JP2005349093A - Polysulfone-based permselective hollow yarn membrane - Google Patents

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JP2005349093A
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Inventor
Hirofumi Ogawa
浩文 小川
Koyo Mabuchi
公洋 馬淵
Noriyuki Tamamura
憲幸 玉村
Noriaki Kato
典昭 加藤
Hidehiko Sakurai
秀彦 櫻井
Noriko Kadota
典子 門田
Shinya Koyama
伸也 小山
Hiroshi Shibano
博史 柴野
Katsuhiko Nose
克彦 野瀬
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Toyobo Co Ltd
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polysulfone-based hollow yarn membrane which is excellent in safety and functional stability, is excellent in module assemblability, has little change on standing during the hemodialysis and is suitable for a highly water-permeable blood purifier for the treatment of chronic renal failure. <P>SOLUTION: The polysulfone-based permselective hollow yarn membrane of this invention is a polysulfone-based hollow yarn membrane which contains a hydrophilic polymer and simultaneously satisfies the conditions that (a) the content of the hydrophilic polymer at the outermost layer of a blood contacting side surface is 1.1 times or more of the content of the hydrophilic polymer at a surface neighboring layer of the blood contacting side surface, (b) the content of the hydrophilic polymer at the outermost layer of an opposite surface of the blood contacting side is 1.1 times or more of the content of the hydrophilic polymer at the outermost layer of the blood contacting side surface, and (c) the above membrane is comprised of an aggregate of agglomerated particles and the hydrophilic polymer is concentrated on a surface of the agglomerated particle. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は安全性およびモジュール組み立て性に優れ、さらに大量の除水を行なう血液浄化治療において性能の経時変化が少ない高透水性能を有する医療用高透水性中空糸型血液浄化器に関する。   The present invention relates to a highly water-permeable hollow fiber blood purifier for medical use that has high safety and module assemblability, and has high water permeability with little change with time in blood purification treatment in which a large amount of water is removed.

腎不全治療などにおける血液浄化療法では、血液中の尿毒素、老廃物を除去する目的で、天然素材であるセルロース、またその誘導体であるセルロースジアセテート、セルローストリアセテート、合成高分子としてはポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルなどの高分子を用いた透析膜や限外濾過膜を分離材として用いた血液透析器、血液濾過器あるいは血液透析濾過器などのモジュールが広く使用されている。特に中空糸型の膜を分離材として用いたモジュールは体外循環血液量の低減、血中の物質除去効率の高さ、さらにモジュール生産時の生産性などの利点から透析器分野での重要度が高い。   In blood purification therapy for the treatment of renal failure, natural materials such as cellulose, cellulose diacetate and cellulose triacetate, and synthetic polymers such as polysulfone, Modules such as hemodialyzers, hemofilters or hemodialyzers using dialysis membranes using polymers such as methyl methacrylate and polyacrylonitrile and ultrafiltration membranes as separation materials are widely used. In particular, modules using hollow fiber membranes as separation materials are important in the dialyzer field due to advantages such as reduction of the amount of blood circulating outside the body, high efficiency of removing substances in the blood, and productivity during module production. high.

上記した膜素材の中で透析技術の進歩に最も合致したものとして透水性能が高いポリスルホン系樹脂が注目されている。しかし、ポリスルホン単体で半透膜を作った場合は、ポリスルホン系樹脂が疎水性であるために血液との親和性に乏しく、エアロック現象を起こしてしまうため、そのまま血液処理用などに用いることはできない。   Among the above-mentioned membrane materials, polysulfone-based resins having high water permeability are attracting attention as the best match with the progress of dialysis technology. However, when a semi-permeable membrane is made of polysulfone alone, the polysulfone resin is hydrophobic, so it has poor affinity with blood and causes an airlock phenomenon. Can not.

上記した課題の解決方法として、ポリスルホン系樹脂に親水性高分子を配合し製膜し、膜に親水性を付与する方法が提案されている。例えば、ポリエチレングリコール等の多価アルコールを配合する方法が開示されている(例えば、特許文献1,2参照)。
特開昭61−232860号公報 特開昭58−114702号公報
As a method for solving the above-described problems, a method has been proposed in which a hydrophilic polymer is blended with a polysulfone-based resin to form a film, thereby imparting hydrophilicity to the film. For example, a method of blending a polyhydric alcohol such as polyethylene glycol is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
JP-A-61-232860 JP 58-114702 A

また、ポリビニルピロリドンを配合する方法が開示されている(例えば、特許文献3,4参照)。
特公平5−54373号公報 特公平6−75667号公報
Moreover, the method of mix | blending polyvinylpyrrolidone is disclosed (for example, refer patent document 3, 4).
Japanese Patent Publication No. 5-54373 Japanese Examined Patent Publication No. 6-75667

上記した方法により上記した課題は解決される。しかしながら、親水性高分子を配合することによる親水性化技術に於いては、血液と接触する膜内面および反対面の膜外面に存在する親水性高分子の濃度により中空糸膜の膜性能が大きく影響し、その最適化が重要となる。例えば、膜内面の親水性高分子濃度を高めることにより血液適合性を確保できるが、該表面濃度が高くなりすぎると該親水性高分子の血液への溶出量が増加し、この溶出する親水性高分子の蓄積により長期透析時の副作用や合併症が起こるので好ましくない。   The above-described problem is solved by the above-described method. However, in the hydrophilization technology by blending a hydrophilic polymer, the membrane performance of the hollow fiber membrane is large due to the concentration of the hydrophilic polymer existing on the inner surface of the membrane in contact with blood and the outer surface of the opposite membrane. Influence and its optimization is important. For example, blood compatibility can be ensured by increasing the hydrophilic polymer concentration on the inner surface of the membrane. However, if the surface concentration becomes too high, the amount of the hydrophilic polymer eluted into the blood increases, and the hydrophilicity to be eluted is increased. Since accumulation of macromolecules causes side effects and complications during long-term dialysis, it is not preferable.

一方、反対面の膜外面に存在する親水性高分子の濃度が高すぎると、透析液に含まれる親水性の高いエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する可能性が高まり、発熱等の副作用を引き起こすことに繋がるとか、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士がくっつき(固着し)、モジュール組み立て性が悪化する等の新たな課題が引き起こされる。逆に、膜の外表面に存在する親水性高分子量を低くすることは、エンドトキシンの血液側への浸入を抑える点では好ましいことであるが、外表面の親水性が低くなるため、モジュール組み立て後に組み立てのために乾燥した中空糸膜束を湿潤状態に戻す際に、湿潤のために用いる生理食塩水との馴染みが低くなるので、該湿潤操作の折の空気の追い出し性であるプライミング性が低下すると言う課題の発生に繋がるので好ましくない。   On the other hand, if the concentration of the hydrophilic polymer present on the outer surface of the opposite surface is too high, the possibility of high hydrophilic endotoxin (endotoxin) contained in the dialysate to enter the blood increases, causing side effects such as fever. New problems such as deterioration of module assemblability, etc. caused by the presence of hydrophilic polymers existing on the outer surface of the membrane when the membrane is dried and the hollow fiber membranes stick together (adhere). It is. Conversely, lowering the hydrophilic high molecular weight present on the outer surface of the membrane is preferable in terms of suppressing the invasion of endotoxin into the blood side, but since the hydrophilicity of the outer surface decreases, When returning a wet bundle of hollow fiber membranes for assembly to a wet state, the priming property, which is the ability to expel air when the wet operation is performed, decreases because the familiarity with the physiological saline used for the wet operation is reduced. This is not preferable because it leads to the generation of a problem.

上記した課題解決の方策として、中空糸膜の内表面の緻密層に存在する親水性高分子の濃度を特定範囲とし、かつ内表面の上記緻密層に存在する親水性高分子の質量比率が外表面層に存在する親水性高分子の質量比率の少なくとも1.1倍以上にする方法が開示されている(特許文献5参照)。すなわち、上記技術は内表面の緻密層表面に存在する親水性高分子の質量比率を高め血液適合性を改善し、逆に外表面に存在する親水性高分子の質量比率を低くし、膜を乾燥させた時に発生する中空糸膜同士の固着の発生を抑える思想の技術である。該技術により該課題に加え、上記した課題の一つである透析液に含まれるエンドトキシン(内毒系)が血液側へ浸入する課題も改善されるが、外表面に存在する親水性高分子の質量比率が低く過ぎるために前記したもう一つの課題であるプライミング性が低下すると言う課題の発生に繋がるという問題が残されておりその改善が必要である。
特開平6−165926号公報
As a measure for solving the above problems, the concentration of the hydrophilic polymer present in the dense layer on the inner surface of the hollow fiber membrane is within a specific range, and the mass ratio of the hydrophilic polymer present in the dense layer on the inner surface is outside. A method of at least 1.1 times the mass ratio of the hydrophilic polymer present in the surface layer is disclosed (see Patent Document 5). That is, the above technique increases the mass ratio of the hydrophilic polymer present on the dense surface of the inner surface to improve blood compatibility, and conversely lowers the mass ratio of the hydrophilic polymer present on the outer surface to reduce the membrane. This is a technique based on the idea of suppressing the occurrence of sticking between hollow fiber membranes that occurs when dried. In addition to this problem, this technique also improves the problem of endotoxin (endotoxin) contained in dialysate, which is one of the above-mentioned problems, entering the blood side. Since the mass ratio is too low, there remains a problem that leads to generation of the problem that the priming property, which is another problem described above, is lowered, and improvement thereof is necessary.
JP-A-6-165926

また、均一膜構造の中空糸膜であるが、赤外線吸収法で定量された表面近傍の親水性高分子の中空糸膜の内表面、外表面および膜中間部における親水性高分子の含有量が特定化することにより、前記した課題の一つである透析液に含まれるエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する課題を改善する方法が開示されている(例えば、特許文献6参照)。該技術により上記課題の一つは改善されるが、例えば、前記技術と同様に、プライミング性が低下すると言う課題が解決されないし、また、中空糸膜外表面の開孔径が大きいため、耐圧性が不足するなど、特に血液透析ろ過等の従来よりも流体圧力を高める治療に用いた場合、中空糸膜が破損する心配がある。
特開2001−38170号公報
In addition, the hollow fiber membrane has a uniform membrane structure, but the hydrophilic polymer content in the inner surface, outer surface, and middle portion of the hydrophilic polymer hollow fiber membrane in the vicinity of the surface determined by the infrared absorption method is A method for improving the problem of endotoxin (endotoxin) contained in the dialysate, which is one of the problems described above, entering the blood side by specifying is disclosed (for example, see Patent Document 6). Although one of the above problems is improved by this technique, for example, as in the above technique, the problem that the priming property is lowered is not solved, and since the hole diameter of the outer surface of the hollow fiber membrane is large, the pressure resistance In particular, there is a concern that the hollow fiber membrane may be damaged when used for a treatment that increases fluid pressure more than conventional methods such as hemodiafiltration.
JP 2001-38170 A

さらに、中空糸膜の内表面の親水性高分子の表面含有量を特定化することにより、血液適合性と親水性高分子の血液への溶出量を改善する方法が開示されている(例えば、特許文献7〜9参照)。
特開平6−296686号公報 特開平11−309355号公報 特開2000−157852号公報
Furthermore, by specifying the surface content of the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane, a method for improving blood compatibility and the amount of hydrophilic polymer eluted into the blood is disclosed (for example, (See Patent Documents 7 to 9).
JP-A-6-296686 JP 11-309355 A JP 2000-157852 A

上記技術は、いずれもが中空糸膜の反対面の外表面の親水性高分子の存在比率に関しては全く言及されておらず、前記した外表面の親水性高分子の存在比率による課題の全てを改善できてはいない。   None of the above-mentioned techniques has been mentioned at all regarding the abundance ratio of the hydrophilic polymer on the outer surface of the opposite surface of the hollow fiber membrane, and all of the above-mentioned problems due to the abundance ratio of the hydrophilic polymer on the outer surface are described. It has not improved.

上記した課題の内、エンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する課題に関しては、エンドトキシンが、その分子中に疎水性部分を有しており、疎水性材料へ吸着しやすいという特性を利用した方法が開示されている(例えば、特許文献10参照)。すなわち、中空糸膜の外表面における疎水性高分子に対する親水性高分子の比率を5〜25%にすることにより達成できる。確かに、該方法はエンドトキシンの血液側への浸入を抑える方法としては好ましい方法ではあるが、この特性を付与するには、膜の外表面に存在する親水性高分子を洗浄で除去する必要があり、この洗浄に多大の処理時間を要し、経済的に不利である。例えば、上記した特許の実施例では、60℃の温水によるシャワー洗浄および110℃の熱水での洗浄をそれぞれ1時間ずつ掛けて行われている。
特開2000−254222号公報
Among the above-mentioned problems, with regard to the problem that endotoxin (endotoxin) enters the blood side, a method using the characteristic that endotoxin has a hydrophobic portion in its molecule and is easily adsorbed to hydrophobic materials. Is disclosed (for example, see Patent Document 10). That is, it can be achieved by setting the ratio of the hydrophilic polymer to the hydrophobic polymer on the outer surface of the hollow fiber membrane to 5 to 25%. Certainly, this method is a preferable method for suppressing the invasion of endotoxin into the blood side, but to impart this property, it is necessary to remove the hydrophilic polymer present on the outer surface of the membrane by washing. In addition, this cleaning requires a great deal of processing time and is economically disadvantageous. For example, in the embodiment of the above-mentioned patent, shower cleaning with hot water at 60 ° C. and cleaning with hot water at 110 ° C. are performed for 1 hour each.
JP 2000-254222 A

また、膜の外表面に存在する親水性高分子量を低くすることは、エンドトキシンの血液側への浸入を抑える点では好ましいことであるが、外表面の親水性が低くなるため、モジュール組み立て後に組み立てのために乾燥した中空糸膜束を湿潤状態に戻す際に、湿潤のために用いる生理食塩水との馴染みが低くなるので、該湿潤操作の折の空気の追い出し性であるプライミング性が低下すると言う課題の発生に繋がるので好ましくない。この点を改良する方法として、例えばグリセリン等の親水性化合物を配合する方法が開示されている(例えば、特許文献11、12参照)。しかし、該方法は親水性化合物が透析時の異物として働き、かつ該親水性化合物は光劣化等の劣化を受けやすいため、モジュールの保存安定性等に悪影響をおよぼす等の課題に繋がる。また、モジュール組み立てにおいて中空糸膜束をモジュールに固定する時の接着剤の接着阻害を引き起こすという課題もある。
特開2001−190934号公報 特許第3193262号公報
In addition, it is preferable to reduce the hydrophilic high molecular weight present on the outer surface of the membrane from the viewpoint of suppressing the invasion of endotoxin into the blood side. Therefore, when the dried hollow fiber membrane bundle is returned to a wet state, the familiarity with the physiological saline used for wetting becomes low. This is not preferable because it leads to the problem. As a method for improving this point, for example, a method of blending a hydrophilic compound such as glycerin is disclosed (for example, see Patent Documents 11 and 12). However, in this method, since the hydrophilic compound acts as a foreign substance during dialysis, and the hydrophilic compound is susceptible to degradation such as light degradation, it leads to problems such as adversely affecting the storage stability of the module. In addition, there is also a problem of causing adhesive inhibition of the adhesive when the hollow fiber membrane bundle is fixed to the module in module assembly.
JP 2001-190934 A Japanese Patent No. 3193262

上記したもう一つの課題である中空糸膜同士の固着を回避する方法としては、膜の外表面の開孔率を25%以上にする方法が開示されている(例えば、前掲特許文献6および特許文献13参照)。確かに、該方法は固着を回避する方法としては好ましい方法であるが、開孔率が高いために膜強度が低くなり血液リーク等の課題に繋がるという問題を有している。
特開平7−289863号公報
As a method for avoiding the sticking of the hollow fiber membranes, which is another problem described above, a method is disclosed in which the porosity of the outer surface of the membrane is 25% or more (for example, Patent Document 6 and Patents listed above). Reference 13). Certainly, this method is a preferable method for avoiding the sticking, but has a problem that the membrane strength is lowered due to the high porosity, leading to problems such as blood leakage.
JP-A-7-289863

一方、膜の外表面の開孔率や孔面積を特定値化した方法が開示されている(例えば、特許文献14参照)。
特開2000−140589号公報
On the other hand, a method has been disclosed in which the porosity and area of the outer surface of the membrane are specified (see, for example, Patent Document 14).
JP 2000-140589 A

また、本願発明に示すような高い透水性を得るための、膜孔径の拡大を行なった場合、血液中のタンパクや脂質などの微粒子成分が膜孔に入り込み易くなり、血液浄化治療中に中空糸膜は目詰まり等により経時変化を起こし、初期の溶質除去性能を維持できないという課題があった。特に、血液ろ過や血液透析ろ過などの血中からの積極的な除水を行なう治療の場合に、これらの問題が顕在化する。膜表面へのたんぱく質等の吸着による膜の目詰まりを抑制する方法として、中空糸膜の内径を小さくすることで血液の流速を向上させ、さらに中空形成剤として気体を用いる乾湿式紡糸法に製造することで膜内表面を滑らかにする方法がある。(例えば、特許文献15参照)。しかし、この方法では中空形成剤として気体を用いるため中空糸膜をボビン状に巻き取る際に、一般的に用いられる流動パラフィンおよびイソプロピルアルコール等の内液が入っていないために糸の真円度が低下したり潰れが生じ、臨床使用時に残血が発生する可能性が高くなる。さらに、中空糸膜の内径を小さくすると血液側の圧力損失が上昇してしまうという問題があった。
特開平8−970号公報
In addition, when the membrane pore diameter is enlarged to obtain high water permeability as shown in the present invention, fine particle components such as proteins and lipids in the blood can easily enter the membrane pores, and hollow fibers are used during blood purification treatment. There was a problem that the film was changed with time due to clogging and the like, and the initial solute removal performance could not be maintained. In particular, these problems become apparent in the case of treatment that actively removes water from the blood, such as hemofiltration and hemodiafiltration. Manufactured as a dry-wet spinning method that reduces the clogging of membranes due to the adsorption of proteins, etc. to the membrane surface by increasing the blood flow rate by reducing the inner diameter of the hollow fiber membrane and using gas as the hollow forming agent There is a method of smoothing the inner surface of the film. (For example, refer to Patent Document 15). However, since this method uses a gas as a hollow forming agent, when winding the hollow fiber membrane into a bobbin shape, it does not contain commonly used liquids such as liquid paraffin and isopropyl alcohol. Decrease or collapse, and there is a high possibility that residual blood will occur during clinical use. Furthermore, when the inner diameter of the hollow fiber membrane is reduced, there is a problem that the pressure loss on the blood side increases.
JP-A-8-970

また、性能劣化について、ポリスルホン系ポリマーと親水性ポリマーとからなる選択透過膜について、膜を形成する粒子構造とそれらへの親水性ポリマーの存在状態を勘案した技術が開示されている。(例えば、特許文献16参照)。この技術では、確かに膜を形成する粒子成分において、それらの表面に親水性高分子が高濃度で存在させることによる、血液での膜透水性の経時安定化が可能になる。しかしながら、本先行技術には、本願発明の課題である、膜からの親水性高分子の溶出やモジュールの組立て性などへの示唆や十分な改善は何ら見られていない。また、血液中での透水性の安定化の示唆はあるが、前述のβ2ミクログロブリンなどのタンパク質領域サイズの物質の透過性能の安定性や、特に透過水量を大きくした治療手技の際の経時変化については満足のいくものではない。
特開平7−289866号公報
Further, regarding performance degradation, a technology is disclosed that takes into consideration the particle structure forming a membrane and the presence state of the hydrophilic polymer on a permselective membrane composed of a polysulfone-based polymer and a hydrophilic polymer. (For example, refer to Patent Document 16). With this technique, it is possible to stabilize membrane permeability in blood over time by allowing a high concentration of hydrophilic polymer to exist on the surface of particle components that certainly form a membrane. However, this prior art does not show any suggestion or sufficient improvement to the elution of the hydrophilic polymer from the membrane or the assembling property of the module, which is the subject of the present invention. In addition, although there is a suggestion of stabilization of water permeability in the blood, the stability of the permeation performance of the aforementioned protein region size substances such as β2 microglobulin, and the change over time during the treatment procedure especially with a large amount of permeate Is not satisfactory.
JP-A-7-289866

本発明は、安全性およびモジュール組み立て性に優れ、さらに大量の除水を行なう血液浄化治療において性能の経時変化が少ない高透水性能を有する医療用中空糸型血液浄化器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a medical hollow fiber blood purifier having high water permeability that is excellent in safety and module assemblability, and has little change with time in blood purification treatment in which a large amount of water is removed.

本発明は、上記技術課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリスルホン系樹脂および親水性高分子を主成分としてなる中空糸膜において、
(イ)該中空糸膜における血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量が、該血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ロ)該中空糸膜における血液接触側と反対表面の最表層の親水性高分子の含有量が、血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ハ)該中空糸膜において、少なくとも血液接触側表面に緻密層を有し、該緻密層が平均直径20〜200nmの凝集粒子の集合体からなり、該凝集粒子の表面に親水性高分子が濃縮しているポリスルホン系選択透過性中空糸膜とすることにより、上記課題を解決することができたものである。
As a result of intensive studies to solve the above technical problems, the present invention provides a hollow fiber membrane mainly composed of a polysulfone resin and a hydrophilic polymer.
(A) The content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer on the blood contact side surface in the hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the blood contact side surface It is.
(B) The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the surface opposite to the blood contact side in the hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface It is.
(C) The hollow fiber membrane has at least a dense layer on the blood contact side surface, the dense layer is composed of aggregates of aggregated particles having an average diameter of 20 to 200 nm, and a hydrophilic polymer is formed on the surface of the aggregated particles. By using a concentrated polysulfone-based permselective hollow fiber membrane, the above-mentioned problems can be solved.

