JP2015163398A - 分離膜および分離膜モジュール並びに分離膜の製造方法および分離膜モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)疎水性ユニットからなる高分子、(B)ポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコール、および、(C)親水性と疎水性ユニットからなる共重合体高分子、の少なくとも3成分から構成され、(A)は20℃の純水溶解度が1g/100g未満、(B)はガラス転移点が90℃以上、かつ、20℃の純水溶解度が10g/100g以上、(C)はガラス転移点が90℃以上、20℃の純水溶解度が1g/100g以上、かつ、(A)からなるフィルムに対し水中接触時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中接触時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下、(B)および(C)の存在比率は5重量%以下、(C)は上面または下面に5重量%以上存在している、分離膜。
【選択図】図1
Description
例えば、製膜原液の段階でポリスルホン系高分子に親水性高分子の単独重合体であるポリビニルピロリドンを混合させて成形することにより、膜に親水性を与えて汚れを抑制する方法(特許文献1)が開示されている。しかしながら、この方法では、基材となる高分子と相溶性のある高分子に限定されることや、膜表面の親水性が充分でないため、製膜原液中の親水性高分子の単独重合体の量を多くする必要があること、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。
そこで、ある範囲のケン化度をもつ、親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子であるポリビニルアルコールの水溶液をポリスルホン系分離膜と接触させて、ポリスルホン系高分子とポリビニルアルコールの酢酸ビニルなどと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(特許文献4)が開示されている。この方法によりタンパク質や血小板の付着抑制効果は上昇するが、これらの分離膜は、性能低下を起こすことがわかった。該文献において、分離膜のタンパク質付着抑制効果は、親水性高分子の親水性と疎水性のバランスにあると述べられているのみであり、詳細については記載されていない。
また、製膜原液にポリスルホン系高分子と、ポリビニルピロリドンとポリスチレンからなるグラフトコポリマーまたは/およびブロックコポリマーを溶解させて分離膜を製造する方法(特許文献5)が開示されている。しかしながら、これらの分離膜は疎水性ユニットの種類が最適ではないため、血液適合性の点で好ましくない。
また、ポリスルホン系高分子の分離膜に、親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体であるポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートと、その他の1種類以上の添加成分を付着させることにより、親水性を付与した分離膜を製造する方法(特許文献6)が開示されている。特許文献6で開示されている添加成分としては、親水性高分子であるポリビニルピロリドンや、親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子であるポリビニルアルコール、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられている。これらの方法により分離膜の親水性が向上するが、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートは、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満であるため、親水性と疎水性のバランスが最適ではなく、好ましくない。
1.(A)疎水性高分子、(B)親水性ユニットのみからなる高分子、および、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子、の少なくとも3成分から構成され、
前記(B)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上であり、
前記(C)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上であり、
前記(B)および(C)の存在比率は、5重量%以下であり、
前記(C)は、上面または下面に5重量%以上存在している、分離膜。
2.前記(A)からなるフィルムに対して、前記(C)を水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下であることを特徴とする前記1に記載の分離膜。
3.前記(B)および(C)が、併せて分離膜全体の5重量%以下であり、(C)が、分離膜のいずれかの表面に5重量%以上存在することを特徴とする前記1または2に記載の分離膜。
4.前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下かつ、透水性が150mL/hr/m2/mmHg以上、900mL/hr/m2/mmHg以下であることを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載の分離膜。
5.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載の分離膜。
6.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記1〜5のいずれかに記載の分離膜。
7.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載の分離膜。
8.前記分離膜が血液浄化用途に用いられることを特徴とする前記1〜7のいずれかに記載の分離膜。
9.前記1〜8のいずれかに記載の分離膜が内蔵されたことを特徴とする分離膜モジュール。
10.(A)疎水性高分子と、(B)親水性ユニットのみからなる高分子と、からなる分離膜に、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子溶液、を接触させた後、高エネルギー線を照射することを特徴とする分離膜の製造方法。
11.前記(C)の溶液を20℃以上、60℃以下で接触させることを特徴とする前記10に記載の分離膜の製造方法。
