JP4288601B2 - Polysulfone permselective hollow fiber membrane - Google Patents
Polysulfone permselective hollow fiber membrane Download PDFInfo
- Publication number
- JP4288601B2 JP4288601B2 JP2004168473A JP2004168473A JP4288601B2 JP 4288601 B2 JP4288601 B2 JP 4288601B2 JP 2004168473 A JP2004168473 A JP 2004168473A JP 2004168473 A JP2004168473 A JP 2004168473A JP 4288601 B2 JP4288601 B2 JP 4288601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- hydrophilic polymer
- polysulfone
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 326
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 title claims description 306
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 title claims description 92
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 claims description 196
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 133
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 133
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 108
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 47
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 47
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 46
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 46
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 46
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 claims description 28
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 27
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 16
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 79
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 35
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 33
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 33
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 28
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 28
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 26
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 26
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 24
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 21
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 18
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 16
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 12
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001631 haemodialysis Methods 0.000 description 6
- 230000000322 hemodialysis Effects 0.000 description 6
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000004388 gamma ray sterilization Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 4
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 3
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005534 hematocrit Methods 0.000 description 3
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 208000020832 chronic kidney disease Diseases 0.000 description 2
- 208000022831 chronic renal failure syndrome Diseases 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfone Chemical group C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- IBRQUKZZBXZOBA-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3-(3-chlorophenyl)sulfonylbenzene Chemical compound ClC1=CC=CC(S(=O)(=O)C=2C=C(Cl)C=CC=2)=C1 IBRQUKZZBXZOBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 1
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N Cobalt-60 Chemical compound [60Co] GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N Iodine aqueous Chemical compound [K+].I[I-]I DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100545275 Mus musculus Znf106 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 208000001647 Renal Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920003350 Spectratech® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000004820 blood count Methods 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000068 chlorophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N edrophonium chloride Chemical compound [Cl-].CC[N+](C)(C)C1=CC=CC(O)=C1 BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 201000006370 kidney failure Diseases 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 238000004368 synchrotron infrared microspectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
本発明は、安全性や性能の安定性が高く、かつモジュール組み立て性に優れ、放射線滅菌に対する耐久性を有し、特に血液浄化器用に適したポリスルホン系選択透過性中空糸膜、それの血液浄化器としての用法、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a polysulfone-based permselective hollow fiber membrane having high safety and stability of stability, excellent module assemblability, durability against radiation sterilization, and particularly suitable for blood purifiers, and its blood purification The present invention relates to a usage as a container and a manufacturing method thereof.
腎不全治療などにおける血液浄化療法では、血液中の尿毒素、老廃物を除去する目的で、天然素材であるセルロース、またその誘導体であるセルロースジアセテート、セルローストリアセテート、合成高分子としてはポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルなどの高分子を用いた透析膜や限外濾過膜を分離材として用いた血液透析器、血液濾過器あるいは血液透析濾過器などのモジュールが広く使用されている。特に中空糸型の膜を分離材として用いたモジュールは体外循環血液量の低減、血中の物質除去効率の高さ、さらにモジュール生産時の生産性などの利点から透析器分野での重要度が高い。 In blood purification therapy for the treatment of renal failure, for the purpose of removing urine toxins and waste products in the blood, cellulose is a natural material, and its derivatives are cellulose diacetate and cellulose triacetate. Modules such as hemodialyzers, hemofilters or hemodialyzers using dialysis membranes using polymers such as methyl methacrylate and polyacrylonitrile and ultrafiltration membranes as separation materials are widely used. In particular, modules using hollow fiber membranes as separation materials are important in the dialyzer field due to advantages such as reduction of the amount of blood circulating outside the body, high efficiency of removing substances in the blood, and productivity during module production. high.
上記した膜素材の中で透析技術の進歩に最も合致したものとして透水性能が高いポリスルホン系樹脂が注目されている。しかし、ポリスルホン単体で半透膜を作った場合は、ポリスルホン系樹脂が疎水性であるために血液との親和性に乏しく、エアロック現象を起こしてしまうため、そのまま血液処理用などに用いることはできない。 Among the above-mentioned membrane materials, polysulfone-based resins having high water permeability are attracting attention as the best match with the progress of dialysis technology. However, when a semi-permeable membrane is made of polysulfone alone, the polysulfone resin is hydrophobic, so it has poor affinity with blood and causes an airlock phenomenon. Can not.
上記した課題の解決方法として、ポリスルホン系樹脂に親水性高分子を配合し製膜し、膜に親水性を付与する方法が提案されている。例えば、ポリエチレングリコール等の多価アルコールを配合する方法が開示されている(例えば、特許文献1,2参照)。
また、ポリビニルピロリドンを配合する方法が開示されている(例えば、特許文献3,4参照)。
上記した方法により上記した課題は解決される。しかしながら、親水性高分子を配合することによる親水性化技術に於いては、血液と接触する膜内面および反対面の膜外面に存在する親水性高分子の濃度により中空糸膜の膜性能が大きく影響し、その最適化が重要となる。例えば、膜内面の親水性高分子濃度を高めることにより血液適合性を確保できるが、該表面濃度が高くなりすぎると該親水性高分子の血液への溶出量が増加し、この溶出する親水性高分子の蓄積により長期透析時の副作用や合併症が起こるので好ましくない。 The above-described problem is solved by the above-described method. However, in the hydrophilization technology by blending a hydrophilic polymer, the membrane performance of the hollow fiber membrane is large due to the concentration of the hydrophilic polymer existing on the inner surface of the membrane in contact with blood and the outer surface of the opposite membrane. Influence and its optimization is important. For example, blood compatibility can be ensured by increasing the hydrophilic polymer concentration on the inner surface of the membrane. However, if the surface concentration becomes too high, the amount of the hydrophilic polymer eluted into the blood increases, and the hydrophilicity to be eluted is increased. Since accumulation of macromolecules causes side effects and complications during long-term dialysis, it is not preferable.
一方、反対面の膜外面に存在する親水性高分子の濃度が高すぎると、透析液に含まれる親水性の高いエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する可能性が高まり、発熱等の副作用を引き起こすことに繋がるとか、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士がくっつき(固着し)、モジュール組み立て性が悪化する等の新たな課題が引き起こされる。逆に、膜の外表面に存在する親水性高分子量を低くすることは、エンドトキシンの血液側への浸入を抑える点では好ましいことであるが、外表面の親水性が低くなるため、モジュール組み立て後に組み立てのために乾燥した中空糸膜束を湿潤状態に戻す際に、湿潤のために用いる生理食塩水との馴染みが低くなるので、該湿潤操作の折の空気の追い出し性であるプライミング性が低下すると言う課題の発生に繋がるので好ましくない。 On the other hand, if the concentration of the hydrophilic polymer present on the outer surface of the opposite surface is too high, the possibility of high hydrophilic endotoxin (endotoxin) contained in the dialysate to enter the blood increases, causing side effects such as fever. New problems such as deterioration of module assemblability, etc. caused by the presence of hydrophilic polymers existing on the outer surface of the membrane when the membrane is dried and the hollow fiber membranes stick together (adhere). It is. Conversely, lowering the hydrophilic high molecular weight present on the outer surface of the membrane is preferable in terms of suppressing the invasion of endotoxin into the blood side, but since the hydrophilicity of the outer surface decreases, When returning a wet bundle of hollow fiber membranes for assembly to a wet state, the priming property, which is the ability to expel air when the wet operation is performed, is reduced because the familiarity with the physiological saline used for wetting is reduced. This is not preferable because it leads to the generation of a problem.
上記した課題解決の方策として、中空糸膜の内表面の緻密層に存在する親水性高分子の濃度を特定範囲とし、かつ内表面の上記緻密層に存在する親水性高分子の質量比率が外表面層に存在する親水性高分子の質量比率の少なくとも1.1倍以上にする方法が開示されている(特許文献5参照)。すなわち、上記技術は内表面の緻密層表面に存在する親水性高分子の質量比率を高め血液適合性を改善し、逆に外表面に存在する親水性高分子の質量比率を低くし、膜を乾燥させた時に発生する中空糸膜同士の固着の発生を抑える思想の技術である。該技術により該課題に加え、上記した課題の一つである透析液に含まれるエンドトキシン(内毒系)が血液側へ浸入する課題も改善されるが、外表面に存在する親水性高分子の質量比率が低く過ぎるために前記したもう一つの課題であるプライミング性が低下すると言う課題の発生に繋がるという問題が残されておりその改善が必要である。
また、均一膜構造の中空糸膜であるが、赤外線吸収法で定量された表面近傍の親水性高分子の中空糸膜の内表面、外表面および膜中間部における親水性高分子の含有量が特定化することにより、前記した課題の一つである透析液に含まれるエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する課題を改善する方法が開示されている(例えば、特許文献6参照)。該技術により上記課題の一つは改善されるが、例えば、前記技術と同様に、プライミング性が低下すると言う課題が解決されないし、また、中空糸膜外表面の開孔径が大きいため、耐圧性が不足するなど、特に血液透析ろ過等の従来よりも流体圧力を高める治療に用いた場合、中空糸膜が破損する心配がある。
さらに、中空糸膜の内表面の親水性高分子の表面含有量を特定化することにより、血液適合性と親水性高分子の血液への溶出量を改善する方法が開示されている(例えば、特許文献7〜9参照)。
上記技術は、いずれもが中空糸膜の反対面の外表面の親水性高分子の存在比率に関しては全く言及されておらず、前記した外表面の親水性高分子の存在比率による課題の全てを改善できてはいない。 None of the above-mentioned techniques has been mentioned at all regarding the abundance ratio of the hydrophilic polymer on the outer surface of the opposite surface of the hollow fiber membrane, and all of the above-mentioned problems due to the abundance ratio of the hydrophilic polymer on the outer surface are described. It has not improved.
上記した課題の内、エンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する課題に関しては、エンドトキシンが、その分子中に疎水性部分を有しており、疎水性材料へ吸着しやすいという特性を利用した方法が開示されている(例えば、特許文献10参照)。すなわち、中空糸膜の外表面における疎水性高分子に対する親水性高分子の比率を5〜25%にすることにより達成できる。確かに、該方法はエンドトキシンの血液側への浸入を抑える方法としては好ましい方法ではあるが、この特性を付与するには、膜の外表面に存在する親水性高分子を洗浄で除去する必要があり、この洗浄に多大の処理時間を要し、経済的に不利である。例えば、上記した特許の実施例では、60℃の温水によるシャワー洗浄および110℃の熱水での洗浄をそれぞれ1時間づつ掛けて行われている。
また、膜の外表面に存在する親水性高分子量を低くすることは、エンドトキシンの血液側への浸入を抑える点では好ましいことであるが、外表面の親水性が低くなるため、モジュール組み立て後に組み立てのために乾燥した中空糸膜束を湿潤状態に戻す際に、湿潤のために用いる生理食塩水との馴染みが低くなるので、該湿潤操作の折の空気の追い出し性であるプライミング性が低下すると言う課題の発生に繋がるので好ましくない。この点を改良する方法として、例えばグリセリン等の親水性化合物を配合する方法が開示されている(例えば、特許文献11、12参照)。しかし、該方法は親水性化合物が透析時の異物として働き、かつ該親水性化合物は酸化劣化等の劣化を受けやすいため、モジュールの保存安定性等に悪影響をおよぼす等の課題に繋がる。また、モジュール組み立てにおいて中空糸膜束をモジュールに固定する時の接着剤の接着阻害を引き起こすという課題もある。
上記したもう一つの課題である中空糸膜同士の固着を回避する方法としては、膜の外表面の開孔率を25%以上にする方法が開示されている(例えば、前掲特許文献6および特許文献13参照)。確かに、該方法は固着を回避する方法としては好ましい方法であるが、開孔率が高いために膜強度が低くなり血液リーク等の課題に繋がるという問題を有している。
一方、膜の外表面の開孔率や孔面積を特定値化した方法が開示されている(例えば、特許文献14参照)。
血液浄化器は、その医療器具としての要件から、滅菌に供されることが必要である。本願発明の血液浄化用中空糸膜は、ポリスルホン系樹脂からなる中空糸膜を部材とし、放射線滅菌を施される血液浄化器をその発明対象としている。 The blood purifier needs to be subjected to sterilization because of its requirements as a medical instrument. The hollow fiber membrane for blood purification of the present invention is a blood purifier subjected to radiation sterilization using a hollow fiber membrane made of a polysulfone resin as a member, and the subject of the invention.
ポリスルホン系樹脂は、p-フェニレンの主構造がスルホン基、エーテル基などを介して高分子を形成する基本構造を有する。これらの構造に由来して、エンジニアリングプラスチックとしての高強力性、耐熱性、耐薬品性、耐加水分解性などの高度な耐久性を持つことが知られている。また溶液からの製膜に関しての非常に優れた特性も有していおり、水溶性極性溶媒への溶解のし易さ、溶液からの液−液相分離法による細孔形成に優れる点などが、膜分野で広く使用されてる背景である。これらの点は、いずれも医療用途としてもポリスルホン系樹脂の利点となっている。また前述のごとく医療機器に施される滅菌処理についても、薬剤による滅菌(エチレンオキサイドガス、ホルマリンなど)、熱による滅菌(高圧蒸気滅菌など)への耐久性をポリスルホン樹脂は有している。 The polysulfone resin has a basic structure in which the main structure of p-phenylene forms a polymer via a sulfone group, an ether group, or the like. From these structures, it is known to have high durability, such as high strength, heat resistance, chemical resistance, and hydrolysis resistance as an engineering plastic. In addition, it has very excellent characteristics regarding film formation from solution, such as ease of dissolution in water-soluble polar solvent, excellent pore formation by liquid-liquid phase separation method from solution, etc. This is a background widely used in the membrane field. These points are all advantages of the polysulfone resin for medical use. In addition, as described above, the polysulfone resin has durability against sterilization by medicine (ethylene oxide gas, formalin, etc.) and heat sterilization (high pressure steam sterilization, etc.).
しかしながら、非接触型、非侵蝕型の滅菌法として極めて有効な放射線滅菌(主にγ線滅菌)に対しては、ポリスルホン系樹脂の耐性は、満足するのもではない。ポリスルホン系樹脂におけるジフェニルスルホン構造は、放射線に対しての弱点を有することが知られている。(非特許文献1参照)。ここでは非酸化系での反応において、強度の放射線照射によりSO2ガスを伴う分解を起こすことが報告されており、従って、放射線暴露環境での部材としてポリスホン系樹脂を使用するのは適切ではないとされている。
これらの背景から、ポリスホン系中空糸膜を用いた血液浄化器を放射線滅菌するには、滅菌保証としての線量の確保と部材劣化のバランスのもとに、ある程度のポリスルホン樹脂の劣化を容認した上での、放射線滅菌処理が施されている。すはなち、製品安全性の上ではマイナス要因を含んだ生産形態が取られているのが実状である。 From these backgrounds, in order to sterilize a blood purifier using a polysphonic hollow fiber membrane by radiation, a certain degree of deterioration of the polysulfone resin was accepted based on a balance between securing a dose as a sterilization guarantee and deterioration of the members. The radiation sterilization treatment is applied. In other words, in terms of product safety, the actual situation is that production forms include negative factors.
放射線滅菌は、ポリスルホン系樹脂に限らず、被滅菌対象となる部材への特性変化の影響を有している。特にラジカル発生を伴う酸化反応が危惧されており、これを抑制する方策として、滅菌処理時に酸素の存在を低減、あるいは無酸素雰囲気にさせる方法が開示されている。中空糸膜の周囲が気体状態の場合(例えば、特許文献15、16)、液体の場合(例えば、特許文献17)などに応じて、放射線による過剰な部材の劣化を防止することが知られている。しかしながら、これらの先行技術は、γ滅菌照射時点における、高分子部材の表面における酸化劣化抑制の一般的な対処法を提示しており、γ線エネルギーが透過力を有する高分子固体の内部まで十分な劣化防止にはならない。また酸化劣化に主眼を置いているため、γ線エネルギーでの直接的な反応抑制への効果は期待できない。
本発明は、安全性や性能の安定性が高く、かつモジュール組み立て性に優れ、特に血液浄化器用に適したポリスルホン系選択透過性中空糸膜を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a polysulfone-based permselective hollow fiber membrane that has high safety and stability in performance, is excellent in module assembly, and is particularly suitable for a blood purifier.
本発明は、上記技術課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリスルホン系樹脂および親水性高分子を主成分としてなるポリスルホン系中空糸膜において、
(イ)ポリスルホン系中空糸膜における内表面最表層の親水性高分子の含有量が該内表面近傍層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ロ)ポリスルホン系中空糸膜における外表面最表層の親水性高分子の含有量が、内表面最表層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ハ)該中空糸膜に、40kGy線量のγ線を照射した後の中空糸膜の破断強度が、γ線照射前の中空糸膜の破断強度に対して80%以上である。
ことを特徴とするポリスルホン系選択透過性中空糸膜とすることにより、上記課題を解決することができたものである。
As a result of intensive studies to solve the above technical problem, the present invention provides a polysulfone-based hollow fiber membrane mainly composed of a polysulfone-based resin and a hydrophilic polymer.
(A) The content of the hydrophilic polymer in the innermost surface layer of the polysulfone-based hollow fiber membrane is 1.1 times or more with respect to the content of the hydrophilic polymer in the inner surface vicinity layer.
(B) The content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer of the polysulfone-based hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer of the inner surface.
(C) The breaking strength of the hollow fiber membrane after irradiating the hollow fiber membrane with γ rays of 40 kGy dose is 80% or more with respect to the breaking strength of the hollow fiber membrane before γ ray irradiation.
By using a polysulfone-based permselective hollow fiber membrane characterized by this, the above-mentioned problems have been solved.
詳細な実施態様としては、該内表面最表層の親水性高分子の含有量は、通常5〜60質量%、適性には10〜50質量%、より好ましくは20〜40質量%である。それと隣接する表面近傍層の親水性高分子の含有量の範囲は、通常約2〜37質量%程度であり、最適には5〜20質量%程度である。さらに、外表面最表層の親水性高分子の含有量を、内表面最表層の親水性高分子の含有量に対して、1.1倍以上であるから、親水性高分子の中空糸膜の外表面における含有量が25〜50質量%程度あれば足りる。これら各層の適正な含有量の配分は、親水性高分子の中空糸膜よりの溶出が10ppm以下にするという点も考慮して決めることができる。 As a detailed embodiment, the content of the hydrophilic polymer in the innermost outermost layer is usually 5 to 60% by mass, suitably 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass. The range of the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer adjacent thereto is usually about 2 to 37% by mass, and optimally about 5 to 20% by mass. Furthermore, since the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface layer is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer on the innermost surface layer, the hydrophilic fiber hollow fiber membrane A content of about 25 to 50% by mass on the outer surface is sufficient. Appropriate content distribution of each layer can be determined in consideration of the elution of the hydrophilic polymer from the hollow fiber membrane to 10 ppm or less.
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、安全性や性能の安定性が高く、かつモジュール組み立て性に優れており、慢性腎不全の治療に用いる高透水性能を有する血液透析法中空糸型血液浄化器用として好適であるいう利点がある。 The polysulfone-based hollow fiber membrane of the present invention has a high safety and performance stability, is excellent in module assembly, and has a high water permeability used for the treatment of chronic renal failure. There is an advantage that it is suitable.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる中空糸膜は、親水性高分子を含有するポリスルホン系樹脂で構成されているところに特徴を有する。本発明におけるポリスルホン系樹脂とは、スルホン結合を有する樹脂の総称であり特に限定されないが、例を挙げると化1、化2で示される繰り返し単位をもつポリスルホン樹脂やポリエーテルスルホン樹脂がポリスルホン系樹脂として広く市販されており、入手も容易なため好ましい。
The hollow fiber membrane used in the present invention is characterized in that it is composed of a polysulfone resin containing a hydrophilic polymer. The polysulfone resin in the present invention is a general term for resins having a sulfone bond and is not particularly limited. However, for example, a polysulfone resin or a polyethersulfone resin having a repeating unit represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2 is a polysulfone resin. It is preferred because it is widely available on the market and is easily available.
本発明における親水性高分子とはポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレングリコール、グリセリン、デンプンおよびその誘導体などの素材であるが、安全性や経済性よりポリビニルピロリドンを用いるのが好ましい実施態様である。ポリビニルピロリドンの分子量としては重量平均分子量10,000〜1,500,000のものを用いることができる。具体的には、BASF社より市販されている分子量9,000のもの(K17)、以下同様に45,000(K30)、450,000(K60)、900,000(K80)、1,200,000(K90)を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、分子量の異なる同一の2種類の樹脂を、または異なる種類の樹脂を適宜2種以上を組み合わせて用いても良い。 The hydrophilic polymer in the present invention is a material such as polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, carboxymethyl cellulose, polypropylene glycol, glycerin, starch and derivatives thereof, but it is preferable to use polyvinyl pyrrolidone from the viewpoint of safety and economy. This is an embodiment. As the molecular weight of polyvinylpyrrolidone, those having a weight average molecular weight of 10,000 to 1,500,000 can be used. Specifically, those having a molecular weight of 9,000 (K17) commercially available from BASF, 45,000 (K30), 450,000 (K60), 900,000 (K80), 1,200,000 (K90) are preferably used in the same manner. In order to obtain the intended use, characteristics, and structure, they may be used alone, or the same two types of resins having different molecular weights, or two or more types of different types of resins may be used in combination.
