JPH067431A - 血液成分分離用膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 血液の濡れ性に優れ、且つ血液処理時にキニ
ンの上昇を起こさない血液成分分離用膜を提供する。 【構成】 表面の陰性荷電量が３０μｅｑ／ｇ以下、平
均細孔径が１０Å〜１．０μｍ、透水性が３．４〜８０
００ｍｌ／ｈｒ／ｍ² ／mmＨｇの高分子からなる血液成
分分離用膜。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は人工腎臓や血漿分離、血
漿分画などに用いられる血液成分分離用膜に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液中より不要の成分を分離したり、血
液を所望の成分別に分離するのに再生セルロース、ポリ
メチルメタクリレート、セルロースアセテート、ポリア
クリロニトリル、ポリオレフィン、ポリスルフォン等か
らなる、中空糸状や平膜状の膜を用いる技術が広く普及
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでガラスなど、
表面に多量の陰性荷電を有する材料表面と血液とが接触
すると、血液凝固第ＸII因子の活性化が起こり、活性化
血液凝固第ＸII因子によってプレカリクレインからカリ
クレインが生成され、更にカリクレインによって高分子
量キニノーゲンが限定分解されてキニン（血液キニン：
Bradykinin）が生成される事が知られている。このキニ
ンは血圧低下、顔面紅潮、結膜充血、平滑筋収縮、発痛
などのアナフィラキシー反応の原因物質、即ちアナフィ
ラトキシンの一つであることも知られている。しかし一
方でキニンの生成と材料表面の陰性荷電量との定量的な
知見は十分に得られておらず、特に臨床的に使用できる
濾過材料について至適な表面の陰性荷電量についての検
討はなされていない。更に臨床的にアナフィラキシー反
応による症状とキニン量との間の定量的な関係について
も知られていない。本発明者らの研究によると、公知の
ポリアクリルニトリルやセルロース、ポリメチルメタク
リレート等を主成分とする血液成分分離用膜の中には、
血液の親水性を高めるために導入された基に由来すると
思われる材料表面の陰性荷電量が多く、キニンの上昇を
引き起こし、このためしばしばキニン上昇に起因するア
ナフィラトキシーを引き起こすものがあることが判明し
た。本発明の目的は、血液の濡れ性に優れ、且つ血液処
理時にキニンの上昇を起こさない血液成分分離用膜を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、表面の陰
性荷電量が３０μｅｑ／ｇ以下、平均細孔径１０Å〜
１．０μｍ、透水性が３．４〜８, ０００ｍｌ／ｈｒ／
ｍ² ／mmＨｇの高分子からなる血液成分分離用膜であ
る。

【０００５】

【構成】本発明において膜の表面とは、被処理血液が実
質的に接触し得る膜の両表面及び膜壁内の孔の表面部分
をいう。また、表面に被覆等の処理が施されてなる膜の
場合は処理後の、被処理血液が実質的に接触し得る表出
部分をいう。本発明において膜の表面の陰性荷電とは、
膜の表層に存在する荷電であって、後述する荷電量の測
定法によって測定される荷電を指す。敢えて定量的に示
すならば、表面及び表面から１０Åの深さまでの間に存
在する荷電である。

【０００６】陰性荷電の定義 本発明でいう陰性荷電には、カルボキシル基、リン酸
基、亜燐酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、亜硫酸
基、次亜硫酸基、スルフィド基、フェノール基、ヒドロ
キシシリル基など中性のｐＨで陰性を示す酸性基由来の
ものが含まれる。上記の酸性基はほんの１例を示したの
みで、これに限定されるものではない。この中でカルボ
キシル基とスルホン酸基及び硫酸エステル基が荷電強度
が高く、実用上特に重要である。この陰性荷電には、膜
の材質自身が本来持つ陰性基に由来するもの、膜の製造
過程で例えば熱、酸化物や酸、アルカリ溶液などの薬
品、放射線などによって加水分解で生じたもの、陰性荷
電を有する化合物を共有結合、グラフト、物理吸着、イ
オン結合、包埋などの方法で導入された基に由来する荷
電を含む。更に放射線グラフトやプラズマクラフトによ
って陰性基を有するモノマーをグラフト重合した結果導
入された基に由来するもの、或いは陰性基を有しないモ
ノマーをグラフト重合したときにモノマー或いは膜に新
たに生成した陰性荷電が含まれる、従って、結果的に膜
の使用時に膜表面に存在する全ての陰性荷電が含まれ
る。本発明にいう膜の表面の荷電量は、血液処理時と同
等のｐＨ、即ちｐＨ５から９付近の血液中において膜表
面に共存する全ての陽性荷電と陰性荷電とを相殺した結
果残存する荷電量である。

