JP2014042913A - 分離膜及び分離膜モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、タンパク質や有機物の付着が少ない高性能な分離膜モジュールを提供することにある。
【解決手段】
酢酸ビニルユニット含有ポリマーおよびポリスルホン系ポリマーを有する中空糸膜であり、
前記ポリスルホン系ポリマーを含む製膜原液を二重環状口金から吐出する際に内側に流す注入液に前記酢酸ビニルユニット含有ポリマーを混和して得られる、
膜の内側表面に機能層を有し、前記機能層表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基由来の炭素のピーク面積百分率が０．１（原子数％）以上、１０（原子数％）以下であり、かつ、前記機能層の反対表面である外表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基の由来の炭素のピーク面積百分率が１０（原子数％）以下であり、
前記機能層表面におけるエステル基由来の炭素量が前記機能層の反対表面における前記炭素量よりも１０％以上多いことを特徴とする中空糸膜。
【選択図】 なし

Description

本発明は、分離膜および分離膜モジュールに関するものであり、分離性能が高く、かつ、血液適合性やタンパク質、有機物の非付着が要求される用途に好適に用いられる。例えば、血液浄化用の分離膜では血液適合性やタンパク質の非付着が要求され、浄水器用膜、上水浄化膜、下水浄化膜、逆浸透膜や、生体成分分離用膜などではタンパク質や有機物の非付着が要求される。したがって、かかる分野において本発明の分離膜、分離膜モジュールが好適に用いられる。

体液や血液と接触する医療用の分離膜は、タンパク質や血小板が付着すると分離膜の性能低下や、生体反応を引き起こす原因となり、深刻な問題となる。また、浄水器などの水処理膜においても、タンパク質や有機物の付着が、分離膜の性能低下を引き起こす。かかる問題に対して、分離膜を親水化することによる解決が試みられており、様々な検討がなされている。例えば、ポリスルホンに親水性高分子であるポリビニルピロリドンを、製膜原液の段階で混合させて成形することで、膜に親水性を与え、汚れを抑制する方法が開示されている（特許文献１）。しかしながら、これらの方法では、表面に親水性を付与するには、製膜原液中の親水性高分子量を多くする必要があることや、基材となる高分子と相溶性のある親水性高分子に限定されることや、材料の使用用途に合わせて、最適な原液組成を検討しなければならないなどの制約を受ける。

また、特許文献２には、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートと親水化剤を膜にコーティングして親水化を図る方法が開示されている。この方法では、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートが親水化剤を覆ってしまい、非付着に関する効果は激減することが懸念される。また、膜をポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートおよび親水化剤の各溶液に浸漬させるために、膜の分離性能についても低下することが懸念される。

製膜の工程中で、形成された膜に対し、放射線または熱により、水不溶化するポリビニルピロリドンなどの親水性成分を水不溶化させて導入する方法（特許文献３）や、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た後、放射線架橋により不溶化した被膜層を形成する方法（特許文献４）が開示されている。しかしながら、ポリビニルピロリドンなどの水性高分子とポリスルホン系高分子は、分子間の相互作用が弱いために、被膜層を形成させることが困難という問題があった。

そのため、ある範囲のケン化度のポリビニルアルコール水溶液をポリスルホン系分離膜と接触させて、ポリスルホンと酢酸ビニルの疎水性相互作用により、効率的に膜表面の被膜層を形成させる方法が開示されている（特許文献５）。しかしながら、該文献は非付着性に関しての方法ではないために、本発明者らが検討した結果、ポリビニルアルコールを分離膜に単純に被覆すると、分離膜の性能低下が著しいことがわかった。また、ポリビニルアルコールの水酸基は、血液と接触した際に、補体を活性化しやすいことが知られている。

さらには、ポリビニルピロリドンやポリエチレングリコールのような親水性高分子で、材料表面を被覆しても、タンパク質などの付着は一時的にしか抑制できないとも言われている（非特許文献１）。すなわち、高性能な分離膜で血液適合性を満たす分離膜モジュールは未だ確立されていない。

特公平２−１８６９５号公報 特開平８−１３１７９１号公報 特公平８−９６６８号公報 特開平６−２３８１３９号公報 特開２００６−１９８６１１号公報

医療ナノテクノロジー 杏林図書 ｐｐ１１５−１１６

本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、タンパク質や有機物の付着が少ない高性能な分離膜モジュールを提供することにある。

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、血液適合性に優れ、タンパク質や有機物の付着が少ない本発明の分離膜および分離膜モジュールは、下記の１〜１０の構成によって達成されることを見出した。
１． 酢酸ビニルユニット含有ポリマーおよびポリスルホン系ポリマーを有する中空糸膜であり、
前記ポリスルホン系ポリマーを含む製膜原液を二重環状口金から吐出する際に内側に流す注入液に前記酢酸ビニルユニット含有ポリマーを混和して得られる、
膜の内側表面に機能層を有し、前記機能層表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基由来の炭素のピーク面積百分率が０．１（原子数％）以上、１０（原子数％）以下であり、かつ、前記機能層の反対表面である外表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基の由来の炭素のピーク面積百分率が１０（原子数％）以下であり、
前記機能層表面におけるエステル基由来の炭素量が前記機能層の反対表面における前記炭素量よりも１０％以上多いことを特徴とする中空糸膜。
２． 前記膜の機能層表面に存在する酢酸ビニルユニット含有ポリマーの存在量が、膜内部の酢酸ビニルユニット含有ポリマーの存在量よりも３０％以上多いことを特徴とする上記１に記載の中空糸膜。
３． ２０℃の水１００ｇに対する溶解度が１ｇ以上である水溶性ポリマーを含有していることを特徴とする上記１または２に記載の中空糸膜。
４． 前記酢酸ビニルユニット含有ポリマーが、ポリ酢酸ビニルまたは酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の中空糸膜。
５． 血液浄化用であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の中空糸。
６． 上記１〜５のいずれかに記載の中空糸膜が内蔵されたことを特徴とする中空糸膜モジュール。
７． ポリスルホン系ポリマーを含有する分離膜の製造方法であって、エステル基含有ポリマーをコーティングする工程を含み、前記エステル基含有ポリマーと前記疎水性ポリマーとの吸着平衡定数が３３０ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以上１１００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以下であり、エステル基含有ポリマー溶液を接触させる際、分離膜の内外で圧力差を生じさせることを特徴とする分離膜の製造方法。
８． 前記コーティング工程が、分離膜にエステル基含有ポリマー溶液を接触させ、放射線照射および／または熱処理することによって行われることを特徴とする上記６または７に記載の分離膜の製造方法。
９． 上記６〜８のいずれかに記載の方法により製造された分離膜であって、血液浄化用途であることを特徴とする分離膜。
１０． 上記６〜９のいずれかに記載の方法により製造された分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュール。

本発明における分離膜および分離膜モジュールは、エステル基が、分離膜機能層の表面に局在化していることを特徴とするものであり、分離性能が高く、かつ、血液適合性やタンパク質・有機物が付着しにくい性質が要求される用途に幅広く用いることができる。

本発明に用いられる人工腎臓の一態様を示す。 実施例１〜１０、比較例１〜７で実施したβ_２−ミクログロブリン クリアランス測定における回路を示す。

本発明の分離膜は膜の片側表面に機能層を有し、エステル基が、分離膜機能層の表面に局在化していることを特徴とする分離膜モジュールである。

エステル基が分離膜機能層の表面にあることにより、タンパク質や血小板の付着が抑制される。タンパク質の材料表面への付着は、タンパク質の高次構造が変化し、内部にある疎水性部位が露出し、材料表面との間に疎水性相互作用が生じるためであると言われている。一方で、タンパク質の周囲や材料表面には、水素結合により運動性が束縛された水、いわゆる結合水が存在する。従って、タンパク質が材料表面へ付着するには、結合水同士の相互作用が重要である。そのため、材料表面の親水性が強いと、タンパク質周囲の結合水もトラップされるために、タンパク質の付着を充分に抑制することができないと言われている。エステル基によるタンパク質の付着抑制効果についてのメカニズムは充分に分かっていないが、上記のことから考えると、エステル基は親水性であるために、タンパク質の高次構造変化を誘起することがなく、かつ、その親水性の度合いも強すぎないために、タンパク質周囲の結合水をトラップすることもないと推察できる。

以上のことから、エステル基が分離膜機能層の表面に局在化していることが重要であり、機能層表面のＸ線電子分光法（以下ＥＳＣＡと記すことがある）によるエステル基由来の炭素のピーク面積百分率が、０．１（原子数％）以上、好ましくは０．５（原子数％）以上、さらには１（原子数％）以上が好ましい。また、エステル基量が多すぎると、分離膜の性能の低下などが見受けられることがあるので、１０（原子数％）以下、さらには５（原子数％）以下が好ましい。

また、機能層の反対表面にもエステル基が多く存在すると、分離膜の性能が低下してしまうために、機能層反対表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基由来の炭素のピーク面積百分率は１０（原子数％）以下、好ましくは５（原子数％）以下、さらには１（原子数％）以下が好ましい。

さらに、タンパク質の付着などは、機能層表面で抑制できれば良いので、機能層表面のエステル基由来の炭素量が機能層の反対表面よりも多いほうが、分離性能を向上させることができるので好適である。ここで、機能層表面のエステル基由来の炭素量は、反対表面に比べて、１０％以上、好ましくは１５％以上、さらには２０％以上、より好ましくは３０％以上多いことが好適である。

表面のエステル基由来の炭素量は、Ｘ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によって求めることができる。測定角としては９０°で測った値を用いる。測定角９０°は表面からの深さが約１０ｎｍまでの領域が検出される。また、測定個所は３箇所の平均値を用いる。エステル基（ＣＯＯ）由来の炭素のピークはＣ１ｓのＣＨやＣ−Ｃ由来のメインピークから＋４．０〜４．２ｅＶに現れるピークをピーク分割することによって求めることができる。全元素に対する該ピーク面積の割合を算出することで、エステル基由来の炭素量（原子数％）が求まる。より具体的には、Ｃ１ｓには、主にＣＨｘ，Ｃ−Ｃ，Ｃ＝Ｃ，Ｃ−Ｓ由来の成分、主にＣ−Ｏ，Ｃ−Ｎ由来の成分、π-π*サテライト由来の成分、Ｃ＝Ｏ由来の成分、ＣＯＯ由来の成分の５つの成分から構成される。従って、５つ成分でピーク分割を行う。ＣＯＯ由来の成分は、ＣＨｘやＣ−Ｃのメインピーク（２８５ｅＶ付近）から＋４．０〜４．２ｅＶに現れるピークである。この各成分のピーク面積比は、小数点第１桁目を四捨五入し、算出する。Ｃ１ｓの炭素量（原子数％）から、ＣＯＯ由来の成分のピーク面積比を乗じることで求めることができる。ピーク分割の結果、０．４％以下であれば、検出限界以下とした。

