CN110944737A

CN110944737A - 过滤膜及装置

Info

Publication number: CN110944737A
Application number: CN201880048114.XA
Authority: CN
Inventors: 拉尔夫·蒙达; E·哈特曼; C·茨韦加尔特; B·鲍尔; M·舒斯特
Original assignee: Gambro Lundia AB
Current assignee: Gambro Lundia AB
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2038-07-18
Also published as: WO2019016246A1; EP3431171A1; EP3655141A1; CN110944737B; EP3655141B1; US11712668B2; US20200222858A1

Abstract

本公开涉及具有大内径和薄壁的微孔中空纤维过滤膜。该纤维可用于液体的无菌过滤或从液体中去除颗粒。本公开还涉及一种用于制造该膜的方法以及一种包括该膜的过滤装置。

Description

过滤膜及装置

技术领域

发明背景

WO 2004/056459 A1公开了适用于血液透析的选择渗透性非对称膜，其包含至少一种疏水性聚合物，例如聚醚砜；以及至少一种亲水聚合物，例如聚乙烯基吡咯烷酮。中空纤维膜的外表面具有0.5至3μm的孔开口，并且在外表面中的孔数为每mm² 10,000至150,000个孔。膜的孔径为5至20nm。膜的内径为小于500μm，其壁强度为小于90μm。

US 2014/0175006 A1公开了一种具有中空纤维膜的复合膜模组，其包括中空纤维支撑层和在支撑层的表面上的活性层。活性层是通过胺和酰卤在载体上的界面聚合而形成的。支撑层可具有约0.1至约3.0mm的内径和约10至约500μm，例如50至200μm的厚度。在实施例中，使用了具有0.5至1.0mm的内径和0.1至0.15mm的厚度的支撑层。

EP 0 998 972 A1公开了自支撑毛细管膜，其通过掺入在毛细管膜壁中的连续补强纤维在纵向上进行补强。毛细管膜的内径通常为0.2至6mm，特别是0.4至3mm。壁厚通常为0.1至2mm，特别是0.2至1mm。在比较例中公开了不具有补强纤维的膜，其分别具有1.5mm的内径和0.5mm的壁厚；或者3mm的内径和1mm的壁厚。

发明内容

本公开提供了一种多孔中空纤维膜，其显示出海绵结构并且具有通过毛细管流动孔隙率法测定的大于0.2μm的平均流动孔径，并且该膜包含聚醚砜、聚乙烯基吡咯烷酮和带有铵基的聚合物。本公开还提供了用于制备该多孔中空纤维膜的连续溶剂相反转纺丝(continuous solvent phase inversion spinning)方法。本公开还提供了包括该多孔中空纤维膜的过滤装置。该过滤装置可用于液体的无菌过滤、从液体中去除细菌和/或内毒素或者从液体中去除颗粒。

附图的简要说明

图1示出了根据本公开的过滤装置的实施方案的示意性剖视图；

图2示出了用于测定中空纤维膜的爆裂压力的装置；

图3示出了用于测定根据本公开的过滤装置的细菌和内毒素对数减少值(LRV)的设置。

发明详述

在本发明的一个方面，提供了一种具有海绵状结构的多孔中空纤维膜。该膜具有通过毛细管流动孔隙率法测定的大于0.2μm的平均流动孔径。在一个实施方案中，平均流动孔径在0.2至0.4μm的范围内。在另一个实施方案中，平均流动孔径为大于0.3μm，例如在0.3至0.7μm的范围内。还在另一个实施方案中，平均流动孔径为大于1μm，例如在1至10μm的范围内，或在1至5μm的范围内。

毛细管流动孔隙率法是一种液体挤出技术，其中在不同的气压下测量通过湿膜和干膜的流速。在测量之前，将膜浸入低表面张力的液体(例如，以商品名

可商购的全氟醚)中，以确保所有孔(包括小孔)都被润湿液体填充。通过测量液体被压出孔的压力，可以使用拉普拉斯方程计算其相应的直径。用这种方法，可以测定在传质中有活性的那些孔的孔径分布。死端和孤立的孔被省略。中空纤维膜由内而外进行测量。

拉普拉斯方程式：

Dp＝4γcosθ/ΔP

Dp＝孔直径[m]

γ＝表面张力[N/m]；对于

为0.016[N/m]

ΔP＝压力[Pa]

Cosθ＝接触角；完全润湿下cosθ＝1

该膜包括聚醚砜(PESU)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和至少一种带有铵基的聚合物，其选自带有铵基特别是季铵基的聚环氧烷；以及带有铵基特别是季铵基的聚乙烯基吡啶或者乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物。

合适的带有铵基的聚合物包括带有铵基特别是季铵基的聚环氧烷，以及带有铵基特别是季铵基(例如N-烷基吡啶鎓基)的聚乙烯基吡啶或者乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物。

用于铵基的合适的抗衡离子包括氯离子、溴离子、硫酸根、硫酸氢根、三氟甲烷磺酸根、碳酸根、碳酸氢根、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根、乙酸根、乳酸根和柠檬酸根。在一个实施方案中，抗衡离子是氯离子。在另一个实施方案中，抗衡离子是溴离子。还在另一个实施方案中，抗衡离子是硫酸根。

合适的聚环氧烷的实例包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧氯丙烷的聚合物及其共聚物。在一个实施方案中，聚环氧烷是环氧乙烷和环氧氯丙烷的嵌段共聚物。在一个实施方案中，聚环氧烷的数均分子量为50至2,000kDa，例如100至250kDa，例如150至200kDa。

聚环氧烷聚合物被铵基官能化。在一个实施方案中，铵基为季铵基。

在一个实施方案中，通过使环氧乙烷和环氧氯丙烷的嵌段共聚物与至少一种胺反应以形成具有铵基的聚环氧烷聚合物来获得带有铵基的聚合物。合适的胺的实例包括伯、仲和叔胺。胺可以是脂族、环脂族、芳族脂族或芳族的。在一个实施方案中，使用包含烷基或苄基部分的伯胺或仲胺。在另一个实施方案中，使用包含烷基或苄基部分的叔胺。在一个实施方案中，通过使环氧乙烷和环氧氯丙烷的嵌段共聚物与至少一种叔胺反应以形成具有季铵基团的聚环氧烷聚合物来获得带有季铵基团的聚合物。在一个实施方案中，使嵌段共聚物与两种不同的叔胺反应。合适的叔胺的实例包括脂族胺，例如三烷基胺，如三乙胺、三丙胺、苄基二甲基胺、三苄基胺；环脂族胺，例如N-烷基哌啶、N-二烷基哌嗪、N-烷基吡咯烷和N,N-二烷基吡唑啉；和芳族胺，例如吡啶、吡嗪、吡咯和吡唑。在一个特定的实施方案中，叔胺为1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(“DABCO”)。在另一个特定的实施方案中，叔胺是1-氮杂双环[2.2.2]辛烷。