12.前記(C)の溶液を、分離膜に接触させた後、前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下となるまで除去する工程を有することを特徴とする前記10または11に記載の分離膜の製造方法。
13.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記10〜12のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
14.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記10〜13のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
15.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記10〜14のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
16.前記10〜15のいずれかに記載の分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュールの製造方法。
分離膜表面の疎水性領域において、疎水性の度合いが強すぎるとタンパク質の変性を惹起してしまう。例えば、(A)疎水性高分子であるポリスルホンと(B)親水性ユニットのみからなる高分子であるポリビニルピロリドンからなる分離膜表面では、露出しているポリスルホンにタンパク質が付着する。また、親水性領域においては、(B)の親水性の度合いが不十分な場合、分離膜表面の疎水性が上昇することで、タンパク質や有機物が付着し、血液適合性が悪くなることが有り得る。このため、本発明者らが鋭意検討した結果、上記(B)親水性ユニットのみからなる高分子は、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上の親水性をもつことが重要であることを見出した。さらには20g/100g以上であることが好ましい。また、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子は、(B)程ではないとしても、上記(C)疎水性の度合いが強すぎず、ある程度の親水性を有していることが必要である。すなわち、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、さらには5g/100g以上であることが望ましい。
また、20℃の純水に対する溶解度が(B)≧(C)であることは、親水性領域と疎水性領域が明確になり、本発明の効果を上げるためにより好ましい。
高分子は放射線照射などの高エネルギーを吸収した時、高分子鎖周辺の環境によって、分子内または/および分子内に架橋現象を生じる。一定濃度以上の溶液に溶解した高分子を放射線照射した場合、分子間架橋が優位に進行するため、溶液中の高分子は不溶化する。本発明においては、ゲル化濃度をその溶液の下限濃度と定義する。すなわち、高分子の架橋を進行させてガラス転移点を上昇させるために、本発明者らが鋭意検討した結果、上記(B)および(C)として、放射線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下、さらには1.0重量%以下であるようなものを用いることが効果的であることがわかった。かかる高分子の使用により、分離膜表面に適度な親水性領域と疎水性領域が混在することで、タンパク質や有機物の付着が抑制される。
ここで、「アセトニトリル20重量%混合水溶液」を用いる理由について詳述する。水と相溶する貧溶媒を添加して電気的な極性を下げた水溶液の選択において、アセトニトリルの他、貧溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶媒、メタノールやエタノールなどのアルコール系溶媒、ジエチルエーテルやテトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、ジエチルアミンやトリエチルアミンなどのアルキルアミン系溶媒、さらにトルエンやピリジンなどの芳香族系溶媒などがあるが、本発明においては、逆相液体クロマトグラフィーの混合溶媒として汎用的に用いられるように、任意の割合における水との相溶性が高く、水溶液の極性を効果的に下げることができることから、アセトニトリルを採用している。また、混合水溶液における水とアセトニトリルとの割合には最適な範囲が存在する。水の割合が高すぎると、水溶液の極性変化が少なくなり、吸着量の変化を判定することが困難になる。一方で、アセトニトリルの割合が高すぎると、高分子の溶解性が異なり、SPRの機械特性上、測定誤差が高くなってしまう。具体的には1〜50重量%アセトニトリル混合水溶液、好ましくは5〜30重量%、さらには10〜20重量%が好適に用いられるものである。
本発明の分離膜は、タンパク質や有機物の付着抑制性が高いので、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。
p=(ww−wd)×c/wd (式1)
(p=分離膜の抱液率(重量%)、ww=分離膜の重量(g)、wd=分離膜の乾燥状態での重量(g)、c=湿潤液中の水分含有率(%))
さらに、本発明においては、分離膜の透水性が低い場合、水を除去する工程において、分離膜における水の分布が不均一になるため、放射線照射による水からのラジカル発生が効率的に行われないため、溶出物が増加してしまう。すなわち、透水性が150mL/hr/m2/mmHg以上、さらには200mL/hr/m2/mmHg以上が好ましい。一方で、透水性が高すぎると、分離膜の水が残存されにくく、抱液率が安定しない。また、性能低下も引き起こす。具体的には、透水性が900mL/hr/m2/mmHg以下、さらには800mL/hr/m2/mmHg以下が好ましい。ここでいう透水性は下記(式2)で算出される値である。
透水性(mL/hr/m2/mmHg)=Qw/(P×T×A) (式2)
(Qw:濾過量(mL)、T:流出時間(hr)、 P:圧力(mmHg)、A:分離膜の表面積(m2))
また、分離膜を高分子溶液に浸漬した後、水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、置換した水を抜き出した後、放射線照射や熱処理をしても良い。特に血液浄化用分離膜に上記の方法を用いる場合は、安全性の観点から、水もしくはアルコールなどの溶媒が好適に用いられる。
本発明において、高分子を接触させた後に熱処理する場合には、分離膜に高分子が接触された状態で、その高分子の熱架橋が進行するような温度で加熱することにより、分離膜に固定、不溶化されやすくなる。
また、浸漬させた高分子や水などを除去する方法としては、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。したがって、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。