なお、ここでいうところの機能層の表面とは、被処理物質、液体処理の場合は被処理液と接触する側の表面である。人工腎臓用中空糸膜を例に挙げると、被処理液である血液が流れる機能層の表面は内表面に、透析液が流れるその反対表面は外表面に相当する。

分離膜成形後に、エステル基を含有した反応性化合物で機能層表面を化学修飾させれば、エステル基を機能層表面に導入することができる。しかしながら、表面反応は分離膜の性能低下等を引き起こす可能性もあり、実際に適用するには種々の条件制約がある。

そこで、エステル基を含有したポリマーを用いると、比較的簡便にポリマー由来のエステル基を機能層表面に導入することができる。エステル基を含有したポリマーとしては、ポリ乳酸やポリエステルなどの主鎖にエステル基が含有されたものや、酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、メチルアクリレート、メトキシエチルアクリレートなどのアクリル酸エステル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステルのように側鎖にエステル基が含有されたものを単量体としたポリマーや、酢酸ビニルとが挙げられる。また、エステル基含有ポリマーとして、ポリエチレンテレフタレートのように、芳香環を含んでいるポリマーは、疎水性の度合いが強く成りすぎるために、本発明において使用することは好ましくはない。タンパク質や血小板の付着の抑制機能向上のためには、カルボン酸ビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの側鎖にエステル基が含有されたものが好ましい。中でも、酢酸ビニルは、タンパク質や血小板の付着の抑制性に優れている。

また、エステル基含有ポリマーが、分離膜機能層の表面に局在化していることは膜の性能向上には重要である。これはエステル基含有ポリマーが、表面に局在化しておらず、膜厚方向にも多く存在している場合には、水素結合などの影響により、水分子が束縛されるため、血液中に含まれる水分子やそれに溶解した老廃物などが膜を通過しにくくなるためではないかと考えられる。

以上のことから、膜の機能層表面に存在するエステル基含有ポリマーの存在量が、膜内部のエステル基含有ポリマーの存在量よりも３０％以上多いことが好ましく、より好ましくは１００％以上、さらには３００％以上が好ましい。

膜表面に存在するエステル基含有ポリマーの存在量が、膜内部のエステル基含有ポリマーの存在量よりも多いかどうかは、例えば、ＥＳＣＡと全反射赤外分光法（以下ＡＴＲと記すことがある）を組み合わせることによって知ることができる。これは、ＥＳＣＡは、表面の約１０ｎｍまでの深さを測定するものであり、ＡＴＲは表面測定ではあるが、数μｍまでの深さの組成を測定するものであることによる。ポリスルホン分離膜を例に挙げると、膜中の任意の箇所におけるポリスルホンユニットの存在量に対するエステル基含有ポリマーの存在量の比をユニット量比とすると、ＥＳＣＡで得られたユニット量比の値が、ＡＴＲで得られた値よりも３０％以上大きければ、本発明でいう膜表面のエステル基含有ポリマー存在量が、膜内部よりも３０％以上大きいとすることができる。なお、各測定の値は３点の平均値とする。

エステル基含有ポリマーを、分離膜機能層の表面に局在化させるためには、例えば、以下のような方法が挙げられる。製膜原液から湿式製膜する場合、表面にはエントロピーロスを防ぐために高分子量のポリマーが集まり、エンタルピーロスを防ぐために、親水性ポリマーが集まる傾向にある。従って、例えば、ポリスルホン膜の場合、ポリスルホンとポリビニルピロリドンおよび、エステル基含有ポリマーの３成分ポリマーからなる原液を作成し、エステル基含有ポリマーの分子量を、ポリビニルピロリドンの分子量と同等以上にすることで、表面に濃縮させることができる。しかしながら、エステル基含有ポリマーのポリスルホンとの親和性が高ければ、エントロピー効果よりもエンタルピーの効果が優勢になり、エステル基は表面ではなく、分離膜内部に濃縮されることになる。一般的には、エステル基ユニットのみを含むホモポリマーよりも、ビニルピロリドンユニットなど、ホモポリマーでは水溶性を示すユニットとの共重合体のほうが、ポリスルホンとの親和性が弱いために好適に用いられる。また、分離膜が中空糸膜の場合には、二重環状口金から吐出する際に内側に注入液を流すが、この注入液にエステル基含有ポリマーを添加しても良い。中空糸膜が相分離し、膜構造が決定する前に、注入液中のエステル基含有ポリマーが、製膜原液側に拡散するため、内表面に局在化させることができる。さらには、中空糸膜を製膜後に、分離膜の機能層表面をエステル基含有ポリマーでコーティングしたりする方法は簡便で好適に用いられる。また、エステル基含有ポリマーと中空糸膜を化学反応によって、固定化しても良い。なお、コーティング後、放射線や熱処理によって、分離膜に架橋させることは、エステル基含有ポリマーの溶出を抑えるために好適な手段である。

本発明の分離膜の素材となるポリマーには、疎水性ポリマーが好適に用いられる。本発明において、疎水性ポリマーとは、２０℃の水１００ｇに対する溶解度が０．００１ｇ未満であるポリマーを指す。具体的には、ポリスルホン系ポリマー、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリルなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。この中でも、ポリスルホン系ポリマーは、分離膜を形成させやすく、また、エステル基含有ポリマーをコーティングしやすいため好適に用いられる。ここでいうところのポリスルホン系ポリマーとは、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基をもつものであり、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリルエーテルスルホンなどが挙げられる。例えば、次式（１）、（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が、本発明ではこれらに限定されない。式中のｎは、例えば５０〜８０の如き整数である。

ポリスルホンの具体例としては、ユーデルポリスルホンＰ−１７００、Ｐ−３５００（ソルベイ社製）、ウルトラソンＳ３０１０、Ｓ６０１０（ＢＡＳＦ社製）、ビクトレックス（住友化学）、レーデルＡ（ソルベイ社製）、ウルトラソンＥ（ＢＡＳＦ社製）等のポリスルホンが挙げられる。又、本発明で用いられるポリスルホンは上記式（１）及び／又は（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たり、変性体であっても良い。特に限定するものではないが、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。

一方で、ポリスルホン系ポリマーは総じて疎水性が強く、タンパク質などの有機物を多く付着する。特に活性化したタンパク質や血小板は、ポリスルホン量に比したエステル基の存在量が少ない場合、エステル基が存在する表面にも付着することを発見し、分離膜機能層の表面にあるエステル基は、分離膜機能層表面のどの部位でも、均一に、一定量以上が必要である、という結論に到った。そこで、本発明者等は、かかるエステル基の存在量を示す指標として、エステル基の存在量をポリスルホンの存在量で除した比で表すことを考え、種々検討した結果、分離膜機能層表面の異なる３箇所において、１７３０ｃｍ^−１付近のエステル基Ｃ＝Ｏ由来の赤外吸収ピーク強度（Ａ_ＣＯ）の、１５８０ｃｍ^−１付近のポリスルホンのベンゼン環Ｃ＝Ｃ由来の赤外吸収ピーク強度（Ａ_ＣＣ）に対する比（Ａ_ＣＯ）／（Ａ_ＣＣ）を選定し、その平均値が好ましくは０．００５以上、より好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．０２以上であり、かつ当該比が０．００１以下である測定点の割合が１０％以下が好ましく、より好ましくは５％以下であることがわかった。なお、（Ａ_ＣＯ）／（Ａ_ＣＣ）の平均値は、大きすぎると分離膜の性能低下を引き起こすことがあるため、１以下が好ましく、さらには０．５以下が好ましい。
（Ａ_ＣＯ）／（Ａ_ＣＣ）の比は、以下のように算出する。機能層表面について、測定範囲を３μｍ×３μｍ、積算回数は３０回以上として赤外吸収スペクトルを吸収強度で２５点測定する。この２５点測定を、異なる３箇所で測定する。得られた赤外吸収スペクトルについては、１５４９〜１６２０ｃｍ^−１で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正部分で囲まれた部分のピーク面積をＡ_ＣＣとし、同様に、１７１１−１７５９ｃｍ^−１で基準線を引き、そのピーク面積をＡ_ＣＯとして、両者の比（Ａ_ＣＯ）／（Ａ_ＣＣ）を算出する。

分離膜は多数の中空糸膜を内蔵した中空糸膜モジュールの場合、異なる３箇所としては、モジュールの両端部分と中央部分を測定することが好ましい。さらには、中空糸の測定本数は３本以上測定することが好ましい。

前記（Ａ_ＣＯ）／（Ａ_ＣＣ）を上述した範囲内にする手段としては、エステル基含有ポリマーを製膜原液に添加する場合には、製膜原液の組成比、また紡糸時の口金温度、吐出部の温湿度などの諸条件を合わせることが重要である。これらの諸条件は、エステル基含有ポリマーの種類や分子量によっても異なる。例えば、エステル基含有ポリマーとしてビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体（６／４）であるコリドンＶＡ６４（ＢＡＳＦ社）を用いた場合には、製膜原液中のＶＡ６４量は１〜１０重量％、口金温度としては２０〜６０℃、乾式部の温度は１０〜６０℃で相対湿度は７０〜９５％RHが好適な範囲である。また、注入液にエステル基含有ポリマーを添加する場合には、注入液の組成比、注入液温度、製膜原液の組成などが影響を及ぼす。例えば、ＶＡ６４の場合、注入液への添加量としては５〜３０重量％、注入液温度としては１０〜６０℃、製膜原液の組成としてポリスルホン系ポリマー濃度は１４〜２５重量％、またポリビニルピロリドンを用いる場合には２〜１０重量％が好ましい。ＶＡ６４が膜内に拡散しやいようにポリスルホン系ポリマーの重量平均分子量は小さいほうが好ましく、１０万以下、さらには５万以下が好適に用いられる。ポリスルホン系ポリマーまた、コーティング等の後処理をする場合には、コーティング液におけるエステル基含有ポリマーの濃度や、接触時間、コーティング時の温度が影響を及ぼす。例えば、ＶＡ６４水溶液でコーティングする場合には、ＶＡ６４濃度は１〜５０００ｐｐｍ、接触時間は１０秒以上、温度は１０〜８０℃が好適である。また、コーティングをバッチ式ではなく連続的に行う場合には、ＶＡ６４水溶液の流速は速いほうが均一にコーティング可能であるが、速すぎると十分な量をコーティングできないので、２００〜１０００ｍＬ／ｍｉｎが好適な範囲である。