詳細な実施態様としては、該血液接触側表面最表層の親水性高分子の含有量は、通常5〜60質量%、適性には10〜50質量%、より好ましくは20〜40質量%である。それと隣接する表面近傍層の親水性高分子の含有量の範囲は、通常約2〜37質量%程度であり、最適には5〜20質量%程度である。さらに、血液接触側と反対表面最表層の親水性高分子の含有量を、血液接触側表面最表層の親水性高分子の含有量に対して、1.1倍以上であるから、親水性高分子の中空糸膜の外表面における含有量が25〜50質量%程度あれば足りる。これら各層の適正な含有量の配分は、親水性高分子の中空糸膜よりの溶出が10ppm以下にするという点も考慮して決めることができる。また、該膜が直径20〜200nmの凝集粒子の集合体から成り、しかも凝集粒子の表面に親水性高分子が濃縮していることを特徴とする。   As a detailed embodiment, the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer on the blood contact side is usually 5 to 60% by mass, suitably 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass. . The range of the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer adjacent thereto is usually about 2 to 37% by mass, and optimally about 5 to 20% by mass. Furthermore, the hydrophilic polymer content of the outermost surface layer opposite to the blood contact side is 1.1 times or more than the hydrophilic polymer content of the outermost surface layer of the blood contact side. A content of about 25 to 50% by mass on the outer surface of the hollow fiber membrane is sufficient. Appropriate content distribution of each layer can be determined in consideration of the elution of the hydrophilic polymer from the hollow fiber membrane to 10 ppm or less. In addition, the film is formed of an aggregate of aggregated particles having a diameter of 20 to 200 nm, and the hydrophilic polymer is concentrated on the surface of the aggregated particles.

本発明の中空糸型血液浄化器は、安全性およびモジュール組み立て性に優れており、慢性腎不全の治療に用いる高透水性能を有する医療用中空糸型血液浄化器として好適である。   The hollow fiber blood purifier of the present invention is excellent in safety and module assemblability, and is suitable as a medical hollow fiber blood purifier having high water permeability used for the treatment of chronic renal failure.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる中空糸膜は、親水性高分子を含有するポリスルホン系樹脂で構成されているところに特徴を有する。本発明におけるポリスルホン系樹脂とは、スルホン結合を有する樹脂の総称であり特に限定されないが、例を挙げると化1、化2で示される繰り返し単位をもつポリスルホン樹脂やポリエーテルスルホン樹脂がポリスルホン系樹脂として広く市販されており、入手も容易なため好ましい。

Figure 2005349093
Figure 2005349093
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The hollow fiber membrane used in the present invention is characterized in that it is composed of a polysulfone resin containing a hydrophilic polymer. The polysulfone resin in the present invention is a general term for resins having a sulfone bond and is not particularly limited. However, for example, a polysulfone resin or a polyethersulfone resin having a repeating unit represented by Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2 is a polysulfone resin. It is preferred because it is widely available on the market and is easily available.
Figure 2005349093
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本発明における親水性高分子とはポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレングリコール、グリセリン、デンプンおよびその誘導体などの素材であるが、安全性や経済性よりポリビニルピロリドンを用いるのが好ましい実施態様である。ポリビニルピロリドンは、N−ビニルピロリドンをビニル重合させた水溶性の高分子化合物であり、例えばBASF社より「ルビテック」、ISP社より「プラスドン」、第一工業製薬社より「ピッツコール」の商品名で市販されており、それぞれ各種の分子量の製品がある。一般には、親水性の付与効率では低分子量のものが、一方、溶出量を低くする観点では高分子量のものを用いるのが好適であるが、最終製品の中空糸膜の要求特性に合わせて適宜選択される。単一の分子量のものを用いても良いし、分子量の異なる製品を2種以上混合して用いても良い。また、市販の製品を精製し、例えば分子量分布をシャープにしたものを用いても良い。ポリビニルピロリドンの分子量としては質量平均分子量10,000〜1,500,000のものを用いることができる。具体的には、例えばBASF社より市販されている分子量9,000のもの(K17)、以下同様に45,000(K30)、450,000(K60)、900,000(K80)、1,200,000(K90)を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、適宜2種以上を組み合わせて用いても良い。本願発明においては、K90を単独で用いるのが最も好ましい。   The hydrophilic polymer in the present invention is a material such as polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, carboxymethyl cellulose, polypropylene glycol, glycerin, starch and derivatives thereof, but it is preferable to use polyvinyl pyrrolidone from the viewpoint of safety and economy. This is an embodiment. Polyvinyl pyrrolidone is a water-soluble polymer compound obtained by vinyl polymerization of N-vinyl pyrrolidone. There are products of various molecular weights. In general, it is preferable to use a low molecular weight in terms of hydrophilicity imparting efficiency, while it is preferable to use a high molecular weight from the viewpoint of lowering the elution amount, but depending on the required characteristics of the hollow fiber membrane of the final product, it is appropriate. Selected. Those having a single molecular weight may be used, or two or more products having different molecular weights may be mixed and used. Moreover, you may use what refine | purified a commercial product and sharpened molecular weight distribution, for example. As the molecular weight of polyvinylpyrrolidone, those having a mass average molecular weight of 10,000 to 1,500,000 can be used. Specifically, for example, those having a molecular weight of 9,000 (K17) commercially available from BASF, and the same shall apply hereinafter, 45,000 (K30), 450,000 (K60), 900,000 (K80), 1,200 000 (K90) is preferable, and in order to obtain the intended use, characteristics, and structure, they may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is most preferable to use K90 alone.

本発明において、上記(イ)ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量を同血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上とするということは、最表面の親水性高分子の含有量を表面近傍層より多くすることと最表層の親水性高分子の含有量を最適な20〜40質量%とすることは、それと隣接する表面近傍層の親水性高分子の含有量の範囲は、約2〜37質量%程度の範囲に存在させることが必要である。実際には表面近傍層の親水性高分子の適正な含有量を5〜20質量%程度としていることはこの理由に基づく。ということは、最高10倍程度まで許容できるが、較差の倍率がそれ以上にあまり大きくなると、親水性高分子の拡散移動が最表層から表面近傍へと逆に移るようなことも有り得るし、又そのような構造の中空糸膜の製造が難しくなるという事情もある。血液接触側表面の最表層その表面近傍層の親水性高分子の適正な含有量は、表面近傍層の親水性高分子の適正な含有量である5〜20質量%をもとに、その数値(5〜20質量%)に対する単純な1.1〜10倍程度の乗数とする計算により算定することによって、血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量を最適な20〜40質量%とすることが可能であるということを意味する。その比は、普通1.1〜5倍程度、場合によっては、最適には1.2〜3倍程度の較差で親水性高分子を存在させることが好ましい。実際には、その倍率は中空糸膜の性能を考慮して任意に決めることができる。例えば、表面近傍層の親水性高分子の含有量を最下値の5質量%とすると、その最表層の親水性高分子の含有量は4〜8倍に相当する適量の20〜40質量%の範囲内で取り得るということにもなる。   In the present invention, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface in the above (i) polysulfone-based hollow fiber membrane is 1. To make it more than 1 time means that the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface is larger than the layer near the surface and that the content of the hydrophilic polymer on the outermost layer is optimal 20 to 40% by mass. The range of the content of the hydrophilic polymer in the layer near the surface adjacent to it must be in the range of about 2 to 37% by mass. It is based on this reason that the appropriate content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer is actually about 5 to 20% by mass. This means that it is acceptable up to about 10 times, but if the magnification of the difference becomes too large, the diffusion movement of the hydrophilic polymer may reversely move from the outermost layer to the vicinity of the surface. There is also a situation that it is difficult to manufacture a hollow fiber membrane having such a structure. Appropriate content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface and in the surface vicinity layer is a numerical value based on 5 to 20% by mass, which is an appropriate content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer. By calculating with a simple multiplier of about 1.1 to 10 times (5 to 20% by mass), the optimal hydrophilic polymer content of the outermost layer on the blood contact side surface is 20 to 40% by mass. % Means that it can be The ratio is usually about 1.1 to 5 times, and in some cases, it is preferable that the hydrophilic polymer exists in a range of about 1.2 to 3 times optimally. Actually, the magnification can be arbitrarily determined in consideration of the performance of the hollow fiber membrane. For example, if the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer is 5% by mass of the lowest value, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer is 20 to 40% by mass of an appropriate amount corresponding to 4 to 8 times. It can also be taken within the range.

本発明において上記(ロ)ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側と反対表面の最表層の親水性高分子の含有量を、血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量に対して、1.1倍以上とすることは、上記した親水性高分子の中空糸膜の外表面における含有量が25〜50質量%程度あれば足り、かつ内表面の最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であるのが好ましい。外表面の親水性高分子の含有量が少なすぎると、中空糸膜の支持層部分への血中タンパクの吸着量が増えるため血液適合性や透過性能の低下が起こる可能性がある。逆に、外表面の親水性高分子の含有量が多すぎると、透析液に含まれるエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する可能性が高まり、発熱等の副作用を引き起こすことに繋がるとか、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士が固着しモジュール組み立て性が悪化する等の課題を引き起こす可能性がある。   In the present invention, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the surface opposite to the blood contact side in the (b) polysulfone-based hollow fiber membrane is based on the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface. , 1.1 times or more is sufficient if the content of the hydrophilic polymer on the outer surface of the hollow fiber membrane is about 25 to 50% by mass, and the hydrophilic polymer of the outermost layer on the inner surface The content is preferably 1.1 times or more. If the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too small, the amount of protein in the blood adsorbed on the support layer portion of the hollow fiber membrane will increase, and blood compatibility and permeation performance may decrease. Conversely, if the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too high, the endotoxin (endotoxin) contained in the dialysate is likely to enter the blood side, leading to side effects such as fever, When the membrane is dried, a hydrophilic polymer present on the outer surface of the membrane is interposed, and the hollow fiber membranes are fixed to each other, which may cause problems such as deterioration in module assembly.

本発明においては、上記(ハ)ポリスルホン系選択透過性中空糸膜の少なくとも血液接触側表面に緻密層を有し、該緻密層が平均直径20〜200nmの凝集粒子の集合体からなり、該凝集粒子の表面に親水性高分子が濃縮しているのが好ましい。上記ポリスルホン系樹脂と親水性高分子とから成る選択透過膜において、該膜が血液接触面に緻密層を有し、該緻密層は凝集粒子の集合体から成るとしている。かような膜は、物質透過においての二つのチャンネルを有していると推測される。第1の透過チャンネルは、粒子が凝集した構造体において、粒子の間隙を透過する物質移動である。このような膜構造の場合は、粒子の大きさが透過させるべき溶質あるいは透過させない溶質の大きさと大きく関わる。本願発明の分離の対象とする領域では、透過の対象とする低分子蛋白質のストークス径が1nm以下であることから、膜の持つ孔の大きさは数nmのサイズが相応しい。例えば除去対象であるβ2ミクログロブリンのストークス直径は0.3nm程度であり、保持対象であるアルブミンは0.8nm程度である。血液浄化膜においては、この両タンパク間での分画が必要であり、該緻密層における粒子間隙が形成する孔径もこれを分画する大きさを有することが必要である。本願発明の平均20〜200nmの径を有する粒子が成す間隙は、数nm付近の大きさとなり、低分子タンパク質の領域の分画に最適な孔径を形成するものである。より好ましくは40〜150nmであり、さらに好ましくは60〜120nmである。また、粒子の大きさが非常に多分散であると、粒子から形成される空隙が非常に不均一なものとなる。大きな空隙は、ろ過の初期にはアルブミンの透過を起こしてしまい好ましくない。またろ過が進行するに従い、空隙に入り込んでくるアルブミン量が多いため目詰まりを起こし細孔の経時変化が大きくなる。この際には、β2ミクログロブリン等の本来は十分に透過し得る物質の透過性能にも同時に経時的な影響を及ぼす。また、逆に空隙が小さくなり過ぎると初期の透過性能自体が低下してしまう。これらの要因から、粒子の粒度分布は、その標準偏差として平均値の0.5倍以下が好ましい。さらに好ましくは0.3倍以下である。特に、本願発明の目的とする、ろ過量の大きい操作を伴う血液浄化治療においては、これらの課題に対しての改良効果がより発揮されるものである。   In the present invention, (c) the polysulfone-based permselective hollow fiber membrane has a dense layer on at least the blood contact side surface, and the dense layer comprises an aggregate of aggregated particles having an average diameter of 20 to 200 nm. It is preferable that the hydrophilic polymer is concentrated on the surface of the particles. In the permselective membrane comprising the polysulfone resin and the hydrophilic polymer, the membrane has a dense layer on the blood contact surface, and the dense layer is composed of aggregates of aggregated particles. Such a membrane is presumed to have two channels in material permeation. The first permeation channel is mass transfer that permeates through the gaps between the particles in the structure in which the particles are aggregated. In the case of such a film structure, the size of the particles is greatly related to the size of the solute to be permeated or the size of the solute not to be permeated. In the region to be separated according to the present invention, since the Stokes diameter of the low molecular protein to be permeated is 1 nm or less, the pore size of the membrane is suitably several nm. For example, the Stokes diameter of β2 microglobulin to be removed is about 0.3 nm, and albumin to be retained is about 0.8 nm. In the blood purification membrane, fractionation between these two proteins is necessary, and the pore diameter formed by the particle gaps in the dense layer must also be large enough to fractionate this. The gap formed by the particles having an average diameter of 20 to 200 nm of the present invention has a size of around several nm, and forms an optimum pore size for fractionation of a low molecular protein region. More preferably, it is 40-150 nm, More preferably, it is 60-120 nm. Further, when the size of the particles is very polydispersed, voids formed from the particles are very non-uniform. Large voids are undesirable because they cause albumin permeation at the beginning of filtration. Further, as the filtration proceeds, the amount of albumin entering the gap increases, so that clogging occurs and the change with time of the pores increases. At this time, the permeation performance of substances that can permeate sufficiently, such as β2 microglobulin, is also affected over time. On the other hand, if the gap is too small, the initial transmission performance itself is degraded. From these factors, the particle size distribution of the particles is preferably 0.5 times or less of the average value as the standard deviation. More preferably, it is 0.3 times or less. In particular, in the blood purification treatment accompanied by an operation with a large amount of filtration, which is an object of the present invention, an improvement effect for these problems is more exhibited.

第2の透過チャンネルは、緻密層を形成する凝集粒子そのものに対しての透過性を有する水や尿素などの低分子への物質移動領域である。凝集粒子は、本願発明の親水性ポリマーと疎水性ポリマーの両者が相溶したブレンドポリマーによりなり、粒子はこれらポリマーが形成するマトリックスからできていると考えられる。これらのマトリックスは、尿素などの低分子(ストークス径<1nm)が透過するに十分な大きさの網目(高分子鎖の存在しない部分)を有しており、低分子の透過を担い、血液浄化における拡散による低分子の除去能を発現する。この透析による低分子分離を行なうのに最適なマトリックスサイズの形成には、前述の高分子群が優れており、素材として選択されている。本願発明の疎水性高分子と親水性高分子のブレンド材も好適に用いられる材料である。これらの点からは、第2のチャンネルに対しては、必ずしも粒子構造である必要は無く、本願発明の目的の一つである透過性能の安定化に対する焦点は前述の凝集粒子構造による第1のチャンネルの最適化技術にある。   The second permeation channel is a mass transfer region to low molecules such as water and urea having permeability to the aggregated particles themselves forming the dense layer. Aggregated particles are composed of a blend polymer in which both the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer of the present invention are compatible, and the particles are considered to be made of a matrix formed by these polymers. These matrices have a sufficiently large network (portions where no polymer chains are present) to allow small molecules such as urea (Stokes diameter <1 nm) to pass through, and are responsible for the permeation of small molecules and blood purification. Expresses the ability to remove small molecules by diffusion in For the formation of the optimum matrix size for performing low-molecular separation by dialysis, the aforementioned polymer group is excellent and has been selected as a material. The blend material of the hydrophobic polymer and the hydrophilic polymer of the present invention is also a material that can be suitably used. From these points, the second channel does not necessarily have a particle structure, and the focus on stabilization of the transmission performance, which is one of the objects of the present invention, is the first by the above-described aggregated particle structure. In channel optimization technology.

本願発明では、血液浄化治療中の膜の目詰まりによる低分子タンパク質の除去性能変化を、膜透過の分離活性層となる緻密層を形成する凝集粒子の大きさ、分布を制御することによって抑えることができることを見出した。すなはち、牛血を用いたβ2−マイクログロブリンの篩い係数の経時的な低下が、15分後のβ2−マイクログロブリンの篩い係数(SCβ2MG(15分))と120分後のβ2−マイクログロブリンの篩い係数(SCβ2MG(120分))としたとき、SCβ2MG(120分)/SCβ2MG(15分)≧0.6であるのが好ましい。SCβ2MG(120分)/SCβ2MG(15分)が0.6より小さい場合には、膜の目詰まりが大きくなりβ2MGの除去量が不足してしまい治療効果が十分に得られない可能性がある。また、本願発明の中空糸膜においては、SCβ2MG(120分)/SCβ2MG(15分)の比が1を超えないのが好ましい。該比が1を超えると言うことは、血液浄化治療中に経時的に膜の細孔径が拡大することにつながり、後述するアルブミン漏出が増大する可能性ある。さらに、本願発明の効果を有効に発揮するため、β2ミクログロブリンの除去能自体が高い方が好ましい。特に本願発明での実施態様では、ろ過開始120分後においても十分な性能を保持していることが好ましく、従ってSCβ2MG(120分)≧0.5が好ましい態様であり、さらに好ましくは0.6以上である。   In the present invention, changes in the removal performance of low molecular weight proteins due to clogging of the membrane during blood purification treatment are suppressed by controlling the size and distribution of aggregated particles that form a dense layer that becomes a membrane active separation active layer. I found out that I can. In other words, the decrease over time in the sieving coefficient of β2-microglobulin using bovine blood is determined by the sieving coefficient of β2-microglobulin after 15 minutes (SCβ2MG (15 minutes)) and β2-microglobulin after 120 minutes. It is preferable that SCβ2MG (120 minutes) / SCβ2MG (15 minutes) ≧ 0.6. When SCβ2MG (120 minutes) / SCβ2MG (15 minutes) is smaller than 0.6, the clogging of the membrane becomes large and the removal amount of β2MG is insufficient, so that there is a possibility that the therapeutic effect cannot be obtained sufficiently. In the hollow fiber membrane of the present invention, the ratio of SCβ2MG (120 minutes) / SCβ2MG (15 minutes) preferably does not exceed 1. When the ratio exceeds 1, the pore diameter of the membrane increases with time during blood purification treatment, and albumin leakage described later may increase. Furthermore, in order to effectively demonstrate the effects of the present invention, it is preferable that the β2 microglobulin removal ability itself is high. In particular, in the embodiment of the present invention, it is preferable that sufficient performance is maintained even 120 minutes after the start of filtration. Therefore, SCβ2MG (120 minutes) ≧ 0.5 is a preferred embodiment, and more preferably 0.6. That's it.

また、β2ミクログロブリンの除去性能を向上させることは望ましいが、有用タンパク質であるアルブミンの漏出が多くなると血液浄化治療での有効性は薄れることになる。従って、アルブミンの漏出を十分に抑えた膜とする必要がある。本願発明では、牛血を用いたアルブミンの篩い係数を、0.1以下であるとしている。特に、アルブミンの漏出量は経時的に低下するため、この篩い係数はろ過操作の初期である15分での測定値とすることが望ましい。すなはち、SCalb(15分)≦0.1であることが好ましい。より好ましくは、SCalb(15分)≦0.07である。さらに好ましくは、SCalb(15分)≦0.05である。   In addition, it is desirable to improve the removal performance of β2 microglobulin, but if the leakage of albumin, which is a useful protein, increases, the effectiveness in blood purification treatment will be diminished. Therefore, it is necessary to use a membrane that sufficiently suppresses leakage of albumin. In the present invention, the sieving coefficient of albumin using bovine blood is 0.1 or less. In particular, since the leakage amount of albumin decreases with time, it is desirable that the sieving coefficient be a value measured at 15 minutes, which is the initial stage of the filtration operation. That is, it is preferable that SCalb (15 minutes) ≦ 0.1. More preferably, SCalb (15 minutes) ≦ 0.07. More preferably, SCalb (15 minutes) ≦ 0.05.

本発明におけるポリスルホン系樹脂に対する親水性高分子の膜中の構成割合は、中空糸膜に十分な親水性や、高い含水率を付与できる範囲であれば特に限定されず任意に設定することができるが、ポリスルホン系樹脂80〜99質量%に対する親水性高分子の質量割合で1〜20質量%が好ましく、3〜15質量%がより好ましい。1質量%未満では、膜の親水性付与効果が不足する可能性がある。一方、20質量%を超えると、親水性付与効果が飽和し、かつ親水性高分子の膜からの溶出量が増大し、後述の親水性高分子の膜からの溶出量が10ppmを超える可能性がある。   The composition ratio in the membrane of the hydrophilic polymer with respect to the polysulfone resin in the present invention is not particularly limited as long as the hydrophilic polymer has a sufficient hydrophilicity and a high water content, and can be arbitrarily set. However, 1-20 mass% is preferable with the mass ratio of the hydrophilic polymer with respect to 80-99 mass% of polysulfone resin, and 3-15 mass% is more preferable. If it is less than 1% by mass, the hydrophilicity-imparting effect of the film may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 20% by mass, the effect of imparting hydrophilicity is saturated and the amount of elution from the membrane of the hydrophilic polymer increases, and the amount of elution from the membrane of the hydrophilic polymer described later may exceed 10 ppm. There is.

前記の本発明に関する好ましい態様について技術的要件に基づいて詳細に説明すると、親水性高分子を含有するポリスルホン系中空糸膜において、下記特性を同時に満足することを特徴とするポリスルホン系選択透過性中空糸膜というものになる。
(1)上記親水性高分子の中空糸膜よりの溶出が10ppm以下である。
(2)上記ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量が20〜40質量%である。
(3)上記ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量が5〜20質量%である。
(4)上記ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側と反対表面の最表層の親水性高分子の含有量が25〜50質量%であり、かつ内表面の最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上である。
(5)該中空糸膜において、少なくとも血液接触側表面に緻密層を有し、該緻密層が平均直径20〜200nmの凝集粒子の集合体からなり、該凝集粒子の表面に親水性高分子が濃縮している。
The preferred embodiment of the present invention will be described in detail based on technical requirements. In the polysulfone-based hollow fiber membrane containing a hydrophilic polymer, the polysulfone-based selectively permeable hollow characterized by satisfying the following characteristics at the same time: It becomes a thread membrane.
(1) Elution of the hydrophilic polymer from the hollow fiber membrane is 10 ppm or less.
(2) The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 20 to 40% by mass.
(3) The content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the blood contact side surface in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 5 to 20% by mass.
(4) The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the surface opposite to the blood contact side in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 25 to 50% by mass, and the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface 1.1 times or more.
(5) The hollow fiber membrane has at least a dense layer on the blood contact side surface, the dense layer is composed of aggregates of aggregated particles having an average diameter of 20 to 200 nm, and a hydrophilic polymer is formed on the surface of the aggregated particles. It is concentrated.

