改質基材の製造方法
【課題】
親水性化合物を付与した基材の洗浄を従来より効率的に行い、親水性化合物の溶出が少ない基材を生産性、コストの面で有利に製造する方法を提供することにある。
【解決手段】
親水性化合物を少なくとも表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することを特徴とする。
親水性化合物を付与した基材の洗浄を従来より効率的に行い、親水性化合物の溶出が少ない基材を生産性、コストの面で有利に製造する方法を提供することにある。
【解決手段】
親水性化合物を少なくとも表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体成分処理用として好適に用いられる改質基材の製造方法に関する。また、その改質基材を用いてなる医療用材料および生体成分分析前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療分野やバイオ分野における技術の発達はめざましく、血液、細胞、タンパク質などの生体試料を血液浄化機器等において生体外で取り扱う機会が益々多くなっており、これからも増加していくと予想される。生体試料を生体外にて取り扱う場合に問題となるのが、これらの機器内における中空糸膜等、すなわち基材の生体適合性である。すなわち、生体適合性の低い基材は生体成分が基材表面へ吸着したり、変性するといった問題である。例えば人工腎臓をはじめとする血液浄化機器では、血液が基材表面を異物と認識し血液が凝固する問題がある。また、バイオチップなどでは分析対象となる生体成分が基材表面へ吸着して正確に分析できないだけでなく、貴重な試料が消失するといった問題がある。かかる問題に対して基材表面に親水性の化合物をコーティングにより付与し、生体適合性を向上させる表面処理技術がある。また、かかる表面処理技術の応用として、タンパク質をはじめとする生理活性を有する化合物を、基材表面に導入する技術が着目され、一部は実用化されている。これらの技術は、例えば、血液浄化用途、血液成分分離用途、細胞分離用途、細胞培養用途および組織形成用途などの医療材料用途として利用されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、これらの技術では基材表面に付与した化合物が使用中に血液等に溶出することがあり、医療機器による治療において、溶出した親水性化合物が患者の体内に混入し得る危険があり、バイオチップにおいては分析の障害となり得る、といった別の問題点が指摘されている。
【０００４】
かかる化合物の溶出の問題に対して、共有結合など比較的強固な結合により、これらの化合物を基材に固定化する方法、すなわち化合物をグラフトさせ溶出を防ぐ方法がある。しかしながら化合物を１００％グラフトすることは実質上困難で、グラフトせずに基材上に残存した化合物が溶出する危険性がなお残る。したがって、グラフト後に基材を洗浄し、グラフトせずに残った化合物を除去することが必要となる。従来、基材の洗浄としては、超純水や生理食塩水を用いて行う方法が一般的であった。しかしながら、超純水や生理食塩水は洗浄効率が低いため十分な洗浄には長時間の洗浄を必要とし、生産性が低下するという問題があった。特に微量で機能を発揮する生理活性物質をグラフトしたような場合は、極微量の溶出も抑える必要があるために徹底的に洗浄する必要があり、洗浄に多大な時間を要することから著しく生産性が低下する。
【非特許文献１】筏義人ら、「バイオマテリアルの開発」、ＣＭＣ、１９８９年、ｐｐ．５６−５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記したかかる従来技術の欠点を改良し、親水性化合物を付与した生体成分処理に好適に用いられる器具、材料等における基材であって、従来に比べ親水性高分子の溶出が少ない基材を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を達成するため鋭意検討を進めた結果、基材に親水性化合物を付与した後に界面活性剤で洗浄することにより従来に比べ親水性化合物の溶出が少ない基材を得ることを見出し、本発明の完成に至った。すなわち本発明は下記の（１）〜（２５）で構成される。
１．親水性化合物を表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することを特徴とする改質基材の製造方法。
２．前記親水性化合物が基材表面にグラフトされてなることを特徴とする前記１に記載の改質基材の製造方法。
３．前記界面活性剤が非イオン系界面活性剤および／または陰イオン系界面活性剤であることを特徴とする前記１または２に記載の改質基材の製造方法。
４．前記非イオン系界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルであることを特徴とする前記３に記載の改質基材の製造方法。
５．前記ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルがポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテルであることを特徴とする前記４に記載の改質基材の製造方法。
６．前記陰イオン系界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする前記３に記載の改質基材の製造方法。
７．前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする前記６に記載の改質基材の製造方法。
８．前記親水性化合物が高分子化合物であることを特徴とする前記１〜７のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
９．前記高分子化合物が構成成分としてポリビニルアルコールユニット、ポリアルキレングリコールユニット、ポリビニルピロリドンユニットから選ばれる少なくともひとつを含むことを特徴とする前記８に記載の改質基材の製造方法。
１０．前記ポリビニルアルコールのケン化度が６０ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であることを特徴とする前記９に記載の改質基材の製造方法。
１１．前記親水性化合物が血液抗凝固活性を有する化合物であることを特徴とする前記１〜１０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１２．前記親水性化合物が抗トロンビン活性を有する化合物であることを特徴とする前記１〜１１のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１３．前記親水性化合物のグラフト方法が放射線照射によるものであることを特徴とする前記１〜１２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１４．前記放射線がγ線および／または電子線であることを特徴とする前記１３に記載の改質基材の製造方法。
１５．界面活性剤で洗浄した後に水および／または生理食塩水で洗浄することを特徴とする前記１〜１４のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１６．水および／または生理食塩水で洗浄した後に滅菌することを特徴とする前記１５に記載の改質基材の製造方法。
１７．前記基材が生体成分処理のために用いられることを特徴とする前記１〜１６のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１８．前記生体成分が血液成分であることを特徴とする前記１７に記載の改質基材の製造方法。
１９．前記血液成分が血小板および／またはタンパク質を含有することを特徴とする前記１８に記載の改質基材の製造方法。
２０．前記生体成分処理が生体成分についての分離、濃縮、回収または輸送であることを特徴とする前記１７に記載の改質基材の製造方法。
２１．前記基材が膜形態を有することを特徴とする前記１〜２０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
２２．前記膜の形状が中空糸形状であることを特徴とする前記２１に記載の改質基材の製造方法。
２３．前記基材が高分子材料からなることを特徴とする前記１〜２２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
２４．前記高分子材料がポリメタクリル酸メチル、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートから選択される少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする前記２３に記載の改質基材の製造方法。
２５．前記１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする医療用材料。
２６．前記２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする体外循環用モジュール。
２７．前記２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする人工腎臓。
２８．前記１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする生体成分分析前処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
親水性化合物を含む基材を界面活性剤で洗浄することにより、水や生理食塩水による洗浄と比較して効率的に親水性高分子を洗浄することができることから、親水性化合物の溶出低減が可能な基材を得る上で生産性、コストの面で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、親水性化合物を表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することで、水等により洗浄する場合と比較して短時間の洗浄で親水性化合物の溶出が少ない基材を得ることができる。
【０００９】
本発明において、基材とは医療分野、食品分野、水処理分野等において使用される生体成分分離膜、水処理用分離膜等として用いられる材料であり、本発明においては生体成分の吸着を抑制する目的の対象となる材料のことをいう。基材の原材料としては特に限定されるものではないが、成型性が優れている高分子材料からなることが好ましい。高分子材料の化合物の例としては、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレ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、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーンゴムなどが使用できるものとして挙げられる。また、これらの共重合体でもよい。さらに炭素系の原材料を、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またはこれら炭素材料と樹脂を混合したコンポジット材料として用いることができる。また、これらの素材の一部の基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。基材の形態としては、繊維、フィルム、シート、板、パイプ、膜、粒子などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
親水性化合物とは親水性の官能基を有する化合物のことをいう。親水性の官能基とは静電相互作用や水素結合などによって水分子と弱い結合を生成する官能基であり、例えば水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、アルデヒド基、チオール基、スルホン酸基、硫酸基、アミノ硫酸基などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。このうち、水酸基は非イオン性の官能基であり、強い表面電荷を有するタンパク質との相互作用が小さく、タンパク質の吸着を抑制することが期待でき、かつ酸化還元力も小さいことから基材との接触によるタンパク質の変性も小さいため、生体成分分離膜の表面に含まれる官能基として好ましく使用される。また、親水性化合物が高分子化合物、すなわち親水性高分子である方が基材へのコーティングが容易であるために一般的に好適である。また、親水性高分子は親水化の効果に加えて、タンパク質溶液中に伸展した親水性高分子鎖のミクロブラウン運動による排除体積効果によってタンパク質の吸着を抑制する効果も期待できる。なお、本発明における高分子化合物とは、数平均分子量が２０００以上の分子をいう。また、親水性高分子とは水に可溶な高分子化合物および水に不溶でも静電相互作用や水素結合で水分子と弱い相互作用をし得る高分子化合物をいう。構成成分としては、例えば、ポリビニルアルコール、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、ポリアルキレングリコール／ポリシロキサン共重合体、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、これら高分子中のモノマー繰り返し単位をユニットとしてなる他のモノマーとの共重合体や、グラフト体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドンから選ばれる少なくともひとつを含むものが好適に使用されるが、このうちポリエチレングリコールとしては主鎖や末端に様々な官能基を有し、高分子反応による所望の機能を有するものが一般的に好適である。また、ポリビニルアルコールとポリビニルアルコール・酢酸ビニル共重合体は親水性付与の効果が高く、ケン化度の低いポリビニルアルコールは特にその効果が高いので好ましい。
