專利名稱：改性基底材料和改性基底材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面進(jìn)行了親水化處理的改性基底材料。本發(fā)明的改性基底材料可適用于醫(yī)療用具中。此外，還可適用于水處理用分離膜、生物體成分分離膜、生物實(shí)驗(yàn)相關(guān)器具、生物反應(yīng)器、分子發(fā)動機(jī)、DDS(給藥系統(tǒng)(drug delivery system))、蛋白質(zhì)芯片、DNA芯片、生物傳感器或者分析儀器部件等中。其中在與生物體成分接觸使用的用途中，例如人工腎臟等血液凈化用組件(module)中可合適地使用。
背景技術(shù)：
在人工血管、導(dǎo)尿管、血液袋、接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡、人工腎臟等與體液接觸的醫(yī)療用具中，與生物體的適應(yīng)性、特別是血液適應(yīng)性是個大問題。例如，在血液凈化中使用的分離膜中，蛋白質(zhì)的附著或血小板的附著/活化是引起血液凝固的主要原因。已知針對這種血液適應(yīng)性的問題，對基底材料表面進(jìn)行親水化處理是有效的。作為血液凈化用分離膜的原材料，例如，在采用聚砜類聚合物時，為賦予血液適應(yīng)性，在制膜原液階段混合有聚乙烯吡咯烷酮等的親水性聚合物。通過這種方法可獲得某種程度的血液適應(yīng)性，但還不足。
為提高基底材料表面的血液適應(yīng)性，在特開平10-118472號公報中公開了通過使聚砜類分離膜與聚乙烯吡咯烷酮等的親水性聚合物溶液接觸，使親水性聚合物物理吸附在分離膜上的方法。但是，在該方法中，由于親水性聚合物僅僅附著在表面上，因此在與血液接觸時，可能會發(fā)生親水性聚合物溶出到血中的現(xiàn)象。此外，在特開平6-238139號公報中公開了將聚砜類分離膜與聚乙烯吡咯烷酮等的親水性聚合物溶液接觸，通過放射線交聯(lián)，在膜表面上形成不溶的親水性聚合物覆蓋層的方法。根據(jù)這種方法，可抑制親水性聚合物的溶出，但是不溶的親水性聚合物與血液接觸時，使血小板活化，因此血液適應(yīng)性反而變差。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的在于提供一種在基底材料表面固定有親水性聚合物的、血液適應(yīng)性高的改性基底材料及其制造方法。
本發(fā)明者們經(jīng)過深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一種可使親水性聚合物不過度交聯(lián)或分裂而固定在基底材料上的方法，由此完成了本發(fā)明。
本發(fā)明為一種改性基底材料，其含有親水性聚合物，可溶性親水性聚合物的量在15重量％或其以下，并且人血小板附著量在10個/4.3×103μm2或其以下。
此外，本發(fā)明為一種通過使基底材料與包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸，并照射放射線而獲得的改性基底材料。
此外，本發(fā)明包含使用了上述改性基底材料的分離膜。
此外，本發(fā)明包含包括多個上述改性基底材料的體系。
此外，本發(fā)明為一種改性基底材料的制造方法，其中包括在基底材料與包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸下，照射放射線。
此外，本發(fā)明為一種系統(tǒng)的制造方法，其中包括在使包含多個基底材料的系統(tǒng)與包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸，并對該多個基底材料同時照射放射線。
附圖的簡要說明

圖1是顯示人工腎臟系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)的一個實(shí)例。
實(shí)施發(fā)明的最佳形式在本發(fā)明中，通過在使基底材料與親水性聚合物水溶液接觸的狀態(tài)下照射放射線，可獲得親水性聚合物固定在基底材料表面的改性基底材料?；撞牧系难哼m應(yīng)性依賴于與血液接觸部分的表面狀態(tài)，一般表面的親水性越高，或者表面上被固定的親水性聚合物的運(yùn)動性越高，則血液適應(yīng)性越高?？烧J(rèn)為運(yùn)動性高的親水性聚合物由于其分子的運(yùn)動而排除蛋白質(zhì)或血小板。
在本文中所謂的固定指的是親水性聚合物與基底材料相結(jié)合的狀態(tài)。在本發(fā)明中，可溶性親水性聚合物的量必須在15重量％或其以下，優(yōu)選在10重量％或其以下。在本文中所謂的可溶性親水性聚合物，指的是不發(fā)生通過交聯(lián)或固定在基底材料上而導(dǎo)致的不溶現(xiàn)象的親水性聚合物。此外，可溶性親水性聚合物的量為改性基底材料中所含的全部親水性聚合物中的可溶性親水性聚合物的比例。其詳細(xì)的測定方法在以后描述。當(dāng)可溶性親水性聚合物的量超過15重量％時，親水性聚合物相對于基底材料的結(jié)合不足，在改性基底材料與血液接觸時，親水性聚合物可能溶出到血中。
此外，親水性聚合物的溶出量優(yōu)選為0.5mg/m2或其以下，更優(yōu)選在0.3mg/m2或其以下。在本文中，所謂親水性聚合物的溶出量指的是將基底材料與加熱至37℃的純水接觸4小時的情況下，在純水中溶出的親水性聚合物的量，并將該量換算為所測定的基底材料單位面積的量所獲得的值。其詳細(xì)的測定方法在以后描述。當(dāng)親水性聚合物的溶出量超過上述范圍時，在與血液接觸的醫(yī)療用具的情況下，可能會聚積在患者的體內(nèi)。當(dāng)親水性聚合物的分子量超過5萬時，由于腎臟不能濾過，因此不能排出至體外，將產(chǎn)生特別聚積的情況。另外，在人工腎臟中使用的情況下，由于用于腎臟功能降低或損失的患者中，因此即使親水性聚合物的分子量在5萬或其以下的情況下，也可能在患者體內(nèi)聚積。此外，在用于蛋白質(zhì)芯片或生物傳感器等的分析儀器中時，溶出的親水性聚合物可能成為分析障礙。
對于放射線照射條件，在與基底材料相接觸的親水性聚合物水溶液中，優(yōu)選由放射線照射引起的在從260nm到300nm的波長范圍中的紫外吸收值的最大增加值在1或其以下，更優(yōu)選在0.5或其以下。在本文中所謂的紫外吸收值的最大增加值指的是，從放射線照射后的親水性聚合物水溶液在260nm到300nm的范圍內(nèi)的紫外吸收值減去放射線照射前的親水性聚合物水溶液相同波長范圍內(nèi)的紫外吸收值所獲得的值中，在該波長范圍內(nèi)的最大值。根據(jù)放射線照射條件，有時親水性聚合物分解，生成在260nm到300nm的波長區(qū)域中具有吸收的、反應(yīng)性較高的物質(zhì)。特別是在醫(yī)療用具的情況下，在安全性方面，優(yōu)選這種物質(zhì)越少越好。
此外，在本發(fā)明的改性基底材料中，優(yōu)選表面親水性聚合物的量在20重量％或其以上。在本文中，所謂表面親水性聚合物的量指的是，在設(shè)改性基底材料的表面上親水性聚合物的單體單元的重量(單體單元的摩爾數(shù)×單體單元的分子量)為(A)、在改性基底材料的表面上構(gòu)成基底材料的高分子的單體單元的重量(單體單元的摩爾數(shù)×單體單元的分子量)為(B)時，以A/(A+B)表示的比率所定義的值。表面親水性聚合物的量為表示改性基底材料表面的親水性程度的參數(shù)。
表面親水性聚合物的量可通過僅對改性基底材料的表面，即從表面至距離表面10nm程度為止的范圍內(nèi)采用X射線光電分光法(ESCA)測定求出。表面親水性聚合物的量優(yōu)選在20重量％或其以上，更優(yōu)選在32重量％或其以上。當(dāng)表面親水性聚合物的量不足20重量％時，對抑制蛋白質(zhì)等有機(jī)物或生物體成分的附著的效果降低。這可能是由于親水性聚合物不能覆蓋基底材料表面，基底材料在改性基底材料的表面露出的比例太大造成的。
本發(fā)明的改性基底材料在表面固定有親水性聚合物的同時，由于防止親水性聚合物過度交聯(lián)、分解等，因此可抑制蛋白質(zhì)等有機(jī)物或生物體成分的附著。特別是具有高的血液適應(yīng)性。具體地，本發(fā)明的改性基底材料，人類血小板附著量在10個/4.3×103μm2或其以下。血小板附著量是在改性基底材料與血液接觸1小時的情況下，改性基底材料表面上附著的血小板的數(shù)量相對每4.3×103μm2改性基底材料表面積求出的值。其詳細(xì)測定方法將在以下描述。當(dāng)人類血小板附著量超過10個/4.3×103μm2時，血液適應(yīng)性將不足，同時抑制蛋白質(zhì)等有機(jī)物或生物體成分的附著效果將變得不足。
本發(fā)明的改性基底材料由于具有較高的血液適應(yīng)性，因此可合適的作為醫(yī)療用基底材料。在本發(fā)明中所使用的醫(yī)療用基底材料包括人工血管、導(dǎo)尿管、血液袋、接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡、手術(shù)用輔助器具、血液凈化用組件等中使用的基底材料。其適合于與生物體成分接觸使用的用途、例如人工腎臟等的血液凈化用組件中。其中，血液凈化用組件指的是，具有通過使血液在體外循環(huán)，去除血液中老的廢棄物或有害物質(zhì)的功能的組件，包括人工腎臟或外毒素吸附柱等。另外，作為人工腎臟用組件，包括卷型、平板型、中空絲膜型，但是從處理效率等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為中空絲膜型。
