JP2003010322A - 血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及び血液浄化器 - Google Patents
血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及び血液浄化器Info
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- JP2003010322A JP2003010322A JP2001235578A JP2001235578A JP2003010322A JP 2003010322 A JP2003010322 A JP 2003010322A JP 2001235578 A JP2001235578 A JP 2001235578A JP 2001235578 A JP2001235578 A JP 2001235578A JP 2003010322 A JP2003010322 A JP 2003010322A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 血小板粘着に代表される血小板の活性化抑制
を示し、血液凝固系の活性化を抑制、低減させることが
できる適度な親水性を有し、かつ膜からの溶出物がより
少ない血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及び血液浄
化器を提供する。 【解決手段】 疎水性ポリマーと親水性ポリマーからな
る中空糸膜であって、該膜の少なくとも血液接触面に粒
子状水膨潤体を有することを特徴とする血液浄化用中空
糸膜、および疎水性ポリマーと親水性ポリマーが溶解し
てなるポリマー溶液を二重管状紡糸口金の環状スリット
より吐出し、同時に該口金の中心部より凝固性芯剤を吐
出し、続いて吐出したポリマー溶液を凝固性液の浴に浸
漬させ中空糸膜を形成する凝固工程と、該凝固工程によ
り得られた中空糸膜を洗浄する洗浄工程と、洗浄後の該
中空糸膜の束を水を保持した状態で加熱処理する熱処理
工程と、該熱処理された中空糸膜を加熱乾燥処理する乾
燥工程を有することを特徴とする血液浄化用中空糸膜の
製造方法。
を示し、血液凝固系の活性化を抑制、低減させることが
できる適度な親水性を有し、かつ膜からの溶出物がより
少ない血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及び血液浄
化器を提供する。 【解決手段】 疎水性ポリマーと親水性ポリマーからな
る中空糸膜であって、該膜の少なくとも血液接触面に粒
子状水膨潤体を有することを特徴とする血液浄化用中空
糸膜、および疎水性ポリマーと親水性ポリマーが溶解し
てなるポリマー溶液を二重管状紡糸口金の環状スリット
より吐出し、同時に該口金の中心部より凝固性芯剤を吐
出し、続いて吐出したポリマー溶液を凝固性液の浴に浸
漬させ中空糸膜を形成する凝固工程と、該凝固工程によ
り得られた中空糸膜を洗浄する洗浄工程と、洗浄後の該
中空糸膜の束を水を保持した状態で加熱処理する熱処理
工程と、該熱処理された中空糸膜を加熱乾燥処理する乾
燥工程を有することを特徴とする血液浄化用中空糸膜の
製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血液透析療法に用
いる血液浄化用中空糸膜とその製造方法および中空糸膜
を用いた血液浄化器に関する。さらに詳しくは、血液接
触面、例えば中空糸膜内表面に粒子状水膨潤体を有する
血液浄化用中空糸膜とその製造方法および中空糸膜を用
いた血液浄化器に関する。
いる血液浄化用中空糸膜とその製造方法および中空糸膜
を用いた血液浄化器に関する。さらに詳しくは、血液接
触面、例えば中空糸膜内表面に粒子状水膨潤体を有する
血液浄化用中空糸膜とその製造方法および中空糸膜を用
いた血液浄化器に関する。
【０００２】
【従来の技術】血液透析療法において重要なことは、血
液中から不用物質を効率的に除去すること、および血液
中の血球やタンパク質などに変化を与えないことであ
る。具体的には、血液中から所定量の水を取り除くとと
もに、尿素等の低分子量物質、分子量が１００から５，
０００の尿毒性中分子量物質、及びβ２−ミクログロブ
リン（分子量１１，８００）に代表される低分子量タン
パク質等の不用物質を効率的に除去し、一方では、生体
にとって有用な低分子量タンパク質であるアルブミン
（分子量６６，０００）は極力除去しないことである。
また、中空糸膜表面への非特異的なタンパク吸着や変性
あるいは血小板の吸着や活性化などを起さないことであ
る。
液中から不用物質を効率的に除去すること、および血液
中の血球やタンパク質などに変化を与えないことであ
る。具体的には、血液中から所定量の水を取り除くとと
もに、尿素等の低分子量物質、分子量が１００から５，
０００の尿毒性中分子量物質、及びβ２−ミクログロブ
リン（分子量１１，８００）に代表される低分子量タン
パク質等の不用物質を効率的に除去し、一方では、生体
にとって有用な低分子量タンパク質であるアルブミン
（分子量６６，０００）は極力除去しないことである。
また、中空糸膜表面への非特異的なタンパク吸着や変性
あるいは血小板の吸着や活性化などを起さないことであ
る。
【０００３】そのため、血液透析療法に用いられる、血
液透析器や血液透析ろ過器などの血液浄化器には、透水
性が高く、かつ分画分子量特性が上記の要求に応るよう
に設計された、優れた物質除去性能を有する高分子中空
糸膜が求められいる。
液透析器や血液透析ろ過器などの血液浄化器には、透水
性が高く、かつ分画分子量特性が上記の要求に応るよう
に設計された、優れた物質除去性能を有する高分子中空
糸膜が求められいる。
【０００４】また、血液が中空糸膜表面と接触すること
により生じる血液系の活性化を抑制、低減させ、優れた
血液適合性を得るために、膜素材選定、膜構造設計が盛
んに検討されている。
により生じる血液系の活性化を抑制、低減させ、優れた
血液適合性を得るために、膜素材選定、膜構造設計が盛
んに検討されている。
【０００５】ポリスルホン系ポリマー、ポリメチルメタ
クリレート、セルローストリアセテート等の合成系高分
子を用いた血液浄化用膜は、人工膜による血液浄化器と
して開発当初より用いられてきた再生セルロース製の血
液浄化膜に較べ、優れた物質除去特性と血液適合性をあ
わせ持つ膜として、一定の評価を得られている。特に、
ポリスルホン系ポリマー膜は、耐熱性、耐薬品性等の化
学的安定性が高ので、様々な製造方法、製造工程を採用
することができる等の有利な点が多く、その膜の好まし
い特性を安定して供給することができる。そのパフォー
マンスの高さにより良好な臨床成績を治めており、信頼
性の高い膜のひとつとして、広く使用されている。
クリレート、セルローストリアセテート等の合成系高分
子を用いた血液浄化用膜は、人工膜による血液浄化器と
して開発当初より用いられてきた再生セルロース製の血
液浄化膜に較べ、優れた物質除去特性と血液適合性をあ
わせ持つ膜として、一定の評価を得られている。特に、
ポリスルホン系ポリマー膜は、耐熱性、耐薬品性等の化
学的安定性が高ので、様々な製造方法、製造工程を採用
することができる等の有利な点が多く、その膜の好まし
い特性を安定して供給することができる。そのパフォー
マンスの高さにより良好な臨床成績を治めており、信頼
性の高い膜のひとつとして、広く使用されている。
【０００６】前記ポリスルホン系ポリマー製の血液浄化
膜は、ポリスルホン系ポリマーが疎水性であるため、ポ
リビニルピロリドンやポリエチレングリコール等の親水
性ポリマーを含有させることにより、適度な親水性が付
与されている。
膜は、ポリスルホン系ポリマーが疎水性であるため、ポ
リビニルピロリドンやポリエチレングリコール等の親水
性ポリマーを含有させることにより、適度な親水性が付
与されている。
【０００７】近年、このような血液浄化膜の血液適合性
をさらに高めるために、膜の化学的組成、血液と接触す
る膜内表面の化学組成について鋭意研究がされている。
これらは、疎水性相互作用による血漿タンパク等の特異
的吸着、血小板粘着に至る血小板の活性化、またこれら
を経てなる血液凝固系の活性化を、抑制、低減させるた
めには、血液接触面の親水性と疎水性のバランスに注目
して膜素材を設計することが重要であるとの考えに基づ
くものである。
をさらに高めるために、膜の化学的組成、血液と接触す
る膜内表面の化学組成について鋭意研究がされている。
これらは、疎水性相互作用による血漿タンパク等の特異
的吸着、血小板粘着に至る血小板の活性化、またこれら
を経てなる血液凝固系の活性化を、抑制、低減させるた
めには、血液接触面の親水性と疎水性のバランスに注目
して膜素材を設計することが重要であるとの考えに基づ
