JP4483230B2 - Membrane for plasma separation and blood purification system using the same - Google Patents

Membrane for plasma separation and blood purification system using the same Download PDF

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Description

本発明は、膜に担持した吸着基を使って、血中の特定の成分の分離を行う血液浄化用血漿分離膜、それを用いたモジュール、および血液浄化システムに関する。   The present invention relates to a blood separation plasma separation membrane for separating a specific component in blood using an adsorption group supported on the membrane, a module using the same, and a blood purification system.

従来、吸着を利用して血液成分の浄化を行うような用途には、膜を使うより、ビーズや、極細繊維からなる綿、極細繊維を編み込んだ編み地などが使われてきた。血液が接したときの表面積を大きく取ることが可能な上、吸着物質の固定が比較的容易なため、多孔ビーズは特に広く用いられてきた。綿や、編み地なども極細繊維の性質を利用し、特に細胞を吸着させて除去する際に広く用いられている。   Conventionally, beads, cotton made of ultrafine fibers, and knitted fabrics made of ultrafine fibers have been used for applications such as adsorption to purify blood components rather than using membranes. Porous beads have been particularly widely used because the surface area when blood comes into contact can be increased and the adsorbent can be fixed relatively easily. Cotton and knitted fabrics are also widely used for removing cells by adsorbing cells by utilizing the properties of ultrafine fibers.

膜を使う方法では、特に中空糸膜などでは血液が接触する内表面にのみ吸着基をつけたものが開示されているが、表面積を大きく稼ぐことができず、現状では広く用いられていない(例えば、特許文献1参照。)。表面積を大きくする目的で、相溶性を上げるために修飾したポリマーと未修飾ポリマーのブレンドによって膜を構成させる発明が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。修飾によって荷電を付与することも開示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかしかかる方法では、修飾基が大きいため製膜時の修飾基の凝集の程度を予想することが難しく、製膜条件の最適化が難しいため、製膜後に、修飾ポリマーをコートする従来から知られた手段と比べて改善効果は少ない。   In the method using a membrane, in particular, a hollow fiber membrane or the like has been disclosed in which an adsorbing group is attached only to the inner surface in contact with blood, but it cannot earn a large surface area and is not widely used at present ( For example, see Patent Document 1.) For the purpose of increasing the surface area, an invention is disclosed in which a film is constituted by a blend of a modified polymer and an unmodified polymer in order to increase compatibility (see, for example, Patent Document 2). Giving electric charge by modification is also disclosed (for example, refer to Patent Document 3). However, in this method, since the modifying group is large, it is difficult to predict the degree of aggregation of the modifying group during film formation, and it is difficult to optimize the film forming conditions. There is little improvement effect compared with the means.

膜表面に電荷を付与した例では、荷電膜としてスルホン酸基を有したポリマーからなる膜、製膜後アミドメチル化反応をすることでアミノ基を導入した膜などが知られている。その他にもアニオン選択吸着性多孔膜とその製造方法等の特許が開示されている(例えば特許文献4参照。)。これらの膜では、酸性官能基と塩基性官能基を両方持たせることは考えられておらず、陽性か陰性の荷電を有することで、血中の蛋白質吸着挙動をコントロールする目的に用いられてきた。また、両性荷電を有するものではリン脂質を模したMPCポリマーをコーティングする方法なども知られており(たとえば特許文献5参照)、一つの原液から製膜した例(たとえば特許文献6参照)も開示されているが、膜構造の制御が難しく、所望の分画特性を発現させることは困難であった。基本的に生体適合成・血液適合性を上げるためにのみ、MPCポリマーは利用されている。(たとえば特許文献7参照)
特開平10−151196号公報 特開平10−137565号公報 特開平1−9230号公報 特許第2796995号公報 特開平5−220218号公報 特開平10−296063号公報 特開平5−177119号公報
As examples of the case where a charge is applied to the membrane surface, a membrane made of a polymer having a sulfonic acid group as a charged membrane, a membrane into which an amino group is introduced by an amide methylation reaction after film formation, and the like are known. In addition, patents such as an anion selective adsorptive porous membrane and a production method thereof are disclosed (for example, refer to Patent Document 4). These membranes are not considered to have both an acidic functional group and a basic functional group, and have been used for the purpose of controlling protein adsorption behavior in blood by having a positive or negative charge. . In addition, for those having amphoteric charge, a method of coating an MPC polymer imitating a phospholipid is also known (for example, see Patent Document 5), and an example of forming a film from one stock solution (for example, see Patent Document 6) is also disclosed. However, it is difficult to control the membrane structure, and it is difficult to express desired fractionation characteristics. Basically, MPC polymers are used only to improve biosynthesis and blood compatibility. (For example, see Patent Document 7)
JP-A-10-151196 Japanese Patent Laid-Open No. 10-137565 Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-9230 Japanese Patent No. 2796995 Japanese Patent Laid-Open No. 5-220218 JP-A-10-296063 JP-A-5-177119

一般的に全血を灌流すると血液浄化器内で血液が凝固して流れが阻害されることおよび赤血球が溶血してしまう危険があるため、血液凝固の影響を少なくし赤血球が溶血しないように設計し、全血で灌流できる技術が必要とされているが、上記従来技術では不十分であった。すなわちビーズや、極細繊維からなる綿、極細繊維を編み込んだ編み地などでは下記の問題を抱えつづけている。   In general, when whole blood is perfused, blood coagulates in the blood purifier and the flow is obstructed and red blood cells may be hemolyzed, so the effect of blood coagulation is reduced and red blood cells are not hemolyzed However, a technique capable of perfusion with whole blood is required, but the above-described conventional technique is insufficient. In other words, beads, cotton made of ultrafine fibers, and knitted fabrics made of ultrafine fibers continue to have the following problems.

血液の流れの問題では、血液浄化器内への吸着ビーズや編み地の充填密度を下げ、血液流路を確保する手段などが開示されているが、それでもなお血液凝固による回路閉塞という危険がつきまとい、吸着基に効率よく血液を接触させることが難しかった。   As for the problem of blood flow, there are disclosed means for lowering the packing density of adsorbed beads and knitted fabric into the blood purifier and securing the blood flow path, but there is still a risk of circuit blockage due to blood coagulation. It was difficult to efficiently bring blood into contact with the adsorbing group.

また、上記問題点を根本的に回避するため、血漿分離の操作の後、血漿を吸着基に通す方法が一般的に用いられてきたが、血漿を分離する装置と、血液浄化器の2つを一度に使用するため、医療コストがかさむ弊害があった。   In order to fundamentally avoid the above problems, a method of passing plasma through an adsorbing group after the plasma separation operation has been generally used. However, there are two devices, a device for separating plasma and a blood purifier. , Because it is used at the same time, there is an adverse effect of increasing medical costs.

本発明では、血流を安定化し、全血灌流が可能で、吸着基の固定密度および浄化効率を多孔ビーズ使用のシステム並みに上げ、かつ膜表面への官能基付着に適した表面構造を低コスト、省力化プロセスで実現することを課題とした。また同時に血液接触時の生体適合性の向上についても課題とした。   In the present invention, blood flow can be stabilized, whole blood can be perfused, the fixed density and purification efficiency of adsorbing groups can be increased to the same level as a system using porous beads, and the surface structure suitable for attaching functional groups to the membrane surface can be reduced. The challenge was to achieve this through cost and labor saving processes. At the same time, the improvement of biocompatibility during blood contact was also an issue.