【０００７】表面陰性荷電量測定法 表面の陰性荷電量の測定方法としては、酸アルカリによ
る中和滴定、逆滴定、酸化還元滴定、色素吸着、ゼータ
電位による測定、核磁気共鳴スペクトル法、赤外吸光ス
ペクトル測定法、Ｘ線光電子分光（ＥＳＣＡ）、電子線
プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）、二次イオン
質量分析（ＳＩＭＳ）、オージェ電子分光（ＡＥＳ）、
蛍光Ｘ線分析等の公知の方法が使用できる。測定には、
何れの方法を用いても良いが、しかし中和滴定、逆滴
定、酸化還元滴定、ゼータ電位による測定、色素吸着な
どは、検出感度が低く、且つ精度的にも必ずしも満足で
きるものではない。また核磁気共鳴スペクトル法、赤外
吸光スペクトル測定法、Ｘ線光電分光（ＥＳＣＡ）、電
子線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）、二次イ
オン質量分析（ＳＩＭＳ）、オージェ電子分光（ＡＥ
Ｓ）、蛍光Ｘ線分析等は、良好な手段であるが、高価な
器材を必要とし、更に測定技術も必要とするため簡便な
方法とはいえない。更に紙、綿、織布、不織布、スポン
ジ、多孔質ビーズ等、多孔質膜表面が血液と接触した時
に有効に働く陰性荷電を測定する意味で必ずしも最適な
方法とはいえない。そこで、本発明に先立って、測定対
象である膜の表面の陰性荷電を触媒としてアルコール等
の有機溶剤中でヨウ素とヨウ化物イオンとを反応させて
三ヨウ化物錯イオンを生成し、該三ヨウ化物錯イオン量
を吸光度測定することによって、多孔質膜表面の陰性荷
電量の測定する方法を完成した。以下本測定法という。