本発明において、上記(イ)ポリスルホン系中空糸膜における内表面の最表層の親水性高分子の含有量を同内表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上とするということは、最表面の親水性高分子の含有量を表面近傍層より多くすることと最表層の親水性高分子の含有量を最適な20〜40質量%とすることは、それと隣接する表面近傍層の親水性高分子の含有量の範囲は、約2〜37質量%程度の範囲に存在させることが必要である。実際には表面近傍層の親水性高分子の適正な含有量を5〜20質量%程度としていることはこの理由に基づく。ということは、最高10倍程度まで許容できるが、較差の倍率がそれ以上にあまり大きくなると、親水性高分子の拡散移動が最表層から表面近傍へと逆に移るようなことも有り得るし、又そのような構造の中空糸膜の製造が難しくなるという事情もある。内表面の最表層その表面近傍層の親水性高分子の適正な含有量は、表面近傍層の親水性高分子の適正な含有量である5〜20質量%をもとに、その数値(5〜20質量%)に対する単純な1.1〜10倍程度の乗数とする計算により算定することによって、内表面の最表層の親水性高分子の含有量を最適な20〜40質量%とすることが可能であるということを意味する。その比は、普通1.1〜5倍程度、場合によっては、最適には1.2〜3倍程度の較差で親水性高分子を存在させることが好ましい。実際には、その倍率は中空糸膜の性能を考慮して任意に決めることができる。例えば、表面近傍層の親水性高分子の含有量を最下値の5質量%とすると、その最表層の親水性高分子の含有量は4〜8倍に相当する適量の20〜40質量%の範囲内で取り得るということにもなる。 In the present invention, the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer on the inner surface in the (i) polysulfone-based hollow fiber membrane is 1.1 times or more the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the inner surface. That is, the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface is made larger than the layer near the surface and the content of the hydrophilic polymer on the outermost layer is made 20 to 40% by mass is adjacent to it. The range of the hydrophilic polymer content in the near-surface layer needs to be in the range of about 2 to 37% by mass. It is based on this reason that the appropriate content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer is actually about 5 to 20% by mass. This means that it is acceptable up to about 10 times, but if the magnification of the difference becomes too large, the diffusion movement of the hydrophilic polymer may reversely move from the outermost layer to the vicinity of the surface. There is also a situation that it is difficult to manufacture a hollow fiber membrane having such a structure. Appropriate content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer of the inner surface and the surface vicinity layer is based on 5 to 20% by mass, which is the appropriate content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer. The content of the hydrophilic polymer on the outermost surface layer on the inner surface is set to an optimum 20 to 40% by mass by calculating with a simple multiplier of about 1.1 to 10 times (up to 20% by mass). Means that it is possible. The ratio is usually about 1.1 to 5 times, and in some cases, it is preferable that the hydrophilic polymer exists in a range of about 1.2 to 3 times optimally. Actually, the magnification can be arbitrarily determined in consideration of the performance of the hollow fiber membrane. For example, if the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer is 5% by mass of the lowest value, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer is 20 to 40% by mass of an appropriate amount corresponding to 4 to 8 times. It can also be taken within the range.
本発明において上記(ロ)ポリスルホン系中空糸膜における外表面の最表層の親水性高分子の含有量を、内表面の最表層の親水性高分子の含有量に対して、1.1倍以上とすることは、上記した親水性高分子の中空糸膜の外表面における含有量が25〜50質量%程度あれば足り、かつ内表面の最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であるのが好ましい。外表面の親水性高分子の含有量が少なすぎると、中空糸膜の支持層部分への血中タンパクの吸着量が増えるため血液適合性や透過性能の低下が起こる可能性がある。逆に、外表面の親水性高分子の含有量が多すぎると、透析液に含まれるエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する可能性が高まり、発熱等の副作用を引き起こすことに繋がるとか、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士が固着しモジュール組み立て性が悪化する等の課題を引き起こす可能性がある。 In the present invention, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the outer surface in the (b) polysulfone-based hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface. It is sufficient that the content of the above-described hydrophilic polymer on the outer surface of the hollow fiber membrane is about 25 to 50% by mass, and 1.1 of the content of the hydrophilic polymer on the outermost layer on the inner surface. It is preferable that it is more than twice. If the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too small, the amount of protein in the blood adsorbed on the support layer portion of the hollow fiber membrane will increase, and blood compatibility and permeation performance may decrease. Conversely, if the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too high, the endotoxin (endotoxin) contained in the dialysate is likely to enter the blood side, leading to side effects such as fever, When the membrane is dried, a hydrophilic polymer present on the outer surface of the membrane is interposed, and the hollow fiber membranes are fixed to each other, which may cause problems such as deterioration in module assembly.
本発明において、上記(ハ)ポリスルホン系中空糸膜に、40kGy線量でγ線を照射した後の中空糸膜の破断強度が、γ線照射前の中空糸膜の破断強度に対して80%以上であることは、ポリスルホン系樹脂および親水性高分子を主成分としてなるポリスルホン系中空糸膜において、γ線による中空糸膜の劣化が、軽微に抑制されていることを示すものである。本発明の中空糸膜は、ポリスルホン系樹脂と親水性高分子のアロイ成分から形成されるが、糸としての強度保持の主体はポリスルホン系樹脂が担うものであり、99〜80重量%がポリスルホン系樹脂からなる中空糸膜である。また、特に中空糸膜のような多孔質体の形成においては、高分子溶液からの高ドラフトによる製膜紡糸を行うことによる分子配向などの繊維の高強力性を発現させるような紡糸ができず、多孔質中空糸膜は、分子集合構造としては、ほぼアモルファス状態のまま固定されている。糸の破断強度は、糸の伸張に対して、高分子鎖の分子レベルでの相互作用に基づく伸張応力を担う部分の糸あたりの総量を示す値と考える事ができるが、本願発明のような中空糸膜では、相互作用の総量自体が少なく、構成高分子の部分的な劣化、分解などの変化が膜の強度に現れ易くなり、特に血液浄化療法に使用した場合、深刻な欠点となりうる。また、前述のような中空糸膜の低配向の性質上、糸の長さ方向の劣化状態は、膜の膜厚方向の劣化状態(バースト圧などの耐圧性)にも反映すると考えられる。さらに近年、ポリスルホン系樹脂を用いた血液透析膜は、高度な物質除去性能の獲得のために、多孔質度、空孔率が高くなる一方、膜厚を上げることができないということから、糸としての強力は、非常に弱いものとなってきており、この点も耐久性の低下につながっている。 In the present invention, the breaking strength of the hollow fiber membrane after irradiating the polysulfone-based hollow fiber membrane (c) with a dose of 40 kGy is 80% or more with respect to the breaking strength of the hollow fiber membrane before γ-ray irradiation. This indicates that in the polysulfone-based hollow fiber membrane mainly composed of a polysulfone-based resin and a hydrophilic polymer, deterioration of the hollow fiber membrane due to γ-rays is slightly suppressed. The hollow fiber membrane of the present invention is formed from a polysulfone resin and an alloy component of a hydrophilic polymer. The main component of strength retention as a yarn is the polysulfone resin, and 99 to 80% by weight is a polysulfone resin. A hollow fiber membrane made of resin. In particular, in the formation of a porous material such as a hollow fiber membrane, it is not possible to perform spinning that expresses the high strength of the fiber such as molecular orientation by performing membrane-forming spinning from a polymer solution by high draft. The porous hollow fiber membrane is fixed in an almost amorphous state as a molecular assembly structure. The breaking strength of the yarn can be considered as a value indicating the total amount per portion of the portion bearing the tensile stress based on the interaction at the molecular level of the polymer chain with respect to the elongation of the yarn. In the hollow fiber membrane, the total amount of interaction itself is small, and changes such as partial deterioration and decomposition of the constituent polymer tend to appear in the strength of the membrane, and can be a serious drawback particularly when used for blood purification therapy. Further, due to the low orientation property of the hollow fiber membrane as described above, it is considered that the deterioration state in the length direction of the yarn also reflects the deterioration state in the film thickness direction (pressure resistance such as burst pressure). Furthermore, in recent years, hemodialysis membranes using polysulfone-based resins have increased porosity and porosity, while being unable to increase film thickness, in order to obtain advanced substance removal performance. The strength of has become very weak, which also leads to a decrease in durability.
本発明におけるポリスルホン系樹脂に対する親水性高分子の膜中の構成割合は、中空糸膜に十分な親水性や、高い含水率を付与できる範囲であれば特に限定されず任意に設定することができるが、ポリスルホン系樹脂80〜99質量%に対する親水性高分子の質量割合で1〜20質量%が好ましく、3〜15質量%がより好ましい。1質量%未満では、膜の親水性付与効果が不足する可能性がある。一方、20質量%を超えると、親水性付与効果が飽和し、かつ親水性高分子の膜からの溶出量が増大し、後述の親水性高分子の膜からの溶出量が10ppmを超える可能性がある。 The composition ratio in the membrane of the hydrophilic polymer with respect to the polysulfone resin in the present invention is not particularly limited as long as the hydrophilic polymer has a sufficient hydrophilicity and a high water content, and can be arbitrarily set. However, 1-20 mass% is preferable with the mass ratio of the hydrophilic polymer with respect to 80-99 mass% of polysulfone resin, and 3-15 mass% is more preferable. If it is less than 1% by mass, the hydrophilicity-imparting effect of the film may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 20% by mass, the effect of imparting hydrophilicity is saturated and the amount of elution from the membrane of the hydrophilic polymer increases, and the amount of elution from the membrane of the hydrophilic polymer described later may exceed 10 ppm. There is.
前記の本発明に関する好ましい態様について技術的要件に基づいて詳細に説明すると、親水性高分子を含有するポリスルホン系中空糸膜において、下記特性を同時に満足することを特徴とするポリスルホン系選択透過性中空糸膜というものになる。
(1)上記親水性高分子の中空糸膜よりの溶出が10ppm以下である。
(2)上記ポリスルホン系中空糸膜における内表面の最表層の親水性高分子の含有量が20〜40質量%である。
(3)上記ポリスルホン系中空糸膜における内表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量が5〜20質量%である。
(4)上記ポリスルホン系中空糸膜における外表面の最表層の親水性高分子の含有量が25〜50質量%であり、かつ内表面の最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上である。
(5)上記ポリスルホン系中空糸膜をγ線による放射線処理を施した際に、40kGy線量での中空糸膜の破断強度の値が、γ線処理前の中空糸膜の破断強度に対して80%以上である。
The preferred embodiment of the present invention will be described in detail based on technical requirements. In the polysulfone-based hollow fiber membrane containing a hydrophilic polymer, the polysulfone-based selectively permeable hollow characterized by satisfying the following characteristics at the same time: It becomes a thread membrane.
(1) Elution of the hydrophilic polymer from the hollow fiber membrane is 10 ppm or less.
(2) The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 20 to 40% by mass.
(3) The content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the inner surface in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 5 to 20% by mass.
(4) The content of the hydrophilic polymer on the outermost layer on the outer surface in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 25 to 50% by mass, and 1.1 of the content of the hydrophilic polymer on the outermost layer on the inner surface. It is more than double.
(5) When the polysulfone-based hollow fiber membrane is subjected to radiation treatment with γ rays, the value of the breaking strength of the hollow fiber membrane at a dose of 40 kGy is 80% of the breaking strength of the hollow fiber membrane before the γ ray treatment. % Or more.
本発明においては、前記のとおり(1)親水性高分子の中空糸膜よりの溶出量が10ppm以下であるのが好ましい(要件1)。該溶出量が10ppmを超えた場合は、この溶出する親水性高分子による長期透析による副作用や合併症が起こる可能性がある。該特性を満足させる方法は、例えば、疎水性高分子に対する親水性高分子の構成割合を上記の範囲にしたり、中空糸膜の製膜条件を最適化する等により達成できる。 In the present invention, as described above, it is preferable that (1) the elution amount of the hydrophilic polymer from the hollow fiber membrane is 10 ppm or less (Requirement 1). When the elution amount exceeds 10 ppm, side effects and complications due to long-term dialysis due to the eluted hydrophilic polymer may occur. A method of satisfying the characteristics can be achieved, for example, by setting the ratio of the hydrophilic polymer to the hydrophobic polymer within the above range or optimizing the film forming conditions of the hollow fiber membrane.
本発明においては、前記のとおり(2)ポリスルホン系中空糸膜における内表面の最表層の親水性高分子の含有量が20〜40質量%であることが好ましい(要件2)。一応、ポリスルホン系中空糸膜における内表面の最表層の親水性高分子の含有量が5〜60質量%というような、例えば10〜50質量%のように広範囲に任意に設定できるが、本発明の効果を適性に達成するための最適な含有量は、ポリスルホン系樹脂60〜80質量%および親水性高分子20〜40質量%を主成分とするものが好ましい。20質量%未満では、血液と接触する中空糸膜表面の親水性が低く血液適合性が悪化し中空糸膜表面で血液の凝固が発生しやすくなり、該凝固した血栓による中空糸膜の閉塞が発生し中空糸膜の分離性能が低下したり、血液透析に使用した後の残血が増えたりすることがある。中空糸膜内表面の最表層の親水性高分子の含有量は21重量%以上がより好ましく、22質量%以上がさらに好ましく、23質量%以上がよりさらに好ましい。一方、40質量%を越えた場合は、血液に溶出する親水性高分子が増大し、該溶出した親水性高分子による長期透析による副作用や合併症が起こる可能性がある。中空糸膜内表面の最表層の親水性高分子の含有量は39質量%以下がより好ましく、38質量%以下がさらに好ましく、37質量%以下がよりさらに好ましい。 In the present invention, as described above, it is preferable that the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface in (2) the polysulfone-based hollow fiber membrane is 20 to 40% by mass (Requirement 2). First, the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface of the inner surface of the polysulfone-based hollow fiber membrane can be arbitrarily set in a wide range such as 5 to 60% by mass, for example, 10 to 50% by mass. The optimum content for achieving the above effect appropriately is preferably composed mainly of polysulfone-based resin 60 to 80% by mass and hydrophilic polymer 20 to 40% by mass. If it is less than 20% by mass, the hydrophilicity of the surface of the hollow fiber membrane that comes into contact with blood is low, blood compatibility is deteriorated, blood coagulation tends to occur on the surface of the hollow fiber membrane, and the hollow fiber membrane is blocked by the coagulated thrombus. It may occur and the separation performance of the hollow fiber membrane may decrease, or the residual blood after use for hemodialysis may increase. The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface of the hollow fiber membrane is more preferably 21% by weight or more, further preferably 22% by weight or more, and further preferably 23% by weight or more. On the other hand, when the amount exceeds 40% by mass, the hydrophilic polymer eluted in blood increases, and side effects and complications due to long-term dialysis due to the eluted hydrophilic polymer may occur. The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface of the hollow fiber membrane is more preferably 39% by mass or less, further preferably 38% by mass or less, and further more preferably 37% by mass or less.
本発明においては、前記のとおり(3)ポリスルホン系中空糸膜における内表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量が5〜20質量%であることが好ましい(要件3)。本発明の上記ポリスルホン系中空糸膜における内表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量はポリスルホン系樹脂60〜99質量%および親水性高分子1〜40質量%の範囲を主成分とするものが任意に設定できるが、適正な親水性高分子の含有量は5〜20質量%であることが好ましい。普通には7〜18質量%がより好ましい。上記のとおりポリスルホン系中空糸膜における内表面の最表層の親水性高分子の含有量は、血液適合性の点より高い方が好ましいが、該含有量が増加すると血液への親水性高分子の溶出量が増大するという二律背反の現象となるために、その適正な範囲を考慮して20〜40質量%程度に決めることになる。 In the present invention, as described above, it is preferable that the content of the hydrophilic polymer in the layer near the inner surface of the polysulfone-based hollow fiber membrane (3) is 5 to 20% by mass (Requirement 3). In the polysulfone-based hollow fiber membrane of the present invention, the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the inner surface is mainly composed of a polysulfone-based resin of 60 to 99% by mass and a hydrophilic polymer of 1 to 40% by mass. Although a thing can be set arbitrarily, it is preferable that content of an appropriate hydrophilic polymer is 5-20 mass%. Usually, 7 to 18% by mass is more preferable. As described above, the content of the hydrophilic polymer on the outermost layer on the inner surface of the polysulfone-based hollow fiber membrane is preferably higher than the blood compatibility point, but when the content increases, the hydrophilic polymer to the blood increases. Since this is a contradictory phenomenon in which the amount of elution increases, it is determined to be about 20 to 40% by mass in consideration of the appropriate range.
一方、中空糸膜内表面近傍層の親水性高分子の含有量は、1〜40質量%と比較的広範囲に取り得るが、最表層より多い、例えば最表層30質量%、表面近傍層35質量%とすると、親水性高分子の最表層への拡散移動が活発になり、最表層の親水性高分子の含有量が、所定の設計値より多く蓄積することになり、好ましくない。要するに、最表層における親水性高分子の消耗分だけ拡散移動などにより供給するという機構を考えれば、表面近傍層における親水性高分子の含有量は最表面層より比較的低い値である、一応19質量%以下がより好ましく、18質量%以下がさらに好ましい。また、中空糸膜内表面近傍の親水性高分子の含有量が少なすぎると最表層への親水性高分子の供給が行われないため、溶質除去性能や血液適合性の経時安定性が低下する可能性がある。したがって、中空糸膜内表面近傍の親水性高分子の含有量は、最適量として6質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましい。この表面近傍層の親水性高分子の含有量は、本発明の中空糸膜を構成するポリスルホン系高分子80〜99質量%と親水性高分子1〜20質量%からなる平均含有量より、やや高いということが一般的である。 On the other hand, the content of the hydrophilic polymer in the inner layer near the surface of the hollow fiber membrane can be in a relatively wide range of 1 to 40% by mass, but more than the outermost layer, for example, 30% by mass of the outermost layer and 35% of the layer near the surface. %, The diffusion and movement of the hydrophilic polymer to the outermost layer becomes active, and the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer accumulates more than a predetermined design value, which is not preferable. In short, considering the mechanism of supplying the amount of hydrophilic polymer consumed in the outermost layer by diffusion movement, the hydrophilic polymer content in the surface vicinity layer is relatively lower than that of the outermost layer. It is more preferably no greater than mass%, and even more preferably no greater than 18 mass%. In addition, if the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface of the hollow fiber membrane is too small, the hydrophilic polymer is not supplied to the outermost layer, so that the solute removal performance and the blood compatibility stability with time decrease. there is a possibility. Therefore, the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface of the hollow fiber membrane is more preferably 6% by mass or more, and further preferably 7% by mass or more as the optimum amount. The content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer is slightly higher than the average content of 80 to 99% by mass of the polysulfone polymer constituting the hollow fiber membrane of the present invention and 1 to 20% by mass of the hydrophilic polymer. It is common that it is high.
この要件3は、上記した二律背反の現象を打破し上記現象の最適化を従来技術で到達できなかった高度なレベルで達成するための要因であり、本発明の新規な特徴の一つである。すなわち、血液適合性を支配する中空糸膜の最表層の親水性高分子の含有量を血液適合性が発現できる最低のレベルに設定した。ただし、該最表層の含有量では、初期の血液適合性は満足できるが長期透析をすると該最表層に存在する親水性高分子が少しずつであるが血液に溶出していき、透析の経過とともに段々と血液適合性が低下していくという課題が発生する。この血液適合性の持続性を上記ポリスルホン系中空糸膜における内表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量を特定化することで改善したものである。表面近傍層の親水性高分子の含有量を特定化することにより、透析の進行による血液への最表層の親水性高分子の溶出による最表層の親水性高分子の含有量の低下による血液適合性が経時的に悪化するという血液適合性の持続性低下を表面近傍層に存在する親水性高分子の最表層への移動により確保するという技術思想により完成したものである。従って、内表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量が5質量%未満では血液適合性の持続性の低下を抑えることが不十分となる可能性がある。一方、20質量%を超えた場合は、血液に溶出する親水性高分子の量が増大し長期透析による副作用や合併症が起こる可能性がある。従来、この中空糸膜の表面近傍層および表面近傍層における親水性高分子の適正な含有量およびその構造に基づく材料挙動を解明した例がなく、本件発明者等のまさに新規な知見に基づくものである。 This requirement 3 is a factor for overcoming the above-mentioned contradictory phenomenon and achieving the optimization of the above phenomenon at a high level that could not be achieved by the prior art, and is one of the novel features of the present invention. That is, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer of the hollow fiber membrane that governs blood compatibility was set to the lowest level at which blood compatibility could be expressed. However, with the content of the outermost layer, the initial blood compatibility is satisfactory, but the hydrophilic polymer present in the outermost layer gradually elutes into the blood after long-term dialysis. The problem that blood compatibility gradually decreases occurs. This blood compatibility persistence is improved by specifying the content of the hydrophilic polymer in the layer near the inner surface of the polysulfone-based hollow fiber membrane. By specifying the hydrophilic polymer content in the near-surface layer, blood compatibility by decreasing the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer due to elution of the outermost hydrophilic polymer into the blood due to the progress of dialysis It has been completed by the technical idea of ensuring a sustained decrease in blood compatibility in which the property deteriorates with time by transferring the hydrophilic polymer present in the surface vicinity layer to the outermost layer. Therefore, if the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the inner surface is less than 5% by mass, it may be insufficient to suppress the decrease in blood compatibility. On the other hand, when the amount exceeds 20% by mass, the amount of the hydrophilic polymer eluted in the blood increases, which may cause side effects and complications due to long-term dialysis. There has been no example of elucidating the material content based on the appropriate content and structure of the hydrophilic polymer in the near-surface layer and near-surface layer of this hollow fiber membrane, and based on the very novel knowledge of the inventors etc. It is.
