改質基材および改質基材の製造方法
【課題】親水性高分子が基材表面に固定化された、血液適合性の高い改質基材およびその製造方法の提供。
【解決手段】親水性高分子を含み、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であり、かつ、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である改質基材。また基材を親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する該改質基材の製造方法。さらに親水性高分子が基材表面に固定化された、血液適合性の高い該改質基材およびその製造方法。
【解決手段】親水性高分子を含み、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であり、かつ、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である改質基材。また基材を親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する該改質基材の製造方法。さらに親水性高分子が基材表面に固定化された、血液適合性の高い該改質基材およびその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面が親水化処理された改質基材に関する。本発明の改質基材は、医療用具に好適に用いることができる。また、水処理用分離膜、生体成分分離膜、バイオ実験関連器具、バイオリアクター、分子モーター、ＤＤＳ（ドラッグ・デリバリー・システム）、タンパクチップ、ＤＮＡチップ、バイオセンサー、あるいは、分析機器部品などにも好適に用いることができる。なかでも生体成分と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓などの血液浄化用モジュールに好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
人工血管、カテーテル、血液バッグ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工腎臓など、体液と接触する医療用具においては、生体適合性、特に血液適合性が大きな問題である。例えば、血液浄化に使用される分離膜では、タンパク質の付着や血小板の付着／活性化は血液凝固を引き起こす要因となる。このような血液適合性の問題に対して、基材表面の親水化処理が有効であることが知られている。血液浄化用分離膜の素材としては、例えば、ポリスルホン系ポリマーが用いられているが、血液適合性を付与するために、製膜原液の段階でポリビニルピロリドンなどの親水性高分子が混合されている。このような方法で、ある程度の血液適合性は得られているが、十分ではなかった。
【０００３】
基材表面の血液適合性を上げるために、ポリスルホン系の分離膜をポリビニルピロリドンなどの親水性高分子溶液と接触させ、分離膜に親水性高分子を物理吸着させる方法が、特許文献１に開示されている。しかし、この方法では、親水性高分子は表面に吸着しているだけなので、血液と接触した際に、親水性高分子が血中に溶出してくる可能性が考えられる。また、ポリスルホン系の分離膜をポリビニルピロリドンなどの親水性高分子溶液と接触させ、放射線架橋により不溶化した親水性高分子被膜層を膜表面に形成する方法が、特許文献２に開示されている。この方法によれば、親水性高分子の溶出は抑制されるものの、不溶化された親水性高分子は、血液が接触した際に、血小板を活性化するため、血液適合性は、かえって悪化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１８４７２号公報
【特許文献２】特開平６−２３８１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、親水性高分子が基材表面に固定化された、血液適合性の高い改質基材およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは鋭意検討を進めた結果、親水性高分子を必要以上に架橋もしくは崩壊させることなく、基材に固定化できる方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
本発明は、カチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子を含み、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であり、かつ、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である改質基材である。
【０００８】
また、本発明は、基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触させて放射線照射することによって得られうる改質基材である。
【０００９】
また、本発明は、上記の改質基材を用いた分離膜を含む。
【００１０】
また、本発明は、上記の改質基材を複数含むシステムを含む。
【００１１】
また、本発明は、基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法である。
【００１２】
また、本発明は、複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の改質基材は、表面に親水性高分子が固定化されており、かつ、親水性高分子の必要以上の架橋、崩壊などが防止されているので、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制することができる。特に、高い血液適合性を有する。また、サイトカインの吸着を維持しつつ、高い血液適合性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】人工腎臓システムの基本構造の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明では、基材を親水性高分子水溶液と接触させた状態で放射線照射することにより、親水性高分子が基材表面に固定化された改質基材を得る。基材の血液適合性は、血液と接触する部分の表面状態に依存し、一般的には、表面の親水性が高いほど、また、表面に固定化された親水性高分子の運動性が高いほど、高くなる。運動性の高い親水性高分子は、その分子運動によって、タンパク質や血小板を排除していると考えられている。
【００１６】
なお、ここで言う固定化とは、親水性高分子が基材に結合している状態のことである。本発明においては、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であることが必要であり、好ましくは１０重量％以下である。ここで、可溶性親水性高分子とは、架橋や基材への固定化による不溶化をされていない親水性高分子のことである。また、可溶性親水性高分子量とは、改質基材に含まれる全親水性高分子中の可溶性親水性高分子の割合である。詳細な測定方法は後述する。可溶性親水性高分子量が１５重量％を越えると、親水性高分子の基材に対する結合が十分ではなく、改質基材が血液と接触した際に、親水性高分子が血中に溶出してくる可能性が考えられる。
【００１７】
また、親水性高分子の溶出量は、０．５ｍｇ／ｍ２以下であることが好ましく、０．３ｍｇ／ｍ２以下であればさらに好ましい。ここで、親水性高分子の溶出量とは、基材を３７℃に加温した純水に４時間接触させた場合に、純水中に溶け出した親水性高分子の量を、測定した基材の単位面積あたりの量に換算した値である。詳細な測定方法は後述する。親水性高分子の溶出量が上記の範囲を超えると、血液と接触する医療用具の場合は、患者の体内への蓄積が懸念される。親水性高分子の分子量が５万を越える場合は、腎臓でろ過されないため、体外に排出されず、特に蓄積が懸念される。また、人工腎臓に用いる場合は、腎機能が低下もしくは損失している患者に使用するために、親水性高分子の分子量が５万以下の場合でも、患者の体内への蓄積が懸念される。また、タンパクチップやバイオセンサーといった分析機器に用いる場合においては、溶出した親水性高分子が分析の阻害因子となりうることが懸念される。
【００１８】
放射線照射の条件は、基材と接触した親水性高分子水溶液において、放射線照射による、波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値が１以下であることが好ましく、０．５以下がより好ましい。ここでいう紫外吸収値の最大増加値とは、放射線照射後の親水性高分子水溶液の２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値から、放射線照射前の親水性高分子水溶液の同じ波長範囲における紫外吸収値を差し引いて得られた値のうち、該波長範囲において最大の値のことを指す。放射線照射の条件によっては、親水性高分子が崩壊し、２６０ｎｍから３００ｎｍの波長領域に吸収を有する比較的反応性の高い物質を生成することがある。特に医療用具の場合においては、このような物質は、安全性の面から少ないほうが好ましい。
【００１９】
また、本発明の改質基材は、表面親水性高分子量が２０重量％以上であることが好ましい。ここで、表面親水性高分子量とは、改質基材の表面における親水性高分子のモノマーユニットの重量（モノマーユニットのモル数×モノマーユニットの分子量）を（Ａ）、改質基材の表面における基材を構成する高分子のモノマーユニットの重量（モノマーユニットのモル数×モノマーユニットの分子量）を（Ｂ）としたときに、Ａ／（Ａ＋Ｂ）で表される比率と定義する。表面親水性高分子量は、改質基材の表面の親水性の度合いを表すパラメータとなる。
【００２０】
表面親水高分子量は、改質基材の表面のみ、すなわち表面から深さ１０ｎｍ程度までをＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）により測定することで求められる。表面親水性高分子量は、２０重量％以上であることが好ましく、３２重量％以上であることがより好ましい。表面親水性高分子量が２０重量％未満になると、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制する効果が低下する。これは、親水性高分子が基材表面を覆うことができず、基材が改質基材の表面に露出する割合が多くなるためと考えられる。
【００２１】
本発明の改質基材は、表面に親水性高分子が固定化されているとともに、親水性高分子の必要以上の架橋、崩壊などが防止されているので、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制することができる。特に、高い血液適合性を有する。具体的には、本発明の改質基材は、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である。血小板付着量は、改質基材と血液を１時間接触させた場合に、改質基材の表面に付着した血小板の数を、改質基材の表面積４．３×１０３μｍ２あたりの数として求めた値である。詳細な測定方法は後述する。ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２を越えると、血液適合性が不十分になるとともに、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制する効果も不十分になる。
【００２２】
本発明の改質基材は、高い血液適合性を有するので、医療用基材として好適に用いることができる。本発明で用いられる医療用基材は、人工血管、カテーテル、血液バッグ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、手術用補助器具、血液浄化用モジュールなどにおいて用いられるものを含む。なかでも生体成分と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓などの血液浄化用モジュールに適する。ここで、血液浄化用モジュールとは、血液を体外に循環させて、血中の老廃物や有害物質を取り除く機能を有したモジュールのことをいい、人工腎臓や外毒素吸着カラムなどがある。また、人工腎臓用モジュールとしては、コイル型、平板型、中空糸膜型があるが、処理効率などの点から、中空糸膜型が好ましい。
【００２３】
ところで、インターロイキン−６（以下、ＩＬ−６と略す）をはじめとするサイトカインなど生体に悪影響を与えうる物質を吸着除去する医療用基材がある。このような医療用基材も、血液適合性が高いことが望ましい。しかし、基材表面に親水化処理を行うと、血小板や凝固関連蛋白質の基材への付着が抑制されると同時に、ＩＬ−６などの除去対象物質の基材に対する吸着も抑制されてしまうことが懸念される。本発明の改質基材は、ＩＬ−６などのサイトカインの吸着を維持しつつ、高い血液適合性を得ることができる。具体的には、改質基材のサイトカイン吸着量を、改質前の基材のサイトカイン吸着量の９０％以上に保ったまま、高い血液適合性を有する改質基材を得ることができる。本発明の改質基材は、ＩＬ−６吸着量が０．１ｎｇ／ｃｍ２以上であることが好ましい。この範囲にあることにより、改質基材は、ＩＬ−６吸着カラムに好適に適用できる。
【００２４】
また、本発明の改質基材は、生体成分の付着を抑制するという特長を生かして、水処理用分離膜、生体成分分離膜、バイオ実験関連器具、バイオリアクター、分子モーター、ＤＤＳ、タンパクチップ、ＤＮＡチップ、バイオセンサー、あるいは、分析機器部品などにも好適に用いることができる。また、本発明の改質基材は、３次元架橋度の低い、親水性高分子が表面に存在するので、易滑性が必要な材料に対しての適用も期待できる。
【００２５】
本発明において、基材とは親水性を付与させたい材料のことを指す。基材は、高分子材料からなることが好ましい。高分子材料の例としては、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ沸化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミドなどが挙げられる。また、これらの共重合体でも良い。さらに炭素繊維やガラス状炭素板、カーボンシートなどの炭素板、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料およびこれらと樹脂を混合したコンポジット材料も用いることができる。また、これらの素材の一部が官能基によって置換された材料も基材として適用できる。これらの、炭素材料における親水性付与の反応機構は定かではなく、直接反応するのか、炭素材料に物理的に拘束されている微量の不純物と反応するのかは不明であるが、高分子材料と同様に親水性化させることが可能である。基材の形状としては、繊維、フィルム、樹脂、分離膜などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
医療用基材として用いる場合は、基材として、例えば、ポリ塩化ビニル、セルロース系ポリマー、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系ポリマー、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリ沸化ビニリデンなどが好ましい。この中でも特にポリスルホン系ポリマーは成形が容易で、分離膜にしたときの物質透過性能に優れているため、好適に用いられる。
【００２７】
ポリスルホン系ポリマーは、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基を持つもので、例えば、次式（１）および／または（２）の化学式で示されるポリスルホンが好適に使用される。式中のｎは、５０〜８０が好ましい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
ポリスルホンの具体例としては、ユーデル（登録商標）ポリスルホンＰ−１７００、Ｐ−３５００（テイジンアモコ社製）、ウルトラソン（登録商標）Ｓ３０１０、Ｓ６０１０（ＢＡＳＦ社製）、ビクトレックス（登録商標）（住友化学）、レーデル（登録商標）Ａ（テイジンアモコ社製）、ウルトラソン（登録商標）Ｅ（ＢＡＳＦ社製）等のポリスルホンが挙げられる。また、本発明で用いられるポリスルホンは上記式（１）および／または（２）で表される繰り返し単位のみからなるポリマーが好適ではあるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーと共重合していても良い。他の共重合モノマーは１０重量％以下であることが好ましい。
【００３０】
また、ＩＬ−６などのサイトカインを吸着除去する医療用基材に用いる場合は、基材は、疎水性高分子からなることが、吸着性能が高いため好ましい。特に、ポリメタクリル酸メチルは、吸着性能が高いため好ましい。
【００３１】
また、本発明において、親水性高分子とは高分子の主鎖もしくは側鎖に親水性の官能基を含む高分子のことを指す。２５℃の水に対する溶解度が好ましくは０．００１重量％以上、より好ましくは０．０１重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上の親水性高分子が本技術に適用しやすい。具体例としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドなどやこれらと他のモノマーとの共重合体や、グラフト重合体などが挙げられる。ポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドン等の非イオン性親水性高分子は、非特異的吸着抑制効果を発揮する。ポリエチレンイミンなどのカチオン性親水性高分子は、酸化ＬＤＬ等の酸性物質の吸着抑制に高い効果を発揮する。デキストラン硫酸、ポリビニル硫酸などのアニオン性高分子は、リゾチウムなどの塩基性物質の吸着抑制に高い効果を発揮する。中でも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールまたはポリビニルピロリドンが、吸着抑制効果が高いことから好ましい。ポリビニルピロリドンは、特に吸着抑制効果が高い。また、ポリアルキレングリコールは、後述の抗酸化剤を添加しなくても、高い吸着抑制効果を発揮するというメリットを有する。
【００３２】
親水性高分子がポリアルキレングリコールの場合、ポリアルキレングリコール固定化密度は、１５０ｍｇ／ｍ２以上であることが好ましく、２００ｍｇ／ｍ２以上であることがさらに好ましい。また、ポリアルキレングリコール固定化密度は、３０００ｍｇ／ｍ２以下であることが好ましい。ここで、ポリアルキレングリコール固定化密度とは、基材表面に固定化されたポリアルキレングリコールの量である。ポリアルキレングリコール固定化密度が少なすぎると、基材の抗血栓性が低下する。逆にポリアルキレングリコール固定化密度が多すぎると、サイトカインの吸着除去に用いた場合に、サイトカインの吸着能が低下する。基材表面に固定化された親水性高分子の量の測定は、基材および親水性高分子の種類によって異なり、適宜選ばれる。改質基材に結合している親水性高分子の量を直接測定することが好ましいが、より簡便な方法を用いても良い。たとえば、放射線照射前の水溶液中の親水性高分子濃度と、放射線照射後の水溶液中の親水性高分子濃度の比較により、水溶液中の親水性高分子が減少した量を計算し、その量を固定化された親水性高分子の量としてもよい。また、表面の接触角が測定することにより、固定化された親水性高分子の量を推定することも簡便な方法である。