【０００８】以下、本測定法についてより詳細に説明す
る。表面の陰性荷電量を測定する膜を水またはアルコー
ルなどの溶媒中でヨウ素及びヨウ化物塩を反応させ、生
成されるヨウ化物錯イオンを、波長３５９ｎｍでの吸光
度を測定する。膜から溶出物が存在する場合は、測定へ
の影響を除くためあらかじめ除去操作を施すことが、よ
り正確に陰性荷電量を求めるために望ましい。別に表面
にカルボキシル基等の陰性荷電が既知量固定された膜を
用意し、同様の操作を行って検量線を作製する。この検
量線より前記膜表面の陰性荷電量を求めることができ
る。この他に波長２９０ｎｍでの吸光度や、２９０ｎｍ
と３５９ｎｍとの両方の吸光度よりも求めることもでき
る。本測定法で言うヨウ化物錯イオンを与える物質とし
ては、全てのヨウ化物塩を用いることができるが、好ま
しい例を挙げると、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウ
ム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化亜鉛、ヨウ化マンガ
ン、ヨウ化鉄（１）、ヨウ化リチウム等アルコール性溶
媒に容易に溶解するヨウ化物塩である。特に、ヨウ化カ
リウム、ヨウ化ナトリウム等のヨウ化物塩がアルコール
性溶媒への溶解性、入手のしやすさ及び保存の容易さよ
り良好に用いられる。また、ヨウ素は、ヨウ化物に含ま
れる微量のヨウ素を用いてもよいし、それに更にヨウ素
を添加しても良好な測定が実施できる。微量の陰性荷電
量を測定する場合は、ヨウ化物塩に含まれる微量のヨウ
素だけでも良好に測定できる。用いられるヨウ化物塩
は、上記の塩に限定されるものではない。本測定で言う
アルコール性溶媒とは、メタノール、エタノール、ｎー
プロパノール、イソプロピルアルコール、ｔーブタノー
ル等のアルコールに、水及び３５９ｎｍに吸収を持たな
い有機溶媒を混合した液を指し、更に膜自体を溶解せず
しかもヨウ化物塩を溶解する溶媒を指す。上記のアルコ
ール性溶媒全てに於いて測定が可能であるが、アルコー
ル性溶媒には、２００ｎｍから５００ｎｍの間に可視及
び紫外領域に吸収のない溶媒が使用できる。更にこの波
長を限定するならば、２５０ｎｍから４５０ｎｍの間の
波長、より限定すれば３００ｎｍから４００ｎｍの間の
波長に吸収を持たないことが有用である。好ましくは、
水の混合比が５０重量％以下のアルコールが挙げられ、
より好ましくは、１００％アルコールが良好である。特
に、ポリエステル等の不織布の表面荷電量を測定する場
合には、溶媒と膜との親和性の良さ及びヨウ化物塩の溶
解性より１００％メタノールが最も良好なアルコール性
溶媒として挙げられる。本測定法においてヨウ素及びヨ
ウ化物イオンのアルコール性溶媒中での濃度は、特に制
限はないが、そのアルコール性溶媒に反応温度において
溶解する濃度である必要がある。３５９ｎｍ付近の吸収
とは、アルコール性溶媒中で表面陰性荷電が触媒となっ
てヨウ素とヨウ化物イオンから生成する三ヨウ化物錯イ
オンの水またはアルコール性溶媒中での吸収を示してい
る。従って、三ヨウ化物錯イオンによる３５９ｎｍ付近
の吸収は、表面陰性荷電量が大きいほど比例して大きく
なる。一定時間における吸光度の増加量が三ヨウ化物錯
イオンの増加量に相当し、これが被測定物質の表面陰性
荷電量として求められる。これにより表面陰性荷電量が
数μｅｑ／ｇ量存在すれば測定が可能で、微量の陰性荷
電量についても測定が可能となる。更に生成した三ヨウ
化物錯イオン量を紫外吸光度に置き換えて測定するため
に明確な数値化が行え、また表面陰性荷電量を三ヨウ物
錯イオン増量に置き換えることで、陰性荷電量の差が増
幅され、大きな吸光度の差として現れるために、高精度
の測定が可能となる。本測定法において膜からの抽出物
が存在する場合、抽出物自身が測定波長で吸収を有す
る、あるいは陰性荷電を有することがあるため、本測定
法に影響することがある。そのため、あらかじめ十分に
除去する、あるいは抽出物の非溶媒を使用することが好
ましい。しかし、本発明者らの研究によると、測定条件
のアルコール性溶液と測定される膜の重量比に於いて、
測定に用いられる温度で、測定の為の反応時間に於ける
溶出物の紫外吸収領域での吸光度が０, １以下であれば
測定結果への影響は少なく、更には、上記吸光度が０．
０１以下、最も好ましくは０．００１以下であれば好適
に測定が実施できる。本測定法では、平膜、中空糸等の
いずれの形態の膜でも測定が可能であるが、特に比表面
積が５ｍ² ／ｇ以下の低表面積の膜において好適であ
る。一般的には物質表面の荷電量は単位表面積当たりの
荷電密度で表されるのが普通であるが、本発明者らの研
究では荷電密度が低くても膜の表面積が大きければそれ
だけキニンが生成される機会が多く、よって単に表面積
当たりの荷電密度で評価することは本発明においては妥
当ではない。

【０００９】膜型濾過材料素材 本発明に於ける膜の素材としては、ポリアクリロニトリ
ル、セルロース、酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール−エチ
レン共重合体、ポリスチレン、ポリアミド系重合体、ポ
リエステル系重合体、銅アンモニア再生セルロース、ポ
リエチレンテレフテレート、ポリブチレンテレフタレー
ト及びポリオキシエチレンテレフタレート等のポリエス
テル、ナイロン６、ナイロン６，６等のポリアミド、芳
香族ポリアミド、ポリスチレン及びその誘導体、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィ
ン、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート等の
メタクリル酸エステル誘導体を重合して得られる高分子
化合物、メチルアクリレート、エチルアクリレート等の
アクリル酸エステル誘導体を重合して得られる高分子化
合物、ポリトリフルオロクロルエチレン、ポリビニルホ
ルマール、ポリウレタン、ポリビニルアセタール、ポリ
カーボネート等の合成高分子化合物で、上記高分子化合
物の単量体の単独重合体、共重合体、ブロック重合体及
び上記高分子化合物の、ブレンド及びアロイ化したもの
を含むものや、セルロース及び／またはその誘導体等の
再生繊維及び上記に示した合成高分子化合物とのブレン
ド、アロイ化したものを含むものなどが挙げられる。特
に、その成膜性から、細孔分布のシャープさより、ポリ
アクリロニトリルを主成分とする高分子化合物、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート等のメタクリル
酸エステル誘導体を単独または共重合して得られる高分
子化合物、セルロース及び／またはその誘導体等の再生
繊維等を主成分とする高分子化合物が良好に用いられ
る。

