JP6319288B2 - 中空糸膜モジュール、中空糸膜の製造方法および中空糸膜モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
(a)前記中空糸膜の自重に対する含水率が10重量%以下
(b)前記疎水性高分子が窒素を含有せず、前記親水性基含有高分子が窒素を含有し、前記中空糸膜の窒素含有率が0.05重量%以上、0.4重量%以下
(c)前記膜内表面における親水性基含有高分子の含有率が20重量%以上、45重量%以下
(d)プライミング終流液10mL中の溶出物に対し、滴定のために用いられる2.0×10−3mol/L過マンガン酸カリウム水溶液の消費量が膜面積1m2当たり0.2mL以下
本発明に係る中空糸膜モジュールは、(a)に挙げるとおりドライタイプのものを想定しており、低含水率の中空糸膜を内蔵したモジュールにおいて、低溶出性と高い血液適合性を可能とする。上記のとおり疎水性高分子と親水性基含有高分子を含有するものであるが、窒素含有率を親水性基量の指標とするため、(b)に記載する如く、上記疎水性高分子は窒素を含有せず、一方で親水性基含有高分子としては窒素を含有したものを用いる(ただし、2種以上の親水性基含有高分子を用いる場合は、少なくとも1種の親水性基含有高分子が窒素を含むものとしてよい)。かかる窒素の含有率について、膜全体の任意の位置において0.05重量%以上、0.4重量%として溶出の低減を図る一方で、(c)に記載する如く、中空糸膜内表面に20重量%以上、45重量%以下の親水性基を含有せしめ、親水性が十分に高いものとしている。しかも(d)に記載する如く、溶出物の量が少なく、さらに血液適合性が高いものである。
[1]
疎水性高分子と親水性基含有高分子を含有する中空糸膜が内蔵された中空糸膜モジュールであって、前記親水性基含有高分子として、ピロリドン基および疎水性基を含む親水性基含有高分子であって、該疎水性基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ひとつに由来するエステル基を含む親水性基含有高分子を含み、かつ、以下の項目を満たすことを特徴とする中空糸膜モジュール。
(a)前記中空糸膜の自重に対する含水率が10重量%以下
(b)前記疎水性高分子が窒素を含有せず、前記親水性基含有高分子が窒素を含有し、前記中空糸膜の窒素含有率が0.05重量%以上、0.4重量%以下
(c)前記膜内表面における前記親水性基含有高分子の含有率が20重量%以上、45重量%以下
(d)プライミング終流液10mL中の溶出物に対し、滴定のために用いられる2.0×10−3mol/L過マンガン酸カリウム水溶液の消費量が膜面積1m2当たり0.2mL以下
[2]
前記中空糸膜内表面におけるヒト血小板付着数が20個/(4.3×103μm2)以下であることを特徴とする[1]に記載の中空糸膜モジュール。
[3]
前記親水性基含有高分子が酢酸ビニルとビニルピロリドンの共重合体であることを特徴とする[1]または[2]に記載の中空糸膜モジュール。
[4]
前記疎水性高分子がポリスルホン系高分子であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
[5]
[1]〜[4]のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、製膜原液として窒素を含有しない疎水性高分子を含む溶液、芯液として窒素を含有する親水基含有高分子を0.01重量%以上、1重量%以下含む溶液を用い、二重管口金から吐出させる工程を含み、前記窒素を含有する親水性基含有高分子として、ピロリドン基および疎水性基を含む親水性基含有高分子であって、該疎水性基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ひとつに由来するエステル基を含む親水性基含有高分子を含むことを特徴とする中空糸膜の製造方法。
[6]
製膜原液として窒素を含有しない疎水性高分子を含む溶液、芯液として窒素を含有する親水基含有高分子を0.01重量%以上、1重量%以下含む溶液を用い、二重管口金から吐出させる中空糸膜の製造方法であって、前記窒素を含有する親水性基含有高分子として、ピロリドン基および疎水性基を含む親水性基含有高分子であって、該疎水性基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ひとつに由来するエステル基を含む親水性基含有高分子を含むことを特徴とする中空糸膜の製造方法。
[7]
前記親水性基含有高分子が酢酸ビニルとビニルピロリドンの共重合体であることを特徴とする[5]または[6]に記載の中空糸膜の製造方法。
[8]
前記疎水性高分子がポリスルホン系高分子であることを特徴とする[5]〜[7]のいずれかに記載の中空糸膜の製造方法。
[9]
[5]〜[8]のいずれかに記載の方法で製造された中空糸膜をケースに内蔵することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
[10]
モジュールに内蔵された前記中空糸膜の自重に対する含水率を10重量%以下とした状態で放射線照射することを特徴とする[9]に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