本発明においては、前記のとおり(4)ポリスルホン系中空糸膜における外表面の最表層の親水性高分子の含有量が25〜50質量%であり、かつ内表面の最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であるのが好ましい(要件4)。外表面の親水性高分子の含有量が少なすぎると、中空糸膜の支持層部分への血中タンパクの吸着量が増えるため血液適合性や透過性能の低下が起こる可能性がある。一応ポリスルホン系樹脂90〜40質量%および親水性高分子10〜60質量%を主成分とするものからなることがありうるが、実際には外表面の親水性高分子の含有量は27質量%以上がより好ましく、29質量%以上がさらに好ましい。また乾燥膜の場合、プライミング性が悪化することがある。逆に、外表面の親水性高分子の含有量が多すぎると、透析液に含まれるエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する可能性が高まり、発熱等の副作用を引き起こすことに繋がるとか、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士が固着しモジュール組み立て性が悪化する等の課題を引き起こす可能性がある。中空糸膜外表面における親水性高分子の含有量は43質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。 In the present invention, as described above, (4) the content of the hydrophilic polymer on the outermost layer on the outer surface in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 25 to 50% by mass, and the hydrophilic polymer on the outermost layer on the inner surface. It is preferable that it is 1.1 times or more of content (requirement 4). If the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too small, the amount of protein in the blood adsorbed on the support layer portion of the hollow fiber membrane will increase, and blood compatibility and permeation performance may decrease. Although it may be composed mainly of 90 to 40% by mass of a polysulfone resin and 10 to 60% by mass of a hydrophilic polymer, the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is actually 27% by mass. The above is more preferable, and 29% by mass or more is more preferable. In the case of a dry film, the priming property may be deteriorated. Conversely, if the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too high, the endotoxin (endotoxin) contained in the dialysate is likely to enter the blood side, leading to side effects such as fever, When the membrane is dried, a hydrophilic polymer present on the outer surface of the membrane is interposed, and the hollow fiber membranes are fixed to each other, which may cause problems such as deterioration in module assembly. The content of the hydrophilic polymer on the outer surface of the hollow fiber membrane is more preferably 43% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.
また、要件4の1つとして、外表面最表層の親水性高分子の含有量は、内表面最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であることが好ましい。親水性高分子の含有量は、製膜後の中空糸膜の収縮率に影響を与える。すなわち、親水性高分子の含有量が高くなるに従い、中空糸膜の収縮率は大きくなる。例えば、内表面最表層の親水性高分子の含有量が外表面最表層の親水性高分子の含有量よりも高い場合、内表面側と外表面側の収縮率の違いにより、内表面側にミクロな皺が寄ったり、中空糸膜が破断することがある。内表面側に皺が入ると、例えば、血液透析に使用した場合、血液を流したときに血中タンパク質等が膜面に堆積しやすくなるため、経時的に透過性能が低下するなどの問題に繋がる可能性がある。このような理由から、外表面側の親水性高分子の含有量を高くするのが好ましい。さらに、本発明の中空糸膜は、内表面に緻密層を有し、外表面に向かって次第に孔径が拡大する構造を有している。すなわち、内表面側に比較して外表面側の方が空隙率が高いため、より外表面側の収縮率が大きくなる特性を有している。そのあたりの影響も加味すると、外表面最表層の親水性高分子の含有量は、内表面最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であることが好ましい。より好ましくは、1.2倍以上、さらに好ましくは1.3倍以上である。
前記理由により、外表面最表層の親水性高分子の含有量は高い方が好ましいが、2.0倍を超えるとポリスルホン系高分子高分子に対する親水性高分子の含量が高くなりすぎ、強度不足や中空糸膜同士の固着、血液透析使用時のエンドトキシンの逆流入、親水性高分子溶出などの問題を引き起こす可能性がある。より好ましくは1.9倍以下、さらに好ましくは1.8倍以下、よりさらに好ましくは1.7倍以下である。
In addition, as one of the requirements 4, the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface outer layer is preferably 1.1 times or more the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer. The content of the hydrophilic polymer affects the shrinkage rate of the hollow fiber membrane after film formation. That is, the shrinkage rate of the hollow fiber membrane increases as the content of the hydrophilic polymer increases. For example, when the content of the hydrophilic polymer on the innermost outermost layer is higher than the content of the hydrophilic polymer on the outermost outermost layer, the inner surface side may be affected by the difference in shrinkage between the inner surface side and the outer surface side. Micro wrinkles may occur or the hollow fiber membrane may break. If wrinkles enter the inner surface, for example, when used for hemodialysis, blood proteins and the like are likely to be deposited on the membrane surface when blood is flowed, so the permeation performance deteriorates over time. There is a possibility of connection. For these reasons, it is preferable to increase the content of the hydrophilic polymer on the outer surface side. Furthermore, the hollow fiber membrane of the present invention has a dense layer on the inner surface and a structure in which the pore diameter gradually increases toward the outer surface. That is, since the porosity on the outer surface side is higher than that on the inner surface side, the shrinkage rate on the outer surface side is larger. In consideration of the influence, the content of the hydrophilic polymer in the outermost outermost layer is preferably 1.1 times or more the content of the hydrophilic polymer in the outermost outermost layer. More preferably, it is 1.2 times or more, and further preferably 1.3 times or more.
For the above reasons, the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface layer is preferably high, but if it exceeds 2.0 times, the content of the hydrophilic polymer with respect to the polysulfone polymer polymer becomes too high and the strength is insufficient. May cause problems such as sticking between hollow fiber membranes, reverse influx of endotoxin when using hemodialysis, and elution of hydrophilic polymer. More preferably, it is 1.9 times or less, More preferably, it is 1.8 times or less, More preferably, it is 1.7 times or less.
本発明においては、前記のとおり(5)ポリスルホン系中空糸膜がγ線による放射線処理を施した際に、40kGy線量での中空糸膜の破断強度の値が、γ線処理前の中空糸膜の破断強度に対して80%以上であることが好ましい。(要件5)。要件5は、γ滅菌後のポリスルホン系中空糸膜が血液浄化器として使用される際の高い安全性を有することを示す。要件5においては、40kGyのγ線照射に伴う破断強度の未照射からの変化に対し、80%以上保持するとしている。これは、医療用具として通常行なわれるコバルト60線源による滅菌量の値での耐久性を示している。現在の医療用具の滅菌線量は、標準的な付着菌を用いたバリデーションから十分な滅菌保証の線量レベルとして20〜25kGyの線量で実施されており、本願に示す40kGyでの線量設定は、ほぼこの倍線量の安全係数をみたものである。γ線の照射対象への吸収線量は、線源の強さに応じ、これに被照射時間を乗することにより制御される。通常の医療用具の滅菌に使われるγ照射装置は、線源の周辺をコンベヤーなどに積載した被照射対象がある時間、移動しながら置かれるという装置となっている。したがって照射装置の運転状況、線源の強度変化、材料の形態や複合素材、梱包状態、他の照射物との混載による干渉などにより滅菌線量は、精緻には制御しにくい。上記の線量レベルは、これらのことから最低線量として設定されることが通常である。従って、ある程度の高い吸収線量を想定しての安全性への配慮は必要である。 In the present invention, as described above, when the polysulfone-based hollow fiber membrane is subjected to radiation treatment with γ rays, the value of the breaking strength of the hollow fiber membrane at a dose of 40 kGy is the hollow fiber membrane before the γ ray treatment. It is preferable that it is 80% or more with respect to the breaking strength of. (Requirement 5). Requirement 5 indicates that the polysulfone-based hollow fiber membrane after γ sterilization has high safety when used as a blood purifier. According to requirement 5, 80% or more is maintained against the change from the non-irradiation of the breaking strength accompanying the 40 kGy γ-ray irradiation. This shows the durability at the value of the sterilization amount by the cobalt 60 radiation source normally used as a medical device. The current sterilization dose of medical devices has been implemented at a dose level of 20 to 25 kGy as a dose level with a sufficient sterilization guarantee from validation using standard adherent bacteria, and the dose setting at 40 kGy shown in this application is almost this It is a safety factor of double dose. The absorbed dose to the irradiation target of γ rays is controlled by multiplying the irradiation time by this depending on the intensity of the radiation source. A gamma irradiation device used for sterilization of a normal medical device is a device that is placed while moving around a radiation source for a certain period of time while being irradiated on a conveyor or the like. Therefore, the sterilization dose is difficult to control precisely due to the operating conditions of the irradiation device, the intensity change of the radiation source, the form of the material, the composite material, the packing state, interference due to mixed loading with other irradiated objects, and the like. The above dose level is usually set as the minimum dose based on these factors. Therefore, it is necessary to give consideration to safety assuming a certain amount of absorbed dose.
滅菌製品の滅菌後品質の確認は、滅菌を破瓜した上での使用段階での破壊検査しか確認できないが、80%以上の安定性があると見なせれば、滅菌後の製品においても、滅菌前の製造工程における中空糸膜のハンドリング性(耐衝撃性、耐圧性など)と同様の耐久性を持っていると見ることができる。従って、γ滅菌後に病院などに流通し、保管されて、治療に供されるまでの製品の安定性の保証ができることを意味する。破断強度が低下するなどの劣化を生じていると、使用時の糸からの血液リークなどの大きな治療のトラブルを生じる可能性があり、これを防止することが可能となり、製品の安全性の信頼度は向上する。血液透析器は、製品の性質上、振動や落下といった日常の衝撃が加わる可能性があり、ある規格化された条件でのこれらの耐性は抜取りでの製品検査としては実施は可能である。しかしながら、前述のごとくポリスルホン系樹脂からなる高性能な血液浄化用分離膜は、必ずしも高い強度を有した分離膜とは言えない。これに加えγ線滅菌による低下が起きることは、安全性上のリスクの拡大になる。これらの課題より、要件5に示す、ポリスホン系樹脂からなる中空糸膜において40kGyのγ線照射に伴う破断強度の未照射からの変化に対し、80%以上保持が必要となる。また安全性の更なる確保には、より好ましくは85%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。 Confirmation of the quality of sterilized products after sterilization can be confirmed only by destructive inspection at the stage of use after sterilization is broken. However, if it can be assumed that the stability is 80% or more, sterilization of the sterilized product is also possible. It can be seen that the hollow fiber membrane has the same durability as the handling properties (impact resistance, pressure resistance, etc.) in the previous manufacturing process. Therefore, it means that the stability of the product from γ sterilization until it is distributed and stored in a hospital or the like and used for treatment can be guaranteed. Deterioration, such as a decrease in breaking strength, may cause serious treatment problems such as blood leakage from the yarn during use, and this can be prevented, and the product's safety can be trusted. The degree improves. The hemodialyzer may be subjected to daily impacts such as vibration and dropping due to the nature of the product, and such resistance under a certain standardized condition can be implemented as a product inspection by sampling. However, as described above, a high-performance blood purification separation membrane made of a polysulfone resin is not necessarily a separation membrane having high strength. In addition to this, a decrease caused by γ-ray sterilization increases safety risks. Due to these problems, it is necessary to maintain 80% or more of the change in the breaking strength caused by 40 kGy γ-ray irradiation from the non-irradiation in the hollow fiber membrane made of the polysphonic resin shown in Requirement 5. Further, for further ensuring safety, it is more preferably 85% or more, and further preferably 90% or more.
さらに、親水性高分子を架橋することにより不溶化することが好ましい実施態様である。架橋方法や架橋度合い等の限定無く任意である。例えば、架橋方法としては、γ線、電子線、熱、化学的架橋などが挙げられるが、中でも、開始剤などの残留物が残らず、材料浸透性が高い点で、γ線や電子線による架橋が好ましい。ポリスルホン系樹脂と共に中空糸膜を形成する親水性高分子は、γ線のエネルギーにより架橋反応を起こす場合がある。特に膜が水中にある場合に、この挙動は顕著となる。これは、親水性高分子の分子鎖の一部が水中に遊離した状態で存在し、比較的自由な分子運動性をもち、γ線により形成されたラジカル等による架橋点が他の分子と反応を起こせるポテンシャルの距離に接近できるためであると推定される。また、水分子自体がγ線によりヒドロキシラジカルを生じ、このラジカルが高分子への架橋反応の開始を誘導することになると推定される。親水性高分子を主体とする架橋反応自体は、上記要件5のγ線照射後の中空糸膜の破断強度の保持との関係は、明確ではないが、要件1の親水性高分子の溶出については有効な実施様態である。 Furthermore, it is a preferred embodiment that the hydrophilic polymer is insolubilized by crosslinking. There is no limitation on the crosslinking method, the degree of crosslinking, etc. For example, the crosslinking method includes γ-rays, electron beams, heat, chemical crosslinking, etc. Among them, residues such as initiators do not remain, and in terms of high material permeability, γ-rays and electron beams are used. Crosslinking is preferred. A hydrophilic polymer that forms a hollow fiber membrane together with a polysulfone-based resin may cause a crosslinking reaction by the energy of γ rays. This behavior is particularly noticeable when the membrane is in water. This is because some of the molecular chains of the hydrophilic polymer exist in the free state in water, have relatively free molecular mobility, and the cross-linking points due to radicals formed by γ-rays react with other molecules. It is estimated that this is because it is possible to approach the distance of the potential that can cause Further, it is presumed that the water molecule itself generates a hydroxy radical by γ-ray, and this radical induces the initiation of the crosslinking reaction to the polymer. Although the crosslinking reaction itself, mainly composed of hydrophilic polymer, is not clearly related to the retention of the breaking strength of the hollow fiber membrane after γ-ray irradiation of requirement 5 above, elution of the hydrophilic polymer of requirement 1 Is an effective implementation.
さらに、親水性高分子を架橋することにより不溶化することが好ましい実施態様である。架橋方法や架橋度合い等の限定無く任意である。例えば、架橋方法としては、γ線、電子線、熱、化学的架橋などが挙げられるが、中でも、開始剤などの残留物が残らず、材料浸透性が高い点で、γ線や電子線による架橋が好ましい。 Furthermore, it is a preferred embodiment that the hydrophilic polymer is insolubilized by crosslinking. There is no limitation on the crosslinking method, the degree of crosslinking, etc. For example, the crosslinking method includes γ-rays, electron beams, heat, chemical crosslinking, etc. Among them, residues such as initiators do not remain, and in terms of high material permeability, γ-rays and electron beams are used. Crosslinking is preferred.
本発明における不溶化とは、架橋後の膜におけるジメチルホルムアミドに対する溶解性をいう。すなわち、架橋後の膜1.0gを取り、100mlのジメチルホルムアミドに溶解し不溶分の有無を目視観察し判定される。モジュールに液が充填されたモジュールの場合は、まず充填液を抜き、つぎに透析液側流路に純水を500mL/minで5分間流した後、血液側流路に同じように純水を200mL/minで5分間流す。最後に血液側から透析液側に膜を透過するように200mL/minの純水を通液し洗浄処理を終了する。得られたモジュールより中空糸膜を取り出し、フリーズドライしたものを不要成分測定用サンプルとする。乾燥中空糸膜モジュールの場合も、同様の洗浄処理を行い測定用サンプルとする。 Insolubilization in the present invention refers to solubility in dimethylformamide in a crosslinked film. That is, 1.0 g of the crosslinked film is taken, dissolved in 100 ml of dimethylformamide, and the presence or absence of insoluble matter is visually observed and determined. In the case of a module in which a liquid is filled in the module, the filling liquid is first withdrawn, and then pure water is allowed to flow at 500 mL / min for 5 minutes in the dialysate side flow path, and then pure water is similarly applied to the blood side flow path. Flow for 5 minutes at 200 mL / min. Finally, 200 mL / min of pure water is passed through the membrane from the blood side to the dialysate side to finish the washing process. The hollow fiber membrane is taken out from the obtained module and freeze-dried to make a sample for measuring unnecessary components. In the case of a dry hollow fiber membrane module, the same washing treatment is performed to obtain a measurement sample.
次に、内表面最表層と中空糸膜内表面近傍層に関する詳細には、その二層の違いをみると、親水性高分子の濃度差による二層構造であり、中空糸膜は一般に、内表面の緻密層から外表面に向かうに従い孔径が拡大する傾向にあるから、最表層部分と表面近傍部分で密度差のある二層構造となることもある。この各層の厚みおよびその境界線は、中空糸膜の製造条件により任意に変わるものであり、又、その層の構造は性能にも多少なりとも影響する。そうすると、中空糸膜の凝固による製造工程から推測しても、最表層と表面近傍層がほとんど同時に、しかも両層が隣接して製造されている事情からすれば、一応二層が形成されることは認識できても、境界は鮮明に線引きできるようなものではなく、二層にまたがる親水性高分子の含有量の分布曲線をみるなら、連続線でつながるような場合が多く、親水性高分子の含有量の違いに起因する二層に濃度差がありうる。一般には、二層の境界において親水性高分子の含有量の分布曲線に断層ができるために、材料挙動の違う不連続な2つの層ができると仮定することは技術的に無理があろう、親水性高分子の含有量を最表層で20〜40質量%、表面近傍層のそれを5〜20質量%ということが最適範囲として一応規定しているが、親水性高分子が、表面近傍層から、最表層へと拡散移動するという機構からすれば、例えば最表層が40質量%で表面近傍層が5質量%というような設計では機能上十分に作用しないこともあると思われる。要するに二層に存在する単純な親水性高分子の含有量の較差に着目して設計することも重要である。その適正な較差値としては、両者の親水性高分子の含有量に表わす質量%で示す数値を算定の根拠にして、例えば、最表面と表面近傍層からなる二層間に、1.1倍以上ということを、二層間の親水性高分子の含有量の質量%の差で換算して算定すれば、二層の親水性高分子の含有量の単純な差を、1〜35質量%程度に、最適には5〜25質量%程度の差の違いがあれば、親水性高分子が表面近傍層から最表層へと拡散移動が円滑にできるものといえる。例えば、最表層を32質量%とすると、表面近傍層は、7〜27質量%程度の範囲にあることになり、これは1.1〜10倍という程度の要件を満たすことになる。 Next, in detail regarding the innermost surface layer and the inner layer near the inner surface of the hollow fiber membrane, the difference between the two layers shows a two-layer structure due to the difference in the concentration of the hydrophilic polymer. Since the pore diameter tends to increase from the dense layer on the surface toward the outer surface, a two-layer structure with a density difference between the outermost layer portion and the portion in the vicinity of the surface may be formed. The thickness of each layer and its boundary line are arbitrarily changed depending on the manufacturing conditions of the hollow fiber membrane, and the structure of the layer also has some influence on the performance. Then, even if we infer from the manufacturing process by coagulation of the hollow fiber membrane, if the outermost layer and the near-surface layer are manufactured almost simultaneously and both layers are manufactured adjacent to each other, two layers are formed. Can be recognized, but the boundary is not something that can be drawn clearly.If you look at the distribution curve of the content of hydrophilic polymer across two layers, it is often connected by a continuous line, hydrophilic polymer There may be a difference in concentration between the two layers due to the difference in the content of. In general, it is technically impossible to assume that two discontinuous layers with different material behaviors are formed because the distribution curve of the hydrophilic polymer content can be broken at the boundary between the two layers. The hydrophilic polymer content of the outermost layer is 20-40% by mass and that of the surface vicinity layer is 5-20% by mass as the optimum range. From the mechanism of diffusion and movement to the outermost layer, for example, a design in which the outermost layer is 40% by mass and the near-surface layer is 5% by mass may not function sufficiently. In short, it is important to design by paying attention to the difference in the content of simple hydrophilic polymers present in the two layers. As an appropriate difference value, for example, 1.1 times or more between the two layers consisting of the outermost surface and the surface vicinity layer, based on the numerical value expressed by mass% expressed in the content of both hydrophilic polymers. That is, if calculated by converting the difference in the mass% of the hydrophilic polymer content between the two layers, the simple difference in the content of the hydrophilic polymer in the two layers is reduced to about 1 to 35% by mass. Optimally, if there is a difference of about 5 to 25% by mass, it can be said that the hydrophilic polymer can smoothly diffuse and move from the surface vicinity layer to the outermost layer. For example, when the outermost layer is 32% by mass, the surface vicinity layer is in the range of about 7 to 27% by mass, which satisfies the requirement of about 1.1 to 10 times.
なお、上記した親水性高分子の中空糸膜の最表層の含有量は、後述のごとくESCA法で測定し算出したものであり、中空糸膜の最表層(表層からの深さ数Å〜数十Å)の含有量の絶対値を求めたものである。通常は、ESCA法(最表層)では血液接触表面より深さが10nm(100Å)程度までの親水性高分子(PVP)含有量を測定可能である。また、表面近傍層の親水性高分子の含有量は、数百nmに相当する深度までの範囲に存在する割合の絶対値を評価したものであり、ATR法(表面近傍層)では血液接触表面より深さ1000〜1500nm(1〜1.5μm)程度までの親水性高分子含有量を測定可能である。 The content of the outermost layer of the above-mentioned hydrophilic polymer hollow fiber membrane was measured and calculated by the ESCA method as described later, and the outermost layer of the hollow fiber membrane (depth from several to several layers) The absolute value of the content of 10) was obtained. Usually, the ESCA method (outermost layer) can measure the hydrophilic polymer (PVP) content up to about 10 nm (100 mm) deep from the blood contact surface. In addition, the hydrophilic polymer content in the surface vicinity layer is an absolute value of the ratio existing in a range up to a depth corresponding to several hundreds of nanometers. In the ATR method (surface vicinity layer), the blood contact surface The hydrophilic polymer content up to a depth of about 1000 to 1500 nm (1 to 1.5 μm) can be measured.