【００１０】表面修飾法 更に、上記素材の膜に、種々の低分子量、高分子量の化
合物を共有結合、イオン結合、放射線やプラズマによる
グラフト法、物理吸着、包埋あるいは材料表面への沈澱
不溶化等あらゆる公知の方法を用いて固定して用いるこ
ともできる。例えば、高分子化合物やその単量体を放射
線或いはプラズマ等を用いてグラフト重合したり、共有
結合するなどの公知の方法により表面改質（特開平１−
２４９０６３、特開平３−５０２０９４）を施した膜も
本発明に好適に用いられる。表面改質に用いられる単量
体及び高分子化合物の例として、メタクリル酸、アクリ
ル酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、モノ
（２−アクリロイルオキシエチル）アシッドフォスフェ
ート、２−スルホエチルメタクリレート、２−メタクリ
ロイルオキシエチルフタル酸、等のアクリル酸もしくは
メタクリル酸誘導体や、ｐ−スチレンスルホン酸、ｐ−
ビニル安息香酸等のスチレン誘導体、ビニルフェノール
等のフェノール誘導体、アリルスルホン酸ナトリウム等
のアクリル化合物等の各種ビニルモノマー、アセチレン
誘導体、トリオキサン誘導体等の陰性基を有する単量体
を重合して得られる高分子化合物、また上記の単量体と
重合性官能基、好ましくはビニル基または、アセチレン
基を有する、たとえば、２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、１，２−
ジヒドロキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチ
レングリコールメタクリレート、メトキシノナエチレン
グリコールメタクリレート、メチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアク
リレート等のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エス
テル誘導体、スチレン及びその誘導体等の中性の単量
体、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ
−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノエチルアクリレート等のカチオン性の単量体と
の共重合体、ブロック重合体として得られる高分子化合
物或いはオリゴマー等の合成化合物があるが、特に、ビ
ニルモノマーを重合して得られる高分子化合物が重合性
が高く、入手も容易であるため好ましい。本発明の血液
成分分離用膜は主に分子（粒子）のサイズによる分画
（濾過）や透析によって全血又は血漿の成分、不純物、
共雑物等の一部又は全部を分画、分離するために用いら
れるものである。より具体的には、腎不全患者等の血液
中の電解質や尿素、クレアチニン、低分子量蛋白質等の
低分子量血漿成分の除去に用いられる血液透析や血液濾
過、体外循環治療や血漿製剤の製造などの目的での、血
液からの血漿の採取或いは血漿分離、更には例えばマク
ログロブリンや免疫複合体等とアルブミン等とを分離す
るために用いられるものである。

【００１１】平均孔径，孔直径，膜厚，中空糸内径，中
空糸外径 本発明の膜の平均孔径は、膜を走査型電子顕微鏡撮影を
行い、目視により撮影面上に分散している細孔の直径を
ランダムに１０００個以上測定して求める。あるいは、
既知の大きさの化合物の通過性で大まかな値を求めるこ
とも可能である。この時の平均孔径は、その用途によっ
て異なるが、１０Å以上１μｍ以下が好ましく、より好
ましくは、１０Å以上０．５μｍ以下で、濾過型透析膜
では、１５〜２０Åの時良好な濾過が可能となる。ま
た、同様に走査型電子顕微鏡撮影を行い、目視により撮
影面上に分散している細孔の孔直径，膜厚，中空糸内
径，中空糸外径を測定する。孔直径が３０Å〜４００Å
の時良好な膜となる。中空糸ではその内径及び外径及び
膜厚がなるべく小さい方が同一体積に入る本数が多い方
が多くの膜面積を利用できる点で好ましいが、その強度
を考慮すると、それぞれ好ましくは、膜厚は、５〜２０
０μｍ，内径は５０〜３００μｍ，外径は１００〜１０
００μｍの範囲がである。

【００１２】全体積空孔率 本発明の膜の全体積空孔率は、膜の乾燥重量とその比重
より求められ、濾過効率を考えると全体積空孔率は高い
値であることが好ましいが、その強度の面から考えると
３０〜７５％の時良好な濾過が成され、濾過効率を考え
ると、更に好ましくは、４０〜７５％が良好である。

