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CN119303447A - 中空纤维膜组件 - Google Patents

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CN119303447A
CN119303447A CN202410925960.2A CN202410925960A CN119303447A CN 119303447 A CN119303447 A CN 119303447A CN 202410925960 A CN202410925960 A CN 202410925960A CN 119303447 A CN119303447 A CN 119303447A
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CN
China
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hollow fiber
fiber membrane
membrane module
membrane
sterilization
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CN202410925960.2A
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大石辉彦
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Asahi Kasei Life Sciences Co.,Ltd.
Original Assignee
Asahi Kasei Medical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而能够提高便利性的中空纤维膜组件。中空纤维膜组件具备:外壳,其具有至少两个端口;中空纤维膜,其配置于外壳内;以及两个以上的无菌连接器,其安装于端口,将外壳与液体流通线路连接,不需要灭菌作业,该中空纤维膜组件在中空纤维膜的孔被由醇水溶液构成的膜孔保持剂保持的状态且端口与无菌连接器一体化或相连接的密闭状态下进行灭菌,醇水溶液中的醇浓度为8重量%以上且20重量%以下。

Description

中空纤维膜组件
技术领域
本发明涉及一种中空纤维膜组件。
背景技术
近年来,利用具有选择透过性的膜的技术显著进步,迄今为止,在气体或液体的分离过滤器、医疗领域中的血液透析器、血液过滤器、血液成分选择分离过滤器等广泛的领域中,不断推进实用化。
作为该膜的材料,以往使用纤维素系(再生纤维素系、醋酸纤维素系、化学改性纤维素系等)、聚丙烯腈系、聚甲基丙烯酸甲酯系、聚砜系、聚偏二氟乙烯系、聚乙烯乙烯醇系、聚酰胺系等聚合物。
这些之中,聚砜系聚合物除了其热稳定性、耐酸、耐碱性以外,通过在制膜原液中添加亲水化剂进行制膜,还会提高血液相容性,因此,作为半透膜材料受到瞩目,不断推进研究。
另一方面,为了制作通过粘接膜而制造医药品的组件,需要对膜灭菌,但众所周知,由有机高分子制成的多孔膜、其中包括聚砜系和聚偏二氟乙烯系等疏水性聚合物的中空纤维膜若进行放射线灭菌,则会由于膜构造的变化而透水量比灭菌前降低。因此,膜需要在始终湿润状态或浸渍于水中的状态下处理。
作为其对策,以往采取的方法是,在灭菌前的中空纤维膜的空孔部分预先填充甘油等低挥发性有机液体(例如参照专利文献1)。然而,由于低挥发性有机液体通常为高粘度,因此存在如下问题:清洗去除花费时间,即使在对中空纤维膜组件灭菌后由用户方清洗该中空纤维膜组件,也会在组件封入液中观察到微量的来自低挥发性有机液体的溶解物等(与低挥发性有机液体发生化学反应而生成的各种衍生物)。
进而,若在灭菌前使膜始终处于湿润状态或浸渍于水中、或者将甘油等低挥发性有机液体填充于多孔膜中的空孔部分的状态下进行处理,则在灭菌之前的期间细菌会繁殖,因此,抑菌性不理想。
作为不使用低挥发性有机液体而发挥防菌性能(抑菌性)的方法,专利文献2中公开了一种使用包括氯化钙等无机盐的水溶液来代替低挥发性有机液体的方法,但依然需要将水溶液清洗去除。另外,即使是微量,也担心残留的无机盐对制造医药品产生不良影响。
另一方面,在从血液制剂去除病毒的病毒去除器、在透析时等从血液中去除不想要的物质的血液净化器等中,以往使用使血液制剂等液体经过而从该液体分离规定的物质的液体分离器。液体分离器例如在外壳的内部设有中空纤维,使液体从形成于外壳的初级侧的端口(通液口)流入,利用该中空纤维将特定物分离,使该液体从次级侧的端口流出。
通常,上述那样的液体分离器(中空纤维膜组件)在各端口例如安装有连接器、球囊等的状态下进行灭菌处理后,作为套件出厂、输送等。灭菌处理例如通过在外壳内填充水并关闭各端口的状态下将液体分离器放入灭菌袋中并在高温、高压下暴露规定时间的高压蒸汽灭菌来进行(例如参照专利文献3)。在填充水并关闭各端口的状态(不过,是能够通过球囊等吸收压力变化或允许气体透过的状态)下进行湿热灭菌是为了防止灭菌处理引起的外壳内的干燥并维持无菌状态,另外是为了在使用液体分离器时之前维持中空纤维的润湿性并且从使用开始时就充分发挥中空纤维的分离性能。高压蒸汽灭菌与放射线灭菌相比,不适合中空纤维膜组件的大量生产,特别是生产包括3.5m2以上的大膜面积的大型中空纤维膜组件时,由于没有对应的高压蒸汽灭菌处理设备,因此不理想。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2023-036006号公报
专利文献2:日本特许第7237656号公报
专利文献3:日本特开2003-245329号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的课题在于提供一种中空纤维膜组件,其将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述课题而深入研究并反复进行了实验,结果发现,通过使中空纤维膜组件为特定的构成,能够解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]一种中空纤维膜组件,其中,该中空纤维膜组件具备:外壳,其具有至少两个端口;中空纤维膜,其配置于外壳内;以及两个以上的无菌连接器,其安装于外壳的端口,将外壳与液体流通线路连接,不需要灭菌作业,该中空纤维膜组件在中空纤维膜的孔被由醇水溶液构成的膜孔保持剂保持的状态且端口与无菌连接器一体化或相连接的密闭状态下进行灭菌,醇水溶液中的醇浓度为8重量%以上且20重量%以下。
[2]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,中空纤维膜是孔径为0.05μm以上且2μm以下的精密过滤膜。