また、接触させる高分子溶液の濃度があまりに高いと、高分子の溶出物が増加することが有り得る。この理由としては、過度な架橋や崩壊が起こるためと考えられる。一方で、溶液濃度が低すぎると、高分子が分離膜表面に対して効果的に固定化されず、性能は低い。したがって、高分子を接触させる際の高分子溶液の濃度にはある範囲がある。具体的な濃度は、高分子の種類によって異なるが、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。
本発明でいうところの疎水性高分子は、疎水性ユニットのみから構成される高分子のことを指す。具体的には、ポリスルホン系高分子が挙げられる。ポリスルホン系高分子とは、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、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ず、式中のnは、例えば50〜80の如き整数である。
すなわち、(C)の共重合体高分子においては、構成される親水性ユニットと疎水性ユニットの種類や比率が重要となる。例えば、親水性ユニットとしてはビニルピロリドンやアルキレングリコール、アルキレンイミン、アリルアミン、ビニルアミン、アクリル酸などが挙げられ、中でも、ビニルピロリドン基は、水酸基ほど親水性が強すぎず、適度に親水性と疎水性のバランスを取ることが容易であり、好ましい。
また、疎水性ユニットとしては酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステルや、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等のメタクリル酸エステル及びアクリル酸エステルや、カプロラクタム、さらにメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル、アクリロニトリル等を繰り返し単位として有するものを挙げることができる。
具体的には、ビニルピロリドンと酢酸ビニルとの共重合体である“KOLLIDON”(登録商標)VA64(BASF社製)や、ビニルピロリドンとビニルカプロラクタムとの共重合体である“LUVISKOL”(登録商標)VPC55(BASF社製)、などが好適に用いられるが、特に限定されるものではない。
本発明でいうところの放射線は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、分離膜に高分子を接触させた場合、滅菌と同時に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、親水性高分子の3次元架橋や崩壊などが起きるため、血液適合性が低下する。
本発明では、分離膜を高分子で接触させ、固定化した後にモジュールに組み込んでも良いし、モジュール内に組み込んだ分離膜に高分子を接触させることで、固定化しても良い。高分子を接触させた後、上述したように放射線照射や熱処理を行っても良い。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、大まかな工程としては、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。
1.基材の作成方法
(1)中空糸膜モジュールの作製
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)16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部、ポリビニルピロリドン(ISP社K90)3部をジメチルアセトアミド77部、水1部と共に加熱溶解し、製膜原液とした。
(2)平膜の作製
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)16部、ポリビニルピロリドン(ISP社 K30)3部、ポリビニルピロリドン(ISP社 K90)3部をジメチルアセトアミド77部、水1部と共に加熱溶解し、製膜原液とした。
2.測定方法
(1)表面プラズモン共鳴(SPR)測定による吸着量の算出方法
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をパスツールピペットで1、2滴滴下した。その直後3000rpmで1分間回転乾燥させることで、ポリスルホン系高分子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に挿入して、300秒間センサーチップ表面に0.025重量%トリトン水溶液を20μL/minで5分間、純水を20分間流して洗浄した。その後、以下の操作を行った。
1.0.1重量%となるよう、高分子サンプルを溶解させた水溶液を20μL/minで3分間流してポリスルホン表面に高分子を吸着させた。
2.純水を20分間流して洗浄した。
3.0.025重量%トリトン水溶液を20μL/minで15分間流し、吸着させた高分子を剥離させた。
4.純水を20分間流して洗浄した。
5.0.1重量%となるよう、高分子サンプルを溶解させたアセトニトリル20重量%混合水溶液を20μL/minで3分間流してポリスルホン表面に高分子を吸着させた。
6.純水を20分間流して洗浄した。
7.0.025重量%トリトン水溶液を20μL/minで15分間流し、吸着させた高分子を剥離させた。
8.純水を20分間流して洗浄した。
水に溶解させた高分子サンプルのポリスルホン系高分子表面への吸着量は、センサーチップ挿入直後にトリトン水溶液および水洗浄を行った後の値を0として、操作2が終了した時点での値とした。また、アセトニトリル20重量%混合水溶液に溶解させた高分子サンプルの吸着量は、操作4が終了した時点での値を0として、操作6が終了した時点での値とした。
(2)分離膜表面および膜全体の高分子存在量(重量%)の測定
分離膜表面の高分子存在量(重量%)測定には、X線電子分光法を用いた。装置、条件は以下の通り。
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)
測定深さ:約10nm
分離膜を超純水で充分に洗浄した後、室温、0.5Torrにて10時間乾燥させた。その後、分離膜が中空糸膜の場合は、片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜内表面を測定に供した。