【００１３】中空糸膜の透水性 本発明の透水性は、中空糸膜に一定の圧力をかけたとき
の一定膜面積あたりの単位時間当たりの膜の内側から外
側へぬける水の量によって規定され、用途によって様々
な透水性が必要とされるが、好ましい値として、３．４
〜８，０００／ｈｒ／ｍ² ／mmＨｇで、より好ましくは
３．４〜１０，０００／ｈｒ／ｍ² ／mmＨｇである。透
水性が高いと、水の透過がよく、人口透析等に、良好に
用いられる。

【００１４】表面陰性荷電量を３０μｅｑ／ｇ以下にす
る方法 表面陰性荷電量を３０μｅｑ／ｇ以下にする方法の例を
挙げるならば、原料ポリアクリロニトリル系合成高分子
材料に陰性荷電を含まないホモポリマーを用いて成膜し
て膜とすることが良好な中空糸または平膜を与える。他
の表面陰性荷電量を３０μｅｑ／ｇ以下にする方法の例
として、公知のジシクロヘキシルカルボジイミド等のカ
ルボジイミドを用いて公知の第一及び第二アミン及びそ
れらアミノ基を有する化合物と反応する事によるアミド
化や、ジアゾメタンを用いるメチルエステル化等のエス
テル化反応などがある。更に、真空加熱脱水処理を行う
ことにより、自己水酸基とのエステル化反応、疎水面と
の接触による陰性基の包理等の方法などである。更に、
公知の放射線及びプラズマ等を用いたグラフト法によ
り、表面を改善することにより実施できる。或いは、陽
性及び陰性の官能基を有さずポリエチレングリーコール
鎖などの親水性の部分構造を有する化合物や、陽性官能
基を有する親水性の化合物の被覆層をコーティング等に
よって膜表面に形成する事も好ましく実施できる。

【００１５】ゼータ電位 平膜型材料のゼータ電子は流動電位測定装置（島津製作
所製、 ＺＰ−１０Ｂ）で測定できる。中空糸において
は、長さ１４ｃｍの材料１フィラメントの両端に白金電
極をとりつけ、ＫＣｌ（ＫＣｌ濃度、 １０^-3ｍｏｌ／
ｌ）水溶液の入ったボトルに圧力をかけ、（０から０．
５ｋｇ／ｃｍ³ ）、圧上昇に伴う流動電位の変化を測定
し、第１式により求められる。 第１式 ゼータ電位（ｍＶ）= １．４４×１０^-3×流動
電位×電導度×圧力 ゼータ電位は、特に中空糸では、中空糸内側の陰性荷電
量が血液キニン生成の原因となることより、他の濾過材
料と同様に全体で測定するよりも上記の方法により測定
した方が好ましい。測定時の量が異なるため、測定値が
他の濾過材料と異なる。ゼータ電位もある意味に於いて
表面荷電と親水性をみる基準となるが、その親水性に値
が左右されるが、中空糸状の膜に於いて、そのゼータ電
位が−２ｍＶ以上の時、血液キニンの上昇のない安全な
フィルターとなる。血液キニンの上昇は陰性基によるゼ
ータ電位がより高いときに低くなることより、好ましく
は、−１ｍＶ以上で、より好ましくは、−０．５ｍＶ以
上０ｍＶ以下のときより良好な膜となる。

【００１６】

【作用】本発明者が血液成分分離用膜と血液が接触する
ことによるキニンの上昇性と膜表面の陰性荷電量との関
係に注目し研究したところ、両者間には明らかに正の相
関関係があり、膜表面の陰性荷電量を下げることによっ
てキニンの上昇を抑制できることが判った。表面の陰性
荷電量が３０μｅｑ／ｇ以上、特に５０μｅｑ／ｇ以上
の膜では、フラスコ中でクエン酸及びその塩等を０．１
〜２０重量％程度含んだ血液と接触させるインビトロ血
液試験によると、血液中のキニン濃度が上昇し、４００
０ｐｇ／ｍｌ以上の高い濃度となることが判った。更に
該膜を用いた実際の血液成分分離処理時にも処理血液中
のキニン濃度が４０００ｐｇ／ｍｌ以上に上昇し、その
４０００ｐｇ／ｍｌ以上のキニンが体内に入ると顔面紅
潮、血圧低下等のアナフィラキシー症状を呈することも
判った。膜表面の陰性荷電量が３０μｅｑ／ｇ以下の場
合は、血液中の血液凝固第ＸII因子の活性化は少なく、
それ故キニンの濃度上昇は軽微であり、キニン濃度が、
４０００ｐｇ／ｍｌ以上に上昇しないことが判った。膜
の表面陰性荷電量はキニンの上昇を抑えるためには、低
ければ低いほど好ましく、より好ましい膜の表面陰性荷
電量は２５μｅｑ／ｇ以下であり、より好ましくは２０
μｅｑ／ｇ以下である。しかし、血液と膜表面の濡れ性
と血液適合性という膜の実用上の観点、更には血漿蛋白
質の非特異吸着性が低い点より、膜表面には何らかの陰
性荷電が存在することが好ましく、０．０１μｅｑ／ｇ
以上、より好ましくは０．１μｅｑ／ｇ以上、更には１
μｅｑ／ｇ以上の陰性荷電を有していることが好まし
い。