くものである。
【０００８】一般には、ＰＳ（ポリスルホン）／ＰＶＰ
（ポリビニルピロリドン）中空糸膜の製造方法は、ＰＳ
とＰＶＰおよびこれらをともに溶解する非プロトン性極
性溶媒からなるポリマー溶液（紡糸溶液）、並びにＰＳ
の非溶媒を含む溶液（凝固溶液）を用いた乾湿式紡糸
法、いわゆる溶媒相転換法を利用したものである。その
凝固工程におけるポリマー溶液（紡糸溶液）からの固体
構造体（中空糸膜）の形成機序は以下の通りに考えられ
ている。
（ポリビニルピロリドン）中空糸膜の製造方法は、ＰＳ
とＰＶＰおよびこれらをともに溶解する非プロトン性極
性溶媒からなるポリマー溶液（紡糸溶液）、並びにＰＳ
の非溶媒を含む溶液（凝固溶液）を用いた乾湿式紡糸
法、いわゆる溶媒相転換法を利用したものである。その
凝固工程におけるポリマー溶液（紡糸溶液）からの固体
構造体（中空糸膜）の形成機序は以下の通りに考えられ
ている。
【０００９】まずポリマー溶液と凝固液との間での相互
溶媒侵入による溶媒交換により、ポリマー溶液の組成が
経時的に変化する。ある時点において、ポリマー溶液中
のポリマー濃縮相にて臨界核が出現する。その臨界核が
直径数ｎｍのポリマー粒子（一次粒子）に成長し、続い
て一次粒子が融合成長してさらに大きなポリマー粒子
（二次粒子）になり、二次粒子が凝集することにより全
体の（バルクの）固体構造体（中空糸膜）を形成する。
溶媒侵入による溶媒交換により、ポリマー溶液の組成が
経時的に変化する。ある時点において、ポリマー溶液中
のポリマー濃縮相にて臨界核が出現する。その臨界核が
直径数ｎｍのポリマー粒子（一次粒子）に成長し、続い
て一次粒子が融合成長してさらに大きなポリマー粒子
（二次粒子）になり、二次粒子が凝集することにより全
体の（バルクの）固体構造体（中空糸膜）を形成する。
【００１０】この機序に基づくと、ＰＳ／ＰＶＰ中空糸
膜を製造する場合では、その凝固工程において得られる
ポリマー粒子（二次粒子）種は、ＰＳ粒子、ＰＶＰ粒
子、及びＰＳとＰＶＰからなる粒子が考えられる。これ
らが凝集する過程、またそれに続く洗浄工程において、
主として水溶性ポリマーであるＰＶＰは除去されつつ、
前記粒子種が凝集した固体構造である中空糸膜が最終的
に得られると考えられる。その製造条件、特に紡糸溶液
組成を含む凝固条件、ＰＶＰの除去に係わる洗浄条件の
設定により、目的の物質除去性能を発現する膜構造を有
し、かつ良好な血液適合性を発現する、つまり適度な親
水性を有するＰＳ／ＰＶＰ化学組成の膜を得ることがで
きる。
膜を製造する場合では、その凝固工程において得られる
ポリマー粒子（二次粒子）種は、ＰＳ粒子、ＰＶＰ粒
子、及びＰＳとＰＶＰからなる粒子が考えられる。これ
らが凝集する過程、またそれに続く洗浄工程において、
主として水溶性ポリマーであるＰＶＰは除去されつつ、
前記粒子種が凝集した固体構造である中空糸膜が最終的
に得られると考えられる。その製造条件、特に紡糸溶液
組成を含む凝固条件、ＰＶＰの除去に係わる洗浄条件の
設定により、目的の物質除去性能を発現する膜構造を有
し、かつ良好な血液適合性を発現する、つまり適度な親
水性を有するＰＳ／ＰＶＰ化学組成の膜を得ることがで
きる。
【００１１】例えば、ＰＳを主成分とする膜での親水性
ポリマーであるＰＶＰの膜中での含有率に関する提案
（特開平７−２７８９４８）、膜内表面のＰＶＰの存在
率に関する提案（特開平７−２８９８６６）が挙げられ
る。
ポリマーであるＰＶＰの膜中での含有率に関する提案
（特開平７−２７８９４８）、膜内表面のＰＶＰの存在
率に関する提案（特開平７−２８９８６６）が挙げられ
る。
【００１２】また、別の方法として、目的の物質除去性
能を有するＰＳ／ＰＶＰ中空糸膜の内表面に、コーティ
ング技術を利用してＰＶＰをコートし、好適なＰＳ／Ｐ
ＶＰ化学組成の膜を得る方法も提案されている（特開２
０００−３２５７６３）。
能を有するＰＳ／ＰＶＰ中空糸膜の内表面に、コーティ
ング技術を利用してＰＶＰをコートし、好適なＰＳ／Ｐ
ＶＰ化学組成の膜を得る方法も提案されている（特開２
０００−３２５７６３）。
【００１３】さらに、ＰＶＰの血液中への溶出を少なく
するため、ＰＶＰとＰＳを化学的に結合させるγ線等の
放射線処理を用いた製造方法が提案されている（特開平
９−７０４３１）。
するため、ＰＶＰとＰＳを化学的に結合させるγ線等の
放射線処理を用いた製造方法が提案されている（特開平
９−７０４３１）。
【００１４】しかしながら、これら好適なＰＳ／ＰＶＰ
化学組成で設計されたＰＳ／ＰＶＰ中空糸膜は優れた血
液適合性を有するとされているが、その後の化学架橋を
もたらすγ線処理等により、ＰＶＰの有する親水性特性
を効果的に発現する存在形態であるかについては、充分
な検討が行われているわけではない。
化学組成で設計されたＰＳ／ＰＶＰ中空糸膜は優れた血
液適合性を有するとされているが、その後の化学架橋を
もたらすγ線処理等により、ＰＶＰの有する親水性特性
を効果的に発現する存在形態であるかについては、充分
な検討が行われているわけではない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた血液
適合性を有し、かつ安全性の高い血液浄化用中空糸膜を
提供することであり、詳しくは、血小板粘着に代表され
る血小板の活性化抑制を示し、血液凝固系の活性化を抑
制、低減させることができる適度な親水性を有し、かつ
膜からの溶出物がより少ない血液浄化用中空糸膜とその
製造方法、及び血液浄化器を提供することにある。
適合性を有し、かつ安全性の高い血液浄化用中空糸膜を
提供することであり、詳しくは、血小板粘着に代表され
る血小板の活性化抑制を示し、血液凝固系の活性化を抑
制、低減させることができる適度な親水性を有し、かつ
膜からの溶出物がより少ない血液浄化用中空糸膜とその
製造方法、及び血液浄化器を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】これらの目的、及び詳細
に述べられていないその他の目的は、下記の本発明によ
り達成される。
に述べられていないその他の目的は、下記の本発明によ
り達成される。
【００１７】（１） 疎水性ポリマーと親水性ポリマー
からなる中空糸膜であって、該膜の少なくとも血液接触
面に粒子状水膨潤体を有することを特徴とする血液浄化
用中空糸膜。
からなる中空糸膜であって、該膜の少なくとも血液接触
面に粒子状水膨潤体を有することを特徴とする血液浄化
用中空糸膜。
【００１８】（２） 前記水膨潤体が含水状態において
直径１０〜３００ｎｍであることを特徴とする上記
（１）に記載の血液浄化用中空糸膜。
直径１０〜３００ｎｍであることを特徴とする上記
（１）に記載の血液浄化用中空糸膜。
【００１９】（３） 疎水性ポリマーがポリスルホン系
ポリマーであることを特徴とする上記（１）または
（２）に記載の血液浄化用中空糸膜。
ポリマーであることを特徴とする上記（１）または
（２）に記載の血液浄化用中空糸膜。
【００２０】（４） 親水性ポリマーがポリビニルピロ
リドンであることを特徴とする上記（１）ないし（３）
に記載の血液浄化用中空糸膜。
リドンであることを特徴とする上記（１）ないし（３）
に記載の血液浄化用中空糸膜。
【００２１】（５） 疎水性ポリマーと親水性ポリマー
が溶解してなるポリマー溶液を二重管状紡糸口金の環状
スリットより吐出し、同時に該口金の中心部より凝固性
芯剤を吐出し、続いて吐出したポリマー溶液を凝固性液
の浴に浸漬させ中空糸膜を形成する凝固工程と、該凝固
工程により得られた中空糸膜を洗浄する洗浄工程と、洗
浄後の該中空糸膜の束を水を保持した状態で加熱処理す
る熱処理工程と、該熱処理された中空糸膜を加熱乾燥処
理する乾燥工程を有することを特徴とする血液浄化用中
空糸膜の製造方法。
が溶解してなるポリマー溶液を二重管状紡糸口金の環状
スリットより吐出し、同時に該口金の中心部より凝固性
芯剤を吐出し、続いて吐出したポリマー溶液を凝固性液
の浴に浸漬させ中空糸膜を形成する凝固工程と、該凝固
工程により得られた中空糸膜を洗浄する洗浄工程と、洗
浄後の該中空糸膜の束を水を保持した状態で加熱処理す
る熱処理工程と、該熱処理された中空糸膜を加熱乾燥処
理する乾燥工程を有することを特徴とする血液浄化用中
空糸膜の製造方法。
【００２２】（６） 前記中空糸膜の熱処理工程に供す
る中空糸膜束の水保持率が、４００〜８００％であるこ
とを特徴とする上記（５）に記載の血液浄化用中空糸膜
の製造方法。
る中空糸膜束の水保持率が、４００〜８００％であるこ
とを特徴とする上記（５）に記載の血液浄化用中空糸膜
の製造方法。
【００２３】（７） 前記ポリマー溶液が、ポリスルホ
ン系ポリマーとポリビニルピロリドンからなるポリマー
溶液であることを特徴とする上記（５）または（６）に