【００３３】
親水性高分子として、タンパク質などの生体由来の高分子を用いることも好ましい。基材に生体由来高分子が固定化されることにより、生体由来高分子の機能を基材に付与することができる。生体由来高分子の例としては、デキストランやデキストラン硫酸等の糖鎖構造を有する高分子、ペプチド、蛋白質、脂質、あるいはリポポリサッカライド等の複合物などが挙げられる。
【００３４】
また、複数の親水性高分子を用いることも好ましい。たとえば、非イオン性親水性高分子およびカチオン性親水性高分子を用いた場合、非イオン性親水性高分子が非特異的吸着抑制効果を発揮するのに加え、カチオン性親水性高分子が、酸化低密度リポ蛋白質（以下、酸化ＬＤＬと呼ぶ）等の酸性物質の吸着抑制に高い効果を発揮するので、両者の効果を併せ持たせることができる。また、非イオン性親水性高分子およびアニオン性高分子を用いた場合、非イオン性親水性高分子の非特異的吸着抑制効果に加えて、アニオン性高分子が、リゾチウムなどの塩基性物質の効率的吸着抑制効果を発揮する。また、合成親水性高分子と親水性の生体由来高分子を同時に用いた場合は、血液適合性が高く、かつ生体高分子のもつ機能が付与された改質基材を提供することができる。複数の親水性高分子を固定化する場合は、逐次固定化させることもできるが、一度に複数の親水性高分子の混合物を固定化することが簡便であり、より好ましい方法である。
【００３５】
親水性高分子の分子量は、１００以上が好ましく、５００以上がより好ましく、１０００以上がさらに好ましい。また、親水性高分子の分子量は、５万以下が好ましい。
【００３６】
放射線はα線、β線、γ線、Ｘ線、紫外線、電子線などが用いられる。また、人工腎臓などの医療用具は滅菌することが必要であり、近年は残留毒性の少なさや簡便さの点から、γ線や電子線を用いた放射線滅菌法が多用されている。すなわち、本発明の方法を医療用基材に用いると、基材の滅菌と改質が同時に達成できるので、好ましい。特に人工腎臓は、分離膜が水を抱液した状態である、いわゆるウェットタイプが主流となっているため、この水を親水性高分子溶液を含む水溶液に変えるだけで、本発明の方法が簡便に使用できるため、好ましい。
【００３７】
基材の滅菌と改質を同時に行う場合は、２０ｋＧｙ以上の吸収線量で放射線の照射を行うことが好ましい。血液浄化用モジュール等をγ線で滅菌するには２０ｋＧｙ以上の吸収線量が効果的なためである。しかしながら、吸収線量が２０ｋＧｙ以上であると、親水性高分子の３次元架橋や崩壊などが起きるため、血液適合性が低下する。そのため、本発明においては、抗酸化剤を添加することが好ましい。具体的には、基材を親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する。抗酸化剤の添加により、親水性高分子を固定化しつつ、親水性高分子の必要以上の架橋や崩壊を防止し、滅菌も同時に行うことができる。ただし、滅菌が不要な用途に用いる場合は、この吸収線量に限定される必要はない。その場合、１５ｋＧｙ以下の吸収線量で放射線の照射を行うことで、抗酸化剤無しで基材の改質を行うことも可能である。
【００３８】
また、本発明でいうところの抗酸化剤とは、他の分子に電子を与えやすい性質を持つ分子のことを言う。抗酸化剤は、ポリビニルピロリドンなどの親水性高分子が放射線によりラジカル反応を起こす際、その反応を抑制する性質を持つ。抗酸化剤としては、例えば、ビタミンＣなどの水溶性ビタミン類、ポリフェノール類、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、グルコース、ガラクトース、マンノース、トレハロースなどの糖類、ソジウムハイドロサルファイト、ピロ亜硫酸ナトリウム、二チオン酸ナトリウムなどの無機塩類、尿酸、システイン、グルタチオン、酸素などが挙げられる。これらの抗酸化剤は単独で用いてもよいし、２種類以上混合して用いてもよい。本発明の方法を医療用具に用いる際は、その安全性を考慮する必要があるため、抗酸化剤は毒性の低いものが好適に用いられる。特に、アルコール類、糖類および無機塩類が好ましい。
【００３９】
水溶液中の抗酸化剤の濃度については、抗酸化剤の種類、放射線の照射線量などにより異なる。抗酸化剤の濃度が低すぎると、親水性高分子の３次元架橋や崩壊などが起きるため、血液適合性が低下するおそれがある。また、抗酸化剤を多量に入れると、基材への固定化効率が落ちるため、十分な血液適合性が得られないおそれがある。
【００４０】
以下に、本発明の改質基材の製造方法を、抗酸化剤を用いた場合の例について詳述する。
【００４１】
基材の改質方法としては、基材を、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液に接触させた状態で、放射線を照射する。例えば、基材がフィルムの場合、基材を親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液に浸漬させた状態で、放射線照射することが好ましい。また、基材が中空糸膜等の中空基材で、かつ、親水性を付与させたい部分が中空部内表面の場合、中空部内部に前記の水溶液を充填し、放射線照射することが好ましい。さらに、基材がモジュールに内蔵されている場合は、モジュール内を前記の水溶液で充填して、モジュールごと放射線照射することも好ましい。例えば、人工腎臓ならば、モジュールケース内に分離膜が内蔵されているため、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液をモジュール内に充填し、モジュールごと放射線照射してもよいし、分離膜のみを親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液に浸漬させた状態で放射線照射してから、モジュールに組み込んでも良い。しかし、改質と滅菌を同時に行えることから、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液をモジュール内に充填し、モジュールごと放射線照射することが、より好ましい。
【００４２】
また、基材を、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液で湿潤させた状態で、放射線を照射することも好ましい。ここでいう湿潤状態とは、基材を浸漬していた水溶液を除去するが、乾燥させない状態のことを言う。特に限定されるものではないが、基材の乾燥状態に対して１重量％以上の水分を含んでいることが好ましい。すなわち、基材を前記水溶液に浸漬し、該水溶液から引き上げた後、放射線を照射してもよい。また、基材を含むモジュール内に、前記水溶液を充填した後、窒素ブローなどにより、水溶液の大部分をモジュール内から排出した後、放射線を照射してもよい。
【００４３】
これら以外の方法としては、基材をあらかじめ親水性高分子水溶液に浸漬するなどして、基材表面に親水性高分子をコーティングした後、抗酸化剤を含む溶液に浸漬してγ線照射を行っても良い。この場合も基材表面が効率よく親水化される。
【００４４】
親水性高分子を付与する場所は、基材の種類および改質の方法によって様々にコントロールすることが可能である。例えば、基材が中空糸膜の場合であって、中空糸膜の内側に親水性高分子を含む水溶液を通した後に放射線を照射する場合は、中空糸膜の内表面に親水性高分子を固定することができる。人工腎臓のように内表面のみ血液を流す目的で用いられる場合は好ましい方法である。また、中空糸膜の外側にも親水化を行いたい場合は、中空糸膜の外側にも親水性高分子を含む水溶液を接触させればよい。例えば、中空糸膜がモジュールケースに内蔵されている場合は、中空糸膜とモジュールケースの間の空間に、親水性高分子を含む水溶液を充填すればよい。
【００４５】
また、基材が分離膜である場合に、親水性高分子を含む水溶液を、膜を通して濾過しながら充填した場合、膜の表面に親水性高分子が濃縮されるため、表面をより親水化させたい場合は効果的な手法である。この時、親水性高分子として、膜を透過しにくい高分子、例えば高分子量の親水性高分子を用いると、膜の表面に親水性高分子がより濃縮されるため、より高い効果が得られる。
【００４６】
一方、低分子量の親水性高分子を用いた場合は、膜内部まで親水化処理を行うことが可能である。例えば濾過もしくは透析により生体物質を分離し一部を回収する膜、いわゆる生体成分分離膜、においては、膜の表面だけを親水化しただけでは、膜内部での生体成分の吸着を抑制することができない。そのため、生体成分分離膜においては、膜内部まで親水化処理を行うことが好ましい形態である。
【００４７】
本発明においては、複数の基材を含むシステムを親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射することにより、複数の基材を一度に改質することもできる。特に、該複数の基材が、それぞれ異なる素材からなる場合は、効果が大きい。通常の改質方法では、基材に対する依存性が大きいので、異なる素材からなる複数の基材を同時に改質することは困難である。
【００４８】
ここで、複数の基材から構成されているシステムとは、ポート部、分離膜および回路を含む分離膜システムなどである。例えば、人工腎臓、外毒素吸着カラムなどの血液浄化用モジュールは、カテーテル、血液回路、チャンバー、モジュールの入口および出口のポート部、分離膜など異なる素材からなる複数の基材から構成されている。本発明ではこれらの全てもしくは一部を同時に改質することが可能である。ポート部、分離膜および回路のうち、少なくとも一部が改質されていることが好ましい。一例としては、人工腎臓システムの場合は、中空糸膜モジュールに、モジュールの入口および出口のポート部および血液回路を接続し、血液回路から親水性高分子水溶液を通液して、システム全体に充填した状態で放射線照射を行えばよい。
【００４９】
血液浄化用モジュールの製造方法としては、その用途により、種々の方法があるが、大まかな工程としては、血液浄化用の分離膜の製造工程と、その分離膜をモジュールに組み込むという工程にわけることができる。
【００５０】
人工腎臓に用いられる中空糸膜モジュールの製造方法についての一例を示す。人工腎臓に内蔵される中空糸膜の製造方法としては、つぎのような方法がある。すなわち、ポリスルホンおよびポリビニルピロリドンを良溶媒または良溶媒を含む混合溶媒に溶解させたものを原液とする。ポリマー濃度は、１０〜３０重量％が好ましく、１５〜２５重量％がより好ましい。ポリスルホンおよびポリビニルピロリドンの重量比率は、２０：１〜１：５が好ましく、５：１〜１：１がより好ましい。良溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジオキサンなどが好ましい。該原液を二重環状口金の外側の管から吐出し、乾式部を走行させた後凝固浴へ導く。二重環状口金の内側の管からは、中空部を形成するための注入液もしくは気体を吐出する。この際、乾式部の湿度が影響を与えるために、乾式部走行中に膜外表面からの水分補給によって、外表面近傍での相分離挙動を速め、孔径拡大し、結果として透析の際の透過／拡散抵抗を減らすことも可能である。ただし、相対湿度が高すぎると外表面での原液凝固が支配的になり、かえって孔径が小さくなり、結果として透析の際の透過／拡散抵抗を増大する傾向がある。そのため、相対湿度としては６０〜９０％が好適である。また、注入液組成としては、プロセス適性から、原液に用いた溶媒を基本とする組成からなるものを用いることが好ましい。注入液濃度としては、例えばジメチルアセトアミドを用いたときは、４５〜８０重量％、さらには６０〜７５重量％の水溶液が好適に用いられる。
【００５１】
中空糸膜をモジュールに内蔵する方法としては、特に限定されないが、一例を示すと次の通りである。まず、中空糸膜を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、筒状ケースに入れる。その後両端に仮のキャップをし、中空糸膜両端部にポッティング剤を入れる。このとき遠心機でモジュールを回転させながらポッティング剤を入れる方法は、ポッティング剤が均一に充填されるために好ましい方法である。ポッティング剤が固化した後、中空糸膜の両端が開口するように両端部を切断し、中空糸膜モジュールを得る。
【００５２】
このようにして得られた中空糸膜モジュールを用いた人工腎臓システムの基本構造の一例を第１図に示す。円筒状のプラスチックケース７に中空糸膜５の束が挿入されており、中空糸の両端部を樹脂１０で封止されている。ケース７には透析液の導入口８および導出口９が設けられており、中空糸膜５の外部には透析液、生食、濾過水等が流れるようになっている。ケース７の端部にはそれぞれ入口側ポート部１および出口側ポート部２が設けられている。血液６は入口側ポート部１に設けた血液導入口３より導入され、漏斗状のポート部１によって、中空糸膜５の内部に導かれる。中空糸膜５によってろ過された血液６は、出口側ポート部２によって集合させられ、血液導出口４より排出される。血液導入口３および血液導出口４には、血液回路１１が接続される。
【００５３】
以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【実施例】
【００５４】
１．基材の作成方法
（ポリスルホンフィルム１の作製）
ポリスルホン（テイジンアモコ社製ユーデル（登録商標）Ｐ−３５００）１０重量部をＮ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド８０重量部に加え、室温にて溶解し、製膜原液を得た。ホットプレートを用いて、表面温度が１００度になるように加熱したガラス板上に、前記製膜原液を厚さ２０３μｍになるようにキャストした。表面の温度は、接触式温度計により測定した。キャスト後、５分間ホットプレート上で放置し、溶媒を蒸発させた後、ガラス板ごと、水浴へ浸漬しポリスルホンフィルム１を得た。ここで、水浴に浸漬させるのは、ポリスルホンフィルムをガラス板からはがしやすくさせるためである。
（中空糸膜モジュール１の作製）
ポリスルホン（テイジンアモコ社製ユーデル（登録商標）Ｐ−３５００）１８重量部およびポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ３０）９重量部をＮ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド７２重量部および水１重量部の混合溶媒に加え、９０℃で１４時間加熱して溶解し、製膜原液を得た。この製膜原液を外径０．３ｍｍ、内径０．２ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出した。芯液としてＮ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド５８重量部および水４２重量部からなる溶液を内側の管より吐出した。吐出された製膜原液は、乾式長３５０ｍｍを通過した後、水１００％の凝固浴に導かれ、中空糸が得られた。
【００５５】
得られた中空糸を１００００本、第１図に示すような、透析液入口および透析液出口を有する円筒状のプラスチックケースに挿入し、両端部を樹脂で封止して、有効膜面積１．６ｍ２の人工腎臓用中空糸膜モジュール１を作成した。
（中空糸膜モジュール２の作成） iso（アイソタクティック）-ポリメチルメタクリレート５重量部およびsyn（シンジオタクティック）-ポリメチルメタクリレート２０重量部をジメチルスルホキシド７５重量部に加え、加熱溶解し、製膜原液を得た。この製膜原液をオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出し、空気中を２００ｍｍ通過した後、水１００％の凝固浴中に導き中空糸を得た。この際、内部注入気体として乾燥窒素を内側の管より吐出した。得られた中空糸の内径は０.２ｍｍ、膜厚は０.０３ｍｍであった。中空糸膜モジュール１と同様にして、得られた中空糸を１００００本用いて、有効膜面積１．６ｍ２の中空糸膜モジュール２を作成した。
２．測定方法
（１）可溶性親水性高分子量の測定
測定サンプルを乾燥して乾燥重量を測定した後、基材と親水性高分子の両方を溶解できる溶媒に溶解する。この溶液に、親水性高分子は溶解するが、基材は溶解しない溶媒を添加する。この操作により、基材および基材に固定化された親水性高分子は沈殿する。一方、可溶性親水性高分子は、溶解したままである。この上澄み液に含まれる親水性高分子の量を、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって定量することにより、測定サンプルの単位重量あたりに含まれる可溶性親水性高分子の重量が求められる。一方、測定サンプルを元素分析することにより、測定サンプルの単位重量あたりに含まれる全親水性高分子の重量が求められる。測定サンプルの単位重量あたりの可溶性親水性高分子の重量を測定サンプルの単位重量あたりの全親水性高分子の重量で割った値が、可溶性親水性高分子量である。
【００５６】
親水性高分子が、ポリビニルピロリドン、基材がユーデル（登録商標）Ｐ−３５００の場合には、以下の通りにして測定した。乾燥した測定サンプルを、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに２．５重量％の濃度になるように溶解した。その溶液を撹拌しながら、水を数滴ずつ１．７倍量添加して、基材のポリマーを析出させた。このときに水を一気に加えると、ポリスルホンが可溶性のポリビニルピロリドンを巻き込んだ状態で析出してしまい、正確な測定ができない可能性があるため注意を要する。可溶性のポリビニルピロリドンは、分散したポリスルホン微粒子とともに溶液中に含まれる。溶液をＨＰＬＣ用の非水系フィルター（東ソー製、２．５μ径）でろ過して、溶液中のポリスルホン微粒子を除去した後、ろ液中に含まれるポリビニルピロリドンを、以下の条件でＨＰＬＣにて定量した。
装置：Ｗａｔｅｒｓ、ＧＰＣ−２４４
カラム：ＴＳＫｇｅｌＧＭＰＷＸＬ２本
溶媒：水系、０．１Ｍ塩化アンモニウム、０．１Ｎアンモニア、ｐＨ９．５
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
温度：２３℃
ろ液中に含まれるポリビニルピロリドンの量から測定サンプルの単位重量当たりに含まれる可溶性ポリビニルピロリドンの重量が求められた。それを元素分析から求めた測定サンプルの単位重量当たりに含まれる全ポリビニルピロリドンの重量で割った値が可溶性ポリビニルピロリドン量である。
（２）親水性高分子の溶出性試験
測定サンプルを浸漬している親水性高分子水溶液を取り除いた後、改質基材の表面部分の面積に対して、０．２５ｍｌ／ｃｍ２量の水に、測定サンプルを３７℃、４時間浸漬することによって、溶出した親水性高分子を定量する。
【００５７】