本発明の中空糸膜モジュールは、回収目的物質と廃棄物質を分けることに用いることができるが、疎水性高分子からなる中空糸膜内表面が親水性基含有高分子(親水性基含有ポリマー)によって親水化されていることから、血液浄化器のように中空糸膜内側に被処理液を流す用途に用いることが好ましい。血液浄化器としては、一般に人工腎臓と呼ばれる血液透析器、血液ろ過器、救急救命用途の緩徐式血液ろ過器および血液透析ろ過器等があげられる。
本発明における疎水性高分子とは、水に難溶または不溶である高分子であり、20℃の純水100gに対する溶解度が1g未満のことをいう。一方、親水性基含有高分子とは、親水性基単独の重合体の20℃の純水100gに対する溶解度が10g以上である親水性基を含有する高分子のことをいう。本発明において、親水性基とはそれ単独で重合可能な最小単位を指し、そのような親水性基としては、アクリルアミド、アクリル酸、N−ビニル−2−ピロリドン、ビニルアルコールなどが挙げられる。
(a)前記中空糸膜の自重に対する含水率が10重量%以下。
(b)前記疎水性高分子が窒素を含有せず、前記親水性基含有高分子が窒素を含有し、前記中空糸膜の窒素含有率が0.05重量%以上、0.4重量%以下。
(c)前記膜内表面における前記親水性基含有高分子の含有率が20重量%以上、45重量%以下。
(d)プライミング終流液10mL中の溶出物に対し、滴定のために用いられる2.0×10−3mol/L過マンガン酸カリウム水溶液の消費量が膜面積1m2当たり0.2mL以下。
中空糸膜モジュールの含水率は、多すぎると保存時の菌の増殖の懸念や、中空糸膜が凍結し性能の低下が起こることがある。一方、含水率が少ないドライタイプであれば、中空糸膜モジュールの軽量化が可能であり、運送のコスト、安全性が向上する。また、中空糸膜が実質的に乾いている中空糸膜モジュールでは、使用時の泡抜け性が向上する。以上のことから、本発明に係る中空糸膜モジュールの中空糸膜における含水率は、中空糸膜の自重に対して、10重量%以下としており、好ましくは4重量%以下、より好ましくは2重量%以下である。下限値は特に限定されるものではなく、実質的に0%が下限値となる。
膜素材となる疎水性高分子としては、窒素を含有しないものであり、ポリスルホン系高分子、ポリスチレン、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などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
式(1)、(2)
本発明において用いられる親水性基含有高分子は、窒素を含有するものが用いられる。窒素を含有する親水性基含有高分子としては、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。中でも、血液適合性を向上させる観点からピロリドン基を含有する高分子が好ましい。
特に、安全性や経済性の観点からポリビニルピロリドンが好ましい。
本発明においては、疎水性高分子に窒素原子が含まれないので、中空糸膜に含まれる窒素原子は、主に親水性の付与や構造制御の目的で使用されている親水性基含有高分子に由来し、窒素原子を含有する親水性基含有高分子や、その他低分子が有る場合も含めて、溶出の原因となり得る化合物といえる。特に、疎水性高分子がポリスルホン系高分子からなる中空糸膜では相溶性の観点から親水性基含有高分子としてPVPが使用されることが多いが、ピロリドン基には窒素原子が含まれるので、窒素含有率を測定することで、中空糸膜全体に含まれる親水性基含有高分子量を含めた溶出しやすい成分量の指標とすることができる。中空糸膜中に含まれる親水性基含有高分子量が多いと、膜全体が親水化されるために、透水性が向上する。一方で多すぎると溶出物が増加する問題が生じる。そのため、中空糸膜の窒素含有率は0.05重量%以上が好ましく、より好ましくは0.1重量%以上、さらに好ましくは0.15重量%以上である。上限としては、0.4重量%以下が好ましく、より好ましくは0.38重量%以下、さらに好ましくは0.35重量%以下である
本発明における窒素含有率は酸化分解から減圧化学発光法による微量窒素分析法を用いることで測定することができる。詳細な条件の例を実施例に示す。測定値は、3回測定を行った結果の平均値を用いる。
本発明において、親水性基含有高分子は、例えば、血液浄化用途において通常被処理液との接触面となる中空糸膜内側に局在化していることが望ましく、中空糸膜内表面における親水性基含有高分子の含有率は20重量%以上であり、好ましくは22重量%以上、より好ましくは25重量%以上である。20重量%未満である場合は、親水性が低いため、血液適合性が悪化し、血液の凝固が発生しやすくなる。一方、親水性基含有高分子の含有率が45重量%を超える場合は、血液中に溶出する親水性基含有高分子の量が増加し、該溶出した高分子によって長期透析の間の副作用や合併症を引き起こす原因となる可能性がある。また、中空糸膜全体の窒素含有率や内表面の親水性基含有高分子量が多すぎると放射線を照射した際、高分子同士の架橋が過剰に進行してしまい、生体適合性が低下する恐れがある。そのため、親水性基含有高分子の含有率は、45重量%以下であり、好ましくは42重量%以下である。