在一个实施方案中，使共聚物中的所有氯官能团与叔胺反应。在另一个实施方案中，仅使共聚物中的一部分氯官能团与叔胺反应，例如10至90mol％，或20至70mol％，或30至50mol％。

在一个实施方案中，带有铵基的聚合物对应于下式：

其中

R₁、R₂、R₃分别选自H、烷基、苄基；

X^-为Cl^-；

并且

0≤x≤0.9；

0≤y≤0.8；

0≤z≤0.9；

且x+y+z＝1。

在另一个实施方案中，通过使聚乙烯基吡啶或者乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物与烷基化剂(例如烷基硫酸酯，如硫酸二甲酯或硫酸二乙酯)反应，获得带有季铵基的聚合物。在一个实施方案中，聚乙烯基吡啶中的1至20mol％，例如2至10mol％，或3至8mol％的吡啶基被N-烷基化。在一个实施方案中，N-烷基吡啶鎓基团的抗衡离子是硫酸根。在一个实施方案中，带有季铵基团的聚合物的重均分子量为10至500kDa，例如150至200kDa。

在一个实施方案中，带有季铵基团的聚合物对应于下式：

其中

R₁、R₂、R₃和R₄分别选自H、烷基、苄基；

R₅选自烷基、苄基；

X^-选自Cl^-、Br^-、SO₄ ^2-；

并且

0≤x≤1；

0≤y≤0.5；

0≤z≤0.5；

且x+y+z＝1。

合适的聚醚砜的实例包括重均分子量为约70,000至100,000Da的聚醚砜。在一个实施方案中，使用重均分子量M_w为90至95kDa的聚醚砜。一个实例是重均分子量M_w为92kDa且多分散度M_w/M_n为3的聚醚砜。在另一个实施方案中，使用重均分子量M_w为70至80kDa的聚醚砜。一个实例是重均分子量M_w为75kDa且多分散度M_w/M_n为3.4的聚醚砜。

合适的聚乙烯基吡咯烷酮包括重均分子量在50kDa至2,000kDa范围内的乙烯基吡咯烷酮的均聚物。这些均聚物的数均分子量通常为14kDa至375kDa。用于制备本发明的膜的合适的聚乙烯基吡咯烷酮的实例分别是可从BASF SE获得的

K30、

K85、

K90和

K90HM。

在本发明的一个实施方案中，包含在多孔中空纤维膜中的聚乙烯基吡咯烷酮由高(≥100kDa)和低(<100kDa)重均分子量的组分组成。

重均分子量<100kDa的合适的聚乙烯基吡咯烷酮的实例是重均分子量为50kDa且数均分子量为14kDa的聚乙烯基吡咯烷酮。这样的产品可从BASF SE以商品名

K30获得。

重均分子量>100kDa的合适的聚乙烯基吡咯烷酮的实例包括重均分子量在约1,000至2,000kDa，例如1,100至1,400kDa，或1,400至1,800kDa；数均分子量为约200至400kDa，例如250至325kDa或325至325kDa；且多分散度M_w/M_n为约4至5，例如4.3至4.4或4.3至4.8的聚乙烯基吡咯烷酮。

本发明的一个实施方案使用重均分子量为约1,100kDa，数均分子量为约250kDa的聚乙烯基吡咯烷酮均聚物。

本发明的另一个实施方案使用重均分子量为约1,400kDa，数均分子量约为325kDa的聚乙烯基吡咯烷酮均聚物。

本发明的又一个实施方案使用重均分子量为约1,800kDa，数均分子量约为375kDa的聚乙烯基吡咯烷酮均聚物。

在一个实施方案中，膜的内径为2,300至4,000μm，壁强度为150至500μm。在一个实施方案中，内径大于3,000μm且小于或等于3,700μm，并且壁强度在180至320μm的范围内。

在另一个实施方案中，内径为2,300至2,500μm，壁强度为180至320μm。在又一个实施方案中，内径为2,900至3,400μm，壁强度为180至320μm。

膜的内径与其壁强度之比为大于10。在一个实施方案中，内径与壁强度之比为大于15。内径与壁强度之比大的膜，即薄壁膜更柔韧且易于变形。与厚壁膜相比，这些膜在弯曲时不易形成扭结。薄壁中空纤维的末端也可以通过压接容易地闭合以产生死端过滤元件。

在一个实施方案中，该膜显示出如以下方法部分中所述测定的爆裂压力，该爆裂压力为至少2.0巴(g)，例如至少2.5巴(g)，或甚至大于3巴(g)。在一个实施方案中，膜显示的爆裂压力为2至5巴(g)。

在一个实施方案中，膜的细菌对数减少值(LRV)为大于7。在另一个实施方案中，膜的LRV为大于8。如以下方法部分中所述，LRV用缺陷假单胞菌(Brevundimonas diminuta)(BD)ATCC 19146的悬浮液进行测试。

在一个实施方案中，膜的内毒素对数减少值(LRV)为大于3。在另一个实施方案中，膜的LRV为大于3.5。在另一个实施方案中，膜的LRV为至少4。如以下方法部分中所述，LRV用缺陷假单胞菌(Brevundimonasdiminuta)(BD)ATCC 19146的悬浮液进行测试。