[3]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,中空纤维膜是孔径为0.3μm以上且1μm以下的精密过滤膜。
[4]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,中空纤维膜包括聚偏二氟乙烯系聚合物或聚砜系聚合物。
[5]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,醇为乙醇。
[6]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性。
[7]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,无菌连接器为能够进行无菌连接耦合的连接器。
[8]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,端口与连接于端口的无菌连接器之间的距离为0mm以上且100mm以下。
[9]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,与端口一体化或相连接的无菌连接器为至少两种以上。
[10]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,外壳、端口、中空纤维膜以及无菌连接器具有耐灭菌性和耐醇性。
[11]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,灭菌为放射线灭菌。
[12]根据[11]所述的中空纤维膜组件,其中,放射线灭菌为γ射线灭菌。
[13]根据[1]所述的中空纤维膜组件,其中,中空纤维膜的膜面积为3.5m2以上。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种中空纤维膜组件,其将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
附图说明
图1是本发明的实施方式的中空纤维膜组件的示意性的剖视图。
附图标记说明
1、中空纤维膜组件;2、减径管;3、夹紧带;4、夹紧带;5、减径管;6、管;7、无菌连接器;8、管;9、无菌连接器;10、外壳;11、管带;12、中空纤维膜;13、支承构件;14a、14b、端口;15a、15b、端口;16、管带。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。另外,以下是用于说明本发明的例示,并非旨在将本发明限定于以下的内容。本发明可以在其主旨的范围内适当变形来实施。
本发明的实施方式的中空纤维膜组件具备:外壳,其具有至少两个端口;中空纤维膜,其配置于外壳内;以及两个以上的无菌连接器,其安装于外壳的端口,将外壳与液体流通线路连接,不需要灭菌作业,其中,该中空纤维膜组件在中空纤维膜的孔被由醇水溶液构成的膜孔保持剂保持的状态且端口与连接器一体化或相连接的密闭状态下进行灭菌,醇水溶液中的醇浓度为8重量%以上且20重量%以下。
在醇为乙醇的情况下,醇水溶液的醇浓度为8重量%以上且20重量%以下的范围。对于将醇浓度处于该范围之外的醇水溶液保持于中空纤维膜的孔,从抑菌性和耐放射线灭菌性的观点出发并不理想。
[中空纤维膜的组成]
本实施方式的中空纤维膜(以下也简称为“膜”)单独以疏水性高分子为主要成分、或者以疏水性高分子与非水溶性的亲水性高分子为主要成分。在此,“以疏水性高分子与非水溶性的亲水性高分子为主要成分”是指,疏水性高分子与非水溶性的亲水性高分子的总量占构成中空纤维膜的材料的80质量%以上,优选为90质量%以上,更优选为95质量%以上,进一步优选为100质量%。
[疏水性高分子]
作为疏水性高分子,例如可列举出聚偏二氟乙烯系聚合物、聚砜系聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚等,这些之中,聚偏二氟乙烯系聚合物和芳香族聚砜系聚合物由于具有对于γ射线灭菌的耐灭菌性以及对于乙醇的耐醇性,因此优选。作为本实施方式中使用的芳香族聚砜系聚合物,可列举具有下述通式(1)或通式(2)所示的重复单元的聚合物。其中,式中的Ar表示对位的2取代的苯基。疏水性高分子化合物的聚合度、分子量没有特别限定。
-O-Ar-C(CH3)2-Ar-O-Ar-SO2-Ar-(1)
-O-Ar-SO2-Ar-(2)
作为芳香族聚砜系聚合物,在通式(1)和通式(2)的构造中,也可以包含官能团或烷基等取代基,烃骨架的氢原子也可以被卤素等其他原子或取代基取代。聚砜系聚合物可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
[亲水性高分子]
在本实施方式中,将使PBS(将9.6g日水制药公司市售的Dulbecco PBS(-)粉末“nissui”溶解于水并使总量为1L的溶液)与高分子的薄膜接触时的接触角为90度以下的高分子称为亲水性高分子。在本实施方式中,亲水性高分子的接触角优选为60度以下,接触角更优选为40度以下。在含有接触角为60度以下的亲水性高分子的情况下,中空纤维膜容易被水润湿,在含有接触角为40度以下的亲水性高分子的情况下,容易被水润湿的倾向更显著。另外,接触角是指,水滴落到薄膜表面时水滴表面所成的角度,由JIS R3257定义。
在本实施方式中,非水溶性是指,使用以有效膜面积成为3.3cm2的方式组装的膜,通过2.0bar的定压死端过滤来将25℃的纯水过滤了100mL的情况下,碳从膜溶出的溶出率为0.1%以下。溶出率的计算方法如下所述。将100mL的25℃的纯水过滤而得到的滤液回收并浓缩。使用所得到的浓缩液,利用总有机碳测量仪TOC-L(岛津制作所公司制)来测量碳量,计算从膜溶出的溶出率。
[非水溶性的亲水性高分子]
在本实施方式中,非水溶性的亲水性高分子是指满足上述接触角和溶出率的物质。非水溶性的亲水性高分子除了包括物质本身为非水溶性的亲水性高分子以外,还包括即使是水溶性的亲水性高分子但在制造工序中被非水溶化了的亲水性高分子。即,即使是水溶性的亲水性高分子,如果是满足上述接触角的物质,且通过在制造工序中被非水溶化而在组装了过滤器后的定压死端过滤中满足上述溶出率,则也包含在本实施方式中的非水溶性的亲水性高分子中。
本实施方式的中空纤维膜可以含有非水溶性的亲水性高分子。从防止由蛋白质的吸附引起的膜的堵塞所导致的过滤速度的急剧降低的观点出发,本实施方式的中空纤维膜通过在含有疏水性高分子的基材膜的细孔表面存在非水溶性的亲水性高分子而被亲水化。作为基材膜的亲水化方法,能够举出将包括疏水性高分子的基材膜制膜之后的涂布、接枝反应以及交联反应等。另外,也可以在将疏水性高分子与亲水性高分子的共混物制膜之后,通过涂布、接枝反应以及交联反应等使基材膜亲水化。
[乙烯基系聚合物]
