JPWO2015093160A1 - 血液処理用分離膜及びこれを備える血液処理器 - Google Patents

Abstract

血液入り口側端部と、血液出口側端部と、処理される血液を接触させる分離機能表面と、を有する血液処理用分離膜が開示される。乾燥状態の当該分離膜に蒸留水を浸透させ、含水量が飽和に到達した時点において、前記分離機能表面に存在する水を不凍水、中間水及び自由水に分けたときに、前記中間水の存在比率が、前記不凍水、前記中間水及び前記自由水の合計量を基準として２０％以上である。当該分離膜の水分含有率が、当該分離膜の全体質量に対して１０質量％以下である。当該分離膜が、分離膜基材と、該分離膜基材の表面に付着した粒径３μｍ以下の無機塩粒子とを含み、前記無機塩粒子の量が、１００μｇ以上０．１ｇ以下であり、且つ、当該分離膜を前記血液入り口側端部と前記血液出口側端部との間で均等に５分割して得られる各１／５の部分の中で、中央の１／５の部分に含まれる前記無機塩粒子の量が最も小さい。

Description

本発明は、血液処理用分離膜及びこれを備える血液処理器に関する。

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、急性腎不全及び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り、無菌性の保証された製品が求められている。

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、血液適合性が低い。そのため、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、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、及び、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。

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、放射線滅菌による酸素存在下の滅菌工程では、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、血液適合性の低下原因となり得る。

このような膜素材の劣化を防止する方法としては、ドライ製品でなければ、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（特許文献１）、及び、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（特許文献２）が開示されている。

一方、ドライ製品に関しては、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（特許文献３）。しかしながら、特許文献３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り、ドライ状態でかつ大気下の放射線滅菌で、十分な血液適合性を発現する技術は確立されていない。

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）。

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。生体適合性に優れる高分子材料においては、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。一般に、生体適合性が劣る高分子材料には「中間水」が存在しない。

また、非特許文献１には、高分子材料中の水に「中間水」が存在することと、高分子材料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、高分子材料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、これが免疫反応のきっかけとなってしまう。

一方、「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。

特開平４−３３８２２３号公報 特開平７−１９４９４９号公報 国際公開第２００６／０１６５７５号 特開平２−２１８３７４号公報

科学技術振興事業団さきがけ研究２１：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」（２００１〜２００４）報告書

ところで、医療機関での血液浄化治療の準備の際、モジュールに菌が混入してそれらが増殖した場合は深刻な問題となる。滅菌済みのモジュールを袋から取り出し、施栓されたモジュールを開栓して回路に接続し治療準備を行うが、この際に菌が混入するリスクがある。特に、乾燥状態からの含水過程で中間水及び自由水を含む性質の膜は、空気中の湿気を吸収して膜表面に水分を保持する。よって、膜表面に保持された水分を利用して菌が増殖するリスクが増加する。通常はプライミング直後に治療を開始するため菌の増殖が問題となる事はないが、治療前日に回路を接続して準備をした場合、菌の混入・増殖は無視できない問題となる。事実、このような問題が起こることがないよう、前日の回路接続を実施している施設はほとんど存在しない。

しかしながら、例えば、施設において多人数透析を実施する場合、前日に治療準備を行えない事は治療施設の負担となる。特に、早朝透析などを実施しようとするとその負担はいっそう重くなる。早朝透析は透析患者の社会復帰に大きく寄与するため、その普及のためにも前日に治療準備を行えるようにすることは、透析治療の自由度を高めるという意味において非常に重要な意義を有する。

また、製造工程においては、菌の増殖リスクの少ない製品であれば放射線滅菌時の滅菌線量を下げることが可能となり、放射線による分離膜のダメージを低下させる事が可能になり、より血液適合性の高い分離膜を作成する事が可能になる。さらに、菌の増殖リスクの少ない製品であれば、保管中の環境によらず、より安全な製品を提供できる。

一方、塩化ナトリウム水溶液をモジュールに通水し、塩化ナトリウムを分離膜に付着する方法がある（特許文献４）。これにより、滅菌処理時に分離膜を保護する事が可能となるが、塩化ナトリウム水溶液を通水して乾燥させる方法では、多量の塩がつき、十分に塩を洗い流すためには多量のプライミング液を必要とする。充分に塩化ナトリウムが洗い流されずに治療を開始した場合、高濃度の塩化ナトリウム水溶液が患者の体内に入る事による影響だけでなく、血液導入初期には、塩の塊が中空糸内の血液の流れの障害となり、血栓形成、残血の原因となり得る。また、膜表面の高い塩分濃度により膜表面に結合水が存在し、本来なら膜表面に中間水を有するはずの高い生体適合性の膜において、治療開始時から十分な機能を発現できない。さらに、生産工程においては、塩水を通水後、ドライ製品にするために乾燥工程を経る必要があり、モジュールを乾燥させるために大規模な乾燥設備とエネルギーを必要とする。