本発明においては、前記のとおり(1)親水性高分子の中空糸膜よりの溶出量が10ppm以下であるのが好ましい(要件1)。該溶出量が10ppmを超えた場合は、この溶出する親水性高分子による長期透析による副作用や合併症が起こる可能性がある。該特性を満足させる方法は、例えば、疎水性高分子に対する親水性高分子の構成割合を上記の範囲にしたり、中空糸膜の製膜条件を最適化する等により達成できる。   In the present invention, as described above, it is preferable that (1) the elution amount of the hydrophilic polymer from the hollow fiber membrane is 10 ppm or less (Requirement 1). When the elution amount exceeds 10 ppm, side effects and complications due to long-term dialysis due to the eluted hydrophilic polymer may occur. A method of satisfying the characteristics can be achieved, for example, by setting the ratio of the hydrophilic polymer to the hydrophobic polymer within the above range or optimizing the film forming conditions of the hollow fiber membrane.

本発明においては、前記のとおり(2)ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量が20〜40質量%であることが好ましい(要件2)。一応、ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量が5〜60質量%というような、例えば10〜50質量%のように広範囲に任意に設定できるが、本発明の効果を適性に達成するための最適な含有量は、ポリスルホン系樹脂60〜80質量%および親水性高分子20〜40質量%を主成分とするものが好ましい。20質量%未満では、血液と接触する中空糸膜表面の親水性が低く血液適合性が悪化し中空糸膜表面で血液の凝固が発生しやすくなり、該凝固した血栓による中空糸膜の閉塞が発生し中空糸膜の分離性能が低下したり、血液透析に使用した後の残血が増えたりすることがある。中空糸膜内表面の最表層の親水性高分子の含有量は21重量%以上がより好ましく、22質量%以上がさらに好ましく、23質量%以上がよりさらに好ましい。一方、40質量%を越えた場合は、血液に溶出する親水性高分子が増大し、該溶出した親水性高分子による長期透析による副作用や合併症が起こる可能性がある。中空糸膜内表面の最表層の親水性高分子の含有量は39質量%以下がより好ましく、38質量%以下がさらに好ましく、37質量%以下がよりさらに好ましい。   In the present invention, as described above, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface in the polysulfone-based hollow fiber membrane is preferably 20 to 40% by mass (requirement 2). First, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface of the polysulfone-based hollow fiber membrane can be arbitrarily set in a wide range such as 10 to 50% by mass, for example, The optimum content for appropriately achieving the effects of the present invention is preferably composed mainly of polysulfone-based resin 60 to 80% by mass and hydrophilic polymer 20 to 40% by mass. If it is less than 20% by mass, the hydrophilicity of the surface of the hollow fiber membrane that comes into contact with blood is low, blood compatibility is deteriorated, blood coagulation tends to occur on the surface of the hollow fiber membrane, and the hollow fiber membrane is blocked by the coagulated thrombus. It may occur and the separation performance of the hollow fiber membrane may decrease, or the residual blood after use for hemodialysis may increase. The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface of the hollow fiber membrane is more preferably 21% by weight or more, further preferably 22% by weight or more, and further preferably 23% by weight or more. On the other hand, when the amount exceeds 40% by mass, the hydrophilic polymer eluted in blood increases, and side effects and complications due to long-term dialysis due to the eluted hydrophilic polymer may occur. The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the inner surface of the hollow fiber membrane is more preferably 39% by mass or less, further preferably 38% by mass or less, and further more preferably 37% by mass or less.

本発明においては、前記のとおり(3)ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量が5〜20質量%であることが好ましい(要件3)。本発明の上記ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量はポリスルホン系樹脂60〜99質量%および親水性高分子1〜40質量%の範囲を主成分とするものが任意に設定できるが、適正な親水性高分子の含有量は5〜20質量%であることが好ましい。普通には7〜18質量%がより好ましい。上記のとおりポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量は、血液適合性の点より高い方が好ましいが、該含有量が増加すると血液への親水性高分子の溶出量が増大するという二律背反の現象となるために、その適正な範囲を考慮して20〜40質量%程度に決めることになる。   In the present invention, as described above, it is preferable that the hydrophilic polymer content in the surface vicinity layer on the blood contact side surface in (3) the polysulfone-based hollow fiber membrane is 5 to 20% by mass (Requirement 3). In the polysulfone-based hollow fiber membrane of the present invention, the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the blood contact side surface is mainly composed of a polysulfone-based resin of 60 to 99% by mass and a hydrophilic polymer of 1 to 40% by mass. However, it is preferable that the content of the appropriate hydrophilic polymer is 5 to 20% by mass. Usually, 7 to 18% by mass is more preferable. As described above, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface of the polysulfone-based hollow fiber membrane is preferably higher than the blood compatibility point, but when the content increases, the hydrophilicity to blood increases. Since this is a contradictory phenomenon in which the amount of molecular elution increases, it is determined to be about 20 to 40% by mass in consideration of the appropriate range.

一方、中空糸膜内表面近傍層の親水性高分子の含有量は、1〜40質量%と比較的広範囲に取り得るが、最表層より多い、例えば最表層30質量%、表面近傍層35質量%とすると、親水性高分子の最表層への拡散移動が活発になり、最表層の親水性高分子の含有量が、所定の設計値より多く蓄積することになり、好ましくない。要するに、最表層における親水性高分子の消耗分だけ拡散移動などにより供給するという機構を考えれば、表面近傍層における親水性高分子の含有量は最表面層より比較的低い値である、一応19質量%以下がより好ましく、18質量%以下がさらに好ましい。また、中空糸膜内表面近傍の親水性高分子の含有量が少なすぎると最表層への親水性高分子の供給が行われないため、溶質除去性能や血液適合性の経時安定性が低下する可能性がある。したがって、中空糸膜内表面近傍の親水性高分子の含有量は、最適量として6質量%以上がより好ましく、7質量%以上がさらに好ましい。この表面近傍の親水性高分子の含有量は、本発明の中空糸膜を構成するポリスルホン系高分子80〜99質量%と親水性高分子1〜20質量%からなる平均含有量より、やや高いということが一般的である。   On the other hand, the content of the hydrophilic polymer in the inner layer near the surface of the hollow fiber membrane can be in a relatively wide range of 1 to 40% by mass, but more than the outermost layer, for example, 30% by mass of the outermost layer and 35% of the layer near the surface. %, The diffusion and movement of the hydrophilic polymer to the outermost layer becomes active, and the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer accumulates more than a predetermined design value, which is not preferable. In short, considering the mechanism of supplying the amount of hydrophilic polymer consumed in the outermost layer by diffusion movement, the hydrophilic polymer content in the surface vicinity layer is relatively lower than that of the outermost layer. It is more preferably no greater than mass%, and even more preferably no greater than 18 mass%. In addition, if the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface of the hollow fiber membrane is too small, the hydrophilic polymer is not supplied to the outermost layer, so that the solute removal performance and the blood compatibility stability with time decrease. there is a possibility. Therefore, the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface of the hollow fiber membrane is more preferably 6% by mass or more, and further preferably 7% by mass or more as the optimum amount. The content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the surface is slightly higher than the average content of 80 to 99% by mass of the polysulfone polymer constituting the hollow fiber membrane of the present invention and 1 to 20% by mass of the hydrophilic polymer. This is common.

この要件3は、上記した二律背反の現象を打破し上記現象の最適化を従来技術で到達できなかった高度なレベルで達成するための要因であり、本発明の新規な特徴の一つである。すなわち、血液適合性を支配する中空糸膜の最表層の親水性高分子の含有量を血液適合性が発現できる最低のレベルに設定した。ただし、該最表層の含有量では、初期の血液適合性は満足できるが長期透析をすると該最表層に存在する親水性高分子が少しずつであるが血液に溶出していき、透析の経過とともに段々と血液適合性が低下していくという課題が発生する。この血液適合性の持続性を上記ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量を特定化することで改善したものである。表面近傍層の親水性高分子の含有量を特定化することにより、透析の進行による血液への最表層の親水性高分子の溶出による最表層の親水性高分子の含有量の低下による血液適合性が経時的に悪化するという血液適合性の持続性低下を表面近傍層に存在する親水性高分子の最表層への移動により確保するという技術思想により完成したものである。従って、血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量が5質量%未満では血液適合性の持続性の低下を抑えることが不十分となる可能性がある。一方、20質量%を超えた場合は、血液に溶出する親水性高分子の量が増大し長期透析による副作用や合併症が起こる可能性がある。従来、この中空糸膜の表面近傍層および表面近傍層における親水性高分子の適正な含有量およびその構造に基づく材料挙動を解明した例がなく、本件発明者等のまさに新規な知見に基づくものである。   This requirement 3 is a factor for overcoming the above-mentioned contradictory phenomenon and achieving the optimization of the above phenomenon at a high level that could not be achieved by the prior art, and is one of the novel features of the present invention. That is, the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer of the hollow fiber membrane that governs blood compatibility was set to the lowest level at which blood compatibility could be expressed. However, with the content of the outermost layer, the initial blood compatibility is satisfactory, but the hydrophilic polymer present in the outermost layer gradually elutes into the blood after long-term dialysis. The problem that blood compatibility gradually decreases occurs. This persistence of blood compatibility is improved by specifying the hydrophilic polymer content in the surface vicinity layer on the blood contact side surface of the polysulfone-based hollow fiber membrane. By specifying the hydrophilic polymer content in the near-surface layer, blood compatibility by decreasing the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer due to elution of the outermost hydrophilic polymer into the blood due to the progress of dialysis It has been completed by the technical idea of ensuring a sustained decrease in blood compatibility in which the property deteriorates with time by transferring the hydrophilic polymer present in the surface vicinity layer to the outermost layer. Therefore, if the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the blood contact side surface is less than 5% by mass, it may be insufficient to suppress the decrease in blood compatibility. On the other hand, when the amount exceeds 20% by mass, the amount of the hydrophilic polymer eluted in the blood increases, which may cause side effects and complications due to long-term dialysis. There has been no example of elucidating the material content based on the proper content and structure of the hydrophilic polymer in the near-surface layer and near-surface layer of this hollow fiber membrane, and based on the very novel knowledge of the inventors etc. It is.

本発明においては、前記のとおり(4)ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側と反対表面の最表層の親水性高分子の含有量が25〜50質量%であり、かつ内表面の最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であるのが好ましい(要件4)。外表面の親水性高分子の含有量が少なすぎると、中空糸膜の支持層部分への血中タンパクの吸着量が増えるため血液適合性や透過性能の低下が起こる可能性がある。一応ポリスルホン系樹脂90〜40質量%および親水性高分子10〜60質量%を主成分とするものからなることがありうるが、実際には外表面の親水性高分子の含有量は27質量%以上がより好ましく、29質量%以上がさらに好ましい。また乾燥膜の場合、プライミング性が悪化することがある。逆に、外表面の親水性高分子の含有量が多すぎると、透析液に含まれるエンドトキシン(内毒素)が血液側へ浸入する可能性が高まり、発熱等の副作用を引き起こすことに繋がるとか、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士が固着しモジュール組み立て性が悪化する等の課題を引き起こす可能性がある。中空糸膜外表面における親水性高分子の含有量は43質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。   In the present invention, as described above, (4) the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the surface opposite to the blood contact side in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 25 to 50% by mass, and the outermost layer on the inner surface is The content is preferably 1.1 times or more of the content of the hydrophilic polymer (Requirement 4). If the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too small, the amount of protein in the blood adsorbed on the support layer portion of the hollow fiber membrane will increase, and blood compatibility and permeation performance may decrease. Although it may be composed mainly of 90 to 40% by mass of a polysulfone resin and 10 to 60% by mass of a hydrophilic polymer, the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is actually 27% by mass. The above is more preferable, and 29% by mass or more is more preferable. In the case of a dry film, the priming property may be deteriorated. Conversely, if the content of the hydrophilic polymer on the outer surface is too high, the endotoxin (endotoxin) contained in the dialysate is likely to enter the blood side, leading to side effects such as fever, When the membrane is dried, a hydrophilic polymer present on the outer surface of the membrane is interposed, and the hollow fiber membranes are fixed to each other, which may cause problems such as deterioration in module assembly. The content of the hydrophilic polymer on the outer surface of the hollow fiber membrane is more preferably 43% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less.

また、要件4の1つとして、外表面最表層の親水性高分子の含有量は、内表面最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であることが好ましい。親水性高分子の含有量は、製膜後の中空糸膜の収縮率に影響を与える。すなわち、親水性高分子の含有量が高くなるに従い、中空糸膜の収縮率は大きくなる。例えば、内表面最表層の親水性高分子の含有量が外表面最表層の親水性高分子の含有量よりも高い場合、内表面側と外表面側の収縮率の違いにより、内表面側にミクロな皺が寄ったり、中空糸膜が破断することがある。内表面側に皺が入ると、例えば、血液透析に使用した場合、血液を流したときに血中タンパク質等が膜面に堆積しやすくなるため、経時的に透過性能が低下するなどの問題に繋がる可能性がある。このような理由から、外表面側の親水性高分子の含有量を高くするのが好ましい。さらに、本発明の中空糸膜は、内表面に緻密層を有し、外表面に向かって次第に孔径が拡大する構造を有している。すなわち、内表面側に比較して外表面側の方が空隙率が高いため、より外表面側の収縮率が大きくなる特性を有している。そのあたりの影響も加味すると、外表面最表層の親水性高分子の含有量は、内表面最表層の親水性高分子の含有量の1.1倍以上であることが好ましい。より好ましくは、1.2倍以上、さらに好ましくは1.3倍以上である。
前記理由により、外表面最表層の親水性高分子の含有量は高い方が好ましいが、2.0倍を超えるとポリスルホン系高分子に対する親水性高分子の含量が高くなりすぎ、強度不足や中空糸膜同士の固着、血液透析使用時のエンドトキシンの逆流入、親水性高分子溶出などの問題を引き起こす可能性がある。より好ましくは1.9倍以下、さらに好ましくは1.8倍以下、よりさらに好ましくは1.7倍以下である。
In addition, as one of the requirements 4, the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface outer layer is preferably 1.1 times or more the content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer. The content of the hydrophilic polymer affects the shrinkage rate of the hollow fiber membrane after film formation. That is, the shrinkage rate of the hollow fiber membrane increases as the content of the hydrophilic polymer increases. For example, when the content of the hydrophilic polymer on the innermost outermost layer is higher than the content of the hydrophilic polymer on the outermost outermost layer, the inner surface side may be affected by the difference in shrinkage between the inner surface side and the outer surface side. Micro wrinkles may occur or the hollow fiber membrane may break. If wrinkles enter the inner surface, for example, when used for hemodialysis, blood proteins and the like are likely to be deposited on the membrane surface when blood is flowed, so the permeation performance deteriorates over time. There is a possibility of connection. For these reasons, it is preferable to increase the content of the hydrophilic polymer on the outer surface side. Furthermore, the hollow fiber membrane of the present invention has a dense layer on the inner surface and a structure in which the pore diameter gradually increases toward the outer surface. That is, since the porosity on the outer surface side is higher than that on the inner surface side, the shrinkage rate on the outer surface side is larger. In consideration of the influence, the content of the hydrophilic polymer in the outermost outermost layer is preferably 1.1 times or more the content of the hydrophilic polymer in the outermost outermost layer. More preferably, it is 1.2 times or more, and further preferably 1.3 times or more.
For the above reasons, the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface layer is preferably high. However, if the content exceeds 2.0 times, the content of the hydrophilic polymer with respect to the polysulfone polymer becomes too high, resulting in insufficient strength or hollowness. This may cause problems such as sticking of the membranes, reverse influx of endotoxin when using hemodialysis, and elution of hydrophilic polymers. More preferably, it is 1.9 times or less, More preferably, it is 1.8 times or less, More preferably, it is 1.7 times or less.

さらに、親水性高分子を架橋することにより不溶化することが好ましい実施態様である。架橋方法や架橋度合い等の限定無く任意である。例えば、架橋方法としては、γ線、電子線、熱、化学的架橋などが挙げられるが、中でも、開始剤などの残留物が残らず、材料浸透性が高い点で、γ線や電子線による架橋が好ましい。   Furthermore, it is a preferred embodiment that the hydrophilic polymer is insolubilized by crosslinking. There is no limitation on the crosslinking method, the degree of crosslinking, etc. For example, the crosslinking method includes γ-rays, electron beams, heat, chemical crosslinking, etc. Among them, residues such as initiators do not remain, and in terms of high material permeability, γ-rays and electron beams are used. Crosslinking is preferred.

本発明における不溶化とは、架橋後の膜におけるジメチルホルムアミドに対する溶解性をいう。すなわち、架橋後の膜1.0gを取り、100mlのジメチルホルムアミドに溶解し不溶分の有無を目視観察し判定される。モジュールに液が充填されたモジュールの場合は、まず充填液を抜き、つぎに透析液側流路に純水を500mL/minで5分間流した後、血液側流路に同じように純水を200mL/minで5分間流す。最後に血液側から透析液側に膜を透過するように200mL/minの純水を通液し洗浄処理を終了する。得られたモジュールより中空糸膜を取り出し、フリーズドライしたものを不溶成分測定用サンプルとする。乾燥中空糸膜モジュールの場合も、同様の洗浄処理を行い測定用サンプルとする。   Insolubilization in the present invention refers to solubility in dimethylformamide in a crosslinked film. That is, 1.0 g of the crosslinked film is taken, dissolved in 100 ml of dimethylformamide, and the presence or absence of insoluble matter is visually observed and determined. In the case of a module in which a liquid is filled in the module, the filling liquid is first withdrawn, and then pure water is allowed to flow at 500 mL / min for 5 minutes in the dialysate side flow path, and then pure water is similarly applied to the blood side flow path. Flow for 5 minutes at 200 mL / min. Finally, 200 mL / min of pure water is passed through the membrane from the blood side to the dialysate side to finish the washing process. A hollow fiber membrane is taken out from the obtained module and freeze-dried to obtain an insoluble component measurement sample. In the case of a dry hollow fiber membrane module, the same washing treatment is performed to obtain a measurement sample.

次に、内表面最表層と中空糸膜内表面近傍層に関する詳細には、その二層の違いをみると、親水性高分子の濃度差による二層構造であり、中空糸膜は一般に、内表面の緻密層から外表面に向かうに従い孔径が拡大する傾向にあるから、最表層部分と表面近傍部分で密度差のある二層構造となることもある。この各層の厚みおよびその境界線は、中空糸膜の製造条件により任意に変わるものであり、又、その層の構造は性能にも多少なりとも影響する。そうすると、中空糸膜の凝固による製造工程から推測しても、最表層と表面近傍層がほとんど同時に、しかも両層が隣接して製造されている事情からすれば、一応二層が形成されることは認識できても、境界は鮮明に線引きできるようなものではなく、二層にまたがる親水性高分子の含有量の分布曲線をみるなら、連続線でつながるような場合が多く、親水性高分子の含有量の違いに起因する二層に濃度差がありうる。一般には、二層の境界において親水性高分子の含有量の分布曲線に断層ができるために、材料挙動の違う不連続な2つの層ができると仮定することは技術的に無理があろう、親水性高分子の含有量を最表層で20〜40質量%、表面近傍層のそれを5〜20質量%ということが最適範囲として一応規定しているが、親水性高分子が、表面近傍層から、最表層へと拡散移動するという機構からすれば、例えば最表層が40質量%で表面近傍層が5質量%というような設計では機能上十分に作用しないこともあると思われる。要するに二層に存在する単純な親水性高分子の含有量の較差に着目して設計することも重要である。その適正な較差値としては、両者の親水性高分子の含有量に表わす質量%で示す数値を算定の根拠にして、例えば、最表面と表面近傍層からなる二層間に、1.1倍以上ということを、二層間の親水性高分子の含有量の質量%の差で換算して算定すれば、二層の親水性高分子の含有量(含有量)の単純な差を、1〜35質量%程度に、最適には5〜25質量%程度の差の違いがあれば、親水性高分子が表面近傍層から最表層へと拡散移動が円滑にできるものといえる。例えば、最表層を32質量%とすると、表面近傍層は、7〜27質量%程度の範囲にあることになり、これは1.1〜10倍という程度の要件を満たすことになる。   Next, in detail regarding the innermost surface layer and the inner layer near the inner surface of the hollow fiber membrane, the difference between the two layers shows a two-layer structure due to the difference in the concentration of the hydrophilic polymer. Since the pore diameter tends to increase from the dense layer on the surface toward the outer surface, a two-layer structure with a difference in density between the outermost layer portion and the vicinity of the surface may be formed. The thickness of each layer and its boundary line are arbitrarily changed depending on the manufacturing conditions of the hollow fiber membrane, and the structure of the layer also has some influence on the performance. Then, even if we infer from the manufacturing process by coagulation of the hollow fiber membrane, if the outermost layer and the near-surface layer are manufactured almost simultaneously and both layers are manufactured adjacent to each other, two layers are formed. Can be recognized, but the boundary is not something that can be drawn clearly.If you look at the distribution curve of the content of hydrophilic polymer across two layers, it is often connected by a continuous line, hydrophilic polymer There may be a difference in concentration between the two layers due to the difference in the content of. In general, it is technically impossible to assume that two discontinuous layers with different material behaviors are formed because the distribution curve of the hydrophilic polymer content can be broken at the boundary between the two layers. The hydrophilic polymer content of the outermost layer is 20-40% by mass and that of the surface vicinity layer is 5-20% by mass as the optimum range. From the mechanism of diffusion and movement to the outermost layer, for example, a design in which the outermost layer is 40% by mass and the near-surface layer is 5% by mass may not function sufficiently. In short, it is important to design by paying attention to the difference in the content of simple hydrophilic polymers present in the two layers. As an appropriate difference value, for example, 1.1 times or more between the two layers consisting of the outermost surface and the surface vicinity layer, based on the numerical value represented by mass% expressed in the content of both hydrophilic polymers. That is, if calculated by converting the difference in mass% of the hydrophilic polymer content between the two layers, a simple difference in the content (content) of the hydrophilic polymer in the two layers is 1 to 35. If there is a difference in the difference of about 5 to 25% by mass, about 5% by mass, it can be said that the hydrophilic polymer can smoothly diffuse and move from the surface vicinity layer to the outermost layer. For example, when the outermost layer is 32% by mass, the surface vicinity layer is in the range of about 7 to 27% by mass, which satisfies the requirement of about 1.1 to 10 times.