作为非水溶性的亲水性高分子,例如能够举出乙烯基系聚合物。作为乙烯基系聚合物,例如能够举出甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸二羟基乙酯、二乙二醇甲基丙烯酸酯、三乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸葡萄糖基氧基乙基酯、3-磺丙基甲基丙烯酰氧基乙基二甲基铵甜菜碱、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、1-羧基二甲基甲基丙烯酰氧基乙基甲烷铵等的均聚物;苯乙烯、乙烯、丙烯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯等疏水性单体与甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸二羟基乙酯、二乙二醇甲基丙烯酸酯、三乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸葡萄糖基氧基乙基酯、3-磺丙基甲基丙烯酰氧基乙基二甲基铵甜菜碱、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、1-羧基二甲基甲基丙烯酰氧基乙基甲烷铵等亲水性单体的无规共聚物、接枝型共聚物和嵌段型共聚物等。
另外,作为乙烯基系聚合物,例如能够举出甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯等阳离子性单体与丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、甲基丙烯酸磺丙基酯、甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯等阴离子性单体与上述疏水性单体的共聚物等。乙烯基系聚合物也可以是以成为电中性的方式等量含有阴离子性单体和阳离子性单体的聚合物。
[电中性]
非水溶性的亲水性高分子例如从防止作为溶质的蛋白质的吸附的观点出发,优选为电中性。在本实施方式中,电中性是指,分子内不具有电荷或者分子内的阳离子与阴离子等量。
作为非水溶性的亲水性高分子,还能够例示作为多糖类的纤维素等、作为其衍生物的三醋酸纤维素等。另外,作为多糖类或其衍生物,也包含对羟烷基纤维素等进行了交联处理的高分子。
作为非水溶性的亲水性高分子,既可以是聚乙二醇及其衍生物,也可以是乙二醇与上述疏水性单体的嵌段共聚物、乙二醇与丙二醇、乙基苄基二醇等的无规共聚物、嵌段共聚物。另外,聚乙二醇和上述共聚物的单末端或两末端也可以被疏水基取代并进行非水溶性化。
作为聚乙二醇的单末端或两末端被疏水基取代的化合物,能够举出α,ω-二苄基聚乙二醇、α,ω-双十二烷基聚乙二醇等,另外,也可以是聚乙二醇与分子内的两末端具有卤素基的二氯二苯基砜等疏水性单体的共聚物等。
作为非水溶性的亲水性高分子,还能够例示通过缩聚得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜等主链中的氢原子被亲水基取代、亲水化后的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜等。作为被亲水化后的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜等,主链中的氢原子可以被阴离子基团、阳离子基团取代,也可以是阴离子基团、阳离子基团等量的高分子。
非水溶性的亲水性高分子也可以是双酚A型、酚醛清漆型环氧树脂的环氧基开环而得到的树脂、在环氧基导入有乙烯基聚合物、聚乙二醇等而得到的树脂。另外,非水溶性的亲水性高分子也可以是硅烷偶联的树脂。非水溶性的亲水性高分子既可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
作为非水溶性的亲水性高分子,从容易制造的观点出发,优选甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸二羟基乙酯的均聚物、3-磺丙基甲基丙烯酰氧基乙基二甲基铵甜菜碱、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、1-羧基二甲基甲基丙烯酰氧基乙基甲烷铵等亲水性单体与甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙基己酯的疏水性单体的无规共聚物,从涂布非水溶性的亲水性高分子时的涂布液的溶剂的选择的容易性、在涂布液中的分散性及操作性的观点出发,更优选甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯的均聚物、3-磺丙基甲基丙烯酰氧基乙基二甲基铵甜菜碱、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱等亲水性单体与甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙基己酯等疏水性单体的无规共聚物。
作为将水溶性的亲水性高分子在膜的制造过程中进行了非水溶化而得到的非水溶性的亲水性高分子,例如也可以是,在疏水性高分子的基材膜涂布使在侧链具有叠氮基的单体与2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱等亲水性单体共聚而成的水溶性的亲水性高分子之后,进行热处理,由此使水溶性的亲水性高分子与基材膜共价键合,从而使水溶性的亲水性高分子非水溶化而得到的亲水性高分子。另外,也可以使丙烯酸2-羟基烷基酯等亲水性单体与疏水性高分子的基材膜接枝聚合。
作为本实施方式的中空纤维膜,或者,作为本实施方式的基材膜,也可以使用亲水性高分子和疏水性高分子混合制膜而成的膜。混合制膜所使用的亲水性高分子如果是在良溶剂中与疏水性高分子相容的高分子,则没有特别限定,作为亲水性高分子,优选含有聚乙烯吡咯烷酮或乙烯基吡咯烷酮的共聚物。
作为聚乙烯吡咯烷酮,具体而言,能够列举出BASF公司市售的LUVITEC(商品名)K60、K80、K85、K90等,优选LUVITEC(商品名)K80、K85、K90。作为含有乙烯基吡咯烷酮的共聚物,从与疏水性高分子的相容性、抑制蛋白质与膜表面的相互作用的观点出发,优选乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚物。
从抑制蛋白质在膜表面的吸附、蛋白质与聚砜系聚合物在膜中的相互作用的观点出发,乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚比优选为6:4至9:1。作为乙烯基吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚物,具体而言,能够列举出BASF公司市售的LUVISKOL(商品名)VA64、VA73等。亲水性高分子既可以单独使用,也可以混合2种以上使用。