【００１１】
ここで言うケン化度とは式（３）で求められる数値である。ケン化度が低いと親水性が低くなり、親水性化合物の水に対する溶解性が低下する傾向となる結果、水溶液として基材に対して表面処理することが困難となることがあるため、好ましくは６０ｍｏｌ％以上、より好ましくは７４ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは７８ｍｏｌ％以上である。また、ケン化度が高すぎると親水性化合物の水に対する溶解性が低下し、溶解時に加熱などが必要となり、生産性が低下するので好ましくない。したがって、ケン化度は９９ｍｏｌ％以下が好ましく、９５ｍｏｌ％以下がより好ましく、９０ｍｏｌ％以下がさらに好ましい。
【００１２】
【化１】
【００１３】
【化２】
【００１４】
（ｋ）＝（ｍ）／（（ｎ）＋（ｍ））×１００ 式（３）
（式３）中の記号は以下の通り。
（ｋ）：ケン化度
（ｍ）：ポリビニルアルコール中の式（１）で表されるモノマー繰り返し単位数
（ｎ）：ポリビニルアルコール中の式（２）で表されるモノマー繰り返し単位数
親水性化合物を表面に含む基材は、親水性化合物を基材原料に混入する方法、または、化学反応や放射線照射などで基材表面に親水性高分子をグラフトもしくはコーティングする方法により得ることができる。親水性高分子をグラフトもしくはコーティングする方法は、基材原料に混入する方法に比べ、成型後の基材でも親水化が可能であることから生産性の面で優れている。さらに親水性高分子の添加による基材自身の強度などの物性の変化が少ないため好ましい。特にグラフトする方法は基材に親水性高分子を直接化学結合するのでコーティングと比較して親水性化合物が低溶出であることが期待できる。具体的なグラフト方法としては求核置換反応などによる有機化学的な反応や電離放射線を照射することによる放射線化学的な方法が挙げられる。特に放射線を用いたグラフトは副生成物も少なく好ましい。ここで言うところの放射線とは、α線、β線、γ線、Ｘ線、紫外線、電子線などである。放射線の吸収線量は好ましくは５ｋＧｙ以上、より好ましくは１０ｋＧｙ以上、さらに好ましくは１５ｋＧｙ以上である。吸収線量が小さいと親水性高分子のグラフト量が少なくなるために、十分な効果が得られない。また基材の劣化防止の観点からは、０．５ｋＧｙ以上２００ｋＧｙ以下の範囲で行うことが好ましく、１ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ以下の範囲で行うことがより好ましい。なお、人工腎臓などの医療用材料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、またはγ線と電子線を併用した放射線滅菌法が多用されている。すなわち、本発明における改質基材を用いてなる医療用材料においては、基材の滅菌と改質が同時に達成できるという二重の効果を得ることが出来るので、好ましい。
【００１５】
本発明において、親水性高分子を表面に含むとは、表面から深さ方向へ１０ｎｍの範囲に親水性高分子が存在する状態をいう。親水性高分子の分析はＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などで分析可能である。
【００１６】
また、親水性高分子を基材へグラフトすると言うことは、基材分子に親水性高分子が化学結合することをいい、このときの結合形態としては共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合などがあるが、共有結合は比較的強固な結合であるので好ましい。また、これらの結合形態を複数組み合せた化学結合であってもよい。また、親水性高分子をグラフトする方法としては親水性高分子を直接グラフトする方法の他に、親水性高分子を構成するモノマーを用いて重合反応と組み合わせてグラフトすることも可能である。
【００１７】
本発明において、界面活性剤とは、一般にいう界面活性剤を意味するものであり、水に対して強い表面活性を示し、分子内に親水性の部分と疎水性（親油性）の部分とを併せ持つ物質である。界面活性剤は非イオン系界面活性剤とイオン系界面活性剤とがあり、イオン系界面活性剤は陰イオン系、陽イオン系、両性イオン系の界面活性剤がある。これらのうち、陰イオン系界面活性剤と非イオン性界面活性剤は洗浄効果が高いので好ましい。また、非イオン系の界面活性剤のうちポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルと陰イオン系界面活性剤のうちドデシルベンゼンスルホン酸などのアルキルベンゼンスルホン酸は洗浄効果が優れており特に好ましい。
【００１８】
本発明において、界面活性剤は固体や粘性の液体であることが多く、洗浄に用いる場合は、溶液の状態とすると、取扱性が良く好ましい。該溶液の濃度は低すぎると十分な洗浄効果が得られないことがあり、逆に高すぎると生産コストが高くなるのみでなく基材を変性させることにつながりかねないので好ましくない。したがって、界面活性剤水溶液の濃度は０．００１重量％以上であることが好ましく、０．００５重量％以上であることがより好ましく、０．０１重量％以上であることがさらに好ましい。一方で、２０重量％以下であることが好ましく、１０重量％以下であることがより好ましく、５重量％以下の範囲であることがさらに好ましい。洗浄の方法としては、親水性化合物が溶脱し得るように基材に界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液を接触せしめる方法であればよい。たとえば、所定の流量にて所定の方向に流通させることによって洗浄する方法が最も効率よく洗浄できるため好ましい。また、界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液に基材を浸漬させる方法を採っても良い。例えば、人工腎臓モジュールの充填液として界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液を用いることも可能である。なお、基材に界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液を所定の方向に流通させるとき、基材周りを循環させても良いが、親水性化合物等の溶出した界面活性剤を再使用することは、洗浄効率の低下につながることがある点に留意すべきである。また、所定の流量にて流通させて洗浄するときの流量は、少なすぎると充分な洗浄効果が得られないことがあるので好ましくない、また多すぎると洗浄時間が長くなり生産性が低下するので好ましくない。したがって、基材表面積あたりの流量は０．５ｌ／ｍ２以上が好ましく、１ｌ／ｍ２以上がより好ましく、３ｌ／ｍ２以上が更に好ましい。一方で、３００ｌ／ｍ２以下が好ましく、２００ｌ／ｍ２以下がより好ましく、１００ｌ／ｍ２以下が更に好ましい。
【００１９】
また、基材を界面活性剤で洗浄した後に水および／または生理食塩水で洗浄することで、界面活性剤の基材への残存を防ぐことができるので好ましい。ここで、水および生理食塩水で洗浄するとは、これらを別々に用いて洗浄することを意味する。さらに、水および／または生理食塩水で洗浄した後、γ線照射等により滅菌することにより、γ線照射等の後における親水性化合物の余剰量が少なくなり、界面活性剤での洗浄量を少なくできるので好ましい。
【００２０】
本発明において、「膜」とは多孔性の分離膜のことであり、平面フィルター、カートリッジ式フィルター等の平膜型分離膜（平膜）、中空糸等の中空状分離膜（中空糸膜）のいずれも用いることができるが、一般に、中空糸は処理液量あたりの膜表面積が大きく、圧損も少なくできるため、本発明の方法を最も効率よく適用することができる。処理液量あたりの膜表面積を大きくするためには、中空糸内径は小さい方が好ましく、１０００μｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましい。一方、平面フィルターの分離膜は製膜が容易で安価に作成することができると言う利点がある。これらの膜の素材としては、セルロース、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート等のポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリ弗化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびこれらの誘導体からなる群より選択される１種類以上の素材を例示することができる。この中でポリメチルメタクリレートはポリエチレングリコールなどの親水性高分子と水素結合可能であり、これら親水性高分子をグラフトする場合、効率的なグラフト化が可能であり好適な素材である。また、近年透析器などに良く用いられているポリスルホンは分画特性が良好であるために好ましい素材である。
【００２１】
本発明の方法により得られる改質基材は親水化されているので、生体成分の吸着を抑制するという特長と親水性化合物の溶出が少ないという特長を生かし、生体成分処理のために用いることができる。ここでいう生体成分とは、生物の構成成分の少なくとも一部における成分のことであり、具体的には血液、血小板、リンパ液、細胞液、汗、尿、唾液などの体液の成分や皮膚、内臓等の組織の一部、さらに細胞、タンパク質、糖、脂質などの成分をいう。このうち、タンパク質は近年プロテオーム解析等の分野で盛んに取り扱われている。この場合、解析に用いられるタンパク質は微量であるために、容器などの基材表面へタンパク質が吸着すると、分析装置の測定下限以下となってしまい、分析が出来なくなる恐れがあるので、吸着を抑制することが望ましい。また、食品や医薬分野などではタンパク質、糖、脂質といった食品や医薬品中の有用な生体成分が容器やパイプラインの内側に吸着して損失となるので、これらの吸着を抑制することが望ましい。これら生体成分吸着の対策として用いられる基材を親水化処理するのであるが、上述したように親水化処理に用いた親水性化合物が溶出する恐れがあり、例えば、上記のプロテオーム解析の分野では溶出した親水性化合物が分析の阻害物質となることがあり、食品や医薬品分野では食品や医薬品中へ親水性化合物が混入する恐れがある。本発明における基材の製造方法によって、かかる親水性化合物の溶出が抑制された基材を得られるので、上記の分野で好適である。なお、上記にいう生体成分の処理とは、生体成分についての分離、抽出、撹拌、濃縮、精製、保存、さらにピペット、チューブ、ポンプ等による輸送、さらに分光器やクロマトグラフィーなどによる分析などをいう。
【００２２】
本発明でいう分離とは、回収目的の生体成分等と廃棄目的の生体成分等とを分別することをいう。主な生体成分を分離する手法としては、濃度差による凝集沈殿法、分子ふるい効果、イオン的相互作用、疎水的相互作用、水素結合、アフィニティーによる特異的結合などを利用したクロマトグラフィー、さらに電気泳動などが挙げられる（分画の場合も同様である。）。
【００２３】
本発明でいう濃縮とは、生体成分等の溶液から溶媒を除き生体成分等の濃度を増加させる操作をいう。濃縮操作が必要となるのは、分離操作等において生体成分溶液が希釈される場合である。タンパク質分画では原液血漿では濃度が高すぎて分離効率が悪いので、たとえば、生体成分溶液を膜により分離操作をした場合、生体成分の濃縮が過渡に進行すると、膜表面に堆積物が積層し膜孔が目詰まりを起こし、分離効率が低下するため、希釈液を加えて生体成分濃度が増加しないようにする。しかしながら、希釈等により目的の生体成分の濃度が低い場合、分析の障害となる生体成分を除去した場合でも分析装置の検出限界以下となる恐れがある。したがって、生体成分溶液の濃度が低い場合は濃縮操作をすることが好ましい。ここで、溶媒のみを除去すると溶液中の塩濃度が増加しすぎて生体成分が変性してしまう恐れがあるので溶媒と同時に塩も除去することが好ましい。主な濃縮操作として、加熱や減圧による溶媒の蒸発や凍結乾燥による方法、溶媒分子を優先的に透過する分離膜を用いて濾過や透析により溶媒を除去する方法、吸水ゲルなどによる溶媒を吸収除去する方法、分子ふるい効果、イオン的相互作用、疎水的相互作用、水素結合、アフィニティーによる特異的結合などを利用したクロマトグラフィーにより濃縮する方法、電気泳動、遠心分離などが挙げられ、これらの操作を組み合わせることも可能である。
【００２４】
本発明でいう回収とは、分離操作および／または濃縮操作で得られた生体成分溶液を容器などに受け集めることをいう。回収に用いる容器としては、分析するまで生体成分溶液を保存できるものであることが好ましい。したがって、長期間の保存にも対応するために凍結や減圧にも耐えうる素材であることが好ましい。
【００２５】
本発明でいう輸送とは、生体成分等を含有する溶液を移動させることをいい、輸送手段としては、例えばチューブ、パイプ、溝や穴などによる流路、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプなどが挙げられる。
【００２６】
本発明により得られる改質基材の具体的な用途として、人工腎臓や血中毒素除去などに用いられる体外循環モジュール、生体成分分析前処理装置、人工血管、人工肺、人工心臓、人工肝臓、人工骨、生体成分分離膜、水処理用分離膜、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、分析機器部品などが挙げられる。
【００２７】