なお、上記した親水性高分子の中空糸膜の最表層(凝集粒子の表面親水性高分子濃度)の含有量は、後述のごとくESCA法で測定し算出したものであり、中空糸膜の最表層部分(表層からの深さ数Å〜数十Å)の含有量の絶対値を求めたものである。通常は、ESCA法(最表層)では血液接触表面より深さが10nm(100Å)程度までの親水性高分子(PVP)含量を測定可能である。また、表面近傍層の親水性高分子の含有量は、数百nmに相当する深度までの範囲に存在する割合の絶対値を評価したものであり、ATR法(表面近傍層)では血液接触表面より深さ1000〜1500nm(1〜1.5μm)程度までの親水性高分子含有量を測定可能である。   The content of the outermost layer (the surface hydrophilic polymer concentration of the aggregated particles) of the above-described hydrophilic polymer hollow fiber membrane was measured and calculated by the ESCA method as described later. The absolute value of the content of the surface layer portion (depth from several tens to several tens of centimeters from the surface layer) is obtained. Normally, the ESCA method (outermost layer) can measure the hydrophilic polymer (PVP) content up to about 10 nm (100 mm) deep from the blood contact surface. In addition, the hydrophilic polymer content in the surface vicinity layer is an absolute value of the ratio existing in a range up to a depth corresponding to several hundreds of nanometers. In the ATR method (surface vicinity layer), the blood contact surface The hydrophilic polymer content up to a depth of about 1000 to 1500 nm (1 to 1.5 μm) can be measured.

内表面および外表面の親水性高分子の含有量は、親水性高分子の分子量にも関係することがある。例えば、分子量120万程度という高い分子量のポリビニルピロリドンを使用した場合より、分子量45万程度の低い分子量のポリビニルピロリドンを使用すると、凝固において、ポリビニルピロリドンの溶解性や溶出量が大きいことや、拡散移動が大きいという理由などにおいて、ポリスルホン系高分子に対する親水性高分子の平均質量割合1〜20質量%という含有量に比較して、最表層部分20〜40質量%および表面近傍層部分5〜20質量%というように、相対的に比較的高い親水性高分子の濃度のものが製造できるという傾向にある。例えば、ポリスルホン系樹脂80質量%に、分子量90万のポリビニルピロリドン15質量%および分子量4.5万程度のポリビニルピロリドン5質量%という分子量の異なるものを併用して製造する中空糸膜も、その二層のポリビニルピロリドンの含有量および性能に影響することもあり、この観点から中空糸膜を設計することも本発明の範疇に属する。   The content of the hydrophilic polymer on the inner surface and the outer surface may be related to the molecular weight of the hydrophilic polymer. For example, when polyvinyl pyrrolidone with a molecular weight of about 450,000 is lower than when polyvinyl pyrrolidone with a molecular weight of about 1,200,000 is used, the solubility and elution amount of polyvinyl pyrrolidone during coagulation is large, and diffusion transfer Compared to the content of 1 to 20% by mass of the average mass ratio of the hydrophilic polymer to the polysulfone-based polymer, the outermost layer part 20 to 40% by mass and the surface vicinity layer part 5 to 20% by mass % Having a relatively high hydrophilic polymer concentration tends to be produced. For example, a hollow fiber membrane produced by using 80% by mass of a polysulfone resin and 15% by mass of a polyvinyl pyrrolidone having a molecular weight of 900,000 and 5% by mass of a polyvinyl pyrrolidone having a molecular weight of about 45,000 is also used. The content and performance of the polyvinyl pyrrolidone in the layer may be affected, and the design of the hollow fiber membrane from this viewpoint also belongs to the category of the present invention.

本発明における上記要件2および3、4を達成する方法としては、例えば、疎水性高分子に対する親水性高分子の構成割合を前記した範囲にしたり、中空糸膜の製膜条件を最適化する等により達成できる。具体的には、中空糸膜内表面側に形成される緻密層において最表層部分と表面近傍部分で密度差のある2層構造とするのが好ましい。すなわち、詳細な理由はわからないが、紡糸原液中のポリスルホン系高分子と親水性高分子の質量割合および内部凝固液濃度と温度を後述するような範囲にすることにより、中空糸膜内表面の最表層部分と表面近傍部分の凝固速度および/または相分離速度に差が生じ、かつポリスルホン系高分子と親水性高分子の溶媒/水への溶解性の違いが要件2および3のような特性を発現するのではないかと考える。また、要件4に対しては乾燥条件の適正化が重要なポイントである。すなわち、湿潤状態の中空糸膜を乾燥する際、水に溶解している親水性高分子は水の移動に伴い、中空膜内部より表面側に移動する。ここで、後述するような乾燥条件を用いることにより、水の移動にある程度の速度を持たせ、かつ中空糸膜全体で移動速度を均一にすることができ、中空糸膜内部の親水性高分子は斑なく速やかに両表面側に移動する。膜面からの水の蒸発は中空糸膜内表面側よりも外表面側からの方がより多くなるので、したがって外表面側に移動する親水性高分子の量が多くなり本願発明の中空糸膜の特徴である要件4を達成できるものと推測する。   Examples of the method for achieving the above requirements 2 and 3 and 4 in the present invention include setting the ratio of the hydrophilic polymer to the hydrophobic polymer in the above-described range, optimizing the film forming conditions of the hollow fiber membrane, etc. Can be achieved. Specifically, it is preferable that the dense layer formed on the inner surface side of the hollow fiber membrane has a two-layer structure in which there is a density difference between the outermost layer portion and the surface vicinity portion. That is, although the detailed reason is not known, by adjusting the mass ratio of the polysulfone polymer and the hydrophilic polymer in the spinning dope and the concentration and temperature of the internal coagulation liquid within the ranges described later, the innermost surface of the hollow fiber membrane can be obtained. There is a difference in the solidification rate and / or phase separation rate between the surface layer and the vicinity of the surface, and the difference in solubility between the polysulfone polymer and the hydrophilic polymer in the solvent / water has the characteristics as in requirements 2 and 3. I think that it may be expressed. For requirement 4, it is important to optimize the drying conditions. That is, when the wet hollow fiber membrane is dried, the hydrophilic polymer dissolved in water moves from the inside of the hollow membrane to the surface side as the water moves. Here, by using drying conditions as described later, it is possible to give a certain speed to the movement of water and to make the movement speed uniform throughout the hollow fiber membrane, and the hydrophilic polymer inside the hollow fiber membrane. Move quickly to both surfaces without spots. Since the evaporation of water from the membrane surface is greater from the outer surface side than from the inner surface side of the hollow fiber membrane, the amount of the hydrophilic polymer that moves to the outer surface side is increased, and thus the hollow fiber membrane of the present invention is increased. It is presumed that requirement 4 which is a characteristic of the above can be achieved.

ドープ中のポリスルホン系高分子に対する親水性高分子の質量比は0.1〜0.6が好ましい。ドープ中PVP含量が少なすぎると、膜中PVP存在比を要件2、3、4の範囲にコントロールすることが困難な場合がある。したがって、ドープ中親水性高分子/ポリスルホン系高分子は、0.15以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましく、0.25以上がよりさらに好ましく、特に0.3以上が好ましい。また、ドープ中PVP含量が多すぎると、膜中PVP量も多くなるため製膜後の洗浄を強化する必要がありコストアップに繋がる可能性がある。したがって、ドープ中PVP比は、0.57以下がより好ましく、0.55以下がさらに好ましい。   The mass ratio of the hydrophilic polymer to the polysulfone polymer in the dope is preferably 0.1 to 0.6. If the PVP content in the dope is too low, it may be difficult to control the PVP abundance ratio in the film within the range of requirements 2, 3, and 4. Therefore, the hydrophilic polymer / polysulfone polymer in the dope is more preferably 0.15 or more, further preferably 0.2 or more, still more preferably 0.25 or more, and particularly preferably 0.3 or more. Further, if the PVP content in the dope is too large, the amount of PVP in the film also increases, so it is necessary to strengthen the cleaning after film formation, which may lead to an increase in cost. Therefore, the PVP ratio in the dope is more preferably 0.57 or less, and further preferably 0.55 or less.

内部凝固液としては、15〜70質量%のジメチルアセトアミド(DMAc)水溶液が好ましい。内部凝固液濃度が低すぎると、内表面の凝固速度が速くなるため内表面近傍の親水性高分子の含有量のコントロールがしにくくなることがある。したがって、内部凝固液濃度は20質量%以上がより好ましく、25質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましい。また内部凝固液濃度が高すぎると、内表面の凝固速度が遅くなり、最表面の親水性高分子の含有量をコントロールしにくくなることがある。したがって、内部凝固液濃度は、60質量%以下がより好ましく、55質量%以下がさらに好ましく、50質量%以下がよりさらに好ましい。さらに、内部凝固液温度を−20〜30℃にコントロールするのが好ましい。内部凝固液温度が低すぎると、ノズル吐出直後に最表面が凝固してしまい内表面近傍の親水性高分子の含有量をコントロールしにくくなることがある。内部凝固液温度は、−10℃以上がより好ましく、0℃以上がさらに好ましく、10℃以上がよりさらに好ましい。また、内部凝固液温度が高すぎると、内表面最表層と表面近傍の膜構造(疎密)の差が大きくなりすぎるため、最表面と表面近傍の親水性高分子の含有量をコントロールしにくくなることがある。内部凝固液温度は25℃以下がより好ましく、20℃以下がさらに好ましい。また、内部凝固液温度を前記範囲に設定することにより、内部凝固液をノズルより吐出した際、溶け込んでいた溶存気体が気泡となって発生するのを抑制できる。すなわち、内部凝固液中の溶存気体の気泡化を抑制することにより、ノズル直下での糸切れや、ノブの発生を抑えるという副次効果も有する。内部凝固液温度を前記範囲にコントロールする手段としては、内部凝固液タンクからノズルまでの配管に熱交換器を設けるのが好ましい。   As the internal coagulation liquid, a 15 to 70 mass% dimethylacetamide (DMAc) aqueous solution is preferable. If the concentration of the internal coagulation liquid is too low, the solidification rate of the inner surface is increased, which may make it difficult to control the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface. Therefore, the internal coagulation liquid concentration is more preferably 20% by mass or more, further preferably 25% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. On the other hand, if the concentration of the internal coagulating liquid is too high, the coagulation rate on the inner surface becomes slow, and it may be difficult to control the content of the hydrophilic polymer on the outermost surface. Therefore, the internal coagulation liquid concentration is more preferably 60% by mass or less, further preferably 55% by mass or less, and further preferably 50% by mass or less. Furthermore, it is preferable to control the internal coagulation liquid temperature to -20 to 30 ° C. If the internal coagulating liquid temperature is too low, the outermost surface is solidified immediately after nozzle discharge, and it may be difficult to control the content of the hydrophilic polymer in the vicinity of the inner surface. The internal coagulation liquid temperature is more preferably −10 ° C. or higher, further preferably 0 ° C. or higher, and further preferably 10 ° C. or higher. In addition, if the internal coagulation liquid temperature is too high, the difference in the film structure (dense / dense) between the innermost surface layer and the surface becomes too large, making it difficult to control the content of the hydrophilic polymer near the outermost surface and the surface. Sometimes. The internal coagulation liquid temperature is more preferably 25 ° C. or lower, and further preferably 20 ° C. or lower. In addition, by setting the internal coagulating liquid temperature within the above range, it is possible to suppress the dissolved gas that has dissolved into bubbles when the internal coagulating liquid is discharged from the nozzle. In other words, by suppressing the bubbling of the dissolved gas in the internal coagulation liquid, there is also a secondary effect of suppressing yarn breakage directly below the nozzle and the occurrence of knobs. As a means for controlling the internal coagulating liquid temperature within the above range, it is preferable to provide a heat exchanger in the pipe from the internal coagulating liquid tank to the nozzle.

湿潤中空糸膜の乾燥方法の具体例としては、湿潤状態の中空糸膜束をマイクロ波乾燥機に入れ、20kPa以下の減圧下で出力0.1〜20kWのマイクロ波を照射して乾燥するのが好ましい実施態様である。乾燥時間短縮を考慮するとマイクロ波の出力は高い方が好ましいが、例えば親水性高分子を含有する中空糸膜では過乾燥や過加熱による親水性高分子の劣化・分解が起こったり、使用時の濡れ性低下が起こるなどの問題があるため、出力はあまり上げ過ぎないのが好ましい。したがって、マイクロ波の出力は18kW以下がより好ましく、16kW以下がさらに好ましく、14kW以下がよりさらに好ましい。また0.1kW未満の出力でも中空糸膜束を乾燥することは可能であるが、乾燥時間が伸びることによる処理量低下の問題が起こる可能性がある。マイクロ波の出力は0.15kW以上がより好ましく、0.2kW以上がさらに好ましい。前記出力に組み合わせる減圧度としては、乾燥前の中空糸膜束の含水率にもよるが、15kPa以下がより好ましく、10kPa以下がさらに好ましい。減圧度は低い方が、乾燥速度が速まるため好ましいが、系の密閉度を上げるためのコストアップを考慮すると0.1kPaを下限とするのが好ましい。より好ましくは0.2kPa以上、さらに好ましくは0.3kPa以上である。マイクロ波出力および減圧度の組合せの最適値は、中空糸膜束の含水率および中空糸膜束の処理本数により異なるので、実験により適宜設定値を求めるのが好ましい。
例えば、本発明の乾燥条件を実施する一応の目安として、中空糸膜1本当たり50gの水分を有する中空糸膜束を20本乾燥した場合、総水分含量は50g×20本=1,000gとなり、この時のマイクロ波の出力は1.5kW、減圧度は5kPaが適当である。
As a specific example of the method for drying the wet hollow fiber membrane, the wet hollow fiber membrane bundle is put in a microwave dryer and dried by irradiating with a microwave with an output of 0.1 to 20 kW under a reduced pressure of 20 kPa or less. Is a preferred embodiment. In consideration of shortening the drying time, a higher microwave output is preferable.For example, in hollow fiber membranes containing hydrophilic polymers, degradation or decomposition of the hydrophilic polymers may occur due to overdrying or overheating. It is preferable that the output is not increased too much due to problems such as a decrease in wettability. Therefore, the microwave output is more preferably 18 kW or less, further preferably 16 kW or less, and further preferably 14 kW or less. Further, the hollow fiber membrane bundle can be dried even with an output of less than 0.1 kW, but there is a possibility that a problem of reduction in throughput due to an increase in drying time may occur. The output of the microwave is more preferably 0.15 kW or more, and further preferably 0.2 kW or more. The degree of reduced pressure combined with the output is preferably 15 kPa or less, more preferably 10 kPa or less, although it depends on the moisture content of the hollow fiber membrane bundle before drying. A lower degree of vacuum is preferable because the drying speed increases, but it is preferable to set the lower limit to 0.1 kPa in view of cost increase for increasing the degree of sealing of the system. More preferably, it is 0.2 kPa or more, and further preferably 0.3 kPa or more. The optimum value of the combination of the microwave output and the degree of reduced pressure varies depending on the moisture content of the hollow fiber membrane bundle and the number of treatments of the hollow fiber membrane bundle.
For example, as a temporary guideline for carrying out the drying conditions of the present invention, when 20 hollow fiber membrane bundles having a moisture content of 50 g per hollow fiber membrane are dried, the total moisture content is 50 g × 20 = 1,000 g. At this time, the output of the microwave is suitably 1.5 kW and the degree of decompression is suitably 5 kPa.

マイクロ波の照射周波数は、中空糸膜束への照射斑の抑制や、細孔内の水を細孔より押出す効果などを考慮すると1,000〜5,000MHzが好ましい。より好ましくは1,500〜4,500MHz、さらに好ましくは2,000〜4,000MHzである。   The microwave irradiation frequency is preferably 1,000 to 5,000 MHz in consideration of suppression of irradiation spots on the hollow fiber membrane bundle and the effect of extruding water in the pores from the pores. More preferably, it is 1,500-4,500 MHz, More preferably, it is 2,000-4,000 MHz.

該マイクロ波照射による乾燥は中空糸膜束を均一に加熱し乾燥することが重要である。上記したマイクロ波乾燥においては、マイクロ波の発生時に付随発生する反射波による不均一加熱が発生するので、該反射波による不均一加熱を低減する手段を取る事が重要である。該方策は限定されず任意であるが、例えば、特開2000−340356号公報において開示されているオーブン中に反射板を設けて反射波を反射させ加熱の均一化を行う方法が好ましい実施態様の一つである。   In drying by microwave irradiation, it is important to uniformly heat and dry the hollow fiber membrane bundle. In the above-described microwave drying, nonuniform heating due to the reflected wave that occurs accompanying the generation of the microwave occurs, so it is important to take measures to reduce the nonuniform heating due to the reflected wave. The method is not limited and is arbitrary. For example, a method of providing a reflector in an oven disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-340356 to reflect reflected waves and uniformize heating is a preferred embodiment. One.

上記組合せにより、中空糸膜は5時間以内で乾燥することが好ましい。乾燥時間が長すぎると、中空糸膜中の水の移動速度が遅いため、水に溶解している親水性高分子の移動にも影響を与えることがある。その結果、中空糸膜中の目的とする層まで親水性高分子を移動させることができなくなったり、或いは、移動斑が生じやすくなったりすることにより、各部の親水性高分子の含有量をコントロールできなくなる可能性がある。したがって、中空糸膜の乾燥時間は4時間以内がより好ましく、3時間以内がさらに好ましい。また、乾燥時間は短い方が親水性高分子の移動が少なく好ましいが、発熱による親水性高分子の劣化・分解の抑制、乾燥斑の低減の観点よりマイクロ波周波数、出力、減圧度の組合わせを選択すると5分以上の乾燥時間をとることが好ましく、10分以上がより好ましく、15分以上がさらに好ましい。   With the above combination, the hollow fiber membrane is preferably dried within 5 hours. If the drying time is too long, the movement speed of the water in the hollow fiber membrane is slow, which may affect the movement of the hydrophilic polymer dissolved in the water. As a result, it becomes impossible to move the hydrophilic polymer to the target layer in the hollow fiber membrane, or it becomes easy to cause movement spots, thereby controlling the content of the hydrophilic polymer in each part. It may not be possible. Therefore, the drying time of the hollow fiber membrane is more preferably within 4 hours, and further preferably within 3 hours. A shorter drying time is preferable because the movement of the hydrophilic polymer is less, but a combination of microwave frequency, output, and degree of vacuum is preferred from the viewpoint of suppressing degradation and decomposition of the hydrophilic polymer due to heat generation and reducing dry spots. When selected, it is preferable to take a drying time of 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more, and even more preferably 15 minutes or more.

また、乾燥時の中空糸膜束の最高到達温度は80℃以下が好ましい。温度が上がりすぎると、親水性高分子の劣化・分解を招くおそれがあるため、乾燥時の中空糸膜の温度は75℃以下がより好ましく、70℃以下がさらに好ましい。しかし、温度が低すぎると乾燥時間が長くなるため、先述したように中空糸膜各部の親水性高分子量をコントロールできなくなる可能性がある。したがって、乾燥時の温度は20℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、40℃以上がさらに好ましい。   Further, the maximum temperature reached by the hollow fiber membrane bundle during drying is preferably 80 ° C. or lower. If the temperature is too high, the hydrophilic polymer may be deteriorated or decomposed. Therefore, the temperature of the hollow fiber membrane during drying is more preferably 75 ° C. or less, and further preferably 70 ° C. or less. However, if the temperature is too low, the drying time becomes long, so that there is a possibility that the hydrophilic high molecular weight of each part of the hollow fiber membrane cannot be controlled as described above. Therefore, the temperature during drying is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and further preferably 40 ° C. or higher.

さらに、中空糸膜は絶乾しないのが好ましい。絶乾してしまうと、使用時の再湿潤化において濡れ性が低下したり、親水性高分子が吸水しにくくなるため中空糸膜から溶出しやすくなる可能性がある。乾燥後の中空糸膜の含水率は1重量%以上が好ましく、1.5重量%以上がより好ましい。中空糸膜の含水率が高すぎると、保存時菌が増殖しやすくなったり、中空糸膜の自重により糸潰れが発生したりする可能性があるため、中空糸膜の含水率は5重量%以下が好ましく、より好ましくは4重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下である。なお、本発明の含水率(%)とは、乾燥前の中空糸膜束の質量(a)乾燥後の中空糸膜束の質量(b)を測定し、含水率(%)=(a−b)/b×100により容易に算定できる。   Furthermore, it is preferable that the hollow fiber membrane does not dry out. If it is completely dried, there is a possibility that the wettability decreases during re-wetting at the time of use, and the hydrophilic polymer is less likely to absorb water, so that it can be easily eluted from the hollow fiber membrane. The moisture content of the hollow fiber membrane after drying is preferably 1% by weight or more, and more preferably 1.5% by weight or more. If the water content of the hollow fiber membrane is too high, bacteria may be easily proliferated during storage, and the hollow fiber membrane may be crushed by its own weight. Therefore, the water content of the hollow fiber membrane is 5% by weight. The following is preferable, more preferably 4% by weight or less, and still more preferably 3% by weight or less. The moisture content (%) of the present invention means the mass of the hollow fiber membrane bundle before drying (a) the mass (b) of the hollow fiber membrane bundle after drying, and the moisture content (%) = (a− b) can be easily calculated by / b × 100.

また、本発明においては、中空糸膜外表面の開孔率が8〜25%であることや、中空糸膜外表面における開孔部の平均孔面積が0.3〜1.0μm2であることが前記した特性を付与するために有効であり、好ましい実施態様である。開孔率が8%未満や平均孔面積は0.3μm2未満の場合には、透水率が低下する可能性がある。また、膜を乾燥させた時に膜外表面に存在する親水性高分子が介在し中空糸膜同士が固着し、モジュール組み立て性が悪化する等の課題を引き起こす。そのため、開孔率は9%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。平均孔面積は0.4μm2以上がより好ましく、0.5μm2以上がさらに好ましく、0.6μm2以上がよりさらに好ましい。逆に開孔率が25%を超えたり、平均孔面積が1.0μm2を超える場合には、バースト圧が低下することがある。そのため、開孔率は23%以下がより好ましく、20%以下がさらに好ましく、17%以下がよりさらに好ましく、特に好ましくは15%以下である。平均孔面積は0.95μm2以下がより好ましく、0.90μm2以下がさらに好ましい。 In the present invention, the hole area ratio of the outer surface of the hollow fiber membrane is 8 to 25%, and the average hole area of the hole portion on the outer surface of the hollow fiber membrane is 0.3 to 1.0 μm 2 . This is effective for imparting the above-mentioned characteristics and is a preferred embodiment. If the open area ratio is less than 8% or the average pore area is less than 0.3 μm 2 , the water permeability may decrease. Further, when the membrane is dried, the hydrophilic polymer existing on the outer surface of the membrane is interposed, and the hollow fiber membranes are fixed to each other, causing problems such as deterioration in module assemblability. Therefore, the open area ratio is more preferably 9% or more, and further preferably 10% or more. The average pore area is more preferably 0.4 μm 2 or more, further preferably 0.5 μm 2 or more, and further preferably 0.6 μm 2 or more. On the contrary, when the open area ratio exceeds 25% or the average pore area exceeds 1.0 μm 2 , the burst pressure may decrease. Therefore, the porosity is more preferably 23% or less, further preferably 20% or less, still more preferably 17% or less, and particularly preferably 15% or less. The average pore area is more preferably 0.95 .mu.m 2 or less, more preferably 0.90 .mu.m 2 or less.