[中空纤维膜的剖面构造]
本实施方式的包括聚砜系聚合物的中空纤维膜的构造是孔径从膜的外表面朝向液体接触表面连续地变化的倾斜构造。倾斜结构例如能够列举孔径从膜的外表面朝向液体接触表面连续变小的海绵结构(正倾斜结构)、孔径从膜的外表面朝向最小细孔径层连续变小且孔径从最小细孔径层朝向液体接触表面连续变大的海绵结构(逆倾斜结构)以及孔径从膜的外表面朝向液体接触表面连续变大的海绵结构(逆倾斜结构)等,但并不限定于此。
通过设为中空纤维膜的剖面构造中的孔径连续变化的倾斜结构,能够抑制蛋白质溶液过滤过程中的堵塞,并且能够高效率地回收抗体等有用成分。在将本实施方式的中空纤维膜用作病毒分离过滤膜的情况下,优选为在膜的过滤下游部位具有最小细孔径层(致密层)的逆倾斜构造的膜。
在本实施方式中,过滤下游部位是指从与一个膜表面相当的过滤下游面到膜厚的10%的范围,与另一个膜表面相当的过滤上游部位是指从过滤上游面到膜厚10%的范围。例如,在中空纤维膜中,若向外表面侧进行通液,则从内表面到膜厚10%的范围是过滤下游部位,从外表面到膜厚10%的范围是过滤上游部位,若向内表面侧进行通液,则从内表面到膜厚10%的范围是过滤上游部位,从外表面到膜厚10%的范围是过滤下游部位。本实施方式的包括聚偏二氟乙烯系聚合物的中空纤维膜优选为,从膜的外表面至膜剖面中央部以及从膜剖面中央部至液体接触表面,孔径之差为10倍以下的均质的构造。
平均孔径通过使用图像分析的方法来计算。具体而言,使用MediaCybernetics公司制的Image-pro plus进行空孔部和实部的二值化处理。以亮度为基准识别空孔部和实部,用手绘工具校正无法识别的部分、噪声。将成为空孔部的轮廓的边缘部分、在空孔部的里面观察到的多孔构造识别为空孔部。在二值化处理之后,将空孔/1个面积值假定为正圆,计算孔径。对全部的每个孔实施,按每1μm×2μm的范围来计算平均孔径。另外,也对在视野的端部中断的空孔部进行计数。
关于中空纤维膜的孔径,存在于膜中的孔的平均孔径最小的部位决定膜的截留性能。本实施方式的膜的孔径(截留性能)为0.05μm以上且2μm以下。若最小孔径层的平均孔径小于0.05μm,则存在膜的透水性能降低的倾向,若超过2μm,则存在细颗粒等的去除性能降低的倾向。优选的最小孔径层的平均孔径为0.3μm以上且1μm以下,进一步优选为0.3μm以上且0.7μm以下。
[膜孔保持剂]
本实施方式中所说的膜孔保持剂是为了防止由放射线灭菌引起的性能降低而在放射线灭菌之前的制造过程中预先填充于膜中的空孔部分的物质。为了制作通过粘接膜而制造医药品的组件,需要对膜灭菌,但众所周知,由有机高分子制成的多孔膜、其中包括聚砜系和聚偏二氟乙烯系等疏水性聚合物的中空纤维膜若进行放射线灭菌,则会由于膜构造的变化而透水量比灭菌前降低。若不在膜中的空孔部分保持膜孔保持剂而进行放射线灭菌(特别是γ射线灭菌),则存在成为与放射线灭菌前不同的低性能的膜的倾向。
通过在放射线灭菌后清洗、去除膜孔保持剂,能够利用膜孔保持剂的效果来维持与放射线灭菌前的中空纤维膜同等的透水量、阻止率等性能。然而,存在如下报告:膜孔保持剂微量存在于膜中和/或组件中,由此,与膜孔保持剂进行化学反应而生成的各种衍生物被视为问题。但是,本实施方式的膜由于使用特定的浓度范围内的特定的醇水溶液作为膜孔保持剂,因此不易产生衍生物。放射线灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性(7±0.5)。由于使用不影响医药品的安全性的醇水溶液即膜孔保持剂,因此在放射线灭菌后不需要对膜孔保持剂进行清洗、去除。能够在将该膜孔保持剂保持于膜中的空孔部分的状态下,即,在不清洗去除膜孔保持剂的情况下,由制造医药品的用户方直接利用中空纤维膜组件。
[醇水溶液]
作为醇水溶液,优选使用醇浓度为8重量%以上且20重量%以下的乙醇水溶液,更优选使用醇浓度为16重量%以上且19重量%以下的乙醇水溶液,进一步优选使用醇浓度为16重量%以上且18重量%以下的乙醇水溶液。在醇浓度小于8重量%的乙醇水溶液中,存在抑菌作用降低的倾向。在醇浓度超过20重量%的乙醇水溶液中,会被当作危险物,输送和保管变得困难。例如,醇浓度为18重量%以下的乙醇水溶液能够进行航空输送,因此,为了向海外的用户迅速地输送中空纤维膜组件,优选醇浓度为18重量%以下的乙醇水溶液。
[中空纤维膜组件的制造方法]
中空纤维膜组件的制造能够包括以下工序:(1)中空纤维膜的制造工序;(2)将多个中空纤维膜捆扎而制成中空纤维膜束的制束工序;(3)在具有端口的外壳粘接中空纤维膜束的组件化工序;(4)在膜中的空孔部分保持膜孔保持剂的工序;(5)将连接器与端口连接而将外壳内密闭的工序;(6)对中空纤维膜组件进行放射线灭菌的工序;(7)将中空纤维膜组件包装的工序。进而,之后,(8)由用户使用中空纤维膜组件。
[中空纤维膜的制造工序]
本实施方式的中空纤维膜没有特别限定,能够如以下这样制造。将疏水性高分子(膜形成聚合物)、该疏水性高分子的溶剂以及特定的添加剂混合溶解,将脱泡后的溶液作为制膜原液,与内部凝固液一起从双重管喷嘴(纺丝口)的环状部、中心部同时喷出,经过空走部后向凝固浴引导而形成膜。对得到的膜进行水洗后卷绕、中空部内液体排出、热处理、干燥。之后,也能够对膜进行亲水化处理。
制膜原液中使用的溶剂若是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜、ε-己内酰胺等聚砜系聚合物的良溶剂,则能够广泛使用,但优选NMP、DMF、DMAc等酰胺系溶剂,更优选NMP。
作为特定的添加剂,优选使用聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇等。为了得到精密过滤膜,需要特定的添加剂。
制膜原液本质上包括膜形成聚合物、聚乙烯吡咯烷酮等特定的添加剂、聚合物的溶剂。也能够在制膜原液中添加其他添加剂,例如作为现有添加剂而已知的水、金属盐等。本实施方式中使用的制膜原液中的膜形成聚合物浓度只要是能够由该原液制膜、且所得到的膜具有作为膜的性能这样的浓度的范围,则没有特别限制,为10~35重量%,优选为10~30重量%。为了实现较高的透水性能或较大的截留分子量,聚合物浓度较低为佳,优选为10~25重量%。
制膜原液中的特定的添加剂的量为1~30重量%,优选为1~20重量%,根据使用的分子量决定最佳浓度。所使用的特定的添加剂的重均分子量优选为2900~2000000的范围,更优选为30000~1500000的范围。
制膜原液通过在一定温度下对聚砜系聚合物、良溶剂、非溶剂一边搅拌一边使之溶解而得到。此时的温度优选高于常温的30~80℃。含有3级以下的氮的化合物(NMP、DMF、DMAc)在空气中被氧化,加热时容易进一步氧化,因此,制膜原液的制备优选在非活性气体气氛下进行。作为非活性气体,能够举出氮气、氩气等,从生产成本的观点出发,优选氮气。