分離膜表面が含水することにより中間水を有すると、良好な血液適合性を示すが、分離膜表面に抗菌作用を持たせるために無機塩を付加すると、無機塩と分離膜表面の中間水が相互作用してしまうため、無機塩が十分に洗い流されていない場合には中間水の存在量が減少し、血液接触初期の血液適合性が低下してしまう。また、微粒子化した無機塩であっても、中間水を有する分離膜表面上に無機塩が存在する場合には、放射線滅菌後に、無機塩を洗い流したとしても良好な血液適合性を示さなくなる事があり、このことが課題であった。この原因としては、必ずしも明らかではないが、分離膜表面上の僅かな水分と分離膜基材の親水基との相互作用に、無機塩が影響する事により、放射線滅菌時の架橋、変性が中間水を減少させる方向に働く事が推察される。そのため、無機塩が分離膜表面上に付着している場合でも、良好な血液適合性を発現させるために中間水の存在比率を向上させる事が課題であった。

そこで、本発明は、プライミング時の生理食塩水の使用量が少なくても血液適合性が優れ、かつ菌の増殖を抑制する血液処理用分離膜及びこれ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するためには、分離膜中の中間水の存在比率を高め、かつ無機塩の微粒子を存在させる事が有効である事が明らかになった。

具体的には、血液適合性の観点から、実用可能な分離膜の、血液と接触する分離機能膜表面について鋭意検討した結果、乾燥状態から吸水して含水量が飽和まで到達した時点での分離機能膜における中間水の比率を２０％以上とし、かつ、分離膜が粒径３μｍ以下の無機塩粒子を１００μｇ以上０．１ｇ以下含有することにより、プライミング時の生理食塩水の使用量が少なくても血液適合性が優れる事を見出し、本発明を完成した。

血液処理用分離膜の血液入り口側端部から出口側端部までの方向において均等に５分割した場合に、中央部の１／５の分離膜内に含まれる無機塩の量が、他の１／５の部分の分離膜内に比べて最も小さい事により、分離膜内に付着する無機塩の量を最小限にしつつ、菌の混入しやすい血液入口側、出口側において顕著に抗菌作用を発揮する事が可能となる。

無機塩を粒径３μｍ以下に微粒子化する事により、治療開始前のプライミング時に、瞬時に無機塩がプライミング液に溶解する。無機塩の粒径が３μｍを超えると、充分に無機塩（例えば、塩化ナトリウム）が洗い流されないまま治療を開始した場合、高濃度の無機塩水溶液が患者の体内に入る事による影響だけでなく、血液導入初期には、無機塩の塊が中空糸内の血液の流れの障害となり、血栓形成、残血の原因となり得る。また放射線滅菌後の無機塩粒子の着色が、外観上の問題となる事がある。

無機塩を微粒子化する事により、分離膜内に付着する無機塩の量を最小限にする事が可能となり、より少量のプライミング液にて膜表面の塩を洗浄する事が可能となる。また、微粒子化し内表面に局在化させる事により、無機塩粒子が着色している場合には特に外観上の問題も改善される。

すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］血液入り口側端部と、血液出口側端部と、処理される血液を接触させる分離機能表面と、を有する血液処理用分離膜であって、
乾燥状態の当該分離膜に蒸留水を浸透させ、含水量が飽和に到達した時点において、前記分離機能表面に存在する水を不凍水、中間水及び自由水に分けたときに、前記中間水の存在比率が、前記不凍水、前記中間水及び前記自由水の合計量を基準として２０％以上であり、
当該分離膜の水分含有率が、当該分離膜の全体質量に対して１０質量％以下であり、
当該分離膜が、分離膜基材と、該分離膜基材の表面に付着した粒径３μｍ以下の無機塩粒子とを含み、前記無機塩粒子の量が、１００μｇ以上０．１ｇ以下であり、且つ、当該分離膜を前記血液入り口側端部と前記血液出口側端部との間で均等に５分割して得られる各１／５の部分の中で、中央の１／５の部分に含まれる前記無機塩粒子の量が最も小さい、血液処理用分離膜。
［２］前記分離膜基材が、疎水性高分子及び親水性高分子を含む、［１］に記載の血液処理用分離膜。
［３］前記疎水性高分子としてポリスルホン系樹脂を含み、かつ前記親水性高分子としてポリビニルピロリドンを含む、［２］に記載の血液処理用分離膜。
［４］前記分離膜基材が、エチレンビニルアルコール共重合体を含む、［１］に記載の血液処理用分離膜。
［５］前記分離機能表面に、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有し、前記重合体がポリヒドロキシアルキルメタクリレートである、［３］に記載の血液処理用分離膜。
［６］前記分離膜基材が親水性高分子及びポリスルホン系樹脂を含んでおり、
前記分離膜基材全体における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である、前記親水性高分子の含有率Ａが、３質量％以上１０質量％以下であり、
前記分離機能表面における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である、親水性高分子の存在率Ｂが、３５質量％以上５０質量％以下である、［１］に記載の血液処理用分離膜。
［７］滅菌時の酸素濃度が３％以下の状態で放射線又は電子線滅菌されている、［１］〜［６］のいずれか一項に記載の血液処理用分離膜。
［８］［１］〜［７］のいずれか一項に記載の血液処理用分離膜を備える、血液処理器。