また、分離膜は、エステル基含有ポリマー以外に、２０℃の水１００ｇに対する溶解度が１ｇ以上、好ましくは１０ｇ以上である水溶性ポリマーを含有していることが、タンパク質や血小板の付着抑制の観点から好ましい。表面の適度な親水性と疎水性のバランスが、タンパク質や血小板の付着抑制のために重要なのではないかと考えられている。実際に、エステル基含有ポリマー以外に、エステル基含有ポリマーより親水性の強い水溶性ポリマーが存在した場合には、タンパク質や血小板の付着抑制効果がさらに向上する。水溶性ポリマーとしては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどが好適である。分離膜に含有される水溶性ポリマー量としては、０．１重量％以上が好ましく、より好ましくは１重量％以上である。また、含有量が多すぎると膜性能が低くなる傾向にあるため３０重量％以下が好ましく、より好ましくは１０重量％以下である。また、機能層表面の水溶性ポリマー量としては、１０重量％以上が好ましく、より好ましくは１５重量％以上である。また、多すぎても親水性の効果が強くなりすぎるため、５０重量％以下が好ましく、より好ましくは４０重量％以下である。分離膜中のエステル基含有ポリマー量は、元素分析や核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定によって求めることができる。機能層表面の水溶性ポリマー量は、ＥＳＣＡなどによって求めることができる。

さらに、エステル基含有ポリマーが、水溶性ユニットとエステル基のユニットを持つ共重合体であれば、１分子のなかで適度な親水性と疎水性のバランスが取れるので好適である。したがって、共重合体としては、グラフト共重合体よりもブロック共重合体や交互共重合体、ランダム共重合体が好適に用いられる。これは、グラフト重合体では、主鎖にグラフトしたユニット部分がタンパク質などと接触する機会が多いため、共重合体としての特性よりも、グラフト鎖部分の特性が大きく影響するためと考えられる。また、ブロック共重合体よりも交互共重合体、ランダム共重合体がより好ましい。ブロック共重合体では、それぞれのユニットの特性がはっきりと分かれるためであると考えられる。１分子のなかでの親水性と疎水性のバランスという点では、ランダム共重合体および交互共重合体から選ばれる少なくとも一つを有する共重合体が好適に用いられる。エステル基含有ポリマー中のエステル基ユニットのモル比は０．３以上、０．７以下が好ましい。エステル基ユニットのモル比が０．３未満であれば、エステル基の付着抑制効果が低減する。また、０．７を超えると、水溶性ユニットの効果が低減する。

これらのユニットのモル比は、ＮＭＲや元素分析などによって算出することができる。

前記水溶性ユニットとしては、ビニルピロリドン基、エチレングリコール基、ビニルアルコール基などが挙げられる。特に、ビニルピロリドン−酢酸ビニルの共重合体は、適度な親水性と疎水性のバランスであり、好適に用いられる。また、表面全体としての親水性と疎水性のバランスも重要であり、表面のビニルピロリドンユニットの量としては、１０重量％以上が好ましく、より好ましくは１５重量％以上である。また、多すぎても親水性の効果が強くなりすぎるため、５０重量％以下が好ましく、より好ましくは４０重量％以下である。なお、表面のビニルピロリドンユニットの量としては、上述したように、分離膜にポリビニルピロリドンが含まれる場合は、ビニルピロリドンユニットとエステル基ユニットの共重合ポリマー由来と、ポリビニルピロリドン由来との合計の値になる。表面のビニルピロリドンユニットの量は、ＥＳＣＡにより求めることができる。

また、前記の水溶性ポリマーが分離膜の支持体となる疎水性ポリマーと相溶性が良い場合には、分離膜原液に添加し、造孔剤として使用できるので好適である。例えば、ポリスルホン系ポリマーに対して、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が好適に用いられる。

エステル基を含有したポリマーを機能層表面に導入する方法としては、上述したように、ポリマーを分離膜の製膜原液に混和しておいて成形する方法や、注入液に混和させる方法、分離膜成形後にコーティングする方法が好適に用いられる。さらにコーティング後、放射線照射、熱処理などにより不溶化する方法、分離膜を疎水性モノマーの混合溶液に浸漬し、重合反応を分離膜表面上で起こさせる方法などが挙げられる。

これらのなかでも、エステル基を含有したポリマーを分離膜表面にコーティングする方法は、簡便かつ少量で実施できるため好適な方法である。例えば、エステル基含有ポリマーを溶媒に溶解させた溶液を分離膜に塗布し吸着させても良いし、接着剤のようなもので、分離膜素材とエステル基含有ポリマーを固定化させても良い。また、エステル基含有ポリマーを分離膜表面に接触させる際に、分離膜の表（機能層）と裏との間に圧力差を生じさせ、これを利用して膜表面に濃縮させる方法は効率的であり、好適に用いられる。圧力差としては、加圧であっても減圧であっても良い。なお、エステル基含有ポリマー溶液そのものにより、圧力差を生じさせて膜表面に導入する方法もあるが、当該溶液を接触させた後、気体や、水など他の溶液で加圧しても良い。

特に、エステル基を含有したポリマーを分離膜に表面コーティングする際には、分離膜の支持体となる疎水性ポリマーとエステル基含有ポリマーの吸着平衡定数が高いほうが、分離膜の表面を一様に覆うことができることがわかった。また、エステル基含有ポリマーの大きさが、分離膜の孔径よりも小さい場合には、分離膜の内外で圧力差を生じさせても、エステル基含有ポリマーは、膜を通過するので、機能層表面にエステル基含有ポリマーを効率的に局在化させられない。しかしながら、吸着平衡定数が高ければ、分子量に関係なく、効率的にエステル基含有ポリマーを表面に局在化させられることがわかった。すなわち、吸着平衡定数は、３３０ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以上であると好ましく、より好ましい範囲は５００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以上であり、さらに好ましい範囲は５５０ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以上である。さらには、６００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以上であると特に好ましい。一方で、分離膜を構成する疎水性ポリマーとの吸着結合定数が１１００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）を超えるポリマーを使用すると、分離膜と接触させた際に過剰にポリマーが吸着し、それに伴って膜孔が小径化することでタンパク質の除去効率が悪くなるなど、分離膜性能が低下する。したがって、１１００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以下であることが好ましく、より好ましくは１０００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以下であり、さらに好ましい範囲は９００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以下であり、特に好ましい範囲は８５０ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以下である。

なお、吸着平衡定数が高い場合には、膜への吸着量が多く、性能が下がる場合が多い。ただし、このときは、コーティング溶液の濃度を下げたり、コーティング溶液の量を少なくすることで対処できうる。

分離膜の内外で圧力差としては、好ましくは５ｋＰａ以上、より好ましくは１０ｋＰａ以上、さらに好ましくは２０ｋＰａ以上である。また、圧力差が高い場合には、分離膜がリークしてしまう場合があるので、１００ｋＰａ以下が好ましく、より好ましくは７０ｋＰａ以下、さらに好ましくは５０ｋＰａ以下である。なお、ここで言うところの分離膜の内側とは、処理液と接する分離膜機能層の表面側、外側とはその反対側を言う。人工腎臓用中空糸膜を例に挙げると、被処理液である血液が流れる機能層の表面は内側に、透析液が流れるその反対表面は外側に相当する。

本発明において、吸着平衡定数は、表面プラズモン共鳴装置（以下、ＳＰＲと略す）を用いて測定することにより算出した値である。ＳＰＲは、一定角度で照射させたレーザー光の共鳴角の変化から薄膜表面の質量変化を解析する装置であり、分離膜に含有されている疎水性ポリマーをＳＰＲ用の金チップにスピンコートし、薄膜を形成させ、５〜１０００ｐｐｍの範囲で濃度を任意に選定して変えたエステル基含有ポリマー水溶液をそれぞれ流した時の各吸着量を求め、その値から作成した吸着等温線により、吸着平衡定数を導き出す。

コーティングする場合は、分離膜を変形させない溶媒を用いる必要があるため、水やアルコール水溶液が好適に用いられる。しかしながら、エステル基含有ポリマーは、水やアルコールに溶けにくいものが多い。したがって、上記酢酸ビニル等のみからなるポリマーに比べ、これらに水溶性ユニットを共重合させた共重合体が、このような観点からも好適に用いられる。

この場合、上述したように、タンパク質や血小板付着の抑制効果と溶解性から、共重合体中のエステルユニットの比は０．３以上、０．７以下が好ましく、さらには０．３５以上、０．５５以下が好ましい。特に水溶性ユニットがビニルピロリドンからなる場合は、コーティングによる分離膜の性能がほとんど低下しないため、好適に用いられる。特に、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体が好ましい。なお、ビニルアルコールと酢酸ビニルの共重合体は、水酸基による水素結合などの影響により水分子が束縛され、溶質が膜を通過しにくいためか、膜性能が低い場合がある。さらに、ポリスルホン系の分離膜にコーティングした場合、吸着平衡定数も高いためか、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体に比べて、性能の低下が大きい場合もある。

さらに、コーティング後、放射線照射、熱処理などにより不溶化する方法は、エステル基含有ポリマーの溶出を低減できるため好適な方法である。例えば、分離膜をエステル基含有ポリマー溶液に浸漬した状態で放射線照射や熱処理を行えば良い。あるいは、分離膜をビニルピロリドンユニットと疎水性ユニットとの共重合体溶液に浸漬した後、溶液を抜き出した後、放射線照射や熱処理をしても良い。放射線照射する場合には、若干量の溶媒が存在したほうが、エステル基含有ポリマーが分離膜に固定、不溶化されやすい。これは、溶媒が放射線照射によりラジカルとなり、これが起点となって、該ポリマーや分離膜の素材もラジカル化し、共重合体が膜へ架橋、不溶化するためと考えられる。したがって、分離膜の乾燥重量に対して、０．２重量倍以上、さらには１．０重量倍の溶媒が残存していることが好ましい。なお、溶媒としては、取り扱い性の観点から水が好適に用いられる。一方で、分離膜モジュール内に水が充填されていないほうが、放射線照射までの時間に溶出する懸念が少ないので、分離膜のみ湿潤状態であることが好ましい。具体的には、分離膜の乾燥重量に対して、６．０重量倍以下、さらには４．０重量倍以下が好ましい。また、分離膜をエステル基含有ポリマー溶液に浸漬した後、水などに置換してから放射線照射や熱処理を行っても良い。さらには、置換した水などを抜き出した後、放射線照射や熱処理をしても良い。