【００１７】膜の血液の濡れ性 膜は表面の陰性荷電量が少なければ少ないほどキニン生
成の点では好ましいが、一方で本発明者らの研究による
と、表面の陰性荷電を下げるに従って表面の濡れ性が下
がり、血漿蛋白質の非特異吸着が多くなる事、血小板の
粘着が多くなる事、使用開始時の湿潤化が容易でなくな
ることより、濡れ性を臨界湿潤表面張力（ＣＷＳＴ）で
表現する時ＣＷＳＴは４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であるこ
とが好ましい。とくに５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上である時
最も好ましかった。濡れ性は表面の陰性基の量のみによ
って決まるのではないが、通常利用されるポリアクリル
アミド等の膜では、硫酸基或いはカルボキシル基の寄与
が最も高かった。ＣＷＳＴの上限は、高ければ高いほど
濡れ性が上がるため好ましいが、一方でキニン生成が高
まる可能性があるため実際には１０２ｄｙｎｅ／ｃｍ以
下である事が好ましく、より好ましくは９０ｄｙｎｅ／
ｃｍ以下であった。しかし、例えば中性の親水基を表面
に保持させることにより、陰性基を３０μｅｑ／ｇ以下
に維持したまま、ＣＷＳＴを上げることは可能である。
ＣＷＳＴは、特願平３−５０２０９４に記載されている
方法によって測定できる。即ち、表面張力が順次２〜４
ｄｙｎｅ／ｃｍずつ異なる一連の試薬用標準液を調整す
る。少なくとも２種の連続した表面張力を持つ標準液少
なくとも１０滴を別個に膜表面の典型的部分に乗せ１０
分間放置する。この時平膜では液滴をのせられる十分な
表面積を確保できるため問題ないが、中空糸では測定は
困難である。そこで中空糸をスライドガラス等の平板上
にシリコン接着剤などで両端を固定して隙間無く並べ、
その後他のスライドガラス等で抑えて中空糸をつぶし
て、見かけ上平膜状としたものを用いて測定するものと
する。液滴をのせた後１０分間静置した後に観察し、１
０滴のうち９滴以上が濡れている場合は、当該表面張力
の液で湿潤されると判断する。また、１０滴のうち８滴
以下しか濡れなかった場合は湿潤されなかったと判断す
る。滴下した連続した表面張力を持つ２種の標準液の
内、一方が湿潤し他方が湿潤しないことが確認されるま
で順次より高いか、より低い表面張力を持つ標準液を用
い試験を続ける。上記現象が確認されれば、この時用い
た２種の標準液の表面張力の平均値を算出し、膜のＣＷ
ＣＴ値とする。濡れ性は表面の陰性基の量のみによって
決まるのではないが、通常利用される膜カルボキシル基
や硫酸基の寄与が最も高く、カルボキシル基や硫酸基の
量を下げる事によってＣＷＳＴもまた低下することが分
かった。ＣＷＳＴの上限は、高ければ高いほど濡れ性が
上がるため好ましいが一方でキニン生成が高まるため実
際には１０２ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが好まし
く、より好ましくは、９０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であっ
た。例えば中性の親水基を表面に保持させることによ
り、陰性基量を３０μｅｑ／ｇ以下に維持したまま、Ｃ
ＷＳＴを上げることが可能である。

【００１８】膜型血液成分分離器の容器形状 容器形状としては、血液の入口と出口を有する及び／ま
たは血液の入口と出口及び透析液の入口と出口及び／ま
たは血漿成分等の血液の濾液が出る出口を有する容器で
有れば特に限定はないが、敢えて例を挙げると、公知の
平膜を積層状に充填できる容器や、中空糸の一部分のみ
を固定できる円柱状、三角柱状、四角柱状、六角柱状、
八角柱状、等の角柱状容器、更に血液の入り口と出口部
分のみを中空糸の内面が開いた状態で固定できる容器等
いずれの容器形状も可能である。この時の容器の断面積
と長さの比（断面積／長さ、Ｓ／Ｌ）は、２．５ｃｍ以
上６０ｃｍ以下が良好なＳ／Ｌとなる。