記載の血液浄化用中空糸膜の製造方法。
ン系ポリマーとポリビニルピロリドンからなるポリマー
溶液であることを特徴とする上記（５）または（６）に
記載の血液浄化用中空糸膜の製造方法。
【００２４】（８） 前記熱処理工程での含水加熱処理
が、オートクレーブ処理であることを特徴とする上記
（５）ないし（７）に記載の血液浄化用中空糸膜の製造
方法。
が、オートクレーブ処理であることを特徴とする上記
（５）ないし（７）に記載の血液浄化用中空糸膜の製造
方法。
【００２５】（９） 疎水性ポリマーと親水性ポリマー
からなる中空糸膜であって、湿式紡糸法により得られた
中空糸膜を洗浄し、次いで、該中空糸膜の束を水を保持
した状態で加熱処理し、さらに加熱乾燥処理して得られ
る、少なくとも血液接触面に粒子状水膨潤体を有するこ
とを特徴とする血液浄化用中空糸膜。
からなる中空糸膜であって、湿式紡糸法により得られた
中空糸膜を洗浄し、次いで、該中空糸膜の束を水を保持
した状態で加熱処理し、さらに加熱乾燥処理して得られ
る、少なくとも血液接触面に粒子状水膨潤体を有するこ
とを特徴とする血液浄化用中空糸膜。
【００２６】（１０） 前記水膨潤体が含水状態におい
て直径１０〜３００ｎｍであることを特徴とする上記
（９）に記載の血液浄化用中空糸膜。
て直径１０〜３００ｎｍであることを特徴とする上記
（９）に記載の血液浄化用中空糸膜。
【００２７】（１１） 疎水性ポリマーがポリスルホン
系ポリマーであることを特徴とする上記（９）または
（１０）に記載の血液浄化用中空糸膜。
系ポリマーであることを特徴とする上記（９）または
（１０）に記載の血液浄化用中空糸膜。
【００２８】（１２） 親水性ポリマーがポリビニルピ
ロリドンであることを特徴とする（９）ないし（１１）
に記載の血液浄化用中空糸膜。
ロリドンであることを特徴とする（９）ないし（１１）
に記載の血液浄化用中空糸膜。
【００２９】（１３） 上記（１）ないし（４）または
（９）ないし（１２）に記載の血液浄化用中空糸膜を用
いた血液浄化器。
（９）ないし（１２）に記載の血液浄化用中空糸膜を用
いた血液浄化器。
【００３０】
【発明の実施の形態】本発明の血液浄化用中空糸膜は、
疎水性ポリマーと親水性ポリマーからなる中空糸膜であ
り、該膜の血液接触面に粒子状水膨潤体を有するもので
ある。
疎水性ポリマーと親水性ポリマーからなる中空糸膜であ
り、該膜の血液接触面に粒子状水膨潤体を有するもので
ある。
【００３１】粒子状水膨潤体とは、ポリマー粒子集合体
である中空糸膜を構成するポリマー粒子のひとつで、水
を含むことにより膨張し、その形態が変化するポリマー
粒子である。すなわち、水に充分に浸漬することによっ
て、乾燥状態の形態を変化させ、膨張し、多くの場合、
粒子状形態を示すものである。疎水性ポリマーがＰＳで
親水性ポリマーがＰＶＰの場合で説明すると、本来、Ｐ
ＳとＰＶＰは、そのままでは相溶し難いポリマーの組み
合わせではあるが、両者の共通溶媒を用いて両者の相溶
したポリマー溶液を、溶媒相転換法による凝固工程を用
いてポリマー粒子を析出させる時に、見かけ上両者が相
溶してなるポリマーアロイ状態様のポリマー粒子が析出
する。本発明は、このような凝固工程により得られた中
空糸膜を洗浄した後、この中空糸膜を束にして、水を保
持した状態で加熱処理する熱処理工程と、その後の加熱
乾燥処理する乾燥工程を施行することにより、上記の粒
子状水膨潤体を有する中空糸膜を得ることができたので
ある。
である中空糸膜を構成するポリマー粒子のひとつで、水
を含むことにより膨張し、その形態が変化するポリマー
粒子である。すなわち、水に充分に浸漬することによっ
て、乾燥状態の形態を変化させ、膨張し、多くの場合、
粒子状形態を示すものである。疎水性ポリマーがＰＳで
親水性ポリマーがＰＶＰの場合で説明すると、本来、Ｐ
ＳとＰＶＰは、そのままでは相溶し難いポリマーの組み
合わせではあるが、両者の共通溶媒を用いて両者の相溶
したポリマー溶液を、溶媒相転換法による凝固工程を用
いてポリマー粒子を析出させる時に、見かけ上両者が相
溶してなるポリマーアロイ状態様のポリマー粒子が析出
する。本発明は、このような凝固工程により得られた中
空糸膜を洗浄した後、この中空糸膜を束にして、水を保
持した状態で加熱処理する熱処理工程と、その後の加熱
乾燥処理する乾燥工程を施行することにより、上記の粒
子状水膨潤体を有する中空糸膜を得ることができたので
ある。
【００３２】本発明の中空糸膜は、少なくとも膜の血液
接触面に粒子状水膨潤体が存在するものである。通常、
中空糸膜を用いた血液浄化装置は、その中空糸膜の内腔
に血液を流通させるので、中空糸膜内表面を構成するポ
リマー粒子のひとつとして粒子状水膨潤体を有すること
により、血小板の粘着を抑制し、優れた血液適合性を発
現するのである。
接触面に粒子状水膨潤体が存在するものである。通常、
中空糸膜を用いた血液浄化装置は、その中空糸膜の内腔
に血液を流通させるので、中空糸膜内表面を構成するポ
リマー粒子のひとつとして粒子状水膨潤体を有すること
により、血小板の粘着を抑制し、優れた血液適合性を発
現するのである。
【００３３】詳しくは、本発明の中空糸膜の製造におい
て、疎水性ポリマーと親水性ポリマーが溶解してなるポ
リマー溶液を二重管状紡糸口金の環状スリットより吐出
し、同時に該口金の中心部より凝固性芯剤を吐出する。
このとき凝固性芯剤とポリマー溶液の界面では、凝固性
芯剤の凝固性が最も高い状態でポリマー溶液と接するの
で、ＰＳとＰＶＰの混合したポリマーアロイ状態様の粒
子が析出する。さらにポリマー溶液の内部では、凝固性
芯剤とポリマー溶液溶媒の置換が起こり、ポリマー溶液
の内部に行くほど凝固作用が低下し、ゆっくりと凝固が
進行することになる。ポリマー粒子が析出するまでの時
間が長いほど、ＰＳとＰＶＰの相分離が進行し、ほとん
どＰＳ成分からなるポリマー粒子や、ほとんどＰＶＰ成
分からなるポリマー粒子が析出することになる。
て、疎水性ポリマーと親水性ポリマーが溶解してなるポ
リマー溶液を二重管状紡糸口金の環状スリットより吐出
し、同時に該口金の中心部より凝固性芯剤を吐出する。
このとき凝固性芯剤とポリマー溶液の界面では、凝固性
芯剤の凝固性が最も高い状態でポリマー溶液と接するの
で、ＰＳとＰＶＰの混合したポリマーアロイ状態様の粒
子が析出する。さらにポリマー溶液の内部では、凝固性
芯剤とポリマー溶液溶媒の置換が起こり、ポリマー溶液
の内部に行くほど凝固作用が低下し、ゆっくりと凝固が
進行することになる。ポリマー粒子が析出するまでの時
間が長いほど、ＰＳとＰＶＰの相分離が進行し、ほとん
どＰＳ成分からなるポリマー粒子や、ほとんどＰＶＰ成
分からなるポリマー粒子が析出することになる。
【００３４】ＰＳのみからなるポリマー粒子は、ＰＳが
疎水性の高いポリマーでありＰＳ自体の吸水性は大変小
さいため、水をほとんど含むことはないので、含水によ
りその形態はほとんど変化しない。よって、ＰＳのみか
らなるポリマー粒子は、本発明の粒子状水膨潤体に相当
しない。また、ＰＶＰのみからなる粒子は、凝固工程、
洗浄工程において膜から除去されなかったＰＶＰからな
る粒子であり、ＰＶＰは水溶性ポリマーであることから
水等を含むことにより一時的には膨潤して形態変化はす
るものの、最終的には溶解してその形態は消失してしま
う。よって、ＰＶＰのみからなる粒子は、本発明の粒子
状水膨潤体に相当しない。以上より、粒子状水膨潤体
は、ＰＳとＰＶＰが混合され見かけ上相溶してなるポリ
マーアロイ状態様のポリマー粒子と関連するものと考え
られる。
疎水性の高いポリマーでありＰＳ自体の吸水性は大変小
さいため、水をほとんど含むことはないので、含水によ
りその形態はほとんど変化しない。よって、ＰＳのみか
らなるポリマー粒子は、本発明の粒子状水膨潤体に相当
しない。また、ＰＶＰのみからなる粒子は、凝固工程、
洗浄工程において膜から除去されなかったＰＶＰからな
る粒子であり、ＰＶＰは水溶性ポリマーであることから
水等を含むことにより一時的には膨潤して形態変化はす
るものの、最終的には溶解してその形態は消失してしま
う。よって、ＰＶＰのみからなる粒子は、本発明の粒子
状水膨潤体に相当しない。以上より、粒子状水膨潤体
は、ＰＳとＰＶＰが混合され見かけ上相溶してなるポリ
マーアロイ状態様のポリマー粒子と関連するものと考え
られる。
【００３５】このような凝固工程により得られた中空糸
膜を水やアルコールなどにより洗浄する洗浄工程と、洗
浄後の中空糸膜を束にして、水を保持した状態で加熱処
理する熱処理工程と、さらに中空糸膜を加熱乾燥処理す
る乾燥工程を行う。なお、本発明の粒子状水膨潤体は、
各粒子が独立して存在するものでなく、その他のポリマ
ー粒子と連結して凝集しており、膜としての構造を成し
ている。 本発明における中空糸膜を構成する主成分で
