃの５０％硫酸水溶液中に投入し、−２
０℃に５時間保った後、セルロース・ペクチン複合体粒
子を取り出し水洗した。この粒子５ｄを蒸留水で十分に
洗浄した後、平均分子ｆｉ７０，０００のポリエチレン
イミン（和光純薬社製）の０．５％水溶液１００ｄに１
０分間浸漬し水洗した。次に、０．５％アンモニア水溶
液１００ｄに１０分間浸漬後水洗し、最後に５％ＭｇＣ
ｆ　、水溶液１００ｄニ１０分間浸漬し十分に水洗した
。Example 5 Pectin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in an 8% aqueous sodium hydroxide solution at -6"C, and a 100% aqueous solution with a pectin concentration of 2% was prepared.
I got d. Next, dissolving pulp AL manufactured by Alaska Valve Co., Ltd.
-T adjusted to an average degree of polymerization of 450 by acid hydrolysis is dissolved in an 8% aqueous sodium hydroxide solution at -6°C,
After obtaining 100 d of cellulose solution with a concentration of 4%, the two liquids were uniformly mixed and dissolved at the same temperature. Subsequently, this solution was poured into hexane at -16°C in the form of fine particles using a spray nozzle, and when the mixture was gently stirred at the same temperature for 10 hours, the solution in the form of fine particles was formed in hexane. A frozen body was obtained. Next, the frozen body of the solution was taken out from the hexane container and put into a 50% sulfuric acid aqueous solution at -20°C.
After being kept at 0°C for 5 hours, the cellulose-pectin composite particles were taken out and washed with water. After thoroughly washing 5 d of these particles with distilled water, 1 d in 100 d of a 0.5% aqueous solution of polyethyleneimine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with an average molecular fi of 70,000.
It was immersed for 0 minutes and washed with water. Next, it was immersed in 100 d of 0.5% ammonia aqueous solution for 10 minutes, washed with water, and finally 5% MgC
f, immersed in 100 d of aqueous solution for 10 minutes and thoroughly washed with water.

この粒子を耐圧ビンに蒸留水１００ａｆとともに入れ、
１２１’Ｃのオートクレーブで２０分間滅菌処理を行な
った。Put these particles in a pressure bottle with 100af of distilled water,
Sterilization was performed in an autoclave at 121'C for 20 minutes.

生成物の一部を取り出し、光学顕微鏡で粒子を観察した
ところ、粒子径は５０〜３００−ですべての粒子に１０
〜２０摩の孔径の孔が表面から均一に開孔していること
が認められた。When a part of the product was taken out and the particles were observed with an optical microscope, the particle size was 50 to 300-300 mm, and all particles had a diameter of 10 mm.
It was observed that pores with a diameter of ~20 mm were uniformly opened from the surface.

また、ＳＥＭで観察したところ、膜で隔てられた径１０
〜２０迦の空胞が集合した形状の球形の粒子であること
を確認した。高倍率での観察により、空胞間を隔てる膜
が部分的に開通した連続孔構造を形成している様子が明
らかになった。凍結割断面ＳＥＭで観察したところ内部
の空胞径はｌｏ〜２゜趨、隔膜の厚さは１ｐｍ以下であ
った。In addition, when observed with SEM, the diameter of the membrane separated by 10
It was confirmed that the particle was a spherical particle with a collection of ~20 vacuoles. Observation at high magnification revealed that the membrane separating the vacuoles formed a partially open continuous pore structure. When the frozen-fractured cross section was observed by SEM, the internal vacuole diameter was on the order of lo to 2 degrees, and the thickness of the diaphragm was 1 pm or less.

さらに、実施例１と同様の培養実験と後処理を行なった
ところ、粒子内部にＣＨＯ−Ｋｌ細胞が増殖充填してい
ることを確認した。Furthermore, when the same culture experiment and post-treatment as in Example 1 were performed, it was confirmed that CHO-Kl cells were proliferating and filling inside the particles.

実施例６ アルギン酸ナトリウム（東京化成製）とデキストラン硫
酸ナトリウム（和光純薬製）を純水に溶解し、アルギン
酸ナトリウム濃度０．５％、デキストラン硫酸ナトリウ
ム濃度０．５％の混合水溶液（Ａ）を用意した。次に精
製リンターを原料として調製した２３°Ｃにおける粘度
１万センチポイズ、セＪＩｚロース濃度６％、銅濃度３
．６％、アンモニア濃度７．０％のセルロース銅安溶液
（Ｂ）を用意し、Ａ、８両溶液を１：１で混合攪拌し、
Ｃ液を得た。Example 6 Sodium alginate (manufactured by Tokyo Kasei) and sodium dextran sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved in pure water to form a mixed aqueous solution (A) with a sodium alginate concentration of 0.5% and a dextran sodium sulfate concentration of 0.5%. Prepared. Next, purified linter was prepared as a raw material with a viscosity of 10,000 centipoise at 23°C, a SeJIz loin concentration of 6%, and a copper concentration of 3.
．． Prepare cellulose copper ammonium solution (B) with 6% ammonia concentration and 7.0% ammonia concentration, mix and stir both solutions A and 8 at a ratio of 1:1,
A liquid C was obtained.