上記課題を解決するため、本発明は、下記の構成を有する。
(1)透水性が7500ml/hr・kPa・m2以上、アルブミン透過率が10%以上であり、かつカルボキシル基およびスルホン酸基から選ばれる1種以上の酸性官能基と、1級、2級、3級、4級アミンおよびイミンから選ばれる1種以上の塩基性官能基とを、担持した中空糸膜からなり、内前記酸性基の密度および前記塩基性基の密度がともに10μmol/g以上であ血漿分離用の膜。
(2)前記酸性官能基または前記塩基性官能基を介して前記膜の素材と異なる分子を結合したことを特徴とする(1)に記載血漿分離用の膜。
(3)ポリスルホン系樹脂およびポリビニルピロリドンを含むことを特徴とする(1)または(2)に記載血漿分離用の膜。
(4)前記膜の素材と異なる高分子を放射線架橋により結合したことを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載血漿分離用の膜。
(5)前記高分子が、ポリエチレンイミン、ポリエチレングリコール、アルギン酸、キトサン、ポリリン酸およびヒアルロン酸からなる群より選ばれる一種以上であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載血漿分離用の膜。
(6)血液中の不要物と結合する物質および/または免疫賦活作用を誘導できる物質を前記膜に担持したことを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の血漿分離用の膜。
(7)(1)〜(6)のいずれかに記載の膜を組み込んだモジュール。
(8)(7)の血漿分離用の膜を組み込んだモジュールを用いた、血液浄化システム。
(9)血漿分離を行った血漿を再循環し再度血液と合流しモジュールへ導入する機構を有することを特徴とする(8)に記載の血液浄化システム。
(10)血漿を再循環し再度血液と合流した時、モジュールへ導入する血液量を初期設定の血液量と循環血漿量の合計量に変更する機構を有することを特徴とする(8)または(9)に記載の血液浄化システム。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1) Water permeability is 7500 ml / hr · kPa · m 2 or more, albumin permeability is 10% or more, and at least one acidic functional group selected from carboxyl group and sulfonic acid group, first grade, second grade It comprises a hollow fiber membrane carrying one or more basic functional groups selected from tertiary, quaternary amine and imine, and both the density of the acidic groups and the density of the basic groups are both 10 μmol / g or more. der Ru plasma separation membrane.
(2) wherein the acidic functional group or the basic functional group through, characterized in that combines materials and different molecules of the membrane (1) film for plasma separation according to.
(3), characterized in that it comprises a polysulfone-based resin and polyvinylpyrrolidone (1) or (2) film for plasma separation according to.
(4) membranes for plasma separation according to any one of the materials different from the polymer of the membrane is characterized in that linked by radiation crosslinking (1) to (3).
( 5 ) The polymer is one or more selected from the group consisting of polyethyleneimine, polyethylene glycol, alginic acid, chitosan, polyphosphoric acid and hyaluronic acid, according to any one of (1) to ( 4 ) film for plasma separation.
( 6 ) The substance for plasma separation according to any one of (1) to ( 5 ), wherein a substance that binds to unwanted substances in blood and / or a substance that can induce an immunostimulatory effect is supported on the membrane . film.
( 7 ) A module incorporating the film according to any one of (1) to ( 6 ).
( 8 ) A blood purification system using the module incorporating the membrane for plasma separation according to ( 7 ).
( 9 ) The blood purification system according to ( 8 ), which has a mechanism for recirculating the plasma after plasma separation, rejoining it with blood, and introducing it into the module.
( 10 ) When the plasma is recirculated and merged with the blood again, it has a mechanism for changing the blood volume to be introduced into the module to a total amount of the initial blood volume and the circulating plasma volume (8) or ( The blood purification system according to 9) .

本発明により、血流を安定化し、全血灌流が可能で、吸着基の固定密度および浄化効率を多孔ビーズ使用のシステム並みに上げ、かつ膜表面への官能基付着に適した表面構造を低コスト、省力化プロセスで実現することができた。   According to the present invention, blood flow can be stabilized and whole blood can be perfused, the fixed density and purification efficiency of adsorbing groups can be increased to the same level as a system using porous beads, and the surface structure suitable for attaching functional groups to the membrane surface can be reduced. The cost and labor saving process could be realized.

以下本発明についてさらに詳細に説明する。   The present invention will be described in further detail below.

本発明は、血液中から不要な物質を吸着除去する血液浄化法に用いられる血液浄化用血漿分離膜およびその血液浄化システムに関し、血流を安定化し、全血灌流が可能で、吸着基の固定密度および浄化効率を多孔ビーズ使用のシステム並みに上げることを提供する。   The present invention relates to a blood purification plasma separation membrane used in a blood purification method that adsorbs and removes unnecessary substances from blood and a blood purification system thereof, which stabilizes blood flow, enables whole blood perfusion, and immobilizes adsorption groups. Provides increased density and purification efficiency comparable to systems using porous beads.

膜の透水性能は7500ml/hr・kPa・m2以上が望ましく、血漿分離速度を安定させるためには、75000ml/hr・kPa・m2以上がさらに好ましい。1000ml/hr・Pa・m2を越えると赤血球が溶血する危険が生じるため、これ以下が好ましい。透水性能が高い膜では膜形態によってその測定値が大きく異なる場合があり、ここで言う透水性は、有効長12cm長の中空糸膜20本をモジュール化して測定した値を基準としている。 Water permeability 7500ml / hr · kPa · m 2 or more is desirable for the film, in order to stabilize the plasma separation rate is more preferably 75000ml / hr · kPa · m 2 or more. If it exceeds 1000 ml / hr · Pa · m 2 , the risk of hemolysis of erythrocytes arises. In the case of a membrane having high water permeability, the measured value may vary greatly depending on the membrane form, and the water permeability referred to here is based on a value measured by modularizing 20 hollow fiber membranes having an effective length of 12 cm.

同様にアルブミン透過率は10%以上が好ましく、血漿分離速度を安定させるためには40%以上がさらに好ましい。ここで言うアルブミン透過率とは透水性測定と同様のモジュールを用いて測定した。さらに膜にはカルボキシル基、スルホン酸基から選ばれる1種類以上の酸性官能基と、1級、2級、3級、4級アミンおよびイミンから選ばれる1種類以上の塩基性官能基を、血漿分離に使われる多孔部を含む膜表面全体に持つことが必要である。これら官能基は生体物質上に多く存在する物であり、生体にとって害が少ないと考えられる。   Similarly, the albumin permeability is preferably 10% or more, and more preferably 40% or more in order to stabilize the plasma separation rate. The albumin permeability referred to here was measured using the same module as the water permeability measurement. Furthermore, the membrane contains one or more acidic functional groups selected from carboxyl groups and sulfonic acid groups, and one or more basic functional groups selected from primary, secondary, tertiary, quaternary amines, and imines. It is necessary to have the entire membrane surface including the porous part used for separation. These functional groups are abundant on biological materials and are considered to be less harmful to the living body.

ここでいう血漿分離で使われる多孔部とは、中空糸膜内外表面に開孔した孔のことであり、膜内部にある孔も含む。また、それぞれの官能基量を容量滴定によって定量することができる。本出願では以下に述べる逆滴定法によって測定した。すなわち膜表面で消費された酸または塩基の量を容量滴定する方法である。   The porous part used in the plasma separation here is a hole opened in the inner and outer surfaces of the hollow fiber membrane, and includes a hole in the membrane. In addition, the amount of each functional group can be quantified by volumetric titration. In this application, it measured by the back titration method described below. That is, it is a method of volumetric titration of the amount of acid or base consumed on the membrane surface.

酸性塩基性の官能基密度として、10μmol/g以上が好ましく、この官能基を用いて、さらに生理活性物質、ポリマー、モノマーの固定を図るためには、30μmol/g以上が好ましい。   The acidic basic functional group density is preferably 10 μmol / g or more. In order to further fix physiologically active substances, polymers and monomers using this functional group, 30 μmol / g or more is preferable.

またこれら2つの官能基が膜表面に分布することで、血液接触時の生体適合性が向上する。詳細な機構は不明であるが、生体膜表面でのミクロな電化分布を模倣しているためと思われる。   Moreover, biocompatibility at the time of blood contact improves because these two functional groups are distributed on the membrane surface. The detailed mechanism is unknown, but it seems to mimic the micro electrification distribution on the surface of the biological membrane.