また、分離膜機能層のエステル基由来の炭素のピーク面積百分率が０．１（原子数％）以上であり、かつ、分離膜を形成するポリマーの良溶媒で溶かした際に、不溶性成分が含まれ、該不溶性成分の含水率が９５％以上、好ましくは９７％以上である場合には、分離膜からのポリマーの溶出を抑えつつ、タンパク質の付着をより効果的に抑制することができる。タンパク質の付着を抑制するためには、ある程度の親水性が必要である。しかしながら、分離膜中にポリビニルピロリドンのような水溶性ポリマーを有しつつ、不溶性成分が含まれない場合には、タンパク質の種類によっては、付着の抑制効果が高くない場合がある。これは、膜表面に存在するポリビニルピロリドンの散漫層にタンパク質が潜りこんでトラップされるためと考えられる。散漫層がある程度の架橋状態であれば、タンパク質の潜りこみを抑制できるとためと推測できる。

不溶性成分の含水率については、次のように求められる。乾燥した分離膜を、良溶媒で２重量％の濃度に溶解する。該溶液を濾紙を用いて濾過し、不溶性成分を得た。良溶媒で可溶性成分を十分に洗浄後、不溶性成分を水で置換する。余分な水を取り除き、含水状態の不溶性成分重量（ｗ）を測定後、十分に乾燥させた後の不溶性成分重量（ｄ）を測定した。含水率は下式により算出できる。
含水率（％）＝（ｗ−ｄ）×１００／ｗ
例えば、ポリスルホン系ポリマーとポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）からなる分離膜の場合は、ジメチルアセトアミドが良溶媒になる。

不溶性成分を形成させるには、分離膜に放射線や熱処理を行うによって、分子間や分子内で架橋反応を起こさせることが好適である。また、放射線照射線量や加熱温度、時間をコントロールすることで含水率を９５％以上とすることができる。ポリマーによって異なるが、一般的に、放射線量としては５〜５０ｋＧｙが、加熱条件としては１２０〜３００℃が好適である。また、放射線を照射する際に、抗酸化剤を用いることで、架橋反応を制御することも可能である。抗酸化剤の詳細については、後述する。

また、中空糸膜内のポリマーの分散状態も、架橋反応に影響を及ぼす。すなわち、架橋性のポリマーが、中空糸膜内で微分散していることが好ましい。中空糸膜内のポリマーの分散状態に影響を与える因子としては、製膜原液の組成比、撹拌速度、撹拌時間、溶解後の製膜までの時間、エステル基含有ポリマーを注入液に添加する場合には、注入液組成、注入液温度、エステル基含有ポリマーをコーティングする際には、コーティング方法などが挙げられる。

例えば、ポリスルホンとポリビニルピロリドンからなる中空糸膜に、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体をコーティングする場合、製膜原液におけるポリビニルピロリドンの比は全ポリマー重量に対して、１５〜３５重量％が好ましい。ポリビニルピロリドンが少ないと、親水性の割合が少なくなるために、架橋反応後も含水率が低くなる。また、多すぎてもポリビニルピロリドンが微分散できなくなるために架橋反応が進行し、含水率が低下する。また、撹拌速度としては３０ｒｐｍ以上、好ましくは５０ｒｐｍ以上であった場合には、ポリビニルピロリドンの分散状態を高めることができるので好適である。さらに、溶解後、時間が経つと製膜原液内でミクロ相分離が生じ始めるために、ポリビニルピロリドンが微分散されなくなるために、溶解後１週間以内に紡糸することが好ましい。また、エステル基含有ポリマーをコーティングする際には、分離膜の内外で圧力差を生じさせることが効果的である。

なお、吸着平衡定数が高くとも、エステル基含有ポリマー溶液の濃度が低いと、分離膜を充分にコーティングできない場合がある。また、濃度が高すぎると、溶出物が増えたり、分離膜性能の低下も引き起こされる場合が多い。具体的な濃度は、該ポリマーの種類によってことなるが、一般的には、０．０００１重量％以上、１重量％以下が好ましく、さらには、０．００１重量％以上、０．１重量％以下が好ましい。

例えば、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（７／３）共重合体の場合は、０．０５重量％以上、１重量％以下が好ましい。ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体、およびビニルピロリドン／酢酸ビニル（５／５）共重合体の場合は、０．００１重量％以上、１重量％以下が好ましい。さらには、０．００５重量％以上、０．１重量％以下が好ましい。ビニルピロリドン／酢酸ビニル（３／７）共重合体、およびポリ酢酸ビニルの場合は、０．００１重量％以上、０．５重量％以下が好ましい。また、詳細は、後述するが、抗酸化剤を共存させることで、上記濃度の下限値を更に下げても、タンパク質や血小板などの付着抑制効果を発現可能である。

また、浸漬させたエステル基含有ポリマー溶液や水などを抜き出す方法としては、減圧乾燥、高温乾燥、低温送風乾燥、ブロー乾燥など、種々の方法を用いることができる。なお、放射線を照射する際に、酸素が存在すると、酸素ラジカルなどが発生し、分離膜素材の高分子材料が分解してしまうことが知られている。従って、放射線照射する際の分離膜周囲の酸素濃度は１０％以下であることが望ましい。分離膜モジュールに放射線照射する場合は、例えば、モジュール内を窒素ガスでパージした後、密閉することで、酸素濃度を低下させ、放射線照射すれば良い。

なお、コーティングを行う段階としては、分離膜をエステル基含有ポリマーでコーティングした後にモジュールに組み込んでも良いし、分離膜モジュール内をエステル基含有ポリマー溶液で充填することで、コーティングしても良い。コーティング後、上述したように放射線照射や熱処理を行っても良い。

本発明における放射線はα線、β線、γ線、Ｘ線、紫外線、電子線などが用いられる。また、人工腎臓などの血液浄化用モジュール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、分離膜にエステル基含有ポリマーをコーティングさせた場合、滅菌と同時に該共重合体の不溶化も同時に達成できる。

基材の滅菌と改質を同時に行う場合は、１５ｋＧｙ以上の照射線量が好ましい。血液浄化用モジュール等をγ線で滅菌するには１５ｋＧｙ以上が効果的なためである。しかしながら、照射線量が１００ｋＧｙ以上であると、エステル基含有ポリマーは、３次元架橋やエステル部分の分解などが起きるため、血液適合性が低下する。

また、分離膜にエステル基含有ポリマーをコーティングさせ、放射線により不溶化する工程において、溶液中に該ポリマー以外の成分、例えば、抗酸化剤が入っていても良い。さらには、エステル基含有ポリマー溶液で分離膜をコーティングした後、抗酸化剤溶液と接触させても良い。

抗酸化剤を入れることで、発生するラジカル量を調整することができる。例えば、血液浄化用モジュールで、放射線照射による不溶化と滅菌を兼ねる際に、両者いずれかの線量では分離膜などが劣化する場合、それを防止するために抗酸化剤を併用すれば良い。また、分離膜をエステル基含有ポリマー溶液でコーティングする際に、抗酸化剤を添加することで、エステル基含有ポリマーの添加量を減量させることができる。例えば、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体、およびビニルピロリドン／酢酸ビニル（５／５）共重合体に、エタノールなどの抗酸化剤を併用した場合、該共重合体について、上述した好適な範囲の下限値を１／１０以下にすることが可能である。これは、抗酸化剤が、放射線によるエステル基の分解反応などを抑制するためと考えられる。ここでいう抗酸化剤とは、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。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、プロピレングリコール、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、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。

抗酸化剤を含有する溶液の濃度については、含有する抗酸化剤の種類、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、溶媒から発生するラジカルの消去が十分にできないため、分離膜などの劣化を防ぐことができない。また、抗酸化剤を多量に入れると、ラジカルが十分に消去されてしまうために、共重合体の分離膜への固定化量が落ちるために、溶出物の増加やタンパク質や血小板などの付着抑制効果も十分に得られない。以上のことから、抗酸化剤としては、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンが好適に用いられ、その濃度範囲は、０．０１重量％以上、９０重量％以下が好適に用いられる。特にエタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノールの場合は、０．０１重量％以上、１０重量％以下が好適に用いられ、さらに好ましくは０．０５重量％以上、１重量％以下である。プロピレングリコール、グリセリンの場合は、０．１重量％以上、９０重量％、さらに好ましくは、０．５重量％以上、７０重量％以下である。

本発明の分離膜とは血液や水溶液などの処理する液体に含まれる特定の物質を、吸着もしくは物質の大きさなどにより、選択的に除去する膜のことである。

本発明の分離膜は、高い付着抑制性を有するので、水処理用分離膜や生体成分分離膜として好適に用いることができる。特に、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。

分離膜モジュールの製造としては、その用途により、種々の方法があるが、例えば工程としては、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。

血液浄化用モジュールとして、人工腎臓の製造方法についての一例を示す。まず、分離膜である中空糸膜の製造方法としては、ポリスルホンとポリビニルピロリドン（重量比率２０：１〜１：５が好ましく、５：１〜１：１がより好ましい）をポリスルホンの良溶媒（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）および貧溶媒の混合溶液に溶解させた原液（濃度は、１０〜３０重量％が好ましく、１５〜２５重量％がより好ましい）を二重環状口金から吐出する際に内側に注入液を流し、乾式部を走行させた後凝固浴へ導く。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６０〜１００％RH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。

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。

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。

以下実施例と比較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。

１．測定方法
（１）Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）測定
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面および外表面を各３点測定した。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。測定装置、条件としては、以下の通り。
測定装置： ＥＳＣＡＬＡＢ２２０ｉＸＬ
励起Ｘ線： monochromatic Ａｌ Ｋα１,２ 線（１４８６．６ｅＶ）
Ｘ線径： ０．１５ｍｍ
光電子脱出角度： ９０ °（試料表面に対する検出器の傾き）
エステル基由来の炭素量としては、Ｃ１ｓのＣＨやＣ−Ｃのメインピーク（２８５ｅＶ付近）から＋４．０〜４．２ｅＶに現れるピークが、エステル基（ＣＯＯ）由来のピークであるため、ピーク分割を行った後、全元素（水素原子は検出できないので、水素原子以外の全元素）に対する該ピーク面積の割合を算出し、エステル基由来の炭素量（原子数％）を求めた。