中空糸膜の外表面における親水性高分子の含有量を上記した範囲にする方法および中空糸膜外表面の開口率を上記範囲にする方法として、先述した紡糸原液中のポリスルホン系高分子に対する親水性高分子の質量割合の調整や、中空糸膜の乾燥条件の最適化のほかに、製膜された中空糸膜の洗浄において洗浄条件を適正化することも有効な方法である。製膜条件としては、ノズル出口のエアーギャップ部の温湿度調整、延伸条件、外部凝固浴の温度・組成等の最適化が、また、洗浄方法としては、温水洗浄、アルコール洗浄および遠心洗浄等が有効である。該方法の中で、製膜条件としては、エアギャップ部の湿度および外部凝固液中の溶媒と非溶媒との組成比の最適化が、洗浄方法としてはアルコール洗浄が特に有効である。   As a method for bringing the content of the hydrophilic polymer on the outer surface of the hollow fiber membrane into the above-mentioned range and a method for bringing the opening ratio of the outer surface of the hollow fiber membrane into the above-mentioned range, hydrophilicity with respect to the polysulfone-based polymer in the spinning dope described above is used. In addition to adjusting the mass ratio of the conductive polymer and optimizing the drying conditions of the hollow fiber membrane, it is also effective to optimize the cleaning conditions in cleaning the formed hollow fiber membrane. Film forming conditions include temperature and humidity adjustment of the air gap at the nozzle exit, stretching conditions, optimization of the temperature and composition of the external coagulation bath, and cleaning methods include hot water cleaning, alcohol cleaning, and centrifugal cleaning. It is valid. Among these methods, as the film forming conditions, optimization of the humidity of the air gap and the composition ratio of the solvent and the non-solvent in the external coagulating liquid is particularly effective as the cleaning method.

エアギャップ部は外気を遮断するための部材で囲むのが好ましく、エアギャップ内部の湿度は、紡糸原液組成とノズル温度、エアギャップ長、外部凝固浴の温度・組成により調整するのが好ましい。例えば、ポリエーテルスルホン/ポリビニルピロリドン/ジメチルアセトアミド/RO水=10〜25/0.5〜12.5/52.5〜89.5/0〜10.0からなる紡糸原液を30〜60℃のノズルから吐出し、100〜1000mmのエアギャップを通過し、濃度0〜70質量%、温度50〜80℃の外部凝固浴に導く場合、エアギャップ部の絶対湿度は0.01〜0.3kg/kg乾燥空気となる。エアギャップ部の湿度をこのような範囲に調整することで、外表面開孔率および外表面平均孔面積、外表面親水性高分子含有率を適正な範囲にコントロールすることが可能となる。   The air gap portion is preferably surrounded by a member for blocking outside air, and the humidity inside the air gap is preferably adjusted by the spinning solution composition, the nozzle temperature, the air gap length, and the temperature and composition of the external coagulation bath. For example, a spinning stock solution composed of polyethersulfone / polyvinylpyrrolidone / dimethylacetamide / RO water = 10-25 / 0.5 to 12.5 / 52.5 to 89.5 / 0 to 10.0 at 30 to 60 ° C. When discharging from a nozzle, passing through an air gap of 100 to 1000 mm, and leading to an external coagulation bath having a concentration of 0 to 70 mass% and a temperature of 50 to 80 ° C., the absolute humidity of the air gap portion is 0.01 to 0.3 kg / kg dry air. By adjusting the humidity of the air gap part to such a range, it becomes possible to control the outer surface open area ratio, the outer surface average pore area, and the outer surface hydrophilic polymer content to an appropriate range.

外部凝固液は0〜50質量%のDMAc水溶液を使用するのが好ましい。外部凝固液濃度が高すぎる場合は、外表面開孔率および外表面平均孔面積が大きくなりすぎ、透析使用時エンドトキシンの血液側への逆流入の増大を起こす可能性がある。したがって、外部凝固液濃度は、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、よりさらに好ましくは25質量%以下である。また、外部凝固液濃度が低すぎる場合には、紡糸原液から持ち込まれる溶媒を希釈するために大量の水を使用する必要があり、また廃液処理のためのコストが増大する。そのため、外部凝固液濃度の下限はより好ましくは5質量%以上である。   As the external coagulation liquid, it is preferable to use a DMAc aqueous solution of 0 to 50% by mass. If the concentration of the external coagulation solution is too high, the outer surface opening ratio and the outer surface average pore area become too large, which may increase the backflow of endotoxin to the blood side when using dialysis. Therefore, the external coagulation liquid concentration is more preferably 40% by mass or less, further preferably 30% by mass or less, and still more preferably 25% by mass or less. If the concentration of the external coagulation liquid is too low, it is necessary to use a large amount of water to dilute the solvent brought in from the spinning stock solution, and the cost for waste liquid treatment increases. Therefore, the lower limit of the external coagulation liquid concentration is more preferably 5% by mass or more.

本発明の中空糸膜の製造において、完全に中空糸膜構造が固定される以前に実質的に延伸をかけないことが好ましい。実質的に延伸を掛けないとは、ノズルから吐出された紡糸原液に弛みや過度の緊張が生じないように紡糸工程中のローラー速度をコントロールすることを意味する。吐出線速度/凝固浴第一ローラー速度比(ドラフト比)は0.7〜1.8が好ましい範囲である。前記比が0.7未満では、走行する中空糸膜に弛みが生じることがあり生産性の低下に繋がり、1.8を超える場合には中空糸膜の緻密層が裂けるなど膜構造が破壊されることがある。より好ましくは0.85〜1.7、さらに好ましくは0.9〜1.6、特に好ましくは1.0〜1.5である。ドラフト比をこの範囲に調整することにより細孔の変形や破壊を防ぐことができ、膜孔への血中タンパクの目詰まりを防ぎ経時的な性能安定性やシャープな分画特性を発現することが可能となる。   In the production of the hollow fiber membrane of the present invention, it is preferable that stretching is not substantially applied before the hollow fiber membrane structure is completely fixed. “Substantially no stretching” means that the roller speed during the spinning process is controlled so that the spinning dope discharged from the nozzle is not loosened or excessively tensioned. The discharge linear speed / coagulation bath first roller speed ratio (draft ratio) is preferably in the range of 0.7 to 1.8. If the ratio is less than 0.7, the traveling hollow fiber membrane may be loosened, leading to a decrease in productivity, and if it exceeds 1.8, the membrane structure is destroyed such as the dense layer of the hollow fiber membrane is torn. Sometimes. More preferably, it is 0.85-1.7, More preferably, it is 0.9-1.6, Most preferably, it is 1.0-1.5. By adjusting the draft ratio to this range, deformation and destruction of the pores can be prevented, clogging of blood protein into the membrane pores can be prevented, and performance stability over time and sharp fractionation characteristics can be expressed. Is possible.

水洗浴を通過した中空糸膜は、湿潤状態のまま綛に巻き取り、3,000〜20,000本の束にする。ついで、得られた中空糸膜束を洗浄し、過剰の溶媒、親水性高分子を除去する。中空糸膜束の洗浄方法として、本発明では、70〜130℃の熱水、または室温〜50℃、10〜40vol%のエタノールまたはイソプロパノール水溶液に中空糸膜束を浸漬して処理するのが好ましい。
(1)熱水洗浄の場合は、中空糸膜束を過剰のRO水に浸漬し70〜90℃で15〜60分処理した後、中空糸膜束を取り出し遠心脱水を行う。この操作をRO水を更新しながら3、4回繰り返して洗浄処理を行う。
(2)加圧容器内の過剰のRO水に浸漬した中空糸膜束を121℃で2時間程度処理する方法をとることもできる。
(3)エタノールまたはイソプロパノール水溶液を使用する場合も、(1)と同様の操作を繰り返すのが好ましい。
(4)遠心洗浄器に中空糸膜束を放射状に配列し、回転中心から40℃〜90℃の洗浄水をシャワー状に吹きつけながら30分〜5時間遠心洗浄することも好ましい洗浄方法である。
前記洗浄方法を2つ以上組み合わせて行ってもよい。いずれの方法においても、処理温度が低すぎる場合には、洗浄回数を増やす等が必要になりコストアップに繋がることがある。また、処理温度が高すぎると親水性高分子の分解が加速し、逆に洗浄効率が低下することがある。上記洗浄を行うことにより、外表面親水性高分子の存在率の適正化を行い、固着抑制や溶出物の量を減ずることが可能となる。
The hollow fiber membrane that has passed through the water-washing bath is wound into a basket in a wet state to form a bundle of 3,000 to 20,000. Next, the obtained hollow fiber membrane bundle is washed to remove excess solvent and hydrophilic polymer. As a method for cleaning the hollow fiber membrane bundle, in the present invention, it is preferable to treat the hollow fiber membrane bundle by immersing it in hot water at 70 to 130 ° C., or from room temperature to 50 ° C. and 10 to 40 vol% ethanol or isopropanol aqueous solution. .
(1) In the case of hot water washing, the hollow fiber membrane bundle is immersed in excess RO water and treated at 70 to 90 ° C. for 15 to 60 minutes, and then the hollow fiber membrane bundle is taken out and subjected to centrifugal dehydration. This operation is repeated three or four times while updating the RO water to perform the cleaning process.
(2) A method of treating a hollow fiber membrane bundle immersed in excess RO water in a pressurized container at 121 ° C. for about 2 hours can also be employed.
(3) When using an ethanol or isopropanol aqueous solution, it is preferable to repeat the same operation as in (1).
(4) It is also a preferable washing method that the hollow fiber membrane bundle is radially arranged in the centrifugal washer and centrifugal washing is performed for 30 minutes to 5 hours while spraying washing water at 40 ° C. to 90 ° C. from the rotation center in a shower shape. .
Two or more cleaning methods may be combined. In any of the methods, if the processing temperature is too low, it is necessary to increase the number of times of cleaning, which may lead to an increase in cost. On the other hand, when the treatment temperature is too high, the decomposition of the hydrophilic polymer is accelerated, and conversely, the cleaning efficiency may be lowered. By performing the above-described washing, it is possible to optimize the abundance of the hydrophilic polymer on the outer surface, and to suppress sticking and reduce the amount of eluate.

緻密層における凝集粒子の形成は以下の過程によると考えられる。紡糸原液は、凝固液(中空形成剤など)との接触により、溶媒濃度の低下と非溶媒濃度の上昇が紡糸原液と凝固液の界面で急速に起きる。この時に、均一に溶解していたポリマーは、ポリマー同志の相互作用が高まることにより、多数のポリマーリッチ相が界面近傍で形成され、これが粒子の核となる。この後、この核を中心にポリマーが急速に析出し粒子が成長する。成長した粒子は、各々が互いに接するようになり粒子の凝集構造が形成される。すなはち、(1)粒子の核の形成(粒子の数に影響)、(2)粒子の成長(粒子の大きさに影響)、(3)粒子の凝集(個々粒子としての境界面の形成、粒子の間隙に影響)の段階で本願発明の緻密層の凝集粒子構造が決定される。特に、本願では(2)の段階である、粒子の大きさの均一性を制御することにより高度な分離特性を発揮させるものである。   The formation of aggregated particles in the dense layer is thought to be due to the following process. When the spinning dope is brought into contact with a coagulation solution (such as a hollow forming agent), a decrease in the solvent concentration and an increase in the non-solvent concentration occur rapidly at the interface between the spinning solution and the coagulation solution. At this time, the polymer that has been uniformly dissolved increases the interaction between the polymers, so that a large number of polymer-rich phases are formed in the vicinity of the interface, which becomes the core of the particle. Thereafter, the polymer rapidly precipitates around the nucleus to grow particles. The grown particles come into contact with each other, and an aggregate structure of the particles is formed. That is, (1) particle nucleation (affects the number of particles), (2) particle growth (affects particle size), (3) particle agglomeration (boundary surface formation as individual particles) The influence of the particle gap) determines the aggregate particle structure of the dense layer of the present invention. In particular, in the present application, a high separation property is exhibited by controlling the uniformity of particle size, which is the stage (2).

本願発明に示すような、粒子構造を形成させるための手段は以下のようにして達成される。まず、製膜溶液中の高分子の濃度である。濃度が高い場合(約40%以上)、粒子の形成がポリマーリッチな系で行なわれるため粒子の境界面形成が十分でなく、明確な粒子構造にならず、密な構造になる場合がある。また、濃度が薄い場合(約12%以下)、初期でのポリマー間の絡み合いの度合いが低いためか、核形成、粒子の成長は著しく低下してしまい、実質的に緻密層の形成を起こさないか、緻密層が粒子凝集した構造でなく網目構造の膜となる。本願では、疎水性高分子と親水性高分子のブレンドから形成されるが、この両者合計の紡糸原液中における含率は、15〜35質量%である。好ましくは、17〜30質量%である。各々の高分子の含率は、疎水性高分子の濃度は12〜25質量%、親水性高分子の濃度は1〜10質量%が好ましい。   The means for forming the particle structure as shown in the present invention is achieved as follows. First, the concentration of the polymer in the film forming solution. When the concentration is high (about 40% or more), the formation of the particles is performed in a polymer-rich system, so that the formation of the boundary surface of the particles is not sufficient, and there is a case where the particle structure does not become clear but becomes a dense structure. In addition, when the concentration is low (about 12% or less), the entanglement and particle growth are remarkably reduced because of the low degree of entanglement between the polymers at the initial stage, and the formation of a dense layer is not substantially caused. Alternatively, the dense layer is not a structure in which particles are aggregated but a network structure. In the present application, it is formed from a blend of a hydrophobic polymer and a hydrophilic polymer, and the total content of both in the spinning dope is 15 to 35% by mass. Preferably, it is 17-30 mass%. As for the content of each polymer, the concentration of the hydrophobic polymer is preferably 12 to 25% by mass, and the concentration of the hydrophilic polymer is preferably 1 to 10% by mass.

さらに、緻密層を本願に示すような、最適な粒子の大きさと分布にするには、下記要件の組合せによる最適化が必要であった。緻密層では核形成から成長の過程において、ポリマーリッチ部とポリマープアー部の形成が急激に進行する。ここではポリマーの拡散が、支配的な過程となる。拡散性に影響を及ぼす、製膜の因子として溶液の粘度と温度が関係し、特に高温であるほど拡散性が大きく、粒子成長が進行し、粒子間隙が大きくなる傾向にある。この場合の温度とは紡糸の口金より紡糸原液を吐出する時のノズル温度である。この場合、本願発明のβ2ミクログロブリンの篩い係数(SCβ2 −MG)の上昇が起き、膜性能は向上することが期待される。また一方、アルブミンの篩い係数(SCalb)の関係より上限があることは前述のとおりである。しかしながら、吐出原液の温度を上昇させていくと、粒子の大きさの分布が大きくなる傾向がみられ、膜性能の経時安定化に不利となる傾向があることが見られた。また、中空糸の中空形成剤である内部凝固液の濃度を上昇させることによっても、粒子径を大きくし、透過性を向上させることが可能であった。おそらくポリマーの粒子への凝固か緩慢となり大きな粒子への成長が起きたためと推定する。この場合は、比較的粒子径の分布は小さくできる傾向であった。しかしながら、前述の好適なノズル温度および内部凝固液濃度の範囲において吐出温度を低めで内部凝固液の濃度を高めの条件により粒子状態を制御するだけでは、本願発明の目的とする高度なろ過安定性は得られなかった。   Furthermore, in order to make the dense layer have the optimum particle size and distribution as shown in the present application, optimization by a combination of the following requirements is required. In the dense layer, the formation of the polymer rich portion and the polymer poor portion proceeds rapidly in the process of nucleation to growth. Here, polymer diffusion is the dominant process. The viscosity and temperature of the solution are related as factors for film formation affecting the diffusivity, and the higher the temperature, the greater the diffusibility, the particle growth proceeds, and the particle gap tends to increase. The temperature in this case is the nozzle temperature at which the spinning dope is discharged from the spinning die. In this case, an increase in the sieving coefficient (SCβ2-MG) of β2 microglobulin of the present invention is expected to improve the membrane performance. On the other hand, as described above, there is an upper limit due to the relationship of the sieving coefficient (SCalb) of albumin. However, when the temperature of the discharge stock solution is increased, the particle size distribution tends to increase, which tends to be disadvantageous in stabilizing the film performance over time. It was also possible to increase the particle size and improve the permeability by increasing the concentration of the internal coagulation liquid that is the hollow fiber hollow forming agent. It is presumed that the solidification of the polymer particles is slowed down and the growth of large particles occurs. In this case, the particle size distribution tended to be relatively small. However, only by controlling the particle state by lowering the discharge temperature and increasing the concentration of the internal coagulating liquid within the above-mentioned preferable nozzle temperature and internal coagulating liquid concentration range, the high filtration stability targeted by the present invention is achieved. Was not obtained.

本願発明者らが鋭意検討の結果、吐出の口金(2重管オリフィス型)において、内部凝固液を吐出する口金中心孔の断面積と製膜する中空糸の中空部内径の断面積を特定の領域にすることで、本願発明の中空糸膜の発明に至った。中空糸膜を、真円内径200μmを目標に作製した場合、口金の中空形成剤の真円型吐出部の内径を100μm前後とし、前述のドラフト比を2以下とすることで所望の中空糸膜を得ることができた。各種の吐出孔を有する口金の検討から、中空糸膜の内径に対して、内部凝固液の吐出孔内径が0.7以下となるような比率であることが好ましいことが見出された。この機構は、明らかではないが、目標の中空糸膜内径を作るために必要な吐出量の内部凝固液を吐出した際に、内部液側には、陽圧をかけて吐出された紡糸原液を膨らます働きが起きる。この際に内部凝固液が、内表面に形成される緻密層内に速やかに浸透していき、緻密層の温度や凝固液の濃度勾配の均一化を起こし、粒子構造の大きさと分布の安定化に寄与するのではないかと推定する。中空糸内径に対して口金の内部凝固液吐出孔径の比は、小さい方が好ましいが、口金の加工精度とポリマーが吐出孔に詰まった場合の口金の洗浄性の問題から、あまり小さいものは好ましく無い。吐出孔内径の大きさとして60μm以上のものが好ましい。従って、中空糸内径に対して口金の内部凝固液吐出孔径の比は、0.7〜0.3の比率が好ましい態様である。   As a result of intensive studies by the inventors of the present application, in the discharge base (double pipe orifice type), the cross-sectional area of the central hole of the base that discharges the internal coagulating liquid and the cross-sectional area of the hollow portion inner diameter of the hollow fiber to be formed are specified. By making it into the region, the inventors have reached the invention of the hollow fiber membrane of the present invention. When the hollow fiber membrane is produced with the aim of having a perfect inner diameter of 200 μm, the inner diameter of the perfect circle-shaped discharge part of the hollow forming agent of the die is about 100 μm, and the above-mentioned draft ratio is 2 or less, so that the desired hollow fiber membrane Could get. From the examination of the die having various discharge holes, it was found that the ratio of the inner diameter of the internal coagulating liquid to the inner diameter of the hollow fiber membrane is preferably 0.7 or less. Although this mechanism is not clear, when the amount of internal coagulation liquid required to produce the target hollow fiber membrane inner diameter is discharged, the spinning stock solution discharged with positive pressure is applied to the internal liquid side. Inflating work occurs. At this time, the internal coagulating liquid quickly penetrates into the dense layer formed on the inner surface, causing the temperature of the dense layer and the concentration gradient of the coagulating liquid to be uniform, and stabilizing the size and distribution of the particle structure. It is estimated that it will contribute to The ratio of the internal coagulation liquid discharge hole diameter of the die to the inner diameter of the hollow fiber is preferably small, but from the viewpoint of the processing accuracy of the die and the washability of the die when the polymer is clogged in the discharge hole, a very small one is preferred. No. The diameter of the discharge hole inner diameter is preferably 60 μm or more. Therefore, the ratio of the internal coagulation liquid discharge hole diameter of the die to the hollow fiber inner diameter is a preferable aspect of 0.7 to 0.3.

本発明においては、上記した要件1〜5を同時に満たすことが重要である。該要件の同時達成により前記した特性の全てを満足することができるようになる。   In the present invention, it is important to satisfy the above requirements 1 to 5 at the same time. By simultaneously achieving the requirements, all the above-mentioned characteristics can be satisfied.

本発明の中空糸膜束は、前記したごとく特性を有しているので血液浄化器用に用いるのが好ましい実施態様である。   Since the hollow fiber membrane bundle of the present invention has characteristics as described above, it is a preferred embodiment to be used for a blood purifier.

上記した血液浄化器用として用いる場合は、バースト圧が0.5MPa以上の中空糸膜よりなる血液浄化器であり、該血液浄化器の透水率が150ml/m2/hr/mmHg以上であることが好ましい。 When used for the above-mentioned blood purifier, the blood purifier is a hollow fiber membrane having a burst pressure of 0.5 MPa or more, and the water permeability of the blood purifier is 150 ml / m 2 / hr / mmHg or more. preferable.