膜素材には、膜素材と異なる第3の分子を結合することができ、該第3の分子は膜素材に直接結合するか、前記の酸性官能基または/および塩基性官能基を介して結合することができる。膜素材に第3の分子を結合することにより、さらに血液適合性を変化させるという効果を得ることができる。このような作用効果を得るためには、荷電を持った分子(第3の分子の素材)、ポリエチレンイミン・アルギン酸・キトサン・ポリリン酸・ヒアルロン酸のような物質を第3の分子として用いることが好ましいが、これらの物質に限定されるものではない。   A third molecule different from the membrane material can be bonded to the membrane material, and the third molecule is directly bonded to the membrane material or bonded through the acidic functional group and / or the basic functional group. can do. By binding the third molecule to the membrane material, an effect of further changing the blood compatibility can be obtained. In order to obtain such an effect, a charged molecule (third molecule material), such as polyethyleneimine, alginic acid, chitosan, polyphosphoric acid, hyaluronic acid, should be used as the third molecule. Although preferable, it is not limited to these substances.

膜素材としては、ポリスルホン系の素材がベースであるものが良好に用いられるが、その他のポリマーについても応用は可能である。ガラス転位点が140℃を越える素材が好適に用いられるが、それ以下の素材についても放射線耐性があれば用いることができる。具体的には50KGyの照射によって引っ張り強度が50%以上保持できるものであれば好適に用いることができる。膜素材としてたとえば、セルロース、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリカーボネイト、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリスルホン系樹脂、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂などが用いられる。膜素材としては、ポリスルホン系樹脂が生体適合性、耐熱性、耐滅菌性、加工性などの理由より優れている。   As the membrane material, a material based on a polysulfone material is preferably used, but other polymers can also be applied. A material having a glass transition point exceeding 140 ° C. is preferably used, but a material having a glass transition point lower than that can be used if it has radiation resistance. Specifically, any material that can maintain a tensile strength of 50% or more by irradiation with 50 KGy can be preferably used. Examples of membrane materials include fluorine resins such as cellulose, cellulose acetate, cellulose triacetate, polyolefin, polyimide, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyamide, polysulfone resin, and polyvinylidene fluoride. . As a membrane material, a polysulfone resin is superior for reasons such as biocompatibility, heat resistance, sterilization resistance, and workability.

製膜原液としては主たる物理強度を持たせる上記膜素材と、ポリビニルピロリドンの混合液が良好に用いられる。ポリビニルピロリドンは上記ポリマーとの相溶性にきわめて優れており、好ましい。   As the film-forming stock solution, a liquid mixture of the above-mentioned film material having main physical strength and polyvinylpyrrolidone is preferably used. Polyvinyl pyrrolidone is preferable because it is extremely excellent in compatibility with the above polymer.

膜への酸性および塩基性官能基の付与は、以下に掲げる方法により実現できるが、これ以外の方法でもかまわない。   Application of acidic and basic functional groups to the membrane can be realized by the following methods, but other methods may be used.

まず、製糸原液を調製する際にイオン性ポリマーと混合する方法、例えばポリリン酸との混合や、ポリアミンとの混合が考えられるが、この場合は原液を均一に溶解することが難しい場合があり、より好ましくはポリビニルピロリドンとの混合を行う。ポリビニルピロリドンはいろいろなエンジニアリングプラスチック、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、PMMA、ポリビニリデンフルオリドなどのフッ素性樹脂などと相溶性が良く、原液粘度を上げることができるために紡糸原液としてこの組み合わせは良く用いられる。分子量は種々のものを用いることが可能であるが、K90,K60,K30,K15など市販されているものを使うと簡便である。これらの混合や、上記以外の分子量領域のものを重合して用いても良いが、分子量が高いほど原液としては使用しやすい。このため、K90を用いるのがより好ましい。溶媒としてはジメチルアセトアミド(以下DMAcと略す)やN-メチルピロリドンのような高沸点極性溶媒が好ましいが、均一に溶解できることができればその他の組み合わせでも使用可能である。この原液を用いて、中空糸膜を製造するが、透水性が7500ml/hr・kPa・m2以上の膜は、相分離現象を利用することによって、特に孔の数を増大させることで製造することができる。樹脂と溶媒との比率や混合したポリビニルピロリドンの量を変えることにより透水性を変更することができ、例えばこの比を95/5程度に迄高めれば透水性が75000ml/hr・kPa・m2程度の膜を作ることが可能である。また、アルブミン透過率については、孔径を大きくすることによって10%以上のものを得ることができるため、透水性が7500ml/hr・kPa・m2でアルブミン透過率が10%以上の膜はこの組み合わせにより製造できる。こうしてできた膜を例えば以下に述べる後処理によって、酸性基、塩基性基の両方を膜表面に付与することができる。基本的にはポリビニルピロリドンのピロリドン環の開環反応を利用し、膜表面全体に形成させることができる。このため、多孔部の隅々にまで酸性および塩基性の両官能基を形成することが可能であり、この処理中に膜構造の変化は起こらず、物質濾過性能に影響を及ぼさないため、製膜技術の改良研究を行う必要がなく、製造が容易である。具体的には、酸素存在下で70℃以上の膜素材が溶融しない温度で熱処理を施すこと、およびまたは、ラジカルスカベンジャーの非存在下、放射線処理を施すこと等によって達成されるが、これらはその一例である。プラズマ処理等も可能であるが、生産性が損なわれる点に注意が必要である。基本的な考え方としては、中空糸膜をまず水洗し、より好ましくは沸騰水中で洗浄し、付着ポリビニルピロリドンの量を調節する。5時間以上洗浄するとポリビニルピロリドンの残存量が少なすぎ、酸性基、塩基性基を所望の密度で膜表面に付与することはできない。4時間以下がより好ましく、2時間程度であれば表面官能基量は十分であり、生理活性物質等の担持も可能となる。このあと、膜を透過させて洗浄し、その後乾燥させ、酸素存在下で、70℃以上の膜素材が溶融しない温度で熱処理を施すこと、およびまたは、ラジカルスカベンジャーの非存在下、放射線処理を施すこと等によって達成される。塩基性に保つことは不要である。処理時間は2時間程度から可能であるが、処理時間が長いほど表面官能基密度は高くなる。処理温度は使用した膜構造構成ポリマーのガラス転位温度以下が好ましい。温度が高くなるほど表面官能基密度は高くなる。温度および時間の組み合わせで、表面官能基密度は調整が可能である。膜表面の官能基濃度を高めるためにはこれらの処理を長時間およびまたは繰り返し行うことで、所望の表面官能基密度を得ることができる。放射線処理を用いるときも同様に放射線吸収線量によって依存する。また、これら2つ以上の処理を組み合わせても良い。スルホン酸基については濃硫酸および又は発煙硫酸の使用で公知技術によって簡便に付与される。 First of all, a method of mixing with an ionic polymer when preparing a yarn stock solution, for example, mixing with polyphosphoric acid or mixing with polyamine is considered, but in this case, it may be difficult to uniformly dissolve the stock solution, More preferably, mixing with polyvinylpyrrolidone is performed. Polyvinyl pyrrolidone is compatible with various engineering plastics such as fluorine resins such as polysulfone, polyethersulfone, PMMA, polyvinylidene fluoride, etc., and this combination is good as a spinning stock solution because the stock solution viscosity can be increased. Used. Various molecular weights can be used, but it is convenient to use commercially available ones such as K90, K60, K30, K15. A mixture thereof or a polymer having a molecular weight other than those described above may be polymerized and used, but the higher the molecular weight, the easier it is to use as a stock solution. For this reason, it is more preferable to use K90. The solvent is preferably a high-boiling polar solvent such as dimethylacetamide (hereinafter abbreviated as DMAc) or N-methylpyrrolidone, but other combinations can be used as long as they can be dissolved uniformly. A hollow fiber membrane is produced using this stock solution. A membrane having a water permeability of 7500 ml / hr · kPa · m 2 or more is produced by increasing the number of pores by utilizing the phase separation phenomenon. be able to. The water permeability can be changed by changing the ratio of resin and solvent and the amount of mixed polyvinylpyrrolidone. For example, if this ratio is increased to about 95/5, the water permeability is about 75000 ml / hr · kPa · m 2 It is possible to make a film. As for the albumin permeability, a membrane having a water permeability of 7500 ml / hr · kPa · m 2 and an albumin permeability of 10% or more can be obtained by increasing the pore size. Can be manufactured. The film thus formed can be imparted with both acidic groups and basic groups to the film surface by, for example, post-treatment described below. Basically, the pyrrolidone ring opening reaction of polyvinylpyrrolidone can be used to form the entire film surface. For this reason, it is possible to form both acidic and basic functional groups in every corner of the porous part, and the membrane structure does not change during this treatment and does not affect the material filtration performance. Manufacture is easy because there is no need to conduct research to improve membrane technology. Specifically, it is achieved by performing heat treatment at a temperature at which the film material of 70 ° C. or higher does not melt in the presence of oxygen, or by performing radiation treatment in the absence of a radical scavenger. It is an example. Plasma treatment or the like is possible, but attention should be paid to the loss of productivity. As a basic idea, the hollow fiber membrane is first washed with water, more preferably with boiling water, and the amount of adhered polyvinylpyrrolidone is adjusted. When washed for 5 hours or more, the residual amount of polyvinyl pyrrolidone is too small, and acidic groups and basic groups cannot be imparted to the film surface at a desired density. 4 hours or less is more preferable, and if it is about 2 hours, the amount of surface functional groups is sufficient, and it is possible to carry a physiologically active substance or the like. Thereafter, the membrane is permeated and washed, and then dried, and heat treatment is performed at a temperature at which the film material of 70 ° C. or higher does not melt in the presence of oxygen and / or radiation treatment is performed in the absence of a radical scavenger. This is achieved. It is not necessary to keep it basic. The treatment time can be from about 2 hours, but the longer the treatment time, the higher the surface functional group density. The treatment temperature is preferably equal to or lower than the glass transition temperature of the film structure constituting polymer used. The higher the temperature, the higher the surface functional group density. The surface functional group density can be adjusted by a combination of temperature and time. In order to increase the functional group concentration on the film surface, a desired surface functional group density can be obtained by repeating these treatments for a long time and / or repeatedly. Similarly, when using radiation treatment, it depends on the radiation absorbed dose. Further, these two or more processes may be combined. The sulfonic acid group is simply added by a known technique by using concentrated sulfuric acid and / or fuming sulfuric acid.

