(57)【要約】【解決手段】  逆浸透膜フィルタであって、該逆浸透膜フィルタは：多孔質の支持層層；多孔質のスキン層、および、主としてスキン層と支持層との間に結合した少なくとも１種の水結合組成物、を含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透膜フィルタであって、該逆浸透膜フィルタは：
多孔質の支持層；
多孔質のスキン層、および、
主としてスキン層と支持層との間に結合した少なくとも１種の水結合組成物、
を含むことを特徴とする逆浸透膜フィルタ。
【請求項２】
水結合組成物は少なくとも１種のペプトイドを含む、請求項１に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項３】
水結合組成物は少なくとも１種のペプトイドから成る、請求項１に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項４】
ペプトイドはＮ−置換グリシンペプトイドである、請求項２または３に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項５】
ペプトイドは、Ａｃ（Ｎｓｅｒ）、Ａｃ（Ｎｍｅ）３、およびこれらの混合物から成るペプトイド群から選択される、請求項２または３に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項６】
スキン層は、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール，およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項５に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項７】
スキン層はポリアミドを含み、ペプトイドは、Ａｃ（Ｎｓｅｒ）、Ａｃ（Ｎｍｅ）３、およびこれらの混合物から成る群から選択され、ペプトイドはスキン層に結合している、請求項６に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項８】
支持層はポリスルホンを含む、請求項１、２または３のいずれか１項に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項９】
ペプトイドは支持層に結合している、請求項８に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項１０】
多孔質のスキン層は、支持層上に積層され、イオンおよび小分子を除去することが可能である、請求項１−３のいずれか１項に記載の逆浸透膜フィルタ。
【請求項１１】
改良された逆浸透膜フィルタを製造する方法であって、該方法は：
多孔質の支持層を提供する工程；
多孔質のスキン層を提供する工程；
少なくとも１つのペプトイドをスキン層に結合する工程、および、
支持層上にスキン層を積層する工程、
を含むことを特徴とする、逆浸透膜フィルタの製造方法。
【請求項１２】
スキン層は、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリイミド、ポリベンズイミダゾールおよびこれらの混合物から成る群から選択される組成物を含み、
さらに、カップリング剤による少なくとも１種のペプトイドのスキン層に対し結合する工程を含み、該カップリング剤は、ペプトイド−アミンカップリング剤、ペプトイド酢酸セルロースカップリング剤、ペプトイドイミドカップリング剤、ペプトイド−ベンゾイミダゾールカップリング剤、およびこれらの混合物から成る群から選択される、請求項１１に記載の逆浸透膜フィルタの製造方法。
【請求項１３】
ペプトイド−アミンカップリング剤は、カルボキシルに一級アミンを結合することが可能なカルボキシル活性化剤である、請求項１２に記載の逆浸透膜フィルタの製造方法。
【請求項１４】
カップリング剤はＥＤＣである、請求項１３に記載の逆浸透膜フィルタの製造方法。
【請求項１５】
逆浸透膜フィルタであって、該逆浸透膜フィルタは：
多孔質の支持層；
多孔質のスキン層、
および、主としてスキン層と支持層との間に結合した少なくとも１種の水結合組成物、