ある疎水性ポリマーとしては、スルホン結合を有するポ
リスルホン系ポリマーが好適であり、例えばポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。中でも、ポ
リスルホンは、これまで血液浄化用途での臨床実績があ
り、また原料として産業上入手し易い点で好ましい。し
かしながら、他の疎水性ポリマーを排除するものではな
い。
膜を水やアルコールなどにより洗浄する洗浄工程と、洗
浄後の中空糸膜を束にして、水を保持した状態で加熱処
理する熱処理工程と、さらに中空糸膜を加熱乾燥処理す
る乾燥工程を行う。なお、本発明の粒子状水膨潤体は、
各粒子が独立して存在するものでなく、その他のポリマ
ー粒子と連結して凝集しており、膜としての構造を成し
ている。 本発明における中空糸膜を構成する主成分で
ある疎水性ポリマーとしては、スルホン結合を有するポ
リスルホン系ポリマーが好適であり、例えばポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。中でも、ポ
リスルホンは、これまで血液浄化用途での臨床実績があ
り、また原料として産業上入手し易い点で好ましい。し
かしながら、他の疎水性ポリマーを排除するものではな
い。
【００３６】本発明で使用する親水性ポリマーとして
は、前記疎水性ポリマーを溶解する溶媒に対し溶解する
ものであり、ビニル系ポリマー、例えばポリビニルピロ
リドン及びポリビニルピロリドン系共重合体、ポリエチ
レングリコール等が挙げられる。中でも、ポリビニルピ
ロリドン（ＰＶＰ）は、これまで血液浄化用途での臨床
実績があり、また原料として産業上入手し易い点で好ま
しい。さらに、ポリマー溶液（紡糸溶液）中において前
記疎水性ポリマーであるＰＳとの相溶状態とすることが
容易であること、また凝固工程でのポリマー溶液（紡糸
溶液）からの固体構造体（中空糸膜）の形成において、
ＰＳとの組み合わせにより、優れた物質除去性能を有す
る膜構造を得られることが見出されている点で好まし
い。親水性ポリマーの好ましい重量平均分子量は６０
０，０００以上である。これより小さい場合、粒子状水
膨潤体の形成が困難である。 ポリマー溶液を形成する
溶媒としてはジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキ
シドなどの非プロトン性極性溶媒およびこれらの混合溶
媒が挙げられる。また、上記疎水性ポリマーと親水性ポ
リマーが相溶する範囲で、アルコールや水等を添加して
もよい。
は、前記疎水性ポリマーを溶解する溶媒に対し溶解する
ものであり、ビニル系ポリマー、例えばポリビニルピロ
リドン及びポリビニルピロリドン系共重合体、ポリエチ
レングリコール等が挙げられる。中でも、ポリビニルピ
ロリドン（ＰＶＰ）は、これまで血液浄化用途での臨床
実績があり、また原料として産業上入手し易い点で好ま
しい。さらに、ポリマー溶液（紡糸溶液）中において前
記疎水性ポリマーであるＰＳとの相溶状態とすることが
容易であること、また凝固工程でのポリマー溶液（紡糸
溶液）からの固体構造体（中空糸膜）の形成において、
ＰＳとの組み合わせにより、優れた物質除去性能を有す
る膜構造を得られることが見出されている点で好まし
い。親水性ポリマーの好ましい重量平均分子量は６０
０，０００以上である。これより小さい場合、粒子状水
膨潤体の形成が困難である。 ポリマー溶液を形成する
溶媒としてはジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキ
シドなどの非プロトン性極性溶媒およびこれらの混合溶
媒が挙げられる。また、上記疎水性ポリマーと親水性ポ
リマーが相溶する範囲で、アルコールや水等を添加して
もよい。
【００３７】凝固性芯剤は、上記ポリマー溶液の溶媒と
相溶性を有する疎水性ポリマーの非溶媒を用いる。通
常、水を使用することが好ましい。凝固性芯剤は、上記
疎水性ポリマーの溶媒を含んでいてもよい。凝固性芯剤
における疎水性ポリマーの非溶媒の割合いは、少なくと
も３０重量％必要である。これより少ない場合、芯剤か
らの凝固が不十分であり、中空糸膜のピンホールリーク
や断糸の発生する可能性が高くなる。 本発明の粒子状
水膨潤体は、走査型プローブ顕微鏡システムを用いて観
察することができる。特に、検出物理量が原子間力であ
る原子間力顕微鏡が好ましく、原子間力顕微鏡の観察、
測定モードとしては、カンチレバーを共振させ、試料表
面との引力や斥力を検出し、表面形状を測定するタッピ
ングモード（ダイナミックフォースモード）で行う。粒
子状水膨潤体は、水中にて中空糸膜の内表面に明瞭に観
察することができ、膜内表面全体にわたり、その存在を
確認することができる。得られた数百ｎｍ〜数μｍ角の
視野イメージにより、粒子状水膨潤体の大きさを計測す
ることが可能であり、その直径が１０〜３００ｎｍであ
ることが好ましい。直径が１０ｎｍより小さいと、緻密
な膜となり目的の物質除去性能が得られない。また、直
径が３００ｎｍより大きいと、内表面の凹凸が大きくな
り、血液の流れに乱流や滞留が起こり、血液の活性化を
誘起してしまう。 本発明の中空糸膜の製造方法は、疎
水性ポリマーと親水性ポリマーからなる、ポリマー粒子
集合体である中空糸膜とは、これらのポリマーをともに
溶解する非プロトン性極性溶媒からなるポリマー溶液
（紡糸溶液）、及び疎水性ポリマーの非溶媒を含む溶液
（凝固溶液）を用いた乾湿式紡糸法、いわゆる溶媒相転
換法を利用したものであり、原液の調製方法、凝固方法
については、従来公知の方法を使用することができる。
相溶性を有する疎水性ポリマーの非溶媒を用いる。通
常、水を使用することが好ましい。凝固性芯剤は、上記
疎水性ポリマーの溶媒を含んでいてもよい。凝固性芯剤
における疎水性ポリマーの非溶媒の割合いは、少なくと
も３０重量％必要である。これより少ない場合、芯剤か
らの凝固が不十分であり、中空糸膜のピンホールリーク
や断糸の発生する可能性が高くなる。 本発明の粒子状
水膨潤体は、走査型プローブ顕微鏡システムを用いて観
察することができる。特に、検出物理量が原子間力であ
る原子間力顕微鏡が好ましく、原子間力顕微鏡の観察、
測定モードとしては、カンチレバーを共振させ、試料表
面との引力や斥力を検出し、表面形状を測定するタッピ
ングモード（ダイナミックフォースモード）で行う。粒
子状水膨潤体は、水中にて中空糸膜の内表面に明瞭に観
察することができ、膜内表面全体にわたり、その存在を
確認することができる。得られた数百ｎｍ〜数μｍ角の
視野イメージにより、粒子状水膨潤体の大きさを計測す
ることが可能であり、その直径が１０〜３００ｎｍであ
ることが好ましい。直径が１０ｎｍより小さいと、緻密
な膜となり目的の物質除去性能が得られない。また、直
径が３００ｎｍより大きいと、内表面の凹凸が大きくな
り、血液の流れに乱流や滞留が起こり、血液の活性化を
誘起してしまう。 本発明の中空糸膜の製造方法は、疎
水性ポリマーと親水性ポリマーからなる、ポリマー粒子
集合体である中空糸膜とは、これらのポリマーをともに
溶解する非プロトン性極性溶媒からなるポリマー溶液
（紡糸溶液）、及び疎水性ポリマーの非溶媒を含む溶液
（凝固溶液）を用いた乾湿式紡糸法、いわゆる溶媒相転
換法を利用したものであり、原液の調製方法、凝固方法
については、従来公知の方法を使用することができる。
【００３８】疎水性ポリマーと親水性ポリマーが溶解し
てなるポリマー溶液と凝固性芯剤を二重紡糸口金より吐
出し、まずポリマー溶液の内表面側から凝固させつつ、
続いて外表面側からも凝固させる凝固工程と、該凝固工
程により得られた中空糸状物を洗浄する洗浄工程と、該
中空糸状物を含水加熱処理する熱処理工程と、加熱乾燥
処理する乾燥工程を有する。
てなるポリマー溶液と凝固性芯剤を二重紡糸口金より吐
出し、まずポリマー溶液の内表面側から凝固させつつ、
続いて外表面側からも凝固させる凝固工程と、該凝固工
程により得られた中空糸状物を洗浄する洗浄工程と、該
中空糸状物を含水加熱処理する熱処理工程と、加熱乾燥
処理する乾燥工程を有する。
【００３９】本発明において重要なのは、洗浄工程に続
く、前記熱処理工程、前記乾燥工程の２つの工程を有す
ることにあると考えられる。凝固工程により形成された
中空糸膜は、洗浄工程により、ポリマー溶液の溶媒およ
び、洗浄操作により溶出する親水性ポリマーが取り除か
れる。洗浄に続き、中空糸膜に所定量の水が付着した状
態で熱処理工程が行われる。熱処理により、疎水性ポリ
マーと親水性ポリマーが活性化され、付着した水との間
に溶出と吸着の平衡および分子構造の安定状態が形成さ
れ、熱処理工程終了による冷却により、親水性ポリマー
と疎水性ポリマーとの新たな状態が形成されるものと考
えている。
く、前記熱処理工程、前記乾燥工程の２つの工程を有す