このＣ液を一３０゛Ｃのヘキサン中にスプレーノズルを
用いて霧状の微粒子状態で投入した後、緩攪拌しながら
一２０°Ｃに昇温し、１０分間保持した。次に、−２０
’Ｃの５０％硫酸水溶液を投入し、攪拌を続けながら２
時間で室温まで昇温し、粒子を取り出し、水洗した後、
０．５％の大過剰のアンモニア水に１゜分間浸漬し水洗
した。この粒子を３１ｄずつとり、実施例４で調製した
キトサン０．５％溶液１００雇とポリーＬ〜リジン塩酸
塩（和光純薬製）０．５％溶液１００ｄに攪拌しながら
２０分間浸漬し水洗した。This C solution was poured into hexane at -30°C in the form of fine particles using a spray nozzle, and then the temperature was raised to -20°C with gentle stirring and maintained for 10 minutes. Next, -20
Add a 50% sulfuric acid aqueous solution of 'C, and add 2
After raising the temperature to room temperature for an hour, taking out the particles and washing them with water,
It was immersed in a large excess of 0.5% ammonia water for 1° and washed with water. 31 d of each of these particles were taken and immersed in 100 d of the 0.5% chitosan solution prepared in Example 4 and 100 d of the 0.5% solution of poly-L-lysine hydrochloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) for 20 minutes with stirring, and then washed with water. .

これらの処理を終えた両粒子を耐圧ビンに蒸留水１００
１Ｉｆｌとともに入れ、１２１°Ｃのオートクレーブで
２０分間滅菌処理を行なった。After these treatments, place both particles in a pressure bottle with 100% distilled water.
1 Ifl and sterilized in an autoclave at 121°C for 20 minutes.

生成物の一部を取り出し、光学顕微鏡で粒子を観察した
ところ、粒子径は１５０〜５００趨ですべての粒子に２
０〜５０ｔａｘの孔径の孔が表面から均一に開孔してい
ることが認められた。When a part of the product was taken out and the particles were observed with an optical microscope, the particle size ranged from 150 to 500, and all particles had a diameter of 2.
It was observed that pores with a diameter of 0 to 50 tax were uniformly opened from the surface.

また、ＳＥＭで観察したところ、膜で隔てられた径２０
〜５０趨の空胞が集合した形状の球形の粒子であること
を確認した。高倍率での観察により、空胞間を隔てる膜
が部分的に開通した連続孔構造を形成している様子が明
らかになった。凍結割断面をＳＥＭで観察したところ内
部の空胞径は２０〜５０塵で、隔膜の厚さは２−以下で
あった。In addition, when observed with SEM, the diameter of the membrane separated by 20
It was confirmed that the particle was a spherical particle with a collection of ~50 vacuoles. Observation at high magnification revealed that the membrane separating the vacuoles formed a partially open continuous pore structure. When the freeze-fractured surface was observed with an SEM, the internal vacuole diameter was 20 to 50 particles, and the thickness of the diaphragm was 2 mm or less.

これらの試料を実施例１と同様に細胞培養試験に供した
後、後処理をして切片を細胞染色し、ＳＥＭで観察した
ところ、両粒子とも内部にまでＣＨＯ−Ｋ１細胞が増殖
充填していることを確認した。After subjecting these samples to a cell culture test in the same manner as in Example 1, post-processing and cell staining of the sections were observed using SEM. It was found that CHO-K1 cells proliferated and filled the inside of both particles. I confirmed that there is.

実施例７ 亜硫酸法で作った針葉樹木材パルプを原料として調製し
た、温度２３°Ｃにおける粘度が２，５３０センチボイ
ズ、セルロース濃度が７．４％、ＮａＯＨ濃度が５％、
１価３６のビスコース２００ｄに実施例１で用いたカル
ボキシメチルセルロースナトリウム２ｇを溶解した。こ
の溶液を実施例３と同様の方法で一３０″Ｃのシリコン
オイル中に押し出し糸状体とフィルムを得た。この糸状
体とフィルムを６０’ＣのＨｚＯｚ　１％、ＮａＯＨ１
％の水溶液で３０分間処理し、水洗し、次いで、塩化バ
リウム濃度１．５％、塩化アルミニウム濃度１．５％の
混合水溶液に２０分間投入した。Example 7 A product prepared using softwood pulp made by the sulfite method as a raw material, with a viscosity of 2,530 centiboise at a temperature of 23°C, a cellulose concentration of 7.4%, and a NaOH concentration of 5%.
2 g of sodium carboxymethyl cellulose used in Example 1 was dissolved in 200 d of viscose having a monovalent value of 36. This solution was extruded into silicone oil at -30''C in the same manner as in Example 3 to obtain a filament and a film.The filament and film were extruded at 60'C in HzOz 1%, NaOH1
% aqueous solution for 30 minutes, washed with water, and then poured into a mixed aqueous solution having a barium chloride concentration of 1.5% and an aluminum chloride concentration of 1.5% for 20 minutes.