【００１９】血液成分分離器の容器長さ 血液成分分離器の好ましい長さは特に限定されないが、
その製造上の容易さ及び血液処理量より１５ｃｍ以上３
５ｃｍ以下が好ましい。これに伴い有効な中空糸有効長
は、１０〜３０ｃｍとなる。

【００２０】血液成分分離器のプライミング量 血液成分分離器のプライミング量は、使用までの時間が
少なく、操作が簡便になることより、好ましいがその形
状や，大きさ，用途より１０ｍｌ〜４Ｌ程度が好まし
い。

【００２１】血液成分分離器の使用形状 本発明の膜型濾過器の前後に血液バッグ、血液回路、チ
ェンバー、クランプ、ローラクランプ、ドリップチェン
バー、針、メッシュ付きドリップチェンバー、血液ポン
プ用チューブ等の何れか若しくは複数組み込んだ体外循
環用回路または輸血用回路を用いることができる。更
に、血液処理は回路の途中に血液ポンプ或いは送液ポン
プ或いは吸引ポンプ等のポンプを組み込んで使用でき
る。また、血液の自重による落差でも良好に用いること
ができる。

【００２２】血液成分分離器の用途 本発明の模型の濾過材料は、血液透析、濾過型透析、血
漿分離等の血液分離、ダブルフィルトレーション、腹水
等の体液濃縮、プッシュ・アンド・プル等の血液濾過
に、容器に充填して用いることができる。

【００２３】ブラジキニン濃度の測定方法 膜のブラジキニン濃度を測定する方法として、血液の入
口と出口を有する容器に膜を充填して血液を流し、その
出口側より血液をサンプリングし、ブラジキニン濃度を
測定することもできるが、多量の血液を必要とし、一度
にたくさんの膜を評価することが困難なため、本発明で
は、以下に示す方法により、評価を行った。以後、イン
ビトロ血液試験と呼ぶ。表面積を一定に揃えた表面荷電
量を測定した膜をポリカーボネート製の５０ｍｌ三角フ
ラスコに入れ、これにＡＣＤ−Ａ液を１１．％添加して
ヘマトクリット値を４０％以上６０％以下とした血液、
または、赤血球濃厚液にＡＣＤ−Ａ液１１．１％を含む
生理食塩液を加えてヘマトクリットを調整した液を、３
７℃に加温した後、５ｍｌ加え３７℃で５分間放置す
る。本発明者らの研究では、赤血球濃厚液より調整した
液がブラジキニンの上昇性も高く、入手も比較的容易で
あり、特に好適であった。正確に５分後カリクレインの
分解阻害剤及びキニナーゼ阻害剤としてトラジオール、
大豆トリプシンインヒビター、硫酸プロタミン、エチレ
ンジアミン四酢酸−２−ナトリウム塩を添加後、４℃で
冷却遠心して血漿成分のみを取り出し冷凍後、公知のラ
ジオイムノアッセイ法（ＰＥＧ沈澱法）によりブラジキ
ニン濃度を測定してブラジキニン量の定量とした。同時
に陰性コントロールとして、膜を入れないポリカーポネ
ート製三角フラスコを同様のインピトロ血液試験を行
い、比較の対象とした。尚、ガラス製三角フラスコを用
いた陽性コントロールのインピトロ血液試験は、三角フ
ラスコの材質がガラスになったことと及び膜を入れない
こと以外はインピトロ血液試験と同じ操作を行うものと
する。