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、プライミング時の生理食塩水の使用量が少なくても血液適合性が優れ、かつ菌の増殖を抑制するという効果を奏する。

乾燥状態から分離膜に蒸留水を浸透させ、含水量が飽和に到達した時点における、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ためのＩＲ測定方法の概略を示す図である。 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。

本実施形態の分離膜は、乾燥状態から蒸留水を浸透させて含水量が飽和まで到達した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２０％以上となるものである。

本実施形態において、中間水の存在比率は、乾燥状態の膜に水が浸透する過程において、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。

本実施形態に係る分離膜は、血液入り口側端部と、血液出口側端部と、処理される血液を接触させる分離機能表面とを有する。本実施形態において、「分離機能表面」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以下の深さまでの領域である。

本実施形態において、「乾燥状態から蒸留水を浸透させ、含水量が飽和に到達した時点」とは、ＡＴＲ−ＩＲで測定される、乾燥状態の分離膜に水が浸透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。分離膜がポリスルホン系樹脂を含む場合、水酸基由来のピーク強度をポリスルホン系樹脂のベンゼン環（１４８５ｃｍ^−１付近）のピーク強度と比較することで、水分の飽和を判断することができる。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する。

本実施形態においては、より優れた生体適合性を分離膜に付与するためには、分離機能表面が、放射線滅菌後の状態であっても、乾燥状態から蒸留水を浸透させて含水量が飽和に到達した時点において、分離機能表面に存在する水に占める中間水の存在比率が２０％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てもよい。

血液適合性の観点からは、乾燥状態の当該分離膜に蒸留水を浸透させ、含水量が飽和に到達した時点における中間水の存在比率は、２０％以上が好ましく、４０％以上がより好ましい。

本実施形態に係る分離膜は、膜を形成する分離膜基材と、該分離膜基材の表面に付着した無機塩粒子とを含む。分離膜基材は、例えば、疎水性高分子及び親水性高分子を含む。疎水性高分子と親水性高分子は、疎水性部分と親水性部分を有する同一の高分子であってもよい。疎水性高分子としては、例えば、ポリスルホン系樹脂を挙げることができる。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、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。親水性高分子としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール等を挙げることができる。疎水性部分と親水性部分を有する同一の高分子としては、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体を挙げることができる。

一実施形態において、分離膜基材は、疎水性高分子としてポリスルホン系樹脂を含み、かつ親水性高分子としてポリビニルピロリドンを含む構成であってもよく、ポリスルホン系樹脂及びポリビニルピロリドンからなる構成であってもよい。

他の実施形態において、分離膜基材は、エチレンビニルアルコール共重合体を含む構成であってもよく、エチレンビニルアルコール共重合体からなる構成であってもよい。

一実施形態において、分離膜基材は、ポリビニルピロリドン等の親水性高分子と、ポリスルホン系樹脂を含んでいてもよい。この場合、分離膜基材全体における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合である、親水性高分子の含有率Ａが、３質量％以上１０質量％以下であってもよい。分離膜基材に親水性高分子を実用上十分な量で固定化させるためには、親水性高分子の含有率Ａは３質量％以上が好ましい。含有率Ａが１０質量％以下であると、実用上充分な引張強度を得ることがより容易になると同時に過酷環境下における透過性能の安定性を得ることがより容易になる。同様の観点から、親水性高分子の含有率Ａは、４質量％以上９質量％以下が好ましく、５質量％以上８質量％以下がより好ましい。

親水性高分子の含有率Ａの測定方法としては、例えば、^１Ｈ−ＮＭＲによる測定結果を用いた方法が挙げられる。すなわち、^１Ｈ−ＮＭＲを用いた方法では、ポリスルホン系樹脂に特有な基のプロトンに由来するピークの強度と、親水性高分子に特有な基のプロトンに由来するピークの強度とから両化合物のモル比を求め、当該モル比に基いて、分離膜基材全体における親水性高分子の含有率を算出することができる。