可是，還存在吸附除去以白細(xì)胞介素-6(以下簡稱為IL-6)為代表的細(xì)胞因子等對生物體產(chǎn)生不利影響的物質(zhì)的醫(yī)療用基底材料。這種醫(yī)療用基底材料也期待血液適應(yīng)性較高。但是，在對基底材料表面進(jìn)行親水化處理時，在抑制血小板或凝固相關(guān)蛋白質(zhì)對基底材料的附著的同時，也抑制了IL-6等除去對象物質(zhì)相對基底材料的吸附。本發(fā)明的改性基底材料在維持IL-6等細(xì)胞因子的吸附的同時，可獲得較高的血液適應(yīng)性。具體的，可獲得改性基底材料的細(xì)胞因子吸附量保持在改性前的基底材料的細(xì)胞因子吸附量的90％或其以上，具有較高血液適應(yīng)性的改性基底材料。本發(fā)明的改性基底材料的IL-6吸附量優(yōu)選在0.1ng/cm2或其以上。通過使其在該范圍內(nèi)，改性基底材料可合適地適用在IL-6吸附柱中。
此外，通過利用本發(fā)明改性基底材料抑制生物體成分附著的特長，可將其合適的用在水處理用分離膜、生物體成分分離膜、生物實(shí)驗(yàn)相關(guān)器具、生物反應(yīng)器、分子發(fā)動機(jī)(motor)、DDS、蛋白質(zhì)芯片、DNA芯片、生物傳感器或分析儀器部件等中。此外，由于本發(fā)明的改性基底材料的3維交聯(lián)度低，并且在表面上存在親水性聚合物，因此可期待適用于需要易滑性的材料。
在本發(fā)明中，基底材料指的是想要賦予親水性的材料?；撞牧蟽?yōu)選由高分子材料形成。作為高分子材料的實(shí)例，可舉出聚砜、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。此外，也可以為它們的共聚物。還可使用碳纖維或玻璃狀碳板、碳片等的碳板、碳納米管、富勒烯(フラ一レン Fullerene)等的碳材料和這些材料與樹脂混合而成的復(fù)合材料。此外，還可使用將這些材料的一部分由官能基進(jìn)行取代的材料作為基底材料。這些碳材料中賦予親水性的反應(yīng)機(jī)理不確定，可能為直接反應(yīng)，或者與碳材料中受物理約束的微量雜質(zhì)反應(yīng)，但是可與高分子材料一樣進(jìn)行親水化。作為基底材料的形狀，可舉出纖維、薄膜、樹脂、分離膜等，但不限于這些。
在作為醫(yī)療用基底材料使用的情況下，作為基底材料，可列舉出聚氯乙烯、纖維素類聚合物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚砜和聚醚砜等的聚砜類聚合物、聚氨酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯等。其中由于聚砜類聚合物特別容易成形，因此在制成分離膜時物質(zhì)透過性能優(yōu)異，因此適于使用。
聚砜類聚合物由于在主鏈上具有芳香環(huán)、磺?；兔鸦?，因此可合適地使用，例如，以下式(1)和/或式(2)的化學(xué)式所示的聚砜。式中的n優(yōu)選為50～80。
作為聚砜的具體實(shí)例，可舉出ユ一デル(注冊商標(biāo))聚砜P-1700、P-3500(テイジンアモコ社制作)、ウルトラソ ン(注冊商標(biāo))S3010、S6010(BASF社制作)、ビクトレックス(注冊商標(biāo))(住友化學(xué))、レ一デル(注冊商標(biāo))A(テイジンアモコ社制作)、ウルトラソン(注冊商標(biāo))E(BASF社制作)等的聚砜。此外，本發(fā)明中使用的聚砜優(yōu)選為僅由上述式(1)和/或式(2)的化學(xué)式所示的重復(fù)單元形成的聚合物，但在不妨礙本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，也可以共聚其它單體。其它共聚單體優(yōu)選在10重量％或其以下。
此外，在用于吸附除去IL-6等細(xì)胞因子的醫(yī)療用基底材料的情況下，基底材料由疏水性聚合物形成時，吸附性能較高，因此優(yōu)選。特別是聚甲基丙烯酸甲酯吸附性能較高，因此優(yōu)選。
此外，在本發(fā)明中，親水性聚合物指的是高分子的主鏈中或側(cè)鏈中含親水性官能基的聚合物。相對于25℃的水的溶解度優(yōu)選在0.001重量％或其以上，更優(yōu)選為0.01重量％或其以上，進(jìn)一步優(yōu)選為0.1重量％或其以上的親水性聚合物容易適用于本技術(shù)中。作為具體實(shí)例，可舉出聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺、聚乙烯胺、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等，以及這些物質(zhì)和其它單體的共聚物或接枝聚合物等。聚亞烷基二醇、聚乙烯吡咯烷酮等的非離子性親水性聚合物將發(fā)揮非特異的吸附抑制效果。聚乙烯亞胺等的陽離子性親水性聚合物將較高地發(fā)揮抑制氧化LDL等的酸性物質(zhì)的吸附的效果。葡聚糖硫酸酯、聚乙烯硫酸等的陰離子性高分子將較高地發(fā)揮抑制溶菌酶等的堿性物質(zhì)的吸附的效果。其中，聚乙二醇、聚丙二醇等的聚亞烷基二醇或聚乙烯吡咯烷酮抑制吸附效果較高，因此優(yōu)選。聚乙烯吡咯烷酮的抑制吸附效果特別高。此外，聚亞烷基二醇具有這樣的優(yōu)勢，即使不添加以下所述的抗氧化劑，也可發(fā)揮出較高的抑制吸附效果。
親水性聚合物為聚亞烷基二醇的情況下，聚亞烷基二醇的固定密度優(yōu)選在150mg/m2或其以上，進(jìn)一步優(yōu)選在200mg/m2或其以上。此外，聚亞烷基二醇的固定密度優(yōu)選在3000mg/m2或其以下。在本文中，所謂聚亞烷基二醇的固定密度為固定在基底材料表面上的聚亞烷基二醇的量。當(dāng)聚亞烷基二醇的固定密度太小時，基底材料的抗血栓性降低。相反，當(dāng)聚亞烷基二醇的固定密度太大時，在用于吸附除去細(xì)胞因子的情況下，細(xì)胞因子的吸附能力降低。在基底材料表面固定的親水性聚合物的量的測定，根據(jù)基底材料和親水性聚合物的種類不同而不同，可適宜地進(jìn)行選擇。優(yōu)選直接測定結(jié)合在改性基底材料上的親水性聚合物的量，但還可以采用更簡便的方法。例如，可以通過比較放射線照射前水溶液中親水性聚合物的濃度和放射線照射后水溶液中親水性聚合物的濃度，計(jì)算水溶液中親水性聚合物的減少量，將該量作為固定了的親水性聚合物的量。此外，通過測定表面的接觸角，推定出固定了的親水性聚合物的量也是一種簡便方法。作為親水性聚合物優(yōu)選采用蛋白質(zhì)等來自生物體的高分子。通過在基底材料上固定來自生物體的高分子，可賦予基底材料來自生物體的高分子的功能。作為來自生物體的高分子的實(shí)例，可舉出具有葡聚糖或葡聚糖硫酸等的糖鏈結(jié)構(gòu)的高分子、肽、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或脂多糖等的復(fù)合物等。
此外，優(yōu)選采用多種親水性聚合物。例如，在采用非離子性親水性聚合物和陽離子性親水性聚合物的情況下，除了非離子性親水性聚合物發(fā)揮出非特異的抑制吸附效果以外，陽離子性親水性聚合物還發(fā)揮出對氧化低密度脂蛋白(以下稱為LDL)等酸性物質(zhì)的吸附抑制效果，因此可同時具有這二者的效果。此外，在采用非離子性親水性聚合物和陰離子性聚合物的情況下，除了非離子性親水性聚合物的非特異的抑制吸附效果以外，陰離子性聚合物還將有效發(fā)揮出對溶菌酶等堿性物質(zhì)的吸附抑制效果。此外，在同時使用合成親水性聚合物和親水性生物體衍生的高分子的情況下，可提供血液適應(yīng)性高、并且賦予了生物體高分子所具有的功能的改性基底材料。在固定多種親水性聚合物的情況下，還可依次使其固定，但由于一次性固定多種親水性聚合物的混合物的方法簡便，為更優(yōu)選的方法。
親水性聚合物的分子量優(yōu)選在100或其以上，更優(yōu)選在500或其以上，進(jìn)一步優(yōu)選在1000或其以上。此外，親水性聚合物的分子量優(yōu)選在5萬或其以下。
放射線可使用α線、β線、γ線、X射線、紫外線、電子線等。此外，由于人工腎臟等的醫(yī)療用具需要滅菌，近年來從殘留毒性小、簡便的觀點(diǎn)出發(fā)，較多的是采用γ線或電子線的放射線滅菌法。即，本發(fā)明的方法用于醫(yī)療用基底材料中時，可同時對基底材料進(jìn)行滅菌和改性，因此優(yōu)選。特別是由于人工腎臟的分離膜為對水進(jìn)行抱液的狀態(tài)的所謂濕型已成為主流，因此僅將該水變更為含親水性聚合物溶液的水溶液，便可簡便地使用本發(fā)明的方法，因此優(yōu)選。
在對基底材料同時進(jìn)行滅菌和改性的情況下，優(yōu)選以20kGy或其以上的吸收線量進(jìn)行放射線量的照射。這是由于在用γ線等對血液凈化用組件等進(jìn)行滅菌時，20kGy或其以上的吸收線量才有效。但是，在吸收線量在20kGy或其以上時，將引起親水性聚合物發(fā)生3維交聯(lián)或分解等，因此血液適應(yīng)性降低。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選添加抗氧化劑。具體地，在基底材料與包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸下進(jìn)行放射線照射。通過添加抗氧化劑，不僅固定親水性聚合物，而且可防止親水性聚合物過度交聯(lián)或分解，同時還可進(jìn)行滅菌。但是，在無需滅菌的用途中使用時，無需限定該吸收線量。在該情況下，通過以15kGy或其以下的吸收線量進(jìn)行放射線的照射，也可以在不使用抗氧化劑的情況下對基底材料進(jìn)行改性。