本公开还提供了用于制备多孔中空纤维膜的连续溶剂相反转纺丝方法，其包括以下步骤：

a)将至少一种聚醚砜、至少一种聚乙烯吡咯烷酮和至少一种带有铵基的聚合物溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中以形成聚合物溶液；

b)通过具有两个同心开口的喷嘴的外环缝将聚合物溶液挤出到沉淀浴中；同时

c)通过喷嘴的内部开口挤出中心流体；

d)洗涤得到的膜；并且随后

e)干燥膜；

其中，聚合物溶液包含相对于聚合物溶液的总重量为15至20wt％的聚醚砜；相对于聚合物溶液的总重量为10至15wt％的聚乙烯吡咯烷酮；和相对于溶液的总重量为0.03至2wt％的至少一种带有铵基的聚合物，其中带有铵基的聚合物选自带有铵基特别是季铵基的聚环氧烷；带有铵基特别是季铵基的聚乙烯基吡啶或者乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物。

合适的带有铵基的聚合物包括带有季铵基的聚环氧烷和带有季铵基例如N-烷基吡啶鎓基的聚乙烯基吡啶。

铵基的合适的抗衡离子包括氯离子、溴离子、硫酸根、硫酸氢根、三氟甲烷磺酸根、碳酸根、碳酸氢根、磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根、乙酸根、乳酸根和柠檬酸根。在一个实施方案中，抗衡离子是氯离子。在另一个实施方案中，抗衡离子是溴离子。还在另一个实施方案中，抗衡离子是硫酸根。

在一个实施方案中，相对于溶液的总重量，聚合物溶液包含0.03至2wt％，例如0.05至1wt％，或0.1至0.5wt％的带有铵基的聚合物。在一个实施方案中，铵基为季铵基。在一个实施方案中，带有铵基的聚合物的数均分子量为50至2,000kDa，例如100至250kDa，例如150至200kDa。在另一个实施方案中，带有铵基的聚合物的重均分子量为10至500kDa，例如150至200kDa。

在一个实施方案中，带有铵基的聚合物是环氧氯丙烷和环氧烷的嵌段共聚物，其已经与双官能氨基化合物，例如DABCO反应。在一个实施方案中，环氧氯丙烷和环氧烷的嵌段共聚物中的氯原子的30至50％已经被DABCO取代。在一个实施方案中，带有铵基的聚合物的离子交换容量在1.5至2.5mmol/g的范围内，例如在1.7至2.1mmo1/g的范围内。

在另一个实施方案中，带有铵基的聚合物是重均分子量为150至200kDa的聚乙烯基吡啶，其中聚乙烯基吡啶中3至8mol％的吡啶基已被转化为N-烷基吡啶鎓基，其中硫酸根作为抗衡离子。

聚合物溶液中聚醚砜的浓度通常为15至20wt％，例如17至19wt％。

在一个实施方案中，聚合物溶液包含重均分子量M_w为90至95kDa的聚醚砜。一个实例是重均分子量M_w为92kDa且多分散度M_w/M_n为3的聚醚砜。在另一个实施方案中，使用包含重均分子量M_w为70至80kDa的聚醚砜的聚合物溶液。一个实例是重均分子量M_w为75kDa且多分散度M_w/M_n为3.4的聚醚砜。

聚合物溶液中聚乙烯基吡咯烷酮的浓度通常为10至15wt％，例如11至12wt％。

在该方法的一个实施方案中，聚合物溶液包含高(≥100kDa)和低(<100kDa)分子量的PVP。在一个实施方案中，基于聚合物溶液中PVP的总重量，50-60wt％，例如50-55wt％是高分子量组分；而基于聚合物溶液中PVP的总重量，40-60wt％，例如45-50wt％是低分子量组分。

在一个实施方案中，聚合物溶液包含5至6wt％的重均分子量为50kDa的聚乙烯基吡咯烷酮；和6至7wt％的重均分子量为1,100kDa的聚乙烯基吡咯烷酮。

在一个实施方案中，相对于溶液的总重量，聚合物溶液包含4至6wt％，例如5wt％的水。

在制备膜的方法的一个实施方案中，相对于中心流体的总重量，中心流体包含35至50wt％的水和50至65wt％的NMP，例如35至45wt％的水和55至65wt％的NMP；或40至50wt％的水和50至60wt％的NMP，例如40wt％的水和60wt％的NMP。

在该方法的一个实施方案中，沉淀浴由水组成。在该方法的一个实施方案中，沉淀浴的温度为70至99℃，例如75至95℃或85至90℃。

在制备膜的方法的一个实施方案中，喷丝头的温度在50至60℃的范围内，例如52-56℃。

在该方法的一个实施方案中，喷嘴的开口与沉淀浴之间的距离在10至90cm的范围内，例如15至60cm。

在该方法的一个实施方案中，纺丝速度为5至15m/min，例如8至13m/min。

然后洗涤膜以除去残留的溶剂和低分子量组分。在用于生产膜的连续方法的一个特定实施方案中，将膜引导通过几个水浴。在该方法的某些实施方案中，各个水浴具有不同的温度。例如，每个水浴可具有比在先水浴更高的温度。

然后将膜干燥并随后灭菌。灭菌步骤对于提高中空纤维膜的液体渗透率(Lp)很重要。与未经过灭菌步骤的膜相比，使用灭菌膜可实现更大的流体流量。在一个实施方案中，随后用γ射线对中空纤维膜进行灭菌。在一个特定实施方案中，所使用的辐射剂量在25至50kGy的范围内，例如25kGy。在另一个实施方案中，随后将中空纤维膜用蒸汽在至少121℃的温度下灭菌至少21分钟。在灭菌步骤之后，中空纤维膜显示出大大提高的水力渗透性。

本公开还提供了一种过滤装置，其包括至少一个具有上述特征的中空纤维膜。在一个实施方案中，过滤装置包括单个中空纤维膜。在一个实施方案中，过滤装置是能够从液体中去除微生物污染物的灭菌级过滤器。

该过滤装置包括管状壳体，该管状壳体的端部分别限定了该装置的入口和出口；设置在管状壳体内的至少一个中空纤维膜，该至少一个中空纤维膜的一端连接至装置的入口，并且该至少一个中空纤维膜的另一端例如通过压接来密封。在一个实施方案中，过滤装置包括单个中空纤维膜。在另一个实施方案中，过滤装置包括多个中空纤维膜。在一个实施方案中，中空纤维膜的数目在3至20的范围内，例如5至10。