例えば、ポリスルホンとポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体が混在する分離膜における、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体の存在量(重量%)は以下のようにして算出できる。X線電子分光法により、分離膜表面の元素組成(atomic%)および、C1sピークの分割結果(%)が得られる。これらの値から、エステル基(COO)由来のピーク組成(atomic%)が求められ、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニルユニットの存在量(重量%)が得られる。その結果および、既知のビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体のユニット間の存在量(重量%)より、中空糸膜内表面における、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体の存在量(重量%)が求まる。
同様にして、ポリビニルピロリドンの存在量(重量%)については、ビニルピロリドン基(C=O)由来のC1sピークの分割結果(%)から算出できる。
電気炉温度:熱分解部分(800℃)、触媒部分(900℃)
メイン酸素流量:200mL/min
酸素流量:200mL/min
アルゴン流量:400mL/min
分離膜を上記分析装置内に導入して、熱分解および酸化させ、生成した一酸化窒素を化学発光法により測定した。次いで予めピリジン標準液で作成した検量線により定量した。
(3)ゲル化濃度の測定
使用した高分子についての水溶液は、濃度の下限を1000ppm、上限を30000ppmとして1000ppmおきで調整し、各サンプルを25kGyでγ線照射した。照射後のサンプルで沈殿が生じた濃度の下限値をゲル化濃度とした。ただし、沈殿の有無は0.2μmのフィルターで濾過を行った時に、沈殿が得られるかどうかにより判定した。
(4)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25kGyでγ線照射した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水で洗浄後、生理食塩水で満たした。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水を廃棄後、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の生理食塩水で洗浄し、2.5体積%グルタルアルデヒド生理食塩水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。血小板付着数については、好ましくは50個/4.3×103μm2以下、さらに好ましくは20個/4.3×103μm2以下である。
(5)溶出量の測定
(中空糸膜モジュールの場合)25kGyでγ線照射した中空糸膜をプライミング洗浄した後、超純水で灌流した。プライミング方法としては、以下の通りである。まず、血液側入口を下にした状態で、血液回路に接続した。超純水を流量100mL/minで、血液入口側から血液出口側に7分間流した。その後、透析液入口を下にした状態で、血液回路に接続した。超純水を流量 500mL/minで、透析液入口側から透析液出口側に5分間流した。その後、再度、血液側入口を下にした状態で、超純水を流量100mL/minで血液入口側から血液出口側に3分間流した。この後、37℃に加温した4Lの超純水を用いて、血液側入口を上にした状態で、血液入口側から血液出口側に流量200mL/minで、4時間灌流した。
4時間灌流液について、凍結乾燥により100倍に濃縮し、該溶液を東ソー株式会社製HPLC(AK−216−001)にて測定した。高分子量体の溶出量は、ポリビニルピロリドン(ISP社 K90)を検量線に用いて算出した。溶出量については、好ましくは1.0mg以下、さらに好ましくは0.5mg以下である。
(平膜の場合)25kGyでγ線照射した平膜について、超純水にて5分間洗浄した。その後、37℃に加温した1Lの超純水に4時間浸した後、得られた溶液を凍結乾燥により100倍に濃縮し、該溶液を上記と同じように東ソー株式会社製HPLC(AK−216−001)にて測定した。
(6)β2−ミクログロブリン クリアランス測定
プラスチック管に中空糸を36本通し、両端を接着剤で固定した有効長12.5mmのプラスチック管モジュールを作製し、濃度が5mg/Lになるように、β2−ミクログロブリンを37℃の牛血清に加えた。これをミニモジュールの血液側に1mL/minで流し、透析液側に37℃の生理食塩水を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水を全量回収してエスアールエル(株)に分析を依頼し、β2−ミクログロブリンの濃度を測定した。測定結果から有効膜面積が1.8m2の分離膜モジュールに換算したクリアランスを算出した。β2−ミクログロブリン クリアランスの値については、好ましくは60mL/min以上、さらに好ましくは65mL/min以上である。
(7)透水性の測定
中空糸膜の両端部を封止したガラス管ミニモジュール(本数36本:有効長10cm)を作成し、中空糸膜内側に水圧100mmHgをかけて、外側へ流出してくる単位時間当たりの濾過量を測定した。透水性は下記(式3)で算出した。
(UFRS:透水性(mL/hr/m2/mmHg)、Qw:濾過量(mL)、T:流出時間(hr)、 P:圧力(mmHg)、A:中空糸膜の内表面積(m2)
(実施例1)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(7/3)共重合体(BASF社製、“LUVISKOL”(登録商標)VA73W)の1000ppm水溶液および1000ppmのアセトニトリル20重量%混合水溶液を調整し、上記SPR測定方法により吸着量を算出した。また、(3)によりゲル化濃度を求めた。続いて“LUVISKOL”(登録商標)VA73W 100ppm水溶液を25℃にて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、次に血液側入口から透析液側入口に500mL通液することで、中空糸膜の内表面に““LUVISKOL”(登録商標)VA73Wを集積させた。その後、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、次に血液側の充填液をブローしてから窒素で透析液側、血液側それぞれをブローした後、該モジュールに25kGyでγ線を照射した。γ線照射後の該モジュールから中空糸を取り出し、分離膜全体に対する存在量(重量%)、分離膜表面の存在量(重量%)、血小板付着試験、溶出量、β2−ミクログロブリン クリアランス測定を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(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、“KOLLIDON”(登録商標)VA64)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。また、透水性について測定を行った。