此外，在本發(fā)明中所述的抗氧化劑指的是具有容易向其它分子賦予電子的性能的分子。在聚乙烯吡咯烷酮等的親水性聚合物由放射線引起自由基反應(yīng)時，抗氧化劑具有抑制該反應(yīng)的性質(zhì)。作為抗氧化劑，可列舉出維生素C等的水溶性維生素類，多酚類、甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、甘油等的醇類、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、海藻糖等的糖類、連二亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、連二硫酸鈉等的無機(jī)鹽類、尿酸、半胱氨酸、谷胱甘肽、氧等。這些抗氧化劑可單獨(dú)使用，也可以將2種或其以上混合使用。在醫(yī)療用具中使用本發(fā)明的方法時，由于需要考慮其安全性，因此優(yōu)選使用毒性低的抗氧化劑。特別優(yōu)選醇類、糖類和無機(jī)鹽類。
對于水溶液中抗氧化劑的濃度，因抗氧化劑的種類、放射線的照射線量等而不同。當(dāng)抗氧化劑的量過低時，由于引起親水性聚合物的3維交聯(lián)或分解，因此恐怕血液適應(yīng)性會降低。此外，當(dāng)抗氧化劑的量加入過多時，由于在基底材料上的固定效率降低，因此恐怕不能獲得足夠的血液適應(yīng)性。
以下以采用抗氧化劑的情況為例詳細(xì)描述本發(fā)明的改性基底材料的制造方法。
作為基底材料的改性方法，是在使基底材料與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液相接觸的狀態(tài)下照射放射線。例如，基底材料為薄膜的情況下，優(yōu)選在使基底材料浸漬在含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液中的狀態(tài)下照射放射線。此外，在基底材料為中空絲膜等的中空基底材料，并且要賦予親水性的部位為中空部內(nèi)表面的情況下，優(yōu)選向中空部的內(nèi)部中填充上述水溶液，進(jìn)行放射線的照射。此外，在基底材料為內(nèi)裝在組件內(nèi)的情況下，優(yōu)選將上述水溶液填充在組件內(nèi)，對每個組件進(jìn)行放射線照射。例如，如果為人工腎臟的話，由于分離膜內(nèi)裝在組件內(nèi)，因此可以向組件內(nèi)填充包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液，對每個組件進(jìn)行放射線照射，也可以僅在分離膜浸漬在含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液中的狀態(tài)照射放射線，此后將其組裝入組件中。但是，由于可同時進(jìn)行改性和滅菌，因此更優(yōu)選在組件內(nèi)填充包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液，對每個組件進(jìn)行放射線照射的方式。
此外，優(yōu)選在將基底材料用包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液濕潤的狀態(tài)下照射放射線。在此所述的濕潤狀態(tài)指的是，除去浸漬過基底材料的水溶液，但處于非干燥狀態(tài)的情況。盡管對其無特別限定，但是優(yōu)選相對于基底材料的干燥狀態(tài)含1重量％或其以上的水分。即，也可以將基底材料浸漬在上述水溶液中，從該水溶液中打撈上來之后，進(jìn)行放射線照射。此外，也可以在包含基底材料的組件內(nèi)填充上述水溶液后，通過通入氮?dú)饬鞯?，從組件內(nèi)排除大部分水溶液后，照射放射線。
作為這些方法以外的方法，也可以預(yù)先將基底材料浸漬在親水性聚合物水溶液中等，在基底材料表面上涂布親水性聚合物后，浸漬在含抗氧化劑的溶液中，進(jìn)行γ線的照射。在該情況下，也可有效地對基底材料表面進(jìn)行親水化。
在賦予親水性聚合物的情況下，根據(jù)基底材料的種類和改性方法可進(jìn)行各種控制。例如，在基底材料為中空絲膜的情況下，在中空絲膜內(nèi)側(cè)中通過包含親水性聚合物的水溶液后照射放射線的情況下，可在中空絲膜的內(nèi)表面上固定親水性聚合物。這在如人工腎臟那樣的僅內(nèi)表面流通血液的目的中使用的情況下為優(yōu)選的方法。此外，在對中空絲膜的外側(cè)也進(jìn)行親水化處理的情況下，使中空絲膜的外側(cè)也接觸含親水性聚合物的水溶液即可。例如，在中空絲膜內(nèi)裝在組件外殼內(nèi)的情況下，在中空絲膜和組件外殼之間的空間中，填充包含親水性聚合物的水溶液即可。
此外，在基底材料為分離膜的情況下，在通過膜過濾包含親水性聚合物的水溶液的同時進(jìn)行填充的情況下，由于在膜表面上親水性聚合物被濃縮，因此在想要將表面進(jìn)一步親水化時的有效方法。此時，作為親水性聚合物，如果采用難以透過膜的高分子、例如高分子量的親水性聚合物，由于在膜表面上親水性聚合物進(jìn)一步被濃縮，因此可獲得更高的效果。
另一方面，在采用低分子量的親水性聚合物的情況下，可直至膜內(nèi)部進(jìn)行親水化處理。例如在通過過濾或透析分離生物體物質(zhì)并進(jìn)行一部分回收的膜，即所謂生物體成分分離膜中，僅對膜表面進(jìn)行親水化處理時，不能抑制膜內(nèi)部中生物體成分的吸附。因此，在生物體成分分離膜中，優(yōu)選直至膜內(nèi)部進(jìn)行親水化處理的形態(tài)。
在本發(fā)明中，通過使包含多個基底材料的體系與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸，同時對該多個基底材料進(jìn)行放射線照射，可一次性地對多個基底材料進(jìn)行改性。特別是該多個基底材料分別由不同材料形成的情況下，效果較大。在通常的改性方法中，由于對基底材料的依賴性較大，因此難以對不同材料形成的多種基底材料同時改性。
在此，由多種基底材料構(gòu)成的體系指的是，含進(jìn)出口部、分離膜和回路的分離膜體系等。例如、人工腎臟、外毒素吸附柱等血液凈化用組件，導(dǎo)尿管、血液回路、腔室、組件的入口和出口等的進(jìn)出口部、由與分離膜等不同的材料形成的多種基底材料構(gòu)成。在本發(fā)明中，可對這些結(jié)構(gòu)的全部或一部分進(jìn)行同時改性。在進(jìn)出口部、分離膜和回路中，優(yōu)選對其中至少一部分進(jìn)行改性。作為一個實(shí)例，在為人工腎臟系統(tǒng)的情況下，可在中空絲膜組件中，將組件的入口和出口的進(jìn)出口部以及血液回路連接，從血液回路進(jìn)行親水性聚合物水溶液的流通，在整個體系中填充的狀態(tài)下進(jìn)行放射線照射。
作為血液凈化用組件的制造方法，根據(jù)其用途可采用各種方法，但作為較大的工序，可分為血液凈化用分離膜的制造工序，以及將該分離膜組裝到組件中的工序。
以下示出了人工腎臟中采用的中空絲膜組件的制造方法的一個實(shí)例。作為在人工腎臟中內(nèi)裝的中空絲膜的制造方法，有如下的方法。即，將聚砜或聚乙烯吡咯烷酮溶解在良溶劑或包含良溶劑的混合溶劑形成的溶液作為原液。聚合物濃度優(yōu)選為10～30重量％，更優(yōu)選為15～25重量％。聚砜和聚乙烯吡咯烷酮的重量比率，優(yōu)選為20∶1～1∶5，更優(yōu)選為5∶1～1∶1。作為良溶劑，優(yōu)選N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二噁烷等。將該原液從雙重環(huán)狀?？谕鈧?cè)的管吐出，使其在干式部中行走后，導(dǎo)入至凝固浴中。從雙重環(huán)狀模口的內(nèi)側(cè)的管吐出用于形成中空部的注入液或者氣體。此時，由于干式部的濕度產(chǎn)生影響，因此在干式部處的行走中，通過從膜外表面進(jìn)行水分補(bǔ)給，加速了外表面附近處相分離的動作，孔徑擴(kuò)大，結(jié)果還可減少透析時透過/擴(kuò)散的障礙。但是，在濕度過高時，在外表面處原液凝固成為主導(dǎo)，并且孔徑變小，結(jié)果有透析時透過/擴(kuò)散障礙增加的傾向。因此，作為相對濕度優(yōu)選為60～90％。此外，作為注入液的組成，從處理適應(yīng)性出發(fā)，優(yōu)選采用以原液中使用的溶劑為基本組成的注入液。作為注入液濃度，例如在采用二甲基乙酰胺的情況下，可合適的采用45～80重量％，更優(yōu)選采用60～75重量％的水溶液。
作為在組件中內(nèi)裝中空絲膜的方法，對其無特別限定，以下示出了一個實(shí)例。首先將中空絲膜切斷成所需的長度，將所需根數(shù)束縛在一起后裝入筒狀外殼中。此后，將兩端暫時蓋上，在中空絲膜的兩端部處裝入澆注劑。此時在采用離心機(jī)使組件旋轉(zhuǎn)的同時裝入澆注劑的方法，由于澆注劑可均勻地填充，因此為優(yōu)選方法。在澆注劑固化后，將中空絲膜的兩端部切斷，使其開口，獲得中空絲膜組件。