また、分離膜支持体がポリスルホンの場合、ビニルピロリドンユニットの分子量は１１１、ポリスルホンユニットの分子量は４４２であるから、表面のビニルピロリドンユニット量は、窒素量（ａ（原子数％））と硫黄量（ｂ（原子数％））の値から、下式より算出した。
表面ビニルピロリドン量（重量％）＝（ａ×１１１／（ａ×１１１＋ｂ×４４２））×１００
また、分離膜支持体がポリアクリロニトリルの場合、アクリルユニットの炭素数は３、窒素数は１、ビニルピロリドンの炭素数は６、酸素数は１、窒素数は１であるので、それらの比率から算出することができる。

（２）分離膜表面および内部の酢酸ビニルユニット量比の測定
分離膜表面のエステル基含有ポリマー量は、（１）の通りＥＳＣＡを用いることで算出できる。表面の酢酸ビニルユニット量比の測定には、ＥＳＣＡを用いた。測定装置および条件は（１）と同じにした。

表面の酢酸ビニルユニット量比は、（１）と同様にして得られたエステル基由来の炭素量（原子数％）Ｃ１ｓピークにエステル基（ＣＯＯ）のピークが現れることから、ピーク分割することで得られる。また、ポリスルホン量は、ポリスルホンの繰り返しユニット当たりに１個の硫黄原子が存在するので、硫黄量を求めることで得られる。したがって、表面酢酸ビニルユニット量比＝エステル基量（原子数％）／硫黄量（原子数％）とした。

内部の酢酸ビニルユニット量比は、ＡＴＲ測定を行うことによって求めた。測定条件は分解能４、積算回数６４回とした。１７３０ｃｍ^−１付近のエステル基由来のＣ＝Ｏのピークの強度（Ａ_ＣＯ）と、１５８０ｃｍ^−１付近のポリスルホンのベンゼン環由来のＣ＝Ｃ吸収ピークの強度（Ａ_ＣＣ）を求めた。ＡＴＲは表面から約２〜３μｍまでの測定深さである。

各種濃度のポリスルホンとポリ酢酸ビニルをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解させた。各種濃度の溶液を、ホットプレートで１１０℃に加熱したガラス板の上に滴下し、厚さ２０３μｍとなるようキャストした。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透明フィルムを得た（水浴に浸漬させるのは、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）。

このフィルムについてＡＴＲ測定を行い、（Ａ_ＣＯ）と（Ａ_ＣＣ）の強度比と酢酸ビニルユニット量比の検量線を求めた。

中空糸膜内表面についてＡＴＲ測定を行い、（Ａ_ＣＯ）と（Ａ_ＣＣ）の強度比から、上記の検量線を用いて、内部の酢酸ビニルユニット量比とした。

なお、ポリアクリロニトリルの場合は２２００ｃｍ^−１付近のニトリル基由来のＣ≡Ｎのピークの強度（Ａ_ＣＮ）と、Ａ_ＣＯの比を上記と同様にしてフィルムで検量線を作成し、内部の酢酸ビニルユニット量比を求めた。

（３）赤外吸収スペクトルによるエステル基分布の測定方法
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、超純水でリンスした後、室温、０．５Ｔｏｒｒにて１０時間乾燥させた。この乾燥中空糸膜の内表面をＪＡＳＣＯ社製ＩＲＴ−３０００の顕微ＡＴＲ法により測定した。測定は視野領域（アパーチャ）を１００μｍ×１００μｍとし、積算回数を１点につき３０回、アパーチャを３μｍずつ動かし、縦横各５点、の計２５点で測定を行った。得られたスペクトルの波長１５４９〜１６２０ｃｍ^−１で、基準線を引き、その基準線とスペクトルの正部分で囲まれた部分のピーク面積をポリスルホンのベンゼン環Ｃ＝Ｃ由来の赤外吸収ピーク面積Ａ_ＣＣとした。同様に、１７１１−１７５９ｃｍ^−１で、基準線を引き、エステル基Ｃ＝Ｏ由来の赤外吸収ピーク面積Ａ_ＣＯとした。

上記の操作をモジュール１本当たり３本の異なる中空糸について、それぞれ同一中空糸で異なる３箇所測定し、（Ａ_ＣＯ）／（Ａ_ＣＣ）の平均値および、０．００１以下の割合を算出した。

（４）吸着平衡定数の算出
吸着平衡定数は、表面プラズモン共鳴測定によって求めた。ＧＥヘルスケアバイオサイエンス株式会社製のＡｕセンサーチップをスピンコーターに固定させた後、ポリスルホン（アモコ社 Ｕｄｅｌ−Ｐ３５００）の０．１重量％クロロベンゼン溶液もしくは、ポリアクリロニトリルの０．１重量％ジメチルスルホキシド溶液をパスツールピペットで１、２滴滴下させた。その直後３０００ｒｐｍで１分間回転乾燥させることで、ポリスルホンもしくはポリアクリロニトリルが表面に薄層化したＡｕセンサーチップを作成した。このセンサーチップをＧＥヘルスケアバイオサイエンス株式会社製ＢＩＡＣＯＲＥ３０００に挿入し、２０００秒間センサーチップを水洗浄した後、以下の操作を５、１０、５０、１００、５００、１０００ｐｐｍの各濃度の各種のポリマー水溶液にて繰り返した。
１．各種のポリマー水溶液を２０μＬ／ｍｉｎで７５０μＬ流してポリスルホン表面もしくはポリアクリロニトリルに吸着させた。
２．２０００秒間水洗浄を行った。
３．０．０２５重量％トリトンを２０μＬ／ｍｉｎで７５０μＬ流し、吸着させた各種ポリマーを剥離させた。
４．２０００秒間水洗浄を行った。

ポリスルホンもしくはポリアクリロニトリル表面への吸着量は、センサーチップ挿入直後に２０００秒間水洗浄した後の値を０として、各、操作２が終了した時点での差の値とした。なお、操作４が終了した時点で、センサーチップ挿入直後水洗浄を行った後の値より高くなった場合は、０．０２５重量％トリトンにより各種ポリマーが完全に剥離されなかったとみなし、その増分は吸着量に加算した。以上の操作を５〜１０００ｐｐｍで繰り返し、上記によって得られた吸着等温線（横軸が各種ポリマーの濃度、縦軸が吸着量）から、高分子とその吸着表面における一般的な溶液吸着モデル（フロインドリッヒ式近似）（式１）を用いて最小二乗法により当てはめ、該吸着平衡定数を算出した。
Ｑ＝ＫＣ^ｎ （式１）
（Ｑ：単位面積当たり吸着量、Ｋ：吸着平衡定数、ｎ：フロインドリッヒ定数）。

（５）不溶性成分の含水率測定
乾燥した中空糸膜を２ｇ／ｖｏｌ％になるようにジメチルアセトアミドで５時間以上撹拌、溶解させた。濾紙（「アドバンテック」（登録商標）Ｎｏ．７ 東洋濾紙社製）で不溶性成分を濾過させた後、ジメチルアセトアミドで可溶性成分を十分に洗浄した。遠沈管に不溶性成分（ゲル状物）を回収し、さらにジメチルアセトアミドで十分に撹拌後、遠心により該ゲルを沈降させ、上澄みを取り除くことを３回以上繰り返した。その後、上澄みを取り除いた後、純水を添加し、十分に撹拌後、遠心により該ゲルを沈降させ、上澄みを取り除くこと５回繰り返し、ジメチルアセトアミドを純水に置換した。余剰の水分を抜き取り、含水した重量（ｗ）を測定した。得られた含水ゲルについて、凍結乾燥を２４時間以上行い、完全に乾燥後、重量（ｄ）を測定した。下記式により含水率を算出した。
含水率（％）＝（ｗ−ｄ）×１００／ｗ。

（６）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液で洗浄後、生理食塩液で満たした。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液を廃棄後、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の生理食塩液で洗浄し、２．５重量％グルタルアルデヒド生理食塩液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。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付着数の計測対象からはずした。

抗血栓性が良好な材料としては、血小板付着数が４０（個／４．３×１０³μｍ²）以下、さらには２０（個／４．３×１０³μｍ²）以下、好ましくは１０（個／４．３×１０³μｍ²）以下である。

（７）フィブリノーゲンの相対付着率測定
中空糸膜へのタンパク質の付着として、凝固系タンパク質の１つである、フィブリノーゲンの相対吸着率を測定した。

プラスチック管に中空糸膜を３６本通し、両端を接着剤で固定した有効長１００ｍｍのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。

次に、人間の静脈血を採血後、直ちにクエン酸を１０容量％になるように添加した。該血液を４℃にて３０００ｒｐｍ、１５分間遠心し、血漿を得た。

血漿１ｍＬを流速０．５ｍＬ／ｍｉｎで２時間循環させた。ミニモジュールから中空糸を２４ｃｍ相当切り出し、約１ｍｍ長に細切しエッペンチューブに入れた。リン酸緩衝液（以下、ＰＢＳと略記）にて洗浄した（１ｍＬ×３回、血液が残っている場合には繰り返した）。トゥイーン−２０（片山化学）をＰＢＳで０．０５重量％になるように調整した（以下、ＰＢＳ−Ｔと略記）。スキムミルクを０．１重量％になるように、ＰＢＳ−Ｔに溶解させ、該溶液で３回洗浄した。抗ヒトフィブリノーゲン（ＨＰＲ）抗体を０．１重量％のスキムミルク／ＰＢＳ−Ｔ溶液で１００００倍に希釈し、１ｍＬ添加した後、室温にて２時間ローテーターで回転、撹拌させた。０．１重量％のスキムミルク／ＰＢＳ−Ｔ溶液で２回洗浄した後、０．１重量％のスキムミルク／ＰＢＳ溶液で２回洗浄した。ＴＭＢ ｏｎｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎを１ｍＬ添加し、ミクロミキサーで撹拌した。発色具合をみて６Ｎの塩酸を２００μＬ添加し、反応停止した（後述のコントロールの吸光度が１〜１．５の範囲に入るように反応をコントロールする）。４５０ｎｍの吸光度を測定した。コントロールとして東レ社製人工腎臓“トレスルホン”ＴＳ−１．６ＵＬを用いた。コントロールの吸光度（Ａｃ）と対象サンプルの吸光度（Ａｓ）から、フィブリノーゲンの相対付着量を下記式により求めた。
フィブリノーゲンの相対付着率（％）＝Ａｓ／Ａｃ×１００。

（８）β_２−ミクログロブリン（β_２−ＭＧ） クリアランス測定
中空糸膜の性能評価として、β_２−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。β_２−ミクログロブリンは、透析治療において、除去対象となるタンパク質であり、近年では、そのクリアランスが、膜の性能指標としてよく使われているので、本実施例においても、その値を指標とした。

エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを添加した牛血液について、ヘマトクリットが３０±３％、総タンパク量が６．５±０．５ｇ／ｄＬとなるように調整した。

次に、β_２−ミクログロブリン濃度が１ｍｇ／ｌになるように加え、撹拌した。かかる牛血液について、その２Ｌを循環用に、１．５Ｌをクリアランス測定用として分けた。

回路を図２のようにセットした。透析装置としては、東レメディカル株式会社製 ＴＲ２０００Ｓを用いた。ＴＲ２０００Ｓは、図２のうち、Ｂｉポンプ、Ｆポンプ、および透析装置にあたる。

透析装置に、透析液（キンダリー液ＡＦ２号 扶桑薬品工業株式会社製）Ａ液およびＢ液をセットした。透析液側から血液側に向けてＲＯ水を流した。透析液濃度１３〜１５ｍＳ／ｃｍ、温度３４℃以上、透析液側流量を５００ｍｌ／ｍｉｎに設定した。

透水装置の除水速度を１０ｍｌ／（ｍｉｎ・ｍ^２）に設定した。Ｂｉ回路入口部を上記で調整した牛血液２Ｌ（３７℃）の入った循環用ビーカーに入れ、Ｂｉポンプをスタートし、Ｂｏ回路出口部から排出される液体９０秒間分を廃棄後、ただちにＢｏ回路出口部および、Ｄｏ回路出口部を循環用ビーカーに入れて循環状態とした。

続いて透析装置のＦポンプを動かし、循環を１時間行った後、ＢｉポンプおよびＦポンプを停止した。

次に、Ｂｉ回路入口部を上記で調整したクリアランス測定用の牛血液に入れ、Ｂｏ回路出口部を廃棄用ビーカーに入れた。Ｄｏ回路出口部から流出する液体は廃棄した。

Ｄｉポンプをスタートした。また、血液ポンプをスタートするとともに、トラップとＢｉチャンバーの間を開放した。

スタートから２分経過後、クリアランス測定用の牛血液（３７℃）からサンプルを１０ｍｌ採取し、Ｂｉ液とした。スタートから４分３０秒経過後に、Ｂｏ回路出口部からサンプルを１０ｍｌ採取し、Ｂｏ液とした。これらのサンプルは、−２０℃以下の冷凍庫で保存した。

各液のβ_２−ミクログロブリンの濃度からクリアランスを下記式によって算出した。牛血液のロットによって測定値が異なる場合があるので、実施例に用いたデータは全て同一ロットの牛血液を使用した。

Ｃｏ（ｍｌ／ｍｉｎ）＝（ＣＢｉ−ＣＢｏ）×Ｑ_Ｂ／ＣＢｉ
上式において、Ｃ_Ｏ＝β_２−ミクログロブリンクリアランス（ｍｌ／ｍｉｎ）、ＣＢｉ＝Ｂｉ液におけるβ_２−ミクログロブリン濃度、ＣＢ_ｏ＝Ｂｏ液におけるβ_２−ミクログロブリン濃度、Ｑ_Ｂ＝Ｂｉポンプ流量（ｍｌ／ｍｉｎ）である。

２．中空糸膜モジュールの作製
（１）ポリスルホン／ポリビニルピロリドン（ＰＳｆ／ＰＶＰ）混合中空糸膜
ポリスルホン（アモコ社 Ｕｄｅｌ−Ｐ３５００）１６重量部、ポリビニルピロリドン（インターナショナルスペシャルプロダクツ社；以下ＩＳＰ社と略す）Ｋ３０ ３重量部、ポリビニルピロリドン（ＩＳＰ社Ｋ９０）３重量部をジメチルアセトアミド７７重量部、水１重量部を加熱溶解し、製膜原液とした。

この原液を温度５０℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径０．３５ｍｍ、内径０．２５ｍｍの２重スリット管から注入液としてジメチルアセトアミド６３重量部、水３７重量部からなる溶液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度３０℃、露点２８℃の、３５０ｍｍのドライゾーン雰囲気を経て、ジメチルアセトアミド２０重量％、水８０重量％からなる温度４０℃の凝固浴を通過させ、６０〜７５℃・９０秒の水洗工程、１３０℃の乾燥工程を２分通過させ、１６０℃のクリンプ工程を経て得られた中空糸膜（中空糸膜１）を巻き取り束とした。

なお、この中空糸膜の内表面、すなわち、機能層ポリビニルピロリドン量は２３重量％、膜中のポリビニルピロリドン量を元素分析により算出した結果、３．１重量％であった。この中空糸膜を総膜面積が１．６ｍ^２になるようにケースに充填し、かつ中空糸膜の両端をポッティング材によりケース端部に固定し、ポッティング材の端部の一部をカッティングすることで両端の中空糸膜を開口させて、中空糸膜モジュールとした。

（２）ポリスルホン（ＰＳｆ）中空糸膜
ポリスルホン（アモコ社 Ｕｄｅｌ−Ｐ３５００）１８重量部をジメチルアセトアミド８１部、水１部を加熱溶解し、製膜原液とした。

この原液を温度５０℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径０．３５ｍｍ、内径０．２５ｍｍの２重スリット管から注入液としてジメチルアセトアミド６３部、水３７部からなる溶液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度３０℃、露点２８℃の、乾式長３５０ｍｍのドライゾーン雰囲気を通過した後、ジメチルアセトアミド２０重量％、水８０重量％からなる温度４０℃の凝固浴を通過させ、６０℃／９０秒の水洗工程を通過させ、中空糸膜（中空糸膜２）を巻き取り束とした。

（３）クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン含有中空糸膜
７．１３ｗｔ％に調製したポリスルホン（アモコ社 Ｕｄｅｌ−Ｐ３５００）のニトロベンゼン溶液１７５．３ｇを８℃に冷却し、これに別に−５℃で３０分間撹拌することにより調製した５．３０ｗｔ％のＮ−メチロール−２−クロロアセトアミドの硫酸溶液を３３ｇ添加し反応を８℃で行ない、クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン（クロロアミドメチル基置換度０．３９）を得た。

ポリスルホン（アモコ社 Ｕｄｅｌ−Ｐ３５００）１８重量部、クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン２重量部、ＰＶＰ（ＩＳＰ社）Ｋ３０ １０重量部、をジメチルアセトアミド６９重量部、水１重量部を加熱溶解し、製膜原液とした。

この原液を温度４０℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径０．３５ｍｍ、内径０．２５ｍｍの２重スリット管から注入液としてジメチルアセトアミド３５部、水６５部からなる溶液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度２７℃、露点１１℃の、乾式長３００ｍｍのドライゾーン雰囲気を通過した後、水１００重量％からなる温度４０℃の凝固浴を通過させ、中空糸膜（中空糸膜３）を巻き取り束とした。

（４）注入液へのポリマー添加検討
ポリスルホン（アモコ社 Ｕｄｅｌ−Ｐ３５００（重量平均分子量４．７万））１８重量部、ポリビニルピロリドン（インターナショナルスペシャルプロダクツ社；以下ＩＳＰ社と略す）Ｋ３０ ９重量をジメチルアセトアミド７２重量部、水１重量部を加熱溶解し、製膜原液とした。

ジメチルアセトアミド６３重量部、水３７重量部の溶液にビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）１０重量部を溶解させて注入液とした。

製膜原液を温度５０℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径０．３５ｍｍ、内径０．２５ｍｍの２重スリット管から注入液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度３０℃、露点２８℃の、３５０ｍｍのドライゾーン雰囲気を経て、ジメチルアセトアミド２０重量％、水８０重量％からなる温度４０℃の凝固浴を通過させ、６０〜７５℃・９０秒の水洗工程、１３０℃の乾燥工程を２分通過させ、１６０℃のクリンプ工程を経て得られた中空糸膜（中空糸膜４）を巻き取り束とした。

また、注入液にコリドンＶＡ６４を添加しない組成の溶液を用いて、上記と同様にして中空糸膜（中空糸膜５）を作成した。

（５）ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）中空糸膜
重量平均分子量が６０万のポリアクリロニトリル１５重量部とジメチルスルホキシド８５重量部とを混合し、１０３℃で１６時間撹拌し紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を外径／内径＝０．６／０．３ｍｍφの環状スリット型中空口金から、１．２ｇ／ｍｉｎの割合で、空気中に吐出した。同時に中空内部には窒素ガスを７４ｍｍＡｑの圧力で注入した。その後、５０℃の水中へ導入し、中空糸膜（中空糸膜６）を巻き取り束とした。

３．アリルアミン／酢酸ビニル共重合体の作成
アリルアミン塩酸塩４７ｇをメタノール１１０ｇに溶解させ、酢酸ビニル１０３ｇを添加した。さらに、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル４１ｇを添加した後、６０℃に加熱し、２４時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル４１ｇを追添し、さらに６０℃で２４時間反応させた。重合反応終了時、残存モノマーと単独重合体を除去し、アリルアミン塩酸塩−酢酸ビニル共重合体を得た。元素分析により、共重合体中のアリルアミン含有量は２８モル％と計算された。

下記の実施例１〜１２および比較例１〜８については、ポリスルホン／ポリビニルピロリドン（ＰＳｆ／ＰＶＰ）混合中空糸膜（中空糸膜１）を使用した。

（実施例１） ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．１重量％水溶液を上記で作成した中空糸膜モジュールの血液側入口（Ｂｉ）から血液側出口（Ｂｏ）に５００ｍＬ通液した。次に血液側入口（Ｂｉ）から透析液側入口（Ｄｉ）に５００ｍＬ通液することで、中空糸膜の内表面に、ＶＡ６４を集積させた。このときの液温は３０℃、流速は５００ｍＬ／ｍｉｎであった。中空糸膜内部に入り込んだＶＡ６４を内表面に、より集積させるために、１００ｋＰａの圧縮空気で透析液側から血液側へ充填液を押しだした。この後、血液側の充填液をブローし、中空糸膜のみに水溶液が保持された状態にした。さらに窒素で透析液側、血液側それぞれを各１分間ブローし、モジュール内を窒素で置換した後、該モジュール全体に２５ｋＧｙのγ線を照射することで、膜に固定化させた。該モジュールの中空糸を切り出し、各種試験を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。なお、吸着平衡定数は、ポリスルホンフィルムとコリドンＶＡ６４の結果を示している。