制膜原液优选在从纺丝口喷出之前去除异物。通过去除异物,能够防止纺丝过程中的断线、能够进行膜的构造控制。也为了防止异物从制膜原液罐的密封垫等混入,优选在制膜原液从纺丝口喷出之前设置过滤器。也可以多级设置孔径不同的过滤器,这没有特别限定,例如,优选从距制膜原液罐较近的一侧依次设置孔径30μm的筛网过滤器、孔径10μm的筛网过滤器。
内部液用于形成中空纤维膜的中空部,由相对于膜形成聚合物的良溶剂的高浓度水溶液构成。例如,若膜形成聚合物为双酚A型芳香族聚砜,则良溶剂使用从由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺构成的组中选择的溶剂。高浓度水溶液优选为含有90重量%以上的良溶剂的水溶液。更优选为含有93重量%以上的良溶剂的水溶液。若良溶剂的含量小于90重量%,则有在膜的内表面附近产生剥离的倾向。
本实施方式的中空纤维膜能够使用公知的孔中管型的双重环状喷嘴来制作。更具体而言,使前述的制膜原液和内部液从该双重环状喷嘴同时喷出,在经过若干的气隙后,浸渍于凝固浴中进行凝固,由此能够得到本实施方式的中空纤维膜。这里所说的气隙是指喷嘴与凝固浴之间的间隙。若由圆筒状的筒等包围气隙,使具有一定的温度和湿度的气体以一定的流量向该气隙流动,则能够以更稳定的状态制造中空纤维膜。
作为凝固浴,例如使用水;甲醇、乙醇等醇类;醚类;正己烷、正庚烷等脂肪族烃类等不溶解聚合物的液体,但优选使用水。另外,也能够通过在凝固浴中稍微添加溶解聚合物的溶剂来控制凝固速度。为了得到中空纤维膜的孔径为0.05μm以上且2μm以下的精密过滤膜,凝固浴的温度为-30℃以上且98℃以下,优选为0℃以上且90℃以下,进一步优选为0℃以上且80℃以下。若凝固浴的温度超过95℃或低于-30℃,则有凝固浴中的中空纤维状膜的表面的状态难以稳定的倾向。
为了得到孔径为0.05μm以上且2μm以下的精密过滤膜即中空纤维膜,纺丝口温度优选为10℃以上且95℃以下。制膜原液从纺丝口喷出后,经由空走部向凝固浴中导入。空走部的滞留时间优选为0.02~0.6秒。通过将滞留时间设为0.02秒以上,能够使导入凝固浴之前的凝固充分,成为适当的孔径。通过将滞留时间设为0.6秒以下,能够防止过度凝固,能够在凝固浴中进行精密的膜构造控制。
从凝固浴提起的中空纤维膜在水洗浴中进行了温水清洗后,用卷绕机卷绕为团。在水洗工序中,优选可靠地去除溶剂和未固定化于膜的亲水性高分子。若中空纤维膜以包含溶剂的状态干燥,则在干燥过程中溶剂在膜内浓缩,聚砜系聚合物溶解或溶胀,由此有可能使膜构造变化。若残存未固定化于膜的亲水性高分子,则有可能使孔闭塞而导致膜的透过性降低。为了提高应去除的溶剂/非溶剂、未固定化于膜的亲水性高分子的扩散速度并提高水洗效率,温水的温度优选为50℃以上。水洗工序优选使用纳尔逊辊。为了充分地进行水洗,中空纤维膜在水洗浴中的滞留时间优选为80~300秒。以去除不想要的成分为目的水洗工序越长越优选,但从生产效率的观点出发,设为300秒以下是适当的。
[将多个中空纤维膜捆扎而制成中空纤维膜束的制束工序]
从水洗浴提起的中空纤维膜由卷绕机以规定的根数卷绕成团。卷绕成团的中空纤维膜以成为规定的长度的方式切断两端部,成为束,为防止松散而由支承体把持。然后,所把持的中空纤维膜在热水中浸渍、清洗。在卷绕成团的状态的中空纤维膜的中空部残留有从纳米到微米尺寸的聚砜系聚合物的细颗粒浮游的白浊液。若在不去除白浊液的情况下使中空纤维膜干燥,则有时聚砜系聚合物的细颗粒堵塞中空纤维膜的孔而导致膜性能降低,因此优选去除中空部的白浊液。在热水处理工序中,由于也从中空纤维膜的内表面侧进行清洗,因此能够有效率地去除在水洗工序中未完全去除的、未固定于膜的亲水性高分子等。热水的温度优选为50~100℃。从能够提高清洗效率的方面考虑,优选将热水的温度设为50℃以上。清洗时间优选为30~120分钟。优选在清洗过程中数次更换热水。
[基材膜的亲水化]
在提高基材膜(涂布前的中空纤维膜)的亲水性能的情况下,经过涂布工序。例如,通过涂布进行亲水化处理时的涂布工序包括卷绕的中空纤维膜束的干燥工序、基材膜(经过了干燥工序的中空纤维膜束)浸渍于涂布液的浸渍工序、所浸渍的基材膜的脱液工序以及脱液后的基材膜的干燥工序。在浸渍工序中,基材膜浸渍于亲水性高分子溶液。涂布液的溶剂是亲水性高分子的良溶剂,如果是聚砜系聚合物的不良溶剂,则没有特别限制,但优选醇。为了利用亲水性高分子充分地覆盖基材膜的孔表面,涂布液中的非水溶性的亲水性高分子的浓度优选为1.0质量%以上,从以适当的厚度覆盖、防止孔径变得过小而导致Flux降低的观点出发,优选为10.0质量%以下。基材膜浸渍于涂布液的浸渍时间优选为8~24小时。
以规定时间浸渍于涂布液中的基材膜在脱液工序中,通过离心操作使附着于膜的中空部以及外周的多余的涂布液脱液。从防止因残存的亲水性高分子导致干燥后的膜彼此固着的观点出发,优选将离心操作时的离心力设为10G以上,将离心操作时间设为30分钟以上。
[将中空纤维膜束粘接于具有端口的外壳的组件化工序]
在卷绕的中空纤维膜束的干燥工序后或脱液后的基材膜的干燥工序后,将中空纤维膜束收纳于圆筒状的组件壳体(外壳),将两侧端部利用环氧树脂、聚氨酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、硅橡胶等热固化性的具有粘接性的高分子以液密的方式粘接固定后,切断粘接端部,使中空纤维膜的中空部开口,由此在外壳内配置中空纤维膜束。为了改善具有粘接性的高分子的固化收缩、强度,也可以使该高分子中含有玻璃纤维、碳纤维等纤维状物、炭黑、氧化铝、二氧化硅等细粉。
[外壳和端口的材料]
作为将本实施方式的中空纤维膜组件化时的组件壳体(外壳)和端口的材料,选择能够通过放射线且具有耐灭菌性(耐放射线性)的材料。例如,选择使用了聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、ABS树脂、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚醚酮类、聚苯醚、聚苯硫醚等塑料类、玻璃纤维、由碳纤维增强的塑料类的外壳和端口。在外壳使用分配用板(整流板、挡板等)的情况下,组件壳体和分配用板不必是同一材料。由于是用于制造医药品的组件,因此为了形成具有耐灭菌性和耐醇性的外壳以及端口,这些材料优选为芳香族聚砜、芳香族聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、ABS树脂、玻璃纤维等。也可以是,外壳的直径从30mm以上且1500mm以下的范围中选择,长度从300mm以上且3000mm以下的范围中选择。
[在膜中的空孔部分保持膜孔保持剂的工序]