(実施例3)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(5/5)共重合体(BASF社製、“LUVISKOL”(登録商標)VA55I)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例4)
ビニルピロリドン/ビニルカプロラクタム(5/5)共重合体(BASF社製、“LUVISKOL”(登録商標)VPC55)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例5)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度は10ppmであった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例6)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度が10ppm、水溶液の温度が30℃であった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、β2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。しかし、水溶液の温度を30℃としたため、実施例5よりも溶出量がさらに少なくなった。
(実施例7)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度が10ppm、水溶液の温度が45℃であった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、β2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。しかし、水溶液の温度を45℃としたため、実施例5、6よりも溶出量がさらに少なくなった。
(実施例8)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度は5ppmであった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。しかし、前記(C)の内表面量が少ないため、血小板付着数は10ppmを用いた実施例5や100ppmを用いた実施例1より多かった。
(比較例1)
ポリビニルアルコール(アルドリッチ社製、ケン化度80%、分子量1万)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出物が比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、β2−ミクログロブリン クリアランスが低かった。これは、使用したポリビニルアルコールのガラス転移点が低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例2)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(3/7)共重合体(BASF社製、“LUVISKOL”(登録商標)VA37E)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出物が比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、β2−ミクログロブリン クリアランスが低かった。これは、使用した“LUVISKOL”(登録商標)VA37Eのガラス転移点が低く、また溶解度も低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例3)
ポリ酢酸ビニル(アルドリッチ社製、分子量11.3万)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出物が比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、β2−ミクログロブリン クリアランスが低かった。これは、使用したポリ酢酸ビニルのガラス転移点が低く、また溶解度も低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例4)
ポリビニルピロリドン/ポリスチレン(5/5)グラフト共重合体(日本触媒社製)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、血小板付着数が多かった。これは、使用したポリビニルピロリドン/ポリスチレン(5/5)グラフト共重合体の溶解度が低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例5)
ポリビニルピロリドンK90を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、β2−ミクログロブリン クリアランスは比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、血小板付着数と溶出量が多かった。これは、使用したポリビニルピロリドンK90が親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子ではなく、Aa/Awの値も1以上であり、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例6)
製膜原液をポリスルホン 18部、ジメチルアセトアミド 81部、水 1部として、中空糸膜モジュールを作成した以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、血小板付着数が多かった。
(比較例7)
中空糸膜モジュールへ通液する液体として水を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が多かった。
(実施例9)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64の100ppm水溶液に平膜を浸漬させた。水分を切った後、前記平膜をガス密閉性の容器に入れて窒素充填し、その後25kGyでγ線を照射した。γ線照射後の平膜の溶出量を測定した。結果は表2の通りであった。すなわち、溶出量が比較例9に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例10)