ポリビニルピロリドン含有率(f)=100×(c×111)/(c×111+d×442)。
中空糸膜表面の酢酸ビニルの含有率(g(重量%))=(e×86/(c×111+d×442+e×86))×100。
中空糸膜外表面の親水性基含有高分子の含有率も、内表面と同様にXPSを用いて測定することができる。外表面の親水性基含有高分子の含有率が高い場合、乾燥時に親水性基含有高分子を介した中空糸膜同士の固着や、モジュールの組み立て性が悪化するという問題が発生することがある。また、透析液に含まれるエンドトキシン(内毒素)の進入を防ぐという観点でも外表面の親水性基含有高分子の含有率は低い方が効果的である。また、乾燥糸である場合、外表面の親水性基含有高分子量が少ないと、湿潤化しにくくプライミング性が低下する恐れがある。
また、親水性基含有高分子は中空糸膜内表面に均一に存在していることが血液適合性の点から望ましい。親水性基含有高分子の分布に関しては、全反射赤外分光法(ATR)で測定することができる。ATRの測定方法としては、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25点測定する。この25点測定を、1本の中空糸膜について異なる3箇所で、モジュール1本当たり3本の中空糸膜について測定する。得られた赤外吸収スペクトルにおいて、1620〜1711cm−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をポリビニルピロリドン由来のピーク面積を(ANCO)とする。つまり、1620cm−1から1711cm−1までの波数域における、スペクトルの正の領域の面積を(ANCO)とする。同様に1549〜1620cm−1で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正の部分で囲まれた部分をポリスルホン由来ベンゼン環C=C由来のピーク面積を(ACC)として両者の比(ANCO)/(ACC)を算出する。この(ANCO)/(ACC)の平均値が、0.4以上が好ましく、より好ましくは0.6以上であり、さらに好ましくは0.7以上である。また、(ANCO)/(ACC)の値が0.25以下である測定点の割合は、全測定点(25点)に対して10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下である。
高い安全性を得る指標として、膜の流路に通液した際に液体に溶出する溶出物に過マンガン酸カリウムを滴定した際の消費量が挙げられる。
中空糸膜内表面における血液適合性は、中空糸膜に付着する血小板に付着数で評価できる。血小板の付着数が多い場合、血液の凝固に繋がるため、中空糸膜内表面の血液適合性が低いと言える。中空糸膜内表面における血小板の付着数は、ヒト血液と接触させた後の中空糸膜内表面を走査型電子顕微鏡にて観察することで評価が可能である。倍率1500倍で試料の内表面を観察した際、1視野4.3×103μm2に付着する血小板の付着数は20個以下が好ましく、より好ましくは10個以下、さらに好ましくは8個以下、特に好ましくは4個以下である。血小板の付着数は、異なる10視野を観察した際の平均値(小数点第2位を四捨五入する)を用いる。
続いて、中空糸膜や中空糸膜モジュールの製造方法について説明する。
製膜原液と芯液を二重管口金から吐出させる工程であって、
製膜原液として窒素を含有しない疎水性高分子を含む溶液が用いられ、芯液として窒素を含有する親水基含有高分子を0.01重量%以上、1重量%以下含む溶液が用いられる工程、を含むことが好ましい。
製膜原液と芯液を二重管口金から吐出させる工程の後に、
該吐出物を乾式部に導入・通過させ、その後に凝固浴で凝固させることによって中空糸膜を得る工程を含むことが好ましい。
中空糸膜内径(μm)=中空糸膜外径(μm)―2×膜厚(μm)。
中空糸膜モジュールを解体して得られた中空糸束の質量を測定した。中空糸束を150℃に設定した乾燥機に入れ、3時間乾燥させた後、再度質量を測定した。中空糸の含水率は下記の式より算出し、測定値は小数点第2位を四捨五入した値を用いる。
含水率(重量%)=100×(a−b)/b
ここで、a:乾燥前重量(g)、b:乾燥後重量(g)である。
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜表面(中空糸膜内表面)を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(25℃)、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。
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)。
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を、小数点第2桁目を四捨五入し、算出した。エステル基由来の炭素量(原子数%)は、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た。なお、ピーク分割の結果、0.4%以下であれば、検出限界以下とし、ゼロと見なした。