また、分離機能表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合である、親水性高分子の存在率Ｂが、３５質量％以上５０質量％以下であってもよい。分離機能表面は、ＡＴＲ−ＩＲで検出される血液接触面の膜厚に相当する領域であり、例えば、分離膜が中空糸である場合、分離機能表面は、中空糸膜の内側の最表層部、すなわち血液が中空糸膜と接触する表面である。親水性高分子の存在率Ｂが３５質量％以上であると、より充分な血液適合性が得られる。また、５０質量％以下であると、プライミング後のエアー残量をより低減することができる。親水性高分子の存在率Ｂは、３９質量％以上５０質量％以下が好ましく、４０質量％以上５０質量％以下がより好ましい。

親水性高分子の存在率Ｂの測定方法としては、例えば、Ｘ線光量子スペクトル（Ｘ−ｒａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｏｐｙ：ＸＰＳ）による測定結果を用いた方法が挙げられる。すなわち、分離機能表面をＸＰＳにより測定し、ポリスルホン系樹脂と親水性高分子にそれぞれ特有な原子のピーク強度から当該表面における各原子の数の比を求め、それに基づいて得られる両化合物の質量比率から上記の存在率を算出することができる。

分離膜基材がポリビニルピロリドンを含む場合、中間水の存在比率を２０％以上にするために、例えば、放射線滅菌の際に、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で分離機能表面を被覆することができる。分離膜を被覆する上記重合体を有する分離機能表面においては、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を被覆することにより、ポリビニルピロリドンと酸素との直接接触が避けられ、大気下、放射線滅菌での酸素ラジカルからのポリビニルピロリドンへの攻撃を防いでいるものと推察される。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な分解・架橋反応を抑制し、生体適合性を付与する効果の低下が生じにくく、分離膜へのタンパク質の吸着を抑制でき、血液適合性の高い分離膜とすることができるものである。また、中間水の存在比率を２０％以上にするために、酸素ラジカルの攻撃を防ぐ目的で放射線滅菌時の酸素濃度を低下させる事も有効である。放射線滅菌時の酸素濃度を３％以下にする事により、中間水の存在比率が２０％以上になり、血液適合性の高い分離膜とすることができる。放射線滅菌に代えて、電子線滅菌を行うこともできる。

本実施形態において、放射線滅菌に供する分離膜を、例えば、ウェット状態の分離膜（すなわち、ネバードライの分離膜）を紡糸後初めて乾燥する場合に、過熱水蒸気を用いて乾燥する方法、又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で分離機能表面を被覆する方法により、中間水の存在比率を２０％以上にすることができる。これらの方法によって、中間水の存在比率を２０％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考えられる。

本実施形態において、過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り、束の形態でＰＥなどのフィルムに包装した後、乾燥室に入れ、過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、過熱水蒸気の温度は、逆転温度（湿度に関係なく蒸発速度が等しくなる点）以上、１８０℃以下が好ましく、乾燥時間は３０秒以下が好ましい。

＜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を被覆して放射線によるポリビニルピロリドンの分解及び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、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。

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が好ましく、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。

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。

本実施形態において、重合体の重量平均分子量は、例えば、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。

本実施形態において、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、重合体に分離機能表面に存在するポリビニルピロリドンを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、被覆させる方法が採用できる。

重合体に関する以上の実施形態はポリビニルピロリドン以外の親水性高分子を用いる場合も同様である。

＜水分含有率＞
本実施形態において、ドライ状態で放射線滅菌しても血液適合性の優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。具体的には、本実施形態に係る分離膜の水分含有率は、水を含む分離膜の全体質量を基準として１０％質量以下である。乾燥状態の分離膜の水分含有率が１０質量％以下であってもよい。分離膜の水分含有率が１０質量％以下であると、保存中の結露等をより抑制することができ、外観上より好ましい。また、質量が大きくならず、施設等でまとめて運搬することが容易となる。

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、過熱水蒸気を用いて乾燥することで水分含有率を１０質量％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質量％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。

＜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。組み込まれる分離膜の面積（分離機能表面の面積）は、特に制限されないが、例えば０．３〜３．０ｍ^２であってもよい。

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、上述した分離膜を製膜する工程、ネバードライの分離膜を過熱水蒸気を用いて分離膜の水分含有率を１０％質量以下に乾燥する工程、及び分離膜を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、上述した分離膜を製膜する工程、分離膜の水分含有率を１０質量％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。

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。分離膜は中空糸であってもよい。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。