内表面および外表面の親水性高分子の含有量は、親水性高分子の分子量にも関係することがある。例えば、分子量120万程度という高い分子量のポリビニルピロリドンを使用した場合より、分子量45万程度の低い分子量のポリビニルピロリドンを使用すると、凝固において、ポリビニルピロリドンの溶解性や溶出量が大きいことや、拡散移動が大きいという理由などにおいて、ポリスルホン系高分子に対する親水性高分子の平均質量割合1〜20質量%という含有量に比較して、最表層部分20〜40質量%および表面近傍層部分5〜20質量%というように、相対的に比較的高い親水性高分子の濃度のものが製造できるという傾向にある。例えば、ポリスルホン系樹脂80質量%に、分子量90万のポリビニルピロリドン15質量%および分子量4.5万程度のポリビニルピロリドン5質量%という分子量の異なるものを併用して製造する中空糸膜も、その二層のポリビニルピロリドンの含有量および性能に影響することもあり、この観点から中空糸膜を設計することも本発明の範疇に属する。 The content of the hydrophilic polymer on the inner surface and the outer surface may be related to the molecular weight of the hydrophilic polymer. For example, when polyvinyl pyrrolidone with a molecular weight of about 450,000 is used lower than when using a high molecular weight polyvinyl pyrrolidone with a molecular weight of about 1,200,000, the solubility and elution amount of polyvinyl pyrrolidone during coagulation is large, and diffusion transfer Compared to the content of 1 to 20% by mass of the average mass ratio of the hydrophilic polymer to the polysulfone-based polymer, the outermost layer part 20 to 40% by mass and the surface vicinity layer part 5 to 20% by mass % Having a relatively high hydrophilic polymer concentration tends to be produced. For example, a hollow fiber membrane produced by using 80% by mass of a polysulfone resin and 15% by mass of a polyvinyl pyrrolidone having a molecular weight of 900,000 and 5% by mass of a polyvinyl pyrrolidone having a molecular weight of about 45,000 is also used. The content and performance of the polyvinyl pyrrolidone in the layer may be affected, and the design of the hollow fiber membrane from this viewpoint also belongs to the category of the present invention.
本発明における上記要件2および3、4を達成する方法としては、例えば、疎水性高分子に対する親水性高分子の構成割合を前記した範囲にしたり、中空糸膜の製膜条件を最適化する等により達成できる。具体的には、中空糸膜内表面側に形成される緻密層において最表層部分と表面近傍部分で密度差のある2層構造とするのが好ましい。すなわち、詳細な理由はわからないが、紡糸原液中のポリスルホン系高分子と親水性高分子の質量割合および内部凝固液濃度と温度を後述するような範囲にすることにより、中空糸膜内表面の最表層部分と表面近傍部分の凝固速度および/または相分離速度に差が生じ、かつポリスルホン系高分子と親水性高分子の溶媒/水への溶解性の違いが要件2および3のような特性を発現するのではないかと考える。また、要件4に対しては乾燥条件の適正化が重要なポイントである。すなわち、湿潤状態の中空糸膜を乾燥する際、水に溶解している親水性高分子は水の移動に伴い、中空膜内部より表面側に移動する。ここで、後述するような乾燥条件を用いることにより、水の移動にある程度の速度を持たせ、かつ中空糸膜全体で移動速度を均一にすることができ、中空糸膜内部の親水性高分子は斑なく速やかに両表面側に移動する。膜面からの水の蒸発は中空糸膜内表面側よりも外表面側からの方がより多くなるので、したがって外表面側に移動する親水性高分子の量が多くなり本願発明の中空糸膜の特徴である要件4を達成できるものと推測する。 Examples of the method for achieving the above requirements 2 and 3 and 4 in the present invention include setting the ratio of the hydrophilic polymer to the hydrophobic polymer in the above-described range, optimizing the film forming conditions of the hollow fiber membrane, etc. Can be achieved. Specifically, it is preferable that the dense layer formed on the inner surface side of the hollow fiber membrane has a two-layer structure in which there is a density difference between the outermost layer portion and the surface vicinity portion. That is, although the detailed reason is not known, by adjusting the mass ratio of the polysulfone polymer and the hydrophilic polymer in the spinning dope and the concentration and temperature of the internal coagulation liquid within the ranges described later, There is a difference in the solidification rate and / or phase separation rate between the surface layer and the vicinity of the surface, and the difference in solubility between the polysulfone polymer and the hydrophilic polymer in the solvent / water has the characteristics as in requirements 2 and 3. I think that it may be expressed. For requirement 4, it is important to optimize the drying conditions. That is, when the wet hollow fiber membrane is dried, the hydrophilic polymer dissolved in water moves from the inside of the hollow membrane to the surface side as the water moves. Here, by using drying conditions as described later, it is possible to give a certain speed to the movement of water and to make the movement speed uniform throughout the hollow fiber membrane, and the hydrophilic polymer inside the hollow fiber membrane. Move quickly to both surfaces without spots. Since the evaporation of water from the membrane surface is greater from the outer surface side than from the inner surface side of the hollow fiber membrane, the amount of the hydrophilic polymer that moves to the outer surface side is increased, and thus the hollow fiber membrane of the present invention is increased. It is presumed that requirement 4 which is a characteristic of the above can be achieved.
また要件5を達成する手段として、本願発明者らはジフェニルスルホン構造のγ線の高エネルギーに対して安定化に寄与するものが有効との観点から鋭意検討したところ、2価イオンが、この構造の耐γ滅菌性に寄与している知見を得た。このメカニズムは詳細には不明であるが、ポリスルホン系樹脂の末端基に由来する放射線での分解性を減じる効果を2価イオンが有しているのかもしれない。ポリスルホン系樹脂は、ほとんどが重合のモノマーとしてジクロロジフェニルスルホンと両末端フェノール性基を持つユニット(ジヒドキシジフェニルスルホン、ビスフェノールAなど)を構成成分として縮重合される。この方法では、必ず末端基に塩素を有するクロロフェニル構造またはフェノール性末端が存在する。これらの末端基に由来する放射線での分解性を減じる効果を2価イオンが有している可能性がある。また2価イオンとスルホン基とのイオン的な保護作用、ないしは2価イオン性物質を介してのスルホン基と他の基との分子間、あるいは分子内のイオン架橋的な構造形成が保護に作用している可能性も推定される。このような性質は、他の化学物質においても、例えば硫酸エステル基を有する高分子が、2価イオン物質の存在で耐熱性が向上するなどの挙動との類似性があるのかもしれない。しかし2価イオンの残留量としては、痕跡程度のもので効果があることから、前者の末端基への効果が有力であろうと考えられる。 Further, as a means for achieving the requirement 5, the present inventors have intensively studied from the viewpoint that it is effective to contribute to the stabilization of the high energy of γ rays of the diphenylsulfone structure. The knowledge that contributes to the resistance to γ sterilization was obtained. Although this mechanism is unknown in detail, divalent ions may have an effect of reducing the decomposability with radiation derived from the terminal group of the polysulfone resin. Most of the polysulfone-based resins are polycondensated with dichlorodiphenylsulfone as a polymerization monomer and a unit having a phenolic group at both ends (dihydroxydiphenylsulfone, bisphenol A, etc.) as constituent components. In this method, there always exists a chlorophenyl structure or a phenolic end having chlorine as a terminal group. There is a possibility that divalent ions have an effect of reducing the decomposability with radiation derived from these end groups. In addition, ionic protective action between divalent ions and sulfone groups, or ionic cross-linking structure formation between sulfone groups and other groups via divalent ionic substances, or in the molecule acts on protection. It is also possible that this is happening. Such properties may be similar to other chemical substances, for example, behavior in which a polymer having a sulfate ester group is improved in heat resistance in the presence of a divalent ionic substance. However, since the residual amount of divalent ions is effective with a trace amount, the effect on the former end group is considered to be dominant.
本発明のポリスルホン樹脂に対しての2価イオンの添加は、(1)紡糸原液状態、(2)中空糸への成形後の状態、いずれかの方策が考えられる。直接ポリスルホン樹脂に作用させるには前者の方法が有利であり、中空糸膜への十分な残留効果を得るには後者が有利であるが、本願発明では、中空糸を洗浄処理により、最適な親水性高分子の分布状態とすることをその目的としている。このことから、後処理でのポリスルホン樹脂への十分な2価イオンの処理は制御が難しく、前者の処理が、確実な手法と考えられる。また、2価イオン成分を中空糸の製造工程で添加しなくとも、あらかじめ使用原料がこれを含有するものを用いても同様の効果は期待できる。 As for the addition of divalent ions to the polysulfone resin of the present invention, any one of (1) a state of spinning stock solution and (2) a state after forming into a hollow fiber can be considered. The former method is advantageous for direct action on the polysulfone resin, and the latter is advantageous for obtaining a sufficient residual effect on the hollow fiber membrane. The purpose is to obtain a distribution state of the conductive polymer. From this, it is difficult to control the treatment of sufficient divalent ions to the polysulfone resin in the post-treatment, and the former treatment is considered to be a reliable method. Even if the divalent ion component is not added in the hollow fiber production process, the same effect can be expected even if the raw material used contains it in advance.
樹脂に作用させる2価イオンの種類は、カルシウム、マグネシウムなどアルカリ土類金属イオンが適している。重金属イオンを用いた場合は、逆に重金属による分解触媒作用が現れる可能性が危惧され好ましくない。上記イオンの添加は、紡糸原液、中空糸と接する水などへの溶解性を有する塩として添加する方法が挙げられる。 Alkaline earth metal ions such as calcium and magnesium are suitable for the type of divalent ions that act on the resin. When heavy metal ions are used, there is a concern that a decomposition catalytic action due to heavy metals may appear. Examples of the addition of the ion include a method of adding the salt as a salt having solubility in a spinning solution, water in contact with the hollow fiber, and the like.
添加濃度は、ポリスルホン系樹脂の重量あたりに、どの程度のイオンが総量として接触し得るかで決定できる。紡糸原液への添加が最も見積もり易い方策である。本発明では、ポリスホン系樹脂1kgに対して、数mg〜数10mgの作用により効果を得るものである。
紡糸原液への添加については、好ましくは、ポリスルホン系樹脂1kgに対してイオン原子として1mg以上である。添加が少ないと十分な効果が得られない。更に好ましくは、5mg以上である。また、上限については、溶解性の問題もあり、過剰の添加は好ましくない。
従って、より好ましくは100mg以下である。さらに好ましくは50mg以下である。
The concentration of addition can be determined by how much ions can contact as a total amount per weight of the polysulfone resin. Addition to the spinning dope is the easiest way to estimate. In the present invention, an effect is obtained by the action of several mg to several tens mg with respect to 1 kg of the polyphonic resin.
The addition to the spinning dope is preferably 1 mg or more as ion atoms with respect to 1 kg of the polysulfone resin. If the addition is small, a sufficient effect cannot be obtained. More preferably, it is 5 mg or more. Moreover, about an upper limit, there exists a problem of solubility, and excessive addition is unpreferable.
Therefore, it is more preferably 100 mg or less. More preferably, it is 50 mg or less.
ドープ中のポリスルホン系高分子に対する親水性高分子の質量比は0.1〜0.6が好ましい。ドープ中PVP含量が少なすぎると、膜中PVP存在比を要件2、3、4の範囲にコントロールすることが困難な場合がある。したがって、ドープ中親水性高分子/ポリスルホン系高分子は、0.15以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましく、0.25以上がよりさらに好ましく、特に0.3以上が好ましい。また、ドープ中PVP含量が多すぎると、膜中PVP量も多くなるため製膜後の洗浄を強化する必要がありコストアップに繋がる可能性がある。したがって、ドープ中PVP比は、0.57以下がより好ましく、0.55以下がさらに好ましい。 The mass ratio of the hydrophilic polymer to the polysulfone polymer in the dope is preferably 0.1 to 0.6. If the PVP content in the dope is too low, it may be difficult to control the PVP abundance ratio in the film within the range of requirements 2, 3, and 4. Therefore, the hydrophilic polymer / polysulfone polymer in the dope is more preferably 0.15 or more, further preferably 0.2 or more, still more preferably 0.25 or more, and particularly preferably 0.3 or more. Further, if the PVP content in the dope is too large, the amount of PVP in the film also increases, so it is necessary to strengthen the cleaning after film formation, which may lead to an increase in cost. Therefore, the PVP ratio in the dope is more preferably 0.57 or less, and further preferably 0.55 or less.
内部凝固液としては、15〜70質量%のジメチルアセトアミド(DMAc)水溶液が好ましい。内部凝固液濃度が低すぎると、内表面の凝固速度が速くなるため内表面近傍の親水性高分子の含有量のコントロールがしにくくなることがある。したがって、内部凝固液濃度は20質量%以上がより好ましく、25質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましい。また内部凝固液濃度が高すぎると、内表面の凝固速度が遅くなり、最表面の親水性高分子の含有量をコントロールしにくくなることがある。したがって、内部凝固液濃度は、60質量%以下がより好ましく、55質量%以下がさらに好ましく、50質量%以下がよりさらに好ましい。さらに、内部凝固液温度を−20〜30℃にコントロールするのが好ましい。内部凝固液温度が低すぎると、ノズル吐出直後に最表面が凝固してしまい内表面近傍の親水性高分子の含有量をコントロールしにくくなることがある。内部凝固液温度は、−10℃以上がより好ましく、0℃以上がさらに好ましく、10℃以上がよりさらに好ましい。また、内部凝固液温度が高すぎると、内表面最表層と表面近傍の膜構造(疎密)の差が大きくなりすぎるため、最表面と表面近傍の親水性高分子の含有量をコントロールしにくくなることがある。内部凝固液温度は25℃以下がより好ましく、20℃以下がさらに好ましい。また、内部凝固液温度を前記範囲に設定することにより、内部凝固液をノズルより吐出した際、溶け込んでいた溶存気体が気泡となって発生するのを抑制できる。すなわち、内部凝固液中の溶存気体の気泡化を抑制することにより、ノズル直下での糸切れや、ノブの発生を抑えるという副次効果も有する。内部凝固液温度を前記範囲にコントロールする手段としては、内部凝固液タンクからノズルまでの配管に熱交換器を設けるのが好ましい。 As the internal coagulation liquid, a 15 to 70 mass% dimethylacetamide (DMAc) aqueous solution is preferable. If the concentration of the internal coagulation liquid is too low, the solidification rate of the inner surface is increased, which may make it difficult to control the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface. Therefore, the internal coagulation liquid concentration is more preferably 20% by mass or more, further preferably 25% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. On the other hand, if the concentration of the internal coagulating liquid is too high, the coagulation rate on the inner surface becomes slow, and it may be difficult to control the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface. Therefore, the internal coagulation liquid concentration is more preferably 60% by mass or less, further preferably 55% by mass or less, and further preferably 50% by mass or less. Furthermore, it is preferable to control the internal coagulation liquid temperature to -20 to 30 ° C. If the internal coagulating liquid temperature is too low, the outermost surface is solidified immediately after nozzle discharge, and it may be difficult to control the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface. The internal coagulation liquid temperature is more preferably −10 ° C. or higher, further preferably 0 ° C. or higher, and further preferably 10 ° C. or higher. In addition, if the internal coagulation liquid temperature is too high, the difference in the film structure (dense / dense) between the innermost surface layer and the surface becomes too large, making it difficult to control the content of the hydrophilic polymer near the outermost surface and the surface. Sometimes. The internal coagulation liquid temperature is more preferably 25 ° C. or lower, and further preferably 20 ° C. or lower. In addition, by setting the internal coagulating liquid temperature within the above range, it is possible to suppress the dissolved gas that has dissolved into bubbles when the internal coagulating liquid is discharged from the nozzle. In other words, by suppressing the bubbling of the dissolved gas in the internal coagulation liquid, there is also a secondary effect of suppressing yarn breakage directly below the nozzle and the occurrence of knobs. As a means for controlling the internal coagulating liquid temperature within the above range, it is preferable to provide a heat exchanger in the pipe from the internal coagulating liquid tank to the nozzle.
湿潤中空糸膜の乾燥方法の具体例としては、湿潤状態の中空糸膜束をマイクロ波乾燥機に入れ、20kPa以下の減圧下で出力0.1〜20kWのマイクロ波を照射して乾燥するのが好ましい実施態様である。乾燥時間短縮を考慮するとマイクロ波の出力は高い方が好ましいが、例えば親水性高分子を含有する中空糸膜では過乾燥や過加熱による親水性高分子の劣化・分解が起こったり、使用時の濡れ性低下が起こるなどの問題があるため、出力はあまり上げ過ぎないのが好ましい。したがって、マイクロ波の出力は18kW以下がより好ましく、16kW以下がさらに好ましく、14kW以下がよりさらに好ましい。また0.1kW未満の出力でも中空糸膜束を乾燥することは可能であるが、乾燥時間が伸びることによる処理量低下の問題が起こる可能性がある。マイクロ波の出力は0.15kW以上がより好ましく、0.2kW以上がさらに好ましい。前記出力に組み合わせる減圧度としては、乾燥前の中空糸膜束の含水率にもよるが、15kPa以下がより好ましく、10kPa以下がさらに好ましい。減圧度は低い方が、乾燥速度が速まるため好ましいが、系の密閉度を上げるためのコストアップを考慮すると0.1kPaを下限とするのが好ましい。より好ましくは0.2kPa以上、さらに好ましくは0.3kPa以上である。マイクロ波出力および減圧度の組合せの最適値は、中空糸膜束の含水率および中空糸膜束の処理本数により異なるので、実験により適宜設定値を求めるのが好ましい。
例えば、本発明の乾燥条件を実施する一応の目安として、中空糸膜1本当たり50gの水分を有する中空糸膜束を20本乾燥した場合、総水分含量は50g×20本=1,000gとなり、この時のマイクロ波の出力は1.5kW、減圧度は5kPaが適当である。
As a specific example of the method for drying the wet hollow fiber membrane, the wet hollow fiber membrane bundle is put in a microwave dryer and dried by irradiating with a microwave with an output of 0.1 to 20 kW under a reduced pressure of 20 kPa or less. Is a preferred embodiment. In consideration of shortening the drying time, a higher microwave output is preferable.For example, in hollow fiber membranes containing hydrophilic polymers, degradation or decomposition of the hydrophilic polymers may occur due to overdrying or overheating. It is preferable that the output is not increased too much due to problems such as a decrease in wettability. Therefore, the microwave output is more preferably 18 kW or less, further preferably 16 kW or less, and further preferably 14 kW or less. Further, the hollow fiber membrane bundle can be dried even with an output of less than 0.1 kW, but there is a possibility that a problem of reduction in throughput due to an increase in drying time may occur. The output of the microwave is more preferably 0.15 kW or more, and further preferably 0.2 kW or more. The degree of reduced pressure combined with the output is preferably 15 kPa or less, more preferably 10 kPa or less, although it depends on the moisture content of the hollow fiber membrane bundle before drying. A lower degree of vacuum is preferable because the drying speed increases, but it is preferable to set the lower limit to 0.1 kPa in view of cost increase for increasing the degree of sealing of the system. More preferably, it is 0.2 kPa or more, and further preferably 0.3 kPa or more. The optimum value of the combination of the microwave output and the degree of reduced pressure varies depending on the moisture content of the hollow fiber membrane bundle and the number of treatments of the hollow fiber membrane bundle.
For example, as a temporary guideline for carrying out the drying conditions of the present invention, when 20 hollow fiber membrane bundles having a moisture content of 50 g per hollow fiber membrane are dried, the total moisture content is 50 g × 20 = 1,000 g. At this time, the output of the microwave is suitably 1.5 kW and the degree of decompression is suitably 5 kPa.
マイクロ波の照射周波数は、中空糸膜束への照射斑の抑制や、細孔内の水を細孔より押出す効果などを考慮すると1,000〜5,000MHzが好ましい。より好ましくは1,500〜4,500MHz、さらに好ましくは2,000〜4,000MHzである。 The microwave irradiation frequency is preferably 1,000 to 5,000 MHz in consideration of suppression of irradiation spots on the hollow fiber membrane bundle and the effect of extruding water in the pores from the pores. More preferably, it is 1,500-4,500 MHz, More preferably, it is 2,000-4,000 MHz.
該マイクロ波照射による乾燥は中空糸膜束を均一に加熱し乾燥することが重要である。上記したマイクロ波乾燥においては、マイクロ波の発生時に付随発生する反射波による不均一加熱が発生するので、該反射波による不均一加熱を低減する手段を取る事が重要である。該方策は限定されず任意であるが、例えば、特開2000−340356号公報において開示されているオーブン中に反射板を設けて反射波を反射させ加熱の均一化を行う方法が好ましい実施態様の一つである。 In drying by microwave irradiation, it is important to uniformly heat and dry the hollow fiber membrane bundle. In the above-described microwave drying, nonuniform heating due to the reflected wave that occurs accompanying the generation of the microwave occurs, so it is important to take measures to reduce the nonuniform heating due to the reflected wave. The method is not limited and is arbitrary. For example, a method of providing a reflector in an oven disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-340356 to reflect reflected waves and uniformize heating is a preferred embodiment. One.