图1示出了过滤装置的一个实施方案的示意性剖视图。中空纤维膜2设置在管状壳体1内。连接器3密封管状壳体1的一端并提供装置的入口4。在该装置的一个实施方案中，入口4采取锥形接口例如Luer锥接头的形式。中空纤维膜2在接口5处连接到连接器3。中空纤维膜2的第二端6例如通过压接密封。管状壳体1的第二端是敞开的，并为装置提供出口7。在本发明的范围内的一些实施方案中，出口7被连接到流体容器(例如桶、瓶子、壶或袋子)的入口。在本公开范围内的其他实施方案中，出口7配备有连接器；搭接器；或接口，例如锥形接口，例如Luer锥接头。

在本公开范围内的一个实施方案中，出口7流体连接至无菌流体容器。溶液可以进入装置的入口4，并通过连接器3进入中空纤维膜2。然后，溶液通过中空纤维膜2过滤出过滤器出口7，进入流体连接到出口7的无菌容器中。该装置在入口4和容器之间提供了隔离的流体连接，从而使溶液一旦通过膜过滤后，过滤后的溶液就直接进入容器的无菌环境。壳体1在过滤器的出口7和容器的入口之间的部分可以被构造为切割和密封区域。一旦溶液已经被过滤到容器中，过滤器的出口7和容器的入口之间的连接就可以被密封并且过滤装置在密封区域的上游被切断。

在图1所示的过滤装置的一种形式中，壳体1以大体同心的构造围绕中空纤维膜2。离开中空纤维膜2的过滤后的流体包含在壳体1内，并最终通过出口7。空心连接器3将壳体1和空心纤维膜2固定在一起。过滤装置的开放式入口端4密封连接至接口5，该接口5构成中空连接器3的开放式出口端。可以通过用例如环氧树脂、聚氨酯树脂、氰基丙烯酸树脂或用于中空连接器3的材料的溶剂如环己酮或甲乙酮(MEK)将中空纤维膜2的开放式入口端粘合到连接器3的接口5，从而实现连接。在所示的形式中，连接器3的接口5包括中空的圆柱形构件，其装配在中空纤维膜2的开放式入口端内并与其固定。这样，连接器3的接口5的直径基本上类似于或略小于中空纤维膜2的内径。中空纤维膜2的开放式入口端可以通过例如激光焊接(如果中空连接器3由吸收激光辐射的材料制成)、镜面焊接、超声焊接或摩擦焊接而被焊接到连接器3的开放式出口端5。在其他情况下，连接器3的接口5的内径比中空纤维膜2的外径稍大，并且中空纤维膜2的开放式入口端插入到连接器3的接口5中。中空纤维膜2的开放式入口端可以通过例如热焊接(例如，将热的圆锥形金属尖端引入连接器3的开放式入口端4中以部分融化连接器3的接口5的内侧)、激光焊接(如果中空连接器3由吸收激光辐射的材料制成)、镜面焊接、超声焊接或摩擦焊接而焊接至连接器3的接口5。

在可替代的实施方案中，将中空纤维膜2插入模具中，并在其周围注塑热塑性聚合物以形成中空连接器3。在一个实施方案中，连接器3和壳体1都是通过在中空纤维膜2周围注塑热塑性聚合物而形成的。

中空连接器3还包括流体入口4。可以经由例如连接的流体供应管线将流体供给到空心连接器3的流体入口4中。在一些形式中，流体入口4可包括Luer锁型接口或其他标准医疗接口。壳体1附接到中空连接器3的密封表面。在该形式中，密封表面是圆柱形的，并且其直径大于接口5的直径，并且被布置成与接口5大体同心。实际上，在该形式中，密封表面的直径大致等于或略小于壳体1的内径。通过如此构造，壳体1接收密封表面并从其延伸以围绕和保护中空纤维膜2，而不接触中空纤维膜2的表面。壳体1可以通过粘接剂、环氧树脂、焊接、粘接等固定在密封表面上。壳体1在流体通过中空纤维膜2的孔之后接收流体。从那里开始，现在经过滤的流体进入容器。

在图1的前述组件的一种形式中，壳体1的内径大于中空纤维膜2的外径，并且壳体1的纵向尺寸大于中空纤维膜2的纵向尺寸。这样，当将壳体1和中空纤维膜2组装到连接器3上时，中空纤维膜2完全位于壳体1内(即，完全位于壳体内侧)，并且在壳体1的内侧壁与中空纤维膜2的外侧壁壳之间存在间隙。这样，进入中空纤维膜2的溶液从中空纤维膜2的孔中出来，并且无阻碍地通过该间隙并沿着壳体1的内侧流向容器。在一些形式中，壳体1可以是柔性管、刚性管，或者可以包括具有柔性的部分和刚性的其他部分的管。具体地，在一些形式中，具有至少一个与中空纤维膜2相邻的刚性部分的壳体1可以用来进一步保护中空纤维膜2和/或防止中空纤维膜2被夹在柔性管中或发生扭结。在其他形式中，可能不需要或不期望这种保护。在一个实施方案中，壳体1的内径比中空纤维膜2的外径大0.2至3mm，并且纵向尺寸比中空纤维膜2的长度长1至5cm。在一个实施方案中，中空纤维膜2的外径在大约2.3mm至大约5mm的范围内，纵向尺寸在大约3cm至大约20cm的范围内，并且壁厚在大约150μm到大约500μm的范围内。中空纤维膜2的孔径与所公开的壳体1和中空纤维膜2的几何尺寸相联合，确保了通过中空纤维膜2以填充容器的可接受的流速，例如具有患者可注射的溶液，例如无菌水、无菌盐水等的产品袋。在其他形式中，任何或所有尺寸都可以根据特定应用而变化。

用于壳体1的合适的材料包括PVC；聚酯，如PET或PETG；聚(甲基)丙烯酸酯，例如PMMA；聚碳酸酯(PC)；聚烯烃，例如PE、PP或环烯烃共聚物(COC)；聚苯乙烯(PS)；有机硅聚合物等。

本发明的膜和过滤装置可以有利地用于从液体中去除颗粒。可以被去除的颗粒的实例包括微生物，例如细菌；固体，例如溶液中未溶解的成分(例如盐晶体或有效成分的团聚物)；粉尘颗粒或在制造过程中通过摩擦、焊接等产生的塑料颗粒。当过滤装置掺入了带有阳离子电荷的膜时，它也能够从液体中去除内毒素和细菌DNA。