＜無機塩粒子＞
本実施形態に係る分離膜は、分離膜基材の表面に付着した粒径３μｍ以下の無機塩粒子を分離膜内に１００μｇ以上０．１ｇ以下含む。粒径３μｍ以下の無機塩粒子の量は、分離膜基材（又は分離膜）の分離機能表面の面積２．５ｍ^２あたり、１００μｇ以上０．１ｇ以下であってもよい。分離膜基材の表面に付着している無機塩粒子のうち実質的に全てが、３μｍ以下の粒径を有していてもよい。

無機塩を粒径３μｍ以下に微粒子化する事により、治療開始前のプライミング時に、瞬時に無機塩がプライミング液に溶解する。無機塩粒子の粒径は、２μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましい。無機塩粒子の粒径は、例えば、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。

分離膜基材の表面に付着した無機塩粒子の量は、菌の増殖能抑制の観点から、１００μｇ以上が好ましい。また、少量のプライミング液で瞬時に洗い流されるためには、分離膜内の無機塩の量は０．１ｇ以下が好ましい。無機塩がプライミング時に瞬時に溶解せず、十分にプライミング液で洗い流されずに治療を開始した場合、高濃度の無機塩水溶液が患者の体内に入る事による影響だけでなく、血液導入初期には、塩の塊が中空糸内の血液の流れの障害となり、血栓形成、残血の原因となり得る。また放射線滅菌後の無機塩粒子の着色が、外観上の問題となる事がある。無機塩を微粒子化する事により、分離膜内に付着する無機塩の量を最小限にする事が可能となり、より少量のプライミング液にて膜表面の塩を洗浄する事が可能となる。また、微粒子化し内表面に局在化させる事により、無機塩
粒子が着色している場合には特に外観上の問題も改善される。

また、当該分離膜を血液入り口側端部と血液出口側端部との間で均等に５分割して得られる各１／５の部分の中で、中央の１／５の部分に含まれる無機塩粒子の量が最も小さい。これにより、分離膜内に付着する無機塩の量を最小限にしつつ、菌の混入しやすい血液入口側、出口側において顕著に抗菌作用を発揮する事が可能となる。

本実施形態における無機塩としては、特に限定はされないが、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、塩化マグネシウム、硫酸カリウム、塩化アンモニウム、硝酸ナトリウムなどの無機塩を用いることができる。中でも塩化ナトリウムは、人体への安全性の観点から好ましい。

無機塩粒子の発生方法については、特に限定はされないが、無機塩水溶液を加圧空気によってアトマイザ（噴霧器）で破砕分散させ、発生したミストを乾燥し、エアロゾル化する方法（日本工業規格ＪＩＳ Ｂ９９２８：１９９８ 附属書３方法１）、或いは、無機塩粒子の水溶液を加圧空気によってバブリングし、発生した気泡が破裂する際に形成される微小な液滴を乾燥させエアロゾル化する方法（日本工業規格ＪＩＳ Ｂ９９２８：１９９８ 附属書３方法２）などが挙げられる。

無機塩粒子を含むエアロゾルを、配管にて血液浄化器の血液入り口側と出口側にそれぞれ吹き込み、さらに分離膜外表面側を減圧する事により、中央の１／５の部分の分離膜内に含まれる無機塩粒子の量を、他の１／５の部分の分離膜内に含まれる無機塩粒子の量と比べて最も小さくする事が可能である。

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。

１．評価方法
本実施例で用いた測定方法は以下のとおりである。
［乾燥状態の分離膜に蒸留水を浸透させ、含水量が飽和に到達した時点における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）含水量が飽和に到達する時点の決定、（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。図１は、測定方法を示す概略図である。サンプリングの手順は以下の通りとした。中空糸分離膜の内表面（分離機能表面）を１．５ｍ^２あたり１００ｍＬ／ｍｉｎの蒸留水で５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試料としての中空糸分離膜をサンプリングし、これを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（中空糸分離膜１）を剃刀で開き、膜の内表面（分離機能表面Ｓ）を上向きにし、図１のようにろ紙２の上に置いた。
３）ＡＴＲ結晶５を分離機能表面Ｓに接触させながら、扇型のろ紙２の円弧側の端に、マイクロシリンジ３を用いて蒸留水４を１３〜１５μＬ滴下した。滴下された水が中空糸分離膜に浸透し、水酸基の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）に由来するピークの強度が０．１以上であることを確認した。水酸基の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）含水量が飽和に到達する時点の決定
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）の強度に基づいて規格化した。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。
水酸基のピーク面積から得られる０．２秒毎の測定点の強度データに関して、前後各４点を含む９点の強度データの平均値を算出し、その平均値を含めて以前の平均値データ１０点の平均の傾き（増加率）が０以下になった点を、含水量が飽和に到達した時点と決定した。
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量が飽和に到達した時点と決定した。