ポリスルホン 14部、ポリビニルピロリドンK30 5部、ポリビニルピロリドンK90 5部をジメチルアセトアミド77部、水1部に加熱溶解して製膜原液とした以外は、実施例9と同様の操作を行った。結果は表2の通りであった。すなわち、溶出量が多くなった。
(比較例8)
ポリスルホンをジメチルアセトアミド77部、水1部に加熱溶解して製膜原液とした以外は、実施例9と同様の操作を行った。結果は表2の通りであった。
(実施例11)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、抱液率を5%にして透水性を200mL/hr/m2/mmHgにした以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果は表3の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、β2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。ただし、溶出量は実施例2よりも多くなった。
(実施例12)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度は1000ppmであり、抱液率を300%にして透水性を140mL/hr/m2/mmHgにした以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果は表3の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ2−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。ただし、β2−ミクログロブリン クリアランスが実施例2よりも少なくなった。
1.(A)疎水ユニットのみからなる性高分子、(B)親水性ユニットのみからなる高分子、および、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子、の少なくとも3成分から構成され、
前記(A)は、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満であり、
前記(B)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上であり、
前記(C)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、かつ照射線量が25kGyでのγ線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下であり、
前記(B)および(C)の存在比率は、5重量%以下であり、
前記(C)は、上面または下面に5重量%以上存在している、分離膜。
2.前記(A)からなるフィルムに対して、前記(C)を水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下であることを特徴とする前記1に記載の分離膜。
3.前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下かつ、透水性が150mL/hr/m2/mmHg以上、900mL/hr/m2/mmHg以下であることを特徴とする前記1または2に記載の分離膜。
4.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載の分離膜。
5.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載の分離膜。
6.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記1〜5のいずれかに記載の分離膜。
7.前記分離膜が血液浄化用途に用いられることを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載の分離膜。
8.前記1〜7のいずれかに記載の分離膜が内蔵されたことを特徴とする分離膜モジュール。
9.(A)下記(a)を満たす疎水性ユニットのみからなる高分子と、(B)下記(b)を満たす親水性ユニットのみからなる高分子と、からなる分離膜に、(C)下記(c)を満たす親水性ユニットと疎水性ユニットとからなる共重合体高分子溶液、を接触させた後、高エネルギー線を照射することを特徴とする分離膜の製造方法。
(a)20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満
(b)ガラス転移点が90℃以上、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上
(c)ガラス転移点が90℃以上、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、かつ、照射線量が25kGyでのγ線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下
10.前記(C)の溶液を20℃以上、60℃以下で接触させることを特徴とする前記9記載の分離膜の製造方法。
11.前記(C)の溶液を、分離膜に接触させた後、前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下となるまで除去する工程を有することを特徴とする前記9または10に記載の分離膜の製造方法。
12.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記9〜11のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
13.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記9〜12のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
14.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記9〜13のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
15.前記9〜14のいずれかに記載の分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュールの製造方法。