在旨在由本公开的范围覆盖的一个实施方案中，本公开的装置形成用于将流体注入到患者体内，例如注入到患者的血流或腹膜中的输注管线的一部分。这样的流体的实例包括无菌医用流体，例如盐水、药物溶液、葡萄糖溶液、肠胃外营养溶液、在血液透析过滤或血液过滤治疗中提供给患者的可替代流体或在腹膜透析(PD)治疗过程中提供给患者的透析流体。本公开的装置形成用于流体分别进入患者的血流或腹膜的最终无菌屏障。

本公开的另一方面是一种从液体去除颗粒的方法，包括通过本公开的过滤装置过滤液体。过滤是常流过滤(NFF)，也称为死端过滤或直流过滤。由于本公开的膜不具有外皮，因此可以用其进行从内到外和从外到内过滤两者。

可以用本公开的装置过滤的合适液体的实例包括医用液体，如无菌水、盐水、药物溶液、透析流体、替代流体、肠胃外营养流体等。

元件编号列表

1-壳体

2-中空纤维膜

3-连接器

4-过滤器入口

5–接口

6-中空纤维膜的密封端

7-过滤器出口

11-微型模组进料入口

12-微型模组滤液出口

13-微型模组滞留物出口

14-压力调节器

15-配有数据记录器的压力传感器

21–攻毒(challenge)悬浮液

22-蠕动泵

23-压力监测器预过滤

24-单纤维过滤器入口

25-单纤维过滤器出口

26-滤液收集瓶

方法

毛细管流动孔隙率法

这些测量使用POROLUX^TM1000(POROMETER N.V.，9810,Belgium)进行；使用

润湿流体作为低表面张力液体。

POROLUXTM1000系列使用压力步进/稳定性方法来测量孔径。气体的进气阀是专门设计的大型针形阀门，其可以通过非常准确和精确地移动来打开。为了增加压力，将阀门打开到一个精确点，然后停止其运动。当对于压力和流量满足使用的定义的稳定性算法时，压力和流量传感器将仅获取一个数据点。这样，POROLUXTM1000检测孔在一定压力下的打开，并等待直到相同直径的所有孔完全打开后再接受数据点。这样可以非常准确地测量孔径，并可以计算出实际的孔径分布。POROLUXTM1000测量平均流动孔径。可测量的孔径范围为约13nm至500μm等效直径(取决于润湿液体)。

将中空纤维样品切成8cm的片；每片的一端通过压接密封。将它们用环氧树脂胶粘到模组中，然后用POROLUXTM1000进行测量。灌封后的有效纤维长度约为5cm。

在气压差下，测量通过湿膜和干膜的流速。在测量之前，将膜浸入到低表面张力的液体中(

16达因/厘米)以确保所有的孔(包括小孔)都被润湿液体填充。通过测量将液体从孔中压出的压力，可以使用拉普拉斯方程计算其相应的直径。

拉普拉斯方程式：

Dp＝4γcosθ/ΔP

Dp＝孔直径[m]

γ＝表面张力[N/m]；对于

为0.016[N/m]

ΔP＝压力[Pa]

Cosθ＝接触角；完全润湿下cosθ＝1

在一定压力下测量湿膜和干膜上的流速，得到湿曲线、干曲线和其间的半干曲线。半干曲线与湿曲线相交的点是平均流动孔径。孔径是通过流动压力的一阶导数计算的。所有测量均在两个独立的不同模组中进行，重复测量两次。

微型模组的准备

通过将纤维切成20cm的长度，在40℃和<100mbar的条件下将纤维干燥1h，然后将纤维转移到壳体中，从而制备微型模组[＝壳体中的纤维]。纤维的末端使用可紫外线固化的粘合剂来封闭。将微型模组在60℃的真空干燥箱中干燥过夜，然后将纤维的末端用聚氨酯灌封。在聚氨酯硬化后，切割灌封的膜束的末端以重新打开纤维。微型模组可确保对于纤维的保护。微型模组的水力渗透率(Lp)

通过在压力下将一定体积的水压过已在一侧密封的微型模组并测量所需的时间，测定微型模组的水力渗透率。根据式(1)，从测定的时间t、有效膜表面积A、施加的压力p和压过膜的水的体积V来计算水力渗透率：

Lp＝V/[p·A·t] (1)

根据式(2)，由纤维长度和纤维内径计算有效膜表面积A。

A＝π·d_i·l·[cm²] (2)

其中d_i＝纤维内径[cm]

l＝有效纤维长度[cm]

在进行Lp测试之前，将微型模组润湿30分钟。为此，将微型模组放入装有500mL超纯水的盒子中。30分钟后，将微型模组转移到测试系统中。该测试系统由保持在37℃的水浴和可安装微型模组的装置组成。水浴的填充高度必须确保微型模组位于指定装置中的水面下方。

为了避免膜的泄漏导致错误的测试结果，事先对微型模组和测试系统进行完整性测试。通过将空气压过一侧闭合的微型模组来进行完整性测试。气泡表示微型模组或测试装置的泄漏。必须检查泄漏是否是来自微型模组在测试装置中的错误安装或来自膜泄漏。如果检测到膜的泄漏，则必须丢弃微型模组。在完整性测试中施加的压力必须至少与测定水力渗透率期间施加的压力相同，以确保在水力渗透率测量期间不会因为施加的压力过高而发生泄漏。

爆裂压力

·在测试爆裂压力之前，如上所述地在微型模组上进行完整性测试，然后测量水力渗透率(Lp)。

·爆裂压力测试的设置显示在图2中。

·使用表压为0.5bar的压缩空气吹扫进料11和滤液侧12。

·使用环己酮和紫外线固化粘合剂将管粘到微型模组的进料11和渗余物13连接器上。

·然后将微型模组连接到压力调节器14和渗余物连接器(3闭合)。连接装备有数据记录器15的压力传感器。滤液连接器12保持打开。

·开始测量(记录间隔3秒)。

·使用压力调节器14，将测试压力设置为初始值，例如2bar(g)，并保持1分钟。

·随后，每分钟将压力增加0.1bar，直到纤维爆裂。爆裂是可听见的，同时观察到轻微的压力下降。

·如果纤维能够承受7bar(g)的压力而不爆裂，则测试通过。

·测试结束时，读取来自数据记录器的数据并确定爆裂压力。

细菌和内毒素对数减少值(LRV)