（実施例２）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．０１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。また、比較例１と比べて、β_２−ミクログロブリン除去性能が高い理由としては、ＶＡ６４が機能層表面を覆い、細孔径が狭小化する効果よりも、タンパク質などの付着抑制効果が高いため、タンパク質による膜の目詰まりによる性能低下が少なかったためと考えられる。また、不溶性成分の含水率は９５．２％であり、フィブリノーゲンの相対吸着率は６５％であった。

（実施例３）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．００１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。また、実施例１、２と比べて血小板付着抑制性がやや低下した理由としては、実施例１、２と比べて機能層表面のエステル基量が少なく、不均一になっていることに起因していると考えられる。

（実施例４）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．００１重量％とエタノール０．１重量％の混合水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。ＶＡ６４と同一の処理濃度にも関わらず、実施例３と比べて血小板付着抑制性が高い理由としては、エタノールによるエステル基へのγ線保護効果があったためと考えられる。また、不溶性成分の含水率は９７．３％であり、フィブリノーゲンの相対吸着率は２８％であった。実施例１と比較して、血小板付着数は同じでもフィブリノーゲンの付着は半分以下に抑えられた。

（実施例５）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．０００５重量％とエタノール０．１重量％の混合水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。

（実施例６）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．０１重量％水溶液を実施例１と同様の操作に充填したのみで、圧縮空気によるブローは行わず、２５ｋＧｙのγ線を照射することで、膜に固定化させた。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。すなわち、膜をＶＡ６４溶液に浸漬させた状態でγ線照射しても、機能層表面にＶＡ６４を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。これは、ＶＡ６４がポリスルホンに対して、高い吸着平衡定数を有しているために、中空糸膜を溶液に浸漬した状態でも、ＶＡ６４が膜表面に吸着した結果と考えられる。

（実施例７）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（７／３）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“ルビスコールＶＡ７３“）０．１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ７３を多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。また、実施例１と比べて血小板付着抑制性がやや低下した理由としては、機能層表面のエステル基量が実施例１よりも少なく、不均一になっていることに起因していると考えられる。なお、吸着平衡定数は、ポリスルホンフィルムとコリドンＶＡ７３の結果を示している。

（実施例８）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（７／３）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“ルビスコールＶＡ７３“）０．０１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ７３を多く局在化することができた。血小板付着は比較例１に比べて、抑制されているが、実施例３と比べても、やや多い値となった。これは、ＶＡ７３は分子内のエステル基が少なく、親水性と疎水性のバランスがＶＡ６４よりも悪いため、付着抑制性に劣っていると考えられる。

（実施例９）

ビニルピロリドン／酢酸ビニル（３／７）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“ルビスコールＶ
Ａ３７“）０．１重量％の６０重量％メタノール水溶液を中空糸膜モジュールの血液側入
口から血液側出口に５００ｍＬ通液した。次に血液側入口から透析液側入口に５００ｍＬ
した。さらに水を同様に通液し、モジュール内を水で置換した後、実施例１と同様に、ブ
ローし、γ線照射した。結果は表の通りであった。すなわち、水に難溶のビニルピロリ
ドン／酢酸ビニル（３／７）共重合体をアルコール水溶液にて分離膜に導入し、水に置換後、γ線を照射しても、高い分離膜性能と血小板付着抑制性を両立できた。すなわち、機能層表面にＶＡ３７を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。また、吸着平衡定数は、ポリスルホンフィルムとルビスコールＶＡ３７の結果を示した。

（実施例１０）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（３／７）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“ルビスコールＶＡ３７“）について、０．０１重量％水溶液を調整した。該水溶液は、やや白濁していたが、目視では不溶物は認められなかった。該水溶液について、実施例９と同様の操作を行った。結果は表の通りであり、高い分離膜性能と血小板付着抑制性を両立できた。すなわち、機能層表面にＶＡ３７を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。

（実施例１１）
ポリ酢酸ビニル０．０１重量％の６０重量％メタノール水溶液を用いた以外は、実施例９と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。水にほとんど溶けないポリ酢酸ビニルを膜に導入し、高い分離膜性能と血小板付着抑制性を両立できた。すなわち、機能層表面にポリ酢酸ビニルを均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。なお、吸着平衡定数は、ポリ酢酸ビニルが水にほとんど溶解しないため、算出できなかった。

（実施例１２）
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）（分子量１万、ケン化度８０％）０．１重量％水溶液用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＰＶＡを多く局在化することができた。β_２−ミクログロブリン除去性能がやや低い値であったが、比較例７に比べると高い値を保持できていることがわかる。

（比較例１）
水を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。β_２−ミクログロブリン除去性能は高かったが、血小板がよく付着する表面であった。また、不溶性成分の含水率は９４．７％であり、フィブリノーゲンの相対吸着率は１１０％であった。

（比較例２）
ＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製、Ｋ９０）０．１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。β_２−ミクログロブリン除去性能は高かったが、血小板がよく付着する表面であった。なお、吸着平衡定数は、ポリスルホンフィルムとＰＶＰの結果を示している。

（比較例３）
ポリエチレングリコール（分子量６０００）０．１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。β_２−ミクログロブリン除去性能は高かったが、血小板がよく付着する表面であった。なお、吸着平衡定数は、ポリスルホンフィルムとポリエチレングリコールの結果を示している。

（比較例４）
ビニルピロリドン／スチレン共重合体（７／３）（アイエスピー社製 ＡＮＴＲＡ（商標）４３０）０．１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。なお、エステル基由来炭素量の測定については同じ条件で２度行った。結果は表の通りであった。エステル基は含有しないが、親水性ユニットと疎水性ユニットの共重合ポリマーである「ＡＮＴＲＡ」（登録商標）４３０を用いても、血小板がよく付着する表面であった。これは、スチレンの疎水性が強すぎるために、血小板付着抑制が低いものと考えられる。

（比較例５）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．０００１重量％とエタノール０．１重量％の混合水溶液を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を局在化することができないために、血小板付着抑制性がほとんど認められなかった。また、不溶性成分の含水率は９７．１％であり、フィブリノーゲンの相対吸着率は１０５％であった。実施例４と比較して、不溶性成分の含水率は同じ程度であるが、中空糸膜内表面のエステル基量が少ないために、フィブリノーゲンの付着も抑制できなかったと考えられる。

（比較例６）
ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）１重量％を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面のＶＡ６４量が多すぎるために、血小板付着抑制性はあるが、β_２−ミクログロブリン除去性能が顕著に低かった。

（比較例７）
ＰＶＡ（分子量１万、ケン化度８０％）０．１重量％水溶液を中空糸膜モジュールの血液側入口（Ｂｉ）から血液側出口（Ｂｏ）を経由し、次いで透析液側入口（Ｄｉ）から透析液側出口（Ｄｏ）にワンパスで、流速２００ｍＬ／ｍｉｎで３０分間通液した。その後、実施例１と同様に、ブロー、窒素置換、γ線照射を行った。結果は表の通りであった。すなわち、中空糸膜の内側と外側に万遍なく通液することで、膜厚部分の細孔部分を含めてＰＶＡが多く存在したために、β_２−ミクログロブリン除去性能が顕著に低かったものと考えられる。

（比較例８）
ポリ酢酸ビニル０．１重量％の６０重量％メタノール水溶液を中空糸膜モジュールの透析液側出口（Ｄｏ）から血液側出口（Ｂｏ）に５００ｍＬ通液した。次に血液側入口（Ｂｉ）から血液側出口（Ｂｏ）に５００ｍＬ通液した。その後、純水を用いて上記と同じ操作にてメタノールを水に置換した後、実施例１と同様にブロー、窒素置換、γ線照射を行った。結果は表の通りであった。すなわち、機能層の反対側にも多くのポリ酢酸ビニルが存在しているために、β_２−ミクログロブリン除去性能が顕著に低かった。

下記の実施例１３、１４および比較例９については、ポリスルホン（ＰＳｆ）中空糸膜（中空糸膜２）を使用した。

（実施例１３）
プラスチック管にポリスルホン（ＰＳｆ）中空糸膜（中空糸膜２）を３６本通し、両端を接着剤で固定した有効長１００ｍｍのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。次に、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．０１重量％水溶液を中空糸膜の内側に３ｍＬ通液した後、中空糸膜の内側から外側に向けて３ｍＬ通液させた。その後、内側および外側の溶液をブローで抜き出した後、２５ｋＧｙのγ線を照射した。γ線照射後、純水にて十分に洗浄した後、各種試験を行った。

なお、中空糸膜の性能としては、以下の方法で、β_２−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。すなわち、濃度が５ｍｇ／Ｌになるように、β_２−ミクログロブリンを３７℃の牛血清に加えた。これを前記ミニモジュールの血液側に１ｍＬ／ｍｉｎで流し、透析液側に３７℃の生理食塩液を２０ｍＬ／ｍｉｎで流した。２時間循環させた後、血液側の牛血清と、透析液側の生理食塩液を全量回収してエスアールエル（株）に分析を依頼し、β_２−ミクログロブリンの濃度を測定した。測定結果から１．８ｍ^２に換算したクリアランスを算出した。

また、ミニモジュールでのβ_２−ミクログロブリンのクリアランス測定は、実験毎の数値のばらつきがあるため、実験毎にコントロールを加えて、実験間の比較を行った。コントロールには、東レ社製人工腎臓“トレスルホン”ＴＳ−１．６ＵＬの中空糸膜を用いた。コントロールに用いるＴＳ−１．６ＵＬは、製造ロットが同一のものを使用した。ＴＳ−１．６ＵＬの測定結果と百分率で比較して、相対除去率（％）を求め、この数値をもって実験間の比較を行った。

結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。また、実施例２に比べて、血小板付着の抑制効果がやや劣ったのは、水溶性ポリマーであるＰＶＰが存在していないためと考えられる。なお、吸着平衡定数は、ポリスルホンフィルムとコリドンＶＡ６４の結果を示しているため、実施例１と同じ値である。

（実施例１４）
ポリ酢酸ビニル０．０１重量％の６０重量％メタノール水溶液を実施例１３と同様の操作で導入した後、純水を用いて上記と同じ操作にてメタノールを水に置換した後、実施例１３と同様にブロー、窒素置換、γ線照射を行った。結果は表の通りであったすなわち、機能層表面にポリ酢酸ビニルを均一に、多く局在化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。また、実施例１１に比べて血小板付着の抑制効果がやや劣ったのは、水溶性ポリマーであるＰＶＰが存在していないためと考えられ、さらに実施例１３と比べて血小板付着の抑制効果がやや劣ったのは、ポリ酢酸ビニルの分子内にビニルピロリドンユニットがないためと考えられる。