測定サンプルが、前記の中空糸膜モジュール１の場合には、以下のようにして測定した。中空糸膜モジュール１の血液側を室温の超純水７００ｍｌで洗浄し、透析液側を室温の超純水２５００ｍｌで洗浄した後、再び血液側を室温の超純水３００ｍｌで洗浄し、充填液中に元からある親水性高分子を洗い流した。その後、血液側を３７℃に加温した４０００ｍｌの超純水で流速２００ｍｌ／ｍｉｎで４時間灌流した。その後、灌流液を２００倍に濃縮し、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）にて測定した。その値から、灌流液中に溶出した親水性高分子の総量を算出した。親水性高分子がポリビニルピロリドンの場合、ＧＰＣの測定条件としては、カラムはＧＭＰＷＸＬを使用し、流速０．５ｍｌ／ｍｉｎ、溶媒は０．１Ｎの硝酸リチウムを添加したメタノール：水＝１：１（容積比）の混合溶媒、カラム温度４０℃で行った。ポリビニルピロリドン濃度の検量線には、ＢＡＳＦ社製Ｋ９０を用いた。
（３）紫外吸収値の最大増加値の測定
測定サンプルと接触している親水性高分子水溶液の放射線照射前後の、波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲の紫外吸収値を測定した。測定に供する水溶液約３ｍｌを光路長１ｃｍの石英セルに入れて、日立社製Ｕ−２０００形分光光度計を用いて、室温にて測定した。放射線照射後の紫外吸収値から放射線照射前の紫外吸収値を引いて、紫外吸収値の増加値を求めた。波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲で最大の増加値を、紫外吸収値の最大増加値とした。
【００５８】
測定サンプルが中空糸膜モジュールで、親水性高分子水溶液を血液側に充填した場合は、放射線照射後の水溶液は、自然落下で滴下してくる分だけをサンプリングした。なお、親水性高分子水溶液を血液側に充填した後、ブローなどにより排液し、湿潤状態で放射線照射した場合には、水溶液が自然落下で滴下しない場合もある。その時には、水をモジュール内に再度充填した後、室温で１時間以上放置後、自然落下で滴下した血液側の水をサンプリングすればよい。
【００５９】
中空糸膜モジュール以外の基材を、湿潤状態で放射線照射した場合には、基材を０．１ｍｌ／ｃｍ２量の水に室温で１時間、浸漬した後、その水を測定し、その測定値を２０倍にした値を採用する。これは前記の中空糸膜モジュールの内表面積に対する、血液側の充填液の量、すなわち、浴比が０．００５ｍｌ／ｃｍ２であるので、それと浴比を一致するように換算することを意味する。０．１ｍｌ／ｃｍ２量の水で、基材が浸漬しない場合は、適宜、水量を増加して測定し、浴比が０．００５ｍｌ／ｃｍ２に相当するように換算すればよい。
（４）表面親水性高分子量の測定
表面の親水性高分子量は、Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）によって測定した。測定装置としてＥＳＣＡＬＡＢ２２０ｉＸＬを用い、サンプルを装置にセットして、Ｘ線の入射角に対する検出器の角度は９０度にて測定を行った。サンプルがフィルムの場合は、キャスト時のガラス面を測定した。また、サンプルが中空糸膜の場合は、中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を測定した。測定サンプルは、超純水でリンスした後、室温、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥させた後、測定に供した。
【００６０】
親水性高分子がポリビニルピロリドン、基材がユーデル（登録商標）Ｐ−３５００の場合には、ＥＳＣＡの測定により得られた、Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｓ２ｐスペクトルの面積強度より、装置付属の相対感度係数を用いて窒素の表面量（ａ）と硫黄の表面量（ｂ）を求め、下式より表面ポリビニルピロリドン量を算出した。
表面ポリビニルピロリドン量（重量％）＝ａ×１００／（ａ×１１１＋ｂ×４４２）
（５）ポリエチレングリコールの固定化密度の測定
放射線照射後の中空糸を、基材表面積１ｍ２あたり１ｌの３７℃の蒸留水に１時間浸漬し、蒸留水中に溶出するポリエチレングリコール量が１ｍｇ以下になるまで蒸留水を交換しながら洗浄し、基材に固定化されていないポリエチレングリコールを取り除いた。洗浄した基材を５０℃、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥した。乾燥した基材１０〜１００ｍｇを試験管に取り、無水酢酸とパラトルエンスルホン酸の混合溶液２ｍｌを添加し、１２０度で約１時間アセチル化した。冷却後２ｍｌの純水で器壁を洗い落とした後、２０％炭酸水素ナトリウムで中和した。中和した溶液をトリクロロメタン５ｍｌで抽出し、抽出物をガスクロマトグラフィー（以下ＧＣと略す）で分析した。ＧＣ分析条件を以下に示す。予め作成した検量線を用いて、基材に固定化しているポリエチレングリコール量を求めた。
（ＧＣ分析条件）
装置：Shimazu GC-9A
カラム：Supelcowax-10 60m×0.75mmI.D.
キャリアーガス：ヘリウム
検出器：FID (H2 inlet:0.7kg/cm2, Air inlet:0.6kg/cm2, Temp.:200℃)
カラム温度：80℃ 5min hold-(20min)-200℃ 5min hold
インジェクター温度：200℃
（６）接触角の測定
協和界面化学社製の接触角計ＣＡ−Ｄを用いて測定した。測定は室温が２５度に温調された部屋で行った。
（７）フィルムのウサギ血小板付着試験方法
測定するフィルムを１８ｍｍφのポリスチレン製の円筒管の底に平板状に設置し、該円筒管を生理食塩水で満たした。フィルム表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。３．２％クエン酸三ナトリウム２水和物水溶液と家兎新鮮血を１：９（容積比）で混合した血液を１０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、上清を取り出した（血漿１とする）。その後、上清を取り出したあとの血液を３０００ｒｐｍで１０分間再度遠心分離し、上清を取り出した（血漿２とする）。血漿１に血漿２を添加することで希釈（血漿２は血漿１に比べて血小板の濃度が低い）し、血小板数２０×１０６個／ｍｌの富血小板血漿（ＰＲＰと称する）を調製した。準備した円筒管の生理食塩水を捨てた後、ＰＲＰを１．０ｍｌ入れて３７℃にて１時間振盪した。その後、測定フィルムを生理食塩水で３回洗浄し、３％グルタルアルデヒド水溶液で血液成分の固定を行い、蒸留水にて洗浄した後、減圧乾燥を５時間以上行った。
【００６１】
このフィルムを走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜を表面に形成させて、試料とした。走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて試料表面を観察した。フィルムと円筒管の接着部は血液が溜まりやすいので、主としてフィルム中央部を倍率３０００倍で観察し、１視野中（１．１２×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。フィルム中央付近で異なる１０視野での付着血小板数の平均値を１．１２で割った値を血小板付着数（個／１．０×１０３μｍ２）とした。
（８）フィルムのヒト血小板付着試験方法
１８ｍｍφのポリスチレン製の円形板に両面テープで貼り付け、測定するフィルムを固定した。フィルム表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。筒状に切ったＦａｌｃｏｎ（登録商標）チューブ（１８ｍｍφ、Ｎｏ．２０５１）に該円形板を、フィルムを貼り付けた面が、円筒内部にくるように取り付け、パラフィルムで隙間を埋めた。この円筒管内を生理食塩水で洗浄後、生理食塩水で満たした。人間の静脈血を採血後、直ちにヘパリンを５０Ｕ／ｍｌになるように添加した。前記円筒管内の生理食塩水を廃棄後、前記血液を、採血後１０分以内に、円筒管内に１．０ｍｌ入れて、３７℃にて１時間振盪させた。その後、測定フィルムを１０ｍｌの生理食塩水で洗浄し、２．５％グルタルアルデヒド生理食塩水で血液成分の固定を行い、２０ｍｌの蒸留水にて洗浄した。洗浄したフィルムを、常温０．５Ｔｏｒｒにて１０時間減圧乾燥した。その後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜をフィルム表面に形成させて、試料とした。フィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて、倍率１５００倍で試料表面を観察し、１視野中（４．３×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。フィルム中央付近で異なる１０視野での付着血小板数の平均値を血小板付着数（個／４．３×１０３μｍ２）とした。
（９）中空糸膜のウサギ血小板付着試験方法
中空糸分離膜を３０本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約７ｍｍ、長さは約１０ｃｍであった。該ミニモジュールの血液入口と透析液出口をシリコーンチューブで繋ぎ、血液出口から蒸留水１００ｍｌを１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、中空糸およびモジュール内部を洗浄した。その後、生理食塩水を充填し、透析液入口、出口をキャップした。次に、血液入口から、０．５９ｍｌ／ｍｉｎの流速で、２時間生理食塩水プライミングした後、３．２％クエン酸三ナトリウム２水和物水溶液と家兎新鮮血を１：９（容積比）で混合した血液７ｍｌを０．５９ｍｌ／ｍｉｎの流速で１時間灌流した。その後、生理食塩水で１０ｍｌシリンジにて洗浄し、３％グルタルアルデヒド水溶液を中空糸内部および透析液側の両方に充填し、一晩以上置き、グルタルアルデヒド固定を行った。その後、蒸留水にて、グルタルアルデヒドを洗浄し、ミニモジュールから中空糸膜を切り出して減圧乾燥を５時間以上行った。中空糸膜を走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた後、長手方向にスライスし、内表面を露出させた。その後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜を試料に形成させた。走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて、倍率３０００倍で試料の内表面を観察し、１視野中（１．１２×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。異なる１０視野での付着血小板数の平均値を１．１２で割った値を血小板付着数（個／１．０×１０３μｍ２）とした。
（１０）中空糸膜のヒト血小板付着試験方法
１８ｍｍφのポリスチレン製の円形板に両面テープを貼り付け、そこに中空糸膜を固定した。貼り付けた中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を露出させた。中空糸内表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。筒状に切ったＦａｌｃｏｎ（登録商標）チューブ（１８ｍｍφ、Ｎｏ．２０５１）に該円形板を、中空糸膜を貼り付けた面が、円筒内部にくるように取り付け、パラフィルムで隙間を埋めた。この円筒管内を生理食塩水で洗浄後、生理食塩水で満たした。人間の静脈血を採血後、直ちにヘパリンを５０Ｕ／ｍｌになるように添加した。前記円筒管内の生理食塩水を廃棄後、前記血液を、採血後１０分以内に、円筒管内に１．０ｍｌ入れて３７℃にて１時間振盪させた。その後、中空糸膜を１０ｍｌの生理食塩水で洗浄し、２．５％グルタルアルデヒド生理食塩水で血液成分の固定を行い、２０ｍｌの蒸留水にて洗浄した。洗浄した中空糸膜を常温０．５Ｔｏｒｒにて１０時間減圧乾燥した。このフィルムを走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた。その後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜を中空糸膜表面に形成させて、試料とした。この中空糸膜の内表面をフィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて、倍率１５００倍で試料の内表面を観察し、１視野中（４．３×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。中空糸長手方向における中央付近で、異なる１０視野での付着血小板数の平均値を血小板付着数（個／４．３×１０３μｍ２）とした。中空糸の長手方向における端の部分は、血液溜まりができやすいためである。
（１１）人工腎臓用血液回路のヒト血小板付着試験方法
人工腎臓用血液回路を０．１ｇ（メッシュ部分の場合は０．０１ｇ）程度の小片に細断した。細断した小片について、上記の（９）項と同様にして、ヒト血小板付着試験を行った。
【００６２】
なお、上記（７）〜（１１）項の血小板付着試験においては、試験が適切に行われているかどうかを確認するために、ポジティブコントロールとネガティブコントロールを実験毎に水準に入れる。ポジティブコントロールとは、血小板付着が多いことがわかっている既知のサンプルである。また、ネガティブコントロールとは、血小板付着が少ないことがわかっている既知のサンプルである。ヒト血小板付着試験においては、上記の実験条件で血小板付着数が、４０（個／４．３×１０３μｍ２）以上のサンプルを、ポジティブコントロールとする。また同様に、血小板付着数が５（個／４．３×１０３μｍ２）以下のサンプルを、ネガティブコントロールとする。ウサギ血小板付着実験においては、血小板付着数が、３０（個／１．０×１０３μｍ２）以上のサンプルをポジティブコントロール、５（個／１．０×１０３μｍ２）以下のサンプルをネガティブコントロールとする。以下の実施例では、ポジティブコントロールとして、東レ社製人工腎臓“フィルトライザー”ＢＧ−１．６Ｕの中空糸膜を、ネガティブコントロールとしては川澄化学社製人工腎臓ＰＳ−１．６ＵＷの中空糸膜を用いた。試験を行った後、ポジティブコントロールの血小板付着数が、上記の値以上であり、かつ、ネガティブコントロールの血小板付着数が、上記の値以下であったときに、測定値を採用する。コントロールの血小板付着数が上記範囲からはずれた場合は、血液の鮮度が欠けていたり、血液の過度な活性化が生じていることなどが考えられるので、試験をやり直す。
（１２）ＩＬ−６吸着試験
中空糸膜モジュール２に用いたのと同じ中空糸分離膜を３０本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約７ｍｍ、長さは約１０ｃｍであった。該ミニモジュールの血液入口と透析液出口をシリコーンチューブで繋ぎ、血液出口から蒸留水１００ｍｌを１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、中空糸およびモジュール内部を洗浄した。その後、ＰＢＳ（日水製薬社製ダルベッコＰＢＳ（−））水溶液を充填し、透析液入口、出口をキャップした。
【００６３】
ヒト血漿１０ｍｌに、ＩＬ−６を添加し、１ｎｇ／ｍｌ濃度に調整した（液１とする）。透析液入口と透析液出口をキャップし、血液側入口と血液側出口をシリコーンチューブでつなぎ、液１を１ｍｌ／ｍｉｎの流速で３７℃、４時間灌流させた。灌流前後のＩＬ−６を定量し、ＩＬ−６の減少量から基材への吸着量を算出した。
（１３）酸化ＬＤＬ吸着除去試験方法
（ａ）抗酸化ＬＤＬ抗体の作製
板部らが作製したものを用いた(H.Itabe et al.,J.Biol.Chem.269:15274、1994)。すなわち、ヒト粥状硬化病巣ホモジェネートをマウスに注射して免疫し、そのマウスの脾臓からハイブリドーマを作製し、硫酸銅処理ＬＤＬと反応するものを選別して、抗酸化ＬＤＬ抗体を得た。得られた抗酸化ＬＤＬ抗体の抗体クラスは、マウスＩｇＭで、未処理ＬＤＬ、アセチルＬＤＬ、マロンジアルデヒドＬＤＬとは反応しない。一方、該抗酸化ＬＤＬ抗体は、フォスファチジルコリンのアルデヒド誘導体やヒドロペルオキシドを含めていくつかのフォスファチジルコリン過酸化反応生成物と反応する。該抗酸化ＬＤＬ抗体を１５０ｍＭのＮａＣｌを含む１０ｍＭほう酸緩衝液（ｐＨ８．５）に溶解したものを用いた（蛋白質濃度０．６０ｍｇ／ｍｌ）。
（ｂ）酸化ＬＤＬの調製
市販のＬＤＬ（フナコシ製）を脱塩した後、０．２ｍｇ／ｍｌとなるようにリン酸緩衝液（以下、ＰＢＳと略記）で希釈した。その後、０．５ｍＭ硫酸銅水溶液を２ｗｔ％添加し、３７℃で５時間反応させた。得られた溶液に、２５ｍＭのエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を１ｗｔ％、１０ｗｔ％アジ化ナトリウムを０．０２ｗｔ％となるように添加したものを酸化ＬＤＬ標品とした。
（ｃ）酸化ＬＤＬ濃度の測定
前記抗酸化ＬＤＬ抗体をＰＢＳで５μｇ／ｍｌに希釈し、９６穴のプレートに１００μｌ／ウェルずつ分注した。室温で２時間震盪した後、４℃にて一晩以上放置し、抗体を壁に吸着させた。
【００６４】
ウェル中の抗体溶液を捨て、１％Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ Ａｌｂｍｉｎ（ＢＳＡ、フラクションＶ、生化学工業）を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）を２００μｌ／ウェルずつ分注した。室温で２時間震盪して壁をブロッキングした後、ウェル中のＢＳＡ溶液を捨て、酸化ＬＤＬを含んだ血漿および検量線作成用のスタンダードを１００μｌ／ウェルずつ分注した。その後、室温で３０分震盪した後、４℃で一晩放置した。
【００６５】
室温に戻し、ウェル中の溶液を捨て、０．０５％トゥイーン（登録商標）−２０を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）でウェルを３回洗浄した。洗浄したウェルにＰＢＳで２０００倍に希釈したヒツジ抗アポＢ抗体１００μｌ／ウェルずつ分注した。室温で２時間震盪した後、ウェル中の抗アポＢ抗体を捨て、０．０５％トゥイーン−２０を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）でウェルを３回洗浄した。洗浄したウェルに２％ブロックエース（大日本製薬）を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）で２０００倍に希釈したアルカリ性フォスファターゼ標識ロバ抗ヒツジＩｇＧ抗体を１００μｌ／ウェルずつ分注し、室温で２時間震盪した。その後、ウェル中の標識抗体を捨て、０．０５％トゥイーン−２０を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）でウェルを３回洗浄し、さらにトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）で２回洗浄した。続いて、ｐ−ニトロフェニルリン酸の１ｍｇ／ｍｌ溶液（０．０００５Ｍ ＭｇＣｌ２、１Ｍジエタノールアミン緩衝液、ｐＨ９．８）を１００μｌ／ウェルずつ分注した。適当な時間室温で反応させた後、波長４１５ｎｍにおける吸光度をプレートリーダーで測定した。スタンダードの結果から検量線を引き、酸化ＬＤＬ濃度を決定した。