中空糸膜内表面のビニルピロリドン基の量(重量%)=(c×111/(c×111+d×442))×100。
エステル基を含有する親水性基含有高分子を使用した際の、中空糸膜表面の親水性基含有高分子量は、(2)の通りESCA(XPS)を用いることで算出できる。測定装置および測定条件は(2)と同じにした。中空糸膜に含まれる疎水性高分子がポリスルホンであり、親水性基含有高分子がビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体からなる場合、ビニルピロリドン基の分子量は111、ポリスルホンを構成する繰り返し単位の分子量は442、酢酸ビニルの分子量86であるから、表面の酢酸ビニル(エステル基)の量は窒素量(c(原子数%))と硫黄量(d(原子数%))、エステル基由来の炭素量(e(原子数%))の値から、下式より算出した。
中空糸膜内表面の酢酸ビニル(エステル基)の量(重量%)=(e×86/(c×111+d×442+e×86))×100。
中空糸膜モジュールの被処理液側の流路(血液側流路)に37℃に加温した超純水を100mL/minの速度で7分間通液し血液側流路を洗浄した。ついで処理液側の流路(透析液側流路)に500mL/minの速度で5分間通液し、処理液側の流路(透析液側流路)を洗浄した。再度、被処理液側の流路(血液側流路)に100mL/minで3分通液した際、最後の2分間に流出する200mLをプライミング終流液としてサンプリングし、10mLを採取した。この10mLのプライミング終流液に、2.0×10−3mol/Lの過マンガン酸カリウム水溶液を20mL、10体積%の硫酸を1mL、沸騰石を加え3分間煮沸した。その後、10分間放冷し、室温まで冷却した。その後、氷水でよく冷却した。10重量%ヨウ化カリウム水溶液1mLを加え、よく攪拌後10分間放置し、1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定を行った。溶液の色が淡黄色となった時点で1重量%デンプン水溶液を0.5mL加え、20℃〜30℃でよく撹拌した。その後、溶液の色が透明になるまで1.0×10−2mol/Lチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、加えたチオ硫酸ナトリウム水溶液量を測定した。
過マンガン酸カリウム消費量(mL)=(f−g)×h/i
ここでh:チオ硫酸ナトリウムのファクター、i:過マンガン酸カリウムのファクターである。
中空糸膜を凍結粉砕し、これを測定サンプルとして用いた。当該測定サンプルを常温(25℃)で2時間減圧乾燥した後、分析に供した。測定装置、条件は以下の通り。
電気炉温度(横型反応炉)
熱分解部分:800℃
触媒部分 :900℃
メインO2流量:300mL/min
O2流量:300mL/min
Ar流量:400mL/min
Sens:Low
3回測定を行った結果の平均値を測定値とし、有効数字は2桁とする。
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(25℃)、0.5Torrにて10時間乾燥させ、表面測定用の試料としたこの乾燥中空糸膜の各表面をJASCO社製IRT−3000の顕微ATR法により測定した。測定は視野(アパーチャ)を100μm×100μmとし、測定範囲は3μm×3μmで積算回数を30回、縦横各5点の計25点測定した。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の部分で囲まれた部分をポリスルホン由来ベンゼン環C=C由来のピーク面積を(ACC)とした。同様に1620〜1711cm−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をピロリドン由来のピーク面積を(ANCO)、1711〜1759cm−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をエステル基由来のピーク面積を(ACOO)とした。
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。中空糸膜内表面に汚れやキズ、折り目が存在すると、その部分に血小板が付着するため正しい評価ができないことがあるので注意を要する。該円形板を、筒状に切ったFalcon(登録商標)チューブ(18mmφ、No.2051、長さ3cm)、中空糸膜を貼り付けた面が、円筒の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。健常人のヒトの静脈血(赤血球数450万〜500万個/mm3、白血球数5000〜8000個/mm3、血小板20万〜50万個/mm3)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30分以内に円筒管内に1.0mL加え、37℃にて1時間、回転数700rpmで振とうさせた。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1mLを加え、静置し、血液成分を中空糸膜に固定化させた。1時間以上経過後、20mLの蒸留水にて洗浄した。洗浄した中空糸膜を常温(25℃)、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の薄膜を中空糸膜内表面に形成させて、試料とした。