本発明におけるバースト圧とは、中空糸をモジュールにしてからの中空糸膜の耐圧性能の指標で、中空糸内側を空気で加圧し、加圧圧力を徐々に上げたときの、中空糸が内部圧に耐えられずに破裂(バースト)する圧力である。バースト圧は高いほど使用時の中空糸膜の切断やピンホールの発生に繋がる潜在欠陥が少ないため、0.5MPa以上が好ましく、0.7MPa以上がさらに好ましく、1.0MPa以上が特に好ましい。バースト圧が0.5MPa未満では後述するような血液リークに繋がる潜在的な欠陥を検知することができなくなる可能性がある。また、バースト圧は高いほど好ましいが、バースト圧を高めることに主眼を置き、膜厚を上げたり、空隙率を下げすぎると所望の膜性能を得ることができなくなることがある。したがって、血液透析膜として仕上げる場合には、バースト圧は2.0MPa未満が好ましい。より好ましくは、1.7MPa未満、さらに好ましくは1.5MPa未満、特に好ましくは1.3MPa未満である。   The burst pressure in the present invention is an index of the pressure resistance of the hollow fiber membrane after the hollow fiber is made into a module, and the hollow fiber is inside when the inside of the hollow fiber is pressurized with air and the pressure is gradually increased. It is a pressure that bursts without bursting. The higher the burst pressure, the fewer latent defects that lead to the cutting of the hollow fiber membrane and the generation of pinholes during use, so 0.5 MPa or more is preferable, 0.7 MPa or more is more preferable, and 1.0 MPa or more is particularly preferable. If the burst pressure is less than 0.5 MPa, there is a possibility that it is impossible to detect a potential defect that leads to a blood leak as described later. The higher the burst pressure, the better. However, if the focus is on increasing the burst pressure and the film thickness is increased or the porosity is decreased too much, the desired film performance may not be obtained. Therefore, when finished as a hemodialysis membrane, the burst pressure is preferably less than 2.0 MPa. More preferably, it is less than 1.7 MPa, more preferably less than 1.5 MPa, and particularly preferably less than 1.3 MPa.

また、透水率が150ml/m2/hr/mmHg未満では溶質透過性が低下することがある。溶質透過性を上げるためには細孔径を大きくしたり、細孔数を増やしたりするが、そうすると膜強度が低下したり欠陥ができるといった問題が生じやすくなる。しかし本発明の中空糸膜では、外表面の孔径を最適化することにより支持層部分の空隙率を最適化し、溶質透過抵抗の低減と膜強度の向上をバランスさせたものである。より好ましい透水率の範囲は200ml/m2/hr/mmHg以上、さらに好ましくは300ml/m2/hr/mmHg以上、よりさらに好ましくは400ml/m2/hr/mmHg以上、特に好ましくは500ml/m2/hr/mmHg以上である。また、透水率が高すぎる場合、血液透析時の除水コントロールがしにくくなるため、2000ml/m2/hr/mmHg以下が好ましい。より好ましくは1800ml/m2/hr/mmHg以下、さらに好ましくは1500ml/m2/hr/mmHg以下、よりさらに好ましくは1300ml/m2/hr/mmHg以下、特に好ましくは1000ml/m2/hr/mmHg以下である。 Further, when the water permeability is less than 150 ml / m 2 / hr / mmHg, the solute permeability may be lowered. In order to increase the solute permeability, the pore diameter is increased or the number of pores is increased. However, this tends to cause problems such as a decrease in membrane strength and formation of defects. However, in the hollow fiber membrane of the present invention, the porosity of the support layer portion is optimized by optimizing the pore diameter of the outer surface, and the reduction in solute permeation resistance and the improvement in membrane strength are balanced. A more preferable range of water permeability is 200 ml / m 2 / hr / mmHg or more, more preferably 300 ml / m 2 / hr / mmHg or more, still more preferably 400 ml / m 2 / hr / mmHg or more, particularly preferably 500 ml / m. 2 / hr / mmHg or more. In addition, when the water permeability is too high, it becomes difficult to control water removal during hemodialysis, and therefore, 2000 ml / m 2 / hr / mmHg or less is preferable. More preferably 1800 ml / m 2 / hr / mmHg or less, further preferably 1500 ml / m 2 / hr / mmHg or less, even more preferably 1300 ml / m 2 / hr / mmHg or less, particularly preferably 1000 ml / m 2 / hr / h / g. It is below mmHg.

通常、血液浄化に用いるモジュールは、製品となる最終段階で、中空糸やモジュールの欠陥を確認するため、中空糸内部あるいは外部をエアによって加圧するリークテストを行う。加圧エアによってリークが検出されたときには、モジュールは不良品として、廃棄あるいは、欠陥を修復する作業がなされる。このリークテストのエア圧力は血液透析器の保証耐圧(通常500mmHg)の数倍であることが多い。しかしながら、特に高い透水性を持つ中空糸型血液浄化膜の場合、通常の加圧リークテストで検出できない中空糸の微小な傷、つぶれ、裂け目などが、リークテスト後の製造工程(主に滅菌や梱包)、輸送工程、あるいは臨床現場での取り扱い(開梱や、プライミングなど)時に、中空糸の切断やピンホールの発生につながり、ひいては治療時に血液がリークするトラブルの元になるので改善が必要である。該トラブルはバースト圧を前記特性にすることで回避ができる。   Usually, a module used for blood purification is subjected to a leak test in which the inside or outside of the hollow fiber is pressurized with air in order to confirm defects of the hollow fiber or the module at the final stage of production. When a leak is detected by the pressurized air, the module is discarded as a defective product or an operation for repairing the defect is performed. The air pressure in this leak test is often several times the guaranteed pressure resistance (usually 500 mmHg) of the hemodialyzer. However, in the case of a hollow fiber type blood purification membrane having a particularly high water permeability, microscopic scratches, crushing, and tearing of the hollow fiber that cannot be detected by a normal pressure leak test are caused by manufacturing processes (mainly sterilization and (Packing), transportation process, or handling in clinical settings (unpacking, priming, etc.) will lead to the occurrence of hollow fiber cutting and pinholes. It is. The trouble can be avoided by setting the burst pressure to the above characteristic.

また、中空糸膜の偏肉度が、上記した潜在的な欠陥の発生抑制に対して有効である。中空糸膜モジュール中の100本の中空糸膜断面を観察した際の膜厚の偏りであり、最大値と最小値の比で示す偏肉度が高いことが好ましい実施態様である。100本あたりの中空糸膜の偏肉度は0.6以上であるのが好ましい。100本の中空糸膜に1本でも偏肉度0.6未満の中空糸膜が含まれると、その中空糸膜が臨床使用時のリーク原因となる潜在欠点が発生し易くなることがあるので、本発明の偏肉度は平均値でなく、100本の最小値を表す。偏肉度は高い方が、膜の均一性が増し、潜在欠陥の発生が抑えられバースト圧が向上するので、より好ましくは0.65以上、さらに好ましくは0.7以上、よりさらに好ましくは0.75以上である。0.6未満では、潜在欠陥が発生しやすく、前記バースト圧が低くなり、血液リークの原因に繋がる可能性がある。   Further, the uneven thickness of the hollow fiber membrane is effective for suppressing the occurrence of the above-described potential defects. It is a preferred embodiment in which the thickness deviation when observing the cross section of 100 hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane module is high, and the thickness deviation ratio shown by the ratio between the maximum value and the minimum value is high. The uneven thickness of 100 hollow fiber membranes is preferably 0.6 or more. If at least one hollow fiber membrane includes 100 hollow fiber membranes with an uneven thickness of less than 0.6, the hollow fiber membrane may easily cause a potential defect that causes a leak during clinical use. The thickness deviation of the present invention is not an average value but represents a minimum value of 100. A higher unevenness degree increases the uniformity of the film, suppresses the occurrence of latent defects, and improves the burst pressure. Therefore, it is more preferably 0.65 or more, more preferably 0.7 or more, and still more preferably 0. .75 or more. If it is less than 0.6, latent defects are likely to occur, and the burst pressure becomes low, which may lead to blood leakage.

該偏肉度を0.6以上にするためには、例えば、製膜溶液の吐出口であるノズルのスリット幅を厳密に均一にすることが好ましい。中空糸膜の紡糸ノズルは、一般的に、紡糸原液を吐出する環状部と、その内側に中空形成剤となる芯液吐出孔を有するチューブインオリフィス型ノズルが用いられるが、スリット幅とは、前記紡糸原液を吐出する環状部の幅をさす。このスリット幅のバラツキを小さくすることで、紡糸された中空糸膜の偏肉を減らすことができる。具体的にはスリット幅の最大値と最小値の比が1.00以上1.11以下とし、最大値と最小値の差を10μm以下とすることが好ましく、5μm以下とすることがより好ましい。また、ノズル温度を最適化する、製膜時の内液の吐出斑を低減する、延伸倍率を最適化する等の方法も有効である。   In order to make the thickness deviation 0.6 or more, for example, it is preferable to make the slit width of the nozzle that is the discharge port of the film forming solution strictly uniform. The spinning nozzle of the hollow fiber membrane is generally a tube-in-orifice type nozzle having an annular portion for discharging the spinning stock solution and a core liquid discharge hole serving as a hollow forming agent inside thereof. This refers to the width of the annular portion that discharges the spinning dope. By reducing the variation in the slit width, uneven thickness of the spun hollow fiber membrane can be reduced. Specifically, the ratio between the maximum value and the minimum value of the slit width is 1.00 to 1.11, and the difference between the maximum value and the minimum value is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. In addition, methods such as optimizing the nozzle temperature, reducing discharge spots of the internal liquid during film formation, and optimizing the draw ratio are also effective.

さらに、バースト圧を高くする方策として、中空糸膜表面の傷や異物および気泡の混入を少なくし潜在的な欠陥を低減するのも有効な方法である。傷発生を低減させる方法としては、中空糸膜の製造工程のローラーやガイドの材質や表面粗度を最適化する、モジュールの組み立て時に中空糸膜束をモジュール容器に挿入する時に容器と中空糸膜との接触あるいは中空糸膜同士のこすれが少なくなるような工夫をする等が有効である。本発明では、使用するローラーは中空糸膜がスリップして中空糸膜表面に傷が付くのを防止するため、表面が鏡面加工されたものを使用するのが好ましい。また、ガイドは中空糸膜との接触抵抗をできるだけ避ける意味で、表面が梨地加工されたものやローレット加工されたものを使用するのが好ましい。中空糸膜束をモジュール容器に挿入する際には、中空糸膜束を直接モジュール容器に挿入するのではなく、中空糸膜との接触面が、例えば、梨地加工されたフィルムを中空糸膜束に巻いたものをモジュール容器に挿入し、挿入した後、フィルムのみモジュール容器から抜き取る方法を用いるのが好ましい。   Further, as a measure for increasing the burst pressure, it is also an effective method to reduce the potential defects by reducing the flaws on the surface of the hollow fiber membrane, the mixing of foreign matter and bubbles. As a method of reducing the occurrence of scratches, the material and surface roughness of rollers and guides in the manufacturing process of the hollow fiber membrane are optimized, the container and the hollow fiber membrane are inserted when the hollow fiber membrane bundle is inserted into the module container at the time of module assembly. It is effective to devise such that contact with the fiber or rubbing between the hollow fiber membranes is reduced. In the present invention, it is preferable to use a roller having a mirror-finished surface in order to prevent the hollow fiber membrane from slipping and scratching the surface of the hollow fiber membrane. Further, it is preferable to use a guide whose surface is textured or knurled in order to avoid contact resistance with the hollow fiber membrane as much as possible. When the hollow fiber membrane bundle is inserted into the module container, the hollow fiber membrane bundle is not directly inserted into the module container. It is preferable to use a method in which a film is inserted into a module container, and after insertion, only the film is extracted from the module container.

中空糸膜への異物の混入を抑える方法としては、異物の少ない原料を用いる、製膜用の紡糸原液をろ過し異物を低減する方法等が有効である。本発明では、中空糸膜の膜厚よりも小さな孔径のフィルターを用いて紡糸原液をろ過するのが好ましく、具体的には均一溶解した紡糸原液を溶解タンクからノズルまで導く間に設けられた孔径10〜50μmの焼結フィルターを通過させる。ろ過処理は少なくとも1回行えば良いが、ろ過処理を何段階かにわけて行う場合は後段になるに従いフィルターの孔径を小さくしていくのがろ過効率およびフィルター寿命を延ばす意味で好ましい。フィルターの孔径は10〜45μmがより好ましく、10〜40μmがさらに好ましい。フィルター孔径が小さすぎると背圧が上昇し、定量性が落ちることがある。   As a method for suppressing the mixing of foreign matter into the hollow fiber membrane, a method using a raw material with less foreign matter, filtering the spinning dope for forming a membrane, and reducing foreign matter is effective. In the present invention, it is preferable to filter the spinning dope using a filter having a pore size smaller than the film thickness of the hollow fiber membrane. Specifically, the pore size provided while the uniformly dissolved spinning dope is led from the dissolution tank to the nozzle. Pass through a 10-50 μm sintered filter. The filtration treatment may be performed at least once. However, when the filtration treatment is performed in several stages, it is preferable to reduce the pore size of the filter as it is in the latter stage in order to extend the filtration efficiency and the filter life. The pore diameter of the filter is more preferably 10 to 45 μm, further preferably 10 to 40 μm. If the filter pore size is too small, the back pressure may increase and the quantitativeness may decrease.

また、気泡混入を抑える方法としては、製膜用のポリマー溶液の脱泡を行うのが有効である。紡糸原液の粘度にもよるが、静置脱泡や減圧脱泡を用いることができる。具体的には、溶解タンク内を−100〜−760mmHgに減圧した後、タンク内を密閉し5分〜30分間静置する。この操作を数回繰り返し脱泡処理を行う。減圧度が低すぎる場合には、脱泡の回数を増やす必要があるため処理に長時間を要することがある。また減圧度が高すぎると、系の密閉度を上げるためのコストが高くなることがある。トータルの処理時間は5分〜5時間とするのが好ましい。処理時間が長すぎると、減圧の効果により親水性高分子が劣化・分解することがある。処理時間が短すぎると脱泡の効果が不十分になることがある。   Further, as a method for suppressing the mixing of bubbles, it is effective to defoam a polymer solution for film formation. Depending on the viscosity of the spinning dope, static defoaming or vacuum defoaming can be used. Specifically, after the pressure in the dissolution tank is reduced to -100 to -760 mmHg, the tank is sealed and allowed to stand for 5 to 30 minutes. This operation is repeated several times to perform defoaming treatment. If the degree of vacuum is too low, the treatment may take a long time because it is necessary to increase the number of defoaming times. On the other hand, when the degree of vacuum is too high, the cost for increasing the degree of sealing of the system may increase. The total treatment time is preferably 5 minutes to 5 hours. If the treatment time is too long, the hydrophilic polymer may deteriorate or decompose due to the effect of reduced pressure. If the treatment time is too short, the defoaming effect may be insufficient.

以下、本発明の有効性を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は以下の通りである。   Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the evaluation method of the physical property in the following examples is as follows.

1、透水率の測定
透析器の血液出口部回路(圧力測定点よりも出口側)を鉗子により封止した。37℃に保温した純水を加圧タンクに入れ、レギュレーターにより圧力を制御しながら、37℃恒温槽で保温した透析器の血液流路側へ純水を送り、透析液側から流出したろ液質量を測定した。膜間圧力差(TMP)は
TMP=(Pi+Po)/2
とする。ここで、Piは透析器入り口側圧力、Poは透析器出口側圧力である。TMPを4点変化させ濾過流量を測定し、それらの関係の傾きから透水性(mL/hr/mmHg)を算出する。このときTMPと濾過流量の相関係数は0.999以上でなくてはならない。また回路による圧力損失誤差を少なくするために、TMPは100mmHg以下の範囲で測定する。中空糸膜の透水性は膜面積と透析器の透水性から算出する。
UFR(H)=UFR(D)/A
ここでUFR(H)は中空糸膜の透水性(mL/m2/hr/mmHg)、UFR(D)は透析器の透水性(mL/hr/mmHg)、Aは透析器の膜面積(m2)である。
1. Measurement of water permeability The blood outlet circuit of the dialyzer (the outlet side from the pressure measurement point) was sealed with forceps. Purified water kept at 37 ° C is put into a pressurized tank, and the pressure is controlled by a regulator. The pure water is sent to the blood flow path side of the dialyzer kept at 37 ° C constant temperature bath, and the filtrate flowed out from the dialysate side. Was measured. The transmembrane pressure difference (TMP) is
TMP = (Pi + Po) / 2
And Here, Pi is the dialyzer inlet side pressure, and Po is the dialyzer outlet side pressure. Change the TMP at four points, measure the filtration flow rate, and calculate the water permeability (mL / hr / mmHg) from the slope of the relationship. At this time, the correlation coefficient between TMP and filtration flow rate should be 0.999 or more. In order to reduce the pressure loss error due to the circuit, TMP is measured in the range of 100mmHg or less. The water permeability of the hollow fiber membrane is calculated from the membrane area and the water permeability of the dialyzer.
UFR (H) = UFR (D) / A
Where UFR (H) is the water permeability of the hollow fiber membrane (mL / m 2 / hr / mmHg), UFR (D) is the water permeability of the dialyzer (mL / hr / mmHg), and A is the membrane area of the dialyzer ( m 2 ).

2、膜面積の計算
透析器の膜面積は中空糸の内径基準として求める。
A=n×π×d×L
ここで、nは透析器内の中空糸本数、πは円周率、dは中空糸の内径(m)、Lは透析器内の中空糸の有効長(m)である。
2. Calculation of membrane area The membrane area of the dialyzer is determined as a reference for the inner diameter of the hollow fiber.
A = n × π × d × L
Here, n is the number of hollow fibers in the dialyzer, π is the circumference, d is the inner diameter (m) of the hollow fiber, and L is the effective length (m) of the hollow fiber in the dialyzer.

3、バースト圧
約10,000本の中空糸膜よりなるモジュールの透析液側を水で満たし栓をする。血液側から室温で乾燥空気または窒素を送り込み1分間に0.5MPaの割合で加圧していく。圧力を上昇させ、中空糸膜が加圧空気によって破裂(バースト)し、透析液側に満たした液に気泡が発生した時の空気圧をバースト圧とする。
3. Burst pressure Fill the dialysate side of the module consisting of about 10,000 hollow fiber membranes with water and plug it. Dry air or nitrogen is fed from the blood side at room temperature and pressurized at a rate of 0.5 MPa per minute. The pressure is increased, and the air pressure when the hollow fiber membrane bursts (bursts) with pressurized air and bubbles are generated in the liquid filled on the dialysate side is defined as the burst pressure.

4、偏肉度
中空糸100本の断面を200倍の投影機で観察する。一視野中、最も膜厚差がある一本の糸断面について、最も厚い部分と最も薄い部分の厚さを測定する。
偏肉度=最薄部/最厚部
偏肉度=1で膜厚が完璧に均一となる。
4. Unevenness of thickness The cross section of 100 hollow fibers is observed with a 200 times projector. In one field of view, the thickness of the thickest part and the thinnest part is measured with respect to one yarn cross section having the largest film thickness difference.
Thickness unevenness = thinnest part / thickest part thickening degree = 1, and the film thickness is perfectly uniform.

5、親水性高分子の溶出量
親水性高分子としてポリビニルピロリドンを用いた場合の測定法を例示する。
<乾燥中空糸膜モジュール>
モジュールの透析液側流路に生理食塩水を500mL/minで5分間通液し、ついで血液側流路に200mL/minで通液した。その後血液側から透析液側に200mL/minでろ過をかけながら3分間通液した。
<湿潤中空糸膜モジュール>
モジュール充填液を抜き出した後、乾燥中空糸膜モジュールと同じ処理操作を行った。
上記プライミング処理を行った中空糸膜モジュールを用いて、透析型人工腎臓装置製造承認基準に定められた方法で抽出し、該抽出液中のポリビニルピロリドンを比色法で定量した。
すなわち、中空糸膜1gに純水100mlを加え、70℃で1時間抽出する。得られた抽出液2.5ml、0.2モルクエン酸水溶液1.25ml、0.006規定のヨウ素水溶液0.5mlをよく混合し、室温で10分間放置した、後に470nmでの吸光度を測定した。定量は標品のポリビニルピロリドンを用いて上記方法に従い測定することにより求めた検量線にて行った。
5. Elution amount of hydrophilic polymer An example of the measurement method when polyvinylpyrrolidone is used as the hydrophilic polymer is shown below.
<Dry hollow fiber membrane module>
Saline was passed through the dialysate side channel of the module at 500 mL / min for 5 minutes, and then passed through the blood side channel at 200 mL / min. Thereafter, the solution was passed for 3 minutes from the blood side to the dialysate side while filtering at 200 mL / min.
<Wet hollow fiber membrane module>
After extracting the module filling liquid, the same processing operation as that of the dry hollow fiber membrane module was performed.
Using the hollow fiber membrane module subjected to the priming treatment, extraction was performed by a method defined in the dialysis artificial kidney device production approval standard, and polyvinylpyrrolidone in the extract was quantified by a colorimetric method.
That is, 100 ml of pure water is added to 1 g of the hollow fiber membrane and extracted at 70 ° C. for 1 hour. The obtained extract (2.5 ml), 0.2 molar aqueous citric acid solution (1.25 ml) and 0.006 normal iodine aqueous solution (0.5 ml) were mixed well and allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and the absorbance at 470 nm was measured. The quantification was performed with a calibration curve obtained by measuring according to the above method using a standard polyvinylpyrrolidone.