本発明でいう生体成分分析前処理用装置とは、生体成分原液から生体成分分離溶液（分析用溶液）を作製する装置であり、プロテオーム解析などで用いられる。その機能は分子量６万以上のタンパク質を除去し、プロテオーム解析の対象となりうる分子量１．５万未満のタンパク質を回収することにある。当該処理により分析の阻害となっている分子量６万以上のタンパク質を効率的に除去することが可能となる。また、該装置はタンパク質を分離する部分および／または、タンパク質を濃縮する部分および／または、タンパク質を回収する部分および／または、タンパク質溶液を送液する部分から構成される。
【００２８】
本発明で言う生体成分分離溶液とは、血液などの生体成分について特定の処理を行い、タンパク質の構成を変えた溶液のことである。この生体成分分離溶液は、分子量６万以上のタンパク質の濃度が低いためタンパク質分析に好ましく用いられる。分析法としては特に限定しないがＬＣや２Ｄ−ＰＡＧＥ、核磁気共鳴（ＮＭＲ）、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳやＥＳＩ−ＭＳ等を例示することができる。これらは、アルブミン等の一部の溶液中に多量に存在するタンパク質が高い含有率で含まれていることによって、分析感度が低くなる分析方法であるが、生体成分分離溶液を用いることによって高感度分析が可能となる。ここで、血液とはヒトなどの動物血液のことであり、血清、血漿など血液中の一部の成分からなる溶液も含まれる。生体成分原液とは血液の他、尿、唾液、涙液、脳脊髄液、腹水、胸水または細胞からのタンパク質抽出液など生体関連の物質でタンパク質を含む溶液のことである。
【００２９】
血液は異物と接触するとその凝固系が活性化されて、やがて血栓が形成される。人工腎臓などの血液体外循環において回路や透析器内などで血栓が生成すると循環圧力が上昇し、やがて循環できなくなるだけでなく、生成した血栓の一部が体内へ入ると血管が詰まる危険がある。従って、血液体外循環においては血液中に血液抗凝固活性を有する化合物を添加する必要がある。しかしながら、手術直後の患者や消化管出血を合併している患者などの血中に血液抗凝固作用を有する化合物を添加すると、出血を伴う危険がある。そこで、体外循環に用いられる基材表面に血液抗凝固活性を有する化合物をグラフトさせることで、血中への抗凝固活性を有する化合物を添加することなく血栓形成の抑制が可能となる。このとき、血液凝固活性化合物が血中に溶出すると、やはり患者の健康に害となり得ることがあるので、その防止のため、本発明における基材の処理方法を適用することが重要である。
【００３０】
血液抗凝固活性を有する化合物とは、血液に化合物を１０μｇ／ｍｌの濃度となるように加えたとき、未添加の血液と比較してプロトロンビン時間が３０％以上延長する化合物をいう。プロトロンビン時間の測定は、金井正光らの「臨床検査法提要 改訂第３０版」（金原出版、１９９３年、ｐｐ．４１６−４１８）に記載の方法で行うことができる。
【００３１】
すなわち、３．２％クエン酸ナトリウム１容と血液の９容を混じて、分取したクエン酸血漿０．１ｍｌを小試験管（内径８ｍｍ、長さ７．５ｃｍ）にとり、３７℃恒温水槽に入れ約３分間加熱する。同温度に保温した組織トロンボプラスチン・カルシウム試薬０．２ｍｌを加えると同時に秒時計を始動し軽く振とうし、傾斜させながらフィブリンが析出するまでの時間を測定する。
【００３２】
血液抗凝固活性を有する化合物としては、例えば、ヘパリン、ナファモスタットメシレート、クエン酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、α１アンチトリプシン、α２マクログロブリン、Ｃ１インヒビタ、トロンボモジュリンおよびプロテインＣ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
血液抗凝固活性を有する化合物の中で、トロンビンの活性を抑制することで強力な血液抗凝固作用を示す化合物、すなわち抗トロンビン活性を有する化合物が好ましい。本発明で用いられる抗トロンビン活性を有する化合物とは、血液中の凝固関連物質であるトロンビンの活性を抑制する化合物のことであり、化合物を１０μｇ／ｍｌの濃度で加えた血漿のＨＥＡＭＯＳＹＳ社「ＥＣＡ−Ｔｋｉｔ」における測定値が、化合物未添加血漿のものと比較して５０％以上増加する化合物をいう。
超純水に抗トロンビン活性を有する化合物として、下記の化学式で示される４−メトキシ−ベンゼンスルフォニル−Ａｓｎ（ＰＥＧ２０００−ＯＭｅ）−Ｐｒｏ−４−アミジノベンジルアミド（４−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ−Ａｓｎ（ＰＥＧ２０００−ＯＭｅ）−Ｐｒｏ−４−ａｍｉｄｉｎｏｂｅｎｚｙｌａｍｉｄｅ）（以下、化合物Ａと略す。）、アンチトロンビンＩＩＩ、ヒルジンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
【化３】
【００３５】
（式中、Ｍｅはメチル基を表す。）
本発明の改質基材は、高い血液適合性を有することにより医療用材料として好適に用いることができる。本発明における医療用材料とは、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とし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、基材がその形態として膜形態を有するものが好ましく、その形状としては中空糸形状を有するものである中空糸形状であることがより好ましい。
【００３６】
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】
【００３７】
以下、実施例を用いて、本発明の効果をさらに具体的に説明する。なお、実施例における測定、試験は次のようにして行った。
［ポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールの作製方法］
ｉｓｏ−ポリメタクリル酸メチル５重量部、ｓｙｎ−ポリメタクリル酸メチル２０重量部をジメチルスルホキシド７５重量部に加え、加熱溶解して製膜原液とした。この製膜原液をオリフィス型二重円筒型口金より吐出させ、空気中を３００ｍｍ通過させた後、水１００％の凝固浴中に導き、凝固させて中空糸を得た。この際、中空糸の内部注入気体として乾燥窒素を用いた。該中空糸の内径は０．２ｍｍ、膜厚は０．０３ｍｍであった。得られた中空糸膜の断面構造を電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて確認したところ対称構造を有していた。
【００３８】
このようにして準備したポリメタクリル酸メチル中空糸分離膜を５０本束ね、中空糸中空部が閉塞しないように留意しつつその両末端をエポキシ系ポッティング剤でガラス管モジュールケースに固定し、図１に示す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１２ｃｍであり、一般的な中空糸膜型透析器同様に中空糸膜の内側に通ずるポート（血液ポートａ，ｂ）を２個と外側に通ずるポート（透析液ポートａ，ｂ）を２個有している。該ミニモジュールの中空糸膜およびモジュール内部を蒸留水にて洗浄した。
【００３９】
ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で４−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ−Ａｓｎ（ＰＥＧ２０００−ＯＭｅ）−Ｐｒｏ−４−ａｍｉｄｉｎｏｂｅｎｚｙｌａｍｉｄｅ（化合物Ａ）を溶解した濃度１１．７重量ｐｐｍの化合物Ａ水溶液３０ｍｌをポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールの一方の血液ポートａから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｂから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｂに近い側の透析液ポートｂに導入してもう一方の透析液ポートａから排出した。その後、超純水にグリセリン（シグマアルドリッチ発売、Ｃｏｄｅ：１２−１１２０−５）を溶解して６５ｖｏｌ／ｖｏｌ％のグリセリン水溶液を調製し、ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で該水溶液３０ｍｌを該ミニモジュールの中空糸分離膜の内側の一方の血液ポートａから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｂから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｂに近い側の透析液ポートｂに導入してもう一方の透析液ポートａから排出した。その後、該ミニモジュール中空糸分離膜の内側の血液ポートａからもう一方の血液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を３０秒間通し、続いて透析液ポートａからもう一方の透析液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を６０秒間通した。該ミニモジュールを５０℃の温度で３時間乾燥した後、４ヶ所のポートを密栓した状態でγ線を照射し、ポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールを作製した。このときのγ線吸収線量は２６ｋＧｙであった。
［ポリスルホン中空糸ミニモジュールの作製方法］
ポリスルホン（ソルベー社製ユーデル（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。この製膜原液を外側の内径０．３ｍｍ、内側の内径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。同様に芯液として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、口金から凝固浴液面までの空気中の距離３５０ｍｍを通過した後、水１００％の凝固浴に導かれ、中空糸膜が得られた。得られた中空糸膜の断面構造を電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて確認したところ非対称構造を有していた。
【００４０】
このようにして準備したポリスルホン中空糸分離膜を５０本束ね、中空糸中空部が閉塞しないように留意しつつその両末端をエポキシ系ポッティング剤でガラス管モジュールケースに固定し、図１に示す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１２ｃｍであり、一般的な中空糸膜型透析器同様に中空糸膜の内側に通ずるポート（血液ポートｃ、ｄ）を２個と外側に通ずるポート（透析液ポートｃ、ｄ）を２個有している。該ミニモジュールの中空糸膜およびモジュール内部を蒸留水にて洗浄した。
【００４１】
ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で前述と同じ化合物Ａ水溶液３０ｍｌをポリスルホン中空糸ミニモジュールの一方の血液ポートｃから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｄから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｄに近い側の透析液ポートｄに導入してもう一方の透析液ポートｄから排出した。その後、超純水にグリセリン（シグマアルドリッチ発売、Ｃｏｄｅ：１２−１１２０−５）を溶解して６５ｖｏｌ／ｖｏｌ％のグリセリン水溶液を調製し、ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で該水溶液３０ｍｌを該ミニモジュールの中空糸分離膜の内側の一方の血液ポートｃから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｄから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｄに近い側の透析液ポートｄに導入してもう一方の透析液ポートｃから排出した。その後、該ミニモジュール中空糸分離膜の内側の血液ポートａからもう一方の血液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を３０秒間通し、続いて透析液ポートａからもう一方の透析液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を６０秒間通した。該ミニモジュールを５０℃の温度で３時間乾燥した後、４ヶ所のポートを密栓した状態でγ線を照射し、ポリスルホン中空糸ミニモジュールを作製した。このときのγ線吸収線量は２６ｋＧｙであった。
［溶出物確認方法］
図２に示す循環回路を作製した。すなわち、ミニモジュール６の片側の血液ポートに内径０．８ｍｍ、長さ５２ｃｍのシリコンチューブ７をつなぎ、回路の途中にはペリスタポンプ８と圧力計１１（キーエンス社製ＡＰ−３２Ａ）を設置した。もう一方の血液ポートに内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブをつないだ。両シリコンチューブの血液ポートにつないでいない側を、ＢＥＣＴＯＮ ＤＩＣＫＩＮＳＯＮ社製５ｍｌポリスチレンラウンドチューブ９（Ｃｏｄｅ：３５２０５４）に差し込み、循環回路を作製した。血液循環実験を以下の方法で行った。すなわち、ヒト血漿（コスモバイオ製Ｈｕｍａｎ Ｐｌａｓｍａ Ｃｏｄｅ：１２２７１２１０）５ｍｌを前記ポリスチレンラウンドチューブ９に加えてシリコンチューブを血液ポートに差し入れ、ペリスタポンプ８によって流速を０．５ｍｌ／ｍｉｎとして送液し、初流２分間分の量は廃棄した後４時間循環した。循環後の血漿中における溶出した化合物Ａの濃度をＨＡＥＭＯＳＹＳ社「ＥＣＡ−Ｔ ｋｉｔ」により測定した。