（ｄ）酸化ＬＤＬ吸着除去率の測定
健常者血漿（日本人、３０歳、ＬＤＬ（βリポ蛋白）濃度２７５ｍｇ／ｄｌ，ＨＤＬ−コレステロール濃度７０ｍｇ／ｄｌ）に、上記酸化ＬＤＬを濃度２μｇ／ｍｌとなるように添加した。
【００６６】
中空糸膜を７０本束ね、直径約７ｍｍ、長さは１２ｃｍのガラス管モジュールケースに挿入した。中空糸膜の両末端を、中空糸膜中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で固定し、ミニモジュール（内表面積５３ｃｍ２）を作成した。ミニモジュールを超純水で３７℃で３０分間洗浄した。その後、ミニモジュールの両端に内径７ｍｍ（外径１０ｍｍ）、長さ２ｃｍのシリコーンチューブ（製品名ＡＲＡＭ（登録商標））と異形コネクターを介して、内径０．８ｍｍ、外径１ｍｍ、長さ３７ｃｍのシリコーンチューブ（製品名ＡＲＡＭ（登録商標））をつなぎ、上記血漿１．５ｍｌを窒素雰囲気下で０．５ｍｌ／分の流量で２５℃、４時間中空糸膜内に灌流した。中空糸膜表面積１ｍ２あたりの血漿量は２．８×１０２ｍｌ／ｍ２であった。さらにミニモジュールをつけずにシリコーンチューブのみで灌流操作も行った。灌流前後の血漿中の酸化ＬＤＬ濃度を定量することにより、それぞれの吸着除去率を下記式により算出した。
【００６７】
酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）＝ミニモジュールでの酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）−シリコーンチューブのみでの酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）
酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）＝１００×（灌流前の濃度−灌流後の濃度）／灌流前の濃度
（実施例１）
基材として、前記のポリスルホンフィルム１を用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％および抗酸化剤としてエタノール０．５重量％含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、可溶性親水性高分子量が少なく、親水性が高く、血小板数が少ない、血液適合性の高いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
（比較例１）
前記のポリスルホンフィルム１を、純水中でγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、実施例１と比較して血小板付着数が多く血液適合性の低いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
（比較例２）
前記のポリスルホンフィルム１を、親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液中で３日間室温にて放置した。その後、該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、実施例１と比較して接触角が大きく親水性が低く、血小板付着数が多い血液適合性の低いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
（比較例３）
前記のポリスルホンフィルム１にγ線を照射しないで、該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、実施例１と比較して接触角が大きく親水性が低く、血小板付着数が多い血液適合性の低いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
【００６８】
【表１】
【００６９】
（実施例２）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリビニルピロリドンの溶出性試験を行った結果、ポリビニルピロリドンの溶出量は０．１５ｍｇ／ｍ２であった。また、該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通りであった。
（実施例３）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてピロ亜硫酸ナトリウム５００ｐｐｍを含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通りであった。
（比較例４）
純水を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を純水で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。また、該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。結果は表３に示したように、カチオン性親水性高分子を固定化した中空糸膜に比べて、酸化ＬＤＬ吸着除去率は低かった。
（比較例５）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。
（比較例６）
抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。
（比較例７）
抗酸化剤として５００ｐｐｍのピロ亜硫酸ナトリウムを含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。
（比較例８）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。充填後３日間室温で放置した後、該モジュールについて、ポリビニルピロリドンの溶出性試験を行った。その結果、ポリビニルピロリドンの溶出量が０．６８ｍｇ／ｍ２であり、実施例２と比較してポリビニルピロリドンの溶出量が多かった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通りであった。すなわち、γ線照射を行っていないので、血小板付着数は低かったが、ポリビニルピロリドンのグラフト化や、架橋が起きていないため、ポリビニルピロリドンの溶出量が多かったと考えられる。
【００７０】
【表２】
【００７１】
（実施例４）
ノニオン性親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、カチオン性親水性高分子としてポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ社製、重量平均分子量１００万）０．１重量％を含む水溶液を、前記中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。その結果、表３に示された通りであった。その結果を表３に示した。
（実施例５）
カチオン性親水性高分子としてポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ社製、重量平均分子量１００万）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノールを含む水溶液を、前記中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。その結果、表３に示したように、比較例９に比べて紫外吸収値の最大増加値が低く抑えられていることがわかった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。結果を表３に示した。
（比較例９）
カチオン性親水性高分子としてポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ社製、重量平均分子量１００万）０．１重量％を含む水溶液を、前記中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。その結果、表３に示された通り、実施例４と比較して血小板付着数が多かった。
【００７２】
【表３】
【００７３】
（実施例６）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（日本油脂社製マクロゴール（登録商標）６０００）０．０７５重量％を含む水溶液を、血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（実施例７）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（日本油脂製マクロゴール（登録商標）６０００）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（実施例８）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通り、であった。
（比較例１０）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（日本油脂製マクロゴール（登録商標）６０００）０．０１０重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（比較例１１）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（ナカライテスク製ポリエチレングリコール＃２００）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（比較例１２）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（SCIENTIFIC POLYMERS PRODUCTS, INC.製、 Mw900,000）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（比較例１３）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、モジュール内を超純水で充填し、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
【００７４】
【表４】
【００７５】
（実施例９）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の人工腎臓モジュール血液側コネクター部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（実施例１０）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チューブ部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（実施例１１）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社発売「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チャンバー部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（実施例１２）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）のメッシュ部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（比較例１４）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の人工腎臓モジュール血液側コネクター部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（比較例１５）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チューブ部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（比較例１６）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チャンバー部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおり血小板付着数は７．０（個／４．３×１０３μｍ２）であった。
（比較例１７）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）のメッシュ部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
【００７６】
【表５】
【００７７】
（実施例１３）
市販のガラス状炭素板（東洋炭素株式会社製）を基材として用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．０１重量％および抗酸化剤としてエタノール０．１重量％を含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面の接触角を測定した。その結果、接触角は３９度であり、未処理の場合の９８度に対して大幅に親水性化されていることがわかった。
（実施例１４）
市販のガラス状炭素板（東洋炭素株式会社製）を基材として用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．０１重量％を含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面の接触角を測定した。その結果、接触角は５２度であり、未処理の場合の９８度に対して大幅に親水性化されていることがわかった。
（比較例１８）
実施例１３のガラス状炭素板を、純水中でγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面の接触角は９８度であり未処理の場合の９８度と同じであることがわかった。
（実施例１５）
市販のカーボンシート（東レ株式会社製）を基材として用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％および抗酸化剤としてエタノール０．１重量％含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面の接触角を測定した。その結果、接触角は３０度であり、未処理の場合の１３１度に対して大幅に親水性化されていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の改質基材は、表面に親水性が要求される用途に幅広く用いることができる。例えば、人工血管、カテーテル、血液バッグ、血液フィルター、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工腎臓、人工肺、手術用補助器具などの医療用具に好適に用いることができる。アミノ酸、ペプチド、糖、タンパク質あるいはこれらの複合体等の生体成分を分離する生体成分分離膜にも好適に用いることができる。ピペットチップ、チューブ、シャーレ、スピッツなどのバイオ実験関連器具、バイオリアクター、分子モーター、ＤＤＳ、タンパクチップ、ＤＮＡチップ、バイオセンサー、あるいは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）、ＳＮＯＭ（近接場光学顕微鏡）、ＳＰＲ（表面プラズモン共鳴）センサーなどの分析機器部品などにも好適に用いることができる。また、浄水器用膜、上水浄化膜、下水浄化膜、ＲＯ膜などの水処理用分離膜にも好適に用いることができる。なかでも生体成分と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓などの血液浄化用モジュールに好適に用いられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面が親水化処理された改質基材に関する。本発明の改質基材は、医療用具に好適に用いることができる。また、水処理用分離膜、生体成分分離膜、バイオ実験関連器具、バイオリアクター、分子モーター、ＤＤＳ（ドラッグ・デリバリー・システム）、タンパクチップ、ＤＮＡチップ、バイオセンサー、あるいは、分析機器部品などにも好適に用いることができる。なかでも生体成分と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓などの血液浄化用モジュールに好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
人工血管、カテーテル、血液バッグ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工腎臓など、体液と接触する医療用具においては、生体適合性、特に血液適合性が大きな問題である。例えば、血液浄化に使用される分離膜では、タンパク質の付着や血小板の付着／活性化は血液凝固を引き起こす要因となる。このような血液適合性の問題に対して、基材表面の親水化処理が有効であることが知られている。血液浄化用分離膜の素材としては、例えば、ポリスルホン系ポリマーが用いられているが、血液適合性を付与するために、製膜原液の段階でポリビニルピロリドンなどの親水性高分子が混合されている。このような方法で、ある程度の血液適合性は得られているが、十分ではなかった。
【０００３】
基材表面の血液適合性を上げるために、ポリスルホン系の分離膜をポリビニルピロリドンなどの親水性高分子溶液と接触させ、分離膜に親水性高分子を物理吸着させる方法が、特許文献１に開示されている。しかし、この方法では、親水性高分子は表面に吸着しているだけなので、血液と接触した際に、親水性高分子が血中に溶出してくる可能性が考えられる。また、ポリスルホン系の分離膜をポリビニルピロリドンなどの親水性高分子溶液と接触させ、放射線架橋により不溶化した親水性高分子被膜層を膜表面に形成する方法が、特許文献２に開示されている。この方法によれば、親水性高分子の溶出は抑制されるものの、不溶化された親水性高分子は、血液が接触した際に、血小板を活性化するため、血液適合性は、かえって悪化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１８４７２号公報
【特許文献２】特開平６−２３８１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、親水性高分子が基材表面に固定化された、血液適合性の高い改質基材およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは鋭意検討を進めた結果、親水性高分子を必要以上に架橋もしくは崩壊させることなく、基材に固定化できる方法を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
本発明は、カチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子を含み、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であり、かつ、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である改質基材である。