圖1示出了采用了由這種方式獲得的中空絲膜組件的人工腎臟體系的基本結(jié)構(gòu)的一個實(shí)例。在圓筒狀塑料外殼7中插入中空絲膜5的絲束，將中空絲的兩端部用樹脂進(jìn)行密封。在外殼7上設(shè)置有透析液導(dǎo)入口8和導(dǎo)出口9，在中空絲膜5的外部流過透析液、生理食鹽水、過濾水等。在外殼7的端部處分別設(shè)置有入口側(cè)進(jìn)出口部1和出口側(cè)進(jìn)出口部2。血液6由設(shè)置在入口側(cè)進(jìn)出口部1處的血液導(dǎo)入口3導(dǎo)入，利用漏斗狀進(jìn)出口部1，導(dǎo)入至中空絲膜5的內(nèi)部。由中空絲膜5過濾了的血液6由出口側(cè)進(jìn)出口部2聚積，從血液導(dǎo)出口4排出。血液導(dǎo)入口3和血液導(dǎo)出口4與血液回路11連接。
以下列舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限定。
1.基底材料的制作方法(聚砜膜1的制作)向80重量份N，N’-二甲基乙酰胺中加入100重量份聚砜(テイジンアモコ社制作的ユ一デル(注冊商標(biāo))P-3500)，在室溫下溶解后，獲得制膜原液。通過采用電熱板，在表面溫度已經(jīng)加熱至100度的玻璃板上澆注上述制膜原液，形成厚度為203微米的膜。表面溫度采用接觸式溫度計(jì)進(jìn)行測定。澆注后，在電熱板上放置5分鐘，使溶劑蒸發(fā)后，將每一玻璃板浸漬在水浴中，獲得聚砜薄膜1。在此在水浴中浸漬的原因是使聚砜膜容易從玻璃板剝離。
(中空絲膜組件1的制作)向72重量份N，N’-二甲基乙酰胺和1重量份水的混合溶劑中加入18重量份聚砜(テイジンアモコ社制作的ユ一デル(注冊商標(biāo))P-3500)和9重量份聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K30)，在90℃下加熱14小時溶解后，獲得制膜原液。將該制膜原液從外徑為0.3mm、內(nèi)徑為0.2mm的孔板型雙重圓筒型?？谕鈧?cè)的管吐出。作為芯部液體，從內(nèi)側(cè)管吐出由58重量份N，N’-二甲基乙酰胺和42重量份水形成的溶液。吐出的制膜原液通過干式長度350mm后，被導(dǎo)入至100％水的凝固浴中，獲得中空絲。
將10000根所得的中空絲，按照圖1所示的方式插入至具有透析液入口和透析液出口的圓筒狀塑料外殼中，兩端用樹脂密封，制作出有效膜面積為1.6m2的人工腎臟用中空絲膜組件1。
(中空絲膜組件2的制作)
向75重量份二甲基亞砜中加入5重量份iso(全同立構(gòu))-聚甲基丙烯酸甲酯和20重量份syn(間同立構(gòu))-聚甲基丙烯酸甲酯，加熱溶解后，獲得制膜原液。將該制膜原液從孔板型雙重圓筒型?？谕鈧?cè)的管吐出。在空氣中通過200mm后，被導(dǎo)入至100％水的凝固浴中，獲得中空絲。此時，從內(nèi)側(cè)管吐出作為內(nèi)部注入氣體的干燥氮?dú)?。所得的中空絲的內(nèi)徑為0.2mm，膜厚為0.03mm。采用與中空絲膜組件1一樣的方式，采用10000根所得的中空絲，制作出有效膜面積為1.6m2的中空絲膜組件2。
2.測定方法(1)可溶性親水性聚合物的量的測定將測定試樣干燥，測定干燥重量后，將其溶解在基底材料和親水性聚合物均可溶解的溶劑中。在該溶液中添加可溶解親水性聚合物，但是不溶解基底材料的溶劑。通過該操作，使得基底材料和基底材料上固定的親水性聚合物沉淀。另一方面，可溶性親水性聚合物直接溶解。該上部澄清液中所含的親水性聚合物的量通過HPLC(高速液相色譜)進(jìn)行定量，求出測定試樣每一單位重量所含的可溶性親水性聚合物的重量。另一方面，通過對測定試樣進(jìn)行元素分析，求出測定試樣每一單位重量所含的全部親水性聚合物的重量。測定試樣每一單位重量所含的可溶性親水性聚合物的重量與測定試樣每一單位重量所含的全部親水性聚合物的重量的比值就是可溶性親水性聚合物的量。
親水性聚合物為聚乙烯吡咯烷酮、基底材料為ユ一デル(注冊商標(biāo))P-3500的情況下，按照以下方式進(jìn)行測定。將干燥的測定試樣溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中，使其濃度為2.5重量％。在攪拌該溶液的同時，每次滴加幾滴水，添加至1.7倍的量，使基底材料聚合物析出。此時如果一次性加入水，則聚砜將以卷入可溶性聚乙烯吡咯烷酮的狀態(tài)析出，不能準(zhǔn)確地測定，因此需要注意?？扇苄跃垡蚁┻量┩橥c分散的聚砜微粒一起包含在溶液中。采用HPLC用非水系過濾器(東ソ一制造、2.5微米的直徑)過濾溶液，除去溶液中的聚砜微粒后，在以下的條件下用HPLC對濾液中所含的聚乙烯吡咯烷酮進(jìn)行定量。
裝置Waters、GPC-244柱TSKgel GMPWXL 2根溶劑水系、0.1M氯化銨、0.1N的氨、pH為9.5流速1.0ml/min溫度23℃從濾液中所含的聚乙烯吡咯烷酮的量求出測定試樣每單位重量中所含的可溶性聚乙烯吡咯烷酮的重量。其與進(jìn)行元素分析求出的測定試樣每單位重量中所含的全部聚乙烯吡咯烷酮的重量的比值為可溶性聚乙烯吡咯烷酮的量。
(2)親水性聚合物的溶出性實(shí)驗(yàn)除去浸漬測定試樣用的親水性聚合物水溶液后，在相對于改性基底材料表面部分的面積為0.25ml/cm2的量的水中，在37℃下浸漬測定試樣4小時，由此對溶出的親水性聚合物進(jìn)行定量。
在測定試樣為上述中空絲膜組件1的情況下，按照以下方式進(jìn)行測定。中空絲膜組件1的血液側(cè)用室溫的700ml超純水進(jìn)行清洗，對透析液側(cè)用室溫的2500ml超純水進(jìn)行洗凈后，再次對血液側(cè)用室溫的300ml超純水進(jìn)行清洗，將填充液中原本存在的親水性聚合物進(jìn)行流過清洗。此后，采用加熱至37℃的4000ml的超純水對血液側(cè)進(jìn)行灌流，其流速為200ml/分鐘，時間為4小時。此后，將灌流液濃縮至200倍，采用GPC(凝膠滲透色譜)進(jìn)行測定。由該值算出溶出至灌流液中的親水性聚合物的總量。親水性聚合物為聚乙烯吡咯烷酮的情況下，作為GPC的測定條件，柱使用GMPWXL，流速為0.5ml/分鐘、溶劑為添加了0.1N硝酸鋰的甲醇∶水＝1∶1(體積比)的混合溶劑，柱溫度為40℃。聚乙烯吡咯烷酮濃度的檢測線采用BASF社制作的K90。
(3)紫外吸收值的最大增加值的測定對與測定試樣接觸的親水性聚合物水溶液在放射線照射前后、在波長260nm到300nm范圍內(nèi)的紫外吸收值進(jìn)行測定。將約3ml供測定用的水溶液裝入光路長為1cm的石英池中，采用日立社制造的U-2000型分光光度計(jì)，在室溫下進(jìn)行測定。從放射線照射后的紫外吸收值減去放射線照射前的紫外吸收值，求出紫外吸收值的增加值。將波長260nm到300nm范圍內(nèi)的最大增加值作為紫外吸收值的最大增加值。
測定試樣為中空絲膜組件，在血液側(cè)填充了親水性聚合物水溶液的情況下，對于放射線照射后的水溶液，僅將自然下落而滴下的部分作為試樣。另外，在血液側(cè)填充了親水性聚合物水溶液后，通過吹氣等進(jìn)行排液，在濕潤狀態(tài)下進(jìn)行放射線照射的情況下，有時也會發(fā)生水溶液自然下落但不滴下的情況。此時，向組件內(nèi)再次填充水后，在室溫下放置1小時或其以上的時間后，將自然下落而滴下的血液側(cè)的水作為試樣即可。
在濕潤狀態(tài)下對中空絲膜組件以外的基底材料進(jìn)行放射線照射的情況下，將基底材料浸漬在0.1ml/cm2的量的水中，并在室溫下浸漬1小時后，測定該水，采用將該測定值放大20倍的值。由于該值是相對于上述中空絲膜組件內(nèi)表面積的血液側(cè)的填充液的量，即，浴比為0.005ml/cm2，因此意味著該值按照浴比進(jìn)行一致性換算。當(dāng)采用0.1ml/cm2量的水，不能浸漬基底材料的情況下，可適宜地增加水量進(jìn)行測定，按照浴比相當(dāng)于0.005ml/cm2那樣進(jìn)行換算即可。
(4)表面親水性聚合物的量的測定表面的親水性聚合物的量采用X射線光電子分光法(ESCA)進(jìn)行測定。作為測定裝置采用ESCALAB220i XL，將試樣固定在裝置中，使相對于X射線的入射角的檢測器角度為90度進(jìn)行測定。試樣為薄膜的情況下，測定澆注時的玻璃面。此外，試樣為中空絲膜的情況下，采用單刃將中空絲膜切成半圓筒狀，測定中空絲膜的內(nèi)表面。測定試樣采用超純水進(jìn)行漂洗后，在室溫、0.5托下干燥10小時，此后供于測定。
親水性聚合物為聚乙烯吡咯烷酮、基底材料為ユ一デル(注冊商標(biāo))P-3500的情況下，采用由ESCA測定獲得的、C1s、N1s、S2p光譜的面積強(qiáng)度，采用裝置附屬的相對靈敏度系數(shù)，求出氮的表面量(a)和硫的表面量(b)，根據(jù)以下公式求出表面聚乙烯吡咯烷酮的量。
表面聚乙烯吡咯烷酮的量(重量％)＝a×100/(a×111+b×442)(5)聚乙二醇的固定化密度的測定將放射線照射后的中空絲浸漬在相對于每1m2基底材料表面積為1升的37℃的蒸餾水中，并浸漬1小時，交換蒸餾水使溶出至蒸餾水中的聚乙二醇的量為1mg或其以下的同時進(jìn)行清洗，除去未固定在基底材料上的聚乙二醇。將洗凈的基底材料在50℃、0.5托下干燥10小時。將10～100mg干燥的基底材料取到實(shí)驗(yàn)管中，向其中添加2ml醋酸酐和對甲苯磺酸的混合溶液，在120度下進(jìn)行約1小時的乙?；＠鋮s后用2ml的純水將器壁清洗完畢后，采用20％的碳酸氫鈉中和。中和后的溶液用5ml三氯甲烷萃取，采用氣相色譜(以下簡稱為GC)對萃取物進(jìn)行分析。以下示出了GC分析條件。采用預(yù)先制作的檢測線，求出固定在基底材料上的聚乙二醇的量。
(GC分析條件)裝置Shimazu GC-9A柱Supelcowax-1060m×0.75mmI.D.