根据以下方法用缺陷假单胞菌(Brevundimonas diminute)(BD)ATCC 19146的悬浮液测试膜的LRV：

A.BD细菌攻毒悬浮液的制备

重要的是，BD的生产方法符合ASTM F838-05(2013年重新批准)中规定的标准，并且攻毒悬浮液必须达到≥10⁷CFU/cm²膜面积的攻毒。

1.从缺陷假单胞菌(Brevundimonas diminute)(BD)ATCC 19146的储备培养物接种3个胰蛋白酶解酪蛋白大豆琼脂(TSA)板，并在28-34℃下孵育48±2小时。

2.从BD TSA板(A部分步骤1，不超过1周)中，除去BD生长的几个菌落，并悬浮于胰蛋白酶解酪蛋白大豆肉汤(TSB)中。用分光光度法将悬浮液在625nm波长处的吸光度调节为>1.0。

3.将12mL这种经调节的悬浮液添加到含有120mL TSB的无菌150mL聚苯乙烯瓶中。充分混合瓶子，并在28-34℃下孵育24±2小时。

4.将TSB瓶从28-34℃下移开。

5.准备含有0.5L SLB的1-1L烧瓶。将烧瓶在室温下放置过夜。

6.用来自A 4的每个烧瓶2mL BD接种含有0.5L SLB的1-1L烧瓶。旋流以混合接种物。通过接种到TSA板上并在28-34℃下孵育24-48小时来检查TSB中的纯度。

7.在50rpm摇动的同时，在28-34℃下将接种的烧瓶(盖松开)孵育48±2小时。注意-在使用前，可将SLB悬浮液在5℃下保存至多8小时。

8.混合烧瓶，并向含有990mL无菌的烧瓶中添加10mL，这是BD攻毒悬浮液。针对每个测试的过滤器都如此操作。

9.取出样品，通过使用板计数法检查BD攻毒悬浮液的浓度。

10.在无菌水中制备一系列1:10的稀释液至10^-5。从10^-2、10^-3、10^-4和10^-5的稀释液中制备一式两份的1mL TSA倾倒板。将倾倒板在28-34℃下孵育至多72小时。预期浓度为10⁶CFU/mL。

B.用于控制BP细菌攻毒悬浮液的测试方法

为了确定菌落是否是单分散的，将通过膜孔径为0.45μm的过滤器上的膜过滤和显微镜对BD攻毒生物进行测试。

1.从1L BD攻毒烧瓶中取样。如果不立即处理样品，则将样品保存在2-8℃下。

2.通过0.45μm的膜过滤器过滤1mL，并用等于或大于所过滤的量的无菌水冲洗。滤液将收集在无菌瓶中。

3.通过0.2μm膜过滤器过滤滤液。

4.用等于或大于所过滤的量的无菌水冲洗过滤器。

5.将0.2μm膜过滤器无菌地放置在TSA板上，并在28-34℃下孵育至多72小时。

6.BD的尺寸控制应显示来自0.45μm过滤器的滤液中的生长。

7.BD的菌落为黄米色、略凸、完整且有光泽。

8.从BD攻毒悬浮液中取样并进行革兰氏染色。BD攻毒悬浮液应主要由单个细胞组成，并应显示出革兰氏阴性棒状生物体，尺寸约为0.3到0.4μm乘0.6到1.0μm。

9.从初始的BD攻毒悬浮液中取40mL样品，然后转移到50mL离心管中。以3,000rpm离心10分钟。倒出上清液，然后添加10mL在0.1M二甲胂酸盐缓冲液中的2％戊二醛。涡旋离心管并送给William Graham以进行SEM。

C.用于攻毒单纤维过滤器的测试方法

过滤器的攻毒应在19-24℃下进行。测试的设置如图3所示。

1.根据A部分步骤8准备BD攻毒悬浮液。

2.对管和单纤维过滤器进行灭菌(过滤器管线套件具有连接的管道，需要用于压力表的管道连接)，如果无法蒸汽灭菌，则对所有附件进行消毒。设置泵、夹具和压力表。

3.从BD攻毒悬浮液中取样，用板计数法检查浓度(见A8部分)。

4.设置用于测试的单纤维过滤器。

5.将单纤维过滤器的入口管线无菌地放入到无菌的无热源瓶中，通过泵并进入装有无菌水的烧瓶中，然后启动泵。灌注管线并使用校准的刻度和计时器验证泵的流速(150、255和500mL/min)。将入口管线、废液管线和出口管线无菌地连接到单纤维过滤器。用止血钳夹住单纤维过滤器的出口管线。从无菌水烧瓶中取出约5mL灌注溶液以用于内毒素分析，并储存在2-8℃下。

6.启动泵(对于过滤器1为152.6mL/min，对于过滤器2为253.7mL/min，对于过滤器3为489.4mL/min)，以从单个纤维内部除去空气。如果使用杀菌剂，则测试其残留。在进行步骤7之前，它们必须为0ppm。如果没有，则继续用无菌水灌注，直到残留的杀菌剂为0ppm。

7.停止泵并用止血钳夹住单纤维过滤器废液管线。从单纤维过滤器出口管线去除止血钳。再次启动泵(以上述步骤6的流速)，以从单纤维过滤器出口管线中除去空气。如果使用杀菌剂，则测试其残留。在进行步骤8之前，它们必须为0ppm。如果没有，则继续用无菌水灌注，直到残留的杀菌剂为0ppm。

8.停止泵并在最靠近入口管线处用止血钳夹住单纤维过滤器出口管线。再次启动泵(以上述步骤6的流速)。将空的1L无菌瓶放在天平上并去皮。从单纤维过滤器出口管线将1L灌注溶液无菌地收集到无菌瓶中；这将被称为灌注/阴性对照。停止泵。从1L瓶中取出大约5mL灌注溶液用于内毒素分析，并储存在2-8℃下。通过0.2μm膜过滤器过滤剩余的灌注溶液。用等于过滤单元总体积的无菌水冲洗膜过滤器。将膜过滤器无菌地放置在TSA板上，并在28-34℃下孵育至多72小时。

9.用止血钳夹住单纤维过滤器入口管线，并将单纤维过滤器入口管线无菌地移入BD攻毒悬浮液(参见A部分步骤8)中。从单纤维过滤器入口管线去除止血钳，然后启动泵。在上述步骤6的流速下，用约1L BD攻毒悬浮液攻毒单纤维过滤器。