【０００８】
また、本発明は、基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触させて放射線照射することによって得られうる改質基材である。
【０００９】
また、本発明は、上記の改質基材を用いた分離膜を含む。
【００１０】
また、本発明は、上記の改質基材を複数含むシステムを含む。
【００１１】
また、本発明は、基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法である。
【００１２】
また、本発明は、複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の改質基材は、表面に親水性高分子が固定化されており、かつ、親水性高分子の必要以上の架橋、崩壊などが防止されているので、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制することができる。特に、高い血液適合性を有する。また、サイトカインの吸着を維持しつつ、高い血液適合性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】人工腎臓システムの基本構造の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明では、基材を親水性高分子水溶液と接触させた状態で放射線照射することにより、親水性高分子が基材表面に固定化された改質基材を得る。基材の血液適合性は、血液と接触する部分の表面状態に依存し、一般的には、表面の親水性が高いほど、また、表面に固定化された親水性高分子の運動性が高いほど、高くなる。運動性の高い親水性高分子は、その分子運動によって、タンパク質や血小板を排除していると考えられている。
【００１６】
なお、ここで言う固定化とは、親水性高分子が基材に結合している状態のことである。本発明においては、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であることが必要であり、好ましくは１０重量％以下である。ここで、可溶性親水性高分子とは、架橋や基材への固定化による不溶化をされていない親水性高分子のことである。また、可溶性親水性高分子量とは、改質基材に含まれる全親水性高分子中の可溶性親水性高分子の割合である。詳細な測定方法は後述する。可溶性親水性高分子量が１５重量％を越えると、親水性高分子の基材に対する結合が十分ではなく、改質基材が血液と接触した際に、親水性高分子が血中に溶出してくる可能性が考えられる。
【００１７】
また、親水性高分子の溶出量は、０．５ｍｇ／ｍ２以下であることが好ましく、０．３ｍｇ／ｍ２以下であればさらに好ましい。ここで、親水性高分子の溶出量とは、基材を３７℃に加温した純水に４時間接触させた場合に、純水中に溶け出した親水性高分子の量を、測定した基材の単位面積あたりの量に換算した値である。詳細な測定方法は後述する。親水性高分子の溶出量が上記の範囲を超えると、血液と接触する医療用具の場合は、患者の体内への蓄積が懸念される。親水性高分子の分子量が５万を越える場合は、腎臓でろ過されないため、体外に排出されず、特に蓄積が懸念される。また、人工腎臓に用いる場合は、腎機能が低下もしくは損失している患者に使用するために、親水性高分子の分子量が５万以下の場合でも、患者の体内への蓄積が懸念される。また、タンパクチップやバイオセンサーといった分析機器に用いる場合においては、溶出した親水性高分子が分析の阻害因子となりうることが懸念される。
【００１８】
放射線照射の条件は、基材と接触した親水性高分子水溶液において、放射線照射による、波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値が１以下であることが好ましく、０．５以下がより好ましい。ここでいう紫外吸収値の最大増加値とは、放射線照射後の親水性高分子水溶液の２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値から、放射線照射前の親水性高分子水溶液の同じ波長範囲における紫外吸収値を差し引いて得られた値のうち、該波長範囲において最大の値のことを指す。放射線照射の条件によっては、親水性高分子が崩壊し、２６０ｎｍから３００ｎｍの波長領域に吸収を有する比較的反応性の高い物質を生成することがある。特に医療用具の場合においては、このような物質は、安全性の面から少ないほうが好ましい。
【００１９】
また、本発明の改質基材は、表面親水性高分子量が２０重量％以上であることが好ましい。ここで、表面親水性高分子量とは、改質基材の表面における親水性高分子のモノマーユニットの重量（モノマーユニットのモル数×モノマーユニットの分子量）を（Ａ）、改質基材の表面における基材を構成する高分子のモノマーユニットの重量（モノマーユニットのモル数×モノマーユニットの分子量）を（Ｂ）としたときに、Ａ／（Ａ＋Ｂ）で表される比率と定義する。表面親水性高分子量は、改質基材の表面の親水性の度合いを表すパラメータとなる。
【００２０】
表面親水高分子量は、改質基材の表面のみ、すなわち表面から深さ１０ｎｍ程度までをＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）により測定することで求められる。表面親水性高分子量は、２０重量％以上であることが好ましく、３２重量％以上であることがより好ましい。表面親水性高分子量が２０重量％未満になると、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制する効果が低下する。これは、親水性高分子が基材表面を覆うことができず、基材が改質基材の表面に露出する割合が多くなるためと考えられる。
【００２１】
本発明の改質基材は、表面に親水性高分子が固定化されているとともに、親水性高分子の必要以上の架橋、崩壊などが防止されているので、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制することができる。特に、高い血液適合性を有する。具体的には、本発明の改質基材は、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である。血小板付着量は、改質基材と血液を１時間接触させた場合に、改質基材の表面に付着した血小板の数を、改質基材の表面積４．３×１０３μｍ２あたりの数として求めた値である。詳細な測定方法は後述する。ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２を越えると、血液適合性が不十分になるとともに、タンパク質などの有機物や生体成分の付着を抑制する効果も不十分になる。
【００２２】
本発明の改質基材は、高い血液適合性を有するので、医療用基材として好適に用いることができる。本発明で用いられる医療用基材は、人工血管、カテーテル、血液バッグ、コンタクトレンズ、眼内レンズ、手術用補助器具、血液浄化用モジュールなどにおいて用いられるものを含む。なかでも生体成分と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓などの血液浄化用モジュールに適する。ここで、血液浄化用モジュールとは、血液を体外に循環させて、血中の老廃物や有害物質を取り除く機能を有したモジュールのことをいい、人工腎臓や外毒素吸着カラムなどがある。また、人工腎臓用モジュールとしては、コイル型、平板型、中空糸膜型があるが、処理効率などの点から、中空糸膜型が好ましい。
【００２３】
ところで、インターロイキン−６（以下、ＩＬ−６と略す）をはじめとするサイトカインなど生体に悪影響を与えうる物質を吸着除去する医療用基材がある。このような医療用基材も、血液適合性が高いことが望ましい。しかし、基材表面に親水化処理を行うと、血小板や凝固関連蛋白質の基材への付着が抑制されると同時に、ＩＬ−６などの除去対象物質の基材に対する吸着も抑制されてしまうことが懸念される。本発明の改質基材は、ＩＬ−６などのサイトカインの吸着を維持しつつ、高い血液適合性を得ることができる。具体的には、改質基材のサイトカイン吸着量を、改質前の基材のサイトカイン吸着量の９０％以上に保ったまま、高い血液適合性を有する改質基材を得ることができる。本発明の改質基材は、ＩＬ−６吸着量が０．１ｎｇ／ｃｍ２以上であることが好ましい。この範囲にあることにより、改質基材は、ＩＬ−６吸着カラムに好適に適用できる。
【００２４】
また、本発明の改質基材は、生体成分の付着を抑制するという特長を生かして、水処理用分離膜、生体成分分離膜、バイオ実験関連器具、バイオリアクター、分子モーター、ＤＤＳ、タンパクチップ、ＤＮＡチップ、バイオセンサー、あるいは、分析機器部品などにも好適に用いることができる。また、本発明の改質基材は、３次元架橋度の低い、親水性高分子が表面に存在するので、易滑性が必要な材料に対しての適用も期待できる。
【００２５】
本発明において、基材とは親水性を付与させたい材料のことを指す。基材は、高分子材料からなることが好ましい。高分子材料の例としては、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ沸化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミドなどが挙げられる。また、これらの共重合体でも良い。さらに炭素繊維やガラス状炭素板、カーボンシートなどの炭素板、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料およびこれらと樹脂を混合したコンポジット材料も用いることができる。また、これらの素材の一部が官能基によって置換された材料も基材として適用できる。これらの、炭素材料における親水性付与の反応機構は定かではなく、直接反応するのか、炭素材料に物理的に拘束されている微量の不純物と反応するのかは不明であるが、高分子材料と同様に親水性化させることが可能である。基材の形状としては、繊維、フィルム、樹脂、分離膜などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
医療用基材として用いる場合は、基材として、例えば、ポリ塩化ビニル、セルロース系ポリマー、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系ポリマー、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリ沸化ビニリデンなどが好ましい。この中でも特にポリスルホン系ポリマーは成形が容易で、分離膜にしたときの物質透過性能に優れているため、好適に用いられる。
【００２７】
ポリスルホン系ポリマーは、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基を持つもので、例えば、次式（１）および／または（２）の化学式で示されるポリスルホンが好適に使用される。式中のｎは、５０〜８０が好ましい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
ポリスルホンの具体例としては、ユーデル（登録商標）ポリスルホンＰ−１７００、Ｐ−３５００（テイジンアモコ社製）、ウルトラソン（登録商標）Ｓ３０１０、Ｓ６０１０（ＢＡＳＦ社製）、ビクトレックス（登録商標）（住友化学）、レーデル（登録商標）Ａ（テイジンアモコ社製）、ウルトラソン（登録商標）Ｅ（ＢＡＳＦ社製）等のポリスルホンが挙げられる。また、本発明で用いられるポリスルホンは上記式（１）および／または（２）で表される繰り返し単位のみからなるポリマーが好適ではあるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーと共重合していても良い。他の共重合モノマーは１０重量％以下であることが好ましい。
【００３０】
また、ＩＬ−６などのサイトカインを吸着除去する医療用基材に用いる場合は、基材は、疎水性高分子からなることが、吸着性能が高いため好ましい。特に、ポリメタクリル酸メチルは、吸着性能が高いため好ましい。
【００３１】
また、本発明において、親水性高分子とは高分子の主鎖もしくは側鎖に親水性の官能基を含む高分子のことを指す。２５℃の水に対する溶解度が好ましくは０．００１重量％以上、より好ましくは０．０１重量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上の親水性高分子が本技術に適用しやすい。具体例としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドなどやこれらと他のモノマーとの共重合体や、グラフト重合体などが挙げられる。ポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドン等の非イオン性親水性高分子は、非特異的吸着抑制効果を発揮する。ポリエチレンイミンなどのカチオン性親水性高分子は、酸化ＬＤＬ等の酸性物質の吸着抑制に高い効果を発揮する。デキストラン硫酸、ポリビニル硫酸などのアニオン性高分子は、リゾチウムなどの塩基性物質の吸着抑制に高い効果を発揮する。中でも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールまたはポリビニルピロリドンが、吸着抑制効果が高いことから好ましい。ポリビニルピロリドンは、特に吸着抑制効果が高い。また、ポリアルキレングリコールは、後述の抗酸化剤を添加しなくても、高い吸着抑制効果を発揮するというメリットを有する。
【００３２】
親水性高分子がポリアルキレングリコールの場合、ポリアルキレングリコール固定化密度は、１５０ｍｇ／ｍ２以上であることが好ましく、２００ｍｇ／ｍ２以上であることがさらに好ましい。また、ポリアルキレングリコール固定化密度は、３０００ｍｇ／ｍ２以下であることが好ましい。ここで、ポリアルキレングリコール固定化密度とは、基材表面に固定化されたポリアルキレングリコールの量である。ポリアルキレングリコール固定化密度が少なすぎると、基材の抗血栓性が低下する。逆にポリアルキレングリコール固定化密度が多すぎると、サイトカインの吸着除去に用いた場合に、サイトカインの吸着能が低下する。基材表面に固定化された親水性高分子の量の測定は、基材および親水性高分子の種類によって異なり、適宜選ばれる。改質基材に結合している親水性高分子の量を直接測定することが好ましいが、より簡便な方法を用いても良い。たとえば、放射線照射前の水溶液中の親水性高分子濃度と、放射線照射後の水溶液中の親水性高分子濃度の比較により、水溶液中の親水性高分子が減少した量を計算し、その量を固定化された親水性高分子の量としてもよい。また、表面の接触角が測定することにより、固定化された親水性高分子の量を推定することも簡便な方法である。
【００３３】
親水性高分子として、タンパク質などの生体由来の高分子を用いることも好ましい。基材に生体由来高分子が固定化されることにより、生体由来高分子の機能を基材に付与することができる。生体由来高分子の例としては、デキストランやデキストラン硫酸等の糖鎖構造を有する高分子、ペプチド、蛋白質、脂質、あるいはリポポリサッカライド等の複合物などが挙げられる。
【００３４】
また、複数の親水性高分子を用いることも好ましい。たとえば、非イオン性親水性高分子およびカチオン性親水性高分子を用いた場合、非イオン性親水性高分子が非特異的吸着抑制効果を発揮するのに加え、カチオン性親水性高分子が、酸化低密度リポ蛋白質（以下、酸化ＬＤＬと呼ぶ）等の酸性物質の吸着抑制に高い効果を発揮するので、両者の効果を併せ持たせることができる。また、非イオン性親水性高分子およびアニオン性高分子を用いた場合、非イオン性親水性高分子の非特異的吸着抑制効果に加えて、アニオン性高分子が、リゾチウムなどの塩基性物質の効率的吸着抑制効果を発揮する。また、合成親水性高分子と親水性の生体由来高分子を同時に用いた場合は、血液適合性が高く、かつ生体高分子のもつ機能が付与された改質基材を提供することができる。複数の親水性高分子を固定化する場合は、逐次固定化させることもできるが、一度に複数の親水性高分子の混合物を固定化することが簡便であり、より好ましい方法である。
【００３５】
親水性高分子の分子量は、１００以上が好ましく、５００以上がより好ましく、１０００以上がさらに好ましい。また、親水性高分子の分子量は、５万以下が好ましい。
【００３６】
放射線はα線、β線、γ線、Ｘ線、紫外線、電子線などが用いられる。また、人工腎臓などの医療用具は滅菌することが必要であり、近年は残留毒性の少なさや簡便さの点から、γ線や電子線を用いた放射線滅菌法が多用されている。すなわち、本発明の方法を医療用基材に用いると、基材の滅菌と改質が同時に達成できるので、好ましい。特に人工腎臓は、分離膜が水を抱液した状態である、いわゆるウェットタイプが主流となっているため、この水を親水性高分子溶液を含む水溶液に変えるだけで、本発明の方法が簡便に使用できるため、好ましい。
【００３７】
基材の滅菌と改質を同時に行う場合は、２０ｋＧｙ以上の吸収線量で放射線の照射を行うことが好ましい。血液浄化用モジュール等をγ線で滅菌するには２０ｋＧｙ以上の吸収線量が効果的なためである。しかしながら、吸収線量が２０ｋＧｙ以上であると、親水性高分子の３次元架橋や崩壊などが起きるため、血液適合性が低下する。そのため、本発明においては、抗酸化剤を添加することが好ましい。具体的には、基材を親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する。抗酸化剤の添加により、親水性高分子を固定化しつつ、親水性高分子の必要以上の架橋や崩壊を防止し、滅菌も同時に行うことができる。ただし、滅菌が不要な用途に用いる場合は、この吸収線量に限定される必要はない。その場合、１５ｋＧｙ以下の吸収線量で放射線の照射を行うことで、抗酸化剤無しで基材の改質を行うことも可能である。
【００３８】
また、本発明でいうところの抗酸化剤とは、他の分子に電子を与えやすい性質を持つ分子のことを言う。抗酸化剤は、ポリビニルピロリドンなどの親水性高分子が放射線によりラジカル反応を起こす際、その反応を抑制する性質を持つ。抗酸化剤としては、例えば、ビタミンＣなどの水溶性ビタミン類、ポリフェノール類、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、グルコース、ガラクトース、マンノース、トレハロースなどの糖類、ソジウムハイドロサルファイト、ピロ亜硫酸ナトリウム、二チオン酸ナトリウムなどの無機塩類、尿酸、システイン、グルタチオン、酸素などが挙げられる。これらの抗酸化剤は単独で用いてもよいし、２種類以上混合して用いてもよい。本発明の方法を医療用具に用いる際は、その安全性を考慮する必要があるため、抗酸化剤は毒性の低いものが好適に用いられる。特に、アルコール類、糖類および無機塩類が好ましい。
【００３９】
水溶液中の抗酸化剤の濃度については、抗酸化剤の種類、放射線の照射線量などにより異なる。抗酸化剤の濃度が低すぎると、親水性高分子の３次元架橋や崩壊などが起きるため、血液適合性が低下するおそれがある。また、抗酸化剤を多量に入れると、基材への固定化効率が落ちるため、十分な血液適合性が得られないおそれがある。
【００４０】
以下に、本発明の改質基材の製造方法を、抗酸化剤を用いた場合の例について詳述する。