載氣氦檢測器FID(H2入口0.7kg/cm2，空氣入口0.6kg/cm2，溫度200℃)柱溫80℃保持5分鐘-(20分鐘)-200℃保持5分鐘注射溫度200℃(6)接觸角的測定采用協(xié)和表面化學(xué)社制作的接觸角計(jì)CA-D進(jìn)行測定。測定在室溫被調(diào)溫至25度的房間中進(jìn)行。
(7)薄膜的兔血小板附著試驗(yàn)方法將測定薄膜平板狀地設(shè)置在18mmφ的聚苯乙烯制成的圓筒管的底部，向該圓筒管灌滿生理食鹽水。當(dāng)在薄膜表面上存在污染物、刮傷或折痕等時，在該部分上附著血小板，不能進(jìn)行準(zhǔn)確的評價，因此需要注意。將3.2％的檸檬酸3鈉的2水合物水溶液和家兔新鮮血液按照1∶9(體積比)混合，將所得的血液在1000rpm下離心分離10分鐘，取上部澄清液(作為血漿1)。此后，將已取出上部澄清液后的血液在3000rpm下再次離心分離10分鐘，取出上部澄清液(作為血漿2)。向血漿1中添加血漿2，進(jìn)行稀釋(血漿2比血漿1的血小板的濃度低)，配制出血小板數(shù)目為20×106個/ml的富血小板血漿(稱為PRP)。除去備好的圓筒管的生理食鹽水后，加入1.0ml的PRP，在37℃下振蕩1小時。此后，用生理食鹽水將測定薄膜清洗3次，采用3％的戊二醛水溶液對血液成分進(jìn)行固定，用蒸餾水洗凈后，進(jìn)行5小時或其以上的減壓干燥。
將該薄膜用雙面膠貼附在掃描型電子顯微鏡的試樣臺上后，通過濺射在表面上形成Pt-Pd的薄膜，將其作為試樣。用掃描型電子顯微鏡(日立社制作S800)觀察試樣表面。由于薄膜和圓筒管的粘結(jié)部容易滯留血液，因此主要以3000倍的倍率觀察薄膜中央部，數(shù)出1個視野中(1.12×103微米2)的附著血小板數(shù)目。將薄膜中央附近處不同的10個視野中的附著血小板數(shù)的平均值除以1.12所得的值作為血小板附著數(shù)(個/1.0×103微米2)。
(8)薄膜的人類血小板附著實(shí)驗(yàn)方法用雙面膠將測定的薄膜固定在18mmφ的聚苯乙烯制成的圓形板上。當(dāng)在薄膜表面上存在污染物、刮傷或折痕等時，在該部分上附著血小板，不能進(jìn)行準(zhǔn)確的評價，因此需要注意。在切成筒狀的Falcon(注冊商標(biāo))管(18mmφNo.2051)中安裝該圓形板，使貼附了薄膜的面到達(dá)圓筒內(nèi)部中，用石蠟將間隙填埋。用生理食鹽水將該圓筒管內(nèi)洗凈后，用生理食鹽水灌滿。對人的靜脈血進(jìn)行采血后，立即添加肝素至50U/ml。將上述圓筒管內(nèi)的生理食鹽水廢棄后，將上述血液在采血后的10分鐘以內(nèi)，在圓筒管中裝入1.0ml，在37℃下振蕩1小時。此后，用10ml的生理食鹽水洗凈測定薄膜，采用2.5％的戊二醛生理食鹽水對血液成分進(jìn)行固定，用20ml的蒸餾水洗凈。將洗凈了的薄膜在常溫下和0.5托下進(jìn)行10小時的減壓干燥。此后，通過濺射在薄膜表面上形成Pt-Pd的薄膜，將其作為試樣。用場致發(fā)光型掃描型電子顯微鏡(日立社制作S800)以1500倍的倍率觀察試樣表面，數(shù)出1個視野中(4.3×103微米2)的附著血小板數(shù)目。將薄膜中央附近處不同的10個視野中的附著血小板數(shù)的平均值作為血小板附著數(shù)(個/4.3×103微米2)。
(9)中空絲膜的兔血小板附著實(shí)驗(yàn)方法將30根中空絲分離膜束縛在一起，以不閉塞中空絲中空部的方式，用環(huán)氧類澆注劑將兩個末端固定在玻璃管組件外殼上，制成微型組件。該微型組件的直徑為約7mm，長度為約10cm。該微型組件的血液入口和透析液出口用硅氧烷管連接，從血液出口以10ml/分鐘的流速流通100ml蒸餾水，將中空絲和組件的內(nèi)部洗凈。此后，填充生理食鹽水，將透析液入口和出口蓋住。此后，從血液入口以0.59ml/分鐘的流速，注入2小時的生理食鹽水以后，將7ml由3.2％的檸檬酸3鈉的2水合物水溶液和家兔新鮮血液按照1∶9(體積比)混合而成的血液以0.59ml/分鐘的流速灌流1小時。此后，用10ml的生理食鹽水用10ml的注射器洗凈后，向中空絲的內(nèi)部和透析液側(cè)均填充3％的戊二醛水溶液，放置一晚上以上的時間，進(jìn)行戊二醛固定。此后，用蒸餾水將戊二醛洗凈，從微型組件切出中空絲膜，進(jìn)行5小時或其以上的減壓干燥。將中空絲膜用雙面膠貼附在掃描型電子顯微鏡的試樣臺上后，在縱向上切割，露出內(nèi)表面。此后，通過濺射在試樣上形成Pt-Pd的薄膜。用掃描型電子顯微鏡(日立社制作S800)以3000倍的倍率觀察試樣的內(nèi)表面，數(shù)出1個視野中(1.12×103微米2)的附著血小板數(shù)目。將不同的10個視野中的附著血小板數(shù)的平均值除以1.12所得的值作為血小板附著數(shù)(個/1.0×103微米2)。
(10)中空絲膜的人類血小板附著實(shí)驗(yàn)方法在18mmφ的聚苯乙烯制成的圓形板上貼附雙面膠，在其上固定中空絲膜。將所貼附的中空絲膜用單刃切割為半圓筒狀，使中空絲膜的內(nèi)表面露出。當(dāng)在中空絲的內(nèi)表面上存在污染物、刮傷或折痕等時，在該部分上附著血小板，不能進(jìn)行準(zhǔn)確的評價，因此需要注意。在切成筒狀的Falcon(注冊商標(biāo))管(18mmφNo.2051)中安裝該圓形板，使貼附了中空絲膜的面到達(dá)圓筒內(nèi)部中，用石蠟將間隙填埋。用生理食鹽水將該圓筒管內(nèi)洗凈后，用生理食鹽水灌滿。對人的靜脈血進(jìn)行采血后，立即添加肝素至50U/ml。將上述圓筒管內(nèi)的生理食鹽水廢棄后，將上述血液在采血后的10分鐘以內(nèi)，在圓筒管中裝入1.0ml，在37℃下振蕩1小時。此后，用10ml的生理食鹽水將中空絲膜洗凈，采用2.5％的戊二醛生理食鹽水對血液成分進(jìn)行固定，用20ml的蒸餾水洗凈。將洗凈了的中空絲膜在常溫下和0.5托下進(jìn)行10小時的減壓干燥。將該薄膜用雙面膠貼附在掃描型電子顯微鏡的試樣臺上。此后，通過濺射在中空絲膜表面上形成Pt-Pd的薄膜，將其作為試樣。將該中空絲膜的內(nèi)表面用場致發(fā)光型掃描型電子顯微鏡(日立社制作S800)以1500倍的倍率觀察試樣的內(nèi)表面，數(shù)出1個視野中(4.3×103微米2)的附著血小板數(shù)目。在中空絲縱向上的中央附近處的不同的10個視野中的附著血小板數(shù)的平均值作為血小板附著數(shù)(個/4.3×103微米2)。這是由于中空絲的縱向上的端部處容易滯留血液。
(11)人工腎臟用血液回路的人類血小板附著實(shí)驗(yàn)方法將人工腎臟用血液回路細(xì)切成0.1g(在為網(wǎng)部分時，為0.01g)的小片。對切細(xì)的小片按照上述第(9)項(xiàng)的方式，進(jìn)行人類血小板附著實(shí)驗(yàn)。
另外，在上述(7)～(11)項(xiàng)的血小板附著實(shí)驗(yàn)中，為確認(rèn)實(shí)驗(yàn)是否適當(dāng)，在每次實(shí)驗(yàn)均引入正對照和負(fù)對照為基準(zhǔn)。所謂正對照指的是已知血小板附著較多的試樣。而負(fù)對照指的是已知血小板附著較少的試樣。在人類血小板附著實(shí)驗(yàn)中，在上述實(shí)驗(yàn)條件下血小板的附著數(shù)為40(個/4.3×103微米2)或其以上的試樣作為正對照。同樣地，血小板的附著數(shù)為5(個/4.3×103微米2)或其以下的試樣作為負(fù)對照。在兔血小板附著實(shí)驗(yàn)中，血小板的附著數(shù)為30(個/1.0×103微米2)或其以上的試樣作為正對照，血小板的附著數(shù)為5(個/1.0×103微米2)或其以下的試樣作為負(fù)對照。在以下的實(shí)施例中，作為正對照，采用東レ社制作的人工腎臟“フイルトライザ一”BG-1.6U的中空絲膜，作為負(fù)對照，采用川澄化學(xué)社制作的人工腎臟PS-1.6UW的中空絲膜。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，當(dāng)正對照的血小板附著數(shù)在上述值或其以上，并且負(fù)對照的血小板附著數(shù)在上述值或其以下時，采用測定值。對照的血小板附著數(shù)偏離上述范圍時，考慮到可能是由于血液的新鮮度較差，或者血液過度活化等造成，因此進(jìn)行修正實(shí)驗(yàn)。
(12)IL-6的吸附實(shí)驗(yàn)將30根與中空絲膜組件2中使用的相同的中空絲分離膜束縛在一起，以不閉塞中空絲中空部的方式，用環(huán)氧類澆注劑將兩個末端固定在玻璃管組件外殼上，制成微型組件。該微型組件的直徑為約7mm，長度為約10cm。該微型組件的血液入口和透析液出口用硅氧烷管連接，從血液出口以10ml/分鐘的流速流通100ml蒸餾水，將中空絲和組件的內(nèi)部洗凈。此后，填充PBS(日水制藥社制作的ダルベツコPBS(-))水溶液，將透析液入口、出口進(jìn)行罩蓋。
向10ml人類血漿中添加IL-6，將其濃度調(diào)整為1ng/ml(作為液1)。蓋住透析液入口和透析液出口，用硅氧烷管連接血液側(cè)入口和血液側(cè)出口，以1ml/分鐘的流速，在37℃下灌流液1，時間為4小時。對灌流前后的IL-6進(jìn)行定量，由IL-6的減少量算出基底材料的吸附量。
(13)氧化LDL吸附除去實(shí)驗(yàn)方法(a)抗氧化LDL抗體的制作采用板部等制作的抗體(H.Itabe等，J.Biol.Chem.26915274、1994)。即，將向小鼠注射人類粥樣硬化病巢勻漿進(jìn)行免疫，從該小鼠的脾臟制作雜種細(xì)胞。選擇與硫酸銅處理LDL反應(yīng)的得到抗氧化LDL抗體。所得的抗氧化LDL抗體種類為小鼠IgM，與未處理的LDL、乙?；鵏DL、丙二醛LDL不發(fā)生反應(yīng)。另一方面，該抗氧化LDL抗體包含磷脂酰膽堿的醛衍生物和氫過氧化物，并且與磷脂酰膽堿過氧化反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)。將該抗氧化LDL抗體溶解在包含150mM的NaCl的10mM硼酸緩沖液(pH為8.5)中，使用該溶液(蛋白質(zhì)濃度為0.60mg/ml)。
(b)氧化LDL的配制對市售的LDL(フナコシ制造)進(jìn)行脫鹽后，用磷酸緩沖液(以下簡稱為PBS)進(jìn)行稀釋，使其濃度達(dá)到0.2mg/ml。此后，添加2重量％的0.5mM的硫酸銅水溶液，在37℃下反應(yīng)5小時。向所得的溶液中添加25mM的乙二胺四醋酸(EDTA)，使其成為1重量％，還添加10重量％的疊氮化鈉，使其成為0.02重量％，制作出氧化LDL的標(biāo)樣。
(c)氧化LDL濃度的測定將上述抗氧化LDL抗體用PBS進(jìn)行稀釋，使其濃度為5微克/ml，將其分別注入96孔板中，使每孔為100μl/孔。在室溫下振蕩2小時后，在4℃下放置1晚或其以上的時間，使抗體吸附在壁上。
舍棄孔中的抗體溶液，向每個孔中分別注入200μl的包含1％牛血清白蛋白(BSA、フラクションV、生化學(xué)工業(yè))的Tris-鹽酸緩沖液(pH8.0)。在室溫下振蕩2小時，對壁進(jìn)行封閉后，舍棄孔中的BSA溶液，向每個孔中分別注入100μl的包含氧化LDL的血漿和制作檢測線用的標(biāo)準(zhǔn)液。此后，在室溫下振蕩30分鐘后，在4℃下放置1晚。