この中空糸膜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S−800)にて、倍率1500倍で試料の内表面を観察し、1視野中(4.3×103μm2)の付着した血小板数を数えた。中空糸長手方向における中央付近で、異なる10視野での付着した血小板数の平均値(小数点第2位を四捨五入する)を血小板付着数(個/4.3×103μm2)とした。1視野で50個/4.3×103μm2を超えた場合は、50個としてカウントした。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、血小板付着数の計測対象からはずした。
測定対象面を中空糸膜外表面とする以外は、上記(2)および(3)と同様の方法によって、中空糸膜外表面の親水性基含有高分子含有率(重量%)を求めた。
ポリスルホン(アコモ社製“ユーデル”P−3500 LCD MB7 分子量77000〜83000)16重量%、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製;以下ISP社と略す K30)4重量%およびポリビニルピロリドン(ISP社製 K90)を2重量%、N,N−ジメチルアセトアミド77重量%、水1重量%を加熱溶解し、製膜原液とした。
芯液に添加する親水性基含有高分子量を0.01重量%、水を33.99重量%とした以外は、実施例と同様にして中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュール2を得た。結果を表1に示す。親水性基含有高分子は中空糸膜に均一に存在しており、血小板付着数が少なく、溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
芯液に添加する親水性基含有高分子をビニルピロリドン/酢酸ビニル(7/3(モル比率))共重合体(BASF社製、“ルビスコールVA73”を使用した以外は、実施例1と同様にして中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュール3を得た。結果を表1に示す。実施例1と同様に溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
芯液に添加する親水性基含有高分子をビニルピロリドン/酢酸ビニル(3/7(モル比率))共重合体(BASF社製、“ルビスコールVA37”を使用した以外は、実施例1と同様にして中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュール4を得た。結果を表1に示す。実施例1と同様に溶出物が少ない中空糸膜モジュールが得られた。
芯液に親水性基含有高分子を添加しないこと以外は実施例1と同様の条件で中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュールを得た。
ポリスルホン(アコモ社製“ユーデル”P−3500)18重量%、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製;以下ISP社と略す K30)6重量%およびポリビニルピロリドン(ISP社製 K90)を3重量%、N,N−ジメチルアセトアミド72重量%、水1重量%を加熱溶解し、製膜原液とし、芯液に親水性基含有高分子を添加しないこと以外は、実施例1と同様にして中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュール5を得た。結果は表1の通りであった。内表面の親水性基含有高分子量は十分であるが、中空糸膜中のポリビニルピロリドン量が多いため溶出物が多く見られた。
芯液に親水性基含有高分子を添加しないこと以外は実施例1と同様の条件で中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュールを得た後に、ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4(モル比率))ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64”)0.1重量%の水溶液を中空糸膜モジュールの血液側入口から出口へ500mL/minで1分間、血液側入口から透析液側出口へ500mL/minで1分間通水した。次に100kPaの圧縮空気で透析液側から血液側へ充填した液を押し出し、その後血液側の充填液をブローし、中空糸膜のみが湿潤した状態にした。つまり、実施例5と同様の方法で中空糸膜のみが湿潤した状態にした。
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4(モル比率))ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64”)10重量%を溶解した溶液を芯液として用いた以外は実施例1と同様の条件で中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュールを得た後に、これへのγ線の照射を行った。得られた中空糸膜モジュール7の含水率、過マンガン酸カリウム消費量および中空糸膜の内外表面の親水性基含有高分子量、内表面の顕微ATR、血小板付着数を測定した。結果を表1に示す。親水性は高いが、血小板付着抑制効果はやや劣り、溶出物が多く見られた。