分離膜表面の疎水性領域において、疎水性の度合いが強すぎるとタンパク質の変性を惹起してしまう。例えば、(A)疎水性ユニットのみからなる高分子であるポリスルホンと(B)親水性ユニットのみからなる高分子であるポリビニルピロリドンからなる分離膜表面では、露出しているポリスルホンにタンパク質が付着する。また、親水性領域においては、(B)の親水性の度合いが不十分な場合、分離膜表面の疎水性が上昇することで、タンパク質や有機物が付着し、血液適合性が悪くなることが有り得る。このため、本発明者らが鋭意検討した結果、上記(B)親水性ユニットのみからなる高分子は、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上の親水性をもつことが重要であることを見出した。さらには20g/100g以上であることが好ましい。また、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子は、(B)程ではないとしても、上記(C)疎水性の度合いが強すぎず、ある程度の親水性を有していることが必要である。すなわち、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、さらには5g/100g以上であることが望ましい。
また、20℃の純水に対する溶解度が(B)≧(C)であることは、親水性領域と疎水性領域が明確になり、本発明の効果を上げるためにより好ましい。
高分子は放射線照射などの高エネルギーを吸収した時、高分子鎖周辺の環境によって、分子内または/および分子内に架橋現象を生じる。一定濃度以上の溶液に溶解した高分子を放射線照射した場合、分子間架橋が優位に進行するため、溶液中の高分子は不溶化する。本発明においては、ゲル化濃度をその溶液の下限濃度と定義する。すなわち、高分子の架橋を進行させてガラス転移点を上昇させるために、本発明者らが鋭意検討した結果、上記(B)および(C)として、照射線量が25kGyでの放射線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下、さらには1.0重量%以下であるようなものを用いることが効果的であることがわかった。かかる高分子の使用により、分離膜表面に適度な親水性領域と疎水性領域が混在することで、タンパク質や有機物の付着が抑制される。
本発明でいうところの疎水性ユニットのみからなる高分子は、具体的には、ポリスルホン系高分子が挙げられる。ポリスルホン系高分子とは、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、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ず、式中のnは、例えば50〜80の如き整数である。
Claims (12)
- (A)疎水性ユニットのみからなる高分子、(B)ポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコール、および、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子、の少なくとも3成分から構成され、
前記(A)は、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満であり、
前記(B)は、ガラス転移点が90℃以上、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上であり、
前記(C)は、ガラス転移点が90℃以上、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上であり、かつ、前記(A)からなるフィルムに対して、水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下であり、
前記(B)および(C)の存在比率は、5重量%以下であり、
前記(C)は、上面または下面に5重量%以上存在している、分離膜。 - 前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下、かつ、透水性が150mL/hr/m2/mmHg以上、900mL/hr/m2/mmHg以下であることを特徴とする請求項1に記載の分離膜。
- 前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする請求項1または2に記載の分離膜。
- 前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタム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分離膜。
- 前記分離膜が血液浄化用途に用いられることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分離膜。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の分離膜が内蔵されたことを特徴とする分離膜モジュール。
- (A)下記(a)を満たす疎水性ユニットのみからなる高分子と、(B)下記(b)を満たすポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールと、からなる、分離膜に、(C)下記(c)を満たす親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子溶液、を接触させた後、高エネルギー線を照射する分離膜の製造方法。
(a)20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満
(b)ガラス転移点が90℃以上、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上
(c)ガラス転移点が90℃以上、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、かつ、前記(A)からなるフィルムに対して、水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下 - 前記(C)の溶液を20℃以上、60℃以下で接触させることを特徴とする請求項7に記載の分離膜の製造方法。
- 前記(C)の溶液を、成形された分離膜の表面に接触させた後、前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下となるまで除去する工程を有することを特徴とする請求項7または8に記載の分離膜の製造方法。
- 前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
- 前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
- 請求項7〜11のいずれかに記載の分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュールの製造方法。