【００４１】
基材の改質方法としては、基材を、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液に接触させた状態で、放射線を照射する。例えば、基材がフィルムの場合、基材を親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液に浸漬させた状態で、放射線照射することが好ましい。また、基材が中空糸膜等の中空基材で、かつ、親水性を付与させたい部分が中空部内表面の場合、中空部内部に前記の水溶液を充填し、放射線照射することが好ましい。さらに、基材がモジュールに内蔵されている場合は、モジュール内を前記の水溶液で充填して、モジュールごと放射線照射することも好ましい。例えば、人工腎臓ならば、モジュールケース内に分離膜が内蔵されているため、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液をモジュール内に充填し、モジュールごと放射線照射してもよいし、分離膜のみを親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液に浸漬させた状態で放射線照射してから、モジュールに組み込んでも良い。しかし、改質と滅菌を同時に行えることから、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液をモジュール内に充填し、モジュールごと放射線照射することが、より好ましい。
【００４２】
また、基材を、親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液で湿潤させた状態で、放射線を照射することも好ましい。ここでいう湿潤状態とは、基材を浸漬していた水溶液を除去するが、乾燥させない状態のことを言う。特に限定されるものではないが、基材の乾燥状態に対して１重量％以上の水分を含んでいることが好ましい。すなわち、基材を前記水溶液に浸漬し、該水溶液から引き上げた後、放射線を照射してもよい。また、基材を含むモジュール内に、前記水溶液を充填した後、窒素ブローなどにより、水溶液の大部分をモジュール内から排出した後、放射線を照射してもよい。
【００４３】
これら以外の方法としては、基材をあらかじめ親水性高分子水溶液に浸漬するなどして、基材表面に親水性高分子をコーティングした後、抗酸化剤を含む溶液に浸漬してγ線照射を行っても良い。この場合も基材表面が効率よく親水化される。
【００４４】
親水性高分子を付与する場所は、基材の種類および改質の方法によって様々にコントロールすることが可能である。例えば、基材が中空糸膜の場合であって、中空糸膜の内側に親水性高分子を含む水溶液を通した後に放射線を照射する場合は、中空糸膜の内表面に親水性高分子を固定することができる。人工腎臓のように内表面のみ血液を流す目的で用いられる場合は好ましい方法である。また、中空糸膜の外側にも親水化を行いたい場合は、中空糸膜の外側にも親水性高分子を含む水溶液を接触させればよい。例えば、中空糸膜がモジュールケースに内蔵されている場合は、中空糸膜とモジュールケースの間の空間に、親水性高分子を含む水溶液を充填すればよい。
【００４５】
また、基材が分離膜である場合に、親水性高分子を含む水溶液を、膜を通して濾過しながら充填した場合、膜の表面に親水性高分子が濃縮されるため、表面をより親水化させたい場合は効果的な手法である。この時、親水性高分子として、膜を透過しにくい高分子、例えば高分子量の親水性高分子を用いると、膜の表面に親水性高分子がより濃縮されるため、より高い効果が得られる。
【００４６】
一方、低分子量の親水性高分子を用いた場合は、膜内部まで親水化処理を行うことが可能である。例えば濾過もしくは透析により生体物質を分離し一部を回収する膜、いわゆる生体成分分離膜、においては、膜の表面だけを親水化しただけでは、膜内部での生体成分の吸着を抑制することができない。そのため、生体成分分離膜においては、膜内部まで親水化処理を行うことが好ましい形態である。
【００４７】
本発明においては、複数の基材を含むシステムを親水性高分子および抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射することにより、複数の基材を一度に改質することもできる。特に、該複数の基材が、それぞれ異なる素材からなる場合は、効果が大きい。通常の改質方法では、基材に対する依存性が大きいので、異なる素材からなる複数の基材を同時に改質することは困難である。
【００４８】
ここで、複数の基材から構成されているシステムとは、ポート部、分離膜および回路を含む分離膜システムなどである。例えば、人工腎臓、外毒素吸着カラムなどの血液浄化用モジュールは、カテーテル、血液回路、チャンバー、モジュールの入口および出口のポート部、分離膜など異なる素材からなる複数の基材から構成されている。本発明ではこれらの全てもしくは一部を同時に改質することが可能である。ポート部、分離膜および回路のうち、少なくとも一部が改質されていることが好ましい。一例としては、人工腎臓システムの場合は、中空糸膜モジュールに、モジュールの入口および出口のポート部および血液回路を接続し、血液回路から親水性高分子水溶液を通液して、システム全体に充填した状態で放射線照射を行えばよい。
【００４９】
血液浄化用モジュールの製造方法としては、その用途により、種々の方法があるが、大まかな工程としては、血液浄化用の分離膜の製造工程と、その分離膜をモジュールに組み込むという工程にわけることができる。
【００５０】
人工腎臓に用いられる中空糸膜モジュールの製造方法についての一例を示す。人工腎臓に内蔵される中空糸膜の製造方法としては、つぎのような方法がある。すなわち、ポリスルホンおよびポリビニルピロリドンを良溶媒または良溶媒を含む混合溶媒に溶解させたものを原液とする。ポリマー濃度は、１０〜３０重量％が好ましく、１５〜２５重量％がより好ましい。ポリスルホンおよびポリビニルピロリドンの重量比率は、２０：１〜１：５が好ましく、５：１〜１：１がより好ましい。良溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジオキサンなどが好ましい。該原液を二重環状口金の外側の管から吐出し、乾式部を走行させた後凝固浴へ導く。二重環状口金の内側の管からは、中空部を形成するための注入液もしくは気体を吐出する。この際、乾式部の湿度が影響を与えるために、乾式部走行中に膜外表面からの水分補給によって、外表面近傍での相分離挙動を速め、孔径拡大し、結果として透析の際の透過／拡散抵抗を減らすことも可能である。ただし、相対湿度が高すぎると外表面での原液凝固が支配的になり、かえって孔径が小さくなり、結果として透析の際の透過／拡散抵抗を増大する傾向がある。そのため、相対湿度としては６０〜９０％が好適である。また、注入液組成としては、プロセス適性から、原液に用いた溶媒を基本とする組成からなるものを用いることが好ましい。注入液濃度としては、例えばジメチルアセトアミドを用いたときは、４５〜８０重量％、さらには６０〜７５重量％の水溶液が好適に用いられる。
【００５１】
中空糸膜をモジュールに内蔵する方法としては、特に限定されないが、一例を示すと次の通りである。まず、中空糸膜を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、筒状ケースに入れる。その後両端に仮のキャップをし、中空糸膜両端部にポッティング剤を入れる。このとき遠心機でモジュールを回転させながらポッティング剤を入れる方法は、ポッティング剤が均一に充填されるために好ましい方法である。ポッティング剤が固化した後、中空糸膜の両端が開口するように両端部を切断し、中空糸膜モジュールを得る。
【００５２】
このようにして得られた中空糸膜モジュールを用いた人工腎臓システムの基本構造の一例を第１図に示す。円筒状のプラスチックケース７に中空糸膜５の束が挿入されており、中空糸の両端部を樹脂１０で封止されている。ケース７には透析液の導入口８および導出口９が設けられており、中空糸膜５の外部には透析液、生食、濾過水等が流れるようになっている。ケース７の端部にはそれぞれ入口側ポート部１および出口側ポート部２が設けられている。血液６は入口側ポート部１に設けた血液導入口３より導入され、漏斗状のポート部１によって、中空糸膜５の内部に導かれる。中空糸膜５によってろ過された血液６は、出口側ポート部２によって集合させられ、血液導出口４より排出される。血液導入口３および血液導出口４には、血液回路１１が接続される。
【００５３】
以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【実施例】
【００５４】
１．基材の作成方法
（ポリスルホンフィルム１の作製）
ポリスルホン（テイジンアモコ社製ユーデル（登録商標）Ｐ−３５００）１０重量部をＮ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド８０重量部に加え、室温にて溶解し、製膜原液を得た。ホットプレートを用いて、表面温度が１００度になるように加熱したガラス板上に、前記製膜原液を厚さ２０３μｍになるようにキャストした。表面の温度は、接触式温度計により測定した。キャスト後、５分間ホットプレート上で放置し、溶媒を蒸発させた後、ガラス板ごと、水浴へ浸漬しポリスルホンフィルム１を得た。ここで、水浴に浸漬させるのは、ポリスルホンフィルムをガラス板からはがしやすくさせるためである。
（中空糸膜モジュール１の作製）
ポリスルホン（テイジンアモコ社製ユーデル（登録商標）Ｐ−３５００）１８重量部およびポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ３０）９重量部をＮ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド７２重量部および水１重量部の混合溶媒に加え、９０℃で１４時間加熱して溶解し、製膜原液を得た。この製膜原液を外径０．３ｍｍ、内径０．２ｍｍのオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出した。芯液としてＮ，Ｎ‘−ジメチルアセトアミド５８重量部および水４２重量部からなる溶液を内側の管より吐出した。吐出された製膜原液は、乾式長３５０ｍｍを通過した後、水１００％の凝固浴に導かれ、中空糸が得られた。
【００５５】
得られた中空糸を１００００本、第１図に示すような、透析液入口および透析液出口を有する円筒状のプラスチックケースに挿入し、両端部を樹脂で封止して、有効膜面積１．６ｍ２の人工腎臓用中空糸膜モジュール１を作成した。
（中空糸膜モジュール２の作成） iso（アイソタクティック）-ポリメチルメタクリレート５重量部およびsyn（シンジオタクティック）-ポリメチルメタクリレート２０重量部をジメチルスルホキシド７５重量部に加え、加熱溶解し、製膜原液を得た。この製膜原液をオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出し、空気中を２００ｍｍ通過した後、水１００％の凝固浴中に導き中空糸を得た。この際、内部注入気体として乾燥窒素を内側の管より吐出した。得られた中空糸の内径は０.２ｍｍ、膜厚は０.０３ｍｍであった。中空糸膜モジュール１と同様にして、得られた中空糸を１００００本用いて、有効膜面積１．６ｍ２の中空糸膜モジュール２を作成した。
２．測定方法
（１）可溶性親水性高分子量の測定
測定サンプルを乾燥して乾燥重量を測定した後、基材と親水性高分子の両方を溶解できる溶媒に溶解する。この溶液に、親水性高分子は溶解するが、基材は溶解しない溶媒を添加する。この操作により、基材および基材に固定化された親水性高分子は沈殿する。一方、可溶性親水性高分子は、溶解したままである。この上澄み液に含まれる親水性高分子の量を、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によって定量することにより、測定サンプルの単位重量あたりに含まれる可溶性親水性高分子の重量が求められる。一方、測定サンプルを元素分析することにより、測定サンプルの単位重量あたりに含まれる全親水性高分子の重量が求められる。測定サンプルの単位重量あたりの可溶性親水性高分子の重量を測定サンプルの単位重量あたりの全親水性高分子の重量で割った値が、可溶性親水性高分子量である。
【００５６】
親水性高分子が、ポリビニルピロリドン、基材がユーデル（登録商標）Ｐ−３５００の場合には、以下の通りにして測定した。乾燥した測定サンプルを、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに２．５重量％の濃度になるように溶解した。その溶液を撹拌しながら、水を数滴ずつ１．７倍量添加して、基材のポリマーを析出させた。このときに水を一気に加えると、ポリスルホンが可溶性のポリビニルピロリドンを巻き込んだ状態で析出してしまい、正確な測定ができない可能性があるため注意を要する。可溶性のポリビニルピロリドンは、分散したポリスルホン微粒子とともに溶液中に含まれる。溶液をＨＰＬＣ用の非水系フィルター（東ソー製、２．５μ径）でろ過して、溶液中のポリスルホン微粒子を除去した後、ろ液中に含まれるポリビニルピロリドンを、以下の条件でＨＰＬＣにて定量した。
装置：Ｗａｔｅｒｓ、ＧＰＣ−２４４
カラム：ＴＳＫｇｅｌＧＭＰＷＸＬ２本
溶媒：水系、０．１Ｍ塩化アンモニウム、０．１Ｎアンモニア、ｐＨ９．５
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
温度：２３℃
ろ液中に含まれるポリビニルピロリドンの量から測定サンプルの単位重量当たりに含まれる可溶性ポリビニルピロリドンの重量が求められた。それを元素分析から求めた測定サンプルの単位重量当たりに含まれる全ポリビニルピロリドンの重量で割った値が可溶性ポリビニルピロリドン量である。
（２）親水性高分子の溶出性試験
測定サンプルを浸漬している親水性高分子水溶液を取り除いた後、改質基材の表面部分の面積に対して、０．２５ｍｌ／ｃｍ２量の水に、測定サンプルを３７℃、４時間浸漬することによって、溶出した親水性高分子を定量する。
【００５７】
測定サンプルが、前記の中空糸膜モジュール１の場合には、以下のようにして測定した。中空糸膜モジュール１の血液側を室温の超純水７００ｍｌで洗浄し、透析液側を室温の超純水２５００ｍｌで洗浄した後、再び血液側を室温の超純水３００ｍｌで洗浄し、充填液中に元からある親水性高分子を洗い流した。その後、血液側を３７℃に加温した４０００ｍｌの超純水で流速２００ｍｌ／ｍｉｎで４時間灌流した。その後、灌流液を２００倍に濃縮し、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）にて測定した。その値から、灌流液中に溶出した親水性高分子の総量を算出した。親水性高分子がポリビニルピロリドンの場合、ＧＰＣの測定条件としては、カラムはＧＭＰＷＸＬを使用し、流速０．５ｍｌ／ｍｉｎ、溶媒は０．１Ｎの硝酸リチウムを添加したメタノール：水＝１：１（容積比）の混合溶媒、カラム温度４０℃で行った。ポリビニルピロリドン濃度の検量線には、ＢＡＳＦ社製Ｋ９０を用いた。
（３）紫外吸収値の最大増加値の測定
測定サンプルと接触している親水性高分子水溶液の放射線照射前後の、波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲の紫外吸収値を測定した。測定に供する水溶液約３ｍｌを光路長１ｃｍの石英セルに入れて、日立社製Ｕ−２０００形分光光度計を用いて、室温にて測定した。放射線照射後の紫外吸収値から放射線照射前の紫外吸収値を引いて、紫外吸収値の増加値を求めた。波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲で最大の増加値を、紫外吸収値の最大増加値とした。
【００５８】
測定サンプルが中空糸膜モジュールで、親水性高分子水溶液を血液側に充填した場合は、放射線照射後の水溶液は、自然落下で滴下してくる分だけをサンプリングした。なお、親水性高分子水溶液を血液側に充填した後、ブローなどにより排液し、湿潤状態で放射線照射した場合には、水溶液が自然落下で滴下しない場合もある。その時には、水をモジュール内に再度充填した後、室温で１時間以上放置後、自然落下で滴下した血液側の水をサンプリングすればよい。
【００５９】
中空糸膜モジュール以外の基材を、湿潤状態で放射線照射した場合には、基材を０．１ｍｌ／ｃｍ２量の水に室温で１時間、浸漬した後、その水を測定し、その測定値を２０倍にした値を採用する。これは前記の中空糸膜モジュールの内表面積に対する、血液側の充填液の量、すなわち、浴比が０．００５ｍｌ／ｃｍ２であるので、それと浴比を一致するように換算することを意味する。０．１ｍｌ／ｃｍ２量の水で、基材が浸漬しない場合は、適宜、水量を増加して測定し、浴比が０．００５ｍｌ／ｃｍ２に相当するように換算すればよい。
（４）表面親水性高分子量の測定
表面の親水性高分子量は、Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）によって測定した。測定装置としてＥＳＣＡＬＡＢ２２０ｉＸＬを用い、サンプルを装置にセットして、Ｘ線の入射角に対する検出器の角度は９０度にて測定を行った。サンプルがフィルムの場合は、キャスト時のガラス面を測定した。また、サンプルが中空糸膜の場合は、中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を測定した。測定サンプルは、超純水でリンスした後、室温、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥させた後、測定に供した。
【００６０】
親水性高分子がポリビニルピロリドン、基材がユーデル（登録商標）Ｐ−３５００の場合には、ＥＳＣＡの測定により得られた、Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｓ２ｐスペクトルの面積強度より、装置付属の相対感度係数を用いて窒素の表面量（ａ）と硫黄の表面量（ｂ）を求め、下式より表面ポリビニルピロリドン量を算出した。
表面ポリビニルピロリドン量（重量％）＝ａ×１００／（ａ×１１１＋ｂ×４４２）
（５）ポリエチレングリコールの固定化密度の測定
放射線照射後の中空糸を、基材表面積１ｍ２あたり１ｌの３７℃の蒸留水に１時間浸漬し、蒸留水中に溶出するポリエチレングリコール量が１ｍｇ以下になるまで蒸留水を交換しながら洗浄し、基材に固定化されていないポリエチレングリコールを取り除いた。洗浄した基材を５０℃、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥した。乾燥した基材１０〜１００ｍｇを試験管に取り、無水酢酸とパラトルエンスルホン酸の混合溶液２ｍｌを添加し、１２０度で約１時間アセチル化した。冷却後２ｍｌの純水で器壁を洗い落とした後、２０％炭酸水素ナトリウムで中和した。中和した溶液をトリクロロメタン５ｍｌで抽出し、抽出物をガスクロマトグラフィー（以下ＧＣと略す）で分析した。ＧＣ分析条件を以下に示す。予め作成した検量線を用いて、基材に固定化しているポリエチレングリコール量を求めた。
（ＧＣ分析条件）
装置：Shimazu GC-9A
カラム：Supelcowax-10 60m×0.75mmI.D.