ポリスルホン( アモコ社製“ユーデル”P−3500)18重量%およびビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4(モル比率))ランダム共重合体(BASF社製“KOLLIDON”(登録商標) VA64)9重量%をN,N'−ジメチルアセトアミド72重量%および水1重量%の混合溶媒に加え、加熱溶解して得られた溶液を製膜原液として用いた以外は、比較例1と同様の条件で中空糸膜を製膜し、これをケースに内蔵せしめて、中空糸膜モジュール化を得た後に、これへのγ線の照射を行った。得られたモジュール8の含水率、過マンガン酸カリウム消費量および中空糸膜の内外表面の親水性基含有高分子量、内表面の顕微ATR、血小板付着数を測定した。血小板付着抑制効果に優れるが、溶出物の溶出が多く見られた。
13 中空糸膜
14A ヘッダー
14B ヘッダー
15A 被処理液注入口
15B 被処理液排出口
16A ノズル(処理液注入口)
16B ノズル(処理液排出口)
17 隔壁
Claims (10)
- 疎水性高分子と親水性基含有高分子を含有する中空糸膜が内蔵された中空糸膜モジュールであって、前記親水性基含有高分子として、ピロリドン基および疎水性基を含む親水性基含有高分子であって、該疎水性基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ひとつに由来するエステル基を含む親水性基含有高分子を含み、かつ、以下の項目を満たすことを特徴とする中空糸膜モジュール。
(a)前記中空糸膜の自重に対する含水率が10重量%以下
(b)前記疎水性高分子が窒素を含有せず、前記親水性基含有高分子が窒素を含有し、前記中空糸膜の窒素含有率が0.05重量%以上、0.4重量%以下
(c)前記膜内表面における前記親水性基含有高分子の含有率が20重量%以上、45重量%以下
(d)プライミング終流液10mL中の溶出物に対し、滴定のために用いられる2.0×10−3mol/L過マンガン酸カリウム水溶液の消費量が膜面積1m2当たり0.2mL以下 - 前記中空糸膜内表面におけるヒト血小板付着数が20個/(4.3×103μm2)以下であることを特徴とする請求項1に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記親水性基含有高分子が酢酸ビニルとビニルピロリドンの共重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載の中空糸膜モジュール。
- 前記疎水性高分子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1〜3のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の中空糸膜モジュールに用いられる中空糸膜の製造方法であって、製膜原液として窒素を含有しない疎水性高分子を含む溶液、芯液として窒素を含有する親水基含有高分子を0.01重量%以上、1重量%以下含む溶液を用い、二重管口金から吐出させる工程を含み、前記窒素を含有する親水性基含有高分子として、ピロリドン基および疎水性基を含む親水性基含有高分子であって、該疎水性基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ひとつに由来するエステル基を含む親水性基含有高分子を含むことを特徴とする中空糸膜の製造方法。
- 製膜原液として窒素を含有しない疎水性高分子を含む溶液、芯液として窒素を含有する親水基含有高分子を0.01重量%以上、1重量%以下含む溶液を用い、二重管口金から吐出させる中空糸膜の製造方法であって、前記窒素を含有する親水性基含有高分子として、ピロリドン基および疎水性基を含む親水性基含有高分子であって、該疎水性基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ひとつに由来するエステル基を含む親水性基含有高分子を含むことを特徴とする中空糸膜の製造方法。
- 前記親水性基含有高分子が酢酸ビニルとビニルピロリドンの共重合体であることを特徴とする請求項5または6に記載の中空糸膜の製造方法。
- 前記疎水性高分子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5〜7のいずれかに記載の中空糸膜の製造方法。
- 請求項5〜8のいずれかに記載の方法で製造された中空糸膜をケースに内蔵することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
- モジュールに内蔵された前記中空糸膜の自重に対する含水率を10重量%以下とした状態で放射線照射することを特徴とする請求項9に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
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