（比較例９）
水を用いた以外は、実施例１３と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、血小板がよく付着する表面であった。

下記の実施例１５および比較例１０については、クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン（ＣＡＰＭＳ）含有中空糸膜（中空糸膜３）を使用した。

（実施例１５）
プラスチック管にクロロアセトアミドメチル化ポリスルホン（ＣＡＭＰＳ）含有中空糸膜を３６本通し、両端を接着剤で固定した有効長１００ｍｍのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。次に、クロロアセトアミドメチル基とアミノ基は容易に反応が進行するので、アリルアミン／酢酸ビニル共重合体を、主として中空糸膜の機能層表面に固定化することを行った。すなわち、中空糸膜の内側と外側に充填された水を抜き出した後、アリルアミン／酢酸ビニル共重合体５重量％の６０重量％イソプロパノール水溶液（ｐＨ９．０に調整）を、中空糸膜モジュールの内側だけに通液し、室温で１時間反応させた。反応後、６０重量％イソプロパノール水溶液で未反応のアリルアミン／酢酸ビニル共重合体を洗浄後、純水で洗浄、置換した。該中空糸膜について、各種試験を行った。

中空糸膜の性能としては、実施例１３と同様にしてβ_２−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。結果は表の通りであった。すなわち、機能層表面にＶＡ６４を均一に、多く固定化することができ、血小板付着抑制性およびβ_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。比較例１０と比べて、β_２−ミクログロブリン除去性能が高い理由としては、ＶＡ６４が機能層表面に固定化され、タンパク質などの付着抑制効果が高いため、タンパク質による膜の目詰まりによる性能低下が少なかったためと考えられる。なお、本実施例は、膜への化学固定であり、コーティングではないため、ＣＡＰＭＳとアリルアミン／酢酸ビニル共重合体との吸着平衡定数は測定しなかった。

（比較例１０）
プラスチック管にクロロアセトアミドメチル化ポリスルホン含有中空糸膜を３６本通し、両端を接着剤で固定した有効長１００ｍｍのプラスチック管モジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。次に、６０重量％イソプロパノール水溶液（ｐＨ９．０に調整）を、中空糸膜モジュールの内側だけに通液し、室温で１時間静置させた。その後、純水で洗浄、置換した。該中空糸膜について、各種試験を行った。なお、β_２−ミクログロブリンのクリアランスは実施例１１の通りに行った。結果は表の通りであった。すなわち、血小板がよく付着する表面であり、β_２−ミクログロブリン除去性能も実施例１５よりも低かった。

下記の実施例１６および比較例１１については、注入液へのエステル基含有ポリマーの添加の比較（中空糸膜４，５）を行った。

（実施例１６）
プラスチック管に中空糸膜４を３６本通し、両端を接着剤で固定した有効長１００ｍｍのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。中空糸膜の内部および外側の水を圧空ブローにて抜き出した後、２５ｋＧｙのγ線を照射した。γ線照射後、純水にて十分に洗浄した後、各種試験を行った。中空糸膜の性能としては、実施例１３と同様にしてβ_２−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。結果は表の通りであった。すなわち、血小板の付着を抑制し、β_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。比較例１１と比べて、β_２−ミクログロブリン除去性能が高い理由としては、ＶＡ６４が機能層表面を覆い、タンパク質などの付着抑制効果が高いため、タンパク質による膜の目詰まりによる性能低下が少なかったためと考えられる。

（比較例１１）
プラスチック管に中空糸膜５を３６本通し、実施例１６と同様の操作を行い、得られた中空糸膜についても、同様の評価を行った。結果は表の通りであった。すなわち、血小板がよく付着する表面であり、β_２−ミクログロブリン除去性能も実施例１６よりも低かった。

下記の実施例１７および比較例１２，１３については、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）中空糸膜（中空糸膜６）を使用した。

（実施例１７）
プラスチック管に中空糸膜６を３６本通し、両端を接着剤で固定した有効長１００ｍｍのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体（ＢＡＳＦ社製、“コリドンＶＡ６４“）０．１重量％水溶液を中空糸膜の内側に３ｍＬ通液した後、中空糸膜の内側から外側に向けて３ｍＬ通液させた。その後、内側および外側の溶液を抜き出した後、２５ｋＧｙのγ線を照射した。γ線照射後、純水にて十分に洗浄した後、各種試験を行った。中空糸膜の性能としては、実施例１３と同様にしてβ_２−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。結果は表の通りであった。すなわち、血小板の付着を抑制し、β_２−ミクログロブリン除去性能が高かった。比較例１２や１３と比べて、β_２−ミクログロブリン除去性能が高い理由としては、ＶＡ６４が機能層表面を覆い、タンパク質などの付着抑制効果が高いため、タンパク質による膜の目詰まりによる性能低下が少なかったためと考えられる。なお、吸着平衡定数は、ＰＡＮフィルムとコリドンＶＡ６４の結果を示している。

（比較例１２）
プラスチック管に中空糸膜６を３６本通し、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体の代わりに、純水を用いた以外は、実施例１７と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、血小板がよく付着する表面であり、β_２−ミクログロブリン除去性能も実施例１７よりも低かった。

（比較例１３）
プラスチック管に中空糸膜６を３６本通し、ビニルピロリドン／酢酸ビニル（６／４）共重合体の代わりに、ＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製、Ｋ９０）０．１重量％水溶液を用いた以外は、実施例１７と同様の操作を行った。結果は表の通りであった。すなわち、血小板がよく付着する表面であり、β_２−ミクログロブリン除去性能も実施例１７よりも低かった。なお、吸着平衡定数は、ＰＡＮフィルムとＰＶＰの結果を示している。

１ 中空糸膜
２ ケース
３ ポッティング剤
４ 血液側入口（Bi）
５ 血液側出口1(Do)
６ 透析液側入口（Di）
７ 透析液側出口（Do）
８ 基準線
９ 透析装置
１０ 中空糸膜モジュール
１１ Ｂｉポンプ
１２ Ｆポンプ
１３ 廃棄用容器
１４ 循環用血液
１５ クリアランス測定用血液
１６ Ｂｉ回路
１７ Ｂｏ回路
１８ Ｄｉ回路
１９ Ｄｏ回路
２０ 温水槽

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、血液適合性に優れ、タンパク質や有機物の付着が少ない本発明の分離膜および分離膜モジュールは、下記の１〜８の構成によって達成されることを見出した。
１． ポリスルホン系ポリマーを有し、エステル基含有ポリマーを表面にコーティングして得られる分離膜であり、前記エステル基含有ポリマーと前記ポリスルホン系ポリマーとの吸着平衡定数が３３０ｐｇ／（ｍｍ ^２ ・ｐｐｍ）以上１１００ｐｇ／（ｍｍ ^２ ・ｐｐｍ）以下であり、膜の片側表面に機能層を有し、前記機能層表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基由来の炭素のピーク面積百分率が０．１（原子数％）以上、１０（原子数％）以下であり、かつ、前記機能層の反対表面である外表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基の由来の炭素のピーク面積百分率が１０（原子数％）以下である、分離膜。
前記機能層表面におけるエステル基由来の炭素量が前記機能層の反対表面における前記炭素量よりも多い、請求項１に記載の分離膜。
２． 前記機能層表面におけるエステル基由来の炭素量が前記機能層の反対表面における前記炭素量よりも多い、１に記載の分離膜。
３． 前記膜の機能層表面に存在するエステル基含有ポリマーの存在量が、膜内部のエステル基含有ポリマーの存在量よりも３０％以上多い、１または２に記載の分離膜。
４． ２０℃の水１００ｇに対する溶解度が１ｇ以上である水溶性ポリマーをさらに含有している、１〜３のいずれかに記載の分離膜。
５． 前記エステル基含有ポリマーが、カルボン酸ビニルエステル、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、から選ばれる少なくとも一つをユニットにもつ、１〜４のいずれかに記載の分離膜。
６． 前記エステル基含有ポリマーが、ポリ酢酸ビニルまたは酢酸ビニルと、ビニルピロリドンとの共重合体である、５に記載の分離膜。
７． 血液浄化用である、１〜６のいずれかに記載の分離膜。
８． １〜７のいずれかに記載の分離膜が内蔵された、分離膜モジュール。

Claims (10)

1. 酢酸ビニルユニット含有ポリマーおよびポリスルホン系ポリマーを有する中空糸膜であり、
   前記ポリスルホン系ポリマーを含む製膜原液を二重環状口金から吐出する際に内側に流す注入液に前記酢酸ビニルユニット含有ポリマーを混和して得られる、
   膜の内側表面に機能層を有し、前記機能層表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基由来の炭素のピーク面積百分率が０．１（原子数％）以上、１０（原子数％）以下であり、かつ、前記機能層の反対表面である外表面のＸ線電子分光法（ＥＳＣＡ）によるエステル基の由来の炭素のピーク面積百分率が１０（原子数％）以下であり、
   前記機能層表面におけるエステル基由来の炭素量が前記機能層の反対表面における前記炭素量よりも１０％以上多いことを特徴とする中空糸膜。
2. 前記膜の機能層表面に存在する酢酸ビニルユニット含有ポリマーの存在量が、膜内部の酢酸ビニルユニット含有ポリマーの存在量よりも３０％以上多いことを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜。
3. ２０℃の水１００ｇに対する溶解度が１ｇ以上である水溶性ポリマーを含有していることを特徴とする請求項１または２に記載の中空糸膜。
4. 前記酢酸ビニルユニット含有ポリマーが、ポリ酢酸ビニルまたは酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の中空糸膜。
5. 血液浄化用であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中空糸。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の中空糸膜が内蔵されたことを特徴とする中空糸膜モジュール。
7. ポリスルホン系ポリマーを含有する分離膜の製造方法であって、エステル基含有ポリマーをコーティングする工程を含み、前記エステル基含有ポリマーと前記疎水性ポリマーとの吸着平衡定数が３３０ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以上１１００ｐｇ／（ｍｍ^２・ｐｐｍ）以下であり、エステル基含有ポリマー溶液を接触させる際、分離膜の内外で圧力差を生じさせることを特徴とする分離膜の製造方法。
8. 前記コーティング工程が、分離膜にエステル基含有ポリマー溶液を接触させ、放射線照射および／または熱処理することによって行われることを特徴とする請求項６または７に記載の分離膜の製造方法。
9. 請求項６〜８のいずれかに記載の方法により製造された分離膜であって、血液浄化用途であることを特徴とする分離膜。
10. 請求項６〜９のいずれかに記載の方法により製造された分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュール。

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