を含むことを特徴とする逆浸透膜フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペプトイドを含む逆浸透膜フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
濾過は、流体を多孔質の手段（膜）を通過させることによって、流体の流れから構成要素を分離する処理である。膜濾過において膜は、一部の構成要素（「浸出」流れ）の通過を許容し、他の部分（「残留」流れ）を保持するという、１つの供給流れを２つの産生物流れに分割する選択的障壁として機能する。膜および膜分離方法を、分離成分の大きさ、構造特性、駆動力および操作モードによって、分類することは一般的である。給水システムにおいて典型的に使用される主要な膜分離処理は、逆浸透（ＲＯ）、ナノ濾過（ＮＦ）、限外濾過（ＵＦ）および精密濾過（ＭＦ）である。
【０００３】
水の膜濾過（すなわち脱塩）は、加圧駆動式の処理である。水の膜濾過の技術分野において、処理に必要とされる圧力（エネルギー）を低減化する必要性が存在する。
【０００４】
ポリアミドＴＦＣ膜は、現在、ＲＯによる脱塩に使用される主要タイプの膜である。高密度であるが薄層の活性ポリアミドスキンの膜は、通常、ポリスルホンから成り微小孔構造を有する支持体の表面上に形成される。
【０００５】
脱塩処理において、外圧は、高塩濃度（塩溶液）から、支持側上の低塩濃度領域（脱塩水）へ向かって、水がスキンを通過するのを引き起こす。
【０００６】
膜の２つの側の間（塩溶液と脱塩水との間）での自由エネルギーの差異を低減することによって、処理に必要とされる外圧の低減化をもたらし、脱塩処理をエネルギー面でより好ましくする。
【０００７】
そのような改良は、塩水及び／又は脱塩水に添加剤を加えることにより実行し得るが、このような添加は、定常的に維持する必要があり、コスト高である。
【０００８】
本発明の目的は、所定流束をあたえるのに必要な圧力を低減化するか、または所定圧力でより大きな流束を与える、新しいフィルタを提供することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的および利点は、本明細書の記載が進むにしたがい明らかになるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の様相によれば、
逆浸透膜フィルタが提供され、該フィルタは、
多孔質の支持層；
多孔質のスキン層、および
主としてスキン層と支持層との間に結合した少なくとも１種の水結合組成物、
を含むことを特徴とする。
【００１１】
いくつかの実施形態において、水結合組成物は少なくとも１種のペプトイドを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態において、水結合組成物は特に少なくとも１種のペプトイドから成る。
【００１３】
ペプトイドは、たとえばＮ−置換グリシンペプトイドである。
【００１４】
いくつかの実施形態において、ペプトイドは、Ａｃ（Ｎｓｅｒ）、Ａｃ（Ｎｍｅ）３、およびこれらの混合物から成るペプトイド群から選択される。
【００１５】
スキン層は典型的には、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、およびそれらの混合物から成る群から選択される
【００１６】
いくつかの好ましい実施形態において、スキン層はポリアミドを含み、ペプトイドは、Ａｃ（Ｎｓｅｒ）、Ａｃ（Ｎｍｅ）３、およびこれらの混合物から成る群から選択され、ペプトイドはスキン層に結合している。
【００１７】
支持層は、いくつかの実施形態において、ポリスルフホンを含む
【００１８】
いくつかの実施形態において、ペプトイドは支持層に結合している。
【００１９】
好ましい実施形態において、多孔質のスキン層は、支持層上に積層され、イオンおよび小分子を除去することが可能である。
【００２０】
他の様相によれば、改良された逆浸透膜フィルタを製造する方法が提供され、該方法は：
多孔質の支持層を提供する工程；
多孔質のスキン層を提供する工程；
少なくとも１つのペプトイドをスキン層に結合する工程、および
支持層上にスキン層を積層する工程、 を含む。
【００２１】