【００２４】実施例１ 内径２５０μｍ，外径３２０μｍのポリアクリロニトリ
ル（ＰＡＮ）ホモポリマーを乾式成糸により中空糸を紡
糸した。この中空糸の表面陰性荷電量を測定した。中空
糸をあらかじめ８０％エタノール水溶液で十分に洗浄し
て、溶出物を除去した。該中空糸を十分に乾燥させた
後、１ｇを計量し、５％のヨウ化カリウムを溶解したメ
タノール液５０ｍｌに浸漬した。これを３０℃、２４時
間振盪下で反応させた。反応後、上清を回収して３５９
ｎｍ及び２９０ｎｍで吸光度測定を行った。このとき対
照（ブランク）として５％のヨウ化カリウムを溶解した
メタノール液を用いた。別にポリプロピレンとポリエチ
レンとの２成分からなる不織布に、放射線グラフト法に
てメタクリル酸０．５７２ｍｅｑ／ｇを固定したものを
用いて上記と同様にして３５９ｎｍ及び２９０ｎｍで吸
光度測定した。この不織布の表面の陰性荷電量は、ＥＣ
Ｈ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ（Ｐｈａｒｍａｃｉａ社
製）を対照にしてによりあらかじめ測定した。この測定
値より吸光度と表面の陰性荷電量との検量線をもとめ、
この検量線より検体の表面の陰性荷電量を計算した。中
空糸表面の陰性荷電量は２３．２μｅｑ／ｇであった。
この時のゼータ電位は−１．２ｍＶであった。ＰＡＮ中
空糸のキニン生成能は次のようにして測定した。抗凝固
剤としてＣＰＤを用いて採取し、処理された赤血球濃厚
液（ヘマトクリット値６５％）をＡＣＤ−Ａ液１１．１
％含む生理食塩液でヘマトクリット値を４５％として試
験血液とした。この試験血液５ｍｌをポリカーボネート
製三角フラスコに加え、約５ｍｍの長さに切断して、
０．０５ｇを更に添加して、３７℃、５分間反応させ
た。反応後血液を回収し、直ちに氷冷下でトラジロール
５，０００Ｕ、大豆トリプシンインヒビター２ｍｇ、硫
酸プロタミン５ｍｇ、エチレンジアミンテトラ酢酸ナト
リウム２０ｍｇを加えて混合し、４℃で３，０００ｒｐ
ｍ×１０分間遠心して、上清を回収した。この上清中の
ブラジキニン濃度をラジオアイソトープを用いたポリエ
チレングリコール沈澱法にて定量したところ、７４５ｐ
ｇ／ｍｌであった。この時同様にしてＰＡＮ中空糸を加
えずに反応させた対照では、血漿中のブラジキニン濃度
は６５．４ｐｇ／ｍｌであり、ＰＡＮ中空糸存在下でブ
ラジキニン濃度の上昇はあったものの、対照の１０倍程
度の僅かな上昇であった。

【００２５】実施例２ 内径２５０μｍ，外径３２０μｍのポリアクリロニトリ
ルホモポリマー乾式成糸した中空糸をもちいて血漿濾過
装置の一例として、内径３１．６ｍｍ、長さ２１０ｍｍ
の容器に収納して成形し、血液透析装置を作成した。こ
の時の充填率は６８．５％、有効膜面積は１．０ｍ² で
あった。この透析装置をもちいて、抗凝固剤にヘパリン
を用いた血液透析を実施したところ血液の出口付近から
採取した血液の血液キニン濃度は７５０ｐｇ／ｍｌであ
った。

【００２６】比較例１ 実施例１と他に条件はまったく代えずに原料のポリマー
をメタクリル酸０．０５％を加えたアクリロニトリルコ
ポリマーとして乾式成糸により中空糸に紡糸した。この
ＰＡＮ中空糸の表面の陰性荷電量を実施例１の方法によ
り測定したところ、１９８．０μｅｑ／ｇであった。ま
た実施例１の方法によってブラジキニン上昇性をもとめ
たところ、血漿中のブラジキニン濃度は１２，０００ｐ
ｇ／ｍｌであり、ブラジキニン濃度の上昇が見られた。

【００２７】比較例２ 内径２５０μｍ，外径３２０μｍの比較例１の中空糸を
もちいて血漿濾過装置の一例として、内径３１．６ｍ
ｍ，長さ２１０ｍｍの容器に収納して成形し、血液透析
装置を作成した。この時の充填率は６８．５％、有効膜
面積は１．０ｍ²であった。この透析装置をもちいて、
抗凝固剤にヘパリンを用いた血液透析を実施したところ
血液の出口付近から採取した血液の血液キニン濃度は１
１，２５０ｐｇ／ｍｌであった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面の陰性荷電量が３０μｅｑ／ｇ以
   下、平均細孔径が１０Å〜１．０μｍ、透水性が３．４
   〜８, ０００ｍｌ／ｈｒ／ｍ² ／mmＨｇの高分子からな
   る血液成分分離用膜。
2. 【請求項２】 膜の材質がポリアクリロニトリル系、セ
   ルロース系、ポリメチルメタクリレート系のいずれかを
   主成分とするものである請求項１記載の血液成分分離用
   膜。