（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ごとに計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。実験スペクトル行列Ａの一例を図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（式（１））。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、束縛水、中間水、自由水を基準として求めた。データ解析において、νＯＨのモル吸光係数は等しいと仮定した。

［分離膜内の無機塩粒子付着量の測定］
プライミングなどの前処理なく血液処理器を分解し、取り出した血液処理用中空糸分離膜を、血液入り口側端部から出口側端部までの長さ方向に均等に５分割した。分割後の各断片からサンプリングした中空糸分離膜（試料）約１ｇを正確に秤量した。これに、蒸留水（高速液体クロマトグラフ用０４６−１６９７１；和光純薬株式会社）を分離膜質量の５０倍量添加し、３７℃で２４時間振とう抽出し、抽出液を表２記載の条件でイオンクロマトにより、ナトリウムイオンを定量した。試料なしで同様の操作を行ったものをブランクとした。

抽出液のナトリウム濃度から、ブランクのナトリウム濃度を引いた値に、蒸留水の体積をかけ、サンプリングした中空糸分離膜質量で割り、中空糸１ｇあたりのナトリウム量とし、さらに中空糸１ｇあたりの塩化ナトリウム量を算出した。均等に５分割したそれぞれのサンプルにおける中空糸１ｇあたりの塩化ナトリウム量を算出した。また、中空糸分離膜全体の５分の１の質量をそれぞれかけ、合計する事により中空糸分離膜全体の塩化ナトリウム量を算出した。

[無機塩粒子の粒径測定]
分離膜表面の無機塩粒子の粒径を測定するため、中空糸分離膜を切り開いたサンプルを用意し、その表面を飛行時間型二次イオン質量分析装置（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）にて分析した。無機塩として塩化ナトリウムを使用したため、ナトリウム（ｍ／ｚ＝２３）の強度を表３の条件で二次イオン像のイメージングをした。粒径が３μｍ以下であるかどうかは、得られた画像から輝点の粒径を計測する事により判断できる。

［水分含有率の測定］
プライミングなどの前処理なく血液処理器を分解して取り出した中空糸分離膜（試料）から約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、乾燥により減少した質量を分離膜に含まれていた水分量とみなして水分含有率を算出した。

［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た。血小板の付着性は、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）にて血液処理器を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シリコンで加工し、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、下記式により吸光度の差（Δ３４０ｎｍ）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。
Δ３４０ｎｍ＝（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）
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。

［菌の増殖能測定（菌繁殖抑制能）]
放射線滅菌後の血液処理器に、シュードモナス・アルギノーザ菌を血液入り口側より注入した。菌の濃度は１×１０^７個／ｍＬであり、８８ｍＬの菌液を注入した。その後、施栓状態で３７℃で１８時間培養した後、界面活性剤入りの生理食塩水を注入し、吐出液５００ｍＬを回収した。回収した吐出液をメンブレンフィルターで吸引濾過し、フィルタ上に捕集した菌をＪＩＳ Ｌ１９０２と同様の方法で生菌数を測定した。

［プライミング性（塩濃度抑制）］
モジュールの血液入り口側より、生理食塩水を１００ｍＬ／ｍｉｎにて５００ｍＬ通水し、血液出口側より排出される液の、初期１１０ｍＬをサンプリングし、塩分濃度を測定した。塩分濃度は、アタゴＥＳ−４２１デジタル塩分計を用いて測定した。生理食塩水の初期の塩分濃度が０．９０％である事から、サンプリング液が０．９５％以上に上昇している場合に、残存塩化ナトリウムが十分洗浄されていないとした。

２．分離膜の作製と評価
［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℃の過熱水蒸気を導入し、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２．５ｍ^２のモジュールを組み上げた後、塩化ナトリウムの微粒子を分離膜表面内に導入した。無機塩微粒子の発生方法は、５質量％の塩化ナトリウム水溶液を用いて、加圧空気によってバブリングし、発生した気泡が破裂する際に形成される微小な液滴を乾燥させエアロゾル化する方法（日本工業規格ＪＩＳ Ｂ９９２８：１９９８ 附属書３方法２）を使用した。エアロゾルを１００Ｌ／ｍｉｎで血液入り口側と出口側にそれぞれ４秒ずつ導入すると同時に、透析液の入り口および出口ポートを配管を介して真空ポンプにて減圧した。
その後、酸素濃度０．５％の雰囲気下で２５ｋＧｙでガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
分離膜内の塩化ナトリウム粒子径は３μｇ以下、付着量は各１／５の部分の合計で１０３μｇであった。また、血液処理用分離膜の血液入り口側端部から出口側端部までの長さを５分割した場合に、中央の１／５の部分の分離膜内に含まれる無機塩の量は、全体の２．２質量％であり、他の１／５の部分の分離膜内に比べて最も小さかった。
菌の増殖能測定における生菌数は３．７×１０^７個と抑制されていた。中間水の存在比率は４８％、水分含有率は０．８質量％、ＬＤＨ活性は、６．５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であり良好な結果であった。