ることにあると考えられる。凝固工程により形成された
中空糸膜は、洗浄工程により、ポリマー溶液の溶媒およ
び、洗浄操作により溶出する親水性ポリマーが取り除か
れる。洗浄に続き、中空糸膜に所定量の水が付着した状
態で熱処理工程が行われる。熱処理により、疎水性ポリ
マーと親水性ポリマーが活性化され、付着した水との間
に溶出と吸着の平衡および分子構造の安定状態が形成さ
れ、熱処理工程終了による冷却により、親水性ポリマー
と疎水性ポリマーとの新たな状態が形成されるものと考
えている。
【００４０】上記熱処理工程の後、必要により、水洗浄
等を行い、加熱乾燥を行う。この加熱乾燥処理により、
親水性ポリマーと疎水性ポリマーとの相互配置が固定さ
れるものと考えている。
等を行い、加熱乾燥を行う。この加熱乾燥処理により、
親水性ポリマーと疎水性ポリマーとの相互配置が固定さ
れるものと考えている。
【００４１】本発明の製造方法の熱処理工程において、
含水加熱処理が、該中空糸膜を水中浸漬することなく湿
潤状態でオートクレーブ処理することにより、中空糸膜
表面での中空糸膜ポリマーと付着水との間での親水性ポ
リマーの平衡状態を形成するため、中空糸膜は束にして
処理することが好ましい。その際、中空糸膜の束の本数
は、２，０００〜３００，０００本が好ましく、さらに
は６，０００〜１５０，０００本の束が好ましい。さら
に、以下の式より求めた中空糸膜束の乾燥時重量に対す
る熱処理時の重量比率（水保持率）は、４００〜８００
％が好ましく、さらには６００〜８００％が好ましい。
含水加熱処理が、該中空糸膜を水中浸漬することなく湿
潤状態でオートクレーブ処理することにより、中空糸膜
表面での中空糸膜ポリマーと付着水との間での親水性ポ
リマーの平衡状態を形成するため、中空糸膜は束にして
処理することが好ましい。その際、中空糸膜の束の本数
は、２，０００〜３００，０００本が好ましく、さらに
は６，０００〜１５０，０００本の束が好ましい。さら
に、以下の式より求めた中空糸膜束の乾燥時重量に対す
る熱処理時の重量比率（水保持率）は、４００〜８００
％が好ましく、さらには６００〜８００％が好ましい。
【００４２】水保持率（％）＝〔｛（熱処理時の中空糸
膜束重量）−（乾燥時の中空糸膜束重量）｝／（乾燥時
の中空糸膜束重量）〕×１００ 尚、乾燥時中空糸膜束重量は、中空糸膜の束を７０℃の
オーブンに入れ、重量変化が実質的に無くなった時点で
の重量である。
膜束重量）−（乾燥時の中空糸膜束重量）｝／（乾燥時
の中空糸膜束重量）〕×１００ 尚、乾燥時中空糸膜束重量は、中空糸膜の束を７０℃の
オーブンに入れ、重量変化が実質的に無くなった時点で
の重量である。
【００４３】また、熱処理温度は、疎水性ポリマーと親
水性ポリマーの組み合わせにより異なるが、１１０〜１
４０℃が好ましく、さらには１１５〜１３５℃が好まし
い。処理時間は、３０〜２４０分が好ましく、さらには
９０〜１８０分が好ましい。次に、本発明の製造方法の
加熱乾燥工程は、該中空糸膜の束を循環式温風乾燥機で
処理することができる。また、上記熱処理工程後、温水
等による洗浄を行ってもよい。上記熱処理工程を終了し
た中空糸膜の束を遠心することにより中空糸膜束の水保
持率を１００〜５００％とすることが好ましく、さらに
は２００〜４００％とした後加熱乾燥処理を行うことが
好ましい。また、加熱乾燥処理の温度は、４０〜８０℃
が好ましい。 加熱乾燥処理の時間は、中空糸膜の束の
重量変化が実質的になくなるまで行うのが、好ましく、
６〜４８時間が好ましく、さらには、１２〜３６時間が
好ましい。
水性ポリマーの組み合わせにより異なるが、１１０〜１
４０℃が好ましく、さらには１１５〜１３５℃が好まし
い。処理時間は、３０〜２４０分が好ましく、さらには
９０〜１８０分が好ましい。次に、本発明の製造方法の
加熱乾燥工程は、該中空糸膜の束を循環式温風乾燥機で
処理することができる。また、上記熱処理工程後、温水
等による洗浄を行ってもよい。上記熱処理工程を終了し
た中空糸膜の束を遠心することにより中空糸膜束の水保
持率を１００〜５００％とすることが好ましく、さらに
は２００〜４００％とした後加熱乾燥処理を行うことが
好ましい。また、加熱乾燥処理の温度は、４０〜８０℃
が好ましい。 加熱乾燥処理の時間は、中空糸膜の束の
重量変化が実質的になくなるまで行うのが、好ましく、
６〜４８時間が好ましく、さらには、１２〜３６時間が
好ましい。
【００４４】本発明の中空糸膜を用いた血液浄化器は、
中空糸膜型血液浄化モジュールを作製する定法に従い、
作製することができる。一例を、以下に示す。
中空糸膜型血液浄化モジュールを作製する定法に従い、
作製することができる。一例を、以下に示す。
【００４５】図１は、本発明の中空糸膜型血液浄化装置
が血液透析器である場合の一実施形態を示す一部切欠部
を有する斜視図である。図１に示すように、血液透析器
１０は、両端部付近に透析液流路入口１１および透析液
流路出口１２を有する外筒１３に多数の中空糸膜よりな
る中空糸膜束１４を挿入したのち、その両端部を封止部
１５、１６で外筒１３の両端部をそれぞれ液密に封止し
てなるものである。外筒１３の両端には体液流路入口１
７および体液流路出口１８をそれぞれ備えたヘッダー１
９、２０がそれぞれ当接され、ヘッダー１９、２０と外
筒１３とがそれぞれ固着されている。体液を処理する場
合、体液流路入口１７および体液流路出口１８には、人
体等に接続するチューブ２３、２４が連結される。前記
外筒、ヘッダーの素材としては、ポリカーボネート、ポ
リプロピレン等が挙げられる。また、前記封止部の材料
としては、ポリウレタン等が挙げられる。
が血液透析器である場合の一実施形態を示す一部切欠部
を有する斜視図である。図１に示すように、血液透析器
１０は、両端部付近に透析液流路入口１１および透析液
流路出口１２を有する外筒１３に多数の中空糸膜よりな
る中空糸膜束１４を挿入したのち、その両端部を封止部
１５、１６で外筒１３の両端部をそれぞれ液密に封止し
てなるものである。外筒１３の両端には体液流路入口１
７および体液流路出口１８をそれぞれ備えたヘッダー１
９、２０がそれぞれ当接され、ヘッダー１９、２０と外
筒１３とがそれぞれ固着されている。体液を処理する場
合、体液流路入口１７および体液流路出口１８には、人
体等に接続するチューブ２３、２４が連結される。前記
外筒、ヘッダーの素材としては、ポリカーボネート、ポ
リプロピレン等が挙げられる。また、前記封止部の材料
としては、ポリウレタン等が挙げられる。
【００４６】上記血液透析器は、中空糸膜と封止部によ
り２つの区画に隔成され、中空糸膜内腔と上記封止部と
ヘッダーにより形成される空間により形成される体液流
路と、中空糸膜の外面と上記外筒により形成される第２
流路とが形成される。血液透析器を使用する場合には、
上記体液流路には血液が流通し、上記第２流路には透析
液が流通する。
り２つの区画に隔成され、中空糸膜内腔と上記封止部と
ヘッダーにより形成される空間により形成される体液流
路と、中空糸膜の外面と上記外筒により形成される第２
流路とが形成される。血液透析器を使用する場合には、
上記体液流路には血液が流通し、上記第２流路には透析
液が流通する。
【００４７】
【実施例】以下本発明について実施例をあげて更に具体
的に説明する。
的に説明する。
【００４８】［実施例］ ポリスルホン（アモコ社製：
ＵＤＥＬ Ｐ３５００）１６重量％、ポリビニルピロリ
ドン（ＩＳＰ社製：Ｋ−９０、重量平均分子量９００，
０００）４重量％、ジメチルアセトアミド８０重量％か
らなる紡糸用ポリマー溶液を調整し、また、水を４０重
量％含有するジメチルアセトアミド溶液を凝固性芯剤と
して調整した。２重管状紡糸口金の環状スリットよりポ
リマー溶液を、中心部より凝固性芯剤を同時に２５℃の
空気中に吐出したのち、１０℃の水凝固浴に導入し凝固
させた。さらに、６０℃の温水でシャワー洗浄し、枷に
巻き取った。その後、中空糸膜１０，０００本の束を作
製した。
ＵＤＥＬ Ｐ３５００）１６重量％、ポリビニルピロリ
ドン（ＩＳＰ社製：Ｋ−９０、重量平均分子量９００，
０００）４重量％、ジメチルアセトアミド８０重量％か
らなる紡糸用ポリマー溶液を調整し、また、水を４０重
量％含有するジメチルアセトアミド溶液を凝固性芯剤と
して調整した。２重管状紡糸口金の環状スリットよりポ
リマー溶液を、中心部より凝固性芯剤を同時に２５℃の
空気中に吐出したのち、１０℃の水凝固浴に導入し凝固
させた。さらに、６０℃の温水でシャワー洗浄し、枷に
巻き取った。その後、中空糸膜１０，０００本の束を作
製した。
【００４９】上記中空糸膜の束の、水保持率は、７００
％であった。この中空糸束を１２５℃１２０分間オート
クレーブ装置で熱処理を行った。熱処理後の中空糸膜束
を温水洗浄し、遠心力を加え、水保持率を３００％とし