膜の形状は平膜および中空糸膜のどちらでも製造可能であるが、血液浄化の目的から、血液滞留部を作りにくい中空糸膜形状のものが好適に用いられる。
また、放射線照射を利用することによって結合することが可能である。好適に用いられるのはポリエチレンイミン、ポリアルキレングリコール、アルギン酸、キトサン、ポリリン酸、ヒアルロン酸、フコイダンなどであり、これらの分子物性を利用して、さらに異なる種類の吸着官能基を担持することや、膜表面に存在する酸性基と塩基性基のバランスを変えることが可能である。もちろん、酸性基や塩基性基によってこれらの分子を固定化することも可能である。以上に挙げた第3の分子は、放射線処理することによって膜素材に直接結合することが可能であり、塩基性基を利用すれば、酸性官能基に結合可能であり、酸性基を利用すれば、塩基性官能基に結合することができる。
Either a flat membrane or a hollow fiber membrane can be produced as the membrane, but for the purpose of blood purification, a hollow fiber membrane having a shape that makes it difficult to form a blood retention portion is preferably used.
It is also possible to combine by using radiation irradiation. Preferably used are polyethyleneimine, polyalkylene glycol, alginic acid, chitosan, polyphosphoric acid, hyaluronic acid, fucoidan, etc., using these molecular properties to carry different types of adsorbing functional groups, It is possible to change the balance between acidic groups and basic groups present on the membrane surface. Of course, it is also possible to fix these molecules by acidic groups or basic groups. The third molecule listed above can be directly bonded to the membrane material by radiation treatment. If a basic group is used, the third molecule can be bonded to an acidic functional group. If an acidic group is used, Can be bonded to a basic functional group.

吸着官能基の種類としては、血液中の不要物質(過剰に産生されたサイトカイン類も含む)を結合させるすでに公知になっている種々の抗体や、生理活性物質を利用することが可能であり、今後開発されるものを含めその種類については限定しない。また、抗生物質、レクチン様の免疫賦活に関する物質についても同様に利用できる。膜表面の酸性基および/または塩基性基と、タンパク質やその他生理活性物質などのカルボキシル基およびまたはアミノ基との縮合反応をすることによって膜に結合することが可能である。   As the type of the adsorbing functional group, it is possible to use various known antibodies that bind unnecessary substances in blood (including excessively produced cytokines) and physiologically active substances, There are no limitations on the types of products, including those that will be developed in the future. In addition, antibiotics and lectin-like substances related to immunostimulation can be used in the same manner. It is possible to bind to the membrane by a condensation reaction between an acidic group and / or a basic group on the membrane surface and a carboxyl group and / or an amino group such as a protein or other physiologically active substance.

本発明の、このようにして設計・作成された膜を組み込んだ血液浄化器(すなわちモジュール)は、従来実施されてきた血漿分離膜と吸着器の2つの機能を代替する新規な血液浄化システムを提供する。図1に基本システムを記載した。血液流速100ml/min、血漿濾過速度は20ml/minの例を挙げたが、これに縛られるものではない。血漿分離膜の高性能のものでは血液流速100ml/minでは血漿濾過速度は60ml/min程度まで安定に濾過ができるものも製造可能である。   The blood purifier (that is, the module) incorporating the membrane thus designed and produced according to the present invention is a novel blood purification system that replaces the two functions of the plasma separation membrane and the adsorber that have been conventionally performed. provide. FIG. 1 shows the basic system. Although an example of blood flow rate of 100 ml / min and plasma filtration rate of 20 ml / min was given, it is not limited to this. A high-performance plasma separation membrane can be manufactured that can stably filter to a plasma filtration rate of about 60 ml / min at a blood flow rate of 100 ml / min.

