JPH0626567B2 - 血液透析用透析膜 - Google Patents
血液透析用透析膜Info
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- JPH0626567B2 JPH0626567B2 JP60180621A JP18062185A JPH0626567B2 JP H0626567 B2 JPH0626567 B2 JP H0626567B2 JP 60180621 A JP60180621 A JP 60180621A JP 18062185 A JP18062185 A JP 18062185A JP H0626567 B2 JPH0626567 B2 JP H0626567B2
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/08—Polysaccharides
- B01D71/12—Cellulose derivatives
- B01D71/22—Cellulose ethers
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Description
面シート又はホース状シート又は中空糸の形の血液透析
用透析膜に関する。
ースからなる血液透析用透析膜はすでに長く公知であ
り、かつ相変わらず人工腎臓に有利に使用されている。
しかしながら、いくつかの不満の原因となつている性質
はまだ取り除かれていないのである。
は化学的に結合した抗トロンボゲン化合物を有する、減
少したトロンボゲン作用を有するセルロースからなる血
液透析用透析膜が記載されており、ここで該透析膜は銅
アンモニアセルロース溶液から再生したセルロースの2
層又はそれ以上の層からなり、該層は1つの紡糸ノズル
の別々に供給するスリツトからそれぞれ得られ、ここで
血液側に配置されたセルロース層の全部又は一部は、抗
トロンボゲン作用物質を化学的に結合して含有する改変
セルロースである。
のポリマー材料をアルキルハロゲン化物と反応させ、そ
の後この得られた材料とカチオン基を有する抗トロンボ
ゲン化合物のアルカリ塩(例えばヘパリン又はヘパリン
誘導体)とを反応させることにより、血液の凝固の危険
性を減少させることが提案されている。可能なアルキル
ハロゲン化物としてはハロゲンアルキルジアルキルアミ
ンも挙げている。セルロース、しかし主にセルロースア
セテートが可能なポリマーである。
ロースの置換度が高い時、すなわち少なくとも0.1よ
り大きい時、及び分離した工程で比較的高いヘパリン濃
度(0.1〜1重量%溶液)で前へパリン化が実施され
る時のみ観察される。
腎臓に使用する際、非常に容易に血液の凝固を引き起こ
すという事実(このことは相応する投薬処理により十分
に回避される)の他に、再生セルロースからなる透析膜
においてはしばしばその他の問題が生じ、この問題はい
まだ十分に解決されていない。すなわち、セルロース膜
を有する透析装置で腎臓病患者の治療をする時に透析治
療のはじめに一過性の白血球低下が起ることがある。こ
の効果を白血球減少症という。
白血球の数は人において約4000〜12000細胞/
mm3である。
強く現われ、この際好中球(これは中性色素で、又は同
時に酸性及び塩基性色素着色可能な白血球である)はほ
ぼ完全に消失する。その後、白血球の数は約1時間以内
に再びほぼ開始時の値に回復するか、又はこれを越えて
上まわる。
白血球減少症が同程度に生じる。
球減少症の臨床的意義は利学的に解明されてはいない
が、再生セルロースからなる透析膜の他の著しく所望さ
れる特性に悪影響を及ぼすことなしに、かつ白血球減少
症の効果を示さない血液透析用透析膜に対する要求があ
る。
血球減少症と共に明らかな補体活性化も確認された。該
補体系は血清内において、複合した、多くの成分からな
る血漿酵素系であつて、これは侵入する異種細胞(バク
テリア等)による損傷からの防御に作用する。侵入する
有機体に対して抗体が存在する場合、抗体と異種細胞の
抗原構造との複合により補体特異的に活性化されること
もあるし、そうでない場合には別の方法で異種細胞の特
別な表面特徴によつても補体活性化が生じる。該補体系
は多数の血漿蛋白質に基づく。活性化後は該蛋白質は特
異定に一定の順序で相互に反応し、最終的に細胞有害複
合体を形成し、これは異種細胞を破壊するのである。
時々有機体にとつて不所望な病的な結果となることもあ
る。再生セルロースからなる血液透析膜における活性化
は前記の後者の方法により生じる。この補体活性化は補
体フラグメントC3a及びC5aの測定により視覚的に確認さ
れる。
E.チエノヴエス(Chenoweth)等著、キドニー・イン
ターナシヨナル(Kidney International)、第24巻、
第764頁以降、1983年、及びD.E.チエノヴエ
ス、アサイオ・シヤーナル(Asaio-Journal)、第7
巻、第44頁以降、1984年。