（実施例１）
ポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールの中空糸分離膜およびモジュール内部をペリスタポンプを用いて２５℃の温度の０．０２５重量％の非イオン系界面活性剤であるポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を流速１０ｍｌ／ｍｉｎで流し、２時間洗浄した。その後、該ミニモジュールの中空糸分離膜４およびモジュール内部をペリスタポンプを用いて２５℃の超純水３００ｍｌを流速１０ｍｌ／ｍｉｎで流して洗浄し、中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例２）
実施例１における２５℃の超純水を２５℃の大塚製薬株式会社発売生理食塩水「大塚生食注」に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例３）
実施例１におけるポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールをポリスルホン中空糸膜ミニモジュールに置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
【００４２】
（実施例４）
実施例２におけるポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールをポリスルホン中空糸膜ミニモジュールに置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例５）
実施例１におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）を陰イオン系界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例６）
実施例２におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例７）
実施例３におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例８）
実施例４におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例９）
実施例１におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）を非イオン系界面活性剤であるポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１０）
実施例２におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１１）
実施例３におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１２）
実施例４におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１３）
実施例１におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）を陰イオン系界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１４）
実施例２におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１５）
実施例３におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１６）
実施例４におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。（比較例１）
実施例１における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（比較例２）
実施例２における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（比較例３）
実施例３における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（比較例４）
実施例４における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
実施例１、５、９、１３、比較例１は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例１、５は溶出がなく、実施例９、１３は溶出があったが比較例１に比べると溶出量は低かった。また、実施例２、６、１０、１４、比較例２は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例２、６は溶出がなく、実施例１０、１４は溶出があったが比較例２に比べると溶出量は低かった。また、実施例３、７、１１、１５、比較例３は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例３、７は溶出がなく、実施例１１、１５は溶出があったが比較例３に比べると溶出量は低かった。また、実施例４、８、１２、１６、比較例４は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例４、８は溶出がなく、実施例１２、１６は溶出があったが比較例４に比べると溶出量は低かった。
【００４５】
なお、本実施例に使用した化合物Ａはポリメタクリル酸メチル中空糸膜と親和性が高く、ポリスルホン中空糸膜と比較して、洗浄効率が悪い。実施例９，１０，１３，１４の結果が比較例３，４の結果と比較して溶出量が高いのはこのためである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の改質基材は、生体成分処理用器具に好適に用いることができる。また、生体成分分離膜、医療用具、水処理用分離膜、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、医薬品容器、食品容器、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。なかでも血液と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓をはじめとする医療用材料や血漿分離膜や血液保存容器などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の実施例１と２、および比較例１〜４で用いられたミニモジュールを例示する概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例の血液循環実験で使用した血液回路を例示する概略系統図である。
【符号の説明】
【００４８】
１．血液ポート
２．透析液ポート
３．モジュールケース
４．中空糸分離膜
５．ポッティング剤
６．ミニモジュール
７．シリコンチューブ
８．ペリスタポンプ
９．ポリスチレンラウンドチューブ
１０．血液
１１．圧力計
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体成分処理用として好適に用いられる改質基材の製造方法に関する。また、その改質基材を用いてなる医療用材料および生体成分分析前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療分野やバイオ分野における技術の発達はめざましく、血液、細胞、タンパク質などの生体試料を血液浄化機器等において生体外で取り扱う機会が益々多くなっており、これからも増加していくと予想される。生体試料を生体外にて取り扱う場合に問題となるのが、これらの機器内における中空糸膜等、すなわち基材の生体適合性である。すなわち、生体適合性の低い基材は生体成分が基材表面へ吸着したり、変性するといった問題である。例えば人工腎臓をはじめとする血液浄化機器では、血液が基材表面を異物と認識し血液が凝固する問題がある。また、バイオチップなどでは分析対象となる生体成分が基材表面へ吸着して正確に分析できないだけでなく、貴重な試料が消失するといった問題がある。かかる問題に対して基材表面に親水性の化合物をコーティングにより付与し、生体適合性を向上させる表面処理技術がある。また、かかる表面処理技術の応用として、タンパク質をはじめとする生理活性を有する化合物を、基材表面に導入する技術が着目され、一部は実用化されている。これらの技術は、例えば、血液浄化用途、血液成分分離用途、細胞分離用途、細胞培養用途および組織形成用途などの医療材料用途として利用されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、これらの技術では基材表面に付与した化合物が使用中に血液等に溶出することがあり、医療機器による治療において、溶出した親水性化合物が患者の体内に混入し得る危険があり、バイオチップにおいては分析の障害となり得る、といった別の問題点が指摘されている。
【０００４】
かかる化合物の溶出の問題に対して、共有結合など比較的強固な結合により、これらの化合物を基材に固定化する方法、すなわち化合物をグラフトさせ溶出を防ぐ方法がある。しかしながら化合物を１００％グラフトすることは実質上困難で、グラフトせずに基材上に残存した化合物が溶出する危険性がなお残る。したがって、グラフト後に基材を洗浄し、グラフトせずに残った化合物を除去することが必要となる。従来、基材の洗浄としては、超純水や生理食塩水を用いて行う方法が一般的であった。しかしながら、超純水や生理食塩水は洗浄効率が低いため十分な洗浄には長時間の洗浄を必要とし、生産性が低下するという問題があった。特に微量で機能を発揮する生理活性物質をグラフトしたような場合は、極微量の溶出も抑える必要があるために徹底的に洗浄する必要があり、洗浄に多大な時間を要することから著しく生産性が低下する。
【非特許文献１】筏義人ら、「バイオマテリアルの開発」、ＣＭＣ、１９８９年、ｐｐ．５６−５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記したかかる従来技術の欠点を改良し、親水性化合物を付与した生体成分処理に好適に用いられる器具、材料等における基材であって、従来に比べ親水性高分子の溶出が少ない基材を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を達成するため鋭意検討を進めた結果、基材に親水性化合物を付与した後に界面活性剤で洗浄することにより従来に比べ親水性化合物の溶出が少ない基材を得ることを見出し、本発明の完成に至った。すなわち本発明は下記の（１）〜（２５）で構成される。
１．親水性化合物を表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することを特徴とする改質基材の製造方法。
２．前記親水性化合物が基材表面にグラフトされてなることを特徴とする前記１に記載の改質基材の製造方法。
３．前記界面活性剤が非イオン系界面活性剤および／または陰イオン系界面活性剤であることを特徴とする前記１または２に記載の改質基材の製造方法。
４．前記非イオン系界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルであることを特徴とする前記３に記載の改質基材の製造方法。
５．前記ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルがポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテルであることを特徴とする前記４に記載の改質基材の製造方法。
６．前記陰イオン系界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする前記３に記載の改質基材の製造方法。
７．前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする前記６に記載の改質基材の製造方法。
８．前記親水性化合物が高分子化合物であることを特徴とする前記１〜７のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
９．前記高分子化合物が構成成分としてポリビニルアルコールユニット、ポリアルキレングリコールユニット、ポリビニルピロリドンユニットから選ばれる少なくともひとつを含むことを特徴とする前記８に記載の改質基材の製造方法。
１０．前記ポリビニルアルコールのケン化度が６０ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であることを特徴とする前記９に記載の改質基材の製造方法。
１１．前記親水性化合物が血液抗凝固活性を有する化合物であることを特徴とする前記１〜１０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１２．前記親水性化合物が抗トロンビン活性を有する化合物であることを特徴とする前記１〜１１のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１３．前記親水性化合物のグラフト方法が放射線照射によるものであることを特徴とする前記１〜１２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１４．前記放射線がγ線および／または電子線であることを特徴とする前記１３に記載の改質基材の製造方法。