10.将空的1L无菌瓶放在天平上并去皮。启动泵，然后从单纤维过滤器出口管线去除止血钳。收集滤液并在1L攻毒结束时测量压力。这将被称为测试滤液。

11.收集大约1L后，停止泵并用止血钳夹住单纤维过滤器的入口和出口管线。将单纤维过滤器入口管线转移到含有约1L无菌水的烧瓶中。从单纤维过滤器的入口和出口管线去除止血钳。启动泵，并用1L无菌水冲洗单纤维过滤器，流速如上述步骤6所述。夹住单纤维过滤器上的所有管线，并保存在2-8℃下。

12.在生物安全柜中，混合测试滤液并取出约5mL以用于内毒素分析，并储存在2-8℃下。分别以1mL、10mL、100mL的等分试样过滤测试滤液，其余部分通过孔径为0.2μm的分析型膜过滤器过滤。用等于过滤单元总体积的无菌水冲洗膜过滤器。

13.将膜过滤器无菌地放置在TSA板上。

14.将TSA板在28-34℃下孵育。记录大约48小时(如果经过周末则大于48小时)和7天时观察到的菌落数。

15.如果菌落出现在膜过滤器上，则在菌落上进行革兰氏染色。如果革兰氏染色显示除革兰氏阴性杆菌以外的其他物质，则报告为污染。如果革兰氏染色显示革兰氏阴性杆菌，则将其生长与BD攻毒生长进行比较，以确定是否是同一生物体。

16.计算细菌的对数减少值(LRV)，参阅D部分步骤1。

17.计算内毒素的对数减少值(LRV)，参阅D部分步骤2。

D.LRV的计算

1.将对于三(3)个单纤维过滤器中的每一个计算细菌对数减少值(LRV)。

·细菌LRV＝log10(攻毒中的总CFU/滤液中的总CFU)

2.将对于三(3)个单纤维过滤器中的每一个计算内毒素对数减少值(LRV)。

·内毒素LRV＝log10(攻毒中的总EU/滤液中的总EU)

E.阴性过滤对照

1.在生物安全柜中，摇动无菌水瓶进行混合。无菌水将与冲洗当天的样品时使用的水量相同。

2.将孔径为0.2μm的分析型膜过滤器放在歧管上。

3.在真空下过滤100mL和300mL无菌水。

4.无菌地放置膜过滤器TSA板。

5.将TSA板在28-32℃下孵育。记录大约48小时(如果经过周末则大于48小时)和7天时观察到的菌落数。

·阴性对照膜过滤器应不显示生长。

·BD的尺寸控制应显示滤液从0.45μm膜过滤器中的生长。

·BD生物体的尺寸应为宽度0.3-0.4μm；长度0.6-1.0μm。

实施例

添加剂1：环氧乙烷和环氧氯丙烷的嵌段共聚物，其与相对于该共聚物中的氯基团的40mol％的1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷反应；其数均分子量为150至200kDa；

添加剂2：具有150-200kDa的重均分子量的聚乙烯基吡啶，基于聚合物中的吡啶部分，其包含5mol％的N-烷基吡啶鎓基团；抗衡离子是硫酸根。

实施例1

将19％w/w的重均分子量为约75kDa的聚醚砜(

6020，BASF SE)；6.5％w/w的重均分子量为约1,100kDa的PVP(

K85，BASF SE)；6％w/w的重均分子量为约50kDa的PVP(

K30，BASF SE)和0.1％w/w的添加剂1在5％w/w水和63.4％w/w NMP中的溶液恒温至75℃，并通过带有两个同心开口的喷丝头的外环缝挤出到含有水的凝结浴中，外开口的外径为2,700μm，内径为1,900μm；内开口的直径为1,700μm。将包含40％w/w水和60％w/w NMP的溶液用作中心流体，并通过喷丝头的内部开口挤出。喷丝头的温度为53℃；凝结浴的温度为89℃，气隙为52.5cm。纤维以9.5m/min的速度纺丝。

随后将纤维在70℃下用软化水洗涤，并在恒定的干燥空气流下于50℃干燥150分钟。所获得的纤维具有3,385μm的内径和196μm的壁厚。将一部分纤维在121℃下用蒸汽灭菌21分钟，将另一部分纤维用>25kGy剂量的γ射线灭菌。经蒸汽灭菌的纤维的平均流动孔径被测定为478nm，经γ灭菌的纤维的平均流动孔径被测定为485nm。

如上所述制备微型模组，并如上所述测试纤维的水力渗透性和爆裂压力。

包含未灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为81·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为1038·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经γ灭菌的纤维的微型模组的Lp为1,372·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

经蒸汽灭菌的纤维的爆裂压力被测定为2.5bar(g)；经γ灭菌的纤维的爆裂压力被测定为2.3bar(g)。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的内毒素LRV被测定为>3.9。包含经γ灭菌的纤维的微型模组的内毒素LRV被测定为>3.9。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的细菌LRV被测定为>9。包含经γ灭菌的纤维的微型模组的细菌LRV被测定为>9。

实施例2

将19％w/w的重均分子量为约75kDa的聚醚砜(

6020，BASF SE)；6.5％w/w的重均分子量为约1,100kDa的PVP(

K85，BASF SE)；6％w/w的重均分子量为约50kDa的PVP(

K30，BASF SE)合0.3％w/w的添加剂1在5％w/w水和63.2％w/w NMP中的溶液恒温至75℃，并通过带有两个同心开口的喷丝头的外环缝挤出到含有水的凝结浴中，外开口的外径为2,700μm，内径为1,900μm；内开口的直径为1,700μm。将包含40％w/w水和60％w/w NMP的溶液用作中心流体，并通过喷丝头的内部开口挤出。喷丝头的温度为53℃；凝结浴的温度为89℃，气隙为52.5cm。纤维以9.5m/min的速度纺丝。

随后将纤维在70℃下用软化水洗涤，并在恒定的干燥空气流下于50℃干燥150分钟。所获得的纤维具有3,373μm的内径和193μm的壁厚。将一部分纤维在121℃下用蒸汽灭菌21分钟，将另一部分纤维用>25kGy剂量的γ射线灭菌。经蒸汽灭菌的纤维的平均流动孔径被测定为577nm，经γ灭菌的纤维的平均流动孔径被测定为575nm。