た後、、７０℃の循環式オーブン中で過熱乾燥した。得
られた中空糸膜は、内径１９７μｍ、膜厚４３μｍであ
った。本中空糸膜束を用いて定法に従い、図１に示す中
空糸膜型血液浄化器を作製した。中空糸膜型血液浄化器
の全体に水を充填し、血液流入口、血液流出口、透析液
流入口、透析液流出口に、シリコーン製エラストマのキ
ャップをし、中空糸膜型血液浄化器を高圧蒸気滅菌し
て、試験、観察に供した。
％であった。この中空糸束を１２５℃１２０分間オート
クレーブ装置で熱処理を行った。熱処理後の中空糸膜束
を温水洗浄し、遠心力を加え、水保持率を３００％とし
た後、、７０℃の循環式オーブン中で過熱乾燥した。得
られた中空糸膜は、内径１９７μｍ、膜厚４３μｍであ
った。本中空糸膜束を用いて定法に従い、図１に示す中
空糸膜型血液浄化器を作製した。中空糸膜型血液浄化器
の全体に水を充填し、血液流入口、血液流出口、透析液
流入口、透析液流出口に、シリコーン製エラストマのキ
ャップをし、中空糸膜型血液浄化器を高圧蒸気滅菌し
て、試験、観察に供した。
【００５０】［走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ、Ｓｃａ
ｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観
察］ １．サンプル調製 実施例１にて得られた中空糸膜型血液浄化器を分解し、
中空糸膜を濡れた状態のまま切り出した。１５×１５×
０．８ｍｍのアルミプレート上に、湿潤状態の中空糸膜
を固定し、中空糸内腔にステンレスワイヤを挿入し、ス
テンレスブレードで中空糸上部を切り取った。ステンレ
スワイヤを取り去り、切断部を開いて中空糸膜内腔面を
露出させ、観察表面を調製した。最後にこのアルミプレ
ートを水中に浸漬して観察試料とした。
ｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観
察］ １．サンプル調製 実施例１にて得られた中空糸膜型血液浄化器を分解し、
中空糸膜を濡れた状態のまま切り出した。１５×１５×
０．８ｍｍのアルミプレート上に、湿潤状態の中空糸膜
を固定し、中空糸内腔にステンレスワイヤを挿入し、ス
テンレスブレードで中空糸上部を切り取った。ステンレ
スワイヤを取り去り、切断部を開いて中空糸膜内腔面を
露出させ、観察表面を調製した。最後にこのアルミプレ
ートを水中に浸漬して観察試料とした。
【００５１】２．走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）
走査型プローブ顕微鏡は、ＳＰＩ３８００Ｎ／ＳＰＡ４
００（セイコーインスツルメンツ社製）を用い、ダイナ
ミックフォースモード（ＤＦＭ，タッピングボード）に
て行った。
００（セイコーインスツルメンツ社製）を用い、ダイナ
ミックフォースモード（ＤＦＭ，タッピングボード）に
て行った。
【００５２】２−１ 水中ＤＦＭ測定： カンチレバー
はＳＮ−ＡＦ０１（Ｓｉ３Ｎ４、セイコーインスツルメ
ンツ社製）を使用し、振幅減衰率−０．６〜−０．４、
走査周波数１Ｈｚにて、繊維軸方向と交わる方向にカン
チレバーを走査させた。スキャンエリアは１０μｍ２、
１μｍ２であった。
はＳＮ−ＡＦ０１（Ｓｉ３Ｎ４、セイコーインスツルメ
ンツ社製）を使用し、振幅減衰率−０．６〜−０．４、
走査周波数１Ｈｚにて、繊維軸方向と交わる方向にカン
チレバーを走査させた。スキャンエリアは１０μｍ２、
１μｍ２であった。
【００５３】２−２ 大気中ＤＭＦ測定： 水中ＤＦＭ
観察に用いた試料を６日間風乾燥したものについて、カ
ンチレバーをＳｉ−ＤＦ４０Ｓ（Ｓｉ、セイコーインス
ツルメンツ社製）および振幅減衰率−０．５〜−０．４
で行った以外は、上記水中ＤＦＭ測定と同様に行った。
観察に用いた試料を６日間風乾燥したものについて、カ
ンチレバーをＳｉ−ＤＦ４０Ｓ（Ｓｉ、セイコーインス
ツルメンツ社製）および振幅減衰率−０．５〜−０．４
で行った以外は、上記水中ＤＦＭ測定と同様に行った。
【００５４】３．観察イメージ
得られた各測定結果を、スキャンエリアの２次元表示と
３次元表示の２種を示した。２次元表示イメージは、そ
の下部にあるモノクロスケールバーに従い、表面凹凸を
イメージ表示したものである。さらに、３次元表示イメ
ージは、同じモノクロスケールバーに従いＺ軸方向をも
含め、立体的にイメージ表示したものである。本添付図
においては、モノクロスケールバーでの色が濃い部分は
表面凹部、薄い部分は凸部を表している。
３次元表示の２種を示した。２次元表示イメージは、そ
の下部にあるモノクロスケールバーに従い、表面凹凸を
イメージ表示したものである。さらに、３次元表示イメ
ージは、同じモノクロスケールバーに従いＺ軸方向をも
含め、立体的にイメージ表示したものである。本添付図
においては、モノクロスケールバーでの色が濃い部分は
表面凹部、薄い部分は凸部を表している。
【００５５】実施例１にて得られた中空糸膜の水中ＤＦ
Ｍイメージを図２、図３、図４、図５に示す。図２はス
キャンエリアが１０μｍ２（Ｘ軸（１０μｍフルスケー
ル）、Ｙ軸（１０μｍフルスケール）、モノクロスケー
ルバー（９３．２２μｍフルスケール））の２次元表示
イメージであり、図３はその３次元表示イメージであ
る。同様に、図４はスキャンエリアが１μｍ２（Ｘ軸
（１μｍフルスケール）、Ｙ軸（１μｍフルスケー
ル）、モノクロスケールバー（４５．０４μｍフルスケ
ール））の２次元表示イメージであり、図５はその３次
元表示イメージである。
Ｍイメージを図２、図３、図４、図５に示す。図２はス
キャンエリアが１０μｍ２（Ｘ軸（１０μｍフルスケー
ル）、Ｙ軸（１０μｍフルスケール）、モノクロスケー
ルバー（９３．２２μｍフルスケール））の２次元表示
イメージであり、図３はその３次元表示イメージであ
る。同様に、図４はスキャンエリアが１μｍ２（Ｘ軸
（１μｍフルスケール）、Ｙ軸（１μｍフルスケー
ル）、モノクロスケールバー（４５．０４μｍフルスケ
ール））の２次元表示イメージであり、図５はその３次
元表示イメージである。
【００５６】また、大気中にて同様にＳＰＭ観察を行っ
た大気中イメージを、図６、図７、図８、図９に示す。
図６はスキャンエリアが１０μｍ２（Ｘ軸（１０μｍフ
ルスケール）、Ｙ軸（１０μｍフルスケール）、モノク
ロスケールバー（１１１．８５μｍフルスケール））の
２次元表示イメージであり、図７はその３次元表示イメ
ージである。同様に、図８はスキャンエリアが１μｍ２
（Ｘ軸（１μｍフルスケール）、Ｙ軸（１μｍフルスケ
ール）、モノクロスケールバー（１００．０９μｍフル
スケール））の２次元表示イメージであり、図９はその
３次元表示イメージである。
た大気中イメージを、図６、図７、図８、図９に示す。
図６はスキャンエリアが１０μｍ２（Ｘ軸（１０μｍフ
ルスケール）、Ｙ軸（１０μｍフルスケール）、モノク
ロスケールバー（１１１．８５μｍフルスケール））の
２次元表示イメージであり、図７はその３次元表示イメ
ージである。同様に、図８はスキャンエリアが１μｍ２
（Ｘ軸（１μｍフルスケール）、Ｙ軸（１μｍフルスケ
ール）、モノクロスケールバー（１００．０９μｍフル
スケール））の２次元表示イメージであり、図９はその
３次元表示イメージである。
【００５７】図２〜図５には、図６〜図９には観察され
ない、主として直径１０〜３００ｎｍの粒子が観察され
た。その粒子は、乾燥状態では存在せず、湿潤状態で観
察される。本粒子が本発明における粒子状水膨潤体であ
る。
ない、主として直径１０〜３００ｎｍの粒子が観察され
た。その粒子は、乾燥状態では存在せず、湿潤状態で観
察される。本粒子が本発明における粒子状水膨潤体であ
る。
【００５８】［比較例］ポリスルホン（アモコ社製：Ｕ
ＤＥＬ Ｐ３５００）１９重量％、ポリビニルピロリド
ン（ＢＡＳＦ社製：Ｋ−３０）９重量％、ジメチルアセ
トアミド７２重量％からなる紡糸用ポリマー溶液を調整
し、また、水を５０重量％含有するジメチルアセトアミ
ド溶液を凝固性芯剤として調整した。２重管状紡糸口金
の環状スリットよりポリマー溶液を、中心部より凝固性
芯剤を同時に２５℃の空気中に吐出したのち、１０℃の
水凝固浴に導入し凝固させた。さらに、６０℃の温水で
シャワー洗浄し、枷に巻き取った。その後、中空糸膜１
０，０００本の束を作製した。
ＤＥＬ Ｐ３５００）１９重量％、ポリビニルピロリド
ン（ＢＡＳＦ社製：Ｋ−３０）９重量％、ジメチルアセ
トアミド７２重量％からなる紡糸用ポリマー溶液を調整
し、また、水を５０重量％含有するジメチルアセトアミ
ド溶液を凝固性芯剤として調整した。２重管状紡糸口金
の環状スリットよりポリマー溶液を、中心部より凝固性
芯剤を同時に２５℃の空気中に吐出したのち、１０℃の
水凝固浴に導入し凝固させた。さらに、６０℃の温水で