恢復(fù)至室溫，舍棄孔中的溶液，用含0.05％トウイ一ン(注冊商標(biāo))-20的Tris-鹽酸緩沖液(pH8.0)清洗孔3次。向洗凈的每個孔中分別注入100μl的用PBS稀釋了2000倍的羊抗載脂蛋白B(ApoB)抗體。在室溫下振蕩2小時后，舍棄孔中的抗載脂蛋白B抗體，用含0.05％トウイ一ン-20的Tris-鹽酸緩沖液(pH8.0)清洗孔3次。向洗凈的每個孔中分別注入100μl稀釋了的堿性磷酸酶標(biāo)識的驢抗綿羊IgG抗體，其中該抗體用含2％的ブロツクエス(大日本制藥)的三羥甲基氨基甲烷(Tris)-鹽酸緩沖液稀釋了2000倍，在室溫下振蕩2小時。此后，舍棄孔中的標(biāo)識抗體，用含0.05％トウイ一ン-20的三羥甲基氫基甲烷(Tris)-鹽酸緩沖液(pH8.0)清洗孔3次。進(jìn)一步用三羥甲基氨基甲烷(Tris)-鹽酸緩沖液(pH8.0)清洗2次。接著，向每個孔中分別注入100μl的1mg/ml對硝基苯基磷酸溶液(0.0005M MgCl2、1M二乙醇胺緩沖液、pH為9.8)。在適當(dāng)?shù)臅r間、溫度下使其反應(yīng)后，采用平板讀取器測定在415nm波長處的吸光度。由標(biāo)樣結(jié)果減去檢測線，確定氧化LDL的濃度。
(d)氧化LDL吸附除去率的測定向健康者的血漿(日本人、30歲、LDL(β脂蛋白)濃度為275mg/dl，HDL-膽甾醇濃度為70mg/dl)中添加上述氧化LDL，使其濃度達(dá)到2微克/ml。
將70根中空絲膜束縛在一起，將其插入直徑為約7mm，長度為約12cm的玻璃管組件外殼中。中空絲膜的兩個末端采用環(huán)氧類澆注劑進(jìn)行固定，且不閉塞中空絲膜的中空部，由此制作出微型組件(內(nèi)表面積微53cm2)。用超純水在37℃下將微型組件清洗30分鐘。此后，將微型組件的兩端通過內(nèi)徑為7mm(外徑為10mm)、長度為2cm的硅氧烷管(制品名稱為ARAM(注冊商標(biāo)))和異形連接器與內(nèi)徑為0.8mm、外徑為1mm，長度為37cm的硅氧烷管(制品名稱為ARAM(注冊商標(biāo)))相連，將1.5ml上述血漿在氮?dú)鈿夥障乱?.5ml/分鐘的流量在25℃下，在中空絲膜中灌流4小時。每1m2中空絲膜表面積的血漿量為2.8×102ml/m2。此外，僅對未連接微型組件的硅氧烷管進(jìn)行灌流操作。通過對灌流前后血漿中氧化LDL濃度進(jìn)行定量，根據(jù)以下公式分別計(jì)算出吸附除去率。
氧化LDL吸附除去率(％)＝微型組件中氧化LDL的吸附除去率(％)-僅硅氧烷管中氧化LDL的吸附除去率(％)氧化LDL吸附除去率(％)＝100×(灌流前的濃度-灌流后的濃度)/灌流前的濃度
(實(shí)施例1)采用上述聚砜薄膜1作為基底材料。采用含0.1重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和0.5重量％作為抗氧化劑的乙醇的水溶液，將基底材料浸漬在其中，照射γ線。γ線吸收線量為27kGy。將該薄膜用純水漂洗后，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，去除吸附的聚乙烯吡咯烷酮。分別實(shí)施該薄膜的表面聚乙烯吡咯烷酮的量的測定、表面接觸角的測定，血小板附著實(shí)驗(yàn)和可溶性親水性聚合物的量的測定。結(jié)果均示于表1，可知獲得了可溶性親水性聚合物的量較小，親水性高，血小板數(shù)較小、血液適應(yīng)性高的聚砜薄膜。
(比較例1)將上述聚砜薄膜1在純水中用γ線照射。γ線吸收線量為28kGy。將該薄膜用純水漂洗后，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘。分別實(shí)施該薄膜的表面聚乙烯吡咯烷酮的量的測定、表面接觸角的測定，血小板附著實(shí)驗(yàn)和可溶性親水性聚合物的量的測定。結(jié)果均示于表1，通過與實(shí)施例1比較，可知獲得了血小板數(shù)附著較多、血液適應(yīng)性低的聚砜薄膜。
(比較例2)將上述聚砜薄膜1在包含0.1重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和0.5重量％作為抗氧化劑的乙醇的水溶液中，在室溫下放置3日。此后，將該薄膜用純水漂洗后，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘。分別實(shí)施該薄膜的表面聚乙烯吡咯烷酮的量的測定、表面接觸角的測定，血小板附著實(shí)驗(yàn)和可溶性親水性聚合物的量的測定。結(jié)果均示于表1，通過與實(shí)施例1比較，可知獲得了接觸角較大、親水性低、血小板數(shù)附著較多、血液適應(yīng)性低的聚砜薄膜。
(比較例3)不對上述聚砜薄膜1進(jìn)行γ線照射，用純水對該薄膜進(jìn)行漂洗，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘。分別實(shí)施該薄膜的表面聚乙烯吡咯烷酮的量的測定、表面接觸角的測定，血小板附著實(shí)驗(yàn)和可溶性親水性聚合物的量的測定。結(jié)果均示于表1，通過與實(shí)施例1比較，可知獲得了接觸角較大、親水性低、血小板數(shù)附著較多、血液適應(yīng)性低的聚砜薄膜。
表1-1

表1-2

(實(shí)施例2)
向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.1重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和0.5重量％作為抗氧化劑的乙醇的水溶液，用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為29kGy。對于該組件，進(jìn)行聚乙烯吡咯烷酮的溶出實(shí)驗(yàn)，結(jié)果聚乙烯吡咯烷酮的溶出量為0.15mg/m2。此外，切割該組件的中空絲，評價其表面聚乙烯吡咯烷酮的量，可溶性親水性聚合物的量和血小板附著數(shù)。結(jié)果均示于表2。
(實(shí)施例3)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.1重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和500ppm作為抗氧化劑的焦亞硫酸鈉的水溶液，用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為29kGy。切割該組件的中空絲，評價其表面聚乙烯吡咯烷酮的量，可溶性親水性聚合物的量和血小板附著數(shù)。結(jié)果均示于表2。
(比較例4)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml的純水，用純水填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。切割該組件的中空絲，評價其表面聚乙烯吡咯烷酮的量，可溶性親水性聚合物的量和血小板附著數(shù)。結(jié)果均示于表2。通過與實(shí)施例2、3相比，其血小板附著數(shù)較多。另外，測定該組件血液側(cè)填充液的由γ線照射產(chǎn)生的在260nm到300nm波長范圍內(nèi)紫外吸收值的最大增加值。另外，采用與中空絲膜組件1一樣的中空絲膜制作微型組件，供于氧化LDL吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表3所示，與固定有陽離子型親水性聚合物的中空絲膜相比，氧化LDL的吸附除去率較低。
(比較例5)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.1重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)的水溶液，用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為29kGy。切割該組件的中空絲，評價其表面聚乙烯吡咯烷酮的量，可溶性親水性聚合物的量和血小板附著數(shù)。結(jié)果均示于表2。與實(shí)施例2、3相比，其血小板附著數(shù)較多。
(比較例6)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.5重量％作為抗氧化劑的乙醇的水溶液，用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為29kGy。切割該組件的中空絲，評價其表面聚乙烯吡咯烷酮的量，可溶性親水性聚合物的量和血小板附著數(shù)。結(jié)果均示于表2。與實(shí)施例2、3相比，其血小板附著數(shù)較多。
(比較例7)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含500ppm作為抗氧化劑的焦亞硫酸鈉的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該微型組件照射γ線。γ線吸收線量為29kGy。切割該組件的中空絲，評價其表面聚乙烯吡咯烷酮的量，可溶性親水性聚合物的量和血小板附著數(shù)。結(jié)果均示于表2。與實(shí)施例2、3相比，其血小板附著數(shù)較多。
(比較例8)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.1重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和0.5重量％作為抗氧化劑的乙醇的水溶液，在組件內(nèi)用該水溶液充填。填充后在室溫下放置3天，此后對該組件進(jìn)行聚乙烯吡咯烷酮溶出性實(shí)驗(yàn)。結(jié)果，聚乙烯吡咯烷酮的溶出量為0.68mg/m2。與實(shí)施例2相比，聚乙烯吡咯烷酮的溶出量較多。切割該組件的中空絲，評價其表面聚乙烯吡咯烷酮的量，可溶性親水性聚合物的量和血小板附著數(shù)。結(jié)果均示于表2。即可認(rèn)為，由于未進(jìn)行γ線照射，因此血小板附著數(shù)降低，但因?yàn)榫垡蚁┻量┩橥窗l(fā)生接枝，或者交聯(lián)，因此聚乙烯吡咯烷酮的溶出量較多。
表2-1

表2-2

(實(shí)施例4)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.1重量％作為陰離子性親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和0.1重量％作為陽離子性親水性聚合物的聚乙烯亞胺(BASF社制作、重均分子量為100萬)的水溶液，用該水溶液填充該組件。此后，對該微型組件照射γ線。γ線吸收線量為27kGy。對該組件的血液側(cè)填充液測定由γ線照射引起的在260nm到300nm的范圍內(nèi)紫外吸收值的最大增加值。切割該組件的中空絲，評價血小板附著數(shù)。此外，采用與中空絲膜組件1相同的中空絲膜制作微型組件，供于氧化LDL吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果示于表3。