いが、血液透析においてはこれを可能なかぎり取り除く
ようにつとめている。
症及び補体活性化を今日透析膜の生物学的適合性の主要
なパラメータとしている。
セルロース膜の特性を保持していて補体活性化及び白血
球減少症の効果が明らかに減少した透析膜を提供するこ
とである。
る、平面シート、ホース状シート又は中空糸の形の血液
透析のための透析膜において改変セルロースの平均置換
度が0.02〜0.07の狭い範囲にある場合に、解決
することが判明した。
発明の範囲において膜形成セルロースのグルコース無水
物1単位あたりの置換分の平均数である。
異なつて置換されたセルロースと、もしくは置換したセ
ルロースと未置換セルロースとの混合により行なわれ
る。
エーテル化セルロースである。エーテル化セルロースは
有利である。
式: セルロース-R′-X-Y 〔ここでXは−NR″-及び/又は 及び/又は−S−及び/又は−SO−及び/又は−SO2-及
び/又は 及び/又は−CO-O−及び/又は−O−及び/又は を表わし、Yは−R及び/又は−NR2及び/又は-Si(O
R″)3及び/又は−SO3H及び/又は-COOH及び/又は-PO3
H2及び/又は 及び/又は-OR″もしくはこれらの塩を表わし、R′は
全部で炭素原子数1〜25のアルキレン基及び/又はシ
クロアルキレン基及び/又はアリーレン基を表わしR″
は水素原子又はRを表わし、かつRは炭素原子数1〜5
のアルキル基、及び/又はシクロアルキル基及び/又は
アリール基を表わす〕により表わされる構造を有する改
変セルロースを含有する。
及び/又はカルボキシ基及び/又はスルホ基及び/又は
ホスホネート基を含有する、置換により改変したセルロ
ースである。
又はカルボキシアルキル及び/又はスルホアルキル及び
/又はスルホアリール及び/又はホスホネートアルキル
及び/又はホスホネートアリールが属し、この際置換分
中のアルキル基は有利にエチル基及び/又はメチル基で
ある。
れは他の好適であるとして挙げた置換分と一緒に本発明
による透析膜を生じる。
のためには、例えばフーベン・バイル(Houben Weyl)
“メトーデン・デル・オルガーニツシエン・ケミー(Me
thoden der org.Chemie)”第14巻、第2部、196
3年、第868〜898頁又はウルマンズ・エンシクロ
ペデイー・デル・テクニツシエン・ケミー(Ullmanns E
ncyklopaedie der techn.Chemie)第4改訂版、197
5年、第9巻、第200〜212頁を参考にあげる。
により評価した。このためには試験管内でヘパリン化血
漿300mlを4時間にわたつて200ml/分の血漿流
で、有効交換面積1m2を有する透析装置を介して再循
環した。血漿中で、C3a−フラグメントをRIA法(アツプ
ジヨン(Upjohn)−テスト)により測定した。その都度
の測定時点に関して、比補体活性化は試料採取時の濃度
と開始時の濃度との比を形成することによりパーセンテ
ージで得られる。評価のためには再循環4時間後の測定
値を使用した。第1図中にはこの種の測定をその時間の
経過においてグラフにより表わしており、すなわちこの
曲線aは常用のセルロース膜を用いて得られた結果を示
し、曲線bは本発明の透析膜により得られた結果であ
り、ここでは改変セルロースとして置換度0.04のジ
エチルアミノエチルセルロースを使用した。
減少症を用いている。本発明方法の範囲においては白血
球減少を羊の体内で測定した。1平方メーター有効交換
面を有する透析膜を使用する。血液流は200ml/分を
有する。白血球数を一定の時間間隔で全部で2時間にわ
たりかぞえた。評価のためには、その都度の測定時に変
わる白血球数の開始時の白血球数に対する変化率を使用
した。このような測定において得られた値を第2図にグ
ラフとして表わした。曲線aは常用のセルロース膜で得
られた結果を示し、曲線bは本発明による膜により得ら
れた結果であり、ここでは改変セルロースとして置換度
0.04を有するジエチルアミノエチルセルロースを使
用した。評価のためには曲線の最少値における測定値を
用いる。
間後の開始圧力に対する圧力上昇率を選択した。
ーを包括するために、非相容性指数を設定する。補体活
性化に関する尺度値をKと表わし、白血球減少症に関す
る尺度値をL、血液凝固のための尺度値をCとし、次式 UI=0.1×K-L+C により非相容性指数(UI)を計算する。
数UIの値は小さくなる。
完全な効力を推論することができるということが経験か
ら確認されたので、発明の確認を部分的に、次に記載す
るような簡略化法に拠つた。
上に150μmの膜をナイフ塗布する。NaOH溶液(5
%)中で沈殿させた後、硫酸浴中で脱銅し、アルコール
/グリセリン溶液中に浸漬し、引き続き直径15cmのビ
ーカー上に張つて乾燥させると、厚さ13μmの膜が得
られる。
ルコン(Falcon)、ベクトン・アンド・デイキンソン
(Becton & Dickinson)社〕中で生理学的食塩溶液で予