１５．界面活性剤で洗浄した後に水および／または生理食塩水で洗浄することを特徴とする前記１〜１４のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１６．水および／または生理食塩水で洗浄した後に滅菌することを特徴とする前記１５に記載の改質基材の製造方法。
１７．前記基材が生体成分処理のために用いられることを特徴とする前記１〜１６のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
１８．前記生体成分が血液成分であることを特徴とする前記１７に記載の改質基材の製造方法。
１９．前記血液成分が血小板および／またはタンパク質を含有することを特徴とする前記１８に記載の改質基材の製造方法。
２０．前記生体成分処理が生体成分についての分離、濃縮、回収または輸送であることを特徴とする前記１７に記載の改質基材の製造方法。
２１．前記基材が膜形態を有することを特徴とする前記１〜２０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
２２．前記膜の形状が中空糸形状であることを特徴とする前記２１に記載の改質基材の製造方法。
２３．前記基材が高分子材料からなることを特徴とする前記１〜２２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
２４．前記高分子材料がポリメタクリル酸メチル、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートから選択される少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする前記２３に記載の改質基材の製造方法。
２５．前記１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする医療用材料。
２６．前記２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする体外循環用モジュール。
２７．前記２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする人工腎臓。
２８．前記１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする生体成分分析前処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
親水性化合物を含む基材を界面活性剤で洗浄することにより、水や生理食塩水による洗浄と比較して効率的に親水性高分子を洗浄することができることから、親水性化合物の溶出低減が可能な基材を得る上で生産性、コストの面で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、親水性化合物を表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することで、水等により洗浄する場合と比較して短時間の洗浄で親水性化合物の溶出が少ない基材を得ることができる。
【０００９】
本発明において、基材とは医療分野、食品分野、水処理分野等において使用される生体成分分離膜、水処理用分離膜等として用いられる材料であり、本発明においては生体成分の吸着を抑制する目的の対象となる材料のことをいう。基材の原材料としては特に限定されるものではないが、成型性が優れている高分子材料からなることが好ましい。高分子材料の化合物の例としては、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレ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、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーンゴムなどが使用できるものとして挙げられる。また、これらの共重合体でもよい。さらに炭素系の原材料を、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またはこれら炭素材料と樹脂を混合したコンポジット材料として用いることができる。また、これらの素材の一部の基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。基材の形態としては、繊維、フィルム、シート、板、パイプ、膜、粒子などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１０】
親水性化合物とは親水性の官能基を有する化合物のことをいう。親水性の官能基とは静電相互作用や水素結合などによって水分子と弱い結合を生成する官能基であり、例えば水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、アルデヒド基、チオール基、スルホン酸基、硫酸基、アミノ硫酸基などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。このうち、水酸基は非イオン性の官能基であり、強い表面電荷を有するタンパク質との相互作用が小さく、タンパク質の吸着を抑制することが期待でき、かつ酸化還元力も小さいことから基材との接触によるタンパク質の変性も小さいため、生体成分分離膜の表面に含まれる官能基として好ましく使用される。また、親水性化合物が高分子化合物、すなわち親水性高分子である方が基材へのコーティングが容易であるために一般的に好適である。また、親水性高分子は親水化の効果に加えて、タンパク質溶液中に伸展した親水性高分子鎖のミクロブラウン運動による排除体積効果によってタンパク質の吸着を抑制する効果も期待できる。なお、本発明における高分子化合物とは、数平均分子量が２０００以上の分子をいう。また、親水性高分子とは水に可溶な高分子化合物および水に不溶でも静電相互作用や水素結合で水分子と弱い相互作用をし得る高分子化合物をいう。構成成分としては、例えば、ポリビニルアルコール、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、ポリアルキレングリコール／ポリシロキサン共重合体、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、これら高分子中のモノマー繰り返し単位をユニットとしてなる他のモノマーとの共重合体や、グラフト体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドンから選ばれる少なくともひとつを含むものが好適に使用されるが、このうちポリエチレングリコールとしては主鎖や末端に様々な官能基を有し、高分子反応による所望の機能を有するものが一般的に好適である。また、ポリビニルアルコールとポリビニルアルコール・酢酸ビニル共重合体は親水性付与の効果が高く、ケン化度の低いポリビニルアルコールは特にその効果が高いので好ましい。
【００１１】
ここで言うケン化度とは式（３）で求められる数値である。ケン化度が低いと親水性が低くなり、親水性化合物の水に対する溶解性が低下する傾向となる結果、水溶液として基材に対して表面処理することが困難となることがあるため、好ましくは６０ｍｏｌ％以上、より好ましくは７４ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは７８ｍｏｌ％以上である。また、ケン化度が高すぎると親水性化合物の水に対する溶解性が低下し、溶解時に加熱などが必要となり、生産性が低下するので好ましくない。したがって、ケン化度は９９ｍｏｌ％以下が好ましく、９５ｍｏｌ％以下がより好ましく、９０ｍｏｌ％以下がさらに好ましい。
【００１２】
【化１】
【００１３】
【化２】
【００１４】
（ｋ）＝（ｍ）／（（ｎ）＋（ｍ））×１００ 式（３）
（式３）中の記号は以下の通り。
（ｋ）：ケン化度
（ｍ）：ポリビニルアルコール中の式（１）で表されるモノマー繰り返し単位数
（ｎ）：ポリビニルアルコール中の式（２）で表されるモノマー繰り返し単位数
親水性化合物を表面に含む基材は、親水性化合物を基材原料に混入する方法、または、化学反応や放射線照射などで基材表面に親水性高分子をグラフトもしくはコーティングする方法により得ることができる。親水性高分子をグラフトもしくはコーティングする方法は、基材原料に混入する方法に比べ、成型後の基材でも親水化が可能であることから生産性の面で優れている。さらに親水性高分子の添加による基材自身の強度などの物性の変化が少ないため好ましい。特にグラフトする方法は基材に親水性高分子を直接化学結合するのでコーティングと比較して親水性化合物が低溶出であることが期待できる。具体的なグラフト方法としては求核置換反応などによる有機化学的な反応や電離放射線を照射することによる放射線化学的な方法が挙げられる。特に放射線を用いたグラフトは副生成物も少なく好ましい。ここで言うところの放射線とは、α線、β線、γ線、Ｘ線、紫外線、電子線などである。放射線の吸収線量は好ましくは５ｋＧｙ以上、より好ましくは１０ｋＧｙ以上、さらに好ましくは１５ｋＧｙ以上である。吸収線量が小さいと親水性高分子のグラフト量が少なくなるために、十分な効果が得られない。また基材の劣化防止の観点からは、０．５ｋＧｙ以上２００ｋＧｙ以下の範囲で行うことが好ましく、１ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ以下の範囲で行うことがより好ましい。なお、人工腎臓などの医療用材料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、またはγ線と電子線を併用した放射線滅菌法が多用されている。すなわち、本発明における改質基材を用いてなる医療用材料においては、基材の滅菌と改質が同時に達成できるという二重の効果を得ることが出来るので、好ましい。
【００１５】
本発明において、親水性高分子を表面に含むとは、表面から深さ方向へ１０ｎｍの範囲に親水性高分子が存在する状態をいう。親水性高分子の分析はＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）などで分析可能である。
【００１６】
また、親水性高分子を基材へグラフトすると言うことは、基材分子に親水性高分子が化学結合することをいい、このときの結合形態としては共有結合、イオン結合、水素結合、配位結合などがあるが、共有結合は比較的強固な結合であるので好ましい。また、これらの結合形態を複数組み合せた化学結合であってもよい。また、親水性高分子をグラフトする方法としては親水性高分子を直接グラフトする方法の他に、親水性高分子を構成するモノマーを用いて重合反応と組み合わせてグラフトすることも可能である。
【００１７】
本発明において、界面活性剤とは、一般にいう界面活性剤を意味するものであり、水に対して強い表面活性を示し、分子内に親水性の部分と疎水性（親油性）の部分とを併せ持つ物質である。界面活性剤は非イオン系界面活性剤とイオン系界面活性剤とがあり、イオン系界面活性剤は陰イオン系、陽イオン系、両性イオン系の界面活性剤がある。これらのうち、陰イオン系界面活性剤と非イオン性界面活性剤は洗浄効果が高いので好ましい。また、非イオン系の界面活性剤のうちポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルと陰イオン系界面活性剤のうちドデシルベンゼンスルホン酸などのアルキルベンゼンスルホン酸は洗浄効果が優れており特に好ましい。
【００１８】
本発明において、界面活性剤は固体や粘性の液体であることが多く、洗浄に用いる場合は、溶液の状態とすると、取扱性が良く好ましい。該溶液の濃度は低すぎると十分な洗浄効果が得られないことがあり、逆に高すぎると生産コストが高くなるのみでなく基材を変性させることにつながりかねないので好ましくない。したがって、界面活性剤水溶液の濃度は０．００１重量％以上であることが好ましく、０．００５重量％以上であることがより好ましく、０．０１重量％以上であることがさらに好ましい。一方で、２０重量％以下であることが好ましく、１０重量％以下であることがより好ましく、５重量％以下の範囲であることがさらに好ましい。洗浄の方法としては、親水性化合物が溶脱し得るように基材に界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液を接触せしめる方法であればよい。たとえば、所定の流量にて所定の方向に流通させることによって洗浄する方法が最も効率よく洗浄できるため好ましい。また、界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液に基材を浸漬させる方法を採っても良い。例えば、人工腎臓モジュールの充填液として界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液を用いることも可能である。なお、基材に界面活性剤あるいは界面活性剤を添加した溶液を所定の方向に流通させるとき、基材周りを循環させても良いが、親水性化合物等の溶出した界面活性剤を再使用することは、洗浄効率の低下につながることがある点に留意すべきである。また、所定の流量にて流通させて洗浄するときの流量は、少なすぎると充分な洗浄効果が得られないことがあるので好ましくない、また多すぎると洗浄時間が長くなり生産性が低下するので好ましくない。したがって、基材表面積あたりの流量は０．５ｌ／ｍ２以上が好ましく、１ｌ／ｍ２以上がより好ましく、３ｌ／ｍ２以上が更に好ましい。一方で、３００ｌ／ｍ２以下が好ましく、２００ｌ／ｍ２以下がより好ましく、１００ｌ／ｍ２以下が更に好ましい。
【００１９】