水洗後、光学顕微鏡で糸とフィルムを観察したところ、
糸径は１２ＯＡ１１、フィルム厚も１２０．ｍでともに
５〜２０趨の孔径の孔が表面から均一に開孔しているこ
とが認められた。After washing with water, we observed the thread and film using an optical microscope.
The thread diameter is 12OA11, and the film thickness is 120. It was observed that pores with diameters ranging from 5 to 20 m were uniformly opened from the surface.

また、ＳＥＭで観察したところ、厚さ約２−の膜で隔て
られた径５〜２０μの空胞が集合した形状の糸とフィル
ムであることを確認した。高倍率での観察により、空胞
間を隔てる膜が部分的に開通した連続孔構造を形成して
いる様子が明らかになった。Further, when observed with SEM, it was confirmed that the fibers and film were a collection of vacuoles with a diameter of 5 to 20 microns separated by a membrane with a thickness of about 2 mm. Observation at high magnification revealed that the membrane separating the vacuoles formed a partially open continuous pore structure.

この糸とフィルムをそれぞれ長さ１ｃ１１あるいはＩＣ
ｌｍＸＩＣ１の大きさに切断して凍結乾燥した後、それ
ぞれ０．５ｇずつ分取し、１３０℃のオートクレーブで
２時間滅菌処理し、４°Ｃに保冷した。This thread and film each have a length of 1c11 or IC.
After cutting into pieces of lmXIC1 size and freeze-drying, 0.5 g each was taken out, sterilized in an autoclave at 130°C for 2 hours, and kept cold at 4°C.

これらの試料を実施例１と同様に、細菌培養試験に供し
た後、後処理をして切片を細胞染色し、光学顕微鏡観察
したところ、糸とフィルムの内部にまでＣＨＯ−Ｋｌ細
胞が増殖充填されていることを確認した。These samples were subjected to a bacterial culture test in the same manner as in Example 1, and after post-processing, the sections were cell-stained and observed under an optical microscope. It was found that CHO-Kl cells proliferated and filled the inside of the thread and film. I confirmed that it was.

カルボキシメチルセルロースナトリウムを実施例６のア
ルギン酸ナトリウムに替えた他は、本実施例と同様に実
験を行なったところ、同様の結果が得られた。An experiment was carried out in the same manner as in this example except that sodium carboxymethyl cellulose was replaced with sodium alginate of Example 6, and the same results were obtained.

実施例８ 実施例３　、４のヘパリンに代えてケラタン硫酸、コン
ドロイチン硫酸Ａ、デルマタン硫酸を用い、それぞれ実
験を行なったところ、同様の結果が得られた。Example 8 Experiments were conducted using keratan sulfate, chondroitin sulfate A, and dermatan sulfate instead of heparin in Examples 3 and 4, and similar results were obtained.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）膜で隔てられた径が約２μｍより大きい多数の空
胞を有し、該空胞は隣接した空胞との間を隔てる膜の開
孔部によりたがいに、連通した連続孔構造を形成して成
る改質セルロース多孔体であって、該膜は、ポリアニオ
ンまたはその塩がコーティング、ブレンドまたは含浸さ
れたセルロースから成ることを特徴とする改質したセル
ロース多孔担体。(1) It has a large number of vacuoles with a diameter larger than about 2 μm separated by a membrane, and the vacuoles have a continuous pore structure that communicates with each other through the pores of the membrane separating adjacent vacuoles. 1. A modified cellulose porous carrier formed by forming a modified cellulose porous carrier, characterized in that the membrane is made of cellulose coated, blended or impregnated with a polyanion or a salt thereof. （２）該セルロースがさらに、ポリカチオンまたは多価
金属イオン処理を施されてポリイオンコンプレックス化
または多価金属塩化されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の改質したセルロース多孔担体。(2) The modified cellulose porous according to claim 1, wherein the cellulose is further treated with a polycation or a polyvalent metal ion to form a polyion complex or a polyvalent metal chloride. carrier.