6、親水性高分子の内外表面の最表層における含有量
親水性高分子の含有量は、X線光電子分光法(ESCA法)で求めた。親水性高分子としてポリビニルピロリドン(PVP)を用いた場合の測定法を例示する。
中空糸膜1本を内表面の一部が露出するようにカミソリで斜めに切断し、内外表面が測定できるように試料台にはりつけてESCAで測定を行った。測定条件は次に示す通りである。
測定装置:アルバック・ファイ ESCA5800
励起X線:MgKα線
X線出力:14kV,25mA
光電子脱出角度:45°
分析径:400μmφ
パスエネルギー:29.35eV
分解能:0.125eV/step
真空度:約10-7Pa以下
窒素の測定値(N)と硫黄の測定値(S)から、次の式により表面でのPVP含有比率を算出した。
<PVP添加PES(ポリエーテルスルホン)膜の場合>
PVP含有比率(Hpvp)[%]
=100×(N×111)/(N×111+S×232)
<PVP添加PSf(ポリスルホン)膜の場合>
PVP含有比率(Hpvp)[%]
=100×(N×111)/(N×111+S×442)
6. Content of hydrophilic polymer in outermost surface of inner and outer surfaces The content of hydrophilic polymer was determined by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA method). The measurement method when polyvinylpyrrolidone (PVP) is used as the hydrophilic polymer will be exemplified.
One hollow fiber membrane was cut obliquely with a razor so that a part of the inner surface was exposed, and was attached to a sample stage so that the inner and outer surfaces could be measured, and measurement was performed by ESCA. The measurement conditions are as follows.
Measuring device: ULVAC-Phi ESCA5800
Excitation X-ray: MgKα ray X-ray output: 14 kV, 25 mA
Photoelectron escape angle: 45 °
Analysis diameter: 400μmφ
Pass energy: 29.35 eV
Resolution: 0.125 eV / step
Degree of vacuum: about 10 −7 Pa or less From the measured value (N) of nitrogen and the measured value (S) of sulfur, the PVP content ratio on the surface was calculated by the following formula.
<In case of PVP-added PES (polyethersulfone) membrane>
PVP content ratio (Hpvp) [%]
= 100 × (N × 111) / (N × 111 + S × 232)
<In the case of PVP-added PSf (polysulfone) membrane>
PVP content ratio (Hpvp) [%]
= 100 × (N × 111) / (N × 111 + S × 442)

7、中空糸膜全体での親水性高分子含有率の測定方法
親水性高分子としてPVPを用いた場合の測定法を例示する。サンプルを、真空乾燥器を用いて、80℃で48時間乾燥させ、その10mgをCHNコーダー(ヤナコ分析工業社製、MT−6型)で分析し、窒素含有量からPVPの質量割合を下記式で計算し求めた。
PVPの質量割合(質量%)=窒素含有量(質量%)×111/14
7. Measuring method of hydrophilic polymer content rate in the whole hollow fiber membrane The measuring method at the time of using PVP as a hydrophilic polymer is illustrated. The sample was dried at 80 ° C. for 48 hours using a vacuum dryer, and 10 mg of the sample was analyzed with a CHN coder (manufactured by Yanaco Analytical Industrial Co., Ltd., MT-6 type). Calculated with
Mass ratio (mass%) of PVP = nitrogen content (mass%) × 111/14

8、中空糸膜の血液接触面の表面近傍層での親水性高分子の含有量
親水性高分子としてPVPを用いた場合の測定法を例示する。測定は赤外線吸収法分析で行った。上記6と同様の方法で準備した測定サンプルを使用し、表面近傍の測定はATR法、膜全体の測定は透過法で行った。ATR法は、内部反射エレメントとしてダイヤモンド45°を使用した方法により赤外吸収スペクトルを測定した。測定にはSPECTRA TECH社製IRμs/SIRMを使用した。赤外吸収スペクトルにおける1675cm-1付近のPVPのC=Oに由来するピークの吸収強度Apと1580cm-1付近のポリスルホン系高分子に由来するピークの吸収強度Asの比Ap/Asを求めた。ATR法においては吸収強度が測定波数に依存しているため、補正値としてポリスルホン系高分子のピーク位置υsおよびPVPのピーク位置υp(波数)の比υp/υsを実測値にかけた。次の式で、血液接触表面近傍層のPVPの含有量を算出した。
表面近傍層での親水性高分子の含有量(質量%)=Cav×Ap/As×υp/υs
ただし、Cavは前記中空糸膜全体での親水性高分子含有率の測定方法で求めたPVP質量割合である。
8. Content of hydrophilic polymer in surface vicinity layer of blood contact surface of hollow fiber membrane An example of a measurement method using PVP as the hydrophilic polymer is illustrated. Measurement was performed by infrared absorption analysis. A measurement sample prepared by the same method as in 6 above was used, the measurement in the vicinity of the surface was performed by the ATR method, and the entire film was measured by the transmission method. In the ATR method, an infrared absorption spectrum was measured by a method using diamond 45 ° as an internal reflection element. For the measurement, IRμs / SIRM manufactured by SPECTRA TECH was used. In the infrared absorption spectrum, the ratio Ap / As of the peak absorption intensity Ap derived from C═O of PVP near 1675 cm −1 and the peak absorption intensity As derived from polysulfone-based polymer near 1580 cm −1 was determined. In the ATR method, since the absorption intensity depends on the measured wave number, a ratio υp / υs between the peak position υs of the polysulfone polymer and the peak position υp (wave number) of the PVP was applied to the measured value as a correction value. The content of PVP in the blood contact surface vicinity layer was calculated by the following formula.
Content (mass%) of hydrophilic polymer in the surface vicinity layer = Cav × Ap / As × υp / υs
However, Cav is a PVP mass ratio determined by a method for measuring the hydrophilic polymer content in the entire hollow fiber membrane.

9、中空糸膜外表面の開孔率
中空糸膜外表面を10,000倍の電子顕微鏡で観察し写真(SEM写真)を撮影する。その画像を画像解析処理ソフトで処理して中空糸膜外表面の開孔率を求めた。画像解析処理ソフトは、例えばImage PRO Plus (Media Cybernetics,Inc.)を使用して測定する。とり込んだ画像を孔部と閉塞部が識別されるように強調・フィルタ操作を実施する。その後、孔部をカウントし、孔内部に下層のポリマー鎖が見て取れる場合には孔を結合して一孔とみなしてカウントする。測定範囲の面積(A)、および測定範囲内の孔の面積の累計(B)を求めて開孔率(%)=B/A×100で求めた。これを10視野実施してその平均を求めた。初期操作としてスケール設定を実施するものとし、また、カウント時には測定範囲境界上の孔は除外しないものとする。
9. Opening ratio of outer surface of hollow fiber membrane The outer surface of the hollow fiber membrane is observed with an electron microscope of 10,000 times and a photograph (SEM photograph) is taken. The image was processed with image analysis processing software to obtain the porosity of the outer surface of the hollow fiber membrane. The image analysis processing software is measured using, for example, Image PRO Plus (Media Cybernetics, Inc.). The emphasis / filtering operation is performed on the captured image so that the hole and the blockage are identified. Thereafter, the holes are counted, and when the lower polymer chain can be seen inside the holes, the holes are combined and counted as one hole. The area (A) of the measurement range and the cumulative area (B) of the pores within the measurement range were determined, and the area ratio (%) = B / A × 100. This was carried out 10 views and the average was obtained. Scale setting is performed as an initial operation, and holes on the measurement range boundary are not excluded during counting.

10、中空糸膜外表面の開孔部の平均孔面積
前項と同様にカウントし、各孔の面積を求めた。また、カウント時には測定範囲境界上の孔は除外した。これを10視野実施してすべての孔面積の平均を求めた。
10. Average pore area of the apertures on the outer surface of the hollow fiber membrane Counted in the same manner as in the previous section, and the area of each pore was determined. In addition, holes on the measurement range boundary were excluded during counting. This was carried out for 10 fields of view and the average of all pore areas was determined.

11、中空糸膜の偏肉度
中空糸100本の断面を200倍の投影機で観察する。一視野中、最も膜厚差がある一本の糸断面について、最も厚い部分と最も薄い部分の厚みを測定した。
偏肉度=最薄部/最厚部
偏肉度=1で膜厚が完璧に均一となる。
11. Thickness of hollow fiber membrane The cross section of 100 hollow fibers is observed with a 200 × projector. In one field of view, the thickness of the thickest part and the thinnest part was measured for one yarn cross section having the largest film thickness difference.
Thickness unevenness = thinnest part / thickest part thickening degree = 1, and the film thickness is perfectly uniform.

12、血液リークテスト
クエン酸を添加し、凝固を抑制した37℃の牛血液を、血液浄化器に200mL/minで送液し、10mL/min・m2の割合で血液をろ過する。このとき、ろ液は血液に戻し、循環系とする。60分間後に血液浄化器のろ液を採取し、赤血球のリークに起因する赤色を目視で観察する。この血液リーク試験を各実施例、比較例ともに30本の血液浄化器を用い、血液リークしたモジュール数を調べる。
12. Blood Leakage Test Add 37 ml of cattle blood to which citrate has been added to suppress coagulation to a blood purifier at 200 mL / min, and filter the blood at a rate of 10 mL / min · m 2 . At this time, the filtrate is returned to blood to be a circulatory system. After 60 minutes, the filtrate from the blood purifier is collected, and the red color resulting from red blood cell leakage is visually observed. In this blood leak test, 30 blood purifiers were used in each of the examples and comparative examples, and the number of blood leaked modules was examined.

13、中空糸膜の固着性
中空糸約10,000本を束ね、30mmφ〜35mmφのモジュールケースに装てんし、2液系ポリウレタン樹脂にて封止してモジュールを作成した。各水準5本リークテストを実施し、ウレタン樹脂封止不良に起因してリーク発生となったモジュールの本数をカウントした。
13. Fixing property of hollow fiber membrane About 10,000 hollow fibers were bundled, loaded into a module case of 30 mmφ to 35 mmφ, and sealed with a two-component polyurethane resin to prepare a module. A leak test was conducted for each level of five, and the number of modules that had leaked due to poor urethane resin sealing was counted.

14、中空糸膜の残血性
膜面積1.5m2のモジュールの透析液側を生理食塩水で満たし、健康人から採取したヘパリン加血200mlを血液バッグに詰め、血液バッグとモジュールをチューブで連結し、37℃で血液流速100ml/min、1時間循環する。循環開始前と循環60分との血液をサンプリングし、白血球数、血小板数を測定する。測定した値はヘマトクリットの値で補正する。
補正値=測定値(60分)×ヘマトクリット(0分)/ヘマトクリット(60分)
補正値から白血球と血小板の変化率を算出する。
変化率=補正値(60分)/循環開始前値×100
60分循環終了後、生理食塩水で返血し、残血している中空糸膜の本数を数えた。残血している中空糸膜の本数が10本以下を○、11本以上30本以下を△、31本以上を×として評価を実施した。
14. Residual blood of hollow fiber membrane Fill the dialysate side of the module with a membrane area of 1.5m 2 with physiological saline, fill the blood bag with 200ml of heparinized blood collected from a healthy person, and connect the blood bag and the module with a tube And circulate at 37 ° C. for 1 hour at a blood flow rate of 100 ml / min. Blood samples before the start of circulation and 60 minutes of circulation are sampled, and the white blood cell count and platelet count are measured. The measured value is corrected with the value of hematocrit.
Correction value = measured value (60 minutes) x hematocrit (0 minutes) / hematocrit (60 minutes)
The rate of change of white blood cells and platelets is calculated from the correction value.
Rate of change = correction value (60 minutes) / pre-circulation value x 100
After the circulation for 60 minutes, the blood was returned with physiological saline, and the number of remaining hollow fiber membranes was counted. The evaluation was carried out with 10 or less hollow fiber membranes remaining blood as ◯, 11 or more and 30 or less as Δ, and 31 or more as ×.

15、プライミング性
モジュールの透析液側ポートに蓋をした状態で、血液側入口ポートから200mL/minで注射用蒸留水を流し、出口ポートに注射用蒸留水が到達した時点から10秒経過するまでの間にモジュールケースを鉗子で5回軽くたたいて脱泡した後、1分間の気泡の通過個数を目視にて確認した。判定は以下の基準で行った。
10個/分以下:○
11個/分以上30個/分未満:△
30個/分以上:×
15. With the lid on the dialysate side port of the priming property module, distilled water for injection is flowed from the blood side inlet port at 200 mL / min until 10 seconds elapses after the distilled water for injection reaches the outlet port. The module case was detaped by tapping the module case 5 times with forceps, and the number of bubbles passed for 1 minute was visually confirmed. The determination was made according to the following criteria.
10 / min or less: ○
11 / min or more and less than 30 / min: △
30 pieces / minute or more: ×

16、凝集粒子の直径、標準偏差
中空糸膜を液体窒素中で凍結後に切断することで得られた断面をオスミウムプラズマコート後、電界放射型走査電子顕微鏡にて凍結割断面の写真(倍率;4〜7万倍)を撮影し、緻密層の凝集粒子を100個測定し、平均直径、標準偏差を算出した。粒子径は、各粒子の長径と短径の平均値とした。また最内表面から膜外面方向に向かって凝集粒子の大きさからみて10個程度の内部までを計測対象とした。(例えば、粒子直径が50nmの場合は、膜表面から500nm相当の内部の緻密層を計測領域とする。)
16. Diameter of aggregated particle, standard deviation After osmium plasma coating of the cross-section obtained by freezing the hollow fiber membrane after freezing in liquid nitrogen, a photograph of a frozen section by a field emission scanning electron microscope (magnification: 4 100 to 70,000 times), 100 aggregated particles in the dense layer were measured, and the average diameter and standard deviation were calculated. The particle diameter was the average value of the major axis and minor axis of each particle. In addition, from the innermost surface toward the outer surface of the membrane, up to about 10 internal parts were measured from the size of the aggregated particles. (For example, when the particle diameter is 50 nm, the dense region inside 500 nm from the film surface is taken as the measurement region.)

17、β2−ミクログロブリン篩い係数
1.5m2の中空糸膜モジュールに37℃、ヘマトクリット(Ht)40±2.0%、総タンパク濃度6.5±0.5g/dlに調整した牛血を300ml/minで血液側に流し、濾過速度90ml/minで血液濾過開始後15分および120分時点のモジュールの入口と出口の血液及び濾過液をサンプリングして、酵素免疫測定法(グラザイムβ2-Microglobulin-EIA Test 和光純薬工業)等によりβ2-ミクログロブリン(以下、β2-MGと略記する。)の濃度を測定した。なお、当該測定でモジュールに流す牛血液には適量のヒト由来β2-MGを添加して行い、サンプリングした血液は必要に応じて遠心分離してβ2-MGの測定に供した。これらのβ2-MGの濃度の値から下記式に従ってβ2-MGの篩い係数(SC)を求めた。
SC=Cfil /((CI +CO )/2)
Cfil :濾過液のβ2-MG濃度
CI :モジュール血液側入口の血液のβ2-MG濃度
CO :モジュール血液側出口の血液のβ2-MG濃度
17, β2-microglobulin sieve coefficient 1.5m 2 hollow fiber membrane module was adjusted to 37 ° C, hematocrit (Ht) 40 ± 2.0%, total protein concentration 6.5 ± 0.5g / dl Sampling blood and filtrate at the inlet and outlet of the module at 15 and 120 minutes after starting blood filtration at a filtration rate of 90 ml / min at 300 ml / min, and then sampling the enzyme immunoassay (Glazyme β2-Microglobulin -EIA Test The concentration of β2-microglobulin (hereinafter abbreviated as β2-MG) was measured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). In addition, an appropriate amount of human-derived β2-MG was added to the bovine blood flowing into the module in this measurement, and the sampled blood was centrifuged as necessary to be used for β2-MG measurement. The sieving coefficient (SC) of β2-MG was determined from these β2-MG concentration values according to the following formula.
SC = Cfil / ((CI + C0) / 2)
Cfil: β2-MG concentration of the filtrate CI: β2-MG concentration of blood at the inlet of the module blood CO: β2-MG concentration of blood at the outlet of the module blood

18、アルブミンの篩い係数
上記に示すβ2-ミクログロブリンの測定と同様の実験を行ない、ろ過開始から15分後にモジュールの入口と出口で血液及びろ過液をサンプリングして、ブロモクレゾールグリーン法により、各液のアルブミン濃度を測定した。これらの濃度の値から、上記算出式中のサンプル濃度をアルブミン濃度とし、SCを求めた。
18. Sieving coefficient of albumin The experiment similar to the measurement of β2-microglobulin shown above was performed, and after 15 minutes from the start of filtration, blood and filtrate were sampled at the inlet and outlet of the module, and each bromocresol green method was used. The albumin concentration of the liquid was measured. From these concentration values, the sample concentration in the above formula was defined as the albumin concentration, and SC was determined.

(実施例1)
ポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、スミカエクセル(R)4800P)17.9質量%、ポリビニルピロリドン(BASF社製コリドン(R)K−90)4.5質量%、ジメチルアセトアミド(DMAc)74.7質量%、RO水2.9質量%を50℃で均一に溶解し、ついで真空ポンプを用いて系内を−500mmHgまで減圧した後、溶媒等が蒸発して製膜溶液組成が変化しないように直ぐに系内を密閉し15分間放置した。この操作を3回繰り返して製膜溶液の脱泡を行った。製膜溶液を30μm、15μmの2段の焼結フィルターに順に通した後、65℃に加温したチューブインオリフィスノズルの外側スリットより吐出すると同時に、内部凝固液として予め−700mmHgで60分間脱気処理した15℃の45質量%DMAc水溶液を内液吐出孔より吐出し、紡糸管により外気と遮断された450mmの乾式部を通過後、60℃のDMAc5質量%水溶液中で凝固させ、湿潤状態のまま綛に捲き上げた。使用したチューブインオリフィスノズルのノズルスリット幅は、平均60μmであり、最大61μm最小59μm、スリット幅の最大値、最小値の比は1.03、ノズルの中心吐出孔径は100μm、製膜溶液のドラフト比は1.02であった。
(Example 1)
Polyethersulfone (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., SUMIKAEXCEL (R) 4800P) 17.9% by mass, polyvinyl pyrrolidone (BASF Koridone (R) K-90) 4.5% by mass, dimethylacetamide (DMAc) 74. Dissolve 7% by mass and 2.9% by mass of RO water uniformly at 50 ° C., and then reduce the pressure to −500 mmHg using a vacuum pump. The system was immediately sealed and left for 15 minutes. This operation was repeated three times to degas the film forming solution. The membrane-forming solution was passed through 30 μm and 15 μm two-stage sintered filters in order, and then discharged from the outer slit of a tube-in orifice nozzle heated to 65 ° C., and at the same time, degassed as an internal coagulating liquid at −700 mmHg for 60 minutes. The treated 45% by mass DMAc aqueous solution at 15 ° C. was discharged from the inner liquid discharge hole, passed through a 450 mm dry part cut off from the outside air by a spinning tube, and then solidified in a 5% DMAc 5% by weight aqueous solution at 60 ° C. I whispered to the wall. The nozzle slit width of the tube-in-orifice nozzle used is an average of 60 μm, the maximum is 61 μm, the minimum is 59 μm, the ratio of the maximum and minimum slit width is 1.03, the center discharge hole diameter of the nozzle is 100 μm, the draft of the film forming solution The ratio was 1.02.

該中空糸膜約10,000本の束の周りに中空糸束側表面が梨地加工されたポリエチレン製のフィルムを巻きつけた後27cmの長さに切断しバンドルとした。このバンドルを80℃熱水中で30分間×4回洗浄した。得られた湿潤バンドルを600rpm×5min間遠心脱液し、乾燥装置内の回転テーブルに6本×4段に中空糸膜束をセットし、オーブン中に反射板を設置し均一加熱ができるような構造を有したマイクロ波発生装置により初期1.5kWのマイクロ波を照射するとともに真空ポンプにより前記乾燥装置内を7kPaに減圧し28分間乾燥処理を行った。続いてマイクロ波出力0.5kW、減圧度7kPaにて12分間乾燥処理を行った。さらにマイクロ波出力を0.2kWに落として同様に8分間乾燥処理を行い終了した。また、同時に遠赤外線照射を併用した。この時の中空糸膜束表面の最高到達温度は65℃で、乾燥後の中空糸膜の水分率は平均2質量%であった。得られた中空糸膜の内径は198.6μm、膜厚は30.5μmであった。紡糸工程中、中空糸膜が接触するローラーは表面が鏡面加工されたもの、ガイドはすべて表面が梨地加工されたものを使用した。   A polyethylene film whose surface on the hollow fiber bundle side was textured was wound around about 10,000 bundles of the hollow fiber membranes, and then cut into a length of 27 cm to obtain a bundle. This bundle was washed in hot water at 80 ° C. for 30 minutes × 4 times. The obtained wet bundle is centrifuged and drained for 600 rpm × 5 min, the hollow fiber membrane bundle is set in 6 × 4 stages on the rotary table in the drying apparatus, and the reflector is installed in the oven so that it can be heated uniformly. The microwave generator having the structure was irradiated with an initial 1.5 kW microwave, and the inside of the drying apparatus was reduced to 7 kPa by a vacuum pump, and the drying treatment was performed for 28 minutes. Subsequently, a drying process was performed for 12 minutes at a microwave output of 0.5 kW and a reduced pressure of 7 kPa. Further, the microwave output was reduced to 0.2 kW, and the drying process was similarly completed for 8 minutes. At the same time, far infrared irradiation was used in combination. The maximum temperature reached on the surface of the hollow fiber membrane bundle at this time was 65 ° C., and the moisture content of the hollow fiber membrane after drying was an average of 2% by mass. The resulting hollow fiber membrane had an inner diameter of 198.6 μm and a film thickness of 30.5 μm. During the spinning process, the roller contacted with the hollow fiber membrane was a mirror-finished surface, and the guides were all finished with a satin finish.

このようにして得られた中空糸膜を用いて血液浄化器を組み立て、リークテストを行った結果、中空糸同士の固着に起因するような接着不良は認められなかった。   As a result of assembling a blood purifier using the hollow fiber membrane thus obtained and conducting a leak test, no adhesion failure due to the sticking of the hollow fibers was found.

該血液浄化器内にRO水を充填し25kGyの吸収線量でγ線を照射し架橋処理を行った。γ線照射後の血液浄化器より中空糸膜を切り出し、溶出物試験に供したところ、PVP溶出量は4ppmであり問題ないレベルであった。また、血液浄化器より取り出した中空糸膜の外表面を顕微鏡にて観察したところ傷等の欠陥は観察されなかった。   The blood purifier was filled with RO water and irradiated with γ rays at an absorbed dose of 25 kGy for crosslinking treatment. When the hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier after γ-irradiation and subjected to the eluate test, the PVP elution amount was 4 ppm, which was a satisfactory level. Further, when the outer surface of the hollow fiber membrane taken out from the blood purifier was observed with a microscope, defects such as scratches were not observed.

また、クエン酸加新鮮牛血を血液流量200mL/min,ろ過速度10mL/minで血液浄化器に流したが、血球リークはみられなかった。中空糸外側から中空糸内側にろ過されたエンドトキシンは検出限界以下であり、問題ないレベルであった。その他の分析結果を表1に示した。   In addition, citrated fresh cow blood was flowed to the blood purifier at a blood flow rate of 200 mL / min and a filtration rate of 10 mL / min, but no blood cell leak was observed. Endotoxin filtered from the outer side of the hollow fiber to the inner side of the hollow fiber was below the detection limit and was at a level with no problem. The other analysis results are shown in Table 1.

中空糸膜の内面部に緻密層があり、凝集径を測定したところ平均110nm、標準偏差は、35μmであった。β2マイクログロブリンの篩い係数は、SCβ2MG(15分)0.92、SCβ2MG(120分)0.76であり、SCβ2MG(120分)/SCβ2MG(15分)は0.83であった。SCalb(15分)は、0.08であった。   There was a dense layer on the inner surface of the hollow fiber membrane, and when the aggregate diameter was measured, the average was 110 nm, and the standard deviation was 35 μm. The sieving coefficient of β2 microglobulin was SCβ2MG (15 minutes) 0.92, SCβ2MG (120 minutes) 0.76, and SCβ2MG (120 minutes) / SCβ2MG (15 minutes) was 0.83. SCalb (15 minutes) was 0.08.