また、基材を界面活性剤で洗浄した後に水および／または生理食塩水で洗浄することで、界面活性剤の基材への残存を防ぐことができるので好ましい。ここで、水および生理食塩水で洗浄するとは、これらを別々に用いて洗浄することを意味する。さらに、水および／または生理食塩水で洗浄した後、γ線照射等により滅菌することにより、γ線照射等の後における親水性化合物の余剰量が少なくなり、界面活性剤での洗浄量を少なくできるので好ましい。
【００２０】
本発明において、「膜」とは多孔性の分離膜のことであり、平面フィルター、カートリッジ式フィルター等の平膜型分離膜（平膜）、中空糸等の中空状分離膜（中空糸膜）のいずれも用いることができるが、一般に、中空糸は処理液量あたりの膜表面積が大きく、圧損も少なくできるため、本発明の方法を最も効率よく適用することができる。処理液量あたりの膜表面積を大きくするためには、中空糸内径は小さい方が好ましく、１０００μｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましい。一方、平面フィルターの分離膜は製膜が容易で安価に作成することができると言う利点がある。これらの膜の素材としては、セルロース、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート等のポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリ弗化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびこれらの誘導体からなる群より選択される１種類以上の素材を例示することができる。この中でポリメチルメタクリレートはポリエチレングリコールなどの親水性高分子と水素結合可能であり、これら親水性高分子をグラフトする場合、効率的なグラフト化が可能であり好適な素材である。また、近年透析器などに良く用いられているポリスルホンは分画特性が良好であるために好ましい素材である。
【００２１】
本発明の方法により得られる改質基材は親水化されているので、生体成分の吸着を抑制するという特長と親水性化合物の溶出が少ないという特長を生かし、生体成分処理のために用いることができる。ここでいう生体成分とは、生物の構成成分の少なくとも一部における成分のことであり、具体的には血液、血小板、リンパ液、細胞液、汗、尿、唾液などの体液の成分や皮膚、内臓等の組織の一部、さらに細胞、タンパク質、糖、脂質などの成分をいう。このうち、タンパク質は近年プロテオーム解析等の分野で盛んに取り扱われている。この場合、解析に用いられるタンパク質は微量であるために、容器などの基材表面へタンパク質が吸着すると、分析装置の測定下限以下となってしまい、分析が出来なくなる恐れがあるので、吸着を抑制することが望ましい。また、食品や医薬分野などではタンパク質、糖、脂質といった食品や医薬品中の有用な生体成分が容器やパイプラインの内側に吸着して損失となるので、これらの吸着を抑制することが望ましい。これら生体成分吸着の対策として用いられる基材を親水化処理するのであるが、上述したように親水化処理に用いた親水性化合物が溶出する恐れがあり、例えば、上記のプロテオーム解析の分野では溶出した親水性化合物が分析の阻害物質となることがあり、食品や医薬品分野では食品や医薬品中へ親水性化合物が混入する恐れがある。本発明における基材の製造方法によって、かかる親水性化合物の溶出が抑制された基材を得られるので、上記の分野で好適である。なお、上記にいう生体成分の処理とは、生体成分についての分離、抽出、撹拌、濃縮、精製、保存、さらにピペット、チューブ、ポンプ等による輸送、さらに分光器やクロマトグラフィーなどによる分析などをいう。
【００２２】
本発明でいう分離とは、回収目的の生体成分等と廃棄目的の生体成分等とを分別することをいう。主な生体成分を分離する手法としては、濃度差による凝集沈殿法、分子ふるい効果、イオン的相互作用、疎水的相互作用、水素結合、アフィニティーによる特異的結合などを利用したクロマトグラフィー、さらに電気泳動などが挙げられる（分画の場合も同様である。）。
【００２３】
本発明でいう濃縮とは、生体成分等の溶液から溶媒を除き生体成分等の濃度を増加させる操作をいう。濃縮操作が必要となるのは、分離操作等において生体成分溶液が希釈される場合である。タンパク質分画では原液血漿では濃度が高すぎて分離効率が悪いので、たとえば、生体成分溶液を膜により分離操作をした場合、生体成分の濃縮が過渡に進行すると、膜表面に堆積物が積層し膜孔が目詰まりを起こし、分離効率が低下するため、希釈液を加えて生体成分濃度が増加しないようにする。しかしながら、希釈等により目的の生体成分の濃度が低い場合、分析の障害となる生体成分を除去した場合でも分析装置の検出限界以下となる恐れがある。したがって、生体成分溶液の濃度が低い場合は濃縮操作をすることが好ましい。ここで、溶媒のみを除去すると溶液中の塩濃度が増加しすぎて生体成分が変性してしまう恐れがあるので溶媒と同時に塩も除去することが好ましい。主な濃縮操作として、加熱や減圧による溶媒の蒸発や凍結乾燥による方法、溶媒分子を優先的に透過する分離膜を用いて濾過や透析により溶媒を除去する方法、吸水ゲルなどによる溶媒を吸収除去する方法、分子ふるい効果、イオン的相互作用、疎水的相互作用、水素結合、アフィニティーによる特異的結合などを利用したクロマトグラフィーにより濃縮する方法、電気泳動、遠心分離などが挙げられ、これらの操作を組み合わせることも可能である。
【００２４】
本発明でいう回収とは、分離操作および／または濃縮操作で得られた生体成分溶液を容器などに受け集めることをいう。回収に用いる容器としては、分析するまで生体成分溶液を保存できるものであることが好ましい。したがって、長期間の保存にも対応するために凍結や減圧にも耐えうる素材であることが好ましい。
【００２５】
本発明でいう輸送とは、生体成分等を含有する溶液を移動させることをいい、輸送手段としては、例えばチューブ、パイプ、溝や穴などによる流路、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプなどが挙げられる。
【００２６】
本発明により得られる改質基材の具体的な用途として、人工腎臓や血中毒素除去などに用いられる体外循環モジュール、生体成分分析前処理装置、人工血管、人工肺、人工心臓、人工肝臓、人工骨、生体成分分離膜、水処理用分離膜、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、分析機器部品などが挙げられる。
【００２７】
本発明でいう生体成分分析前処理用装置とは、生体成分原液から生体成分分離溶液（分析用溶液）を作製する装置であり、プロテオーム解析などで用いられる。その機能は分子量６万以上のタンパク質を除去し、プロテオーム解析の対象となりうる分子量１．５万未満のタンパク質を回収することにある。当該処理により分析の阻害となっている分子量６万以上のタンパク質を効率的に除去することが可能となる。また、該装置はタンパク質を分離する部分および／または、タンパク質を濃縮する部分および／または、タンパク質を回収する部分および／または、タンパク質溶液を送液する部分から構成される。
【００２８】
本発明で言う生体成分分離溶液とは、血液などの生体成分について特定の処理を行い、タンパク質の構成を変えた溶液のことである。この生体成分分離溶液は、分子量６万以上のタンパク質の濃度が低いためタンパク質分析に好ましく用いられる。分析法としては特に限定しないがＬＣや２Ｄ−ＰＡＧＥ、核磁気共鳴（ＮＭＲ）、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳやＥＳＩ−ＭＳ等を例示することができる。これらは、アルブミン等の一部の溶液中に多量に存在するタンパク質が高い含有率で含まれていることによって、分析感度が低くなる分析方法であるが、生体成分分離溶液を用いることによって高感度分析が可能となる。ここで、血液とはヒトなどの動物血液のことであり、血清、血漿など血液中の一部の成分からなる溶液も含まれる。生体成分原液とは血液の他、尿、唾液、涙液、脳脊髄液、腹水、胸水または細胞からのタンパク質抽出液など生体関連の物質でタンパク質を含む溶液のことである。
【００２９】
血液は異物と接触するとその凝固系が活性化されて、やがて血栓が形成される。人工腎臓などの血液体外循環において回路や透析器内などで血栓が生成すると循環圧力が上昇し、やがて循環できなくなるだけでなく、生成した血栓の一部が体内へ入ると血管が詰まる危険がある。従って、血液体外循環においては血液中に血液抗凝固活性を有する化合物を添加する必要がある。しかしながら、手術直後の患者や消化管出血を合併している患者などの血中に血液抗凝固作用を有する化合物を添加すると、出血を伴う危険がある。そこで、体外循環に用いられる基材表面に血液抗凝固活性を有する化合物をグラフトさせることで、血中への抗凝固活性を有する化合物を添加することなく血栓形成の抑制が可能となる。このとき、血液凝固活性化合物が血中に溶出すると、やはり患者の健康に害となり得ることがあるので、その防止のため、本発明における基材の処理方法を適用することが重要である。
【００３０】
血液抗凝固活性を有する化合物とは、血液に化合物を１０μｇ／ｍｌの濃度となるように加えたとき、未添加の血液と比較してプロトロンビン時間が３０％以上延長する化合物をいう。プロトロンビン時間の測定は、金井正光らの「臨床検査法提要 改訂第３０版」（金原出版、１９９３年、ｐｐ．４１６−４１８）に記載の方法で行うことができる。
【００３１】
すなわち、３．２％クエン酸ナトリウム１容と血液の９容を混じて、分取したクエン酸血漿０．１ｍｌを小試験管（内径８ｍｍ、長さ７．５ｃｍ）にとり、３７℃恒温水槽に入れ約３分間加熱する。同温度に保温した組織トロンボプラスチン・カルシウム試薬０．２ｍｌを加えると同時に秒時計を始動し軽く振とうし、傾斜させながらフィブリンが析出するまでの時間を測定する。
【００３２】
血液抗凝固活性を有する化合物としては、例えば、ヘパリン、ナファモスタットメシレート、クエン酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、α１アンチトリプシン、α２マクログロブリン、Ｃ１インヒビタ、トロンボモジュリンおよびプロテインＣ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
血液抗凝固活性を有する化合物の中で、トロンビンの活性を抑制することで強力な血液抗凝固作用を示す化合物、すなわち抗トロンビン活性を有する化合物が好ましい。本発明で用いられる抗トロンビン活性を有する化合物とは、血液中の凝固関連物質であるトロンビンの活性を抑制する化合物のことであり、化合物を１０μｇ／ｍｌの濃度で加えた血漿のＨＥＡＭＯＳＹＳ社「ＥＣＡ−Ｔｋｉｔ」における測定値が、化合物未添加血漿のものと比較して５０％以上増加する化合物をいう。
超純水に抗トロンビン活性を有する化合物として、下記の化学式で示される４−メトキシ−ベンゼンスルフォニル−Ａｓｎ（ＰＥＧ２０００−ＯＭｅ）−Ｐｒｏ−４−アミジノベンジルアミド（４−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ−Ａｓｎ（ＰＥＧ２０００−ＯＭｅ）−Ｐｒｏ−４−ａｍｉｄｉｎｏｂｅｎｚｙｌａｍｉｄｅ）（以下、化合物Ａと略す。）、アンチトロンビンＩＩＩ、ヒルジンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
【化３】
【００３５】
（式中、Ｍｅはメチル基を表す。）
本発明の改質基材は、高い血液適合性を有することにより医療用材料として好適に用いることができる。本発明における医療用材料とは、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とし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、基材がその形態として膜形態を有するものが好ましく、その形状としては中空糸形状を有するものである中空糸形状であることがより好ましい。
【００３６】
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】
【００３７】
以下、実施例を用いて、本発明の効果をさらに具体的に説明する。なお、実施例における測定、試験は次のようにして行った。
［ポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールの作製方法］
ｉｓｏ−ポリメタクリル酸メチル５重量部、ｓｙｎ−ポリメタクリル酸メチル２０重量部をジメチルスルホキシド７５重量部に加え、加熱溶解して製膜原液とした。この製膜原液をオリフィス型二重円筒型口金より吐出させ、空気中を３００ｍｍ通過させた後、水１００％の凝固浴中に導き、凝固させて中空糸を得た。この際、中空糸の内部注入気体として乾燥窒素を用いた。該中空糸の内径は０．２ｍｍ、膜厚は０．０３ｍｍであった。得られた中空糸膜の断面構造を電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて確認したところ対称構造を有していた。
【００３８】
このようにして準備したポリメタクリル酸メチル中空糸分離膜を５０本束ね、中空糸中空部が閉塞しないように留意しつつその両末端をエポキシ系ポッティング剤でガラス管モジュールケースに固定し、図１に示す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１２ｃｍであり、一般的な中空糸膜型透析器同様に中空糸膜の内側に通ずるポート（血液ポートａ，ｂ）を２個と外側に通ずるポート（透析液ポートａ，ｂ）を２個有している。該ミニモジュールの中空糸膜およびモジュール内部を蒸留水にて洗浄した。
【００３９】
ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で４−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ−Ａｓｎ（ＰＥＧ２０００−ＯＭｅ）−Ｐｒｏ−４−ａｍｉｄｉｎｏｂｅｎｚｙｌａｍｉｄｅ（化合物Ａ）を溶解した濃度１１．７重量ｐｐｍの化合物Ａ水溶液３０ｍｌをポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールの一方の血液ポートａから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｂから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｂに近い側の透析液ポートｂに導入してもう一方の透析液ポートａから排出した。その後、超純水にグリセリン（シグマアルドリッチ発売、Ｃｏｄｅ：１２−１１２０−５）を溶解して６５ｖｏｌ／ｖｏｌ％のグリセリン水溶液を調製し、ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で該水溶液３０ｍｌを該ミニモジュールの中空糸分離膜の内側の一方の血液ポートａから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｂから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｂに近い側の透析液ポートｂに導入してもう一方の透析液ポートａから排出した。その後、該ミニモジュール中空糸分離膜の内側の血液ポートａからもう一方の血液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を３０秒間通し、続いて透析液ポートａからもう一方の透析液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を６０秒間通した。該ミニモジュールを５０℃の温度で３時間乾燥した後、４ヶ所のポートを密栓した状態でγ線を照射し、ポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールを作製した。このときのγ線吸収線量は２６ｋＧｙであった。
［ポリスルホン中空糸ミニモジュールの作製方法］
ポリスルホン（ソルベー社製ユーデル（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。この製膜原液を外側の内径０．３ｍｍ、内側の内径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。同様に芯液として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、口金から凝固浴液面までの空気中の距離３５０ｍｍを通過した後、水１００％の凝固浴に導かれ、中空糸膜が得られた。得られた中空糸膜の断面構造を電子顕微鏡（日立社製Ｓ８００）にて確認したところ非対称構造を有していた。
【００４０】
このようにして準備したポリスルホン中空糸分離膜を５０本束ね、中空糸中空部が閉塞しないように留意しつつその両末端をエポキシ系ポッティング剤でガラス管モジュールケースに固定し、図１に示す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１２ｃｍであり、一般的な中空糸膜型透析器同様に中空糸膜の内側に通ずるポート（血液ポートｃ、ｄ）を２個と外側に通ずるポート（透析液ポートｃ、ｄ）を２個有している。該ミニモジュールの中空糸膜およびモジュール内部を蒸留水にて洗浄した。
【００４１】
ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で前述と同じ化合物Ａ水溶液３０ｍｌをポリスルホン中空糸ミニモジュールの一方の血液ポートｃから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｄから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｄに近い側の透析液ポートｄに導入してもう一方の透析液ポートｄから排出した。その後、超純水にグリセリン（シグマアルドリッチ発売、Ｃｏｄｅ：１２−１１２０−５）を溶解して６５ｖｏｌ／ｖｏｌ％のグリセリン水溶液を調製し、ペリスタポンプによって１０ｍｌ／ｍｉｎの流速で該水溶液３０ｍｌを該ミニモジュールの中空糸分離膜の内側の一方の血液ポートｃから導入して中空糸分離膜内を経由しもう一方の血液ポートｄから排出し、内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブを介し該血液ポートｄに近い側の透析液ポートｄに導入してもう一方の透析液ポートｃから排出した。その後、該ミニモジュール中空糸分離膜の内側の血液ポートａからもう一方の血液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を３０秒間通し、続いて透析液ポートａからもう一方の透析液ポートｂに２０ｋＰａの圧縮空気を６０秒間通した。該ミニモジュールを５０℃の温度で３時間乾燥した後、４ヶ所のポートを密栓した状態でγ線を照射し、ポリスルホン中空糸ミニモジュールを作製した。このときのγ線吸収線量は２６ｋＧｙであった。
［溶出物確認方法］
図２に示す循環回路を作製した。すなわち、ミニモジュール６の片側の血液ポートに内径０．８ｍｍ、長さ５２ｃｍのシリコンチューブ７をつなぎ、回路の途中にはペリスタポンプ８と圧力計１１（キーエンス社製ＡＰ−３２Ａ）を設置した。もう一方の血液ポートに内径０．８ｍｍ、長さ１６ｃｍのシリコンチューブをつないだ。両シリコンチューブの血液ポートにつないでいない側を、ＢＥＣＴＯＮ ＤＩＣＫＩＮＳＯＮ社製５ｍｌポリスチレンラウンドチューブ９（Ｃｏｄｅ：３５２０５４）に差し込み、循環回路を作製した。血液循環実験を以下の方法で行った。すなわち、ヒト血漿（コスモバイオ製Ｈｕｍａｎ Ｐｌａｓｍａ Ｃｏｄｅ：１２２７１２１０）５ｍｌを前記ポリスチレンラウンドチューブ９に加えてシリコンチューブを血液ポートに差し入れ、ペリスタポンプ８によって流速を０．５ｍｌ／ｍｉｎとして送液し、初流２分間分の量は廃棄した後４時間循環した。循環後の血漿中における溶出した化合物Ａの濃度をＨＡＥＭＯＳＹＳ社「ＥＣＡ−Ｔ ｋｉｔ」により測定した。
（実施例１）
ポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールの中空糸分離膜およびモジュール内部をペリスタポンプを用いて２５℃の温度の０．０２５重量％の非イオン系界面活性剤であるポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を流速１０ｍｌ／ｍｉｎで流し、２時間洗浄した。その後、該ミニモジュールの中空糸分離膜４およびモジュール内部をペリスタポンプを用いて２５℃の超純水３００ｍｌを流速１０ｍｌ／ｍｉｎで流して洗浄し、中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例２）
実施例１における２５℃の超純水を２５℃の大塚製薬株式会社発売生理食塩水「大塚生食注」に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例３）
実施例１におけるポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールをポリスルホン中空糸膜ミニモジュールに置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
【００４２】
（実施例４）
実施例２におけるポリメタクリル酸メチル中空糸ミニモジュールをポリスルホン中空糸膜ミニモジュールに置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例５）
実施例１におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）を陰イオン系界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例６）
実施例２におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例７）
実施例３におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例８）
実施例４におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシルベンゼンスルホン酸（東京化成製 「ドデシルベンゼンスルホン酸（ソフトタイプ）」、Ｃｏｄｅ：Ｄ０９８９）に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例９）
実施例１におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）を非イオン系界面活性剤であるポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１０）
実施例２におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１１）
実施例３におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１２）
実施例４におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をポリエチレングリコールオクタデシルエーテル（アルドリッチ製 「Ｂｒｉｊ７８」、Ｃｏｄｅ：Ｐ４０１９）に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１３）
実施例１におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）を陰イオン系界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１４）
実施例２におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１５）
実施例３におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（実施例１６）
実施例４におけるポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）をドデシル硫酸ナトリウム（アルドリッチ製 「Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ」、Ｃｏｄｅ：７１７２６）に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。（比較例１）
実施例１における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例１と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（比較例２）
実施例２における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例２と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（比較例３）
実施例３における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例３と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
（比較例４）
実施例４における０．０２５重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル（シグマアルドリッチ製 「トリトン−Ｘ１００」、Ｃｏｄｅ：３０−５１４０−５）水溶液を超純水に置き換えた以外は実施例４と同様に中空糸分離膜ミニモジュールを得た。該ミニモジュールからの化合物Ａの溶出量を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
実施例１、５、９、１３、比較例１は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例１、５は溶出がなく、実施例９、１３は溶出があったが比較例１に比べると溶出量は低かった。また、実施例２、６、１０、１４、比較例２は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例２、６は溶出がなく、実施例１０、１４は溶出があったが比較例２に比べると溶出量は低かった。また、実施例３、７、１１、１５、比較例３は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例３、７は溶出がなく、実施例１１、１５は溶出があったが比較例３に比べると溶出量は低かった。また、実施例４、８、１２、１６、比較例４は界面活性剤の種類または使用の有無以外は同条件で行ったが、実施例４、８は溶出がなく、実施例１２、１６は溶出があったが比較例４に比べると溶出量は低かった。
【００４５】