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| JP6667217B2 (ja) * | 2015-06-15 | 2020-03-18 | 学校法人五島育英会 | ファウリング抑制剤、水処理用多孔質濾過膜、およびその製造方法 |
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| EP3508232B1 (en) * | 2016-08-31 | 2025-08-06 | Toray Industries, Inc. | Medical separation membrane, and blood purifier |
| TWI749071B (zh) * | 2016-09-30 | 2021-12-11 | 日商東麗股份有限公司 | 分離膜模組 |
| JP2019130522A (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 東レ株式会社 | 中空糸膜、中空糸膜の製造方法、および中空糸膜を用いたビール、ワインまたは日本酒の製造方法 |
| US12447445B2 (en) * | 2019-11-21 | 2025-10-21 | Toray Industries, Inc. | Porous separation membrane |
| CN111137952A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-05-12 | 中新瑞美(天津)环保科技有限公司 | 一种用于地下水污染修复的分离膜制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022862A (ja) * | 1988-06-10 | 1990-01-08 | Daicel Chem Ind Ltd | 変性分離膜 |
| JPH06165926A (ja) * | 1992-04-29 | 1994-06-14 | Kuraray Co Ltd | ポリスルホン系中空繊維膜とその製造方法 |
| US6113785A (en) * | 1995-10-09 | 2000-09-05 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Polysulfone membrane for purifying blood |
| JP2001170172A (ja) * | 1999-12-21 | 2001-06-26 | Toray Ind Inc | 血液処理用透析器 |
| WO2002009857A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Asahi Medical Co., Ltd. | Modified hollow-fiber membrane |
| WO2006016573A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | ポリスルホン系選択透過性中空糸膜モジュール及びその製造方法 |
| JP2006198611A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-08-03 | Toray Ind Inc | 分離膜の製造方法およびその分離膜を用いた分離膜モジュールの製造方法 |
| JP2006263600A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Toyobo Co Ltd | 中空糸膜の製造方法 |
-
2010
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-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022862A (ja) * | 1988-06-10 | 1990-01-08 | Daicel Chem Ind Ltd | 変性分離膜 |
| JPH06165926A (ja) * | 1992-04-29 | 1994-06-14 | Kuraray Co Ltd | ポリスルホン系中空繊維膜とその製造方法 |
| US6113785A (en) * | 1995-10-09 | 2000-09-05 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Polysulfone membrane for purifying blood |
| JP2001170172A (ja) * | 1999-12-21 | 2001-06-26 | Toray Ind Inc | 血液処理用透析器 |
| WO2002009857A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Asahi Medical Co., Ltd. | Modified hollow-fiber membrane |
| WO2006016573A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-16 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | ポリスルホン系選択透過性中空糸膜モジュール及びその製造方法 |
| JP2006198611A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-08-03 | Toray Ind Inc | 分離膜の製造方法およびその分離膜を用いた分離膜モジュールの製造方法 |
| JP2006263600A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Toyobo Co Ltd | 中空糸膜の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107096392A (zh) * | 2016-02-23 | 2017-08-29 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 非对称疏水和亲水双向功能浸润性多孔膜及其应用 |
| CN107096392B (zh) * | 2016-02-23 | 2020-04-24 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 非对称疏水和亲水双向功能浸润性多孔膜及其应用 |
| JP7490867B1 (ja) | 2023-07-13 | 2024-05-27 | 旭化成メディカル株式会社 | 中空糸膜モジュール |
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