キャリアーガス：ヘリウム
検出器：FID (H2 inlet:0.7kg/cm2, Air inlet:0.6kg/cm2, Temp.:200℃)
カラム温度：80℃ 5min hold-(20min)-200℃ 5min hold
インジェクター温度：200℃
（６）接触角の測定
協和界面化学社製の接触角計ＣＡ−Ｄを用いて測定した。測定は室温が２５度に温調された部屋で行った。
（７）フィルムのウサギ血小板付着試験方法
測定するフィルムを１８ｍｍφのポリスチレン製の円筒管の底に平板状に設置し、該円筒管を生理食塩水で満たした。フィルム表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。３．２％クエン酸三ナトリウム２水和物水溶液と家兎新鮮血を１：９（容積比）で混合した血液を１０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、上清を取り出した（血漿１とする）。その後、上清を取り出したあとの血液を３０００ｒｐｍで１０分間再度遠心分離し、上清を取り出した（血漿２とする）。血漿１に血漿２を添加することで希釈（血漿２は血漿１に比べて血小板の濃度が低い）し、血小板数２０×１０６個／ｍｌの富血小板血漿（ＰＲＰと称する）を調製した。準備した円筒管の生理食塩水を捨てた後、ＰＲＰを１．０ｍｌ入れて３７℃にて１時間振盪した。その後、測定フィルムを生理食塩水で３回洗浄し、３％グルタルアルデヒド水溶液で血液成分の固定を行い、蒸留水にて洗浄した後、減圧乾燥を５時間以上行った。
【００６１】
このフィルムを走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜を表面に形成させて、試料とした。走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて試料表面を観察した。フィルムと円筒管の接着部は血液が溜まりやすいので、主としてフィルム中央部を倍率３０００倍で観察し、１視野中（１．１２×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。フィルム中央付近で異なる１０視野での付着血小板数の平均値を１．１２で割った値を血小板付着数（個／１．０×１０３μｍ２）とした。
（８）フィルムのヒト血小板付着試験方法
１８ｍｍφのポリスチレン製の円形板に両面テープで貼り付け、測定するフィルムを固定した。フィルム表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。筒状に切ったＦａｌｃｏｎ（登録商標）チューブ（１８ｍｍφ、Ｎｏ．２０５１）に該円形板を、フィルムを貼り付けた面が、円筒内部にくるように取り付け、パラフィルムで隙間を埋めた。この円筒管内を生理食塩水で洗浄後、生理食塩水で満たした。人間の静脈血を採血後、直ちにヘパリンを５０Ｕ／ｍｌになるように添加した。前記円筒管内の生理食塩水を廃棄後、前記血液を、採血後１０分以内に、円筒管内に１．０ｍｌ入れて、３７℃にて１時間振盪させた。その後、測定フィルムを１０ｍｌの生理食塩水で洗浄し、２．５％グルタルアルデヒド生理食塩水で血液成分の固定を行い、２０ｍｌの蒸留水にて洗浄した。洗浄したフィルムを、常温０．５Ｔｏｒｒにて１０時間減圧乾燥した。その後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜をフィルム表面に形成させて、試料とした。フィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて、倍率１５００倍で試料表面を観察し、１視野中（４．３×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。フィルム中央付近で異なる１０視野での付着血小板数の平均値を血小板付着数（個／４．３×１０３μｍ２）とした。
（９）中空糸膜のウサギ血小板付着試験方法
中空糸分離膜を３０本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約７ｍｍ、長さは約１０ｃｍであった。該ミニモジュールの血液入口と透析液出口をシリコーンチューブで繋ぎ、血液出口から蒸留水１００ｍｌを１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、中空糸およびモジュール内部を洗浄した。その後、生理食塩水を充填し、透析液入口、出口をキャップした。次に、血液入口から、０．５９ｍｌ／ｍｉｎの流速で、２時間生理食塩水プライミングした後、３．２％クエン酸三ナトリウム２水和物水溶液と家兎新鮮血を１：９（容積比）で混合した血液７ｍｌを０．５９ｍｌ／ｍｉｎの流速で１時間灌流した。その後、生理食塩水で１０ｍｌシリンジにて洗浄し、３％グルタルアルデヒド水溶液を中空糸内部および透析液側の両方に充填し、一晩以上置き、グルタルアルデヒド固定を行った。その後、蒸留水にて、グルタルアルデヒドを洗浄し、ミニモジュールから中空糸膜を切り出して減圧乾燥を５時間以上行った。中空糸膜を走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた後、長手方向にスライスし、内表面を露出させた。その後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜を試料に形成させた。走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて、倍率３０００倍で試料の内表面を観察し、１視野中（１．１２×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。異なる１０視野での付着血小板数の平均値を１．１２で割った値を血小板付着数（個／１．０×１０３μｍ２）とした。
（１０）中空糸膜のヒト血小板付着試験方法
１８ｍｍφのポリスチレン製の円形板に両面テープを貼り付け、そこに中空糸膜を固定した。貼り付けた中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を露出させた。中空糸内表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。筒状に切ったＦａｌｃｏｎ（登録商標）チューブ（１８ｍｍφ、Ｎｏ．２０５１）に該円形板を、中空糸膜を貼り付けた面が、円筒内部にくるように取り付け、パラフィルムで隙間を埋めた。この円筒管内を生理食塩水で洗浄後、生理食塩水で満たした。人間の静脈血を採血後、直ちにヘパリンを５０Ｕ／ｍｌになるように添加した。前記円筒管内の生理食塩水を廃棄後、前記血液を、採血後１０分以内に、円筒管内に１．０ｍｌ入れて３７℃にて１時間振盪させた。その後、中空糸膜を１０ｍｌの生理食塩水で洗浄し、２．５％グルタルアルデヒド生理食塩水で血液成分の固定を行い、２０ｍｌの蒸留水にて洗浄した。洗浄した中空糸膜を常温０．５Ｔｏｒｒにて１０時間減圧乾燥した。このフィルムを走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた。その後、スパッタリングにより、Ｐｔ−Ｐｄの薄膜を中空糸膜表面に形成させて、試料とした。この中空糸膜の内表面をフィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて、倍率１５００倍で試料の内表面を観察し、１視野中（４．３×１０３μｍ２）の付着血小板数を数えた。中空糸長手方向における中央付近で、異なる１０視野での付着血小板数の平均値を血小板付着数（個／４．３×１０３μｍ２）とした。中空糸の長手方向における端の部分は、血液溜まりができやすいためである。
（１１）人工腎臓用血液回路のヒト血小板付着試験方法
人工腎臓用血液回路を０．１ｇ（メッシュ部分の場合は０．０１ｇ）程度の小片に細断した。細断した小片について、上記の（９）項と同様にして、ヒト血小板付着試験を行った。
【００６２】
なお、上記（７）〜（１１）項の血小板付着試験においては、試験が適切に行われているかどうかを確認するために、ポジティブコントロールとネガティブコントロールを実験毎に水準に入れる。ポジティブコントロールとは、血小板付着が多いことがわかっている既知のサンプルである。また、ネガティブコントロールとは、血小板付着が少ないことがわかっている既知のサンプルである。ヒト血小板付着試験においては、上記の実験条件で血小板付着数が、４０（個／４．３×１０３μｍ２）以上のサンプルを、ポジティブコントロールとする。また同様に、血小板付着数が５（個／４．３×１０３μｍ２）以下のサンプルを、ネガティブコントロールとする。ウサギ血小板付着実験においては、血小板付着数が、３０（個／１．０×１０３μｍ２）以上のサンプルをポジティブコントロール、５（個／１．０×１０３μｍ２）以下のサンプルをネガティブコントロールとする。以下の実施例では、ポジティブコントロールとして、東レ社製人工腎臓“フィルトライザー”ＢＧ−１．６Ｕの中空糸膜を、ネガティブコントロールとしては川澄化学社製人工腎臓ＰＳ−１．６ＵＷの中空糸膜を用いた。試験を行った後、ポジティブコントロールの血小板付着数が、上記の値以上であり、かつ、ネガティブコントロールの血小板付着数が、上記の値以下であったときに、測定値を採用する。コントロールの血小板付着数が上記範囲からはずれた場合は、血液の鮮度が欠けていたり、血液の過度な活性化が生じていることなどが考えられるので、試験をやり直す。
（１２）ＩＬ−６吸着試験
中空糸膜モジュール２に用いたのと同じ中空糸分離膜を３０本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約７ｍｍ、長さは約１０ｃｍであった。該ミニモジュールの血液入口と透析液出口をシリコーンチューブで繋ぎ、血液出口から蒸留水１００ｍｌを１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で流し、中空糸およびモジュール内部を洗浄した。その後、ＰＢＳ（日水製薬社製ダルベッコＰＢＳ（−））水溶液を充填し、透析液入口、出口をキャップした。
【００６３】
ヒト血漿１０ｍｌに、ＩＬ−６を添加し、１ｎｇ／ｍｌ濃度に調整した（液１とする）。透析液入口と透析液出口をキャップし、血液側入口と血液側出口をシリコーンチューブでつなぎ、液１を１ｍｌ／ｍｉｎの流速で３７℃、４時間灌流させた。灌流前後のＩＬ−６を定量し、ＩＬ−６の減少量から基材への吸着量を算出した。
（１３）酸化ＬＤＬ吸着除去試験方法
（ａ）抗酸化ＬＤＬ抗体の作製
板部らが作製したものを用いた(H.Itabe et al.,J.Biol.Chem.269:15274、1994)。すなわち、ヒト粥状硬化病巣ホモジェネートをマウスに注射して免疫し、そのマウスの脾臓からハイブリドーマを作製し、硫酸銅処理ＬＤＬと反応するものを選別して、抗酸化ＬＤＬ抗体を得た。得られた抗酸化ＬＤＬ抗体の抗体クラスは、マウスＩｇＭで、未処理ＬＤＬ、アセチルＬＤＬ、マロンジアルデヒドＬＤＬとは反応しない。一方、該抗酸化ＬＤＬ抗体は、フォスファチジルコリンのアルデヒド誘導体やヒドロペルオキシドを含めていくつかのフォスファチジルコリン過酸化反応生成物と反応する。該抗酸化ＬＤＬ抗体を１５０ｍＭのＮａＣｌを含む１０ｍＭほう酸緩衝液（ｐＨ８．５）に溶解したものを用いた（蛋白質濃度０．６０ｍｇ／ｍｌ）。
（ｂ）酸化ＬＤＬの調製
市販のＬＤＬ（フナコシ製）を脱塩した後、０．２ｍｇ／ｍｌとなるようにリン酸緩衝液（以下、ＰＢＳと略記）で希釈した。その後、０．５ｍＭ硫酸銅水溶液を２ｗｔ％添加し、３７℃で５時間反応させた。得られた溶液に、２５ｍＭのエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を１ｗｔ％、１０ｗｔ％アジ化ナトリウムを０．０２ｗｔ％となるように添加したものを酸化ＬＤＬ標品とした。
（ｃ）酸化ＬＤＬ濃度の測定
前記抗酸化ＬＤＬ抗体をＰＢＳで５μｇ／ｍｌに希釈し、９６穴のプレートに１００μｌ／ウェルずつ分注した。室温で２時間震盪した後、４℃にて一晩以上放置し、抗体を壁に吸着させた。
【００６４】
ウェル中の抗体溶液を捨て、１％Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ Ａｌｂｍｉｎ（ＢＳＡ、フラクションＶ、生化学工業）を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）を２００μｌ／ウェルずつ分注した。室温で２時間震盪して壁をブロッキングした後、ウェル中のＢＳＡ溶液を捨て、酸化ＬＤＬを含んだ血漿および検量線作成用のスタンダードを１００μｌ／ウェルずつ分注した。その後、室温で３０分震盪した後、４℃で一晩放置した。
【００６５】
室温に戻し、ウェル中の溶液を捨て、０．０５％トゥイーン（登録商標）−２０を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）でウェルを３回洗浄した。洗浄したウェルにＰＢＳで２０００倍に希釈したヒツジ抗アポＢ抗体１００μｌ／ウェルずつ分注した。室温で２時間震盪した後、ウェル中の抗アポＢ抗体を捨て、０．０５％トゥイーン−２０を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）でウェルを３回洗浄した。洗浄したウェルに２％ブロックエース（大日本製薬）を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）で２０００倍に希釈したアルカリ性フォスファターゼ標識ロバ抗ヒツジＩｇＧ抗体を１００μｌ／ウェルずつ分注し、室温で２時間震盪した。その後、ウェル中の標識抗体を捨て、０．０５％トゥイーン−２０を含むトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）でウェルを３回洗浄し、さらにトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ８．０）で２回洗浄した。続いて、ｐ−ニトロフェニルリン酸の１ｍｇ／ｍｌ溶液（０．０００５Ｍ ＭｇＣｌ２、１Ｍジエタノールアミン緩衝液、ｐＨ９．８）を１００μｌ／ウェルずつ分注した。適当な時間室温で反応させた後、波長４１５ｎｍにおける吸光度をプレートリーダーで測定した。スタンダードの結果から検量線を引き、酸化ＬＤＬ濃度を決定した。
（ｄ）酸化ＬＤＬ吸着除去率の測定
健常者血漿（日本人、３０歳、ＬＤＬ（βリポ蛋白）濃度２７５ｍｇ／ｄｌ，ＨＤＬ−コレステロール濃度７０ｍｇ／ｄｌ）に、上記酸化ＬＤＬを濃度２μｇ／ｍｌとなるように添加した。
【００６６】
中空糸膜を７０本束ね、直径約７ｍｍ、長さは１２ｃｍのガラス管モジュールケースに挿入した。中空糸膜の両末端を、中空糸膜中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で固定し、ミニモジュール（内表面積５３ｃｍ２）を作成した。ミニモジュールを超純水で３７℃で３０分間洗浄した。その後、ミニモジュールの両端に内径７ｍｍ（外径１０ｍｍ）、長さ２ｃｍのシリコーンチューブ（製品名ＡＲＡＭ（登録商標））と異形コネクターを介して、内径０．８ｍｍ、外径１ｍｍ、長さ３７ｃｍのシリコーンチューブ（製品名ＡＲＡＭ（登録商標））をつなぎ、上記血漿１．５ｍｌを窒素雰囲気下で０．５ｍｌ／分の流量で２５℃、４時間中空糸膜内に灌流した。中空糸膜表面積１ｍ２あたりの血漿量は２．８×１０２ｍｌ／ｍ２であった。さらにミニモジュールをつけずにシリコーンチューブのみで灌流操作も行った。灌流前後の血漿中の酸化ＬＤＬ濃度を定量することにより、それぞれの吸着除去率を下記式により算出した。
【００６７】
酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）＝ミニモジュールでの酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）−シリコーンチューブのみでの酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）
酸化ＬＤＬ吸着除去率（％）＝１００×（灌流前の濃度−灌流後の濃度）／灌流前の濃度
（実施例１）
基材として、前記のポリスルホンフィルム１を用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％および抗酸化剤としてエタノール０．５重量％含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、可溶性親水性高分子量が少なく、親水性が高く、血小板数が少ない、血液適合性の高いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
（比較例１）
前記のポリスルホンフィルム１を、純水中でγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、実施例１と比較して血小板付着数が多く血液適合性の低いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
（比較例２）
前記のポリスルホンフィルム１を、親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液中で３日間室温にて放置した。その後、該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、実施例１と比較して接触角が大きく親水性が低く、血小板付着数が多い血液適合性の低いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
（比較例３）
前記のポリスルホンフィルム１にγ線を照射しないで、該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面ポリビニルピロリドン量の測定、表面の接触角の測定、血小板付着試験および可溶性親水性高分子量の測定をそれぞれ行った。その結果、表１に示された通り、実施例１と比較して接触角が大きく親水性が低く、血小板付着数が多い血液適合性の低いポリスルホンフィルムが得られたことがわかった。
【００６８】
【表１】
【００６９】