いくつかの方法の実施形態において、スキン層は、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリイミド、ポリベンズイミダゾールおよびこれらの混合物から成る群から選択される組成物を含み、さらに該方法は、少なくとも１種のペプトイドのスキン層に対するカップリング剤により結合する工程を含み、該カップリング剤は、 ペプトイド−アミンカップリング剤、ペプトイド酢酸セルロースカップリング剤、ペプトイドイミドカップリング剤、ペプトイド−ベンゾイミダゾールカップリング剤、およびこれらの混合物から成る群から選択される。
【００２２】
いくつかの実施形態において、ペプトイドーアミンカップリング剤は、カルボキシルに一級アミンを結合することが可能なカルボキシル活性化剤である。
【００２３】
いくつかの特定の実施形態において、カップリング剤はＥＤＣである。
【００２４】
他の様相によれば、逆浸透膜フィルタが提供され、該フィルタは、
多孔質の支持層；
多孔質のスキン層、
および、主としてスキン層と支持層との間に結合した少なくとも１種の水結合組成物、
を含む。
【００２５】
別の内容に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および科学用語は、本発明が属する技術分野における当業者によって理解されるのと共通の意味を有するものとする。本明細書に記載したのと同様または等価の方法および物質が、本発明の実施または試験において使用することが可能であるが、適切な方法および物質については以下に記載される。係争が生じた場合は、定義を含めて、明細書を基準とするものとする。さらに、物質、方法および実施例は単なる例示であり、限定することを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、構成の詳細に対する適用、および以下の記載で述べる構成要素の組み合わせにおいて限定されるものでないことが、理解されるべきである。本発明は、他の実施形態を採用したり、様々な態様で実施または実行したりすることが可能である。同様に、本明細書で使用される語法および用語は、記載を目的とするものであり、決して、限定的なものと見なされるべきでないことが、理解されるべきである。
【００２７】
ＷＯ２０１１/１５４９４６に、「forward osmosis purification unit」と命名された精製ユニットが記載されている。このユニットは、未精製の供給溶液を導入可能な導入室、導出室、および２重膜セクションを含む。２重膜セクションは、導入室と流体連絡する第１の半透膜、導出室と流体連絡する第２の半透膜、第１および第２の半透膜の間に配置された複数の拡張可能なセル、および、供給溶液の浸透圧よりも著しく高い浸透圧の誘導溶液を含む。ＷＯ２０１１／１５４９４６によれば、十分量の溶媒が、第１の膜を透過可能であり、セル内の誘導溶液の水圧を増加させるが、一方、供給溶液の溶質は、実質的に除去される。ＷＯ２０１１／１５４９４６はさらに、誘導溶液の水圧は、第２の膜から導出室へ透過物を強制的に流出させる程度に十分に高いものの、誘導物質は実質的に除去されることを記述する。
【００２８】
溶液の変更及び／又は追加は、濾過の促進を達成するための主要な方法である。現在のアプローチは、正浸透圧に類似する効果を生み出しているが、濾過を簡素化しコストを低減化するように濾過を改良するため、濾過を受ける溶液（または濾過された溶液）に溶媒を追加することは必要とされない。
【００２９】
塩水を膜通過させることによって塩水を脱塩する場合、塩水に面する膜の側における水結合分子（ＷＢＭ）の存在は、この側の付近における脱塩水の濃度を事実上増加させ得る。この事実上の溶液状態は、膜の２つの側の間（塩水と脱塩水との間）での自由エネルギーの差異を低減化する。したがって、処理に必要な外圧はより低くなり、脱塩処理をエネルギー的により好ましくする。
【００３０】
本発明の発明者は、水結合分子（ＷＢＭ）が、濾過水の自由エンタルピーを減少させるために実際に使用することができ、したがって、処理に必要とされる適用外圧がより低下することを発見した。
【００３１】
１つの様相によれば、改良された逆浸透膜フィルタが提供され、膜は次のものを含む：
多孔質の支持層；
多孔質のスキン層であって、支持層上に積層され、イオンおよび小分子を除去することが可能であるスキン層、
および、スキン層と支持層の間に（スキン層及び／又は支持層に）主に結合された少なくとも１種のペプトイド。