シャワー洗浄し、枷に巻き取った。その後、中空糸膜１
０，０００本の束を作製した。
【００５９】上記中空糸膜の束を水中にて １１８℃９
０分間熱処理を行った。熱処理後の中空糸膜束を温水洗
浄し、７０℃の循環式オーブン中で過熱乾燥した。得ら
れた中空糸膜は、内径２０４μｍ、膜厚４５μｍであっ
た。本中空糸膜束を用いて定法に従い、図１に示す中空
糸膜型血液浄化器を作製した。中空糸膜型血液浄化器の
全体に水を充填し、血液流入口、血液流出口、透析液流
入口、透析液流出口に、シリコーン製エラストマのキャ
ップをし、中空糸膜型血液浄化器を高圧蒸気滅菌して、
試験、観察に供した。
０分間熱処理を行った。熱処理後の中空糸膜束を温水洗
浄し、７０℃の循環式オーブン中で過熱乾燥した。得ら
れた中空糸膜は、内径２０４μｍ、膜厚４５μｍであっ
た。本中空糸膜束を用いて定法に従い、図１に示す中空
糸膜型血液浄化器を作製した。中空糸膜型血液浄化器の
全体に水を充填し、血液流入口、血液流出口、透析液流
入口、透析液流出口に、シリコーン製エラストマのキャ
ップをし、中空糸膜型血液浄化器を高圧蒸気滅菌して、
試験、観察に供した。
【００６０】［血小板維持率測定］ 実施例および比較
例で作製した中空糸膜型血液浄化器を用い、血小板維持
率を測定した。一つの血液浄化器について、血液流入口
と血液流出口にそれぞれ循環回路を接続し、血液流入口
側上流に循環用ポンプを接続した。透析液流出入口に
は、透析液供給装置を接続した。生理食塩水により、循
環回路、血液浄化器および透析液側回路を洗浄プライミ
ングした後、ヘパリン化（１ｕｎｉｔ／ｍｌ）人血液
（８０ｍｌ）を生理食塩水４０ｍｌで希釈した血液試験
液を人血液容器に入れて循環回路に接続して、血液循環
系を構成した。血液試験液を流速１００ｍｌ／ｍｉｎの
速度で、６０分間循環した。循環を開始してから、０、
５、６０分の時点で人血液容器より、血液を採取し、血
球測定機（シスメックス）を使用して、ヘマトクリット
と血小板数を測定し、ヘマトクリットにより血小板数を
補正した。０分の測定値を１００％としたときの比率に
より、血小板維持率とした。結果を表１に示す。
例で作製した中空糸膜型血液浄化器を用い、血小板維持
率を測定した。一つの血液浄化器について、血液流入口
と血液流出口にそれぞれ循環回路を接続し、血液流入口
側上流に循環用ポンプを接続した。透析液流出入口に
は、透析液供給装置を接続した。生理食塩水により、循
環回路、血液浄化器および透析液側回路を洗浄プライミ
ングした後、ヘパリン化（１ｕｎｉｔ／ｍｌ）人血液
（８０ｍｌ）を生理食塩水４０ｍｌで希釈した血液試験
液を人血液容器に入れて循環回路に接続して、血液循環
系を構成した。血液試験液を流速１００ｍｌ／ｍｉｎの
速度で、６０分間循環した。循環を開始してから、０、
５、６０分の時点で人血液容器より、血液を採取し、血
球測定機（シスメックス）を使用して、ヘマトクリット
と血小板数を測定し、ヘマトクリットにより血小板数を
補正した。０分の測定値を１００％としたときの比率に
より、血小板維持率とした。結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】［溶出物の測定］ 実施例および比較例の
中空糸膜型血液浄化器を用いて、透析型人工腎臓装置承
認基準Ｖ−３（６）に従い、中空糸膜の溶出物試験の紫
外光吸収試験を行った。測定の結果、実施例は０．０６
０、比較例は、０．０４８であった。
中空糸膜型血液浄化器を用いて、透析型人工腎臓装置承
認基準Ｖ−３（６）に従い、中空糸膜の溶出物試験の紫
外光吸収試験を行った。測定の結果、実施例は０．０６
０、比較例は、０．０４８であった。
【００６３】
【発明の効果】本発明により、優れた血液適合性を有
し、かつ安全性の高い血液浄化用中空糸膜を提供するこ
とができる。さらに血小板粘着に代表される血小板の活
性化抑制を示し、血液凝固系の活性化を抑制、低減させ
ることができる適度な親水性を有し、かつ膜からの溶出
物がより少ない血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及
び血液浄化器を提供することができる。
し、かつ安全性の高い血液浄化用中空糸膜を提供するこ
とができる。さらに血小板粘着に代表される血小板の活
性化抑制を示し、血液凝固系の活性化を抑制、低減させ
ることができる適度な親水性を有し、かつ膜からの溶出
物がより少ない血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及
び血液浄化器を提供することができる。
【００６４】
【図１】 本発明の中空糸膜型血液浄化器の１実施例に
係る一部切欠部を有する斜視図。
係る一部切欠部を有する斜視図。
【図２】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る水中での
走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１０μｍ２）
走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１０μｍ２）
【図３】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る水中での
走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１０μｍ２）
走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１０μｍ２）
【図４】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る水中での
走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１μｍ２）
走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１μｍ２）
【図５】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る水中での
走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１μｍ２）
走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメージ
である。（スキャンエリア１μｍ２）
【図６】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る大気中で
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１０μｍ２）
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１０μｍ２）
【図７】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る大気中で
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１０μｍ２）
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１０μｍ２）
【図８】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る大気中で
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１μｍ２）
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、２次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１μｍ２）
【図９】 本発明の中空糸膜の１実施例に係る大気中で
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１μｍ２）
の走査型プローブ顕微鏡イメージの、３次元表示イメー
ジである。（スキャンエリア１μｍ２）
【符号の説明】
１０ ダイアライザー
１１ 透析液流路入口
１２ 透析液流路出口
１３ 外筒
１４ 中空糸膜束
１５、１６ 封止部
１７ 体液流路入口
１８ 体液流路出口
１９、２０ ヘッダー
２３、２４ 接続チューブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｄ０１Ｄ 5/24 Ｄ０１Ｄ 5/24 Ｂ
Ｄ０１Ｆ 6/94 Ｄ０１Ｆ 6/94 Ｚ
Ｆターム(参考） 4C077 AA05 BB01 KK04 KK21 LL05
LL13 LL23 NN02 PP15 PP18
4D006 GA13 MA01 MB09 MB10 MC51X