包含未灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为176·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为1,721·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经γ灭菌的纤维的微型模组的Lp为3,208·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

经γ灭菌的纤维的爆裂压力被测定为2.3bar(g)。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的内毒素LRV被测定为>3.8。包含经γ灭菌的纤维的微型模组的内毒素LRV被测定为>3.8。

实施例3

将19％w/w的重均分子量为约75kDa的聚醚砜(

6020，BASF SE)；6％w/w的重均分子量为约1,100kDa的PVP(

K85，BASF SE)；6％w/w的重均分子量为约50kDa的PVP(

K30，BASF SE)；和0.3％w/w的添加剂2在5％w/w水和63.7％w/w NMP中的溶液恒温至75℃，并通过带有两个同心开口的喷丝头的外环缝挤出到含有水的凝结浴中，外开口的外径为2,700μm，内径为1,900μm；内开口的直径为1,700μm。将包含40％w/w水和60％w/w NMP的溶液用作中心流体，并通过喷丝头的内部开口挤出。喷丝头的温度为53℃；凝结浴的温度为90℃，气隙为52.5cm。纤维以9.5m/min的速度纺丝。

随后将纤维在70℃下用软化水洗涤，并在恒定的干燥空气流下于50℃干燥150分钟。所获得的纤维具有3,366μm的内径和189μm的壁厚。将一部分纤维在121℃下用蒸汽灭菌21分钟，将另一部分纤维用>25kGy剂量的γ射线灭菌。经蒸汽灭菌的纤维的平均流动孔径被测定为577nm，经γ灭菌纤维的平均流动孔径被测定为576nm。

包含未灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为296·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为2,796·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经γ灭菌的纤维的微型模组的Lp为3,233·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

经蒸汽灭菌的纤维的爆裂压力被测定为2.8bar(g)，经γ灭菌的纤维的爆裂压力被测定为2.5bar(g)。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的内毒素LRV被测定为>3.6。包含经γ灭菌的纤维的微型模组的内毒素LRV被测定为>3.6。

实施例4

将19％w/w的重均分子量为约75kDa的聚醚砜(

6020，BASF SE)；6.5％w/w的重均分子量为约1,100kDa的PVP(

K85，BASF SE)；6％w/w的重均分子量为约50kDa的PVP(

K30，BASF SE)；和0.2％w/w的添加剂2在5％w/w水和63.3％w/w NMP中的溶液恒温至75℃，并通过带有两个同心开口的喷丝头的外环缝挤出到装有水的凝结浴中，外开口的外径为2,700μm，内径为1,900μm；内开口的直径为1,700μm。将包含40％w/w水和60％w/w NMP的溶液用作中心流体，并通过喷丝头的内部开口挤出。喷丝头的温度为53℃；凝结浴的温度为89℃，气隙为52.5cm。纤维以9.5m/min的速度纺丝。

随后将纤维在70℃下用软化水洗涤，并在恒定的干燥空气流下于50℃干燥150分钟。所获得的纤维具有3,347μm的内径和199μm的壁厚。将一部分纤维在121℃下用蒸汽灭菌21分钟，将另一部分纤维用>25kGy剂量的γ射线灭菌。经蒸汽灭菌的纤维的平均流动孔径被测定为519nm，经γ灭菌纤维的平均流动孔径被测定为520nm。

包含未灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为164·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经蒸汽灭菌的纤维的微型模组的Lp显示为1,453·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

包含经γ灭菌的纤维的微型模组的Lp为3,856·10^-4cm³/(cm²·bar·sec)。

经γ灭菌的纤维的爆裂压力被测定为2.5bar(g)。

Claims

1.一种多孔中空纤维膜，其具有海绵状结构；根据说明书中所述的毛细管流动孔隙率法所测定的，所述膜的平均流动孔径为大于0.2μm；所述膜包含聚醚砜；聚乙烯吡咯烷酮以及带有铵基的聚合物，其中所述带有铵基的聚合物选自带有铵基的聚环氧烷、带有铵基的聚乙烯基吡啶和带有铵基的乙烯基吡啶与苯乙烯的共聚物。

2.根据权利要求1所述的膜，其内径为2,300至4,000μm，壁强度为150至500μm；并且内径与壁强度之比为大于10。

3.根据权利要求2所述的膜，其中内径为2,900至3,400μm，并且壁强度为180至320μm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的膜，根据说明书所述进行测定，其具有至少2.0巴(g)的爆裂压力。

5.如权利要求1至4中任一项所述的膜，根据说明书所述进行测定，其内毒素对数减少值(LRV)为至少3。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的膜，其中所述带有铵基的聚合物是叔胺与环氧乙烷和环氧氯丙烷的共聚物的反应产物。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的膜，其中所述带有铵基的聚合物是聚乙烯基吡啶与烷基化剂的反应产物。

8.一种用于制备多孔中空纤维膜的连续溶剂相反转纺丝方法，其包括以下步骤：

c)通过喷嘴的内部开口挤出中心流体；

d)洗涤得到的膜；并且随后

e)干燥膜；

其中，聚合物溶液包含相对于聚合物溶液的总重量为15至20wt％的聚醚砜；相对于聚合物溶液的总重量为10至15wt％的聚乙烯吡咯烷酮；和相对于溶液的总重量为0.03至2wt％的至少一种带有铵基的聚合物，其中所述带有铵基的聚合物选自带有铵基的聚环氧烷、带有铵基的聚乙烯基吡啶和带有铵基的乙烯基吡啶与苯乙烯的共聚物。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述带有铵基的聚合物是叔胺与环氧乙烷和环氧氯丙烷的共聚物的反应产物。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述带有铵基的聚合物是聚乙烯基吡啶与烷基化剂的反应产物。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，相对于所述中心流体的总重量，所述中心流体包含35至50wt％的水和50至65wt％的NMP。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中沉淀浴的温度为70至99℃。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中在干燥之后，将膜用蒸汽或γ射线灭菌。

14.一种过滤装置，其包括至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的中空纤维膜。

15.根据权利要求1至7中任一项所述的中空纤维膜用于从液体中去除颗粒的用途。