5のヒトや動物から2の血液ポンプを用いて1の血漿分離膜モジュールへ血液を導入し、血漿分離を行いながら、分離された血漿は1の膜を濾過される途中にその表面に担持された吸着基によって不要成分を吸着除去される。この後7の血漿導出口1から3の血漿ポンプにより6の分岐弁を通って血液と合流させ再度1血漿分離膜に導く。この瞬間2のポンプ流量を変更する。図1には血液導出流量を100ml/minとした場合の各ポンプの設定を一例として記載した。この循環機構によって、血漿中の不要成分の除去効率を上げることができるし、分離血漿を合流させることによって血液を薄めることができるため、血漿分離前のヘマトクリット値が下がり、血漿分離操作が長時間にわたって安定化する効果ももたらす。また仮に膜面での蛋白質付着による濾過圧上昇が起こっても、3のポンプを停止しおよび逆転し、4のポンプを使って血漿を5に戻すことができる。血漿分離膜1の内径は300μmあるので血液が詰まることはない。このため、医療事故にもなる危険がきわめて少なく、安全に血液浄化を行うことが可能となる。ビーズ法で作成された吸着血液浄化器ではいったん血液凝固などによって循環圧が上昇した場合、大量の血液が変血できなくなるおそれがある。また血漿分離膜と浄化膜が一体化しているため、プライミングボリュームが小さくでき、新生児や子供など体液量が少ない対象に対しても実施が容易となる。   While blood is introduced from 1 human or animal to 2 plasma separation membrane modules using 2 blood pumps and plasma separation is performed, the separated plasma is supported on the surface of the 1 membrane while being filtered. Unnecessary components are adsorbed and removed by the adsorbing groups. Thereafter, the plasma is pumped from the plasma outlets 1 to 3 to the blood through the 6 branch valves by the plasma pump of 3 and led again to 1 plasma separation membrane. The pump flow rate at the moment 2 is changed. FIG. 1 shows an example of the setting of each pump when the blood flow rate is 100 ml / min. This circulation mechanism can increase the removal efficiency of unnecessary components in the plasma, and the blood can be diluted by merging the separated plasma, so the hematocrit value before the plasma separation is lowered and the plasma separation operation is prolonged. It also brings the effect of stabilizing. Even if the filtration pressure increases due to protein adhesion on the membrane surface, the pump 3 can be stopped and reversed, and the plasma can be returned to 5 using the pump 4. Since the inner diameter of the plasma separation membrane 1 is 300 μm, blood is not clogged. For this reason, there is very little risk of a medical accident and blood purification can be performed safely. In the adsorbed blood purifier prepared by the bead method, if the circulatory pressure once increases due to blood coagulation, a large amount of blood may not be changed. In addition, since the plasma separation membrane and the purification membrane are integrated, the priming volume can be reduced, and the implementation is easy even for subjects with a small amount of body fluid such as newborns and children.

以下、実施例によってさらに詳細に説明する。   Hereinafter, it demonstrates still in detail according to an Example.

用いた測定法は以下の通りである。
(1)逆滴定法
酸性官能基、塩基性官能基の密度を逆滴定法により測定した。
The measurement method used is as follows.
(1) Back titration method The density of an acidic functional group and a basic functional group was measured by a back titration method.

乾燥させた膜を1g用意する。測定は23℃室温下で行った。測定を3回繰り返し、その平均値を採用した。   1 g of the dried membrane is prepared. The measurement was performed at room temperature at 23 ° C. The measurement was repeated three times and the average value was adopted.

酸性基の定量用のものは、あらかじめ1/10mol濃度のHCl水溶液(容量分析用)10mlで15min以上浸漬し、Na塩などを除く。その膜を、超純水で十分洗浄し、洗浄後の水が中性(pHが7±1)になったのを確認し、凍結乾燥させる。得られた膜を、1/100mol濃度のNaOH水溶液(容量分析用)100ml中に1hr振盪浸漬し、そのうちの30mlを取り出し、1/100mol濃度のHCl水溶液(容量分析用)を用いて容量分析を行う。先に用いた1/100mol濃度のNaOH水溶液(容量分析用)30mlを同様に容量滴定し(コントロール)、中和に使用した1/100mol濃度のHCl水溶液(容量分析用)量の差から、膜に付着した酸性基の濃度を計算で求める。   For quantification of acidic groups, immerse in advance with 10 ml of 1/10 mol HCl aqueous solution (for volumetric analysis) for 15 min or longer to remove Na salts. The membrane is thoroughly washed with ultrapure water, and it is confirmed that the water after washing has become neutral (pH is 7 ± 1) and freeze-dried. The obtained membrane was shaken and immersed in 100 ml of 1/100 mol NaOH aqueous solution (for volumetric analysis) for 1 hour, 30 ml of which was taken out, and volumetric analysis was performed using 1/100 mol HCl aqueous solution (for volumetric analysis). Do. 30 ml of the 1/100 mol NaOH aqueous solution (for volumetric analysis) used above was titrated in the same manner (control), and the difference in the amount of 1/100 mol HCl aqueous solution (for volumetric analysis) used for neutralization The concentration of acidic groups attached to the surface is calculated.

同様に塩基性基の定量用のものは、あらかじめ1/10mol濃度のNaOH水溶液(容量分析用)10mlで15min以上浸漬し、例えばHCl塩などを除く。その膜を、超純水で十分洗浄し、洗浄液が中性(pHが7±1)になったのを確認し、乾燥させる。得られた膜を、1/100mol濃度のHCl水溶液(容量分析用)100ml中に1hr振盪浸漬し、そのうちの30mlを取り出し、1/100mol濃度のNaOH水溶液(容量分析用)を用いて容量分析を行う。先に用いた1/100mol濃度のHCl水溶液(容量分析用)30mlを同様に容量滴定し(コントロール)、中和に使用した1/100mol濃度のNaOH水溶液(容量分析用)量の差から、膜に付着した酸性基の濃度を計算で求める。   Similarly, those for quantifying basic groups are preliminarily immersed in 10 ml of 1/10 mol NaOH aqueous solution (for volumetric analysis) for 15 min or longer to remove, for example, HCl salts. The membrane is thoroughly washed with ultrapure water, and it is confirmed that the washing solution is neutral (pH is 7 ± 1) and dried. The obtained film was immersed in 100 ml of 1/100 mol HCl aqueous solution (for volumetric analysis) for 1 hr with shaking, 30 ml of which was taken out, and volumetric analysis was performed using 1/100 mol NaOH aqueous solution (for volumetric analysis). Do. 30 ml of the 1/100 mol HCl aqueous solution (for volumetric analysis) used previously was volume titrated in the same manner (control), and the membrane was determined from the difference in the amount of 1/100 mol NaOH aqueous solution (for volumetric analysis) used for neutralization. The concentration of acidic groups attached to the surface is calculated.

膜1g当たりの酸性基、塩基性基の官能基密度は以下の式で計算した。   The functional group density of acidic groups and basic groups per gram of membrane was calculated by the following formula.

官能基密度(μmol/g)=33.3×(サンプルの中和に必要な液量(ml)-コントロール液量(ml)) 式1
(2)透水性能の測定
中空糸両端部を封止したガラス管ミニモジュール(本数20本:有効長12cm)の中空糸内側に水圧100mmHgをかけ、外側へ流出してくる単位時間当たりの濾過量を測定した。
Functional group density (μmol / g) = 33.3 × (Amount of liquid necessary for neutralization of sample (ml) −Amount of control liquid (ml)) Formula 1
(2) Measurement of water permeability The amount of filtration per unit time flowing out to the outside by applying a water pressure of 100 mmHg to the inside of the hollow fiber of a glass tube mini-module (20 pieces: effective length 12 cm) sealed at both ends of the hollow fiber Was measured.

透水性能は下記の式で算出した。   The water permeability was calculated by the following formula.

透水性能(ml/hr・kPa・m2)=濾過水量(ml)÷流出時間(hr)÷圧力差(kPa)÷中空糸膜内表面面積(m2) 式2
(3)アルブミン透過率の測定
血液槽に温度37℃で保温したヘマトクリット30%、総蛋白量6.5g/dlの牛血(ヘパリン処理血)を用いて、中空糸内側にポンプで200ml/minで送った。その際、モジュール出口側の圧力を調整して、濾過量がモジュール面積1m2当たり20ml/min(すなわち1.6m2では32ml/min)かかるようにし、濾液、出口血液は血液槽に戻した。環流開始後1時間後に中空糸側入り口、出口の血液、濾液を5mlサンプリングし、血液は遠心分離により血清に分離した後、商品名A/G B−テストワコー(和光純薬)のBCG(ブロムクレゾールグリーン)法キットによって分析し、その濃度からアルブミン透過率(%)を算出した。また、濾液の濃度算出に当たって、アルブミンの検量線については、良好な感度を得るため、低濃度での検量線を作成する目的で、キット付属の血清アルブミンを適宜、希釈して作成した。
Permeability (ml / hr · kPa · m 2 ) = Filtration water volume (ml) ÷ Outflow time (hr) ÷ Pressure difference (kPa) ÷ Hollow fiber membrane surface area (m 2 ) Equation 2
(3) Measurement of albumin permeability Using bovine blood (heparin-treated blood) having a hematocrit of 30% and a total protein content of 6.5 g / dl kept at 37 ° C. in a blood tank, the inner side of the hollow fiber is pumped at 200 ml / min. Sent by. At that time, the pressure on the module outlet side was adjusted so that the filtration amount was 20 ml / min per 1 m 2 of module area (that is, 32 ml / min at 1.6 m 2 ), and the filtrate and outlet blood were returned to the blood tank. One hour after the start of recirculation, 5 ml of the blood at the inlet and outlet of the hollow fiber and the filtrate were sampled, and the blood was separated into serum by centrifugation, and then BCG (Brom, trade name) of A / GB B-Test Wako (Wako Pure Chemical Industries) Cresol green) method kit was used, and albumin permeability (%) was calculated from the concentration. In calculating the concentration of the filtrate, an albumin calibration curve was prepared by appropriately diluting the serum albumin attached to the kit for the purpose of creating a calibration curve at a low concentration in order to obtain good sensitivity.