MC62X NA05 NA26 NA62
NA64 PA01 PB09 PC41
4L035 BB03 DD03 EE20 FF01 FF07
MF01
4L045 AA02 BA24 BA56 BA58 DC50
Claims (13)
- 【請求項１】 疎水性ポリマーと親水性ポリマーからな
る中空糸膜であって、該膜の少なくとも血液接触面に粒
子状水膨潤体を有することを特徴とする血液浄化用中空
糸膜。 - 【請求項２】 前記水膨潤体が含水状態において直径１
０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載
の血液浄化用中空糸膜 - 【請求項３】 疎水性ポリマーがポリスルホン系ポリマ
ーであることを特徴とする、請求項１または２に記載の
血液浄化用中空糸膜。 - 【請求項４】 親水性ポリマーがポリビニルピロリドン
であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の血液
浄化用中空糸膜。 - 【請求項５】 疎水性ポリマーと親水性ポリマーが溶解
してなるポリマー溶液を二重管状紡糸口金の環状スリッ
トより吐出し、同時に該口金の中心部より凝固性芯剤を
吐出し、続いて吐出したポリマー溶液を凝固性液の浴に
浸漬させ中空糸膜を形成する凝固工程と、該凝固工程に
より得られた中空糸膜を洗浄する洗浄工程と、洗浄後の
該中空糸膜の束を水を保持した状態で加熱処理する熱処
理工程と、該熱処理された中空糸膜を加熱乾燥処理する
乾燥工程を有することを特徴とする血液浄化用中空糸膜
の製造方法。 - 【請求項６】 前記中空糸膜の熱処理工程に供する中空
糸膜束の水保持率が、４００〜８００％であることを特
徴とする請求項５に記載の血液浄化用中空糸膜の製造方
法。 - 【請求項７】 前記ポリマー溶液が、ポリスルホン系ポ
リマーとポリビニルピロリドンからなるポリマー溶液で
あることを特徴とする請求項５または６に記載の血液浄
化用中空糸膜の製造方法。 - 【請求項８】 前記熱処理工程での含水加熱処理が、オ
ートクレーブ処理であることを特徴とする請求項５ない
し７に記載の血液浄化用中空糸膜の製造方法。 - 【請求項９】 疎水性ポリマーと親水性ポリマーからな
る中空糸膜であって、湿式紡糸法により得られた中空糸
膜を洗浄し、次いで、該中空糸膜の束を水を保持した状
態で加熱処理し、さらに加熱乾燥処理して得られる、少
なくとも血液接触面に粒子状水膨潤体を有することを特
徴とする血液浄化用中空糸膜。 - 【請求項１０】 前記水膨潤体が含水状態において直径
１０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項９に記
載の血液浄化用中空糸膜。 - 【請求項１１】 疎水性ポリマーがポリスルホン系ポリ
マーであることを特徴とする、請求項９または１０に記
載の血液浄化用中空糸膜。 - 【請求項１２】 親水性ポリマーがポリビニルピロリド
ンであることを特徴とする、請求項９ないし１１に記載
の血液浄化用中空糸膜。 - 【請求項１３】 請求項１ないし４または９ないし１２
に記載の血液浄化用中空糸膜を用いた血液浄化器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235578A JP4683402B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及び血液浄化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235578A JP4683402B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及び血液浄化器 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003010322A true JP2003010322A (ja) | 2003-01-14 |
| JP2003010322A5 JP2003010322A5 (ja) | 2008-08-14 |
| JP4683402B2 JP4683402B2 (ja) | 2011-05-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001235578A Expired - Fee Related JP4683402B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 血液浄化用中空糸膜とその製造方法、及び血液浄化器 |
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| JP (1) | JP4683402B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230458A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Toyobo Co Ltd | ポリスルホン系選択透過性中空糸膜束および血液浄化器 |
| JP2006230459A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Toyobo Co Ltd | ポリスルホン系選択透過性中空糸膜束および血液浄化器 |
| JP2007295987A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Kuraray Co Ltd | 血液浄化用膜及びその製造方法 |
| JP2017507706A (ja) * | 2014-02-06 | 2017-03-23 | ガンブロ ルンディア アー・ベー | 血液浄化のための血液透析装置 |
| WO2018062451A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH06327951A (ja) * | 1993-05-26 | 1994-11-29 | Nok Corp | 多孔質中空糸膜の処理方法 |
| JPH09308684A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-12-02 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 選択分離膜 |
| JPH10230148A (ja) * | 1997-02-18 | 1998-09-02 | Toray Ind Inc | 半透膜 |
| JP2000237558A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-09-05 | Kuraray Co Ltd | 高性能選択透過性中空糸膜 |
| JP2001170171A (ja) * | 1999-12-21 | 2001-06-26 | Toray Ind Inc | 血液処理用半透膜およびそれを用いた血液処理用透析器 |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001235578A patent/JP4683402B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JP2006230459A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Toyobo Co Ltd | ポリスルホン系選択透過性中空糸膜束および血液浄化器 |
| JP2007295987A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Kuraray Co Ltd | 血液浄化用膜及びその製造方法 |
| JP2017507706A (ja) * | 2014-02-06 | 2017-03-23 | ガンブロ ルンディア アー・ベー | 血液浄化のための血液透析装置 |
| WO2018062451A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
| JPWO2018062451A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2019-07-11 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
| JP7035537B2 (ja) | 2016-09-30 | 2022-03-15 | 東レ株式会社 | 分離膜モジュール |
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