(實(shí)施例5)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.1重量％作為陽離子性親水性聚合物的聚乙烯亞胺(BASF社制作、重均分子量為100萬)和作為抗氧化劑的乙醇的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為29kGy。對該組件的血液側(cè)填充液測定由γ線照射引起的在260nm到300nm的范圍內(nèi)紫外吸收值的最大增加值。結(jié)果如表3所示，與比較例9相比可知，紫外吸收值的最大增加值被抑制為較低。切割該組件的中空絲，評價血小板附著數(shù)。此外，采用與中空絲膜組件1相同的中空絲膜制作微型組件，供于氧化LDL吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果示于表3。
(比較例9)向上述中空絲膜組件1的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.1重量％作為陽離子性親水性聚合物的聚乙烯亞胺(BASF社制作、重均分子量為100萬)的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件的血液側(cè)填充液測定由γ線照射引起的在260nm到300nm的范圍內(nèi)紫外吸收值的最大增加值。切割該組件的中空絲，評價血小板附著數(shù)。此外，采用與中空絲膜組件1相同的中空絲膜制作微型組件，供于氧化LDL吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果均示于表3。與實(shí)施例4相比，其血小板附著數(shù)較多。
表3-1

表3-2

(實(shí)施例6)向上述中空絲膜組件2的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入5000ml 40℃的超純水洗凈。此后，向血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.075重量％作為親水性聚合物的聚乙二醇(日本油脂社制作的マクロゴ一ル(注冊商標(biāo))6000)的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件進(jìn)行聚乙二醇固定化密度測定、血小板附著實(shí)驗(yàn)和IL-6吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。
(實(shí)施例7)向上述中空絲膜組件2的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入5000ml 40℃的超純水洗凈。此后，向該組件的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙二醇(日本油脂社制作的マクロゴ一ル(注冊商標(biāo))6000)的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件進(jìn)行聚乙二醇固定化密度測定、血小板附著實(shí)驗(yàn)和IL-6吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。
(實(shí)施例8)向上述中空絲膜組件2的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入5000ml 40℃的超純水洗凈。此后，向該組件的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(ISP社制作的K90)的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)和IL-6吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。
(比較例10)向上述中空絲膜微型組件2的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入5000ml 40℃的超純水洗凈。此后，向該組件的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.010重量％作為親水性聚合物的聚乙二醇(日本油脂社制作的マクロゴ一ル(注冊商標(biāo))6000)的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件進(jìn)行聚乙二醇固定化密度測定、血小板附著實(shí)驗(yàn)和IL-6吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。
(比較例11)向上述中空絲膜組件2的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入5000ml 40℃的超純水洗凈。此后，向該組件的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙二醇(ナカライテスク制作的聚乙二醇#200)的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件進(jìn)行聚乙二醇固定化密度測定、血小板附著實(shí)驗(yàn)和IL-6吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。
(比較例12)向上述中空絲膜組件2的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入5000ml 40℃的超純水洗凈。此后，向該組件的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入1000ml含0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙二醇(SCIENTIFIC POLYMERS PRODUCTS，INC.制作、Mw為900000)的水溶液。用該水溶液填充該組件。此后，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件進(jìn)行聚乙二醇固定化密度測定、血小板附著實(shí)驗(yàn)和IL-6吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。
(比較例13)向上述中空絲膜組件2的血液側(cè)和透析液側(cè)中分別進(jìn)行通液，均通入5000ml 40℃的超純水洗凈。此后，用超純水填充該組件，對該組件照射γ線。γ線吸收線量為28kGy。對該組件進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)和IL-6吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表4所示。
表4

(實(shí)施例9)對市售的人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社“人工腎臟血液回路H-102-KTS”)的人工腎臟組件血液側(cè)連接器部分進(jìn)行細(xì)切，將1g小片作為測定試樣。將測定試樣浸漬在60ml水溶液中，該水溶液中含有0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(ISP社制作的K90)和0.100重量％作為抗氧化劑的乙醇，照射γ線。進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。
(實(shí)施例10)對市售人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社“人工腎臟血液回路H-102-KTS”)的血液管部分進(jìn)行細(xì)切，將1g小片作為測定試樣。將測定試樣浸漬在60ml水溶液中，該水溶液中含有0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(ISP社制作的K90)和0.100重量％作為抗氧化劑的乙醇，照射γ線。進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。
(實(shí)施例11)對市售人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社售出的“人工腎臟血液回路H-102-KTS”)的血液腔部分進(jìn)行細(xì)切，將1g小片作為測定試樣。將測定試樣浸漬在60ml水溶液中，該水溶液中含有0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(ISP社制作的K90)和0.100重量％作為抗氧化劑的乙醇，照射γ線。進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。
(實(shí)施例12)對市售人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社售出的“人工腎臟血液回路H-102-KTS”)的網(wǎng)部分進(jìn)行細(xì)切，將1g小片作為測定試樣。將測定試樣浸漬在60ml水溶液中，該水溶液中含有0.100重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(ISP社制作的K90)和0.100重量％作為抗氧化劑的乙醇，照射γ線。進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。
(比較例14)對市售人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社售出的“人工腎臟血液回路H-102-KTS”)的人工腎臟組件血液側(cè)的連接器部分進(jìn)行細(xì)切，對其進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。
(比較例15)
對市售人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社售出的“人工腎臟血液回路H-102-KTS”)的血液管部分進(jìn)行細(xì)切，對其進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。
(比較例16)對市售人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社售出的“人工腎臟用血液回路H-102-KTS”)的血液腔部分進(jìn)行細(xì)切，對其進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示，血小板附著數(shù)為7.0(個/4.3×103微米2)。