【００３２】
ペプトイドは、合成ポリマーと生物学的ポリマーとを橋渡しする分子である。これらの分子は、高い化学安定性と低毒性とを示す；したがって、それらは、様々な応用に適している。ペプトイド構造物を下記に示す。また、多くのより一般に知られているペプチド構造を、比較のため、横に並べて図示する。
【００３３】
【化１】
2017507778.tif 000002
【００３４】
Ｎ−置換グリシンペプトイドは、水分子に対する高い親和力を示し得るペプチドミメティックオリゴマーのファミリとして際立っている。ペプトイドは、高多様性を有する側鎖官能基の配列に対し正確に制御することにより合成することができ、構造特性との関連性に関する堅実な研究を可能にする。Huang et al. [PNAS Vol. 109, no. 49, pp. 19922-19927]は、下記に示す、カルボキシ末端基と、水酸基（Ａｃ（Ｎｓｅｒ）３）またはエーテル（Ａｃ（Ｎｍｅ）３）を有する側鎖とを持つ特定のペプトイドが、それらの総括的な効果のみから予測されるより以上に、水の凝固点を降下させることを実証した。
【００３５】
発明者らは、凝固点降下の現象が、これらの分子が水分子と非常に強固な化学結合を形成して、その結果、濾過水の水エンタルピーを著しく低減させ、そして実際に、濾過に必要とされるエネルギーが低減化していることを示し得るものであることに気付いた。出発点として発明者らは、膜フィルタに対し、塩水に露出されることが予定される側ではない方に、これらペプトイドを結合する試みに着手した
【００３６】
実施例１−Ａｃ（Ｓａｒ）３ペプトイドの「湿式」調製
【００３７】
工程＃１：トリフルオロアセトアミドエタノールの調製：
【００３８】
【化２】
2017507778.tif 000003
【００３９】
２−アミノエタノール（２０ｇｒ、０．３２モル）のメタノール溶液（５０ｍＬ）に対し、エチルトリフルオロアセテート（５０ｇｒ、０．３５モル）のメタノール溶液（５０ｍＬ）を、撹拌しながら、室温で滴下で加えた。
【００４０】
反応混合物は１８時間撹拌され、引き続き蒸発乾燥させ、白色固形物を得た。生成化合物１は、精製されることなく、次の工程に使用された。
【００４１】
工程＃２：２−トリチルトリフルオロアセトアミドエタノールの調製：
【００４２】
【化３】
2017507778.tif 000004
【００４３】
トリフルオロアセトアミドエタノール（１５．７ｇｒ、１００ミリモル）のドライピリジン溶液（５０ｍＬ）中に、トリチルクロリド（３０ｇｒ、１０７ミリモル）が一度に加えられた。反応混合物は、室温で１８時間撹拌され、引き続き２０分間撹拌しながらメタノール（２０ｍＬ）が加えられた。反応混合物は蒸発乾燥させ、白色の固形物を得た。生成物化合物２は、精製されることなく、次の工程に使用された。
【００４４】
工程＃３：２−トリチルアミノエタノールの調製：
【００４５】
【化４】
2017507778.tif 000005
【００４６】
化合物２のメタノール溶液（１００ｍＬ）に、２Ｎ水酸化ナトリウム溶液（５０ｍＬ）が加えられた。反応混合物は、室温で３時間撹拌され、引き続き、蒸発乾燥させた。固形生成物は、酢酸エチル（２００ｍＬ）で抽出し、引き続きブラインで洗浄し、有機溶液を無水硫酸ナトリウム上で乾燥させた。酢酸エチルを蒸発乾燥させ、白色固形物を得た。この白色固形物は、正反応のニンヒドリン試験に供した。生成物は、溶液（５メタノール：９５酢酸エチル）を用いて、シリカゲルカラムで精製した。白色固形物が得られた。
Ｒｆ：０．２３（５メタノール：９５酢酸エチル）．
３工程での収率は７３％だった。
【００４７】
工程＃４：化合物３と２−ブロモアセトアミドとの反応：
【００４８】
【化５】
2017507778.tif 000006
【００４９】
化合物３（４．３４ｇｒ、１４．３ミリモル）のドライジクロロメタン（ＤＣＭ）（１００ｍＬ）液とトリエチルアミン（１０ｇｒ、９８ミリモル）との撹拌溶液に、２−ブロモアセトアミド（１．９７ｇｒ、１４．３ミリモル）が室温で１時間をかけて、固体の状態で一部ずつ加えられた。反応混合物は室温で１８時間撹拌し、引き続き蒸発乾燥させた。生成物は酢酸エチル（２００ｍＬ）で抽出され、引き続きブラインで洗浄され、有機溶液が無水硫酸ナトリウム上で乾燥された。酢酸エチルを蒸発させて乾燥させ、白色固形物を得た。生成物は、酢酸エチルの密度勾配（１０メタノール：９０酢酸エチルまで）を使用して、シリカゲルカラム上で精製された。白色固形物が得られた。