上記組合せにより、中空糸膜は5時間以内で乾燥することが好ましい。乾燥時間が長すぎると、中空糸膜中の水の移動速度が遅いため、水に溶解している親水性高分子の移動にも影響を与えることがある。その結果、中空糸膜中の目的とする層まで親水性高分子を移動させることができなくなったり、或いは、移動斑が生じやすくなったりすることにより、各部の親水性高分子の含有量をコントロールできなくなる可能性がある。したがって、中空糸膜の乾燥時間は4時間以内がより好ましく、3時間以内がさらに好ましい。また、乾燥時間は短い方が親水性高分子の移動が少なく好ましいが、発熱による親水性高分子の劣化・分解の抑制、乾燥斑の低減の観点よりマイクロ波周波数、出力、減圧度の組合わせを選択すると5分以上の乾燥時間をとることが好ましく、10分以上がより好ましく、15分以上がさらに好ましい。 With the above combination, the hollow fiber membrane is preferably dried within 5 hours. If the drying time is too long, the movement speed of the water in the hollow fiber membrane is slow, which may affect the movement of the hydrophilic polymer dissolved in the water. As a result, it becomes impossible to move the hydrophilic polymer to the target layer in the hollow fiber membrane, or it becomes easy to cause movement spots, thereby controlling the content of the hydrophilic polymer in each part. It may not be possible. Therefore, the drying time of the hollow fiber membrane is more preferably within 4 hours, and further preferably within 3 hours. A shorter drying time is preferable because the movement of the hydrophilic polymer is less, but a combination of microwave frequency, output, and degree of vacuum is preferred from the viewpoint of suppressing degradation and decomposition of the hydrophilic polymer due to heat generation and reducing dry spots. When selected, it is preferable to take a drying time of 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more, and even more preferably 15 minutes or more.
また、乾燥時の中空糸膜束の最高到達温度は80℃以下が好ましい。温度が上がりすぎると、親水性高分子の劣化・分解を招くおそれがあるため、乾燥時の中空糸膜の温度は75℃以下がより好ましく、70℃以下がさらに好ましい。しかし、温度が低すぎると乾燥時間が長くなるため、先述したように中空糸膜各部の親水性高分子量をコントロールできなくなる可能性がある。したがって、乾燥時の温度は20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、40℃以上がさらに好ましい。 Further, the maximum temperature reached by the hollow fiber membrane bundle during drying is preferably 80 ° C. or lower. If the temperature is too high, the hydrophilic polymer may be deteriorated or decomposed. Therefore, the temperature of the hollow fiber membrane during drying is more preferably 75 ° C. or less, and further preferably 70 ° C. or less. However, if the temperature is too low, the drying time becomes long, so that there is a possibility that the hydrophilic high molecular weight of each part of the hollow fiber membrane cannot be controlled as described above. Therefore, the temperature during drying is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and further preferably 40 ° C. or higher.
さらに、中空糸膜は絶乾しないのが好ましい。絶乾してしまうと、使用時の再湿潤化において濡れ性が低下したり、親水性高分子が吸水しにくくなるため中空糸膜から溶出しやすくなる可能性がある。乾燥後の中空糸膜の含水率は1重量%以上が好ましく、1.5重量%以上がより好ましい。中空糸膜の含水率が高すぎると、保存時菌が増殖しやすくなったり、中空糸膜の自重により糸潰れが発生したりする可能性があるため、中空糸膜の含水率は5重量%以下が好ましく、より好ましくは4重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下である。なお、本発明の含水率(%)とは、乾燥前の中空糸膜束の質量(a)乾燥後の中空糸膜束の質量(b)を測定し、含水率(%)=(a−b)/b×100により容易に算定できる。 Furthermore, it is preferable that the hollow fiber membrane does not dry out. If it is completely dried, there is a possibility that the wettability decreases during re-wetting at the time of use, and the hydrophilic polymer is less likely to absorb water, so that it can be easily eluted from the hollow fiber membrane. The moisture content of the hollow fiber membrane after drying is preferably 1% by weight or more, and more preferably 1.5% by weight or more. If the water content of the hollow fiber membrane is too high, bacteria may be easily proliferated during storage, and the hollow fiber membrane may be crushed by its own weight. Therefore, the water content of the hollow fiber membrane is 5% by weight. The following is preferable, more preferably 4% by weight or less, and still more preferably 3% by weight or less. The moisture content (%) of the present invention means the mass of the hollow fiber membrane bundle before drying (a) the mass (b) of the hollow fiber membrane bundle after drying, and the moisture content (%) = (a− b) can be easily calculated by / b × 100.
また、本発明においては、中空糸膜外表面の開孔率が8〜25%であることや、中空糸膜外表面における開孔部の平均孔面積が0.3〜1.0μm2であることが前記した特性を付与するために有効であり、好ましい実施態様である。開孔率が8%未満や平均孔面積は0.3μm2未満の場合には、透水率が低下する可能性がある。また、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士が固着し、モジュール組み立て性が悪化する等の課題を引き起こすことがある。そのため、開孔率は9%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。平均孔面積は0.4μm2以上がより好ましく、0.5μm2以上がさらに好ましく、0.6μm2以上がよりさらに好ましい。逆に開孔率が25%を超えたり、平均孔面積が1.0μm2を超える場合には、バースト圧が低下することがある。そのため、開孔率は23%以下がより好ましく、20%以下がさらに好ましく、17%以下がよりさらに好ましく、特に好ましくは15%以下である。平均孔面積は0.95μm2以下がより好ましく、0.90μm2以下がさらに好ましい。 In the present invention, the hole area ratio of the outer surface of the hollow fiber membrane is 8 to 25%, and the average hole area of the hole portion on the outer surface of the hollow fiber membrane is 0.3 to 1.0 μm 2 . This is effective for imparting the above-mentioned characteristics and is a preferred embodiment. If the open area ratio is less than 8% or the average pore area is less than 0.3 μm 2 , the water permeability may decrease. In addition, when the membrane is dried, hydrophilic polymers present on the outer surface of the membrane are interposed so that the hollow fiber membranes are fixed to each other, which may cause problems such as deterioration in module assemblability. Therefore, the open area ratio is more preferably 9% or more, and further preferably 10% or more. The average pore area is more preferably 0.4 μm 2 or more, further preferably 0.5 μm 2 or more, and further preferably 0.6 μm 2 or more. On the contrary, when the open area ratio exceeds 25% or the average pore area exceeds 1.0 μm 2 , the burst pressure may decrease. Therefore, the porosity is more preferably 23% or less, further preferably 20% or less, still more preferably 17% or less, and particularly preferably 15% or less. The average pore area is more preferably 0.95 .mu.m 2 or less, more preferably 0.90 .mu.m 2 or less.
中空糸膜の外表面における親水性高分子の含有量を上記した範囲にする方法および中空糸膜外表面の開口率を上記範囲にする方法として、先述した紡糸原液中のポリスルホン系高分子に対する親水性高分子の質量割合の調整や、中空糸膜の乾燥条件の最適化のほかに、製膜された中空糸膜の洗浄において洗浄条件を適正化することも有効な方法である。製膜条件としては、ノズル出口のエアーギャップ部の温湿度調整、延伸条件、外部凝固浴の温度・組成等の最適化が、また、洗浄方法としては、温水洗浄、アルコール洗浄および遠心洗浄等が有効である。該方法の中で、製膜条件としては、エアギャップ部の湿度および外部凝固液中の溶媒と非溶媒との組成比の最適化が、洗浄方法としてはアルコール洗浄が特に有効である。 As a method for setting the content of the hydrophilic polymer on the outer surface of the hollow fiber membrane in the above range and a method for setting the opening ratio of the outer surface of the hollow fiber membrane in the above range, hydrophilicity to the polysulfone polymer in the spinning dope described above is used. In addition to adjusting the mass ratio of the conductive polymer and optimizing the drying conditions of the hollow fiber membrane, it is also effective to optimize the cleaning conditions in cleaning the formed hollow fiber membrane. Film forming conditions include temperature and humidity adjustment of the air gap at the nozzle exit, stretching conditions, optimization of the temperature and composition of the external coagulation bath, and cleaning methods include hot water cleaning, alcohol cleaning, and centrifugal cleaning. It is valid. Among these methods, as the film forming conditions, optimization of the humidity of the air gap and the composition ratio of the solvent and the non-solvent in the external coagulating liquid is particularly effective as the cleaning method.
エアギャップ部は外気を遮断するための部材で囲むのが好ましく、エアギャップ内部の湿度は、紡糸原液組成とノズル温度、エアギャップ長、外部凝固浴の温度・組成により調整するのが好ましい。例えば、ポリエーテルスルホン/ポリビニルピロリドン/ジメチルアセトアミド/水=10〜25/0.5〜12.5/52.5〜89.5/0〜10.0からなる紡糸原液を30〜60℃のノズルから吐出し、100〜1000mmのエアギャップを通過し、濃度0〜70質量%、温度50〜80℃の外部凝固浴に導く場合、エアギャップ部の絶対湿度は0.01〜0.3kg/kg乾燥空気となる。エアギャップ部の湿度をこのような範囲に調整することで、外表面開孔率および外表面平均孔面積、外表面親水性高分子含有率を適正な範囲にコントロールすることが可能となる。 The air gap portion is preferably surrounded by a member for blocking outside air, and the humidity inside the air gap is preferably adjusted by the spinning solution composition, the nozzle temperature, the air gap length, and the temperature and composition of the external coagulation bath. For example, a spinning stock solution consisting of polyethersulfone / polyvinylpyrrolidone / dimethylacetamide / water = 10-25 / 0.5-12.5 / 52.5-89.5 / 0-10.0 is used at a nozzle of 30-60 ° C. When the air gap is discharged through the air gap of 100 to 1000 mm and led to an external coagulation bath having a concentration of 0 to 70 mass% and a temperature of 50 to 80 ° C., the absolute humidity of the air gap portion is 0.01 to 0.3 kg / kg. It becomes dry air. By adjusting the humidity of the air gap part to such a range, it becomes possible to control the outer surface open area ratio, the outer surface average pore area, and the outer surface hydrophilic polymer content to an appropriate range.
外部凝固液は0〜50質量%のDMAc水溶液を使用するのが好ましい。外部凝固液濃度が高すぎる場合は、外表面開孔率および外表面平均孔面積が大きくなりすぎ、透析使用時エンドトキシンの血液側への逆流入の増大を起こす可能性がある。したがって、外部凝固液濃度は、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、よりさらに好ましくは25質量%以下である。また、外部凝固液濃度が低すぎる場合には、紡糸原液から持ち込まれる溶媒を希釈するために大量の水を使用する必要があり、また廃液処理のためのコストが増大する。そのため、外部凝固液濃度の下限はより好ましくは5質量%以上である。 As the external coagulation liquid, it is preferable to use a DMAc aqueous solution of 0 to 50% by mass. If the concentration of the external coagulation solution is too high, the outer surface opening ratio and the outer surface average pore area become too large, which may increase the backflow of endotoxin to the blood side when using dialysis. Therefore, the external coagulation liquid concentration is more preferably 40% by mass or less, further preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less. If the concentration of the external coagulation liquid is too low, it is necessary to use a large amount of water to dilute the solvent brought in from the spinning stock solution, and the cost for waste liquid treatment increases. Therefore, the lower limit of the external coagulation liquid concentration is more preferably 5% by mass or more.
本発明の中空糸膜の製造において、完全に中空糸膜構造が固定される以前に実質的に延伸をかけないことが好ましい。実質的に延伸を掛けないとは、ノズルから吐出された紡糸原液に弛みや過度の緊張が生じないように紡糸工程中のローラー速度をコントロールすることを意味する。吐出線速度/凝固浴第一ローラー速度比(ドラフト比)は0.7〜1.8が好ましい範囲である。前記比が0.7未満では、走行する中空糸膜に弛みが生じることがあり生産性の低下に繋がり、1.8を超える場合には中空糸膜の緻密層が裂けるなど膜構造が破壊されることがある。より好ましくは0.85〜1.7、さらに好ましくは0.9〜1.6、特に好ましくは1.0〜1.5である。ドラフト比をこの範囲に調整することにより細孔の変形や破壊を防ぐことができ、膜孔への血中タンパクの目詰まりを防ぎ経時的な性能安定性やシャープな分画特性を発現することが可能となる。 In the production of the hollow fiber membrane of the present invention, it is preferable that stretching is not substantially applied before the hollow fiber membrane structure is completely fixed. “Substantially no stretching” means that the roller speed during the spinning process is controlled so that the spinning dope discharged from the nozzle is not loosened or excessively tensioned. The discharge linear speed / coagulation bath first roller speed ratio (draft ratio) is preferably in the range of 0.7 to 1.8. If the ratio is less than 0.7, the traveling hollow fiber membrane may be loosened, leading to a decrease in productivity, and if it exceeds 1.8, the membrane structure is destroyed such as the dense layer of the hollow fiber membrane is torn. Sometimes. More preferably, it is 0.85-1.7, More preferably, it is 0.9-1.6, Most preferably, it is 1.0-1.5. By adjusting the draft ratio to this range, deformation and destruction of the pores can be prevented, clogging of blood protein into the membrane pores can be prevented, and performance stability over time and sharp fractionation characteristics can be expressed. Is possible.
水洗浴を通過した中空糸膜は、湿潤状態のまま綛に巻き取り、3,000〜20,000本の束にする。ついで、得られた中空糸膜束を洗浄し、過剰の溶媒、親水性高分子を除去する。中空糸膜束の洗浄方法として、本発明では、70〜130℃の熱水、または室温〜50℃、10〜40vol%のエタノールまたはイソプロパノール水溶液に中空糸膜束を浸漬して処理するのが好ましい。
(1)熱水洗浄の場合は、中空糸膜束を過剰の水に浸漬し70〜90℃で15〜60分処理した後、中空糸膜束を取り出し遠心脱水を行う。この操作を水を更新しながら3、4回繰り返して洗浄処理を行う。
(2)加圧容器内の過剰の水に浸漬した中空糸膜束を121℃で2時間程度処理する方法をとることもできる。
(3)エタノールまたはイソプロパノール水溶液を使用する場合も、(1)と同様の操作を繰り返すのが好ましい。
(4)遠心洗浄器に中空糸膜束を放射状に配列し、回転中心から40℃〜90℃の洗浄水をシャワー状に吹きつけながら30分〜5時間遠心洗浄することも好ましい洗浄方法である。
前記洗浄方法を2つ以上組み合わせて行ってもよい。いずれの方法においても、処理温度が低すぎる場合には、洗浄回数を増やす等が必要になりコストアップに繋がることがある。また、処理温度が高すぎると親水性高分子の分解が加速し、逆に洗浄効率が低下することがある。上記洗浄を行うことにより、外表面親水性高分子の存在率の適正化を行い、固着抑制や溶出物の量を減ずることが可能となる。
The hollow fiber membrane that has passed through the water-washing bath is wound into a basket in a wet state to form a bundle of 3,000 to 20,000. Next, the obtained hollow fiber membrane bundle is washed to remove excess solvent and hydrophilic polymer. As a method for cleaning the hollow fiber membrane bundle, in the present invention, it is preferable to treat the hollow fiber membrane bundle by immersing it in hot water at 70 to 130 ° C., or from room temperature to 50 ° C. and 10 to 40 vol% ethanol or isopropanol aqueous solution. .
(1) In the case of hot water washing, the hollow fiber membrane bundle is immersed in excess water and treated at 70 to 90 ° C. for 15 to 60 minutes, and then the hollow fiber membrane bundle is taken out and subjected to centrifugal dehydration. This operation is repeated three or four times while renewing the water to perform the cleaning process.
(2) A method of treating a hollow fiber membrane bundle immersed in excess water in a pressurized container at 121 ° C. for about 2 hours can also be employed.
(3) When using an ethanol or isopropanol aqueous solution, it is preferable to repeat the same operation as in (1).
(4) It is also a preferable washing method that the hollow fiber membrane bundle is radially arranged in the centrifugal washer and centrifugal washing is performed for 30 minutes to 5 hours while spraying washing water at 40 ° C. to 90 ° C. from the rotation center in a shower shape. .
Two or more cleaning methods may be combined. In any of the methods, if the processing temperature is too low, it is necessary to increase the number of times of cleaning, which may lead to an increase in cost. On the other hand, when the treatment temperature is too high, the decomposition of the hydrophilic polymer is accelerated, and conversely, the cleaning efficiency may be lowered. By performing the above-described cleaning, it is possible to optimize the abundance of the hydrophilic polymer on the outer surface, thereby suppressing sticking and reducing the amount of eluate.
本発明においては、上記した要件1〜5を同時に満たすことが重要である。該要件の同時達成により前記した特性の全てを満足することができるようになる。 In the present invention, it is important to satisfy the above requirements 1 to 5 at the same time. By simultaneously achieving the requirements, all the above-mentioned characteristics can be satisfied.
本発明の中空糸膜束は、前記したごとく特性を有しているので血液浄化器用に用いるのが好ましい実施態様である。 Since the hollow fiber membrane bundle of the present invention has characteristics as described above, it is a preferred embodiment to be used for a blood purifier.
上記した血液浄化器用として用いる場合は、バースト圧が0.5MPa以上の中空糸膜よりなる血液浄化器であり、該血液浄化器の透水率が150ml/m2/hr/mmHg以上であることが好ましい。 When used for the above-mentioned blood purifier, the blood purifier is a hollow fiber membrane having a burst pressure of 0.5 MPa or more, and the water permeability of the blood purifier is 150 ml / m 2 / hr / mmHg or more. preferable.
本発明におけるバースト圧とは、中空糸をモジュールにしてからの中空糸膜の耐圧性能の指標で、中空糸内側を空気で加圧し、加圧圧力を徐々に上げたときの、中空糸が内部圧に耐えられずに破裂(バースト)する圧力である。バースト圧は高いほど使用時の中空糸膜の切断やピンホールの発生に繋がる潜在欠陥が少ないため、0.5MPa以上が好ましく、0.7MPa以上がさらに好ましく、1.0MPa以上が特に好ましい。バースト圧が0.5MPa未満では後述するような血液リークに繋がる潜在的な欠陥を検知することができなくなる可能性がある。また、バースト圧は高いほど好ましいが、バースト圧を高めることに主眼を置き、膜厚を上げたり、空隙率を下げすぎると所望の膜性能を得ることができなくなることがある。したがって、血液透析膜として仕上げる場合には、バースト圧は2.0MPa未満が好ましい。より好ましくは、1.7MPa未満、さらに好ましくは1.5MPa未満、特に好ましくは1.3MPa未満である。 The burst pressure in the present invention is an index of the pressure resistance of the hollow fiber membrane after the hollow fiber is made into a module, and the hollow fiber is inside when the inside of the hollow fiber is pressurized with air and the pressure is gradually increased. It is a pressure that bursts without bursting. The higher the burst pressure, the fewer latent defects that lead to the cutting of the hollow fiber membrane and the generation of pinholes during use, so 0.5 MPa or more is preferable, 0.7 MPa or more is more preferable, and 1.0 MPa or more is particularly preferable. If the burst pressure is less than 0.5 MPa, there is a possibility that it is impossible to detect a potential defect that leads to a blood leak as described later. The higher the burst pressure, the better. However, if the focus is on increasing the burst pressure and the film thickness is increased or the porosity is decreased too much, the desired film performance may not be obtained. Therefore, when finished as a hemodialysis membrane, the burst pressure is preferably less than 2.0 MPa. More preferably, it is less than 1.7 MPa, more preferably less than 1.5 MPa, and particularly preferably less than 1.3 MPa.
また、透水率が150ml/m2/hr/mmHg未満では溶質透過性が低下することがある。溶質透過性を上げるためには細孔径を大きくしたり、細孔数を増やしたりするが、そうすると膜強度が低下したり欠陥ができるといった問題が生じやすくなる。しかし本発明の中空糸膜では、外表面の孔径を最適化することにより支持層部分の空隙率を最適化し、溶質透過抵抗の低減と膜強度の向上をバランスさせたものである。より好ましい透水率の範囲は200ml/m2/hr/mmHg以上、さらに好ましくは300ml/m2/hr/mmHg以上、よりさらに好ましくは400ml/m2/hr/mmHg以上、特に好ましくは500ml/m2/hr/mmHg以上である。また、透水率が高すぎる場合、血液透析時の除水コントロールがしにくくなるため、2000ml/m2/hr/mmHg以下が好ましい。より好ましくは1800ml/m2/hr/mmHg以下、さらに好ましくは1500ml/m2/hr/mmHg以下、よりさらに好ましくは1300ml/m2/hr/mmHg以下、特に好ましくは1000ml/m2/hr/mmHg以下である。 Further, when the water permeability is less than 150 ml / m 2 / hr / mmHg, the solute permeability may be lowered. In order to increase the solute permeability, the pore diameter is increased or the number of pores is increased. However, this tends to cause problems such as a decrease in membrane strength and formation of defects. However, in the hollow fiber membrane of the present invention, the porosity of the support layer portion is optimized by optimizing the pore diameter of the outer surface, and the reduction in solute permeation resistance and the improvement in membrane strength are balanced. A more preferable range of water permeability is 200 ml / m 2 / hr / mmHg or more, more preferably 300 ml / m 2 / hr / mmHg or more, still more preferably 400 ml / m 2 / hr / mmHg or more, particularly preferably 500 ml / m. 2 / hr / mmHg or more. In addition, when the water permeability is too high, it becomes difficult to control water removal during hemodialysis, and therefore, 2000 ml / m 2 / hr / mmHg or less is preferable. More preferably 1800 ml / m 2 / hr / mmHg or less, further preferably 1500 ml / m 2 / hr / mmHg or less, even more preferably 1300 ml / m 2 / hr / mmHg or less, particularly preferably 1000 ml / m 2 / hr / h / g. It is below mmHg.