（実施例２）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリビニルピロリドンの溶出性試験を行った結果、ポリビニルピロリドンの溶出量は０．１５ｍｇ／ｍ２であった。また、該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通りであった。
（実施例３）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてピロ亜硫酸ナトリウム５００ｐｐｍを含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通りであった。
（比較例４）
純水を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を純水で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。また、該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。結果は表３に示したように、カチオン性親水性高分子を固定化した中空糸膜に比べて、酸化ＬＤＬ吸着除去率は低かった。
（比較例５）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。
（比較例６）
抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。
（比較例７）
抗酸化剤として５００ｐｐｍのピロ亜硫酸ナトリウムを含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通り、実施例２，３と比較して血小板付着数が多かった。
（比較例８）
親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノール０．５重量％を含む水溶液を、前記の中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。充填後３日間室温で放置した後、該モジュールについて、ポリビニルピロリドンの溶出性試験を行った。その結果、ポリビニルピロリドンの溶出量が０．６８ｍｇ／ｍ２であり、実施例２と比較してポリビニルピロリドンの溶出量が多かった。該モジュールの中空糸を切り出し、表面ポリビニルピロリドン量、可溶性親水性高分子量および血小板付着数を評価した。その結果、表２に示された通りであった。すなわち、γ線照射を行っていないので、血小板付着数は低かったが、ポリビニルピロリドンのグラフト化や、架橋が起きていないため、ポリビニルピロリドンの溶出量が多かったと考えられる。
【００７０】
【表２】
【００７１】
（実施例４）
ノニオン性親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％、カチオン性親水性高分子としてポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ社製、重量平均分子量１００万）０．１重量％を含む水溶液を、前記中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。その結果、表３に示された通りであった。その結果を表３に示した。
（実施例５）
カチオン性親水性高分子としてポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ社製、重量平均分子量１００万）０．１重量％、抗酸化剤としてエタノールを含む水溶液を、前記中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２９ｋＧｙであった。該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。その結果、表３に示したように、比較例９に比べて紫外吸収値の最大増加値が低く抑えられていることがわかった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。結果を表３に示した。
（比較例９）
カチオン性親水性高分子としてポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ社製、重量平均分子量１００万）０．１重量％を含む水溶液を、前記中空糸膜モジュール１の血液側および透析液側に、それぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールにγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールの血液側充填液の、γ線照射による波長２６０ｎｍから３００ｎｍの範囲における紫外吸収値の最大増加値を測定した。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着数を評価した。さらに、中空糸膜モジュール１と同じ中空糸膜を用いてミニモジュールを作成し、酸化ＬＤＬ吸着実験に供した。その結果、表３に示された通り、実施例４と比較して血小板付着数が多かった。
【００７２】
【表３】
【００７３】
（実施例６）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（日本油脂社製マクロゴール（登録商標）６０００）０．０７５重量％を含む水溶液を、血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（実施例７）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（日本油脂製マクロゴール（登録商標）６０００）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（実施例８）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通り、であった。
（比較例１０）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（日本油脂製マクロゴール（登録商標）６０００）０．０１０重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（比較例１１）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（ナカライテスク製ポリエチレングリコール＃２００）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（比較例１２）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、親水性高分子としてポリエチレングリコール（SCIENTIFIC POLYMERS PRODUCTS, INC.製、 Mw900,000）０．１００重量％を含む水溶液を、該モジュールの血液側および透析液側にそれぞれ１０００ｍｌ通液し、モジュール内を該水溶液で充填した。この後、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、ポリエチレングリコール固定化密度測定、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
（比較例１３）
前記の中空糸膜モジュール２の血液側および透析液側に、それぞれ４０℃の超純水５０００ｍｌを通液して洗浄した。その後、モジュール内を超純水で充填し、該モジュールをγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該モジュールについて、血小板付着試験およびＩＬ−６吸着試験を行った。その結果、表４に示された通りであった。
【００７４】
【表４】
【００７５】
（実施例９）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の人工腎臓モジュール血液側コネクター部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（実施例１０）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チューブ部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（実施例１１）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社発売「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チャンバー部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（実施例１２）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）のメッシュ部分を細断して、小片１ｇを測定サンプルとした。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社製Ｋ９０）０．１００重量％、抗酸化剤としてエタノール０．１００重量％を含む水溶液６０ｍｌに測定サンプルを浸漬し、γ線照射した。血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（比較例１４）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の人工腎臓モジュール血液側コネクター部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（比較例１５）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チューブ部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
（比較例１６）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）の血液チャンバー部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおり血小板付着数は７．０（個／４．３×１０３μｍ２）であった。
（比較例１７）
市販の人工腎臓用血液回路（東レメディカル株式会社：「人工腎臓血液回路Ｈ−１０２−ＫＴＳ」）のメッシュ部分を細断して、血小板付着試験を行った結果、表５に示すとおりであった。
【００７６】
【表５】
【００７７】
（実施例１３）
市販のガラス状炭素板（東洋炭素株式会社製）を基材として用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．０１重量％および抗酸化剤としてエタノール０．１重量％を含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面の接触角を測定した。その結果、接触角は３９度であり、未処理の場合の９８度に対して大幅に親水性化されていることがわかった。
（実施例１４）
市販のガラス状炭素板（東洋炭素株式会社製）を基材として用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．０１重量％を含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面の接触角を測定した。その結果、接触角は５２度であり、未処理の場合の９８度に対して大幅に親水性化されていることがわかった。
（比較例１８）
実施例１３のガラス状炭素板を、純水中でγ線照射した。γ線吸収線量は２８ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスし、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌した。該フィルムの表面の接触角は９８度であり未処理の場合の９８度と同じであることがわかった。
（実施例１５）
市販のカーボンシート（東レ株式会社製）を基材として用いた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン（ＢＡＳＦ社製Ｋ９０）０．１重量％および抗酸化剤としてエタノール０．１重量％含む水溶液に基材を浸漬し、γ線照射した。γ線吸収線量は２７ｋＧｙであった。該フィルムを純水でリンスした後、８０℃の純水中で６０分間撹拌し、純水を入れ替え再び８０℃で６０分間撹拌した。その後、さらに純水を入れ替え８０℃で６０分間撹拌し、吸着しているポリビニルピロリドンを取り除いた。該フィルムの表面の接触角を測定した。その結果、接触角は３０度であり、未処理の場合の１３１度に対して大幅に親水性化されていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の改質基材は、表面に親水性が要求される用途に幅広く用いることができる。例えば、人工血管、カテーテル、血液バッグ、血液フィルター、コンタクトレンズ、眼内レンズ、人工腎臓、人工肺、手術用補助器具などの医療用具に好適に用いることができる。アミノ酸、ペプチド、糖、タンパク質あるいはこれらの複合体等の生体成分を分離する生体成分分離膜にも好適に用いることができる。ピペットチップ、チューブ、シャーレ、スピッツなどのバイオ実験関連器具、バイオリアクター、分子モーター、ＤＤＳ、タンパクチップ、ＤＮＡチップ、バイオセンサー、あるいは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）、ＳＮＯＭ（近接場光学顕微鏡）、ＳＰＲ（表面プラズモン共鳴）センサーなどの分析機器部品などにも好適に用いることができる。また、浄水器用膜、上水浄化膜、下水浄化膜、ＲＯ膜などの水処理用分離膜にも好適に用いることができる。なかでも生体成分と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓などの血液浄化用モジュールに好適に用いられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子を含み、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であり、かつ、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である改質基材。
【請求項２】
基材が疎水性高分子からなり、該疎水性高分子がポリスルホン系ポリマーまたはポリメタクリル酸メチルである請求の範囲第１項記載の改質基材。
【請求項３】
請求の範囲１項記載の改質基材を用いた中空糸膜。
【請求項４】
請求の範囲２項記載の分離膜を用いた生体成分分離膜。
【請求項５】
請求の範囲第１項記載の改質基材を複数含むシステム。
【請求項６】
基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法。
【請求項７】
基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法。
【請求項８】
基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法。
【請求項９】
複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法。
【請求項１０】
複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法。
【請求項１１】
複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法。
【請求項１】
カチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子を含み、可溶性親水性高分子量が１５重量％以下であり、かつ、ヒト血小板付着量が１０個／４．３×１０３μｍ２以下である改質基材。
【請求項２】
基材が疎水性高分子からなり、該疎水性高分子がポリスルホン系ポリマーまたはポリメタクリル酸メチルである請求の範囲第１項記載の改質基材。
【請求項３】
請求の範囲１項記載の改質基材を用いた中空糸膜。
【請求項４】
請求の範囲２項記載の分離膜を用いた生体成分分離膜。
【請求項５】
請求の範囲第１項記載の改質基材を複数含むシステム。
【請求項６】
基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法。
【請求項７】
基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法。
【請求項８】
基材をカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触下、放射線照射する改質基材の製造方法。
【請求項９】
複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法。
【請求項１０】
複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法。
【請求項１１】
複数の基材を含むシステムをカチオン性親水性高分子またはアニオン性親水性高分子、および非イオン性親水性高分子、並びに抗酸化剤を含む水溶液と接触させて、該複数の基材に同時に放射線照射するシステムの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２０７５８３（Ｐ２０１０−２０７５８３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０３４６（Ｐ２０１０−５０３４６）
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【分割の表示】特願２００４−５３０５７２（Ｐ２００４−５３０５７２）の分割
【原出願日】平成１５年８月２０日（２００３．８．２０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【分割の表示】特願２００４−５３０５７２（Ｐ２００４−５３０５７２）の分割
【原出願日】平成１５年８月２０日（２００３．８．２０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]