Ｒｆ：０．４２（１０メタノール：９０酢酸エチル）．
収率：４．２ｇｒ、８１．５％。
【００５０】
工程＃５：化合物４と２−ブロモ酢酸との反応：
【００５１】
【化６】
2017507778.tif 000007
【００５２】
化合物４（０．７５ｇｒ、２ミリモル）のドライＤＣＭ溶液（５０ｍＬ）に、２−ブロモ酢酸（０．３１ｇｒ、２．２ミリモル）が１度に加えられた。この溶液に、ジイソプロピルカルボジイミド（３５０μＬ）のＤＣＭ溶液（１０ｍＬ）が、室温で滴下で加えられた。反応混合物は５時間撹拌され、引き続き蒸発乾燥された。生成物は酢酸エチル（１００ｍＬ）で抽出され、引き続きブラインで洗浄され、有機溶液が無水硫酸ナトリウム上で乾燥された。酢酸エチルを蒸発乾燥させて、白色固形物を得た。生成物は、ＤＣＭの密度勾配（１０メタノール：９０酢酸エチル）を使用して、シリカゲルカラム上で精製された。
白色固形物が得られた。
Ｒｆ：０．７１（１０メタノール：９０酢酸エチル）．
収率：０９１ｇｒ、９１％。
【００５３】
工程＃６：
化合物５の化合物３との反応：
【００５４】
【化７】
2017507778.tif 000008
【００５５】
化合物３（１．０ｇｒ、３．３ミリモル）のドライジクロロメタン（ＤＣＭ）溶液（１００ｍＬ）とトリエチルアミン（１０ｇｒ、９８ミリモル）との撹拌溶液に、化合物５（１．０ｇｒ、２．０７ミリモル）が、室温で１時間をかけて、１部分ずつ固体の状態で加えられた。反応混合物は室温で１８時間撹拌され、引き続き蒸発乾燥された。生成物は酢酸エチル（２００ｍＬ）で抽出され、引き続きブラインで洗浄され、有機溶液は、無水硫酸ナトリウム上に乾燥させた。酢酸エチルを蒸発乾燥させ、白色固形物を得た。生成物は酢酸エチルの密度勾配（５メタノール：９５酢酸エチル）を使用して、シリカゲルカラム上で精製された。白色固形物を得られた。
Ｒｆ：０．４７（５メタノール：９５の酢酸エチル）．
収率：１．６ｇｒ、６８．６％。
【００５６】
工程＃７：化合物６の２−ブロモ酢酸との反応：
【００５７】
【化８】
2017507778.tif 000009
【００５８】
化合物６（２．４１ｇｒ、３．４２ミリモル）のドライＤＣＭ溶液（５０ｍＬ）に、２−ブロモ酢酸（０．５５ｇｒ、３．９５ミリモル）が１度で加えられた。この溶液に、ジイソプロピルカルボジイミド（５３０μＬ、３．７８ミリモル）のＤＣＭ溶液（１０ｍＬ）が、室温で滴下により加えられた。
【００５９】
反応混合物は５時間撹拌され、引き続き蒸発乾燥された。生成物は酢酸エチル（１００ｍＬ）で抽出され、引き続きブラインで洗浄され、有機溶液を無水硫酸ナトリウム上に乾燥させた。酢酸エチルを蒸発乾燥させ、白色の多孔質固体を得た。
Ｒｆ：０．７７（５メタノール：９５酢酸エチル）．
収率：２．７１ｇｒ、９６％。
【００６０】
生成物（化合物７）はさらに精製されることなく、使用された。
【００６１】
工程＃８：化合物７とエタノールアミンとの反応：
【００６２】
【化９】
2017507778.tif 000010
【００６３】
前の工程から得られた化合物７のＤＣＭ溶液（５０ｍＬ）に、アミノエタノール（５ｍＬ）およびトリエチルアミン（５ｍＬ）が加えられた。反応混合物は室温で１８時間撹拌され、続いて蒸発乾燥が行われた。生成物は酢酸エチル（１００ｍＬ）で抽出され、続いてブラインで洗浄され、有機溶液は無水硫酸ナトリウム上で乾燥された。酢酸エチルは蒸発乾燥され、白色の発泡固形物を得た。
Ｒｆ：０．２６（１０メタノール：９０ジクロロメタン）
収率：１．７３ｇｒ、８４％。
【００６４】
工程＃９：化合物８と無水コハク酸との反応：
【００６５】
【化１０】
2017507778.tif 000011
【００６６】
化合物８（２ｇｒ、２．４８モル）のドライＤＣＭ（３０ｍＬ）とトリエチルアミン（３ｍＬ）溶液に、無水コハク酸（１ｇｒ、１０ミリモル）が一度に加えられた。反応物は室温で１８時間撹拌され、続いて蒸発乾燥が行われた。生成物は酢酸エチル（１００ｍＬ）で抽出され、続いてブラインで洗浄され、有機溶液は無水硫酸ナトリウム上で乾燥された。酢酸エチルは蒸発乾燥され、白色固形物を得た