通常、血液浄化に用いるモジュールは、製品となる最終段階で、中空糸やモジュールの欠陥を確認するため、中空糸内部あるいは外部をエアによって加圧するリークテストを行う。加圧エアによってリークが検出されたときには、モジュールは不良品として、廃棄あるいは、欠陥を修復する作業がなされる。このリークテストのエア圧力は血液透析器の保証耐圧(通常500mmHg)の数倍であることが多い。しかしながら、特に高い透水性を持つ中空糸型血液浄化膜の場合、通常の加圧リークテストで検出できない中空糸の微小な傷、つぶれ、裂け目などが、リークテスト後の製造工程(主に滅菌や梱包)、輸送工程、あるいは臨床現場での取り扱い(開梱や、プライミングなど)時に、中空糸の切断やピンホールの発生につながり、ひいては治療時に血液がリークするトラブルの元になるので改善が必要である。該トラブルはバースト圧を前記特性にすることで回避ができる。 Usually, a module used for blood purification is subjected to a leak test in which the inside or outside of the hollow fiber is pressurized with air in order to confirm defects of the hollow fiber or the module at the final stage of production. When a leak is detected by the pressurized air, the module is discarded as a defective product or an operation for repairing the defect is performed. The air pressure in this leak test is often several times the guaranteed pressure resistance (usually 500 mmHg) of the hemodialyzer. However, in the case of a hollow fiber type blood purification membrane having a particularly high water permeability, microscopic scratches, crushing, and tearing of the hollow fiber that cannot be detected by a normal pressure leak test are caused by manufacturing processes (mainly sterilization and (Packing), transportation process, or handling in clinical settings (unpacking, priming, etc.) will lead to the occurrence of hollow fiber cutting and pinholes. It is. The trouble can be avoided by setting the burst pressure to the above characteristic.
また、中空糸膜の偏肉度が、上記した潜在的な欠陥の発生抑制に対して有効である。中空糸膜モジュール中の100本の中空糸膜断面を観察した際の膜厚の偏りであり、最大値と最小値の比で示す偏肉度が高いことが好ましい実施態様である。100本あたりの中空糸膜の偏肉度は0.6以上であるのが好ましい。100本の中空糸膜に1本でも偏肉度0.6未満の中空糸膜が含まれると、その中空糸膜が臨床使用時のリーク原因となる潜在欠点が発生し易くなることがあるので、本発明の偏肉度は平均値でなく、100本の最小値を表す。偏肉度は高い方が、膜の均一性が増し、潜在欠陥の発生が抑えられバースト圧が向上するので、より好ましくは0.65以上、さらに好ましくは0.7以上、よりさらに好ましくは0.75以上である。0.6未満では、潜在欠陥が発生しやすく、前記バースト圧が低くなり、血液リークの原因に繋がる可能性がある。 Further, the uneven thickness of the hollow fiber membrane is effective for suppressing the occurrence of the above-described potential defects. It is a preferred embodiment in which the thickness deviation when observing the cross section of 100 hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane module is high, and the thickness deviation ratio shown by the ratio between the maximum value and the minimum value is high. The uneven thickness of 100 hollow fiber membranes is preferably 0.6 or more. If at least one hollow fiber membrane includes 100 hollow fiber membranes with an uneven thickness of less than 0.6, the hollow fiber membrane may easily cause a potential defect that causes a leak during clinical use. The thickness deviation of the present invention is not an average value but represents a minimum value of 100. A higher unevenness degree increases the uniformity of the film, suppresses the occurrence of latent defects, and improves the burst pressure. Therefore, it is more preferably 0.65 or more, more preferably 0.7 or more, and still more preferably 0. .75 or more. If it is less than 0.6, latent defects are likely to occur, and the burst pressure becomes low, which may lead to blood leakage.
該偏肉度を0.6以上にするためには、例えば、製膜溶液の吐出口であるノズルのスリット幅を厳密に均一にすることが好ましい。中空糸膜の紡糸ノズルは、一般的に、紡糸原液を吐出する環状部と、その内側に中空形成剤となる芯液吐出孔を有するチューブインオリフィス型ノズルが用いられるが、スリット幅とは、前記紡糸原液を吐出する環状部の幅をさす。このスリット幅のバラツキを小さくすることで、紡糸された中空糸膜の偏肉を減らすことができる。具体的にはスリット幅の最大値と最小値の比が1.00以上1.11以下とし、最大値と最小値の差を10μm以下とすることが好ましく、5μm以下とすることがより好ましい。また、ノズル温度を最適化する、製膜時の内液の吐出斑を低減する、延伸倍率を最適化する等の方法も有効である。 In order to make the thickness deviation 0.6 or more, for example, it is preferable to make the slit width of the nozzle that is the discharge port of the film forming solution strictly uniform. The spinning nozzle of the hollow fiber membrane is generally a tube-in-orifice type nozzle having an annular portion for discharging the spinning stock solution and a core liquid discharge hole serving as a hollow forming agent inside thereof. This refers to the width of the annular portion that discharges the spinning dope. By reducing the variation in the slit width, uneven thickness of the spun hollow fiber membrane can be reduced. Specifically, the ratio between the maximum value and the minimum value of the slit width is 1.00 to 1.11, and the difference between the maximum value and the minimum value is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. In addition, methods such as optimizing the nozzle temperature, reducing discharge spots of the internal liquid during film formation, and optimizing the draw ratio are also effective.
さらに、バースト圧を高くする方策として、中空糸膜表面の傷や異物および気泡の混入を少なくし潜在的な欠陥を低減するのも有効な方法である。傷発生を低減させる方法としては、中空糸膜の製造工程のローラーやガイドの材質や表面粗度を最適化する、モジュールの組み立て時に中空糸膜束をモジュール容器に挿入する時に容器と中空糸膜との接触あるいは中空糸膜同士のこすれが少なくなるような工夫をする等が有効である。本発明では、使用するローラーは中空糸膜がスリップして中空糸膜表面に傷が付くのを防止するため、表面が鏡面加工されたものを使用するのが好ましい。また、ガイドは中空糸膜との接触抵抗をできるだけ避ける意味で、表面が梨地加工されたものやローレット加工されたものを使用するのが好ましい。中空糸膜束をモジュール容器に挿入する際には、中空糸膜束を直接モジュール容器に挿入するのではなく、中空糸膜との接触面が、例えば、梨地加工されたフィルムを中空糸膜束に巻いたものをモジュール容器に挿入し、挿入した後、フィルムのみモジュール容器から抜き取る方法を用いるのが好ましい。 Further, as a measure for increasing the burst pressure, it is also an effective method to reduce the potential defects by reducing the flaws on the surface of the hollow fiber membrane, the mixing of foreign matter and bubbles. As a method of reducing the occurrence of scratches, the material and surface roughness of rollers and guides in the manufacturing process of the hollow fiber membrane are optimized, the container and the hollow fiber membrane are inserted when the hollow fiber membrane bundle is inserted into the module container at the time of module assembly. It is effective to devise such that contact with the fiber or rubbing between the hollow fiber membranes is reduced. In the present invention, it is preferable to use a roller having a mirror-finished surface in order to prevent the hollow fiber membrane from slipping and scratching the surface of the hollow fiber membrane. Further, it is preferable to use a guide whose surface is textured or knurled in order to avoid contact resistance with the hollow fiber membrane as much as possible. When the hollow fiber membrane bundle is inserted into the module container, the hollow fiber membrane bundle is not directly inserted into the module container. It is preferable to use a method in which a film is inserted into a module container, and after insertion, only the film is extracted from the module container.
中空糸膜への異物の混入を抑える方法としては、異物の少ない原料を用いる、製膜用の紡糸原液をろ過し異物を低減する方法等が有効である。本発明では、中空糸膜の膜厚よりも小さな孔径のフィルターを用いて紡糸原液をろ過するのが好ましく、具体的には均一溶解した紡糸原液を溶解タンクからノズルまで導く間に設けられた孔径10〜50μmの焼結フィルターを通過させる。ろ過処理は少なくとも1回行えば良いが、ろ過処理を何段階かにわけて行う場合は後段になるに従いフィルターの孔径を小さくしていくのがろ過効率およびフィルター寿命を延ばす意味で好ましい。フィルターの孔径は10〜45μmがより好ましく、10〜40μmがさらに好ましい。フィルター孔径が小さすぎると背圧が上昇し、定量性が落ちることがある。 As a method for suppressing the mixing of foreign matter into the hollow fiber membrane, a method using a raw material with less foreign matter, filtering the spinning dope for forming a membrane, and reducing foreign matter is effective. In the present invention, it is preferable to filter the spinning dope using a filter having a pore size smaller than the film thickness of the hollow fiber membrane. Specifically, the pore size provided while the uniformly dissolved spinning dope is led from the dissolution tank to the nozzle. Pass through a 10-50 μm sintered filter. The filtration treatment may be performed at least once. However, when the filtration treatment is performed in several stages, it is preferable to reduce the pore size of the filter as it is in the latter stage in order to extend the filtration efficiency and the filter life. The pore diameter of the filter is more preferably 10 to 45 μm, further preferably 10 to 40 μm. If the filter pore size is too small, the back pressure may increase and the quantitativeness may decrease.
また、気泡混入を抑える方法としては、製膜用のポリマー溶液の脱泡を行うのが有効である。紡糸原液の粘度にもよるが、静置脱泡や減圧脱泡を用いることができる。具体的には、溶解タンク内を−100〜−760mmHgに減圧した後、タンク内を密閉し5分〜30分間静置する。この操作を数回繰り返し脱泡処理を行う。減圧度が低すぎる場合には、脱泡の回数を増やす必要があるため処理に長時間を要することがある。また減圧度が高すぎると、系の密閉度を上げるためのコストが高くなることがある。トータルの処理時間は5分〜5時間とするのが好ましい。処理時間が長すぎると、減圧の効果により親水性高分子が劣化・分解することがある。処理時間が短すぎると脱泡の効果が不十分になることがある。 Further, as a method for suppressing the mixing of bubbles, it is effective to defoam a polymer solution for film formation. Depending on the viscosity of the spinning dope, static defoaming or vacuum defoaming can be used. Specifically, after the pressure in the dissolution tank is reduced to -100 to -760 mmHg, the tank is sealed and allowed to stand for 5 to 30 minutes. This operation is repeated several times to perform defoaming treatment. If the degree of vacuum is too low, the treatment may take a long time because it is necessary to increase the number of defoaming times. On the other hand, when the degree of vacuum is too high, the cost for increasing the degree of sealing of the system may increase. The total treatment time is preferably 5 minutes to 5 hours. If the treatment time is too long, the hydrophilic polymer may deteriorate or decompose due to the effect of reduced pressure. If the treatment time is too short, the defoaming effect may be insufficient.
以下、本発明の有効性を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は以下の通りである。 Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the evaluation method of the physical property in the following examples is as follows.
1、透水率の測定
透析器の血液出口部回路(圧力測定点よりも出口側)を鉗子により流れを止め全ろ過とする。37℃に保温した純水を加圧タンクに入れ、レギュレーターにより圧力を制御しながら、37℃恒温槽で保温した透析器へ純水を送り、透析液側から流出したろ液量をメスシリンダーで測定する。膜間圧力差(TMP)は
TMP=(Pi+Po)/2
とする。ここで、Piは透析器入り口側圧力、Poは透析器出口側圧力である。TMPを4点変化させ濾過流量を測定し、それらの関係の傾きから透水性(mL/hr/mmHg)を算出する。このときTMPと濾過流量の相関係数は0.999以上でなくてはならない。また回路による圧力損失誤差を少なくするために、TMPは100mmHg以下の範囲で測定する。中空糸膜の透水性は膜面積と透析器の透水性から算出する。
UFR(H)=UFR(D)/A
ここでUFR(H)は中空糸膜の透水性(mL/m2/hr/mmHg)、UFR(D)は透析器の透水性(mL/hr/mmHg)、Aは透析器の膜面積(m2)である。
1. Measurement of water permeability The flow is stopped by forceps at the blood outlet circuit of the dialyzer (on the outlet side from the pressure measurement point) and total filtration is performed. Purified water kept at 37 ° C is placed in a pressurized tank and the pressure is controlled by a regulator. Pure water is sent to the dialyzer kept at 37 ° C constant temperature bath, and the amount of filtrate flowing out from the dialysate side is measured with a graduated cylinder. taking measurement. The transmembrane pressure difference (TMP) is
TMP = (Pi + Po) / 2
And Here, Pi is the dialyzer inlet side pressure, and Po is the dialyzer outlet side pressure. Change the TMP at four points, measure the filtration flow rate, and calculate the water permeability (mL / hr / mmHg) from the slope of the relationship. At this time, the correlation coefficient between TMP and filtration flow rate should be 0.999 or more. In order to reduce the pressure loss error due to the circuit, TMP is measured in the range of 100mmHg or less. The water permeability of the hollow fiber membrane is calculated from the membrane area and the water permeability of the dialyzer.
UFR (H) = UFR (D) / A
Where UFR (H) is the water permeability of the hollow fiber membrane (mL / m 2 / hr / mmHg), UFR (D) is the water permeability of the dialyzer (mL / hr / mmHg), and A is the membrane area of the dialyzer ( m 2 ).
2、膜面積の計算
透析器の膜面積は中空糸の内径基準として求める。
A=n×π×d×L
ここで、nは透析器内の中空糸本数、πは円周率、dは中空糸の内径(m)、Lは透析器内の中空糸の有効長(m)である。
2. Calculation of membrane area The membrane area of the dialyzer is determined as a reference for the inner diameter of the hollow fiber.
A = n × π × d × L
Here, n is the number of hollow fibers in the dialyzer, π is the circumference, d is the inner diameter (m) of the hollow fiber, and L is the effective length (m) of the hollow fiber in the dialyzer.
3、バースト圧
約10,000本の中空糸膜よりなるモジュールの透析液側を水で満たし栓をする。血液側から室温で乾燥空気または窒素を送り込み1分間に0.5MPaの割合で加圧していく。圧力を上昇させ、中空糸膜が加圧空気によって破裂(バースト)し、透析液側に満たした液に気泡が発生した時の空気圧をバースト圧とする。
3. Burst pressure Fill the dialysate side of the module consisting of about 10,000 hollow fiber membranes with water and plug it. Dry air or nitrogen is fed from the blood side at room temperature and pressurized at a rate of 0.5 MPa per minute. The pressure is increased, and the air pressure when the hollow fiber membrane bursts (bursts) with pressurized air and bubbles are generated in the liquid filled on the dialysate side is defined as the burst pressure.
4、偏肉度
中空糸100本の断面を200倍の投影機で観察する。一視野中、最も膜厚差がある一本の糸断面について、最も厚い部分と最も薄い部分の厚さを測定する。
偏肉度=最薄部/最厚部
偏肉度=1で膜厚が完璧に均一となる。
4. Unevenness of thickness The cross section of 100 hollow fibers is observed with a 200 times projector. In one field of view, the thickness of the thickest part and the thinnest part is measured with respect to one yarn cross section having the largest film thickness difference.
Thickness unevenness = thinnest part / thickest part thickening degree = 1, and the film thickness is perfectly uniform.
5、親水性高分子の溶出量
親水性高分子としてポリビニルピロリドンを用いた場合の測定法を例示する。
<乾燥中空糸膜モジュール>
モジュールの透析液側流路に生理食塩水を500mL/minで5分間通液し、ついで血液側流路に200mL/minで通液した。その後血液側から透析液側に200mL/minでろ過をかけながら3分間通液した。
<湿潤中空糸膜モジュール>
モジュール充填液を抜き出した後、乾燥中空糸膜モジュールと同じ処理操作を行った。
上記プライミング処理を行った中空糸膜モジュールを用いて、透析型人工腎臓装置製造承認基準に定められた方法で抽出し、該抽出液中のポリビニルピロリドンを比色法で定量した。
すなわち、中空糸膜1gに純粋100mlを加え、70℃で1時間抽出する。得られた抽出液2.5ml、0.2モルクエン酸水溶液1.25ml、0.006規定のヨウ素水溶液0.5mlをよく混合し、室温で10分間放置した、後に470nmでの吸光度を測定した。定量は標品のポリビニルピロリドンを用いて上記方法に従い測定することにより求めた検量線にて行った。
5. Elution amount of hydrophilic polymer An example of the measurement method when polyvinylpyrrolidone is used as the hydrophilic polymer is shown below.
<Dry hollow fiber membrane module>
Saline was passed through the dialysate side channel of the module at 500 mL / min for 5 minutes, and then passed through the blood side channel at 200 mL / min. Thereafter, the solution was passed for 3 minutes from the blood side to the dialysate side while filtering at 200 mL / min.
<Wet hollow fiber membrane module>
After extracting the module filling liquid, the same processing operation as that of the dry hollow fiber membrane module was performed.
Using the hollow fiber membrane module subjected to the priming treatment, extraction was performed by a method defined in the dialysis artificial kidney device production approval standard, and polyvinylpyrrolidone in the extract was quantified by a colorimetric method.
That is, 100 ml of pure is added to 1 g of the hollow fiber membrane and extracted at 70 ° C. for 1 hour. The obtained extract (2.5 ml), 0.2 molar aqueous citric acid solution (1.25 ml) and 0.006 normal iodine aqueous solution (0.5 ml) were mixed well and allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and the absorbance at 470 nm was measured. The quantification was performed with a calibration curve obtained by measuring according to the above method using a standard polyvinylpyrrolidone.
6、親水性高分子の内外表面の最表層における含有量
親水性高分子の含有量は、X線光電子分光法(ESCA法)で求めた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン(PVP)を用いた場合の測定法を例示する。
中空糸膜1本を内表面の一部が露出するようにカミソリで斜めに切断し、内外表面が測定できるように試料台にはりつけてESCAで測定を行った。測定条件は次に示す通りである。
測定装置:アルバック・ファイ ESCA5800
励起X線:MgKα線
X線出力:14kV,25mA
光電子脱出角度:45°
分析径:400μmφ
パスエネルギー:29.35eV
分解能:0.125eV/step
真空度:約10-7Pa以下
窒素の測定値(N)と硫黄の測定値(S)から、次の式により表面でのPVP含有比率を算出した。
<PVP添加PES(ポリエーテルスルホン)膜の場合>
PVP含有比率(Hpvp)[%]
=100×(N×111)/(N×111+S×232)
<PVP添加PSf(ポリスルホン)膜の場合>
PVP含有比率(Hpvp)[%]
=100×(N×111)/(N×111+S×442)
6. Content of hydrophilic polymer in outermost surface of inner and outer surfaces The content of hydrophilic polymer was determined by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA method). The measurement method when polyvinylpyrrolidone (PVP) is used as the hydrophilic polymer will be exemplified.
One hollow fiber membrane was cut obliquely with a razor so that a part of the inner surface was exposed, and was attached to a sample stage so that the inner and outer surfaces could be measured, and measurement was performed by ESCA. The measurement conditions are as follows.
Measuring device: ULVAC-Phi ESCA5800
Excitation X-ray: MgKα ray X-ray output: 14 kV, 25 mA
Photoelectron escape angle: 45 °
Analysis diameter: 400μmφ
Pass energy: 29.35 eV
Resolution: 0.125 eV / step
Degree of vacuum: about 10 −7 Pa or less From the measured value (N) of nitrogen and the measured value (S) of sulfur, the PVP content ratio on the surface was calculated by the following formula.