(比較例17)對市售人工腎臟用血液回路(東レメデイカル株式會社售出的“人工腎臟用血液回路H-102-KTS”)的網(wǎng)部分進(jìn)行細(xì)切，對其進(jìn)行血小板附著實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。
表5

(實(shí)施例13)將市售的玻璃狀碳板(東洋碳株式會社制作)作為基底材料使用。將基底材料浸漬在水溶液中，其中該水溶液含有0.01重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和0.1重量％作為抗氧化劑的乙醇，照射γ線。γ線的吸收線量為27kGy。將該薄膜用純水漂洗后，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，去除吸附的聚乙烯吡咯烷酮。測定該薄膜的表面接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為39度。相對未處理的情況下的98度，可知被大幅度地親水化。
(實(shí)施例14)將市售的玻璃狀碳板(東洋碳株式會社制作)作為基底材料使用。將基底材料浸漬在水溶液中，其中該水溶液含有0.01重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)，照射γ線。γ線的吸收線量為27kGy。將該薄膜用純水漂洗后，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，然后再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，去除吸附的聚乙烯吡咯烷酮。測定該薄膜的表面接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為52度。相對未處理的情況下的98度，可知被大幅度地親水化。
(比較例18)將實(shí)施例13中的玻璃狀碳板置于純水中進(jìn)行γ線照射。γ線的吸收線量為28kGy。將該薄膜用純水漂洗后，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，然后再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘。該薄膜的表面接觸角為98度，與未處理的情況下的98度相同。
(實(shí)施例15)采用市售的碳板(東レ株式會社制作)作為基底材料使用。將基底材料浸漬在水溶液中，其中該水溶液含有0.1重量％作為親水性聚合物的聚乙烯吡咯烷酮(BASF社制作的K90)和0.1重量％作為抗氧化劑的乙醇，照射γ線。γ線的吸收線量為27kGy。將該薄膜用純水漂洗后，在80℃的純水中攪拌60分鐘，替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，然后再一次替換純水后，再一次在80℃的純水中攪拌60分鐘，去除吸附的聚乙烯吡咯烷酮。測定該薄膜的表面接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為30度。相對未處理的情況下的131度，可知被大幅度地親水化。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的改性基底材料由于在表面上固定有親水性聚合物，并且可防止親水性聚合物的過度交聯(lián)、分解等，因此可抑制蛋白質(zhì)等有機(jī)物和生物體成分的附著。特別是具有較高的血液適應(yīng)性。此外，在維持細(xì)胞因子的吸附的同時，可獲得較高的血液適應(yīng)性。
本發(fā)明的改性基底材料可廣泛地用在表面需要有親水性的用途中。例如可適用于人工血管、導(dǎo)尿管、血液袋、血液過濾器、接觸透鏡、眼內(nèi)透鏡、人工腎臟、人工肺、手術(shù)用輔助器具等的醫(yī)療用具中。還可適用于分離氨基酸、肽、糖、蛋白質(zhì)或這些的復(fù)合體等生物體成分的生物體成分分離膜中。可良好地適用于吸液管吸頭、管、培養(yǎng)皿、スピツツ(Spitz)等的生物實(shí)驗(yàn)相關(guān)器具、生物反應(yīng)器、分子發(fā)動機(jī)、DDS、蛋白質(zhì)芯片、DNA芯片、生物傳感器或AFM(原子間力顯微鏡)、SNOM(近接場光學(xué)顯微鏡)、SPR(表面等離子共振)傳感器等的分析儀器部件等中。此外，還可良好地適用于凈水器用膜、上水凈化膜、下水凈化膜、RO膜等的水處理用分離膜中。其中可合適地用在與生物體成分接觸使用的用途，例如人工腎臟等的血液凈化用組件中。
權(quán)利要求
1.一種改性基底材料，其含有親水性聚合物，可溶性親水性聚合物的量在15重量％或其以下，并且人血小板附著量在10個/4.3×103μm2或其以下。
2.如權(quán)利要求1所述的改性基底材料，其通過將基底材料與親水性聚合物水溶液接觸，并進(jìn)行放射線照射而獲得。
3.如權(quán)利要求2所述的改性基底材料，其中在親水性聚合物水溶液中，通過放射線照射，在260nm到300nm的波長范圍內(nèi)的紫外吸收值的最大增加值在1或其以下。
4.如權(quán)利要求2所述的改性基底材料，其通過將基底材料與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸，并進(jìn)行放射線照射而獲得。
5.如權(quán)利要求4所述的改性基底材料，其中在親水性聚合物水溶液中，通過放射線照射，在260nm到300nm的波長范圍內(nèi)的紫外吸收值的最大增加值在1或其以下。
6.如權(quán)利要求1所述的改性基底材料，其中表面親水性聚合物的量在20重量％或其以上。
7.如權(quán)利要求1所述的改性基底材料，其中含有多種親水性聚合物。
8.如權(quán)利要求7所述的改性基底材料，其中含有陽離子性親水性聚合物和非離子性親水性聚合物。
9.如權(quán)利要求7所述的改性基底材料，其中含有陰離子性親水性聚合物和非離子性親水性聚合物。
10.如權(quán)利要求1所述的改性基底材料，其中親水性聚合物的溶出量為0.5mg/m2或其以下。
11.如權(quán)利要求1所述的改性基底材料，其中親水性聚合物為聚亞烷基二醇或聚乙烯吡咯烷酮。
12.如權(quán)利要求1所述的改性基底材料，其中親水性聚合物是來自生物體的高分子。
13.如權(quán)利要求1所述的改性基底材料，其中白細(xì)胞介素-6的吸附量為0.1ng/cm2或其以上。
14.如權(quán)利要求13所述的改性基底材料，其中親水性聚合物為聚亞烷基二醇，并且該聚亞烷基二醇的固定化密度為150～3000mg/m2。
15.如權(quán)利要求13所述的改性基底材料，其中基底材料由疏水性聚合物形成。
16.如權(quán)利要求15所述的改性基底材料，其中疏水性聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯。
17.權(quán)利要求1所述的改性基底材料，為醫(yī)療用基底材料。
18.通過將基底材料與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸，并進(jìn)行放射線照射而獲得的改性基底材料。
19.采用了權(quán)利要求1所述的改性基底材料的分離膜。
20.權(quán)利要求19所述的分離膜，為中空絲膜。
21.如權(quán)利要求20所述的分離膜，其中在中空絲膜的內(nèi)表面上結(jié)合有親水性聚合物。
22.如權(quán)利要求21所述的分離膜，其中在中空絲膜的內(nèi)部也結(jié)合有親水性聚合物。
23.采用了權(quán)利要求19所述的分離膜的生物體成分分離膜。
24.含有多個權(quán)利要求1所述的改性基底材料的體系。
25.如權(quán)利要求24所述的體系，其中含有由不同材料構(gòu)成的多種改性基底材料。
26.如權(quán)利要求24所述的體系，其中該體系為含有進(jìn)出口、分離膜和回路的分離膜體系，并且至少進(jìn)出口、分離膜和回路的一部分為改性基底材料。
27.一種改性基底材料的制造方法，在將基底材料與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸的條件下進(jìn)行放射線照射。
28.如權(quán)利要求27所述的改性基底材料的制造方法，其中通過將基底材料浸漬在含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液中，使該基底材料與該水溶液接觸。
29.如權(quán)利要求27所述的改性基底材料的制造方法，其中放射線照射后的改性基底材料的細(xì)胞因子吸附量為改性前基底材料的細(xì)胞因子吸附量的90％或其以上。
30.如權(quán)利要求29所述的改性基底材料的制造方法，其中細(xì)胞因子為IL-6。
31.如權(quán)利要求29所述的改性基底材料的制造方法，其中基底材料由疏水性聚合物形成。
32.如權(quán)利要求27所述的改性基底材料的制造方法，其中基底材料為分離膜。
33.如權(quán)利要求32所述的改性基底材料的制造方法，其中分離膜為中空絲膜。
34.如權(quán)利要求33所述的改性基底材料的制造方法，其中通過向中空絲膜的內(nèi)側(cè)填充包含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液，使該中空絲膜與該水溶液接觸。
35.如權(quán)利要求34所述的改性基底材料的制造方法，其中使中空絲膜的外側(cè)也與上述水溶液接觸。
36.如權(quán)利要求32所述的改性基底材料的制造方法，其中通過將上述水溶液通過分離膜進(jìn)行過濾，使該分離膜與該水溶液接觸。
37.一種體系的制造方法，其中將含多個基底材料的體系與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸，對該多個基底材料同時進(jìn)行放射線照射。
38.如權(quán)利要求37所述的體系的制造方法，其中將包含多個由不同材料形成的基底材料的體系與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸，對該多個基底材料同時進(jìn)行放射線照射。
39.如權(quán)利要求37所述的體系的制造方法，其中該體系為含有進(jìn)出口、分離膜和回路的分離膜體系，在使該分離膜體系與含親水性聚合物和抗氧化劑的水溶液接觸的狀態(tài)下，對該分離膜體系全體進(jìn)行放射線照射。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改性基底材料，其含有親水性聚合物，可溶性親水性聚合物的量在15重量％或其以下，并且人血小板附著量在10個/4.3×10
文檔編號B01D67/00GK1674975SQ03819660
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者上野良之, 高橋博, 菅谷博之 申請人:東麗株式會社