［実施例２］
中空内液を、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（ｐＨＥＭＡ、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｉｎｃ社製、重量平均分子量３５０，０００、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以外は実施例１と同様にして、中空糸分離膜を得た。得られた分離膜から有効膜面積２．５ｍ^２のモジュールを組み上げた後、塩化ナトリウムの微粒子を分離膜表面内に導入した。無機塩微粒子の発生方法は、実施例１と同様の方法を用いた。エアロゾルを１００Ｌ／ｍｉｎで血液入り口側と出口側にそれぞれ１００秒ずつ導入すると同時に、透析液の入り口および出口ポートを配管を介して真空ポンプにて減圧した。その後、大気雰囲気下において２５ｋＧｙでガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
分離膜内の塩化ナトリウム粒子径は３μ以下、付着量は各１／５の部分の合計で２７００μｇであった。また、血液処理用分離膜の血液入り口側端部から出口側端部までの長さを５分割した場合に、中央の１／５の部分の分離膜内に含まれる無機塩の量は、全体の２．４質量％であり、他の１／５の部分の分離膜内に比べて最も小さかった。
菌の増殖能測定における生菌数は３．５×１０^７個と抑制されていた。中間水の存在比率は６０％、水分含有率は１質量％、ＬＤＨ活性は、５．５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であり良好な結果であった。

［比較例１］
実施例２と同様にして、中空糸分離膜を得た。得られた分離膜から有効膜面積２．５ｍ^２のモジュールを組み上げた後、０．４５質量％の塩化ナトリウム水溶液を血液入り口側から出口側に通水し、モジュールに塩化ナトリウム水溶液を浸潤させた後、圧縮空気を通気させ、重量変化がなくなるまで乾燥させた。その後、大気雰囲気下において２５ｋＧｙでガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
分離膜内の塩化ナトリウム粒子径は３μｍ以上であり、付着量は０．３ｇ（中空糸分離膜質量に対して１．６質量％）であった。また、中空糸外表面に染み出した塩化ナトリウム水溶液が乾燥して結晶化した粒子は目視で確認できる数ｍｍ程度の大きさであり、かつガンマ線滅菌による着色が見られたため、外観上好ましくない状態であった。
菌の増殖能測定における生菌数は２．０×１０^７個と抑制されていた。水分含有率は１質量％であった。中間水の存在比率については、束縛された水によりわずかなピークの変化が見られたが、過剰な塩化ナトリウムの付着の影響により、正確な定量は不可能であった。また、中空糸分離膜表面を生理食塩水にて１００ｍＬ／ｍｉｎにて５００ｍＬを通水後のサンプリング液に、塩分濃度の上昇が認められ、分離膜内の塩化ナトリウムを洗浄するには多量の生理食塩水を必要とした。また、ＬＤＨ活性は、１７．１［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であった。

［比較例２］
実施例２と同様にして、中空糸分離膜を得た。得られた分離膜から有効膜面積２．５ｍ^２のモジュールを組み上げた後、６．０質量％の塩化ナトリウム水溶液を血液入り口側から出口側に通水し、モジュールに塩化ナトリウム水溶液を浸潤させた後、圧縮空気を通気させ、重量変化がなくなるまで乾燥させた。その後、大気雰囲気下において２５ｋＧｙでガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
分離膜内の塩化ナトリウム粒子径は３μｍ以上であり、付着量は７．２ｇ（中空糸分離膜重量に対して３５．８質量％）であった。また、中空糸外表面に染み出した塩化ナトリウム水溶液が乾燥して結晶化した粒子は目視で確認できる数ｍｍ程度の大きさであり、かつガンマ線滅菌による着色が見られたため、外観上好ましくない状態であった。
菌の増殖能測定における生菌数は２．０×１０^７個と抑制されていた。水分含有率は１質量％であった。中間水の存在比率については、束縛された水によりわずかなピークの変化が見られたが、過剰な塩化ナトリウムの付着の影響により、正確な定量は不可能であった。また、中空糸分離膜表面を生理食塩水にて１００ｍＬ／ｍｉｎにて５００ｍＬを通水後のサンプリング液に、塩分濃度の上昇が認められ、分離膜内の塩化ナトリウムを洗浄するには多量の生理食塩水を必要とした。また、ＬＤＨ活性は、６２．７［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であった。