<In case of PVP-added PES (polyethersulfone) membrane>
PVP content ratio (Hpvp) [%]
= 100 × (N × 111) / (N × 111 + S × 232)
<In the case of PVP-added PSf (polysulfone) membrane>
PVP content ratio (Hpvp) [%]
= 100 × (N × 111) / (N × 111 + S × 442)
7、中空糸膜全体での親水性高分子含有率の測定方法
親水性高分子としてPVPを用いた場合の測定法を例示する。サンプルを、真空乾燥器を用いて、80℃で48時間乾燥させ、その10mgをCHNコーダー(ヤナコ分析工業社製、MT−6型)で分析し、窒素含有量からPVPの質量割合を下記式で計算し求めた。
PVPの質量割合(質量%)=窒素含有量(質量%)×111/14
7. Measuring method of hydrophilic polymer content rate in the whole hollow fiber membrane The measuring method at the time of using PVP as a hydrophilic polymer is illustrated. The sample was dried at 80 ° C. for 48 hours using a vacuum dryer, 10 mg of which was analyzed with a CHN coder (manufactured by Yanaco Analytical Co., Ltd., MT-6 type), and the mass ratio of PVP from the nitrogen content was expressed by the following formula: Calculated with
Mass ratio (mass%) of PVP = nitrogen content (mass%) × 111/14
8、中空糸膜の血液接触面の表面近傍層での親水性高分子の含有量
親水性高分子としてPVPを用いた場合の測定法を例示する。測定は赤外線吸収法分析で行った。上記6と同様の方法で準備した測定サンプルを使用し、表面近傍の測定はATR法、膜全体の測定は透過法で行った。ATR法は、内部反射エレメントとしてダイヤモンド45°を使用した方法により赤外吸収スペクトルを測定した。測定にはSPECTRA TECH社製IRμs/SIRMを使用した。赤外吸収スペクトルにおける1675cm-1付近のPVPのC=Oに由来するピークの吸収強度Apと1580cm-1付近のポリスルホン系高分子に由来するピークの吸収強度Asの比Ap/Asを求めた。ATR法においては吸収強度が測定波数に依存しているため、補正値としてポリスルホン系高分子のピーク位置υsおよびPVPのピーク位置υp(波数)の比υp/υsを実測値にかけた。次の式で、血液接触表面近傍層のPVPの含有量を算出した。
表面近傍層での親水性高分子の含有量(質量%)=Cav×Ap/As×υp/υs
ただし、Cavは前記中空糸膜全体での親水性高分子含有率の測定方法で求めたPVP質量割合である。
8. Content of hydrophilic polymer in surface vicinity layer of blood contact surface of hollow fiber membrane An example of a measurement method using PVP as the hydrophilic polymer is illustrated. Measurement was performed by infrared absorption analysis. A measurement sample prepared by the same method as in 6 above was used, the measurement in the vicinity of the surface was performed by the ATR method, and the entire film was measured by the transmission method. In the ATR method, an infrared absorption spectrum was measured by a method using diamond 45 ° as an internal reflection element. For the measurement, IRμs / SIRM manufactured by SPECTRA TECH was used. In the infrared absorption spectrum, the ratio Ap / As of the peak absorption intensity Ap derived from C═O of PVP near 1675 cm −1 and the peak absorption intensity As derived from polysulfone-based polymer near 1580 cm −1 was determined. In the ATR method, since the absorption intensity depends on the measured wave number, a ratio υp / υs between the peak position υs of the polysulfone polymer and the peak position υp (wave number) of the PVP was applied to the measured value as a correction value. The content of PVP in the blood contact surface vicinity layer was calculated by the following formula.
Content (mass%) of hydrophilic polymer in the surface vicinity layer = Cav × Ap / As × υp / υs
However, Cav is a PVP mass ratio determined by a method for measuring the hydrophilic polymer content in the entire hollow fiber membrane.
9、中空糸膜外表面の開孔率
中空糸膜外表面を10,000倍の電子顕微鏡で観察し写真(SEM写真)を撮影する。その画像を画像解析処理ソフトで処理して中空糸膜外表面の開孔率を求めた。画像解析処理ソフトは、例えばImage PRO Plus (Media Cybernetics,Inc.)を使用して測定する。とり込んだ画像を孔部と閉塞部が識別されるように強調・フィルタ操作を実施する。その後、孔部をカウントし、孔内部に下層のポリマー鎖が見て取れる場合には孔を結合して一孔とみなしてカウントする。測定範囲の面積(A)、および測定範囲内の孔の面積の累計(B)を求めて開孔率(%)=B/A×100で求めた。これを10視野実施してその平均を求めた。初期操作としてスケール設定を実施するものとし、また、カウント時には測定範囲境界上の孔は除外しないものとする。
9. Opening ratio of outer surface of hollow fiber membrane The outer surface of the hollow fiber membrane is observed with an electron microscope of 10,000 times and a photograph (SEM photograph) is taken. The image was processed with image analysis processing software to obtain the porosity of the outer surface of the hollow fiber membrane. The image analysis processing software is measured using, for example, Image PRO Plus (Media Cybernetics, Inc.). The emphasis / filtering operation is performed on the captured image so that the hole and the blockage are identified. Thereafter, the holes are counted, and when the lower polymer chain can be seen inside the holes, the holes are combined and counted as one hole. The area (A) of the measurement range and the cumulative area (B) of the pores within the measurement range were determined, and the area ratio (%) = B / A × 100. This was carried out 10 views and the average was obtained. Scale setting is performed as an initial operation, and holes on the measurement range boundary are not excluded during counting.
10、中空糸膜外表面の開孔部の平均孔面積
前項と同様にカウントし、各孔の面積を求めた。また、カウント時には測定範囲境界上の孔は除外した。これを10視野実施してすべての孔面積の平均を求めた。
10. Average pore area of the apertures on the outer surface of the hollow fiber membrane Counted in the same manner as in the previous section, and the area of each pore was determined. In addition, holes on the measurement range boundary were excluded during counting. This was carried out for 10 fields of view and the average of all pore areas was determined.
11、中空糸膜の偏肉度
中空糸100本の断面を200倍の投影機で観察する。一視野中、最も膜厚差がある一本の糸断面について、最も厚い部分と最も薄い部分の厚みを測定した。
偏肉度=最薄部/最厚部
偏肉度=1で膜厚が完璧に均一となる。
11. Thickness of hollow fiber membrane The cross section of 100 hollow fibers is observed with a 200 × projector. In one field of view, the thickness of the thickest part and the thinnest part was measured for one yarn cross section having the largest film thickness difference.
Thickness unevenness = thinnest part / thickest part thickening degree = 1, and the film thickness is perfectly uniform.
12、血液リークテスト
クエン酸を添加し、凝固を抑制した37℃の牛血液を、血液浄化器に200mL/minで送液し、10mL/min・m2の割合で血液をろ過する。このとき、ろ液は血液に戻し、循環系とする。60分間後に血液浄化器のろ液を採取し、赤血球のリークに起因する赤色を目視で観察する。この血液リーク試験を各実施例、比較例ともに30本の血液浄化器を用い、血液リークしたモジュール数を調べる。
12. Blood Leakage Test Add 37 ml of cattle blood to which citrate has been added to suppress coagulation to a blood purifier at 200 mL / min, and filter the blood at a rate of 10 mL / min · m 2 . At this time, the filtrate is returned to blood to be a circulatory system. After 60 minutes, the filtrate from the blood purifier is collected, and the red color resulting from red blood cell leakage is visually observed. In this blood leak test, 30 blood purifiers were used in each of the examples and comparative examples, and the number of blood leaked modules was examined.
13、中空糸膜の固着性
中空糸約10,000本を束ね、30mmφ〜35mmφのモジュールケースに装てんし、2液系ポリウレタン樹脂にて封止してモジュールを作成した。各水準5本リークテストを実施し、ウレタン樹脂封止不良に起因してリーク発生となったモジュールの本数をカウントした。
13. Fixing property of hollow fiber membrane About 10,000 hollow fibers were bundled, loaded into a module case of 30 mmφ to 35 mmφ, and sealed with a two-component polyurethane resin to prepare a module. A leak test was conducted for each level of five, and the number of modules that had leaked due to poor urethane resin sealing was counted.
14、中空糸膜の残血性
膜面積1.5m2のモジュールの透析液側を生理食塩水で満たし、健康人から採取したヘパリン加血200mlを血液バッグに詰め、血液バッグとモジュールをチューブで連結し、37℃で血液流速100ml/min、1時間循環する。循環開始前と循環60分との血液をサンプリングし、白血球数、血小板数を測定する。測定した値はヘマトクリットの値で補正する。
補正値=測定値(60分)×ヘマトクリット(0分)/ヘマトクリット(60分)
補正値から白血球と血小板の変化率を算出する。
変化率=補正値(60分)/循環開始前値×100
60分循環終了後、生理食塩水で返血し、残血している糸の本数を数えた。残血している糸の本数が10本以下を○、11本以上30本以下を△、31本以上を×として評価を実施した。
14. Residual blood of hollow fiber membrane Fill the dialysate side of the module with a membrane area of 1.5m 2 with physiological saline, fill the blood bag with 200ml of heparinized blood collected from a healthy person, and connect the blood bag and the module with a tube And circulate at 37 ° C. for 1 hour at a blood flow rate of 100 ml / min. Blood samples before the start of circulation and 60 minutes of circulation are sampled, and the white blood cell count and platelet count are measured. The measured value is corrected with the value of hematocrit.
Correction value = measured value (60 minutes) x hematocrit (0 minutes) / hematocrit (60 minutes)
The rate of change of white blood cells and platelets is calculated from the correction value.
Rate of change = correction value (60 minutes) / pre-circulation value x 100
After the circulation for 60 minutes, the blood was returned with physiological saline, and the number of remaining blood was counted. The evaluation was carried out with the number of remaining blood threads being 10 or less, ◯, 11 to 30 threads as Δ, and 31 or more threads as ×.
15、プライミング性
モジュールの透析液側ポートに蓋をした状態で、血液側入口ポートから200mL/minで注射用蒸留水を流し、出口ポートに注射用蒸留水が到達した時点から10秒経過するまでの間にモジュールケースを鉗子で5回軽くたたいて脱泡した後、1分間の気泡の通過個数を目視にて確認した。判定は以下の基準で行った。
10個/分以下:○
11個/分以上30個/分未満:△
30個/分以上:×
15. With the lid on the dialysate side port of the priming property module, distilled water for injection is flowed from the blood side inlet port at 200 mL / min until 10 seconds elapses after the distilled water for injection reaches the outlet port. The module case was detaped by tapping the module case 5 times with forceps, and the number of bubbles passed for 1 minute was visually confirmed. The determination was made according to the following criteria.
10 / min or less: ○
11 / min or more and less than 30 / min: △
30 pieces / minute or more: ×
16、糸の破断強度の測定
有効試料長10cmの中空糸試験片を用い、テンシロン(東洋ボールドウィン製UTM11)を用い、クロスヘッドスピード10cm条件で引張り試験を行ない、破断点を測定した。サンプルは30本を測定し、平均値を結果とする。測定は、20±5℃、60±10%RHの温湿度環境下で実施した。中空糸が湿潤状態のものは、測定環境下で24hrの放置を行ない実質的に乾燥状態となったもので実施した。
16. Measurement of breaking strength of yarn Using a hollow fiber test piece having an effective sample length of 10 cm, a tensile test was conducted using Tensilon (UTM11 manufactured by Toyo Baldwin) under a crosshead speed of 10 cm, and the breaking point was measured. Measure 30 samples and use the average value as the result. The measurement was performed in a temperature and humidity environment of 20 ± 5 ° C. and 60 ± 10% RH. When the hollow fiber was in a wet state, it was allowed to stand for 24 hours in a measurement environment and was substantially dried.
(実施例1)
ポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、スミカエクセル(R)4800P)17.6質量%、ポリビニルピロリドン(BASF社製コリドン(R)K−90)4.8質量%、ジメチルアセトアミド(DMAc)74.6質量%、RO水3.0質量%の組成からなる紡糸原液に対して、塩化マグネシウムをマグネシウム量がポリエーテルスルホンの20ppm相当量添加し、50℃で均一に溶解し、ついで真空ポンプを用いて系内を−500mmHgまで減圧した後、溶媒等が蒸発して製膜溶液組成が変化しないように直ぐに系内を密閉し15分間放置した。この操作を3回繰り返して製膜溶液の脱泡を行った。製膜溶液を30μm、15μmの2段の焼結フィルターに順に通した後、60℃に加温したチューブインオリフィスノズルの外側スリットより吐出すると同時に、内部凝固液として予め−700mmHgで60分間脱気処理した20℃の46質量%DMAc水溶液を内液吐出孔より吐出し、紡糸管により外気と遮断された450mmの乾式部を通過後、60℃のDMAc20質量%水溶液中で凝固させ、湿潤状態のまま綛に捲き上げた。この時の巻取り速度は75m/minであった。使用したチューブインオリフィスノズルのノズルスリット幅は、平均60μmであり、最大61μm最小59μm、スリット幅の最大値、最小値の比は1.03、製膜溶液のドラフト比は1.04であった。
Example 1
Polyethersulfone (manufactured by Sumika Chemtex, Sumika Excel (R) 4800P) 17.6% by mass, polyvinyl pyrrolidone (BASF Koridone (R) K-90) 4.8% by mass, dimethylacetamide (DMAc) 74. Magnesium chloride is added in an amount equivalent to 20 ppm of polyethersulfone to a spinning stock solution having a composition of 6% by mass and RO water of 3.0% by mass, and uniformly dissolved at 50 ° C. Then, using a vacuum pump After reducing the pressure in the system to -500 mmHg, the system was immediately sealed and allowed to stand for 15 minutes so that the solvent and the like were evaporated and the film-forming solution composition was not changed. This operation was repeated three times to degas the film forming solution. The membrane-forming solution is passed through a 30 μm and 15 μm two-stage sintered filter in order, and then discharged from the outer slit of a tube-in orifice nozzle heated to 60 ° C., and at the same time, degassed as an internal coagulating liquid at −700 mmHg for 60 minutes. The processed 46 mass% DMAc aqueous solution at 20 ° C. was discharged from the inner liquid discharge hole, passed through a 450 mm dry part cut off from the outside air by a spinning tube, and then solidified in a 20 mass% DMAc aqueous solution at 60 ° C. I whispered to the wall. The winding speed at this time was 75 m / min. The nozzle slit width of the tube-in-orifice nozzle used was an average of 60 μm, the maximum was 61 μm, the minimum was 59 μm, the ratio of the maximum and minimum slit width was 1.03, and the draft ratio of the film forming solution was 1.04. .
該中空糸膜約10,000本の束の周りに中空糸束側表面が梨地加工されたポリエチレン製のフィルムを巻きつけた後27cmの長さに切断しバンドルとした。このバンドルを80℃熱水中で30分間×4回洗浄した。得られた湿潤バンドルを600rpm×5min間遠心脱液し、乾燥装置内の回転テーブルに12本×2段に中空糸膜束をセットし、オーブン中に反射板を設置し均一加熱ができるような構造を有したマイクロ波発生装置により初期1.5kWのマイクロ波を照射するとともに真空ポンプにより前記乾燥装置内を7kPaに減圧し28分間乾燥処理を行った。続いてマイクロ波出力0.5kW、減圧度7kPaにて12分間乾燥処理を行った。さらにマイクロ波出力を0.2kWに落として同様に8分間乾燥処理を行い終了した。また、同時に遠赤外線照射を併用した。この時の中空糸膜束表面の最高到達温度は65℃で、乾燥後の中空糸膜の水分率は平均2.2質量%であった。得られた中空糸膜の内径は199.9μm、膜厚は29.5μmであった。紡糸工程中、中空糸膜が接触するローラーは表面が鏡面加工されたもの、ガイドはすべて表面が梨地加工されたものを使用した。 A polyethylene film whose surface on the hollow fiber bundle side was textured was wound around about 10,000 bundles of the hollow fiber membranes, and then cut into a length of 27 cm to obtain a bundle. This bundle was washed in hot water at 80 ° C. for 30 minutes × 4 times. The obtained wet bundle is centrifuged and drained for 600 rpm × 5 min, and the hollow fiber membrane bundle is set in 12 × 2 stages on the rotary table in the drying apparatus, and the reflector is installed in the oven so that it can be heated uniformly. The microwave generator having the structure was irradiated with an initial 1.5 kW microwave, and the inside of the drying apparatus was reduced to 7 kPa by a vacuum pump, and the drying treatment was performed for 28 minutes. Subsequently, a drying process was performed for 12 minutes at a microwave output of 0.5 kW and a reduced pressure of 7 kPa. Further, the microwave output was reduced to 0.2 kW, and the drying process was similarly completed for 8 minutes. At the same time, far infrared irradiation was used in combination. The maximum temperature reached on the surface of the hollow fiber membrane bundle at this time was 65 ° C., and the moisture content of the hollow fiber membrane after drying was an average of 2.2% by mass. The resulting hollow fiber membrane had an inner diameter of 199.9 μm and a film thickness of 29.5 μm. During the spinning process, the roller contacted with the hollow fiber membrane was a mirror-finished surface, and the guides were all finished with a satin finish.
このようにして得られた中空糸膜を用いて血液浄化器を組み立て、リークテストを行った結果、中空糸同士の固着に起因するような接着不良は認められなかった。 As a result of assembling a blood purifier using the hollow fiber membrane thus obtained and conducting a leak test, no adhesion failure due to the sticking of the hollow fibers was found.
該血液浄化器内にRO水を充填し25kGy線量でγ線滅菌処理を行った。γ線照射後の血液浄化器より中空糸膜を切り出し、溶出物試験に供したところ、PVP溶出量は4ppmであり問題ないレベルであった。また、血液浄化器より取り出した中空糸膜の外表面を顕微鏡にて観察したところ傷等の欠陥は観察されなかった。 The blood purifier was filled with RO water and subjected to γ-ray sterilization at a dose of 25 kGy. When the hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier after γ-irradiation and subjected to the eluate test, the PVP elution amount was 4 ppm, which was a satisfactory level. Further, when the outer surface of the hollow fiber membrane taken out from the blood purifier was observed with a microscope, defects such as scratches were not observed.
また、クエン酸加新鮮牛血を血液流量200mL/min、ろ過速度10mL/min・m2で血液浄化器に流したが、血球リークはみられなかった。中空糸外側から中空糸内側にろ過されたエンドトキシンは検出限界以下であり、問題ないレベルであった。その他の分析結果を表1に示した。 In addition, citrated fresh bovine blood was passed through the blood purifier at a blood flow rate of 200 mL / min and a filtration rate of 10 mL / min · m 2 , but no blood cell leak was observed. Endotoxin filtered from the outer side of the hollow fiber to the inner side of the hollow fiber was below the detection limit and was at a level with no problem. The other analysis results are shown in Table 1.
同様に作製した、血液浄化モジュールを用いて、該血液浄化器内にRO水を充填し40kGy線量でγ線滅菌処理を行った。γ線照射の前後での血液浄化器より中空糸膜を切り出し、破断強度の測定を行なった。γ線照射前の強度は、14.3gであり、40kGyのγ線照後の強度は、13.4gであり、十分は強度を保持していた。 Using the blood purification module produced in the same manner, the blood purification device was filled with RO water and γ-ray sterilized at a dose of 40 kGy. The hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier before and after γ-ray irradiation, and the breaking strength was measured. The intensity before γ-ray irradiation was 14.3 g, and the intensity after 40 kGy γ-ray irradiation was 13.4 g, which was sufficient.
(比較例1)
紡糸原液をポリビニルピロリドン(BASF社製コリドン(R)K−90)2.4質量%、DMAc77質量%に変更し、乾式部長さを650mmに変更した以外は実施例1と同様にして湿潤中空糸膜を得た。得られた中空糸膜は実施例1と同様にして洗浄処理を行い、60℃の温風乾燥器中で乾燥処理を行った。得られた中空糸膜の含水率は3.3質量%、内径は199.8μm、膜厚は29.7μmであった。実施例1と同様な評価サンプルから得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。比較例1の中空糸膜は残血性が悪かったが、これは内表面の表面近傍のPVP含有量が低いためと推測する。
(Comparative Example 1)
Wet hollow fiber in the same manner as in Example 1, except that the spinning dope was changed to 2.4% by mass of polyvinylpyrrolidone (Collidon (R) K-90 manufactured by BASF) and 77% by mass of DMAc, and the dry part length was changed to 650 mm. A membrane was obtained. The obtained hollow fiber membrane was washed in the same manner as in Example 1 and dried in a 60 ° C. hot air dryer. The resulting hollow fiber membrane had a water content of 3.3% by mass, an inner diameter of 199.8 μm, and a film thickness of 29.7 μm. Table 1 shows the characteristics of the hollow fiber membrane bundle and the blood purifier obtained from the same evaluation sample as in Example 1. The hollow fiber membrane of Comparative Example 1 had poor residual blood properties, which is presumed to be due to the low PVP content in the vicinity of the inner surface.
(比較例2)
実施例1において、PVP(BASF社製コリドン(R)K−90)の仕込み量を12.0質量%、DMAcを67.4質量%とした以外は実施例1と同様にして紡糸原液を得た。また、中空形成剤の温度コントロールを行わなかったことと、洗浄処理を行わなかったこと、中空糸膜束の乾燥処理を比較例1と同様にした以外は、実施例1と同様にして中空糸膜束および血液浄化器を得た。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本比較例で得られた中空糸膜は、内表面の最表層のPVP含有量が高くPVPの溶出量が高かった。また、中空糸膜外表面のPVP含有量が多いためエンドトキシンの血液側への透過がみられた。
(Comparative Example 2)
A spinning dope was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of PVP (Collidon (R) K-90 manufactured by BASF) was 12.0% by mass and DMAc was 67.4% by mass. It was. Further, the hollow fiber was not subjected to temperature control of the hollow forming agent, was not subjected to the washing treatment, and the hollow fiber membrane bundle was subjected to the same hollow fiber as in Example 1 except that the drying treatment was the same as in Comparative Example 1. A membrane bundle and blood purifier were obtained. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane obtained in this comparative example had a high PVP content in the outermost layer on the inner surface and a high PVP elution amount. Further, since the PVP content on the outer surface of the hollow fiber membrane was high, endotoxin permeation to the blood side was observed.
(比較例3)
比較例2において、熱水洗浄回数を8回に変更する以外は、比較例2と同様にして中空糸膜束および血液浄化器を得た。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本比較例で得られた中空糸膜束は、外表面の最表層のPVP含有量が低く、外表面の親水性が低いためプライミング性が劣っていた。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 2, a hollow fiber membrane bundle and a blood purifier were obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the number of hot water washings was changed to 8. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane bundle obtained in this comparative example had a low priming property because the outermost surface PVP content was low and the outer surface hydrophilicity was low.