なお、本実施例に使用した化合物Ａはポリメタクリル酸メチル中空糸膜と親和性が高く、ポリスルホン中空糸膜と比較して、洗浄効率が悪い。実施例９，１０，１３，１４の結果が比較例３，４の結果と比較して溶出量が高いのはこのためである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の改質基材は、生体成分処理用器具に好適に用いることができる。また、生体成分分離膜、医療用具、水処理用分離膜、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、医薬品容器、食品容器、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。なかでも血液と接触させて用いられる用途、例えば人工腎臓をはじめとする医療用材料や血漿分離膜や血液保存容器などに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の実施例１と２、および比較例１〜４で用いられたミニモジュールを例示する概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例の血液循環実験で使用した血液回路を例示する概略系統図である。
【符号の説明】
【００４８】
１．血液ポート
２．透析液ポート
３．モジュールケース
４．中空糸分離膜
５．ポッティング剤
６．ミニモジュール
７．シリコンチューブ
８．ペリスタポンプ
９．ポリスチレンラウンドチューブ
１０．血液
１１．圧力計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性化合物を表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することを特徴とする改質基材の製造方法。
【請求項２】
前記親水性化合物が基材表面にグラフトされてなることを特徴とする請求項１に記載の改質基材の製造方法。
【請求項３】
前記界面活性剤が非イオン系界面活性剤および／または陰イオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の改質基材の製造方法。
【請求項４】
前記非イオン系界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルであることを特徴とする請求項３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項５】
前記ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルがポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテルであることを特徴とする請求項４に記載の改質基材の製造方法。
【請求項６】
前記陰イオン系界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする請求項３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項７】
前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする請求項６に記載の改質基材の製造方法。
【請求項８】
前記親水性化合物が高分子化合物であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項９】
前記高分子化合物が構成成分としてポリビニルアルコールユニット、ポリアルキレングリコールユニット、ポリビニルピロリドンユニットから選ばれる少なくともひとつを含むことを特徴とする請求項８に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１０】
前記ポリビニルアルコールのケン化度が６０ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であることを特徴とする請求項９に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１１】
前記親水性化合物が血液抗凝固活性を有する化合物であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１２】
前記親水性化合物が抗トロンビン活性を有する化合物であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１３】
前記親水性化合物のグラフト方法が放射線照射によるものであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１４】
前記放射線がγ線および／または電子線であることを特徴とする請求項１３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１５】
界面活性剤で洗浄した後に水および／または生理食塩水で洗浄することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１６】
水および／または生理食塩水で洗浄した後に滅菌することを特徴とする請求項１５に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１７】
前記基材が生体成分処理のために用いられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１８】
前記生体成分が血液成分であることを特徴とする請求項１７に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１９】
前記血液成分が血小板および／またはタンパク質を含有することを特徴とする請求項１８に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２０】
前記生体成分処理が生体成分についての分離、濃縮、回収または輸送であることを特徴とする請求項１７に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２１】
前記基材が膜形態を有することを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項２２】
前記膜の形状が中空糸形状であることを特徴とする請求項２１に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２３】
前記基材が高分子材料からなることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項２４】
前記高分子材料がポリメタクリル酸メチル、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートから選択される少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする請求項２３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする医療用材料。
【請求項２６】
請求項２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする体外循環用モジュール。
【請求項２７】
請求項２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする人工腎臓。
【請求項２８】
請求項１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする生体成分分析前処理装置。
【請求項１】
親水性化合物を表面に含む基材を界面活性剤で洗浄することを特徴とする改質基材の製造方法。
【請求項２】
前記親水性化合物が基材表面にグラフトされてなることを特徴とする請求項１に記載の改質基材の製造方法。
【請求項３】
前記界面活性剤が非イオン系界面活性剤および／または陰イオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の改質基材の製造方法。
【請求項４】
前記非イオン系界面活性剤がポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルであることを特徴とする請求項３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項５】
前記ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルがポリオキシエチレン（１０）イソオクチルフェニルエーテルであることを特徴とする請求項４に記載の改質基材の製造方法。
【請求項６】
前記陰イオン系界面活性剤がアルキルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする請求項３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項７】
前記アルキルベンゼンスルホン酸がドデシルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする請求項６に記載の改質基材の製造方法。
【請求項８】
前記親水性化合物が高分子化合物であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項９】
前記高分子化合物が構成成分としてポリビニルアルコールユニット、ポリアルキレングリコールユニット、ポリビニルピロリドンユニットから選ばれる少なくともひとつを含むことを特徴とする請求項８に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１０】
前記ポリビニルアルコールのケン化度が６０ｍｏｌ％以上９９ｍｏｌ％以下であることを特徴とする請求項９に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１１】
前記親水性化合物が血液抗凝固活性を有する化合物であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１２】
前記親水性化合物が抗トロンビン活性を有する化合物であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１３】
前記親水性化合物のグラフト方法が放射線照射によるものであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１４】
前記放射線がγ線および／または電子線であることを特徴とする請求項１３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１５】
界面活性剤で洗浄した後に水および／または生理食塩水で洗浄することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１６】
水および／または生理食塩水で洗浄した後に滅菌することを特徴とする請求項１５に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１７】
前記基材が生体成分処理のために用いられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項１８】
前記生体成分が血液成分であることを特徴とする請求項１７に記載の改質基材の製造方法。
【請求項１９】
前記血液成分が血小板および／またはタンパク質を含有することを特徴とする請求項１８に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２０】
前記生体成分処理が生体成分についての分離、濃縮、回収または輸送であることを特徴とする請求項１７に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２１】
前記基材が膜形態を有することを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項２２】
前記膜の形状が中空糸形状であることを特徴とする請求項２１に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２３】
前記基材が高分子材料からなることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の改質基材の製造方法。
【請求項２４】
前記高分子材料がポリメタクリル酸メチル、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレートから選択される少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする請求項２３に記載の改質基材の製造方法。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする医療用材料。
【請求項２６】
請求項２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする体外循環用モジュール。
【請求項２７】
請求項２５に記載の医療用材料を用いてなることを特徴とする人工腎臓。
【請求項２８】
請求項１〜２４のいずれかに記載の製造方法によって得られた改質基材を用いてなることを特徴とする生体成分分析前処理装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２５２８９３（Ｐ２００７−２５２８９３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４０４８６（Ｐ２００７−４０４８６）
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２１日（２００７．２．２１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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