在将组件内的中空纤维膜浸渍于液状的膜孔保持剂之后,将(除了保持于膜中的空孔部分的膜孔保持剂以外的)膜孔保持剂从组件内去除,由此能够在膜中的空孔部分填充(保持)该膜孔保持剂。通过从组件内去除液状的膜孔保持剂之后使组件内(外壳内)密闭,能够在膜中的空孔部分经时地持续保持膜孔保持剂。在将组件内的中空纤维膜浸渍于液状的膜孔保持剂时,也能够使该液状的膜孔保持剂从膜的外表面向内表面通液、或者从膜的内表面向外表面通液。
[将连接器与端口连接并将组件内(外壳内)密闭的工序]
连接器是无菌连接器(无菌连接接口)。作为将连接器与端口连接的方法,有将连接器与端口粘接或焊接而一体化的方法、将连接器与端口进行管连接的方法等,但并不限定于此。连接器与端口的管连接是指,在管(管状的塑料管)的两端嵌入(插入)连接器和端口端部(凸状部分),将嵌入到管中的连接器和端口端部分别用管带等固定。在对端口进行管连接时,若通过预先将端口和减径管等构件连接或一体化来将该减径管的凸状部分嵌入(插入)到管则较为容易。作为减径管,例如,若是管嘴形状的端口,则能够例示出具有管嘴且具有凸状部分(突出部分)的构件(适配器),所述管嘴隔着垫片由夹紧带固定从而能够与端口连接,所述凸状部分具有能够嵌入(插入)于管的大小(参照图1)。通过将无菌连接器与组件的全部的端口连接,能够使组件内(外壳内)密闭(与外界隔离)。
图1是表示中空纤维膜组件的结构的概略的剖视图。本实施方式的无菌连接器通过安装与该中空纤维膜组件1的各端口14a及14b、和/或15a及15b对应的连接器7或连接器9而构成。减径管5或减径管2隔着垫片利用夹紧带4或夹紧带3与各端口连接。例如,减径管5和连接器7插入管6,分别利用管带11固定。其他减径管与连接器的关系也相同。
中空纤维膜组件1例如如图1所示,具有长度方向的两端封闭的圆筒状的外壳10、以及设于该外壳10且用于使液体相对于外壳10内流入或流出的多个、例如4个端口(通液口)14a及14b、和/或15a及15b。例如,端口14a和14b设于外壳10的长度方向的两端,端口15a和15b设于外壳10的主体部的外周面。
在外壳10内设有管状的多个中空纤维膜12。中空纤维膜12沿着外壳10的长度方向配置,从外壳10的一端附近延伸至另一端附近。在外壳10内的长度方向的两端附近分别设有支承中空纤维膜12的支承构件13。支承构件13例如形成为适合于外壳10的内部形状的圆盘状,支承中空纤维膜12的端部,并且将各支承构件13的外侧的空间A(端口14a、14b开口的空间)与两个支承构件13的内侧的空间B隔断。中空纤维膜12的两端分别向与端口14a、14b相通的空间A开口。因此,例如从端口14a或端口14b流入的液体经过中空纤维膜12的管内,经过了中空纤维膜12的侧壁的液体向两个支承构件13之间的空间B流出。在经过该中空纤维膜12的侧壁时,规定的物质从液体分离。另外,在端口14a、14b安装有连接器7(参照图1)。连接器7既可以直接安装于端口14a、14b,也可以经由管等安装。
端口15a、15b与两个支承构件13之间的空间B相通。因此,例如能够使经过了中空纤维膜12的分离后的液体从端口15a、15b排出。本实施方式的各端口例如形成为圆管状,在其顶端的开口端部形成有环状的管嘴部。另外,除了管嘴之外,还能够使用凸缘、螺纹接管、螺纹等。虽然在图1中未详细示出,但本实施方式的端口15a、15b具有内径随着接近外壳10的主体部而逐渐变小的锥形形状。在端口15a、15b安装有连接器9(参照图1)。连接器9既可以直接安装于端口15a、15b,也可以经由管等安装。
如图1所示,在膜面积为3.5m2以上的中空纤维膜组件中,端口14与端口15的形状或大小差异较大,因此需要至少两种以上的连接器。
作为无菌连接器,优选能够进行密闭无菌连接耦合的连接器。为了在医药品的生产线上连接中空纤维膜组件,例如需要通过使高温的蒸汽在与中空纤维膜组件连接的部位流动来进行灭菌。在能够进行密闭无菌连接耦合的连接器中不需要这样的作业,因此,通过使用能够进行密闭无菌连接耦合的连接器,能够提供由制造医药品的用户方能够直接利用的中空纤维膜组件。作为能够进行密闭无菌连接耦合的连接器,例如能够例示ColderProducts Company公司制的AQG17012HT或AQL17016HT。由于本连接器具有耐灭菌性和耐醇性,因此能够由制造医药品的用户方优选使用。
连接器与液体流通线路连接。液体流通线路是指,用于供给被中空纤维膜过滤的液体的流路、以及用于回收被中空纤维膜过滤后的液体的流路。
[对中空纤维膜组件进行放射线灭菌的工序]
利用由具有灭菌用放射线照射耐久性的树脂成形的塑料薄膜(包装用薄膜)包装中空纤维膜组件,在装箱到周转箱内之后进行放射线照射。包装优选为多重包装。从向周转箱内装箱的便利性出发,端口与经由管等与端口连接的连接器之间的距离优选为0mm以上且100mm以下。将上述包装体输送到灭菌业者的放射线灭菌设施,能够委托该业者灭菌用的放射线照射,能够对进行该放射线照射后被送回的包装体进行查点、检查并出厂。
本实施方式中所说的放射线使用α射线、β射线、γ射线、X射线、紫外线、电子射线等。近年来,从残留毒性少、简便性的观点出发,利用γ射线、电子射线的放射线灭菌法常被使用。为了用γ射线进行灭菌,15kGy以上是有效的。若照射线量为100kGy以上,则可能引起亲水性高分子的三维交联、崩解等。
[对中空纤维膜组件进行包装的工序]
在由包装用薄膜构成的袋中放入灭菌后的中空纤维膜组件,将该袋密闭后,收纳在包装箱中。为了进行密闭,将构成袋的一对包装用薄膜重叠,利用热封机等对包装薄膜进行热熔融(热熔接)即可。为了防止由氧气导致的外壳等的劣化,通常在比大气压低的压力下进行减压包装(密闭)。通过KES法测量的包装用薄膜的弯曲刚性优选为0.1gf·cm2/cm以上且4.0gf·cm2/cm以下。若弯曲刚性低于0.1gf·cm2/cm,则有可能存在防拉伸、操作性差的倾向。若弯曲刚性超过4.0gf·cm2/cm,则存在包装用薄膜成为障碍导致所包装的中空纤维膜组件无法顺利地进入包装箱、或包装箱破损的倾向。
包装用薄膜能够是彼此不同种类的多个树脂薄膜的层叠体。具体而言,包装用薄膜依次具有最外层、中间层以及熔接层。最外层和中间层例如通过使用粘接剂的干式层压而相互粘接。也可以在中间层与熔接层之间设置用于粘接两者的粘接层。
中间层是具有阻气性的层,起到防止氧气等气体透过的作用。中间层例如由尼龙或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)构成。熔接层在用包装用薄膜包装膜制品后,起到将由包装用薄膜构成的袋密封的作用。在将一对包装用薄膜重叠,使一个包装用薄膜的熔接层与另一个包装用薄膜的熔接层接触的状态下对这些包装用薄膜加热。由此,构成各熔接层的树脂熔融。然后,通过使树脂固化,将包装用薄膜相互粘接。熔接层例如由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃构成。线性低密度聚乙烯(LLDPE)适合作为熔接层的材料。熔接层的厚度例如处于包装用薄膜的厚度的40%以上且70%以下的范围。在一个例子中,熔接层的厚度为50μm以上且80μm以下。粘接层例如也由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃构成。