(実施例2)
ポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、スミカエクセル(R)4800P)19.0質量%、ポリビニルピロリドン(BASF社製コリドン(R)K−90)5.0質量%、DMAc72.0質量%、水4質量%の組成からなる紡糸原液に対して、塩化マグネシウムをマグネシウム量がポリエーテルスルホンの10ppm相当量添加し、50℃で溶解し、ついで真空ポンプを用いて系内を−700mmHgまで減圧した後、溶媒等が揮発して製膜溶液組成が変化しないように直ぐに系内を密閉し10分間放置した。この操作を3回繰り返して製膜溶液の脱泡を行った。得られた製膜溶液を15μm、15μmの2段のフィルターに通した後、70℃に加温したチューブインオリフィスノズルの外側スリットより吐出すると同時に、内部凝固液として予め−700mmHgで2時間脱気処理した15℃の55質量%DMAc水溶液を内液吐出孔より吐出し、紡糸管により外気と遮断された450mmのエアギャップ部を通過後、60℃の水中で凝固させた。使用したチューブインオリフィスノズルのノズルスリット幅は、平均45μmであり、最大45.5、最小44.5μm、スリット幅の最大値、最小値の比は1.02、ドラフト比は1.06、乾式部の絶対湿度は0.12kg/kg乾燥空気であった。凝固浴から引き揚げられた中空糸膜は90℃の水洗槽を30秒間通過させ溶媒と過剰の親水性高分子を除去した後巻き上げた。該中空糸膜約10,000本の束の周りに実施例1と同様のポリエチレン製のフィルムを巻きつけた後、30℃の40vol%イソプロパノール水溶液で30分×2回浸漬洗浄し、水に置換した。
(Example 2)
19.0% by mass of polyethersulfone (manufactured by Sumika Chemtex, Sumika Excel (R) 4800P), 5.0% by mass of polyvinylpyrrolidone (Collidon (R) K-90, manufactured by BASF), 72.0% by mass of DMAc, water After adding magnesium chloride in an amount equivalent to 10 ppm of polyethersulfone to a spinning stock solution having a composition of 4% by mass and dissolving at 50 ° C., the pressure inside the system was reduced to −700 mmHg using a vacuum pump. The system was immediately sealed and allowed to stand for 10 minutes so that the solvent and the like were volatilized and the film forming solution composition did not change. This operation was repeated three times to degas the film forming solution. The obtained film-forming solution was passed through a two-stage filter of 15 μm and 15 μm, and then discharged from the outer slit of a tube-in orifice nozzle heated to 70 ° C., and at the same time degassed as an internal coagulation liquid at −700 mmHg for 2 hours. The treated 55 mass% DMAc aqueous solution at 15 ° C. was discharged from the inner liquid discharge hole, passed through a 450 mm air gap portion blocked from the outside air by a spinning tube, and then solidified in water at 60 ° C. The nozzle slit width of the tube-in-orifice nozzle used is an average of 45 μm, the maximum is 45.5 μm, the minimum is 44.5 μm, the ratio of the maximum and minimum slit width is 1.02, the draft ratio is 1.06, and the dry type The absolute humidity of the part was 0.12 kg / kg dry air. The hollow fiber membrane pulled up from the coagulation bath was passed through a 90 ° C. water washing tank for 30 seconds to remove the solvent and excess hydrophilic polymer, and then wound up. A polyethylene film similar to that of Example 1 was wrapped around a bundle of about 10,000 hollow fiber membranes, and then immersed in a 40 vol% isopropanol aqueous solution at 30 ° C. for 30 minutes × twice and replaced with water. did.
得られた湿潤状態の中空糸膜束を600rpm×5min間遠心脱液を行い、乾燥装置内の回転テーブルに48本×2段にセットし、初期7kWのマイクロ波を照射するとともに乾燥装置内を5kPaに減圧し65分間乾燥処理を行った。続いてマイクロ波出力3.5kW、減圧度5kPaにて50分間乾燥処理を行った。さらにマイクロ波出力を2.5kWに落として同様に10分間乾燥処理を行い終了した。乾燥処理中の中空糸膜束表面の最高到達温度は65℃で含水率は平均2.5質量%であった。紡糸工程中の糸道変更のためのローラーは表面が鏡面加工されたものを使用し、固定ガイドは表面が梨地処理されたものを使用した。得られた中空糸膜の内径は200.3μm、膜厚は29.9μmであった。 The resulting wet hollow fiber membrane bundle is centrifuged and drained for 600 rpm × 5 min, set on a rotary table in the drying device in 48 × 2 stages, irradiated with an initial 7 kW of microwaves, and inside the drying device. The pressure was reduced to 5 kPa and the drying process was performed for 65 minutes. Subsequently, a drying process was performed for 50 minutes at a microwave output of 3.5 kW and a degree of vacuum of 5 kPa. Further, the microwave output was reduced to 2.5 kW, and similarly a drying treatment was performed for 10 minutes to complete the process. The highest temperature reached on the surface of the hollow fiber membrane bundle during the drying treatment was 65 ° C., and the moisture content was 2.5% by mass on average. The roller for changing the yarn path during the spinning process was a mirror-finished surface, and the fixing guide was a satin-finished surface. The obtained hollow fiber membrane had an inner diameter of 200.3 μm and a film thickness of 29.9 μm.
このようにして得られた中空糸膜を用いて血液浄化器を組み立て、リークテストを行った結果、中空糸同士の固着に起因するような接着不良は認められなかった。 As a result of assembling a blood purifier using the hollow fiber membrane thus obtained and conducting a leak test, no adhesion failure due to the sticking of the hollow fibers was found.
該血液浄化器は、アルミ薄/PET積層フィルムより作製した袋に入れ、窒素置換を数回繰返し内部雰囲気を窒素にした後完全にシールした。この後γ線25kGyでの滅菌処理を実施した。血液浄化器より中空糸膜を切り出し、実施例1と同様の試験を実施した。 The blood purifier was put in a bag made of an aluminum thin / PET laminated film, and nitrogen substitution was repeated several times to change the internal atmosphere to nitrogen, followed by complete sealing. Thereafter, sterilization with γ rays of 25 kGy was performed. A hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier, and the same test as in Example 1 was performed.
牛血液を用いた血液リークテストでは血球リークはみられなかった。また、エンドトキシン透過試験の結果、中空糸外側から中空糸内側にろ過されたエンドトキシンは検出限界以下であり、問題ないレベルであった。その他の分析結果を表1に示した。 No blood cell leak was found in the blood leak test using bovine blood. In addition, as a result of the endotoxin permeation test, endotoxin filtered from the outside of the hollow fiber to the inside of the hollow fiber was below the detection limit and was at a level with no problem. The other analysis results are shown in Table 1.
同様に作製した、血液浄化モジュールを用いて、アルミ薄/PET積層フィルムより作製した袋に入れ、窒素置換を数回繰返し内部雰囲気を窒素にした後完全にシールした。この後γ線40kGyでの滅菌処理を実施した。γ線照射の前後での血液浄化器より中空糸膜を切り出し、破断強度の測定を行なった。γ線照射前の強度は、16.4gであり、40kGyのγ線照射後の強度は、14.3gであり十分は強度を保持していた。 Using a blood purification module prepared in the same manner, it was put in a bag made of an aluminum thin / PET laminated film, and nitrogen substitution was repeated several times to change the internal atmosphere to nitrogen, followed by complete sealing. Thereafter, sterilization with γ rays of 40 kGy was performed. The hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier before and after γ-ray irradiation, and the breaking strength was measured. The intensity before γ-irradiation was 16.4 g, and the intensity after 40 kGy γ-irradiation was 14.3 g, which was sufficient.
(実施例3)
実施例2において、紡糸原液に対して、塩化カルシウムをカルシウム量がポリエーテルスルホンの30ppm相当量添加に変更する以外は、実施例2と同様にして中空糸膜束および血液浄化器を得た。γ線滅菌処理は実施例2と同様に行った。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本実施例で得られた中空糸膜束は、γ線照射前の強度は、16.6gであり、40kGyのγ線照射後の強度は、14.2gであり十分な強度を保持していた。
(Example 3)
In Example 2, a hollow fiber membrane bundle and a blood purifier were obtained in the same manner as in Example 2 except that the calcium chloride was changed to an amount equivalent to 30 ppm of polyethersulfone with respect to the spinning dope. The γ-ray sterilization treatment was performed in the same manner as in Example 2. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane bundle obtained in this example had a strength of 16.6 g before γ-ray irradiation and a strength after irradiation of 40 kGy of γ-ray of 14.2 g.
(比較例4)
実施例1において、紡糸原液へのマグネシウム添加の実施を行なわない以外は、同様にして中空糸膜束および血液浄化器を得た。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本比較例で得られた中空糸膜束は、γ線照射前の強度は、14.2gであり、40kGyのγ線照射後の強度は、10.4gであり強度保持は十分ではなかった。
(Comparative Example 4)
A hollow fiber membrane bundle and a blood purifier were obtained in the same manner as in Example 1 except that magnesium was not added to the spinning dope. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane bundle obtained in this comparative example had a strength before γ-ray irradiation of 14.2 g, and a strength after irradiation of 40 kGy of γ-ray was 10.4 g, and the strength retention was not sufficient.
(比較例5)
実施例2において、紡糸原液へのマグネシウム添加の実施を行なわない以外は、同様にして中空糸膜束および血液浄化器を得た。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本比較例で得られた中空糸膜束は、γ線照射前の強度は、16.5gであり、40kGyのγ線照射後の強度は、11.0gであり強度保持は十分ではなかった。
(Comparative Example 5)
A hollow fiber membrane bundle and a blood purifier were obtained in the same manner as in Example 2, except that magnesium was not added to the spinning dope. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane bundle obtained in this Comparative Example had a strength before γ-ray irradiation of 16.5 g, and a strength after 40 kGy of γ-ray irradiation was 11.0 g, and the strength retention was not sufficient.
(実施例4)
ポリスルホン(アモコ社製P-1700)17質量%、ポリビニルピロリドン(BASF社製K-60)4.8質量%、DMAc73.7質量%、水4.5質量%とし、塩化マグネシウムをマグネシウム量がポリスルホンの20ppm相当量添加し、50℃で溶解し、ついで真空ポンプを用いて系内を−400mmHgまで減圧した後、溶媒等が揮発して製膜溶液組成が変化しないように直ぐに系内を密閉し30分間放置した。この操作を3回繰り返して製膜溶液の脱泡を行った。得られた製膜溶液を15μm、15μmの2段のフィルターに通した後、40℃に加温したチューブインオリフィスノズルの外側スリットから吐出すると同時に、内部凝固液として減圧脱気された0℃の40質量%DMAc水溶液をチューブインオリフィスノズルの内側吐出孔より吐出し、紡糸管により外気と遮断された600mmのエアギャップ部を通過後、50℃の水中で凝固させた。使用したチューブインオリフィスノズルのノズルスリット幅は、平均60μmであり、最大61μm、最小59μm、スリット幅の最大値、最小値の比は1.03、ドラフト比は1.01、乾式部の絶対湿度は0.07kg/kg乾燥空気であった。凝固浴から引き揚げられた中空糸膜は85℃の水洗槽を45秒間通過させ溶媒と過剰の親水性高分子を除去した後巻き上げた。該中空糸膜10,700本の束を純水に浸漬し、121℃×1時間オートクレーブにて洗浄処理を行った。洗浄後の中空糸膜束の周りにポリエチレン製のフィルムを巻きつけた後、実施例2と同様にして乾燥した。紡糸工程中の糸道変更のためのローラーは表面が鏡面加工されたものを使用し、固定ガイドは表面が梨地処理されたものを使用した。得られた中空糸膜の内径は203.5μm、膜厚は40.8μmであった。
(Example 4)
Polysulfone (Amoco P-1700) 17% by mass, polyvinylpyrrolidone (BASF K-60) 4.8% by mass, DMAc 73.7% by mass, water 4.5% by mass, magnesium chloride is polysulfone After adding the equivalent amount of 20 ppm, dissolving at 50 ° C., and then reducing the system pressure to −400 mmHg using a vacuum pump, immediately seal the system so that the solvent etc. volatilizes and the film forming solution composition does not change. Left for 30 minutes. This operation was repeated three times to degas the film forming solution. The obtained film-forming solution was passed through a two-stage filter of 15 μm and 15 μm, and then discharged from the outer slit of the tube-in orifice nozzle heated to 40 ° C., and at the same time, the 0 ° C. A 40 mass% DMAc aqueous solution was discharged from the inner discharge hole of the tube-in orifice nozzle, and after passing through a 600 mm air gap portion cut off from the outside air by a spinning tube, it was solidified in 50 ° C. water. The average nozzle slit width of the tube-in-orifice nozzle used is 60 μm, the maximum is 61 μm, the minimum is 59 μm, the ratio between the maximum and minimum slit width is 1.03, the draft ratio is 1.01, the absolute humidity of the dry section Was 0.07 kg / kg dry air. The hollow fiber membrane pulled up from the coagulation bath was passed through a water washing tank at 85 ° C. for 45 seconds to remove the solvent and excess hydrophilic polymer, and then wound up. A bundle of 10,700 hollow fiber membranes was immersed in pure water and washed in an autoclave at 121 ° C. for 1 hour. A polyethylene film was wound around the washed hollow fiber membrane bundle and then dried in the same manner as in Example 2. The roller for changing the yarn path during the spinning process was a mirror-finished surface, and the fixing guide was a satin-finished surface. The hollow fiber membrane thus obtained had an inner diameter of 203.5 μm and a film thickness of 40.8 μm.
このようにして得られた中空糸膜を用いて血液浄化器を組み立て、リークテストを行った結果、中空糸同士の固着に起因するような接着不良は認められなかった。該血液浄化器内にRO水を充填し25kGyの吸収線量でγ線を照射し架橋処理を行った。 As a result of assembling a blood purifier using the hollow fiber membrane thus obtained and conducting a leak test, no adhesion failure due to the sticking of the hollow fibers was found. The blood purifier was filled with RO water and irradiated with γ rays at an absorbed dose of 25 kGy for crosslinking treatment.
γ線照射後の血液浄化器より中空糸膜を切り出し、溶出物試験に供したところ、PVP溶出量4ppmであり問題ないレベルであった。また、外表面を顕微鏡にて観察したところ傷等の欠陥は観察されなかった。 When the hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier after γ-irradiation and subjected to the eluate test, the PVP elution amount was 4 ppm, which was a satisfactory level. Further, when the outer surface was observed with a microscope, no defects such as scratches were observed.
クエン酸加新鮮牛血を血液流量200mL/min、ろ過速度10mL/minで血液浄化器に流したが、血球リークはみられなかった。また、中空糸外側から中空糸内側にろ過されたエンドトキシンは検出限界以下であり、問題ないレベルであった。その他の分析結果を表1に示した。 Citrated fresh bovine blood was passed through the blood purifier at a blood flow rate of 200 mL / min and a filtration rate of 10 mL / min, but no blood cell leak was observed. Further, endotoxin filtered from the outside of the hollow fiber to the inside of the hollow fiber was below the detection limit, and was at a level with no problem. The other analysis results are shown in Table 1.
同様に作製した、血液浄化モジュールを用いて、該血液浄化器内にRO水を充填し40kGy線量でγ線滅菌処理を行った。γ線照射の前後での血液浄化器より中空糸膜を切り出し、破断強度の測定を行なった。γ線照射前の強度は、16.8gであり、40kGyのγ線照射後の強度は、15.3gであり、十分は強度を保持していた。 Using the blood purification module produced in the same manner, the blood purification device was filled with RO water and γ-ray sterilized at a dose of 40 kGy. The hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier before and after γ-ray irradiation, and the breaking strength was measured. The intensity before γ-ray irradiation was 16.8 g, and the intensity after 40 kGy γ-ray irradiation was 15.3 g, and the intensity was sufficiently maintained.
(比較例6)
実施例4において、紡糸原液へのマグネシウム添加の実施を行なわない以外は、同様にして中空糸膜束および血液浄化器を得た。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本比較例で得られた中空糸膜束は、γ線照射前の強度は、16.6gであり、40kGyのγ線照射後の強度は、12.3gであり強度保持は十分ではなかった。
(Comparative Example 6)
A hollow fiber membrane bundle and a blood purifier were obtained in the same manner as in Example 4 except that magnesium was not added to the spinning dope. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane bundle obtained in this comparative example had a strength before γ-ray irradiation of 16.6 g, and a strength after 40 kGy of γ-ray irradiation was 12.3 g, and the strength was not sufficiently maintained.
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、安全性や性能の安定性が高く、かつモジュール組み立て性に優れており、放射線滅菌に対する耐久性を有し、慢性腎不全の治療に用いる高透水性能を有する中空糸型血液浄化器用として好適であり産業界に寄与することが大である。 The polysulfone-based hollow fiber membrane of the present invention has high safety and stability of performance, is excellent in module assembly, has durability against radiation sterilization, and has high water permeability for use in the treatment of chronic renal failure. It is suitable for use as a hollow fiber blood purifier and contributes greatly to the industry.
Claims (9)
(イ)該中空糸膜における内表面最表層の親水性高分子の含有量が、該内表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ロ)該中空糸膜における外表面最表層の親水性高分子の含有量が、内表面最表層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ハ)該中空糸膜に、40kGy線量のγ線を照射した後の中空糸膜の破断強度が、γ線照射前の中空糸膜の破断強度に対して80%以上である。 A polysulfone-based permselective hollow fiber membrane comprising a polysulfone-based resin and a hydrophilic polymer as main components, wherein the following (i) to (c) are simultaneously satisfied:
(A) The content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer of the inner surface of the hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer of the inner surface.
(B) The content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer of the hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer of the inner surface.
(C) The breaking strength of the hollow fiber membrane after irradiating the hollow fiber membrane with γ rays of 40 kGy dose is 80% or more with respect to the breaking strength of the hollow fiber membrane before γ ray irradiation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004168473A JP4288601B2 (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Polysulfone permselective hollow fiber membrane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004168473A JP4288601B2 (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Polysulfone permselective hollow fiber membrane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005342412A JP2005342412A (en) | 2005-12-15 |
| JP4288601B2 true JP4288601B2 (en) | 2009-07-01 |
Family
ID=35495295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004168473A Expired - Lifetime JP4288601B2 (en) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | Polysulfone permselective hollow fiber membrane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4288601B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2946527C (en) * | 2014-05-08 | 2023-01-24 | Toray Industries, Inc. | Hollow fiber membrane module and manufacturing method thereof |
| CN106390781A (en) * | 2016-10-13 | 2017-02-15 | 常州市鼎日环保科技有限公司 | Preparation method of hemodialysis membrane |
-
2004
- 2004-06-07 JP JP2004168473A patent/JP4288601B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005342412A (en) | 2005-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3551971B1 (en) | Polysulfone permselective hollow fiber membrane | |
| JP3642065B1 (en) | Permselective separation membrane and method for producing a selectively permeable separation membrane | |
| JP4846587B2 (en) | Polysulfone-based selectively permeable hollow fiber membrane module and method for producing the same | |
| JP4304612B2 (en) | Highly permeable hollow fiber membrane blood purifier | |
| JP4288601B2 (en) | Polysulfone permselective hollow fiber membrane | |
| JP4843993B2 (en) | Blood purifier | |
| JP2005349093A (en) | Polysulfone-based permselective hollow yarn membrane | |
| JP4257598B2 (en) | Polysulfone permselective hollow fiber membrane | |
| JP4666248B2 (en) | High strength high water permeability hollow fiber membrane blood purifier | |
| JP2005342139A (en) | Polysulfone-based permselective hollow fiber membrane | |
| JP4843992B2 (en) | Blood purifier | |
| JP4587025B2 (en) | Polysulfone-based selectively permeable hollow fiber membrane with excellent blood compatibility | |
| JP2005334377A (en) | Polysulfone-based permselective hollow fiber membrane with superior hemocompatibility | |
| JP4304611B2 (en) | Permselective hollow fiber membrane with excellent blood compatibility | |
| JP2005342411A (en) | Polysulfone-based permselective hollow fiber membrane and blood purifier | |
| JP2005342414A (en) | Polysulfone based permselective hollow yarn membrane with excellent blood compatibility | |
| JP2005342413A (en) | Polysulfone-based permselective blood purifier | |
| JP4587024B2 (en) | Polysulfone-based selectively permeable hollow fiber membrane with excellent blood compatibility | |
| JP4288602B2 (en) | Polysulfone permselective hollow fiber membrane | |
| JP4315054B2 (en) | Polysulfone permselective hollow fiber membrane | |
| JP2005329127A (en) | Highly water-permeable hollow fiber membrane type hemocatharsis device with excellent blood compatibility | |
| JP2005342311A (en) | Polysulfone based permselective hollow yarn membrane with excellent blood compatibility | |
| JP2005348873A (en) | Polysulfone based permselective hollow yarn membrane | |
| JP2006006380A (en) | Polysulfone-based permselective hollow fiber membrane | |
| JP2005334429A (en) | Highly water-permeable hollow fiber membrane type blood purifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070606 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20081127 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090305 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090318 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4288601 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120410 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120410 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130410 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130410 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140410 Year of fee payment: 5 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |