JP6834677B2 - Adsorption column - Google Patents

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Description

本発明は、吸着カラムに関するものであり、血液や血液成分等の処理液から被吸着物質を吸着する用途に好適に用いられる。特定の被吸着物質を除去しなければならない疾患、例えば、タンパク質であるβ−ミクログロブリンや、サイトカイン、自己免疫抗体、脂質・タンパク質複合体である低密度リポタンパク質などを除去するための体外循環カラムに好適に用いられる。 The present invention relates to an adsorption column, and is suitably used for adsorbing a substance to be adsorbed from a treatment liquid such as blood or blood components. Extracorporeal circulation to remove specific diseases for which certain substances to be adsorbed must be removed, such as β 2 -microglobulin, which is a protein, cytokines, autoimmune antibodies, and low-density lipoprotein, which is a lipid-protein complex. Suitable for columns.

血液等の処理液を体外に取り出し、処理液中の病因物質などを吸着カラムによって除去し、浄化してから戻す治療としては、人工透析以外に、アフェレシスと呼ばれる血液浄化療法が普及している。アフェレシス療法としては主に単純血漿交換療法、二重濾過血漿交換療法、血液から血漿を分離した後で血漿の有害物質を除去する血漿吸着療法、全血のまま有害物質を除去する血液吸着療法がある。 In addition to artificial dialysis, blood purification therapy called apheresis is widely used as a treatment in which a treatment solution such as blood is taken out of the body, pathogenic substances in the treatment solution are removed by an adsorption column, purified, and then returned. Apheresis therapy mainly includes simple plasma exchange therapy, double-filtered plasma exchange therapy, plasma adsorption therapy that removes harmful substances from plasma after separating plasma from blood, and blood adsorption therapy that removes harmful substances from whole blood. is there.

血漿吸着療法や血液吸着療法において、特定の物質を吸着除去するために、特定の物質と相互作用するリガンドを吸着担体に固定化する試みが行われてきた(特許文献1、2)。 In plasma adsorption therapy and blood adsorption therapy, attempts have been made to immobilize a ligand that interacts with a specific substance on an adsorption carrier in order to adsorb and remove a specific substance (Patent Documents 1 and 2).

実際に、血漿吸着療法においては、自己抗体を吸着除去する「イムソーバ」(登録商標)(旭化成クラレメディカル株式会社)や、低密度リポ蛋白質を吸着除去する「リポソーバ」(登録商標)(株式会社カネカ)などの吸着カラムが実用化されている。血液吸着療法においては、エンドトキシンを吸着除去する「トレミキシン」(登録商標)(東レ株式会社)や、β−ミクログロブリン(以下、β−MG)を吸着除去する「リクセル」(登録商標)(株式会社カネカ)などの吸着カラムが実用化されている。これらの何れも除去対象物質と相互作用するリガンドが吸着担体に固定されたものである。 In fact, in plasma adsorption therapy, "Imusova" (registered trademark) (Asahi Kasei Clare Medical Co., Ltd.) that adsorbs and removes autoantibodies and "Liposova" (registered trademark) (registered trademark) that adsorbs and removes low-density lipoproteins ) And other adsorption columns have been put into practical use. In the blood apheresis, endotoxin adsorption removal "Toremikishin" (registered trademark) (Toray Industries, Inc.) and, beta 2 - microglobulin (hereinafter, beta 2 -MG) to adsorb and remove "Rikuseru" (registered trademark) ( Adsorption columns such as Kaneka Co., Ltd. have been put into practical use. In each of these, a ligand that interacts with the substance to be removed is immobilized on the adsorption carrier.

吸着担体の形態として「トレミキシン」が通常の糸を編み地として用いていることを除けば、上記すべての製品においてビーズが用いられている。この理由としては、ビーズ形状の吸着担体は、吸着カラム内に均一に充填できるため、被処理液の流れの偏りが少なく、カラム設計をしやすい利点を有することが挙げられる。 Beads are used in all of the above products, except that "Tremixin" uses ordinary yarn as the knitted fabric as the form of the adsorption carrier. The reason for this is that since the bead-shaped adsorption carrier can be uniformly filled in the adsorption column, there is little bias in the flow of the liquid to be treated, and there is an advantage that the column can be easily designed.

一方で、吸着カラムにおける被吸着物質の吸着性能を向上させようとすると、一般的には吸着カラムの容積を増やし、吸着担体量を増やすことが考えられるが、体外循環処理液量(処理液容量)も増え、処理液が血液の場合は血圧低下や貧血などの副作用を惹起することになり、好ましい解決手段ではない。吸着性能向上のための他の手段としては、吸着担体の体積あたりの表面積を増やすことが挙げられるが、吸着担体がビーズ状である場合は、上記表面積を増やすためにビーズ径を小さくすると、各ビーズ間の隙間が狭くなり、流路抵抗が高くなって圧力損失の増加により、処理液を流すことが困難になる。 On the other hand, in order to improve the adsorption performance of the substance to be adsorbed on the adsorption column, it is generally considered to increase the volume of the adsorption column and the amount of the adsorption carrier, but the amount of extracorporeal circulation treatment liquid (treatment liquid capacity) ) Increases, and if the treatment solution is blood, it causes side effects such as lowering blood pressure and anemia, which is not a preferable solution. As another means for improving the adsorption performance, increasing the surface area per volume of the adsorption carrier can be mentioned. However, when the adsorption carrier is bead-shaped, if the bead diameter is reduced in order to increase the surface area, each The gap between the beads becomes narrower, the flow path resistance becomes higher, and the pressure loss increases, which makes it difficult to flow the treatment liquid.

ビーズ以外の形態として、編み地や中空糸膜などが挙げられる。ただし、編み地の場合は、流路抵抗を抑えた設計にすることはできるが、繊維に吸着孔を設けるための多孔質化が製造上容易ではない。 Examples of forms other than beads include knitted fabrics and hollow fiber membranes. However, in the case of knitted fabric, although it is possible to design the fiber with suppressed flow path resistance, it is not easy in manufacturing to make the fiber porous for providing suction holes.

吸着担体が中空糸膜の場合は、膜の内側と外側の両方に処理液を流す構造とすることで吸着性能が高まる。またビーズと異なり処理液流路が内外にはっきりと区分され、ビーズよりも血液流れに関しては良好である。特許文献3には、血液透析膜の用途において、中空糸膜の細孔半径を制御することでβ−MGの除去性能を向上させることが記載されている。しかしながら、血液透析治療においては中空糸内側から外側にかけて濾過をかけており、濾過と拡散を合わせた効果により血液から水を除去し、尿毒素物質の除去効率も高めていることから、当該発明においては、細孔半径は濾過をかけることを前提とした設計となっている。 When the adsorption carrier is a hollow fiber membrane, the adsorption performance is enhanced by adopting a structure in which the treatment liquid flows both inside and outside the membrane. Further, unlike beads, the treatment liquid flow path is clearly divided inside and outside, and the blood flow is better than that of beads. Patent Document 3 describes that in the use of hemodialysis membranes, the removal performance of β 2- MG is improved by controlling the pore radius of the hollow fiber membrane. However, in hemodialysis treatment, filtration is performed from the inside to the outside of the hollow fiber, and water is removed from the blood by the combined effect of filtration and diffusion, and the efficiency of removing uremic substances is also improved. Is designed on the assumption that the pore radius is filtered.

また、特許文献4には、血球除去用吸着体に関し、中空糸についても記載され、ケーシングに装填した中空糸束の両端をメッシュで押さえてヘッダーを取り付け、血液が中空糸の内外両方に流れる構造としたものが記載されている。しかしながら、ここでは単に中空糸の表面に白血球および血小板を吸着させることを目的として表面の凹凸を制御することが記載されたのみで、具体的な実施例では中空糸膜の製造段階においてあえて相分離が生じない工夫がされており、中空糸内部の相分離による孔形成を利用した多孔質構造の制御についての思想はなく、そもそも細孔についての記載自体がない。 Further, Patent Document 4 also describes a hollow fiber as an adsorbent for removing blood cells. A structure in which both ends of a hollow fiber bundle loaded in a casing are pressed with a mesh to attach a header, and blood flows both inside and outside the hollow fiber. It is described as. However, here, it is only described that the unevenness of the surface is controlled for the purpose of adsorbing leukocytes and platelets on the surface of the hollow fiber, and in a specific embodiment, the phase separation is intentionally performed at the stage of manufacturing the hollow fiber membrane. There is no idea about the control of the porous structure by utilizing the pore formation by the phase separation inside the hollow fiber, and there is no description about the pores in the first place.

特許文献5には、体液中の成分を吸着するための吸着材として多孔質支持体を中実繊維で構成することが記載されており、中実繊維の細孔の平均孔径は0.01μm以上10μm以下と記載されている。 Patent Document 5 describes that the porous support is composed of solid fibers as an adsorbent for adsorbing components in the body fluid, and the average pore diameter of the pores of the solid fibers is 0.01 μm or more. It is described as 10 μm or less.

特開昭59−17355号公報JP-A-59-17355 特開2004−129975号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-129975 特開昭63−109871号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-109871 特開2009−254695号公報JP-A-2009-254695 特開平6−296860号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-296860

上記特許文献3に記載の発明について、まず、血液透析器と異なり、吸着カラムでは濾過をかけることがないので、被吸着物質の中空糸膜表面から中空糸膜内部への移動は拡散のみに支配されることから、糸表面の細孔半径について別の設計としなければならない。また、血液透析器においては、中空糸膜の外側を透析液が効率的に流れるように中空糸の配置やケース形状・寸法が設計されるが、透析液を流すことのない吸着カラムの設計において、これらを同じ設計思想で設計した場合では、β−MGを含めたタンパク質等の被吸着物質を効率的に吸着させることができない。 Regarding the invention described in Patent Document 3, first, unlike the blood dialyzer, the adsorption column does not filter, so that the movement of the substance to be adsorbed from the surface of the hollow fiber membrane to the inside of the hollow fiber membrane is controlled only by diffusion. Therefore, the pore radius on the yarn surface must be designed differently. Further, in a hemodialyzer, the arrangement of the hollow fibers and the shape and dimensions of the case are designed so that the dialysate efficiently flows outside the hollow fiber membrane, but in the design of the adsorption column that does not allow the dialysate to flow. in the case of designing them in the same design concept, it is impossible to adsorb adsorbates such as proteins, including beta 2 -MG efficiently.

上記特許文献3および特許文献4に記載の発明に関して、被吸着物質を中空糸内部、外部の両方に効率的に吸着させるためには、中空糸膜の内側および外側に流れる血液流量の分配比についての設計が重要となるが、それらの思想は記載されていない。 Regarding the inventions described in Patent Documents 3 and 4, in order to efficiently adsorb the substance to be adsorbed both inside and outside the hollow fiber, the distribution ratio of the blood flow rate flowing inside and outside the hollow fiber membrane should be adjusted. The design of is important, but their ideas are not described.

上記の通り、タンパク質の中空糸膜内部への吸着を拡散のみによる場合の細孔半径、中空糸膜の内側のみならず外側の表面も含めた構造制御、さらには、中空糸膜の内側と外側における処理液の流量の分配比の制御等について、上記従来技術を組み合わせたのみでは高い吸着性能を有する吸着カラムを実現することに困難があった。 As described above, the pore radius when the protein is adsorbed into the hollow fiber membrane only by diffusion, the structure control including not only the inner surface of the hollow fiber membrane but also the outer surface, and further, the inner and outer surfaces of the hollow fiber membrane. Regarding the control of the distribution ratio of the flow rate of the treatment liquid in the above, it has been difficult to realize an adsorption column having high adsorption performance only by combining the above-mentioned conventional techniques.

また、上記特許文献5においては、吸着物質を含む体液が吸着剤と接触する機会を増やすことを目的として、ケースの形状および、単なるケース形状のみでなく中実繊維の充填率等からも定まる体液の流路面積をどの程度確保することが適当であるかについて記載がない。 Further, in Patent Document 5, for the purpose of increasing the chance that the body fluid containing the adsorbent comes into contact with the adsorbent, the body fluid determined not only by the shape of the case and the simple case shape but also by the filling rate of the solid fiber and the like. There is no description as to how much it is appropriate to secure the flow path area of.

従来技術において、例えば吸着担体が多孔質ビーズの場合、球形であるために、体積あたりの表面積が小さい。このため、多孔質ビーズの表面に処理液成分が堆積して細孔を塞ぎ、ビーズ内部の細孔に吸着余力があっても有効に吸着サイトが活用できない問題がある。中空糸膜の場合は中空糸膜内外の表面設計、中空糸膜内外での処理液流量の分配比の制御の困難性がある。中実糸を用いた場合は、カラムケースの適正化については考慮がされていなかった。 In the prior art, for example, when the adsorption carrier is a porous bead, the surface area per volume is small because it is spherical. Therefore, there is a problem that the treatment liquid component is deposited on the surface of the porous beads to close the pores, and the adsorption site cannot be effectively utilized even if the pores inside the beads have an adsorption capacity. In the case of a hollow fiber membrane, it is difficult to design the surface inside and outside the hollow fiber membrane and control the distribution ratio of the treatment liquid flow rate inside and outside the hollow fiber membrane. When solid yarn was used, no consideration was given to the optimization of the column case.

本発明の目的は、上記ビーズや中空糸膜、さらには中実糸などを用いた従来技術において見られた欠点を改良することにある。 An object of the present invention is to improve the defects found in the prior art using the beads, the hollow fiber membrane, the solid yarn, and the like.

そして、本発明によれば、被処理液の残留(血液の場合、残血)が抑制され、被吸着物質の吸着性能に優れた吸着カラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an adsorption column in which the residue of the liquid to be treated (residual blood in the case of blood) is suppressed and the adsorption performance of the substance to be adsorbed is excellent.

本発明者らは上記課題を達成するため鋭意検討を進めた結果、被吸着物質の吸着性能を向上させた吸着カラムは、下記の構成によって達成されることを見出した。
(1)多孔質中実糸が筒状のカラムケースの長手方向に対して略平行に配置されており、
(イ)前記多孔質中実糸の平均細孔半径が5nm〜100nm、
(ロ)流路断面の相当直径が10μm以上、250μm以下
(ハ)ウシ血液を流速200mL/分で流したときの圧力損失が2kPa〜30kPaである、吸着カラム。
(2)前記多孔質中実糸の相当直径が1μm〜1000μmである、上記(1)に記載の吸着カラム。
(3)前記多孔質中実糸の有効長が5cm〜50cmである、上記(1)または(2)に記載の吸着カラム。
(4)前記多孔質中実糸の開孔率が1%〜40%である、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の吸着カラム。
(5)前記多孔質中実糸の抱液率が150%〜1000%である、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の吸着カラム。
(6)前記多孔質中実糸がポリスルホン系ポリマー、エステル基含有ポリマー、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタンおよびこれらの誘導体から選ばれる1種類以上である、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の吸着カラム。
(7)中実糸との血液接触面積が3mの場合に、血液流速が200mL/分のときの循環1時間後のβ−ミクログロブリンのクリアランスが40mL/分以上である、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の吸着カラム。
As a result of diligent studies to achieve the above problems, the present inventors have found that an adsorption column having improved adsorption performance of a substance to be adsorbed can be achieved by the following configuration.
(1) Porous solid yarns are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the tubular column case.
(A) The average pore radius of the porous solid yarn is 5 nm to 100 nm.
(B) The equivalent diameter of the cross section of the flow path is 10 μm or more and 250 μm or less. (C) An adsorption column having a pressure loss of 2 kPa to 30 kPa when bovine blood is flowed at a flow rate of 200 mL / min.
(2) The adsorption column according to (1) above, wherein the equivalent diameter of the porous solid yarn is 1 μm to 1000 μm.
(3) The adsorption column according to (1) or (2) above, wherein the effective length of the porous solid yarn is 5 cm to 50 cm.
(4) The adsorption column according to any one of (1) to (3) above, wherein the pore size of the porous solid yarn is 1% to 40%.
(5) The adsorption column according to any one of (1) to (4) above, wherein the porosity of the porous solid yarn is 150% to 1000%.
(6) Any of the above (1) to (5), wherein the porous solid yarn is one or more selected from polysulfone-based polymers, ester group-containing polymers, polystyrene, polypropylene, polyacrylonitrile, polyurethane and derivatives thereof. The adsorption column described in Crab.
(7) When the blood contact area with the solid yarn is 3 m 2 , the clearance of β 2 -microglobulin after 1 hour of circulation is 40 mL / min or more when the blood flow rate is 200 mL / min. ) To (6).

本発明における吸着カラムは、処理液を体外に取り出し、効率的に病因タンパク質を除去し、浄化してから体内に戻すことができ、治療後の吸着カラムに残る被処理液(血液の場合、残血と呼ばれる)も少なくすることができる。β−MGを除去する吸着カラムであれば透析アミロイド治療に好適に用いることができる。また、抗体を吸着するカラムであれば、自己免疫疾患治療に好適に用いることができる。 The adsorption column in the present invention can take out the treatment liquid from the body, efficiently remove the causative protein, purify it, and then return it to the body, and the treatment liquid remaining on the adsorption column after treatment (in the case of blood, the residue). (Called blood) can also be reduced. Any adsorption column that removes β 2- MG can be suitably used for dialysis amyloid treatment. Further, any column that adsorbs an antibody can be suitably used for the treatment of autoimmune diseases.

本発明に用いられる吸着カラムの一態様を示す。An aspect of the adsorption column used in the present invention is shown. 内接円、外接円を説明するための中実糸断面の一態様を示す。An aspect of a solid yarn cross section for explaining an inscribed circle and a circumscribed circle is shown. β−MGクリアランス測定における回路を示す。The circuit in β 2- MG clearance measurement is shown. 人工腎臓モジュールのβ−MGクリアランス測定回路図を示す。 The β 2- MG clearance measurement circuit diagram of the artificial kidney module is shown. 異形断面中実糸の紡糸口金の吐出形状を示す。Deformed cross section The discharge shape of the spinneret of solid yarn is shown.

本発明においては、吸着カラムにおける吸着担体として、多孔質中実糸に着目した。さらに、多孔質中実糸のカラムへの配置の仕方と多孔質中実糸の形状および多孔質構造を組み合わせることで、目的とする被吸着物質の吸着性能を著しく向上させつつ、返血性(被処理液が血液の場合)に優れた吸着カラムを発明するに至ったものである。 In the present invention, attention was paid to a porous solid yarn as an adsorption carrier in an adsorption column. Furthermore, by combining the method of arranging the porous solid yarn on the column, the shape of the porous solid yarn, and the porous structure, the adsorption performance of the target substance to be adsorbed is remarkably improved, and the blood return property (subject). This has led to the invention of an excellent adsorption column (when the treatment liquid is blood).

本発明に係る中実糸はカラムケース内に配置されており、カラムケースは筒状で、被処理液の出口、入口があり、好ましくは両端が開放されてそれぞれ出口、入口となっている。 The solid yarn according to the present invention is arranged in a column case, and the column case has a tubular shape and has outlets and inlets for the liquid to be treated, preferably both ends are opened to serve as outlets and inlets, respectively.

まず、多孔質中実糸のカラムへの配置の仕方としては、中実糸束をカラムケースの長手方向に対して略平行に挿入・配置することである。略平行とは、カラムケースの長手方向に対して平行であることが好ましいが、45度までの傾きを有している糸を含んでいても良いことを意味する。ここでカラムケースの長手方向とは、筒軸の方向である。この利点としては、返血性に優れることである。 First, as a method of arranging the porous solid yarn on the column, the solid yarn bundle is inserted and arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the column case. Approximately parallel means that it is preferably parallel to the longitudinal direction of the column case, but may include threads having an inclination of up to 45 degrees. Here, the longitudinal direction of the column case is the direction of the cylinder axis. The advantage of this is that it has excellent blood return properties.

また、吸着という現象を考えた場合、血液がカラム内を通過する間に被吸着物質が中実糸に接触し、吸着しなければならない。そのため、中実糸の吸着性能を最大限活用するには、中実糸と接触したタンパク質が速やかに中実糸内部に拡散していくことが重要である。中実糸束をカラムケースの長手方向に対して略平行に挿入・配置すると、被処理液は中実糸の長手方向に沿って流れるため、乱流になりにくい。 Further, when considering the phenomenon of adsorption, the substance to be adsorbed must come into contact with the solid yarn and be adsorbed while the blood passes through the column. Therefore, in order to maximize the adsorption performance of the solid yarn, it is important that the protein in contact with the solid yarn is rapidly diffused into the solid yarn. When the solid yarn bundle is inserted and arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the column case, the liquid to be treated flows along the longitudinal direction of the solid yarn, so that turbulence is unlikely to occur.

また、本発明では、被処理液がカラム内を通過する間に、被吸着物質が中実糸に接触する機会を増やすためには、流路断面の相当直径が重要であることを見出した。ここで、流路とはカラム長手方向に略平行に配置された中実糸間における被処理液の流れ得る空間であり、流路断面とは、かかる流路のケース長手方向に垂直な断面である。また、相当直径とは、流路断面を円形とみなした場合の直径を表すものであるが、具体的には下記(1)式により求められる、流路の広さを示すものである。すなわち、流路断面の相当直径が大きいと、被吸着物質が中実糸表面に接触する機会は少なくなる。しがたって、流路断面の相当直径は250μm以下であり、200μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましい。一方、流路断面積が小さすぎると、カラムの圧力損失が大きくなる。また、後述するが、適度な圧力損失は必要であるが、高すぎると血液を活性化し、好ましくない。そのため、流路断面の相当直径は10μm以上であり、30μm以上がより好ましい。 Further, in the present invention, it has been found that the equivalent diameter of the cross section of the flow path is important in order to increase the chance that the substance to be adsorbed comes into contact with the solid yarn while the liquid to be treated passes through the column. Here, the flow path is a space through which the liquid to be treated can flow between the solid yarns arranged substantially parallel to the column longitudinal direction, and the flow path cross section is a cross section perpendicular to the case longitudinal direction of the flow path. is there. Further, the equivalent diameter represents the diameter when the cross section of the flow path is regarded as a circle, and specifically, it indicates the width of the flow path obtained by the following equation (1). That is, when the corresponding diameter of the cross section of the flow path is large, the chance that the substance to be adsorbed comes into contact with the surface of the solid yarn is reduced. Therefore, the equivalent diameter of the cross section of the flow path is 250 μm or less, preferably 200 μm or less, and more preferably 150 μm or less. On the other hand, if the cross-sectional area of the flow path is too small, the pressure loss of the column becomes large. Further, as will be described later, an appropriate pressure loss is necessary, but if it is too high, it activates blood, which is not preferable. Therefore, the equivalent diameter of the cross section of the flow path is 10 μm or more, more preferably 30 μm or more.

上記、流路断面の相当直径(D)は下記(1)式により得られる。
=((Dcase/2)−(Dfiber/2)×N)×2/(Dcase+Dfiber×N)・・・(1)
case:カラムケースの内径、Dfiber:中実糸の相当直径、N:中実糸の糸本数
本発明において、中実糸は多孔質であるため、タンパク質は中実糸内部に入り込み吸着される。そこで、中実糸の内部までタンパク質が移動しやすいような中実糸形状および多孔質構造が必要である。さらに本発明では、カラムの圧力損失を大きくすることで、中実糸内部にタンパク質が移動しやすくなることを見出した。一方で、圧力損失が大きすぎると、血液を活性化することになる。すなわち、カラムにウシ血液を流速200mL/分で流したときの圧力損失は2kPa以上であり、好ましくは3kPa以上、より好ましくは4kPa以上であり、一方で上限としては30kPa以下であり、20kPa以下が好ましく、より好ましくは12kPa以下、特に好ましくは8kPa以下である。圧力損失はカラムへの中実糸の充填率、ケース内径、中実糸径、中実糸本数などを調節することによって制御することができる。圧力損失の測定方法については後述する。
The equivalent diameter (D p ) of the cross section of the flow path is obtained by the following equation (1).
D p = ((D case / 2) 2- (D fiber / 2) 2 x N) x 2 / (D case + D fiber x N) ... (1)
D case : Inner diameter of column case, D fiber : Equivalent diameter of solid yarn, N: Number of solid yarns In the present invention, since the solid yarn is porous, proteins enter the inside of the solid yarn and are adsorbed. To. Therefore, it is necessary to have a solid yarn shape and a porous structure so that proteins can easily move to the inside of the solid yarn. Furthermore, in the present invention, it has been found that increasing the pressure loss of the column facilitates the movement of proteins into the solid yarn. On the other hand, if the pressure loss is too large, it will activate the blood. That is, the pressure loss when bovine blood is flowed through the column at a flow rate of 200 mL / min is 2 kPa or more, preferably 3 kPa or more, more preferably 4 kPa or more, while the upper limit is 30 kPa or less and 20 kPa or less. It is preferable, more preferably 12 kPa or less, and particularly preferably 8 kPa or less. The pressure loss can be controlled by adjusting the filling rate of the solid yarn in the column, the inner diameter of the case, the diameter of the solid yarn, the number of solid yarns, and the like. The method for measuring the pressure loss will be described later.

本発明においては、ケースに対する糸の充填率は35%以上が好ましく、45%以上がより好ましく、48%以上がさらに好ましい。一方で70%以下が好ましく、65%以下がより好ましく、58%以下がさらに好ましい。なお、充填率が35%以上であると、流れムラが起こり難くなり、返血性が良くなるため、残血し難くなる。また、ケース内径としては、2cm以上が好ましく、3cm以上がより好ましく、4cm以上がさらに好ましい。一方で15cm以下が好ましく、10cm以下がより好ましく、8cm以下がさらに好ましい。
中実糸の相当直径としては1μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましく、50μm以上がさらに好ましい。一方で1000μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、200μm以下がさらに好ましい。中実糸の相当直径が1μm以上であると、紡糸性が良好となり、また血小板や白血球が付着し難くなる。一方で、中実糸の相当直径が1000μm以下であると、タンパク質等の吸着対象物質が中実糸内部まで、拡散により入り易くなり、中実糸の吸着性能が向上する。
なお、タンパク質等の吸着性能を高めるために、中実糸にリガンドを導入したり、吸着物質を混錬したりしても良い。リガンドとしては、多孔構造内部まで固定化しても良いし、中実糸表面に固定化しても良い。さらには、血小板や白血球の付着を抑制するために、中実糸表面に抗血栓性のポリマーをコートするなどしても良い。
In the present invention, the filling rate of the yarn in the case is preferably 35% or more, more preferably 45% or more, still more preferably 48% or more. On the other hand, 70% or less is preferable, 65% or less is more preferable, and 58% or less is further preferable. When the filling rate is 35% or more, uneven flow is less likely to occur and blood return property is improved, so that residual blood is less likely to occur. The inner diameter of the case is preferably 2 cm or more, more preferably 3 cm or more, and even more preferably 4 cm or more. On the other hand, 15 cm or less is preferable, 10 cm or less is more preferable, and 8 cm or less is further preferable.
The equivalent diameter of the solid yarn is preferably 1 μm or more, more preferably 30 μm or more, still more preferably 50 μm or more. On the other hand, 1000 μm or less is preferable, 300 μm or less is more preferable, and 200 μm or less is further preferable. When the equivalent diameter of the solid yarn is 1 μm or more, the spinnability is improved and platelets and leukocytes are less likely to adhere. On the other hand, when the equivalent diameter of the solid yarn is 1000 μm or less, the substance to be adsorbed such as protein easily enters the inside of the solid yarn by diffusion, and the adsorption performance of the solid yarn is improved.
In addition, in order to enhance the adsorption performance of proteins and the like, a ligand may be introduced into the solid yarn or the adsorbent may be kneaded. As the ligand, it may be immobilized to the inside of the porous structure or may be immobilized on the surface of the solid yarn. Further, in order to suppress the adhesion of platelets and leukocytes, an antithrombotic polymer may be coated on the surface of the solid yarn.

充填率とは、ケースの断面積と長さから計算されるケース体積(Vc)と個々の中実糸断面積およびケース長、中実糸本数から計算される中実糸体積(Vf)の比率であり、以下の(2)〜(4)式から求められる。
Vc=ケース胴部の断面積×有効長・・・(2)
Vf=中実糸断面積×中実糸本数×有効長・・・(3)
Vf/Vc×100(%)・・・(4)
中実糸の断面形状としては、円形であってもよいが、異形であることが好ましい。本発明に用いられる多孔質中実糸の相当直径とは、中実糸の断面積から得られる直径の値であって、中実糸断面を円形とみなした場合に算出される直径である。
The filling factor is the ratio of the case volume (Vc) calculated from the cross-sectional area and length of the case to the solid yarn volume (Vf) calculated from the cross-sectional area and case length of each solid yarn and the number of solid yarns. It is obtained from the following equations (2) to (4).
Vc = cross-sectional area of case body x effective length ... (2)
Vf = solid thread cross-sectional area x number of solid threads x effective length ... (3)
Vf / Vc × 100 (%) ・ ・ ・ (4)
The cross-sectional shape of the solid yarn may be circular, but is preferably irregular. The equivalent diameter of the porous solid yarn used in the present invention is a value of the diameter obtained from the cross-sectional area of the solid yarn, and is a diameter calculated when the solid yarn cross section is regarded as a circle.

異形度は、糸断面を観察した際の内接円と外接円の直径の比、すなわち、内接円の直径Diと外接円の直径Doとの比Do/Diによって表す。ここで、異形断面については線対称性、点対称性などの対称性を保持した形状であっても、非対称性であってもよいが、均一な中実糸を有する点で、概ね対称性を有する形状であることが好ましい。異形断面が概ね線対称性、点対称性を保持すると判断される場合、内接円とは中実糸横断面において中実糸の輪郭をなす曲線に内接する円であり、外接円とは中実糸横断面において中実糸の輪郭をなす曲線に外接する円である。図2には、フィン数3の異形断面中実糸とした場合の外接円、内接円及び直径Do、Diを示す。 一方、異形断面が線対称性、点対称性を全く保持しない形状であると判断される場合には、中実糸の輪郭をなす曲線と少なくとも2点で内接し、中実糸の内部にのみ存在して内接円の円周と中実糸の輪郭をなす曲線とが交差しない範囲においてとりうる最大の半径を有する円を内接円とする。外接円は中実糸の輪郭を示す曲線において少なくとも2点で外接し、中実糸横断面の外部にのみ存在し、外接円の円周と中実糸の輪郭が交差しない範囲においてとりうる最小の半径を有する円を外接円とする。 The degree of deformation is expressed by the ratio of the diameters of the inscribed circle and the circumscribed circle when observing the thread cross section, that is, the ratio Do / Di of the diameter Di of the inscribed circle and the diameter Do of the circumscribed circle. Here, the deformed cross section may have a shape that maintains symmetry such as line symmetry and point symmetry, or may be asymmetric, but it is generally symmetric in that it has a uniform solid yarn. It is preferable that the shape has a shape. When it is judged that the irregular cross section maintains line symmetry and point symmetry, the inscribed circle is the circle inscribed in the curve forming the contour of the solid thread in the cross section of the solid thread, and the circumscribed circle is the middle. It is a circle circumscribing the curve forming the outline of the solid thread in the cross section of the actual thread. FIG. 2 shows the circumscribed circle, the inscribed circle, and the diameters Do and Di in the case of a solid yarn having a modified cross section having 3 fins. On the other hand, when it is judged that the deformed cross section has a shape that does not maintain line symmetry or point symmetry at all, it is inscribed at at least two points with the curve forming the contour of the solid thread, and only inside the solid thread. The inscribed circle is a circle having the maximum radius that can be taken in the range where the circumference of the inscribed circle and the curve forming the contour of the solid thread do not intersect. The circumscribed circle is circumscribed at at least two points on the curve showing the contour of the solid thread, exists only outside the cross section of the solid thread, and is the minimum possible within the range where the circumference of the circumscribed circle and the contour of the solid thread do not intersect. Let the circle having the radius of be the circumscribed circle.

この異形度が1.2以上あれば、中実糸が除去対象物質を吸着する能力を高くすることが可能となる。異形度は、一般には、増大するにしたがって体積当りの表面積が増大するため、吸着性能を向上させることができるためである。したがって、好ましい異形度の下限は1.2以上であり、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは1.8以上、特に好ましくは2.0以上である。一方、異形度を一定以下にすることにより、糸断面中心部やフィン部が細長くなり、糸の強伸度が低下することでフィンの折れ曲がりやフィンの切断が発生することを防ぐことができ、紡糸安定性を高め、中実糸形状の保持が可能となる。また、糸束化してケースを挿入する際も、フィン部の欠けなどが起き難い。このことから、異形度には一定の上限を設けることがよく、本発明においては6.6以下が好ましい範囲であり、より好ましくは4.5以下、さらに好ましくは3.6以下である。なお、フィンの数が3以上、10以下の中実糸がカラムに内蔵されていることが好ましい。
なお、異形度や相当直径の2種類以上の中実糸がケースに内蔵されている場合は、平均異形度、平均相当直径とする。
When the degree of deformation is 1.2 or more, the ability of the solid yarn to adsorb the substance to be removed can be increased. This is because the degree of deformation generally increases as the surface area per volume increases, so that the adsorption performance can be improved. Therefore, the lower limit of the degree of deformation is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 1.8 or more, and particularly preferably 2.0 or more. On the other hand, when the degree of deformation is kept below a certain level, the central portion of the cross section of the yarn and the fin portion become elongated, and the strength and elongation of the yarn decrease, which prevents bending of the fin and cutting of the fin. It enhances spinning stability and makes it possible to maintain the shape of solid yarn. In addition, even when the case is inserted by bundling the threads, the fins are unlikely to be chipped. From this, it is preferable to set a certain upper limit for the degree of deformation, and in the present invention, 6.6 or less is a preferable range, more preferably 4.5 or less, still more preferably 3.6 or less. It is preferable that the column contains solid yarn having 3 or more fins and 10 or less fins.
When two or more types of solid yarn having a degree of deformation and an equivalent diameter are built in the case, the average degree of deformation and the average equivalent diameter are used.

異形度の測定方法としては、測定対象となる中実糸の両端を、0.1g/mmの張力を付与した状態で固定し、無作為の位置で切断する。その後、切断面を光学顕微鏡、例えばスカラ社製DIGITAL MICROSCOPE DG−2で拡大して写真撮影する。撮影の際、同一倍率でスケールも撮影する。当該画像をデジタル化した後、例えばスカラ(株)の画像解析ソフト「Micro Measure ver.1.04」を用い、繊維の横断面の外接円の直径Doと、内接円の直径Diを計測する。そして先の式により各繊維の異形度を求める。この測定を30箇所について行い、値を平均化し、小数点以下第2位を四捨五入した値を異形度とする。 As a method for measuring the degree of deformation, both ends of the solid yarn to be measured are fixed with a tension of 0.1 g / mm 2 and cut at a random position. Then, the cut surface is magnified and photographed with an optical microscope, for example, DIGITAL MICROSCOPE DG-2 manufactured by SCARA. When shooting, the scale is also shot at the same magnification. After digitizing the image, for example, using the image analysis software "Micro Measure ver. 1.04" of SCARA Co., Ltd., measure the diameter Do of the circumscribed circle and the diameter Di of the inscribed circle in the cross section of the fiber. .. Then, the degree of deformation of each fiber is obtained by the above formula. This measurement is performed at 30 points, the values are averaged, and the value rounded to the first decimal place is taken as the degree of deformation.

カラム内に異形中実糸が含まれる場合、中実糸の体積あたりの血液接触面積が増えるため、吸着性能が高くなるメリットを有するが、円形中実糸と異なり異方性を有するため、後述する糸束の品位を適正にしなければ、血液の流れムラが起こりやすく、中実糸本来の吸着性能を発現させることができない。 When a deformed solid yarn is contained in the column, the blood contact area per volume of the solid yarn increases, which has the advantage of improving the adsorption performance. However, unlike the circular solid yarn, it has anisotropy, which will be described later. If the quality of the yarn bundle is not adjusted appropriately, uneven blood flow is likely to occur, and the original adsorption performance of the solid yarn cannot be exhibited.

中実糸の有効長(樹脂などで覆われていない、被処理液と接することのできる部分の長さ)については、短すぎても、長すぎても、タンパク質吸着性能は低くなるため、2.5cm以上が好ましく、3.5cm以上がより好ましく、4.5cm以上がさらに好ましい。一方で50cm以下が好ましく、30cm以下がより好ましく、10cm以下がさらに好ましい。有効長はケース内径に対して0.25倍以上、10倍以下であることが好ましく、0.5倍以上、3倍以下であることがより好ましく、0.7倍以上、1倍以下であることがさらに好ましい。 Regarding the effective length of the solid yarn (the length of the part that is not covered with resin and can come into contact with the liquid to be treated), if it is too short or too long, the protein adsorption performance will be low. 5.5 cm or more is preferable, 3.5 cm or more is more preferable, and 4.5 cm or more is further preferable. On the other hand, 50 cm or less is preferable, 30 cm or less is more preferable, and 10 cm or less is further preferable. The effective length is preferably 0.25 times or more and 10 times or less, more preferably 0.5 times or more and 3 times or less, and 0.7 times or more and 1 times or less with respect to the inner diameter of the case. Is even more preferable.

本発明に係る吸着カラムは、ケースの出口、入口にヘッダー部を有することが好ましく、カラムのヘッダー部をケース両端面部分に接続したとき、被処理液が入口・出口間を流通できることが好ましい。中実糸がケースの長手方向に束状に配置されているため、中実糸の端面部に血液が導入され、もう一方の端面部から導出されることになる。その結果、血液は中実糸間に流れ易くなる。そのため流れムラが起こりにくくなり、残血性は低く、吸着性能も高くすることができる。 The adsorption column according to the present invention preferably has header portions at the outlet and inlet of the case, and when the header portions of the column are connected to both end faces of the case, it is preferable that the liquid to be treated can flow between the inlet and outlet. Since the solid yarns are arranged in a bundle in the longitudinal direction of the case, blood is introduced into the end face portion of the solid yarns and is drawn out from the other end face portion. As a result, blood tends to flow between the solid threads. Therefore, uneven flow is less likely to occur, residual blood is low, and adsorption performance can be improved.

また、中実糸をケースの長手方向に束状に配置させ、中実糸端部から血液を流す際には、中実糸束の品位が流れムラに影響を及ぼす。ここで、中実糸束の品位が悪いとは、ケースに挿入された束が崩れて楕円状になっていたり、束が2つに割れたようになっていたり、中実糸の束内の密度のムラが大きいことを言う。糸束品位を上げる観点からは、複数の糸束を合わせてケースに挿入することは好ましくなく、また紡糸時の糸の巻き取り時の張力は0.5gf/本〜10gf/本が好ましい。また、中実糸はグリセリン水溶液などの粘度の高い液体で湿潤しているほうが、糸束品位を保つことができる。グリセリン水溶液の濃度としては30〜90質量%が好適である。さらには、ケースに対する好ましい糸の充填率は上記の通りである。流れムラはパルス試験によって定量化できる。測定の詳細は後述するが、パルス試験から得られるピークトップの空間時間は0.85以上1以下が好ましく、0.9以上1以下がより好ましい。 Further, when the solid yarn is arranged in a bundle in the longitudinal direction of the case and blood flows from the end of the solid yarn, the quality of the solid yarn bundle affects the flow unevenness. Here, poor quality of the solid yarn bundle means that the bundle inserted in the case collapses into an elliptical shape, the bundle is split in two, or the inside of the solid yarn bundle. It means that the unevenness of density is large. From the viewpoint of improving the quality of the yarn bundle, it is not preferable to insert a plurality of yarn bundles together into the case, and the tension at the time of winding the yarn at the time of spinning is preferably 0.5 gf / piece to 10 gf / piece. Further, when the solid yarn is moistened with a highly viscous liquid such as an aqueous glycerin solution, the yarn bundle quality can be maintained. The concentration of the glycerin aqueous solution is preferably 30 to 90% by mass. Furthermore, the preferred yarn filling rate for the case is as described above. Flow unevenness can be quantified by a pulse test. The details of the measurement will be described later, but the space time of the peak top obtained from the pulse test is preferably 0.85 or more and 1 or less, and more preferably 0.9 or more and 1 or less.

中実糸の多孔質構造は、被吸着物質の吸着速度に影響を及ぼす重要な因子である。平均細孔半径が小さいと、被吸着物質が拡散によって孔の内部に入り込むことが難しくなり、吸着効率が低下する。一方で細孔半径が大きすぎる場合には、孔の空隙部分に被吸着物質が吸着されないため、逆に吸着効率が低下する。すなわち、除去対象とする被吸着物質の大きさに応じて最適な孔径が存在し、孔径の選択を誤ると十分な被吸着物質の吸着が出来ない。これらのことから、中実糸の平均細孔半径は5〜100nmの範囲内がよく、この範囲であれば、低分子物質や、タンパク質、低密度リポ蛋白質などのタンパク質・脂質集合体等の物質の吸着が可能となる。タンパク質を吸着除去する際の平均細孔半径は、5nm以上、100nm以下であることが好ましく、7nm以上、50nm以下であることがより好ましい。分子量1万〜3万程度のタンパク質には、透析アミロイド症の原因となるβ−ミクログリブリン(β−MG)や、急性期の多臓器不全を引き起こすサイトカイン、例えばインターロイキン1β、インターロイキン6、ハイモビリティーグループボックス1(HMGB1)などが存在し、これらのタンパク質の除去は好ましい様態である。この分子量領域のタンパク質を吸着するためには10nm以上、30nm以下が好ましい。また、分子量が10万以上のタンパク質には、悪性関節リュウマチなどの原因となる自己抗体などが存在する。この分子量領域のタンパク質を吸着するためには15nm以上、50nm以下が好ましい。 The porous structure of the solid yarn is an important factor that affects the adsorption rate of the substance to be adsorbed. If the average pore radius is small, it becomes difficult for the substance to be adsorbed to enter the inside of the pores due to diffusion, and the adsorption efficiency is lowered. On the other hand, if the pore radius is too large, the substance to be adsorbed is not adsorbed in the void portion of the pore, so that the adsorption efficiency is conversely lowered. That is, the optimum pore size exists according to the size of the substance to be adsorbed to be removed, and if the pore size is selected incorrectly, the substance to be adsorbed cannot be sufficiently adsorbed. From these facts, the average pore radius of the solid yarn is preferably in the range of 5 to 100 nm, and in this range, substances such as low molecular weight substances and proteins / lipid aggregates such as proteins and low-density lipoproteins. Can be adsorbed. The average pore radius at the time of adsorbing and removing the protein is preferably 5 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 7 nm or more and 50 nm or less. The molecular weight of from 10,000 to 30,000 about protein, causing dialysis amyloidosis beta 2 - Micro glycidyl Brin (β 2 -MG) and cytokines that cause multiple organ failure acute, such as interleukin-l [beta], interleukin 6. High mobility group box 1 (HMGB1) and the like are present, and removal of these proteins is a preferable mode. In order to adsorb the protein in this molecular weight region, it is preferably 10 nm or more and 30 nm or less. In addition, proteins having a molecular weight of 100,000 or more include autoantibodies that cause rheumatoid arthritis and the like. In order to adsorb the protein in this molecular weight region, it is preferably 15 nm or more and 50 nm or less.

本願発明においては、特にβ−MGを吸着除去のターゲットとしており、上述の範囲に適宜設定することで高い吸着率とすることが可能である。β−MGの吸着性能の測定方法については後述するが、中実糸との血液接触面積が3mのカラムにおいて、血液流速が200mL/分のときの循環1時間後のクリアランスは40mL/分以上が好ましく、50mL/分以上がより好ましく、60mL/分以上がさらに好ましい。また、このときのカラムの血液容積(ヘッダー部容積+ケース内容積−中実糸容積(π×中実糸半径×有効長×糸本数))は170mL以下であることが好ましく、130mL以下であることがより好ましい。なお、血液接触面積が3mのカラム作製が困難な場合、1m〜6mの間であれば、総括物質移動係数から3m値に換算しても良い。 In the present invention, β 2- MG is particularly targeted for adsorption removal, and a high adsorption rate can be obtained by appropriately setting the above range. The method for measuring the adsorption performance of β 2- MG will be described later, but in a column having a blood contact area of 3 m 2 with the solid yarn, the clearance after 1 hour of circulation is 40 mL / min when the blood flow rate is 200 mL / min. The above is preferable, 50 mL / min or more is more preferable, and 60 mL / min or more is further preferable. The blood volume of the column at this time (header volume + case internal volume-solid thread volume (π x solid thread radius 2 x effective length x number of threads)) is preferably 170 mL or less, preferably 130 mL or less. More preferably. Incidentally, the blood contact area is sometimes difficult columns Preparation of 3m 2, if between 1m 2 ~6m 2, may be converted from the overall mass transfer coefficient 3m 2 value.

中実糸の平均細孔半径についての測定方法の詳細は実施例にて後述するが、示差走査熱量測定(DSC)により、細孔内の水の毛管凝集による氷点降下度を測ることで求められる。 The details of the measurement method for the average pore radius of the solid yarn will be described later in Examples, but it is obtained by measuring the degree of freezing point drop due to the aggregation of water capillaries in the pores by differential scanning calorimetry (DSC). ..

中実糸の表面構造についても、膜内部への被吸着物質の移動に影響を及ぼすため、重要な因子である。表面の開孔率が小さいと、タンパク質は膜内部に移動しにくい傾向にある。一方で開孔率が大きすぎると、表面の凹凸が大きくなるため、血液を活性化しやすくなる。特に、血小板や白血球が活性化し、付着を惹起する傾向にある。したがって、膜内表面および外表面の開孔率は1%以上が好ましく、2%以上がより好ましく、4%以上がさらに好ましい。一方で40%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、20%以下がさらに好ましい。 The surface structure of the solid yarn is also an important factor because it affects the movement of the substance to be adsorbed inside the membrane. When the aperture ratio on the surface is small, the protein tends to be difficult to move inside the membrane. On the other hand, if the aperture ratio is too large, the unevenness of the surface becomes large, so that blood is easily activated. In particular, platelets and leukocytes are activated and tend to induce adhesion. Therefore, the aperture ratios of the inner and outer surfaces of the film are preferably 1% or more, more preferably 2% or more, still more preferably 4% or more. On the other hand, 40% or less is preferable, 30% or less is more preferable, and 20% or less is further preferable.

中実糸の表面の平均孔径について、これは糸表面にて確認できる二次元形状の細孔の径であるが、これが小さすぎるとタンパク質は膜内部に拡散しにくく、大きすぎると血液を活性化しやすい。このため、表面の平均孔径(直径)としては0.01μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましい。一方で、10μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましい。ここで、表面の孔径が円形で無い場合は、孔の外周で囲まれる面積と同一の面積の円の求められる相当直径を用いることができる。また、表面の孔の形状としては、楕円やスリット形状のほうが開孔率を上げることができ、好ましい。具体的には、孔の長径部分の長さ(孔のなかで最も長い半径)は、短径部分の長さ(孔のなかで最も短い半径)の1.5倍以上が好ましく、2倍以上がより好ましい。一方で、長径の比が大きくなりすぎると、糸強度が低下する場合があることから、長径部分の長さは、短径部分の長さの10倍以下が好ましく、5倍以下がより好ましい。 Regarding the average pore diameter on the surface of the solid yarn, this is the diameter of the two-dimensional pores that can be confirmed on the yarn surface, but if this is too small, the protein is difficult to diffuse inside the membrane, and if it is too large, it activates blood. Cheap. Therefore, the average pore diameter (diameter) of the surface is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more. On the other hand, 10 μm or less is preferable, and 1 μm or less is more preferable. Here, when the hole diameter on the surface is not circular, a corresponding equivalent diameter obtained by a circle having the same area as the area surrounded by the outer circumference of the hole can be used. Further, as the shape of the holes on the surface, an elliptical shape or a slit shape is preferable because the aperture ratio can be increased. Specifically, the length of the major axis portion of the hole (the longest radius in the hole) is preferably 1.5 times or more the length of the minor axis portion (the shortest radius in the hole), and is twice or more. Is more preferable. On the other hand, if the ratio of the major axis is too large, the yarn strength may decrease. Therefore, the length of the major axis portion is preferably 10 times or less, more preferably 5 times or less the length of the minor axis portion.

平均細孔直径よりも表面の平均孔径(直径)が大きいことが好ましい。この理由としては、表面の孔径が細孔半径よりも大きい場合、タンパク質が中実糸の内部に入り込みやすくなり、吸着効率が上がるためである。 It is preferable that the average pore diameter (diameter) of the surface is larger than the average pore diameter. The reason for this is that when the pore diameter on the surface is larger than the pore radius, the protein easily enters the inside of the solid yarn, and the adsorption efficiency is increased.

開孔率や平均孔径についての測定方法の詳細は後述するが、中空糸膜表面の電子顕微鏡像を撮影し、画像処理を行い、算出するものである。 The details of the measurement method for the aperture ratio and the average pore diameter will be described later, but it is calculated by taking an electron microscope image of the surface of the hollow fiber membrane and performing image processing.

中実糸内部の比表面積は、大きい方が、吸着容量が増えるため好ましい。一方で、中実糸の強度を維持するために、比表面積を一定以下とすることが好ましい。このため、比表面積は10m/g以上が好ましく、100m/g以上がより好ましく、一方で10000m/g以下が好ましく、1000m/g以下がより好ましい。 It is preferable that the specific surface area inside the solid yarn is large because the adsorption capacity increases. On the other hand, in order to maintain the strength of the solid yarn, it is preferable to keep the specific surface area below a certain level. Therefore, the specific surface area is preferably at least 10 m 2 / g, more preferably at least 100 m 2 / g, while the 10000m is preferably from 2 / g, more preferably at most 1000 m 2 / g.

また、中実糸の組成としては、疎水性ポリマーを有していることが、疎水性相互作用によりタンパク質等の疎水性物質の吸着効果を期待できるため好ましい。一方で、タンパク質が膜内部に拡散せずに、膜表面に吸着、堆積し、細孔を塞いでしまい、アルブミンが多く吸着されることを避けるため、疎水性を一定以下とすることが好ましい。したがって、疎水性としては、ポリマーをフィルムに成形した際に、接触角が40°以上であることが好ましく、50°以上がより好ましく、60°以上がさらに好ましく、一方で110°以下が好ましく、100°以下がより好ましく、90°以下がさらに好ましい。疎水性ポリマーとしては、ポリスルホン系ポリマー、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートや酢酸セルロース系ポリマーなどのエステル基含有ポリマー、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリルおよびこれらの誘導体が挙げられる。ポリスルホン系ポリマーとしてはポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリルエーテルスルホンがあり、エステル基含有ポリマーとしてはポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、酢酸セルロース系ポリマーとしてはセルロースジアセテート、セルローストリアセテートがある。また、誘導体としては、共重合体や官能基が導入された変性体が挙げられる。共重合体としては、上記のポリマーに繰り返しモノマーあたり10mol%以下の範囲で他のモノマーを配合することが好ましく、5mol%以下の範囲がより好ましい。また、官能基導入量としては、繰り返しモノマーあたり、20mol%以下の範囲で官能基を導入することが好ましく、10mol%以下の範囲がより好ましい。特にイオン性基や親水性基はポリマーに適度な親水性を付与し得るもので、中実糸表面への付着が細孔を塞ぐことを防ぐ効果がある。 Further, as the composition of the solid yarn, it is preferable to have a hydrophobic polymer because an adsorption effect of a hydrophobic substance such as a protein can be expected by a hydrophobic interaction. On the other hand, it is preferable to keep the hydrophobicity below a certain level in order to prevent the protein from being adsorbed and deposited on the membrane surface without diffusing into the membrane, blocking the pores, and adsorbing a large amount of albumin. Therefore, as the hydrophobicity, when the polymer is formed into a film, the contact angle is preferably 40 ° or more, more preferably 50 ° or more, further preferably 60 ° or more, and preferably 110 ° or less. It is more preferably 100 ° or less, and even more preferably 90 ° or less. Examples of the hydrophobic polymer include polysulfone-based polymers, polyarylates, polycarbonates, ester group-containing polymers such as polymethylmethacrylate and cellulose acetate-based polymers, polystyrene, polypropylene, polyacrylonitrile and derivatives thereof. Examples of the polysulfone-based polymer include polysulfone, polyethersulfone, and polyallyl ethersulfone, examples of the ester group-containing polymer include polyester-based polymer and polymethylmethacrylate, and examples of cellulose acetate-based polymer include cellulose diacetate and cellulose triacetate. In addition, examples of the derivative include a copolymer and a modified product into which a functional group has been introduced. As the copolymer, it is preferable to add other monomers in the range of 10 mol% or less per repeating monomer to the above polymer, and more preferably in the range of 5 mol% or less. Further, as the amount of the functional group introduced, it is preferable to introduce the functional group in the range of 20 mol% or less per repeating monomer, and more preferably in the range of 10 mol% or less. In particular, the ionic group and the hydrophilic group can impart appropriate hydrophilicity to the polymer, and have an effect of preventing adhesion to the surface of the solid yarn from closing the pores.

中実糸の表面構造および細孔半径を制御する方法としては、ポリマー溶液の相分離を利用した手法が用いられる。相分離を利用した手法は大きく熱誘起相分離法と非溶媒誘起分離法に分けることができ、何れの方法が好適かはポリマーの種類や望ましい孔径の範囲によって変わる。 As a method for controlling the surface structure and pore radius of the solid yarn, a method using phase separation of a polymer solution is used. Methods using phase separation can be broadly divided into heat-induced phase separation methods and non-solvent-induced phase separation methods, and which method is suitable depends on the type of polymer and the range of desirable pore size.

中実糸の抱液率は、中実糸の空孔率と素材に依存する。中実糸の内部に水が入り込めるスペースが吸着に寄与する多孔質部になるので、抱液率は吸着に関する指標となる。すなわち、抱液率が低いと空孔率が低いため、吸着性能が低い。また、中実糸の疎水性が高い場合には、微細な孔に水が入りにくいため、抱液率は実際の空孔率に比べて低くなる。したがって、この場合においても、吸着性能が低くなる。また、抱液率が高い場合には、空孔率が高いか、中実糸の親水性が高い。一方で、中実糸の親水性が高すぎる場合には、タンパク質が細孔に入っても吸着しにくい。以上のことから、中実糸の抱液率は150%以上、1000%以下の範囲内であることが好ましく、180%以上、700%以下の範囲内であることがより好ましい。抱液率(%)は飽和含水状態の膜質量/乾燥膜質量×100で求められる。 The liquid holding rate of the solid yarn depends on the porosity and the material of the solid yarn. Since the space where water can enter inside the solid yarn becomes a porous part that contributes to adsorption, the liquid holding rate is an index for adsorption. That is, when the liquid holding rate is low, the porosity rate is low, so that the adsorption performance is low. Further, when the solid yarn has a high hydrophobicity, it is difficult for water to enter the fine pores, so that the liquid holding ratio is lower than the actual pore ratio. Therefore, even in this case, the adsorption performance is lowered. Further, when the liquid holding rate is high, the porosity rate is high or the hydrophilicity of the solid yarn is high. On the other hand, if the hydrophilicity of the solid yarn is too high, it is difficult for the protein to be adsorbed even if it enters the pores. From the above, the liquid holding ratio of the solid yarn is preferably in the range of 150% or more and 1000% or less, and more preferably in the range of 180% or more and 700% or less. The liquid holding ratio (%) is determined by the membrane mass in the saturated water content state / the dry membrane mass × 100.

本発明に係る中実糸の大まかな製造工程としては、次のとおりであるが、必ずしも以下に限定されるものではない。まず、ポリマーを溶媒に溶かした紡糸原液を調整する。次いで、紡糸原液を口金から吐出する。口金から吐出後、一定の雰囲気に制御された空中部分(乾式部)を通した後に凝固浴に導く。ここまでの工程で、中実糸の表面の構造および内部の多孔質構造は、ほぼ決定される。その後、水洗工程を経てから、巻き取って糸束を得る。乾燥により膜性能が変化する場合は、グリセリンなどの保湿剤を付与する工程があっても良い。 The rough manufacturing process of the solid yarn according to the present invention is as follows, but is not necessarily limited to the following. First, a spinning stock solution in which a polymer is dissolved in a solvent is prepared. Next, the spinning stock solution is discharged from the mouthpiece. After discharging from the mouthpiece, it is passed through an aerial part (dry part) controlled to a constant atmosphere and then led to a coagulation bath. By the steps up to this point, the surface structure and the internal porous structure of the solid yarn are almost determined. Then, after undergoing a washing step, the yarn is wound to obtain a yarn bundle. If the film performance changes due to drying, there may be a step of applying a moisturizer such as glycerin.

本発明の多孔質構造を達成するには、上記の疎水性ポリマーの内、エステル基含有ポリマー、中でもエステル基が側鎖にあるポリマーが好適に用いられる。特にポリメチルメタクリレートおよびポリメチルメタクリレート誘導体が好適に用いられる。仮に疎水性が強すぎると、タンパク質などの被吸着物質が膜内部に拡散する前に表面に吸着してファウリング層を形成し、膜内部を吸着のために有効に活用できないことがある。したがって、膜の素材としてはある程度の親水性も重要であり、かかる親水−疎水バランスを膜表面に付与するためにはエステル基の極性基が有効である。また、ポリメチルメタクリレートのように、繰り返し単位の分子量が110で、エステル基を1個有するポリマーは、親水性と疎水性のバランスが良く好適である。なお、エステル基としてはポリマーの主鎖よりもポリマー側鎖にあることが好ましい。ポリメチルメタクリレートを膜素材として中実糸を製造する場合は、ポリマー濃度が15〜30質量%になるように、ジメチルスルホキシドなどの良溶媒に溶解することが好ましい。この溶液を環状紡糸口金から吐出して、乾式部を通過させた後、凝固浴に導く。乾式部において、冷却気体を吹き付ける。この際、冷却気体は乾球温度5〜20℃が好ましく、8〜17℃がより好ましい。また、含有水分の尺度である露点は0〜20℃が好ましく、5〜15℃がより好ましい。乾式部の雰囲気は表面構造に大きく影響を及ぼす。冷風は糸条に対して垂直方向から当てることが好ましい。さらに冷風流速としては、3〜10m/秒が好ましく、6〜8m/秒がより好ましい。 In order to achieve the porous structure of the present invention, among the above hydrophobic polymers, an ester group-containing polymer, particularly a polymer having an ester group in the side chain is preferably used. In particular, polymethylmethacrylate and polymethylmethacrylate derivatives are preferably used. If the hydrophobicity is too strong, the substance to be adsorbed such as protein may be adsorbed on the surface before being diffused into the membrane to form a fouling layer, and the inside of the membrane may not be effectively utilized for adsorption. Therefore, a certain degree of hydrophilicity is also important as a material for the film, and the polar group of the ester group is effective for imparting such a hydrophilic-hydrophobic balance to the film surface. Further, a polymer having a molecular weight of 110 as a repeating unit and having one ester group, such as polymethylmethacrylate, is suitable because it has a good balance between hydrophilicity and hydrophobicity. The ester group is preferably located in the polymer side chain rather than the polymer main chain. When a solid yarn is produced using polymethylmethacrylate as a film material, it is preferably dissolved in a good solvent such as dimethyl sulfoxide so that the polymer concentration is 15 to 30% by mass. This solution is discharged from the annular spinneret, passed through a dry part, and then led to a coagulation bath. A cooling gas is sprayed on the dry part. At this time, the cooling gas preferably has a dry-bulb temperature of 5 to 20 ° C, more preferably 8 to 17 ° C. The dew point, which is a measure of the water content, is preferably 0 to 20 ° C, more preferably 5 to 15 ° C. The atmosphere of the dry part has a great influence on the surface structure. It is preferable to apply cold air from the direction perpendicular to the yarn. Further, the cold air flow velocity is preferably 3 to 10 m / sec, more preferably 6 to 8 m / sec.

吐出した糸が乾式部を通過する時間としては、0.01〜2秒が好ましく、0.1〜1秒がより好ましい。 The time for the discharged yarn to pass through the dry portion is preferably 0.01 to 2 seconds, more preferably 0.1 to 1 second.

吐出時のドラフト率について、これは紡糸原液の紡糸口金から出る速度及び生成された中実糸の引き取り速度の比として定義されるパラメータであるが、このドラフト率が大きいと、糸の細孔が引き延ばされて楕円状となり、球状の細孔に比べて空間あたりの表面積が小さくなる。ドラフト率は小さすぎても、大きすぎても紡糸安定性が悪くなる。以上のことから、ドラフト率は1.5〜30が好ましく、3〜20がより好ましい。 Regarding the draft rate at the time of discharge, this is a parameter defined as the ratio of the speed at which the undiluted spinning solution comes out of the spinneret and the take-up speed of the produced solid yarn. When this draft ratio is large, the pores of the yarn become It is stretched into an elliptical shape, and the surface area per space is smaller than that of spherical pores. If the draft rate is too small or too large, the spinning stability will deteriorate. From the above, the draft rate is preferably 1.5 to 30, more preferably 3 to 20.

次いで、水を主体とした凝固浴に導いて固化、脱溶媒する。凝固浴温度を高くすることにより、上記細孔半径を大きくすることが出来る。この機序は正確には明らかではないが、原液からの脱溶媒と凝固収縮との競争反応で、高温浴では脱溶媒が速く、収縮する前に凝固固定されるからではないかと考えられる。しかしながら、凝固浴温度が高くなりすぎると、前述のように細孔半径が大きくなりすぎることから、凝固浴温度は40℃以上が好ましく、42℃以上がより好ましく、一方で55℃以下が好ましく、48℃以下がより好ましい。また、水以外にジメチルスルホキシドなどの糸形成ポリマーにとっての良溶媒を少量添加することで、細孔半径の大きさを均一に制御できる。ただし、多すぎると、紡糸安定性が悪くなるので、水以外の良溶媒の濃度としては、1〜40質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましい。糸が凝固浴に浸漬している時間が長いほうが、細孔の大きさを均一に制御できる。一方で、長すぎると紡糸安定性が悪い。以上のことから、糸が凝固浴に浸漬している時間は0.01〜2秒が好ましく、0.1〜1秒がより好ましい。また、紡糸後、延伸工程を入れて引き延ばすことも有効である。 Then, it is led to a coagulation bath mainly composed of water to solidify and desolvate. By increasing the coagulation bath temperature, the pore radius can be increased. Although the exact mechanism is not clear, it is considered that the competitive reaction between the desolvation from the stock solution and the coagulation shrinkage causes the desolvation to be rapid in the high temperature bath and is solidified and fixed before the shrinkage. However, if the coagulation bath temperature becomes too high, the pore radius becomes too large as described above. Therefore, the coagulation bath temperature is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 42 ° C. or higher, and preferably 55 ° C. or lower. 48 ° C. or lower is more preferable. Further, by adding a small amount of a solvent good for the thread-forming polymer such as dimethyl sulfoxide in addition to water, the size of the pore radius can be uniformly controlled. However, if the amount is too large, the spinning stability deteriorates, so the concentration of a good solvent other than water is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass. The longer the yarn is immersed in the coagulation bath, the more uniformly the size of the pores can be controlled. On the other hand, if it is too long, the spinning stability will be poor. From the above, the time during which the yarn is immersed in the coagulation bath is preferably 0.01 to 2 seconds, more preferably 0.1 to 1 second. It is also effective to insert a drawing step after spinning and stretch it.

次いで、凝固した中実糸に付着している溶媒を洗浄する。中実糸を洗浄する手段は特に限定されないが、多段の水を張った浴(水洗浴)中に中実糸を通過させる方法が好んで用いられる。水洗浴中の水の温度は、洗浄効率の観点から、30〜50℃が好適である。 Next, the solvent adhering to the solidified solid yarn is washed. The means for washing the solid yarn is not particularly limited, but a method in which the solid yarn is passed through a bath filled with water in multiple stages (water washing bath) is preferably used. The temperature of the water in the water washing bath is preferably 30 to 50 ° C. from the viewpoint of washing efficiency.

また、中実糸の孔径を保持するために、保湿成分を付与する工程があってもよく、好適には上記水洗工程の後に行われる。保湿成分の代表例としてはグリセリンやその水溶液などがある。 Further, in order to maintain the pore size of the solid yarn, there may be a step of applying a moisturizing component, which is preferably performed after the water washing step. Typical examples of moisturizing ingredients include glycerin and its aqueous solution.

また、収縮性の高い中実糸の寸法安定性を高めるため、加熱した保湿成分の水溶液が満たされた浴(熱処理浴)の工程を通過させることも可能であり、好適には上記水洗工程、保湿工程の後に行われる。熱処理浴には加熱した保湿成分の水溶液が満たされており、中実糸がこの熱処理浴を通過することで、熱的な作用を受けて収縮し、以後の工程で収縮しにくくなり、膜構造を安定させることが出来る。このときの熱処理温度は、75℃以上が好ましく、83℃以上がより好ましい。一方、90℃以下が好ましく、86℃以下がより好ましい温度として設定される。この熱処理工程時に糸を延伸すると、効率的に膜表面の開孔率を向上させるとともに、表面の孔を楕円形にすることができる。 Further, in order to improve the dimensional stability of the highly shrinkable solid yarn, it is possible to pass the step of a bath (heat treatment bath) filled with an aqueous solution of a heated moisturizing component, and preferably the above-mentioned washing step, Performed after the moisturizing process. The heat treatment bath is filled with an aqueous solution of a heated moisturizing component, and when the solid yarn passes through this heat treatment bath, it shrinks due to the thermal action, and it becomes difficult to shrink in the subsequent steps, resulting in a film structure. Can be stabilized. The heat treatment temperature at this time is preferably 75 ° C. or higher, more preferably 83 ° C. or higher. On the other hand, 90 ° C. or lower is preferable, and 86 ° C. or lower is set as a more preferable temperature. When the yarn is stretched during this heat treatment step, the aperture ratio of the film surface can be efficiently improved and the pores on the surface can be made elliptical.

得られた中実糸を巻き取り、糸束にした後、カラムに挿入する。まず、中実糸を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、吸着カラムの筒部分となるプラスチックケースに挿入する。中実糸の長手方向がケースの長手方向に略平行となるよう配置する。中実糸をカラムケース内部に留めておく方法として2つの方法が挙げられる。1つ目は、糸束端面部にメッシュを配置させる方法である。2つ目は、糸束端面部にて糸束をケースと樹脂層からなるポッティング部(ポット層)で固定化する方法である。このとき、ポッティング部には、中実糸が配置されたケース内部とケース外部、すなわちヘッダー部とを連通する連通孔が必要である。連通孔を形成させるには、糸束端面部に小さいピン状の筒を挿入した上で樹脂を端面部付近に流してポッティングを行う方法が挙げられる。樹脂が固化した後、両端をカッター等で切断して中実糸が樹脂で閉塞している部分を取り除くとともに、上記ピン状の筒を取り除けば、ポット層端部には、連通孔の開口部が形成される。 The obtained solid yarn is wound up into a yarn bundle, and then inserted into a column. First, the solid yarn is cut to a required length, the required number of yarns are bundled, and then the solid yarn is inserted into a plastic case which is a tubular portion of the adsorption column. Arrange so that the longitudinal direction of the solid yarn is substantially parallel to the longitudinal direction of the case. There are two methods for retaining the solid yarn inside the column case. The first is a method of arranging a mesh on the end face of the yarn bundle. The second method is to fix the yarn bundle at the end face portion of the yarn bundle with a potting portion (pot layer) composed of a case and a resin layer. At this time, the potting portion needs a communication hole for communicating the inside of the case in which the solid yarn is arranged and the outside of the case, that is, the header portion. In order to form the communication hole, a method of inserting a small pin-shaped cylinder into the end face of the yarn bundle and then flowing the resin near the end face to perform potting can be mentioned. After the resin has solidified, both ends are cut with a cutter or the like to remove the portion where the solid thread is blocked by the resin, and if the pin-shaped cylinder is removed, an opening of a communication hole is opened at the end of the pot layer. Is formed.

この後、ヘッダーと呼ばれる処理液入り口、出口ポートをケース両端にそれぞれ取り付けて吸着カラムを得ることができる。 After that, the treatment liquid inlet and outlet ports called headers can be attached to both ends of the case to obtain an adsorption column.

ここで、被処理液が血液の場合、体外循環治療後に生理食塩液を用いて、カラムや回路内の血液を体内に戻す返血という操作を行った際、カラム内に血液が残る現象を残血と呼ぶ。残血の起きる原因としては、生理食塩液のカラム内の流れが悪いため血液が残る場合と、血液の凝固系が活性化し、血液粘度が上昇して残る場合とがある。本発明においては、吸着カラムの返血性についても考慮することが好ましい。特に中実糸は、紡糸時や巻き取り時、糸束挿入時に傷がついてしまうことが多い。中実糸の表面に傷がついて、凹凸がある場合には、血液が活性化され、血球成分がその部位に付着し、残血の原因となりうる。すなわち、糸を導くためのローラーやガイドなど、糸と接触する部位の粗度を小さくすることが好ましい。 Here, when the liquid to be treated is blood, the phenomenon that blood remains in the column remains when the operation of returning the blood in the column or circuit to the body using physiological saline after the extracorporeal circulation treatment is performed. Called blood. Causes of residual blood include cases where blood remains due to poor flow of physiological saline in the column, and cases where the blood coagulation system is activated and blood viscosity increases and remains. In the present invention, it is preferable to consider the blood return property of the adsorption column. In particular, solid yarn is often damaged during spinning, winding, and inserting a yarn bundle. If the surface of the solid thread is scratched and uneven, blood is activated and blood cell components adhere to the site, which may cause residual blood. That is, it is preferable to reduce the roughness of the portion in contact with the yarn, such as a roller or a guide for guiding the yarn.

また、本発明においては、中実糸をケースの長手方向に対して略平行に配置するが、糸束に多数の中実糸が含まれると、ケース挿入する際に、全ての糸を略平行に挿入することができない場合があり、特に糸が捻れて挿入されると、返血性は悪くなる。以上のことから、カラム長手方向を0°とした場合、カラム長手方向に対して、中実糸の挿入角度が10°以上の糸が外周部の糸の本数の10%以下となることが好ましく、5%以下となることがより好ましい。ここでいう、外周部の糸とは、カラムの側面から目視で確認できる糸のことを指す。一方、中実糸の表面が平坦過ぎても、血球成分との接触面積が大きくなり、血小板や白血球の付着が多くなる。したがって、表面の凹凸として、表面の中心線平均粗さ(Ra)は0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、一方で5μm以下が好ましく、2μm以下がより好ましい。 Further, in the present invention, the solid yarns are arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the case, but if the yarn bundle contains a large number of solid yarns, all the yarns are substantially parallel when the case is inserted. It may not be possible to insert it in, especially if the thread is twisted and inserted, resulting in poor blood return. From the above, when the column longitudinal direction is set to 0 °, it is preferable that the number of threads having an insertion angle of 10 ° or more for the solid yarn with respect to the column longitudinal direction is 10% or less of the number of threads on the outer peripheral portion. More preferably, it is 5% or less. The thread on the outer peripheral portion referred to here refers to a thread that can be visually confirmed from the side surface of the column. On the other hand, even if the surface of the solid yarn is too flat, the contact area with the blood cell component becomes large, and the adhesion of platelets and leukocytes increases. Therefore, as the surface irregularities, the average roughness (Ra) of the center line of the surface is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, while 5 μm or less is preferable, and 2 μm or less is more preferable.

返血試験の詳細については後述するが、試験時のカラム内の残血量は5mL以下が好ましく、1mL以下がより好ましい。 The details of the blood return test will be described later, but the amount of residual blood in the column at the time of the test is preferably 5 mL or less, more preferably 1 mL or less.

なお、本明細書において上記した数値範囲で規定される全ての各項目については、各項目における上限、好ましい上限、より好ましい上限等のいずれかの数値と、下限、好ましい下限、より好ましい下限等のいずれかの数値とを組み合わせたいずれの数値範囲であってもよい。 For all the items specified in the above-mentioned numerical range in the present specification, any numerical value such as an upper limit, a preferable upper limit, a more preferable upper limit, etc. in each item, and a lower limit, a preferable lower limit, a more preferable lower limit, etc. It may be any numerical range in combination with any numerical value.

以下実施例と比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these examples.

1.吸着カラムの作製
1.(1) PMMA中実糸の作製
質量平均分子量が51万のアイソタクチックポリメチルメタクリレート(iso−PMMA)3.5質量部と、質量平均分子量が89万のシンジオタクチックポリメチルメタクリレート(syn−PMMA)13.3質量部と、パラスチレンスルホン酸ソーダを1.5mol%含む分子量30万の共重合シンジオタクチックポリメチルメタクリレート(syn−PMMA)4.2質量部をジメチルスルホキシド79質量部と混合し、110℃で8時間撹拌し紡糸原液を調製した。
1. 1. Preparation of adsorption column 1. (1) Preparation of PMMA solid yarn 3.5 parts by mass of isotactic polymethyl methacrylate (iso-PMMA) having a mass average molecular weight of 510,000 and syndiotactic polymethyl methacrylate (syn-) having a mass average molecular weight of 890,000. PMMA) 13.3 parts by mass and 4.2 parts by mass of copolymerized syndiotactic polymethyl methacrylate (syn-PMMA) containing 1.5 mol% of sodium parastyrene sulfonate and having a molecular weight of 300,000 are mixed with 79 parts by mass of dimethyl sulfoxide. Then, the mixture was stirred at 110 ° C. for 8 hours to prepare a spinning stock solution.

得られた紡糸原液を96℃に保温された直径0.3mmの環状口金から空気中に吐出した。紡糸された糸を、その後、長さ38cmに設定した乾式部を走行させた後、凝固浴に導いた。乾式部雰囲気としては、温度15℃、露点12℃の冷風を7m/秒の速度で糸条に垂直に当てた。また、凝固浴には水85質量%、ジメチルスルホキシド15質量%の混合水溶液を入れて用いた。中実糸の糸径、浴温は後述の各実施例、比較例に示す通り各種条件で実施した。 The obtained spinning stock solution was discharged into the air from an annular mouthpiece having a diameter of 0.3 mm kept at 96 ° C. The spun yarn was then run through a dry portion set to a length of 38 cm and then led to a coagulation bath. As the atmosphere of the dry part, cold air having a temperature of 15 ° C. and a dew point of 12 ° C. was applied perpendicularly to the yarn at a speed of 7 m / sec. Further, a mixed aqueous solution of 85% by mass of water and 15% by mass of dimethyl sulfoxide was put into the coagulation bath and used. The yarn diameter and bath temperature of the solid yarn were carried out under various conditions as shown in each of the examples and comparative examples described later.

凝固浴を経た後、水洗浴に導き、保湿剤としてグリセリンを63質量%水溶液として付与し、83℃の熱処理工程を経た後、余分のグリセリンをスクレーパーで除去し、巻き取り、中実糸を得た。 After passing through the coagulation bath, it is led to a washing bath, glycerin is added as a 63% by mass aqueous solution as a moisturizer, and after a heat treatment step at 83 ° C., excess glycerin is removed with a scraper and wound to obtain a solid yarn. It was.

1.(2) カラム化
得られた中実糸もしくは中空糸について、図1に示す吸着カラムを作製した。すなわち、カラムのケースに糸束を挿入し、ケース長手方向に略平行に配置した。さらに、ケース両端にそれぞれメッシュ、Oリング、ヘッダーを取り付けてカラム化した。カラムのケース内径、糸本数、有効長は、後述の実施例、比較例に示す通りであった。カラム化後に糸に残っているグリセリンを水で洗浄し、カラム内を水で充填した後、25kGyのγ線を照射し滅菌した。
1. 1. (2) Column formation The adsorption column shown in FIG. 1 was prepared for the obtained solid yarn or hollow fiber. That is, the yarn bundle was inserted into the case of the column and arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the case. Furthermore, meshes, O-rings, and headers were attached to both ends of the case to form columns. The inner diameter of the column case, the number of threads, and the effective length were as shown in Examples and Comparative Examples described later. The glycerin remaining on the yarn after column formation was washed with water, the inside of the column was filled with water, and then sterilized by irradiating with γ-rays of 25 kGy.

2.測定方法
下記の通り平均細孔半径、中実糸の相当直径、表面開孔率等の測定機器を特定した。ただし、測定精度が同等以上であれば、別の機器を用いて測定してもよい。
2. 2. Measuring method As shown below, measuring instruments such as average pore radius, equivalent diameter of solid yarn, and surface aperture ratio were specified. However, if the measurement accuracy is equal to or higher than that, the measurement may be performed using another device.

2.(1) 中実糸の平均細孔半径測定
中実糸の平均細孔半径は示差走査熱量測定(DSC)によって求めた。ナノサイズの細孔に閉じ込められた氷の融点は、通常のバルク氷(融点:0℃)に比べて低下する。この現象を利用して、DSC曲線の融点の分布からLaplaceの式とGibbs-Duhemの式を組み合わせることで、細孔半径分布が算出され、平均細孔半径を求めることができる。
2. 2. (1) Measurement of average pore radius of solid yarn The average pore radius of solid yarn was determined by differential scanning calorimetry (DSC). The melting point of ice confined in nano-sized pores is lower than that of ordinary bulk ice (melting point: 0 ° C.). Utilizing this phenomenon, the pore radius distribution can be calculated and the average pore radius can be obtained by combining the Laplace equation and the Gibbs-Duhem equation from the melting point distribution of the DSC curve.

具体的には、融点低下度ΔT は細孔半径 R が小さいほど大きく、ΔTとRは以下の式で表される。 Specifically, the degree of decrease in melting point ΔT increases as the pore radius R decreases, and ΔT and R are expressed by the following equations.

ここでαは温度の関数としての定数(nmK)で、凍結過程に対して56.36ΔT−0.90、融解過程に対して33.30ΔT−0.32である。式の第1項のα/ΔTは凍結可能な細孔内の水の径を示す。式の第2項のβは、細孔表面に吸着する凍結しない細孔水の厚さを示す。 Here, α is a constant (nmK) as a function of temperature, which is 56.36ΔT-0.90 for the freezing process and 33.30ΔT-0.32 for the thawing process. Α / ΔT in the first term of the formula indicates the diameter of water in the freezing pores. Β in the second term of the formula indicates the thickness of non-freezing pore water adsorbed on the pore surface.

また、DSC曲線の形状は多孔質体の細孔分布曲線を反映し、DSC 曲線(dq/dt)から細孔分布曲線(dV/dR)を算出することができる。 Further, the shape of the DSC curve reflects the pore distribution curve of the porous body, and the pore distribution curve (dV / dR) can be calculated from the DSC curve (dq / dt).

ここで、V:累積細孔容積、m:多孔質体(中実糸)の質量、ΔH(T):温度Tでの融解熱量、ρ(T):温度Tでの細孔水の密度、z:細孔の形状因子(円筒 2.0、球状 3.0)である。 Here, V: cumulative pore volume, m: mass of porous body (solid yarn), ΔH (T): heat of fusion at temperature T, ρ (T): density of pore water at temperature T, z: Pore shape factor (cylindrical 2.0, spherical 3.0).

測定方法としては、水中に浸漬した中実糸試料の表面の付着水を除いた後、約5mmの長さにしたもの数十本を密閉パンにつめて秤量し、DSCにかけた。試料は−55℃に冷却してから、0.3℃/minの昇温速度で加温して測定した。DSCの装置としてTA Instruments 社製DSC Q100を用いた。 As a measuring method, after removing the adhering water on the surface of the solid yarn sample immersed in water, dozens of pieces having a length of about 5 mm were packed in a closed pan, weighed, and subjected to DSC. The sample was cooled to −55 ° C. and then heated at a heating rate of 0.3 ° C./min for measurement. A DSC Q100 manufactured by TA Instruments was used as the DSC device.

2.(2) 中実糸の相当直径の測定
カラム内に充填された中実糸のうち、任意に20本を抽出し、純水で洗浄して糸内部を純水で置換する。その後中実糸をスライドグラスとカバーガラスの間に挟み、投影機(Nikon社製V−10A)を用いて測定し、20本の平均値を求め、小数点以下を四捨五入した値を算出した。
2. 2. (2) Measurement of equivalent diameter of solid yarn 20 of the solid yarns filled in the column are arbitrarily extracted, washed with pure water, and the inside of the yarn is replaced with pure water. After that, the solid yarn was sandwiched between the slide glass and the cover glass, and the measurement was performed using a projector (V-10A manufactured by Nikon Corporation) to obtain the average value of 20 yarns and rounded off to the nearest whole number.

2.(3) ウシ血液での圧力損失測定
下記の2.(6)β−MG クリアランス(β−MG CL)測定において、循環開始5分後の血液側入口(Bi)と血液側出口(Bo)の圧力差を測り、BiとBoの圧力差を圧力損失とした。
2. 2. (3) Measurement of pressure loss in bovine blood 2. (6) In the β 2- MG clearance (β 2- MG CL) measurement, the pressure difference between the blood side inlet (Bi) and the blood side outlet (Bo) 5 minutes after the start of circulation is measured, and the pressure difference between Bi and Bo is measured. The pressure was lost.

2.(4) 表面開孔率測定
中実糸をスパッタリングし、Pt−Pdの薄膜を中実糸表面に形成させて、試料とした。この試料をフィールドエミッション型走査型電子顕微鏡(日立社製S800)にて倍率10000倍で観察した。このとき、画像の明るさ、コントラストは装置の自動機能を用いた。次に、“Microsoft Paint”(登録商標)(Microsoft Ltd.)を用いて、孔の部分を黒く塗りつぶした。二値化した後、“Matrox Inspector2.2” (登録商標)(Matrox Electronic Systems Ltd.)を用いて、孔の部分を白く、それ以外の部分を黒く反転させる画像処理を行い、白い孔の個数及び白い孔の部分の開孔の直径および総開孔面積を求め、開孔率を算出した。また、孔の全体が写っておらず、端が切れている場合でも、画像に写っている箇所については、算出対象とした。これらの測定作業を、糸3本につきそれぞれランダムに5箇所ずつ場所を選んで画像撮影を行い、計15枚の画像についての平均値を求め、孔の直径については小数点第二位を四捨五入し、開孔率については小数点以下を四捨五入した値として算出した。
2. 2. (4) Measurement of surface aperture ratio The solid yarn was sputtered to form a thin film of Pt-Pd on the surface of the solid yarn, which was used as a sample. This sample was observed with a field emission scanning electron microscope (S800 manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 10000 times. At this time, the automatic functions of the device were used for the brightness and contrast of the image. Next, the hole portion was painted black using "Microsoft Paint" (registered trademark) (Microsoft Ltd.). After binarization, image processing is performed to invert the holes white and the other parts black using "Matrox Inspector 2.2" (registered trademark) (Matrox Electrical Systems Ltd.), and the number of white holes. The diameter of the opening and the total opening area of the white hole were obtained, and the opening ratio was calculated. In addition, even if the entire hole is not shown and the edges are cut off, the part shown in the image is included in the calculation. For these measurement operations, images were taken at 5 random locations for each of the 3 threads, the average value for a total of 15 images was calculated, and the hole diameter was rounded to the first decimal place. The aperture ratio was calculated as a value rounded off to the nearest whole number.

孔の形が円でない場合は、その孔の面積と同面積の円に相当する直径を算出して孔径とした。また、孔径が0.2μm未満のものはノイズとみなし、計数しなかった。 When the shape of the hole was not a circle, the diameter corresponding to the circle having the same area as the area of the hole was calculated and used as the hole diameter. Further, those having a pore diameter of less than 0.2 μm were regarded as noise and were not counted.

2.(5) パルス試験
吸着カラムに回路を接続し、回路および吸着カラムに超純水を200mL/分で1L流し、洗浄した。超純水で110倍に希釈した墨汁1mLをシリンジにて回路のポート部分から2秒以内に注入した。
2. 2. (5) Pulse test A circuit was connected to the adsorption column, and 1 L of ultrapure water was flowed through the circuit and the adsorption column at 200 mL / min for washing. 1 mL of ink diluted 110 times with ultrapure water was injected with a syringe from the port portion of the circuit within 2 seconds.

墨汁を注入開始した時点を0秒として、3秒後から1秒毎に3mLずつサンプリングを行った(計100秒、98サンプル)。墨汁の濃度の測定には分光光度計(日立社製 U−2000)を用いて、波長600nmで検量線を作成した後、サンプルを測定した。 The time when the ink injection was started was set to 0 seconds, and 3 mL of sampling was performed every 1 second from 3 seconds later (total 100 seconds, 98 samples). A spectrophotometer (U-2000 manufactured by Hitachi, Ltd.) was used to measure the concentration of ink, and a calibration curve was prepared at a wavelength of 600 nm, and then the sample was measured.

得られたデータからX軸を空間時間(φ)、Y軸を無次元濃度(E)とした散布図を作成し、無次元濃度(E)が最も高かったサンプルの空間時間(φ)をピークトップとした。ここで、φおよびEはそれぞれ下記の式(5)、(6)で表される。
φ=t/TI=t/(VI/v) ・・・(5)
TI :カラム理論通過時間
t :サンプリング時間(墨汁の注入開始時を0 secとする)
VI :理論カラム体積
v :流速 (200ml/sec)
E=C/C0 ・・・(6)
C:各サンプリング溶液中の墨汁の濃度
C0:墨汁の初期濃度
2.(6)β−MG クリアランス(β−MG CL)測定
吸着カラムの性能評価として、β−MGのクリアランスを測定した。β−MGは、長期透析合併症である透析アミロイドーシスの原因タンパク質であることが知られている。
From the obtained data, create a scatter plot with the X-axis as the spatial time (φ) and the Y-axis as the dimensionless concentration (E), and peak the spatial time (φ) of the sample with the highest dimensionless concentration (E). It was the top. Here, φ and E are represented by the following equations (5) and (6), respectively.
φ = t / TI = t / (VI / v) ・ ・ ・ (5)
TI: Column theory transit time t: Sampling time (the start of ink injection is 0 sec)
VI: Theoretical column volume v: Flow velocity (200 ml / sec)
E = C / C0 ・ ・ ・ (6)
C: Concentration of ink in each sampling solution C0: Initial concentration of ink 2. (6) as a performance evaluation of beta 2 -MG clearance (beta 2 -MG CL) measurement adsorption column was measured clearance beta 2 -MG. beta 2 -MG is known to be a cause protein dialysis amyloidosis is a long-term dialysis complications.

エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを添加したウシ血液について、ヘマトクリットが30±3%、総タンパク量が6.5±0.5g/dLとなるように調整した。採血後、5日以内のウシ血液を用いた。 Bovine blood supplemented with disodium ethylenediaminetetraacetate was adjusted so that hematocrit was 30 ± 3% and total protein content was 6.5 ± 0.5 g / dL. Bovine blood was used within 5 days after blood collection.

次に、β−MG濃度が1mg/Lになるように加え、撹拌した。かかるウシ血液について、その2Lを循環用に、1.5Lをクリアランス測定用として分けた。 Next, β 2- MG concentration was added to 1 mg / L, and the mixture was stirred. For such bovine blood, 2 L thereof was divided for circulation and 1.5 L for clearance measurement.

回路を図2のようにセットした。Bi回路入口部を上記で調整したウシ血液2L(37℃)の入った循環用ビーカー内に入れ、流速を200mL/分としてBiポンプ11をスタートし、Bo回路出口部から排出される液体90秒間分を廃棄後、ただちにBo回路出口部を循環用ビーカー内に挿入れて循環状態とした。
循環を1時間行った後ポンプを停止した。
The circuit was set as shown in FIG. The Bi circuit inlet is placed in a circulation beaker containing 2 L (37 ° C) of bovine blood adjusted above, the Bi pump 11 is started at a flow rate of 200 mL / min, and the liquid discharged from the Bo circuit outlet is discharged for 90 seconds. Immediately after discarding the minutes, the Bo circuit outlet was inserted into the circulation beaker to put it in a circulating state.
The pump was stopped after 1 hour of circulation.

次に、Bi回路入口部を上記で調整したクリアランス測定用のウシ血液内に入れ、Bo回路出口部を廃棄用ビーカー内に入れた。 Next, the Bi circuit inlet was placed in the bovine blood for clearance measurement adjusted above, and the Bo circuit outlet was placed in the disposal beaker.

流速は200mL/分として、ポンプをスタートしてから2分経過後、クリアランス測定用のウシ血液(37℃)からサンプルを10ml採取し、Bi液とした。スタートから4分30秒経過後に、Bo回路出口部から流れたサンプルを10ml採取し、Bo液とした。これらのサンプルは−20℃以下の冷凍庫で保存した。 The flow velocity was set to 200 mL / min, and 10 ml of a sample was collected from bovine blood (37 ° C.) for clearance measurement 2 minutes after the start of the pump to prepare a Bi solution. After 4 minutes and 30 seconds had passed from the start, 10 ml of a sample flowing from the outlet of the Bo circuit was collected and used as a Bo solution. These samples were stored in a freezer below -20 ° C.

各液のβ−MGの濃度からクリアランスを下記I式によって算出した。ウシ血液のロットによって測定値が異なる場合があるので、実施例、比較例には全て同一ロットのウシ血液を使用した。異なる血液ロットになる場合は、2ロット以上の平均値を採用することが好ましい。
Co(ml/分)=(CBi−CBo)×Q/CBi (I)
(I)式において、C=β−MGクリアランス(ml/分)、CBi=Bi液におけるβ−MG濃度、CB=Bo液におけるβ−MG濃度、Q=Biポンプ流量(ml/分)である。
The clearance was calculated from the concentration of β 2-MG of each solution by the following formula I. Since the measured values may differ depending on the lot of bovine blood, the same lot of bovine blood was used for all the examples and comparative examples. When different blood lots are used, it is preferable to use an average value of 2 or more lots.
Co (ml / minute) = (CBi-CBo) × Q B / CBi (I)
In equation (I), CO = β 2- MG clearance (ml / min), CBi = β 2- MG concentration in Bi solution, CB o = β 2- MG concentration in Bo solution , Q B = Bi pump flow rate ( ml / min).

2.(7) 返血性試験
吸着カラムを、生理食塩水を用いて、下から上に流速200mL/分で700mL流して洗浄した。このとき、吸着カラムに振動を与えるなどの泡抜き操作は実施しなかった。
2. 2. (7) Blood-returning test The adsorption column was washed with a physiological saline solution by flowing 700 mL from bottom to top at a flow rate of 200 mL / min. At this time, no defoaming operation such as giving vibration to the adsorption column was performed.

その後、ウシ血液を流速200mL/分で下から導血した。ウシ血液にはヘパリンを添加し、ヘマトクリットが30%、総タンパク量が6.5g/dLとなるように調整したものを用いた。ウシ血液が吸着カラムの上側のヘッダー内に現れたことを確認してから、吸着カラムを上下反転させ、血液が上から下に流れるようにした。この状態で1時間循環させた。 Then, bovine blood was conducted from below at a flow rate of 200 mL / min. Heparin was added to bovine blood to adjust the hematocrit to 30% and the total protein content to 6.5 g / dL. After confirming that bovine blood appeared in the upper header of the adsorption column, the adsorption column was turned upside down to allow blood to flow from top to bottom. It was circulated for 1 hour in this state.

返血は生理食塩水をカラムの血液容積の2〜3倍量用いて、上から下にワンパス方式流速100mL/分で流した。カラム下から流出した返血液を経時的にサンプリングし、最後の100mLの返血液(カラムの血液容積が100mLであれば、生理食塩液を200〜300mL流した間の液)を、純水で2倍に希釈して溶血させ、紫外可視分光光度計(島津社製 UV−160)により波長414nmにおける吸光度を計測することで液中に含まれるヘモグロビン量を算出し、カラム内の残血量として求めた。検量線についてはヘマトクリットが30%、総タンパク量が6.5g/dLとなるように調整したウシ血液を用いて作製した。 For blood return, physiological saline was used in an amount of 2 to 3 times the blood volume of the column, and the blood was flowed from top to bottom at a one-pass flow rate of 100 mL / min. The returned blood flowing out from under the column is sampled over time, and the final 100 mL of returned blood (if the blood volume of the column is 100 mL, the solution during 200 to 300 mL of physiological saline) is 2 with pure water. The amount of hemoglobin contained in the liquid was calculated by diluting it twice and hemolyzing it, and measuring the absorbance at a wavelength of 414 nm with an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-160 manufactured by Shimadzu) to obtain it as the amount of residual blood in the column. It was. The calibration curve was prepared using bovine blood adjusted so that hematocrit was 30% and the total protein amount was 6.5 g / dL.

[実施例1]
上記1.(1)において凝固浴温度48℃で紡糸して、相当直径が113μmの中実糸を得た。該中実糸を内径46mmのケースに有効長140mmの中実糸60000本を挿入した吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、高いβ−MGクリアランスと良好な残血性(少ない残血量)が得られた。また、パルス試験の結果、ピークトップは0.77であり良好な流れであった
[実施例2]
実施例1と同じ糸、ケースを用いて、中実糸82000本を挿入した以外は、同様に吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、高いβ−MGクリアランスと良好な残血性(少ない残血量)が得られた。圧力損失が実施例1に比べて高いので、β−MGクリアランスも実施例1よりも高い値が得られたと考えられる。
[Example 1]
Above 1. In (1), spinning was performed at a coagulation bath temperature of 48 ° C. to obtain a solid yarn having an equivalent diameter of 113 μm. An adsorption column was prepared by inserting 60,000 solid yarns having an effective length of 140 mm into a case having an inner diameter of 46 mm. The various results are shown in Table 1, and high β 2- MG clearance and good residual blood (small residual blood volume) were obtained. As a result of the pulse test, the peak top was 0.77, which was a good flow [Example 2].
Using the same yarn and case as in Example 1, an adsorption column was prepared in the same manner except that 82,000 solid yarns were inserted. The various results are shown in Table 1, and high β 2- MG clearance and good residual blood (small residual blood volume) were obtained. Since the pressure loss is higher than that of Example 1, it is considered that the β 2- MG clearance is also higher than that of Example 1.

[実施例3]
上記1.(1)において、相当直径が280μmの中実糸を得た。該中実糸を内径46mmのケースに有効長140mmの中実糸13500本を挿入した吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、高いβ−MGクリアランスと良好な残血性(少ない残血量)が得られた。
[Example 3]
Above 1. In (1), a solid yarn having an equivalent diameter of 280 μm was obtained. An adsorption column was prepared by inserting 13500 solid yarns having an effective length of 140 mm into a case having an inner diameter of 46 mm. The various results are shown in Table 1, and high β 2- MG clearance and good residual blood (small residual blood volume) were obtained.

[実施例4]
上記1.(1)において凝固浴温度50℃で紡糸して、相当直径が127μmの中実糸を得た。該中実糸を内径46mmのケースに有効長140mmの中実糸69000本を挿入した吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、高いβ−MGクリアランスと良好な残血性(少ない残血量)が得られた。実施例2よりも圧力損失がやや高く、表面開孔率、表面の平均孔径(直径)が高かったので、β−MGクリアランスも実施例2よりも高い値が得られたと考えられる。
[Example 4]
Above 1. In (1), spinning was performed at a coagulation bath temperature of 50 ° C. to obtain a solid yarn having an equivalent diameter of 127 μm. An adsorption column was prepared by inserting 69000 solid yarns having an effective length of 140 mm into a case having an inner diameter of 46 mm. The various results are shown in Table 1, and high β 2- MG clearance and good residual blood (small residual blood volume) were obtained. Since the pressure loss was slightly higher than that of Example 2, the surface aperture ratio and the average pore diameter (diameter) of the surface were high, it is considered that the β 2- MG clearance was also higher than that of Example 2.

[実施例5]
上記1.(1)において凝固浴温度50℃で紡糸して、相当直径が102μmの中実糸を得た。該中実糸を内径58mmのケースに有効長47.8mmの中実糸166200本を挿入した吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、高いβ−MGクリアランスと良好な残血性(少ない残血量)が得られた。実施例2よりも圧力損失が低いが、表面開孔率、表面の平均孔径(直径)が高かったので、β−MGクリアランスは実施例2と同程度の値が得られたと考えられる。
[Example 5]
Above 1. In (1), spinning was performed at a coagulation bath temperature of 50 ° C. to obtain a solid yarn having an equivalent diameter of 102 μm. An adsorption column was prepared by inserting 166,200 solid yarns having an effective length of 47.8 mm into a case having an inner diameter of 58 mm. The various results are shown in Table 1, and high β 2- MG clearance and good residual blood (small residual blood volume) were obtained. Although the pressure loss was lower than that of Example 2, the surface aperture ratio and the average pore diameter (diameter) of the surface were high, so that it is considered that the β 2- MG clearance was about the same as that of Example 2.

[比較例1]
実施例1と同じ糸、ケースを用いて、中実糸40000本を挿入した以外は、同様に吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおり、β−MGクリアランス、残血性ともに実施例1に比べて悪い結果が得られた。圧力損失が低かったため、β−MGクリアランスが低く、充填率が低かったため、残血量も多かったと考えられる。また、パルス試験の結果、ピークトップは0.28であり、あまり流れは均一ではなかった。
[Comparative Example 1]
Using the same yarn and case as in Example 1, an adsorption column was prepared in the same manner except that 40,000 solid yarns were inserted. As various results shown in Table 1, beta 2 -MG clearance, poor results were obtained in comparison with Example 1 the residual ischemic both. Since the pressure loss was low, the β 2- MG clearance was low, and the filling rate was low, so it is probable that the residual blood volume was also high. Moreover, as a result of the pulse test, the peak top was 0.28, and the flow was not so uniform.

[比較例2]
実施例3と同じ糸、ケースを用いて、有効長が350mmの中実糸8500本を挿入した以外は、同様に吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、β−MGクリアランスは低かった。流路断面の相当直径が大きかったためと考えられる
[比較例3]
凝固浴温度40℃で紡糸して、糸径が165μmの中実糸を得た。該中実糸42000本を有効長140mmとして内径46mmのケースに挿入した吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、β−MGクリアランスは低かった。中実糸の平均細孔半径が小さかったためと考えられる。
[Comparative Example 2]
Using the same yarn and case as in Example 3, an adsorption column was prepared in the same manner except that 8500 solid yarns having an effective length of 350 mm were inserted. The various results are shown in Table 1, and the β 2- MG clearance was low. It is probable that the corresponding diameter of the cross section of the flow path was large [Comparative Example 3].
Spinning was performed at a coagulation bath temperature of 40 ° C. to obtain a solid yarn having a yarn diameter of 165 μm. An adsorption column was prepared by inserting 42,000 solid yarns into a case having an inner diameter of 46 mm with an effective length of 140 mm. The various results are shown in Table 1, and the β 2- MG clearance was low. It is considered that the average pore radius of the solid yarn was small.

[比較例4]
実施例1と同じ水準の中実糸について、約20mmに細断することで、糸本数を約4200000本用意し、内径46mmのケースにランダムに挿入し、吸着カラムを作製した。各種の結果は表1に示したとおりであり、β−MGクリアランスは低く、残血量も多かった。
[Comparative Example 4]
A solid yarn of the same level as in Example 1 was shredded to about 20 mm to prepare about 4200000 yarns and randomly inserted into a case having an inner diameter of 46 mm to prepare an adsorption column. The various results are shown in Table 1, and the β 2- MG clearance was low and the residual blood volume was high.

本発明に係る吸着カラムは、処理液として血液を用いてβ−MG等のタンパク質を吸着除去する用途に好適に用いることができ、血液に限らず、生体の体液、排液に含まれるタンパク質の吸着除去用途に用いることも可能である。また、中実糸の平均細孔半径を適宜設計することで、タンパク質の吸着除去に限らず、広く被吸着物質の吸着除去に用いることが可能である。 Adsorption column according to the present invention, the processing liquid blood can be suitably used in applications for adsorbing and removing proteins such as beta 2 -MG using as, not limited to blood, proteins contained biological fluid, the drainage It can also be used for adsorption and removal of. Further, by appropriately designing the average pore radius of the solid yarn, it can be widely used not only for adsorbing and removing proteins but also for adsorbing and removing substances to be adsorbed.

1 中実糸
2 ケース
3 ポッティング剤
4 血液側入口(Bi)
5 血液側出口(Bo)
6 透析液側入口(Di)
7 透析液側出口(Do)
8 基準線
9 透析装置
10 中空糸膜モジュール
11 Biポンプ
12 Fポンプ
13 廃棄用容器
14 循環用ウシ血液
15 クリアランス測定用ウシ血液
16 Bi回路
17 Bo回路
18 Di回路
19 Do回路
20 温水槽
21 メッシュ
22 ヘッダー
23 Oリング
1 Solid thread 2 Case 3 Potting agent 4 Blood side entrance (Bi)
5 Blood side outlet (Bo)
6 Dialysate side inlet (Di)
7 Dialysate side outlet (Do)
8 Reference line 9 Dialysis device 10 Hollow fiber membrane module 11 Bi pump 12 F pump 13 Disposal container 14 Circulation bovine blood 15 Clearance measurement bovine blood 16 Bi circuit 17 Bo circuit 18 Di circuit 19 Do circuit 20 Hot water tank 21 Mesh 22 Header 23 O-ring

Claims (7)

多孔質中実糸の糸束が筒状のカラムケースの長手方向に対して略平行に配置されており、
(イ)前記多孔質中実糸の平均細孔半径が5nm〜100nm、
(ロ)流路断面の相当直径が10μm以上、250μm以下
(ハ)ウシ血液を流速200mL/分で流したときの圧力損失が2kPa〜30kPa、
(二)前記多孔質中実糸の糸断面を観察した際の内接円と外接円の直径の比である異形度が1.2以上、6.6以下、
(ホ)前記カラムケースに対する前記多孔質中実糸の充填率が35%以上、
(へ)前記カラムケースの長手方向を0°とした場合、該長手方向に対して、挿入角度が10°以上の前記多孔質中実糸が外周部の前記多孔質中実糸の10%以下である、吸着カラム。
A bundle of porous solid yarns is arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the tubular column case.
(A) The average pore radius of the porous solid yarn is 5 nm to 100 nm.
(B) The equivalent diameter of the cross section of the flow path is 10 μm or more, 250 μm or less ,
(C) The pressure loss when bovine blood was flowed at a flow rate of 200 mL / min was 2 kPa to 30 kPa ,
(2) The degree of deformation, which is the ratio of the diameters of the inscribed circle and the circumscribed circle when observing the cross section of the porous solid yarn, is 1.2 or more and 6.6 or less.
(E) The filling rate of the porous solid yarn with respect to the column case is 35% or more.
(F) When the longitudinal direction of the column case is 0 °, the porous solid yarn having an insertion angle of 10 ° or more with respect to the longitudinal direction is 10% or less of the porous solid yarn on the outer peripheral portion. Is an adsorption column.
前記多孔質中実糸の相当直径が1μm〜1000μmである、請求項1に記載の吸着カラム。 The adsorption column according to claim 1, wherein the equivalent diameter of the porous solid yarn is 1 μm to 1000 μm. 前記多孔質中実糸の有効長が5cm〜50cmである、請求項1または2に記載の吸着カラム。 The adsorption column according to claim 1 or 2, wherein the effective length of the porous solid yarn is 5 cm to 50 cm. 前記多孔質中実糸の開孔率が1%〜40%である、請求項1〜3のいずれか一項記載の吸着カラム。 The adsorption column according to any one of claims 1 to 3, wherein the pore size of the porous solid yarn is 1% to 40%. 前記多孔質中実糸の抱液率が150%〜1000%である、請求項1〜4のいずれか一項記載の吸着カラム。 The adsorption column according to any one of claims 1 to 4, wherein the porosity of the porous solid yarn is 150% to 1000%. 前記多孔質中実糸がポリスルホン系ポリマー、エステル基含有ポリマー、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタンおよびこれらの誘導体から選ばれる1種類以上である、請求項1〜5のいずれか一項記載の吸着カラム。 The adsorption according to any one of claims 1 to 5, wherein the porous solid yarn is one or more selected from polysulfone-based polymers, ester group-containing polymers, polystyrene, polypropylene, polyacrylonitrile, polyurethane and derivatives thereof. column. 中実糸との血液接触面積が3mの場合に、血液流速が200mL/分のときの循環1時間後のβ2−ミクログロブリンのクリアランスが40mL/分以上である、請求項1〜6のいずれか一項記載の吸着カラム。 Any of claims 1 to 6, wherein when the blood contact area with the solid yarn is 3 m 2 , the clearance of β2-microglobulin after 1 hour of circulation is 40 mL / min or more when the blood flow rate is 200 mL / min. The adsorption column according to one item.
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