生成物はそれ以上精製せずに次の工程に使用された。
【００６７】
工程＃１０：化合物９と酢酸との反応：
【００６８】
【化１１】
2017507778.tif 000012
【００６９】
前の工程から得られた生成物に、８０%の酢酸水溶液（３０ｍＬ）が加えられた。反応混合物は１時間還流され、続いて蒸発乾燥が行われた。粗生成物は、酢酸エチルの勾配（１５メタノール：８５ＤＣＭまで）を使用して、シリカゲルカラム上で精製された。白色固形物を得た。
【００７０】
実施例２−Ａｃ（Ｓａｒ）３ペプトイドの「固形物」の調製
【００７１】
ペプトイドオリゴマーの固相合成はリンク（Ｒｉｎｋ）アミド樹脂上のフリットシリンジで実施された。０.８２モル−ｇ−１の負荷レベルの１００mｇの樹脂は、４０分間、４ｍＬのジクロロメタン（ＤＣＭ）内で膨潤させられた。膨潤に続き、Ｆｍｏｃ保護基は、２０%のピペリジンのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液の２ｍＬを用いた２０分間の処置によって除去された。脱保護の後、および、各後続の合成工程の後、樹脂は１洗浄につき１分間、２ｍＬのＤＭＦで３回洗浄された。
【００７２】
ペプトイド合成は代替的なブロモアシレーション（ｂｒｏｍｏａｃｙｌａｔｉｏｎ）およびアミン置換工程によって行なわれた。各ブロモアシレーション工程において、２０等量のブロモ酢酸（ＤＭＦ中１.２Ｍ、８.５ｍＬ ｇ−１樹脂）および２４等量のΝ，Ν'−ジイソプロピルカルボジイミド（無溶媒、２ｍＬ ｇ−１樹脂）が樹脂に加えられ、混合物は２０分間撹拌された。洗浄の後に、２０と等量の必要とされたアミン（ＤＭＦ中に１.０Ｍ）が樹脂に加えられ、２０分間撹拌された。
【００７３】
洗浄後、２０等量の必要とされたアミン（ＤＭＦ中に１.０Ｍ）が樹脂に加えられ、２０分間撹拌された。所望の配列のために、０−ターシャル−ブチル−ジメチルシリル−２−エタノールアミンを使用し、最後のアシル化工程ではブロモ酢酸の代わりにコハク酸が使用された。
【００７４】
所望の配列が得られた場合、ペプトイド生成物は、９５％のトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）の水溶液（５０ｍＬ  ｇ−１樹脂）を用いた３０分間の処置によって、樹脂から切断された。
【００７５】
濾過後、切断混合物は、大容積に対しては減圧下での回転蒸発により、または、１ｍＬ未満の容積に対しては窒素ガスの流下で濃縮された。
【００７６】
切断されたサンプルは、その後５０％のアセトニトリル水溶液で再懸濁され、凍結乾燥して粉末にした。
【００７７】
ペプトイドは、Ｃ１８カラムを使用して、調製用の高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって精製された。生成物は、溶媒Ａ（０.１%ＴＦＡのＨＰＬＣグレード水溶液）に対して溶媒Ｂ（０.１%ＴＦＡのＨＰＬＣグレードアセトニトリル溶液）のを５%から９５%までで、５ｍＬ  ｍｉｎ−１の流速で、５０分間行った線形勾配の間に２３０ｎｍのＵＶ吸光度によって検知された。ＭＳ（ＥＳＩ）：ｍ／ｚ＝Ｃ１６Ｈ２８Ｎ４Ｏ９に対する計算値４２０．４［Ｍ＋］；実測値：４２２．１（Ａｄｖｉｏｎ  ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ＣＭＳ）
【００７８】
実施例３−結合されたペプトイドを用いた膜の修飾
水処理に適用可能な膜の産生のために使用される一般の膜ポリマーは以下の通りである：酢酸セルロースまたは硝酸塩、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスルホンおよびポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン。それぞれが異なる膜の特性をもたらす。ポリアミド表層を有する薄層複合膜（ＴＦＣ）は、今日において脱塩（塩水から塩および他の鉱物を取り除く処理）に用いられる最も一般的な逆浸透膜であり、したがって、これらの膜は、膜修飾のための出発点として選択された。
【００７９】
これらの膜のポリアミド層は、通常は１００−２００ｎｍの厚さのスキンであって、〜１５０μｍの厚さである微小孔構造を有するポリスルホン支持体の表面に、界面重合によって形成される。２つのモノマー、メタフェニレンジアミンとトリメソイルクロリド（ＴＭＣ）の間の重縮合反応に基づいたポリアミド層製造：