实施例
以下,通过实施例对本实施方式进行详细说明,但本发明并不限定于以下的实施例。实施例中所示的测量方法如下所述。
(1)内径和膜厚的测量
中空纤维膜的内径通过利用实体显微镜拍摄膜的垂直割断面而求得。与内径同样地求出外径,通过(外径-内径)/2求出膜厚。膜面积根据内径和中空纤维膜的有效长度来计算。
(2)纯水的透过速度的测量
测量25℃的纯水在组装成有效膜面积为3.3cm2的过滤器中经1.0bar的定压死端过滤得到的过滤量,根据过滤时间来计算透水量。
(3)抑菌性试验
将黄色葡萄球菌菌株(NBRC12732)或大肠杆菌菌株(NBRC3972)在36±2℃下在培养基中培养,刮取生长出的菌落,进行灭菌离子交换悬浮,制备成约109CFU/mL,将其作为试验菌液。去除在全部端口连接有无菌连接器的中空纤维膜组件的外壳(位于图1的端口15a与端口15b之间的整周的外壳部分),将试验菌液向中空纤维膜束整体均匀地进行喷雾。将去除的外壳以原来的方式设置,用粘合带固定。此时,确认外壳内完全密闭。将该中空纤维膜组件在约25℃下保存。在规定时间后去除中空纤维膜组件的外壳(位于图1的端口15a与端口15b之间的外壳部分),以成为50±2mm的正方形(试验片)的方式抽出中空纤维膜,利用针固定该正方形(正方形的厚度为1根中空纤维膜),对于附着菌数,利用与JIS Z 2801(2012年)中记载的方法同样的方法,以N=5(在中空纤维束的表面部长度方向上,上、中、下各1点,在中空纤维束的中央部为2点)来测量活菌数,作为平均值。菌的减少率(增加率)=经过规定时间后的试验片的活菌数(cfu)/初期的接种菌数(cfu)
[实施例1]
[聚乙烯吡咯烷酮溶解液的制作以及该溶解液的过滤]
将600g通过100℃以下的温度下的干燥而使含水率为0.3质量%以下的聚乙烯吡咯烷酮(BASF公司制、K值90、重均分子量为1200000)溶解于7400gN-甲基-2-吡咯烷酮中,制成均匀的溶液(聚乙烯吡咯烷酮溶解液)。
将该溶液保温为70℃,使用孔径2μm的不锈钢制的烧结过滤器(日本精线(株)公司制,NS-0S02,有效过滤面积20cm2),以过滤流量2mL/(分钟·cm2)进行过滤。在过滤过程中,将烧结过滤器浸渍于超声波清洗机中,对聚乙烯吡咯烷酮溶解液始终施加59kHz(功率3kW)的超声波振动。
[制膜和残留溶剂的去除]
在800g上述的过滤器过滤后的溶液(聚乙烯吡咯烷酮溶解液)中添加200g芳香族聚砜(Amoco Engineering Polymers公司制P-1700)并溶解,由此制作均匀的溶液(制膜原液)。为了去除聚砜的未溶解物等,使用孔径5μm的过滤器(富士过滤器(株)公司制、FD-5、有效过滤面积40cm2)对该制膜原液进行过滤。在此,制膜原液中的聚乙烯吡咯烷酮相对于聚砜的混合比率为27.2重量%。将该制膜原液保持在60℃,与由95重量%的N-甲基-2-吡咯烷酮和5重量%的水的混合溶液构成的内部液(水的含量为5重量%)一起从纺丝口(双重环状喷嘴0.5mm-0.7mm-1.3mm、喷嘴温度60℃、喷嘴部处的制膜原液的温度60℃)喷出,经过60mm的气隙,浸渍到70±1℃的由水构成的凝固浴中。
此时,从纺丝口到凝固浴由圆筒状的筒包围,密闭成外部空气无法进入。纺速固定为20m/分钟。切断所卷绕的纤维束后,从纤维束的切断面上方喷淋80℃的热水2小时来进行清洗,由此去除膜中的残留溶剂。
用电子显微镜观察所得到的膜,明确了是孔径从膜的外表面朝向最小细孔径层连续变小、并且孔径从最小细孔径层朝向内表面连续变大的海绵构造(逆倾斜结构),孔径最大的膜表面是膜内表面,在膜外表面附近存在最小细孔径层。明确为膜的断裂强度显示高达50kgf/cm2以上的强度,并且具有1000mL/(m2·hr·mmHg)以上的优异的透水性能的精密过滤膜。并且,在平均粒径0.273μm的胶乳颗粒的内压过滤中也没有急剧的堵塞,维持了长时间稳定的滤液量。所得到的中空纤维膜的外径为1.5mm,膜厚为0.3mm。
[中空纤维膜组件的制造]
将由卷绕的中空纤维膜构成的束装填到设计成中空纤维膜的有效膜面积(膜内表面换算)为3.5m2的、具有端口的聚砜制筒状容器中,将其两端部用聚氨酯树脂粘接固定,将两端面切断而形成中空纤维膜的开口端。进而,在两端部安装具有端口的头部帽。
[将膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔]
在组件内封入由乙醇浓度18重量%的醇水溶液构成的膜孔保持剂1小时。通过垂落去除膜孔保持剂。在从组件内去除后在各端口安装无菌连接器,由此使组件内(外壳内)密闭。在图1中例示的附图标记14a和14b安装Colder Products Company公司制的AQL17016HT,在附图标记15a和15b上安装Colder Products Company公司制的AQG17012HT。这些无菌连接器是不需要用户方的液体分离器的灭菌作业的能够进行无菌连接耦合的连接器。
[抑菌性试验结果]
在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性优异。
表1
[γ射线灭菌后的透水性能]
在表1中示出本中空纤维膜组件以25kGy进行γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了不存在透水性能的降低。灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性。明确了无需由用户方清洗去除膜孔保持剂。
由以上可以明确,实施例的中空纤维膜组件为如下这样的中空纤维膜组件:通过将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
[实施例2]
使乙醇浓度为8重量%,除此以外,进行与实施例1同样的操作。在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果和γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性优异。并且,明确了不存在透水性能的降低。灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性。因此,明确了无需由用户方清洗去除膜孔保持剂。
由以上可以明确,实施例的中空纤维膜组件为如下这样的中空纤维膜组件:通过将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
[实施例3]