［比較例３］
実施例２と同様にして、中空糸分離膜を得た。得られた分離膜から有効膜面積２．５ｍ^２のモジュールを組み上げた後、大気雰囲気下において２５ｋＧｙでガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
菌の増殖能測定における生菌数は７．０×１０^７個であり、菌の増殖は抑えられていなかった。中間水の存在比率は６０％、水分含有率は１．０質量％、ＬＤＨ活性は、５．５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であった。

［比較例４］
過熱水蒸気による乾燥工程を行わない事以外は実施例１と同様にして、中空糸分離膜を得た。得られた分離膜から有効膜面積２．５ｍ^２のモジュールを組み上げた後、大気雰囲気下において２５ｋＧｙでガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
菌の増殖能測定における生菌数は５．５×１０^７個であり、菌の増殖は抑えられていなかった。中間水の存在比率は１２％、水分含有率は０．７質量％、ＬＤＨ活性は、３９５［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であった。

［比較例５］
過熱水蒸気による乾燥工程を行わない事以外は実施例１と同様にして、中空糸分離膜を得た。得られた分離膜から有効膜面積２．５ｍ^２のモジュールを組み上げた後、塩化ナトリウムの微粒子を分離膜表面内に導入した。無機塩微粒子の発生方法は、実施例1と同様の方法を用いた。エアロゾルを１００Ｌ／ｍｉｎで血液入り口側と出口側にそれぞれ４秒ずつ導入すると同時に、透析液の入り口および出口ポートを配管を介して真空ポンプにて減圧した。その後、大気雰囲気下において２５ｋＧｙでガンマ線滅菌を実施し血液処理器を得た。
分離膜内の塩化ナトリウム粒子径は３μｍ以下、付着量は１０３μgであった。また、血液処理用分離膜の血液入り口側端部から出口側端部までの長さを５分割した場合に、中央の１／５の部分の分離膜内に含まれる無機塩の量は、全体の２．２質量％であり、他の１／５の部分の分離膜内に比べて最も小さかった。
菌の増殖能測定における生菌数は３．０×１０^７個と抑制されていた。中間水の存在比率は１２％、水分含有率は０．７質量％、ＬＤＨ活性は、３９０［Δａｂｓ／ｈｒ／ｍ^２］であった。

以上の実験結果から、本発明によれば、プライミング時の生理食塩水の使用量が少なくても血液適合性が優れ、かつ菌の増殖が抑制された血液処理器が得られることが確認された。

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、プライミング時の生理食塩水の使用量が少なくても血液適合性が優れ、かつ菌の増殖を抑制し、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。

１…分離膜、２…ろ紙、３…マイクロシリンジ、４…水、５…ＡＴＲ結晶、Ｓ…分離機能表面。

Claims (8)

1. 血液入り口側端部と、血液出口側端部と、処理される血液を接触させる分離機能表面と、を有する血液処理用分離膜であって、
   乾燥状態の当該分離膜に蒸留水を浸透させ、含水量が飽和に到達した時点において、前記分離機能表面に存在する水を不凍水、中間水及び自由水に分けたときに、前記中間水の存在比率が、前記不凍水、前記中間水及び前記自由水の合計量を基準として２０％以上であり、
   当該分離膜の水分含有率が、当該分離膜の全体質量に対して１０質量％以下であり、
   当該分離膜が、分離膜基材と、該分離膜基材の表面に付着した粒径３μｍ以下の無機塩粒子とを含み、前記無機塩粒子の量が、１００μｇ以上０．１ｇ以下であり、且つ、当該分離膜を前記血液入り口側端部と前記血液出口側端部との間で均等に５分割して得られる各１／５の部分の中で、中央の１／５の部分に含まれる前記無機塩粒子の量が最も小さい、血液処理用分離膜。
2. 前記分離膜基材が、疎水性高分子及び親水性高分子を含む、請求項１に記載の血液処理用分離膜。
3. 前記疎水性高分子としてポリスルホン系樹脂を含み、かつ前記親水性高分子としてポリビニルピロリドンを含む、請求項２に記載の血液処理用分離膜。
4. 前記分離膜基材が、エチレンビニルアルコール共重合体を含む、請求項１に記載の血液処理用分離膜。
5. 前記分離機能表面に、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有し、前記重合体がポリヒドロキシアルキルメタクリレートである、請求項３に記載の血液処理用分離膜。
6. 前記分離膜基材が親水性高分子及びポリスルホン系樹脂を含んでおり、
   前記分離膜基材全体における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である、前記親水性高分子の含有率Ａが、３質量％以上１０質量％以下であり、
   前記分離機能表面における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である、親水性高分子の存在率Ｂが、３５質量％以上５０質量％以下である、請求項１に記載の血液処理用分離膜。
7. 滅菌時の酸素濃度が３％以下の状態で放射線又は電子線滅菌されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の血液処理用分離膜。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の血液処理用分離膜を備える、血液処理器。