【００８０】
【化１２】
2017507778.tif 000013
【００８１】
ポリスルホン層とポリアミド層の間に既知の化学結合は無い。より正確に言えば、ポリアミドは物理的な結合によってポリスルホン支持体に付着する。
【００８２】
ペプトイドを組み入れる事により膜を改良する第１の手法として、ＷＢＭがポリアミド−ポリスルホン界面内で膜に連結された。ＷＢＭはポリスルホン側からフラットシート商用膜に挿入し、ポリアミド内部層に結合することが可能であった。
【００８３】
例えば、Ａｃ（Ｎｓｅｒ）３分子（ＷＢＭ）は、ポリアミド内部層に存在すると言われている過剰アミノ基に理論上接合することが可能であった。
【００８４】
実験は、ペプチド合成を支援すると知られているカップリング剤を用いた反応によって既存のポリアミドフィルムにペプチドを結合するために行なわれた：
【００８５】
【化１３】
2017507778.tif 000014
【００８６】
この反応では、ペプトイドのカルボン酸はカップリング剤（上記模式図のＥＤＣ）と反応させられ、活性化アシル尿素を形成し、その後、それをポリアミド膜中の遊離なアミン基と反応させられた。
【００８７】
他のカップリング剤ＤＩＣ、ＤＭＦおよびＤＣＭが全て、様々な試薬の比率のおよび様々な条件下で繰り返した実験において膜を破壊され、またはエステルが生成されることを考慮すると、ＥＤＣの使用による修飾された膜の形成が成功したことは驚くべきである。
【００８８】
一般に、現在、好ましいカップリング剤は、アミド結合を産生するためにカルボキシルを一級アミンに結合することが可能なカルボキシル活性化剤である。
【００８９】
スキン上のペプトイドおよび刈る母子キル基の間の反応を防ぐために、反応は、６ｍＬの水、フィルタ、ペプトイドおよびリンカーを含んだ特別なセルで実行された。セルは、ポリスルホン支持体とポリアミドスキン間の界面のみへの拡散を可能にし、ポリスルホン支持体に面していないポリアミドスキンの側へのペプトイドとカップリング剤の接近を、物理的に妨害した。
【００９０】
対照セルは同じセットアップを含んでいるが、ペプトイドを含んでいない。
【００９１】
フィルタは数時間セル内に浸され、ポリスルホン層を介して支持体とスキンの間の界面へと、ペプトイドおよびＥＤＣを拡散させた。
【００９２】
実施例４−修飾された膜の試験
実施例２に述べられているように調製された修飾膜の透水率および脱塩率は、クロスフロー濾過装置を用いて測定された。供給液（ｆｅｅｄ）は脱イオン水であった。
【００９３】
装置全体は漂白剤によって洗浄され、その後にＥＤＴＡの溶液が使用され、次に約５回の脱イオン水で濯がれ、その後実験が行なわれた。実施例２に述べられているように、ペプトイドを含んでいない対照膜が提供された。透水率は下記の２つの異なるパラメータのセットを用いて測定された：
１） システムは、開始から３０分間作動させられ、その後各圧力で透過水が５分間収集された。
［４０、５０、６０バール］
２）  システムは、開始から６０分間作動させられ、その後各圧力で透過水が３０分間集められた。
［１０、２０バール］
【００９４】
脱塩率は、ＮａＣｌ塩（２ｇ／ｌ）を用いて５０バールの圧力および約５０ｌｐｈの流速で測定された。
【００９５】
以下のデータは計算を要約する。表１は、３つの対照膜Ｃ１−１、Ｃ１−２およびＣ１−３からの結果を要約する。表２は、３つの修飾される膜Ｔ１−１、Ｔ１−２およびＴ１−３からの結果を要約する。
【００９６】
【表１】
2017507778.tif 000015
【００９７】
【表２】
2017507778.tif 000016
【００９８】
結果は拒絶による悪影響が無く、様々な圧力で著しく改良された浸透性を示す。
【００９９】
試験フィルタおよび対照フィルタを全量濾過装置にかけたことで、対照フィルタと比較して類似した肯定的な結果が得られた。
【０１００】
改良された膜の性能は濾過処理で約１０−３０%のエネルギー消費量の減少に換算し得る。
【０１０１】
前記の濾過試験が終わった後、フィルタ中のペプトイドの存在が、ポリアミドスキンを分析の対象にすることから得られたＩＲ分光法の分析結果中のペプトイド官能基の表示によって、裏付けされた。