使乙醇浓度为20重量%,除此以外,进行与实施例1同样的操作。在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果和γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性优异。并且,明确了不存在透水性能的降低。灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性。因此,明确了无需由用户方清洗去除膜孔保持剂。
由以上可以明确,实施例的中空纤维膜组件为如下这样的中空纤维膜组件:通过将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
[比较例1]
使乙醇浓度为6重量%,除此以外,进行与实施例1同样的操作。在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果和γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性较差。并且,明确了透水性能大幅降低。
[实施例4]
使用包括聚偏二氟乙烯的中空纤维膜(旭化成化学制PVDF-TP,外径2mm,膜厚0.3mm,平均细孔径0.45μm,膜剖面为均质的构造),除此以外,进行与实施例1同样的操作。在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果和γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性优异。并且,明确了不存在透水性能的降低。灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性。因此,明确了无需由用户方清洗去除膜孔保持剂。
由以上可以明确,实施例的中空纤维膜组件为如下这样的中空纤维膜组件:通过将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
[实施例5]
使乙醇浓度为8重量%,除此以外,进行与实施例4同样的操作。在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果和γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性优异。并且,明确了不存在透水性能的降低。灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性。因此,明确了无需由用户方清洗去除膜孔保持剂。
由以上可以明确,实施例的中空纤维膜组件为如下这样的中空纤维膜组件:通过将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
[实施例6]
使乙醇浓度为20重量%,除此以外,进行与实施例4同样的操作。在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果和γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性优异。并且,明确了不存在透水性能的降低。灭菌后的膜孔保持剂的pH为中性。因此,明确了无需由用户方清洗去除膜孔保持剂。
由以上可以明确,实施例的中空纤维膜组件为如下这样的中空纤维膜组件:通过将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用。
[比较例2]
使乙醇浓度为6重量%,除此以外,进行与实施例4同样的操作。在表1中示出本中空纤维膜组件的抑菌试验结果和γ射线灭菌后的透水性能结果。明确了使用的膜孔保持剂的抑菌性较差。并且,明确了透水性能大幅降低。
产业上的可利用性
本实施方式的中空纤维膜组件通过将抑菌性和耐灭菌性优异的、不影响医药品的安全性的膜孔保持剂保持于中空纤维膜的孔,不需要用户方的液体分离器的灭菌作业而提高便利性,并且通过使用膜孔保持剂和不需要灭菌作业而提高便利性,由此能够由制造医药品的用户方直接利用,因此,能够适合应用于产业。

Claims (13)

1.一种中空纤维膜组件,其中,
该中空纤维膜组件具备:
外壳,其具有至少两个端口;
中空纤维膜,其配置于所述外壳内;以及
两个以上的无菌连接器,其安装于所述外壳的所述端口,将所述外壳与液体流通线路连接,不需要灭菌作业,
该中空纤维膜组件在所述中空纤维膜的孔被由醇水溶液构成的膜孔保持剂保持的状态且所述端口与所述无菌连接器一体化或相连接的密闭状态下进行灭菌,
所述醇水溶液中的醇浓度为8重量%以上且20重量%以下。
2.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述中空纤维膜是孔径为0.05μm以上且2μm以下的精密过滤膜。
3.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述中空纤维膜是孔径为0.3μm以上且1μm以下的精密过滤膜。
4.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述中空纤维膜包括聚偏二氟乙烯系聚合物或聚砜系聚合物。
5.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述醇为乙醇。
6.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
灭菌后的所述膜孔保持剂的pH为中性。
7.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述无菌连接器为能够进行无菌连接耦合的连接器。
8.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述端口与连接于所述端口的所述无菌连接器之间的距离为0mm以上且100mm以下。
9.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
与所述端口一体化或相连接的所述无菌连接器为至少两种以上。
10.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述外壳、所述端口、所述中空纤维膜以及所述无菌连接器具有耐灭菌性和耐醇性。
11.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述灭菌为放射线灭菌。
12.根据权利要求11所述的中空纤维膜组件,其中,
所述放射线灭菌为γ射线灭菌。
13.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件,其中,
所述中空纤维膜的膜面积为3.5m2以上。
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