洗浄する。食塩溶液を注ぎ出した後、ヘパリン5IU/ml
で新たに抗凝固した人血8mlを添加する。恒温保持は覆
いをとつた組織培養シヤーレ中で、5%CO2で通気する
血液箱中で1時間にわたつて37℃でデスアガ振盪機
(Desagaschuettler)上で行なわれた。これに平行して
空試験において膜を有さない組織培養シヤーレ中の人血
8mlを恒温保持した。
で4300ng/mlであり、空試験は580ng/mlであつ
た。
血小板の数をコルター・カウンター(Coulter Counte
r)ZBIで調べた。
の血小板が存在した。空試験においては95%の値が得
られた。
有するジエチルアミノエチルセルロース9重量%を含有
する銅アンモニア溶液Aから出発する。9重量%セルロ
ース(綿リンター)を含有する銅アンモニア溶液Bと銅
アンモニア溶液Aとを混合して、所望の平均置換度(D
S)を調節する。
所定の比で、均質混合を達成する有効な混合機に配量す
る。該実施例のためには混合物を、第1表中にそれぞれ
得られる平均置換度DSと共に記載されているように製
造した。
孔を有する中空糸紡糸ノズルの環状スリツトに導入し、
中空形成液としてミリスチン酸イソプロピルと共に押出
し、常用の沈殿浴中で凝固させる。得られた中空糸を銅
アンモニア法のために十分な公知法で洗浄し、乾燥させ
巻き取る。
適合性を実験した。結果を第2表中に記載した。この
際、本発明による透析膜を有する実験c、d及びeは比
較実験a、b、f及びgより明らかに僅かな非相容性指
数を示し、これにより本発明による透析膜が所望の生物
学的適合性を示すことがはつきりと示された。
キシルメチルセルロースから平面膜を製造した。置換度
は0.06であつた。恒温保持実験中には同様に直径5
cmの膜を使用した。1時間の恒温保持の後、C3a濃度は
1350ng/mlであり;これは純粋なセルロース膜の値
の31%である。血小板数は1時間の恒温保持後なお開
始値の87%であり、ほぼセルロース膜に相当する。
製造した。平均置換度は0.06であつた。直径5cmの
相応する平面膜を例2と同様に恒温保持した。1時間
後、C3a濃度は1150ng/mlであり、これは純粋なセルロ
ース膜の値の27%である。
膜における血小板数と実質的に同じであつた。
スルホエチルセルロースとを3:1の比で含有する改変
セルロースからなる膜を製造した。平均置換度は0.0
5であつた。例2と同様にして新鮮人血と共に恒温保持
した後、975ng/mlのC3a濃度が得られ、これは純粋
なセルロース膜の23%である。
膜におけるよりわずかに低かつた。
により示したグラフ図である。曲線aは常用のセルロー
ス膜を、曲線bは本発明による透析膜を用いて得られた
結果を示す。 第2図は透析間の白血球数の変化(羊の生体内)を示す
グラフ図である。曲線aは常用のセルロース膜を、曲線
bは本発明による透析膜を用いて得られた結果を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】置換により改変されたセルロースからなる
平面シート、ホース状シート又は中空糸の形の血液透析
用透析膜において、改変セルロースの平均置換度が0.
02〜0.07の間であることを特徴とする血液透析用
透析膜。 - 【請求項2】改変セルロースが式: セルロース−R′−X−Y 〔式中、Xは−NR″−及び/又は 及び/又は−S−及び/又は-SO-及び/又は-SO2-及び
/又は 及び/又は-CO-O-及び/又は−O−及び/又は を表わし、Yは−R及び/又は−NR2及び/又は−Si(O
R″)3及び/又は−SO3H及び/又は-COOH及び/又は−PO
3H2及び/又は 及び又は−OR″もしくはこれらの塩を表わし、R′は全
部で炭素原子数1〜25のアルキレン基及び/又はシク
ロアルキレン基及び/又はアリーレン基を表わし、R″
は水素原子又はRを表わし、かつRは炭素原子数1〜5
のアルキル基、及び/又はシクロアルキル基及び/又は
アリール基を表わす〕により表わした構造を示す特許請
求の範囲第1項記載の透析膜。 - 【請求項3】改変セルロースが置換分中に第3級アミノ
基及び/又はカルボキシ基及び/又はスルホ基及び/又
はホスホネート基を含有している特許請求の範囲第2項
記載の透析膜。 - 【請求項4】置換分がジアルキルアミノアルキル及び/
又はカルボキシアルキル及び/又はスルホアルキル及び
/又はスルホアリール及び/又はホスホネートアルキル
及び/又はホスホネートアリール基である特許請求の範
囲第3項記載の透析膜。 - 【請求項5】置換分がシリケートプロピルである特許請
求の範囲第1項又は第2項記載の透析膜。 - 【請求項6】置換分中のアルキル基がエチル基及び/又
はメチル基である特許請求の範囲第2項から第4項まで
のいずれか1項記載の透析膜。
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