【０１０２】
前記の実施例で、ペプトイドは既製のフィルタに結合され、従って商用フィルタおよび既に利用されているフィルタを修飾し得る。
【０１０３】
代替的に、これらの水結合分子は、製造処理の間に膜に組み入れられる。ＷＢＭはジアミン基に連結されており、界面重合処理の間にポリアミド−ポリスルホン界面に侵入する。
【０１０４】
実施例５−界面重合（ＩＰ）処理。
膜成形システムは水中のｍ−フェニルエンジアミン（ＭＰＤ）、およびヘキサン中またはヘプタン中のＴＭＣを含む。
【０１０５】
ＩＰフィルムは微小孔構造を有するポリスルホンフィルム上で支持される。支持されていないポリアミドフィルムは、水性のＭＰＤ溶液に１から２の範囲内のＴＭＣ溶液を注意深く加えることにより調製される。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、ＭＰＤ溶液は少なくとも１種のペプトイドを含む；他の実施形態では、ＴＭＣ溶液はペプトイドを含む。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、ＭＰＤ溶液は少なくとも１種のペプトイド−ＭＰＤカップリング剤を含む；他の実施形態では、ＴＭＣ溶液はカップリング剤を含む。
【０１０８】
複合膜はポリスルホン支持体をＭＰＤの水溶液に浸すことで調製される。支持体の表面からの過剰ＭＰＤ溶液の除去の後、湿ったフィルムは、直ちに有機溶液中においてＴＭＣで覆われ、続いて乾燥される。複合膜は５０−６０℃の高温の蒸留水で抽出される。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、ペプトイドはＮ−置換グリシンペプトイドである。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、ペプトイドは、Ａｃ（Ｎｓｅｒ）、Ａｃ（Ｎｍｅ）３、およびそれらの混合物から成る群より選択される。
【０１１１】
いくつかの好ましい実施形態では、ペプトイドは、短い鎖の長さ、およびカルボキシルなどの小型の結合基を含む。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、スキン層は、ポリアミド、酢酸セルロース、ポリイミド、ポリベンズイミダゾールおよびそれらの混合物から選択された組成物を含む。
【０１１３】
別の態様では、ペプトイドは支持層と結合する。
【０１１４】
別の態様では、改良された逆浸透フィルタを生成する方法が提供される。その方法は、多孔質の支持層を提供する工程、イオンおよび小さな分子を遮断することが可能である多孔質のスキン層を提供する工程、少なくとも１つのペプトイドをスキン層へ結合する工程、および支持層へのスキン層を積層する工程を含む。
【０１１５】
スキン層は、ポリアミド 酢酸セルロース、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、およびそれらの混合物を含む群から選択された組成物を含む場合があり、さらに、ペプトイド−アミンカップリング剤、ペプトイド−酢酸セルロースカップリング剤、ペプトイド−イミドカップリング剤、並びにペプトイド−ベンゾイミダゾールカップリング剤およびその混合物から成る群から選択されたカップリング剤を用いてスキン層にカップリングされた、少なくとも１種のペプトイドを含む場合がある。
【０１１６】
明確性のために、別個の実施形態の文脈によって記述されている本発明の一定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせによって提供され得る事が認識される。逆に、簡略化のために単一の実施形態の文脈において記載されている本発明の様々な特徴もまた、別々に、または任意の適切な組み合わせによって提供され得る。
【０１１７】
本発明は、その特定の実施形態に関連して記載されるが、多くの代替、変更および変形が当業者に明らかであることは明白である。したがって、添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲の内において、そのような全ての代替、変更および変形を包含することが意図されている。
【国際調査報告】
2017507778.tif 000017
2017507778.tif 000018