Figure 2005349093
Figure 2005349093

(比較例1)
紡糸原液をポリビニルピロリドン(BASF社製コリドン(R)K−90)2.4質量%、DMAc77質量%に変更し、乾式部長さを750mmに変更した以外は実施例1と同様にして湿潤中空糸膜を得た。得られた中空糸膜は実施例1と同様にして洗浄処理を行い、60℃の温風乾燥器中で乾燥処理を行った。得られた中空糸膜の含水率は3.4質量%、内径は199.9μm、膜厚は29.7μmであった。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。比較例1の中空糸膜は残血性が悪かったが、これは内表面の表面近傍層のPVPの含有量が低いためと推測する。
(Comparative Example 1)
Wet hollow fiber as in Example 1 except that the spinning dope was changed to 2.4% by mass of polyvinylpyrrolidone (Collidon (R) K-90 manufactured by BASF) and 77% by mass of DMAc, and the dry part length was changed to 750 mm. A membrane was obtained. The obtained hollow fiber membrane was washed in the same manner as in Example 1 and dried in a 60 ° C. hot air dryer. The resulting hollow fiber membrane had a moisture content of 3.4% by mass, an inner diameter of 199.9 μm, and a film thickness of 29.7 μm. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane of Comparative Example 1 had poor residual blood properties, which is presumed to be due to the low PVP content of the inner surface near-surface layer.

(比較例2)
実施例1と同様にして調製した製膜溶液を100μmのフィルターに通した後、50℃に加温したチューブインオリフィスノズルから中空形成剤として予め−700mmHgで2時間脱気処理した55質量%DMAc水溶液を用いて同時に吐出、紡糸管により外気と遮断された600mmの乾式部を通過後、濃度10質量%、60℃のDMAc水溶液中で凝固させた。使用したチューブインオリフィスノズルのノズルスリット幅は、平均100μmであり、最大110μm、最小90μm、スリット幅の最大値、最小値の比は1.22、ノズルの中心吐出孔径は180μm、ドラフト比は2.45であった。得られた中空糸膜は40℃の水洗槽を45秒間通過させ溶媒と過剰の親水性高分子を除去した後、湿潤状態のまま巻き上げ空気中で50℃で乾燥した。得られた中空糸膜の内径は198.9μm、膜厚は29.7μmであった。中空糸膜中の親水性高分子の質量割合を測定したところ、7.4質量%であった。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本比較例で得られた中空糸膜は、内表面の最表層のPVP含有量が高くPVPの溶出量が高かった。また、中空糸膜外表面の親水性高分子含量が多いためエンドトキシンの血液側への透過がみられた。
(Comparative Example 2)
The membrane-forming solution prepared in the same manner as in Example 1 was passed through a 100 μm filter and then degassed in advance at −700 mmHg for 2 hours as a hollow forming agent from a tube-in orifice nozzle heated to 50 ° C. The solution was simultaneously discharged using an aqueous solution, passed through a 600 mm dry section cut off from the outside air by a spinning tube, and then solidified in a DMAc aqueous solution having a concentration of 10% by mass and 60 ° C. The nozzle slit width of the tube-in-orifice nozzle used is an average of 100 μm, the maximum is 110 μm, the minimum is 90 μm, the ratio of the maximum and minimum slit width is 1.22, the center discharge hole diameter of the nozzle is 180 μm, and the draft ratio is 2.45. It was. The obtained hollow fiber membrane was passed through a water washing tank at 40 ° C. for 45 seconds to remove the solvent and excess hydrophilic polymer, and then wound up in a wet state and dried in air at 50 ° C. The resulting hollow fiber membrane had an inner diameter of 198.9 μm and a film thickness of 29.7 μm. It was 7.4 mass% when the mass ratio of the hydrophilic polymer in a hollow fiber membrane was measured. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane obtained in this comparative example had a high PVP content in the outermost layer on the inner surface and a high PVP elution amount. Further, since the hydrophilic polymer content on the outer surface of the hollow fiber membrane is large, permeation of endotoxin to the blood side was observed.

(比較例3)
比較例2において、熱水洗浄回数を6hrに変更する以外は、比較例2と同様にして中空糸膜束および血液浄化器を得た。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。本比較例で得られた中空糸膜束は、外表面の最表層のPVPの含有量が低く、外表面の親水性が低いためプライミング性が劣っていた。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 2, a hollow fiber membrane bundle and a blood purifier were obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that the number of hot water washings was changed to 6 hours. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. The hollow fiber membrane bundle obtained in this comparative example had poor priming properties because the outermost surface PVP content on the outer surface was low and the hydrophilicity on the outer surface was low.

(比較例4)
実施例1において、ポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、スミカエクセル(R)4800P)30.0質量%、ポリビニルピロリドン(BASF社製コリドン(R)K−90)7.0質量%、ジメチルアセトアミド(DMAc)60.0質量%、RO水3.0質量%にした以外は、実施例1と同様にして中空糸膜および血液浄化器を得た。得られた中空糸膜束および血液浄化器の特性を表1に示す。この膜では凝集粒子は観察されなかった。
(Comparative Example 4)
In Example 1, 30.0% by mass of polyethersulfone (manufactured by Sumika Chemtex, Sumika Excel (R) 4800P), 7.0% by mass of polyvinylpyrrolidone (Collidon (R) K-90, manufactured by BASF), dimethylacetamide (DMAc) A hollow fiber membrane and a blood purifier were obtained in the same manner as in Example 1 except that 60.0 mass% and RO water were 3.0 mass%. The properties of the obtained hollow fiber membrane bundle and blood purifier are shown in Table 1. Agglomerated particles were not observed in this film.

(実施例2)
ポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、スミカエクセル(R)4800P)18.8質量%、ポリビニルピロリドン(BASF社製コリドン(R)K−90)5.2質量%、DMAc72.0質量%、水4質量%を50℃で溶解し、ついで真空ポンプを用いて系内を−700mmHgまで減圧した後、溶媒等が揮発して製膜溶液組成が変化しないように直ぐに系内を密閉し10分間放置した。この操作を3回繰り返して製膜溶液の脱泡を行った。得られた製膜溶液を15μm、15μmの2段のフィルターに通した後、70℃に加温したチューブインオリフィスノズルの外側スリットより吐出すると同時に、内部凝固液として予め−700mmHgで2時間脱気処理した10℃の55質量%DMAc水溶液を内液吐出孔より吐出し、紡糸管により外気と遮断された330mmのエアギャップ部を通過後、60℃の水中で凝固させた。使用したチューブインオリフィスノズルのノズルスリット幅は、平均45μmであり、最大45.5、最小44.5μm、スリット幅の最大値、最小値の比は1.02、ノズルの中心吐出孔径は100μm、ドラフト比は1.06、乾式部の絶対湿度は0.12kg/kg乾燥空気であった。凝固浴から引き揚げられた中空糸膜は90℃の水洗槽を30秒間通過させ溶媒と過剰の親水性高分子を除去した後巻き上げた。該中空糸膜約10,000本の束の周りに実施例1と同様のポリエチレン製のフィルムを巻きつけた後、30℃の40vol%イソプロパノール水溶液で30分×2回浸漬洗浄し、水に置換した。
(Example 2)
Polyethersulfone (manufactured by Sumika Chemtex, Sumika Excel (R) 4800P) 18.8% by mass, polyvinyl pyrrolidone (BASF Koridone (R) K-90) 5.2% by mass, DMAc 72.0% by mass, water Dissolve 4% by mass at 50 ° C, and then reduce the pressure in the system to -700 mmHg using a vacuum pump. Immediately seal the system and leave it for 10 minutes to prevent the solvent from evaporating and changing the composition of the film forming solution. did. This operation was repeated three times to degas the film forming solution. The obtained film-forming solution was passed through a two-stage filter of 15 μm and 15 μm, and then discharged from the outer slit of a tube-in orifice nozzle heated to 70 ° C., and at the same time degassed as an internal coagulation liquid at −700 mmHg for 2 hours. The treated 55 mass% DMAc aqueous solution at 10 ° C. was discharged from the inner liquid discharge hole, passed through a 330 mm air gap portion blocked from the outside air by a spinning tube, and then solidified in water at 60 ° C. The nozzle slit width of the tube-in-orifice nozzle used is an average of 45 μm, the maximum is 45.5 μm, the minimum is 44.5 μm, the ratio of the maximum value and the minimum value of the slit width is 1.02, the center discharge hole diameter of the nozzle is 100 μm, The draft ratio was 1.06, and the absolute humidity of the dry section was 0.12 kg / kg dry air. The hollow fiber membrane pulled up from the coagulation bath was passed through a 90 ° C. water washing tank for 30 seconds to remove the solvent and excess hydrophilic polymer, and then wound up. A polyethylene film similar to that of Example 1 was wrapped around a bundle of about 10,000 hollow fiber membranes, and then immersed in a 40 vol% isopropanol aqueous solution at 30 ° C. for 30 minutes × twice and replaced with water. did.

得られた湿潤状態の中空糸膜束を600rpm×5min間遠心脱液を行い、乾燥装置内の回転テーブルに48本×2段にセットし、初期7kWのマイクロ波を照射するとともに乾燥装置内を5kPaに減圧し65分間乾燥処理を行った。続いてマイクロ波出力3.5kW、減圧度5kPaにて50分間乾燥処理を行った。さらにマイクロ波出力を2.5kWに落として同様に10分間乾燥処理を行い終了した。乾燥処理中の中空糸膜束表面の最高到達温度は65℃で含水率は平均2.8質量%であった。紡糸工程中の糸道変更のためのローラーは表面が鏡面加工されたものを使用し、固定ガイドは表面が梨地処理されたものを使用した。得られた中空糸膜の内径は200.2μm、膜厚は29.1μmであった。   The resulting wet hollow fiber membrane bundle is centrifuged and drained for 600 rpm × 5 min, set on a rotary table in the drying device in 48 × 2 stages, irradiated with an initial 7 kW of microwaves, and inside the drying device. The pressure was reduced to 5 kPa and the drying process was performed for 65 minutes. Subsequently, a drying process was performed for 50 minutes at a microwave output of 3.5 kW and a degree of vacuum of 5 kPa. Further, the microwave output was reduced to 2.5 kW, and similarly a drying treatment was performed for 10 minutes to complete the process. The maximum temperature reached on the surface of the hollow fiber membrane bundle during the drying treatment was 65 ° C., and the water content averaged 2.8% by mass. The roller for changing the yarn path during the spinning process was a mirror-finished surface, and the fixing guide was a satin-finished surface. The hollow fiber membrane obtained had an inner diameter of 200.2 μm and a film thickness of 29.1 μm.

このようにして得られた中空糸膜を用いて血液浄化器を組み立て、リークテストを行った結果、中空糸同士の固着に起因するような接着不良は認められなかった。   As a result of assembling a blood purifier using the hollow fiber membrane thus obtained and conducting a leak test, no adhesion failure due to the sticking of the hollow fibers was found.

該血液浄化器は親水性高分子の架橋処理を行わずに以降の分析に供した。γ線未照射の血液浄化器より中空糸膜を切り出し、溶出物試験に供したところ、PVP溶出量は7ppmと良好であった。また、外表面を顕微鏡にて観察したところ傷等の欠陥は観察されなかった。   The blood purifier was subjected to the subsequent analysis without performing the crosslinking treatment of the hydrophilic polymer. When the hollow fiber membrane was cut out from the blood purifier not irradiated with γ-rays and subjected to the eluate test, the elution amount of PVP was as good as 7 ppm. Further, when the outer surface was observed with a microscope, no defects such as scratches were observed.

牛血液を用いた血液リークテストでは血球リークはみられなかった。また、エンドトキシン透過試験の結果、中空糸外側から中空糸内側にろ過されたエンドトキシンは検出限界以下であり、問題ないレベルであった。その他の分析結果を表1に示した。   No blood cell leak was found in the blood leak test using bovine blood. In addition, as a result of the endotoxin permeation test, endotoxin filtered from the outside of the hollow fiber to the inside of the hollow fiber was below the detection limit and was at a level with no problem. The other analysis results are shown in Table 1.

(比較例5)
ポリエーテルスルホン(住化ケムテックス社製、スミカエクセル(R)7800P)23質量%、PVP(BASF社製コリドン(R)K−30)7質量%、DMAc67.5質量%、水2.5質量%を50℃で溶解し、ついで真空ポンプを用いて系内を−450mmHgまで減圧した後、溶媒等が揮発して製膜溶液組成が変化しないように直ぐに系内を密閉し30分間放置した。この操作を2回繰り返して製膜溶液の脱泡を行った。得られた製膜溶液を30μm、30μmの2段のフィルターに通した後、50℃に加温したチューブインオリフィスノズルの外側スリットより吐出すると同時に、チューブインオリフィスノズルの内液吐出孔より内部凝固液として予め減圧脱気した50℃の50質量%DMAc水溶液を吐出し、紡糸管により外気と遮断された350mmのエアギャップ部を通過後、50℃水中で凝固させた。チューブインオリフィスノズルの内液吐出孔より内部凝固液として予め減圧脱気した50℃の50質量%DMAc水溶液を吐出し、紡糸管により外気と遮断された350mmのエアギャップ部を通過後、50℃水中で凝固させた。使用したチューブインオリフィスノズルのノズルスリット幅は、平均45μmであり、最大45.5μm、最小44.5μm、スリット幅の最大値、最小値の比は1.02、ノズルの中心吐出孔径は100μm、ドラフト比は1.06、乾式部の絶対湿度は0.07kg/kg乾燥空気であった。凝固浴から引き揚げられた中空糸膜は85℃の水洗槽を45秒間通過させ溶媒と過剰の親水性高分子を除去した後巻き上げた。得られた10,000本の中空糸膜束は洗浄を行わず、そのまま60℃で20時間乾燥した。乾燥後の中空糸膜束には固着が観察され、血液浄化器を組立てる際、端部接着樹脂が中空糸膜間にうまく入らず血液浄化器を組み立てることが出来なかった。分析結果を表1に示した。
(Comparative Example 5)
23% by mass of polyethersulfone (Sumika Chemtex, Sumika Excel (R) 7800P), 7% by mass of PVP (Collidon (R) K-30, BASF), 67.5% by mass of DMAc, 2.5% by mass of water The solution was melted at 50 ° C., and the pressure in the system was reduced to −450 mmHg using a vacuum pump. The system was immediately sealed and allowed to stand for 30 minutes so that the solvent and the like were volatilized and the film forming solution composition did not change. This operation was repeated twice to degas the film forming solution. The obtained film-forming solution is passed through a two-stage filter of 30 μm and 30 μm, and then discharged from the outer slit of the tube-in orifice nozzle heated to 50 ° C., and at the same time, the inner solidification from the inner liquid discharge hole of the tube-in orifice nozzle A 50% by mass DMAc aqueous solution at 50 ° C. that had been degassed under reduced pressure in advance was discharged as a liquid, and after passing through a 350 mm air gap portion that was blocked from outside air by a spinning tube, the solution was solidified in 50 ° C. water. A 50% by mass DMAc aqueous solution at 50 ° C. that had been degassed in advance as an internal coagulating liquid was discharged from the internal liquid discharge hole of the tube-in orifice nozzle, passed through a 350 mm air gap portion that was blocked from the outside air by a spinning tube, and then 50 ° C. Coagulated in water. The nozzle slit width of the used tube-in-orifice nozzle is an average of 45 μm, the maximum is 45.5 μm, the minimum is 44.5 μm, the ratio of the maximum value and the minimum value of the slit width is 1.02, the center discharge hole diameter of the nozzle is 100 μm, The draft ratio was 1.06, and the absolute humidity of the dry section was 0.07 kg / kg dry air. The hollow fiber membrane pulled up from the coagulation bath was passed through a water washing tank at 85 ° C. for 45 seconds to remove the solvent and excess hydrophilic polymer, and then wound up. The resulting 10,000 hollow fiber membrane bundles were not washed and dried at 60 ° C. for 20 hours. Adherence was observed in the hollow fiber membrane bundle after drying, and when assembling the blood purifier, the end portion adhesive resin did not enter well between the hollow fiber membranes, and the blood purifier could not be assembled. The analysis results are shown in Table 1.

本発明のポリスルホン系中空糸膜は、安全性や性能の安定性が高く、かつモジュール組み立て性に優れており、さらに血液透析中の経時変化が少なく、慢性腎不全の治療に用いる高透水性能を有する中空糸型血液浄化器用として好適であり産業界に寄与することが大である。   The polysulfone-based hollow fiber membrane of the present invention has high safety and stability of performance, is excellent in module assembly, has little change over time during hemodialysis, and has high water permeability for use in the treatment of chronic renal failure. It is suitable for a hollow fiber blood purifier having a large contribution to the industry.

Claims (11)

ポリスルホン系樹脂および親水性高分子を主成分としてなる中空糸膜において、下記(イ)〜(ハ)を同時に満たすことを特徴とするポリスルホン系選択透過性中空糸膜。
(イ)該中空糸膜における血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量が、該血液接触側表面の表面近傍層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ロ)該中空糸膜における血液接触側と反対表面の最表層の親水性高分子の含有量が、血液接触側表面の最表層の親水性高分子の含有量に対して1.1倍以上である。
(ハ)該中空糸膜において、少なくとも血液接触側表面に緻密層を有し、該緻密層が平均直径20〜200nmの凝集粒子の集合体からなり、該凝集粒子の表面に親水性高分子が濃縮している。
A hollow fiber membrane comprising a polysulfone resin and a hydrophilic polymer as main components, wherein the following (i) to (c) are simultaneously satisfied:
(A) The content of the hydrophilic polymer in the outermost surface layer on the blood contact side surface in the hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the surface vicinity layer on the blood contact side surface It is.
(B) The content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the surface opposite to the blood contact side in the hollow fiber membrane is 1.1 times or more than the content of the hydrophilic polymer in the outermost layer on the blood contact side surface It is.
(C) The hollow fiber membrane has at least a dense layer on the blood contact side surface, the dense layer is composed of aggregates of aggregated particles having an average diameter of 20 to 200 nm, and a hydrophilic polymer is formed on the surface of the aggregated particles. It is concentrated.
ポリスルホン系中空糸膜における血液接触側表面の最表層とは血液接触表面より深さが10nmまでの層とし、表面近傍層とは血液接触表面より深さが1000〜1500nm(1〜1.5μm)までの層とすることを特徴とする請求項1に記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   In the polysulfone-based hollow fiber membrane, the outermost layer on the blood contact side surface is a layer having a depth of 10 nm from the blood contact surface, and the near surface layer is 1000 to 1500 nm (1 to 1.5 μm) in depth from the blood contact surface. The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to claim 1, wherein the layer is a layer up to. ポリスルホン系中空糸膜における親水性高分子の含有量が血液接触側表面の最表層で20〜40質量%、表面近傍層で5〜20質量%、および血液接触側と反対表面の最表層で25〜50質量%であることを特徴とする請求項1あるいは2に記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   The content of the hydrophilic polymer in the polysulfone-based hollow fiber membrane is 20 to 40% by mass in the outermost layer on the blood contact side surface, 5 to 20% by mass in the surface vicinity layer, and 25 in the outermost layer on the surface opposite to the blood contact side. The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to claim 1 or 2, wherein the content is -50 mass%. ポリスルホン系樹脂99〜80質量%および親水性高分子1〜20質量%を主成分とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   The polysulfone-based selectively permeable hollow fiber membrane according to any one of claims 1 to 3, comprising 99 to 80 mass% of a polysulfone resin and 1 to 20 mass% of a hydrophilic polymer as main components. 親水性高分子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1〜4いずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrophilic polymer is polyvinylpyrrolidone. 親水性高分子の中空糸膜よりの溶出量が10ppm以下であることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to any one of claims 1 to 5, wherein an elution amount of the hydrophilic polymer from the hollow fiber membrane is 10 ppm or less. 中空糸膜外表面の開孔率が8%以上25%未満であることを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to any one of claims 1 to 6, wherein the porosity of the outer surface of the hollow fiber membrane is 8% or more and less than 25%. 前記親水性高分子は架橋され水に不溶化していることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to any one of claims 1 to 7, wherein the hydrophilic polymer is crosslinked and insoluble in water. 該緻密層を形成する凝集粒子の粒度分布において、標準偏差値が平均値の0.5倍未満であることを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。   9. The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to claim 1, wherein the standard deviation value is less than 0.5 times the average value in the particle size distribution of the aggregated particles forming the dense layer. . 該中空糸膜をハウジングした膜面積1.5m2の血液浄化器に、ヘマトクリット(Ht)40±2.0%、総タンパク濃度6.5±0.5g/dlに調整した牛血液を300ml/minで流し、濾過速度90ml/minで血液濾過開始後15分および120分後のβ2−マイクログロブリンの篩い係数を、それぞれSCβ2MG(15分)およびSCβ2MG(120分)としたとき、SCβ2MG(120分)/SCβ2MG(15分)≧0.6であることを特徴とする請求項1〜9いずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。 To a blood purifier having a membrane area of 1.5 m 2 housing the hollow fiber membrane, 300 ml / min of bovine blood adjusted to a hematocrit (Ht) of 40 ± 2.0% and a total protein concentration of 6.5 ± 0.5 g / dl. SCβ2MG (120 minutes) when the sieving coefficients of β2-microglobulin 15 minutes and 120 minutes after the start of blood filtration at the filtration rate of 90 ml / min are SCβ2MG (15 minutes) and SCβ2MG (120 minutes), respectively. The polysulfone-based permselective hollow fiber membrane according to claim 1, wherein / SCβ2MG (15 minutes) ≧ 0.6. 該中空糸膜をハウジングした膜面積1.5m2の血液浄化器に、ヘマトクリット(Ht)40±2.0%、総タンパク濃度6.5±0.5g/dlに調整した牛血を300ml/minで流し、濾過速度90ml/minで血液濾過開始後15分後の牛血清アルブミンの篩い係数が0.1以下であることを特徴とする請求項1〜10いずれかに記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。 To a blood purifier having a membrane area of 1.5 m 2 housing the hollow fiber membrane, 300 ml / min of bovine blood adjusted to a hematocrit (Ht) of 40 ± 2.0% and a total protein concentration of 6.5 ± 0.5 g / dl. The polysulfone-based permselectivity according to any one of claims 1 to 10, wherein the sieving coefficient of bovine serum albumin at 15 minutes after the start of blood filtration at a filtration rate of 90 ml / min is 0.1 or less. Hollow fiber membrane.
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