アルブミン透過率(%)=100×2×濾液中アルブミン濃度÷(モジュール入り口アルブミン濃度+モジュール出口アルブミン濃度) 式3       Albumin permeability (%) = 100 × 2 × albumin concentration in filtrate ÷ (module inlet albumin concentration + module outlet albumin concentration) Equation 3

ポリスルホン14部、ポリビニルピロリドン(K90)7部、水2部をジメチルアセトアミド77部に加熱溶解し、外径1.0mm、内径0.7mmの環状オリフィスからなる口金孔内から注入液としてジメチルアセトアミド/水=85/15を注入しつつ、吐出させ、口金面から1.0cm下方に設置した80℃に保温した水を有する凝固浴に通過させ、水洗後カセにまき取り、内径300μm、外径460μmの中空糸条膜を得た。口金は60℃に保温した。得られた中空糸膜を100℃で2時間水で洗浄した後、100℃で乾燥後、空気中で150℃で3時間処理を施し、実施例1の膜を得た。得られた膜を20本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約7mm、長さは約12cmである。透水性は153ml/hr・Pa・m2であり酸性基の密度は21.7μmol/g、塩基性基は11.1μmol/gであった。アルブミン透過率は98%であった。中空糸膜表面の赤外分光解析で、酸性基としてカルボキシル基がまた塩基性基としてアミノ基の存在を確認した。 14 parts of polysulfone, 7 parts of polyvinyl pyrrolidone (K90) and 2 parts of water are dissolved in 77 parts of dimethylacetamide by heating, and dimethylacetamide / water is used as an injection solution from the mouth of the annular orifice having an outer diameter of 1.0 mm and an inner diameter of 0.7 mm. 85/15 was injected while being discharged, passed through a coagulation bath having water kept at 80 ° C. installed 1.0 cm below the base surface, and after washing with water, scraped into a casserole, hollow with an inner diameter of 300 μm and an outer diameter of 460 μm A yarn membrane was obtained. The base was kept at 60 ° C. The obtained hollow fiber membrane was washed with water at 100 ° C. for 2 hours, dried at 100 ° C., and then treated in air at 150 ° C. for 3 hours to obtain the membrane of Example 1. Twenty membranes obtained were bundled, and both ends were fixed to the glass tube module case with an epoxy-based potting agent so as not to block the hollow portion of the hollow fiber, thereby producing a mini module. The minimodule has a diameter of about 7 mm and a length of about 12 cm. The water permeability was 153 ml / hr · Pa · m 2 , the density of acidic groups was 21.7 μmol / g, and the basic groups were 11.1 μmol / g. The albumin permeability was 98%. Infrared spectroscopic analysis of the surface of the hollow fiber membrane confirmed the presence of a carboxyl group as an acidic group and an amino group as a basic group.

ポリスルホン(アモコ社 Udel−P1700)14部、ポリビニルピロリドン(K90)7部、水2部をジメチルアセトアミド77部に加熱溶解し、外径1.0mm、内径0.7mmの環状オリフィスからなる口金孔内から注入液としてジメチルスルホキシド/水=95/5を注入しつつ、吐出させ、口金面から1.0cm下方に設置した80℃に保温した水を有する凝固浴に通過させ、水洗後カセにまき取り、内径300μm、外径460μmの中空糸条膜を得た。口金は60℃に保温した。得られた中空糸膜を100℃で2時間水洗浄した後、100℃で乾燥後、空気中150℃で5時間処理を施し、実施例2の膜を得た。得られた膜を20本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約7mm、長さは約12cmである。透水性は224ml/hr・Pa・m2であり酸性基の密度は52.3μmol/g、塩基性基は26.3μmol/gであった。アルブミン透過率は98%であった。中空糸膜表面の赤外分光解析で、酸性基としてカルボキシル基がまた塩基性基としてアミノ基の存在を確認した。 14 parts of polysulfone (Amoco Udel-P1700), 7 parts of polyvinylpyrrolidone (K90) and 2 parts of water are dissolved by heating in 77 parts of dimethylacetamide, and injected from the mouth of the annular orifice having an outer diameter of 1.0 mm and an inner diameter of 0.7 mm. While injecting dimethyl sulfoxide / water = 95/5 as a liquid, the liquid was discharged, passed through a coagulation bath having water kept at 80 ° C. installed 1.0 cm below the base surface, rinsed with water, and taken up in a cake. A hollow fiber membrane having an outer diameter of 300 μm and an outer diameter of 460 μm was obtained. The base was kept at 60 ° C. The obtained hollow fiber membrane was washed with water at 100 ° C. for 2 hours, dried at 100 ° C., and then treated at 150 ° C. in air for 5 hours to obtain the membrane of Example 2. Twenty membranes obtained were bundled, and both ends were fixed to the glass tube module case with an epoxy-based potting agent so as not to block the hollow portion of the hollow fiber, thereby producing a mini module. The minimodule has a diameter of about 7 mm and a length of about 12 cm. The water permeability was 224 ml / hr · Pa · m 2 , the density of acidic groups was 52.3 μmol / g, and the basic groups were 26.3 μmol / g. The albumin permeability was 98%. Infrared spectroscopic analysis of the surface of the hollow fiber membrane confirmed the presence of a carboxyl group as an acidic group and an amino group as a basic group.

10mlの水溶液に、1000pg/mlの濃度で抗ヒトインターロイキン−6抗体を溶解しその中へ実施例2の膜を浸漬し、水溶性カルボジイミドを用いて反応させることで抗ヒトインターロイキン−6抗体を膜表面のアミノ基およびカルボキシル基と結合させた。ウサギ全血25ml中にヒトインターロイキンIL−6を500pg/mlの濃度で溶かし、ペリスタポンプにより図1の基本システムに倣って回路を形成し、膜面積(内表面換算)1m2当たり100ml/minの流速で中空糸内腔側へ20min灌流した。灌流後のウサギ血液中のヒトインターロイキン−6の濃度を測定したところ、5pg/mlとなった。 Anti-human interleukin-6 antibody is dissolved in 10 ml of aqueous solution at a concentration of 1000 pg / ml, and the membrane of Example 2 is immersed therein and reacted with water-soluble carbodiimide. Were bound to amino and carboxyl groups on the membrane surface. Human interleukin IL-6 is dissolved in 25 ml of rabbit whole blood at a concentration of 500 pg / ml, and a circuit is formed by a peristaltic pump in accordance with the basic system of FIG. 1, and the membrane area (inside surface conversion) is 100 ml / min per 1 m 2. Perfusion was performed for 20 min toward the hollow fiber lumen side at a flow rate. The concentration of human interleukin-6 in the rabbit blood after perfusion was measured and found to be 5 pg / ml.

実施例3と同じシステムで、血流量を膜面積(内表面換算)1m2当たり100ml/minから200ml/minの流速まで変化させて図1の基本システムに倣い実施した。濾過速度は膜面積(内表面換算)1m2当たり20ml/minから50ml/minで行った。血流は安定し、この濾過速度の範囲では、膜間圧力差の変動もなく実施できた。 In the same system as in Example 3, the blood flow was changed from 100 ml / min to a flow rate of 200 ml / min per 1 m 2 of membrane area (inner surface conversion), and was carried out following the basic system of FIG. The filtration rate was 20 ml / min to 50 ml / min per m 2 of membrane area (inner surface equivalent). The blood flow was stable, and within this filtration rate range, it could be carried out without fluctuation of the transmembrane pressure difference.

実施例2のモジュールに、ポリエチレンイミン(分子量5万)の1000ppm水溶液を充填し、γ線を25kGy照射して滅菌した。ポリエチレンイミンは一部切断されたが、膜表面に固定できた。
比較
The module of Example 2 was filled with a 1000 ppm aqueous solution of polyethyleneimine (molecular weight 50,000), and sterilized by irradiation with γ rays at 25 kGy. Polyethyleneimine was partially cut but could be fixed on the membrane surface.
[ Comparative Example 3 ]

ポリスルホン14部、ポリビニルピロリドン(K90)7部、水2部をジメチルアセトアミド77部に加熱溶解し、外径1.0mm、内径0.7mmの環状オリフィスからなる口金孔内から注入液としてジメチルアセトアミド/水=85/15を注入しつつ、吐出させ、口金面から1.0cm下方に設置した80℃に保温した水を有する凝固浴に通過させ、水洗後カセにまき取り、内径300μm、外径460μmの中空糸条膜を得た。口金は60℃に保温した。得られた中空糸膜を100℃で2時間水で洗浄した後、100℃で乾燥後、空気中で150℃で2時間処理を施し実施例6の膜を得た。得られた膜を20本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約7mm、長さは約12cmである。透水性は147ml/hr・Pa・m2であり酸性基の密度は15.7μmol/g、塩基性基は7.1μmol/gであった。アルブミン透過率は95%であった。中空糸膜表面の赤外分光解析で、カルボキシル基およびアミノ基の存在を確認した。
[実施例
14 parts of polysulfone, 7 parts of polyvinyl pyrrolidone (K90) and 2 parts of water are dissolved in 77 parts of dimethylacetamide by heating, and dimethylacetamide / water is used as an injection solution from the mouth of the annular orifice having an outer diameter of 1.0 mm and an inner diameter of 0.7 mm. 85/15 was injected while being discharged, passed through a coagulation bath having water kept at 80 ° C. installed 1.0 cm below the base surface, and after washing with water, scraped into a casserole, hollow with an inner diameter of 300 μm and an outer diameter of 460 μm A yarn membrane was obtained. The base was kept at 60 ° C. The obtained hollow fiber membrane was washed with water at 100 ° C. for 2 hours, dried at 100 ° C., and then treated in air at 150 ° C. for 2 hours to obtain a membrane of Example 6. Twenty membranes obtained were bundled, and both ends were fixed to the glass tube module case with an epoxy-based potting agent so as not to block the hollow portion of the hollow fiber, thereby producing a mini module. The minimodule has a diameter of about 7 mm and a length of about 12 cm. The water permeability was 147 ml / hr · Pa · m 2 , the density of acidic groups was 15.7 μmol / g, and the basic group was 7.1 μmol / g. The albumin permeability was 95%. The presence of carboxyl groups and amino groups was confirmed by infrared spectroscopic analysis of the hollow fiber membrane surface.
[Example 6 ]

ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)8部、(アモコ社 Udel−P1700)8部、ポリビニルピロリドン(インターナショナルスペシャルプロダクツ社;以下ISP社と略す) K30 4部、ポリビニルピロリドン(ISP社K90)2部をジメチルアセトアミド77部、水1部を加熱溶解し、製膜原液とした。   Polysulfone (Amoco Corporation Udel-P3500) 8 parts, (Amoco Corporation Udel-P1700) 8 parts, Polyvinylpyrrolidone (International Special Products Inc .; hereinafter abbreviated as ISP) K30 4 parts, Polyvinylpyrrolidone (ISP K90) 2 parts 77 parts of acetamide and 1 part of water were dissolved by heating to obtain a stock solution.

原液粘度は50℃で1.2Pa・secであった。この原液を温度50℃の紡糸口金部へ送り、外径0.35mm、内径0.25mmの2重スリット管から芯液としてジメチルアセトアミド70部、水30部からなる溶液を吐出させ、中空糸状を形成させた後、温度30℃、露点28℃で調湿し、10ミクロン以下のドライミストを加えた250mmのドライゾーン雰囲気を経て、ジメチルアセトアミド20重量%、水80重量%からなる温度40℃の凝固浴を通過させ、80℃15分の水洗工程を通過させ、巻き取り束とした。中空糸内径は300μm、外径460μmである。この束を100℃で2時間水洗した後、100℃で乾燥後、170℃の熱処理工程でさらに3.5時間処理し、膜面積1.6m2になるように、ケースに充填し、ポッティングし、端部を両面開口させて、血液浄化モジュールとした。この後乾燥状態で、γ線照射(25KGy)を行い滅菌し、実施例7の膜を得た。 The viscosity of the stock solution was 1.2 Pa · sec at 50 ° C. This stock solution is sent to a spinneret at a temperature of 50 ° C., and a solution consisting of 70 parts of dimethylacetamide and 30 parts of water is discharged as a core liquid from a double slit tube having an outer diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm. After the formation, humidity was adjusted at a temperature of 30 ° C. and a dew point of 28 ° C., and after passing through a 250 mm dry zone atmosphere to which a dry mist of 10 microns or less was added, a temperature of 40 ° C. consisting of 20% by weight of dimethylacetamide and 80% by weight of water was achieved. It was passed through a coagulation bath and passed through a water washing step at 80 ° C. for 15 minutes to obtain a wound bundle. The hollow fiber has an inner diameter of 300 μm and an outer diameter of 460 μm. This bundle is washed with water at 100 ° C. for 2 hours, dried at 100 ° C., further treated in a heat treatment process at 170 ° C. for 3.5 hours, filled into a case so as to have a membrane area of 1.6 m 2 and potted. The blood purification module was obtained by opening both ends of the end portion. Thereafter, in a dry state, γ-ray irradiation (25 KGy) was performed to sterilize to obtain a membrane of Example 7.

得られた膜を切り出し、20本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約7mm、長さは約12cmである。   The obtained membrane was cut out, bundled 20 pieces, and both ends were fixed to the glass tube module case with an epoxy-based potting agent so as not to block the hollow portion of the hollow fiber, thereby producing a mini module. The minimodule has a diameter of about 7 mm and a length of about 12 cm.

また、乾燥後の中空糸の透水性能は8200ml/hr・kPa・m2であり、表面官能基量は、酸性基56.2μmol/g、塩基性基28.3μmol/gであった。アルブミン透過率は10.5%であった。中空糸膜表面の赤外分光解析で、カルボキシル基およびアミノ基の存在を確認した。 Further, the water permeability of the hollow fiber after drying was 8200 ml / hr · kPa · m 2 , and the surface functional group amount was 56.2 μmol / g acidic group and 28.3 μmol / g basic group. The albumin permeability was 10.5%. The presence of carboxyl groups and amino groups was confirmed by infrared spectroscopic analysis of the hollow fiber membrane surface.

比較例1Comparative Example 1

ポリスルホン(アモコ社 Udel−P1700)14部、ポリビニルピロリドン(K90)7部、水2部をジメチルアセトアミド77部に加熱溶解し、外径1.0mm、内径0.7mmの環状オリフィスからなる口金孔内から注入液としてジメチルスルホキシド/水=95/5を注入しつつ、吐出させ、口金面から1.0cm下方に設置した80℃に保温した水を有する凝固浴に通過させ、水洗後カセにまき取り、内径300μm、外径460μmの中空糸条膜を得た。口金は60℃に保温した。得られた中空糸膜を100℃で2時間水洗浄した後、100℃で1時間乾燥し、比較例1の膜を得た。得られた膜を20本束ね、中空糸中空部を閉塞しないようにエポキシ系ポッティング剤で両末端をガラス管モジュールケースに固定し、ミニモジュールを作成した。該ミニモジュールの直径は約7mm、長さは約12cmである。透水性は91ml/hr・Pa・m2であり酸性基の密度は4.3μmol/g、塩基性基は2.1μmol/gで実質的に塩基性基は検出できなかった。アルブミン透過率は64%であった。中空糸膜表面の赤外分光解析で、カルボキシル基の存在のみを確認した。 14 parts of polysulfone (Amoco Udel-P1700), 7 parts of polyvinylpyrrolidone (K90) and 2 parts of water are dissolved by heating in 77 parts of dimethylacetamide, and injected from the mouth of the annular orifice having an outer diameter of 1.0 mm and an inner diameter of 0.7 mm. While injecting dimethyl sulfoxide / water = 95/5 as a liquid, the liquid was discharged, passed through a coagulation bath having water kept at 80 ° C. installed 1.0 cm below the base surface, rinsed with water, and taken up in a cake. A hollow fiber membrane having an outer diameter of 300 μm and an outer diameter of 460 μm was obtained. The base was kept at 60 ° C. The obtained hollow fiber membrane was washed with water at 100 ° C. for 2 hours and then dried at 100 ° C. for 1 hour to obtain a membrane of Comparative Example 1. Twenty membranes obtained were bundled, and both ends were fixed to the glass tube module case with an epoxy-based potting agent so as not to block the hollow portion of the hollow fiber, thereby producing a mini module. The minimodule has a diameter of about 7 mm and a length of about 12 cm. The water permeability was 91 ml / hr · Pa · m 2 , the density of acidic groups was 4.3 μmol / g, the basic groups were 2.1 μmol / g, and the basic groups could not be detected substantially. The albumin permeability was 64%. Infrared spectroscopic analysis of the surface of the hollow fiber membrane confirmed only the presence of carboxyl groups.

比較例2Comparative Example 2

比較例1の膜に水溶性カルボジイミドを用いて水溶液系で10ml、1000pg/mlの濃度で抗ヒトIL−6膜を浸漬し、膜表面のアミノ基およびカルボキシル基と結合させた。ウサギ全血25ml中にヒトIL-6を500pg/mlの濃度で溶かし、ペリスタポンプにより図1の基本システムに倣って回路を形成し、膜面積(内表面換算)1m2当たり100ml/minの流速で中空糸内腔側へ20min灌流した。灌流後のウサギ血液中のヒトインターロイキンIL−6の濃度を測定したところ、385pg/mlとなった。実質吸着できなかった。 The anti-human IL-6 membrane was immersed in the aqueous solution system at a concentration of 10 ml and 1000 pg / ml using water-soluble carbodiimide on the membrane of Comparative Example 1, and bound to the amino group and carboxyl group on the membrane surface. Human IL-6 is dissolved in 25 ml of rabbit whole blood at a concentration of 500 pg / ml, and a circuit is formed according to the basic system of FIG. 1 by a peristaltic pump, at a flow rate of 100 ml / min per 1 m 2 of membrane area (inner surface equivalent). Perfusion was performed for 20 min toward the hollow fiber lumen. The concentration of human interleukin IL-6 in the rabbit blood after perfusion was measured and found to be 385 pg / ml. Real adsorption was not possible.

図1は本発明の血液浄化システム一態様の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of one embodiment of the blood purification system of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:血漿分離膜(吸着基付与)
2:血漿ポンプ(100ml/min-120ml/min変動)
3:血漿ポンプ(20ml/min)
4:血漿ポンプ(20ml/min)
5:被検体(ヒト、動物)
6:分岐弁
7:血漿導出口1
8:血漿導出口2
9:血液導入口
10:血漿導出口
11:分岐弁
1: Plasma separation membrane (addition of adsorption group)
2: Plasma pump (100ml / min-120ml / min fluctuation)
3: Plasma pump (20ml / min)
4: Plasma pump (20ml / min)
5: Subject (human, animal)
6: Branch valve 7: Plasma outlet 1
8: Plasma outlet 2
9: Blood inlet 10: Plasma outlet 11: Branch valve

Claims (10)

透水性が7500ml/hr・kPa・m2以上、アルブミン透過率が10%以上であり、かつカルボキシル基およびスルホン酸基から選ばれる1種以上の酸性官能基と、1級、2級、3級、4級アミンおよびイミンから選ばれる1種以上の塩基性官能基とを、担持した中空糸膜からなり、前記酸性基の密度および前記塩基性基の密度がともに10μmol/g以上であ血漿分離用の膜。 Permeability is 7500ml / hr · kPa · m 2 or more, albumin permeability is 10% or more, and one or more acidic functional groups selected from carboxyl group and sulfonic acid group, first grade, second grade, third grade , and one or more basic functional group selected from quaternary amines and imines, consists loaded with hollow fiber membranes, Ru der both 10 .mu.mol / g or more density is the density and the basic group of the acidic group plasma membrane for separation. 前記酸性官能基または前記塩基性官能基を介して前記膜の素材と異なる分子を結合したことを特徴とする請求項1に記載血漿分離用の膜。 The acidic functional group or the basic film for plasma separation according to claim 1 which the functional group through, characterized in that combines materials with different molecules of the film. ポリスルホン系樹脂およびポリビニルピロリドンを含むことを特徴とする請求項1または2に記載血漿分離用の膜。 Membrane for plasma separation according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a polysulfone-based resin and polyvinylpyrrolidone. 前記膜の素材と異なる高分子を放射線架橋により結合したことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載血漿分離用の膜。 Membrane for plasma separation according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the material is different from the polymer of the membrane were bound by radiation crosslinking. 前記高分子が、ポリエチレンイミン、ポリエチレングリコール、アルギン酸、キトサン、ポリリン酸およびヒアルロン酸からなる群より選ばれる一種以上であることを特徴とする請求項4に記載血漿分離用の膜。 The polymer is polyethylene imine, polyethylene glycol, alginate, chitosan, membranes for plasma separation according to claim 4, characterized in that from one or more selected group consisting of polyphosphoric acid and hyaluronic acid. 血液中の不要物と結合する物質および/または免疫賦活作用を誘導できる物質を前記膜に担持したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載血漿分離用の膜。 Unnecessary substance and binding substance and / or membrane for plasma separation according to claim 1, a substance capable of inducing immunostimulatory effects, characterized in that supported on the membrane in the blood. 請求項1〜のいずれかに記載の膜を組み込んだモジュール。 Module incorporating membrane according to any one of claims 1-6. 請求項記載血漿分離用の膜を組み込んだモジュールを用いた、血液浄化システム。 Using modules incorporating a membrane for plasma separation according to claim 7, blood purification system. 血漿分離を行った血漿を再循環し再度血液と合流しモジュールへ導入する機構を有することを特徴とする請求項に記載の血液浄化システム。 9. The blood purification system according to claim 8 , further comprising a mechanism for recirculating the plasma after plasma separation, rejoining the blood, and introducing the blood into the module. 血漿を再循環し再度血液と合流した時、モジュールへ導入する血液量を初期設定の血液量と循環血漿量の合計量に変更する機構を有することを特徴とする請求項またはに記載の血液浄化システム。 When merged with the recirculated again blood plasma, according to claim 8 or 9, characterized in that it has a mechanism for changing the amount of blood introduced to the module on the total amount of blood volume and the circulating plasma volume of initial setting Blood purification system.
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